1.本技术属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池模块以及车辆。
背景技术：2.燃料电池电动汽车由于续驶里程长、燃料加注方便、性能与传统汽车相近等诸多优点，被认为是新能源汽车最重要的发展技术路线之一。
3.电堆是发生电化学反应的场所，也是燃料电池动力系统核心部分，由多个单体电池以串联方式层叠组合构成。将双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经进气端板和盲端端板压紧后用紧固组件紧固拴牢，即构成燃料电池电堆。在燃料电池电堆结构中，单电池是其基本组成部分。单电池通常由膜电极、双极板、密封件构成。将多节单电池串联，然后在两端设置提供紧固、封装力的端板组件，以及汇集、输出电能的集流板组件，还有隔绝集流板与端板的绝缘板组件，通常可构成裸堆。在裸堆外部，包裹相应的封装结构，用于固定、保护内外部零部件，同时在裸堆和外壳体之间，设置高压输出结构，如高压铜排、绝缘板、贯通端子，以及低压监测结构，如电压巡检器，氢浓度传感器，低压接插线束等，还有相应的密封结构，通常可构成燃料电池模块。
4.目前的燃料电池模块，为了方便布置，通常将高压组件与低压组件设置于电堆的两个相邻侧面，例如实用新型专利“一种高集成度燃料电池模块”(申请号cn202121427656.3)，但是低压组件在工作时会受到高压组件的电磁干扰，进而影响燃料电池的可靠性。随着技术发展，电堆体积功率密度逐步增大，这种影响会更为严重。
技术实现要素：5.为解决上述技术问题，本技术提供一种燃料电池模块以及车辆，通过将低压组件与高压组件相对设置，降低电磁干扰，提高燃料电池的可靠性。
6.实现本技术目的所采用的技术方案为，一种燃料电池模块，包括：
7.壳体，设有安装腔；
8.电堆，设于所述安装腔中，所述电堆包括堆芯，所述堆芯包括两个以上堆叠设置的单电池，所述单电池包括双极板和膜电极；
9.高压组件，包括铜排组件以及与所述铜排组件电连接的输出端子，所述铜排组件设于所述安装腔中，所述输出端子贯穿安装于所述壳体上；
10.低压组件，设于所述安装腔中，且与所述堆芯电连接；
11.其中，所述铜排组件和所述低压组件分布于所述堆芯的两相对侧。
12.在某些实施例中，所述壳体包括连接的壳体端板和壳体主体，所述壳体端板和所述壳体主体合围成所述安装腔；
13.所述电堆还包括位于所述堆芯的进气端侧的进气端板、进气端绝缘板和进气端集流板，位于所述堆芯的盲端侧的盲端集流板、盲端绝缘板和盲端端板组件，以及连接于所述进气端板和所述盲端端板组件的紧固组件；
14.所述壳体端板平行于所述进气端板；所述进气端板和/或所述盲端端板组件上设有定位结构，所述进气端板和/或所述盲端端板组件通过所述定位结构与所述壳体主体定位连接。
15.在某些实施例中，所述壳体端板与所述进气端板或所述盲端端板组件集成为一体；所述进气端板或所述盲端端板组件通过第一连接件与所述壳体主体固定连接，所述第一连接件平行于所述堆芯的堆叠方向。
16.在某些实施例中，所述进气端板与所述壳体端板集成为一体，所述进气端板包括端板本体和连续设于端板本体周面的搭接边，所述搭接边构成用于与所述壳体主体定位接触和固定连接的限位面，所述端板本体上设有用于安装所述紧固组件的安装位。
17.在某些实施例中，所述进气端板还包括凸台和与所述堆芯的双极板形状适配的绝缘台，所述凸台设于所述端板本体远离所述搭接边的一端；所述绝缘台包括连接的绝缘套和供流体介质流动的流体通道，所述绝缘套包覆于所述凸台的外表面、构成所述进气端绝缘板，所述流体通道贯穿所述端板本体。
18.在某些实施例中，所述壳体主体包括连接的第一壳体和第二壳体；所述第二壳体为平板，所述第一壳体呈罩体，所述第一壳体罩设于所述第二壳体上；或者所述第二壳体和所述第一壳体均呈罩体。
19.在某些实施例中，所述紧固组件包括至少两个紧固单元；所述紧固单元包括紧固件和连接于所述紧固件两端的紧固接头，所述紧固接头连接于所述进气端板和所述盲端端板组件；或者，所述紧固单元包括绝缘支撑件、所述紧固件和所述紧固接头，所述绝缘支撑件设置在所述堆芯与所述紧固件之间。
20.在某些实施例中，所述紧固件为拉杆，所述拉杆与所述紧固接头为一体式结构；和/或，所述紧固件为钢带，所述钢带焊接于所述紧固接头。
21.在某些实施例中，所述紧固接头通过第二连接件连接于所述进气端板和所述盲端端板组件，所述第二连接件平行于所述堆芯的堆叠方向或垂直于所述堆芯的堆叠方向。
22.在某些实施例中，所述双极板上设置有至少两个流体通口，所述至少两个流体通口对称分布于所述双极板的长边方向的两端；所述阳极板和所述阴极板的流体场均包括沿所述长边方向依次分布的分配区、活性区和汇流区；
23.所述流体通口所在区域的所述双极板的宽度尺寸h1大于所述活性区所在区域的所述双极板的宽度尺寸h2；
24.所述紧固组件包括至少三个所述紧固单元，所述至少三个紧固单元分布于所述进气端板的中部和端部，连接于所述中部的所述紧固单元的厚度大于连接于所述端部的所述紧固单元的厚度。
25.在某些实施例中，所述电堆还包括位于所述堆芯沿所述堆叠方向的至少一侧的调节组件，所述调节组件包括至少一个调节板，所述调节板夹设于所述堆体内以调节所述电堆的紧固力。
26.在某些实施例中，所述调节板为绝缘件，所述调节板设置于所述进气端集流板和/或所述盲端集流板远离所述堆芯的一侧；和/或，所述调节板为导电件，所述调节板设置于所述进气端集流板和/或所述盲端集流板靠近所述堆芯的一侧。
27.在某些实施例中，所述电堆以所述堆芯的双极板的长边平行于水平方向、短边平
行于竖直方向且所述堆叠方向平行于水平方向的姿态设置；
28.所述输出端子位于所述电堆的上方；所述铜排组件和所述低压组件分别设于所述电堆沿所述双极板的长边方向的两端。
29.在某些实施例中，所述电堆的氧化介质进口和还原介质排口位于上部，所述电堆的氧化介质排口和还原介质进口位于下部；所述电堆的冷却介质排口和冷却介质进口位于中部；
30.所述壳体上设有连通于所述电堆的转接分配接头。
31.在某些实施例中，所述膜电极的活性面积为280～320平方厘米；所述膜电极的气体扩散层的厚度为170～180um，阳极催化层的厚度为2～6um，阴极催化层的厚度为12～16um，质子交换膜的厚度为8～15um。
32.在某些实施例中，所述双极板的流道包括沿所述流道的延伸方向交替分布的至少两种形状和/或特征参数不同的流道段，且至少一种所述流道段为直线流道。
33.在某些实施例中，所述双极板的基材厚度为0.075～0.1mm；所述流道的数量为60～150；所述流道的长度为200～250mm；所述60～150根流道的总宽度为120～150mm；所述流道的流道周期为0.8～1.5mm；深度为0.25～0.55mm；流道倾角为10
°
～20
°
；脊槽比为0.8～1.2；流道圆角不大于0.2mm。
34.在某些实施例中，所述堆芯中单电池的数量为300～460个；相邻两个所述单电池的极板间距为1.07～1.09mm。
35.在某些实施例中，所述低压组件包括依次电连接的电压巡检装置、低压线束和连接器组件，所述连接器组件与所述双极板的极耳电连接。
36.在某些实施例中，所述堆芯中奇数编号和/或偶数编号的所述单电池设有极耳，各所述极耳构成所述极耳排；所述连接器组件与所述堆芯中奇数编号和/或偶数编号的所述单电池的极耳连接，至少一个所述连接器组件与所述低压线束电连接。
37.在某些实施例中，所述堆芯沿堆叠方向的至少一端设有密封结构；所述密封结构包括交替堆叠设置的至少一个假膜电极和至少一个极板单元；所述假膜电极为设有密封圈、且无法进行电化学反应的膜电极结构，所述极板单元设有极耳；所述连接器组件与所述堆芯的极耳和所述密封结构的极耳均电连接。
38.在某些实施例中，所述燃料电池模块还包括低压插座，所述低压插座安装于所述壳体上；所述低压组件还包括氢浓度传感器，所述氢浓度传感器和所述电压巡检装置均与所述低压插座电连接。
39.基于同样的发明构思，本发明还提供了一种车辆，包括上述的燃料电池模块。
40.由上述技术方案可知，本技术提供的燃料电池模块，包括壳体、电堆、高压组件和低压组件，电堆、高压组件和低压组件均设于壳体的安装腔中，电堆的核心部位为堆芯，堆芯包括多片堆叠设置的单电池，单电池包括双极板和膜电极，由双极板提供反应介质和冷却介质，反应介质在膜电极的阴极侧和阳极侧发生电化学反应，产生电压。高压组件包括用于连接电堆的铜排组件以及与铜排组件电连接用于输出高压的输出端子，铜排组件封装于安装腔中，输出端子贯穿该壳体，在高压组件中，铜排组件对于低压组件的正常工作会产生较大电磁干扰，因此，本技术提供的燃料电池模块中，铜排组件和低压组件分布于堆芯的两相对侧，即堆芯位于铜排组件和低压组件之间，由此使得铜排组件和低压组件之间的间距
达到最大，从而最大限度降低铜排组件和低压组件之间的电磁干扰，提高该燃料电池模块的可靠性。
附图说明
41.图1为本技术实施例中1的燃料电池模块的结构示意图。
42.图2为图1的主视图。
43.图3为图1的左视图。
44.图4为图1的右视图。
45.图5为图1的俯视图。
46.图6为图1的燃料电池模块中电堆的结构示意图。
47.图7为图6的电堆中进气端板的结构示意图。
48.图8为图6的电堆中堆芯的结构示意图。
49.图9为图8的堆芯中双极板的结构示意图。
50.图10为图8的堆芯中膜电极的结构示意图。
51.图11为图6的电堆中密封结构的结构示意图。
52.图12为图6的电堆中紧固单元的结构示意图。
53.图13为图1的燃料电池模块中高压组件与集流板连接时的结构示意图。
54.图14为图1的燃料电池模块中低压组件的结构示意图。
55.图15为图1的燃料电池模块中堆芯与低压组件的接线图一。
56.图16为图1的燃料电池模块中堆芯与低压组件的接线图二。
57.图17为本技术实施例中2的车辆的结构框图。
58.附图标记说明：1000-燃料电池模块。
59.100-壳体；110-壳体主体，111-第一壳体，112-第二壳体；120-壳体端板；130-第一连接件；140-转接分配接头。
60.200-电堆；210-进气端板，211-端板本体，2111-安装位，212-搭接边，2121-限位面，213-凸台，214-绝缘台，2141-绝缘套，2142-流体通道；220-进气端绝缘板；230-进气端集流板；240-堆芯，241-双极板，242-膜电极，243-极耳排，244-极耳，245-流体通口，2451-氧化介质进口，2452-还原介质排口，2453-氧化介质排口，2454-还原介质进口，2455-冷却介质排口，2456-冷却介质进口，246-分配区，247-活性区，248-汇流区，249-流道，2491-流道段；250-盲端集流板；260-盲端绝缘板；270-盲端端板组件，271-盲端端板，272-碟簧支撑板；280-紧固组件，281-紧固单元，282-紧固件，283-紧固接头，284-绝缘支撑件，285-第二连接件；290-密封结构，291-假膜电极，292-极板单元；201-密封圈。
61.300-高压组件；310-铜排组件；320-输出端子。
62.400-低压组件；410-电压巡检装置；420-连接器组件，421-连接器，422-连接位；430-低压线束；440-氢浓度传感器。
63.500-低压插座。
具体实施方式
64.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术，下面结合附图，
通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。
65.相关技术中，燃料电池电堆的单电池的数量通常在100片以下，单堆功率在50kw以下，由于整体功率较低，因此对于燃料电池模块的开发要求也相对较低，例如高压组件和低压组件的电磁干扰，堆芯的端侧效应，流体介质的分配均匀性问题等，要求较低。但是随着技术的升级，市场对于大功率燃料电池的需求逐渐增大。大功率燃料电池，输出功率一般在100kw以上，堆芯中单电池的数量在200以上，由于体积的明显增加，则对于小功率燃料电池中一些可以忽略的问题，对于大功率燃料电池，就会明显影响整堆的可靠性和输出情况。具体问题分析如下：1)配气不均匀，导致最后几片电池没有充分利用，出现单低现象；2)单电池不一致性，导致出现单体电压偏差过大；3)散热不均匀，导致中间单片电池过热。4)排水困难，高电流密度下排水困难，导致进出口压差波动，影响电堆寿命。5)高压组件产生的电磁干扰大，影响低压组件正常工作。6)单电池不一致性，导致紧固力增加，紧固力在端板上分布不均，密封定位精度差，整堆装配困难。
66.为此，本技术实施例提供一种燃料电池模块以及车辆，能够在一定程度上解决相关技术的上述技术问题，并且能够形成120kw以上的功率输出的大功率燃料电池。下面以氢燃料电池为例，通过具体实施例对本技术内容进行详细介绍，需要说明的是，对于氢燃料电池，反应介质为氢气和空气，氢气为还原介质，空气为氧化介质，水为冷却介质。因此下文中“氢气”等价于“还原介质”、“空气”等价于“氧化介质”、“水”和“冷却水”均等价于“冷却介质”：
67.实施例1：
68.参见图1至图5，本实施例提供一种燃料电池模块1000，包括壳体100、电堆200、高压组件300和低压组件400，壳体100设有安装腔，电堆200、高压组件300和低压组件400均设于壳体100的安装腔中，具体可以是全部位于该安装腔中，或者部分位于该安装腔中。堆芯240为电堆200的核心部件，堆芯240由多片单电池重复堆叠而成，单电池包括双极板241和膜电极242，由双极板241提供反应介质和冷却介质，反应介质在膜电极242的阴极侧和阳极侧发生电化学反应，产生电压。参见图13，高压组件300包括用于连接电堆200的铜排组件310以及与铜排组件310电连接用于输出高压的输出端子320，铜排组件310封装于安装腔中，输出端子320贯穿该壳体100。
69.在高压组件300中，铜排组件310对于低压组件400的正常工作会产生较大电磁干扰，因此，本技术提供的燃料电池模块1000中，铜排组件310和低压组件400分布于堆芯240的两相对侧，由于电堆200的进气端和盲端均设置有端板，不利于布置电设备，因此铜排组件310和低压组件400通常布置于电堆200的侧面，即平行于堆叠方向的侧面，具体的，铜排组件310和低压组件400可以分别靠近于堆芯240的双极板241的两长边，或者分别靠近于堆芯240的双极板241的两短边。通过上述布置方式，堆芯240位于铜排组件310和低压组件400之间，由此使得铜排组件310和低压组件400之间的间距达到最大，从而最大限度降低铜排组件310和低压组件400之间的电磁干扰，提高该燃料电池模块1000的可靠性。
70.在某个燃料电池模块1000中，电堆200的进气方式有两种方式，一种是u型进气，一种是z型进气方式。其中u型进气方式为电堆200进气和排气位于同侧，而z型进气方式为电堆200进气和排气位于两侧。一般对于u型进气方式的电堆模块，将靠近反应介质输入端定义为进气端，将远离反应介质输入端定义为盲端。本实施例中电堆200采用u型进气方式，因
此下文中的“进气端”、“盲端”均采用上述释义。
71.请参阅图6，电堆200的堆芯240由多片单电池堆叠组成，单电池的膜电极242和双极板241之间设置密封件，堆芯240两端设置电堆端板、集流板、绝缘板等零部件用于提供紧固力、汇集输出能量、隔绝高压等，电堆端板之间通过捆扎带、拉杆、螺杆等紧固连接。同时，电堆200正负极电流通过高压铜排输出至正负极输出端子320，与燃料电池dcdc进行驳接，对外输送电能。同时，为了监测电堆200内部每片单电池的电压状态，通过低压线束430与电压巡检装置410进行连接，通过低压插座500对外输出低压信号，起到监测电堆200运行状态的作用。同时，为了防止电堆200的堆芯240受到外界环境的干扰，采用壳体100对电堆200的堆芯240进行封装，实现防水防尘，避免外界振动和冲击损坏电堆200的堆芯结构。本实施例中，除了将铜排组件310和低压组件400分布于堆芯240的两相对侧，未对该燃料电池模块1000的其他内容进行修改，因此更为详细的内容均可参考现有技术的相关公开，此处不展开说明。
72.电堆200的整体布置型式，分为橫置和竖置两种摆放方式，其中橫置的定义是膜电极242、双极板241等零部件平面垂直地面布置，竖置的定义是膜电极242、双极板241等零部件平面平行于地面布置。考虑到双极板241通常存在长边和短边，将橫置方式拆分为水平布置和侧向布置，其中水平布置定义是双极板241长边平行于地面、短边垂直地面布置；侧向布置定义是双极板241短边平行于地面、长边垂直地面布置。
73.在某些实施例中，电堆200采用水平布置设置，电堆200以堆芯240的双极板241的长边平行于水平方向、短边平行于竖直方向且堆叠方向平行于水平方向的姿态设置。换言之，电堆200各重复单元(双极板241+膜电极242)均长边平行于地面、短边垂直地面布置。为了方便高压输出，输出端子320位于电堆200的上方，铜排组件310和低压组件400分别设于电堆200沿双极板241的长边方向的两端，即铜排组件310和低压组件400分别靠近双极板241的两个短边。
74.基于电堆200采用水平布置设置，则双极板241上的流体通口245呈现高低不同的状态。参见图9，在某些实施例中，双极板241的氧化介质进口2451和还原介质排口2452位于上部，即空气流道布置满足“上进下出”设计原则，空气从上部流入，从下部排出，有利于气液排出。双极板241的氧化介质排口2453和还原介质进口2454位于下部，即氢气流道布置满足“下进上出”设计原则，氢气从下部流入，从上部排出，有利于氢侧(阳极)自增湿。双极板241的冷却介质排口2455和冷却介质进口2456位于中部，即冷却液流道布置满足“中进中出”设计原则，冷却液从中部流入，从中部排出，有利于冷却液流动，减小冷却腔管路流阻损失，便于高冷却液流量下，系统冷却水泵选型，减小系统匹配困难。
75.为了方便该燃料电池模块1000与外部辅助系统的对接，在某些实施例中，壳体100上设有连通于电堆200的转接分配接头140。该转接分配接头140采用非金属材料加工，例如采用塑料，可以直接注塑成型。转接分配接头140通过螺栓紧固在电堆200外壳端侧上，可以进行后续电堆200的测试验证，或者在整车搭载时与外部辅助系统对接。
76.在某些实施例中，壳体100具体包括连接的壳体端板120和壳体主体110，壳体端板120和壳体主体110合围成安装腔。壳体端板120平行于进气端板210，以常规的长方体壳体100为例，壳体端板120为六面体的其中一个侧面，则壳体主体110为六面体的其余五个侧面。参见图6，电堆200具体包括位于堆芯240的进气端侧的进气端板210、进气端绝缘板220
和进气端集流板230，位于堆芯240的盲端侧的盲端集流板250、盲端绝缘板260和盲端端板组件270，以及连接于进气端板210和盲端端板组件270的紧固组件280，进气端板210、进气端绝缘板220、进气端集流板230、堆芯240、盲端集流板250、盲端绝缘板260和盲端端板组件270依次堆叠。盲端端板组件270可以是独立的盲端端板271，也可以包括盲端端板271、碟簧支撑板272和位于盲端端板271与碟簧支撑板272之间的碟簧，通过盲端侧的碟簧进行应力补偿，避免电堆200在运行过程中，单电池之间出现松弛现象，发生氢气泄漏风险。
77.考虑到单电池数量多时，进气端板210和/或盲端端板271与壳体100之间的位置精度不好保证，在某些实施例中，进气端板210和/或盲端端板组件270上设有定位结构(图中未示出)，进气端板210和/或盲端端板组件270通过定位结构与壳体主体110定位连接。该定位结构可以是单独设置的定位销和开设的销孔，也可以是端板或者壳体100上设置的定位柱和定位孔，具体结构本技术不做限制。通过设置定位结构使得进气端板210与壳体的端板保持较高的位置精度，可以保证进气端板210与壳体的端板之间的密封件的密封性能，避免在壳体的端板上开设通孔以安装用于紧固板件紧固件的螺钉，降低壳体上的泄漏点，从而提高壳体的密封性能。
78.在某些实施例中，为了方便装配以及壳体100生产加工，壳体主体110采用分体式结构，壳体主体110包括连接的第一壳体111和第二壳体112；第二壳体112为平板，第一壳体111呈罩体，第一壳体111罩设于第二壳体112上；或者第二壳体112和第一壳体111均呈罩体。具体的，作为一种实施方式，第二壳体112为平板，第一壳体111为具有四个面的罩体，壳体端板120的第一侧面与第二壳体112通过2个定位销定位并通过6个连接件连接固定，连接件为螺栓；壳体端板120的的第一侧面上一共有8个孔，包括6个m6的螺栓孔，一个与m6的定位销适配的直径6.2mm的定位销孔，一个与定位销适配的腰型孔。壳体端板120的与第一壳体111通过12个m6螺栓连接。具体的，作为另一种实施方式，第二壳体112和第一壳体111均为具有四个面的罩体，第二壳体112和第一壳体111可以形状、尺寸均完全相同，或者形状相同、高度不同。
79.为了提高该燃料电池模块1000的集成度，在某些实施例中，壳体端板120与进气端板210或盲端端板组件270集成为一体，进气端板210或盲端端板组件270通过第一连接件130与壳体主体110固定连接，第一连接件130平行于堆芯240的堆叠方向。具体的，可以将壳体端板120与进气端板210集成为一体，也可以将壳体端板120与盲端端板组件270最外侧的端板集成为一体。通过平行于堆芯240的堆叠方向的第一连接件130连接集成的端板与壳体主体110，能够避免在壳体主体110上开设通孔，减少泄漏点位，提高壳体100的密封性。
80.考虑到装堆工艺可操作性，在某些实施例中，进气端板210与壳体端板120集成为一体。参见图7，进气端板210包括端板本体211和连续设于端板本体211周面的搭接边212，搭接边212构成用于与壳体主体110定位接触和固定连接的限位面2121，端板本体211上设有用于安装紧固组件280的安装位2111。搭接边212的分布可具体根据壳体主体110的结构进行适应性改变，例如，搭接边212为环绕端板本体211四周设置的延伸边，或者在端板本体211的部分侧边延伸设置的延伸边。在进气端板210与壳体主体110进行装配时，搭接边212覆该壳体主体110的端面，第一连接件130安装于搭接边212上。为了保证进气端板210与壳体主体110封装时的密封，该搭接边212用于接触壳体主体110的对接面上设有安装密封件的安装槽。
81.进一步地，在某些实施例中，进气端板210还包括凸台213和与堆芯240的双极板241形状适配的绝缘台214，凸台213设于端板本体211远离搭接边212的一端；绝缘台214包括连接的绝缘套2141和供流体介质流动的流体通道2142，绝缘套2141包覆于凸台213的外表面、构成进气端绝缘板220，也就是说该进气端板210还同时集成了进气端绝缘板220的作用，由此可以取消进气端绝缘板220。
82.绝缘台214的流体通道2142贯穿端板本体211，以通过绝缘的流体通道2142实现与端板本体211的物理隔离，保证电堆200的绝缘电阻。由于绝缘结构的刚性较弱，进气端板210的凸台213能够为绝缘台214提供稳定支撑，同时保证位置固定，通过刚性强的端板本体211对绝缘台214进行固定定位。本实施例对进气端板210的材料不做具体限定，只要可以同时通过端板本体211满足刚性通过绝缘台214保证绝缘性即可。在一些实施方式中，进气端板210可以为铝制板，绝缘台214可以采用满足要求的塑料材料制成，以形成铝塑一体的集成式端板结构。
83.紧固组件280为电堆200提供紧固力，在某些实施例中，紧固组件280包括至少两个紧固单元281；参见图12，紧固单元281包括紧固件282和连接于紧固件282两端的紧固接头283，紧固接头283连接于进气端板210和盲端端板组件270。具体的，进气端板210和盲端端板组件270的侧面上均设置有安装位2111，紧固接头283设置于安装位2111中、且通过具有堆叠方向投影分量的第二连接件285连接于进气端板210和/或盲端端板组件270。
84.紧固件282可以是拉杆或钢带，拉杆强度较高，能够防止堆芯240塌腰。当紧固件282为拉杆时，拉杆与紧固接头283为一体式结构；当紧固件282为钢带时，钢带焊接于紧固接头283。通过上述结构，一方面，该紧固接头283通用于采用拉杆式紧固和/或钢带焊接式紧固的燃料电池电堆200，使得拉杆和钢带的应用可以便于切换，避免切换紧固方案后对紧固部分零件进行重新设计和验证，实现了两种紧固方式的电堆200结构件在设计上的通用性。另一方面，第二连接件285沿具有堆叠方向投影分量的方向连接紧固接头283和端板，有利于提高燃料电池模块1000的体积功率比。
85.作为优选方案，紧固接头283通过第二连接件285连接于进气端板210和盲端端板组件270，第二连接件285平行于堆芯240的堆叠方向或垂直于堆芯的堆叠方向，图6示出了第二连接件285垂直于堆芯240的堆叠方向设置的状态。紧固接头283整体呈t字型。具体的，第二连接件285为螺钉，螺钉的头部靠近于堆芯240一侧，螺钉的杆部与端板螺纹连接；第二连接件285也可以是螺栓，端板上对应开设过孔供螺栓的杆部穿过，然后通过螺母拧紧。
86.在其他实施例中，该紧固单元281还包括绝缘支撑件284，绝缘支撑件284设置在堆芯240与紧固件282之间，绝缘层可以与堆芯240完全贴合，防止堆芯240塌腰，并且提高堆芯240与紧固组件280之间的绝缘性。由于钢带的强度较弱，绝缘支撑件284能够一定程度上提高钢带的刚度。为了防止绝缘支撑件284与紧固件282之间相对移动，可在绝缘支撑件284和/或紧固件282上设置定位结构。
87.通过研究发现，为了最大限度地发挥堆芯240的发电能力，保证最优紧固力的应用，一般采用定压力紧固方案，定压力一般会用到类似螺杆或螺丝等带有螺纹的零件，用于电堆200高度的紧固。或者理论计算下的定尺寸紧固方案，定尺寸一般不会在电堆200高度的紧固方向上用到螺纹。定压力的好处是结构简单，又可以保证最优紧固力得到应用，但缺点是失去了电堆200高度一致性的控制，而且拧紧力不一致会导致堆芯240上的压力不均匀
从而影响电堆200的性能；如果用螺杆定压力组装电堆200，螺杆通过螺母固定在端板上，螺母以及螺杆头部占用较大体积，减小整堆体积功率密度；如果用螺栓加钢带结合的方式组装电堆200，难以保证堆芯240与钢带之间的绝缘和堆芯240防塌腰的支撑。
88.为了实现定尺寸紧固下的紧固力调节，在某些实施例中，电堆200还包括位于堆芯240沿堆叠方向的至少一侧的调节组件(图中不可见)，调节组件包括至少一个调节板，调节板夹设于堆体内以调节电堆200的紧固力。由于电堆200的各零件厚度均有公差，同时堆芯240的堆叠存在误差，现有技术中的定尺寸紧固很难达到预设的紧固力，使得燃料电池电堆200的实际性能与设计性能存在偏差。通过拉杆组件实现定尺寸紧固，保证了燃料电池电堆200的高度，并在定尺寸紧固的基础上，通过在装堆过程中增加满足预设紧固力要求的厚度的调节板，通过调整调节组件的总厚度即可实现堆芯240紧固力的调节，使电堆200的实际高度与设计时的理论高度匹配的同时满足定尺寸紧固力的要求，保证电堆200具有尽量小的接触电阻、稳定压缩气体扩散层，保证了电堆200的性能。
89.为了使具有调节组件的电堆200的紧固力可以更接近预设的紧固力，在一些实施方式中，调节板可以包括可承受压缩的柔性层，本技术对调节板以及柔性层不做具体限定，比如调节板可以可承受压缩的柔性材料，比如橡胶(epdm)，也可以将调节板设置为刚性结构，比如柔性层。
90.由于堆体的堆叠存在差异性，为了满足不同电堆的需求，可以将调节板设置为多种可选厚度，以进行多种组合调整以便调整至最佳的总厚度进而匹配调节紧固力。本实施例中，所述可选的调节板包括厚度可以为0.1mm、0.2mm、0.5mm或1mm；可以通过多个调节板组合实现0～1mm的范围调整，最终加入堆体内的调节组件的调节板的数量以及调节板的厚度组合方式在压装过程中根据压装结果选用。
91.本技术对调节板的数量和设置位置不做具体限定，只要使调节组件的总厚度满足设计要求，以调整拉杆组件定尺寸的紧固力要求即可。具体地，将调节组件的设置方案分为以下两种方案：
92.在一些实施方式中，调节板可以为导电件，且调节板与堆芯240的双极板241形状匹配，至少一个调节板设置于进气集流板和/或盲端集流板250靠近堆芯240的一侧，用于在堆芯240和进气集流板/盲端集流板250之间传递输出电压。本发明对调节组件的设置位置不做具体限定，可选地，当调节板数量为两个以上时，两个以上调节板可以分组并分别设置于堆芯240的进气侧和盲端侧，也可以同时设置于堆芯240的进气侧或盲端侧。
93.在一些实施方式中，调节板还可以为绝缘件，至少一个调节板设置于进气集流板和/或盲端集流板250远离堆芯240的一侧，每个调节板均可以选择性地设置在盲端端板组件270和盲端绝缘板260之间或盲端绝缘板260进而盲端集流板250之间或进气端集流板230和进气端绝缘板220之间或进气端绝缘板220和进气端板210之间，即当有两个以上的调节板时，两个以上调节板可以连续设置，也可以间隔设置，也可以部分连续堆叠、部分间隔堆叠设置。
94.上述的两种方案中，由于一般进行裸堆的堆叠时采用进气端至盲端的顺序，为了兼顾装配的可操作性，便于做测试确定或调整符合定尺寸紧固力要求的调节组件的厚度，优选地，调节组件设置在堆芯240的盲端侧。
95.参见图8至图10，堆芯240是电堆200的核心部件，集流板、绝缘板、端板的形状通常
与堆芯240的双极板241的形状保持一致，例如双极板241采用矩形双极板241，则集流板、绝缘板、端板的形状通常也是矩形，端板的面积通常会大于集流板、绝缘板和双极板241，满足紧固组件280的安装要求。双极板241上设置有至少两个流体通口245，至少两个流体通口245对称分布于双极板241的长边方向的两端；例如氢燃料电池的双极板241，则设置有六个流体通口245，分别为氧化介质进口2451、还原介质进口2454、还原介质进口2454、还原介质排口2452、冷却介质进口2456和冷却介质排口2455。阳极板和阴极板的流体场均包括沿长边方向依次分布的分配区246、活性区247和汇流区248，介质进气、分配区246、活性区247、汇流区248和介质排口依次连通。
96.在某些实施例中，为了提高双极板241的流体通口245的开口大小，流体通口245所在区域的双极板241的宽度尺寸h1大于活性区247所在区域的双极板241的宽度尺寸h2。也就是说，沿双极板241的长边方向，双极板241的宽度先减小后增加，使得该双极板241整体呈“工”字型或者哑铃型。由于流体通口245所在区域的双极板241的宽度尺寸较大，能有效增大流体通口245的尺寸，减小流体通口245入口处的压损，增大流量，提高燃料电池的发电效率。
97.相应的，电堆200的紧固组件280包括至少三个紧固单元281，至少三个紧固单元281分布于进气端板210的中部和端部，连接于中部的紧固单元281的厚度大于连接于端部的紧固单元281的厚度。利用端板组件中部的凹陷空间，将连接于中部的紧固单元281的厚度设计为大于连接于端部的紧固单元281的厚度，通过厚度较大、强度较高的紧固单元281提供最主要的紧固力，端部的紧固单元281辅助提供紧固力，并用于密封堆芯240，针对堆芯240的受力需求，通过不同紧固方案提供不同大小的紧固力，尽可能地均衡了反应区的受力情况。紧固单元281的厚度不同可以是紧固件282的厚度不同，和/或绝缘支撑件284的厚度不同。
98.单电池一般由膜电极242、双极板241、密封圈201串联组成，其中膜电极242为发电部位，双极板241为提供反应流道249，密封圈201起着密封作用。膜电极242一般由质子膜、阳极催化层、阴极催化层、阳极气体扩散层、阴极气体扩散层以及边框压合而成，双极板241由金属板冲压成型得到的单极板焊接组装而成，其中一侧传递氢气，均匀分布在阳极扩散层，然后气体扩散到阳极催化层发生氧化反应，另外一侧传递空气，均匀分布在阴极扩散层，然后气体扩散到阴极催化层发生还原反应。电子通过外电路做功，其中双极板241起着串联单电池的作用，同时双极板241中间的冷却通道通过分布冷却液对电池进行降温，移除多余废热。
99.在某些实施例中，为了满足大功率电堆200的设计要求，堆芯240设计采用高性能单电池。高性能单电池技术重点在于：膜电极242采用超薄气体扩散层，高性能催化层和超薄质子交换膜；双极板241采用超薄金属双极板241，具体的，双极板241的基材厚度为0.075～0.1mm，例如0.075、0.08、0.082、0.085、0.09、0.092、0.097、0.1mm等；涂层采用高性能纳米金或碳复合涂层。
100.具体的，膜电极242的活性面积为280～320平方厘米，例如280、290、295、302、310、315、320平方厘米等。膜电极242的气体扩散层的厚度为170～180um，例如170、171、173、175、177、180um等；阳极催化层的厚度为2～6um，例如2、3、4、5、6um等；阴极催化层的厚度为12～16um，例如12、13、14、15、16um等；质子交换膜的厚度为8～15um，例如8、9、10、11、12、
13、14、15um等。质子交换膜和催化层的具体材质本技术不做限制。
101.在某些实施例中，双极板241的流道249包括沿流道249的延伸方向交替分布的至少两种形状和/或特征参数不同的流道段2491，且至少一种流道段2491为直线流道249。直流道段2491有利于减小流体介质的流动阻力，在不同流道段2491的连接处会导致局部压降增加，增加对流体介质的扰动，进而促使反应介质在膜电极242的表面均匀分布，以及反应生成的液态水排出流道249，提高燃料电池的性能。该双极板241通过设置不同的流道段2491，既减小流体介质的流动阻力，又能够形成局部压降增加，促使流体介质分配均匀，确保燃料电池堆性能可靠。
102.考虑到流道249压损不宜过大，在某些实施例中，流道249包括两种流道段2491，具体为形状不同的第一流道段2491和第二流道段2491，第一流道段2491和第二流道段2491中的其中一个为平行于双极板241长边方向的直线流道249，另一个为波浪线流道249、折线流道249、齿形流道249或其他现有技术公开的流道249形状，具体选型本技术不做限制。
103.双极板241的活性区247中，流道249的数量为60～150根，例如70根、80根、93根、106根、120根、135根、145根等，60～150根流道249沿双极板241的短边方向依次排布，其总宽度为120～150mm，例如120mm、126mm、135mm、141mm、145mm等；沿双极板241的长边方向，流道249的长度为200～250mm，例如210mm、220mm、230mm、235mm、241mm、245mm等。
104.对于金属双极板241，沟槽和凸脊通常通过模压成型工艺加工得到，为降低冲压产生的内应力，沟槽和凸脊通常采用斜边连接并圆弧过渡，并且斜边连接并圆弧过渡的结构也能够降低流体在流道249中流动时的流阻。本实施例中，流道249的相关特征参数如下：流道249周期为0.8～1.5mm，例如0.82mm、0.85mm、0.9mm、1.03mm、1.05mm、1.15mm、1.25mm、1.35mm、1.45mm等；深度为0.25～0.55mm，例如0.3mm、0.35mm、0.38mm、0.45mm、0.5mm等；流道249倾角为10
°
～20
°
，例如10
°
、12
°
、15
°
、17
°
、19
°
、20
°
等；脊槽比(流道249的脊背宽度与沟槽宽度的比值)为0.8～1.2；流道249圆角不大于0.2mm。
105.本实施例中，该燃料电池模块1000为大功率燃料电池，堆芯240中单电池的数量为300～460个，例如320、340、360、380、400、420、440、460个等。单个单电池的输出电压为0.6～0.65v，输出功率可达400w，整堆输出功率在120kw以上。由于单电池数量多，为了缩小整堆体积，相邻两个单电池的极板间距为1.07～1.09mm，例如1.07、1.071、1.075、1.08、1.083、1.085、1.088、1.09mm等。
106.参见图14，该燃料电池模块1000的低压组件400包括依次电连接的电压巡检装置410、低压线束430和连接器组件420，连接器组件420与双极板241的极耳244电连接，连接器组件420内部采用pcb板与弹片连接，通过线束与电压巡检装置410进行连接。电压巡检装置410、低压线束430和连接器组件420均为成熟的现有技术，具体结构此处不再赘述。
107.对于氢燃料电池，为了保证氢安全，通常在燃料电池中设置氢浓度传感器440，氢浓度传感器440也属于低压组件400。具体的，氢浓度传感器440的安装位2111置靠近电压巡检装置410，由于氢气的密度较空气轻，氢浓度传感器440应当尽量安装于壳体100内部的最高处。该燃料电池模块1000还包括低压插座500，低压插座500安装于壳体100上，用于外接线束，氢浓度传感器440和电压巡检装置410均与低压插座500电连接，通过低压插座500上连接的线束向外传输检测信号。
108.电堆200的巡检通常采用“单片一件”的巡检方案，连接器421一般采用单排，连接
器421的各连接位422连续插接到双极板241上。随着双极板241间间距减小，要求相邻的电压巡检连接器421外壁厚度随之减小，从而会导致连接器421强度减小。并且从巡检功能上看，由于连接器421的外边框的存在，外边框的厚度明显大于双极板241的板间间距，导致目前的巡检装置无法同时检测相邻连接器421最外侧的两片双极板241的电压。
109.为了解决上述问题，在某些实施例中，堆芯240中奇数编号和/或偶数编号的单电池设有极耳244，各极耳244构成极耳排243，也就是说该堆芯240中的极耳排243是由单纯的奇数编号的单电池构成，或者单纯的偶数编号的单电池构成，若奇数编号的单电池和偶数编号的单电池上均设置极耳244，则奇数编号的单电池的极耳244构成的极耳排243的位置与偶数编号的单电池的极耳244构成的极耳排243的位置不同。连接器组件420与堆芯240中奇数编号和/或偶数编号的单电池的极耳244连接，由此单个连接器组件420仅连接奇数编号或偶数编号的单电池，能够将连接器421的安装位2111间距扩大至少一倍，确保连接器421具有足够的壁厚，从而提高其结构强度。另一方面，通过将不同的连接器组件420与低压线束430电连接，能够实现不同的巡检方案，例如：仅将与奇数编号的单电池的极耳排243连接的连接器421接线，则该燃料电池电堆200能够实现“双片一检”的巡检方案，而未接低压线束430的连接器421则用于实现极耳244之间的绝缘；若将各连接器421均接线，则该电堆200能够实现“单片一检”的巡检方案。
110.具体的，参见图15，在某些实施例中，堆芯240中奇数编号的单电池和偶数编号的单电池均设有极耳244，奇数编号的单电池的极耳244形成第一极耳排243，偶数编号的单电池的极耳244形成第二极耳排243。相应的，本实施例中，连接器组件420包括至少两个沿堆叠方向依次设置的连接器421；连接器421包括两排连接位422，每排连接位422中连接位422的数量均为四个以上，两排连接位422中的各连接位422错位分布。位于同一排的各连接位422的间距d均4d。相比于现有技术中仅设置一排极耳排243144、且连接器421上仅设置一排连接位422的连接器421，本实施例提供的连接器421的各连接位422的间距d可达现有技术中连接器421的各连接位422的间距的四倍，确保连接器421具有足够的壁厚，从而提高其结构强度。
111.参见图16，在另一些实施例中，堆芯240中仅奇数编号或偶数编号的单电池设有极耳244。例如，仅奇数编号的单电池设有极耳244；而偶数编号的单电池无极耳244。由此，该电堆200中，整个堆芯240中仅设有一排极耳排243，该极耳排243上连接有连接器组件420，连接器组件420带低压线束430，能够与电压巡检装置410电连接。
112.燃料电池在工作时会存在端侧效应，即堆芯240收尾端部的几片单电池的电压稳定性差，输出电压也比较小。分析其原因在于：1、端部的单电池散热较快，相比于中部的单电池难以保持最佳的反应温度；2、由于堆芯240的紧固力是由端部至中间呈减小趋势，在堆芯240中部的单电池所承受的紧固力基本一致，而端部的几片单电池承受的紧固力最大。
113.为了改善端侧效应，在某些实施例中，堆芯240沿堆叠方向的至少一端设有密封结构290；参见图11，该密封结构290包括沿堆叠方向交替堆叠设置的至少一个假膜电极291和至少一个极板单元292。其中，假膜电极291与堆芯240中单电池的膜电极242结构类似，假膜电极291区别在于无法进行电化学反应。假膜电极291上设有密封圈201，且该密封圈201与堆芯240内部的密封圈201的结构相同，由此端侧密封的密封圈201与堆芯240内部的密封圈201可以通用，一方面减少密封圈201设计种类，降低模具成本，并且装配工艺更简单；另一
方面，由于密封圈201相同，在电堆200紧固组件280的压缩作用下，各密封圈201的变形情况以及密封的区域基本一致，能够最大程度降低电堆200中流体介质尤其是氢气的泄漏。
114.极板单元292为双极板241或假双极板241，假双极板241为无法供流体介质流入流场的极板结构。假双极板241可以是其中一块单极板为假单极板，也可以是两块单极板均为假单极板。具体可以是假单极板的流体通口245与流体过渡区之间未设置相应的导流结构(“层越式”结构或“直通式”结构)，或者假双极板241焊接为一体，封堵流道249出入口，由此导致假单极板的流体通口245与流体场不连通，流体介质无法进入流体场。极板单元292设有极耳244，具体的，极板单元292的极耳244设置情况与堆芯240中单电池的双极板241的极耳244设置情况相同，例如该密封结构290包括两个以上极板单元292，则同样存在奇数编号的极板单元292和偶数编号的极板单元292，奇数编号的极板单元292的极耳244与偶数编号的极板单元292的极耳244位置不同。
115.从外形上看，该密封结构290与堆芯240的单电池无异。由此，可以将该密封结构290视为是无法发生电化学反应、发电的单电池，进而该密封结构290仅从外部结构上可视为是堆芯240的单电池的延续。为保证功能的完整性，密封结构290远离堆芯240的一侧为假膜电极291；密封结构290靠近堆芯240的一侧为极板单元292，且极板单元292与堆芯240的端部的膜电极242接触，相应的密封结构290靠近堆芯240的一侧的极板单元292包含假单极板和真单极板，其中真单极板靠近于堆芯240，用于提供氢气场或空气场。
116.连接器组件420与堆芯240的极耳244和密封结构290的极耳244均电连接，因此，在设计连接器组件420的连接位422时，需要考虑该密封结构290的极耳244数量。并且与密封结构290的极耳244电连接的连接位422无需接低压线束430。由于该密封结构290设置于堆芯240的端部，相当于将堆芯240的端部效应转加于该密封结构290，第一方面避免堆芯240端部的单电池(膜电极242+双极板241)散热过快而导致输出电压偏低，提高堆芯240各单电池输出电压的一致性；第二方面密封结构290起到一定保温性能，能够在低温冷启动时对堆芯240的端侧保温，使得堆芯240尽快达到最佳工作状态；第三方面密封结构290承受较大的紧固力，密封结构290形成紧固力的过渡区，整个堆芯240各单电池所承受的紧固力基本一致。从而降低堆芯240的端部效应，改善堆芯240的输出性能。
117.实施例2：
118.基于同样的发明构思，本实施例提供一种车辆，如图17所示，该车辆包括至少一个上述实施例1的燃料电池模块1000。具体的，该车辆包括一燃料电池动力系统，该燃料电池动力系统包括燃料电池系统、dc/dc变换器、驱动电机及其电机控制器以及车载储能装置，该燃料电池系统包括燃料电池模块1000以及燃料电池辅助系统，燃料电池系统在外接燃料供应源的条件下可以正常工作。该燃料电池模块1000包括至少一个上述实施例1燃料电池模块1000，也就是说，该燃料电池模块1000可以为单堆方案，也可以为多堆集成方案。
119.该燃料电池系统的燃料电池辅助系统包括空气供应子系统、燃料供应子系统、热管理子系统和自动控制系统，其中空气供应子系统用于向燃料电池模块1000的各个电堆200提供空气，并可选择对空气进行过滤、增湿、压力调节等方面的处理，空气供应子系统与燃料电池模块1000的各个电堆200的空气进口、空气排口连通；燃料供应子系统用于向燃料电池模块1000的各个电堆200提供燃料，并可选择对燃料进行增湿、压力调节等方面的处理，从而转变成适于在燃料电池堆内运行的燃料气，以氢气作为燃料为例，燃料供应子系统
与燃料电池模块1000的各个电堆200的氢气进口、氢气排口连通；热管理子系统，与燃料电池模块1000的各个电堆200连通，以提供冷却液从而对电堆200进行冷却和/或加热，以及对电堆200生成水的回收处理。
120.自动控制系统与燃料电池模块1000、空气供应子系统、燃料供应子系统和热管理子系统分别电连接，自动控制系统为包含传感器、执行器、阀，开关、控制逻辑部件的总成，保证燃料电池系统无需人工干涉就可以正常工作。在其他实施例中，该燃料电池辅助系统还可以包括通风系统，用于借助机械的方法，将燃料电池系统中机壳内的气体排到外部。本实施例中该燃料电池系统中的燃料电池辅助系统并未做改进，因此更为详细的内容均可参考现有技术的相关公开，此处不展开说明。
121.燃料电池动力系统中，dc/dc变换器与燃料电池系统的各个电堆200电连接，以实现电压变换，将各个电堆200产生的电压调压后输出至驱动电机、汽车空调压损机等高压器件，以及电池等储电器件。驱动电机与dc/dc变换器电连接，用于提供车辆行驶所需的扭矩；电机控制器与驱动电机电连接，控制驱动电机的启动、停止、扭矩输出等，电机控制器与整车控制连接，接收整车控制器发出的驾驶信号，并且也可选择将电机控制器与燃料电池系统的自动控制系统电连接。车载储能装置用于存储电能，以向车内其他电子设备供电，车载储能装置与dc/dc变换器电连接，例如车载储能装置为蓄电池。
122.本实施例中该燃料电池动力系统中的dc/dc变换器、驱动电机及其电机控制器以及车载储能装置并未做改进，因此更为详细的内容均可参考现有技术的相关公开，此处不展开说明。
123.此外，该车辆还需要包括传动系统和用于存储燃料的燃料存储装置，传动系统传递驱动电机的扭矩，驱动车轮转动，燃料存储装置作用类似与燃油车中的油箱，燃料存储装置通过管路与燃料电池系统的燃料供应子系统连通。
124.由此，该车辆可以是氢能源车辆或氢能+充电的混合动力电动车，可以为家用轿车、客车、货车等。由于本实施例未对该车辆的具体结构进行改进，故而本实施例中该车辆的未做改变之处的结构均可参照现有技术，具体内容此处不做展开说明。由此，该车辆具有前文针对燃料电池动力系统、燃料电池系统、燃料电池模块1000、燃料电池电堆200100所描述的全部特征和优点，在此不再一一赘述。
125.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
126.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征：1.一种燃料电池模块，其特征在于，包括：壳体，设有安装腔；电堆，设于所述安装腔中，所述电堆包括堆芯，所述堆芯包括两个以上堆叠设置的单电池，所述单电池包括双极板和膜电极；高压组件，包括铜排组件以及与所述铜排组件电连接的输出端子，所述铜排组件设于所述安装腔中，所述输出端子贯穿安装于所述壳体上；低压组件，设于所述安装腔中，且与所述堆芯电连接；其中，所述铜排组件和所述低压组件分布于所述堆芯的两相对侧。2.如权利要求1所述的燃料电池模块，其特征在于：所述壳体包括连接的壳体端板和壳体主体，所述壳体端板和所述壳体主体合围成所述安装腔；所述电堆还包括位于所述堆芯的进气端侧的进气端板、进气端绝缘板和进气端集流板，位于所述堆芯的盲端侧的盲端集流板、盲端绝缘板和盲端端板组件，以及连接于所述进气端板和所述盲端端板组件的紧固组件；所述壳体端板平行于所述进气端板；所述进气端板和/或所述盲端端板组件上设有定位结构，所述进气端板和/或所述盲端端板组件通过所述定位结构与所述壳体主体定位连接。3.如权利要求2所述的燃料电池模块，其特征在于：所述壳体端板与所述进气端板或所述盲端端板组件集成为一体；所述进气端板或所述盲端端板组件通过第一连接件与所述壳体主体固定连接，所述第一连接件平行于所述堆芯的堆叠方向。4.如权利要求3所述的燃料电池模块，其特征在于：所述进气端板与所述壳体端板集成为一体，所述进气端板包括端板本体和连续设于端板本体周面的搭接边，所述搭接边构成用于与所述壳体主体定位接触和固定连接的限位面，所述端板本体上设有用于安装所述紧固组件的安装位。5.如权利要求4所述的燃料电池模块，其特征在于：所述进气端板还包括凸台和与所述堆芯的双极板形状适配的绝缘台，所述凸台设于所述端板本体远离所述搭接边的一端；所述绝缘台包括连接的绝缘套和供流体介质流动的流体通道，所述绝缘套包覆于所述凸台的外表面、构成所述进气端绝缘板，所述流体通道贯穿所述端板本体。6.如权利要求2所述的燃料电池模块，其特征在于：所述壳体主体包括连接的第一壳体和第二壳体；所述第二壳体为平板，所述第一壳体呈罩体，所述第一壳体罩设于所述第二壳体上；或者所述第二壳体和所述第一壳体均呈罩体。7.如权利要求2所述的燃料电池模块，其特征在于：所述紧固组件包括至少两个紧固单元；所述紧固单元包括紧固件和连接于所述紧固件两端的紧固接头，所述紧固接头连接于所述进气端板和所述盲端端板组件；或者，所述紧固单元包括绝缘支撑件、所述紧固件和所述紧固接头，所述绝缘支撑件设置在所述堆芯与所述紧固件之间。8.如权利要求7所述的燃料电池模块，其特征在于：所述紧固件为拉杆，所述拉杆与所述紧固接头为一体式结构；和/或，所述紧固件为钢带，所述钢带焊接于所述紧固接头。9.如权利要求7所述的燃料电池模块，其特征在于：所述紧固接头通过第二连接件连接于所述进气端板和所述盲端端板组件，所述第二连接件平行于所述堆芯的堆叠方向或垂直于所述堆芯的堆叠方向。
10.如权利要求7所述的燃料电池模块，其特征在于：所述双极板上设置有至少两个流体通口，所述至少两个流体通口对称分布于所述双极板的长边方向的两端；所述阳极板和所述阴极板的流体场均包括沿所述长边方向依次分布的分配区、活性区和汇流区；所述流体通口所在区域的所述双极板的宽度尺寸h1大于所述活性区所在区域的所述双极板的宽度尺寸h2；所述紧固组件包括至少三个所述紧固单元，所述至少三个紧固单元分布于所述进气端板的中部和端部，连接于所述中部的所述紧固单元的厚度大于连接于所述端部的所述紧固单元的厚度。11.如权利要求2所述的燃料电池模块，其特征在于：所述电堆还包括位于所述堆芯沿所述堆叠方向的至少一侧的调节组件，所述调节组件包括至少一个调节板，所述调节板夹设于所述堆体内以调节所述电堆的紧固力。12.如权利要求11所述的燃料电池模块，其特征在于：所述调节板为绝缘件，所述调节板设置于所述进气端集流板和/或所述盲端集流板远离所述堆芯的一侧；和/或，所述调节板为导电件，所述调节板设置于所述进气端集流板和/或所述盲端集流板靠近所述堆芯的一侧。13.如权利要求1-12中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于：所述电堆以所述堆芯的双极板的长边平行于水平方向、短边平行于竖直方向且所述堆叠方向平行于水平方向的姿态设置；所述输出端子位于所述电堆的上方；所述铜排组件和所述低压组件分别设于所述电堆沿所述双极板的长边方向的两端。14.如权利要求13所述的燃料电池模块，其特征在于：所述电堆的氧化介质进口和还原介质排口位于上部，所述电堆的氧化介质排口和还原介质进口位于下部；所述电堆的冷却介质排口和冷却介质进口位于中部；所述壳体上设有连通于所述电堆的转接分配接头。15.如权利要求1-12中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于：所述膜电极的活性面积为280～320平方厘米；所述膜电极的气体扩散层的厚度为170～180um，阳极催化层的厚度为2～6um，阴极催化层的厚度为12～16um，质子交换膜的厚度为8～15um。16.如权利要求1-12中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于：所述双极板的流道包括沿所述流道的延伸方向交替分布的至少两种形状和/或特征参数不同的流道段，且至少一种所述流道段为直线流道。17.如权利要求16所述的燃料电池模块，其特征在于：所述双极板的基材厚度为0.075～0.1mm；所述流道的数量为60～150；所述流道的长度为200～250mm；所述60～150根流道的总宽度为120～150mm；所述流道的流道周期为0.8～1.5mm；深度为0.25～0.55mm；流道倾角为10
°
～20
°
；脊槽比为0.8～1.2；流道圆角不大于0.2mm。18.如权利要求1-12中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于：所述堆芯中单电池的数量为300～460个；相邻两个所述单电池的极板间距为1.07～1.09mm。19.如权利要求1-12中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于：所述低压组件包括依次电连接的电压巡检装置、低压线束和连接器组件，所述连接器组件与所述双极板的极耳电连接。
20.如权利要求19所述的燃料电池模块，其特征在于：所述堆芯中奇数编号和/或偶数编号的所述单电池设有极耳，各所述极耳构成所述极耳排；所述连接器组件与所述堆芯中奇数编号和/或偶数编号的所述单电池的极耳连接，至少一个所述连接器组件与所述低压线束电连接。21.如权利要求20所述的燃料电池模块，其特征在于：所述堆芯沿堆叠方向的至少一端设有密封结构；所述密封结构包括交替堆叠设置的至少一个假膜电极和至少一个极板单元；所述假膜电极为设有密封圈、且无法进行电化学反应的膜电极结构，所述极板单元设有极耳；所述连接器组件与所述堆芯的极耳和所述密封结构的极耳均电连接。22.如权利要求19所述的燃料电池模块，其特征在于：所述燃料电池模块还包括低压插座，所述低压插座安装于所述壳体上；所述低压组件还包括氢浓度传感器，所述氢浓度传感器和所述电压巡检装置均与所述低压插座电连接。23.一种车辆，其特征在于：包括权利要求1-22中任一项所述的燃料电池模块。
技术总结本申请公开了一种燃料电池模块以及车辆，能降低电磁干扰，提高燃料电池的可靠性。该燃料电池模块包括壳体、电堆、高压组件和低压组件，其中，壳体设有安装腔；电堆设于所述安装腔中，所述电堆包括堆芯，所述堆芯包括两个以上堆叠设置的单电池，所述单电池包括双极板和膜电极；高压组件包括铜排组件以及与所述铜排组件电连接的输出端子，所述铜排组件设于所述安装腔中，所述输出端子贯穿安装于所述壳体上；低压组件设于所述安装腔中，且与所述堆芯电连接；所述铜排组件和所述低压组件分布于所述堆芯的两相对侧，使得铜排组件和低压组件之间的间距达到最大，从而最大限度降低铜排组件和低压组件之间的电磁干扰，提高该燃料电池模块的可靠性。可靠性。可靠性。
技术研发人员：覃博文 蒋文彬 张迪 母宝生 李洪涛
受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司
技术研发日：2022.07.20
技术公布日：2022/11/1
