[实用新型]燃料电池模压阴极单板和阳极单板成对生产系统

说明书

本实用新型涉及一种燃料电池模压阴极单板和阳极单板成对生产系统，包括：卷式供料机(1)、阴极流场滚筒印花机、阳极流场滚筒印花机和收卷辊，软石墨板原料带从卷式供料机(1)上输出，先后经过阴极流场滚筒印花机和阳极流场滚筒印花机模压后，在收卷辊收卷。与现有技术相比，本实用新型用流水线的机械操作代替了手工操作，效率高，大大降低了人力成本，并且通过连续化的生产，得到的阴极单板和阳极单板一致性好，质量优良，可用于大批量生产。

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，尤其是涉及一种燃料电池模压阴极单板和阳极单板成对生产系统。

背景技术

燃料电池通常由多个电池单元构成，每个电池单元包括两个电极(阳极和阴极),该两个电极被电解质元件隔开，并且彼此串联地组装，形成燃料电池堆。通过给每个电极供给适当的反应物，即给一个电极供给燃料而另一个供给氧化剂，实现电化学反应，从而在电极之间形成电位差，并且因此产生电能。

为了给每个电极供给反应物，使用通常称为“双极板”并且设置在每个单个电池的两侧的特定界面元件。这些双极板通常是邻近阳极或阴极支撑体放置的单个元件的形式。双极板是燃料电池组的重要元件。燃料电池堆在运行过程中，双极板执行如下功能以维持燃料电池堆的最佳工作状态以及使用寿命：(1)电池导电体，极板两侧分别形成阴极阳极，将一个个电池单元串联以组成燃料电池堆；(2)通过流道向电极提供反应气(传质)；(3)协调水与热的管理，防止冷却介质及反应气体外漏；(4)向膜电极组件(MEA)提供结构强度支持。

为完成上述功能，双极板的材料需要具有高电导率、足够的机械强度、良好的热导、气体透过率低、抗腐蚀且能在电池工作环境中化学稳定相当长的时间。此外，考虑到设计与易于加工制造的需要，双极板的材料还应该具备重量轻，体积小，成本低廉，甚至要求可回收利用等特征。

现有的燃料电池单极板的模压生产线，可以批量化生产带流场的单极板，但是需要两条生产线，一条产线生产阴极单板，一条产线生产阳极单板，这对设备数量、场地都有一定的要求，导致生产成本也有所提高。现行燃料电池模压板产线也有同时压制两种流场的产线，但是同时压制阴、阳极流场存在技术瓶颈。由于阴、阳极板的厚度有差异，阴、阳极流场的深度要求也不一样，最后成型的单板会有厚度不均匀以及平整度等方面的差异。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种的燃料电池模压阴极单板和阳极单板成对生产系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种燃料电池模压阴极单板和阳极单板成对生产系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将软石墨板原料带从卷式供料机上输出，先后经过阴极流场滚筒印花机和阳极流场滚筒印花机，或者先后经过阴极流场平压板和阳极流场平压板，在软石墨板原料带两边分别模压出成对的含冷却流场的阴极导流槽和阳极导流槽；

(2)将得到的带有流场的软石墨板带缠绕在收卷辊中作为成套极板卷待用，或裁剪成对单板待用。

进一步地，所述的阴极流场滚筒印花机为采用两个嵌入式铝制模具的阴极滚压辊，包括上下对应设置的上滚筒a和下滚筒a，其中，上滚筒a表面设有阴极流场模压槽，下滚筒a表面设有冷却流场模压槽，软石墨板原料带进入上滚筒a和下滚筒a之间进行模压，使软石墨板原料模压出带有冷却流场的阴极单板。

进一步地，所述的阳极流场滚筒印花机为阳极滚压辊，包括上下对应设置的上滚筒b和下滚筒b，其中，上滚筒b表面设有阳极流场模压槽，下滚筒b表面设有冷却流场模压槽，软石墨板原料带进入上滚筒b和下滚筒b之间进行模压，使软石墨板原料模压出带有冷却流场的阳极单板。

进一步地，所述的下滚筒a和下滚筒b表面均设有对半的冷却流场模压槽，或者只有其中一个滚筒上设有冷却流场模压槽。