[发明专利]燃料电池模压双极板成对生产方法

说明书

本发明涉及一种燃料电池模压双极板成对生产方法，压板：卷式供料机(1)将软石墨板原料带输送至阴极流场滚筒印花机(2)和阳极流场滚筒印花机(4)，在软石墨板原料带的正面左右两边分别进行阴极导流槽和阳极导流槽的压印，通过收卷辊(6)收卷；涂胶：将两卷极板带分别缠绕在放卷辊a(7)与放卷辊b(8)，使两卷极板带反面相对应，在冷却流场一侧涂胶；粘合：将涂胶后的成对极板带通过引导辊(10)引导至压合辊(11)压合；裁剪：将粘合得到的双极板通过位置校核装置(13)进行裁剪预定位，之后通过裁剪装置(14)进行成对剪切。与现有技术相比，本发明实现了双极板的成对流水线生产，具有效率高、精度高等优点。

技术领域

本发明属于燃料电池的制备领域，具体涉及一种燃料电池模压双极板成对生产方法。

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。

现有的模压板生产线是将连续批量化生产的单极板经过裁剪，得到阴、阳极单板，再通过传统的石墨双极板的制作方法来完成。传统的双极板制作过程就是将带有导流槽的单极板通过手工涂抹粘结剂将阴、阳极两块极板黏贴在一起制成双极板。整个过程都是手工操作，尤其是将两个石墨单极板粘合在一起形成双极板都是通过手工对齐，涂胶压合的，效率低，劳动强度大，而且对于操作工的要求高，不同的操作者制成的双极板可能性能完全不同。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术的不足提供了一种实现了双极板的成对流水线生产，具有良好耐蚀性、导电导热性、阻气性与机械强度，成本低廉发燃料电池模压双极板成对生产方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种燃料电池模压双极板成对生产方法，包括以下步骤：

压板：卷式供料机将软石墨板原料带输送至阴极流场滚筒印花机和阳极流场滚筒印花机，在软石墨板原料带的正面左右两边分别进行阴极导流槽和阳极导流槽的压印，在软石墨板原料带的反面左右两边同时或单侧压印冷却流场，得到左右两边分别为成对带冷却流场的阴极单板和阳极单板流场的极板带，该极板带通过收卷辊收卷；其中，阴极流场滚筒印花机和阳极流场滚筒印花机的压力控制在1.0-2.0MPa，辊压出极板的速度为2-5min/对。此外，所述的阴极流场滚筒印花机和阳极流场滚筒印花机可采用阴极流场平压板和阳极流场平压板进行替换。

涂胶：将两卷极板带分别缠绕在放卷辊a与放卷辊b，使两卷极板带反面相对应，分别引出后通过一对涂胶辊，在冷却流场一侧涂胶；

粘合：将涂胶后的成对极板带通过引导辊引导至压合辊压合，然后通过高温烘箱粘合烘干；

裁剪：将粘合得到的双极板通过位置校核装置进行裁剪预定位，之后通过裁剪装置进行成对剪切，分别置于流转载体中待用。