[发明专利]一种燃料电池用柔性石墨板单电池的连续生产方法

权利要求书

1.一种燃料电池用柔性石墨板单电池的连续生产方法，其特征在于，该生产方法包括以下步骤：

(1)在第一段流水线上将成卷的MEA膜电极放卷得到MEA膜电极带，或者通过放卷、裁剪得到单张MEA膜电极；

(2)在第二段流水线上通过双极板生产流水线工艺得到双极板带；

所述的双极板生产流水线工艺包括以下几个步骤：

21)将阴极板与阳极板用的柔性石墨板原料带分别缠绕在一台卷式供料机上；

22)将从卷式供料机引出的柔性石墨板原料带分别通过一对滚压辊进行滚压，对柔性石墨板原料带进行压实平整，使石墨板表面粗糙度达到0.20μm以内，提高原料的整体强度及耐腐蚀性；所述的卷式供料机的驱动系统与滚压辊的滚压速度控制系统同步；所述的滚压辊的压力在≤3.0MPa；

23)将压实平整后的柔性石墨板原料带通过滚筒印花机，进行流场的模压，得到极板带；所述的滚筒印花机采用嵌入式铝制模具，按所需的平面流场制成滚压模具；

24)将模压好流场的极板带通过树脂喷涂机，在极板带的表面涂上树脂即制得带状柔性石墨阴极板和带状柔性石墨阳极板；所述的树脂喷涂机将石墨树脂涂料加压至100MPa以下，通过输送系统瞬间喷出，迅速膨胀、雾化，均匀射向极板带表面，形成厚度≤0.10mm的涂层；

25)通过一引导辊a将带状柔性石墨阴极板和带状柔性石墨阳极板进行对准并初步贴合在一起；所述的引导辊a由电机驱动，引导速度的控制系统与放卷辊的驱动系统联网同步，受定位弹簧的反馈控制，能自动调节引导和放卷速度，所述的阴极板与阳极板在模压流场时，还同步完成了定位卡槽的加工，使得相临的两张极板临界处都有该定位卡槽，当阴极板带、阳极板带直线运动到指定位置时，定位弹簧自动弹出实现阴极板、阳极板的上下卡位对准；

26)将贴合在一起的带状柔性石墨阴极板和带状柔性石墨阳极板一起送至压辊中，通过压辊使带状柔性石墨阴极板和带状柔性石墨阳极板紧密贴合；

27)紧密贴合的带状柔性石墨阴极板和带状柔性石墨阳极板通过高温烘箱进行高温粘合，得到双极板带；所述的高温烘箱的温度为100-500℃，烘制时间≤10min；

(3)将第一段流水线所得的MEA膜电极带与第二段流水线所得双极板带复合，裁剪成单电池大小，置于第三段流水线的流转载体中待用；

或者，将第一段流水线所得的单张MEA膜电极与第二段流水线所得双极板带复合，裁剪成单电池大小，置于第三段流水线的流转载体中待用。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池用柔性石墨板单电池的连续生产方法，其特征在于，所述的成卷的MEA膜电极通过以下方法制得：将成卷的质子交换膜放卷得到质子交换膜带，在该质子交换膜带两侧涂上催化剂，然后两侧分别与用碳纤维纸制得的气体扩散层复合，收卷在放卷辊a上即得成卷的MEA膜电极。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池用柔性石墨板单电池的连续生产方法，其特征在于，所述的催化剂为Pt/c、Pt或Pt-M/C，其中M为Co、Mo、Ru或者Pd中的一种或者两种，所述的碳纤维纸厚度≤0.35mm，孔隙率≥65％。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池用柔性石墨板单电池的连续生产方法，其特征在于，所述的单张MEA膜电极通过以下步骤制得：

(1)将成卷的MEA膜电极放卷得到MEA膜电极带；

(2)将MEA膜电极带通过一位置校正装置a，使裁剪后的单张MEA膜电极与其下方的第二流水线上的双极板带或者单张双极板对齐；

(3)将MEA膜电极带通过裁剪装置a，裁剪成单张MEA膜电极。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池用柔性石墨板单电池的连续生产方法，其特征在于，所述的树脂喷涂机涂在极板带上的树脂为含有高强有机胶的石墨树脂，所述的高强有机胶包括有机硅胶、环氧树脂胶或聚异丁烯胶。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池用柔性石墨板单电池的连续生产方法，其特征在于，所述的第一段流水线位于所述的第二段流水线的上方，第一段流水线所得的单张MEA膜电极通过传送带送至第二段流水线，与所述的双极板带重合；

或者第一段流水线所得的MEA膜电极带通过引导辊b与第二段流水线所得的双极板带进行复合。