[发明专利]一种新型质子交换膜燃料电池复合双极板水流场制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型质子交换膜燃料电池双极板水流场的生产工艺，尤其是对质子交换膜燃料电池复合双极板的水流场机械化生产工艺的。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)，是一种直接将氢燃料及氧化剂中的化学能，转化成电能及其产物的发电装置。PEMFC单电池电压很低，约0.6～0.7V，为了获得有用的电流和电压，需要把多个单电池串联起来构成一个电池堆。用于分隔相邻两个单电池的隔板称双极板，为了从燃料电池堆内移出反应热，每片双极板中间均设计有冷却剂通道，因此，通常的双极板均是由含流场的阳极板、阴极板和冷却剂流场构成。水流场的性能决定了燃料电池双极板冷却效果及部分导电能力。传统的双极板的水流场生产工艺，将双极板的水流场反相模板粘在水流场材料上，然后用刀具将多余部分割除，即就得到水流场。

中国专利CN2911972公开的复合型燃料电池双极板的水流场，采用硬质石墨板作为冷却剂流场板，并未公开/保护加工工艺。

WO0041260专利中提供两层结构的双极板，氢流场板与水腔作为一块板，并未公开/保护加工工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服上述种种已有工艺的不足，提供一种既能保证提高复合双极板水流场制备合格率和精度，且复合双极板的水流场加工相对容易，提高生产效率。

本发明目的实现，主要改进是将制备双极板的水流场采用模具和自动送料及压制设备制作，从而克服上述现有技术的不足，实现本发明目的。具体说，本发明机械化制备复合双极板的水流场，通过量化定量，机械化操作，可重复性高，其特征在于所说降低人为误差，提高生产效率。

本发明中，复合双极板，与通常复合双极板的水流场相似。

自动送料及压制设备，其特征在于包括采集PLC控制、液晶显示器、控制面板，并 有自动送料装置；在平面台板上有真空吸盘来来固定复合双极板的水流场模具。

本发明机械化制备复合双极板的水流场，由于采用模具和自动送料及压制设备，不仅可以提高复合双极板水流场制备合格率和精度，而且可以使复合双极板的水流场加工相对容易，提高生产效率，还可提高了复合双极板的冷却效果，提高组装电池电性能好。

一种新型质子交换膜燃料电池复合双极板水流场的制备工艺为：

(1)将模具用真空吸盘固定调整好模具与台面传输带距离，距离范围在100～10000mm之间，最好范围在250～500mm之间；

(2)设定好模具上下速度，速度控制在0.01～10m/s，最好范围在0.5～5m/s之间；

(3)再将柔性石墨纸带放到滚轴上，设定好柔性石墨纸速度，速度控制在0.01～200m/s，最好范围在25～50m/s之间；

开启压制设备开始冲压，机械化制备。

以下结合具体实施方式，示例性说明本发明。

具体实施方式

下面结合具体实施实例对本发明作更进一步的说明。

实施例一：

一种新型质子交换膜燃料电池复合双极板水流场的制备工艺，具有自动送料及压制设备，其特征在于包括采集PLC控制、液晶显示器、控制面板，并有自动送料装置；在平面台板上有真空吸盘来来固定复合双极板的水流场模具。

使用该工艺制备质子交换膜燃料电池复合双极板水流场：

(1)将模具用真空吸盘固定调整好模具与台面传输带距离，距离范围在200mm；

(2)设定好模具上下速度，速度控制在0.02m/s；

(3)再将柔性石墨纸带放到滚轴上，设定好柔性石墨纸速度，速度控制在2m/s；

开启压制设备开始冲压，机械化制备。

实施例二：

一种新型质子交换膜燃料电池复合双极板水流场的制备工艺，具有自动送料及压制设备，其特征在于包括采集PLC控制、液晶显示器、控制面板，并有自动送料装置；在平面台板上有真空吸盘来来固定复合双极板的水流场模具。

使用该工艺制备质子交换膜燃料电池复合双极板水流场：

(1)将模具用真空吸盘固定调整好模具与台面传输带距离，距离范围在300mm；

(2)设定好模具上下速度，速度控制在2m/s；

(3)再将柔性石墨纸带放到滚轴上，设定好柔性石墨纸速度，速度控制在30m/s；

开启压制设备开始冲压，机械化制备。

实施例三：