[发明专利]一种质子交换膜燃料电池金属流场板的加工装置及方法

说明书

本发明实施例公开一种质子交换膜燃料电池金属流场板的加工装置及加工方法，该加工装置包括顶座，顶座下方固定有安装座，安装座一侧开有水平的金属板插槽，金属板插槽上方的安装座内具有与金属板插槽连通的空腔，安装座底面上安装有紧固件；安装座下方水平设置有水平支座，水平支座的一侧与第三滑块固接，水平支座上设置有沿x轴方向设置有第四滑轨，第四滑轨上滑动安装有第四滑块，第四滑块上设置有第一衬板，第一衬板上设置有压力传感器，压力传感器上设置有第二衬板，第二衬板上设置有位移传感器，位移传感器上设置有第三衬板，第三衬板上安装有微成型模头。采用该金属流场板的加工装置，可以制得流道深浅均匀的金属流场板。

技术领域

本发明涉及质子交换膜燃料电池技术领域，具体涉及一种质子交换膜燃料电池金属流场板的加工装置及加工方法。

背景技术

燃料电池是一种可以高效地将燃料和氧化剂通过电极反应直接转化为电能的发电装置。质子交换膜燃料电池(PEMFC，Proton exchange membrane fuel cells)是以固体质子交换膜为电解质，氢气或甲醇为燃料，空气或氧气为氧化剂的燃料电池。PEMFC的核心是膜MEA和双极板，膜MEA是电化学反应的场所，双极板实现气体均匀分配、收集电流以及排水。为了气体分配和收集电流，双极板通常需具有良好的导电性能、导热性能、抗燃料和氧化剂的穿透性和在电化学环境中的抗腐蚀性能等。双极板包括配对的两个流场板，流场板多种多样，常见的有多孔体流场和由各种金属网构造的网状流场板，点状、部分蛇型流场板、交指状流场等。

流场板的材料通常采用石墨或者金属。石墨材料的脆性和机加工性能较差，并且重量占整个燃料电池的总重量的比重过高，成本也过高，从而限制了其工业化生产。相对而言，金属材料的导电、导热性能较好，强度高，较容易实现批量化生产。

金属材料的流场板的加工通常采用冲压成形、辊压等塑性变形的手段，或者利用基于微机电系统（MEMS,Micro-Electro-Mechanical System）的微加工技术，如电化学蚀刻、光刻等。此外，还有采用微成型进行加工成形的。但现有的微成型加工方法在实际应用过程中容易出现流道深浅不均匀的问题，从而影响了制得的质子交换膜燃料电池的性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种质子交换膜燃料电池金属流场板的加工装置，以解决现有的微成型加工中流道深浅不均匀的问题。

第一方面，提供一种质子交换膜燃料电池金属流场板的加工装置，包括顶座，所述顶座下方固定有安装座，所述安装座一侧开有水平的金属板插槽，所述金属板插槽上方的安装座内具有与所述金属板插槽连通的空腔，所述安装座底面上安装有紧固件；所述顶座下方、安装座的一侧沿y轴方向固定有第一滑轨，第一滑块与所述第一滑轨滑动安装，所述第一滑块下方垂直安装有立柱，所述立柱底部与第二滑块固接，所述第二滑块与沿y轴方向设置的第二滑轨滑动安装，所述立柱上沿z轴方向固定有第三滑轨，所述第三滑轨上滑动安装有第三滑块；所述安装座下方水平设置有水平支座，所述水平支座的一侧与所述第三滑块固接，所述水平支座上设置有沿x轴方向设置有第四滑轨，所述第四滑轨上滑动安装有第四滑块，所述第四滑块上设置有第一衬板，所述第一衬板上设置有压力传感器，所述压力传感器上设置有第二衬板，所述第二衬板上设置有位移传感器，所述位移传感器上设置有第三衬板，所述第三衬板上垂直安装有微成型模头。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，在所述第三衬板上微成型模头的两侧对称设有两个调节座，两个所述调节座上分别旋转安装有两个倒L型压板，并且所述倒L型压板的顶面水平，所述安装座内的空腔内填充有柔性模。

结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述调节座与所述第三衬板通过螺旋升降组件连接。