[发明专利]一种用于燃料电池金属极板密封的胶条注塑成型结构

说明书

一种用于燃料电池金属极板密封的胶条注塑成型结构，包括金属极板和模具；金属极板的一面上开设多个容胶槽，金属极板的两端居中开设开口，相邻两个容胶槽之间通过脊状凸起相分隔，脊状凸起的顶面为平面、两侧侧壁为倾斜面，脊状凸起的顶面开设中部凹槽、端部凹槽、阻流凹槽；模具扣置于金属极板的一面上，模具的接触面上开设主槽道和多个脊状槽道，主槽道与脊状凸起顶面的中部凹槽围成胶体通道，脊状槽道与脊状凸起配合且其间隙构成溢胶流道。还在溢胶流道中设置阻流凹槽和阻流凸起、在主槽道两侧开设支槽道、将脊状槽道错位布置，构成阻挡，增加流动阻力，保证溢胶留存在结构中，减小了溢胶量和溢胶风险。

技术领域

本发明涉及注塑成型技术领域，特别涉及一种用于燃料电池金属极板密封的胶条注塑成型结构。

背景技术

燃料电池是一种通过氢氧燃料反应将化学能转化为电能的“化学发电机”，反应产物只有水，从而达到真正的零排放。经过多年的钻研，燃料电池技术取得了较大的进步，金属双极板作为燃料电池关键部件之一，不仅是为燃料反应提供场所，同时也起到集流、水管理等作用。

为保证金属极板在使用过程中氢气腔、空气腔的密封性能，需在极板周围以及进出口位置设计密封结构。金属极板根据不同的结构以及电堆的装配工艺设计不同的密封形式，比如金属极板的进气形式采用层跃式，则密封结构可采用粘贴胶条方式，比如进气形式采用直通式，则密封结构可采用胶条注塑成型方式来保证密封。对于不同的密封形式，匹配的工艺路线有较大的差异，开发新的密封结构也意味着技术工艺以及模具的重新设计。

目前市场主流的金属极板进气方式采取层跃式结构，与该进气结构匹配使用的密封方式为预制胶条，该方式导致极板法向空间的增大，不利于轻量化、小体积化。

胶条注塑成型是模具与金属极板结构上相互配合，通过液态的胶体在模具内的流动到达需要密封区域，这样固化后的胶条与极板特征结构贴合的更紧密，极板的密封性能更好。但这种注塑方式存在溢胶问题，为避免胶体流入进出气口或流场区域，则需要特别设计来抑制胶体向外流动的趋势。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种用于燃料电池金属极板密封的胶条注塑成型结构。

本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：一种用于燃料电池金属极板密封的胶条注塑成型结构，包括金属极板和模具；所述金属极板的一面上开设有多个容胶槽，每个所述容胶槽呈长条形结构，多个容胶槽相互平行且等间距成列布置，所述金属极板两端的居中处均开设有一开口，两个所述开口分别与多个容胶槽中最两端的两个容胶槽连通，相邻两个容胶槽之间通过脊状凸起相分隔，每个所述脊状凸起的顶面为平面、两侧侧壁为倾斜面，脊状凸起顶面的中部开设有连通两侧容胶槽的中部凹槽，脊状凸起顶面的两端均开设有连通两侧容胶槽的端部凹槽，脊状凸起顶面的靠近两端处均开设有连通两侧容胶槽的阻流凹槽；所述模具扣置于金属极板的一面上，模具跨置于多个容胶槽和多个脊状凸起上，并且两端分别经过金属极板两端的开口，模具的与金属基板接触的接触面上开设有相连通的主槽道和多个脊状槽道，所述主槽道连通模具的两端，并与多个脊状凸起顶面的中部凹槽的槽底面围成胶体通道，多个所述脊状槽道连通模具的两侧面，并分别与多个脊状凸起相配合，每个脊状槽道与对应的脊状凸起之间设有间隙且该间隙构成溢胶流道。

进一步地，所述脊状凸起的高度低于金属极板的板面。

进一步地，所述脊状凸起顶面的靠近两端处的阻流凹槽的数量均为两个以上且沿脊状凸起的走向等间距分布。

进一步地，所述脊状凸起顶面的中部凹槽和端部凹槽的深度相同，脊状凸起顶面的阻流凹槽的深度小于中部凹槽、端部凹槽；中部凹槽的宽度大于端部凹槽，端部凹槽的宽度大于阻流凹槽。

进一步地，所述模具的主槽道的宽度小于金属极板的脊状凸起顶面的中部凹槽。

进一步地，所述模具的宽度小于金属极板的脊状凸起顶面的两个端部凹槽之间的净距。