[实用新型]一种具有冷却结构的燃料电池边框注胶模具装置

说明书

本实用新型提出的一种具有冷却结构的燃料电池边框注胶模具装置，包括自上而下设置的面板、水口板、上模板、下模板、承板、方铁和底板；所述上模板靠近所述下模板的侧面上设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有上模模芯；所述下模板靠近所述上模板的侧面上设置有第二凹槽，所述第二凹槽内设置有下模模芯；所述面板、所述水口板、所述上模板、所述上模模芯、所述下模模芯、所述下模板及所述承板上均设置有镂空区域，所述镂空区域自上而下相抵接形成连通的空气通道；所述面板的镂空区域内设置有第一散热风扇；所述承板的镂空区域内设置有第二散热风扇。通过本申请的装置，可避免注胶对核心部件造成损伤，密封效果良好，适用于规模化批量生产。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池的密封技术领域，特别是涉及一种具有冷却结构的燃料电池边框注胶模具装置。

背景技术

燃料电池是将化学能转化为电能的在线发电装置，燃料电池电堆逐渐往轻量化的方向发展，石墨双极板目前已经从1.8mm减薄至1.6mm，甚至模压石墨双极板提出了超薄双极板1.2mm的概念。为了保证双极板的强度以及使用寿命，对双极板的密封槽的深度也提出了改浅的要求，使得目前行业内使用较多的点胶工艺难以与之匹配。受胶水种类、点胶胶阀精度以及点胶平台平面度等的影响，点胶机的点胶高度需保证在0.45mm以上才能保证点胶胶条达到设计精度要求，低于此点胶高度会产生密封胶条外观检测不达标或因精度不足而导致气密性的风险。

目前，常见的膜电极MEA是双边框的七层结构，包括质子交换膜带双面催化层的膜组件、双层边框以及上下两张多孔性的可导电材料，如碳纸组成。由于膜电极组件需参与到注胶工艺中，因此对注胶模具的散热提出了更高的要求。现有技术中对燃料电池电堆的密封，有直接在单极板、双极板、甚至在膜电极边框上注胶成型特定截面形状的密封胶条组件的，也有在膜电极边框上注胶一体化成型密封胶条的。

在膜电极边框上一体化成型密封胶条，常用的工艺路径为丝网印刷技术、点胶工艺或注胶工艺。目前行业内膜电极供应商多采用双边框对粘的七层膜电极结构，因此，注胶成型工艺中的注胶样品一般包括边框以及膜电极组件，而CCM的耐热工况不可超过120℃/3min，这一点给注胶工艺开发带来了巨大的挑战。受边框材料选型、边框厚度定型、膜电极组件封装工艺、注胶成型模具精度、注胶工艺参数以及无法预知其是否会产生内部性能损伤等原因的限制，目前膜电极注胶方案一直都是小批量实验阶段，还没有进入大批量生产的阶段。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种具有冷却结构的燃料电池边框注胶模具装置，旨在解决现有的密封胶线成型方式操作复杂、不便于电堆的组装，组装效率和产能均较低，且缺少冷却结构、容易对膜电极和双极板等核心部件造成损伤，没法进行批量化生产的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：

本申请提出的一种具有冷却结构的燃料电池边框注胶模具装置，用于膜电极的密封，包括自上而下设置的面板、水口板、上模板、下模板、承板、方铁和底板；

所述上模板靠近所述下模板的侧面上设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有上模模芯；所述下模板靠近所述上模板的侧面上设置有第二凹槽，所述第二凹槽内设置有下模模芯；

所述面板、所述水口板、所述上模板、所述上模模芯、所述下模模芯、所述下模板及所述承板上均设置有镂空区域，所述镂空区域自上而下相抵接形成连通的空气通道；

所述面板的镂空区域内设置有第一散热风扇；所述承板的镂空区域内设置有第二散热风扇。

优选的，所述上模板的侧面上设置有第一冷气输入管，所述第一冷气输入管的一端依次穿过所述上模板和所述上模模芯后与所述上模模芯的镂空区域连通，另一端与冷气源连通；

所述下模板的侧面上设置有第二冷气输入管，所述第二冷气输入管的一端依次穿过所述下模板和所述下模模芯后与所述下模模芯的镂空区域连通，另一端与所述冷气源连通。