[发明专利]质子交换膜燃料电池用双极板点胶方法和点胶设备

说明书

质子交换膜燃料电池用双面点胶设备，包括基座，在基座的两端分别固连有机架，所述机架通过转轴与翻转组件相连，在机架上通过传动组件与转轴相连以带动翻转组件动作来完成双面点胶；所述翻转组件包括两平行设置的翻转主动连杆，所述翻转主动连杆与转轴分别活动相连，在两翻转主动连杆之间设有两平行设置的翻转从动连杆，所述翻转主动连杆和翻转从动连杆相配合形成镂空翻转点胶区以对双极板进行双面点胶，在镂空翻转点胶区的四个角或四条边上分别设有夹紧组件，所述夹紧组件用于连接翻转主动连杆和翻转从动连杆并将双极板固定夹紧在镂空翻转点胶区内；在基座上还设有检测组件，所述检测组件用于检测判定双极板上是否有胶。

技术领域：

本发明涉及质子交换膜燃料电池用双极板点胶方法和点胶设备。

背景技术：

氢氧质子交换膜燃料电池是目前正在大规模应用的燃料电池种类，已经在乘用车、叉车、卡车、公交车、船舶、无人机等多种应用场景广泛使用，其核心部件是燃料电池电堆，一个电堆首先由质子交换膜、气体扩散层等组成膜电极组件，一个膜电极组件再被两个双极板夹装组成一个电池单元，多个电池单元串联堆叠组成一个燃料电池电堆。

电堆是电化学反应发生的场所，氢气和空气通过各自的进气管道及特殊设计的流道，在双极板和膜电极之间均匀、间隔地分布。它们分别作为燃料和氧化剂，在催化剂、质子交换膜等作用下发生电化学反应，直接放出电能。同时冷却回路中的冷却液负责进行反应温度控制。在这数十、或者数百组双极板、膜电极的串联堆叠结构中，要求确保燃料、氧化剂和冷却液不外漏、不串漏，因此密封工艺是最主要的工艺过程之一，其中氢气作为分子量最小、又具备可燃性的气体，对密封工艺要求格外严格。

常见的双极板密封技术主要分为点胶、注塑、丝网印刷、丝网印刷+注塑、激光焊接等。不管采用哪一种密封技术，都需要先将两片单极板的冷却面贴合，组成一个拥有两个工作面的双极板，然后再对双极板的每个工作面进行密封；其中，点胶技术具有成熟稳定、工艺灵活的优点，特别是同一套设备可以快速适应不同的双极板、膜电极类型，十分适合新品快速迭代和需求多样的市场要求。但是该技术面临产能过低、设备成本过高等缺点，限制它的进一步应用。

目前工作面点胶是这样进行的：先将双极板固定在平台上，使得待点胶的一个工作面朝上，使用点胶控制阀、视觉校准系统等，推送粘稠的液态胶水，由不同粗细的针头，在双极板的胶槽中形成需要的胶条形状，然后把这个双极板置于固化炉中，使用热烘干或紫外照射的方法使得粘稠的胶水固化。随后，将双极板翻面，将未被点胶的工作面朝上，置于另一个点胶载台上进行第二次点胶、随后二次固化。

显而易见，固化过程进行了两次，所需的固化设备和时间也相应增加。如果使用热固化情况下，固化第二面时候，前期已经一定程度固化的密封胶将再次固化，容易造成第一面密封胶的过度固化，降低胶条性能。

因此，点胶密封技术面临生产效率低、设备一次投入高、容易过度固化引发工艺缺陷等问题。

发明内容：

本发明实施例提供了质子交换膜燃料电池用双极板点胶方法和点胶设备，结构和方法设计合理，基于设备上的多个功能组件的相互配合，合并两次固化过程为一次，能够显著提升工作面点胶的生产效率、简化实际操作步骤，从而优化点胶工艺，减少密封件的固化损耗，避免二次固化现象，提升密封件的使用寿命，并且减少生产时间、节省设备投入，减少产线占用空间，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：