双极板流道制造工艺及双极板流道制造技术

本发明专利技术提供了一种双极板流道制造工艺及双极板流道，涉及燃料电池的技术领域，双极板流道制造工艺包括以下步骤：a)将导电剂、表面活性剂以及去离子水混合；b)将得到的混合物充分搅拌至导电剂呈糊状且表面活性剂分散均匀，以形成浆料；c)制作好双极板流道的网版；d)利用浆料和网版在金属板上进行丝网印刷；e)将印刷好的金属板放入烘干装置中进行三次不同温度的干燥处理；f)将干燥后的金属板进行倒卷处理；g)重复步骤a‑e。该双极板流道制造工艺与现有技术相比，能够降低模具开模费用，并且不会受制于金属材料自身特性、精细加工技术及冲压成形过程存在的厚度极限的问题。

【技术实现步骤摘要】
双极板流道制造工艺及双极板流道
本专利技术涉及燃料电池
，尤其是涉及一种双极板流道制造工艺及双极板流道。
技术介绍
燃料电池是一种将氢气和氧气通过电化学氧化反应而发电的装置，其中，质子交换膜燃料电池通常是由膜电极、气体扩散层、双极板等部件交替堆叠而成。双极板主要分为石墨双极板、复合材料双极板和金属双极板。金属薄板具有较高的强度以及良好的导电、导热性能，原材料价格便宜且适合大批量生产方式，是燃料电池产业化的第一选择。金属双极板的主流制造工艺为金属冲压成形工艺。然而，为了继续提高燃料电池功率密度、进一步降低燃料电池开发成本，金属板冲压工艺面临着两个难题：第一，冲压成形金属板的模具开模费用极高，如果阴阳极板采用不同的流场结构，阴阳极板就需要开两幅磨具，这将极大的增加开发成本；如果对阴阳极流场板结构进行调整，就需要新开模具，技术升级成本高昂。第二，受制于金属材料自身特性及精细加工技术，冲压成形过程存在厚度极限问题，最小的冲压厚度在300微米左右。因此，现有技术的金属冲压成形工艺开模的费用较高，并且令双极板的薄型化受到制约。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双极板流道制造工艺及双极板流道，以改善现有技术中存在的金属冲压成形工艺开模的费用较高，并且令双极板的薄型化受到制约的技术问题。本专利技术提供的双极板流道制造工艺，该工艺包括以下步骤：a)将导电剂、表面活性剂以及去离子水混合；b)将得到的混合物充分搅拌呈糊状且表面活性剂分散均匀，以形成浆料；c)制作好双极板流道的网版；d)利用浆料和网版在金属板上进行丝网印刷；e)将印刷好的金属板放入烘干装置中进行三次不同温度的干燥处理；f)将干燥后的金属板进行倒卷处理；g)重复步骤a-e。进一步的，在步骤c)之前还包括以下步骤：在浆料中添加分散液进行搅拌。进一步的，在步骤d)之前还包括以下步骤：对金属板的表面进行电化学镀膜处理。进一步的，将混合物以80-120rpm的转速进行搅拌。进一步的，将浆料和分散液以100rpm的转速进行搅拌。进一步的，当在金属板表面印刷氢气的流道或者空气的流道时，金属板在烘干装置中进行的三次干燥处理的温度分别为：70-80℃、110-120℃、80-90℃。进一步的，当在金属板表面印刷冷却水的流道时，金属板在烘干装置中进行的三次干燥处理的温度分别为：75-85℃、115-125℃、85-95℃。进一步的，金属板的厚度为50-500微米。进一步的，本专利技术还提供了一种双极板流道，该双极板流道由双极板流道制造工艺制成。进一步的，双极板流道包括多个流场沟脊；每两个相邻的流场沟脊之间形成一个流道；流场沟脊的宽度和高度均为100-1000微米；流道的宽度为100-1000微米。本专利技术提供的双极板流道制造工艺，在制造过程中，首先将导电剂、表面活性剂、去离子水按照一定的比例混合，将混合物充分搅拌搅拌器至导电剂成模糊状、表面活性剂分散均匀，以形成浆料。然后将准备好流道的网版以及浆料，对金属板严格按照印刷工艺进行丝网印刷，经过三段式烘干塔进行干燥处理以完成金属板一面的印刷。接着将干燥后的金属板进行倒卷处理，进行金属板另一面的印刷，印刷的步骤与上述步骤相同。该双极板流道制造工艺能够通过优化网版设计和调节浆料浓度来是实现低成本金属双极板流道的批量化生产，与现有技术相比，能够降低模具开模费用，并且不会受制于金属材料自身特性、精细加工技术及冲压成形过程存在的厚度极限的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的双极板流道制造工艺的流程框图；图2为本专利技术实施例提供的双极板流道的结构示意图；图3为本专利技术另一实施例提供的双极板流道的结构示意图；图4为本专利技术又一实施例提供的双极板流道的结构示意图。图标：1-金属板；2-流场沟脊；3-流道；4-流体入口；5-流体出口；21-第一沟脊；22-第二沟脊。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。图1为本专利技术实施例提供的双极板流道制造工艺的流程框图；图2为本专利技术实施例提供的双极板流道的结构示意图；图3为本专利技术另一实施例提供的双极板流道的结构示意图；图4为本专利技术又一实施例提供的双极板流道的结构示意图；如图1、图2、图3以及图4所示，本实施例提供的双极板流道制造工艺，该工艺包括以下步骤：a)将导电剂、表面活性剂以及去离子水混合；b)将得到的混合物充分搅拌呈糊状且表面活性剂分散均匀，以形成浆料；c)制作好双极板流道的网版；d)利用浆料和网版在金属板1上进行丝网印刷；e)将印刷好的金属板1放入烘干装置中进行三次不同温度的干燥处理；f)将干燥后的金属板1进行倒卷处理；g)重复步骤a-e。其中，导电剂可以选择石墨、炭黑或者乙炔黑等材料。进一步的，表面活性剂可以选用聚乙二醇辛基苯基醚。进一步的，金属板1可选用不锈钢或者钛合金材料等等。进一步的，烘干装置可以为烘干塔或者烘干箱等等。进一步的，在制造双极板的过程中，可以采用多网版排版组合印刷方法，用一块金属板1来同时印刷多个单极板。当金属板1的正反面均印刷完成后，切割金属板1得到多个单极板。进一步的，切割可采用空气切割。较佳地，采用激光器进行氮气切割，这样能够避免切割产生毛刺。进一步的，倒卷处理即为将印好一面的金属板1反面从而进行另一面的印刷工序。进一步的，网版及浆料的粘度可根据实际情况进行调整。本实施例提供的双极板流道制造工艺，在制造过程中，首先将导电剂、表面活性剂、去离子水按照一定的比例混合，将混合物充分搅拌搅拌器至导电剂成模糊状、表面活性剂分散均匀，以形成浆料。然后将准备好流道3的网版以及浆料，对金属板1严格按照印刷工艺进行丝网印刷，经过三段式烘干塔进行干燥处理以完成金属板1一面的印刷。接着将干燥后的金属板1进行倒卷处理，进行金属板1另一面的印刷，印刷的步骤与上述步骤相同。该双极板流道制造工艺能够通过优化网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极板流道制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：a)将导电剂、表面活性剂以及去离子水混合；b)将得到的混合物充分搅拌呈糊状且表面活性剂分散均匀，以形成浆料；c)制作好双极板流道的网版；d)利用浆料和网版在金属板上进行丝网印刷；e)将印刷好的金属板放入烘干装置中进行三次不同温度的干燥处理；f)将干燥后的金属板进行倒卷处理；g)重复步骤a‑e。

【技术特征摘要】
1.一种双极板流道制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：a)将导电剂、表面活性剂以及去离子水混合；b)将得到的混合物充分搅拌呈糊状且表面活性剂分散均匀，以形成浆料；c)制作好双极板流道的网版；d)利用浆料和网版在金属板上进行丝网印刷；e)将印刷好的金属板放入烘干装置中进行三次不同温度的干燥处理；f)将干燥后的金属板进行倒卷处理；g)重复步骤a-e。2.根据权利要求1所述的双极板流道制造工艺，其特征在于，在步骤c)之前还包括以下步骤：在浆料中添加分散液进行搅拌。3.根据权利要求1所述的双极板流道制造工艺，其特征在于，在步骤d)之前还包括以下步骤：对金属板的表面进行电化学镀膜处理。4.根据权利要求1所述的双极板流道制造工艺，其特征在于，将混合物以80-120rpm的转速进行搅拌。5.根据权利要求2所述的双极板流道制造工艺，其特征在于，将浆料和分散液以100rpm的转速进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：方谋，刘恒伟，王新舒，季新建，
申请(专利权)人：苏州朔景动力新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32