一种燃料电池用双极板密封工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种燃料电池用双极板密封工艺，在燃料电池阴极板冷却液流场外围及外轮廓各加工一圈溢胶槽；在阳极板的光面的表面涂覆导电胶；将阴极板与涂覆有导电胶的阳极板的表面相贴合放置于限位工装里，限位工装放入热压机中热压固化，完成密封连接。与现有技术相比，本发明专利技术具有避免溢胶的优点，并且加工工艺简单，成本低，能够实现批量化生产，为燃料电池的发展和应用创造了条件。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池用双极板密封工艺
本专利技术涉及一种燃料电池组件，尤其是涉及一种燃料电池用双极板密封工艺。
技术介绍
燃料电池是一种具有工作温度低、比功率大、启动迅速等优点，已经成为新能源领域研究的热点之一。燃料电池的关键部件是膜电极(MEA)和双极板。双极板组件包括阳极流场板和阴极流场板，它们结合在一起并适当密封在阴极和阳极板之间形成密封的冷却剂流场，因此在本领域中普遍采用。各种过渡通道、端口、管道以及涉及所有三种操作流体(例如燃料、氧化剂和冷却剂)的其它特性也可能出现在这些板的非活动侧。操作流体在一定压力下，板内的所有特性都必须适当密封，以防止流体与外部环境之间的泄漏。双极板组件的另一个要求是两个极板之间有良好的导电性能。这是因为燃料电池堆产生的大量电流必须经过两个极板之间。组成该组件的板可以是金属的，在这种情况下，它们通常焊接在一起，以适当地密封彼此和外部环境的所有流体通道。金属板也可以用粘合剂粘合密封在一起。组成该组件的板也可以是碳质的(例如：石墨板)，这种板经常用胶水密封。双极板组件使用能够承受燃料电池环境的粘合剂进行制备。通常是环氧树脂粘合剂，并通过丝网印刷或其他方式密封隔离每个所需的流体腔。通常这种粘合剂必须经过热固化处理，使用这种粘合剂有几个问题。例如，胶粘剂的可操作时间短，所以在使用过程中的设备必须定期用强溶剂清洗，以防止胶粘剂在设备上固化。此外，热固化可以涉及漫长的、能量密集的热循环。其他的固化方法也有问题。例如，UV固化比较困难，因为粘合接头不可见。厌氧胶被燃料电池自身所限制(典型的粘合剂树脂需要金属离子来启动固化，但是这种离子在燃料电池中是不需要的)。更进一步的是，固定装置通常需要在固化周期中精确地对齐、挤压和保持平板。这样的装置必须在多个热循环上保持尺寸稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种避免溢胶的燃料电池用双极板密封工艺，该双极板的加工工艺简单，成本低，能够实现批量化生产，为燃料电池的发展和应用创造了条件。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种燃料电池用双极板密封工艺，采用以下步骤：(1)在燃料电池阴极板冷却液流场外围及外轮廓各加工一圈溢胶槽；(2)在阳极板的光面的表面涂覆导电胶；(3)将阴极板与涂覆有导电胶的阳极板的表面相贴合放置于限位工装里，限位工装放入热压机中热压固化，完成密封连接。采用丝网印刷设备涂覆导电胶。采用的印刷网板为目数为120～200目的涤纶丝网。所述的印刷网板的上胶区域比阴阳极板的外轮廓缩进1mm，导电胶的上胶厚度为0.01-0.05mm。热压固化的温度为120～180℃，压力为0.1～1Mpa，时间为30～90min。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、使用导电胶整体粘结双极板，双极板的电阻变小，电堆性能提高，冷却液可使用压力高，电堆控温迅速准确。2、使用溢胶槽，避免导电胶堵塞冷却流场，使双极板温度分布更加均匀。3、使用溢胶槽胶水无外溢，双极板外观整洁漂亮。附图说明图1为加工的阳极板和阴极板的结构示意图；图2为贴合后的双极板的结构示意图。图中，1为导电胶、2为第一溢胶槽、3为第二溢胶槽、4为冷却液流场、5为燃料流场、6为氧化剂流场、7为阳极板、8为阴极板。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1根据双极板的形状制作网板的上胶区域，网板上胶区域比双极板外轮廓缩进1mm，极板别的区域整体上胶。使用150目涤纶网纱制作网板，封网使用油性感光胶。制作好的网板固定在丝网印刷设备上，采用丝网印刷的方法，涂胶完成后，阴阳极板对合，放置于限位工装里，限位工装放入热压机中热压固化，热压机温度为150度，压力0.7MPa,固化时间30min，冷却，双极板粘结完成。实施例2一种燃料电池用双极板密封工艺，采用以下步骤：(1)在燃料电池用阳极板7具有冷却液流场4的外围及外轮廓分别加工一圈第二溢胶槽3以及第一溢胶槽2，在阳极板7上还具有氧化剂流场6；(2)在阴极板8的光面的表面涂覆导电胶1，另一侧为燃料流场5，如图1所示，采用丝网印刷设备涂覆导电胶，使用的印刷网板为目数为120目的涤纶丝网，印刷网板的上胶区域比阴阳极板的外轮廓缩进1mm，导电胶的上胶厚度为0.01mm；(3)将阳极板与涂覆有导电胶的阴极板的表面相贴合放置于限位工装里，限位工装放入热压机中热压固化，控制热压固化的温度为120℃，压力为0.1Mpa，时间为90min，完成密封连接，形成的双极板如图2所示。实施例3一种燃料电池用双极板密封工艺，采用以下步骤：(1)在燃料电池用阳极板7具有冷却液流场4的外围及外轮廓分别加工一圈第二溢胶槽3以及第一溢胶槽2，在阳极板7上还具有氧化剂流场6；(2)在阴极板8的光面的表面涂覆导电胶1，另一侧为燃料流场5，如图1所示，采用丝网印刷设备涂覆导电胶，使用的印刷网板为目数为200目的涤纶丝网，印刷网板的上胶区域比阴阳极板的外轮廓缩进1mm，导电胶的上胶厚度为0.05mm；(3)将阳极板与涂覆有导电胶的阴极板的表面相贴合放置于限位工装里，限位工装放入热压机中热压固化，控制热压固化的温度为120℃，压力为1Mpa，时间为30min，完成密封连接。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池用双极板密封工艺，其特征在于，该工艺采用以下步骤：(1)在燃料电池阴极板冷却液流场外围及外轮廓各加工一圈溢胶槽；(2)在阳极板的光面的表面涂覆导电胶；(3)将阴极板与涂覆有导电胶的阳极板的表面相贴合放置于限位工装里，限位工装放入热压机中热压固化，完成密封连接。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用双极板密封工艺，其特征在于，该工艺采用以下步骤：(1)在燃料电池阴极板冷却液流场外围及外轮廓各加工一圈溢胶槽；(2)在阳极板的光面的表面涂覆导电胶；(3)将阴极板与涂覆有导电胶的阳极板的表面相贴合放置于限位工装里，限位工装放入热压机中热压固化，完成密封连接。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池用双极板密封工艺，其特征在于，采用丝网印刷设备涂覆导电胶。3.根据权利要求1所述的一种燃料电池用双极板密封工艺，其特征在于，采用的印刷网板为目数为120～200目的涤纶丝网。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫荣，胡正坤，
申请(专利权)人：上海神力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31