【技术实现步骤摘要】
燃料电池双极板加工方法
本申请涉及燃料电池
,特别是涉及一种燃料电池双极板加工方法。
技术介绍
双极板是燃料电池的核心零部件,双极板的设计是决定燃料电池性能的核心因素。双极板表面开设阴极流道、阳极流道、冷却流道等结构。流道结构承担燃料电池内反应气体分配、气体冷却、排水等功能。现有技术中通常通过机床加工和模压成型的方式进行双极板流道沟槽加工。降低流道脊背的宽度,可以提高反应气体向脊背下区域的扩散效率,因此提高流道排布的密集度可以提高燃料电池的性能。由于受到石墨材料脆性和加工模具的影响,机床加工和模压成型的方式很难加工脊背很窄的密集流道,导致现有主流产品的双极板流道的脊背宽度在1毫米水平,现有技术继续降低流道脊背宽度会大幅提高加工成本与加工时间。进一步突破燃料电池性能需要将双极板上流道脊背的宽度降低到0.2毫米至0.3毫米水平。
技术实现思路
基于此,有必要针对怎样才能提高双极板的性能的问题,提供一种燃料电池双极板加工方法。一种燃料电池双极板加工方法,包括:提供石墨双极板毛坯。根据目标流道结构图,绘制整体加工路径图。根据所述整体加工路径图,利用激光在所述石墨双极板毛坯表面加工流道,得到成型石墨双极板。对所述成型石墨双极板进行表面洁净处理和表面疏水处理。在一个实施例中,加工石墨双极板毛坯的步骤包括:加工形成硬质双极板原始毛坯。采用机械加工机床在所述硬质双极板原始毛坯表面开设进出口和公共流道气孔,以形成石墨双极板毛坯。< ...
【技术保护点】
1.一种燃料电池双极板加工方法,其特征在于,包括:/n获取石墨双极板毛坯;/n根据目标流道结构图(30),绘制整体加工路径图(40);/n根据所述整体加工路径图(40),利用激光在所述石墨双极板毛坯表面加工流道,得到成型石墨双极板;/n对所述成型石墨双极板进行表面洁净处理和表面疏水处理。/n
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池双极板加工方法,其特征在于,包括:
获取石墨双极板毛坯;
根据目标流道结构图(30),绘制整体加工路径图(40);
根据所述整体加工路径图(40),利用激光在所述石墨双极板毛坯表面加工流道,得到成型石墨双极板;
对所述成型石墨双极板进行表面洁净处理和表面疏水处理。
2.如权利要求1所述的燃料电池双极板加工方法,其特征在于,加工石墨双极板毛坯的步骤包括:
加工形成硬质双极板原始毛坯;
采用机械加工机床在所述硬质双极板原始毛坯表面开设进出口和公共流道气孔,以形成石墨双极板毛坯。
3.如权利要求1所述的燃料电池双极板加工方法,其特征在于,根据目标流道结构图(30),绘制整体加工路径图(40)的步骤包括:
根据所述目标流道结构图(30),获取目标流道(300)的流道宽度、流道深度、流道延伸形状和流道间距;
根据所述流道宽度选取激光的光斑直径和走光间距;
根据所述流道深度选取扫描频率、走光速度和扫描次数;
根据所述流道延伸形状、所述流道间距、所述光斑直径和所述走光间距,得到所述整体加工路径图(40)。
4.如权利要求3所述的燃料电池双极板加工方法,其特征在于,根据所述流道延伸形状、所述流道间距、所述光斑直径和所述走光间距,得到所述整体加工路径图(40)的步骤包括:
所述目标流道结构图(30)包括多条目标流道(300),所述整体加工路径图(40)包含多个扫描线组(400),所述多个扫描线组(400)与所述多条目标流道(300)一一对应设置,每个所述扫描线组(400)包含多条扫描线,根据所述流道延伸形状,得到与所述目标流道(300)对应的所述扫描线的形状;
根据所述光斑直径和所述走光间距计算每条所述目标流道(300)的走光次数,根据所述走光次数得到所述扫描线的条数,根据所述走光间距得到对应的相邻两条所述扫描线的扫描线间距,相邻两条所述扫描线位于一个所述扫描线组(400);
根据所述流道间距得到对应的相邻两个所述扫描线组(400)的扫描组间距;
根据所述扫描线的形状、所述扫描线的条数、所述扫描线间距和所述扫描组间距,得到所述整体加工路径图(40)。
5.如权利要求3所述的燃料电池双极板加工方法,其特征在于,在根据所述流道深度选取扫描频率、走光速度和扫描次数的步骤之前,所述加工方法还包括:
进行预扫描实验,以确定所述扫描频率、所述走光速度和所述加工扫描次数。
6.如权利要求5所述的燃料电池双极...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡尊严,李建秋,徐梁飞,刘慧泽,徐领,欧阳明高,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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