一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及燃料电池技术领域，公开了一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置，包括第一输送带、第二输送带和粘接机构，第一输送带设有第一混料机构、第一辊压机构和第一隧道式加热炉；第二输送带设有第二混料机构、第二辊压机构和第二隧道式加热炉；第一石墨单极板和第二石墨单极板结构和尺寸均相同；还公开了一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型方法，包括如下步骤：步骤一、混合原料；步骤二、将原料原料压制成石墨单极板；步骤三、固化石墨单极板；步骤四、将两个石墨单极板粘接形成石墨双极板。本发明专利技术具有成品质量高和生产效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置和方法
本专利技术涉及燃料电池
，特别是涉及一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置和方法。
技术介绍
质子交换膜燃料电池，一种利用电解水逆反应原理的新型燃料电池，是以可再生能源氢气作为还原剂、以空气中氧气作为氧化剂，将化学能转化为电能的发电装置，其不同于普通电池将化学反应物封存于电池内部，普通电池待反应物耗尽无法持续输出电能，而燃料电池只需持续提供燃料气体及氧化剂即可持续输出电能，故利用燃料电池作为动力的机车，具有加注时间短和续航里程高等明显优势，且燃料电池的发电电堆具有体积小、能量密度高、零排放和净化空气等优势，燃料电池反应生成的富氢水具有抗氧化，利于机体恢复等效果。燃料电池电堆是由多片单体电池串联叠加构成，将双极板与膜电极交替叠合密封，并由前、后端板及补偿装置压紧固定，构成质子交换膜燃料电池电堆。电堆的核心是双极板与MEA，双极板常用石墨材质制作。相比金属双极板，石墨双极板具有较高导电性、耐蚀性，质量轻、寿命长且与电极相容性好等特点。现有石墨双极板成型工艺，其一，通过机械雕刻硬石墨表面，形成流场，但这种方法效率低，机械加工难度大，成本较高，且加工成型极板较厚，较脆不易组装；其二，通过成型模具模压，形成流场，这种方法可以一次成型，效率高于机械雕刻方法，但由于柔性石墨板较软，模压成型后形成微真空状态，使成型极板吸附在模具表面，则必须人工去除废边并将成型极板从模具上取出，且取出后的成型极板要再次经过人工去除公共通道及还原剂、氧化剂进气分配入口废料，容易造成极板密封区域损坏及废料遗漏，后期无法通过泄露测试且影响下工序，且极板容易被有机物污染，影响表面亲疏水性，品质稳定性取决于操作工人，极板品质不稳定。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种成品质量高和生产效率高的用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置和方法。为了解决上述技术问题，本专利技术一方面提供了一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置，包括第一输送带和第二输送带，所述第一输送带沿其输送方向依次设有用于将原料混合均匀并输送至第一输送带的第一混料机构、用于将第一输送带上的原料压制成第一石墨单极板的第一辊压机构和用于对第一石墨单极板进行固化的第一隧道式加热炉；所述第二输送带沿其输送方向依次设有用于将原料混合均匀并输送至第二输送带的第二混料机构、用于将第二输送带上的原料压制成第二石墨单极板的第二辊压机构和用于对第二石墨单极板进行固化的第二隧道式加热炉；所述第一石墨单极板和所述第二石墨单极板结构和尺寸均相同，连续辊压成型装置还包括用于将所述第一石墨单极板与所述第二石墨单极板粘接形成石墨双极板的粘接机构。作为本专利技术一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置优选的方案，所述第一混料机构包括料斗、混料螺杆、混料管和电机，所述料斗的出料口与所述混料管的入料口连通，所述混料螺杆设置在所述混料管内，所述电机的固定端与所述料斗连接，所述电机的输出端与所述混料螺杆连接，所述混料管的出料口处设有出料阀；所述第一混料机构和所述第二混料机构结构相同，且所述第一混料机构位于第一输送带的上方，所述第二混料机构位于第二输送带的上方。作为本专利技术一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置优选的方案，所述第一辊压机构包括相对转动的第一上压辊轮和第一下压辊轮，所述第一上压辊轮和所述第一下压辊轮均与第一输送带相切；所述第二辊压机构包括相对转动的第二上压辊轮和第二下压辊轮，所述第二上压辊轮和所述第二下压辊轮均与第二输送带相切。作为本专利技术一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置优选的方案，所述第一上压辊轮包括压辊轴和多个均布在所述压辊轴周向的模具，所述第一上压辊轮、第一下压辊轮、第二上压辊轮和第二下压辊轮的结构均相同。作为本专利技术一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置优选的方案，所述粘胶机为点胶机或丝印机。作为本专利技术一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置优选的方案，所述粘接机构包括用于在所述第一石墨单极板或所述第二石墨单极板上点胶的粘胶机和用于将所述第一石墨单极板和所述第二石墨单极板拿取至所述粘接平台上并使两者粘接的机械手，所述粘胶机至少设有一个。此外，本专利技术的另一方面还提供了一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型方法，包括如下步骤：步骤一、混合原料，将柔性石墨粉、碳纤和树脂粉分别投入第一混料机构内混合，并将混合均匀后的原料运输至第一输送带上；同时，将柔性石墨粉、碳纤和树脂粉分别投入第二混料机构内混合，并将混合均匀后的原料运输至第二输送带上；步骤二、将原料原料压制成石墨单极板，第一输送带将原料运输至第一辊压机构，第一辊压机构将原料压制成第一石墨单极板；同时，第二输送带将原料运输至第二辊压机构，第二辊压机构将原料压制成第二石墨单极板；步骤三、固化石墨单极板，第一输送带将第一石墨单极板运输至第一隧道式加热炉，第一隧道式加热炉对第一石墨单极板进行固化；同时，第一输送带将第一石墨单极板运输至第一隧道式加热炉，第一隧道式加热炉对第一石墨单极板进行固化；步骤四、将两个石墨单极板粘接形成石墨双极板，粘接机构将胶水点涂在第一石墨单极板或第二石墨单极板，并将第一石墨单极板和第二石墨单极板叠放，使第一石墨单极板和第二石墨单极板粘接，从而形成石墨双极板。作为本专利技术一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型方法优选的方案，所述柔性石墨粉占总原料重量的百分比为60－90％。作为本专利技术一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型方法优选的方案，所述碳纤占总原料重量的百分比为2％－5％。作为本专利技术一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型方法优选的方案，所述树脂粉占总原料重量的百分比为20－35％。本专利技术实施例一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置和方法与现有技术相比，其有益效果在于：使用时，将原料投入第一混料机构内混合，混合后的原料运输至第一输送带上并通过第一辊压机构压制成第一石墨单极板，第一石墨单极板通过第一隧道式加热炉进行固化，从而得到第一石墨单极板，同理将第二石墨单极板制成，然后，将第一石墨单极板和第二石墨单极板通过粘接机构粘接，从而形成石墨双极板；由此，先通过辊压机构将石墨单极板表面流场及公共通道等特征一次成型，再通过隧道式加热炉将石墨单极板固化成型，实现了石墨双极板的连续无间断自动化生产，生产效率高，避免了工人接触未固化状态的极板，使极板不会受到污染，极板的品质高；且能通过调整原料成分的比例来改变石墨板硬度及韧性，操作方便。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置的结构示意图；图中，1、第一输送带；2、第二输送带；3、第一混料机构；31、料斗；32、混料螺杆；33、混料管；34、出料阀；4、第一辊压机构；41、第一上压辊轮；42、第一下压辊轮；5、第一隧道式加热炉；6、第二混料机构；7、第二辊压机构；71、第二上压辊轮；72、第二下压辊轮；8、第二隧道式加热炉；9、模具；10、粘胶机；11、机械手；12、粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置，其特征在于，包括第一输送带和第二输送带，所述第一输送带沿其输送方向依次设有用于将原料混合均匀并输送至第一输送带的第一混料机构、用于将第一输送带上的原料压制成第一石墨单极板的第一辊压机构和用于对第一石墨单极板进行固化的第一隧道式加热炉；所述第二输送带沿其输送方向依次设有用于将原料混合均匀并输送至第二输送带的第二混料机构、用于将第二输送带上的原料压制成第二石墨单极板的第二辊压机构和用于对第二石墨单极板进行固化的第二隧道式加热炉；所述第一石墨单极板和所述第二石墨单极板结构和尺寸均相同，连续辊压成型装置还包括用于将所述第一石墨单极板与所述第二石墨单极板粘接形成石墨双极板的粘接机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置，其特征在于，包括第一输送带和第二输送带，所述第一输送带沿其输送方向依次设有用于将原料混合均匀并输送至第一输送带的第一混料机构、用于将第一输送带上的原料压制成第一石墨单极板的第一辊压机构和用于对第一石墨单极板进行固化的第一隧道式加热炉；所述第二输送带沿其输送方向依次设有用于将原料混合均匀并输送至第二输送带的第二混料机构、用于将第二输送带上的原料压制成第二石墨单极板的第二辊压机构和用于对第二石墨单极板进行固化的第二隧道式加热炉；所述第一石墨单极板和所述第二石墨单极板结构和尺寸均相同，连续辊压成型装置还包括用于将所述第一石墨单极板与所述第二石墨单极板粘接形成石墨双极板的粘接机构。


2.如权利要求1所述的用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置，其特征在于，所述第一混料机构包括料斗、混料螺杆、混料管和电机，所述料斗的出料口与所述混料管的入料口连通，所述混料螺杆设置在所述混料管内，所述电机的固定端与所述料斗连接，所述电机的输出端与所述混料螺杆连接，所述混料管的出料口处设有出料阀；
所述第一混料机构和所述第二混料机构结构相同，且所述第一混料机构位于第一输送带的上方，所述第二混料机构位于第二输送带的上方。


3.如权利要求1所述的用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置，其特征在于，所述第一辊压机构包括相对转动的第一上压辊轮和第一下压辊轮，所述第一上压辊轮和所述第一下压辊轮呈上下相对设置，所述第一输送带设置在所述第一上压辊轮和所述第一下压辊轮之间；所述第二辊压机构包括相对转动的第二上压辊轮和第二下压辊轮，所述第二上压辊轮和所述第二下压辊轮均与第二输送带相切。


4.如权利要求3所述的用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置，其特征在于，所述第一上压辊轮包括压辊轴和多个均布在所述压辊轴周向的模具，所述第一上压辊轮、第一下压辊轮、第二上压辊轮和第二下压辊轮的结构均相同。


5.如权利要求1所述的用于制作石墨双极板的连续辊压成型装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继明，燕希强，贾佳，何生根，瞿丽娟，王铎霖，孙注江，崔士涛，
申请(专利权)人：广东国鸿氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44