用于燃料电池单极板的冲压系统及冲压成型方法技术方案

本公开涉及一种用于燃料电池单极板的冲压系统及冲压成型方法，包括冲压装置(100)，该冲压装置(100)包括冲压台(10)以及安装在所述冲压台(10)上的冲压模具(20)，所述冲压模具(20)包括设置有上模(202)的上模架(201)和设置有下模(203)的下模架(204)并且所述上模(202)和所述下模(203)能够相互配合以形成用于容纳单级板(200)的模具型腔，所述冲压系统还包括用于单极板(200)弹性回弹补偿的补偿件(30)，所述补偿件(30)根据所述单级板(200)的平面度可拆卸地定位在所述冲压装置(100)。通过使用该冲压系统和冲压成型方法能够有效提高燃料电池单极板的平面度。高燃料电池单极板的平面度。高燃料电池单极板的平面度。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池单极板的冲压系统及冲压成型方法


[0001]本公开涉及燃料电池
，具体地，涉及一种用于燃料电池单极板的冲压系统及冲压成型方法。

技术介绍

[0002]双极板作为燃料电池的核心组件之一，具有集流、支撑膜电极和均匀分配反应气体作用。平面度为双极板的最主要参数之一，主要影响电极各处能否均匀获得充足的反应物，电池生成的水能否及时排出以及电池内阻大小和均匀度。其中，反应物在电极各处分布不均会造成电极各处反应不均，引起电流密度分布不均匀，导致电池局部过热，电池性能降低。电池生成的水不能及时排出则会增大气体扩散阻力，形成浓差极化，影响电池性能。而电池内阻过大或不均匀，则会造成电池内局部电阻过大，局部过热，电池性能降低，甚至双极板和膜电极被烧穿。
[0003]金属双极板一般有两片金属单极板通过焊接工艺加工而成。每片单极板表面布置有用于反应气体流通的流道，两个单极板之间的空间作为冷却液的流通通道。而现有的金属单级板通常通过冲压成型，但往往因金属单极板的应力分布不均以及冲压模具的微小变形导致金属单级板冲压反弹不均，从而导致单极板的平面度变差，这可能会导致燃料电池的电池反应物分配不均、电池内阻过大和不均以及排水不畅，甚至严重影响燃料电池的运行性能及安全。

技术实现思路

[0004]本公开的目的是提供一种用于燃料电池单极板的冲压系统及冲压成型方法，通过使用该冲压系统和冲压成型方法能够有效提高燃料电池单极板的平面度。
[0005]为了实现上述目的，本公开提供一种用于燃料电池单极板的冲压系统，包括冲压装置，该冲压装置包括冲压台以及安装在所述冲压台上的冲压模具，所述冲压模具包括设置有上模的上模架和设置有下模的下模架并且所述上模和所述下模能够相互配合以形成用于容纳单级板的模具型腔，所述冲压系统还包括用于单极板弹性回弹补偿的补偿件，所述补偿件根据所述单级板的平面度可拆卸地定位在所述冲压装置。
[0006]可选地，所述补偿件设置于所述上模架和所述上模之间，和/或，所述补偿件设置于所述下模架和所述下模之间。
[0007]可选地，所述补偿件设置于所述冲压台和所述上模架之间，和/或，所述补偿件设置于所述冲压台和所述下模架之间。
[0008]可选地，所述补偿件构造为片状结构，厚度≤0.1mm。
[0009]可选地，所述补偿件的横截面构造为长方形，并且长方形的拐角处圆弧过渡。
[0010]可选地，所述补偿件构造为由金属材料制成。
[0011]在本公开的另一方面，还提供一种用于燃料电池单极板的冲压成型方法，使用上述的用于燃料电池单极板的冲压系统，所述用于燃料电池单极板的冲压成型方法包括以下
步骤：
[0012]a、将多个单级板分别放置在原始冲压装置上，分别进行冲压；
[0013]b、对所述多个单级板进行抽样，在所抽取的单级板上划分出多个区域，测量每个区域的成型高度；
[0014]c、绘制所述单级板的凹凸尺寸平面图，并根据该凹凸尺寸平面图确定补偿件的参数并制造；
[0015]d、将所述补偿件设置在所述冲压装置上；
[0016]e、将所述单级板放置在所述冲压模具的模具型腔内，通过所述冲压装置对所述单级板进行冲压；
[0017]f、冲压完成后，打开所述冲压模具，取出冲压后的单级板。
[0018]可选地，在步骤a中，所述原始冲压装置构造为未设置有所述补偿件的冲压装置。
[0019]可选地，所述方法还包括步骤g，所述步骤g设置在步骤f后，用于测量冲压后的单级板的平面度。
[0020]可选地，在所述步骤g中，冲压后的单级板的平面度符合要求，设置另外的单极板，重复步骤e、f；
[0021]冲压后的单级板的平面度不符合要求，重复步骤c、d、e、f、g。
[0022]通过上述技术方案，在本公开提供的用于燃料电池单极板的冲压系统中，补偿件能够根据单级板的平面度可拆卸地定位在冲压装置，以通过补偿件自身的刚度和强度来补偿燃料电池单级板的弹性回弹，有效解决了在单级板冲压成型过程中因应力不均和冲压模具的微小变形而导致的单级板反弹量不一致，即单级板平面度差的问题，也就是说，补偿件的设置有利于提高燃料电池单极板的平面度，即，有利于解决因单级板平面度差而导致的燃料电池的电池反应物分配不均、电池内阻过大和不均以及排水不畅的问题，进而改善了燃料电池的运行性能且消除了安全隐患。
[0023]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0024]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0025]图1是根据本公开具体实施方式提供的单级板的结构示意图，其中，示出了单极板的多个区域。
[0026]图2是根据本公开具体实施方式提供的用于燃料电池单极板的冲压装置的结构示意图，其中，示出了单极板。
[0027]附图标记说明
[0028]100
‑
冲压装置；10
‑
冲压台；20
‑
冲压模具；201
‑
上模架；202
‑
上模；203
‑
下模；204
‑
下模架；30
‑
补偿件；200
‑
单级板；21
‑
区域。
具体实施方式
[0029]以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0030]在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相应附图2中图面上的上、下，“内、外”是指相对于部件本身轮廓而言的内、外；此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。
[0031]根据本公开第一方面的具体实施方式，提供一种用于燃料电池单极板的冲压系统，参考图2所示，该用于燃料电池单极板的冲压系统包括冲压装置100，该冲压装置100包括冲压台10以及安装在所述冲压台10上的冲压模具20，所述冲压模具20包括设置有上模202的上模架201和设置有下模203的下模架204并且所述上模202和所述下模203能够相互配合以形成用于容纳单级板200的模具型腔，所述冲压系统还包括用于单极板200弹性回弹补偿的补偿件30，所述补偿件30根据所述单级板200的平面度可拆卸地定位在所述冲压装置100。
[0032]通过上述技术方案，在本公开提供的用于燃料电池单极板的冲压系统中，补偿件30能够根据单级板200的平面度可拆卸地定位在冲压装置100，以通过补偿件30自身的刚度和强度来补偿燃料电池单级板200的弹性回弹，有效解决了在单级板200冲压成型过程中因应力不均和冲压模具20的微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池单极板的冲压系统，包括冲压装置(100)，该冲压装置(100)包括冲压台(10)以及安装在所述冲压台(10)上的冲压模具(20)，所述冲压模具(20)包括设置有上模(202)的上模架(201)和设置有下模(203)的下模架(204)并且所述上模(202)和所述下模(203)能够相互配合以形成用于容纳单级板(200)的模具型腔，其特征在于，所述冲压系统还包括用于单极板(200)弹性回弹补偿的补偿件(30)，所述补偿件(30)根据所述单级板(200)的平面度可拆卸地定位在所述冲压装置(100)。2.根据权利要求1所述的用于燃料电池单极板的冲压系统，其特征在于，所述补偿件(30)设置于所述上模架(201)和所述上模(202)之间，和/或，所述补偿件(30)设置于所述下模架(204)和所述下模(203)之间。3.根据权利要求1或2所述的用于燃料电池单极板的冲压系统，其特征在于，所述补偿件(30)设置于所述冲压台(10)和所述上模架(201)之间，和/或，所述补偿件(30)设置于所述冲压台(10)和所述下模架(204)之间。4.根据权利要求1所述的用于燃料电池单极板的冲压系统，其特征在于，所述补偿件(30)构造为片状结构，厚度≤0.1mm。5.根据权利要求4所述的用于燃料电池单极板的冲压系统，其特征在于，所述补偿件(30)的横截面构造为长方形，并且长方形的拐角处圆弧过渡。6.根据权利要求1所述的用于燃料电池单极板的冲压系统，其特征在于，所述补偿件(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽文，胡恒广，张广涛，闫冬成，王博，刘文渊，李亚迪，王俊峰，李志勇，
申请(专利权)人：北京远大信达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：