本发明专利技术涉及一种燃料电池柔性石墨双极板边框的成型装置，该装置包括极板成型模具(2)和圆刀裁切组件(4)；极板成型模具(2)包括下模具(21)和上模具(22)，用于带工艺边极板(3)的成型；所述带工艺边极板(3)包括极板工艺边(32)；所述的圆刀裁切组件(4)包括定位底板(41)、固定盖板(42)和圆刀(45)，固定盖板(42)与定位底板(41)上下位置对应，圆刀(45)装配在定位底板(41)侧边。与现有技术相比，本发明专利技术具有减小极板裁切对刀模及模具的尺寸要求，降低成本；通过更换为阻力更小的圆刀，延长了刀具使用寿命；成型出的极板边框具备更好的一致性及完整性，提高了极板产品的可靠性等优点。提高了极板产品的可靠性等优点。提高了极板产品的可靠性等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池柔性石墨双极板边框的成型装置
[0001]本专利技术涉及燃料电池领域，具体涉及一种燃料电池柔性石墨双极板边框的成型装置。
技术介绍
[0002]世界上化石燃料持续并快速消耗，使得大气中温室气体浓度迅速增加，温室效应导致全球极端天气频发。为保护环境和满足全球不断增长的能源需求，促使人们对替代能源和“更绿色”能源的开发展开大规模的研究。目前，研究者广泛认为燃料电池是一种既具备高能量密度和高能量转换率，同时可以保持排放无污染的能量转换装置。这是因为燃料电池可以将温室气体(例如二氧化碳、NO
x
、SO
x
等)排放降至非常低甚至降为零。
[0003]双极板作为质子交换膜燃料电池电堆的关键部件，其边框主要作用有以下几点：其一是为燃料电池电堆提供结构支撑，作为膜电极碳纸及密封件的压缩截止面；其二作为双极板在燃料电池电堆堆芯内唯一暴露在外部的区域，需要具备一定的可靠性，防止燃料电池电堆在长期运行过程中边部脱落；其三作为一款产品，双极板边框需要具备一定的外观水平，其成型后的完整性是考量双极板制备能力的一个重要指标。
[0004]现有燃料电池柔性石墨双极板的边框成型方式通常分为两种，一种是在成型模具内与内部流道一体成型，这种方式受限于模具的闭合精度，成型后会在双极板边框周边产生较多毛边缺陷。另一种是在成型后通过刀模裁切成型，这种方式受限于刀模、裁切设备需要具备高的平面度及平行度，加工难度高、设备投入大。
[0005]CN202122073225.8公开了一种氢燃料电池单元裁切设备，属于燃料电池生产
所述氢燃料电池单元裁切设备包括压合机构、裁切装置和输送机构，所述输送机构与压合机构连接，所述裁切装置与输送机构连接，裁切装置包括裁切刀模和刀模固定件，所述裁切刀模与刀模固定件之间为滑动连接；所述输送机构包括导轨，所述导轨上滑动连接有基板框，所述基板框上固定有刀模安装底座，所述刀模安装底座与刀模固定件固定连接。CN202210143608.4公开一种高致密度柔性石墨双极板及其制备方法和应用，通过使用低粘度稀树脂溶液对柔性膨化石墨进行混合预处理，结合模压成型后的树脂浸渗后处理工序，使树脂在柔性石墨双极板内部均匀分布，有效降低双极板内部的孔隙率，提高双极板强度及气密性，最终获得高致密度的柔性石墨双极板，提高燃料电池的工作效率效率及使用寿命。但上述通过模具直接将边框成型或者使用刀模及裁切设备对边框进行后处理成型的专利都具备显著的缺点，那就是对设备、模具及刀模的平面度及平行度加工要求较高，需要的设备投入大。且由于配合精度高，模具及刀模易发生磨损，双极板成型后在双极板边框边缘会产生毛边或分层，不仅会导致双极板边缘外观受到影响，还会造成边框的承压能力降低，可靠性下降。
技术实现思路
[0006]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中的一种而提供一种更为
简便、快速和精准的燃料电池柔性石墨双极板边框的成型装置。
[0007]本专利技术的构思为通过上模具、下模具组成的燃料电池柔性石墨双极板成型模具实现了在双极板边框基础上增加了特殊的工艺边结构。同时通过裁切圆刀、定位底板以及固定盖板组成的圆刀裁切组件，与双极板成型模具结合一起，实现了对双极板边框的精准裁切。
[0008]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0009]本专利技术目的之一在于一种燃料电池柔性石墨双极板边框的成型装置，该装置包括：
[0010]极板成型模具，用于将厚度为2
‑
7mm柔性石墨原料板形成厚度为0.4
‑
1mm带工艺边极板，所述带工艺边极板包括极板工艺边；
[0011]圆刀裁切组件，用于裁切极板工艺边，得到带边框的燃料电池柔性石墨双极板；
[0012]所述的圆刀裁切组件包括用于裁切极板工艺边的圆刀。
[0013]进一步地，所述的极板成型模具包括下模具和位置与下模具对应的上模具，下模具与上模具受到的施加压力为1
‑
100MPa，例如5、10、20、40、60和80MPa。
[0014]进一步地，所述的圆刀裁切组件还包括定位底板和位置与定位底板对应的固定盖板。
[0015]进一步地，所述的圆刀位于定位底板一侧。
[0016]进一步地，所述带工艺边极板还包括位于角落的4个工艺边定位孔。
[0017]进一步地，所述的定位底板还包括位于角落的定位销和位置与圆刀匹配的刀槽，刀槽分布在定位底板四周，刀槽深度不小于2mm；所述的固定盖板包括与定位销匹配的4个定位孔；所述的工艺边定位孔与定位销、定位孔位置对应。
[0018]进一步地，所述极板工艺边的厚度要比带边框的燃料电池柔性石墨双极板的厚度再小0.1～0.3mm。这是因为工艺边的厚度需要略薄于带边框的燃料电池柔性石墨双极板。
[0019]进一步地，所述定位底板和固定盖板材质包括MC尼龙、PP、PVC、PTFE、铝合金、不锈钢、电木板或环氧树脂板中的一种，厚度均为10
‑
40mm，平面度为0.01
‑
1mm，平行度为0.01
‑
1mm。
[0020]进一步地，所述的圆刀厚度为0.4
‑
0.8mm，刀刃包括单刃刀或双刃刀，刃口角度为10
‑
30
°
，刃口硬度为HRC50
‑
70，刀刃刃口硬度为HRC50
‑
70。圆刀刀刃刃口在对带工艺边极板进行裁切过程中，需落在极板工艺边区域上，且裁切线距离极板边线间距需小于2mm。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0022](1)减小极板裁切对刀模及模具的尺寸要求，降低成本；
[0023](2)通过更换为阻力更小的圆刀，延长了刀具使用寿命；
[0024](3)成型出的极板边框具备更好的一致性及完整性，提高了极板产品的可靠性。
附图说明
[0025]图1为燃料电池柔性石墨双极板高质量边框裁切装置总装图；
[0026]图2为燃料电池柔性石墨双极板圆刀裁切装置总装图；
[0027]图中标记所示：1
‑
柔性石墨原料板；2
‑
极板成型模具；21
‑
下模具；22
‑
上模具；3
‑
带工艺边极板；31
‑
工艺边定位孔；32
‑
极板工艺边；4
‑
圆刀裁切组件；41
‑
定位底板；42
‑
固定盖
板；43
‑
定位销；44
‑
定位孔；45
‑
圆刀；46
‑
刀槽；5
‑
极板。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池柔性石墨双极板边框的成型装置，其特征在于，该装置包括：极板成型模具(2)，用于将柔性石墨原料板(1)形成带工艺边极板(3)，所述带工艺边极板(3)包括极板工艺边(32)；圆刀裁切组件(4)，用于裁切极板工艺边(32)，得到带边框的燃料电池柔性石墨双极板(5)；所述的圆刀裁切组件(4)包括用于裁切极板工艺边(32)的圆刀(45)。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池柔性石墨双极板边框的成型装置，其特征在于，所述的极板成型模具(2)包括下模具(21)和位置与下模具(21)对应的上模具(22)。3.根据权利要求1所述的一种燃料电池柔性石墨双极板边框的成型装置，其特征在于，所述的圆刀裁切组件(4)还包括定位底板(41)和位置与定位底板(41)对应的固定盖板(42)。4.根据权利要求1所述的一种燃料电池柔性石墨双极板边框的成型装置，其特征在于，所述的圆刀(45)位于定位底板(41)一侧。5.根据权利要求1所述的一种燃料电池柔性石墨双极板边框的成型装置，其特征在于，所述带工艺边极板(3)还包括位于角落的工艺边定位孔(31)。6...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昂，张翼翀，甘全全，戴威，
申请(专利权)人：上海神力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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