用于燃料电池石墨极板的浸渍设备和浸渍方法技术

本发明专利技术提供一种用于燃料电池石墨极板的浸渍设备和浸渍方法，其中该用于燃料电池石墨极板的浸渍设备，包括浸渍装置、真空系统，其中所述真空系统与所述浸渍装置相连，用于对所述浸渍装置进行抽真空处理和加压系统，其中所述加压系统与所述浸渍装置相连，用于对所述浸渍装置进行加压处理，其中，所述浸渍装置包括浸渍罐和载料装置，其中所述载料装置被设置于所述浸渍罐的浸渍腔内，其中浸渍液适于被注入所述浸渍腔，燃料电池石墨极板胚料适于被设置于所述载料装置的载料部，以使所述燃料电池石墨极板胚料能够被保持在所述浸渍腔内的适当位置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池石墨极板的浸渍设备和浸渍方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种用于燃料电池石墨极板的浸渍设备和浸渍方法。

技术介绍

[0002]燃料电池，是一种通过电化学反应将燃料(氢气)和氧化剂(氧气)的化学能转化为电能的发电装置，由于其不受“卡诺循环”的限制，能量转化效率要显著高出普通热机。燃料电池还具有无污染、噪声低、可靠性高等优点，已逐步被广泛应用于车辆、船舶、发电站等领域。
[0003]极板是燃料电池电堆的核心零部件，作为燃料电池电堆的核心结构支撑件，不仅要具有足够的机械强度，而且要具有一定的阻气特性，防止不同腔体间的介质互窜。对于石墨极板而言，其通常采用膨胀石墨作为制造材料，由于膨胀石墨是多孔材料，为了保证石墨极板的阻气特性，石墨极板必须经过浸渍工艺(也称浸渗工艺)处理。浸渍工艺(浸渗工艺)，是一种微孔或细缝渗透密封工艺，将密封介质(如浸渍液)渗入被浸渍件的微孔或细缝中，对微孔或者细缝进行填充，然后通过冷却或加热的方式使被填充的密封介质固化，达到密封微孔或细缝的作用。通过浸渍(浸渗)处理的石墨极板在密封性能、机械强度和耐腐蚀性能等方面均能得到显著提升。
[0004]现有的用于燃料电池石墨极板的浸渍设备包括储液罐、浸渍罐、真空系统和加压系统，如申请号为CN202211210416.7的专利技术申请中公开了一种燃料电池柔性石墨双极板浸渍设备及其实现方法，其中，储液罐用于储存浸渍液，石墨极板能够通过承载工装被保持在浸渍罐中，当对石墨极板进行浸渍处理时，先通过真空系统将浸渍罐抽真空，然后将储液罐中的浸渍液引入浸渍罐中，使浸渍液淹没石墨极板，再通过加压系统向浸渍罐中加压，对石墨极板进行加压浸渍，最后将石墨极板从浸渍罐中取出，进行固化。在浸渍设备停机前，通常还需要将浸渍罐中的浸渍液导回储液罐，以使浸渍液能够处于适宜的储存环境，若长时间停机，还需要对浸渍罐与储液罐之间的管道进行清洗，避免浸渍液残存于管道中。因此，现有的浸渍设备必须包括两个分别独立设置的罐体，不仅设计复杂、设备庞大，而且浸渍过程的操作复杂，需要注意两个罐体的压力的协调控制，否则容易出现高压喷撒等误操作。当然，浸渍罐与储液罐之间的管道难以清理也是不可忽视的问题。
[0005]此外，上述浸渍方法还存在另一个常见的问题：当浸渍罐第一次被抽真空(一般称为“干真空”)后，在将储液罐中的浸渍液引入浸渍罐的过程中，会将少量空气(如管道中残留的空气、以及混合在浸渍液中的微小气泡等)带入浸渍罐中，很容易造成浸渍罐内的真空损失，使浸渍罐内的真空度不再满足需求，影响被浸渍件的浸渍效果，降低了浸渍合格率。为了解决上述技术问题，在将储液罐中的浸渍液引入浸渍罐后，通过真空系统再次对浸渍罐抽真空(一般称为“湿真空”)，以确保浸渍罐内的真空度能够满足需求。因此，利用上述浸渍设备对石墨极板进行浸渍处理时，为了提升浸渍效果和良率，需要对浸渍罐执行“干真空”和“湿真空”两次抽真空步骤，流程较为复杂。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要优势在于提供一种用于燃料电池石墨极板的浸渍设备，其中所述浸渍设备利用其浸渍装置替代现有的浸渍设备中分别独立设置的储液罐和浸渍罐，不仅缩小了设备的整体体积，降低了设备的占地空间需求，还彻底避免了浸渍罐与储液罐之间的管道难以进行清洗、以及两个罐体的压力协调控制的难度较高等问题。
[0007]本专利技术的另一优势在于提供一种用于燃料电池石墨极板的浸渍方法，其利用所述浸渍设备对燃料电池的石墨极板实施浸渍操作，由于所述浸渍设备不再设有与所述浸渍装置选择性连通的储液罐，浸渍液在所述浸渍装置被抽真空之前已经被预先注入所述浸渍装置内，且在所述浸渍装置被抽真空后，无需再向所述浸渍装置内引入浸渍液，不存在引入空气而造成所述浸渍装置内真空损失的问题，从而使所述浸渍方法能够仅对所述浸渍装置执行一次抽真空步骤。换言之，相较于传统的需要对浸渍罐执行“干真空”和“湿真空”两次抽真空操作的浸渍方法，本专利技术所述浸渍方法仅需要执行一次抽真空步骤就能够实现基本相同、甚至更好的浸渍效果，省略了一次抽真空步骤，简化了工艺流程。
[0008]本专利技术的另一优势在于提供一种用于燃料电池石墨极板的浸渍设备，其中所述浸渍设备的浸渍装置包括被设置在所述浸渍装置内的可升降的储液槽，其中所述储液槽能够从一个初始位置移动至一个浸渍位置，也能够从所述浸渍位置移动至所述初始位置，其中当所述储液槽处于所述初始位置时，所述浸渍装置处于初始状态，燃料电池石墨极板胚料与所述储液槽内的浸渍液相互分离，当所述储液槽处于所述浸渍位置时，所述浸渍装置处于浸渍状态，燃料电池石墨极板胚料浸没于所述储液槽内的浸渍液中，从而无需使燃料电池石墨极板胚料上下移动，彻底避免燃料电池石墨极板胚料因移动而受损。
[0009]相应地，依本专利技术实施例，具有至少一个前述优势的用于燃料电池石墨极板的浸渍设备，包括：
[0010]浸渍装置；
[0011]真空系统，其中所述真空系统与所述浸渍装置相连，用于对所述浸渍装置进行抽真空处理；和
[0012]加压系统，其中所述加压系统与所述浸渍装置相连，用于对所述浸渍装置进行加压处理，其中，
[0013]所述浸渍装置包括浸渍罐和载料装置，其中所述载料装置被设置于所述浸渍罐的浸渍腔内，其中浸渍液适于被注入所述浸渍腔，燃料电池石墨极板胚料适于被设置于所述载料装置的载料部，以使所述燃料电池石墨极板胚料能够被保持在所述浸渍腔内的适当位置，其中所述浸渍装置被设置能够在初始状态和浸渍状态之间来回切换，当所述浸渍装置处于所述初始状态时，被设置在所述浸渍腔内的所述燃料电池石墨极板胚料与所述浸渍液相互分离，当所述浸渍装置处于所述浸渍状态时，被设置在所述浸渍腔内的所述燃料电池石墨极板胚料浸没于所述浸渍液。
[0014]在一些实施例中，所述浸渍装置的所述载料装置进一步包括升降部，其中所述升降部与所述载料部相连，其中，当所述升降部带动所述载料部上升时，所述燃料电池石墨极板胚料向远离所述浸渍液的方向移动，当所述升降部带动所述载料部下降时，所述燃料电池石墨极板胚料向靠近所述浸渍液的方向移动。
[0015]在一些实施例中，当所述浸渍液被注入所述浸渍腔后，被直接盛放于所述浸渍罐，
与所述浸渍罐的内壁直接接触。
[0016]在一些实施例中，所述浸渍装置进一步包括储液槽，其中所述储液槽被可升降地设置于所述浸渍罐的所述浸渍腔内，当所述浸渍液被注入所述浸渍腔时，被直接注入和盛放于所述储液槽。
[0017]在一些实施例中，所述储液槽被设置能够悬停在初始位置和浸渍位置，且能够在所述初始位置和所述浸渍位置之间来回移动，其中当所述储液槽处于所述初始位置时，所述浸渍装置处于所述初始状态，当所述储液槽处于所述浸渍位置时，所述浸渍装置处于所述浸渍状态。
[0018]根据本专利技术另一方面，具有至少一个前述优势的用于燃料电池石墨极板的浸渍方法，包括步骤：
[0019]S101、在浸渍装置的初始状态下，将浸渍液注入所述浸渍装置的浸渍罐的浸渍腔，并将燃料电池石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池石墨极板的浸渍设备，其特征在于，包括：浸渍装置；真空系统，其中所述真空系统与所述浸渍装置相连，用于对所述浸渍装置进行抽真空处理；和加压系统，其中所述加压系统与所述浸渍装置相连，用于对所述浸渍装置进行加压处理，其中，所述浸渍装置包括浸渍罐和载料装置，其中所述载料装置被设置于所述浸渍罐的浸渍腔内，其中浸渍液适于被注入所述浸渍腔，燃料电池石墨极板胚料适于被设置于所述载料装置的载料部，以使所述燃料电池石墨极板胚料能够被保持在所述浸渍腔内的适当位置，其中所述浸渍装置被设置能够在初始状态和浸渍状态之间来回切换，当所述浸渍装置处于所述初始状态时，被设置在所述浸渍腔内的所述燃料电池石墨极板胚料与所述浸渍液相互分离，当所述浸渍装置处于所述浸渍状态时，被设置在所述浸渍腔内的所述燃料电池石墨极板胚料浸没于所述浸渍液。2.根据权利要求1所述的用于燃料电池石墨极板的浸渍设备，其特征在于，所述浸渍装置的所述载料装置进一步包括升降部，其中所述升降部与所述载料部相连，其中，当所述升降部带动所述载料部上升时，所述燃料电池石墨极板胚料向远离所述浸渍液的方向移动，当所述升降部带动所述载料部下降时，所述燃料电池石墨极板胚料向靠近所述浸渍液的方向移动。3.根据权利要求2所述的用于燃料电池石墨极板的浸渍设备，其特征在于，当所述浸渍液被注入所述浸渍腔后，被直接盛放于所述浸渍罐，与所述浸渍罐的内壁直接接触。4.根据权利要求1或2所述的用于燃料电池石墨极板的浸渍设备，其特征在于，所述浸渍装置进一步包括储液槽，其中所述储液槽被可升降地设置于所述浸渍罐的所述浸渍腔内，当所述浸渍液被注入所述浸渍腔时，被直接注入和盛放于所述储液槽。5.根据权利要求4所述的用于燃料电池石墨极板的浸渍设备，其特征在于，所述储液槽被设置能够悬停在初始位置和浸渍...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙红涛，李骁，赵笑康，
申请(专利权)人：武汉众宇动力系统科技有限公司，
类型：发明
国别省市：