一種製作燃料電池用柔性石墨流場板的模具的製作方法

2023-06-02 22:34:26 2

專利名稱：一種製作燃料電池用柔性石墨流場板的模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及質子交換膜燃料電池技術領域，特別涉及質子交換膜燃料電池雙極板反應劑流場加工模具。
背景技術：
燃料電池雙極板流場分為溝和脊兩部分，要求溝和脊尺寸精確，厚度均勻，脊具有 一定的強度，可以支撐燃料電池電極組件。柔性石墨材料屬於多孔可壓縮材料，在一定的壓 力作用下在壓力部位可以得到不可恢復的變形，其他部分則保持原狀，這樣，壓縮變形部位 成為流場的溝，未壓縮部位成為流場脊，經過適當的溝脊寬度設計和柔性石墨材料密度選 擇，可以得到合適流場脊的機械強度；柔性石墨材料又是耐蝕導電材料，適於作為燃料電池 雙極板流場材料。現有技術中，柔性石墨流場板的成型是採用模具直接壓製成型，然後對成 型的流場板進行修理加工，切除流場板多餘的部分，得到精確尺寸的流場板。其不足是切 除操作需要合適的模具和工具，而且尺寸難以保持一致，切除刀口對柔性石墨流場板邊緣 易產生起皺現象，給雙極板流場帶來缺陷。
發明內容本實用新型的目的是設計一種新模具，使柔性石墨流場板一次衝壓成型，得到精 確尺寸的流場板。本實用新型的技術方案是一種製作燃料電池用柔性石墨流場板的模具， 包括上模和下模，其特徵在於所述上模和下模分別安裝鑲嵌在各自的模架內；上模為突 出模架的平面，平面大小與流場大小一致，平面邊緣為刃口，上模突出模架2mm-10mm;下模 為突出模架的加工有流場溝槽的模具，下模突出模架2-10mm，在下模與模架之間墊有彈性 墊。本實用新型所述的一種製作燃料電池用柔性石墨流場板的模具，其特徵在於所述 彈性墊是聚氨酯彈性墊。本實用新型所述的一種製作燃料電池用柔性石墨流場板的模具，其特徵在於所述 彈性墊由廣20個組成，每個墊的大小相同，厚度一致，彈性墊均勻分布在下模與模架之間。本實用新型所述的一種製作燃料電池用柔性石墨流場板的模具，其特徵在於所述 彈性墊的厚度為2 10mm。用本實用新型的模具製作柔性石墨流場板的步驟是將比上下模稍大的乾淨的柔 性石墨板放在上下模之間，在壓力作用下，下模與模架之間的彈性墊下沉，上下模之間產生 相對移動，從而在上下模之間形成剪切作用，將多餘部分的柔性石墨板裁剪下來，同時在壓 力作用下，模腔內的柔性石墨板成型為柔性石墨流場板，成型作用完成後，打開上下模，取 出成品柔性石墨流場板。本實用新型的優點是1) 一次成型柔性石墨流場板，不需要再次加工；2)模具易於拆卸、修理；[0011]3)提高了流場板加工精度。4)由於減少了壓製成型後的修理加工工序，極大的提高了工作效率。
本實用新型共有附圖2幅，其中圖1為模具結構示意圖圖2為模具工作示意圖。附圖中，1、上模，2、下模架，3、彈性墊，4、下模，5、柔性石墨落料板，6、柔性石墨流 場板。
具體實施方式
上模1為突出模架的平面，平面大小與流場大小一致，平面邊緣為刃口，上模1突出模架6mm ；下模4為突出模架2的加工有流場溝槽的模具，下模4流場為長方形，長度方 向為溝槽的延伸方向，寬度為溝槽的進出口端，在長度方向的兩側邊緣設計為溝槽的溝，在 寬度方向邊緣為溝槽的出口，下模4突出模架6mm，在下模4與模架2之間墊有彈性墊3，彈 性墊3的厚度為6mm，彈性墊3是聚氨酯彈性墊。彈性墊3由四個組成，每個墊的大小相同， 彈性墊3均勻分布在下模架2的四角。上下模表面經精加工拋光處理。用本實用新型的模 具製作柔性石墨流場板的步驟是將比上下模稍大的乾淨的柔性石墨落料板5放在上下模 之間，在壓力作用下，下模4與模架2之間的彈性墊3下沉，上下模之間產生相對移動，從而 在上下模之間形成剪切作用，將多餘部分的柔性石墨板裁剪下來，同時在壓力作用下，模腔 內的柔性石墨板成型為柔性石墨流場板6，成型作用完成後，打開上下模，取出成品柔性石 墨流場板6。
權利要求一種製作燃料電池用柔性石墨流場板的模具，包括分別安裝鑲嵌在各自的模架內的上模(1)和下模(4)，其特徵在於所述上模(1)為突出模架的平面，上模(1)突出模架的平面大小與流場大小一致，上模(1)突出模架的平面邊緣為刃口，上模(1)突出模架2mm-10mm；下模(4)為突出模架的加工有流場溝槽的模具，下模(4)突出模架(2)2-10mm，在下模(4)與模架(2)之間墊有彈性墊(3)。
2.根據權利要求1所述的一種製作燃料電池用柔性石墨流場板的模具，其特徵在於所 述彈性墊(3)是聚氨酯彈性墊。
3.根據權利要求2所述的一種製作燃料電池用柔性石墨流場板的模具，其特徵在於所 述彈性墊(3)由1 20個組成，每個墊的大小相同，厚度一致，彈性墊均勻分布在下模(4) 與模架⑵之間。
4.根據權利要求3所述的一種製作燃料電池用柔性石墨流場板的模具，其特徵在於所 述彈性墊⑶的厚度為2 10mm。
專利摘要一種製作燃料電池用柔性石墨流場板的模具，包括上模和下模，其特徵在於所述上模和下模分別安裝鑲嵌在各自的模架內；上模為突出模架的平面，平面大小與流場大小一致，平面邊緣為刃口，上模突出模架2mm-10mm；下模為突出模架的加工有流場溝槽的模具，下模突出模架2-10mm，在下模與模架之間墊有彈性墊。本實用新型的優點是一次成型柔性石墨流場板，不需要再次加工；模具易於拆卸、修理；提高了流場板加工精度。由於減少了壓製成型後的修理加工工序，極大的提高了工作效率。
文檔編號H01M8/02GK201562716SQ20092024807
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月13日 優先權日2009年11月13日
發明者傅雲峰, 馮佳, 呂露, 孫佰文, 宗磊, 談一波 申請人:江蘇新源動力有限公司