[发明专利]双极板粘结涂胶方法

说明书

技术领域

本发明是对质子交换膜燃料电池双极板粘结涂胶方法的改进，尤其涉及一种涂胶快速、且均匀性好的涂胶方法。

背景技术

PEMFC单电池电压很低，约0.6～0.7V。为获得有用的电压，需要把多个单电池叠合串联起来，用于分隔相邻两个单电池的隔板称双极板。双极板通常由含流场的阳极板、阴极板和冷却剂流场密封叠合构成。构成双极板的流场板必须机械和电连接在一起，通常采用粘结剂粘合，为提高粘结力，粘结两面均需涂胶，再将两片压合粘结。涂胶面积和形状按流场变化，呈不规则形，因此涂胶区域及形状变化较大，且涂胶面积宽窄不一(附图阴影区)，无规律变化，异形涂胶难度极大。因此现有技术只能采用按图形手工涂胶。

手工涂胶，一是工效低，每片涂胶区均应涂履，有的双极板采用5层结构，手工逐片两面涂胶工效十分低下，通常一个熟练工每班只能涂胶13片左右，不利于双极板批量化生产；二是涂胶均匀性差，难以保证胶层厚度的均匀性，从而会造成粘结力的不均匀。且电堆运行有一定压力，这样粘结力薄弱部位容易漏气，造成双极板失效。

中国专利CN1553532A高效燃料电池导流双极板制造方法，虽然公开有双极板各板片粘合采用机械手涂胶，但仅是一般性说明，未公开有具体涂胶技术特征，并且其机械涂胶只是用于等宽面密封槽内涂胶。

中国专利CN1528026A在燃料电池用隔板上涂覆密封剂的方法，虽然也公开有采用机械涂胶，但其解决的是密封剂涂覆起始部位处的密封涂覆质量、以改善密封性能，技术手段是通过使所涂覆密封剂的高度大于其宽度，以及使喷嘴涂覆在密封起始部处比其他之外更加靠近隔板来改善密封性能，并且同样是等宽涂胶。

上述专利虽然给出可以采用机械手或类似装置进行涂胶以提高效率，但均是采用等宽出胶口涂胶，然而由于实际双极板涂胶部位形状变化较大，特别是涂胶面积(宽度)不等，这种采用等宽出胶口、一次走过机械涂胶，会因出胶量相等而仍然难以获得涂胶厚度均一的涂胶层，所以涂胶厚度不均匀的缺点依然存在，显然上述方法难以在涂胶面积宽窄不一的平面获得厚度均一的涂胶层。

此外，涂胶后还需待胶基本干燥(挥发溶剂)后才能压接，现有技术采用自然干燥，时间较长约5min，导致整个双极板粘结工序时间长，不利于工业化批量生产。

上述不足仍有值得改进的地方。

发明内容

本发明目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种可以大幅度提高双极板粘结生产效率，降低生产成本，且涂胶厚度均一性好的双极板粘结涂胶方法。

本发明目的实现，主要改进是采用点胶机程控涂胶，克服现有技术的不足，实现本发明目的。具体说，本发明双极板粘结涂胶方法，包括向涂胶区涂胶，其特征在于涂胶为采用点胶机程控压力涂胶，点胶机出胶口按最小涂胶宽度确定，大于出胶口宽度则采用来回点胶，点胶机出胶口行走路线，按涂胶图形设定程序行走。

其次，为进一步缩短粘结时间，一种更好为将涂胶后的阴、阳极板及冷却剂流场，放入烘箱或烘道中强制干燥，使粘结剂中溶剂得到快速挥发，从而缩短涂胶干燥时间。烘烤温度，较好为20～60℃，温度过低溶剂挥发时间长，提高效率不够明显；温度过高则易引发粘结剂的聚合反应，降低粘结强度。

本发明双极板粘结涂胶方法，相对于现有技术，由于采用点胶机程控涂胶，并利用加温快速烘胶，不仅大大提高了生产效率，生产效率较手工涂胶至少提高5倍以上，特别是点胶机涂胶，涂胶厚度均一性好，组装双极板不易出现粘结质量问题。

以下结合一个具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解本发明，但实施例具体细节仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方案，因此不应理解为对本发明总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离本发明构思的非实质性增加和/或改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属本发明保护范围。

附图说明

附图为极板或水框涂胶区示意图。

具体实施方式

实施例：按涂胶图形设计涂胶路线，按最小涂胶宽度确定柱塞点胶机出胶口宽度，宽度大于出胶口区域，则采用来回点胶行走模式。开启二轴数控点胶机点胶按程序一次点胶完成，点胶完后送入9转/分循环烘道，在50℃干燥30s，挥发溶剂后压合粘结。

对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征间的相互不同组合，例如点胶机形式及出胶方式不同，等等的非实质性改动，同样可以被应用，都能实现与上述实施例基本相同功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。