[发明专利]一种燃料电池用双极板的制造工艺及设备

权利要求书

1.一种燃料电池用双极板的制造工艺，其特征在于：其包括以下步骤：

1)将具有蠕虫状结构的膨胀石墨与树脂粉末进行干混；

2)膨胀石墨与树脂的混合料压制成具有一定厚度和形状的预压板；

3)将步骤2)的预压板在一定压强和温度下再次压制成具有特定厚度和密度的预压板，且在其一面或双面压出相应的流道；

4)将压出流道的双极板与步骤3)中整个预压板的板材分离，得到成型的双极板；

5)在成型的双极板上承载一定荷重进行固化，冷却后，即得到双极板产品。

2.如权利要求1所述的燃料电池用双极板的制造工艺，其特征在于：所述步骤1)中树脂为热固型树脂，其含量为10～50wt％；所述膨胀石墨的含碳量大于99％，膨胀倍数为100～300。

3.如权利要求2所述的燃料电池用双极板的制造工艺，其特征在于：所述树脂为环氧树脂、聚丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂或氟碳树脂；树脂粉末的直径为50～80μm。

4.如权利要求1所述的燃料电池用双极板的制造工艺，其特征在于：所述步骤2)中的预压板厚度为3～10mm，密度为0.2～1.0g/cm³。

5.如权利要求1所述的燃料电池用双极板的制造工艺，其特征在于：所述步骤3)中的压强为10MPa～100MPa，温度为100～300℃；步骤3)中的预压板厚度为1.0～2.0mm，密度为1.0～2.0g/cm³。

6.如权利要求1所述的燃料电池用双极板的制造工艺，其特征在于：所述步骤3)中预压板上压制出的流道包括流场、密封槽、公用通道和定位孔。

7.如权利要求1所述的燃料电池用双极板的制造工艺，其特征在于：所述步骤5)中荷重的压强为1～10MPa，固化的温度为120～250℃，固化的时间为1-10min。

8.一种用于压制出权利要求1中所述的双极板流道的模具，其特征在于：其包括槽和脊，槽的拔模角度θ为5～20°，槽深度h为0.2～1mm；槽与脊的宽度比为0.5∶1～2∶1，但其宽度均不应超过2mm。

9.一种用于权利要求1所述的制造工艺的设备，其包括：

至少一组振动给料机，包括第一振动给料机和第二给料机，用于分别将膨胀石墨和树脂粉末投放于传送带上；

传送带，用于输送混合的膨胀石墨和树脂；

辊压机，用于将传送带上混合的膨胀石墨和树脂压制成预压板；

模压机，具有权利要求8所述的压制出双极板流道的模具，用于再次压制预压板并压出相应的流道；

以及固化炉，用于固化成型的双极板。