[发明专利]一种燃料电池双极板粘结方法

说明书

本发明涉及一种燃料电池双极板粘结方法，将阴极板及阳极板清洗干净；利用丝网印刷工艺在阴极板或阳极板上涂覆胶水；将数对阴极板及阳极板对合，一起置于限位工装内放在热压机上进行热压固化，完成燃料电池双极板的粘结。与现有技术相比，本发明降低了双极板的接触电阻，提高双极板的导电性以及生产效率，能够实现批量化生产，为燃料电池的发展和应用创造了条件。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，尤其是涉及一种燃料电池双极板粘结方法。

背景技术

燃料电池是燃料电池的一种，具有工作温度低、比功率大、启动迅速等优点，已经成为新能源领域研究的热点之一。燃料电池的关键部件是膜电极(MEA)和双极板。双极板包括有流场的阴极板和阳极板，阴极板和阳极板之间是有流场的冷却液通道。通常双极板采用粘结剂粘合，胶水涂于阴极板或阳极板的一面，再将两块板压合粘结。涂胶的面积和形状根据流场设计的变化而变化，现有技术采用按图形手工涂胶或点胶工艺，流体胶需要先干燥再固化的工艺，需要设备多，固化时间长的缺点。

手工涂胶有以下不足：一是效率低，在双极板粘结区域涂胶，涂胶速度慢，人工成本大。二、涂胶量很难控制，涂胶量过少会导致粘结效果不好，易造成漏气；涂胶量过多，会导致胶流到双极板内部或边缘，堵塞冷却液的流道影响散热，容易造成双极板的破裂。点胶工艺有以下不足：一是点胶接口一定会造成局部上胶量过多或过少，二是限制了粘结槽需要是同等宽度，限制了流场设计方案。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种进一步提升导电性及生产效率的燃料电池双极板粘结方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种燃料电池双极板粘结方法，采用以下步骤：

(1)将阴极板及阳极板清洗干净；

(2)利用丝网印刷工艺在阴极板或阳极板上涂覆胶水；

(3)将数对阴极板及阳极板对合，一起置于限位工装内放在热压机上进行热压固化，完成燃料电池双极板的粘结。

步骤(1)中阴阳极板使用去离子水清洗干净阴极板及阳极板后烘干。

步骤(2)中丝网印刷采用的网板为涤纶丝网或金属网，目数为30-50目，使用丝网印刷设备涂胶，不仅具有涂胶效率高，适合工业化大批量生产而且涂胶质量好，保证涂胶厚度的均匀性、一致性、重复性；克服了拉丝、粘板等涂胶缺陷，另外还可以根据双极板粘结槽形状、粘结厚度，只改变网板的图形、丝网的目数、封网的厚度就能解决以上问题。相对于现有技术，双极板粘结区域设计更灵活，限制更少。

步骤(2)中根据阴极板或阳极板上开设的粘结槽的形状按比例缩小网板上印胶区域，比例控制为4:1-5:3，由于胶层在压合过程中会流动，因此需要控制溢胶，本发明按一定比例缩小网板上上胶区域，以保证不会堵塞双极板冷却液的流场，提高双极板的成品率。

步骤(2)中胶水涂覆的厚度为0.1～0.5mm。

涂覆的胶水为单组份环氧类的胶水，在室温下可操作时间长，前后粘度一致，无需考虑胶水粘度的变化。

热压固化的温度为120～170℃，压力为0.1～1.0MPa，时间为5～30min。固化时无需先干燥，20～30块双极板使用限位工装，在热压机上一次性固化。减少了干燥步骤和时间，提高了生产效率。20～30块双极板一次性热压机上固化，使双极板厚度偏差小，降低了双极板的接触电阻，提高双极板的导电性，生产效率提高。

与现有技术相比，本发明加工工艺简单，成本低，能够实现批量化生产，为燃料电池的发展和应用创造了条件。

具体实施方式