[发明专利]一种风冷模压成型石墨双极板的制备方法

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，公开了一种风冷模压成型石墨双极板的制备方法，包括以下步骤：S1、预制第一模具和第二模具；S2、将膨胀石墨板铺设在所述第一突起部或第一凹陷部上，采用压机驱动所述第一模具与所述第二模具相对移动，对膨胀石墨板进行压合以形成预成型构件；S3、将预成型构件进行浸胶工艺；S4、待浸胶结束后，将预成型构件进行固化工艺；S5、待固化结束后，将预成型构件通过风冷进行降温冷却后获得双极板。本发明用于制作双极板时间短且操作简单，可以采用多个第一模具和第二模具进行批量生产，有效提高了加工效率，且制作成本较低，同时制得的双极板具有良好的柔软性、回弹性及可塑性，避免制得的双极板发生脆裂现象，便于组装。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种风冷模压成型石墨双极板的制备方法。

背景技术

燃料电池电堆是由多片单体电池串联叠加构成，将双极板与膜电极交替叠合密封，并由前、后端板及补偿装置压紧固定，构成质子交换膜燃料电池电堆。因此，电堆的核心是双极板与MEA。目前双极板常用石墨材质制作，相比于金属双极板，石墨双极板具有导电性高、耐蚀性，质量轻、寿命长且与电极相容性好等特点。

现有石墨双极板的制作是通过机械雕刻硬石墨表面，形成用于传输氧化剂与还原剂的流场。但该制作方式的机械加工难度大，加工效率低，导致制作成本较高，同时加工成型后的双极板较厚，较脆且不易组装。

发明内容

本发明的目的是提供一种风冷模压成型石墨双极板的制备方法，能够简化石墨双极板的制作流程，有效提高加工效率，同时制得的双极板物理性能更加优良。

为了实现上述目的，本发明提供了一种风冷模压成型石墨双极板的制备方法，包括以下步骤：

S1、预制第一模具和第二模具；其中，所述第一模具设有多个间隔设置的第一突起部或第一凹陷部，所述第二模具设有多个间隔设置的第二突起部或第二凹陷部，且所述第一模具设有第一突起部或第一凹陷部的一侧与所述第二模具设有第二突起部或第二凹陷部的一侧相向设置；

S2、将膨胀石墨板铺设在所述第一突起部或第一凹陷部上，采用压机驱动所述第一模具与所述第二模具相对移动，对膨胀石墨板进行压合以形成预成型构件；

S3、将预成型构件进行浸胶工艺；

S4、待浸胶结束后，将预成型构件进行固化工艺；

S5、待固化结束后，将预成型构件通过风冷进行降温冷却后获得双极板。

进一步地，所述S1中，任意相邻两个第一突起部或第一凹陷部间隔的间距相同，任意相邻两个第二突起部或第二凹陷部间隔的间距相同。

进一步地，所述S1中，多个所述第一突起部或第一凹陷部的顶部位于同一水平面，多个所述第二突起部或第二凹陷部的顶部位于同一水平面。

进一步地，所述第一突起部或第一凹陷部的最高点到最低点的距离为3－5mm，所述第二突起部或第二凹陷部的最高点到最低点的距离为3－5mm。

进一步地，所述第一模具上设有用于固定在压机上第一定位孔，所述第二模具上设有用于固定在压机上的第二定位孔。

进一步地，所述S2中，压机的压力为2－15Mpa，压合时间为5－10s。

进一步地，所述S3中，浸胶工艺采用的浸液为热固型树脂液。

进一步地，所述S4中，所述固化工艺为加热固化，且所述加热固化的温度为80－300℃。

进一步地，所述S5中，风冷温度为10－25℃，风冷时间为3－5h。

本发明实施例一种风冷模压成型石墨双极板的制备方法与现有技术相比，其有益效果在于：