[实用新型]一种膨胀石墨板无损裁切装置

说明书

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种膨胀石墨板无损裁切装置，所述装置包括盖板、刀模和出料板，所述刀模朝向盖板的一面上设置有由刀刃形成合围的切割部，所述出料板套设在合围内；本实用新型通过盖板、刀模和出料板的设置，能够在使用时，将膨胀石墨板放置于切割部与盖板之间，通过冲压实现裁切；减小裁切对膨胀石墨板材料特性的影响，提高燃料电池双极板的成品率；通过顶出板在出料的同时进行废料排出，提高效率；本申请的膨胀石墨板无损裁切装置上的所有部件均可独立替换，提高设备的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种膨胀石墨板无损裁切装置。

背景技术

双极板作为质子交换膜燃料电池电堆的关键部件，其重量约占整个质子交换膜燃料电池电堆总质量的70％～80％，成本约占总成本的40％～60％。重量大、制造成本过高是质子交换膜燃料电池电堆商业化的主要瓶颈。因此，需选择合适的双极板材料、合理的双极板制备工艺，以降低质子交换膜燃料电池电堆的整体质量和成本。

目前，质子交换膜燃料电池电堆普遍采用的双机板从为金属板、纯石墨和复合板三种类型。金属双极板不仅强度高、韧性好，而且导电和导热性能好、致密性高，易于批量生产，但在运行过程中耐腐蚀性差、使用寿命短，需要进行特殊的表面改性处理，成本很高。纯石墨双极板具有良好的导电性与耐腐蚀性，但由于制造过程中需要石墨化处理，工艺复杂，且机械强度低、脆性大，流场加工成本太高从而限制其在质子交换膜燃料电池电堆的应用。复合双极板结合了石墨板和金属板的优点，具有耐腐蚀、体积小、质量轻、强度高、易成形等特点，已成为双极板的发展重点。

膨胀石墨作为生产燃料电池电堆中复合双极板的一个重要组成原料，对材料使用前的原始状态要求较高，例如材料密度的均一性和材料的完整性。膨胀石墨板的变化会影响到制成的燃料电池模压双极板的结构，严重时会导致双极板出现内部裂纹和尺寸偏差的问题。膨胀石墨由天然石墨加入插层剂膨化后制得，具有密度低，可塑性强，结构强度差等特点。

现有的膨胀石墨裁切方式通常分为两种。一种是刀模上附带一种高弹泡棉，泡棉可以覆盖整个刀模也可以只在刀刃两侧覆盖。泡棉厚度一般约比刀模刀刃刃尖高0.5-1.5mm，具体配合高弹泡棉的材料硬度和回弹率。在裁切时，泡棉收到外力挤压压缩，刀刃漏出实现裁切。另一种是将裁切刀线做成空心的钢架，钢架尖部磨出刀刃刃尖，裁切时刃尖顶着被裁切样品，并且直接对钢架底部加力实现裁切。

现有技术专利号为CN201810166879.5的专利公开了一种石墨双极板的自动裁切系统及裁切方法，裁切系统包括：输送线体、取料装置、裁切装置、电控装置，裁切过程中，原料双极板从上料部上料，经传送部输送，转动机构带动抓取部运动从传送部上抓取原料双极板将其放置于裁切装置中，油压机带动上裁切模和所述下裁切模相互上下运动，从而完成对原料双极板的裁切，裁切完成后，抓取部再抓取成品极板将其返回至传送部，将成品极板传输至出料部。本实用新型的有益效果为：能够实现石墨双极板的裁切的生产自动化，不仅保证裁切位置的准确性，使裁切分切线位于阴极板和阳极板之间，避免因人工参与导致的有机物污染，且提高裁切效率。

但是，由于膨胀石墨本身结构强度差，易被压缩，现有刀模脱料通过高弹泡棉压缩后回弹，将材料弹出实现脱料；在被高弹泡棉挤压时会导致该区域膨胀石墨材料的密度增高50％-150％，甚至于直接导致膨胀石墨板局部断裂，影响成型。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种实现对膨胀石墨板实现无损裁切以及脱料的膨胀石墨板无损裁切装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种膨胀石墨板无损裁切装置，包括盖板、刀模和出料板，所述刀模朝向盖板的一面上设置有由刀刃形成合围的切割部，所述出料板套设在合围内。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的另一技术方案为：

一种上述膨胀石墨板无损裁切装置的使用方法，包括