[发明专利]燃料电池金属双极板密封胶线的自动化铺装工艺

说明书

本发明涉及燃料电池金属双极板密封胶线的自动化铺装工艺，该工艺包括如下步骤：S1、自动点胶；S2、密封胶线安装；S3、胶线压合。本发明一方面能够自动完成金属双极板的点胶、点胶区的翻转、及点胶区与密封胶线的对位，从而精准的实现密封胶线的铺装，因此，步骤简便、易于操作且自动化设备精度较高，省去了大量的手工作业时间，节省了成本；另一方面通过A、B定位面的设置，在实施胶线压合时，能够将下一金属双极板进行定位准备送料，以缩短胶线铺装的时间，提升铺装效率。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池金属双极板密封胶线的自动化铺装工艺。

背景技术

氢燃料电池是通过电催化反应将氧化剂和还原剂的化学能直接转换成电能的装置,是一种高效、安全、清洁、灵活的新型发电技术，其中质子交换膜燃料电池因其具有效率高、能量密度大、反应温度低、无噪音、无污染等显著优点而具有广泛的应用前景，燃料电池内部主要由质子交换膜、电化学反应催化剂、扩散层和双极板组成，当燃料电池工作时,其内部发生下述反应过程:反应气体在扩散层内扩散,当反应气体到达催化层时,在催化层内被催化剂吸附并发生电催化反应;阳极反应生成的质子通过质子交换膜内传递到阴极侧,电子经外电路到达阴极,同氧分子反应结合成水，同时放出热量，双极板的密封是指在两块双极之间夹装密封圈或均匀涂装胶水，凝固后形成密封圈，防止氢气与氧气互窜，发生安全事故，或因反应气体流量不足导致电堆极化现象发生。

这样一来，双极板的密封是燃料电池非常重要的研究课题之一，目前主要有以下两种工艺路线实现双极板的密封:一、采用自动点胶机在双极板密封槽内点胶成型密封圈，该方法缺点在于点胶用胶水成本昂贵且目前市场上的点胶机精度较差，难以点胶成型厚度均匀且平面度一致的密封胶条；二、采用高精密液态硅胶注射机单独成型硅胶密封圈，直接手工叠放在双极板密封凹槽内，该方法会极大的耗费人力、生产效率低且难以保证双极板完全密封。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种全新的燃料电池金属双极板密封胶线的自动化铺装工艺。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种燃料电池金属双极板密封胶线的自动化铺装工艺，该工艺包括如下步骤：

S1、自动点胶，其将金属双极板放置在具有A、B定位面的双极板定位平台中A定位面上，并传输至点胶工位，然后在自动点胶机沿着X、Y、Z轴方向的运动完成金属双极板表面的点胶；

S2、密封胶线安装，将所对应的密封胶条平铺在密封胶线定位平台的嵌合槽中，其中嵌合槽自密封胶线定位平台的表面向下凹陷且密封胶条相匹配；

S3、胶线压合，将完成点胶的双极板定位平台移出点胶工位，并翻转180度，使得点胶面朝下设置，同时调节双极板定位平台的位置，使得密封胶条与上方的点胶区对齐，并在密封胶线定位平台和双极板定位平台相向运动中，密封胶条在相对挤压下，粘贴在金属双极板的点胶区，并且在压合形成密封胶线铺装的同时，将下一块金属双极板放置在下双极板定位平台的B定位面上。

优选地，自动化铺装工艺采用了特定的自动化铺装设备，以设备长度方向为X轴、宽度方向为Y轴、高度方向为Z轴，且包括：

自动点胶单元，其包括双极板定位平台、位于X轴上的上料工位和点胶工位、用于驱动双极板定位平台沿着X轴方向运动的横移机构、以及位于点胶工位上方且能够沿着X、Y、Z轴运动的点胶机；

密封胶线定位平台，其具有自表面向下凹陷与密封胶线相匹配的嵌合槽；

自动压合粘接单元，其包括金属双极板夹持机构、用于驱动夹持后金属双极板180度翻转的翻转机构、以及驱动密封胶线定位平台运动将密封胶线压合至金属双极板点胶区的压合机构。

优选地，横移机构包括沿着X轴方向延伸的滑轨、动力器，其中双极板定位平台滑动设置在滑轨上，动力器驱动双极板定位平台在滑轨上移动。