CN111162289B - 一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装，包括定位组件，还包括石墨底板(1)和石墨盖板(2)，所述石墨底板(1)和石墨盖板(2)为方体结构，所述定位组件分别固定于石墨底板(1)的四个角落的第一定位圆孔内，对应双极板上靠近四个角落的空腔口(12)和氢气口(14)相互垂直的两个直角边，所述定位组件包括两个内边定位销(3)，所述内边定位销(3)分别贴合于所述直角边上。与现有技术相比，本发明具有提高双极板对位精度、适用于材料热膨胀系数不同的双极板等优点。

Description

一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，尤其是涉及一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装。

背景技术

双极板是燃料电池重要组成部件之一，具有燃料气体分配、电流传导、反应散热、结构支撑等功能。燃料电池双极板多为阴、阳极单板粘接而成，双极板的正反面及内部均有密集流道结构，用于气体和冷却液的均匀分配。燃料电池为了提高功率，会使用尽可能薄的双极板，这使得其流道结构尺寸更加密集纤细，对于阴、阳极单板对位粘接的精准度要求越来越高。

目前，双极板的制作通常是在阴(阳)极单板具有冷却液流道结构的一面的粘接槽上涂覆一层胶黏剂(为提高生产效率一般使用快速热固的胶黏剂)，然后将阳(阴)极单板具有冷却液流道结构的一面对准阴(阳)极单板涂覆胶黏剂的一面进行粘接固化而成。在现有技术中，只有外边定位和孔定位的方式辅助双极板粘接，在热压固化的过程中很难对内边定位销允许极板热膨胀的公差进行计算，且这个公差必然会增加双极板粘接错位的程度和可能性，进而影响双极板的各方面尺寸和性能。

中国专利CN108417859A公开了一种双极板粘接对准装置，通过设置支撑底板、层压平板和承压端板，以孔定位的方式辅助双极板粘接，但此方式在装配的过程中的运用十分困难，且与外边定位的方式一样不适用于热膨胀率较大的材料。

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传统定位方式，需留有热膨胀公差导致定位不够精准、对于热膨胀系数过大的材料无法使用传统定位方式的缺陷而提供一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装，包括定位组件，还包括石墨底板和石墨盖板，所述石墨底板和石墨盖板为方体结构，所述定位组件分别固定于石墨底板的四个角落的第一定位圆孔内，对应双极板上靠近四个角落的空腔口和氢气口相互垂直的两个直角边，所述定位组件包括两个内边定位销，所述内边定位销分别贴合于所述直角边上。

所述石墨盖板上设有排气槽，所述排气槽内设有多个排气孔。

所述排气槽垂直于石墨盖板的长边，且排气槽的长度与石墨盖板的宽边的长度相等。

所述石墨盖板上设有对应内边定位销的第二定位圆孔，且每组定位组件的两个内边定位销的其中一个内边定位销对应的第二定位圆孔位于述排气槽内。

所述石墨底板的宽边两侧设有把手。

所述把手通过固定螺栓固定在石墨底板上。

所述石墨盖板的长度与宽度均小于石墨底板的长度与宽度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明中定位组件的内边定位销设于上空腔口和氢气口靠近四个角落的相互垂直的两个直角边，内边定位销位于内边的设计适用于材料热膨胀系数不同的双极板热压粘接，同时不用考虑预留热膨胀公差，提高了双极板粘接的对位精度。

2.本发明在内边定位销上可放置多组阴极单板和阳极单板，进行双极板的批量装配，提高双极板的装配效率，同时不会损坏双极板的被定位点。

3.本发明石墨底板的宽边两侧设有把手，方便操作人员取放。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明阳极单板的结构示意图；

图3为本发明阴极单板的结构示意图。

附图标记：

1-石墨底板；2-石墨盖板；3-内边定位销；4-排气槽；5-排气孔；6-把手；7-内边定位销在阳极单板上的位置；8-粘接槽；9-冷却液流道；10-氢气流道；11-密封槽；12-空腔口；13-冷却液口；14-氢气口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装，包括定位组件，其特征在于，还包括石墨底板1和石墨盖板2，石墨底板1和石墨盖板2为方体结构，定位组件分别固定于石墨底板1的四个角落的第一定位圆孔内，如图2所示，定位组件分别对应双极板上靠近四个角落的空腔口12和氢气口14相互垂直的两个直角边，定位组件包括两个内边定位销3，内边定位销3分别贴合于直角边上。

石墨盖板2上设有排气槽4，排气槽4内设有多个排气孔5。

排气槽4垂直于石墨盖板2的长边，且排气槽4的长度与石墨盖板2的宽边的长度相等。

石墨盖板2上设有对应内边定位销3的第二定位圆孔，且每组定位组件的两个内边定位销3的其中一个内边定位销3对应的第二定位圆孔位于排气槽4内。

石墨底板1的宽边两侧设有把手6。

把手6通过固定螺栓固定在石墨底板1上。

石墨盖板2的长度与宽度均小于石墨底板1的长度与宽度。

实施例一

在阳极单板的粘接槽8上涂覆一层胶黏剂，从内边定位销3在阳极单板上的位置7，按胶黏剂朝上的方式摆放在石墨底板1上，冷却液流道9朝上，然后将对应的阴极单板上的冷却液流道9朝下，对位放置在阳极单板上，即完成一块双极板的粘接对位。用同样的方式将阳极单板和阴极单板叠放成堆后，根据叠放情况放置一块或多块石墨盖板2，石墨盖板2的排气槽4朝上，石墨盖板2的上表面需超出内边定位销3的顶端，装配完成后将整个工装放在热压机上进行热压固化。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，所取名称可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例说明。凡依据本发明构思的构造、特征及原理所做的等小变化或者简单变化，均包括于本发明的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做各种各样的修改或补充或采用类似的方法，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装，包括定位组件，其特征在于，还包括石墨底板(1)和石墨盖板(2)，所述石墨底板(1)和石墨盖板(2)为方体结构，所述定位组件分别固定于石墨底板(1)的四个角落的第一定位圆孔内，对应双极板上靠近四个角落的空腔口(12)和氢气口(14)相互垂直的两个直角边，所述定位组件包括两个内边定位销(3)，所述内边定位销(3)分别贴合于所述直角边上，且两根所述内边定位销(3)分别贴合于所述直角边的不同边上。

2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装，其特征在于，所述石墨盖板(2)上设有排气槽(4)。

3.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装，其特征在于，所述排气槽(4)内设有多个排气孔(5)。

4.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装，其特征在于，所述排气槽(4)垂直于石墨盖板(2)的长边，且排气槽(4)的长度与石墨盖板(2)的宽边的长度相等。

5.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装，其特征在于，所述石墨盖板(2)上设有对应内边定位销(3)的第二定位圆孔，且每组定位组件的两个内边定位销(3)的其中一个内边定位销(3)对应的第二定位圆孔位于排气槽(4)内。

6.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装，其特征在于，所述石墨底板(1)的宽边两侧设有把手(6)。

7.根据权利要求6所述的一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装，其特征在于，所述把手(6)通过固定螺栓固定在石墨底板(1)上。

8.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池双极板粘接的内边定位热压工装，其特征在于，所述石墨盖板(2)的长度与宽度均小于石墨底板(1)的长度与宽度。

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