CN113270610A - 一种在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃料电池技术领域，公开了一种在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，该方法包括将液态密封胶放在丝网印刷设备的网板上，通过刮刀使液态密封胶穿过网板沉积在电极板的密封凸台上；沉积在密封凸台上的液态密封胶经固化后形成密封胶线；其中，液态密封胶包括双组份液体硅橡胶，双组份液体硅橡胶在25℃时的粘度为5×104‑15×104mPa·S；网板的目数为80‑200，网板线径为50‑150μm，网板的膜厚为15‑100μm；刮刀的硬度为65‑90A，刮刀的运行速度为80‑150mm/sec，刮刀与竖直面之间夹角的角度为10°‑20°。该方法改善了现有的丝网印刷工艺制备的密封胶线厚度均一性较差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法。
背景技术
质子交换膜燃料电池主要由端板、绝缘板、集电板、密封胶线、金属双极板、气体扩散层、膜电极等组件组成。因其噪音低、能量转换效率高、无污染等优点被公认为新世纪最有前途的新型能源之一。
相关技术中，为满足实际需求，需要将多级单层燃料电池封装形成电堆，并且每级单电池均包含多个密封组件。封装过程中封装力会压缩密封胶线，从而调节组件之间接触应力以改善燃料电池的整体性能。密封胶线的性能对燃料电池的性能影响较大。
现有技术中，主要通过丝网印刷工艺制备密封胶线，但是，采用现有的丝网印刷工艺制备出的密封胶线厚度均一性较差，不利于改善燃料电池的整体性能。
发明内容
本发明提供了一种在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，以改善现有的丝网印刷工艺制备出的密封胶线厚度均一性较差的问题。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，包括：
将液态密封胶放置在丝网印刷设备的网板上，通过刮刀使液态密封胶穿过所述网板沉积在电极板的密封凸台上；沉积在所述密封凸台上的所述液态密封胶经固化后形成密封胶线；
其中，所述液态密封胶包括双组份液体硅橡胶，所述双组份液体硅橡胶在25℃时的粘度为5×104-15×104mPa·S；
所述网板的目数为80-200，所述网板的线径为50-150μm，所述网板的膜厚为15-100μm；
所述刮刀的硬度为65-90A，所述刮刀的运行速度为80-150mm/sec，所述刮刀与竖直面之间夹角的角度为10°-20°。
进一步地，沉积在所述密封凸台上的所述液态密封胶先经静置流平处理后，再经固化处理形成所述密封胶线。
进一步地，所述静置流平处理具体包括：
将沉积在所述密封凸台上的所述液态密封胶静置3-5min。
进一步地，所述固化包括：
将沉积有所述液态密封胶的所述电极板放入真空烘箱中进行加热固化处理。
进一步地，所述真空烘箱内的真空度为-0.06MPa～-0.1MPa，加热温度为100℃～150℃；所述电极板在所述真空烘箱中的加热固化时间为2min～6min。
进一步地，在沉积所述液态密封胶之前，所述方法还包括对所述电极板的密封凸台进行预处理的步骤。
进一步地，所述预处理包括：通过酒精擦拭所述电极板的密封凸台。
进一步地，先将液态硅橡胶的AB组分按照1:1比例混合完全后，放入真空脱泡箱中脱泡；然后再所述将液态密封胶放置在丝网印刷设备的网板上。
进一步地，所述真空脱泡箱中的真空度为-0.06～-0.1MPa。
进一步地，所述电极板为阴极板或阳极板。
采用本发明的技术方案，产生的有益效果如下：
本发明所提供的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，将25℃时粘度为5×104-15×104mPa·S的双组份液体硅橡胶放置在目数为80-200，线径50-150μm，膜厚为15-100μm的网板上，通过硬度为65-90A，运行速度为80-150mm/sec，与竖直面之间夹角的角度为10°-20°的刮刀使液态密封胶穿过网板沉积在电极板的密封凸台上；然后将沉积在密封凸台上的液态密封胶固化后，最终形成密封胶线，在电极板的密封凸台上制备的密封胶线厚度均一性更好，有利于改善燃料电池的整体性能。同时解决了其他成型工艺中开模费用高、密封图案灵活性差、浪费材料多以及成本高等问题。
附图说明
图1为采用本发明实施例提供的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法在电极板的密封凸台上制备的一种密封胶线的示意图；
图2为采用本发明实施例提供的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法在金属双极板的密封凸台上制备密封胶线后的示意图；
图3为采用本发明实施例提供的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法在金属双极板的密封凸台上制备密封胶线后，金属双极板的密封凸台与密封胶线的位置关系示意图。
图标：1-密封凸台；2-密封胶线；3-金属双极板。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是：本申请中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法可以相互组合形成新的技术方案。本申请中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。本申请中，如果没有特别的说明，百分数(％)或者份指的是相对于组合物的重量百分数或重量份。本申请中，如果没有特别的说明，所涉及的各组分或其优选组分可以相互组合形成新的技术方案。本申请中，除非有其他说明，数值范围“a～b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“6～22”表示本文中已经全部列出了“6～22”之间的全部实数，“6～22”只是这些数值组合的缩略表示。本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。本申请中，除非另有说明，各个反应或操作步骤可以顺序进行，也可以按照顺序进行。优选地，本文中的反应方法是顺序进行的。
除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本申请中。
本实施例提供的一种在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，包括：
将液态密封胶放置在丝网印刷设备的网板上，通过刮刀使液态密封胶穿过网板沉积在电极板的密封凸台1上；沉积在密封凸台1上的液态密封胶经固化后形成密封胶线2，如图1-图3所示；
其中，液态密封胶包括双组份液体硅橡胶，双组份液体硅橡胶在25℃时的粘度为5×104-15×104mPa·S，例如：5×104mPa·S、6.5×104mPa·S、8×104mPa·S、12×104mPa·S或者15×104mPa·S等。
网板的目数为80-200，例如：80、95、160、180或者200等；网板的线径为50-150μm，例如：50μm、75μm、100μm、125μm或者150μm等；网板的膜厚为15-100μm，例如：15μm、30μm、55μm、80μm或者100μm等；
刮刀的硬度为65-90A，例如：65A、75A、80A或者90A等；刮刀的运行速度为80-150mm/sec，例如：80mm/sec、100mm/sec、130mm/sec或者150mm/sec；刮刀与竖直面之间夹角的角度为10°-20°，例如：10°、13°、15°、18°或者20°等。
本实施例提供的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，将25℃时粘度为5×104-15×104mPa·S的双组份液体硅橡胶放置在目数为80-200，线径50-150μm，膜厚为15-100μm的网板上，通过硬度为65-90A、运行速度为80-150mm/sec、与竖直面之间夹角的角度为10°-20°的刮刀使液态密封胶穿过网板沉积在电极板的密封凸台1上；然后将沉积在密封凸台1上的液态密封胶固化后，最终形成密封胶线2，在电极板的密封凸台1上制备的密封胶线2中不易产生气泡，且密封胶线2的压缩永久变形性能、力学性能以及厚度均一性也均更好。同时解决了其他成型工艺中开模费用高、密封胶线灵活性差、多样性差，以及浪费材料多以及成本高等问题。
具体地，在电极板上制备密封胶线2的过程中，为了进一步降低密封胶线2中产生气泡的可能性，丝网印刷的次数可以大于等于两次，例如：丝网印刷的次数为两次、三次或者四次等。电极板上密封胶线2的最终厚度可以为0.2-0.3±0.02mm,宽度可以为1-3±0.02mm。
丝网印刷的次数大于等于两次，即，将期望厚度的密封胶线2分多次制备于电极板的密封凸台1上，每次制备的密封胶线2的厚度均小于密封胶线2的期望厚度，多次制备的密封胶线2的厚度之和为密封胶线2的期望厚度。
上述电极板可以为阴极板或阳极板；上述刮刀可以为聚氨酯刮刀；上述丝网印刷设备可以为丝印机。
可选的实现方式中，双组份液体硅橡胶为双组分注射用液体硅橡胶，包括但不限于瓦克RT系列、杜科DB系列、恒大K系列、信越X系列、迈图6140等。
双组份液体硅橡胶通过网板的网眼沉积，由此容易产生微粗糙，为了防止这种微粗糙降低密封胶线2的气密性，一种可选的实现方式中，沉积在密封凸台1上的液态密封胶先经静置流平处理后，再经固化处理形成密封胶线2，使液态密封胶自行流平，从而达到自行消泡的目的。
上述静置流平处理具体可以包括：
将沉积在密封凸台1上的液态密封胶静置3-5min，例如：静置3min、3.5min、4min或者5min等。
沉积在密封凸台1上的液态密封胶经固化后形成密封胶线2，固化可以包括：
将沉积有液态密封胶的电极板放入真空烘箱中进行加热固化处理。
真空烘箱内的真空度可以为-0.06MPa～-0.1MPa(例如：-0.06MPa、-0.05MPa、-0.03MPa或-0.1MPa)，加热温度可以为100℃～150℃(例如：100℃、120℃、135℃或者150℃)；电极板在真空烘箱中的加热固化时间可以为2min～6min(例如：2min、3min、4.5min或者6min等)。
在沉积液态密封胶之前，在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法还可以包括对电极板的密封凸台1进行预处理的步骤，以使密封凸台1的沉积条件更好。
预处理可以包括：通过酒精擦拭电极板的密封凸台1，从而达到清洁密封凸台1的作用。
一种可选的实现方式中，先将液态硅橡胶的AB组分按照1:1比例混合完全后，放入真空脱泡箱中脱泡；然后再将液态密封胶放置在丝网印刷设备的网板上。
真空脱泡箱中的真空度可以为-0.06～-0.1MPa。
本实施例提供的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法可以包括如下步骤：
步骤S1、选择25℃时粘度为5×104-15×104mPa·S的双组分注射用液体硅橡胶，包括但不限于瓦克RT系列、杜科DB系列、恒大K系列、信越X系列、迈图6140等；
步骤S2、选择目数为80-200、线径50-150μm、膜厚15-100μm的钢丝网板，并放置在丝印机的工装上；
步骤S3、选择硬度为65-90A的聚氨酯刮刀；
步骤S4、用酒精擦拭电极板密封凸台1表面，将擦拭后的电极板放入丝印机的工装中固定，并将密封凸台1图案与网板图案对齐；
步骤S5、将液态硅橡胶的AB组分按照1:1比例混合完全后，放入真空脱泡箱中脱泡后，放置在网板图案上方；
步骤S6、刮刀压紧网板，速度在80-150mm/sec，与竖直面的角度为10-20度，使液体硅橡胶在网板的图案的处穿过；
步骤S7、液态硅橡胶通过网板的网眼沉积后，取出电极板静置3-5min使硅胶表面自行流平，并达到自行消泡的目的；
步骤S8、将电极板放入真空烘箱中进行加热固化，真空烘箱的真空度设置为-0.06～-0.1MPa，加热温度为100℃-150℃，时间为2-6min；
步骤S9、重复以上过程1至2次，以达到期望厚度(例如：0.2-0.4m)；
步骤S10、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，双极板的一个极板(例如：阳极板)丝印完成后，再在另一个极板上(例如：阴极板)上重复上述步骤S1-步骤S9。
采用本实施例提供的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法所制备的密封胶线2的厚度可以精确控制到0.2±0.02mm至0.3±0.03mm，宽度可以控制在1-3±0.02mm。压缩永久变形在120℃×24H测试条件下可以达到10％以下，生产工艺简单，生产成本低，能够方便快捷地在电极板(例如：金属双极板3)的密封凸台1上制备密封胶线2，能够满足燃料电池(例如金属双极板燃料电池)前期开发试验要求以及密封要求(例如：满足电堆中氢气腔、氧气腔和水腔的密封)。
本实施例还提供了一种燃料电池的制备方法，燃料电池包括金属双极板3、气体扩散层、密封胶线2、膜电极等组件，该方法包括以下步骤：
选择合适粘度的液态密封胶；
通过丝网印刷工艺在金属双极板3的阳极板以及阴极板的密封凸台1上制备密封胶线2；
控制丝网印刷的次数(例如：使丝网印刷的次数为2-4次)来达到密封胶线2的厚度为0.2-0.3±0.02mm,宽度1-3±0.02mm；
组装单元电池。
同时，该方法中，在单元电池组装之前，将沉积在金属双极板3的阴阳极板的密封凸台1上的密封胶线进行加热固化。
需要说明的是，气体扩散层比金属双极板3上的密封凸台1位置高，但是密封胶线2位置比气体扩散层位置高。考虑到在封装力作用下有效的减少电堆组件的接触电阻，可以根据电池性能调整密封胶线2的厚度。
本方法可以根据电池测试结果随时控制丝印次数来改变密封胶线2的厚度，同时，使用丝网印刷工艺制造密封胶线还具有诸多优点，这些优点包括：
最少地使用胶水，可实现批量生产；
可以快速调整密封胶线2的图案和厚度，适合前期开发阶段的使用；
能够减少材料浪费，有效控制材料成本；
工艺易控制，稳定性好；
密封胶线2的厚度易控制。
实施例1
在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法可以包括如下步骤：
步骤S1、选择25℃时粘度为10×104mPa·S的双组分注射用液体硅橡胶，例如：瓦克RT系列；
步骤S2、选择目数为80、线径50μm、膜厚15μm的钢丝网板，并放置在丝印机工装上；
步骤S3、选择硬度为65A的聚氨酯刮刀；
步骤S4、用酒精擦拭双极板密封凸台1表面，将擦拭后的电极板放入丝印机的工装中固定，并将密封凸台1图案与网板图案对齐；
步骤S5、将液态硅橡胶的AB组分按照1:1比例混合完全后，放入真空脱泡箱中脱泡后，放置在网板图案上方；
步骤S6、刮刀压紧网板，速度在80mm/sec，与竖直面的角度为13度，使硅胶在网板图案的位置处穿过；
步骤S7、液态硅橡胶通过网板的网眼沉积，取出电极板静置3-5min使液体硅橡胶表面自行流平，并达到自行消泡的目的。
步骤S8、将电极板放入真空烘箱中进行加热固化，真空烘箱的真空度设置为-0.06MPa，加热温度为100℃，时间为6min。
步骤S9、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)的密封凸台1上第一次丝印后密封胶线2厚度为0.125mm，重复上述步骤，第二次丝印后密封胶线2厚度约为0.219mm。
步骤S10、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)密封凸台1上的密封胶线2丝印完成后，换另一个电极板(例如：阴极板)的密封凸台1进行丝印，第一次丝印后密封胶线2厚度为0.125mm，第二次丝印后密封胶线2厚度约为0.221mm，第三次丝印后密封胶线2厚度约为0.313mm。
实施例2
在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法可以包括如下步骤：
步骤S1、选择25℃时粘度为5×104mPa·S的双组分注射用液体硅橡胶，例如：杜科DB系列等；
步骤S2、选择目数为80、线径150μm、膜厚40μm的钢丝网板，并放置在丝印机工装上；
步骤S3、选择硬度为65A的聚氨酯刮刀；
步骤S4、用酒精擦拭双极板密封凸台1表面，将擦拭后的电极板放入丝印机的工装中固定，并将密封凸台1图案与网板图案对齐；
步骤S5、将液态硅橡胶的AB组分按照1:1比例混合完全后，放入真空脱泡箱中脱泡后，放置在网板图案上方；
步骤S6、刮刀压紧网板，速度在80mm/sec，与竖直面的角度为13度，使硅胶在网板图案的位置处穿过；
步骤S7、液态硅橡胶通过网板的网眼沉积，取出电极板静置3-5min使液体硅橡胶表面自行流平，并达到自行消泡的目的。
步骤S8、将电极板放入真空烘箱中进行加热固化，真空烘箱的真空度设置为-0.06MPa，加热温度为100℃，时间为6min。
步骤S9、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)的密封凸台1上第一次丝印后密封胶线2厚度为0.119mm，重复上述步骤，第二次丝印后密封胶线2厚度约0.205mm。
步骤S10、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)密封凸台1上的密封胶线2丝印完成后，换另一个电极板(例如：阴极板)的密封凸台1进行丝印，第一次丝印后密封胶线2厚度为0.119mm，第二次丝印后密封胶线2厚度约为0.205mm，第三次丝印后密封胶线2厚度约为0.299mm。
实施例3
在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法可以包括如下步骤：
步骤S1、选择25℃时粘度为8×104mPa·S的双组分注射用液体硅橡胶，例如：恒大K系列等等；
步骤S2、选择目数为100、线径86μm、膜厚50μm的钢丝网板，并放置在丝印机工装上；
步骤S3、选择硬度为70A的聚氨酯刮刀；
步骤S4、用酒精擦拭双极板密封凸台1表面，将擦拭后的电极板放入丝印机的工装中固定，并将密封凸台1图案与网板图案对齐；
步骤S5、将液态硅橡胶的AB组分按照1:1比例混合完全后，放入真空脱泡箱中脱泡后，放置在网板图案上方；
步骤S6、刮刀压紧网板，速度在80mm/sec，与竖直面的角度为15度，使硅胶在网板图案的位置处穿过；
步骤S7、液态硅橡胶通过网板的网眼沉积，取出电极板静置3-5min使液体硅橡胶表面自行流平，并达到自行消泡的目的。
步骤S8、将电极板放入真空烘箱中进行加热固化，真空烘箱的真空度设置为-0.08MPa，加热温度为130℃，时间为4min。
步骤S9、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)的密封凸台1上第一次丝印后密封胶线2厚度为0.105mm，重复上述步骤，第二次丝印后密封胶线2厚度约0.198mm。
步骤S10、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)密封凸台1上的密封胶线2丝印完成后，换另一个电极板(例如：阴极板)的密封凸台1进行丝印，第一次丝印后密封胶线2厚度为0.105mm，第二次丝印后密封胶线2厚度约为0.198mm，第三次丝印后密封胶线2厚度约为0.303mm。
实施例4
在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法可以包括如下步骤：
步骤S1、选择25℃时粘度为15×104mPa·S的双组分注射用液体硅橡胶，例如：迈图6140等；
步骤S2、选择目数为100、线径101μm、膜厚70μm的钢丝网板，并放置在丝印机工装上；
步骤S3、选择硬度为90A的聚氨酯刮刀；
步骤S4、用酒精擦拭双极板密封凸台1表面，将擦拭后的电极板放入丝印机的工装中固定，并将密封凸台1图案与网板图案对齐；
步骤S5、将液态硅橡胶的AB组分按照1:1比例混合完全后，放入真空脱泡箱中脱泡后，放置在网板图案上方；
步骤S6、刮刀压紧网板，速度在100mm/sec，与竖直面的角度为15度，使硅胶在网板图案的位置处穿过；
步骤S7、液态硅橡胶通过网板的网眼沉积，取出电极板静置3-5min使液体硅橡胶表面自行流平，并达到自行消泡的目的。
步骤S8、将电极板放入真空烘箱中进行加热固化，真空烘箱的真空度设置为-0.09MPa，加热温度为150℃，时间为2min。
步骤S9、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)的密封凸台1上第一次丝印后密封胶线2厚度为0.066mm，重复上述步骤，第二次丝印后密封胶线2厚度约0.132mm，第三次丝印后密封胶线2厚度约0.202mm。
步骤S10、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)密封凸台1上的密封胶线2丝印完成后，换另一个电极板(例如：阴极板)的密封凸台1进行丝印，第一次丝印后密封胶线2厚度为0.066mm，第二次丝印后密封胶线2厚度约为0.134mm，第三次丝印后密封胶线2厚度约为0.205mm，第四次丝印后密封胶线2厚度约为0.282mm。
实施例5
在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法可以包括如下步骤：
步骤S1、选择25℃时粘度为12×104mPa·S的双组分注射用液体硅橡胶，例如：信越X系列等；
步骤S2、选择目数为200、线径107μm、膜厚100μm的钢丝网板，并放置在丝印机工装上；
步骤S3、选择硬度为80A的聚氨酯刮刀；
步骤S4、用酒精擦拭双极板密封凸台1表面，将擦拭后的电极板放入丝印机的工装中固定，并将密封凸台1图案与网板图案对齐；
步骤S5、将液态硅橡胶的AB组分按照1:1比例混合完全后，放入真空脱泡箱中脱泡后，放置在网板图案上方；
步骤S6、刮刀压紧网板，速度在150mm/sec，与竖直面的角度为20度，使硅胶在网板图案的位置处穿过；
步骤S7、液态硅橡胶通过网板的网眼沉积，取出电极板静置3-5min使液体硅橡胶表面自行流平，并达到自行消泡的目的。
步骤S8、将电极板放入真空烘箱中进行加热固化，真空烘箱的真空度设置为-0.1MPa，加热温度为140℃，时间为4min。
步骤S9、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)的密封凸台1上第一次丝印后密封胶线2厚度为0.051mm，重复上述步骤，第二次丝印后密封胶线2厚度约0.102mm，第三次丝印后密封胶线2厚度约0.150mm，第四次丝印后密封胶线2厚度约0.201mm。
步骤S10、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)密封凸台1上的密封胶线2丝印完成后，换另一个电极板(例如：阴极板)的密封凸台1进行丝印，第一次丝印后密封胶线2厚度为0.071mm，重复上述步骤，第二次丝印后密封胶线2厚度约为0.142mm，第三次丝印后密封胶线2厚度约为0.218mm，第四次丝印后密封胶线2厚度约为0.289mm。
需要说明的是，上述实施例中：步骤S5-步骤S9需要按照以上顺序，步骤S1-步骤S4可以按照以上顺序，但不是必须按照以上顺序，只需满足步骤S1和步骤S2均在步骤S5之前，同时，步骤S3和步骤S4均在步骤S6之前即可。
对比例1
在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法可以包括如下步骤：
步骤S1、选择25℃时粘度为5×104mPa·S的双组分注射用液体硅橡胶，例如：杜科DB系列等；
步骤S2、选择目数为70、线径150μm、膜厚40μm的钢丝网板，并放置在丝印机工装上；
步骤S3、选择硬度为60A的聚氨酯刮刀；
步骤S4、用酒精擦拭双极板密封凸台1表面，将擦拭后的电极板放入丝印机的工装中固定，并将密封凸台1图案与网板图案对齐；
步骤S5、将液态硅橡胶的AB组分按照1:1比例混合完全后，放入真空脱泡箱中脱泡后，放置在网板图案上方；
步骤S6、刮刀压紧网板，速度在70mm/sec，与竖直面的角度为13度，使硅胶在网板图案的位置处穿过；
步骤S7、液态硅橡胶通过网板的网眼沉积，取出电极板静置3-5min使液体硅橡胶表面自行流平，并达到自行消泡的目的。
步骤S8、将电极板放入真空烘箱中进行加热固化，真空烘箱的真空度设置为-0.06MPa，加热温度为100℃，时间为6min。
步骤S9、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)的密封凸台1上第一次丝印后密封胶线2厚度为0.252mm，第二次丝印后密封胶线2厚度为0.587mm。
步骤S10、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)密封凸台1上的密封胶线2丝印完成后，换另一个电极板(例如：阴极板)的密封凸台1进行丝印，第一次丝印后密封胶线2厚度为0.247mm，第二次丝印后密封胶线2厚度约为0.475mm，第三次丝印后密封胶线2厚度约为0.928mm。
对比例2
在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法可以包括如下步骤：
步骤S1、选择25℃时粘度为8×104mPa·S的双组分注射用液体硅橡胶，例如:恒大K5092等；
步骤S2、选择目数为220、线径110μm、膜厚107μm的钢丝网板，并放置在丝印机工装上；
步骤S3、选择硬度为90A的聚氨酯刮刀；
步骤S4、用酒精擦拭双极板密封凸台1表面，将擦拭后的电极板放入丝印机的工装中固定，并将密封凸台1图案与网板图案对齐；
步骤S5、将液态硅橡胶的AB组分按照1:1比例混合完全后，放入真空脱泡箱中脱泡后，放置在网板图案上方；
步骤S6、刮刀压紧网板，速度在80mm/sec，与竖直面的角度为13度，使硅胶在网板图案的位置处穿过；
步骤S7、液态硅橡胶通过网板的网眼沉积，取出电极板静置3-5min使液体硅橡胶表面自行流平，并达到自行消泡的目的。
步骤S8、将电极板放入真空烘箱中进行加热固化，真空烘箱的真空度设置为-0.06MPa，加热温度为150℃，时间为2min。
步骤S9、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)的密封凸台1上第一次丝印后密封胶线2厚度为0.048mm，第二次丝印后密封胶线2厚度约为0.098mm。
步骤S10、在燃料电池的金属双极板3上制备密封胶线2时，金属双极板3一个电极板(例如：阳极板)密封凸台1上的密封胶线2丝印完成后，换另一个电极板(例如：阴极板)的密封凸台1进行丝印，第一次丝印后密封胶线2厚度为0.063mm，第二次丝印后密封胶线2厚度约为0.125mm，第三次丝印后密封胶线2厚度约为0.188mm。
表1
从表1中的数据可以看出，采用本实施例提供的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法在电极板上制备的密封胶线2的厚度均满足公差要求，厚度均一性更好；未采用本实施例方法的对比例1和对比例2，在电极板上制备的密封胶线2的最大厚度均不满足公差要求，同时厚度均一性较差。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，其特征在于，包括：
将液态密封胶放置在丝网印刷设备的网板上，通过刮刀使液态密封胶穿过所述网板沉积在电极板的密封凸台上；沉积在所述密封凸台上的所述液态密封胶经固化后形成密封胶线；
其中，所述液态密封胶包括双组份液体硅橡胶，所述双组份液体硅橡胶在25℃时的粘度为5×104-15×104mPa·S；
所述网板的目数为80-200，所述网板的线径为50-150μm，所述网板的膜厚为15-100μm；
所述刮刀的硬度为65-90A，所述刮刀的运行速度为80-150mm/sec，所述刮刀与竖直面之间夹角的角度为10°-20°。
2.根据权利要求1所述的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，其特征在于，沉积在所述密封凸台上的所述液态密封胶先经静置流平处理后，再经固化处理形成所述密封胶线。
3.根据权利要求2所述的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，其特征在于，所述静置流平处理具体包括：
将沉积在所述密封凸台上的所述液态密封胶静置3-5min。
4.根据权利要求1所述的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，其特征在于，所述固化包括：
将沉积有所述液态密封胶的所述电极板放入真空烘箱中进行加热固化处理。
5.根据权利要求4所述的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，其特征在于，所述真空烘箱内的真空度为-0.06～-0.1MPa，加热温度为100℃～150℃；所述电极板在所述真空烘箱中的加热固化时间为2～6min。
6.根据权利要求1所述的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，其特征在于，在沉积所述液态密封胶之前，所述方法还包括对所述电极板的密封凸台进行预处理的步骤。
7.根据权利要求6所述的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，其特征在于，所述预处理包括：通过酒精擦拭所述电极板的密封凸台。
8.根据权利要求1-7任一项所述的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，其特征在于，
先将液态硅橡胶的AB组分按照1:1比例混合完全后，放入真空脱泡箱中脱泡；然后再所述将液态密封胶放置在丝网印刷设备的网板上。
9.根据权利要求8所述的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，其特征在于，所述真空脱泡箱中的真空度为-0.06～-0.1MPa。
10.根据权利要求1-7任一项所述的在燃料电池电极板上制备密封胶线的方法，其特征在于，所述电极板为阴极板或阳极板。
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