CN116344889A - 用于燃料电池电堆的密封加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于燃料电池电堆的密封加工方法，该方法包括下述步骤：步骤S1、将胶体灌注到网板上方；步骤S2、将待涂胶的第一单元体移至网板下方；步骤S3、刮胶板在网板的上方一侧行进，以将胶体在网板上方铺开，同时胶体从网板上的漏胶槽流到第一单元体上；步骤S4、刮胶板和网板远离第一单元体，同时在第一单元体上与漏胶槽相对应的位置上留有胶体；步骤S5、回胶板在网板的上方行进，以将网板上多余的胶体去除；步骤S6、将第二单元体覆盖于第一单元体上，并一同送入高温环境中烘烤，以完成对第一单元体和第二单元体的密封连接。该方法所形成的密封圈为一体式成型，该方法工作效率高、布胶速度快，避免受点胶机运动精度的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于燃料电池电堆的密封加工方法。
背景技术
燃料电池电堆制造的传统工艺一直都采用点胶机来进行点胶，制造时通过点胶机点出密封圈或者密封胶等以实现对燃料电池电堆进行密封加工。但是采用传统的点胶机进行点胶的工艺其点胶效果差，即如下所述：
传统的点胶工艺不仅耗时长、效率慢、精度差，很难满足大批量的生产需求，另外点胶机上可采用的胶体多种多样，对于采用不同粘度的胶体时点胶机很难做到兼容，因此针对不同粘度的胶体往往需要变化不同的点胶工艺。
同时由于采用传统的点胶工艺在点胶后会存在接缝，所以在起点和终点位置的胶量会有所偏差，这样随着燃料电池电堆堆叠片数的不断增加，之后会产生累积误差，从而对后续燃料电池电堆的安装造成巨大的不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的采用传统点胶机进行点胶的工艺其点胶效果差的缺陷，提供一种用于燃料电池电堆的密封加工方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特点在于，所述密封加工方法包括下述步骤：步骤S1、将胶体灌注到网板上方；步骤S2、将待涂胶的第一单元体移至所述网板下方；步骤S3、刮胶板在所述网板的上方一侧行进，以将所述胶体在所述网板上方铺开，同时所述胶体从所述网板上的漏胶槽流到所述第一单元体上；步骤S4、所述刮胶板和所述网板远离所述第一单元体，同时在所述第一单元体上与所述漏胶槽相对应的位置上留有所述胶体；步骤S5、回胶板在所述网板的上方行进，以将所述网板上多余的所述胶体去除；步骤S6、将第二单元体覆盖于所述第一单元体上，并一同送入高温环境中烘烤，以完成对所述第一单元体和所述第二单元体的密封连接。
在本方案中，采用上述的密封加工方法，在燃料电池制造过程中对两个结构进行密封连接时，其所形成的密封圈为一体式成型，这样密封圈上不仅没有接缝、整体强，同时也有效解决了传统点胶过程中需要设定起点和终点的问题。另外，刮胶板在网板的上方行进过程中借助网板上设有的漏胶槽，胶体可以很快的按照所设计的形状涂布于第一单元体上，这相较于传统的使用点胶机进行点涂的方式，其工作效率高、布胶速度快，同时密封圈的形状与漏胶槽保持一致，便于控制所形成密封圈的一致性，避免受点胶机运动精度的影响。
较佳地，所述第一单元体采用流场板，所述第二单元体采用双极板或所述流场板，通过上述步骤S1～S6可得到双极板。
较佳地，所述第一单元体和所述第二单元体均采用双极板，通过上述步骤S1～S6可得到双极板组件。
较佳地，所述第一单元体采用双极板，所述第二单元体均采用膜电极组件，通过上述步骤S1～S6可得到单电池。
在本方案中，采用上述方法，在燃料电池的制造过程可以推广到多个需要进行点胶的场景中，故本发放利于在燃料电池的制造过程中进行广泛使用，利于提高燃料电池制造时的点胶效率和点胶效果。
较佳地，所述网板的目数为40～200目。
较佳地，所述网板的背胶厚度为10～200μm。
较佳地，所述网板的张力大小为10～30N。
较佳地，所述网板的线径大小为0.1～1mm。
较佳地，在所述步骤S2中，所述网板与所述第一单元体的间距大小为0.01mm～5mm。
较佳地，所述网板采用不锈钢丝网、尼龙丝网、复合不锈钢丝网中的任意一种材料。
较佳地，所述网板的厚度大小为0.1～1mm。
较佳地，在所述步骤S6中，所述第一单元体上与所述漏胶槽对应位置处的所述胶体烘后干形成密封圈，所述密封圈的宽度大小为0.5～5mm。
较佳地，所述胶体的粘度为10～1000Pa·s。
在本方案中，采用上述方法，对于不同粘度、不同类型和不同尺寸的胶体，可以通过对网板的尺寸，如孔经或厚度等参数进行控制，以使网板能够适用于各种类型的胶体。同时也可以对胶体的上胶量和形状进行有效的控制，以达到比通过点胶机更好的精度。
较佳地，在所述步骤S3中，所述刮胶板的行进速度为1～50mm/s。
较佳地，在所述步骤S3中，所述刮胶板在所述网板上行进时，所述刮胶板与所述网板所形成的角度为30～90°。
较佳地，在所述步骤S5中，所述回胶板的行进速度为1～50mm/s。
较佳地，在所述步骤S5中，所述回胶板在所述网板上行进时，所述回胶板与所述网板所形成的角度为30～90°。
在本方案中，采用上述方法，以使得不同类型的胶体粘度有所不同时，胶体仍然获得最佳的铺开和附着效果。同时以便于回胶板将多余的胶体从网板上刮除。
较佳地，在所述步骤S6中，所述高温环境的温度为80～200℃。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明采用上述的方法在燃料电池制造过程中对两个结构进行密封连接时，其所形成的密封圈为一体式成型，这样密封圈上不仅没有接缝、整体性强，同时也有效解决了传统点胶过程中需要设定起点和终点的问题。另外，刮胶板在网板上方行进过程中借助网板上设有的漏胶槽胶体可以很快的按照所设计的形状涂布于第一单元体上，这相较于传统的使用点胶机进行点涂的方式，本方法工作效率高、布胶速度快，同时密封圈的形状与漏胶槽保持一致，便于控制所形成密封圈的一致性，避免受点胶机运动精度的影响。
附图说明
图1为本发明实施例的用于燃料电池电堆的密封加工方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本发明实施例提供一种用于燃料电池电堆的密封加工方法，如图1所示，密封加工方法包括下述步骤：步骤S1、将胶体灌注到网板上方；步骤S2、将待涂胶的第一单元体移至网板下方；步骤S3、刮胶板在网板的上方一侧行进，以将胶体在网板上方铺开，同时胶体从网板上的漏胶槽流到第一单元体上；步骤S4、刮胶板和网板远离第一单元体，同时在第一单元体上与漏胶槽相对应的位置上留有胶体；步骤S5、回胶板在网板的上方行进，以将网板上多余的胶体去除；步骤S6、将第二单元体覆盖于第一单元体上，并一同送入高温环境中烘烤，以完成对第一单元体和第二单元体的密封连接。
在本方案中，采用上述的密封加工方法，自动上胶机构将胶体灌注到网板上，机械手抓取上料皮带线上的第一单元体转移至网板下方的工装内，随后网板自动下移并覆盖于待涂胶的第一单元体上，刮胶板下降到所设定的高度，然后刮胶板在网板上方行进以将胶体均匀的涂抹在网板上方，由于在网板上设有贯通的漏胶槽，故漏胶槽内的胶体会从网板上流下并附着于第一单元体上。随后网板和刮胶板均自动上抬到远离第一单元体的指定高度，回胶板下降并在网板的上方一侧行进，以将网板上多余的胶体刮除并送到制定位置，然后机械手抓取第二单元体并覆盖于第一单元体上，并将第一单元体和第二单元体所形成的整体转移到下料皮带线上，下料皮带线将其自动运行通过高温环境通道中对胶体进行烘干，于是在第一单元体和第二单元体之间就形成了与漏胶槽形状相同的密封圈。由于漏胶槽的形状为所设计的密封圈的形状，以使得胶体烘干后在第一单元体和第二单元体之间形成完整的密封圈。
本发明采用上述的方法在燃料电池制造过程中对两个结构进行密封连接时，其所形成的密封圈为一体式成型，这样密封圈上不仅没有接缝、整体性强，同时也有效解决了传统点胶过程中需要设定起点和终点的问题。另外，刮胶板在网板上方行进过程中借助网板上设有的漏胶槽胶体可以很快的按照所设计的形状涂布于第一单元体上，这相较于传统的使用点胶机进行点涂的方式，本方法工作效率高、布胶速度快，同时密封圈的形状与漏胶槽保持一致，便于控制所形成密封圈的一致性，避免受点胶机运动精度的影响。
另外，将第一单元体采用流场板，第二单元体采用双极板或流场板，通过上述步骤S1～S6可得到双极板。将第一单元体和第二单元体均采用双极板，通过上述步骤S1～S6可得到双极板组件。将第一单元体采用双极板，第二单元体均采用膜电极组件，通过上述步骤S1～S6可得到单电池。然后通过机械手将双极板、双极板组件、单电池转移到料仓之中。
本方法在燃料电池的制造过程可以推广到多个需要进行点胶的场景中，故本方法利于在燃料电池的制造过程中进行广泛使用，利于提高燃料电池制造时的点胶效率和点胶效果。
在本实施例中，网板采用不锈钢丝网、尼龙丝网、复合不锈钢丝网中的任意一种材料，网板的外形尺寸优选为850mm×500mm或者950mm×550mm，网板的目数优选为40～200目，网板的背胶厚度优选为10～200μm，网板的张力大小优选为10～30N，网板的线径大小优选为0.1～1mm，网板的厚度大小优选为0.1～1mm。同时在步骤S2中，网板与第一单元体的间距大小优选为0.01mm～5mm。在步骤S6中，第一单元体上与漏胶槽对应位置处的胶体烘干后形成密封圈，密封圈的宽度大小优选为0.5～5mm，同时自动一次上胶量优选为1-50g，胶体的粘度优选为10～1000Pa·s。
本发明中对于不同粘度、不同类型和不同尺寸的胶体，可以通过对网板的尺寸，如孔经或厚度等参数进行控制，以使网板能够适用于各种类型的胶体。同时也可以对胶体的上胶量和形状进行有效的控制，以达到比使用点胶机更好的精度。
在本实施例中，步骤S3中刮胶板的行进速度优选为1～50mm/s，并且刮胶板在网板上行进时，刮胶板与网板所形成的角度优选为30～90°。以使得不同类型的胶体粘度有所不同时，胶体仍然获得最佳的铺开和附着效果。
同时，在步骤S5中回胶板的行进速度优选为1～50mm/s，并且回胶板在网板上行进时，回胶板与网板所形成的角度优选为30～90°，以便于回胶板将多余的胶体从网板上刮除。
在本实施例中，步骤S6中的高温环境的温度优选为80～200℃，以使得胶体能够充分烘干。
同时在本发明中还使用有视觉定位系统或者机械定位系统，可以在机械手上料时进行扫码记录，同时在上料皮带线或下料皮带线上集成打码，对流场板、双极板、单电池进行打码，打码设备可以是激光打码或者喷墨打码。同时上料皮带线或下料皮带线上还可以集成视觉检测，对对流场板、双极板、单电池进行检测，检测丝印胶体是否正常。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (18)
1.一种用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，所述密封加工方法包括下述步骤：
步骤S1、将胶体灌注到网板上方；
步骤S2、将待涂胶的第一单元体移至所述网板下方；
步骤S3、刮胶板在所述网板的上方一侧行进，以将所述胶体在所述网板上方铺开，同时所述胶体从所述网板上的漏胶槽流到所述第一单元体上；
步骤S4、所述刮胶板和所述网板远离所述第一单元体，同时在所述第一单元体上与所述漏胶槽相对应的位置上留有所述胶体；
步骤S5、回胶板在所述网板的上方行进，以将所述网板上多余的所述胶体去除；
步骤S6、将第二单元体覆盖于所述第一单元体上，并一同送入高温环境中烘烤，以完成对所述第一单元体和所述第二单元体的密封连接。
2.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，所述第一单元体采用流场板，所述第二单元体采用双极板或所述流场板，通过上述步骤S1～S6可得到双极板。
3.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，所述第一单元体和所述第二单元体均采用双极板，通过上述步骤S1～S6可得到双极板组件。
4.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，所述第一单元体采用双极板，所述第二单元体均采用膜电极组件，通过上述步骤S1～S6可得到单电池。
5.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，所述网板的目数为40～200目。
6.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，所述网板的背胶厚度为10～200μm。
7.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，所述网板的张力大小为10～30N。
8.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，所述网板的线径大小为0.1～1mm。
9.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述网板与所述第一单元体的间距大小为0.01mm～5mm。
10.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，所述网板采用不锈钢丝网、尼龙丝网、复合不锈钢丝网中的任意一种材料。
11.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，所述网板的厚度大小为0.1～1mm。
12.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述刮胶板的行进速度为1～50mm/s。
13.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述刮胶板在所述网板上行进时，所述刮胶板与所述网板所形成的角度为30～90°。
14.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述回胶板的行进速度为1～50mm/s。
15.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述回胶板在所述网板上行进时，所述回胶板与所述网板所形成的角度为30～90°。
16.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，在所述步骤S6中，所述高温环境的温度为80～200℃。
17.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，在所述步骤S6中，所述第一单元体上与所述漏胶槽对应位置处的所述胶体烘干后形成密封圈，所述密封圈的宽度大小为0.5～5mm。
18.如权利要求1所述的用于燃料电池电堆的密封加工方法，其特征在于，所述胶体的粘度为10～1000Pa·s。
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