CN217468495U - 一种燃料电池双极板工作面热固化用载具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池双极板工作面热固化用载具。该燃料电池双极板工作面热固化用载具包括承载框结构，承载框结构的顶面、底面和前侧开放设置；在承载框结构的两相对内壁上对应设置用于承载双极板的分隔肋件，分隔肋件包括沿承载框结构高度方向间隔设置的多组，在分隔肋件两端部设置限位凸台；在承载框结构同侧的相邻分隔肋件之间设置通气结构。该燃料电池双极板工作面热固化用载具设计科学、结构简单、可靠性高、使用灵活，保证了双极板工作面热固化的高效率、高质量生产。

Description

一种燃料电池双极板工作面热固化用载具

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池双极板工作面热固化用载具。

背景技术

双极板作为质子交换膜燃料电池的骨架，除了负责导电、导热、水气分配等功能，还承担着燃料电池机械强度的要求，是燃料电池的核心部件。双极板由较薄的阴、阳极单板紧密贴合组成，贴合后的双极板内外遍布水气分配的流道。双极板外露的两个工作面还需要与膜电极组件之间密封，形成气密性良好的电化学反应腔。

现阶段，双极板工作面的密封方式有螺杆阀点胶、丝网印刷、注塑等，它们都需要一种简单、高效的自动化固化装置进行密封件固化。固化前后的密封件，要求在操作中不能受到触碰、沾污，且双极板在整个固化过程中要求保持平整，固化后无翘曲，并要求产品工艺的均匀性、一致性好。因此，双极板密封的质量稳定性和一致性影响整个燃料电池的性能。此外，在进一步提升电堆功率密度的需求下，设计中还需要尽可能的减薄双极板厚度，这就导致了双极板强度进一步降低，尤其是单片双极板胶条固化和运输过程中，由于双极板与现有载具的接触面积有限，容易发生滑动、跌落，双极板在自身重力和运动惯性条件下容易出现弯曲变形，大面积双极板更是容易产生微裂纹，有很大的断裂风险。弯曲变形的双极板更会导致胶条形状改变，进一步影响了燃料电池的密封性能；微裂纹和断裂还会导致双极板报废，无法使用。

因此，为避免上述缺陷，解决目前存在的技术问题，现亟需研发一种适用于燃料电池双极板热固化过程的载具。

实用新型内容

本实用新型提供了一种燃料电池双极板工作面热固化用载具，设计科学、结构简单、可靠性高、使用灵活，保证了双极板工作面热固化的高效率、高质量生产，解决了现有技术中存在的问题。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种燃料电池双极板工作面热固化用载具，包括承载框结构，承载框结构的顶面、底面和前侧开放设置；在承载框结构的两相对内壁上对应设置用于承载双极板的分隔肋件，所述分隔肋件包括沿承载框结构高度方向间隔设置的多组，在分隔肋件的两端部设置用于限制双极板晃动的限位凸台；在承载框结构同侧的相邻分隔肋件之间设置通气结构。

进一步地，所述承载框结构由底板框、两相对设置的侧板和顶板框围成；底板框与侧板的底端固接，顶板与侧板的顶端可拆卸的固定。

进一步地，在承载框结构的后侧还设置一背板，在背板上对应各分隔肋件间隔设置多组支撑板；背板内侧壁与靠近背板一侧的限位凸台内侧壁相齐平设置。

进一步地，所述背板设于两侧板端部之间的中部。

进一步地，所述背板的宽度小于两侧板的水平间距设置。

进一步地，所述背板的宽度不大于两侧板水平间距的1/2设置。

进一步地，在支撑板顶面远离背板一侧设置斜坡面；所述斜坡面呈由支撑板外端侧向背板内壁由下向上逐渐倾斜设置。

进一步地，所述支撑板上的斜坡面宽度为支撑板顶面宽度的1/3-1/2。

进一步地，在两侧板一端侧的底板框和顶板框之间还竖向设置一背板；背板的底端与底板框固接，背板的顶端与顶板框可拆卸的固定。

进一步地，背板的顶部与顶板框插接配合，在背板上设置用于固定装配顶板框的螺纹紧固件。

进一步地，在背板顶部内侧设置一水平通槽，在顶板框中部设置与水平通槽位置的背板相形配的凹型通槽。

进一步地，在所述顶板框的底端面上对应各侧板顶面设置凹台，顶板框经凹台及设于凹台上的螺纹紧固件与侧板装配固定。

进一步地，所述分隔肋件为分隔肋板；所述通气结构为通气条孔。

进一步地，通气条孔的长度小于两限位凸台之间的分隔肋件长度设置。

进一步地，在所述底板框上还设置提手。

进一步地，所述提手设于侧板的两端侧外部的底板框上。

进一步地，所述限位凸台高度小于承载框结构同侧的上、下相邻两分隔肋件竖向间距的1/2。如此设置，在不干扰双极板向载具上上料的同时，能够对最终放入限位凸台间的分隔肋板上的双极板起到稳固的限位作用；而且更方便自动下料时的操作。

本实用新型的有益效果：

该燃料电池双极板工作面热固化用载具的结构设计，通过对双极板侧边进行支撑，避开了双极板点胶部位，可以有效避免胶条在生产操作的运输过程中发生剐蹭；具体是通过在载具的侧板和背板上分别设置分隔肋板和支撑板，实现了有效支撑和固定单片双极板，保护双极板在加热固化过程中不发生弯曲变形和破坏，保证了双极板品质。通过在侧板上设置通气孔，使载具上遍布通气孔结构，有利于热空气在双极板固化过程中的流通传导，保证了胶条固化性能的稳定性和一致性。通过将顶板框和侧板及背板采用螺纹紧固件装配，方便拆卸和装配，使用更加灵活；通过在顶板框的底面和一端侧设置分别与侧板和背板相形配的凹台和凹型通槽，方便顶板框水平滑入后与侧板和背板装配，使载具整体稳固性更优异。通过在支撑板的顶面外边缘设置斜坡面，方便双极板装载时，进入载具内的双极板一侧更方便的被抬起提升至支撑板上，有效保证了尺寸较大的双极板的上料。通过将背板宽度设置为小于两侧板水平间距，在保证双极板有效支撑的同时，进一步增加了其开放空间，提升了双极板固化过程中热空气的流通传导。通过在底板框的两侧设置提手，可供特殊情况下人工运输时使用。

该燃料电池双极板工作面热固化用载具设计科学，结构简单、使用灵活，轻便可移动，能够实现双极板在点胶和固化生产线上的机械自动化传输使用，提高了设备生产效率。该燃料电池双极板工作面热固化用载具还可以同自动化的上、下料装置互相配合使用，能够实现双极板双面热固化生产过程的自动化，保证双极板生产的高效性、稳定性、一致性，进一步提升整个燃料电池电堆的性能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中Ⅰ部放大结构示意图；

图3为图1中去除底板和其中一侧板的结构示意图；

图4为图3侧视结构示意图。

其中，1背板、2顶板框、21凹台、3侧板、4底板框、5提手、6分隔肋板、7限位凸台、8支撑板、81斜坡面、9通气条孔。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，结合附图，对本实用新型进行详细阐述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-4所示，该燃料电池双极板工作面热固化用载具包括背板1、顶板框2、侧板3和底板框4，两侧板的底端固接于底板框4的左右两侧，背板的底端固接于底板框4的后侧，顶板框2可拆卸的固定于侧板3和背板1上方。在底板框4的前后端分别设置一提手5。所述顶板框2和底板框4均为中部开放设置的框板结构。

在上述两侧板的相对内壁上，均设置若干条均匀间隔设置的分隔肋板6，在各分隔肋板6的左右两端分别设置有限位凸台7，限位凸台的高度为d，上下相邻的分隔肋板间的竖向间距为L，其中d＜0.5L。在上、下相邻的两分隔肋板之间的侧壁上还设置通气条孔9。各通气条孔的长度不大于限位凸台之间的分隔肋板长度设置。通气条孔可辅助气流扩散，保证置于分隔肋板上的双极板在热固化过程中的热空气的流通传导。

上述背板1设于两侧板3后端侧间的中部，在背板的内侧壁上对应各分隔肋板6竖向均匀间隔设置多组支撑板8；背板内侧壁与侧板右端的限位凸台的竖向内侧壁相齐平设置，如此，在双极板被推入载具后，其最内端与侧板右端的限位凹台及支撑板上方的背板内壁接触，该端同时受到左右两侧和后端三个方向的支撑作用，更加稳固。背板的宽度不大于两侧板水平间距的1/2设置，在保证稳固支撑作用的同时，留出开放空间供加热固化的热空气的流通传导，同时节省了材料。

在上述支撑板8顶面远离背板的一侧设置斜坡面81；所述斜坡面呈由支撑板外端侧向背板内壁由下向上逐渐倾斜设置。斜坡面81的设置，在双极板逐渐被推入载具时，可以辅助双极板的最内端逐渐被抬起升至支撑板8的顶面上，实用灵活。

在上述顶板框2底端面的左、右两侧分别设置一与侧板3顶部相配合的凹台21，顶板框2经凹台21搭设于侧板3上方；在顶板框后端设置一缺口，缺口结构类似一凹型通槽，在背板1的顶部对应顶板框2后端的缺口结构设置一左右贯通的水平通槽，背板与顶板框经所述凹型通槽和水平通槽的配合插接固定，在背板1上设置用于固定装配顶板框的螺纹紧固件，在顶板框上设置用于与侧板固定装配的螺纹紧固件，所述螺纹紧固件为紧固螺栓或螺钉。

工作原理：该燃料电池双极板工作面热固化用载具制作时，通过将顶板框 2沿侧板顶面水平推动，使其凹台21与侧板3的顶部接触滑动，至顶板框2 后端中部的凹型通槽进入背板1顶部内侧的水平通槽，完成顶板框2与背板1 的插接固定，然后采用紧固螺栓，将顶板框进一步固定安装于侧板3和背板上，得到用于燃料电池双极板工作面热固化的载具结构。

使用中，上料操作时，燃料电池双极板被依次水平推入载具内各层的两分隔肋板6上，具体是双极板的一端逐渐进入载具的其中一层的两相对设置的分隔肋板6之间，沿分隔肋板6前端的限位凸台7进入，逐渐接触到分隔肋板的顶面，至双极板的端部逐渐靠近背板1内壁上的支撑板8，受到支撑板8边缘处的斜坡面81的抬升作用，向上抬至支撑板8顶面，并逐渐接触背板内壁和分隔肋板后端的限位凸台7竖向内壁，此时，双极板的外端恰好落入分隔肋板前端限位凸台7竖向内壁外的分隔肋板上，实现了分隔肋板上的两限位凸台7 对双极板两端的限制，避免工作过程中双极板的晃动，更加稳固；依次对载具内各层分隔肋板上的双极板进行上料操作。下料操作时，双极板在载具内的分隔肋板6上被抬升，至高于分隔肋板两端的限位凸台7，然后被水平拉出；依次对载具内各层分隔肋板上固化后的双极板进行下料操作。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种燃料电池双极板工作面热固化用载具，其特征在于，包括承载框结构，承载框结构的顶面、底面和前侧开放设置；在承载框结构的两相对内壁上对应设置用于承载双极板的分隔肋件，所述分隔肋件包括沿承载框结构高度方向间隔设置的多组，在分隔肋件的两端部设置用于限制双极板晃动的限位凸台；在承载框结构同侧的相邻分隔肋件之间设置通气结构。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板工作面热固化用载具，其特征在于，所述承载框结构由底板框、两相对设置的侧板和顶板框围成；底板框与侧板的底端固接，顶板与侧板的顶端可拆卸的固定。

3.根据权利要求1或2所述的一种燃料电池双极板工作面热固化用载具，其特征在于，在承载框结构的后侧还设置一背板，在背板上对应各分隔肋件间隔设置多组支撑板；背板内侧壁与靠近背板一侧的限位凸台内侧壁相齐平设置。

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池双极板工作面热固化用载具，其特征在于，在支撑板顶面远离背板一侧设置斜坡面；所述斜坡面呈由支撑板外端侧向背板内壁由下向上逐渐倾斜设置。

5.根据权利要求2所述的一种燃料电池双极板工作面热固化用载具，其特征在于，在两侧板一端侧的底板框和顶板框之间还竖向设置一背板；背板的底端与底板框固接，背板的顶端与顶板框可拆卸的固定。

6.根据权利要求5所述的一种燃料电池双极板工作面热固化用载具，其特征在于，背板的顶部与顶板框插接配合，在背板上设置用于固定装配顶板框的螺纹紧固件。

7.根据权利要求2所述的一种燃料电池双极板工作面热固化用载具，其特征在于，在所述顶板框的底端面上对应各侧板顶面设置凹台，顶板框经凹台及设于凹台上的螺纹紧固件与侧板装配固定。

8.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板工作面热固化用载具，其特征在于，所述分隔肋件为分隔肋板；所述通气结构为通气条孔。

9.根据权利要求2所述的一种燃料电池双极板工作面热固化用载具，其特征在于，在所述底板框上还设置提手。

10.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板工作面热固化用载具，其特征在于，所述限位凸台高度小于承载框结构同侧的上、下相邻两分隔肋件竖向间距的1/2。

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