[發明專利]一種燃料電池石墨雙極板輥壓設備

在審

• 申請號: 202010429627.4
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111613807A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 華周發;張國;劉震
• 申請（專利權）人: 山東魔方新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0234
• 分類號: H01M8/0234
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 金慧君

本發明公開了一種燃料電池石墨雙極板輥壓設備。該設備，包括放料輥、牽引機構、一對壓紋圓輥、多對壓薄輥和驅動機構，原材料卷料設置在放料輥上，多對壓薄輥和一對壓紋圓輥沿原材料卷料的料帶運動方向依次間隔設置，每對壓薄輥和每對壓紋圓輥之間均具有用于原材料卷料的料帶穿過的間隙，每對壓薄輥之間的間隙依次減小，壓紋圓輥的外壁上相對應的設有雙極板的流道形狀；牽引機構用于牽引料帶朝遠離放料輥的方向運動；驅動機構驅動壓紋圓輥和壓薄輥轉動。本發明采用多次分段壓薄和一次輥壓成型的連續工序，提高了生產效率和降低了人工勞動量；壓紋圓輥精度高，生產出的石墨雙極板一致性高，尺寸穩定；提高了石墨雙極板的產量和良品率。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種燃料電池石墨雙極板輥壓設備。

背景技術

燃料電池雙極板是質子交換膜燃料電池的重要部件，雙極板上流場的設計和加工對燃料電池性能有很大影響。目前質子交換膜燃料電池廣泛采用的雙極板材料是柔性石墨板，柔性石墨板材料屬于多孔可壓縮材料，在一定外力作用下受力部分可被壓縮成不可恢復的形狀，不受力部分不發生形變。

目前常見的石墨板的流場成型是采用CNC精雕加工而成，少部分采用模具壓制成型后加工。CNC精雕加工的缺點是加工時間長、對設備要求高、一致性不好、成本高；少部分是采用平板模具壓制的，其成型后加工的缺點是一致性不好、成品率低，且成型后的廢料和邊角料不易清理，而且大噸位壓機和相應模具的成本較高。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術的上述不足，提出一種提高了石墨雙極板的產量和良品率的燃料電池石墨雙極板輥壓設備。

本發明的一種燃料電池石墨雙極板輥壓設備，包括放料輥、牽引機構、一對壓紋圓輥、多對壓薄輥和驅動機構，原材料卷料設置在所述放料輥上，多對所述壓薄輥和一對壓紋圓輥沿所述原材料卷料的料帶運動方向依次間隔設置，每對所述壓薄輥和每對壓紋圓輥均并列設置，且每對所述壓薄輥和每對壓紋圓輥之間均具有用于所述原材料卷料的料帶穿過的間隙，每對所述壓薄輥之間的間隙依次減小，所述壓紋圓輥的外壁上相對應的設有雙極板的流道形狀；所述牽引機構設置在所述壓紋圓輥的一側，用于牽引所述料帶朝遠離所述放料輥的方向運動；所述驅動機構驅動所述壓紋圓輥和壓薄輥轉動。

優選的，所述牽引機構包括多個牽引輥和多個牽引電機，多個牽引電機與多個所述牽引輥一一對應，所述牽引電機的驅動端與相對應的牽引輥傳動連接，多個所述牽引輥間隔的設置在所述壓紋圓輥遠離所述放料輥的一側，且與所述料帶的下側面接觸。

優選的，所述牽引機構還包括張力傳感器，所述張力傳感器用于檢測所述牽引輥上的料帶的張力值。

優選的，所述牽引機構還包括張力控制器和磁粉離合器，牽引電機的輸出軸和磁粉離合器的輸入端連接，將動力傳遞給磁粉離合器，所述牽引輥與所述磁粉離合器輸出軸傳動連接，所述張力控制器與所述張力傳感器和牽引電機電連接。

優選的，所述牽引機構還包括承載板，所述承載板設置在最靠近所述壓紋圓輥的牽引輥和與該牽引輥相鄰的牽引輥之間，且位于所述料帶的下方。

優選的，所述驅動機構包括多個第一驅動電機和一個第二驅動電機，多個所述第一驅動電機與每對壓薄輥一一對應，且與每對壓薄輥中的任一壓薄輥傳動連接，所述第二驅動電機與一對所述壓紋圓輥中的任一壓紋圓輥傳動連接。

優選的，所述第一驅動電機均與位于所述料帶下方的所述壓薄輥傳動連接，以驅動所述壓薄輥朝所述料帶運動方向轉動，所述第二驅動電機與位于所述料帶下方的所述壓紋圓輥傳動連接，以驅動所述壓紋圓輥朝所述料帶運動方向轉動。

優選的，所述輥壓設備包括四對壓薄輥，所述料帶的厚度為10mm，每對所述壓薄輥之間的間隙依次為7mm、5mm、3mm和1.5mm。