[實用新型]一種復合單極板的模具

有效

• 申請號: 202023179636.7
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN214043723U
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 鄭麗;周百能;彭豪;李文可;王恩東;熊高虎
• 申請（專利權）人: 四川東樹新材料有限公司
• 主分類號: H01M8/0221
• 分類號: H01M8/0221;B30B15/02
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 何強;楊冬

本實用新型公開一種復合單極板的模具，涉及復合材料模壓工藝領域，一種復合單極板的模具，包括上模具、中間模框、下模具和網格形狀的分區格，中間模框為框型結構，中間模框的下表面與下模具配合，中間模框的上表面與上模具配合，分區格設置在中間模框的框內。上模具的上表面設置有凸起平臺Ⅰ，下模具的下表面設置有凸起平臺Ⅱ。本實用新型通過上模具、中間模框、下模具三層模具設計，設置凸起平臺的配合結構，提高了模具的取出效率，節約時間，提升了生產效率。通過模具、分格的配合使用，可以解決高固含量復合材料制備較大面積較薄板材密度不均的問題，通過均勻鋪料，從而提高材料的分布均勻性，降低產品的次品率。

技術領域

本實用新型涉及復合材料模壓工藝領域，具體涉及一種復合單極板的模具。

背景技術

氫能優勢帶動了燃料電池產業的發展，目前質子交換膜燃料電池PEMFC已經成為了世界上新發展起來的第5代燃料電池，被公認為是電動汽車、固定發電站等的首選能源，但其完全實現商業化面臨的最關鍵的問題是如何降低成本。

雙極板作為PEMFC的核心部件之一，其成本占總成本的25％。為降低成本，采用樹脂基復合雙極板取代石墨板和金屬板成為當前研究熱點。樹脂基雙極板是采用樹脂作為粘接相，碳材料作為導電材料，并通過復合模壓工藝制備而成。

高分子樹脂類材料的導電性能較差，因此在復合雙極板的制備中需要添加大量的導電填充物質，通常選用石墨、碳纖維、碳納米管、石墨烯等，含量在70-90％。這樣的復合材料可看作是一種高填充塑料，該復合材料的流動性很差，因而在制作較大面積、較薄雙極板的過程中就會出現板材密度不均勻，翹曲、從模具中取件困難等問題。復合雙極板目前處于研發階段，未形成成熟的技術，另外各個研發機構對其保密程度較強，因此尚未在公開的專利中找到提出解決此類問題的有效模壓裝置。

針對研發復合雙極板成型過程中遇到的問題，現急需一種模壓成型裝置，解決復合材料均勻鋪料的問題，解決板材難取件、翹曲等問題，同時滿足流動性差材料且制備較大面積薄板的模壓需求。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠實現高固含量復合材料均勻鋪料的一種復合單極板的模具。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種復合單極板的模具，包括上模具、中間模框、下模具和網格形狀的分區格，所述中間模框為框型結構，中間模框的下表面與下模具配合，中間模框的上表面與上模具配合，所述分區格設置在中間模框的框內。

進一步的，所述上模具的上表面設置有凸起平臺Ⅰ，所述下模具的下表面設置有凸起平臺Ⅱ，所述中間模框框內表面設置有凸緣，所述凸緣圍繞框內表面閉合，所述上模具通過凸起平臺Ⅰ與凸緣的上表面配合從而與中間模框配合，所述下模具通過凸起平臺Ⅱ與凸緣的下表面配合從而與中間模框配合。

進一步的，所述凸緣的截面為梯形。

進一步的，所述中間模框框內四角處均設置有溢料槽。

進一步的，所述下模具內設置有冷卻通道。

進一步的，所述上模具上、中間模框上和下模具上均設置有把手。

進一步的，所述上模具的凸起平臺Ⅰ的表面設置有流道模具，所述流道模具包括流道進出口凸起和蛇形流道凸凹結構，蛇形流道凸凹結構兩端分別設置流道進出口凸起，所述流道進出口凸起包括氫氣進出口凸起、產物水進出口凸起和空氣進出口凸起。

進一步的，所述分區格上設置有提取孔。

進一步的，所述上模具的表面、中間模框的表面和下模具的表面均設置有涂層。

本實用新型的有益效果是：