[發明專利]一種用于燃料電池金屬雙極板膠粘連接的夾持工裝及方法

在審

• 申請號: 202110241815.9
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112757200A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 姜天豪;曹運;畢飛飛;胡鵬;杜祥永;藍樹槐
• 申請（專利權）人: 上海治臻新能源裝備有限公司
• 主分類號: B25B11/02
• 分類號: B25B11/02;F16B11/00
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司 31320
• 代理人: 陳穎潔;王佳妮

一種用于燃料電池金屬雙極板膠粘連接的夾持工裝及方法，其中，夾持工裝包括定位裝置、加熱裝置、振動裝置，定位裝置包括工裝上蓋板、工裝下底板、定位銷、第一吸嘴，振動裝置包括振動源、振動傳導體、第二吸嘴；工裝上蓋板和工裝下底板內置加熱裝置，工裝上蓋板上穿設振動傳導體，其上端連接振動源、下端連接第二吸嘴，工裝下底板上設有抽真空通道，其上端連接第一吸嘴、下端通至工裝下底板的側面。采用了工裝上蓋板和工裝下底板夾持金屬雙極板，一次裝夾，避免因二次裝夾引起的極板錯位風險，簡化了金屬雙極板的初始裝夾過程，成形過程采用全自動流轉，簡化了整體工藝，避免了原有激光焊接導致極板翹曲變形的情況發生。

技術領域

本發明屬于工裝夾具技術領域，具體涉及一種用于燃料電池金屬雙極板膠粘連接的夾持工裝及方法。

背景技術

燃料電池通過氫氣與氧氣發生電化學反應產生電能，最終產物是水，是當下無污染、零排放新能源構成的重要一環。現有金屬雙極板主要通過激光焊接的方式將陽極單極板與陰極單級板連接在一起，形成“兩板三場”的結構。

現有激光焊接加工方式由于分場路徑會形成封閉的環，無法在一塊工裝板上實現，在制做焊接工裝時，至少分兩次焊接才能實現，該方法在焊接時需要對金屬雙極板進行二次裝夾，對定位與工作時長都有影響，效率低。另外，完成激光焊接的區域由于不均勻熱收縮，將使得完成激光焊接的金屬雙極板發生不規則翹曲，翹曲程度隨著金屬雙極板的外圍尺寸增加而增加，嚴重影響后續金屬雙極板層疊式裝配的可靠性；激光焊接使表面氧化，加大表面涂層的制備的難度；還易發生虛焊，嚴重制約良品率。

發明內容

本發明針對上述問題，提供一種用于燃料電池金屬雙極板膠粘連接的夾持工裝。

本發明的目的可以通過下述技術方案來實現：一種用于燃料電池金屬雙極板膠粘連接的夾持工裝，包括定位裝置、加熱裝置、振動裝置；

所述定位裝置包括工裝上蓋板、工裝下底板、定位銷、第一吸嘴，所述振動裝置包括振動源、振動傳導體、第二吸嘴；

所述工裝上蓋板和工裝下底板均內置有加熱裝置；

所述工裝上蓋板的底面上設有對應金屬雙級板上分場路徑的第一工裝凸筋及位于第一工裝凸筋周側的多個定位銷孔，工裝上蓋板上穿設有多個振動傳導體，所述振動傳導體的上端與振動源連接，下端延伸至第一工裝凸筋上并連接有第二吸嘴；

所述工裝下底板的頂面上設有對應金屬雙級板上分場路徑的第二工裝凸筋及位于第二工裝凸筋周側的多個定位銷，工裝下底板上設有多個抽真空通道，所述抽真空通道的上端通至第二工裝凸筋上并連接有第一吸嘴，抽真空通道的下端通至工裝下底板的側面。

進一步地，所述加熱裝置包括加熱管，所述工裝上蓋板和工裝下底板內設有與加熱管對應的加熱管槽。更進一步地，所述工裝上蓋板由兩塊上下疊放的第一工裝板連接而成，兩塊所述第一工裝板的相鄰面上均相對應地開設有多個橫截面呈半圓形的第一加熱管槽，所述工裝下底板由兩塊上下疊放的第二工裝板連接而成，兩塊所述第二工裝板的相鄰面上均相對應地開設有多個橫截面呈半圓形的第二加熱管槽。再進一步地，所述工裝下底板上的抽真空通道的下端通至位于下面的第二工裝板的側面。

進一步地，所述振動源安裝于工裝上蓋板的頂面上。

進一步地，所述定位裝置還包括真空泵，所述真空泵通過氣管與工裝下底板上的多個抽真空通道的下端連接。更進一步地，所述定位裝置還包括氣管接頭，所述氣管接頭安裝于工裝下底板上的抽真空通道的下端。

一種用于燃料電池金屬雙極板膠粘連接的方法，采用上述夾持工裝，包括如下步驟：

（1）將一塊單極板置于工裝下底板的頂面上，使其外圍被定位銷限位、其板面被第一吸嘴真空吸附，完成姿態固定；

（2）將膠水涂覆于工裝下底板上的單極板的粘接區域；

（3）將另一塊單極板置于工裝下底板上的單極板上，工裝上蓋板配合工裝下底板對兩塊單極板進行夾持；