專利名稱：一種新型的碳板真空浸漬裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于燃料電池制造領域中燃料電池關鍵零部件輔助裝置的制作方法， 特別涉及一種用于燃料電池核心部件碳板的真空浸漬裝置。
技術背景質子交換膜燃料電池是一種直接將燃料和氧化劑中的化學能連續(xù)轉化為電能的發(fā)電裝置。在電池的各組件中，雙極板起著重要的作用，它的表面刻有不同形狀的導流溝槽，用以傳遞燃料與氧化劑，同時排出反應生成的水與反應剩余的廢氣；導流溝槽的棱則與電極的擴散層緊密接觸，形成了電子傳遞的通道，因此，雙極板上導流溝槽的分布與形態(tài)決定了反應氣體與工作電流的分布，從而影響著電池的性能。雙極板必須不透氣，不能用多孔透氣材料；具有很強的抗腐蝕能力，耐強烈的酸性或堿性；必須是熱的良導體，保證電池組的溫度均勻分布和散熱良好。近年來各國對于雙極板的開發(fā)研制很廣泛，包括石墨板、復合型雙極板、金屬板等。由于金屬板長期在酸性環(huán)境下使用很容易腐蝕，溶解下來的金屬離子會對聚合物電解質產(chǎn)生污染，也造成金屬與電極擴散層的接觸電阻過大，在大電流條件下放電產(chǎn)生的歐姆壓降過高。所以目前多數(shù)采用石墨板機械加工或復合型石墨材料壓制成單片碳板，再加工整合而成雙極板。但石墨板在焙燒過程中，由于作為粘接劑用的煤焦油、浙青發(fā)生熱分解、焦化及揮發(fā)作用而在板中產(chǎn)生結構微小的開放性氣孔。另外在高于2000°C下的石墨化后由于灰份雜質的蒸發(fā)逸出還會有新的孔隙殘留，致使石墨板表面產(chǎn)生20 30%的氣孔。氣孔的存在加快了石墨電極的氧化速度，使電極的抗折強度、抗壓強度、彈性模量及導電性都有不同程度的下降。特別是燃料電池用碳板，碳板電極氣孔率的增加使得燃料氣在發(fā)生電化學反應前出現(xiàn)一定程度的混合，降低了燃料氣的有效濃度，從而影響燃料電池的性能，因此有必要對集流的碳板進行處理以降低氣孔率，提高碳板質量。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種用于燃料電池核心部件碳板的真空浸漬裝置。該裝置結構設計新穎別致，操作使用簡單方便，能夠提供高效低成本的操作方案。本實用新型所述的碳板真空浸漬裝置是由切換開關閥，可移動真空密封筒，立向支撐柱，固定真空密封筒，進氣管路，運動氣缸，真空吸引接口，密封固定架，底盤以及需要浸漬堵漏的碳板組成，可移動真空密封筒內盛有浸漬液，需要浸漬堵漏的碳板安裝在固定真空密封筒內與運動氣缸相連接，密封固定架上的搭扣把上下兩個密封筒連接起來，中間備有密封墊圈，形成一個密閉的體系，通過真空吸引接口對密閉的體系進行抽真空處理。所述的碳板真空浸漬裝置，其底盤和立向支撐柱采用純鋁，鋁合金或不銹鋼?？梢苿诱婵彰芊馔埠凸潭ㄕ婵彰芊馔膊捎娩摶Ａ?，有機玻璃或不銹鋼，外徑50 300mm，高度 200 450mm。運動氣缸采用氣動控制，氣泵或空壓機供應的氣源接入運動氣缸的進氣管路，通過切換開關閥來控制運動氣缸的上下移動。切換開關閥位于本裝置的底部，運動氣缸與氣源進口之間。浸漬液采用煤焦油，浙青或各類樹脂。需要浸漬堵漏的碳板為燒制石墨板雕刻成型或復合型材料模壓成型制成的有氣孔的碳板。所述的碳板真空浸漬裝置，在使用過程中先將需要浸漬堵漏的碳板安裝懸掛在固定真空密封筒內與運動氣缸連接的固定位置，同時將可移動真空密封筒內裝滿浸漬液，然后通過密封固定架上的搭扣把上下兩個密封筒連接起來，中間備有密封墊圈，形成一個密閉的體系。將真空泵接入真空吸引接口，對密閉的體系進行抽真空處理，控制壓強范圍為 400 700mmHg。該碳板真空浸漬裝置的運動氣缸是采用氣動控制，用來上下移動懸掛好的碳板， 氣泵或空壓機供應的氣源接入運動氣缸的進氣管路，便可以通過切換開關閥來控制氣體的流向，進而控制碳板向下移動浸入到浸漬液中1 30min，待浸漬完全之后將碳板向上移回，待浸漬液完全晾干后，關閉真空泵，將浸漬好的碳板取出。

附圖是新型的碳板真空浸漬裝置示意圖。1-切換開關閥，2-可移動真空密封筒，3-立向支撐柱，4-固定真空密封筒，5-進氣管路，6-運動氣缸，7-真空吸引接口，8-碳板，9-密封固定架，10-底盤。
具體實施方式
結合附圖對本實用新型進行詳細說明。實施例1參見附圖，本實用新型所述的碳板真空浸漬裝置，立向支撐柱3和底盤10構成整體框架共同支撐整個裝置，需要浸漬堵漏的碳板8被安裝在固定真空密封筒4內并連接于運動氣缸6，可移動真空密封筒2內裝滿浸漬液酚醛樹脂，通過密封固定架9上的搭扣把上下兩個密封筒連接起來，中間配有密封墊圈，形成一個密閉體系。把真空泵接入真空吸引接口 7，對密閉體系進行抽真空處理，控制壓強為600mmHg。與此同時，氣泵或空壓機供應的氣源接入運動氣缸6的進氣管路5，通過切換開關閥1進行控制運動氣缸6，將碳板向下移動完全浸入到酚醛樹脂中，會有大量氣泡冒出，浸漬時間控制在lOmin，待浸漬完全之后控制切換開關閥1將碳板向上移回，并在真空狀態(tài)下晾IOmin待浸漬液不再滴下后，關閉真空泵，即可將浸漬好的碳板取出，切斷運動氣缸氣源，操作簡單方便，而且效果良好。取出的碳板用濾紙擦拭干凈后放入烘箱130°C下烘干30min，再在高精度磨床上磨平即可使用。
權利要求1.一種新型的碳板真空浸漬裝置，其特征在于由切換開關閥，可移動真空密封筒，立向支撐柱，固定真空密封筒，進氣管路，運動氣缸，真空吸引接口，密封固定架，底盤以及需要浸漬堵漏的碳板組成，可移動真空密封筒內盛有浸漬液，需要浸漬堵漏的碳板安裝在固定真空密封筒內與運動氣缸相連接，密封固定架上的搭扣把上下兩個密封筒連接起來，中間備有密封墊圈，形成一個密閉的體系，通過真空吸引接口對密閉的體系進行抽真空處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型的碳板真空浸漬裝置，其特征在于底盤和立向支撐柱采用純鋁，鋁合金或不銹鋼。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種新型的碳板真空浸漬裝置，其特征在于可移動真空密封筒和固定真空密封筒采用鋼化玻璃，有機玻璃或不銹鋼，外徑50 300mm，高度200 450mmo
4.根據(jù)權利要求1所述的一種新型的碳板真空浸漬裝置，其特征在于浸漬液采用煤焦油，浙青或各類樹脂。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種新型的碳板真空浸漬裝置，其特征在于運動氣缸采用氣動控制，氣泵或空壓機供應的氣源接入運動氣缸的進氣管路，通過切換開關閥來控制運動氣缸的上下移動。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種新型的碳板真空浸漬裝置，其特征在于切換開關閥位于本裝置的底部，運動氣缸與氣源進口之間。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種新型的碳板真空浸漬裝置，其特征在于需要浸漬堵漏的碳板為燒制石墨板雕刻成型或復合型材料模壓成型制成的有氣孔的碳板。
專利摘要本實用新型屬于燃料電池制造領域中燃料電池關鍵零部件輔助裝置的制作方法，提供了一種新型的碳板真空浸漬裝置。該裝置由切換開關閥，可移動真空密封筒，立向支撐柱，固定真空密封筒，進氣管路，運動氣缸，真空吸引接口，密封固定架，底盤以及需要浸漬堵漏的碳板組成，可移動真空密封筒內盛有浸漬液，需要浸漬堵漏的碳板安裝在固定真空密封筒內與運動氣缸相連接，密封固定架上的搭扣把上下兩個密封筒連接起來，中間備有密封墊圈，形成一個密閉的體系，通過真空吸引接口對密閉的體系進行抽真空處理。此實用新型結構設計新穎，操作使用簡單方便，有效地解決了質子交換膜燃料電池核心部件在制作過程中存在的問題。
文檔編號H01M4/88GK202019021SQ201020515739
公開日2011年10月26日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權日2010年9月3日
發(fā)明者李對, 沈建躍, 郭穎欣, 魏廣科 申請人:蘇州氫潔電源科技有限公司