CN114801266A - 一种柔性石墨极板加工方法、燃料电池以及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种柔性石墨极板加工方法、燃料电池以及车辆所述方法包括将柔性石墨极板浸渍在具有树脂与树脂引发剂的混合液中，所述树脂与树脂引发剂的比例为1：0.1％‑2％；将浸渍后的柔性石墨极板进行初步固化，树脂的固化程度60％‑90％后取出，放入烘箱内进行二次固化；二次固化时将工装与柔性石墨极板贴合压紧；本发明通过调整树脂与树脂引发剂的比例，能够使得树脂固化过程符合两次固化的要求；通过初步固化实现整体的固化功能，通过二次固化实现整平的功能，缩短柔性石墨极板的加工周期，提高生产效率，且成型的柔性石墨极板在平整度好且不易反弹。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种柔性石墨极板加工方法、燃 料电池以及车辆。
背景技术
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，没有 噪音，无有害气体产生，是一种清洁、高效的绿色环保电源，将带来21世纪的 新能源革命。双极板作为燃料电池的关键部件，行业内普遍采用的双极板有金 属双极板、石墨双极板。相比于金属双极板，柔性石墨双极板具有高的导电性、 耐腐蚀性、质量轻等特点，已成为双极板的发展重点。
现有的柔性石墨双极板经过模压成型、树脂浸渍后，需要将进入柔性石墨 极板孔隙内的树脂的固化，提高柔性石墨极板的强度并保证其不透气。
但是柔性石墨极板固化式主要将柔性石墨极板装进盛放器具内然后进行水 浴或烘烤固化，柔性石墨极板厚度薄会因固化内应力产生变形，所以还需要在 固化后进行柔性石墨极板整平作业，以满足极板的平整度要求。
因柔性石墨极板浸渍所用的树脂一般是热固性树脂，树脂在固化后柔性石 墨极板很难再次变形，需要将柔性石墨极板加热到将近树脂玻璃化温度使其软 化，然后再通过加压的方式使其变得平整。柔性石墨极板整平作业，加工时耗 能耗时。另外常规的整平作业是将柔性石墨极板先在整平工装内，放在热压机 内加热加压，为了减少操作时间通常将10-20片柔性石墨极板为一批次叠放再一 个整平工装内进行整平，从热压设备取出后还需要在工装内冷却到常温，造成 整工序时间较长不利于大批量生产。
中国专利CN108407099A中提及了石墨极板的整平装置，该装置在石墨极 板粘接成双极板后整平，装置内每次放置5-15片极板压紧后放入烘箱内，依靠 烘箱的温度和整平装置的压力使石墨极板变得平整。使用这种装置进行整平作 业会造成大量的热能作用在工装上，然后冷却后又耗费时间用来散热，大批量 生产时需使用大量工装且连续化程度低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种缩短加工时间、降低能耗同时保 证柔性石墨极板平整度的柔性石墨极板加工方法、燃料电池以及车辆。
为了解决上述技术问题，本发明采用的第一种技术方案为：
一种柔性石墨极板加工方法，包括
将柔性石墨极板浸渍在具有树脂与树脂引发剂的混合液中，所述树脂与树 脂引发剂的比例为1：0.1％-2％；
将浸渍后的柔性石墨极板进行初步固化，树脂的固化程度60％-90％后取出， 放入烘箱内进行二次固化；
二次固化时将工装与柔性石墨极板贴合压紧。
为了解决上述技术问题，本发明采用的第二种技术方案为：
一种燃料电池，包括若干上述的柔性石墨极板加工方法获得的柔性石墨极 板。
为了解决上述技术问题，本发明采用的第三种技术方案为：
一种车辆，包括上述的燃料电池。
本发明的有益效果在于：通过调整树脂与树脂引发剂的比例，初步固化至 60％-90％，能够使得柔性石墨极板具有一定的刚性和一定的形变能力，通过二 次固化时使用工装与柔性石墨极板贴合压紧，保证二次固化后的柔性石墨极板 的形状和平整度，同时使用烘箱进行二次固化，能够提升固化速度减少后续固 化时间；通过初步固化实现整体的固化功能，通过二次固化实现整平的功能， 消除以往的高温整平作业，降低柔性石墨极板生产过程中的能耗，缩短柔性石 墨极板的加工周期，提高生产效率，且成型的柔性石墨极板在固化过程中保证 其平整度，平整度好且不易反弹。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并 予以说明。
一种柔性石墨极板加工方法，包括
将柔性石墨极板浸渍在具有树脂与树脂引发剂的混合液中，所述树脂与树 脂引发剂的比例为1：0.1％-2％；
将浸渍后的柔性石墨极板进行初步固化，树脂的固化程度60％-90％后取出， 放入烘箱内进行二次固化；
二次固化时将工装与柔性石墨极板贴合压紧。
从上述描述可知，通过调整树脂与树脂引发剂的比例，能够使得树脂固化 过程符合两次固化的要求；通过初步固化至60％-90％，能够使得柔性石墨极板 具有一定的刚性和一定的形变能力，通过二次固化时使用工装与柔性石墨极板 贴合压紧，保证二次固化后的柔性石墨极板的形状和平整度，同时使用烘箱进 行二次固化，能够提升固化速度减少后续固化时间；通过初步固化实现整体的 固化功能，通过二次固化实现整平的功能，消除以往的高温整平作业，降低柔 性石墨极板生产过程中的能耗，缩短柔性石墨极板的加工周期，提高生产效率， 且成型的柔性石墨极板在固化过程中保证其平整度，平整度好且不易反弹。
进一步的，所述树脂与树脂引发剂的比例为1：0.3％-1％。
进一步的，所述初步固化为水浴固化。
从上述描述可知，通过在水浴固化，能够保证固化过程受热均匀，提高加 热效率避免烘箱直接烘烤固化过程的起泡风险。
进一步的，所述水浴固化温度为85℃-95℃，固化时间为1-10min。
进一步的，所述水浴固化时间为1-3min.
进一步的，所述烘箱内的温度为95℃-130℃。
进一步的，在柔性石墨极板初步固化前清洗柔性石墨极板表面的树脂。
进一步的，所述树脂引发剂为偶氮二异丁腈。
实施例一
一种柔性石墨极板加工方法，包括
将柔性石墨极板浸渍在具有树脂与树脂引发剂的混合液中，所述树脂与树 脂引发剂的比例为1：0.75％；所述树脂引发剂为偶氮二异丁腈。
将浸渍后的柔性石墨极板进行清洗去除表面的树脂，再进行水浴固化，所 述水浴固化温度为90℃，固化时间为2min。
树脂的固化程度75％时后取出，放入烘箱内进行二次固化；所述烘箱内的 温度为100℃。
二次固化时将工装与柔性石墨极板贴合压紧。
所述工装为带有流道的平板。
实施例二
一种柔性石墨极板加工方法，与实施例一相同之处不再赘述，其中
所述树脂与树脂引发剂的比例为1：0.3％；
所述水浴固化温度为95℃，固化时间为3min。
树脂的固化程度90％时后取出，放入烘箱内进行二次固化；所述烘箱内的 温度为130℃。
实施例三
一种柔性石墨极板加工方法，与实施例一相同之处不再赘述，其中
所述树脂与树脂引发剂的比例为1：1％；
所述水浴固化温度为85℃，固化时间为1min。
树脂的固化程度60％时后取出，放入烘箱内进行二次固化；所述烘箱内的 温度为95℃。
实施例四
一种燃料电池，包括若干实施例一至实施例三任意一项所述的柔性石墨极 板加工方法获得的柔性石墨极板。
实施例五
一种车辆，包括实施例四所述的燃料电池。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利 用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种柔性石墨极板加工方法，其特征在于，包括
将柔性石墨极板浸渍在具有树脂与树脂引发剂的混合液中，所述树脂与树脂引发剂的比例为1：0.1％-2％；
将浸渍后的柔性石墨极板进行初步固化，树脂的固化程度60％-90％后取出，放入烘箱内进行二次固化；
二次固化时将工装与柔性石墨极板贴合压紧。
2.根据权利要求1所述的柔性石墨极板加工方法，其特征在于，所述树脂与树脂引发剂的比例为1：0.3％-1％。
3.根据权利要求1所述的柔性石墨极板加工方法，其特征在于，所述初步固化为水浴固化。
4.根据权利要求3所述的柔性石墨极板加工方法，其特征在于，所述水浴固化温度为85℃-95℃，固化时间为1-10min。
5.根据权利要求4所述的柔性石墨极板加工方法，其特征在于，所述水浴固化时间为1-3min。
6.根据权利要求1所述的柔性石墨极板加工方法，其特征在于，所述烘箱内的温度为95℃-130℃。
7.根据权利要求1所述的柔性石墨极板加工方法，其特征在于，在柔性石墨极板初步固化前清洗柔性石墨极板表面的树脂。
8.根据权利要求1所述的柔性石墨极板加工方法，其特征在于，所述树脂引发剂为偶氮二异丁腈。
9.一种燃料电池，其特征在于，包括若干权利要求1-8任意一项所述的柔性石墨极板加工方法获得的柔性石墨极板。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的燃料电池。
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