燃料电池铜排组件及其制造方法与流程

文档序号:27684771发布日期:2021-12-01 00:56阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种燃料电池铜排组件,包括用于连接直流变换器与阳极集流板和阴极集流板的铜排本体,用于与燃料电池电堆的外封装固定连接的铜排底座(2),其特征在于,所述铜排底座(2)采用热固性塑料通过模压成型工艺与所述铜排本体连接为一体。2.根据权利要求1所述的燃料电池铜排组件,其特征在于,所述铜排本体包括:阳极硬铜排(1),其第一端用于与直流变换器的阳极电连接;阴极硬铜排(6),其第一端用于与所述直流变换器的阴极电连接;能够沿燃料电池电堆的高度方向伸缩变形的阳极软铜排(4),其第一端用于与阳极集流板连接,第二端与所述阳极硬铜排(1)的第二端电连接;能够沿燃料电池电堆的高度方向伸缩变形的阴极软铜排(5),其第一端用于与阴极集流板连接,第二端与所述阴极硬铜排(6)的第二端电连接;其中,所述阳极硬铜排(1)和所述阴极硬铜排(6)除连接端部以外的表面均包裹有绝缘层(3);所述铜排底座(2)同时包裹在所述阳极硬铜排(1)和所述阴极硬铜排(6)靠近所述直流变换器的部位。3.根据权利要求2所述的燃料电池铜排组件,其特征在于,所述阳极硬铜排(1)和所述阴极硬铜排(6)结构相同,均包括依次连接的第一硬铜排段、第二硬铜排段和第三硬铜排段;其中,所述第一硬铜排段沿所述燃料电池电堆的长度方向延伸,用于与直流变换器电连接;所述第二硬铜排段沿所述燃料电池电堆的宽度方向延伸,所述铜排底座(2)包裹在所述第二硬铜排段与所述第一硬铜排段相连接的位置;所述第三硬铜排段沿所述燃料电池电堆的高度方向延伸,用于与软铜排连接,所述第二硬铜排段与所述第三硬铜排段异面设置并通过过渡连接铜排连接。4.根据权利要求2所述的燃料电池铜排组件,其特征在于,所述阳极软铜排(4)和所述阴极软铜排(5)均由多层铜箔片堆叠在一起高分子焊接后而成,并在长度方向上冲压有弧形凹陷。5.根据权利要求4所述的燃料电池铜排组件,其特征在于,所述阳极软铜排(4)的第一端开设有用于与阳极集流板连接的两个第一腰形孔(41);所述阴极软铜排(5)的第一端开设有用于与阴极集流板连接的两个第二腰形孔(51);其中,所述第一腰形孔(41)和所述第二腰形孔(51)均沿所述燃料电池电堆的高度方向延伸,两个所述第一腰形孔(41)的中心距大于两个所述第二腰形孔(51)的中心距。6.根据权利要求2所述的燃料电池铜排组件,其特征在于,所述阳极软铜排(4)的第二端与所述阳极硬铜排(1)的第二端搭接焊在一起,且两者的搭接区域外套有阳极热缩管;所述阴极软铜排(5)的第二端与所述阴极硬铜排(6)的第二端搭接焊在一起,且两者的搭接区域外套有阴极热缩管。7.根据权利要求6所述的燃料电池铜排组件,其特征在于,所述阳极硬铜排(1)、所述阴极硬铜排(6)、所述阳极软铜排(4)和所述阴极软铜排(5)外露于所述绝缘层(3)、所述阳极热缩管和所述阴极热缩管的部分均设置有电镀金属层。8.一种如权利要求2

7任一项所述的燃料电池铜排组件的制造方法,其特征在于,所述
燃料电池铜排组件的铜排底座(2)采用热固性塑料通过模压成型工艺成型在所述燃料电池铜排组件的铜排本体上。9.根据权利要求8所述的制造方法,其特征在于,所述模压成型工艺包括以下步骤:首先在所述阳极硬铜排(1)和所述阴极硬铜排(6)靠近所述底座成型腔的四个位置分别套上密封圈(08);然后在下部模具(03)中置入第一嵌件(06)和第二嵌件(07),将所述阳极硬铜排(1)远离所述阳极软铜排(4)的部分和所述阴极硬铜排(6)远离所述阴极软铜排(5)的部分定位在下部模具(03)的成型定位槽中;接着将上部模具(02)和所述下部模具(03)合模;最后利用电热管(04)将所述上部模具(02)和所述下部模具(03)加热到目标温度,然后在所述上部模具(02)的竖直进料通道(01)中置入团状短玻纤塑料,将压头以目标压力挤压短玻纤塑料,使短玻纤塑料从所述竖直进料通道(01)的侧向进料口快速充满所述上部模具(02)、所述下部模具(03)、所述第一嵌件(06)和所述第二嵌件(07)形成的底座成型腔中;其中,所述模压成型模具包括:上部模具(02),设置有沿竖直方向设置的进料通道;下部模具(03),设置有用于定位所述阳极硬铜排(1)远离所述阳极软铜排(4)的部分和所述阴极硬铜排(6)远离所述阴极软铜排(5)的部分的成型定位槽,所述上部模具(02)和所述下部模具(03)通过定位销(05)定位配合;多个电热管(04),分别设置在所述上部模具(02)和所述下部模具(03)靠近成型腔体的位置;能够配合所述上部模具(02)和所述下部模具(03)形成所述铜排底座(2)的底座成型腔的第一嵌件(06)和第二嵌件(07),所述进料通道具有与所述底座成型腔连通的侧向进料口;所述密封圈(08)能够分别密封在所述阳极硬铜排(1)和所述阴极硬铜排(6)靠近所述底座成型腔的四个位置与所述成型定位槽之间的间隙中。10.根据权利要求8所述的制造方法,其特征在于,所述模压成型工艺之前还包括以下步骤:先对所述阳极硬铜排(1)和所述阴极硬铜排(6)采用拉丝或者喷砂工艺处理,以增加硬铜排表面的粗糙度;再采用环氧、环氧聚酯、聚酯或聚氨酯粉末通过高温融化浸粉或者静电喷涂的方式在所述阳极硬铜排(1)和所述阴极硬铜排(6)包裹上所述绝缘粉层。

技术总结
本发明还公开了一种燃料电池铜排组件及其制造方法,燃料电池铜排组件包括用于连接直流变换器与阳极集流板和阴极集流板的铜排本体,用于与燃料电池电堆的外封装固定连接的铜排底座,所述铜排底座采用热固性塑料通过模压成型工艺与所述铜排本体连接为一体。由于铜排底座采用热固性塑料通过模压成型工艺与铜排本体连接为一体,模压成型工艺使热固性塑料在压头的挤压作用下,高速充满型腔,避免铜排本体的硬铜排弯曲变形和绝缘层破坏,保证铜排底座和绝缘层间满足IP67要求,进而保证铜排的耐压性能、绝缘性能和防腐蚀性能,同时成本较低、效率较高、操作便捷,可实现批量化快速生产,满足大规模量产需求。足大规模量产需求。足大规模量产需求。


技术研发人员:董作见 石伟玉 孟维志 杨曦 邱瑞斌 姜贵山 周嘉珣
受保护的技术使用者:上海捷氢科技有限公司
技术研发日:2021.09.07
技术公布日:2021/11/30
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