1.本發(fā)明涉及燃料電池石墨極板粘接技術領域，具體涉及一種電池極板粘接結構及其粘接方法。

背景技術：

2.氫氧燃料電池依靠氫氣和氧氣(空氣)直接進行電化學反應將化學能直接轉化為電能的裝置，具有能量轉換效率高、排放物無污染的優(yōu)點。在燃料電池結構中，雙極板和膜電極構成單電池，單電池通過密封堆疊形成并聯(lián)結構的電堆。作為燃料電池的重要組成部分，雙極板起著提供燃料電池反應所需要的氣體、排出反應生成的水和控制燃料電池溫度的重要作用。

3.雙極板一般由陰陽單極板通過粘合工藝制備，粘合后中間的腔體作為冷卻液的通道，因此，雙極板粘合工藝對密封性有著直接的影響。

4.燃料電池極板常用材料有石墨板、金屬板和復合板。石墨雙極板具有耐腐蝕性強、導電導熱性好的優(yōu)點，且通過新工藝開發(fā)，成本在不斷降低，在燃料電池雙極板中占有很大比例。金屬雙極板導電率高，工藝制法多樣且機械強度高。在雙極板粘合工藝中，通過絲網印刷或點膠的方式將膠水涂于雙極板的凹槽上，粘合后進行固化處理，以達到密封的目的。隨著燃料電池功率的增加，對燃料電池的功率密度要求越來越高，減少密封區(qū)域的面積能夠提高功率密度，然而，由于粘合后粘接槽中的膠水存在氣泡，固化后使粘接界面存在空洞，隨著密封面積的降低，氣泡對密封可靠性的影響也越來越大。因此，改善雙極板粘接氣泡具有重要意義。

5.但是，在現(xiàn)有的極板粘合工藝中，由于粘合后粘接槽中的膠水存在氣泡，固化后使粘接界面存在空洞，隨著密封面積的降低，氣泡對密封可靠性的影響也越來越大，嚴重的會導致雙極板報廢。

技術實現(xiàn)要素：

6.本發(fā)明的目的是提供一種電池極板粘接結構及其粘接方法，減少粘接面中氣泡。

7.本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種電池極板粘接結構，包括相互粘接的第一極板和第二極板，所述的第一極板在朝向第二極板的一側設置有粘接膠槽、溢膠槽和排氣支撐。

8.優(yōu)選地，所述的排氣支撐包括多個間隔設置的凸臺和設置在相鄰兩個凸臺之間的排氣通道；所述的第二極板與凸臺表面接觸，粘接膠槽、溢膠槽和排氣通道連通。

9.進一步優(yōu)選地，所述的粘接膠槽和溢膠槽通過排氣通道連通真空系統(tǒng)。

10.優(yōu)選地，所述的第一極板上從中心側向邊緣側依次設置有粘接膠槽、溢膠槽和排氣支撐。

11.優(yōu)選地，所述的粘接膠槽底部朝向溢膠槽傾斜。

12.優(yōu)選地，所述的溢膠槽的深度大于粘接膠槽的深度。

13.一種上述電池極板粘接結構的粘接方法，在第一極板上刷膠后和第二極板進行粘貼，升溫。

14.優(yōu)選地，通過絲網印刷將環(huán)氧膠印刷到第一極板上的粘接膠槽內，然后粘貼第二極板。

15.優(yōu)選地，升溫后，溫度控制在30-150℃，維持1-100min。

16.優(yōu)選地，升溫的同時抽真空，真空度為0-99kpa。

17.與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

18.1.本發(fā)明通過粘接膠槽、溢膠槽和排氣支撐的配合設計，利于氣體排出，并可收納排氣泡過程中受熱流出的少量膠水，有利于減少膠水中的氣泡，提高密封可靠性；

19.2.本發(fā)明通過改進膠槽結構設計，在一定溫度和真空度下快速高效的將氣泡排出，然后進行固化，從而達到減少粘接面中氣泡的目的；

20.3.本發(fā)明設計簡單，操作流程簡單，能夠快速高效的將膠水中的氣泡脫除，減少了粘接中氣泡不良產生的報廢，提高了產品質量，降低了燃料電池生產成本；

21.4.本發(fā)明第一極板設計由底部傾斜的膠槽以及溢膠和輔助排氣結構組成，第一極板和第二極板粘接后通過加熱和真空處理，利用極板結構將粘接氣泡快速排出，可減少極板粘接氣泡，能提高燃料電池密封可靠性，結構和流程簡單，便于大量生產。

附圖說明

22.圖1為本發(fā)明電池極板粘接結構的示意圖；

23.圖2為本發(fā)明排氣支撐的結構示意圖；

24.圖3為本發(fā)明電池雙極板貼合工藝流程圖；

25.圖中：1-第一極板，2-第二極板，3-粘接膠槽，4-溢膠槽，5-排氣支撐。

具體實施方式

26.下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

27.實施例1

28.一種電池極板粘接結構及其粘接方法，如圖1所示，包括第一極板1和第二極板2，第一極板粘合結構由粘接膠槽3、溢膠槽4和排氣支撐5組成，粘接膠槽3和排氣支撐5位于溢膠槽4兩側，其中粘接膠槽3底部具有一定的傾斜度。

29.將上述結構石墨板膠線槽涂膠后，和第二極板2進行粘合，然后進行升溫和抽真空處理一定時間，脫除氣泡后進行最終固化，第二極板2和第一極板1具有相同的粘合結構。

30.本發(fā)明粘接結構及其粘接方法可改善燃料電池極板粘接氣泡現(xiàn)象。

31.實施例2

32.本實施例中，第二極板2為平板結構，其余結構與實施例1相同。

33.實施例3

34.一種電池極板粘接結構及其粘接方法，第一極板1上由底部傾斜的粘接膠槽3、溢膠槽4和排氣支撐5組成。

35.粘接膠槽3涂膠后和第二極板2粘接，上面放置隔板以利于進行堆疊，便于批量排氣泡處理。溢膠槽4收納排氣泡過程中受熱流出的少量膠水。排氣支撐5用于支撐兩片極板，開有排氣孔利于氣體排出。

36.實施例4

37.一種電池極板粘接結構及其粘接方法，第一極板1上的粘接膠槽3設計成底部傾斜，坡度1％～30％，根據不同膠水粘度進行調節(jié)。刷膠后和第二極板2進行粘貼。利用膠水粘度隨溫度升高而降低，之后隨著反應的進行，粘度迅速增大的特性，選擇合適的除氣泡溫度，在30-150℃之間，維持1-100min，并進行抽真空，真空度為0-99kpa。升溫后膠水粘度顯著降低，在受熱和真空條件下氣泡增大，由于粘接膠槽3設計為傾斜形狀，真空排氣支撐5在坡底一側，增大后的氣泡在膠槽形狀和一側真空吸力的共同作用下向坡底移動，從而快速有效的排出。

38.實施例5

39.一種電池極板粘接結構及其粘接方法，第一極板1上膠槽寬度5mm，左側槽深(粘接膠槽3槽深)0.03mm，右側槽深(溢膠槽4槽深)0.07mm，其余結構與實施例4相同。通過絲網印刷將高溫環(huán)氧膠印刷到膠槽內，然后粘貼第二極板2。將粘貼完的極板轉移到真空烘箱中，在60℃，真空度10kpa下保持10min，然后緩慢解除真空，升溫至90℃維持30min，冷卻。

40.實施例6

41.一種電池極板粘接結構及其粘接方法，如圖2所示，排氣支撐5的結構如圖2所示，包括多個平行且等間隔設置的凸臺和設置在相鄰兩個凸臺之間的排氣通道，粘接后，第二極板2與凸臺表面接觸，粘接膠槽3、溢膠槽4和排氣通道連通。雙極板貼合工藝流程如圖3所示，在第一極板涂膠后和第二極板貼合，升溫至預定溫度，維持一定時間，在加熱過程中抽真空，去除氣泡，根據不同固化工藝，直接升溫至固化溫度進行熱固化或冷卻后用其他方式固化。

42.上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領域技術人員根據本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內。技術特征：

1.一種電池極板粘接結構，其特征在于，包括相互粘接的第一極板(1)和第二極板(2)，所述的第一極板(1)在朝向第二極板(2)的一側設置有粘接膠槽(3)、溢膠槽(4)和排氣支撐(5)。2.根據權利要求1所述的電池極板粘接結構，其特征在于，所述的排氣支撐(5)包括多個間隔設置的凸臺和設置在相鄰兩個凸臺之間的排氣通道；所述的第二極板(2)與凸臺表面接觸，粘接膠槽(3)、溢膠槽(4)和排氣通道連通。3.根據權利要求2所述的電池極板粘接結構，其特征在于，所述的粘接膠槽(3)和溢膠槽(4)通過排氣通道連通真空系統(tǒng)。4.根據權利要求1所述的電池極板粘接結構，其特征在于，所述的第一極板(1)上從中心側向邊緣側依次設置有粘接膠槽(3)、溢膠槽(4)和排氣支撐(5)。5.根據權利要求1所述的電池極板粘接結構，其特征在于，所述的粘接膠槽(3)底部朝向溢膠槽(4)傾斜。6.根據權利要求1所述的電池極板粘接結構，其特征在于，所述的溢膠槽(4)的深度大于粘接膠槽(3)的深度。7.一種如權利要求1～6任一項所述的電池極板粘接結構的粘接方法，其特征在于，在第一極板(1)上刷膠后和第二極板(2)進行粘貼，升溫。8.根據權利要求7所述的電池極板粘接結構的粘接方法，其特征在于，通過絲網印刷將環(huán)氧膠印刷到第一極板(1)上的粘接膠槽(3)內，然后粘貼第二極板(2)。9.根據權利要求7所述的電池極板粘接結構的粘接方法，其特征在于，升溫后，溫度控制在30-150℃，維持1-100min。10.根據權利要求7所述的電池極板粘接結構的粘接方法，其特征在于，升溫的同時抽真空，真空度為0-99kpa。

技術總結

本發(fā)明涉及一種電池極板粘接結構及其粘接方法，粘接結構包括相互粘接的第一極板(1)和第二極板(2)，所述的第一極板(1)在朝向第二極板(2)的一側設置有粘接膠槽(3)、溢膠槽(4)和排氣支撐(5)；粘接方法包括在第一極板(1)上刷膠后和第二極板(2)進行粘貼，升溫。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有設計簡單，操作流程簡單，能夠快速高效的將膠水中的氣泡脫除等優(yōu)點，減少了粘接中氣泡不良產生的報廢，提高了產品質量，降低了燃料電池生產成本。降低了燃料電池生產成本。降低了燃料電池生產成本。

技術研發(fā)人員：馬鶴鳴 苑文好 王亞新 曹朝峰 韓支富 甘全全 戴威

受保護的技術使用者：上海神力科技有限公司

技術研發(fā)日：2022.01.28

技術公布日：2022/8/4