一种双极板碳毡组合结构和双极板压辊机构的制作方法

本技术涉及液流电池生产检测设备，尤其涉及一种双极板碳毡组合结构和双极板压辊机构。

背景技术：

1、液流储能电池是一种低成本、高效率、环境友好型的液流储能电池，具有能量密度和电流效率高、装置简单易操纵、使用寿命长、成本低廉等优点。目前主流的液流电池主要有全钒液流电池、锌溴液流电池、铁铬液流电池等，主要应用于电网调峰、风能和太阳能等可再生能源发电、电动汽车等领域。产业化级别的液流电池以多组单元叠放串联的形式形成电堆，其中电极板即是上一电池单元的负极又是下一电池单元的正极，故称之为双极板。

2、液流电池运行过程中，在双极板与隔膜之间的液流腔体内需压接碳毡，作为扩散反应电极，电流需要通过内部电解液及碳毡与极板的接触实现传导，这就要求碳毡与极板表面之间有较好的接触传导能力，即较低的接触电阻,从而反馈较好的能量转移效果。双极板采用热塑性树脂基材的碳添加型导电片材(后统称导电塑料片材)作为极板，在韧性方面可以做到较好。对于碳毡和导电塑料片材的连接方式主要有粘接、电阻焊和热熔，其中导电胶粘接易于实现但是粘接电阻较大；电阻焊方式容易出现局部过热局部未粘接的情况，复合质量并不稳定；热熔方式虽然加工时间长，但是相对于电阻焊方式粘接面连续稳定。然而，导电塑料片材的双极板采用热熔方式复合碳毡过程中由于是平面和毛面之间的粘接，存在热复合连接层厚度低，且粘接层接触电阻较大的缺点。

3、因此，需要针对上述问题开发一种双极板碳毡组合结构和双极板压辊机构。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种双极板碳毡组合结构，能够降低双极板和碳毡之间的接触电阻，提高了双极板和碳毡之间的复合强度。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

3、本实用新型一种双极板碳毡组合结构，包括双极板和碳毡板，所述双极板采用导电塑料片材制作，所述双极板的两个大面中部热熔复合所述碳毡板，所述双极板大面与所述碳毡板重合的区域设置有锥形凸起，所述锥形凸起的数量为多个且在该区域内均匀规则排布；所述锥形凸起的高度小于所述碳毡板厚度。

4、进一步的，所述锥形凸起为圆锥形状或者棱锥形状，所述锥形凸起的尖顶朝外设置。

5、进一步的，所述锥形凸起的高度不大于5毫米。

6、本实用新型双极板压辊机构，用于加工上述任一项双极板碳毡组合结构的双极板，设置在导电塑料片材挤出工序后，包括压辊，两个所述压辊成对设置且相向旋转辊压在挤出的导电塑料片材上，所述压辊的辊面上均匀排布多个锥槽体，所述锥槽体的形状与所述锥形凸起一致。

7、进一步的，还包括脱模剂喷淋组件，所述脱模剂喷淋组件的数量为两个分别对应设置在两个所述压辊一侧，所述脱模剂喷淋组件包括护罩、喷嘴和喷管，所述护罩的喇叭形开口朝向所述压辊外壁且沿长度方向设置，所述喷管通长设置在所述护罩底板上，多个所述喷嘴设置在所述护罩内且根部连通在所述喷管上，所述喷管一端管道连通脱模剂输送泵。

8、进一步的，所述喷嘴为雾化喷嘴，所述护罩的底壳边设置有卷边且所述卷边的一端设置有朝向设置的回收管接头。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

10、本实用新型一种双极板碳毡组合结构，通过在双极板的侧面上设置规则排布的锥形凸起，对双极板与碳毡板进行热熔复合时，锥形凸起的位置热熔化后和周围的碳毡纤维熔合在一起，同时双极板的大面也和碳毡板底面热熔在一起，锥形凸起有辅助的锚固作用，增加了双极板和碳毡板之间的热复合面积，不仅仅是增加了复合强度，而且降低了复合电阻。

11、此外，通过合理设置锥形凸起的底面和截面形状尺寸，能够使得锥形凸起轻松插入到碳毡板，不影响复合后的产品尺寸。

12、本实用新型双极板压辊机构，通过成对设置的压辊对刚刚挤出机挤出的导电塑料片材进行印花辊压，能够在降低导电塑料片材厚度的同时加工出锥形凸起，即采用在线加工的方式，相对于光板电极板并不会降低太多的效率。通过所述脱模剂喷淋组件的设置，能够对旋转过程中的压辊喷淋脱模剂，避免辊压过程中成型的锥形凸起粘接在锥槽体中，影响下一次的印花辊压。通过在，护罩的底壳边一端设置所述回收管接头，能够回收落在护罩内壁的脱模剂，降低运行成本。

技术特征：

1.一种双极板碳毡组合结构，其特征在于，包括双极板(1)和碳毡板(2)，所述双极板(1)采用导电塑料片材制作，所述双极板(1)的两个大面中部热熔复合所述碳毡板(2)，所述双极板(1)大面与所述碳毡板(2)重合的区域设置有锥形凸起(101)，所述锥形凸起(101)的数量为多个且在该区域内均匀规则排布；所述锥形凸起(101)的高度小于所述碳毡板(2)厚度。

2.根据权利要求1所述的双极板碳毡组合结构，其特征在于：所述锥形凸起(101)为圆锥形状或者棱锥形状，所述锥形凸起(101)的尖顶朝外设置。

3.根据权利要求2所述的双极板碳毡组合结构，其特征在于：所述锥形凸起(101)的高度不大于5毫米。

4.一种双极板压辊机构，其特征在于：用于加工上述权利要求1～3任一项双极板碳毡组合结构的双极板(1)，设置在导电塑料片材挤出工序后，包括压辊(3)，两个所述压辊(3)成对设置且相向旋转辊压在挤出的导电塑料片材上，所述压辊(3)的辊面上均匀排布多个锥槽体(301)，所述锥槽体(301)的形状与所述锥形凸起(101)一致。

5.根据权利要求4所述的双极板压辊机构，其特征在于：还包括脱模剂喷淋组件，所述脱模剂喷淋组件的数量为两个分别对应设置在两个所述压辊(3)一侧，所述脱模剂喷淋组件包括护罩(4)、喷嘴和喷管(5)，所述护罩(4)的喇叭形开口朝向所述压辊(3)外壁且沿长度方向设置，所述喷管(5)通长设置在所述护罩(4)底板上，多个所述喷嘴设置在所述护罩(4)内且根部连通在所述喷管(5)上，所述喷管(5)一端管道连通脱模剂输送泵。

6.根据权利要求5所述的双极板压辊机构，其特征在于：所述喷嘴为雾化喷嘴，所述护罩(4)的底壳边设置有卷边且所述卷边的一端设置有朝向设置的回收管接头。

技术总结
本技术公开了一种双极板碳毡组合结构，包括双极板和碳毡板，双极板采用导电塑料片材制作，双极板的两个大面中部热熔复合碳毡板，双极板大面与碳毡板重合的区域设置有锥形凸起，锥形凸起的数量为多个且在该区域内均匀规则排布；锥形凸起的高度小于碳毡板厚度。本技术还提供了一种双极板压辊机构，包括压辊，两个压辊成对设置且相向旋转辊压在挤出的导电塑料片材上，压辊的辊面上均匀排布多个锥槽体，锥槽体的形状与锥形凸起一致。本技术双极板碳毡组合结构，能够降低双极板和碳毡之间的接触电阻，提高了双极板和碳毡之间的复合强度。本技术双极板压辊机构能够生成带有锥形凸起的双极板。

技术研发人员：张博
受保护的技术使用者：保定市正念复合材料科技有限公司
技术研发日：20230315
技术公布日：2024/1/12