(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202121848745.5 (22)申请日 2021.08.09 (73)专利权人 昆山洁氢新能源科技有限公司 地址 215325 江苏省苏州市昆山市周庄镇 崇远路181号 (72)发明人 王春举　 (74)专利代理 机构 淮安市科文知识产权事务所 32223 代理人 吴宏宇 (51)Int.Cl. B21D 22/02(2006.01) B21D 37/10(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 氢燃料电池金属极板智能制造产线 (57)摘要 本实用新型公开了一种氢燃料电池金属极 板智能制造产线， 包括凸模的下端面包括下凸的 弧面A以及在弧面A弧长方向两端的水平部A； 凹 模的上端面包括上凸的弧面B以及在弧面B弧长 方向两端的水平部B； 合模时， 在合模驱动力的作 用下， 弧面A、 弧面B自中心向两侧逐渐产生相互 作用力并在合模终态时形成与成型板材表面匹 配的相对平面。 弧面A弧面B为中心凸起的型面设 计， 可以实现逐渐加载冲压成形， 减少平面接触 时力损耗， 成形载荷的利用率更高， 大面积金属 极板微结构的一 致性更好。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 215879421 U 2022.02.22 CN 215879421 U 1.氢燃料电池金属极板智能制造产线， 其特 征在于， 包括： 凸模， 凸模的下端面包括下凸的弧面A以及 在弧面A弧长方向两端的水平部A； 凹模， 凹模的上端面包括上凸的弧面B以及 在弧面B弧长方向两端的水平部B； 其中， 合模时， 在合模驱动力的作用下， 弧面A、 弧面B自中心向两侧渐次相互顶压并在 合模终态时形成与成型板材表面匹配的相对平面。 2.如权利要求1所述的氢燃料电池金属极板智能制造产线， 其特征在于， 凸模上端面通 过凸模支撑固定连接上模座， 上模座固定连接驱动单元， 驱动单元为普通液压机、 机械压力 机或伺服压力机 。 3.如权利要求2所述的氢燃料电池金属极板智能制造产线， 其特征在于， 还包括环绕所 述凸模的用于将板材强约束固定水平部B上的固定装置 。 4.如权利要求3所述的氢燃料电池金属极板智能制造产线， 其特征在于， 固定装置包括 设置在上模座上 的导向孔、 导向件、 压边圈、 弹性件， 导向件一端固定在环绕凸模的压边圈 上， 另一端伸入所述的导向孔内， 压边圈与凸模间隙配合， 每个所述的导向件对应一个弹性 件， 弹性件一端固定连接凸模， 另一端固定连接上模座。 5.如权利要求4所述的氢燃料电池金属极板智能制造产线， 其特征在于， 导向件为导向 螺栓， 弹性件为弹簧， 弹簧套设在导向螺 栓上。 6.如权利要求2所述的氢燃料电池金属极板智能制造产线， 其特征在于， 凹模的下端面 通过凹槽支撑固定连接下模座， 下模座固定连接 工作台面。 7.如权利要求6所述的氢燃料电池金属极板智能制造产线， 其特征在于， 凹模支撑和下 模座之间通过固定 螺栓固定连接 。 8.如权利要求6所述的氢燃料电池金属极板智能制造产线， 其特征在于， 上模座下端面 固定安装有导柱， 下模座上 具有导向孔A， 导柱插 入所述的导向孔A内。 9.如权利要求1 ‑8中任一项所述的氢燃料电池金属极板智能制造产线， 其特征在于， 弧 面A上具有若干个上凸起部以及位于相 邻两个上凸起部 之间的上凹部， 弧面B上设有若干个 下凸起部以及位于相邻两个下凸起部之间的下凹部， 上凸起部与下凹部配合， 下凸起部与 上凹部配合。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 215879421 U 2氢燃料电池 金属极板智能制造产线 技术领域 [0001]本实用新型涉及氢燃料电池金属极板冲压成形技术领域， 具体涉及一种氢燃料电 池金属极板智能制造产线。 背景技术 [0002]氢能具有清洁、 零排放、 可再生等突出优势， 已经被我国列入能源战略。 金属极板 是氢燃料电池的 “骨架”和“血管”， 起到分配燃料气体、 收集电流、 排水、 散热以及机械支撑 等多种作用， 占成本的24%、 体积的60%、 重量的60 ‑80%。 为了减小氢燃料电池的体积和重量， 提高体积 /质量功率密度， 采用金属薄板冲压成形， 壁厚从100 μm减小到75 μm甚至更薄； 微流 道特征尺寸小于1.0m m， 精度3‑5 μm； 金属极板面积大， 外轮廓尺寸大于 500mm*220mm。 [0003]金属极板的上述结构特点， 给金属 极板冲压成形制造带来极大困难， 成形质量不 高， 对氢燃料电池性能产生显著影响。 [0004]1） 受冲压模具凸模和凹模型面弯曲变形、 摩擦、 压边约束等影响， 微流道尺寸极其 不均匀， 中间低、 两侧高， 为了保证不均匀微流道与质子交换膜组的可靠接触， 在燃料电池 堆装配时需要额外增加预紧力， 但是会影响燃料气体在质子交换膜组内的扩散速度， 从而 降低燃料电池性能。 [0005]2） 微流道尺寸精度较差， 如脊顶部平整度不高、 宽度误差较大， 增加了极板与质子 交换膜组的接触电阻， 也会明显降低燃料电池性能。 因此， 仅依靠增加冲压成形力等传统方 法， 难以解决上述 瓶颈问题。 [0006]为此， 本实用新型提出 氢燃料电池金属极板智能制造产线。 发明内容 [0007]本实用新型提出的一种氢燃料电池金属极板智能制造产线， 依据薄板冲压成形模 具型面弯曲变形的特点， 将通常采用平面的型面设计改为弯曲的型面设计， 弯曲、 中心高的 模具型面与薄板接触是逐渐建立的， 中心区域局部加载的力可以保证极板中心 位置微流道 首先成形， 从而提高极板微流道脊宽尺寸精度、 尺寸一致性。 不仅 拟补了模具型面弯曲变形 对金属极板成形精度的影响， 而且利用非平面型面形成的局部、 逐渐加载， 成形的微流道精 度更高、 尺寸 一致性更好。 [0008]本实用新型公开的技 术方案如下： 氢燃料电池金属极板智能制造产线， 包括： [0009]凸模， 凸模的下端面包括下凸的弧面A以及 在弧面A弧长方向两端的水平部A； [0010]凹模， 凹模的上端面包括上凸的弧面B以及 在弧面B弧长方向两端的水平部B； [0011]其中， 合模时， 在合模驱动力的作用下， 弧面A、 弧面B自中心向两侧渐次相互顶压 并在合模终态时形成与成型板材表面匹配的相对平面。 [0012]在上述方案的基础上， 作为优选， 凸模上端面通过凸模支撑固定连接上模座， 上模 座固定连接驱动单 元， 驱动单 元为普通液压 机、 机械压力机或伺服压力机 。 [0013]在上述方案 的基础上， 作为优选， 还包括环绕所述凸模的用于将板材强约束固定说　明　书 1/4 页 3 CN 215879421 U 3