一种氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法与流程

1.本发明属于注塑技术领域，尤其涉及一种氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法。


背景技术：

2.双极板又称集流板，是燃料电池重要部件之一。具有下述功能与性质：分隔燃料与氧化剂，阻止气体透过；收集、传导电流，电导率高；设计与加工的流道，可将气体均匀分配到电极的反应层进行电极反应；能排出热量，保持电池温场均匀；耐蚀；抗冲击和震动；厚度薄；重量轻；同时成本低，容易机械加工，适合批量制造等。
3.双极板的结构是包括有阳极板、阴极板、阳极侧密封圈和阴极侧密封圈；阳极板与阴极板组合成一整体结构，再将阳极侧密封圈和阴极侧密封圈分别设置在阳极板的外侧和阴极板的外侧。传统的密封圈是采用点胶机将密封胶连续地涂在阳极板和阴极板的外侧，待密封胶水固化后则形成密封圈。然而采用点胶在阳极板和阴极板上不仅效率低，并且密封圈存在接痕。为了解决上述的问题，则是直接采用模内注塑的方式将密封圈注塑成形在双极板上。
4.双极板注塑又称双层注塑，是通过上下模合模后，由上模和下模同时或者间隔时间射胶，从而形成上下两层不同的胶体，待射胶冷却成形后，上模与下模开模，通过脱模顶出机构将模具内成形的产品顶出。由于双极板上的密封圈是呈弯曲回折状的结构，因此会造成腔体流道距离长，目前对于双极板密封圈注塑成形时会采用抽真空注塑，具体是在上下模合模后，由抽真空设备将上下模形成的模腔内的空气抽出，使得模腔内处于真空或者负压的状态，再通过射胶机构将液体胶射入到模腔内，使得液体胶能迅速地填充模腔。但是在射胶的过程中，射胶机构或者挤出机构会将空气夹杂在液体胶内，而部分空气会让注塑成形的产品上形成缺口，导致产品的品质不良的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，解决现有的双极板注塑密封圈时，会在产品上形成气泡或者缺口的问题。
6.为实现上述目的，本发明实施例提供的一种氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，包括注塑机和设置在注塑机上的上模和下模，上模的底端设置有上模腔，下模的顶端设置有下模腔；在上模的底端围绕着上模腔的口部设置有密封圈和/或下模的顶端围绕着下模腔的口部设置有密封圈；双极板定位在下模腔内，注塑机驱动上模下降，使上模腔、下模腔通过密封圈形成一密封腔体，抽真空设备将密封腔体内的空气排出，使密封腔体内形成真空，注塑机向密封腔体内注入高压的液体胶体，在向密封腔体射胶的过程中，持续抽真空，且在向封闭腔体内持续射胶的过程中，注塑机驱动上模继续下降，密封圈被压缩，直至上模与下模完全贴合，使上模与下模合模。
7.进一步，在上模与下模合模后，注塑机持续向密封腔体内射胶，且抽真空设备持续
抽真空。
8.进一步，上模的底部和下模的顶部均设置有密封圈；上模腔和下模腔均连接抽真空设备。
9.进一步，注塑机包括机架、工作台、升降台、升降驱动机构、升降组件、第一射胶机构、平移机构和第二射胶机构；工作台和第二射胶机构设置在机架上，所述工作台上设置有安装位，安装位用于定位安装下模；平移机构连接第二射胶机构，用于驱动第二射胶机构向下模移动；升降驱动机构包括支撑柱、连接板、锁模油缸和合模油缸；四根支撑柱的上端连接升降台，下端穿过机架的顶部伸入到机架内，连接板连接在四支撑柱的下端，合模油缸设置转在机架的底部，且伸缩端与连接板连接，锁模油缸的一端连接在机架上，另一端与升降台或连接板连接；升降台的底部设置有连接位，用于定位上模，连接位上设置有通孔；升降组件上设置有第一射胶机构，第一射胶机构竖直设置，且下端穿过通孔伸向上模。
10.进一步，工作台为旋转工作台，工作台上设置有三个安装位，各安装位均设置有下模，升降台的底端设置有两连接位，两连接位的底端均设置有上模，且仅一连接位上设置有通孔和升降组件。
11.进一步，升降台上还设置有四组抱紧装置，各抱紧装置设置有抱紧孔，各抱紧孔内穿设有一支撑柱，支撑柱的上端设置有多个环形槽，用于限位抱紧装置的限位件；锁模油缸设置在升降台上，且锁模油缸的伸缩端连接机架。
12.进一步，工作台为平移工作台，工作台上设置有两安装位，各安装位上均设置有下模；锁模油缸和合模油缸均设置在机架的底部，且伸缩端均连接连接板，且两锁模油缸对称地设置在合模油缸的两侧；锁模油缸驱动连接板下降时，合模油缸的伸缩端自由地随连接板下降。
13.进一步，机架上还设置有横板，工作台滑动设置在横板上；横板包括有向两端延伸的两支撑部，两支撑部呈悬空状态，各支撑部的底部设置有顶出机构。
14.进一步，升降组件包括导杆、支撑板和升降油缸；两导杆滑动地穿过支撑板的两对角、且与升降台连接；两升降油缸设置在支撑板另外的两对角位置，且升降油缸的活塞杆穿过支撑板与升降台连接；第一射胶机构设置在支撑板上。
15.本发明实施例提供的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果：
16.本氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，在上模的底端围绕着上模腔的口部设置有密封圈和/或下模的顶端围绕着下模腔的口部设置有密封圈；双极板定位在下模腔内，通过注塑机驱动上模下降，使上模腔、下模腔通过密封圈形成一密封腔体，抽真空设备将密封腔体内的空气排出，使密封腔体内形成真空，注塑机向密封腔体内注入高压的液体胶体，在向密封腔体射胶的过程中，持续抽真空，因此可以将随液体胶进入到密封腔体内的空气排出，且在向封闭腔体内持续射胶的过程中，注塑机驱动上模继续下降，密封圈被压缩，直至上模与下模完全贴合，使上模与下模合模，进而完成双极板注塑。由于在向密封腔体内射胶时，上模与下模并未完全合模，因此在为完全合模时形成的密封腔体的体积大于合模后的密封腔体的体积，所以在为完全合模时，密封腔体能够容纳让注塑足料的液体胶，并通过持续抽真空，因此可将液体胶中夹杂的空气从密封腔体内排出，而不会会液体胶成形造成影响，并且在上模与下模完全合模时，会挤压液体胶，使得液体胶能充满模腔的任何
位置，提供了双极板注塑的品质。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明实施例提供的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法中的注塑机上设置有上模和下模的示意图。
19.图2为本发明实施例提供的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法中的注塑机的结构图。
20.图3为本发明实施例提供的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法中注塑机的剖视图。
21.图4为本发明实施例提供的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法中的注塑机上设置有上模和下模另一实施例的示意图。
22.图5为本发明实施例提供的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法中的注塑机另一实施例的结构图。
23.图6为图5另一侧的示意图。
24.图7为本发明实施例提供的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法中的注塑机另一实施例的主视图。
具体实施方式
25.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
26.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
29.在本发明的一个实施例中，请参照图1和图4，本实施例是提供的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，实现液体硅胶(lrs)密封注塑成型在双极板的阳极板外侧和阴极板的外侧。具体地，该方法中包括注塑机100和设置在注塑机10上的上模11和下模12，上模11的底端设置有上模腔，下模12的顶端设置有下模腔。在上模11的底端围绕着上模腔的口部设置有密封圈和/或下模12的顶端围绕着下模腔的口部设置有密封圈。双极板定位在下模腔内，注塑机10驱动上模11下降，使上模腔、下模腔通过密封圈形成一密封腔体，抽真空设备将密封腔体内的空气排出，使密封腔体内形成真空，注塑机100向密封腔体内注入高压的液体胶体，在向密封腔体射胶的过程中，持续抽真空，且在向封闭腔体内持续射胶的过程中，注塑机10驱动上模11继续下降，密封圈被压缩，直至上模11与下模12完全贴合，使上模11与下模12合模。由于在向密封腔体内射胶时，上模11与下模12并未完全合模，因此在为完全合模时形成的密封腔体的体积大于合模后的密封腔体的体积，所以在为完全合模时，密封腔体能够容纳让注塑足料的液体胶，并通过持续抽真空，因此可将液体胶中夹杂的空气从密封腔体内排出，而不会会液体胶成形造成影响，并且在上模11与下模12完全合模时，会挤压液体胶，使得液体胶能充满模腔的任何位置，提供了双极板注塑的品质。
30.进一步，在上模11与下模12合模后，注塑机10持续向密封腔体内射胶，且抽真空设备持续抽真空。因此在合模后，液体胶持续射入到模腔内，可进一步让液体胶填充模腔，提高注塑的品质。
31.进一步，上模11的底部和下模12的顶部均设置有密封圈；上模腔和下模腔均连接抽真空设备。在本实施例中，可以在双极板的顶面和底面注塑成形密封圈，提高注塑加工的效率。
32.进一步，参照图1～图7，注塑机10包括机架100、工作台200、升降台300、升降驱动机构400、升降组件500、第一射胶机构600、平移机构700和第二射胶机构800。工作台200和第二射胶机构800设置在机架100上，工作台200上设置有安装位，安装位用于定位安装下模12。平移机构700连接第二射胶机构800，用于驱动第二射胶机构800向下模12的方向移动，因此可以通过第二射胶机构800向下模12内射胶。
33.升降驱动机构400包括支撑柱410、连接板420、锁模油缸430和合模油缸440。四根支撑柱410的上端连接升降台300，下端穿过机架100的顶部伸入到机架100内，连接板420连接在四支撑柱410的下端，合模油缸440设置转在机架100的底部，且伸缩端与连接板420连接，锁模油缸430的一端连接在机架100上，另一端与升降台300或连接板420连接。升降台300的底部设置有连接位，用于定位安装上模11，可将上模11安装在连接位的底部。并且在连接位上设置有通孔；升降组件500设置在升降台300上，且升降组件500上设置有第一射胶机构600，第一射胶机构600竖直设置，且下端穿过通孔伸向上模11，进入可以向上模11内射胶。
34.在双极板上注塑成形阳极密封圈和阴极密封圈时，将双极板定位在下模12的下模腔内；由锁模油缸430驱动升降台300快速下降，使得上模11底部的密封圈与下模12的底面密封贴合，或者下模12顶部的密封圈与上模11的底面贴合，由抽真空设备对上模11和下模12组成的密封腔体抽真空，在抽到一定程度时，由第一射胶机构600或第二射胶机构800分别向上模11内和下模12内射胶，在射胶的过程中抽真空设备持续抽真空；在射胶一定时间后，由合模油缸440驱动上模11继续下降，使得上模11与下模12合模。
35.进一步，注塑机构10的一实施例，具体地，请参照图4～图7，工作台200为旋转工作台，工作台200上设置有三个安装位，各安装位均设置有下模12，升降台300的底端设置有两连接位，两连接位的底端均设置有上模11，且仅一连接位上设置有通孔和升降组件500。
36.在注塑时，将双极板定位在一下模12内，通过锁模油缸430驱动升降台300向下运动，使得升降台300底部的各组上模11与对应的下模12贴合，并且由平移机构700驱动第二射胶机构800伸向下模12，通过第二射胶机构800向下模的模腔内射胶，在射胶一段时间后，有合模油缸440驱动升降台300继续下降，使得上模11与下模12合模，进而在双极板的底部形成密封圈，待双极板底部的密封圈成形后，上模11与下模12开模，并由工作台200旋转，使得注胶后的下模12转动到另一上模11的底端，同时另一定位有双极板的下模12转动到第一组上模的11底端，在由锁模油缸430驱动升降台300下降，使得上模11与对应的下模12合模，因此可以在双极板的顶部注塑形成密封圈，待双极板的两面都注塑成形有密封圈后，通过工作台200将其旋转与上模11错位，因此可以将双极板取出，而同时其他上模11与下模12合模完成其他的双极板加工，进而实现连续注塑加工，提高了生产效率。
37.进一步，参照图6，升降台300上还设置有四组抱紧装置450，各抱紧装置450设置有抱紧孔，各抱紧孔内穿设有一支撑柱410，支撑柱410的上端设置有多个环形槽411，用于限位抱紧装置450的限位件。锁模油缸430设置在升降台300上，且锁模油缸300的伸缩端连接机架100。在本实施例中，当锁模油缸430驱动升降台300升降时，抱紧装置450松开支撑柱410，因此通过锁模油缸430驱动升降台300快速升降，并在升降台300升降后，由抱紧装置450的限位件伸入到环形槽411内，对支撑柱410起到限位作用。
38.进一步，注塑机10的另一实施例，具体地，请参照图1～图3，工作台200为平移工作台，工作台200上设置有两安装位，各安装位上均设置有下模12。锁模油缸430和合模油缸430均设置在机架100的底部，且伸缩端均连接连接板420，且两锁模油缸430对称地设置在合模油缸440的两侧。锁模油缸430驱动连接板420下降时，合模油缸440的伸缩端自由地随连接板420下降。在注塑时，可以将双极板定位在下模12内，由锁模油缸430驱动升降台300下降，使得升降台300底部的上模11与两下模12中的其中一组下模12合模。升降组件500驱动第一射胶机构600下降，使得第一射胶机构600的射胶嘴与上模11的顶部的注胶口连通，因此第一射胶机构600可以将热熔的液体硅胶挤入到上模11内，并根据上模11的流道成形在双极板的顶面。由平移驱动机构700驱动第二射胶机构800平移，使得第二射胶机构800的注胶嘴与下模12侧面的注胶口连通，通过第二射胶机构800将热熔的液体硅胶既然到下模12内，并成形在双极板的底部，从而形成双层注塑成形。在注塑完成后，上下模开模，并工作台200横移，使得另一下模12置换到上模11的底端，再由上下模合模注胶，而工作人员可以将置换出来的下模12内的产品取出。由于下模12从上模11的底端推出，因此在取产品时，上模不会干涉工作人员从下模内将产品取出，使得产品取出更为方便。并且还能提高注塑的效率，提高产能。
39.进一步，请参照图1～图3，机架100上还设置有横板110，工作台200滑动设置在横板110上；横板110包括有向两端延伸的两支撑部111，两支撑部111呈悬空状态，各支撑部11的底部设置有顶出机构(附图未示)。在本实施例中，当下模12移动到支撑部111的位置时，可以由顶出机构的顶杆伸入到下模12内，推动下模12内的顶针将下模12腔内成形的产品顶出，因此无需在下模12的底部设置顶出机构，使得下模12的结构更为简单化。
40.进一步，参照图2，升降组件500包括导杆510、支撑板520和升降油缸530。两导杆510滑动地穿过支撑板520的两对角、且与升降台300连接；两升降油缸530设置在支撑板520另外的两对角位置，且升降油缸530的活塞杆穿过支撑板520与升降台300连接；第一射胶机构800设置在支撑板520上。
41.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，包括注塑机和设置在所述注塑机上的上模和下模，所述上模的底端设置有上模腔，所述下模的顶端设置有下模腔；其特征在于，在所述上模的底端围绕着所述上模腔的口部设置有密封圈和/或所述下模的顶端围绕着所述下模腔的口部设置有密封圈；双极板定位在所述下模腔内，所述注塑机驱动所述上模下降，使所述上模腔、所述下模腔通过所述密封圈形成一密封腔体，抽真空设备将所述密封腔体内的空气排出，使所述密封腔体内形成真空，所述注塑机向所述密封腔体内注入高压的液体胶体，在向所述密封腔体射胶的过程中，持续抽真空，且在向所述封闭腔体内持续射胶的过程中，所述注塑机驱动所述上模继续下降，所述密封圈被压缩，直至所述上模与所述下模完全贴合，使所述上模与所述下模合模。2.根据权利要求1的所述氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，其特征在于：在所述上模与所述下模合模后，所述注塑机持续向所述密封腔体内射胶，且所述抽真空设备持续抽真空。3.根据权利要求1所述的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，其特征在于：所述上模的底部和所述下模的顶部均设置有密封圈；所述上模腔和所述下模腔均连接所述抽真空设备。4.根据权利要求1～3任一项所述的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，其特征在于：所述注塑机包括机架、工作台、升降台、升降驱动机构、升降组件、第一射胶机构、平移机构和第二射胶机构；所述工作台和所述第二射胶机构设置在所述机架上，所述工作台上设置有安装位，所述安装位用于定位安装所述下模；所述平移机构连接所述第二射胶机构，用于驱动所述第二射胶机构向所述下模移动；所述升降驱动机构包括支撑柱、连接板、锁模油缸和合模油缸；四根所述支撑柱的上端连接所述升降台，下端穿过所述机架的顶部伸入到所述机架内，所述连接板连接在四所述支撑柱的下端，所述合模油缸设置转在所述机架的底部，且伸缩端与所述连接板连接，所述锁模油缸的一端连接在所述机架上，另一端与所述升降台或所述连接板连接；所述升降台的底部设置有连接位，用于定位所述上模，所述连接位上设置有通孔；所述升降组件上设置有第一射胶机构，所述第一射胶机构竖直设置，且下端穿过所述通孔伸向所述上模。5.根据权利要求4所述的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，其特征在于：所述工作台为旋转工作台，所述工作台上设置有三个所述安装位，各所述安装位均设置有所述下模，所述升降台的底端设置有两所述连接位，两所述连接位的底端均设置有所述上模，且仅一所述连接位上设置有通孔和所述升降组件。6.根据权利要求5所述的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，其特征在于：所述升降台上还设置有四组抱紧装置，各所述抱紧装置设置有抱紧孔，各所述抱紧孔内穿设有一所述支撑柱，所述支撑柱的上端设置有多个环形槽，用于限位所述抱紧装置的限位件；所述锁模油缸设置在所述升降台上，且所述锁模油缸的伸缩端连接所述机架。7.根据权利要求4所述的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，其特征在于：所述工作台为平移工作台，所述工作台上设置有两所述安装位，各所述安装位上均设置有所述下模；所述锁模油缸和所述合模油缸均设置在所述机架的底部，且伸缩端均连接所述连接板，且两所述锁模油缸对称地设置在合模油缸的两侧；所述锁模油缸驱动所述连接板下降时，所述合模油缸的伸缩端自由地随所述连接板下降。
8.根据权利要求7所述的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，其特征在于：所述机架上还设置有横板，所述工作台滑动设置在所述横板上；所述横板包括有向两端延伸的两支撑部，两所述支撑部呈悬空状态，各所述支撑部的底部设置有顶出机构。9.根据权利要求4所述的氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，其特征在于：所述升降组件包括导杆、支撑板和升降油缸；两所述导杆滑动地穿过所述支撑板的两对角、且与所述升降台连接；两所述升降油缸设置在所述支撑板另外的两对角位置，且所述升降油缸的活塞杆穿过所述支撑板与所述升降台连接；所述第一射胶机构设置在所述支撑板上。

技术总结
本发明属于橡塑机技术领域，尤其涉及氢能源动力电池双极板密封圈射胶成形方法，具体是氢能源动力电池双极板单双面液体硅胶(LSR)密封圈射胶成形方法，包括注塑机和设置在注塑机上的上模和下模，上模的底端设置有上模腔，下模的顶端设置有下模腔；在上模的底端围绕着上模腔的口部设置有密封圈和/或下模的顶端围绕着下模腔的口部设置有密封圈；双极板定位在下模腔内，注塑机驱动上模下降，使上模腔、下模腔通过密封圈形成一密封腔体，抽真空设备将密封腔体内的空气排出，使密封腔体内形成真空，注塑机向密封腔体内注入高压的液体胶体，在射胶时，持续抽真空，且在向封闭腔体内持续射胶的过程中，注塑机驱动上模继续下降，密封圈被压缩，直至上模与下模完全贴合。直至上模与下模完全贴合。直至上模与下模完全贴合。


技术研发人员：彭国斌
受保护的技术使用者：东莞大禹机械有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/7/12