【新产品】高精度双极板成型压机

柔性石墨双极板简述

石墨双极板包括硬石墨板和柔性石墨板，硬质石墨板的加工时间长、难度大、生产成本居高不下，并且容易发生断裂。柔性双极板具有其独特的优势，在性能和加工可行性上都具有非常不错的性价比。

柔性石墨双极板是一种以可膨胀石墨为基材并辅以材料复合改性的双极板，属于复合材料双极板类型中衍生出的具有广泛应用潜力的类型。这种双极板利用了膨胀石墨的轻质多孔特性，其内部石墨层结构赋予了板材良好的导电性能。

膨胀石墨，又称柔性石墨或者蠕虫石墨，是一种新型的碳材料。膨胀石墨具有较大的比表面积、高表面活性、良好的化学稳定性和耐高温性能等诸多优点。

膨胀石墨常用的制备过程是以天然鳞片石墨为材料，先经氧化过程生成可膨胀石墨，再经膨化处理成为膨胀石墨。

当暴露于高温下，膨胀石墨可以迅速扩大150到300倍的体积，形态从片状转变为类似蠕虫的结构，从而结构松散，多孔而弯曲，表面积扩大、表面能提高，并增强了对鳞片石墨的吸附能力。这种蠕虫状石墨能够自我嵌合，赋予材料阻燃、密封和吸附等特性，在生活、军事、环保、化工等多个领域广泛应用。

根据双极板的功能需求，同时考虑PEMFC电化学反应环境为酸性，因此要求双极板对电导率、气密性、机械性能、耐腐蚀性等有较高的要求。2023年12月22日，工信部发布了《重点新材料首批次应用示范指导目录（2024年版）》的通告。其中对氢能源燃料电池用柔性石墨双极板的标准如下：

膨胀石墨双极板制备工艺流程

    天然石墨材料膨化处理、柔性石墨板制备、模压柔性石墨板制备单极板、真空浸渍树脂处理、热压整平极板、丝网印刷涂胶、双极板粘接处理、极板切边。其中柔性石墨板的制备、真空压制、浸渍处理是整个制备过程核心。

真空压制

针对高精度的复杂成型应用， 顺天装备研发了一种多用途且节能的伺服液压机来替代传统液压机和伺服机械压力机。此高精度双极板成型压机，既能够用于完成柔性石墨双极板的高精度成型，同时也能够满足金属双极板的高精度生产所需。

此伺服液压机在很多方面都与普通液压机不同：例如，液压系统的控制阀被伺服电机替代，所有的速度、位移和压力完全由电气控制。大大的减少特殊运动部件的数量，降低了油耗，为设计高度可靠和高重复精度的精益工艺奠定了基础，同时大大减少了维护保养需求。

　　为了解决由于成形制件不对称造成的偏载和大平面薄形制品厚度偏差等技术问题，或满足模内喷涂、平行脱模等工艺，压机可选配动态瞬间四角调平装置，采用高精度位移传感器、高频响应伺服阀，通过比例伺服阀或伺服泵控的动态闭环控制方式，控制四缸执行元件的同步纠偏动作，达成全台面四角调平精度最高可达0.05mm。

柔性石墨板模压生产线，主要用于膨胀石墨板的压制成型、外观检测、下料叠片、装篮的燃料电池双极板成型的专用设备。

通过人工将膨胀石墨板放到转运小车输送至上料工位，由六轴机器人通过吸附的方式将膨胀石墨板上至压合工位。