燃料电池金属双极板软模成形

燃料电池金属双极板软模成形    质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)是一种将用化学能高效转化成电能的装置,他的主要燃料为氧气和氢气

燃料电池金属双极板软模成形 质子交换膜燃料电池(protonexchangemembranefuelcell,PEMFC) 是一种将用化学能高效转化成电能的装置,他的主要燃料为氧气和氢气。PEMFC 具有能量转化效率高、环境友好,室温快速启动、无电解液流失、水易排出、寿 命长、比功率与比能量高等突出特点,因而被认为是代替传统能源的最有力竞争 者。阻碍PEMFC商业化应用的主要因素是成本太高。而双极板作为PEMFC的主 要组成部分,占据了PEMFC成本的30-45%。为了降低燃料电池的生产成本,同时 由于金属材料自身具有的优点,金属双极板成为了PEMFC领域研究的热点。金属 双极板不仅要求尺寸精度高,表面质量好,同时还要大批量生产以降低成本。本 文开发出了一种软模成形新工艺来成形金属双极板,主要研究工作如下：软模成 形是用橡胶板代替凸模或者凹模的一种成形工艺,在软模成形中橡胶必须放置在 容框中而提高成形力。由于软模成形力较传统钢模大,容框的设计显得至关重 要。本文对外圆内矩形容框建立了力学模型了,分析了容框在工作中所受弯矩分 布情况。通过三维有限元模拟得到了圆角半径对容框工作中最大应力的影响系 数。同时,通过材料力学强度校核理论得到了容框在一定载荷下的最小外圆半 径,建立了软模成形用容框设计方法。建立了金属双极板软模成形三维有限元模 型,针对软模成形三维有限元模拟的特殊性,采用对板料以加载反压力的方式进 行加载。在对模型有效性验证的基础上,分析了模具圆角半径、拔模斜度和冲压 速度对成形的影响。同时对极板在软模成形过程中的FLD,厚度变化进行了分 析。设计制造了金属双极板样板软模成形实验模具,进行了软模成形工艺实验, 揭示了橡胶硬度和材料的力学性能对极板成形影响规律。通过软模成形的金属 极板样品三坐标测量表明,极板填充情况较好,极板表面质量高,没有翘曲和破 裂。因而,软模成形是成形金属双极板的合适方法。 同主题文章 ;; 材料加工工程质子交换膜燃料电池金属双极 【关键词相关文档搜索】 ： ;;; 板聚氨酯橡胶软模成形容框 ;;;; 武汉理工大学材料加工工程华林刘艳雄 【作者相关信息搜索】 ：