[發明專利]一種膜電極連續制備設備及方法

有效

• 申請號: 201811594805.8
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109713343B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 高恒瑞;曹華;張雷;徐國強
• 申請（專利權）人: 珞石（北京）科技有限公司
• 主分類號: H01M8/1004
• 分類號: H01M8/1004
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識產權代理事務所(普通合伙) 11617
• 代理人: 鄭海松

本發明提出了一種膜電極連續制備設備及方法，包括：CCM料卷在驅動輥的驅動下釋放CCM膜在傳送帶上傳送，由CCM膜預沖裁機對CCM膜進行預沖裁以去掉冗余部分，然后傳送至PET膜沖裁區域；在傳送帶的上方和下方分別設置有一個PET料卷和一個PET膜沖裁機，每個PET料卷在驅動輥的驅動下釋放PET膜在傳送帶上傳送，由對應位置處的PET膜沖裁機對PET膜進行沖裁；熱壓機對傳送來的CCM膜和PET膜形成的三層膜結構進行整體熱壓合，然后由整體沖裁機對熱壓合后的膜結構進行整體沖裁，形成最終的MEA膜電極結構。本發明通過對CCM進行預沖裁，沖裁后的CCM膜和PET膜進行熱壓合后再整體沖裁，保證了輸送過程的連續性和完整性，極大提高了效率。

技術領域

本發明涉及膜電極技術領域，特別涉及一種膜電極連續制備設備及方法。

背景技術

燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置，又稱電化學發電器。它是繼水力發電、熱能發電和原子能發電之后的第四種發電技術。由于燃料電池是通過電化學反應把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉換成電能，不受卡諾循環效應的限制，因此效率高；另外，燃料電池用燃料和氧氣作為原料；同時沒有機械傳動部件，故沒有噪聲污染，排放出的有害氣體極少。由此可見，從節約能源和保護生態環境的角度來看，燃料電池是最有發展前途的發電技術。

膜電極組件，即MEA，Membrane Electrode Assembl ies，是燃料電池的質子交換膜(PEMs)，催化劑和電極的組合。該質子交換膜是夾在兩電極之間，催化劑嵌入在他們之間。電極相對質子交換膜是絕緣的。

膜電極的CCM膜和PET膜尺寸不一樣且催化劑涂層區域在整個膜的位置有嚴格要求，常規方法是把單片CCM膜單獨裁斷后再和PET膜熱壓合，這種方法效率低下，定位困難成本高。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。

為此，本發明的目的在于提出一種膜電極連續制備設備及方法。

為了實現上述目的，本發明的實施例提供一種膜電極連續制備設備，包括：依次安裝在傳送帶上的CCM膜預沖裁機、PET膜沖裁機、熱壓機、整體沖裁機和廢料卷筒，其中，

CCM料卷在驅動輥的驅動下釋放CCM膜在所述傳送帶上傳送，由所述CCM膜預沖裁機對所述CCM膜進行預沖裁以去掉冗余部分，然后傳送至PET膜沖裁區域；

在所述傳送帶的上方和下方分別設置有一個PET料卷和一個PET膜沖裁機，每個所述PET料卷在驅動輥的驅動下釋放PET膜在所述傳送帶上傳送，由對應位置處的PET 膜沖裁機對PET膜進行沖裁，其中，上、下兩層PET膜之間為預沖裁后的CCM膜，從而形成三層膜結構；

所述熱壓機對傳送來的CCM膜和PET膜形成的三層膜結構進行整體熱壓合，然后由所述整體沖裁機對熱壓合后的膜結構進行整體沖裁，形成最終的MEA膜電極結構。

進一步，還包括：廢料卷筒，所述廢料卷筒位于所述整體沖裁機的后方、傳送帶的末端，用于對整體沖裁后余料采用滾筒進行收卷。

進一步，所述驅動輥自身是伺服控制，控制驅動力并施加恒定的張力，在所述驅動輥的作用下，驅動所述廢料卷筒帶動整體沖裁后的復合膜同步前進和起到張緊作用。

進一步，在所述CCM料卷和所述CCM膜預沖裁機之間設置來料檢測及定位相機，用于檢測并定位所述CCM膜的位置；

在所述PET膜沖裁機和所述熱壓機之間的上方和下方，分別設置相位調整器、檢測傳感器和第一檢測相機，所述相位調整器與所述PET膜和所述檢測傳感器連接；

在所述熱壓機和所述整體沖裁機之間設置有第二檢測相機。

進一步，還包括：多個機械手，用于取出各個沖壓環節產生的廢料，并放置在料箱內。