[發(fā)明專利]一種制備燃料電池膜電極的組合裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011596726.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN112701313B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧洪濤;李偉;胡玉鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張家口市氫能科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/0273
• 分類號(hào): H01M8/0273;H01M8/0271;H01M8/02;H01M8/1004;H01M4/86
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種制備燃料電池膜電極的組合裝置，其特征在于：所述組合裝置包括熱壓工裝上板、熱壓工裝下板、陽(yáng)極電極定位工裝、陰極電極定位工裝；

所述熱壓工裝上板和熱壓工裝下板分別包括定位孔、緩沖墊和凸臺(tái)，所述定位孔為圓形，放置活動(dòng)定位銷，所述緩沖墊的大小和形狀與膜電極支撐框相匹配，所述凸臺(tái)的大小和形狀與其相接觸的電極相匹配；

所述陽(yáng)極電極定位工裝和陰極電極定位工裝包括定位孔、內(nèi)框和外框，所述定位孔的位置與熱壓工裝上板和熱壓工裝下板的定位孔相對(duì)應(yīng)，所述內(nèi)框尺寸和形狀分別與陽(yáng)極電極和陰極電極相匹配；

所述膜電極包括兩面帶催化劑的質(zhì)子交換膜(CCM)、兩層塑料支撐框、陽(yáng)極電極、陰極電極，使用所述組合裝置制備燃料電池膜電極包括以下步驟：

1)將一層塑料支撐框通過(guò)定位銷置于熱壓工裝上板，將CCM置于塑料支撐框的中間位置，且陰極側(cè)朝上，將另一層塑料支撐框通過(guò)定位銷置于CCM上方；

2)將陰極電極定位工裝通過(guò)定位銷置于塑料支撐框和CCM的上方，將陰極電極置于陰極電極定位工裝內(nèi)框；

3)在保證陰極電極不移動(dòng)的情況下，取下陰極電極定位工裝，將熱壓工裝下板通過(guò)定位銷置于陰極電極的上方；

4)在保證熱壓工裝上板和下板不錯(cuò)位的情況下，翻轉(zhuǎn)熱壓工裝，使上板在上；

5)取下熱壓工裝上板，將陽(yáng)極電極定位工裝通過(guò)定位銷置于塑料支撐框和CCM的上方，將陽(yáng)極電極置于陽(yáng)極電極定位工裝內(nèi)框；

6)在保證陽(yáng)極電極不移動(dòng)的情況下，取下陽(yáng)極電極定位工裝，將熱壓工裝上板通過(guò)定位銷置于陽(yáng)極電極的上方；

7)將整套熱壓工裝置于熱壓機(jī)內(nèi)，在80～130℃，10～100kg/cm²的條件下熱壓60～120s，取出后冷卻至常溫，制備形成七合一的膜電極；

所述熱壓工裝上板和下板的外形幅寬、緩沖墊尺寸及定位孔的大小、位置分別一致，凸臺(tái)的尺寸不同，

所述熱壓工裝上板和下板采用金屬材質(zhì)，

所述熱壓工裝的上板和下板厚度為5～20mm，

所述熱壓工裝的上板和下板的背面設(shè)有排氣孔和溝槽，側(cè)面設(shè)有測(cè)溫孔。

2.如權(quán)利要求1所述的一種制備燃料電池膜電極的組合裝置，其特征在于：所述陽(yáng)極電極定位工裝和陰極電極定位工裝采用金屬材質(zhì)，所述金屬材質(zhì)包括不銹鋼或鋁合金。

3.如權(quán)利要求1所述的一種制備燃料電池膜電極的組合裝置，其特征在于：所述陽(yáng)極電極定位工裝和陰極電極定位工裝的厚度為3～12mm。

4.如權(quán)利要求1所述的一種制備燃料電池膜電極的組合裝置，其特征在于：所述熱壓工裝在自然狀態(tài)下緩沖墊外平面高于凸臺(tái)平面，在熱壓狀態(tài)下緩沖墊外平面與凸臺(tái)平面齊平。

5.如權(quán)利要求1所述的一種制備燃料電池膜電極的組合裝置，其特征在于：所述緩沖墊的材質(zhì)為橡膠，所述橡膠包括硅橡膠或氟橡膠或丁腈橡膠或三元乙丙橡膠。