[發(fā)明專利]一種燃料電池的膜電極制備系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110057565.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN112886041B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉愛磊;戴瑋潔;韓仲友;談紀(jì)金;祁浩;周楓韻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州泰侖電子材料有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/1006
• 分類號(hào): H01M8/1006;H01M8/2404
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 祁云珊

本發(fā)明涉及一種燃料電池的膜電極制備系統(tǒng)，包括：質(zhì)子膜單元，用于提供并運(yùn)輸質(zhì)子膜至粘合單元；雙面膠層單元，用于提供并運(yùn)輸具有中心鏤空部的雙面膠層至粘合單元，包括粘合質(zhì)子膜的上表面的第一雙面膠層和粘合質(zhì)子膜的下表面的第二雙面膠層；雙面膠層具有內(nèi)膠層和外膠層；粘合單元，用于將第一雙面膠層和第二雙面膠層的內(nèi)膠層分別粘合至質(zhì)子膜的上表面和下表面，以使得質(zhì)子膜具有膠層保護(hù)框，雙面膠層的外膠層遠(yuǎn)離質(zhì)子膜，以用于粘接膜電極的密封框?qū)樱恢行溺U空部用于容納催化劑層；催化擴(kuò)散密封單元，用于將催化劑層、氣體擴(kuò)散層、密封框?qū)诱辰Y(jié)至質(zhì)子膜的上表面和下表面，得到膜電極，連續(xù)化生產(chǎn)并且節(jié)約質(zhì)子膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池的膜電極制備領(lǐng)域，具體涉及一種燃料電池的膜電極制備系統(tǒng)。

背景技術(shù)

質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，用燃料和氧氣作為原料，其能量轉(zhuǎn)化效率高，且無噪音，無污染，可成為電汽車的動(dòng)力源；一般燃料為氫氣。膜電極是燃料電池的核心組件,是燃料電池動(dòng)力的根本來源, 其成本占據(jù)燃料電池電堆的70％，占據(jù)燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的35％，膜電極的性能和耐久性直接決定著燃料電池電堆和系統(tǒng)的性能和耐久。現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于膜電極的制備，特別是7層 MEA的制備，一般采用直接在質(zhì)子膜上噴涂催化劑、貼氣體擴(kuò)散層、最后采用膠黏劑，點(diǎn)膠方式貼合膜電極的外圍密封框，達(dá)到密封，得到膜電極；一方面此套設(shè)備系統(tǒng)不連續(xù)，常常需要對(duì)中間產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)移，特別是膠黏劑或點(diǎn)膠方式往往造成時(shí)間的浪費(fèi)，設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜且密封效果不佳，另一方面質(zhì)子膜的轉(zhuǎn)移中設(shè)備往往會(huì)造成質(zhì)子膜的損壞和浪費(fèi)；現(xiàn)急需一種一體化能夠快速從質(zhì)子膜生產(chǎn)為膜電極的連續(xù)制備系統(tǒng)，且需要密封效果好，節(jié)約質(zhì)子膜。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種燃料電池的膜電極制備系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：

本發(fā)明提供一種燃料電池的膜電極制備系統(tǒng)，包括：

質(zhì)子膜單元，用于提供并運(yùn)輸質(zhì)子膜至粘合單元；

雙面膠層單元，用于提供并運(yùn)輸具有中心鏤空部的雙面膠層至粘合單元，包括粘合質(zhì)子膜的上表面的第一雙面膠層和粘合質(zhì)子膜的下表面的第二雙面膠層；所述雙面膠層具有內(nèi)膠層和外膠層；

粘合單元，用于將第一雙面膠層和第二雙面膠層的內(nèi)膠層分別粘合至質(zhì)子膜的上表面和下表面，以使得質(zhì)子膜具有膠層保護(hù)框，雙面膠層的外膠層遠(yuǎn)離質(zhì)子膜，以用于粘接膜電極的密封框?qū)樱凰鲋行溺U空部用于容納催化劑層；

催化擴(kuò)散密封單元，用于將催化劑層、氣體擴(kuò)散層、密封框?qū)诱辰Y(jié)至質(zhì)子膜的上表面，和下表面，得到膜電極。

優(yōu)選的，所述雙面膠層的外膠層側(cè)具有外離型膜，以在質(zhì)子膜經(jīng)過粘合單元粘合后保護(hù)外膠層，所述催化擴(kuò)散密封單元包括外離型膜復(fù)卷機(jī)，以剝離外離型膜，使得外膠層用于粘接密封框?qū)印?/p>

優(yōu)選的，所述催化擴(kuò)散密封單元包括密封框?qū)淤N合裝置，設(shè)置于外離型膜復(fù)卷機(jī)的下游，剝離外離型膜后的質(zhì)子膜運(yùn)輸至密封框?qū)淤N合裝置，以在粘接質(zhì)子膜上粘接密封框?qū)樱玫侥る姌O。

優(yōu)選的，所述催化擴(kuò)散密封單元包括氣體擴(kuò)散層貼合裝置，以在質(zhì)子膜上貼合氣體擴(kuò)散層。

優(yōu)選的，所述氣體擴(kuò)散層包括催化劑層，催化劑層為靠進(jìn)質(zhì)子膜一側(cè)，氣體擴(kuò)散層遠(yuǎn)離質(zhì)子膜，通過氣體擴(kuò)散層貼合裝置進(jìn)行貼合，以在質(zhì)子膜上貼合催化劑層、氣體擴(kuò)散層；所述催化劑層位于質(zhì)子膜上中心鏤空部區(qū)域。

優(yōu)選的，所述催化擴(kuò)散密封單元還包括催化劑涂覆裝置，以使得質(zhì)子膜在所述中心鏤空部區(qū)域涂覆上催化劑層；之后通過氣體擴(kuò)散層貼合裝置，將氣體擴(kuò)散層貼合至催化劑層上。

優(yōu)選的，所述雙面膠層單元包括模切機(jī)和內(nèi)離型膜復(fù)卷機(jī)；所述雙面膠層內(nèi)膠層側(cè)具有內(nèi)離型膜；雙面膠層經(jīng)過模切機(jī)以形成所述雙面膠的中心鏤空部，之后經(jīng)過內(nèi)離型膜復(fù)卷機(jī)剝離內(nèi)離型膜，運(yùn)輸至粘合單元進(jìn)行貼合。