[發明專利]一種質子交換膜燃料電池膜電極的封裝檢測生產線

在審

• 申請號: 202110384857.8
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113113616A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 席海山;丁彥春
• 申請（專利權）人: 湖南隆深智能裝備有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;G01R31/389;G01R27/02;G01M3/26
• 代理公司: 廣州德偉專利代理事務所(普通合伙) 44436
• 代理人: 黃浩威

本發明公開了一種質子交換膜燃料電池膜電極的封裝檢測生產線，包括封裝部分和成品檢測設備，所述封裝部分包括五層膜電極組裝裝置和七層膜電極組裝裝置，所述五層膜電極組裝裝置、七層膜電極組裝裝置與成品檢測設備之間采用通用料匣轉運材料，所述五層膜電極組裝裝置的下料料匣為所述七層膜電極組裝裝置的上料料匣，所述七層膜電極組裝裝置的下料料匣為所述成品檢測設備的上料料匣；所述五層膜電極組裝裝置用于進行邊框裁切、邊框與CCM貼合、熱壓、刻印二維碼標識和水氣孔裁切的工序；所述七層膜電極組裝裝置用于進行陰極GDL點膠、陽極GDL點膠、陰極/陽極GDL與五層膜電極貼合等的工序；所述成品檢測設備用于對成品進行氣密檢測和阻抗檢測。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，具體涉及一種質子交換膜燃料電池膜電極的封裝檢測生產線。

背景技術

膜電極(Membrane Electrode Assembly，MEA)是質子交換膜燃料電池(PEMFC)最核心的部件，是能量轉換的多相物質傳輸和電化學反應場所，涉及三相界面反應和復雜的傳質傳熱過程，直接決定PEMFC的性能、壽命及成本。MEA的結構主要包括質子交換膜、陰極/陽極催化層、陰極/陽極密封邊框、陰極/陽極氣體擴散層，通常將在質子交換膜兩面分別涂覆了陰極/陽極催化劑的半成品稱之為CCM(Catalyst coated membrane)或三層膜電極，將陰極/陽極密封邊框分別貼合在CCM兩側(達到隔絕陰/陽極燃料串氣的目的)的半成品稱之為五層膜電極，將陰極/陽極氣體擴散層分別貼合在五層膜電極兩側的成品稱之為七層膜電極，經氣密檢測和阻抗檢測合格的成品稱之為膜電極成品，即MEA。MEA作為燃料電池最為核心的部件，提高其性能和壽命、降低成本具有非常重要的意義，可以加速PEMFC大規模商業化進程。因此，開發制備工藝更簡單、性能更穩定、成本更低的MEA是研究的主要方向。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種質子交換膜燃料電池膜電極的封裝檢測生產線，可進行整線生產。

本發明采用如下技術方案：

一種質子交換膜燃料電池膜電極的封裝檢測生產線，包括封裝部分和成品檢測設備，所述封裝部分包括五層膜電極組裝裝置和七層膜電極組裝裝置，所述五層膜電極組裝裝置、七層膜電極組裝裝置與成品檢測設備之間采用通用料匣轉運材料，所述五層膜電極組裝裝置的下料料匣為所述七層膜電極組裝裝置的上料料匣，所述七層膜電極組裝裝置的下料料匣為所述成品檢測設備的上料料匣；所述五層膜電極組裝裝置用于進行邊框裁切、邊框與CCM貼合、熱壓、刻印二維碼標識和水氣孔裁切的工序；所述七層膜電極組裝裝置用于進行陰極GDL點膠、陽極GDL點膠、陰極GDL、陽極GDL分別與五層膜電極貼合以及貼合尺寸檢測的工序；所述成品檢測設備用于對成品進行氣密檢測和阻抗檢測。

進一步地，所述五層膜電極組裝裝置包括依次設置的邊框加工工位、上料工位、貼合機構、半成品加工工位以及收料工位；所述邊框加工工位包括有邊框放卷機構、邊框牽引機構、邊框裁切平臺、邊框裁切機構和邊框片料移載機構；所述上料工位包括邊框上料載具、CCM上料載具和CCM視覺定位系統、陰極邊框及CCM移載機構、陽極邊框及貼合半成品移載機構；所述半成品加工工位包括有半成品載具、打標機構、半成品移載機構、熱壓機構、水氣孔裁切機構；所述收料組件包括有成品下料機構、廢料收集匣和成品料匣。

進一步地，所述邊框放卷機構包括傳動機構、放卷桿和離合器，所述放卷桿用于安裝邊框膜卷材，所述離合器用于控制放卷機構的間歇性放卷；所述邊框牽引機構包括有移動機構和平面吸板，所述移動機構帶動所述平面吸板進行往復運動；所述邊框片料移載機構、所述陰極邊框及CCM移載機構、所述陽極邊框及貼合半成品移載機構、所述半成品移載機構和所述成品下料機構均由直線導軌、滑動板、連接件和吸盤結構組成，所述直線導軌與由伺服電機驅動的滑動板連接，所述連接件安裝在所述滑動板上，所述連接件的底部與吸盤結構連接，所述吸盤結構用于吸取物品。