一种燃料电池膜电极的生产方法技术

本申请提供一种燃料电池膜电极的生产方法，属于膜电极生产技术领域。膜电极的生产方法包括：将膜组件的第一表面固定在第一边框上。将膜组件的第二表面固定在第二边框上。将第一扩散层固定在第一边框的背离膜组件的一侧。将第二扩散层固定在第二边框的背离3CCM的一侧。其中，在固定膜组件、第一扩散层和第二扩散层时，均在同一对位基准下进行。此膜电极的生产方法在将膜组件、第一扩散层和第二扩散层固定在第一边框和第二边框上的时候，均在同一对位基准下进行定位安装，可以增加膜电极的对位精度，提高生产效率。

A production method of membrane electrode for fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池膜电极的生产方法
本申请涉及燃料电池
，具体而言，涉及一种燃料电池膜电极的生产方法。
技术介绍
由于燃料电池具有方便、清洁、高效、环保等优越条件，随着行业的不断发展和壮大，对膜电极的质量要求越来越高，产量需求越来越大，这就对膜电极的制造工艺和方法提出了更高的要求，而目前的生产工艺还存在很多不足之处。现有技术中，燃料电池膜电极的制备可以是通过人工进行对位，先人工对位将3CCM(中间为质子交换膜，质子交换膜的两表面均形成有催化剂层)中质子交换膜的第一表面粘贴在第一边框上，然后人工对位将3CCM中质子交换膜的第二表面粘贴在第二边框上；然后人工对位将第一扩散层(第一GDL片材)粘贴在第一边框的远离3CCM的一侧，然后人工对位将第二扩散层(第二GDL片材)粘贴在第二边框的远离3CCM的一侧。最后人工对位再进行冲孔形成功能孔(例如：燃料气体孔、氧化气体孔和冷却剂孔)。由于每次安装的时候都要通过人眼进行对位，对位基准不统一，存在对位精度不良的技术问题。对位精度不良的膜电极，在后续进行电堆组装时，会严重影响MEA的发电性能和电堆的使用寿命。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种燃料电池膜电极的生产方法，膜电极在生成过程中对位基准统一，对位精度高。本申请实施例提供一种燃料电池膜电极的生产方法，包括：将膜组件的第一表面固定在第一边框上。将膜组件的第二表面固定在第二边框上。将第一扩散层固定在第一边框的背离膜组件的一侧。将第二扩散层固定在第二边框的背离膜组件的一侧。其中，在固定膜组件、第一扩散层和第二扩散层时，均在同一对位基准下进行。由于在膜电极生产过程中，每一步骤均在同一对位基准下进行，对位精度高，基准统一，对每个生产工序都采用同一标准，能够保证±0.1mm的对位精度，比传统方法±0.5mm的对位精度有很大的提高，减小了膜电极的露黑(露催化剂层)、露白(露质子交换膜)的可能性，提高了膜电极的发电性能。在一种可能的实施方式中，同一对位基准为第一边框，生产方法包括：先将膜组件与第一边框对位，并将膜组件的第一表面固定在第一边框上。再将第二边框与第一边框对位，并将膜组件的第二表面固定在第二边框上。然后将第一扩散层与第一边框对位，将第一扩散层固定在第一边框的背离膜组件的一侧。然后将第二扩散层与第一边框对位，将第二扩散层固定在第二边框的背离膜组件的一侧。使用第一边框作为同一对位基准，在生产膜电极的每一工序中，都与第一边框进行对位，不需要更换对位基准，达到实现同一对位基准的目的。在一种可能的实施方式中，在第一边框和第二边框上预先形成定位基准孔，在固定膜组件的边框夹具平台上设置有与定位基准孔对应的第一定位件。将膜组件与第一边框对位的步骤包括：将膜组件与第一定位件对位，并将第一边框的定位基准孔套设于第一定位件。将第二边框与第一边框对位的步骤包括：通过将第二边框的定位基准孔与第一边框的定位基准孔均套设于第一定位件。由于膜组件与第一边框之间通过第一定位件对位，由于第一边框的定位基准孔套设于第一定位件，第二边框的定位基准孔也套设于第一定位件，第一边框和第二边框之间也通过第一定位件对位，通过第一定位件与定位基准孔的配合作用，所以，在将膜组件固定在第一边框和第二边框之间时，均通过同一对位基准下进行，对位精度高。在一种可能的实施方式中，将膜组件与第一定位件对位的步骤包括：将膜组件吸附在真空吸附平台的表面，然后移动真空吸附平台使膜组件与第一定位件对位。由于在移动真空吸附平台的时候，真空吸附平台上的膜组件的对位基准为第一定位件，第一边框与膜组件的第一表面固定时的对位基准也为同一第一定位件，所以，在移动膜组件的时候，也与其他工序在同一对位基准上，对位精度高。在一种可能的实施方式中，在固定第一扩散层和第二扩散层的扩散层夹具平台上设置有与定位基准孔对应的第二定位件。将第一扩散层与第一边框对位的步骤包括：将第二边框的定位基准孔与第一边框的定位基准孔同时套设于第二定位件，然后使第一扩散层与第一边框对位。将第二扩散层与第一边框对位的步骤包括：将第二边框的定位基准孔与第一边框的定位基准孔同时套设于第二定位件，然后使第二扩散层与第一边框对位。由于在将第一扩散层与第一边框对位以及第二扩散层与第二边框对位时，均通过第二定位件与定位基准孔的配合作用实现，所以，在安装第一扩散层和第二扩散层的对位基准一致。由于在安装膜组件时，通过第一定位件与定位基准孔的配合作用实现，且安装扩散层时的定位基准孔与安装膜组件时的定位基准孔一致，所以，能够实现同一对位基准，对位精度高。在一种可能的实施方式中，生产方法包括：将第一边框的定位基准孔套设于第一定位件上，并使膜组件的第一表面固定在第一边框上。将第一边框翻面并使第一边框的定位基准孔继续套设于第一定位件。将第二边框的定位基准孔套设于第一定位件，并使膜组件的第二表面固定在第二边框上。将第一边框的定位基准孔和第二边框的定位基准孔同时套设于第二定位件，并将第一扩散层固定在第一边框的远离膜组件的一侧。将第一边框和第二边框翻面，并使第一边框的定位基准孔和第二边框的定位基准孔同时套设于第二定位件。将第二扩散层固定在第二边框的远离膜组件的一侧。在安装膜组件的时候，第一边框的定位基准孔和第二边框的定位基准孔均套设于第一定位件，由于在将第一边框与膜组件的第一表面固定、将第一边框翻面以及将第二边框与膜组件的第二表面固定时，均套在同一边框夹具平台的第一定位件上，说明上述三个步骤的对位基准均一致。在固定第一扩散层，将第一边框和第二边框翻面、以及固定第二扩散层的时候，均套设于同一扩散层夹具平台的第二定位件，说明这三个步骤的对位基准也一致。由于套在第一定位件上的定位基准孔与套在第二定位件上的定位基准孔为同一定位基准孔，所以，整个生产过程的对位基准为同一对位基准，从而可以使对位精度更高。在一种可能的实施方式中，在使第二扩散层与膜组件中的第二催化剂层对应之后，生产方法还包括：在第一边框和第二边框上形成功能孔，其中，功能孔包括燃料气体孔、氧化气体孔和冷却剂孔中的至少一种。在形成功能孔时使用的对位基准与固定膜组件时使用的对位基准为同一对位基准。在形成功能孔的时候，与固定膜组件、第一扩散层和第二扩散层时均在同一基准下进行，使得到的膜电极的精度更高，发电性能更好。在一种可能的实施方式中，同一对位基准为第一边框，在第一边框和第二边框上形成功能孔的步骤包括：将形成功能孔的刀模与第一边框对位，然后通过刀模在第一边框和第二边框上形成功能孔。由于刀模与第一边框对位，所以，形成功能孔的对位基准也是第一边框，可以使制备膜电极的各个工序在同一对位基准下进行，对位精度高。在一种可能的实施方式中，在第一边框和第二边框上预先形成定位基准孔，在切削平台上设置有与定位基准孔对应的第三定位件。将形成功能孔的刀模与第一边框对位的步骤包括：通过将第二边框的定位基准孔与第一边框的定位基准孔同时套设于第三定位件。在使用刀模进行切削的时候，第一边框和第二边框的定位基准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池膜电极的生产方法，其特征在于，包括：/n将膜组件的第一表面固定在第一边框上；/n将所述膜组件的第二表面固定在第二边框上；/n将第一扩散层固定在所述第一边框的背离所述膜组件的一侧；/n将第二扩散层固定在所述第二边框的背离所述膜组件的一侧；/n其中，在固定所述膜组件、所述第一扩散层和所述第二扩散层时，均在同一对位基准下进行。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池膜电极的生产方法，其特征在于，包括：
将膜组件的第一表面固定在第一边框上；
将所述膜组件的第二表面固定在第二边框上；
将第一扩散层固定在所述第一边框的背离所述膜组件的一侧；
将第二扩散层固定在所述第二边框的背离所述膜组件的一侧；
其中，在固定所述膜组件、所述第一扩散层和所述第二扩散层时，均在同一对位基准下进行。


2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述同一对位基准为所述第一边框，所述生产方法包括：
先将所述膜组件与所述第一边框对位，并将所述膜组件的第一表面固定在所述第一边框上；
再将所述第二边框与所述第一边框对位，并将所述膜组件的第二表面固定在第二边框上；
然后将第一扩散层与所述第一边框对位，将第一扩散层固定在所述第一边框的背离所述膜组件的一侧；
然后将第二扩散层与所述第一边框对位，将第二扩散层固定在所述第二边框的背离所述膜组件的一侧。


3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，在所述第一边框和所述第二边框上预先形成定位基准孔，在固定所述膜组件的边框夹具平台上设置有与所述定位基准孔对应的第一定位件；
将所述膜组件与所述第一边框对位的步骤包括：将膜组件与所述第一定位件对位，并将所述第一边框的所述定位基准孔套设于所述第一定位件；
将所述第二边框与所述第一边框对位的步骤包括：通过将所述第二边框的定位基准孔与所述第一边框的定位基准孔均套设于所述第一定位件。


4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，将膜组件与所述第一定位件对位的步骤包括：将所述膜组件吸附在真空吸附平台的表面，然后移动所述真空吸附平台使所述膜组件与所述第一定位件对位。


5.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，在固定所述第一扩散层和所述第二扩散层的扩散层夹具平台上设置有与所述定位基准孔对应的第二定位件；
将第一扩散层与所述第一边框对位的步骤包括：将所述第二边框的定位基准孔与所述第一边框的定位基准孔同时套设于所述第二定位件，然后使第一扩散层与所述第一边框对位；
将第二扩散层与所述第一边框对位的步骤包括：将所述第二边框的定位基准孔与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周涛，田明星，宛朝辉，艾勇诚，尹红兵，刘昌伟，
申请(专利权)人：武汉理工氢电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42