一种燃料电池膜电极连续批量化生产方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种燃料电池膜电极连续批量生产方法和装置，所述装置包括电解质膜放卷、盖膜剥离、浆料供给、催化层涂布、干燥、边框膜放卷、边框膜热压合、底膜剥离、膜翻转、膜电极收卷等系统。利用装置对电解质膜进行卷对卷连续涂布和边框膜压合，第一催化层干燥完成后，进行边框膜放卷和热压合，然后剥离底膜并翻转，进行电解质膜第二催化层涂布，干燥后进行边框膜压合。利用该方法实现电解质膜两面直接涂布催化层，相比喷涂技术可提高生产效率，相比催化层转印技术可提高催化层成品率，将催化层制备与边框压合两个环节结合，实现膜电极生产连续化，提高生产效率，利于实现膜电极批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池膜电极连续批量化生产方法和装置
本专利技术属于燃料电池及膜电极生产
，具体涉及一种用于燃料电池膜电极批量化生产的方法和装置。
技术介绍
燃料电池是一种高效、环保的能量转换装置，在交通运输、分布式发电等多个领域具有广泛应用前景。膜电极是燃料电池核心部件，主要由电解质膜、催化剂层、密封边框和气体扩散层等组成，膜电极的性能和产量决定了燃料电池的性能和产量。目前，燃料电池已经进入大规模推广初期阶段，迫切需求可以满足批量化生产膜电极的工艺方法和装置。目前，燃料电池膜电极比较普遍使用的制备方法是CCM法，首先将催化剂分别涂敷于电解质膜的两侧，形成CCM，然后将CCM置于两片气体扩散层之间，与密封框一起热压形成膜电极。该方法直接将催化剂涂敷于电解质膜的表面制备催化剂层，催化剂与电解质膜接触好，可提高电池性能，该方法催化剂利用率也较高，可以降低成本。在制备膜电极CCM过程中，催化剂层主要通过喷涂、涂布等方法制备。喷涂装置或喷涂方式应用范围有限，一般适合小面积、小批量的生产需求而且喷涂速度慢，需要多次重复完成，不能实现连续生产，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池膜电极连续生产方法，生产膜电极所使用的电解质膜具有A面和B面，所述B面复合有底膜，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/na)在电解质膜的A面涂布第一催化剂层；/nb)将边框膜I与电解质膜的A面进行热压合；/nc)剥离电解质膜B面的底膜；/nd)在电解质膜的B面涂布第二催化剂层；/ne)将边框膜II与电解质膜的B面进行热压合；/n所述边框膜I和边框膜II的裁切区域分别与第一催化剂层和第二催化剂层的涂布区域相适配。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池膜电极连续生产方法，生产膜电极所使用的电解质膜具有A面和B面，所述B面复合有底膜，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
a)在电解质膜的A面涂布第一催化剂层；
b)将边框膜I与电解质膜的A面进行热压合；
c)剥离电解质膜B面的底膜；
d)在电解质膜的B面涂布第二催化剂层；
e)将边框膜II与电解质膜的B面进行热压合；
所述边框膜I和边框膜II的裁切区域分别与第一催化剂层和第二催化剂层的涂布区域相适配。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一催化剂层和第二催化剂层的涂布区域相对应；
所述边框膜I的厚度大于等于第一催化剂层的厚度，所述边框膜II的厚度大于等于第二催化剂层的厚度。


3.一种燃料电池膜电极连续批量化生产装置，其特征在于，所述装置具有传送机构，沿着传送的方向依次设有与所述传送机构相配合的电解质膜放卷系统、第一催化剂层涂布系统、隧道干燥系统I、边框膜I放卷系统、边框膜I热压合系统、底膜剥离系统、膜翻转系统、第二催化剂层涂布系统、隧道干燥系统II、边框膜II放卷系统、边框膜II热压合系统和膜电极收卷系统；
所述第一催化剂层涂布系统设有催化剂浆料I供给系统；所述第二催化剂层涂布系统设有催化剂浆料II供给系统。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括盖膜剥离系统，所述盖膜剥离系统位于电解质膜放卷系和第一催化剂层涂布系统之间。


5.一种利用权利要求3所述装置连续批量化生产膜电极的方法，生产膜电极所使用的电解质膜具有A面和B面，所述B面复合有底膜，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：将电解质膜的料卷放置于电解质膜放卷系统；通过催化剂浆料I的连续供给，在电解质膜B面底膜的支撑下进行电解质膜A面的第一催化剂层的涂布；第一催化剂层经过隧道干燥系统I进行干燥处理；
步骤2：通过边框膜I放卷系统将预裁好的边框膜I放卷，并贴合到...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪杰，邵志刚，郝金凯，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21