本实用新型专利技术涉及一种燃料电池膜电极边框真空贴合装置，包括下边框吸附单元、上边框吸附单元、密封垫以及抽真空管路，下边框吸附单元具有两个独立的真空吸附区域，分别为边框吸附区域和CCM吸附区域，边框吸附区域用于吸附膜电极上边框、膜电极下边框，CCM吸附区域用于吸附膜电极CCM；上边框吸附单元具有一个独立的真空吸附区域；密封垫固定在下边框吸附单元表面，上边框吸附单元、密封垫、下边框吸附单元组合形成一个隔离外界的组合腔室；抽真空管路分别用于抽真空吸附膜电极上边框、膜电极下边框和膜电极CCM；本实用新型专利技术可用于手动、半自动、自动化贴合燃料电池膜电极边框，能够减少边框贴合褶皱以及边框贴合夹杂气泡等缺陷。边框贴合褶皱以及边框贴合夹杂气泡等缺陷。边框贴合褶皱以及边框贴合夹杂气泡等缺陷。
【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池膜电极边框真空贴合装置
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][0001]本技术属于氢能领域，具体地说是一种燃料电池膜电极边框真空贴合装置。
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技术介绍
][0002]氢燃料电池用于催化H2、O2将化学能转化成电能，具有高效、环保特点。氢燃料电池核心组件膜电极是提供燃料电池电化学反应区域，由质子交换膜、催化剂和气体扩散层组成，催化剂粘接附着在质子膜上。
[0003]在制备膜电极过程中，需将催化剂制备在质子交换膜上形成涂布催化剂的质子膜CCM(Catalyst coated membrane,简称CCM)，再用两张回字型边框薄膜将CCM四周粘接固定起来，留出催化剂区作为电化学反应场合。膜电极边框贴合缺陷如夹杂气泡和褶皱等问题，将严重影响产品性能和寿命。
[0004]尽管现有文献公开了一些膜电极边框贴合方法，如：燃料电池膜电极边框贴合装置与方法(公开号CN109216724B)、一种膜电极边框贴合方法和贴合装置(公开号CN111009668A)、CCM贴合装置(公开号CN112223878A)。然而，已公开报道的膜电极边框贴合技术，利用真空吸附定位边框薄膜，贴合CCM上、下两侧边框，但装置机构复杂，占地面积大，边框贴合过程中，存在一定的夹杂气泡风险。
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技术实现思路
][0005]本技术的目的就是要解决上述的不足而提供一种燃料电池膜电极边框真空贴合方法，可用于手动、半自动、自动化贴合燃料电池膜电极边框，能够减少边框贴合褶皱以及边框贴合夹杂气泡等缺陷。
[0006]为实现上述目的设计一种燃料电池膜电极边框真空贴合装置，包括下边框吸附单元101、上边框吸附单元107、密封垫109以及抽真空管路，所述下边框吸附单元101具有两个独立的真空吸附区域，分别为边框吸附区域103a和CCM吸附区域103b，所述边框吸附区域103a用于吸附膜电极上边框106、膜电极下边框104，所述CCM吸附区域103b用于吸附膜电极CCM105；所述上边框吸附单元107具有一个独立的真空吸附区域，用于吸附膜电极上边框106；所述密封垫109固定在下边框吸附单元101表面，所述上边框吸附单元107、密封垫109、下边框吸附单元101组合形成一个隔离外界的组合腔室；所述抽真空管路分别连接下边框吸附单元101、上边框吸附单元107，所述抽真空管路分别用于抽真空吸附膜电极上边框106、膜电极下边框104和膜电极CCM105。
[0007]进一步地，所述下边框吸附单元101上设置有抽真空接口一102a、抽真空接口二102b以及边框吸附区域103a、CCM吸附区域103b，所述边框吸附区域103a与CCM吸附区域103b通过隔离密封垫110隔离，所述边框吸附区域103a面积大于膜电极下边框104外形尺寸且小于膜电极上边框106外形尺寸；所述抽真空接口一102a与边框吸附区域103a连通，用于吸附膜电极上边框106、膜电极下边框104；所述抽真空接口二102b与CCM吸附区域103b连通，用于吸附膜电极CCM105；所述组合腔室与下边框吸附单元101的边框吸附区域103a、抽
真空接口一102a相连。
[0008]进一步地，所述边框吸附区域103a外形尺寸边缘大于CCM吸附区域103b外形尺寸边缘2
‑
20mm。
[0009]进一步地，所述密封垫109高度大于下边框吸附单元101表面1
‑
10mm，所述密封垫109周长足以包围膜电极上边框106、膜电极下边框104，所述密封垫109材料选用但不限于三元乙丙或硅胶。
[0010]本技术同现有技术相比，具有如下优点：
[0011](1)本技术针对边框膜与CCM质子膜的厚度、硬度等特性差异较大的特点，分区设置了CCM与边框真空吸附区，采用不同真空度吸附边框膜与质子膜，减小了超薄软的质子膜被过度吸附变形，降低了贴合褶皱风险；
[0012](2)本技术由上、下边框吸附单元和密封垫组合形成得狭窄腔体内的空气量有限，有利于快速、彻底抽离上下边框膜间空气；
[0013](3)本技术在上边框覆盖、降落到下边框吸附单元的真空吸附区后，利用上、下边框外形一大一小特点，可进一步抽离上、下边框薄膜缝隙内残余空气，降低边框贴合夹杂气泡风险；
[0014](4)本技术边框贴合方法结构简单、可靠，可用于手动、半自动、自动化贴合燃料电池膜电极边框，能够减少边框贴合缺陷，值得推广应用。
[附图说明][0015]图1是本技术膜电极上、下边框和CCM的结构示意图；
[0016]图2是本技术下边框吸附单元的结构示意图；
[0017]图3是本技术吸附下边框的结构示意图；
[0018]图4是本技术吸附下边框后再贴合CCM的结构示意图；
[0019]图5是本技术贴合CCM后再贴合上边框的结构示意图；
[0020]图6是本技术中实施例下边框吸附单元的结构示意图；
[0021]图7是本技术中实施例吸附下边框的结构示意图；
[0022]图8是本技术中实施例贴合CCM的结构示意图；
[0023]图9是本技术中实施例贴合上边框的结构示意图；
[0024]图10是本技术贴合装置贴合上下边框效果的结构示意图；
[0025]图11是本技术贴合装置四大部分的结构示意图；
[0026]图中：101、下边框吸附单元 102a、抽真空接口一 102b、抽真空接口二 103a、边框吸附区域 103b、CCM吸附区域 104、膜电极下边框 105、膜电极CCM 106、膜电极上边框 107、上边框吸附单元 108、真空管路 109、密封垫 110、隔离密封垫。
[具体实施方式][0027]本技术提供了一种燃料电池膜电极边框真空贴合装置，包括下边框吸附单元101、上边框吸附单元107、密封垫109以及抽真空管路，下边框吸附单元101具有两个独立的真空吸附区域，分别为边框吸附区域103a和CCM吸附区域103b，边框吸附区域103a用于吸附膜电极上边框106、膜电极下边框104，CCM吸附区域103b用于吸附膜电极CCM105；上边框吸
附单元107具有一个独立的真空吸附区域，用于吸附膜电极上边框106；密封垫109固定在下边框吸附单元101表面，上边框吸附单元107、密封垫109、下边框吸附单元101组合形成一个隔离外界的组合腔室；抽真空管路分别连接下边框吸附单元101、上边框吸附单元107，抽真空管路分别用于抽真空吸附膜电极上边框106、膜电极下边框104和膜电极CCM105。
[0028]该燃料电池膜电极边框真空贴合装置中，下边框吸附单元101上设置有抽真空接口一102a、抽真空接口二102b以及边框吸附区域103a、CCM吸附区域103b，边框吸附区域103a与CCM吸附区域103b通过隔离密封垫110隔离，边框吸附区域103a面积大于膜电极下边框104外形尺寸且小于膜电极上边框106外形尺寸；抽真空接口一102a与边框吸附区本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池膜电极边框真空贴合装置，其特征在于：包括下边框吸附单元(101)、上边框吸附单元(107)、密封垫(109)以及抽真空管路，所述下边框吸附单元(101)具有两个独立的真空吸附区域，分别为边框吸附区域(103a)和CCM吸附区域(103b)，所述边框吸附区域(103a)用于吸附膜电极上边框(106)、膜电极下边框(104)，所述CCM吸附区域(103b)用于吸附膜电极CCM(105)；所述上边框吸附单元(107)具有一个独立的真空吸附区域，用于吸附膜电极上边框(106)；所述密封垫(109)固定在下边框吸附单元(101)表面，所述上边框吸附单元(107)、密封垫(109)、下边框吸附单元(101)组合形成一个隔离外界的组合腔室；所述抽真空管路分别连接下边框吸附单元(101)、上边框吸附单元(107)，所述抽真空管路分别用于抽真空吸附膜电极上边框(106)、膜电极下边框(104)和膜电极CCM(105)。2.如权利要求1所述的燃料电池膜电极边框真空贴合装置，其特征在于：所述下边框吸附单元(101)上设置有抽真空接口一(102a)、抽真空接口二(102b)以及边框吸附区域(103a)、CCM...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜瓦，
申请(专利权)人：上海亿氢科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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