本发明专利技术提供了一种燃料电池用膜电极的生产、检测及控制的系统装置及系统方法。所述系统包括依次连接的催化剂浆料的在线生产及在线检测子系统、CCM成品的在线生产及在线检测子系统、五合一膜电极的在线生产及在线检测子系统以及七合一膜电极的在线生产及在线检测子系统，所述系统还包括控制子系统，所有的在线生产及在线检测子系统均与所述控制子系统连接，所述子系统间的连接为所述子系统的在线生产单元间的连接。本发明专利技术提供的系统可实时检测膜电极全生产过程的产品状态，避免不合格的过程产品流入到下一工序，还通过控制子系统优化制备过程，以制备得到合格产品，且可实现连续性生产，减少了人力负担。减少了人力负担。减少了人力负担。
【技术实现步骤摘要】
燃料电池用膜电极的生产、检测及控制的系统装置及系统方法
[0001]本专利技术属于燃料电池
，涉及一种燃料电池用膜电极的生产、检测及控制的系统装置及系统方法。
技术介绍
[0002]燃料电池膜电极生产线是燃料电池膜电极质量控制、成本降低和批量生产的关键。其中，膜电极的质量控制需要依托监测设备。目前，膜电极批量生产线的检测设备不足，无法实时检测过程产品的质量，只能通过离线检测方式进行检测，例如催化剂浆料检测只能通过人工取样，然后到试验室进行检测，缺乏时效性；另外，目前的膜电极生产线只具备不合格产品识别能力和标记功能，无法对产品进行快速改善，缺乏相关膜电极生产工艺参数的在线调节功能和膜电极生产控制策略。
[0003]目前，膜电极批量生产线的检测设备不足，无法实时检测过程产品的质量，只能通过离线检测方式进行检测，例如催化剂浆料检测只能通过人工取样，然后到试验室进行检测，缺乏时效性；另外，目前的膜电极生产线只具备不合格产品识别能力和记录功能，无法对产品进行快速改善，缺乏相关膜电极生产工艺参数的在线调节功能和膜电极生产控制策略。目前膜电极批量生产线一般不包含催化剂浆料制备系统，未实现膜电极生产的全制备流程联线，生产效率有待提升，由此也导致不同制造模块有单独的控制系统，各制备过程检测信息互通性差，易造成前序不合格产品流入到下一工序，造成成本损失。
[0004]CN109904496A提出一种在燃料电池膜电极批量制备生产线上在线检测催化层担量的方法。由于目前燃料电池中常用的催化剂以铂元素为核心，因此在线检测时主要以确定铂元素的量为准。通常催化剂只存在于膜电极的催化层中，该方法主要针对所制备的催化层进行检测。具体为在膜电极生产线中引入X射线荧光光谱仪，利用光谱仪对二维区域上的铂元素的定量识别，对所制备催化层中铂元素进行定量，进而确定所生产膜电极的催化剂担量。
[0005]CN210347486U提供了一种膜电极缺陷在线检测设备，包括壳体，设置在壳体内腔底部且设置有面光源的检测台，设置在检测台上方的检测器，以及多个导向辊；所述壳体位于X向的两个侧壁上各开设有一个沿Y向延伸的开口，两个开口对称设置且高度位于检测台与检测器之间；所述导向辊用于使连续的膜电极穿过两个开口；所述检测器包括图像采集装置和激光测距仪组合，激光测距仪组合能够对膜电极整个宽度方向上的位置进行测距；检测器与上位机通信连接。
[0006]上述文献均仅对膜电极的铂载量或尺寸单一参数进行测量，缺乏膜电极批量生产过程中的过程成品的检测，且测量设备只是结果测试和记录功能，不具备工艺优化功能。
[0007]因此，如何同步实现膜电极全线制备过程中的评估以及优化，得到满足条件的性能优异的产品，是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的在于提供一种燃料电池用膜电极的生产、检测及控制的系统装置及系统方法。本专利技术提供的系统可实时检测膜电极全生产过程的产品状态，避免不合格的过程产品流入到下一工序，同时，本专利技术的系统内还设计了相应膜电极制备工艺控制策略，通过监测到的过程产品质量来调控工艺参数，优化制备过程，以制备得到合格产品，且可实现连续性生产，减少了人力负担。
[0009]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种燃料电池用膜电极的在线生产、在线检测及同步控制的系统装置，所述系统装置包括依次连接的催化剂浆料的在线生产及在线检测子系统、CCM成品的在线生产及在线检测子系统、五合一膜电极的在线生产及在线检测子系统以及七合一膜电极的在线生产及在线检测子系统，所述系统还包括控制子系统，所有的在线生产及在线检测子系统均与所述控制子系统连接，所述子系统间的连接为所述子系统的在线生产单元间的连接。
[0011]本专利技术提供的系统可实时检测膜电极全生产过程的产品状态，避免不合格的过程产品流入到下一工序，同时，本专利技术的系统内还设计了相应膜电极制备工艺控制策略，通过监测到的过程产品质量来调控工艺参数，优化制备过程，以制备得到合格产品，且可实现连续性生产，减少了人力负担。
[0012]本专利技术提供的系统，为膜电极制备的全过程，即从原料到成品，且可以实现连续化生产，且控制子系统可实现对不同结构的子系统中的产品的分析以及控制。
[0013]优选地，所述催化剂浆料的在线生产及在线检测子系统包括依次连接的催化剂浆料在线生产单元和催化剂浆料在线检测单元，所述控制子系统同时连接所述催化剂浆料在线生产单元以及催化剂浆料在线检测单元。
[0014]本专利技术中，催化剂浆料在线生产单元、催化剂浆料在线检测单元和控制子系统间可循环实现生产检测以及分析控制的功能。
[0015]优选地，所述催化剂浆料在线检测单元包括测温仪、粒径测量仪、粘度计和固含量测量仪。
[0016]优选地，CCM成品的在线生产及在线检测子系统包括依次连接的CCM成品在线生产单元和CCM成品在线检测单元，所述控制子系统同时连接所述CCM成品在线生产单元和所述CCM成品在线检测单元。
[0017]本专利技术中，CCM成品在线生产单元、CCM成品在线检测单元和控制子系统间可循环实现生产检测以及分析控制的功能。
[0018]优选地，所述CCM成品在线检测单元包括高精度重量测量仪和CCD视觉检测仪。
[0019]优选地，所述五合一膜电极的在线生产及在线检测子系统包括依次连接的五合一膜电极在线生产单元和五合一膜电极在线检测单元，所述控制子系统同时连接所述五合一膜电极在线生产单元和所述五合一膜电极在线检测单元。
[0020]本专利技术中，五合一膜电极在线生产单元、五合一膜电极在线检测单元和控制子系统间可循环实现生产检测以及分析控制的功能。
[0021]优选地，所述五合一膜电极在线检测单元包括气密性测试设备和CCD视觉检测仪。
[0022]优选地，所述七合一膜电极的在线生产及在线检测子系统包括依次连接的七合一
膜电极在线生产单元和七合一膜电极在线检测单元，所述控制子系统同时连接所述七合一膜电极在线生产单元和所述七合一膜电极在线检测单元。
[0023]本专利技术中，七合一膜电极在线生产单元、七合一膜电极在线检测单元和控制子系统间可循环实现生产检测以及分析控制的功能。
[0024]优选地，所述七合一膜电极在线检测单元包括测厚仪、开路电压测试设备和CCD视觉检测仪。
[0025]本专利技术提供的系统，每个子系统均可以与控制子系统间循环实现生产检测和分析控制的功能。
[0026]第二方面，一种燃料电池用膜电极的在线生产、在线检测及同步控制的系统方法，所述系统方法采用如第一方面所述的燃料电池用膜电极的在线生产、在线检测及同步控制的系统装置进行，所述系统方法包括：
[0027]依次将催化剂浆料的在线生产及在线检测子系统、CCM成品的在线生产及在线检测子系统、五合一膜电极的在线生产及在线检测子系统以及七合一膜电极的在线生产及在线检测子系统进行在线生产以及在线生产后的产品的检测，同本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用膜电极的在线生产、在线检测及同步控制的系统装置，其特征在于，所述系统装置包括依次连接的催化剂浆料的在线生产及在线检测子系统、CCM成品的在线生产及在线检测子系统、五合一膜电极的在线生产及在线检测子系统以及七合一膜电极的在线生产及在线检测子系统，所述系统还包括控制子系统，所有的在线生产及在线检测子系统均与所述控制子系统连接，所述子系统间的连接为所述子系统的在线生产单元间的连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池用膜电极的在线生产、在线检测及同步控制的系统装置，其特征在于，所述催化剂浆料的在线生产及在线检测子系统包括依次连接的催化剂浆料在线生产单元和催化剂浆料在线检测单元，所述控制子系统同时连接所述催化剂浆料在线生产单元以及催化剂浆料在线检测单元；优选地，所述催化剂浆料在线检测单元包括测温仪、粒径测量仪、粘度计和固含量测量仪。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池用膜电极的在线生产、在线检测及同步控制的系统装置，其特征在于，CCM成品的在线生产及在线检测子系统包括依次连接的CCM成品在线生产单元和CCM成品在线检测单元，所述控制子系统同时连接所述CCM成品在线生产单元和所述CCM成品在线检测单元；优选地，所述CCM成品在线检测单元包括高精度重量测量仪和CCD视觉检测仪。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的燃料电池用膜电极的在线生产、在线检测及同步控制的系统装置，其特征在于，所述五合一膜电极的在线生产及在线检测子系统包括依次连接的五合一膜电极在线生产单元和五合一膜电极在线检测单元，所述控制子系统同时连接所述五合一膜电极在线生产单元和所述五合一膜电极在线检测单元；优选地，所述五合一膜电极在线检测单元包括气密性测试设备和CCD视觉检测仪。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的燃料电池用膜电极的在线生产、在线检测及同步控制的系统装置，其特征在于，所述七合一膜电极的在线生产及在线检测子系统包括依次连接的七合一膜电极在线生产单元和七合一膜电极在线检测单元，所述控制子系统同时连接所述七合一膜电极在线生产单元和所述七合一膜电极在线检测单元；优选地，所述七合一膜电极在线检测单元包括测厚仪、开路电压测试设备和CCD视觉检测仪。6.一种燃料电池用膜电极的在线生产、在线检测及同步控制的系统方法，其特征在于，所述系统方法采用如权利要求1
‑
5任一项所述的燃料电池用膜电极的在线生产、在线检测及同步控制的系统装置进行，所述系统方法包括：依次将催化剂浆料的在线生产及在线检测子系统、CCM成品的在线生产及在线检测子系统、五合一膜电极的在线生产及在线检测子系统以及七合一膜电极的在线生...
【专利技术属性】
技术研发人员：金守一，韩令海，赵洪辉，盛夏，李金成，汝春宇，潘兴龙，刘颖，许德超，丁磊，王宇鹏，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。