【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池制备，尤其涉及一种膜电极制备方法及膜电极。
技术介绍
1、质子交换膜燃料电池是一种将燃料与氧化剂中的化学能直接高效地转化为电能的发电装置。质子交换膜燃料电池具有能量转化效率高、启动速度快、环境污染小等显著优点，被广泛用于汽车领域、便携式电源以及小型驱动装置等。
2、膜电极是质子交换膜燃料电池的核心组件，膜电极包括质子交换膜，设于质子交换膜相对两侧的阳极催化剂层和阴极催化剂层，设于阳极催化剂层背对质子交换膜一侧的阳极气体扩散层，及设于阴极催化剂层背对质子交换膜一侧的阴极气体扩散层。质子交换膜主要起到传导质子、阻止电子传递和隔离阴阳极反应的作用，催化剂层是燃料和氧化剂进行电化学反应的场所。
3、对质子交换膜的任一侧进行催化剂涂布的同时，对质子交换膜的另一侧进行加热，实现烘干和涂布同步进行。因质子交换膜的结构特殊性，质子交换膜在涂布过程中极易发生溶胀问题，为此，通常在对质子交换膜的一侧进行涂布的同时，采用真空吸附辊对质子交换膜的另一侧进行真空吸附，以利用真空吸附辊来支撑质子交换膜，减小涂布时质子交换膜的变形。
4、但实际应用时发现，对质子交换膜进行催化剂涂布的同时，利用真空吸附辊对质子交换膜进行真空吸附，对真空度的稳定性要求较高，真空度的稳定性会直接影响催化剂涂布时一致性，而在实际涂布过程中对真空度的稳定性控制难度较高。
5、因此，亟需一种膜电极制备方法，以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于
2、本专利技术的另一目的在于提出一种膜电极，以提高膜电极的品质。
3、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
4、一种膜电极制备方法，包括以下步骤：
5、对边框膜进行裁切，以在所述边框膜上形成镂空的活性区域；
6、将所述边框膜压合固定于质子交换膜厚度方向的一侧；
7、对所述边框膜的活性区域进行涂布，以在所述质子交换膜的表面形成催化剂层。
8、作为上述膜电极制备方法的一种优选技术方案，在对所述边框膜的活性区域进行涂布以在所述质子交换膜的一侧表面形成催化剂层的同时，对所述质子交换膜的另一侧进行真空吸附。
9、作为上述膜电极制备方法的一种优选技术方案，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
10、对涂布完成的产品进行烘干处理。
11、作为上述膜电极制备方法的一种优选技术方案，在将所述边框膜压合固定于所述质子交换膜厚度方向的一侧之后，且在对所述边框膜的活性区域进行涂布之前，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
12、对所述边框膜背对所述质子交换膜的一侧喷涂标识码，并记录该标识码。
13、作为上述膜电极制备方法的一种优选技术方案，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
14、识别标识码，对烘干完成的产品进行表征产品质量的参数检测，根据检测数据判断催化剂涂布是否合格，将检测数据、判断结果和标识码建立映射关系并记录该映射关系。
15、作为上述膜电极制备方法的一种优选技术方案，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
16、对气体扩散层的来料进行剪切形成气体扩散层片料；
17、若判断结果为催化剂涂布合格，在对应催化剂层背对质子交换膜的一侧放置气体扩散层片料；若判断结果为催化剂涂布不合格，则对应催化剂层背对质子交换膜的一侧不放置气体扩散层。
18、作为上述膜电极制备方法的一种优选技术方案，采用卷对卷的形式对边框膜进行裁切；和/或，
19、在对所述气体扩散层的来料进行剪切形成所述气体扩散层片料之前，所述气体扩散层以卷料形式来料；和/或，
20、在将所述质子交换膜和所述边框膜压合之前，所述质子交换膜和所述边框膜采用卷料形式来料。
21、作为上述膜电极制备方法的一种优选技术方案，在对所述边框膜进行裁切之后，且在将所述边框膜压合固定于所述质子交换膜厚度方向的一侧之前，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
22、对所述边框膜的一侧进行真空吸附，并在所述边框膜另一侧的非活性区域进行点胶；
23、对点胶后的所述边框膜进行固化。
24、作为上述膜电极制备方法的一种优选技术方案，将阳极边框膜压合固定于质子交换膜的阳极侧后，对质子交换膜阳极侧的活性区域进行催化剂涂布，以在质子交换膜的阳极侧形成阳极催化剂层；之后再将阴极边框膜压合固定于质子交换膜的阴极侧后，对质子交换膜阴极侧的活性区域进行催化剂涂布，以在质子交换膜的阴极侧形成阴极催化剂层；
25、或，将阴极边框膜压合固定于质子交换膜的阴极侧后，对质子交换膜阴极侧的活性区域进行催化剂涂布，以在质子交换膜的阴极侧形成阴极催化剂层；之后再将阳极边框膜压合固定于质子交换膜的阳极侧后，对质子交换膜阳极侧的活性区域进行催化剂涂布，以在质子交换膜的阳极侧形成阳极催化剂层。
26、为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种膜电极，采用上述任一方案所述的膜电极制备方法制成。
27、本专利技术有益效果：本专利技术提供的膜电极制备方法，由于质子交换膜较边框膜软，在对质子交换膜进行催化剂涂布之前，在质子交换膜将要涂布催化剂的侧面压合边框膜，实现由边框膜对质子交换膜提供支撑，在边框膜的活性区域进行涂布，以在质子交换膜的表面形成催化剂层，取代现有技术采用真空吸附辊为质子交换膜提供支撑，从而避免质子交换膜进行催化剂涂布时对质子交换膜进行真空吸附的真空度稳定性对涂布一致性的影响。实际应用时发现产品涂布尺寸的精度能够由≥±1mm提升至≤±0.2mm，大大地提升了产品涂布尺寸的精度，从而提高了涂布一致性。
28、本专利技术提供的膜电极，通过应用上述的膜电极制备方法，提高了膜电极的品质。
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1.一种膜电极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的膜电极制备方法，其特征在于，在对所述边框膜(100)的活性区域(103)进行涂布以在所述质子交换膜(200)的一侧表面形成催化剂层的同时，对所述质子交换膜(200)的另一侧进行真空吸附。
3.根据权利要求1所述的膜电极制备方法，其特征在于，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的膜电极制备方法，其特征在于，在将所述边框膜(100)压合固定于所述质子交换膜(200)厚度方向的一侧之后，且在对所述边框膜(100)的活性区域(103)进行涂布之前，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的膜电极制备方法，其特征在于，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的膜电极制备方法，其特征在于，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的膜电极制备方法，其特征在于，采用卷对卷的形式对边框膜(100)进行裁切；和/或，
8.根据权利要求1至7任一项所述的膜电极制备方法，
9.根据权利要求1至7任一项所述的膜电极制备方法，其特征在于，将阳极边框膜(102)压合固定于质子交换膜(200)的阳极侧后，对质子交换膜(200)阳极侧的活性区域(103)进行催化剂涂布，以在质子交换膜(200)的阳极侧形成阳极催化剂层(402)；之后再将阴极边框膜(101)压合固定于质子交换膜(200)的阴极侧后，对质子交换膜(200)阴极侧的活性区域(103)进行催化剂涂布，以在质子交换膜(200)的阴极侧形成阴极催化剂层(401)；
10.一种膜电极，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的膜电极制备方法制成。
...【技术特征摘要】
1.一种膜电极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的膜电极制备方法，其特征在于，在对所述边框膜(100)的活性区域(103)进行涂布以在所述质子交换膜(200)的一侧表面形成催化剂层的同时，对所述质子交换膜(200)的另一侧进行真空吸附。
3.根据权利要求1所述的膜电极制备方法，其特征在于，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的膜电极制备方法，其特征在于，在将所述边框膜(100)压合固定于所述质子交换膜(200)厚度方向的一侧之后，且在对所述边框膜(100)的活性区域(103)进行涂布之前，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的膜电极制备方法，其特征在于，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的膜电极制备方法，其特征在于，所述膜电极制备方法还包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的膜电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵小震，王英，漆海龙，朱青云，周小草，杨晶，谢晓晓，
申请(专利权)人：中汽创智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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