[发明专利]膜电极的制备系统、膜电极的制备方法及燃料电池

权利要求书

1.一种膜电极的制备系统，其特征在于，包括：

边框薄膜制备系统(10)，用于形成具有镂空区域的边框薄膜；

层压系统(20)，用于将所述边框薄膜分别设置于质子交换膜的两侧并进行层压，形成复合薄膜；

催化剂喷涂系统(30)，用于对所述复合薄膜的两侧表面喷涂催化剂，形成所述膜电极；

其中，所述边框薄膜制备系统(10)、所述层压系统(20)和所述催化剂喷涂系统(30)沿物料的传输方向依次设置，

还包括传输装置(40)，所述传输装置(40)用于传输物料，所述传输装置(40)包括第一传输装置，所述边框薄膜制备系统(10)包括沿所述第一传输装置的传输方向依次设置的放卷设备(110)、胶黏剂涂布设备(120)、干燥设备(130)和模切设备(140)，

所述层压系统(20)包括辊压机(210)，所述传输装置(40)还包括与所述第一传输装置连接的第二传输装置，用于将所述边框薄膜和所述质子交换膜送入所述辊压机(210)中。

2.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述干燥设备(130)为烘箱，所述烘箱中烘道的长度为3～15m。

3.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述传输装置(40)还包括与所述第二传输装置连接的第三传输装置，所述催化剂喷涂系统(30)包括沿所述第三传输装置的传输方向依次设置的催化剂喷涂设备和收卷设备(320)，所述第三传输装置与所述第二传输装置连接。

4.根据权利要求3所述的制备系统，其特征在于，所述催化剂喷涂设备包括第一喷涂组件(311)和第二喷涂组件(312)，所述第一喷涂组件(311)和所述第二喷涂组件(312)相对设置于所述第三传输装置的两侧。

5.一种膜电极的制备方法，其特征在于，采用权利要求1至4中任一项所述的制备系统，所述制备方法包括以下步骤：

S1，将预制薄膜形成具有镂空区域的边框薄膜；

S2，将所述边框薄膜分别设置于质子交换膜的两侧并进行层压，形成复合薄膜；

S3，对所述复合薄膜的两侧表面喷涂催化剂，形成所述膜电极。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述预制薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或聚萘二甲酸乙二醇酯膜。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

步骤S11，在所述预制薄膜的一侧表面涂布胶黏剂，以形成胶黏层；

步骤S12，对所述预制薄膜和所述胶黏层进行干燥处理，以形成固化薄膜；

步骤S13，对所述固化薄膜进行模切处理，以得到所述边框薄膜。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S11中，所述胶黏剂在所述一侧表面的涂布速率为1～3m/min。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S11中，所述胶黏剂包括环氧树脂、聚醋酸乙烯、聚丙烯酸树脂和聚乙烯醇缩丁醛中的任一种或多种。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述胶黏层的厚度为5～100μm。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S12中，所述干燥处理的温度为50～130℃。

12.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

步骤S21，将两个所述边框薄膜分别设置于所述质子交换膜的两侧，以形成待层压薄膜；

步骤S22，对所述待层压薄膜进行层压，所述层压的温度为50～80℃，压力为0.1～0.2MPa。

13.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述膜电极用于制备燃料电池，所述边框薄膜的镂空区域的面积与预设的燃料电池的反应区域的面积相等。