[发明专利]质子膜单元的制作装置与质子膜单元

说明书

本申请提供了一种质子膜单元的制作装置与质子膜单元。该制作装置包括：可移动的第一真空吸附板，包括相对设置的第一吸附表面与第二吸附表面，第一吸附表面和第二吸附表面分别用于真空吸附第一待贴合物和第二待贴合物，第一真空吸附板具有第一位置与第二位置；第二真空吸附板，可移动地设置于热压区内，第二位置位于热压区内，当第一真空吸附板位于第二位置时，第二真空吸附板真空吸附第一待贴合物；第三真空吸附板，当第一真空吸附板位于第二位置时，第三真空吸附板真空吸附第二待贴合物，第二真空吸附板与第三真空吸附板相向运动以将第一待贴合物与第二待贴合物对准贴合。该制作装置避免了现有技术中的质子膜单元的制作过程中质子膜容易变形的问题。

技术领域

本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种质子膜单元的制作装置与质子膜单元。

背景技术

燃料电池膜电极的保护边框膜设置在质子膜的一侧，与质子膜形成质子膜单元，保护边框膜主要起着承载质子膜和密封的作用，在质子膜燃料电池中需要在60～80℃，60％～100％湿度的环境中长期使用，更需要对氢气、空气(或者氧气)以及水起到非常好的阻隔性。

现有技术方案中，该质子膜单元主要有以下两种结构：

(1)第一种是双层结构，如图1所示，其包括依次叠置设置的保护边框膜01与质子膜02。

该种结构制作简单，保护边框膜与质子膜之间依靠胶黏剂粘结，但该结构中未在质子膜的两侧对称设置保护边框膜，在燃料电池堆的装配过程中质子膜的两侧受力不均，容易造成质子膜产生形变进而形成内应力，影响了膜电极的使用寿命。

(2)第二种为三层结构，如图2所示，其包括两个边框保护膜01与设置在二者之间的质子膜02。

该结构中，两个保护边框膜对称地设置在质子膜的两侧，使得质子膜的两侧受力均匀，质子膜不容易发生形变，有利于膜电极在电池堆中的长期使用。

为了进一步达到商业化应用的需求，第二种结构需要具备以下基本性能要求：

保护边框膜复合区域平整，无气泡；

复合精度要求高，两个保护边框膜之间的复合偏差(对位偏差)≤0.2mm，保护边框膜与质子膜的复合偏差≤0.1mm；

能完全实现自动化制造。

但是，现有技术中，由于保护边框膜待贴合质子膜的表面上涂布有胶水，在复合过程中难以完全做到无气泡。另外，保护边框膜和质子膜均较薄，仅有10～50μm，且质子膜在空气氛围中容易吸潮而发生形变，对于膜片复合的高精度以及实现全自动化制造难度较大。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种质子膜单元的制作装置与质子膜单元，以解决现有技术中质子膜单元的制作过程中质子膜容易变形的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种质子膜单元的制作装置，该制作装置包括：可移动的第一真空吸附板，包括相对设置的第一吸附表面与第二吸附表面，上述第一吸附表面用于真空吸附第一待贴合物，上述第二吸附表面用于真空吸附第二待贴合物，上述第一真空吸附板具有第一位置与第二位置，上述第一真空吸附板在上述第一位置与上述第二位置之间移动；第二真空吸附板，可移动地设置于上述第一位置的一侧的热压区内，上述第二位置位于上述热压区内，当上述第一真空吸附板位于上述第二位置时，上述第二真空吸附板真空吸附上述第一真空吸附板上的上述第一待贴合物；第三真空吸附板，可移动地设置于上述热压区内，当上述第一真空吸附板位于上述第二位置时，上述第三真空吸附板真空吸附上述第一真空吸附板上的上述第二待贴合物，上述第二真空吸附板与上述第三真空吸附板相向运动以将上述第一待贴合物与上述第二待贴合物对准贴合。

进一步地，上述第二真空吸附板还具有加热功能，和/或上述第三真空吸附板还具有加热功能。