[发明专利]一种燃料电池膜电极生产封装工艺

说明书

本发明公开了一种燃料电池膜电极生产封装工艺，包括以下步骤：（a）为对位装置选择固定柱并且调整固定柱的位置；（b）将裁切下的边框按序每层逐渐装至对位装置上，使用可调压板将需要热封的一侧密封边框进行压平压实；（c）使用热封系统对膜电极密封边框进行预处理；（d）将预处理后的膜电极密封边框吹扫干净；（e）在两层边框间放入质子交换膜，合上两层密封边框，密封边框完成对位；（f）调整膜电极在密封边框中的位置；（g）将整体三层压入上下保护层，进入热压系统热压定型。本发明大大降低了膜电极组装工序的操作难度，降低了生产企业对膜电极组装工人的技术水平要求。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池膜电极生产封装工艺，属于燃料电池技术领域。

背景技术

目前燃料电池行业发展参差不齐，我国与发达国家的技术水平和生产水平存一定距离，燃料电池电堆的型号和尺寸无法统一。在此基础上，如今相关公司或研究机构所加工生产的膜电极的特点一般是尺寸繁杂，数量不大且大多需要独家定做，因此一些为大规模、标准化生产的设计无法得到很好的施展。

由于大规模标准化生产无法满足大量的特殊尺寸定做需求，普遍情况是操作工人手工加工生产燃料电池膜电极，即工人在组装膜电极时将裁切好的质子交换膜封入密封保护边框中，一般使用三明治型的装封方法，即将质子交换膜封于两层密封保护边框之中。在加工过程中，为了后续装堆需要，膜电极上下密封边框需要严格对齐，否则会导致膜电极后续无法嵌入定位柱的问题。此外，质子交换膜由于厚度很薄，且极易吸收空气中的水分导致其变形，因此在组装过程中常常会产生起圈或翻折，使得很难在手工操作的情况下一次成型，对劳动者的操作要求高，效率低下。

现有技术中的专利申请号201210016352.7其设计了利用上下层在密封边框上对应位置施以对位标记，根据阴极对位标记和阳极对未标记在垂直于密封边框平面方向上构成图案，以此实现密封边框的对位操作。此方法仅适用于规模化单一型号膜电极生产，无法灵活应对各种不同型号尺寸的膜电极生产，生产存在弊端。

专利申请号201710134302.1的专利中使用了吸风板将质子交换膜固定，使用定位加工标线对位后，将一张热压边框热压至质子交换膜上，再将整体翻转后操作成型。此方法看似简单易行，但依然需要依靠人工操作将上下密封边框进行对位，且在更换生产的膜电极尺寸后需要重新确定标线。生产灵活性差，产品质量难以控制。

专利申请号201310732881.1，此专利采用了一种“面-面”压合工艺，但在压合前两密封边框未进行有效对位，导致实际操作困难。且以此方法使用压敏胶进行边框制作很容易带入大量气泡，制作的边框稳定性欠佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种燃料电池膜电极生产封装工艺，简单可行，大大降低了膜电极组装工序的操作难度，降低了生产企业对膜电极组装工人的技术水平要求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种燃料电池膜电极生产封装工艺，其特征是，包括以下步骤：

（a）为对位装置选择固定柱并且调整固定柱的位置；

（b）将裁切下的边框按序每层逐渐装至对位装置上，使用可调压板将需要热封的一侧密封边框进行压平压实；

（c）使用热封系统，进行侧向热封处理，处理后密封边框自行固定对位，得到预处理后的膜电极密封边框；

（d）将预处理后的膜电极密封边框在干净保护垫片上摊平，打开两层密封边框，使用气吹吹扫干净；

（e）在两层边框间放入质子交换膜，合上两层密封边框，密封边框完成对位；

（f）调整膜电极在密封边框中的位置，使其居中，轻微移动密封边框改变质子交换膜和密封边框间的位置关系；

（g）将整体三层压入上下保护层，进入热压系统热压定型；