[发明专利]氢燃料电池膜电极组件热压除气防皱方法及装置

说明书

一种氢燃料电池膜电极组件热压除气防皱方法及装置，其中装置包括机架、直线驱动源、热压板系统和真空吸板，所述机架包括支柱和安装板，所述直线驱动源设置在所述安装板上，所述热压板系统设在直线驱动源的驱动轴的下端，真空吸板设在所述热压板系统的下方，所述真空吸板被分成位于中央的膜电极组件固定区域和围绕所述膜电极组件固定区域四周设置的真空抽气区域，所述真空抽气区域与负压源连通。本发明具有可防止膜电极组件热压时的气泡和褶皱的产生，使热压后的膜电极组件保证平整且无气泡的优点。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池领域，尤其是一种氢燃料电池膜电极组件热压除气防皱方法及装置。

背景技术

氢燃料电池是一种把氢燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。由于氢燃料电池是通过电化学反应把氢燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高；另外，氢燃料电池用氢燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的水对环境没有污染。从保护生态环境的角度来看，氢燃料电池是最有发展前途的发电技术。

膜电极组件，即MEA（Membrane Electrode Assembl ies）是氢燃料电池的核心组件，它是由氢燃料电池的CCM膜电极，以及位于CCM膜电极两侧的气体扩散层组合而成的。

现有技术中，氢燃料电池膜电极组件是将CCM膜电极与位于CCM膜电极两侧的气体扩散层热压而成的，而热压的效果直接影响着膜电极组件的良品率，其中属膜电极组件在热压时，产生的气泡跟褶皱对膜电极组件的影响最为严重。目前，膜电极组件的热压大多采用在膜电极组后的上下面上覆盖铁氟龙高温布后，人工送入热辊压装置进行辊热压，此方法不仅生产效率低，而且很容易产生气泡和褶皱现象；另外，也有人采用上下压板贴白卡纸方式，对膜电极组件进行平热压的，也不能很好地保证彻底除尽膜电极组件内气泡和平热压时膜电极组件的形态。

发明内容

为了解决上述问题，本发明向社会提供一种可防止膜电极组件热压时的气泡和褶皱的产生，使热压后的膜电极组件保证平整且无气泡的氢燃料电池膜电极组件热压除气防皱方法及装置。

本发明的技术方案是：提供一种氢燃料电池膜电极组件热压除气防皱方法，采用具有下述结构的真空吸板，所述真空吸板被分成位于中央的膜电极组件固定区域和围绕所述膜电极组件固定区域四周设置的真空抽气区域，所述真空抽气区域与负压源连通；包括如下步骤，

S1、在所述膜电极组件固定区域内放置膜电极组件的第一扩散层，使第一扩散层的中心点与所述膜电极组件固定区域的中心点重合，并固定在所述膜电极组件固定区域内；

S2、在所述第一扩散层的四周相对于CCM膜电极的留白处点上若干第一粘点；

S3、将面积小于所述第一扩散层的CCM膜电极设置在所述第一扩散层上，并使所述CCM膜电极的中心点与所述膜电极组件固定区域的中心点重合；

S4、在所述CCM膜电极四周的留白处点上若干第二粘点；

S5、将面积大于所述CCM膜电极的第二扩散层设在所述CCM膜电极上；

S6、将不透气的布或膜覆盖在第二扩散层上，并使不透气的布或膜将真空抽气区域全部覆盖；

S7、打开所述真空抽气区域的负压，将不透气的布或膜吸附在真空吸板上，并抽真空，直到膜电极组件之间的气泡排完；

S8、利用平压将置的热压板系统将所述膜电极组件压住，并进行热压，保持所述真空抽气区域的负压和热压板压住状态，直到膜电极组件被压平和粘接。

作为对本发明的改进，在真空吸板上相对于所述膜电极组件固定区域设有若干吸气孔，所述吸气孔与所述负压源连通，并受单独控制通或断；打开所述膜电极组件固定区域的负压，将第一扩散层吸附在真空吸板上。