[发明专利]一种燃料电池的膜电极制备系统

说明书

本发明涉及一种燃料电池的膜电极制备系统，包括：质子膜单元，用于提供并运输质子膜至粘合单元；双面胶层单元，用于提供并运输具有中心镂空部的双面胶层至粘合单元，包括粘合质子膜的上表面的第一双面胶层和粘合质子膜的下表面的第二双面胶层；双面胶层具有内胶层和外胶层；粘合单元，用于将第一双面胶层和第二双面胶层的内胶层分别粘合至质子膜的上表面和下表面，以使得质子膜具有胶层保护框，双面胶层的外胶层远离质子膜，以用于粘接膜电极的密封框层；中心镂空部用于容纳催化剂层；催化扩散密封单元，用于将催化剂层、气体扩散层、密封框层粘结至质子膜的上表面和下表面，得到膜电极，连续化生产并且节约质子膜。

技术领域

本发明涉及燃料电池的膜电极制备领域，具体涉及一种燃料电池的膜电极制备系统。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，用燃料和氧气作为原料，其能量转化效率高，且无噪音，无污染，可成为电汽车的动力源；一般燃料为氢气。膜电极是燃料电池的核心组件,是燃料电池动力的根本来源, 其成本占据燃料电池电堆的70％，占据燃料电池动力系统的35％，膜电极的性能和耐久性直接决定着燃料电池电堆和系统的性能和耐久。现有技术对于膜电极的制备，特别是7层 MEA的制备，一般采用直接在质子膜上喷涂催化剂、贴气体扩散层、最后采用胶黏剂，点胶方式贴合膜电极的外围密封框，达到密封，得到膜电极；一方面此套设备系统不连续，常常需要对中间产品进行转移，特别是胶黏剂或点胶方式往往造成时间的浪费，设备系统复杂且密封效果不佳，另一方面质子膜的转移中设备往往会造成质子膜的损坏和浪费；现急需一种一体化能够快速从质子膜生产为膜电极的连续制备系统，且需要密封效果好，节约质子膜。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种燃料电池的膜电极制备系统。

本发明的技术方案概述如下：

本发明提供一种燃料电池的膜电极制备系统，包括：

质子膜单元，用于提供并运输质子膜至粘合单元；

双面胶层单元，用于提供并运输具有中心镂空部的双面胶层至粘合单元，包括粘合质子膜的上表面的第一双面胶层和粘合质子膜的下表面的第二双面胶层；所述双面胶层具有内胶层和外胶层；

粘合单元，用于将第一双面胶层和第二双面胶层的内胶层分别粘合至质子膜的上表面和下表面，以使得质子膜具有胶层保护框，双面胶层的外胶层远离质子膜，以用于粘接膜电极的密封框层；所述中心镂空部用于容纳催化剂层；

催化扩散密封单元，用于将催化剂层、气体扩散层、密封框层粘结至质子膜的上表面，和下表面，得到膜电极。

优选的，所述双面胶层的外胶层侧具有外离型膜，以在质子膜经过粘合单元粘合后保护外胶层，所述催化扩散密封单元包括外离型膜复卷机，以剥离外离型膜，使得外胶层用于粘接密封框层。

优选的，所述催化扩散密封单元包括密封框层贴合装置，设置于外离型膜复卷机的下游，剥离外离型膜后的质子膜运输至密封框层贴合装置，以在粘接质子膜上粘接密封框层，得到膜电极。

优选的，所述催化扩散密封单元包括气体扩散层贴合装置，以在质子膜上贴合气体扩散层。

优选的，所述气体扩散层包括催化剂层，催化剂层为靠进质子膜一侧，气体扩散层远离质子膜，通过气体扩散层贴合装置进行贴合，以在质子膜上贴合催化剂层、气体扩散层；所述催化剂层位于质子膜上中心镂空部区域。

优选的，所述催化扩散密封单元还包括催化剂涂覆装置，以使得质子膜在所述中心镂空部区域涂覆上催化剂层；之后通过气体扩散层贴合装置，将气体扩散层贴合至催化剂层上。

优选的，所述双面胶层单元包括模切机和内离型膜复卷机；所述双面胶层内胶层侧具有内离型膜；双面胶层经过模切机以形成所述双面胶的中心镂空部，之后经过内离型膜复卷机剥离内离型膜，运输至粘合单元进行贴合。