[发明专利]一种燃料电池膜电极边框真空贴合方法和装置

权利要求书

1.一种燃料电池膜电极边框真空贴合方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备膜电极上边框(106)、膜电极CCM(105)和膜电极下边框(104)，膜电极上边框(106)外形尺寸大于膜电极下边框(104)外形尺寸，且边框薄膜一侧具有胶层用于贴合；

2)布置下边框吸附单元(101)，下边框吸附单元(101)上设有抽真空接口一(102a)、抽真空接口二(102b)以及边框吸附区域(103a)、CCM吸附区域(103b)，边框吸附区域(103a)与CCM吸附区域(103b)通过隔离密封垫(110)隔离，边框吸附区域(103a)面积大于膜电极下边框(104)外形尺寸且小于膜电极上边框(106)外形尺寸；抽真空接口一(102a)与边框吸附区域(103a)连通；抽真空接口二(102b)与CCM吸附区域(103b)连通，用于吸附膜电极CCM(105)；

3)将膜电极下边框(104)放置在边框吸附区域(103a)上，膜电极下边框(104)胶面朝上，打开抽真空接口一(102a)抽离空气，边框吸附区域(103a)中未被膜电极下边框(104)覆盖的部分用于吸附膜电极下边框(104)；

4)将膜电极CCM(105)放置在下边框吸附单元(101)的CCM吸附区域(103b)，打开抽真空接口二(102b)，将膜电极CCM(105)真空吸附定位；制备膜电极上边框(106)时，其外形尺寸足以覆盖上边框吸附单元(107)真空吸附面积，且大于膜电极下边框(104)外形尺寸，并能覆盖下边框吸附单元真空吸附区域所有面积；

5)将密封垫(109)固定在下边框吸附单元(101)表面，将膜电极上边框(106)放置在上边框吸附单元(107)的吸附区域，胶面朝上，开启并调节真空管路(108)接口真空度使其大于抽真空接口一(102a)的真空度，将膜电极上边框(106)吸附定位；再将上边框吸附单元(107)翻转180°，使得膜电极上边框(106)胶面朝下，保证膜电极上边框(106)与膜电极下边框(104)对齐后，将上边框吸附单元(107)叠落在下边框吸附单元(101)的密封垫(109)上；

6)初步抽离膜电极上边框(106)与膜电极下边框(104)之间空气，再抽离膜电极上边框(106)、膜电极下边框(104)缝隙内空气；

7)关闭下边框吸附单元(101)的抽真空接口一(102a)、抽真空接口二(102b)，通入空气，降低真空度，移开上边框吸附单元(107)，使得膜电极下边框(104)、膜电极CCM(105)和膜电极上边框(106)贴合为一体，再按膜电极最终形状尺寸裁切，即完成边框贴合制作。

2.如权利要求1所述的燃料电池膜电极边框真空贴合方法，其特征在于：步骤1)中，所述膜电极上边框(106)、膜电极下边框(104)的材质选用PET、PI或PEN塑料薄膜，其厚度为15-150微米。

3.如权利要求1所述的燃料电池膜电极边框真空贴合方法，其特征在于：步骤2)中，所述边框吸附区域(103a)外形尺寸边缘大于CCM吸附区域(103b)边缘2-20mm。

4.如权利要求1所述的燃料电池膜电极边框真空贴合方法，其特征在于：步骤5)中，所述密封垫(109)高度大于下边框吸附单元(101)表面1-10mm，密封垫(109)周长足以包围膜电极上边框(106)、膜电极下边框(104)，所述密封垫(109)材料选用但不限于三元乙丙或硅胶。

5.如权利要求1所述的燃料电池膜电极边框真空贴合方法，其特征在于：步骤6)中，所述上边框吸附单元(107)、密封垫(109)、下边框吸附单元(101)组合形成一个隔离外界的组合腔室，组合腔室与下边框吸附单元(101)的边框吸附区域(103a)、抽真空接口一(102a)相连；由于上边框吸附单元(107)的真空度大于下边框吸附单元(101)的真空度，克服膜电极上边框(106)重力，保持膜电极上边框(106)悬浮不掉落，利用边框吸附区域(103a)未被膜电极下边框(104)覆盖的吸附区域来抽离组合腔体内膜电极上边框(106)与膜电极下边框(104)之间空气。