[发明专利]用于燃料电池膜电极制备的卷对卷涂布系统

摘要

本发明揭示了一种用于燃料电池膜电极制备的卷对卷涂布系统，所述系统包括：水氢机供电系统、牵引装置、第一涂布装置、第二涂布装置、翻转装置、剥离装置、烘干装置；质子交换膜卷材在牵引装置作用下经过第一涂布装置进行涂布，涂布后经过翻转装置翻转，同时剥离背膜，进入第二涂布装置进行涂布，涂布后得到烘干后进行收卷。本发明提出的用于燃料电池膜电极制备的卷对卷涂布系统，可极大缩减设备占地面积，减少人工操作步骤，提供材料利用效率，提高生产效率，真正实现燃料电池的连续化生产。

主权项

1.一种用于燃料电池膜电极制备的卷对卷涂布系统，其特征在于，所述涂布系统包括：水氢发电机供电系统、牵引装置、第一涂布装置(4)、第二涂布装置(3)、翻转装置、剥离装置、烘干装置；所述第一涂布装置(4)和第二涂布装置(3)采用狭缝式挤压涂布或超声喷涂方式，第一涂布装置或第二涂布装置能同时使用两种涂布方式；质子交换膜卷材在牵引装置作用下经过第一涂布装置进行涂布，涂布后经过翻转装置翻转，同时剥离背膜，进入第二涂布装置进行涂布，涂布后得到烘干后进行收卷；所述第一涂布装置(4)、第二涂布装置(3)采用卷对卷的涂布方式，在放卷辊端进行放料，涂布完两面后再经过收卷辊端进行收卷；所述牵引装置包括放卷辊(1)、收卷辊(2)，质子交换膜在放卷辊(1)端放料，质子交换膜在拉力作用下经过第一涂布装置(4)、翻转装置、第二涂布装置(3)、剥离装置、烘干装置后，通过收卷辊(2)收集；卷状的质子交换膜置于放卷辊(2)上，经牵引进入到第一涂布装置(4)进行涂布，涂布完后进入到烘干装置(7)中进行烘烤，经背膜剥离装置(5)剥离背膜，质子交换膜经翻转装置(8)进行翻转进入到第二涂布装置(3)涂布质子交换膜背面；涂布完质子交换膜背面后在收卷辊(1)进行收卷；所述第一涂布装置、第二涂布装置分别包括至少两套涂布系统，涂布系统通过机械臂移动，两套涂布系统各通过感应系统进行联用,感应系统由激光器、激光检测器、测量电路组成,当感应系统检测到质子交换膜运动到超声涂布下方时启动涂布装置；所述第一涂布装置、第二涂布装置采用两套装置叠放的方式，正面涂布在上层涂布装置进行，涂布完后进行翻转再进入到下层涂布装置进行涂布反面；或者，所述第一涂布装置、第二涂布装置采用两套装置叠放的方式，正面涂布在下层涂布装置进行，涂布完后进行翻转再进入到上层涂布装置进行涂布反面；所述翻转装置(8)通过反向旋转辊轴使质子交换膜进行翻转，反向旋转轴旋转速度与放卷辊、收卷辊协调；反向旋转辊轴采用聚四氟乙烯材质；所述剥离装置(5)与翻转装置(8)联用，执行质子交换膜翻转的同时剥离质子交换膜背膜，剥离装置含起剥器、夹持器、旋转轴；被剥离的背膜与质子交换膜运动方向相反；所述烘干装置(7)采用电加热方式，包括设置于底部的电热板及电热鼓风机，采用接触式电热板加热和电热鼓风干燥配合使用的方式对质子交换膜涂层进行烘干；同时采用气体循环装置将该涂布设备系统的废气及时进行流通替换；电热鼓风机设置于干燥管路内；所述背膜缠绕装置(6)采用与剥离装置(5)相同或相反的旋转方向对剥离的背膜进行缠绕回收；该背膜缠绕装置(6)的旋转辊轴旋转周径与剥离装置(5)的辊轴旋转周径相同；所述水氢发电机供电系统分别连接牵引装置、第一涂布装置(4)、第二涂布装置(3)、翻转装置、剥离装置、烘干装置，为其提供电能；所述水氢发电机供电系统包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、DC/DC电源模块，甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、DC/DC电源模块依次连接；甲醇水重整制氢装置连接甲醇水存储容器，甲醇水重整制氢装置设有液体泵，液体泵将甲醇水存储容器内的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置；甲醇水重整制氢装置利用甲醇水原料重整制得氢气，将制得的氢气输送至氢燃料电池；氢燃料电池设有气泵，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电，并生成水；氢燃料电池发出的直流电通过DC/DC电源模块处理后输出；所述甲醇水重整制氢装置设有第一高温尾气排放管路、第二高温尾气排放管路，第一高温尾气排放管路、第二高温尾气排放管路用来排放甲醇水重整制氢装置释放的高温尾气；第一高温尾气排放管路、第二高温尾气排放管路分别设有第一电磁阀、第二电磁阀；第二高温尾气排放管路将高温尾气直接排放至大气；所述烘干装置还包括高温尾气辅助加热机构，高温尾气辅助加热机构连接第一高温尾气排放管路，利用第一高温尾气排放管路排放的高温尾气对质子交换膜涂层进行辅助烘干；高温尾气辅助加热机构包括高温尾气输送管路，高温尾气输送管路连接所述干燥管路。