CN114050275B - 一种膜电极复合设备及利用其生产膜电极的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及膜电极生产设备技术领域，提供了一种膜电极复合设备及利用其生产膜电极的工艺方法，其中，一种膜电极复合设备，包括模切机架，模切机架上分别设有下框架上料机构及上框架上料机构，下框架上料机构形成膜电极下框架料带，下框架上料机构连接转贴刀座，模切机架上还安装有输送辊，输送辊连接转贴刀座，转贴刀座连接第一加热刀座，第一加热刀座连接上框架上料机构，上框架上料机构形成膜电极上框架料带，上框架上料机构连接压合刀座，压合刀座连接第二加热刀座，第二加热刀座连接半成品料带收集辊。本发明实现了膜电极制作过程中原料的自动上料及热复合的功能，提高了膜电极的生产效率。

Description

一种膜电极复合设备及利用其生产膜电极的工艺方法

技术领域

本发明涉及膜电极生产设备技术领域，尤其涉及一种膜电极复合设备及利用其生产膜电极的工艺方法。

背景技术

氢能被誉为二十一世纪的“终极能源”，代表着清洁能源的发展方向，已上升为中国以及世界主要发达国家的国家能源战略，氢能可实现真正意义上零排放，是已知最安全、高效的清洁能源。

燃料电池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，又称电化学发电器，它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的又一种清洁发电技术，由于燃料电池是通过电化学反应把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，燃料电池用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，排放出的有害气体极少，由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极扩散，在催化剂作用下释放电子，电子通过外部的负载到达阴极，而不含电子的氢原子(质子)则透过质子交换膜到达阴极后与氧原子结合生产水；作为燃料电池“芯片”的膜电极，膜电极主要包括质子交换膜、催化剂和气体扩散层(碳布)，其中气体扩散层通常包括碳纸/碳布和负载在其上的微孔层，膜电极是质子交换膜燃料电池(PEMFC)最核心的部件，是能量转换的多相物质传输和电化学反应场所，涉及三相界面反应和复杂的传质传热过程，直接决定PEMFC的性能、寿命及成本。

膜电极的制作过程主要包括CCM热转印、膜电极复合、膜电极碳纸贴合及成品热压合等步骤，其中，膜电极复合是将CCM热转印后的材料转贴到膜电极上框架料带及膜电极下框架料带之间，并进行加热复合的过程，在膜电极复合过程中，缺少可以应用于燃料电池中膜电极生产的自动化上料及热复合的设备，影响生产效率。

因此，开发一种膜电极复合设备及利用其生产膜电极的工艺方法，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力。

发明内容

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明提供一种膜电极复合设备及利用其生产膜电极的工艺方法，实现了膜电极制作过程中原料的自动上料及热复合的功能，提高了膜电极的生产效率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种膜电极复合设备，包括模切机架，所述模切机架上分别设有下框架上料机构及上框架上料机构，所述下框架上料机构形成膜电极下框架料带，所述下框架上料机构连接转贴刀座，所述模切机架上还安装有输送辊，所述输送辊连接所述转贴刀座，通过所述转贴刀座将所述输送辊上的CCM热转印材料转贴至所述膜电极下框架料带上，所述转贴刀座连接第一加热刀座，所述第一加热刀座连接所述上框架上料机构，所述上框架上料机构形成膜电极上框架料带，所述膜电极上框架料带贴附于CCM热转印材料的上层，并与所述膜电极下框架料带共同形成膜电极半成品料带，所述上框架上料机构连接压合刀座，所述压合刀座连接第二加热刀座，所述第二加热刀座连接半成品料带收集辊。

作为一种改进的方案，所述下框架上料机构及所述上框架上料机构均包括保护膜输送辊、离型膜输送辊及压敏胶输送辊，所述保护膜输送辊上放置的保护膜、离型膜输送辊上放置的离型膜及压敏胶输送辊上放置的压敏胶均连接输送刀座，所述输送刀座连接边框裁切刀座，所述边框裁切刀座连接排废刀座，所述排废刀座连接轮廓裁切刀座，所述轮廓裁切刀座连接热熔胶输送刀座，所述热熔胶输送刀座连接第一裁切刀座，所述第一裁切刀座连接第二裁切刀座，所述第二裁切刀座连接所述转贴刀座。

作为一种改进的方案，靠近所述保护膜输送辊处设有保护膜衬膜收集辊，所述输送刀座的出料端设有压敏胶衬纸收集辊，所述边框裁切刀座的进料端设有哑膜输送辊，所述裁切刀座的出料端设有边框废料收集辊，所述排废刀座的进料端设有第一排废胶带输送辊，所述排废刀座的出料端设有第一排废胶带收集辊，所述轮廓裁切刀座的出料端设有哑膜收集辊，所述热熔胶输送刀座的进料端设有热熔胶输送辊，所述热熔胶输送刀座的出料端设有热熔胶自带膜收集辊，所述第一裁切刀座的进料端设有低粘膜输送辊，所述第一裁切刀座的出料端设有低粘膜收集辊，所述第二裁切刀座的进料端设有第二排废胶带输送辊，所述第二裁切刀座的出料端设有热熔胶内框废料收集辊。

作为一种改进的方案，所述保护膜输送辊与所述输送刀座之间设有纠偏装置，所述第二裁切刀座与所述转贴刀座之间设有加热板，所述转贴刀座与所述第一加热刀座之间设有顶升机构。

作为一种改进的方案，所述上框架上料机构的所述输送刀座、所述边框裁切刀座、所述排废刀座、所述轮廓裁切刀座、所述热熔胶输送刀座、所述第一裁切刀座及所述第二裁切刀座上均设有用于所述膜电极半成品料带穿过的凹型辊，所述凹型辊上设有用于避位的避位槽。

一种利用膜电极复合设备生产膜电极的工艺方法，所述工艺方法包括下框架上料方法、上框架上料方法及转贴热复合方法；

所述下框架上料方法制作形成膜电极下框架料带，所述上框架上料方法制作形成膜电极上框架料带，通过转贴热复合方法将CCM热转印材料转贴至所述膜电极下框架料带及所述膜电极上框架料带之间，并进行热复合。

作为一种改进的方案，所述下框架上料方法及所述上框架上料方法均包括以下步骤：

S11:将保护膜放置于保护膜输送辊上，将离型膜放置于离型膜输送辊上，将压敏胶放置于压敏胶输送辊上，将所述保护膜、所述离型膜及所述压敏胶的自由端均穿过输送刀座；

S12：将哑膜放置于哑膜输送辊上，所述哑膜的自由端与步骤S11形成的料带共同输送至边框裁切刀座内，通过所述边框裁切刀座对料带进行裁切并将裁切后的废料收集于边框废料收集辊上；

S13：将第一排废胶带放置于第一排废胶带输送辊上，所述第一排废胶带的自由端与步骤S12形成的料带共同输送至排废刀座内，通过所述第一排废胶带将料带上未完全清除的废料带走，并收集于第一排废胶带收集辊上；

S14：将经过步骤S13的料带输送至轮廓裁切刀座，通过所述轮廓裁切刀座对料带裁切轮廓，裁切后的废料收集于哑膜收集辊上；

S15：将热熔胶放置于热熔胶输送辊上，所述热熔胶的自由端与步骤S14的料带共同输送至热熔胶输送刀座，通过所述热熔胶输送刀座将所述热熔胶压合于料带上；

S16：将低粘膜放置于低粘膜输送辊上，所述低粘膜的自由端与步骤S15的料带共同输送至第一裁切刀座，通过所述第一裁切刀座对料带进行裁切，裁切后的废料收集于低粘膜收集辊上；

S17：将第二排废胶带放置于第二排废胶带输送辊上，所述第二排废胶带的自由端与步骤S16的料带共同输送至第二裁切刀座，通过所述第二裁切刀座对料带进行第二次裁切，裁切后的废料通过所述第二排废胶带收集于热熔胶内框废料收集辊上，并制成膜电极下框架料带或膜电极上框架料带。

作为一种改进的方案，所述下框架上料方法及所述上框架上料方法的步骤S11中，所述保护膜穿过所述输送刀座之前，将所述保护膜上的保护膜衬膜去除并收集于保护膜衬膜收集辊上；

所述压敏胶穿过所述输送刀座之后，将压敏胶衬纸分离并收集于压敏胶衬纸收集辊上；

在所述下框架上料方法及所述上框架上料方法的步骤S15中，所述热熔胶通过所述热熔胶输送刀座之后，剩余的热熔胶自带膜收集于热熔胶自带膜收集辊上。

作为一种改进的方案，所述转贴热复合方法包括以下步骤：

S21：将CCM热转印材料放置于输送辊上，所述CCM热转印材料的自由端输送至转贴刀座，通过所述转贴刀座对CCM热转印材料进行裁切并转贴到步骤S17中制成的膜电极下框架料带上；

S22：将经过步骤S21的料带输送至第一加热刀座，通过所述第一加热刀座对所述CCM热转印材料及膜电极下框架料带进行加热复合；

S23：将经过步骤S22的料带穿过上框架上料机构的凹型辊，同时，将步骤S17中制成的膜电极上框架料带贴附于步骤S22的料带上层形成膜电极半成品料带；

S24：将经过步骤S23的膜电极半成品料带输送至压合刀座，通过所述压合刀座对膜电极半成品料带进行压合；

S25：将经过步骤S24的膜电极半成品料带输送至第二加热刀座，通过所述第二加热刀座对步骤S24的膜电极半成品料带进行加热复合，加热复合后的膜电极半成品料带收集于半成品料带收集辊上。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

通过设置下框架上料机构可以形成膜电极下框架料带，通过设置上框架上料机构可以形成膜电极上框架料带，通过设置转贴刀座可以对CCM热转印材料进行裁切并转贴到膜电极下框架料带上，通过设置第一加热刀座可以对膜电极下框架料带与CCM热转印材料进行加热复合，之后，附着上膜电极上框架料带，并通过第二加热刀座进行二次热复合，制成膜电极的半成品料带，并通过后续工序继续进行加工，由此实现了膜电极制作过程中的自动连续上料及热复合功能，提高了膜电极的生产效率；

通过设置纠偏装置可以避免保护膜出现偏斜，影响加工精度，通过设置加热板可以对膜电极下框架料带进行预先加热，使转贴刀座转贴的CCM热转印材料更好的贴附于膜电极下框架料带上，通过设置顶升机构使膜电极下框架料带与转贴刀座上的转帖辊接触的更紧密；

通过在上框架上料机构的各刀座上设置凹型辊，凹型辊可以对膜电极半成品料带进行避位，便于膜电极半成品料带顺畅移动。

综上，本发明实现了膜电极制作过程中原料的自动上料及热复合的功能，提高了膜电极的生产效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中转贴辊及吸风盘的结构示意图；

图3是本发明中转贴辊与吸风盘的内部剖视结构示意图；

图4是本发明中吸风盘的结构示意图；

其中，在图中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。

图中：1、保护膜输送辊，2、离型膜输送辊，3、压敏胶输送辊，4、输送刀座，5、边框裁切刀座，6、排废刀座，7、轮廓裁切刀座，8、热熔胶输送刀座，9、第一裁切刀座，10、第二裁切刀座，11、膜电极下框架料带，12、输送辊，13、转贴刀座，14、第一加热刀座，15、膜电极上框架料带，16、压合刀座，17、第二加热刀座，18、半成品料带收集辊，19、保护膜衬膜收集辊，20、压敏胶衬纸收集辊，21、哑膜输送辊，22、边框废料收集辊，23、第一排废胶带输送辊，24、第一排废胶带收集辊，25、哑膜收集辊，26、热熔胶输送辊，27、热熔胶自带膜收集辊，28、低粘膜输送辊，29、低粘膜收集辊，30、第二排废胶带输送辊，31、热熔胶内框废料收集辊，32、纠偏装置，33、加热板，34、顶升机构，35、凹型辊，36、转贴辊，37、吸风盘，38、平面推力轴承，39、吸气接头，40、周向吸风道，41、封闭丝堵，42、轴向吸风道，43、吸风孔，44、定位孔，45、锁紧螺母，46、膜电极半成品料带。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

如图1所示，一种膜电极复合设备，包括模切机架，模切机架上分别设有下框架上料机构及上框架上料机构，其中，下框架上料机构位于模切机架的加工方向的前段，料带移动方向由首端向末端方向移动，上框架上料机构位于加工方向的末段，料带移动方向有末端向首端方向移动，下框架上料机构形成膜电极下框架料带11，下框架上料机构连接转贴刀座13，模切机架上还安装有输送辊12，输送辊12上放置有CCM热转印材料，其中，CCM热转印材料指预先将阳极催化剂层及阴极催化剂层设置于质子交换膜形成的料带，输送辊12连接转贴刀座13，通过转贴刀座13将输送辊12上的CCM热转印材料转贴至膜电极下框架料带11上，转贴刀座13连接第一加热刀座14，通过设置第一加热刀座14可以对膜电极下框架料带11与CCM热转印材料进行热复合，第一加热刀座14连接上框架上料机构，上框架上料机构形成膜电极上框架料带15，膜电极上框架料带15贴附于CCM热转印材料的上层，并与膜电极下框架料带11共同形成膜电极半成品料带46，即膜电极半成品料带46包括膜电极上框架料带15、裁切成片状的CCM热转印材料及膜电极下框架料带11，为保护膜电极半成品料带46，可以在膜电极上框架料带15的上方及膜电极下框架料带11的下方设置保护膜进行保护，上框架上料机构连接压合刀座16，压合刀座16连接第二加热刀座17，通过第二加热刀座17进行二次热复合，第二加热刀座17连接半成品料带收集辊18，由此，通过上述装置由此实现了膜电极制作过程中的自动连续上料及热复合功能，提高了膜电极的生产效率。

本实施例中，结合图1所示，下框架上料机构及上框架上料机构均包括保护膜输送辊1、离型膜输送辊2及压敏胶输送辊3，压敏胶输送辊3设置有两个，可以放置两个压敏胶，保护膜输送辊1上放置的保护膜、离型膜输送辊2上放置的离型膜及压敏胶输送辊3上放置的压敏胶均连接输送刀座4，并且保护膜位于最底层，其上是离型膜，离型膜之上是压敏胶，压敏胶粘贴于离型膜的两侧位置，本实施例中，保护膜采用硅保护膜，离型膜采用厚度为0.025mm的3-5G离型膜，压敏胶采用压敏胶双面胶，输送刀座4连接边框裁切刀座5，通过边框裁切刀座5对料带裁切边框，边框裁切刀座5连接排废刀座6，排废刀座6连接轮廓裁切刀座7，通过轮廓裁切刀座7对料带裁切轮廓，轮廓裁切刀座7连接热熔胶输送刀座8，热熔胶输送刀座8连接第一裁切刀座9，第一裁切刀座9连接第二裁切刀座10，通过第一裁切刀座9及第二裁切刀座10对料带进行裁切，第二裁切刀座10连接转贴刀座13，通过转贴刀座13对CCM热转印材料进行裁切并转贴到膜电极下框架料带11上；

其中，图1中箭头所示为料带移动方向。

本实施例中，结合图1所示，靠近保护膜输送辊1处设有保护膜衬膜收集辊19，通过保护膜衬膜收集辊19对保护膜衬纸进行收集，输送刀座4的出料端设有压敏胶衬纸收集辊20，通过压敏胶衬纸收集辊20对压敏胶衬纸进行收集，边框裁切刀座5的进料端设有哑膜输送辊21，哑膜输送辊21上安装有哑膜，裁切刀座的出料端设有边框废料收集辊22，用于对裁切的边框废料进行收集，排废刀座6的进料端设有第一排废胶带输送辊23，排废刀座6的出料端设有第一排废胶带收集辊24，轮廓裁切刀座7的出料端设有哑膜收集辊25，热熔胶输送刀座8的进料端设有热熔胶输送辊26，热熔胶输送刀座8的出料端设有热熔胶自带膜收集辊27，用于对热熔胶自带膜进行收集，第一裁切刀座9的进料端设有低粘膜输送辊28，第一裁切刀座9的出料端设有低粘膜收集辊29，第二裁切刀座10的进料端设有第二排废胶带输送辊30，第二裁切刀座10的出料端设有热熔胶内框废料收集辊31，通过低粘膜收集辊29及热熔胶内框废料收集辊31对裁切内框废料进行收集；

此外，本实施例中的所有输送辊均采用膨胀辊。

本实施例中，结合图1所示，保护膜输送辊1与输送刀座4之间设有纠偏装置32，通过设置纠偏装置32可以避免保护膜出现偏斜，影响加工精度，纠偏装置32为日常生活所常见的，且属于本技术领域内技术人员公知常识，在此不再赘述，第二裁切刀座10与转贴刀座13之间设有加热板33，加热板33的两端分别通过支撑杆安装于第二裁切刀座10及转贴刀座13上，通过设置加热板33可以对膜电极下框架料带11进行预先加热，使转贴刀座13转贴的CCM热转印材料更好的贴附于膜电极下框架料带11上，转贴刀座13与第一加热刀座14之间设有顶升机构34，顶升机构34包括缸体，缸体通过螺栓安装于模切机架上，缸体内伸缩式安装有顶升杆，顶升杆远离缸体的一端安装有支撑辊，支撑辊抵触于膜电极下框架料带11的底部，推动膜电极下框架料带11紧密的抵靠于转贴刀座13的转贴辊36上，便于CCM热转印材料的转贴。

本实施例中，结合图2-图4所示，转贴刀座13上安装有转贴辊36及裁切辊，转贴辊36与裁切辊之间相对设置，并形成对CCM热转印材料裁切的空间，裁切辊上设置有沿裁切辊轴向方向的裁切刃，可以将CCM热转印材料裁切成片状，并吸附于转贴辊36的表面；

转贴辊36上抵靠有吸风盘37，吸风盘37与转贴辊36之间设置有平面推力轴承38，本实施例中，平面推力轴承38采用的是平面推力滚针轴承，平面推力轴承38的端面与吸风盘37的侧面共面，使吸风盘37与转贴辊36之间既能够顺畅的相对转动，又能够紧密的贴合在一起，避免出现间隙，造成漏气的问题；

吸风盘37远离转贴辊36的一侧沿吸风盘37的圆心周圈排列设有若干定位孔44，定位孔44通过插销与转贴刀座13连接，吸风盘37分区域对转贴辊36吸气，吸风盘37上至少安装有一个吸气接头39，此外，为保证吸附力的均匀性及吸风强度，可以设置多个吸气接头39来增强吸附功能，吸气接头39通过气管与吸风装置连通，吸风装置安装于模切刀座上，通过吸风装置进行吸气，使转贴辊36的辊体表面形成对CCM热转印材料的吸附力，以完成转贴，吸风装置可以直接采用吸风机，也可以通过气管连通到负压中心，来实现吸气功能；

吸风盘37靠近转贴辊36的一侧设有周向吸风道40，周向吸风道40沿吸风盘37的圆心呈弧形设置，周向吸风道40的弧形角度范围为90°-270°，通过弧形设置的周向吸风道40实现了转贴辊36分区域吸气的作用，本实施例中，周向吸风道40的弧形角度为270°，周向吸风道40上排列设有若干贯通吸风盘37的安装孔，吸气接头39安装于其中一安装孔上，其余安装孔上均安装有封闭丝堵41，当吸气接头39仅设置有一个时，由于安装孔设置有若干个，吸气接头39可以根据现场的实际情况，安装于不同的位置；当设置有多个吸气接头39时，可以分别安装于不同的安装孔上，用以增强转贴辊36的吸附力及均匀性，通过设置封闭丝堵41起到密封的作用；

转贴辊36的辊体靠近吸风盘37的一端周圈排列设有若干轴向吸风道42，轴向吸风道42与周向吸风道40对应设置，在转贴辊36辊体转动过程中，轴向吸风道42与周向吸风道40分区域的连通，实现吸风功能，转贴辊36的辊体表面排列设有若干吸风孔43，若干吸风孔43对转贴刀座13裁切后的CCM热转印材料进行吸附，吸风孔43与轴向吸风道42连通，本实施例中，沿同一轴线方向上的吸风孔43分别与该轴线方向的轴向吸风道42连通；

吸风盘37通过滚动轴承安装于转贴辊36的支撑轴上，吸风盘37远离转贴辊36的一侧抵靠有锁紧螺母45，锁紧螺母45安装于转贴辊36的支撑轴上，本实施例中，预先在支撑轴上安装了与锁紧螺母45相适配的轴套，用于实现吸风盘37的限位与固定。

本实施例中，结合图1所示，上框架上料机构的输送刀座4、边框裁切刀座5、排废刀座6、轮廓裁切刀座7、热熔胶输送刀座8、第一裁切刀座9及第二裁切刀座10上均设有用于膜电极半成品料带46穿过的凹型辊35，凹型辊35上设有用于避位的避位槽，通过在上框架上料机构的各刀座上设置凹型辊35，凹型辊35可以对膜电极半成品料带46进行避位，便于膜电极半成品料带46顺畅移动。

结合图1所示，一种利用膜电极复合设备生产膜电极的工艺方法，工艺方法包括下框架上料方法、上框架上料方法及转贴热复合方法；

下框架上料方法制作形成膜电极下框架料带11，上框架上料方法制作形成膜电极上框架料带15，通过转贴热复合方法将CCM热转印材料转贴至膜电极下框架料带11及膜电极上框架料带15之间，并进行热复合。

结合图1所示，下框架上料方法及上框架上料方法均包括以下步骤：

S11:将保护膜放置于保护膜输送辊1上，将保护膜上的保护膜衬膜去除并收集于保护膜衬膜收集辊19上，将离型膜放置于离型膜输送辊2上，将压敏胶放置于压敏胶输送辊3上，将保护膜、离型膜及压敏胶的自由端均穿过输送刀座4，压敏胶穿过输送刀座4之后，将压敏胶上的压敏胶衬纸分离并收集于压敏胶衬纸收集辊20上；

对于压敏胶两侧都存在压敏胶衬纸的，需要在进入输送刀座之前，将压敏胶靠近离型膜一侧的压敏胶衬纸进行预先分离；

S12：将哑膜放置于哑膜输送辊21上，哑膜的自由端与步骤S11形成的料带共同输送至边框裁切刀座5内，通过边框裁切刀座5对料带进行裁切边框，并将裁切后的废料收集于边框废料收集辊22上；

S13：将第一排废胶带放置于第一排废胶带输送辊23上，第一排废胶带的自由端与步骤S12形成的料带共同输送至排废刀座6内，通过第一排废胶带将料带上未完全清除的废料带走，并收集于第一排废胶带收集辊24上；

S14：将经过步骤S13的料带输送至轮廓裁切刀座7，通过轮廓裁切刀座7对料带裁切轮廓，裁切后的废料收集于哑膜收集辊25上；

S15：将热熔胶放置于热熔胶输送辊26上，热熔胶的自由端与步骤S14的料带共同输送至热熔胶输送刀座8，通过热熔胶输送刀座8将热熔胶压合于料带上，剩余的热熔胶自带膜收集于热熔胶自带膜收集辊27上；

S16：将低粘膜放置于低粘膜输送辊28上，低粘膜的自由端与步骤S15的料带共同输送至第一裁切刀座9，通过第一裁切刀座9对料带进行裁切，裁切后的废料收集于低粘膜收集辊29上；

S17：将第二排废胶带放置于第二排废胶带输送辊30上，第二排废胶带的自由端与步骤S16的料带共同输送至第二裁切刀座10，通过第二裁切刀座10对料带进行第二次裁切，裁切后的废料通过第二排废胶带收集于热熔胶内框废料收集辊31上，由此制成膜电极下框架料带11或膜电极上框架料带15。

本实施例中，对于废料的收集不限于上述命名的用于废料收集的辊体，废料也可以共用相邻的一个辊体进行收集，如图1所示的热熔胶自带膜收集辊27及热熔胶内框废料收集辊31采用同一个辊体进行收集；

下框架上料方法及上框架上料方法的步骤及采用的装置均是相同的，区别在于：下框架上料方法形成膜电极下框架料带11，由模切机架的首端向转贴刀座13方向移动，上框架上料方法形成膜电极上框架料带15，由模切机架的末端向转贴刀座13方向移动，并在转贴完CCM热转印材料之后，共同向模切机架的末端移动；

结合图1所示，转贴热复合方法包括以下步骤：

S21：将CCM热转印材料放置于输送辊12上，CCM热转印材料的自由端输送至转贴刀座13，通过转贴刀座13对CCM热转印材料进行裁切并转贴到步骤S17中下框架上料方法制成的膜电极下框架料带11上，此外，膜电极下框架料带11进入转贴刀座13之前已经通过加热板33进行加热，使CCM热转印材料与膜电极下框架料带11贴合的更加紧密；

S22：将经过步骤S21的料带输送至第一加热刀座14，第一加热刀座14上设有相对设置的加热辊，两加热辊分别为钢辊及胶辊，通过第一加热刀座14对CCM热转印材料及膜电极下框架料带11进行加热复合；

S23：将经过步骤S22的料带穿过上框架上料机构的各凹型辊35，同时，将步骤S17中上框架上料方法制成的膜电极上框架料带15贴附于步骤S22的料带上层形成膜电极半成品料带46，膜电极半成品料带46依次穿过各凹型辊35；

S24：将经过步骤S23的膜电极半成品料带46输送至压合刀座16，通过压合刀座16对膜电极半成品料带46进行压合，压合刀座16上设有加热辊及光轴，可以对膜电极半成品料带46进行预加热及复合；

S25：将经过步骤S24的膜电极半成品料带46输送至第二加热刀座17，第二加热刀座17上也设有相对设置的加热辊，通过第二加热刀座17对步骤S11的膜电极半成品料带46进行加热复合，加热复合后的膜电极半成品料带46收集于半成品料带收集辊18上。

综上可得，本发明实现了膜电极制作过程中原料的自动上料及热复合的功能，提高了膜电极的生产效率。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种膜电极复合设备，其特征在于：包括模切机架，所述模切机架上分别设有下框架上料机构及上框架上料机构，所述下框架上料机构形成膜电极下框架料带，所述下框架上料机构连接转贴刀座，所述模切机架上还安装有输送辊，所述输送辊连接所述转贴刀座，通过所述转贴刀座将所述输送辊上的CCM热转印材料转贴至所述膜电极下框架料带上，所述转贴刀座连接第一加热刀座，所述第一加热刀座连接所述上框架上料机构，所述上框架上料机构形成膜电极上框架料带，所述膜电极上框架料带贴附于CCM热转印材料的上层，并与所述膜电极下框架料带共同形成膜电极半成品料带，所述上框架上料机构连接压合刀座，所述压合刀座连接第二加热刀座，所述第二加热刀座连接半成品料带收集辊。

2.如权利要求1所述的一种膜电极复合设备，其特征在于：所述下框架上料机构及所述上框架上料机构均包括保护膜输送辊、离型膜输送辊及压敏胶输送辊，所述保护膜输送辊上放置的保护膜、离型膜输送辊上放置的离型膜及压敏胶输送辊上放置的压敏胶均连接输送刀座，所述输送刀座连接边框裁切刀座，所述边框裁切刀座连接排废刀座，所述排废刀座连接轮廓裁切刀座，所述轮廓裁切刀座连接热熔胶输送刀座，所述热熔胶输送刀座连接第一裁切刀座，所述第一裁切刀座连接第二裁切刀座，所述第二裁切刀座连接所述转贴刀座。

3.如权利要求2所述的一种膜电极复合设备，其特征在于：靠近所述保护膜输送辊处设有保护膜衬膜收集辊，所述输送刀座的出料端设有压敏胶衬纸收集辊，所述边框裁切刀座的进料端设有哑膜输送辊，所述裁切刀座的出料端设有边框废料收集辊，所述排废刀座的进料端设有第一排废胶带输送辊，所述排废刀座的出料端设有第一排废胶带收集辊，所述轮廓裁切刀座的出料端设有哑膜收集辊，所述热熔胶输送刀座的进料端设有热熔胶输送辊，所述热熔胶输送刀座的出料端设有热熔胶自带膜收集辊，所述第一裁切刀座的进料端设有低粘膜输送辊，所述第一裁切刀座的出料端设有低粘膜收集辊，所述第二裁切刀座的进料端设有第二排废胶带输送辊，所述第二裁切刀座的出料端设有热熔胶内框废料收集辊。

4.如权利要求2所述的一种膜电极复合设备，其特征在于：所述保护膜输送辊与所述输送刀座之间设有纠偏装置，所述第二裁切刀座与所述转贴刀座之间设有加热板，所述转贴刀座与所述第一加热刀座之间设有顶升机构。

5.如权利要求2所述的一种膜电极复合设备，其特征在于：所述上框架上料机构的所述输送刀座、所述边框裁切刀座、所述排废刀座、所述轮廓裁切刀座、所述热熔胶输送刀座、所述第一裁切刀座及所述第二裁切刀座上均设有用于所述膜电极半成品料带穿过的凹型辊，所述凹型辊上设有用于避位的避位槽。

6.一种利用权利要求1-5任意一项所述的膜电极复合设备生产膜电极的工艺方法，其特征在于：所述工艺方法包括下框架上料方法、上框架上料方法及转贴热复合方法；

所述下框架上料方法制作形成膜电极下框架料带，所述上框架上料方法制作形成膜电极上框架料带，通过转贴热复合方法将CCM热转印材料转贴至所述膜电极下框架料带及所述膜电极上框架料带之间，并进行热复合。

7.如权利要求6所述的一种利用膜电极复合设备生产膜电极的工艺方法，其特征在于：所述下框架上料方法及所述上框架上料方法均包括以下步骤：

S11:将保护膜放置于保护膜输送辊上，将离型膜放置于离型膜输送辊上，将压敏胶放置于压敏胶输送辊上，将所述保护膜、所述离型膜及所述压敏胶的自由端均穿过输送刀座；

S12：将哑膜放置于哑膜输送辊上，所述哑膜的自由端与步骤S11形成的料带共同输送至边框裁切刀座内，通过所述边框裁切刀座对料带进行裁切并将裁切后的废料收集于边框废料收集辊上；

S13：将第一排废胶带放置于第一排废胶带输送辊上，所述第一排废胶带的自由端与步骤S12形成的料带共同输送至排废刀座内，通过所述第一排废胶带将料带上未完全清除的废料带走，并收集于第一排废胶带收集辊上；

S14：将经过步骤S13的料带输送至轮廓裁切刀座，通过所述轮廓裁切刀座对料带裁切轮廓，裁切后的废料收集于哑膜收集辊上；

S15：将热熔胶放置于热熔胶输送辊上，所述热熔胶的自由端与步骤S14的料带共同输送至热熔胶输送刀座，通过所述热熔胶输送刀座将所述热熔胶压合于料带上；

S16：将低粘膜放置于低粘膜输送辊上，所述低粘膜的自由端与步骤S15的料带共同输送至第一裁切刀座，通过所述第一裁切刀座对料带进行裁切，裁切后的废料收集于低粘膜收集辊上；

S17：将第二排废胶带放置于第二排废胶带输送辊上，所述第二排废胶带的自由端与步骤S16的料带共同输送至第二裁切刀座，通过所述第二裁切刀座对料带进行第二次裁切，裁切后的废料通过所述第二排废胶带收集于热熔胶内框废料收集辊上，并制成膜电极下框架料带或膜电极上框架料带。

8.如权利要求7所述的一种利用膜电极复合设备生产膜电极的工艺方法，其特征在于：所述下框架上料方法及所述上框架上料方法的步骤S11中，所述保护膜穿过所述输送刀座之前，将所述保护膜上的保护膜衬膜去除并收集于保护膜衬膜收集辊上；

所述压敏胶穿过所述输送刀座之后，将压敏胶衬纸分离并收集于压敏胶衬纸收集辊上；

在所述下框架上料方法及所述上框架上料方法的步骤S15中，所述热熔胶通过所述热熔胶输送刀座之后，剩余的热熔胶自带膜收集于热熔胶自带膜收集辊上。

9.如权利要求7所述的一种利用膜电极复合设备生产膜电极的工艺方法，其特征在于：所述转贴热复合方法包括以下步骤：

S21：将CCM热转印材料放置于输送辊上，所述CCM热转印材料的自由端输送至转贴刀座，通过所述转贴刀座对CCM热转印材料进行裁切并转贴到步骤S17中制成的膜电极下框架料带上；

S22：将经过步骤S21的料带输送至第一加热刀座，通过所述第一加热刀座对所述CCM热转印材料及膜电极下框架料带进行加热复合；

S23：将经过步骤S22的料带穿过上框架上料机构的凹型辊，同时，将步骤S17中制成的膜电极上框架料带贴附于步骤S22的料带上层形成膜电极半成品料带；

S24：将经过步骤S23的膜电极半成品料带输送至压合刀座，通过所述压合刀座对膜电极半成品料带进行压合；

S25：将经过步骤S24的膜电极半成品料带输送至第二加热刀座，通过所述第二加热刀座对步骤S24的膜电极半成品料带进行加热复合，加热复合后的膜电极半成品料带收集于半成品料带收集辊上。

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