CN115498198B - 一种氢燃料单电池集成制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种氢燃料单电池集成制备方法和集成装备，将胶膜卷料放置在第一贴合工位和第二贴合工位；用刀模切割胶膜卷料；阳极单极板转移至第一贴合工位，阳极单极板叠放在胶膜卷料上，阳极单极板和胶膜卷料热压；阴极单极板转移至第二贴合工位，阴极单极板叠放于胶膜卷料上，阴极单极板和胶膜卷料热压；阴极单极板翻转胶膜面朝上转移至第三贴合工位；膜电极转移至第三贴合工位叠放于阴极单极板上并对齐；阳极单极板胶膜面朝下转移至第三贴合工位，叠放于膜电极上，使阳极单极板与膜电极和阴极单极板对齐、贴合；有效提高单电池的自动化生产程度及生产效率，提高一体化单电池的连续性自动化生产的可行性与稳定性。

Description

一种氢燃料单电池集成制备方法

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种氢燃料单电池集成制备方法。

背景技术

一体化金属双极板是由带有胶线的阴极单极板与阳极单极板夹着膜电极组件组成的三明治结构，其中阴极单极板、阳极单极板与膜电极的边框均采用胶黏剂进行粘合。热熔胶黏剂作为一种环保无污染的胶黏剂能够对膜电极边框及金属双极板进行有效粘结，热熔胶膜由于超高的自源型精度在进行一体化金属双极板单电池的制备时成为一种优质的选择，但由于其柔性大、易变形等问题，在对其进行定位时常常出现定位不准的问题，导致粘结区域偏移，粘结有效性下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种氢燃料单电池集成制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，包括：

步骤S1、将胶膜卷料放置在第一贴合工位和第二贴合工位；

其中，所述第一贴合工位包括

底座，所述底座承载辊轮机构和下板；

辊轮机构，位于底座上端的两侧，所述辊轮机构包括收卷辊轮、入料辊轮和定向辊轮，所述入料辊轮和定向辊轮位于同侧，入料辊轮相对于定向辊轮靠外设置，入料辊轮与收卷辊轮位于异侧；

下板，固定于底座的上端，所述下板和底座的中央对应阳极单极板的流场区设有一处落料口，下板对应阳极单极板的固定孔处设有至少三处定位孔；

上工装板，所述上工装板的下端设有热压板，所述上工装板和热压板对应阳极单极板的流场区设有一处中间镂空，热压板的外形路径与阳极单极板的外形路径一致，热压板对应阳极单极板的固定孔设有至少三处定位销；

抓取机构，位于上工装板对应阳极单极板流场区的中间镂空处；

所述第二贴合工位和第一贴合工位的结构相同；

步骤S2、用刀模切割第一贴合工位和第二贴合工位上的胶膜卷料；

步骤S3、将阳极单极板转移至第一贴合工位，将阳极单极板叠放在胶膜卷料上，对阳极单极板和胶膜卷料进行热压；

步骤S4、将阴极单极板转移至第二贴合工位，阴极单极板带有注塑胶线，将阴极单极板叠放于胶膜卷料上，对阴极单极板和胶膜卷料进行热压；

步骤S5、将完成热压的阴极单极板翻转，使阴极单极板的胶膜面朝上转移至第三贴合工位；

所述第三贴合工位包括

第三工位底座，所述第三工位底座承载第三工位下板；

第三工位下板，固定于第三工位底座的上端，所述第三工位下板的中央设有落料口，所述第三工位下板对应阴极单极板的固定孔设有至少三处定位孔，第三工位下板与阴极单极板的外形轮廓一致；

独立机械臂，所述独立机械臂对阴极单极板和膜电极抓取并定位；

抓取机构，与第一贴合工位、第二贴合工位的抓取机构相同；

进一步地，所述第一贴合工位下板的落料口以及定位孔路径与阳极单极板的流场区轮廓以及固定孔轮廓一致；

所述第二贴合工位下板的落料口以及定位孔路径与阴极单极板的流场区轮廓以及固定孔轮廓一致；

步骤S6、将膜电极转移至第三贴合工位，将膜电极叠放于阴极单极板上，使膜电极与阴极单极板对齐；

步骤S7、将完成热压的阳极单极板胶膜面朝下转移至第三贴合工位，将阳极单极板叠放于膜电极上，使阳极单极板与膜电极和阴极单极板均对齐；

步骤S8、将堆叠的阴极单极板、膜电极和阳极单极板贴合。

进一步地，步骤S2包括，所述刀模通过下压的方式切割，刀模下压的过程中，所述阳极单极板、阴极单极板分别被第一贴合工位、第二贴合工位上工装板的吸附模块吸附，吸附模块吸附的区域为阳极单极板或阴极单极板的流场区。

进一步地，步骤S3包括，移动第一贴合工位的上工装板，将阳极单极板转移至第一贴合工位的贴合位置；

步骤S4包括，移动第二贴合工位的上工装板，将阴极单极板转移至第二贴合工位的贴合位置。

进一步地，在步骤S4中，所述热压包括，对阳极单极板、阴极单极板冷却场侧的上工装板分别加热并加压。

进一步地，所述胶膜卷料为带离型纸的卷料，胶膜通过第一贴合工位和第二贴合工位两侧的入料辊轮和收卷辊轮进行放卷和收卷，胶膜放卷时，所述离型纸面朝下接触第一贴合工位和第二贴合工位的下板。

进一步地，在步骤S2中，所述刀模切割时，将胶膜流场区全切，胶膜外沿及腔口处半切，其中，全切处刀模将胶膜与离型纸一并切断，半切处刀模切断胶膜而保留离型纸。

进一步地，步骤S5包括，将上工装板抬起，所述胶膜热熔固化于上工装板的板面上，胶膜在上工装板抬起过程中与离型纸分离，所述离型纸未裁断部分随收卷辊轮的转动张紧，带动新的胶膜至第一贴合工位以及第二贴合工位。

进一步地，在步骤S5中，通过独立机械臂的真空吸附或机械抓取，将阴极单极板翻转并胶膜面朝上转移至第三贴合工位。

进一步地，在步骤S6中，通过独立机械臂的定位柱与第三贴合工位第三工位下板的定位孔相配合，将阴极单极板与膜电极对齐。

进一步地，在步骤S7中，移动第一贴合工位的上工装板，将完成热压的阳极单极板以胶膜面朝下的状态转移至第三贴合工位的贴合位置。

进一步地，步骤S8包括，通过上工装板的定位销、膜电极和阴极单极板的固定孔以及第三工位下板定位孔的配合，将阴极单极板、膜电极和阳极单极板叠装定位，上工装板复位。

进一步地，在步骤S8中，当阴极单极板、膜电极和阳极单极板叠装后，在阳极单极板冷却场侧的上工装板加热并加压，热压完成后上工装板抬起，阴极单极板气场侧及阳极单极板气场侧的胶膜热熔固化，实现阴极单极板、阳极单极板与膜电极的粘接。

进一步地，所述第一贴合工位底座的落料口及定位孔路径与阳极单极板的流场区轮廓及固定孔轮廓一致，或略大于阳极单极板的流场区轮廓及固定孔轮廓；

所述第二贴合工位底座的落料口及定位孔路径与阴极单极板的流场区轮廓及固定孔轮廓一致，或略大于阴极单极板的流场区轮廓及固定孔轮廓。

进一步地，所述上工装板的热压路径对应阳极单极板或阴极单极板的外形轮廓、流场区轮廓、腔口区轮廓以及固定孔轮廓形成的封闭区域且与封闭区域大小一致。

进一步地，所述热压路径对应阳极单极板或阴极单极板的固定孔轮廓处凸出设有定位销。

进一步地，所述热压路径凸出于上工装板的下端设置，所述热压路径内埋有电热丝。

进一步地，所述第一贴合工位、第二贴合工位和第三贴合工位的下端分别设有一吹扫机构，所述吹扫机构对应落料口设置。

本发明三个工位的平行连续化作业进行集成，第一工位进行阳极单极板与热熔胶黏剂的复合，第二工位进行已完成密封件注塑成型的阴极单极板与热熔胶黏剂的复合，第三工位进行带胶的阳极单极板与膜电极组件及带胶与密封件的阴极单极板三部分的复合，最终形成一体化电池组件；

在第一工位通过拉动带有离型纸的热熔胶膜卷料至下板后全切流场区及定位孔处并且半切腔口区及外沿，此时同步完成阳极单极板的吸附及定位至上加热板的过程，而后移动上工装，将阳极单极板与完成切割的热熔胶膜定位并热压，此时半切的胶膜已黏连至极板上，得到带有胶膜的阳极单极板，离型纸则保持完整带动卷料全新部分滚动至工位操作区；

本发明有效提高一体化单电池的自动化生产程度及生产效率，并将生产过程对于膜电极的影响降低至最小，全面提高一体化单电池的连续性自动化生产的可行性与稳定性。

附图说明

图1a为本发明热熔胶膜卷料示意图；

图1b为图1a中A区域的局部放大图；

图2为本发明完成切割后的热熔胶膜示意图；

图3为本发明带有胶膜的阳极板示意图；

图4为本发明完成贴胶后的热熔胶膜卷料示意图；

图5为本发明第一贴合工位示意图；

图6为本发明带有胶膜的阴极单极板截面示意图;

图7为本发明第三贴合工位示意图；

图8为本发明贴合工位的下板示意图；

图9为本发明刀模示意图；

图10为本发明热压板示意图。

附图标记：

1胶膜，2离型纸，3阳极单极板，4阴极单极板，5注塑胶线，

6入料辊轮，7定向辊轮，8收卷辊轮，9定速机构，10下板，

11第三工位下板，12上工装板，13底座，14第三工位底座，15热压板，

16抓取机构，17独立机械臂，18膜电极，19刀模，

20落料口，21定位孔，22全切刀模路径，23半切刀模路径，

24限位块，25定位销、26吹扫机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种氢燃料单电池集成制备方法，如图1a~图4所示，包括以下步骤：

步骤S1、将胶膜1卷料放置在第一贴合工位和第二贴合工位。

步骤S2、用刀模19切割第一贴合工位和第二贴合工位上的胶膜1卷料，刀模19通过下压的方式切割，刀模19下压的过程中，阳极单极板3、阴极单极板4分别被第一贴合工位、第二贴合工位上工装板12的吸附模块吸附，吸附模块吸附的区域为阳极单极板3或阴极单极板4的流场区；

刀模19进行切割时，部分切割路径较深，可将离型纸2及胶膜1一起切断并与卷料分离，其余切割路径较浅，仅切断胶膜1部分，参见图1a和图1b。

步骤S3、如图5所示，移动第一贴合工位的上工装板12，将阳极单极板3转移至第一贴合工位，将阳极单极板3叠放在胶膜1卷料上，对阳极单极板3和胶膜1卷料进行热压，第一贴合工位热压的方式为，对阳极单极板3冷却场侧的上工装板12分别加热并加压。

步骤S4、移动第二贴合工位的上工装板12，将阴极单极板4转移至第二贴合工位，阴极单极板4带有注塑胶线5，将阴极单极板4叠放于胶膜1卷料上，对阴极单极板4和胶膜1卷料进行热压，第二贴合工位热压的方式为，对阴极单极板4冷却场侧的上工装板12分别加热并加压，参见图6；

胶膜1卷料为带离型纸2的卷料，胶膜1通过第一贴合工位和第二贴合工位两侧的入料辊轮6和收卷辊轮8进行放卷和收卷，入料辊轮6把胶膜1放卷时，离型纸2面朝下接触第一贴合工位和第二贴合工位的下板10。

步骤S5、将上工装板12抬起，胶膜1热熔固化于上工装板12的板面上，胶膜1在上工装板12抬起过程中与离型纸2分离，离型纸2未裁断部分随收卷辊轮8的转动张紧，带动新的胶膜1至第一贴合工位以及第二贴合工位，将完成热压的阴极单极板4翻转，通过独立机械臂17的真空吸附或机械抓取，将阴极单极板4翻转并胶膜1面朝上转移至第三贴合工位。

步骤S6、将膜电极18转移至第三贴合工位，膜电极18是已经完成贴合的膜电极边框及膜电极本体构成的组合件，膜电极边框上已完成与阴极单极板4固定孔一致的孔的裁切，将膜电极18叠放于阴极单极板4上，通过独立机械臂17的定位柱与第三贴合工位第三工位下板11的定位孔21相配合，将阴极单极板4与膜电极18对齐。

步骤S7、移动第一贴合工位的上工装板12，将完成热压的阳极单极板3以胶膜1面朝下的状态转移至第三贴合工位的贴合位置，将阳极单极板3叠放于膜电极18上，使阳极单极板3与膜电极18和阴极单极板4均对齐；

步骤S8、在第三贴合工位上，通过第一贴合工位上工装板12的定位销25与膜电极18、阴极单极板4和第三工位下板11上的定位孔21的配合，将阴极单极板4、膜电极18和阳极单极板3贴合并叠装定位，参见图7；

对阴极单极板4、膜电极18和阳极单极板3进行热压，第三贴合工位的热压过程为，在阳极单极板3冷却场侧的第一贴合工位上工装板12加热并加压，热压完成后，上工装板12抬起，阴极单极板4气场侧及阳极单极板3气场侧的胶膜1热熔固化，实现阴极单极板4、阳极单极板3与膜电极18的粘接，之后上工装板12复位第一贴合工位。

本发明还公开了一种氢燃料单电池集成装备，包括：

贴合工位，贴合工位包括第一贴合工位、第二贴合工位、第三贴合工位，其中，如图5所示，第一贴合工位包括，

底座13，底座13承载辊轮机构和下板10；

辊轮机构，位于第一贴合工位的两侧，辊轮机构包括收卷辊轮8、入料辊轮6和定向辊轮7，入料辊轮6和定向辊轮7位于同侧，入料辊轮6相对于定向辊轮7靠外设置，入料辊轮6与收卷辊轮8位于异侧，收卷辊轮8通过定速机构9可定时和定距调节，在一个节拍内进行一次规定时间间隔及规定收卷辊轮8收卷距离的动作，时间间隔优选为20~55s，收卷距离为100~800mm；

下板10，如图8所示，固定于底座13的上端，下板10位置具体为，底座13上端的中部凹陷设有固定平面，下板10嵌入固定平面内，下板10和固定平面对应阳极单极板3的流场区设有一处落料口20，下板10对应阳极单极板3的固定孔设有至少三处定位孔21；

上工装板12，上工装板12的下端设有热压板15，热压板15与刀模19平行排布，热压板15与刀模19间距为10~300mm，上工装板12和热压板15对应阳极单极板3的流场区设有一处中间镂空，中间镂空与落料口20位置对应，参见图2和图4，热压板15的外形路径与阳极单极板3的外形路径一致，热压板15对应阳极单极板3的固定孔设有至少三处定位销25；

刀模19，刀模19镶嵌于上工装板12上，刀模19的切割路径对应阳极单极板3的外形轮廓、流场区轮廓、腔口区轮廓以及固定孔轮廓，限位路径位于上述切割路径形成的封闭区域内，刀模19切割路径中流场区及固定孔处的刀模19深度为5~10mm，刀模19切割路径中外形轮廓及腔口区轮廓的刀模19深度为1~5mm，限位路径深度为0.9~4.99mm，限位路径宽度为1~10mm；

抓取机构16，位于上工装板12对应阳极单极板3流场区的中间镂空处，抓取机构16的抓取部件位置被配置为，抓取部件完成抓取动作后，使阳极单极板3与热压板15的热压路径贴合且热压路径上的定位销25与阳极单极板3的固定孔贴合；

其中，上工装板12的热压路径对应阳极单极板3的外形轮廓、流场区轮廓、腔口区轮廓以及固定孔轮廓形成的封闭区域且热压路径与该封闭区域大小一致。

如图10所示，热压路径对应阳极单极板3固定孔轮廓处凸出设有定位销25，定位销25的凸出高度为5~10mm；热压路径凸出于上工装板12的下端设置，热压路径的凸出高度为5~10mm，热压路径内埋有电热丝。

第二贴合工位和第一贴合工位的结构相同，将阳极单极板3替换为阴极单极板4即可。

如图7所示，第三贴合工位包括，

第三工位底座14，第三工位底座14承载第三工位下板11；

第三工位下板11，固定于第三工位底座14的上端，第三工位下板11的位置具体为，第三工位底座14上端的中部凹陷设有固定平面，第三工位下板11嵌入固定平面内，第三工位下板11对应阴极单极板的固定孔存在至少三处定位孔21，第三工位下板11与阴极单极板的外形轮廓一致；

独立机械臂17，独立机械臂17对阳极单极板3和膜电极18抓取并定位；

抓取机构16，与第一贴合工位和第二贴合工位的抓取机构16相同；

第三工位下板11的中央设有落料口20，第一贴合工位、第二贴合工位和第三贴合工位的下端分别设有一吹扫机构26，吹扫机构26对应落料口20设置。

下板10的落料口20以及定位孔21路径与阴极单极板4的流场区轮廓以及固定孔轮廓一致，第一贴合工位底座13的落料口20以及定位孔21路径与阴极单极板4的流场区轮廓及固定孔轮廓一致，或略大于极板的流场区轮廓及固定孔轮廓。

实施时，如图5所示，在第一贴合工位上进行阳极单极板3贴胶操作，将位于入料辊轮6上的热熔胶膜1通过定向辊轮7使得离型纸2面朝下拉出固定在收卷辊轮8上收紧，此时胶膜1的中间部分与下板10紧密贴合。

下压刀模19，将胶膜1流场区及下板10定位孔21处全切，胶膜1外沿及腔口处半切，其中，全切处刀模19厚度为5.2mm，将胶膜1的离型纸2与胶膜1一起切断，下板10与固定平面在全切处存在落料口20，便于切断部分的胶膜1掉落，通过吹扫机构26进行清理；

基于热熔胶膜1的膜厚0.12mm，离型纸2厚度0.5mm进行设计，半切处刀模19厚度为5mm，热压块15的底部设有限位块24，限位块24厚度为4.88mm，刀模19下压过程中，当限位块24与胶膜1接触时，半切处刀模19切断胶膜1而保留离型纸2，全切处刀模19将胶膜1与离型纸2一并切断，参见图9的全切刀模路径22和半切刀模路径23。

刀模19下压的同时，位于上工装板12下端热压板15流场区的抓取机构16，通过真空吸附对阳极单极板3进行抓取，抓取过程中通过热压板15的定位销25与阳极单极板3上的定位孔21配合，使热压路径与阳极单极板3的胶膜1路径重合，此时阳极单极板3的气场区朝下。

上工装板12和刀模19上升，胶膜1被刀模19切断部位掉落，极板被吸附向上，将上工装板12横向移动一个工位，吸附极板的上工装板12位于裁切完成的胶膜1上方，上工装板12下压，该过程中，通过上工装板12下端热压板15上的定位销25再次与胶膜1被切断的定位孔21及下板10和底座13固定平面上的定位孔21定位，使热压板15的热压路径、极板的胶膜1路径、胶膜1的半切及全切包围路径重合。

热压板15在操作过程中恒定温度200℃，热压板15下压后保压15s，完成热压后上工装板12上升，胶膜1的半切及全切包围路径通过热压过程粘合至极板的胶膜1路径上，此时获得带有胶膜1的阳极单极板3。

收卷辊轮8经过一周期45s的间隔后开始转动，收料距离为500mm，新的未切割的胶膜1转移至第一贴合工位中部并与下板10紧密贴合，开始新一轮贴胶过程。

第二贴合工位的作业过程与第一贴合工位的作业过程相同，仅将阳极单极板3更换为阴极单极板4，阳极单极板3刀模19的切割路径、上热压板15的热压路径及定位销25与阴极单极板4匹配，当阴极单极板4完成胶膜1贴合后，阳极单极板3和阴极单极板4一并转移至第三贴合工位，此时膜电极18组件放置于第三贴合工位，如图7所示。

通过独立机械臂17将定位销25配合阴极单极板4的定位孔21和下板10的定位孔21，以抓取阴极单极板4，使阴极单极板4的气场区朝上落入第三工位下板11上，再通过独立机械臂17抓取膜电极18组件，使膜电极18组件落入阴极单极板4上。

第一贴合工位上，抓取机构16通过真空吸附的方式对阳极单极板3进行抓取，抓取过程中，热压板15的定位销25与阳极单极板3的定位孔21配合，使热压路径与阳极单极板3的胶膜1路径重合，阳极单极板3的气场区朝下。

然后，上工装板12上升，阳极单极板3被吸附向上，上工装板12横向移动一个工位，吸附阳极单极板3的上工装板12位移至第三贴合工位膜电极18组件的上方，上工装板12下压，以上过程中，通过热压板15上的定位销25再次与膜电极18组件的定位孔21、阴极单极板4的定位孔21及下板10的定位孔21配合，使得热压路径与阳极单极板3的胶膜1路径及膜电极18的边框待粘区路径重合。

热压板15恒定温度200℃，下压后保压25s，以上过程中，阳极单极板流场区只设置抓取机构16不进行加热，保障膜电极18组件的反应区不受高温影响。

最后，上工装板12上升，复位至第一贴合工位，阴极单极板4的胶膜1区域和阳极单极板3的胶膜1区域通过热压粘合至膜电极18边框上，得到带有胶线的阴极单极板4与阳极单极板3夹着膜电极18组件组成的一体化单电池组件。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，包括：

步骤S1、将胶膜卷料放置在第一贴合工位和第二贴合工位；

其中，所述第一贴合工位包括

底座，所述底座承载辊轮机构和下板；

辊轮机构，位于底座上端的两侧，所述辊轮机构包括收卷辊轮、入料辊轮和定向辊轮，所述入料辊轮和定向辊轮位于同侧，入料辊轮相对于定向辊轮靠外设置，入料辊轮与收卷辊轮位于异侧；

下板，固定于底座的上端，所述下板和底座的中央对应阳极单极板的流场区设有一处落料口，下板对应阳极单极板的固定孔处设有至少三处定位孔；

上工装板，所述上工装板的下端设有热压板，所述上工装板和热压板对应阳极单极板的流场区设有一处中间镂空，热压板的外形路径与阳极单极板的外形路径一致，热压板对应阳极单极板的固定孔设有至少三处定位销；

抓取机构，位于上工装板对应阳极单极板流场区的中间镂空处；

所述第二贴合工位和第一贴合工位的结构相同；

步骤S2、用刀模切割第一贴合工位和第二贴合工位上的胶膜卷料；

步骤S3、将阳极单极板转移至第一贴合工位，将阳极单极板叠放在胶膜卷料上，对阳极单极板和胶膜卷料进行热压；

步骤S4、将阴极单极板转移至第二贴合工位，阴极单极板带有注塑胶线，将阴极单极板叠放于胶膜卷料上，对阴极单极板和胶膜卷料进行热压；

步骤S5、将完成热压的阴极单极板翻转，使阴极单极板的胶膜面朝上转移至第三贴合工位；

所述第三贴合工位包括

第三工位底座，所述第三工位底座承载第三工位下板；

第三工位下板，固定于第三工位底座的上端，所述第三工位下板的中央设有落料口，所述第三工位下板对应阴极单极板的固定孔设有至少三处定位孔，第三工位下板与阴极单极板的外形轮廓一致；

独立机械臂，所述独立机械臂对阴极单极板和膜电极抓取并定位；

抓取机构，与第一贴合工位、第二贴合工位的抓取机构相同；

步骤S6、将膜电极转移至第三贴合工位，将膜电极叠放于阴极单极板上，使膜电极与阴极单极板对齐；

步骤S7、将完成热压的阳极单极板胶膜面朝下转移至第三贴合工位，将阳极单极板叠放于膜电极上，使阳极单极板与膜电极和阴极单极板均对齐；

步骤S8、将堆叠的阴极单极板、膜电极和阳极单极板贴合。

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，步骤S2包括，所述刀模通过下压的方式切割，刀模下压的过程中，所述阳极单极板、阴极单极板分别被第一贴合工位、第二贴合工位上工装板的吸附模块吸附，吸附模块吸附的区域为阳极单极板或阴极单极板的流场区。

3.根据权利要求2所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，

步骤S3包括，移动第一贴合工位的上工装板，将阳极单极板转移至第一贴合工位的贴合位置；

步骤S4包括，移动第二贴合工位的上工装板，将阴极单极板转移至第二贴合工位的贴合位置。

4.根据权利要求3所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述热压包括，对阳极单极板、阴极单极板冷却场侧的上工装板分别加热并加压。

5.根据权利要求4所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，所述胶膜卷料为带离型纸的卷料，胶膜通过第一贴合工位和第二贴合工位两侧的入料辊轮和收卷辊轮进行放卷和收卷，胶膜放卷时，所述离型纸面朝下接触第一贴合工位和第二贴合工位的下板。

6.根据权利要求5所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述刀模切割时，将胶膜流场区全切，胶膜外沿及腔口处半切，其中，全切处刀模将胶膜与离型纸一并切断，半切处刀模切断胶膜而保留离型纸。

7.根据权利要求5或6所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，步骤S5包括，将上工装板抬起，所述胶膜热熔固化于上工装板的板面上，胶膜在上工装板抬起过程中与离型纸分离，所述离型纸未裁断部分随收卷辊轮的转动张紧，带动新的胶膜至第一贴合工位以及第二贴合工位。

8.根据权利要求7所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，在步骤S5中，通过独立机械臂的真空吸附或机械抓取，将阴极单极板翻转并胶膜面朝上转移至第三贴合工位。

9.根据权利要求8所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，在步骤S6中，通过独立机械臂的定位柱与第三贴合工位第三工位下板的定位孔相配合，将阴极单极板与膜电极对齐。

10.根据权利要求9所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，在步骤S7中，移动第一贴合工位的上工装板，将完成热压的阳极单极板以胶膜面朝下的状态转移至第三贴合工位的贴合位置。

11.根据权利要求10所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，步骤S8包括，通过上工装板的定位销、膜电极和阴极单极板的固定孔以及第三工位下板定位孔的配合，将阴极单极板、膜电极和阳极单极板叠装定位，上工装板复位。

12.根据权利要求11所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，在步骤S8中，当阴极单极板、膜电极和阳极单极板叠装后，在阳极单极板冷却场侧的上工装板加热并加压，热压完成后上工装板抬起，阴极单极板气场侧及阳极单极板气场侧的胶膜热熔固化，实现阴极单极板、阳极单极板与膜电极的粘接。

13.根据权利要求12所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，所述第一贴合工位下板的落料口以及定位孔路径与阳极单极板的流场区轮廓以及固定孔轮廓一致；

所述第二贴合工位下板的落料口以及定位孔路径与阴极单极板的流场区轮廓以及固定孔轮廓一致。

14.根据权利要求13所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，所述第一贴合工位底座的落料口及定位孔路径与阳极单极板的流场区轮廓及固定孔轮廓一致，或略大于阳极单极板的流场区轮廓及固定孔轮廓；

所述第二贴合工位底座的落料口及定位孔路径与阴极单极板的流场区轮廓及固定孔轮廓一致，或略大于阴极单极板的流场区轮廓及固定孔轮廓。

15.根据权利要求12所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，所述上工装板的热压路径对应阳极单极板或阴极单极板的外形轮廓、流场区轮廓、腔口区轮廓以及固定孔轮廓形成的封闭区域且与封闭区域大小一致。

16.根据权利要求15所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，所述热压路径对应阳极单极板或阴极单极板的固定孔轮廓处凸出设有定位销。

17.根据权利要求16所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，所述热压路径凸出于上工装板的下端设置，所述热压路径内埋有电热丝。

18.根据权利要求12所述的一种氢燃料单电池集成制备方法，其特征在于，所述第一贴合工位、第二贴合工位和第三贴合工位的下端分别设有一吹扫机构，所述吹扫机构对应落料口设置。

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