CN117548302A - 燃料电池异形涂层制备方法、装置、涂布装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及燃料电池制作领域，特别涉及一种燃料电池异形涂层制备方法、装置、涂布装置及存储介质，包括：获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量；在当前涂层实际载量小于或等于涂层目标载量时，根据待制备涂层的形状确定待制备涂层的至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度，并确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系；基于映射关系，根据至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度制备待制备涂层。由此，解决了通过裁刀裁切涂层得到不同形状的涂层，从而得到不同形状的CCM，造成浪费涂层的问题，通过燃料电池狭缝式涂布控制系统，制备异形涂层和CCM，从而节省了材料。
Description
技术领域
本申请涉及燃料电池制作领域，并且更具体地，涉及燃料电池制作领域中一种燃料电池异形涂层制备方法、装置、涂布装置及存储介质。
背景技术
PEMFC（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，质子交换膜燃料电池）因其高效、低温快速启动、零污染等优势，使其非常适合作为新能源环保型汽车的动力能源。涂层涂布工艺在质子交换膜燃料电池制备过程中对电池性能影响很大，是整个生产工艺中的重要环节。传统涂布头如图1所示，其中，V为走带速度，Q为出料速度，这种涂布头只能涂出同一宽度的涂层，需要多宽的涂层就需要相应宽度的垫片，但在实际实验及生产过程中，可能需要不同形状的涂层。
相关技术中，通常采用裁刀裁切涂层的方式来得到不同形状的涂层，从而得到不同形状的CCM（Catalyst Coating Membrane，催化剂涂层质子膜）。
然而，上述采用裁刀裁切涂层的方式来得到不同形状的涂层，从而得到不同形状的CCM，会造成涂层的浪费，亟待改进。
发明内容
本申请提供了一种燃料电池异形涂层制备方法、装置、涂布装置及存储介质，以解决通过裁刀裁切涂层得到不同形状的涂层，从而得到不同形状的CCM，造成浪费涂层的问题，通过燃料电池狭缝式涂布控制系统，制备异形涂层和CCM，从而节省了材料。
第一方面，提供了一种燃料电池异形涂层制备方法，该方法包括：
获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量；
在所述当前涂层实际载量小于或等于所述涂层目标载量时，根据所述待制备涂层的形状确定所述待制备涂层的至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度，并确定每个涂层宽度与所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系；以及
基于所述映射关系，根据所述至少一个涂层宽度和所述每个涂层宽度对应的涂层长度制备所述待制备涂层。
通过上述技术方案，解决了通过裁刀裁切涂层得到不同形状的涂层，从而得到不同形状的CCM，造成浪费涂层的问题，通过燃料电池狭缝式涂布控制系统，制备异形涂层和CCM，从而节省了材料。
结合第一方面，在某些可能的实现方式中，所述获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量，包括：
获取当前浆料密度、当前铂占比和当前涂层干厚；
根据所述当前浆料密度、所述当前铂占比和所述当前涂层干厚之间的乘积得到所述涂层目标载量。
通过上述的技术方案，获取当前浆料密度可以精确计算涂层的配比，提高生产效率和节约原材料成本。通过获取当前铂占比，可以实时了解涂层中铂金属的占比情况。通过获取当前涂层干厚，可以实时了解涂层的厚度变化情况，确保涂层的均匀性和稳定性。通过计算所述涂层目标载量，可以合理安排原材料的使用和生产工艺，提高生产效率和资源利用率。
结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述确定每个涂层宽度与所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系，包括：
获取涂层湿厚和走带速度；
根据所述涂层湿厚、所述走带速度和所述每个涂层宽度之间的乘积得到所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速。
通过上述的技术方案，根据涂层湿厚、走带速度和每个涂层宽度之间的乘积计算泵速，可以实现更加准确和精确的涂层控制，根据实际情况进行调整，并在涂层过程中实时监测和调节泵速，以确保每个涂层宽度都能够得到适当的涂层湿厚和走带速度，从而提高涂层的均匀性和一致性，进而提高产品质量。
结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在确定所述每个涂层宽度与所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系之后，还包括：
根据所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速和当前涂布机供料泵单位时间出料体积得到所述当前涂布装置的单位泵速出料速度。
通过上述的技术方案，根据涂层宽度对应的泵速和当前涂布机供料泵单位时间出料体积进行计算，从而得到当前涂布装置的单位泵速出料速度，能够根据不同的涂层宽度和装置转速调整单位泵速出料速度，实现对不同涂布条件的适应，提高生产效率并保证涂布质量的一致性，并且在短时间内得到当前涂布装置的单位泵速出料速度，避免了需要进行复杂计算或手动调整的过程，节省了人力成本，提高了生产效率，通过精确的计算，便于获得更加准确的涂布结果。
结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在确定所述每个涂层宽度与所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系之后，还包括：
根据所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速和预设阈值比值得到所述当前涂布装置的模间距。
通过上述的技术方案，通过每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速和设定阈值之间的比值，可以自动根据涂层宽度调整模间距，与传统的手动调整模间距的方法相比，该方式无需人工干预，降低了人力成本，根据提高了生产效率，通过实时监测涂层宽度，可以确保调整模间距的准确性，从而获得高质量的涂层效果。
结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在根据所述至少一个涂层宽度和所述每个涂层宽度对应的涂层长度制备所述待制备涂层之后，还包括：
利用预设转印设备对所述待制备涂层进行转印，得到异形CCM。
通过上述的技术方案，根据涂层宽度和涂层长度制备待制备涂层，可以精确控制涂层的宽度，从而确保涂层的一致性和均匀性，利用预设转印设备对待制备涂层进行转印，可以确保涂层的准确转移，并提高涂层的附着力和稳定性，通过待制备涂层的转印，得到具有特殊形状和结构的异形CCM，整个过程自动化程度高，减少了人工干预和时间成本，从而降低了生产成本，提高了生产效率和准确性。
根据本申请实施例的燃料电池异形涂层制备方法，获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量；在当前涂层实际载量小于或等于涂层目标载量时，根据待制备涂层的形状确定待制备涂层的至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度，并确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系；基于映射关系，根据至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度制备待制备涂层。由此，解决了通过裁刀裁切涂层得到不同形状的涂层，从而得到不同形状的CCM，造成浪费涂层的问题，通过燃料电池狭缝式涂布控制系统，制备异形涂层和CCM，从而节省了材料。
第二方面，提供了一种燃料电池异形涂层制备装置，该装置包括：
获取模块，用于获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量；
处理模块，用于在所述当前涂层实际载量小于或等于所述涂层目标载量时，根据所述待制备涂层的形状确定所述待制备涂层的至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度，并确定每个涂层宽度与所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系；以及
制备模块，用于基于所述映射关系，根据所述至少一个涂层宽度和所述每个涂层宽度对应的涂层长度制备所述待制备涂层。
结合第二方面，在某些可能的实现方式中，所述获取模块，用于：
获取当前浆料密度、当前铂占比和当前涂层干厚；
根据所述当前浆料密度、所述当前铂占比和所述当前涂层干厚之间的乘积得到所述涂层目标载量。
结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述处理模块，用于：
获取涂层湿厚和走带速度；
根据所述涂层湿厚、所述走带速度和所述每个涂层宽度之间的乘积得到所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速。
结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在确定所述每个涂层宽度与所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系之后，所述处理模块，还用于：
根据所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速和当前涂布机供料泵单位时间出料体积得到所述当前涂布装置的单位泵速出料速度。
结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在确定所述每个涂层宽度与所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系之后，所述处理模块，还用于：
根据所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速和预设阈值比值得到所述当前涂布装置的模间距。
结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在根据所述至少一个涂层宽度和所述每个涂层宽度对应的涂层长度制备所述待制备涂层之后，所述制备模块，还用于：
利用预设转印设备对所述待制备涂层进行转印，得到异形CCM。
根据本申请实施例的燃料电池异形涂层制备装置，用于获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量；在当前涂层实际载量小于或等于涂层目标载量时，根据待制备涂层的形状确定待制备涂层的至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度，并确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系；基于映射关系，根据至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度制备待制备涂层。由此，解决了通过裁刀裁切涂层得到不同形状的涂层，从而得到不同形状的CCM，造成浪费涂层的问题，通过燃料电池狭缝式涂布控制系统，制备异形涂层和CCM，从而节省了材料。
第三方面，提供一种涂布装置，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现上述实施例所述的燃料电池异形涂层制备方法。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
附图说明
图1为相关技术中涂布头的结构示意图；
图2为根据本申请的一个实施例的涂布装置的示意图；
图3为根据本申请实施例提供的一种燃料电池异形涂层制备方法的流程图；
图4为根据本申请的一个实施例的异形涂层的示意图；
图5为根据本申请的一个实施例的异形阳极涂层的示意图；
图6为根据本申请的一个实施例的异形阴极涂层的示意图；
图7为根据本申请的一个实施例的等腰三角形阴极涂层的示意图；
图8为根据本申请实施例的燃料电池异形涂层制备装置的方框示意图；
图9为本申请实施例提供的涂布装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B：文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。
本领域技术人员可以了解到的是，传统的策略通常是采用裁刀裁切涂层的方式来得到不同形状的涂层，从而得到不同形状的CCM，然而，采用裁刀裁切涂层的方式来得到不同形状的涂层，从而得到不同形状的CCM，会造成涂层的浪费。
因此，本申请提出了一种燃料电池异形涂层制备方法，该方法通过获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量；在当前涂层实际载量小于或等于涂层目标载量时，根据待制备涂层的形状确定待制备涂层的至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度，并确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系；基于映射关系，根据至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度制备待制备涂层。由此，解决了通过裁刀裁切涂层得到不同形状的涂层，从而得到不同形状的CCM，造成浪费涂层的问题，通过燃料电池狭缝式涂布控制系统，制备异形涂层和CCM，从而节省了材料。
在介绍本申请实施例的燃料电池异形涂层制备方法之前，首先介绍一下本申请实施例的燃料电池狭缝式涂布，狭缝式涂布是一种在一定压力下将涂布液沿着模具缝隙压出并转移到移动基材的一种涂布技术，它以涂布速度快、涂膜均匀性好、涂布窗口宽等特点，代表了湿法涂布未来发展方向。本申请实施例可以通过使用狭缝式涂布机将浆料涂布到基底膜PTFE（Poly tetra fluoroethylene，聚四氟乙烯）上，然后经过转印设备，将涂层成功地转印到PEM（Proton Exchange Membrane，质子交换膜）上，此外，本申请实施例还可以采用直涂的方式，直接将浆料涂到质子交换膜上。
具体地，燃料电池狭缝式涂布控制系统，包括狭缝式涂布装置与PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）控制系统，可以得到不同形状的涂层，涂布装置包括涂布头与垫片调节器，垫片器受PLC控制可调节出液口宽度，涂布装置可以如图2所示，其中，1为垫片调节器，2为储液槽，3为垫片，出料口最大尺寸为300mm，齿轮可调节长度为0-150mm。
具体地，图3为本申请实施例提供的一种燃料电池异形涂层制备方法的流程图。
示例性的，如图3所示，该燃料电池异形涂层制备方法包括以下步骤：
在步骤S301中，获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量。
可以理解的是，待制备涂层的形状指的是涂层在电极上的分布形式和结构特征，当前涂层实际载量指的是当前单位面积涂层上涂料的质量，涂层目标载量指的是目标单位面积涂层上涂料的质量，如涂层目标载量为铂载量时，即指的是目标单位面积涂层上铂的质量。
具体地，本申请实施例的待制备涂层的形状可以由用户根据实际需求通过电脑软件进行编辑得到，在涂布过程中，本申请实施例可以通过XRF（X-ray FluorescenceSpectrometer，X射线荧光光谱仪）面密度检测仪检测得到当前涂层实际载量。需要说明的是，上述获取待制备涂层的形状和当前涂层实际载量的方式仅为示例性的，不作为对本申请的限制，本领域技术人员可以根据实际情况采取其他方式获取待制备涂层的形状和当前涂层实际载量，为避免冗余，在此不做详细赘述。
进一步地，在一些实施例中，获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量，包括：获取当前浆料密度、当前铂占比和当前涂层干厚；根据当前浆料密度、当前铂占比和当前涂层干厚之间的乘积得到涂层目标载量。
其中，当前浆料密度指的是浆料中固体颗粒的体积或质量与浆料总体积或质量的比值，当前铂占比指的是铂含量占溶质的比例，当前涂层干厚指的是涂料完全干燥后,涂层的实际厚度。
具体地，本申请实施例可以通过称重法实测得到当前浆料密度，可以通过实测并结合配方表计算得到当前铂占比和当前涂层干厚，需要说明的是，上述通过称重法实测得到当前浆料密度和通过实测并结合配方表计算得到当前铂占比和当前涂层干厚仅为示例性的，不作为对本申请的限制，本领域技术人员可以根据实际情况采取其他方式进行获取当前浆料密度、当前铂占比和当前涂层干厚，为避免冗余，在此不做详细赘述。
进一步地，为了便于本领域技术人员理解本申请实施例的涂层目标载量，可以将涂层目标载量表示为：
S=h1Nρ（1）
其中，S为涂层目标载量，h1为当前涂层干厚，N为当前铂占比，ρ为当前浆料密度。
在步骤S302中，在当前涂层实际载量小于或等于涂层目标载量时，根据待制备涂层的形状确定待制备涂层的至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度，并确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系。
具体地，根据待制备涂层的形状来确定涂层宽度和涂层长度，可以确保涂层的尺寸和形状符合要求，提高涂层的质量和一致性。通过建立涂层宽度和泵速之间的映射关系，从而减少人工操作的干预，提高生产效率，同时减少人为错误的发生。通过确定每个涂层宽度和泵速的最佳组合，优化涂层制备过程，从而节约涂层材料的使用量和涂层制备时间，降低生产成本，提高经济效益。
进一步地，在一些实施例中，确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系，包括：获取涂层湿厚和走带速度；根据涂层湿厚、走带速度和每个涂层宽度之间的乘积得到每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速。
其中，涂层湿厚指的是涂层在涂装过程中所形成的还未干燥的膜厚，走带速度指的是涂布头(如刮刀、刮刀棒等)在单位时间内移动的距离，涂层宽度指的是涂布头在涂布过程中覆盖的基材宽度。
具体地，本申请实施例可以通过测厚仪获得涂层湿厚，走带速度根据涂层干燥能力限定，涂层宽度根据模头限定，在此不做具体限定。
进一步地，为了便于本领域技术人员理解本申请实施例的每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速，可以将每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速表示为：
Q=h2BV（2）
其中，Q为每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速，h2为涂层湿厚，B为每个涂层宽度，V为走带速度。
进一步地，在一些实施例中，在确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系之后，还包括：根据每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速和当前涂布机供料泵单位时间出料体积得到当前涂布装置的单位泵速出料速度。
具体地，为了便于本领域技术人员理解本申请实施例的当前涂布装置的单位泵速出料速度，可以将当前涂布装置的单位泵速出料速度表示为：
q=Q1/Q（3）
其中，q为当前涂布装置的单位泵速出料速度，Q1为当前涂布机供料泵单位时间出料体积。
由此，根据每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速和当前涂布机供料泵单位时间出料体积，计算出当前涂布装置的单位泵速出料速度，进而确保涂布工艺的精确控制，使得涂层的厚度和均匀性得到更好的控制和保证，还可以在生产过程中可以随时根据需要进行调整和优化，提高了生产效率和产品质量。
作为一种可能实现的方式地，在一些实施例中，在确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系之后，还包括：根据每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速和预设阈值比值得到当前涂布装置的模间距。
其中，预设阈值可以是用户预先设定的阈值，可以是通过有限次实验获取的阈值，也可以是通过有限次计算机仿真得到的阈值，在此不做具体限定。
优选地，预设阈值可以为1.1，在此不做具体限定。
具体地，为了便于本领域技术人员理解本申请实施例的当前涂布装置的模间距，可以将当前涂布装置的模间距表示为：
X=Q/A（4）
其中，X为当前涂布装置的模间距，A为预设阈值。
在步骤S303中，基于映射关系，根据至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度制备待制备涂层。
具体地，通过根据涂层宽度和长度进行制备，可以实现对涂层厚度的精确控制和提高涂层的均匀性，减少涂层表面的不均匀性和缺陷，从而提高涂层质量。
进一步地，在一些实施例中，在根据至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度制备待制备涂层之后，还包括：利用预设转印设备对待制备涂层进行转印，得到异形CCM。
其中，预设转印设备通常具有高精度的定位系统和温度控制系统，确保涂层在转印过程中的准确位置和良好的附着质量，优选地，预设转印设备可以为转印机，在此不做具体限定。
具体地，利用预设转印设备对待制备涂层进行转印，可以通过控制转印设备的温度和压力，使得涂层与基板之间形成良好的接触，从而实现转印。预设转印设备能够通过优化转印参数和控制转印过程，减少涂层的浪费和损坏。此外，预设转印设备还可以实现大规模的生产，适用于批量制备异形CCM的需求。
由此，能够实现自动化的转印过程，同时处理多个涂层转印任务，减少人工操作，提高生产效率，还能够精确控制转印的位置和压力，确保涂层完整地转移到目标器件上，并保持一致的转印质量，从而提高CCM的制备质量和一致性。
为了便于本领域技术人员更清晰直观地了解本申请实施例的燃料电池异形涂层制备方法，下面结合具体实施例进行详细说明。
具体地，作为本申请的第一个实施例，待制备涂层的形状如图4所示，在浆料出料时，结合表1和表2所示，SOP#1、由称重取得浆料密度ρ和单位泵速的出料速度q；SOP#2、通过水分分析天平取得浆料固含量sc，其中，固含量为涂层干厚与涂层湿厚的比值，即sc=h1/h2。
表1
表2
进一步地，SOP#3、确定涂层宽度B、走带速度V及铂占比N，SOP#4自动计算出涂层目标载量S和模间距X；SOP#5、若当前涂层实际载量s'大于涂层目标载量时，则重新调整工艺参数（即重新执行SOP#4），直至当前涂层实际载量s'小于或等于涂层目标载量，若当前涂层实际载量s'小于或等于涂层目标载量时，则固定所有变量建立涂层宽度与涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系，当输入涂层宽度变化值，泵速会随着涂层宽度变化而变化，并呈线性关系（结合方程式（1）和方程式（2）可知），进一步控制载量不变。需要说明的是，上述SOP#1至SOP#5可以理解为建立涂层宽度与涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系的步骤。
由此，即可进行涂布工作，在开始涂布时，本申请实施例可以在浆料信息栏输入如表3所示的浆料密度ρ，固含量sc及铂占比N，在工艺参数1栏输入走带速度V、出料速度q及载量S，在工艺参数2栏输入涂层宽度B变化值，并开始涂布即可得到图4所示涂层，再利用转印设备对涂层进行转印，即可得到异形CCM。
表3
作为本申请的第二个实施例，如表4所示，制备0.05载量顶长20cm，底长30cm，宽度各为5cm，总宽10cm的异形阳极涂层，在浆料信息栏输入浆料密度ρ，固含量sc及铂占比N，在工艺参数1栏输入走带速度V、出料速度q及载量S，在工艺参数2栏输入涂层宽度B变化值，开始涂布，可得到如图5所示的形状的涂层。
表4
作为本申请的第三个实施例，如表5所示，制备0.25载量顶长15cm，底长30cm，变化宽度长度为5cm，下宽度为5cm，总宽10cm的异形阴极涂层，在浆料信息栏输入浆料密度ρ，固含量sc及铂占比N，在工艺参数1栏输入走带速度V、出料速度q及载量S，在工艺参数2栏输入涂层宽度B变化值，开始涂布，可得到如图6所示的形状的涂层。
表5
作为本申请的第四个实施例地，如表6所示，制备0.401载量长30cm高10cm的等腰三角形阴极涂层，在浆料信息栏输入浆料密度ρ，固含量sc及铂占比N，在工艺参数1栏输入走带速度V、出料速度q及载量S，在工艺参数2栏输入涂层宽度B变化值，开始涂布，可得到如图7所示的等腰三角形的涂层。
表6
根据本申请实施例的燃料电池异形涂层制备方法，获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量；在当前涂层实际载量小于或等于涂层目标载量时，根据待制备涂层的形状确定待制备涂层的至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度，并确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系；基于映射关系，根据至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度制备待制备涂层。由此，解决了通过裁刀裁切涂层得到不同形状的涂层，从而得到不同形状的CCM，造成浪费涂层的问题，通过燃料电池狭缝式涂布控制系统，制备异形涂层和CCM，从而节省了材料。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的燃料电池异形涂层制备装置。
图8是本申请实施例提供的一种燃料电池异形涂层制备装置10的方框示意图。
示例性的，如图8所示，该燃料电池异形涂层制备装置10包括：获取模块100、处理模块200和制备模块300。
其中，获取模块100，用于获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量；
处理模块200，用于在当前涂层实际载量小于或等于涂层目标载量时，根据待制备涂层的形状确定待制备涂层的至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度，并确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系；以及
制备模块300，用于基于映射关系，根据至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度制备待制备涂层。
进一步地，在一些实施例中，获取模块100，用于：获取当前浆料密度、当前铂占比和当前涂层干厚；根据当前浆料密度、当前铂占比和当前涂层干厚之间的乘积得到涂层目标载量。
进一步地，在一些实施例中，处理模块200，用于：获取涂层湿厚和走带速度；根据涂层湿厚、走带速度和每个涂层宽度之间的乘积得到每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速。
进一步地，在一些实施例中，在确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系之后，处理模块200，还用于：根据每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速和当前涂布机供料泵单位时间出料体积得到当前涂布装置的单位泵速出料速度。
进一步地，在一些实施例中，在确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系之后，处理模块200，还用于：根据每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速和预设阈值比值得到当前涂布装置的模间距。
进一步地，在一些实施例中，在根据至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度制备待制备涂层之后，制备模块300，还用于：利用预设转印设备对待制备涂层进行转印，得到异形CCM。
需要说明的是，前述对燃料电池异形涂层制备方法实施例的解释说明也适用于该实施例的燃料电池异形涂层制备装置，此处不再赘述。
根据本申请实施例的燃料电池异形涂层制备装置，用于获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量；在当前涂层实际载量小于或等于涂层目标载量时，根据待制备涂层的形状确定待制备涂层的至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度，并确定每个涂层宽度与每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系；基于映射关系，根据至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度制备待制备涂层。由此，解决了通过裁刀裁切涂层得到不同形状的涂层，从而得到不同形状的CCM，造成浪费涂层的问题，通过燃料电池狭缝式涂布控制系统，制备异形涂层和CCM，从而节省了材料。
图9为本申请实施例提供的涂布装置的结构示意图。该涂布装置可以包括：
存储器901、处理器902及存储在存储器901上并可在处理器902上运行的计算机程序。
处理器902执行程序时实现上述实施例中提供燃料电池异形涂层制备方法。
进一步地，涂布装置还包括：
通信接口903，用于存储器901和处理器902之间的通信。
存储器901，用于存放可在处理器902上运行的计算机程序。
存储器901可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器901、处理器902和通信接口903独立实现，则通信接口903、存储器901和处理器902可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，简称为ISA）总线、外部设备互连（PeripheralComponent，简称为PCI）总线或扩展工业标准体系结构（Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA）总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图9中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器901、处理器902及通信接口903，集成在一块芯片上实现，则存储器901、处理器902及通信接口903可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器902可能是一个中央处理器（Central Processing Unit，简称为CPU），或者是特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC），或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关方法步骤实现上述实施例提供的燃料电池异形涂层制备方法。
通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种燃料电池异形涂层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量；
在所述当前涂层实际载量小于或等于所述涂层目标载量时，根据所述待制备涂层的形状确定所述待制备涂层的至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度，并确定每个涂层宽度与所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系；以及
基于所述映射关系，根据所述至少一个涂层宽度和所述每个涂层宽度对应的涂层长度制备所述待制备涂层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量，包括：
获取当前浆料密度、当前铂占比和当前涂层干厚；
根据所述当前浆料密度、所述当前铂占比和所述当前涂层干厚之间的乘积得到所述涂层目标载量。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定每个涂层宽度与所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系，包括：
获取涂层湿厚和走带速度；
根据所述涂层湿厚、所述走带速度和所述每个涂层宽度之间的乘积得到所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述每个涂层宽度与所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系之后，还包括：
根据所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速和当前涂布机供料泵单位时间出料体积得到所述当前涂布装置的单位泵速出料速度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定所述每个涂层宽度与所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系之后，还包括：
根据所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速和预设阈值比值得到所述当前涂布装置的模间距。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述至少一个涂层宽度和所述每个涂层宽度对应的涂层长度制备所述待制备涂层之后，还包括：
利用预设转印设备对所述待制备涂层进行转印，得到异形催化剂涂层质子膜CCM。
7.一种燃料电池异形涂层制备装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待制备涂层的形状、当前涂层实际载量和涂层目标载量；
处理模块，用于在所述当前涂层实际载量小于或等于所述涂层目标载量时，根据所述待制备涂层的形状确定所述待制备涂层的至少一个涂层宽度和每个涂层宽度对应的涂层长度，并确定每个涂层宽度与所述每个涂层宽度对应的涂布机供料泵单位时间内的转速之间的映射关系；以及
制备模块，用于基于所述映射关系，根据所述至少一个涂层宽度和所述每个涂层宽度对应的涂层长度制备所述待制备涂层。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
获取当前浆料密度、当前铂占比和当前涂层干厚；
根据所述当前浆料密度、所述当前铂占比和所述当前涂层干厚之间的乘积得到所述涂层目标载量。
9.一种涂布装置，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-6中任一项所述的燃料电池异形涂层制备方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-6中任一项所述的燃料电池异形涂层制备方法。
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