CN213546375U - 一体化膜电极的制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及膜电极制备设备技术领域，公开了一体化膜电极的制备装置，包括机架、转盘、旋转驱动机构、升降驱动机构和加热机构，转盘设置在机架上并由旋转驱动机构驱动转动，转盘的顶面沿圆周方向间隔均匀地设有多个下模具，升降驱动机构设置在机架上，升降驱动机构的动力输出端连接有一个上模具并驱动上模具上下移动，且上模具与下模具上下相对设置，上模具上设有可供塑料注入的进料口，下模具上设有封边凹腔，封边凹腔的中部设有用于放置电极产品的定位凹腔，定位凹腔的槽底设有真空吸附机构，加热机构围设在定位凹腔的四周。本实用新型具有能实现膜电极连续自动化快速生产，生产效率高，且膜电极密封效果好的优点。

Description

一体化膜电极的制备装置

技术领域

本实用新型涉及膜电极制备设备技术领域，特别是涉及一体化膜电极的制备装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池，是目前世界上最成熟的一种利用电解水逆反应原理，使用可再生能源氢气作为还原剂、空气中氧气作为氧化剂将化学能转化为电能的发电装置。其不同于普通电池将化学反应物封存于电池内部，待反应物耗尽无法持续输出电能。燃料电池只需持续提供燃料气体及氧化剂即可持续输出电能，故利用燃料电池作为动力的机车，具有加注时间短，续航里程高等明显优势。其发电电堆具有体积小、能量密度高、零排放、净化空气等优势，反应生成富氢水具有抗氧化，利于机体恢复等效果。

燃料电池电堆是由多片单体电池串联叠加构成，将双极板与膜电极交替叠合密封，并由前、后端板及补偿装置压紧固定，构成质子交换膜燃料电池电堆。但现有膜电极工艺，通过人工将两个边框分别固定在质子膜前后两侧，再将两个碳纸分别粘接在两个边框的表面，最后在阴阳极两面粘接密封胶线，但这种加工工艺，步骤复杂，人工成本高，生产效率低，且碳纸通过粘接在质子膜上，十分容易脱落，而上下密封胶线容易错位，造成密封容易失效的问题，膜电极的结构不稳固。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一体化膜电极的制备装置，能实现膜电极连续自动化快速生产，生产效率高，且膜电极密封效果好。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一体化膜电极的制备装置，包括机架、转盘、旋转驱动机构、升降驱动机构和加热机构，所述转盘设置在所述机架上并由所述旋转驱动机构驱动转动，所述转盘的顶面沿圆周方向间隔均匀地设有多个下模具，所述升降驱动机构设置在所述机架上，所述升降驱动机构的动力输出端连接有一个上模具并驱动所述上模具上下移动，且所述上模具与所述下模具上下相对设置，所述上模具上设有可供塑料注入的进料口，所述下模具上设有封边凹腔，所述封边凹腔的中部设有用于放置电极产品的定位凹腔，所述定位凹腔的槽底设有真空吸附机构，所述加热机构围设在所述定位凹腔的四周。

作为一体化膜电极的制备装置优选的方案，所述封边凹腔的深度大于所述定位凹腔的深度。

作为一体化膜电极的制备装置优选的方案，所述真空吸附机构包括真空通道和真空泵，所述真空通道设置在所述定位凹腔的槽底，所述真空通道与所述真空泵连接。

作为一体化膜电极的制备装置优选的方案，所述加热机构包括加热丝和模具加热器，所述定位凹腔的槽壁上设有可供加热丝安装的加热通道，所述加热丝和所述模具加热器电连接。

作为一体化膜电极的制备装置优选的方案，所述旋转驱动机构为旋转气缸，所述旋转气缸的缸体固设在所述机架上，所述旋转气缸的转头和所述转盘连接。

作为一体化膜电极的制备装置优选的方案，所述升降驱动机构包括固定座、导轨、滑块和电机，所述固定座固设在所述机架上，所述导轨固设在所述固定座上，且呈竖直设置，所述滑块可上下移动地设置在所述导轨上，所述上模具与所述滑块连接，所述上模具通过螺杆螺母副与所述固定座连接，所述螺杆螺母副与所述电机连接。

作为一体化膜电极的制备装置优选的方案，所述下模具上设有多个导向孔，所述上模具上设有多个与所述导向孔卡接的导向柱。

作为一体化膜电极的制备装置优选的方案，还包括控制器，所述控制器分别与旋转驱动机构、升降驱动机构、加热机构和真空吸附机构电连接。

本实用新型实施例一体化膜电极的制备装置与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型通过将电极产品放置在下模具内，再从上模具向定位凹腔内注塑，从而完成电极产品的预压，实现了膜电极的自动化生产，生产效率高，人工成本低；且通过注塑的方式对电极产品进行封边，密封效果好，封边不易失效，膜电极的结构稳固；其中，本实用新型通过加热机构的设置，能保证塑料能完全覆盖在电极产品上，有效地防止塑料在流淌时凝固而出现不完全覆盖的现象；此外，本实用新型通过一个上模具和多个下模具的设置，实现连续快速的生产，进一步提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一体化膜电极的制备装置的结构示意图；

图2是下模具的安装示意图；

图3是上模具与下模具合模时的结构示意图；

图4是下模具的结构示意图；

图中，1、机架；2、转盘；3、升降驱动机构；4、下模具；5、上模具；6、进料口；7、封边凹腔；8、定位凹腔；9、真空通道；10、导向孔；11、加热通道；12、电极产品。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供了一体化膜电极的制备装置的优选实施例，其包括机架1、转盘2、旋转驱动机构、升降驱动机构3和加热机构，所述转盘2设置在所述机架1上并由所述旋转驱动机构驱动转动，所述转盘2的顶面沿圆周方向间隔均匀地设有多个下模具4，所述升降驱动机构3设置在所述机架1上，所述升降驱动机构3的动力输出端连接有一个上模具5并驱动所述上模具5上下移动，且所述上模具5与所述下模具4上下相对设置，所述上模具5上设有可供塑料注入的进料口6，所述下模具4上设有封边凹腔7，所述封边凹腔7的中部设有用于放置电极产品12的定位凹腔8，所述定位凹腔8的槽底设有真空吸附机构，所述加热机构围设在所述定位凹腔8的四周；其中，所述封边凹腔7的深度大于所述定位凹腔8的深度。

本实用新型通过将电极产品12放置在下模具4内，再从上模具5向定位凹腔8内注塑，从而完成电极产品12和加工，实现了膜电极的自动化生产，生产效率高，人工成本低；且通过注塑的方式对电极产品12进行封边，密封效果好，封边不易失效，膜电极的结构稳固；其中，本实用新型通过加热机构的设置，能保证塑料能完全覆盖在电极产品12上，有效地防止塑料在流淌时凝固而出现不完全覆盖的现象；此外，本实用新型通过一个上模具5和多个下模具4的设置，实现连续快速的生产，进一步提高了生产效率。

示例性的，所述真空吸附机构包括真空通道9和真空泵，所述真空通道9设置在所述定位凹腔8的槽底，所述真空通道9与所述真空泵连接；由此，这样的设计，使真空通道9内形成负压，从而将电极产品12吸附在定位凹腔8内，不会对电极产品12造成按压致使电极产品12变形，也不会使对电极产品12的注塑造成影响，同时能将电极产品12很好地固定在定位凹腔8内。

示例性的，所述加热机构包括加热丝和模具加热器，所述定位凹腔8的槽壁上设有可供加热丝安装的加热通道11，所述加热丝和所述模具加热器电连接；由此，加热丝能对注入的塑料进行加热，从而能保证塑料能完全覆盖在电极产品12上，有效地防止塑料在流淌时凝固而出现不完全覆盖的现象。

示例性的，所述旋转驱动机构为旋转气缸，所述旋转气缸的缸体固设在所述机架1上，所述旋转气缸的转头和所述转盘2连接；由此，能实现自动控制转盘2的转动。

示例性的，所述升降驱动机构3包括固定座、导轨、滑块和电机，所述固定座固设在所述机架1上，所述导轨固设在所述固定座上，且呈竖直设置，所述滑块可上下移动地设置在所述导轨上，所述上模具5与所述滑块连接，所述上模具5通过螺杆螺母副与所述固定座连接，所述螺杆螺母副与所述电机连接；由此，电机开启时，驱动螺杆螺母副的螺杆转动带动螺杆螺母副的螺母移动，使上模具5在螺母的作用下沿着导轨的长度方向上下移动。

示例性的，所述下模具4上设有多个导向孔10，所述上模具5上设有多个与所述导向孔10卡接的导向柱；由此，使上模具5与下模具4能对齐合模，保证了合模精度，提高了合模速度，生产效率高。

一体化膜电极的制备装置还包括控制器，所述控制器分别与旋转驱动机构、升降驱动机构3、加热机构和真空吸附机构电连接；由此，实现电极产品12的自动化生产，降低工人劳动程度。

还需要说明的是，制备电极产品12时能通过机械手放入电极产品12和通过注料机注入塑料，从而实现电极产品12的全自动化生产，自动化程度高，生产效率高，人力成本低。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，除非另有明确的规定和限定，本实用新型中采用术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一体化膜电极的制备装置，其特征在于，包括机架、转盘、旋转驱动机构、升降驱动机构和加热机构，所述转盘设置在所述机架上并由所述旋转驱动机构驱动转动，所述转盘的顶面沿圆周方向间隔均匀地设有多个下模具，所述升降驱动机构设置在所述机架上，所述升降驱动机构的动力输出端连接有一个上模具并驱动所述上模具上下移动，且所述上模具与所述下模具上下相对设置，所述上模具上设有可供塑料注入的进料口，所述下模具上设有封边凹腔，所述封边凹腔的中部设有用于放置电极产品的定位凹腔，所述定位凹腔的槽底设有真空吸附机构，所述加热机构围设在所述定位凹腔的四周。

2.如权利要求1所述的一体化膜电极的制备装置，其特征在于，所述封边凹腔的深度大于所述定位凹腔的深度。

3.如权利要求1所述的一体化膜电极的制备装置，其特征在于，所述真空吸附机构包括真空通道和真空泵，所述真空通道设置在所述定位凹腔的槽底，所述真空通道与所述真空泵连接。

4.如权利要求1所述的一体化膜电极的制备装置，其特征在于，所述加热机构包括加热丝和模具加热器，所述定位凹腔的槽壁上设有可供加热丝安装的加热通道，所述加热丝和所述模具加热器电连接。

5.如权利要求1所述的一体化膜电极的制备装置，其特征在于，所述旋转驱动机构为旋转气缸，所述旋转气缸的缸体固设在所述机架上，所述旋转气缸的转头和所述转盘连接。

6.如权利要求1所述的一体化膜电极的制备装置，其特征在于，所述升降驱动机构包括固定座、导轨、滑块和电机，所述固定座固设在所述机架上，所述导轨固设在所述固定座上，且呈竖直设置，所述滑块可上下移动地设置在所述导轨上，所述上模具与所述滑块连接，所述上模具通过螺杆螺母副与所述固定座连接，所述螺杆螺母副与所述电机连接。

7.如权利要求1所述的一体化膜电极的制备装置，其特征在于，所述下模具上设有多个导向孔，所述上模具上设有多个与所述导向孔卡接的导向柱。

8.如权利要求1所述的一体化膜电极的制备装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与旋转驱动机构、升降驱动机构、加热机构和真空吸附机构电连接。

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