CN216015429U - 边框放料装置及贴合设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种边框放料装置及贴合设备，边框放料装置包括放卷机构及解粘机构。解粘机构能够对放卷机构提供的复合料带进行曝光，以使固化光源发出的固化光依次照射复合料带的多个功能区域，以减弱位于功能区域的光敏胶的粘性。如此，当将CCM片料贴合于复合料带时，转移膜料带并不会与功能区域的CCM片料发生粘连。因此，在撕除五合一料带两侧的支撑膜的过程中，也不会对CCM片料表面的催化剂层造成破坏，从而避免了五合一料带的功能受损。

Description

边框放料装置及贴合设备

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种边框放料装置及贴合设备。

背景技术

燃料电池的核心部件为MEA(Membrane Electrode Assembly)膜电极，也称之为七合一组件。七合一组件包括CCM(catalyst coated membrane，催化剂/质子交换膜组件)、附着于CCM两侧的边框及气体扩散层。在制备七合一组件前，一般先在CCM的两侧贴合边框得到五合一组件，再在五合一组件的两侧贴合气体扩散层即可。

为了对边框进行支撑及保护，边框背向CCM的一侧一般还附着有支撑膜，故得到的五合一组件的两侧也均附着有支撑膜。后续使用过程中，需要将五合一组件两侧的支撑膜撕除。但是，由于支撑膜具有粘性，会与功能区域的CCM发生粘连。在撕除支撑膜的过程中，容易将CCM表面的催化剂层被破坏，从而导致五合一组件的功能受损。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种边框放料装置及贴合设备，所制备的五合一料带在使用过程中能够避免功能受损。

一种边框放料装置，包括：

放卷机构，用于提供复合料带，所述复合料带包括转移膜料带及边框料带，所述转移膜料带的一侧设置有光敏胶，所述边框料带通过光敏胶粘接于所述转移膜料带，沿所述复合料带的长度方向形成有间隔排布的功能区域；及

解粘机构，包括遮光板及固化光源，所述遮光板上形成有透光窗口，所述固化光源能够发出固化光；

其中，所述遮光板位于所述复合料带的一侧，所述固化光源位于所述遮光板背向所述复合料带的一侧，所述固化光源发出的固化光能够透过所述透光窗口并依次照射所述复合料带的多个功能区域，以减弱位于功能区域的光敏胶的粘性。

在其中一个实施例中，所述放卷机构包括：

放卷组件，包括转移膜放卷件及边框放卷件，所述转移膜放卷件用于放卷一侧设置有光敏胶的所述转移膜料带，所述边框放卷件用于所述边框料带；

位于放卷组件的下游的复合组件，接收所述转移膜料带及所述边框料带并复合，以得到所述复合料带；

位于所述复合组件的下游的裁切组件，对所述复合料带进行裁切，以在所述边框料带上形成沿长度方向间隔排布的功能区域。

在其中一个实施例中，所述解粘机构位于所述复合组件与所述裁切组件之间。

在其中一个实施例中，所述复合组件包括驱动辊、两个过辊及抵持辊，两个所述过辊与所述驱动辊间隔设置，所述转移膜料带及所述边框料带能够分别绕经所述过辊并包络于所述驱动辊，所述抵持辊能够将所述转移膜料带及所述边框料带压持于所述驱动辊。

在其中一个实施例中，所述裁切组件包括真空刀辊及支撑辊，所述复合料带能够绕经所述支撑辊，所述真空刀辊对绕经所述支撑辊的所述复合料带进行辊切，以在所述边框料带上形成功能区域并对裁切形成的废料进行吸附。

在其中一个实施例中，还包括回收机构，所述回收机构包括放卷轴、收卷轴及中间辊，排废胶带经所述放卷轴放卷，并经所述中间辊换向后由所述收卷轴收卷，所述中间辊能够将所述排废胶带抵持于所述真空刀辊。

在其中一个实施例中，还包括回收机构，所述回收机构包括设于所述真空刀辊下方的废料盒。

在其中一个实施例中，所述固化光源发出的固化光为光脉冲，且所述固化光源的光脉冲的频率可调。

一种贴合设备，包括：

如上述优选实施例中任一项所述的边框放料装置，提供所述复合料带；

CCM放料装置，用于提供多个CCM片料；

贴合装置，用于将多个所述CCM片料依次贴合于所述复合料带。

一种贴合设备，包括：

如上述优选实施例中任一项所述的边框放料装置，提供所述复合料带

切片装置，沿相邻两个功能区域之间的间隙对所述复合料带进行切割，以得到多个复合片料；

CCM放料装置，用于提供多个CCM片料；

贴合装置，用于将多个所述CCM片料分别与多个所述复合片料贴合。

上述边框放料装置及贴合设备，解粘机构能够对放卷机构提供的复合料带进行曝光，以使固化光源发出的固化光依次照射复合料带的多个功能区域，以减弱位于功能区域的光敏胶的粘性。如此，当将CCM片料贴合于复合料带时，转移膜料带并不会与功能区域的CCM片料发生粘连。因此，在撕除五合一料带两侧的支撑膜的过程中，也不会对CCM片料表面的催化剂层造成破坏，从而避免了五合一料带的功能受损。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型较佳实施例中边框放料装置的简化示意图；

图2为图1所示边框放料装置中解粘机构的结构示意图；

图3为图1所示边框放料装置中复合料带在加工过程中状态变化的示意图；

图4为本实用新型一个实施例中五合一料带的膜层结构示意图；

图5为本实用新型另一个实施例中五合一料带的膜层结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本实用新型提供了一种贴合设备(图未示)及边框放料装置100。其中，贴合设备包括边框放料装置100、CCM放料装置(图未示)及贴合装置(图未示)，贴合设备用于制备五合一料带。

边框放料装置100能够提供两个复合料带20，CCM放料装置用于提供多个CCM片料。具体的，可由同一个边框放料装置100提供两个复合料带20，也可设置两个边框放料装置100分别提供两个复合料带20。如图3所示，复合料带20包括转移膜料带21及边框料带22。在制备膜电极过程中，可以通过两个边框放料装置100分别提供上边框复合料带及下边框复合料带，上边框复合料带包括上转移膜料带及上边框料带，下边框复合料带包括上转移膜料带及下边框料带。上转移膜料带及下转移膜料带的结构及材质一般相同，上边框料带及下边框料带可以是相同的边框料带，也可根据工艺选择不同的边框料带。

如图4所示，在一个实施例中，贴合装置用于将多个CCM片料依次贴合于两个复合料带20之间，以制备五合一料带10。

具体的，贴合装置能够实现卷对卷贴合。贴合装置接收两个复合料带20后，先将多个CCM片料30依次贴合于其中一个复合料带20，得到中间料带；接着，贴合装置将另一个复合料带20与该中间料带进行卷对卷贴合，即可完成五合一料带10的制备。此时，五合一料带10的两侧附着有两个复合料带20的转移膜料带21，以将分别作为五合一料带10两侧的支撑膜。

如图5所示，在另一个实施例中，贴合设备还包括切片装置(图未示)，切片装置沿相邻两个功能区域之间的间隙对复合料带20进行切割，以得到多个复合片料20’，且每个复合片料20’包括转移膜片料及边框片料。

具体的，贴合设备能够进行片对卷及片对片的贴合，贴合装置先将多个CCM片料30依次贴合于其中一个复合料带20得到中间料带；再将另一个复合料带20裁切得到的多个复合片料20’依次贴合于该中间料带的CCM片料30上，即可完成五合一料带10的制备。此时，五合一组料带10的两侧分别附着有复合料带20的转移膜料带21及多个复合片料20’的转移膜片料。

显然，在其他实施例中，贴合设备也可仅进行片对片的贴合。先通过切片装置将复合料带20裁切成多个复合片料20’，再在每个CCM片料的两侧均贴合复合片料20’。如此，便可得到两侧附着有复合片料20’的转移膜片料的五合一片料。

请再次参阅图1，本实用新型较佳实施例中的边框放料装置100包括放卷机构110及解粘机构120。

放卷机构110用于提供复合料带20，复合料带20包括转移膜料带21及边框料带22。进一步的，转移膜料带21的一侧设置有光敏胶，边框料带22通过光敏胶粘接于转移膜料带21。光敏胶对光照敏感，在固化光的照射下能够使其粘性降低或消除。具体的，光敏胶可以是UV胶，通过紫外光照射可以实现粘性减弱。显然，光敏胶也可以是可见光固化胶、电子束固化胶等，在此不做限定。转移膜料带21具有较好的韧性，能够作为边框料带22进行传输的支撑载体。放卷机构110由于采用放卷形式进行复合料带20的供给，故能够实现连续放料。

在本实施例中，放卷机构110包括放卷组件111、复合组件112及裁切组件113。其中：

放卷组件111包括转移膜放卷件及边框放卷件，分别用于放卷一侧设置有光敏胶的转移膜料带21及边框料带22。具体的，转移膜放卷件及边框放卷件可以是两个放料辊，分别用于存储转移膜料带21及边框料带22并进行放卷。复合组件112位于放卷组件111的下游，由放卷组件111放卷的转移膜料带21及边框料带22经过宽度方向的纠偏后，便进入复合组件112。复合组件112能够将转移膜料带21与边框料带21复合，从而得到复合料带20。边框料带22背向转移膜料带21的表面一般还预先涂布有固化胶，以便于与CCM片料30贴合，固化胶可以是热敏胶或压敏胶。

具体在本实施例中，复合组件112包括驱动辊1121、两个过辊1122及抵持辊1123。两个过辊1122与驱动辊1121间隔设置，转移膜料带21及边框料带22能够分别绕经过辊1122并包络于驱动辊1121，抵持辊1123能够将转移膜料带21及边框料带22压持于驱动辊1121。

驱动辊1121为主动辊，两个过辊1122及抵持辊1123均为从动辊。转移膜料带21及边框料带22在进入驱动辊1121前，可分别被两个过辊1122改变进入驱动辊1121的角度从而产生包角。而且，因僵性阻力的存在提高了膜内张力，同时由于两个过辊1122与驱动辊1121的距离较近，不足以使转移膜料带21及边框料带22产生紧缩或者延伸方向的波浪。如此，转移膜料带21及边框料带22可以等效为刚体包络于驱动辊1121上，从而获得较好的复合质量。另外，抵持辊1123可以够隔离复合张力并对转移膜料带21及边框料带22进行辊压，以使两者更好地贴合。

显然，在其他实施例中，转移膜料带21与边框料带22也可直接采用两个对辊进行辊压贴合。

复合料带20沿长度方向形成有间隔排布的功能区域。其中，边框料带22可预先镂空从而加工出功能区域，从放卷组件111放卷后直接与转移膜料带21复合即可。本实施例中，放卷组件111放卷的边框料带22不具有功能区域，故需要对边框料带22进行裁切以形成功能区域。如此，有利于节省成本，并能够提高复合料带20的复合精度及五合一料带10制备的精度。

进一步的，裁切组件113位于复合组件112的下游，用于对复合料带20进行裁切，以在边框料带22上形成沿长度方向间隔排布的功能区域。经复合组件112复合后的复合料带20能够连续输送至裁切组件113，裁切组件113仅对边框料带22进行裁切而不切割转移膜料带21，并将边框料带22与复合料带20每个功能区域对应的部分被镂空，从而在边框料带22上形成功能区域。

需要指出的是，五合一料带10延伸方向上具有多个相间隔的功能区域，在燃料电池工作时，反应气体能够在功能区域处发生化学反应以产生电能。边框料带22的功能区域、复合料带20的功能区域及五合一料带10的功能区域重叠。

具体在本实施例中，裁切组件113包括真空刀辊1131及支撑辊1132，复合料带20能够绕经支撑辊1132，真空刀辊1131对绕经支撑辊1132的复合料带20进行辊切，以在边框料带22上形成功能区域并对裁切形成的废料进行吸附。

真空刀辊1131及支撑辊1132均为主动辊，复合料带20能够挤压通过真空刀辊1131与支撑辊1132之间，且设有边框料带22的一侧朝向真空刀辊1131。经过辊切后，边框料带22被切除的部分，即裁切废料被吸附于真空刀辊1131，并随着真空刀辊1131的转动而从复合料带20上带走。

具体的，真空刀辊1131的周向可以分为负压区域与正压区域，边框料带22能够在负压区域被辊切；裁切废料则被吸附于负压区域，并随着真空刀辊1131的旋转被转移至正压区域而被释放。另外，真空刀辊1131也可整体进行抽真空及破真空的控制。对边框料带22进行裁切时，真空刀辊1131抽真空，而在需要排出切割废料时，真空刀辊1131则破真空。

进一步的，在本实施例中，边框放料装置100还包括回收机构130，回收机构130包括放卷轴131、收卷轴132及中间辊133，排废胶带经放卷轴131放卷，并经中间辊133换向后由收卷轴132收卷，中间辊133能够将排废胶带抵持于真空刀辊1131。

具体的，绕经中间辊133的排废胶带具有粘性的一侧向外。当裁切废料随着真空刀辊1131的转动被转移至朝向中间辊133的一侧时，真空刀辊1131释放裁切废料，排废胶带则能够将粘连该裁切废料。随着排废胶带被收卷，从而实现持续的排废，有效地避免了废料散落。

需要指出的是，在其他实施例中，回收机构130也可采用其他方式对裁切废料进行回收。譬如，回收机构130包括设于真空刀辊1131下方的废料盒。当边框料带22裁切产生的裁切废料随着真空刀辊1131的转动被转移至下侧时，真空刀棍1131便可释放裁切废料，裁切废料从真空刀棍1131上脱落，并依靠惯性及重力落入废料盒内。

请一并参阅图2，解粘机构120包括遮光板121及固化光源122，遮光板121上形成有透光窗口1211，固化光源122能够发出固化光。透光窗口1211可是通孔，也可是遮光板121上由透光材料制成的区域。固化光源122一般为紫外光源，能发出UV固化光。其中，遮光板121并位于复合料带20的一侧，固化光源122位于遮光板121背向复合料带20的一侧，且发出的固化光能够透过透光窗口1211并依次照射复合料带20的多个功能区域，以减弱位于功能区域的光敏胶的粘性。光敏胶经固化光源122光照后可使粘性减弱，也可根据需要将光敏胶的粘性完全解除。

具体在本实施例中，固化光源122发出的固化光为光脉冲，且固化光源122的光脉冲的频率可调。在不同类型的五合一料带10中，相邻两个功能区域的间隔距离也不同。而光脉冲的频率直接决定了两次光照的间隔距离。因此，固化光源122通过频率的变化，可使边框放料装置100适用于不同类型的五合一料带10的制备。

当CCM片料30贴合于复合料带20及复合片料20’并制得五合一料带10时，由于功能区域的光敏胶被减弱粘性，故转移膜料带21及转移膜片料均不会与功能区域的CCM片料30发生粘连。因此，在撕除五合一料带10两侧的支撑膜的过程中，也不会对CCM片料30表面的催化剂层造成破坏，从而避免了五合一料带10的功能受损。

在本实施例中，解粘机构120位于复合组件112与裁切组件113之间。复合组件112输出的复合料带20如图3中(a)所示，经解粘机构120曝光后功能区域的光敏胶的粘性减弱，复合料带20如图3中(b)所示，裁切组件113将边框料带22位于功能区域的部分去除，得到如图3中(c)所示的复合料带20。也就是说，在对复合料带20进行裁切之前，复合料带20位于功能区域的光敏胶的粘性便被减弱。如此，在对复合料带20裁切完成后，转移膜料带21并不会对裁切产生的裁切废料产生粘连，故有利于使裁切废料随真空刀辊1131带走。

需要指出的是，在其他实施例中，解粘机构120也可设置于裁切组件113的下游，即在对复合料带20进行裁切之后再对复合料带20的功能区域进行光照处理。另外，针对边框料带20预先加工并得到功能区域的情况，经复合组件112复合后直接对复合料带20进行光照减粘，即可得到如图3中(c)所示的复合料带20。

上述边框放料装置100及贴合设备，解粘机构120能够对放卷机构110提供的复合料带20进行曝光，以使固化光源122发出的固化光依次照射复合料带20的多个功能区域，以减弱位于功能区域的光敏胶的粘性。如此，当将CCM片料贴合于复合料带20时，转移膜料带21并不会与功能区域的CCM片料30发生粘连。因此，在撕除五合一料带10两侧的支撑膜的过程中，也不会对CCM片料表面的催化剂层造成破坏，从而避免了五合一料带10的功能受损。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种边框放料装置，其特征在于，包括：

放卷机构，用于提供复合料带，所述复合料带包括转移膜料带及边框料带，所述转移膜料带的一侧设置有光敏胶，所述边框料带通过光敏胶粘接于所述转移膜料带，沿所述复合料带的长度方向形成有间隔排布的功能区域；及

解粘机构，包括遮光板及固化光源，所述遮光板上形成有透光窗口，所述固化光源能够发出固化光；

其中，所述遮光板位于所述复合料带的一侧，所述固化光源位于所述遮光板背向所述复合料带的一侧，所述固化光源发出的固化光能够透过所述透光窗口并依次照射所述复合料带的多个功能区域，以减弱位于功能区域的光敏胶的粘性。

2.根据权利要求1所述的边框放料装置，其特征在于，所述放卷机构包括：

放卷组件，包括转移膜放卷件及边框放卷件，所述转移膜放卷件用于放卷一侧设置有光敏胶的所述转移膜料带，所述边框放卷件用于所述边框料带；

位于放卷组件的下游的复合组件，接收所述转移膜料带及所述边框料带并复合，以得到所述复合料带；

位于所述复合组件的下游的裁切组件，对所述复合料带进行裁切，以在所述边框料带上形成沿长度方向间隔排布的功能区域。

3.根据权利要求2所述的边框放料装置，其特征在于，所述解粘机构位于所述复合组件与所述裁切组件之间。

4.根据权利要求2所述的边框放料装置，其特征在于，所述复合组件包括驱动辊、两个过辊及抵持辊，两个所述过辊与所述驱动辊间隔设置，所述转移膜料带及所述边框料带能够分别绕经所述过辊并包络于所述驱动辊，所述抵持辊能够将所述转移膜料带及所述边框料带压持于所述驱动辊。

5.根据权利要求2所述的边框放料装置，其特征在于，所述裁切组件包括真空刀辊及支撑辊，所述复合料带能够绕经所述支撑辊，所述真空刀辊对绕经所述支撑辊的所述复合料带进行辊切，以在所述边框料带上形成功能区域并对裁切形成的废料进行吸附。

6.根据权利要求5所述的边框放料装置，其特征在于，还包括回收机构，所述回收机构包括放卷轴、收卷轴及中间辊，排废胶带经所述放卷轴放卷，并经所述中间辊换向后由所述收卷轴收卷，所述中间辊能够将所述排废胶带抵持于所述真空刀辊。

7.根据权利要求5所述的边框放料装置，其特征在于，还包括回收机构，所述回收机构包括设于所述真空刀辊下方的废料盒。

8.根据权利要求1所述的边框放料装置，其特征在于，所述固化光源发出的固化光为光脉冲，且所述固化光源的光脉冲的频率可调。

9.一种贴合设备，其特征在于，包括：

如上述权利要求1至8任一项所述的边框放料装置，提供所述复合料带；

CCM放料装置，用于提供多个CCM片料；

贴合装置，用于将多个所述CCM片料依次贴合于所述复合料带。

10.一种贴合设备，其特征在于，包括：

如上述权利要求1至8任一项所述的边框放料装置，提供所述复合料带

切片装置，沿相邻两个功能区域之间的间隙对所述复合料带进行切割，以得到多个复合片料；

CCM放料装置，用于提供多个CCM片料；

贴合装置，用于将多个所述CCM片料分别与多个所述复合片料贴合。

Images