CN216137589U - 斑马线涂布装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种斑马线涂布装置，包括：阻挡件、涂布板台、板台轨道和固定件；其中，板台轨道上设置有多块涂布板台，涂布板台之间存在间隙；阻挡件设置在涂布板台的间隙上方，并且板台轨道上两侧边缘的涂布板台一侧的上方也设置有阻挡件；涂布板台通过固定件与板台轨道滑移配合。本实用新型相对于传统的斑涂布设备，结构简单成本低，可用于实验室内的小型样品试制，实现对斑马涂布技术的前期工艺参数探索。

Description

斑马线涂布装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池涂布技术领域，特别地，涉及一种斑马线涂布装置。

背景技术

斑马线涂布是燃料电池模电极生产中一种高效的制成方式。其主要的表现形式是在质子膜或其它基底上实现在对特定区域的涂布，使成品的活性区域与留白区域呈周期性分布。

首先，应用斑马线涂布可以降低制造成本。催化层是质子交换膜燃料电池的关键部件。由于催化层主要由铂碳催化剂组成，所以占据了膜电极的大部分成本。斑马线涂布可以让浆料尽量涂布在活性面积区域，减少封边时边框对涂布区域的覆盖，是提高原料利用率，达到降低生产成本的目的。

其次，应用斑马线涂布可以提高产品良率。对于满涂的直涂式三合一膜电极(CCM)而言，进一步的使用需要对CCM进行裁切。裁切过的CCM易发生阴阳极搭接的现象，造成短路。同时，边框与催化层的结合力较弱，满涂的CCM封框后边框更易脱落。斑马线涂布可以在留白区域进行裁切和封框，能够提高膜电极成品的可靠性。

目前，由于现有的斑马线涂布装置均涉及较为复杂的机电控制系统，使用成本较高，所以其使用权限于膜电极的中试及规模化生产阶段。经过检索，专利文献CN110137512A公开了一种燃料电池膜电极的制作方法及设备，其中制作方法包括：在质子交换膜的A面涂布第一电极层，在质子交换膜A面上复合第一保护膜，在质子交换膜的B面涂布第二电极层，将第一保护膜剥离得到膜电极。依据本申请的膜电极制作方法，在质子交换膜的A面上涂布第一电极后，通过在A面上复合第一保护膜对涂层进行保护，避免在涂布第二电极层时对第一电极层造成损伤，当涂布完第二电极层时无需对第一保护膜进行降粘处理，可以直接剥离第二电极层，提高了生产效率。该现有技术的不足之处在于该涂布方法比较繁琐，需要进行多面之后才能进行膜电极的涂布，并且用到的涂布装置也比较大型。

因此，需要一种便捷的、低成本的装置用于斑马线涂布技术的前期验证，或用于提高实验室级小面积样品的制备效率。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种斑马线涂布装置。

根据本实用新型提供的一种斑马线涂布装置，包括：挡板1、连杆2、涂布板台 3、加热装置4、板台支架5、滑轨6；其中，滑轨6上设置有多块涂布板台3，涂布板台之间存在间隙；挡板1设置在涂布板台3的间隙上方，并且板台轨道上两侧边缘的涂布板台一侧的上方也设置有挡板1；涂布板台3通过板台支架5与滑轨6滑移配合。

优选地，还包括涂布基底，涂布基底固定在涂布板台上。

优选地，当挡板受到驱动后下移到所述涂布基底，使得涂布基底发生形变。

优选地，形变后的涂布基底的一部分在涂布板台紧贴设置，另一部分与挡板形成半封闭结构。

优选地，还包括催化层，形变后与涂布板台紧贴设置的涂布基底作为催化层的承载面。

优选地，涂布基底的固定方式采用真空吸附方式或静电吸附方式，即加热装置具有真空或静电装置，使基底吸附在所述涂布板台上。

优选地，挡板之间通过双连支撑杆连接，使得阻挡件与涂布板台保持垂直。

优选地，挡板下落到涂布基底之后，挡板的上沿与涂布基底的上表面存在距离，该距离为基底厚度。

优选地，还包括加热装置，加热设置在涂布板台下，并具有真空或静电发生装置。

优选地，当涂布板台之间完全合并之后，阻挡件的上沿与涂布板台的上表面平齐。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型相对于传统的斑涂布设备，结构简单成本低，可用于实验室内的小型样品试制，实现对斑马涂布技术的前期工艺参数探索。

2、本实用新型通过调节涂布板台的距离，在膜电极的活性面积区域之间加入挡板装置，能够在活性区域之间的留白。

3、本实用新型通过设置阻挡件之后进行斑马线涂布，能够提高小面积样品的制备效率，减轻工作人员的而劳动负担，提高材料利用率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的涂布装置侧面示意图；

图2为本实用新型的涂布装置正面示意图；

图3为本实用新型的各涂布板台单元合并后的装置状态示意图；

图4为本实用新型中装置的使用流程示意图。

图中：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1-4所示，本实用新型提供了一种斑马线涂布装置，包括：包括挡板1、连杆 2、涂布板台3、加热装置4、板台支架5、滑轨6；其中，滑轨6上设置有多块涂布板台3，涂布板台3之间存在间隙；挡板1设置在涂布板台3的间隙上方，并且滑轨6 上两侧边缘的涂布板台3一侧的上方也设置有挡板1；涂布板台3通过板台支架5与滑轨6滑移配合。

进一步来说，涂布板台3的数量可由样品制备数量决定。涂布板台3的宽度根据活性区域的宽度及侧面留白宽度定制；涂布板台3的宽度根据活性区域的长度定制。涂布板台3附有加热装置4，用于烘干涂布的材料。

进一步来说，挡板1之间通过双连支撑杆(连杆2)连接，使得挡板1与涂布板台 3保持垂直。双连支撑杆的长度根据活性区域的长度定制、留白宽度定制。挡板1的宽度、厚度根据留白宽度定制；阻挡件的长度根据活性区域的宽度及侧面留白宽度定制。

继续进一步来说，涂布基底上设置在涂布板台3上。当挡板1受到驱动后下移到涂布基底，使得涂布基底发生形变。形变后的涂布基底的一部分在涂布板台3紧贴设置，另一部分与挡板1形成半封闭结构。形变后与涂布板台3紧贴设置的涂布基底作为催化层的承载面。挡板1下落到涂布基底之后，挡板1的上沿与涂布基底的上表面存在距离，当涂布板台3之间完全合并之后，挡板1的上沿与涂布板台3的上表面平齐。

继续进一步来说，涂布基底的固定方式采用真空吸附方式或静电吸附方式。涂布板台3为多孔，加热装置4同时作为真空发生装置，通过负压吸附并固定涂布板台3上的涂布基底；加热装置4同时作为静电发生装置，通过静电吸附并固定涂布板台3上的涂布基底。

本实用新型中的涂布板台3用于铺设涂布基底。涂布板台3具有真空或静电吸附系统，用于固定铺设的涂布基底。由连杆链接，各涂布板台3合并时，可用于阻挡留白区域。滑轨6及板台支架5，用于支撑并移动涂布板台3。可以使涂布板台3实现分离与合并.

工作原理：

将涂布板台3的各单元沿轨道分离，直至所需距离；在涂布板台3上铺展涂布基底7，并通过真空或静电系统使之固定；将涂布板台3的各单元沿轨道合并，完全合并后挡板1上沿与涂布板台3平齐；涂布板台3合并后，在涂布基底上涂布催化剂浆料，并烘干；催化层8成型后，使装置回归到图1的状态，取下成品。对于热复合工艺而言，可以将成品裁切后进行下一步的转印步骤；对于直涂工艺而言，可以将样品翻面后前述操作，最后进行裁切封装。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种斑马线涂布装置，其特征在于，包括：挡板(1)、连杆(2)、涂布板台(3)、加热装置(4)、板台支架(5)、滑轨(6)；

所述滑轨(6)上设置有多块涂布板台(3)，所述涂布板台(3)之间存在间隙；

所述挡板(1)设置在每两个涂布板台(3)的间隙上方，并且滑轨(6)上两端的涂布板台(3)一侧的上方也设置有所述挡板(1)；

所述涂布板台(3)通过所述板台支架(5)与所述滑轨(6)滑移配合。

2.根据权利要求1所述的斑马线涂布装置，其特征在于，还包括涂布基底，所述涂布基底上设置在所述涂布板台(3)上。

3.根据权利要求2所述的斑马线涂布装置，其特征在于，当所述挡板(1)受到驱动后下移到所述涂布基底，使得涂布基底发生形变。

4.根据权利要求3所述的斑马线涂布装置，其特征在于，形变后的涂布基底的一部分在所述涂布板台(3)紧贴设置，另一部分与所述挡板(1)形成半封闭结构。

5.根据权利要求4所述的斑马线涂布装置，其特征在于，还包括催化层(8)，形变后与所述涂布板台(3)紧贴设置的涂布基底作为所述催化层(8)的承载面。

6.根据权利要求2所述的斑马线涂布装置，其特征在于，所述涂布基底的固定方式采用真空吸附方式或静电吸附方式，即加热装置(4)具有真空或静电装置，使基底吸附在所述涂布板台(3)上。

7.根据权利要求1所述的斑马线涂布装置，其特征在于，所述挡板(1)之间通过双连支撑杆连接，使得所述挡板(1)与所述涂布板台(3)保持垂直。

8.根据权利要求2所述的斑马线涂布装置，其特征在于，所述挡板(1)下落到所述涂布基底之后，所述挡板(1)的上沿与涂布基底的上表面存在距离，该距离为基底厚度。

9.根据权利要求1所述的斑马线涂布装置，其特征在于，还包括加热装置(4)，所述加热装置(4)设置在所述涂布板台(3)下方。

10.根据权利要求1所述的斑马线涂布装置，其特征在于，当所述涂布板台(3)之间完全合并之后，所述挡板(1)的上沿与所述涂布板台(3)的上表面平齐。

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