CN217599955U - 一种燃料电池卷对卷膜电极ccm连续热转印设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备，包括阴极转印膜放料纠偏机构、质子交换膜放料纠偏机构和阳极转印膜放料纠偏机构，热转印辊组机构分别通过多个间隔设置的导辊对带阴极催化剂涂层的转印膜、质子交换膜和带阳极催化剂涂层的转印膜进行导入，还包括阴极转印膜收料机构、阳极转印膜收料机构和复合机构以及支撑膜放料纠偏机构、收卷机构；该燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备上，阳极转印膜、质子交换膜和阴极转印膜的均通过放料纠偏机构进行连接，并通过收卷机构对膜体进行收卷，有效提高生产效率，改善产品合格率高。

Description

一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体是一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备。

背景技术

质子交换膜燃料电池即氢燃料电池作为一种新型的清洁能源，由于其低污染甚至是无污染性受到广泛关注，而PEMFC的核心部件膜电极为PEMFC的电化学反应提供了质子、电子、反应气体和水的连续通道，是研究者们研究的重点，特别是对其制作工艺的研究，转印法是将预先配好的催化剂浆料涂布、印刷或者喷涂到某种转印介质即转印膜上，经过干燥后将其催化剂层再转印到质子交换膜上，得到覆盖有催化剂层的质子交换膜，由于转印法在转印前已经去除了溶剂，质子交换膜也就不会出现溶胀的现象，而且催化剂层与质子交换膜的结合力较强，因此转印法被认为是适合工业连续化生产膜电极的可靠方法，现阶段，现有质子交换膜燃料电池热转印设备，一般是采用两个平板进行对压，保温保压需要一定的时间，容易出现褶皱，生产效率低，合格率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备，包括：

阴极转印膜放料纠偏机构，阴极转印膜放料纠偏机构上套接有带阴极催化剂涂层的转印膜；

质子交换膜放料纠偏机构，质子交换膜放料纠偏机构上套接有带离型膜的质子交换膜，带离型膜的质子交换膜的离型膜经导辊导入离型膜收料机构内剥离离型膜；

阳极转印膜放料纠偏机构，阳极转印膜放料纠偏机构上套接有带阳极催化剂涂层的转印膜；

热转印辊组机构，分别通过多个间隔设置的导辊对带阴极催化剂涂层的转印膜、质子交换膜和带阳极催化剂涂层的转印膜进行导入，并加热加压完成热转印；

阴极转印膜收料机构，将热转印后的阴极转印膜经导辊进行导入和收料；

阳极转印膜收料机构，将热转印后的阳极转印膜经导辊进行导入和收料；

复合机构，通过导辊对质子交换膜热压后得到的膜电极CCM进行导入；

支撑膜放料纠偏机构，支撑膜放料纠偏机构上套接有支撑膜，支撑膜通过导辊导入复合机构与膜电极CCM完成复合，经导辊导入收卷机构完成成品的收卷。

优选的，所述阴极转印膜放料纠偏机构、质子交换膜放料纠偏机构、阳极转印膜放料纠偏机构和支撑膜放料纠偏机构均包括放料轴，放料轴的一侧安装有放料轴驱动电机，放料轴的正下方间隔的设有导向轴，导向轴的正下方间隔的设有第一纠偏检测传感器。

优选的，所述放料轴、放料轴驱动电机、导向轴和第一纠偏检测传感器上均安装有支撑架，支撑架的底部安装在导轨上。

优选的，所述支撑架上安装有用于对支撑架在导轨上位置进行控制的第一纠偏执行器。

优选的，所述离型膜收料机构和收卷机构均包括气胀轴，气胀轴的一侧设有气胀轴驱动电机，气胀轴驱动电机输出端与气胀轴相连接。

优选的，所述热转印辊组机构包括加热钢辊和加热包硅胶辊，加热钢辊一侧安装有驱动电机，加热包胶辊的两端均安装有用于控制热转印压力的电缸。

优选的，所述复合机构包括包胶软辊，包胶软辊的正下方安装有钢制硬辊，钢制硬辊的一侧安装有钢制硬辊驱动电机，包胶软辊与钢制硬辊相离一侧的两端均安装有用来调整复合压力的调节气缸。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备采用的是卷对卷连续性的辊压式热转印，生产效率高、产品合格率高。

附图说明

图1为一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备的结构示意图；

图2为一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备中放料轴的结构示意图；

图3为一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备中气胀轴的结构示意图；

图4为一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备的工作流程图。

图中：1、阴极转印膜放料纠偏机构；101、放料轴；102、放料轴驱动电机；103、导向轴；104、第一纠偏检测传感器；105、支撑架；106、导轨；107、第一纠偏执行器；2、质子交换膜放料纠偏机构；3、阳极转印膜放料纠偏机构；4、热转印辊组机构；5、阴极转印膜收料机构；501、离型膜收料机构；6、阳极转印膜收料机构；7、复合机构；701、气胀轴；702、气胀轴驱动电机；8、支撑膜放料纠偏机构；801、导辊；9、收卷机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-4，本实用新型实施例中，一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备，包括：阴极转印膜放料纠偏机构1，阴极转印膜放料纠偏机构1上套接有带阴极催化剂涂层的转印膜；

质子交换膜放料纠偏机构2，质子交换膜放料纠偏机构2上套接有带离型膜的质子交换膜，带离型膜的质子交换膜的离型膜经导辊801导入离型膜收料机构501内剥离离型膜；

阳极转印膜放料纠偏机构3，阳极转印膜放料纠偏机构3上套接有带阳极催化剂涂层的转印膜；

热转印辊组机构4，分别通过多个间隔设置的导辊801对带阴极催化剂涂层的转印膜、质子交换膜和带阳极催化剂涂层的转印膜进行导入，并加热加压完成热转印；

阴极转印膜收料机构5，将热转印后的阴极转印膜通过导辊801进行导入和收料；阳极转印膜收料机构6，将热转印后的阳极转印膜通过导辊801进行导入和收料。

复合机构7，经导辊801对质子交换膜热压后得到的膜电极CCM进行导入；支撑膜放料纠偏机构8，支撑膜放料纠偏机构8上套接有支撑膜，支撑膜通过导辊801导入复合机构7与膜电极CCM完成复合，经导辊801导入收卷机构9完成成品的收卷。

阴极转印膜放料纠偏机构1、质子交换膜放料纠偏机构2、阳极转印膜放料纠偏机构3和支撑膜放料纠偏机构8均包括放料轴101，放料轴101的一侧安装有放料轴驱动电机102，放料轴101的正下方间隔的设有导向轴103，导向轴103的正下方间隔的设有第一纠偏检测传感器104。

放料轴101、放料轴驱动电机102、导向轴103和第一纠偏检测传感器104上均安装有支撑架105，支撑架105的底部安装在导轨106上，支撑架105上安装有用于对支撑架105在导轨106上位置进行控制的第一纠偏执行器107；第一纠偏执行器107接收到第一纠偏检测传感器104输出的信号后，带动支撑架105在导轨106上往返运动，从而调整放料轴101和导向轴103上溶胀膜的位置。

离型膜收料机构501和收卷机构9均包括气胀轴701，气胀轴701的一侧设有气胀轴驱动电机702，气胀轴驱动电机702输出端与气胀轴701相连接。

热转印辊组机构4包括加热钢辊和加热包硅胶辊，加热钢辊一侧安装有驱动电机，加热包胶辊的两端均安装有用于控制热转印压力的电缸；驱动电机输出端与加热钢辊连接，用于控制加热钢辊转动，电缸输出端与加热包胶辊两端连接，用于控制热转印辊组机构4热转印压力。

复合机构7包括包胶软辊，包胶软辊的正下方安装有钢制硬辊，钢制硬辊的一侧安装有钢制硬辊驱动电机，包胶软辊与钢制硬辊相离一侧的两端均安装有用来调整复合压力的调节气缸；钢制硬辊驱动电机输出端与钢制硬辊，用于控制钢制硬辊转动，调节气缸输出端与包胶软辊和钢制硬辊相离一侧的两端连接，用于控制两辊体之间复合压力。

实用新型的工作原理，包括以下步骤：

步骤一、带阴极催化剂涂层的转印膜进入阴极转印膜放料纠偏机构1，完成带阴极催化剂涂层的转印膜的放料与纠偏；

步骤二、带离型膜的质子交换膜进入质子交换膜放料纠偏机构2，完成带离型膜的质子交换膜的放料与纠偏；

步骤三、带阳极催化剂涂层的转印膜进入阳极转印膜放料纠偏机构3，完成带阳极催化剂涂层的转印膜的放料与纠偏；

步骤四、剥离带离型膜的质子交换膜上的离型膜；

步骤五、带阴极催化剂涂层的转印膜、质子交换膜、带阳极催化剂涂层的转印膜经导向辊同时进入热转印辊组机构4完成热转印工序；

步骤六、出热转印辊组机构4，剥离阴极转印膜和阳极转印膜，得到燃料电池膜电极CCM；

步骤七、支撑膜进入支撑膜放料纠偏机构8，完成支撑膜的放料与纠偏；

步骤八、膜电极CCM与支撑膜经导向辊同时进入复合机构7完成复合；

步骤九、膜电极CCM+支撑膜经导向辊进入收卷机构9完成成品的收料。

该燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备上，阳极转印膜、质子交换膜和阴极转印膜的均通过放料纠偏机构进行连接，并通过收料机构对膜体进行收卷，有效提高生产效率，改善产品合格率高。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。

Claims (7)

1.一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备，其特征在于：包括：

阴极转印膜放料纠偏机构(1)，所述阴极转印膜放料纠偏机构(1)上套接有带阴极催化剂涂层的转印膜；

质子交换膜放料纠偏机构(2)，所述质子交换膜放料纠偏机构(2)上套接有带离型膜的质子交换膜，所述带离型膜的质子交换膜的离型膜经导辊(801)导入离型膜收料机构(501)内剥离离型膜；

阳极转印膜放料纠偏机构(3)，所述阳极转印膜放料纠偏机构(3)上套接有带阳极催化剂涂层的转印膜；

热转印辊组机构(4)，分别通过多个间隔设置的导辊(801)对带阴极催化剂涂层的转印膜、质子交换膜和带阳极催化剂涂层的转印膜进行导入，并加热加压完成热转印；

阴极转印膜收料机构(5)，将热转印后的阴极转印膜经导辊(801)进行导入和收料；

阳极转印膜收料机构(6)，将热转印后的阳极转印膜经导辊(801)进行导入和收料；

复合机构(7)，通过导辊(801)对质子交换膜热压后得到的膜电极CCM进行导入；

支撑膜放料纠偏机构(8)，所述支撑膜放料纠偏机构(8)上套接有支撑膜，所述支撑膜通过导辊(801)导入复合机构(7)与膜电极CCM完成复合，经导辊(801)导入收卷机构(9)完成成品的收卷。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备，其特征在于：所述阴极转印膜放料纠偏机构(1)、质子交换膜放料纠偏机构(2)、阳极转印膜放料纠偏机构(3)和支撑膜放料纠偏机构(8)均包括放料轴(101)，所述放料轴(101)的一侧安装有放料轴驱动电机(102)，所述放料轴(101)的正下方间隔的设有导向轴(103)，所述导向轴(103)的正下方间隔的设有第一纠偏检测传感器(104)。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备，其特征在于：所述放料轴(101)、所述放料轴驱动电机(102)、所述导向轴(103)和所述第一纠偏检测传感器(104)上均安装有支撑架(105)，所述支撑架(105)的底部安装在导轨(106)上。

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备，其特征在于：所述支撑架(105)上安装有用于对支撑架(105)在导轨(106)上位置进行控制的第一纠偏执行器(107)。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备，其特征在于：所述离型膜收料机构(501)和收卷机构(9)均包括气胀轴(701)，气胀轴(701)的一侧设有气胀轴驱动电机(702)，气胀轴驱动电机(702)输出端与气胀轴(701)相连接。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备，其特征在于：所述热转印辊组机构(4)包括加热钢辊和加热包胶辊，所述加热钢辊一侧安装有驱动电机，所述加热包胶辊的两端均安装有用于控制热转印压力的电缸。

7.根据权利要求1所述的一种燃料电池卷对卷膜电极CCM连续热转印设备，其特征在于：所述复合机构(7)包括包胶软辊，所述包胶软辊的正下方安装有钢制硬辊，所述钢制硬辊的一侧安装有钢制硬辊驱动电机，所述包胶软辊与所述钢制硬辊相离一侧的两端均安装有用来调整复合压力的调节气缸。

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