CN218804115U - 气体扩散层贴合装置及七合一成型设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气体扩散层贴合装置及七合一成型设备，气体扩散层贴合装置包括辊压机构、供料机构及夹送机构。辊压机构采用辊压的方式使进入辊压通道的五合一料带及扩散层片料实现贴合，故五合一料带能够在贴合过程中保持输送。而在前一个扩散层片料与五合一料带贴合的过程中，夹持件能够回到第一位置以夹取下一片扩散层片料，并向第二位置输送。如此，在前一个扩散层贴合完毕后，夹持件便可将下一个扩散层片料插入辊压通道，故五合一料带无需停止输送以等待扩散层片料输送到位。因此，上述气体扩散层贴合装置能够实现五合一料带与扩散层片料的连续贴合，从而显著提升加工效率。

Description

气体扩散层贴合装置及七合一成型设备

技术领域

本实用新型涉及燃料电池设备技术领域，特别涉及一种气体扩散层贴合装置及七合一成型设备。

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，即可得到七合一组件。

气体扩散层与五合一组件的贴合形式主要包括片对片贴合或片对卷贴合，片对片贴合时五合一组件及气体扩散层的来料均为片料，每次贴合都需要进行片料之间的对位。而片对卷贴合时五合一组件的来料为卷料，气体扩散层的来料为片料。五合一组件需停止走带，才能使气体扩散层与五合一组件进行压合。可见，现有的贴合方式均导致加工效率不高。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提升加工效率的气体扩散层贴合装置及七合一成型设备。

一种气体扩散层贴合装置，包括：

辊压机构，具有供五合一料带穿过的辊压通道；

供料机构，能够依次提供多个扩散层片料；

夹送机构，具有夹持件，所述夹持件能够在第一位置与第二位置之间往复移动，移动至所述第一位置的所述夹持件能够夹取所述供料机构提供的扩散层片料，移动至所述第二位置的所述夹持件能够将所夹取的扩散层片料插入所述辊压通道；

其中，所述辊压机构能够对进入所述辊压通道的五合一料带及扩散层片料进行辊压，以使扩散层片料贴合于五合一料带。

在其中一个实施例中，所述供料机构包括：

主驱组件，能够夹紧扩散层料带并提供驱动力，以对所述扩散层料带进行输送；

切割组件，位于所述主驱组件的下游侧，所述切割组件能够将所述主驱组件的下游侧的所述扩散层料带切断，以得到扩散层片料；

输送组件，用于承载所述切割组件裁切得到的所述扩散层片料，并将所述扩散层片料朝所述第一位置输送。

在其中一个实施例中，所述输送组件包括多个导辊及套设于所述导辊的真空皮带，所述真空皮带的表面能够承载并吸附所述扩散层片料。

在其中一个实施例中，所述供料机构还包括位于所述主驱组件的上游侧的点胶组件，所述点胶组件用于对位于所述扩散层料带的宽度方向两侧的点胶区域进行点胶。

在其中一个实施例中，所述主驱组件形成有避位槽，所述避位槽能够在所述主驱组件夹紧所述扩散层料带时对所述点胶区域形成避位。

在其中一个实施例中，所述供料机构还包括位于所述主驱组件与所述点胶组件之间的UV固化灯，所述UV固化灯能够照射经过所述UV固化灯的所述扩散层料带的所述点胶区域。

在其中一个实施例中，所述主驱组件能够匀速输送所述扩散层料带，所述切割组件能够在扩散层料带的延伸方向上往复移动，以在所述扩散层料带的输送过程中裁切得到所述扩散层片料。

在其中一个实施例中，所述主驱组件能够间歇输送所述扩散层料带，所述切割组件能够在所述主驱组件的输送间隙内将所述扩散层料带切断以得到所述扩散层片料。

在其中一个实施例中，所述夹送机构还包括纠偏驱动组件，所述纠偏驱动组件能够驱动所述夹持件移动，以调整所述夹持件所夹取的扩散层片料的位置。

一种七合一成型设备，包括如上述优选实施例中任一项所述的气体扩散层贴合装置。

上述气体扩散层贴合装置及七合一成型设备，辊压机构采用辊压的方式使进入辊压通道的五合一料带及扩散层片料实现贴合，故五合一料带能够在贴合过程中保持输送。而在前一个扩散层片料与五合一料带贴合的过程中，夹持件能够回到第一位置以夹取下一片扩散层片料，并向第二位置输送。如此，在前一个扩散层贴合完毕后，夹持件便可将下一个扩散层片料插入辊压通道，故五合一料带无需停止输送以等待扩散层片料输送到位。因此，上述气体扩散层贴合装置能够实现五合一料带与扩散层片料的连续贴合，从而显著提升加工效率。

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为本实用新型一个实施例中气体扩散层贴合装置的结构示意图；

图2为图1所示气体扩散层贴合装置中供料机构所在局部的俯视图；

图3为本实用新型一个实施例中五合一料带的截面示意图；

图4为本实用新型一个实施例中扩散层料带的俯视图。

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七合一成型设备(图未示)及气体扩散层贴合装置100，七合一成型设备包括该气体扩散层贴合装置100。其中，气体扩散层贴合装置100包括辊压机构110、供料机构120及夹送机构130。

辊压机构110具有供五合一料带200穿过的辊压通道(图未标)。如图3所示，五合一料带200包括上边框料带、下边框料带及夹持于上边框料带与下边框料带之间的CCM(catalyst coated membrane，催化剂/质子交换膜组件)，五合一料带200沿长度方向形成有多个间隔排布的功能区域，每个CCM的催化剂层对应上边框料带及下边框料带上的镂空处设置，以形成功能区域。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。

气体扩散层贴合装置100的功能便是将扩散层片料310贴合于五合一料带200的功能区域处。具体的，五合一料带200可预先卷绕于五合一放卷轴(图未示)，并在操作过程中向辊压机构100放卷即可。此外，进入辊压机构100的五合一料带200还可以直接由上一道工序输出。一般情况下，五合一料带200的至少一侧还附着有保护膜料带210，保护膜料带210能够在输送过程中提供保护作用。在进入辊压机构110之前，还需要将五合一料带200待贴合一侧的保护膜料带210撕除。

供料机构120能够依次提供多个扩散层片料310。扩散层片料310可以是碳纸片料，可以是预先裁切成型并存储在供料机构120内，并由供料机构120直接按照预设的频率进行输出即可。此外，供料机构120也可采用如图4所示的连续的扩散层料带300实时制备扩散层片料310，以实现多个工序的有序衔接。

夹送机构130具有夹持件131，夹持件131能够在第一位置与第二位置之间往复移动。其中，第一位置靠近供料机构120，第二位置靠近辊压机构110。夹持件131可采用两个相对设置且能够相互靠近和远离的夹板构成。当夹持件131移动至第一位置时，能够夹取供料机构120提供的扩散层片料310；而当夹持件131移动至第二位置时，则能够将所夹取的扩散层片料310插入辊压通道。

辊压机构110能够对进入辊压通道的五合一料带200及扩散层片料310进行辊压，以使扩散层片料310贴合于五合一料带200。辊压机构110可设置相对设置的两组夹辊，两组夹辊之间构成辊压通道。在贴合过程中，辊压机构110连续运行，五合一料带200能够保持输送。在前一个扩散层片料310与五合一料带200贴合的过程中，夹持件131能够回到第一位置以夹取下一片扩散层片料310，并向第二位置输送。如此，在前一个扩散层贴合完毕后，夹持件131便可将下一个扩散层片料310插入辊压通道，故五合一料带200无需停止输送以等待扩散层片料310输送到位。依次循环，便能够实现五合一料带200与扩散层片料310的连续贴合。

气体扩散层贴合装置100可设置两个供料机构120，两个供料机构120能够分别从五合一料带200的两侧向辊压通道内插入扩散层片料310。如此，经过辊压机构100辊压后，五合一料带200的两侧均贴合有扩散层片料310，从而完成七合一成型并得到七合一料带。此时，七合一成型设备包括一个气体扩散层贴合装置100即可。

此外，在其他实施例中，气体扩散层贴合装置100也可只设置一个供料机构120，故经过辊压机构100辊压后，五合一料带200只在一侧贴合有扩散层片料310，从而得到第一复合料带，第一复合料带可作为七合一成型的原材料。此时，七合一成型设备需要包括两个气体扩散层贴合装置100。

前一个气体扩散层贴合装置100以五合一料带200及扩散层片料310作为原料进行贴合，从而得到第一复合料带，而下游的气体扩散层贴合装置100便以上一个气体扩散层贴合装置100输出的第一复合料带及扩散层片料310作为原料，并将扩散层片料310贴合于第一复合料带背向扩散层片料310的一侧，从而实现七合一成型并得到七合一料带。

请再次参阅图1，具体在本实施例中，夹送机构130还包括纠偏驱动组件(图未示)，纠偏驱动组件能够驱动夹持件131移动，以调整夹持件131所夹取的扩散层片料310的位置。夹持件131在夹取到扩散层片料310后，根据扩散层片料310的位置以及五合一料带200待贴合的功能区域的位置，纠偏驱动组件能够对夹持件131进行纠偏，以使扩散层片料310及功能区域在辊压机构110处能够较好地重叠，从而保证贴合精度。

具体的，在五合一料带200及夹持件131的移动路线上均设置有视觉定位组件140，视觉定位组件140能够获取五合一料带200的功能区域以及夹持件131所夹取的扩散层片料310的位置信息。

请一并参阅图2，在本实施例中，供料机构120包括主驱组件121、切割组件122及输送组件123。

主驱组件121能够夹紧扩散层料带300并提供驱动力，以对扩散层料带300进行输送。扩散层料带300预先裁切成所需的宽度，且形成有多个沿宽度方向延伸的刀线301(见图4)，多个刀线301相互平行且沿扩散层料带300的延伸方向等间隔设置。具体的，扩散层料带300可预先卷绕于扩散层放卷轴(图未示)，并在操作过程中向主驱组件121放卷即可。此外，主驱组件121也可直接获取上一道工序输出的扩散层料带300并输送。

具体的，主驱组件121包括驱动辊1211及从动辊1212，扩散层料带300能够夹紧于驱动辊1211与从动辊1212之间，且随着驱动辊1211转动，扩散层料带300在摩擦力的作用下向前进给。驱动辊1211与从动辊1212配合的方式，能够实现扩散层料带300的连续进给。

切割组件122位于主驱组件121的下游侧，切割组件122能够将主驱组件121的下游侧的扩散层料带300切断，以得到扩散层片料310。切割组件122具有切刀，切割组件122启动裁切时，切刀沿刀线301对扩散层料带300进行裁切。

在本实施例中，主驱组件121能够匀速输送扩散层料带300，切割组件122能够在扩散层料带300的延伸方向上往复移动，以在扩散层料带300的输送过程中裁切得到扩散层片料310。

具体的，切割组件122具有初始切割位置，当初始切割位置下游侧的扩散层料带300的长度等于一个扩散层片料310的长度时，切割组件122启动裁切操作并与扩散层料带300保持同步移动，直至将扩散层料带300切断并得到扩散层片料310。接着，切割组件122回到初始切割位置，并以相同的方式进行后续的扩散层片料310的切片。如此，扩散层料带300在制片过程中也能够保持输送，从而使得效率进一步提升。

此外，在另一个实施例中，主驱组件121能够间歇输送扩散层料带300，切割组件122能够在主驱组件121的输送间隙内将扩散层料带300切断以得到扩散层片料310。

具体的，主驱组件121每输送一定长度(一般等于扩散层片料310的长度)的扩散层料带300后，主驱组件121便停顿预设的时间间隔，该时间间隔即为输送间隙。在该时间间隔内，切割组件122将扩散层料带300切断并得到扩散层片料310。切割组件122的位置保持不变，待主驱组件121再次输送一定长度的扩散层料带300后，切割组件122便可进行下一个扩散层片料310的裁切。依次循环，便可裁切得到多个扩散层片料310。

切割组件122裁切得到的扩散层片料310将依次由输送组件123承载，输送组件123还能够将所承载的扩散层片料310朝第一位置输送，以供夹持件131夹取。输送组件123具有承载面，能够对扩散层片料310进行支撑，从而防止扩散层片料310在进入辊压通道之前因重力的作用下垂，并形成弯折。

具体在本实施例中，输送组件123包括多个导辊1231及套设于导辊1231的真空皮带1232，真空皮带1232的表面能够承载并吸附扩散层片料310。在真空皮带1232的吸附下，能够防止扩散层片料310在向第一位置转移的过程中发生脱离或位置偏移。而且，通过真空皮带1232的吸附，能够使得扩散层片料310在真空皮带1232的表面展平，从而避免扩散层片料310产生褶皱。

此外，在本实施例中，供料机构120还包括位于主驱组件121的上游侧的点胶组件124，点胶组件124用于对位于扩散层料带300的宽度方向两侧的点胶区域进行点胶。

具体的，点胶区域呈条形，并沿扩散层料带300的延伸方向延伸。点胶组件124在点胶区域点涂胶水，故在裁切得到的扩散层片料310的两端也将形成胶层，从而在将扩散层片料310与五合一料带200贴合时能够提供足够的粘接力。点胶组件124所采用的胶水可以是UV压敏胶、压敏胶、热熔胶或热固胶。

进一步的，在本实施例中，主驱组件121形成有避位槽1201，避位槽1201能够在主驱组件121夹紧扩散层料带300时对点胶区域形成避位。具体的，避位槽1201开设于驱动辊1211的表面并围绕驱动辊1211的周向延伸。

点胶组件124只在扩散层料带300的宽度方向的两侧进行点胶，避位槽1201的设置能够避免将扩散层料带300夹紧时破坏胶层，故能够实现扩散层料带300的连续输送，加快动作节拍。

进一步的，在本实施例中，供料机构120还包括位于主驱组件121与点胶组件124之间的UV固化灯125，UV固化灯125能够照射经过UV固化灯125的扩散层料带300的点胶区域。对应的，点胶组件124采用的是UV压敏胶，UV压敏胶具有初固粘接力强、固化时间短的优点。由于在贴合之前便采用UV固化灯125进行预固化，从而能够避免了贴合后因扩散层片料310吸收紫外光而导致UV压敏胶无法激活。

上述气体扩散层贴合装置100及七合一成型设备，辊压机构110采用辊压的方式使进入辊压通道的五合一料带200及扩散层片料310实现贴合，故五合一料带200能够在贴合过程中保持输送。而在前一个扩散层片料310与五合一料带200贴合的过程中，夹持件131能够回到第一位置以夹取下一片扩散层片料310，并向第二位置输送。如此，在前一个扩散层贴合完毕后，夹持件131便可将下一个扩散层片料310插入辊压通道，故五合一料带200无需停止输送以等待扩散层片料310输送到位。因此，上述气体扩散层贴合装置100能够实现五合一料带200与扩散层片料310的连续贴合，从而显著提升加工效率。

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)

1.一种气体扩散层贴合装置，其特征在于，包括：

辊压机构，具有供五合一料带穿过的辊压通道；

供料机构，能够依次提供多个扩散层片料；

夹送机构，具有夹持件，所述夹持件能够在第一位置与第二位置之间往复移动，移动至所述第一位置的所述夹持件能够夹取所述供料机构提供的扩散层片料，移动至所述第二位置的所述夹持件能够将所夹取的扩散层片料插入所述辊压通道；

其中，所述辊压机构能够对进入所述辊压通道的五合一料带及扩散层片料进行辊压，以使扩散层片料贴合于五合一料带。

2.根据权利要求1所述的气体扩散层贴合装置，其特征在于，所述供料机构包括：

主驱组件，能够夹紧扩散层料带并提供驱动力，以对所述扩散层料带进行输送；

切割组件，位于所述主驱组件的下游侧，所述切割组件能够将所述主驱组件的下游侧的所述扩散层料带切断，以得到扩散层片料；

输送组件，用于承载所述切割组件裁切得到的所述扩散层片料，并将所述扩散层片料朝所述第一位置输送。

3.根据权利要求2所述的气体扩散层贴合装置，其特征在于，所述输送组件包括多个导辊及套设于所述导辊的真空皮带，所述真空皮带的表面能够承载并吸附所述扩散层片料。

4.根据权利要求2所述的气体扩散层贴合装置，其特征在于，所述供料机构还包括位于所述主驱组件的上游侧的点胶组件，所述点胶组件用于对位于所述扩散层料带的宽度方向两侧的点胶区域进行点胶。

5.根据权利要求4所述的气体扩散层贴合装置，其特征在于，所述主驱组件形成有避位槽，所述避位槽能够在所述主驱组件夹紧所述扩散层料带时对所述点胶区域形成避位。

6.根据权利要求4所述的气体扩散层贴合装置，其特征在于，所述供料机构还包括位于所述主驱组件与所述点胶组件之间的UV固化灯，所述UV固化灯能够照射经过所述UV固化灯的所述扩散层料带的所述点胶区域。

7.根据权利要求2所述的气体扩散层贴合装置，其特征在于，所述主驱组件能够匀速输送所述扩散层料带，所述切割组件能够在扩散层料带的延伸方向上往复移动，以在所述扩散层料带的输送过程中裁切得到所述扩散层片料。

8.根据权利要求2所述的气体扩散层贴合装置，其特征在于，所述主驱组件能够间歇输送所述扩散层料带，所述切割组件能够在所述主驱组件的输送间隙内将所述扩散层料带切断以得到所述扩散层片料。

9.根据权利要求1至8任一项所述的气体扩散层贴合装置，其特征在于，所述夹送机构还包括纠偏驱动组件，所述纠偏驱动组件能够驱动所述夹持件移动，以调整所述夹持件所夹取的扩散层片料的位置。

10.一种七合一成型设备，其特征在于，包括如上述权利要求1至9任一项所述的气体扩散层贴合装置。

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