热压燃料电池的膜电极组件的热压设备和方法技术

本发明专利技术提供一种在预定温度下压制一个或多个被压制物体的热压设备，所述热压设备包括：辊筒，卷绕有以预定间隔设置有所述被压制物体的卷；热板，其设置成面对从所述辊筒提供的所述被压制物体的一个表面；压制单元，其设置成将所述热板按压在所述被压制物体上；以及间距调节单元，其根据所述被压制物体之间的距离，在所述卷移动的方向或者在所述卷移动的方向的相反方向上移动所述热板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热压设备和一种对包括电解质膜、电极以及垫片(sub-gasket)的膜电极组件(MEA：membrane-electrodeassembly)的方法。
技术介绍
众所周知的是燃料电池通过氢和氧的电化学反应产生电力。通过从外部供应化学反应物，燃料电池能在无需单独充电过程的情况下持续产生电力。燃料电池可构造成分离件(隔板或双极板)设置在介于分离件之间的膜电极组件(MEA)的两侧。在本文中，膜电极组件具有在电解质膜的一个表面上形成的阳极层、以及在电解质膜的另一表面上形成的阴极层，并且电解质膜设置在阳极层和阴极层之间。更进一步地，膜电极组件具有垫片，其使阳极层和阴极层开放，并且其接合(bonding)至电解质膜的两个边缘部分。现已公开自动实施从以卷形式制成的膜电极组件的接合过程到压制过程的全过程的自动化系统。具体地，可在膜电极组件上加载接合压力，并且接合压力在高温和高压下将电解质膜和电极接合。同时，单个长卷形式的膜电极组件可经历热压过程。然而，在单个卷上的膜电极组件之间的距离可发生变化，因此热压过程的精度将劣化。上述在
技术介绍
部分公开的信息仅用于增强对本专利技术背景的理解，并且因此其可包含不形成本国本领域内的普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术提供了一种热压设备和一种热压方法，其能够在布置在膜电极组件(MEA)卷上的膜电极组件之间的距离发生变化的状态下精确地执行热压过程，因此提高了燃料电池的生产率。本专利技术的示例性实施例提供了一种在预定温度下压制一个或多个被压制物体的热压设备，上述热压设备包括：辊筒，卷绕有以预定间隔设置有上述被压制物体的卷；热板，其设置成面对从上述辊筒提供的上述被压制物体的一个表面；压制单元，其设置成将上述热板按压在上述被压制物体上；以及间距调节单元，其根据上述被压制物体之间的距离，在上述卷移动的方向或者在上述卷移动的方向的相反方向上移动上述热板。上述被压制物体可以是膜电极组件，并且上述卷是膜电极组件卷。上述热板可以包括第一热板、第二热板和第三热板，这些热板以预定间隔设置在布置上述膜电极组件的方向上，并且上述间距调节单元可以将上述第一热板、第二热板和第三热板中的至少一者向前或向后移动。上述间距调节单元可以基于上述第二热板将上述第一热板向前或向后移动。上述间距调节单元可以基于上述第二热板将上述第三热板向前或向后移动。上述第二热板可以被固定，并且上述第一热板和第三热板可以被设置成向前或向后移动。上述第一热板、第二热板和第三热板可以分别对应于上述膜电极组件的两个表面设置在上侧和下侧。上述间距调节单元可以包括：伺服电机；丝杠，其设置成通过上述伺服电机旋转；以及移动块件，其紧固在上述丝杠上，并且设置成根据上述丝杠的旋转方向在两个方向上移动，并且上述第一热板、第二热板和第三热板中的至少一者设置成与上述移动块件一起在两个方向上移动。上述的热压设备还可以包括：间距检测单元，其检测设置在上述膜电极组件卷上的膜电极组件之间的间距；以及控制单元，其基于通过上述间距检测单元检测的上述膜电极组件之间的间距来控制上述间距调节单元。上述热压设备还可以包括：退卷机辊筒，其旋转以将所卷绕的膜电极组件卷提供至上述热压设备；以及复卷机辊筒，其旋转以卷绕上述膜电极组件卷从而将上述膜电极组件卷从上述热压设备卸载。可以在上述第一热板、第二热板和第三热板中至少一者的一个表面上面对上述膜电极组件固定地设置有软膜，并且上述软膜可以具有与上述膜电极组件的形状对应形成的突出部。上述压制单元可以包括：移动架，其设置成面对上述膜电极组件卷的一个表面；以及缸，其将上述移动架按压在上述膜电极组件上，并且上述移动块件可滑动地连接至上述移动架。本专利技术的另一示例性实施例提供一种热压方法，其包括以下步骤：根据被压制物体之间的间隔，调整以预定温度压制上述被压制物体的热板的位置；使用预定的力将上述热板压在上述被压制物体的两个表面上；以及将压在上述将被压制物体上的上述热板分开。上述被压制物体可以以预定间隔布置在卷上，并且上述卷可以装载在上述热板之间。上述被压制物体可以是膜电极组件，并且上述卷可以是膜电极组件卷。上述热板可以包括第一热板、第二热板和第三热板，这些热板以预定间隔设置在布置上述膜电极组件的方向上，并且在调整上述热板的位置的步骤中，可以将上述第一热板、第二热板和第三热板中的至少一者向前或向后移动。在调整上述热板的位置的步骤中，可以将上述第二热板固定，并且将上述第一热板和第三热板向前或向后移动。在本专利技术的示例性实施例中，可根据在设置在MEA卷上的膜电极组件之间的间距来调整热板的位置，因此可使用热板更精确地对膜电极组件进行热压。附图说明附图意图用作描述本专利技术的示例性实施例的参考，并且附图不应被认为是限制本专利技术的技术精神。图1是用于制造本专利技术所涉及的燃料电池堆部件的装置的结构图。图2是用于制造根据本专利技术的示例性实施例的燃料电池堆部件的装置的局部结构图；图3是用于制造根据本专利技术的示例性实施例的燃料电池堆部件的装置的局部剖视图；图4是示出根据本专利技术的示例性实施例的热压方法的流程图；图5是示出在根据本专利技术的示例性实施例的热压方法中的间距调节单元的结构的局部剖面图。具体实施方式本专利技术将在下文中参考附图进行更全面的描述，其中将在附图中示出本专利技术的示例性实施例。如本领域的技术人员应当意识到的是，所描述的实施例可在均不违背本专利技术的精神或是范围的情况下以各种不同的方式进行修改。本文所使用的专有名词仅是为了说明特定实施例的目的，而非意在限制本专利技术。如本文所使用的，除非上下文另外清楚表明，单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何或全部组合。贯穿说明书，除非明确地规定与其相反，词语“包含”和其各种变形例如“包括”或是“含有”都应被理解成意在包含所述元件但不排除其他任意元件。此外，在说明书中描述的术语“单元”、“-机”、“-器”，和“模块”意味着用于处理至少一个功能和操作的单元，并且其可通过硬件组件或者软件组件以及其二者的接合进行实施。将省略与说明书不相关的部分，从而清楚地描述本专利技术，并且贯穿说明书，将使用相同的附图标记来表示相同或者相似的组成元件。在附图中示出的每个组件的尺寸和厚度是为便于理解和简化说明而任意示出的，但是本专利技术并不限于此。为了进行清晰地表达，对若干个部件和区域的厚度进行扩大。此外，本专利技术的控制逻辑可实施为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在网络连接的计算机系统中，以便例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)，以分布方式存储和执行计算机可读介质。图1是用于制造本专利技术所涉及的燃料电池堆部件的装置的结构图。参考图1，用于制造燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在预定温度下压制一个或多个被压制物体的热压设备，所述热压设备包括：辊筒，卷绕有以预定间隔设置有所述被压制物体的卷；热板，其设置成面对从所述辊筒提供的所述被压制物体的一个表面；压制单元，其设置成将所述热板按压在所述被压制物体上；以及间距调节单元，其根据所述被压制物体之间的距离，在所述卷移动的方向或者在所述卷移动的方向的相反方向上移动所述热板。

【技术特征摘要】
2015.07.10 KR 10-2015-00986711.一种在预定温度下压制一个或多个被压制物体的热压设备，所述热压设备包括：辊筒，卷绕有以预定间隔设置有所述被压制物体的卷；热板，其设置成面对从所述辊筒提供的所述被压制物体的一个表面；压制单元，其设置成将所述热板按压在所述被压制物体上；以及间距调节单元，其根据所述被压制物体之间的距离，在所述卷移动的方向或者在所述卷移动的方向的相反方向上移动所述热板。2.根据权利要求1所述的热压设备，其中：所述被压制物体是膜电极组件，并且所述卷是膜电极组件卷。3.根据权利要求2所述的热压设备，其中：所述热板包括第一热板、第二热板和第三热板，这些热板以预定间隔设置在布置所述膜电极组件的方向上，并且所述间距调节单元将所述第一热板、第二热板和第三热板中的至少一者向前或向后移动。4.根据权利要求3所述的热压设备，其中：所述间距调节单元基于所述第二热板将所述第一热板向前或向后移动。5.根据权利要求3所述的热压设备，其中：所述间距调节单元基于所述第二热板将所述第三热板向前或向后移动。6.根据权利要求3所述的热压设备，其中：所述第二热板被固定，并且所述第一热板和第三热板被设置成向前或向后移动。7.根据权利要求3所述的热压设备，其中：所述第一热板、第二热板和第三热板分别对应于所述膜电极组件的两个表面设置在上侧和下侧。8.根据权利要求3所述的热压设备，其中：所述间距调节单元包括：伺服电机；丝杠，其设置成通过所述伺服电机旋转；以及移动块件，其紧固在所述丝杠上，并且设置成根据所述丝杠的旋转方向在两个方向上移动，并且所述第一热板、第二热板和第三热板中的至少一者设置成与所述移动块件一起在两个方向上移动。9.根据权利要求3所述的热压设备，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑圣勋，安钟铁，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR