一种用于燃料电池质子交换膜涂布的方法及其涂布装置，其中，方法包括在狭缝涂布模头的用于容纳涂布液的内腔设置至少一根可膨胀元件，位于狭缝涂布模头外部的缸体与所述可膨胀元件连通，当所述缸体将流体压入可膨胀元件内时，所述可膨胀元件被膨胀，从而快速挤出涂布液；当所述缸体将流体从可膨胀元件吸出时，所述可膨胀元件被收缩，从而将涂布液从狭缝涂布模头的涂布口收缩。本发明专利技术可以解决涂布起止点前后的浪费涂布液的问题，以及达到实现间隙涂布的目的。
Coating method and coating device for proton exchange membrane of fuel cell
【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池质子交换膜涂布的方法及其涂布装置
本专利技术属于涂布机配件
，尤其涉及一种用于燃料电池质子交换膜涂布的方法及其涂布装置。
技术介绍
膜电极是燃料电池的核心部件，是电池内部电化学反应发生的场所，其由离子交换膜、催化层、气体扩散层组成。其中根据催化层制备工艺的不同，膜电极结构又包括了第一代的气体扩散电极、第二代的CCM型电极和第三代的薄层有序结构电极等，目前最为广泛应用的仍然是第二代CCM型膜电极。CCM型电极的制备方法包括转印法和直涂法，其中转印法是将浆料喷涂/印刷到其他介质上，然后转印到质子交换膜上形成催化层；直接喷涂法是将催化剂与离子交换树脂混合调制形成浆料，涂布到质子交换膜上形成催化层。对于转印法来说，尽管转印膜表面非常光滑，但仍然会在催化层和转印膜之间有一定的粘结力，会导致转印后部分催化层残留在转印膜上无法成功的完全转印。此外，由于催化层制备的不均匀，热压温度压力的不均匀，环境温湿度的不均匀等问题，导致催化层无法均匀的被转印到质子交换膜上，造成CCM制备的失败。转印法正逐渐被直涂法所替代。直涂法虽然比转印法更加高效。但是很难准确地实现间隙性涂布。狭缝涂布是最常用的一种直涂法的设备。狭缝涂布是一种在一定压力下，将涂布液沿着模具缝隙压出并转移到移动基材上的一种涂布技术，它具有涂布速度快、涂膜均匀性好、涂布窗口宽等特点。由于狭缝涂布中的涂布模头内存在用于装置涂布液的腔体，所以在涂布开始时，需要供料泵运行一段时间，等涂布液充满涂布模头内的腔体后才能正常涂布。同理，当涂布结束后，所述腔体内的涂布液还会继续流出。所以在狭缝涂布过程，起止点前后都会造成一定的涂布液浪费，由于质子交换膜两侧的涂布液中含有十分昂贵的贵金属铂，即使是很少的浪费，都会对质子交换膜的价格产生巨大的影响。行业中，如何在对燃料电池质子交换膜涂布两面进行涂布时，有效地控制涂布起止点涂布量，以减少涂布液的浪费，来降低质子交换膜的成本是本业行亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于燃料电池质子交换膜涂布的方法及其涂布装置，用以解决涂布起止点前后的浪费问题，以及实现间隙涂布。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于燃料电池质子交换膜涂布的方法，在狭缝涂布模头的用于容纳涂布液的内腔设置至少一根可膨胀元件，位于狭缝涂布模头外部的缸体与所述可膨胀元件连通，当所述缸体将流体压入可膨胀元件内时，所述可膨胀元件被膨胀，从而快速挤出涂布液；当所述缸体将流体从可膨胀元件吸出时，所述可膨胀元件被收缩，从而将涂布液从狭缝涂布模头的涂布口收缩。作为对本专利技术的改进，所述缸体与可膨胀元件之间设有开关。作为对本专利技术的改进，所述可膨胀元件是软管。作为对本专利技术的改进，所述软管是硅胶软管或橡胶软管。作为对本专利技术的改进，所述流体为气体或液体。作为对本专利技术的改进，所述气体为空气，所述液体为水或液压油。本专利技术还提供一种用于燃料电池质子交换膜涂布的涂布装置，包括狭缝涂布模头，在狭缝涂布模头的用于容纳涂布液的内腔设置至少一根可膨胀元件，所述可膨胀元件与位于狭缝涂布模头外部的缸体相连通，当所述缸体将流体压入可膨胀元件内时，所述可膨胀元件被膨胀，从而快速挤出涂布液；当所述缸体将流体从可膨胀元件吸出时，所述可膨胀元件被收缩，从而将涂布液从狭缝涂布模头的涂布口收缩。本专利技术由于采用了在狭缝涂布模头的用于容纳涂布液的内腔设置至少一根可膨胀元件，所述可膨胀元件与位于狭缝涂布模头外部的缸体相连通，当所述缸体将流体压入可膨胀元件内时，所述可膨胀元件被膨胀，从而快速挤出涂布液；当所述缸体将流体从可膨胀元件吸出时，所述可膨胀元件被收缩，从而将涂布液从狭缝涂布模头的涂布口收缩的结构，可以解决涂布起止点前后的浪费涂布液的问题，以及达到实现间隙涂布的目的。附图说明图1是本专利技术一种实施例的纵向剖面结构示意图。图2是本专利技术一种实施例的侧面剖面结构示意图。具体实施方式参见图1和图2，本专利技术提供一种用于燃料电池质子交换膜涂布的方法，在狭缝涂布模头1的用于容纳涂布液的内腔11设置至少一根可膨胀元件2（本实施例中是设有二根可膨胀元件2，显然，可膨胀元件2可以是一根，也可以二根以上的任意根数），位于狭缝涂布模头1外部的缸体3与所述可膨胀元件2连通，当所述缸体3将流体压入可膨胀元件2内时，所述可膨胀元件2被膨胀，从而快速挤出涂布液；当所述缸体3将流体从可膨胀元件2吸出时，所述可膨胀元件2被收缩，从而将涂布液从狭缝涂布模头1的涂布口12收缩。本专利技术中的缸体3可以气缸或油缸，根据不同的流体而选择。当可膨胀元件2的数量为二根以上时，每根可膨胀元件2的内径可以相等，也可以不相等，设置多根可膨胀元件2的最大优点是可以根据涂布液输出量的需要，而选择一根或多根膨胀，或者选择一根或多根收缩，这样，可以达到可扩大调节涂布液输出量的范围，也更有利于灵活地调节涂布液的输出量。优选的，所述缸体3与可膨胀元件2设有开关31，单独设置开关31可以根据需要控制可膨胀元件2数量。优选的，所述可膨胀元件2是软管。所述软管可以是硅胶软管或橡胶软管，当然，根据涂布液的性质不同，可以选用不同的软管，对于硅胶软管可适合大多数不同性质的涂布液，对于水性涂布液可以选用橡胶软管，有利于降低成本。本专利技术中的所述流体为气体或液体。进一步，所述气体可以为空气，也可以其它单质气体，如氮气等；所述液体可以为水或液压油等。再请参见图1和图2，图1和图2揭示的是一种用于燃料电池质子交换膜涂布的涂布装置，包括狭缝涂布模头1，在狭缝涂布模头1的用于容纳涂布液的内腔11设置至少一根可膨胀元件2（本实施例中是设有二根可膨胀元件2，显然，可膨胀元件2可以是一根，也可以二根以上的任意根数），所述可膨胀元件2与位于狭缝涂布模头1外部的缸体3相连通，当所述缸体3将流体压入可膨胀元件2内时，所述可膨胀元件2被膨胀，从而快速挤出涂布液；当所述缸体3将流体从可膨胀元件2吸出时，所述可膨胀元件2被收缩，从而将涂布液从狭缝涂布模头1的涂布口12收缩。本专利技术中的缸体3可以气缸或油缸，根据不同的流体而选择。当可膨胀元件2的数量为二根以上时，每根可膨胀元件2的内径可以相等，也可以不相等，设置多根可膨胀元件2的最大优点是可以根据涂布液输出量的需要，而选择一根或多根膨胀，或者选择一根或多根收缩，这样，可以达到可扩大调节涂布液输出量的范围，也更有利于灵活地调节涂布液的输出量。优选的，所述缸体3与可膨胀元件2设有开关31，单独设置开关31可以根据需要控制可膨胀元件2数量。优选的，所述可膨胀元件2是软管。所述软管可以是硅胶软管或橡胶软管，当然，根据涂布液的性质不同，可以选用不同的软管，对于硅胶软管可适合大多数不同性质的涂布液，对于水性涂布液可以选用橡胶软管，有利于降低成本。本专利技术中的所述流体为气体或液体。进一步，所述气体可以为空气，也可以其它单质气体，如氮气等；所述液体可以为水或液压油等。本专利技术在具体制作时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于燃料电池质子交换膜涂布的方法，其特征在于 ：在狭缝涂布模头（1）的用于容纳涂布液的内腔（11）设置至少一根可膨胀元件（2），位于狭缝涂布模头（1）外部的缸体（3）与所述可膨胀元件（2）连通，当所述缸体（3）将流体压入可膨胀元件（2）内时，所述可膨胀元件（2）被膨胀，从而快速挤出涂布液；当所述缸体（3）将流体从可膨胀元件（2）吸出时，所述可膨胀元件（2）被收缩，从而将涂布液从狭缝涂布模头（1）的涂布口（12）收缩。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池质子交换膜涂布的方法，其特征在于：在狭缝涂布模头（1）的用于容纳涂布液的内腔（11）设置至少一根可膨胀元件（2），位于狭缝涂布模头（1）外部的缸体（3）与所述可膨胀元件（2）连通，当所述缸体（3）将流体压入可膨胀元件（2）内时，所述可膨胀元件（2）被膨胀，从而快速挤出涂布液；当所述缸体（3）将流体从可膨胀元件（2）吸出时，所述可膨胀元件（2）被收缩，从而将涂布液从狭缝涂布模头（1）的涂布口（12）收缩。
2.根据权利要求1所述的用于燃料电池质子交换膜涂布的方法，其特征在于：所述缸体（3）与可膨胀元件（2）设有开关。
3.根据权利要求1或2所述的用于燃料电池质子交换膜涂布的方法，其特征在于：所述可膨胀元件（2）是软管。
4.根据权利要求3所述的用于燃料电池质子交换膜涂布的方法，其特征在于：所述软管是硅胶软管或橡胶软管。
5.根据权利要求1或2所述的用于燃料电池质子交换膜涂布的方法，其特征在于：所述流体为气体或液体。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄斌卿，
申请(专利权)人：深圳市亚微新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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