本发明专利技术公开了一种小批量水电解复合膜制备中ptfe膜的贴合方式，贴合步骤如下：1、利用ptfe卷材自转并移动实现主动放卷，并使ptfe膜平铺于平台上；2、对ptfe膜进行激光切割；3、利用真空吸附将ptfe膜吸附并进行位置转换，使切割完成的ptfe膜置于基膜的正上方；4、采用鼓风式对ptfe膜施压，使其与基膜完全贴合，其中，对ptfe膜的鼓风方式采用由中间向四周扩散式；并同时公开了适用于该贴合方式的贴合装置，贴合装置可以用于小批量复合膜制备用喷涂机中，可以完成上述贴合步骤，并在本贴合方式下解决ptfe膜贴合时出现张紧拉扯变形、贴合跑偏、贴合气泡等不良问题，有效提高工作效率和成功率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
水电解复合膜批量制备用ptfe膜自动贴合方式及装置
[0001]本专利技术涉及一种水电解领域，尤其涉及一种水电解复合膜批量制备用ptfe膜自动贴合方式及装置。
技术介绍
[0002]质子交换膜(PEM)作为一种具有较高离子电导率和化学稳定性的功能性高分子，目前已广泛应用于能源存储及转化领域。其中，燃料电池和聚合物电解质水电解池是质子交换膜成功用于新能源领域的典型代表。燃料电池由于其能量转化效率高、比功率高、环境友好等优点，在车载动力电源以及移动式电源方面具有广阔的应用前景；而水电解制氢技术，相比于传统的化石燃料制氢，具有操作条件温和、快速响应以及性能稳定等优点，成为目前引人注目的制氢技术。作为这些清洁能源技术的关键材料——质子交换膜，除了要具有较高的离子电导率外，电化学稳定性也是必须要考虑的因素。因为质子交换膜的稳定性直接决定着燃料电池及水电解池长期运行的寿命。目前水电解大多采用Nafion等全氟磺酸膜，其制备工艺大多采用在ptfe膜上涂覆全氟磺酸树脂层，但是为了提高膜的各方面性能，所以各种复合膜也应运而生，成为水电解关键技术之一，复合膜的传统制备工艺则是在基膜上涂覆树脂后再附上ptfe膜。
[0003]PTFE膜是以聚四氟乙烯为原料，采用特殊工艺，经压延、挤出、双向拉伸等方法制成的微孔性薄膜，由于该膜较为轻薄，在采用喷涂设备进行小批量复合膜的制备工艺中，通常是在旁直接裁剪出所需尺寸后，再将其置于喷涂有树脂的基膜上，实现ptfe膜与基膜的贴合，在此过程中，由于ptfe膜十分轻薄，需要工作人员异常小心的拉取，否则很容易出现拉扯变形问题，从而将会严重影响复合膜的后续涂覆、贴合等工艺；并且在手动进行ptfe膜与基膜贴合的过程中，也很容易出现ptfe膜跑偏导致贴合不全面以及贴合有气泡等问题出现，工作效率和成功率极其低下。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种水电解复合膜批量制备用ptfe膜自动贴合方式及装置，其优点在于，可以解决小批量复合膜在喷涂设备的制备工艺中，ptfe膜贴合时出现张紧拉扯变形、贴合跑偏、贴合气泡等不良问题，有效提高工作效率和成功率。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]一种小批量燃料电池复合膜制备中ptfe膜和基膜的贴合方法，贴合步骤如下：
[0007]步骤1、利用ptfe卷材自转并移动实现主动放卷，并使ptfe膜平铺于平台上；
[0008]步骤2、对ptfe膜进行激光切割；
[0009]步骤3、利用真空吸附设备将切割完成的ptfe膜吸附并进行位置转换，使切割完成的ptfe膜置于喷涂机中基膜的正上方；
[0010]步骤4、采用鼓风式对ptfe膜施加风压，使其与基膜完全贴合，其中，对ptfe膜的鼓风方式采用由中间向四周扩散式。
[0011]本专利技术进一步设置为：步骤2中激光切割的功率为50
‑
80W，激光切割中喷嘴的孔径小于1mm。
[0012]本专利技术还公开了一种适用于所述ptfe膜贴合方式的贴合装置，所述贴合装置包括工作底台，所述工作底台上设有真空吸附区，所述工作底台上位于真空吸附区的一端可拆卸设置有ptfe料辊，所述ptfe料辊可沿工作底台的长度方向转动并发生位移运动，实现ptfe膜在真空吸附区的放卷，所述工作底台上还设有对放卷后的ptfe膜作用的裁剪机构，所述工作底台上平行设有升降台，所述升降台滑移设置在工作底台上，所述升降台内设有既可对真空吸附区内裁剪后的ptfe膜进行吸取实现位移，以及对转移后的ptfe膜鼓风施压实现与基膜贴合的一体式操作台，所述一体式操作台上设有控制鼓风出风方式的遮板组件。
[0013]本专利技术进一步设置为：所述裁剪机构包括与激光切割系统连接的激光切割头，所述工作底台上位于ptfe料辊上方设有控制激光切割头沿工作底台长度、宽度方向滑移的X
‑
Y方向驱动器，所述激光切割头的底部与真空吸附区区域的高度为5
‑
10cm，所述激光切割头中喷嘴的孔径小于1mm。
[0014]本专利技术进一步设置为：所述一体式操作台包括贯穿升降台的台架，所述台架中设有对ptfe膜吸取的下真空吸盘以及对ptfe膜施压的上风压板，所述上风压板与下真空吸盘互相平行，且呈具有高度差的层叠状，所述下真空吸盘呈中空状，促使上风压板中风压作用至ptfe膜上，所述下真空吸盘中的真空吸附电路采用三位三通换向阀控制真空吸附和真空破坏的回路。
[0015]本专利技术进一步设置为：所述遮板组件包括设置在上风压板内的一双对出风口作用的挡风板，一双所述挡风板可以实现相向或者相背运动。
[0016]本专利技术进一步设置为：所述升降台内设有多组控制一体式操作台水平方向前后左右运动的调节气缸，所述升降台内沿一体式操作台的四周处均匀阵列设有多个与调节气缸电路信号连接的传感器。
[0017]本专利技术进一步设置为：所示贴合装置应用于喷涂机中，所述工作底台设置在喷涂机种吸附平台的一侧并与之平行。
[0018]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]1、在喷涂机内进行小批量复合膜生产过程中，相较于传统的传送机构对ptfe卷材张紧传送的方式进行放卷，本贴合方式利用ptfe卷材的自转实现主动放卷，可以有效避免对ptfe膜拉扯变形，同时采用激光切割替代普通刀切剪裁，进一步避免裁剪过程中对ptfe膜产生的剪切应力而造成ptfe膜边缘部分的变形，之后利用真空吸附方式实现ptfe膜的位移替代了传统的手动搬运，具有较高的效率并可以保证ptfe膜搬运过程中保持整体的平整性，最后利用鼓风的方式对ptfe膜施压，并采用由中间向四周扩散式进行施压，可以减少贴合中产生的气泡，并且可以更好的掌控与基膜之间的贴合重合度，有效提高贴合效率以及成功率；
[0020]2、针对小批量复合膜的制备，本专利技术提供一种贴合装置，可以直接应用于小批量复合膜制备用喷涂机中，采用可拆卸的ptfe料辊供ptfe卷材安装，并可以沿工作底台长度方向做转动以及移动，以实现在工作底台上的自然放卷，使ptfe膜平整的平铺于工作底台上，并得到真空吸附式定位，之后通过激光切割头直接进行裁剪，得到所需尺寸的ptfe膜，
再通过升降台中一体式操作台的作用，实现对所裁剪ptfe膜的吸附转移至喷涂机中基膜的上方，并通过鼓风施压实现ptfe膜与基膜的贴合，在此过程中，通过遮板组件控制鼓风施压的出风方式，有效提高ptfe膜与基膜之间的贴合重合度以及减少气泡的产生；
[0021]3、一体式操作台包括上风压板和下真空吸盘，下真空吸盘可以实现对ptfe膜的整体吸附以便对ptfe膜进行转移，在转移至位置确定后，由于下真空吸盘为中空状，上风压板出风口的风压作用至ptfe膜上，使其与基膜贴合，在此过程中，一双挡风板的同时相背运动可以控制出风口的面积，控制ptfe膜从中间区域首先开始被施加风压与基膜接触，之后随着两挡风板的逐渐相向远离，上风压板的出风口面积逐渐增大，即对ptfe膜所施加的风压面积逐渐增大，促使ptfe本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种ptfe膜和基膜的贴合方法，其特征在于，贴合步骤如下：步骤1、利用ptfe卷材(7)自转移动实现主动放卷，并将ptfe膜平铺于平台上；步骤2、对ptfe膜进行激光切割；步骤3、利用真空吸附将切割完成的ptfe膜转移至基膜的正上方；步骤4、对ptfe膜施加风压，使ptfe膜与基膜完全贴合，其中，对ptfe膜施加风压的方式采用由中间向四周扩散式。2.根据权利要求1所述的贴合方法，其特征在于：步骤2中激光切割方式为气化切割，激光切割功率为50
‑
80W。3.一种适用于权利要求1所述的贴合方法的贴合装置，其特征在于：所述贴合装置包括工作底台(1)，所述工作底台(1)上设有真空吸附区(1
‑
1)，所述工作底台(1)上位于真空吸附区(1
‑
1)的一端可拆卸设置ptfe料辊(2)，所述ptfe料辊(2)可沿工作底台(1)的长度方向转动并发生位移运动，实现ptfe膜在真空吸附区(1
‑
1)的放卷，所述工作底台(1)上还设有对放卷后的ptfe膜作用的裁剪机构(3)，所述工作底台(1)上平行设有升降台(4)，所述升降台(4)滑移设置在工作底台(1)上，所述升降台(4)内设有对真空吸附区(1
‑
1)内裁剪后的ptfe膜进行吸取实现位移，以及对转移后的ptfe膜鼓风施压实现与基膜贴合的一体式操作台(5)，所述一体式操作台(5)上设有控制鼓风出风方式的遮板组件。4.根据权利要求3所述的贴合装置，其特征在于：所述裁剪机构(3)包括与激光切割系统连接的激光切割头(32)，所述工作底台(1)上位于ptfe料辊(2)上方设有控制激光切割头(3
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2)沿工作底台(1)长度、宽度方向滑移的X
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Y方向驱动器(3
‑
1)，所述激光切割头(3
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2)的底部与真空吸附区(1
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【专利技术属性】
技术研发人员：张洪杰，郝金凯，邵志刚，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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