一种制备膜电极的涂布装置及制造系统制造方法及图纸

技术编号:42343299 阅读:17 留言:0更新日期:2024-08-16 14:29
本申请提供了一种制备膜电极的涂布装置及制造系统,涉及燃料电池制备装置技术领域。一种制备膜电极的涂布装置,包括:用于支撑质子交换膜的支撑辊、涂布模头、烘干装置和吹气装置;沿支撑辊的周向,支撑辊的辊面具有涂布区和烘干区;涂布模头设置于涂布区外,用于对涂布区处的质子交换膜喷涂浆料;烘干装置设置于烘干区外,且与烘干区之间具有间隙,烘干装置用于对喷涂有浆料的质子交换膜进行烘干;吹气装置设置于烘干区的进口与涂布模头之间,用于向涂布模头的喷口方向吹气。可以避免在涂布模头的喷口方向的膜电极表面形成冷凝水,避免造成膜电极外观不良。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃料电池制备装置,具体而言,涉及一种制备膜电极的涂布装置及制造系统


技术介绍

1、由质子交换膜(pem)燃料电池提供动力的燃料电池电动汽车(fcev)构成了提供清洁和低碳运输的最有前途的技术之一。pem燃料电池是一种清洁能源转化装置,在当今的基础研究和工程开发中均获得了重点关注。

2、膜电极(mea)是pem燃料电池的核心关键部件,其包括质子交换膜(pem)、催化层以及气体扩散层等。催化剂涂膜(ccm)法是制备膜电极的主要方法之一,该方法是直接把催化剂浆料涂覆在质子交换膜上,干燥后在质子交换膜上形成催化剂层;或者是将催化剂浆料涂覆在转印膜上,随后再将催化剂层转印到质子交换膜上。

3、目前,采用涂布装置对质子交换膜涂覆催化剂,涂布模头对设置在支撑辊上的质子交换膜涂布催化剂,支撑辊转动,涂布模头一边对质子交换膜涂布催化剂,烘干装置一边对质子交换膜上涂布的催化剂进行烘干。烘干装置的热空气与涂布模头的喷口处有冷热差形成冷凝水的现象,导致膜电极卷料在催化剂涂布过程中出现水印,造成外观不良;且操作人员需具备一定的擦拭技能并频繁的进行擦拭冷凝水动作;同时操作人员在擦拭冷凝水的过程中容易导致卷料刮伤,造成外观不良。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种制备膜电极的涂布装置及制造系统,以改善现有涂布装置在涂布过程中会在膜电极外表面形成冷凝水,造成膜电极外观不良的技术问题。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种制备膜电极的涂布装置,包括:用于支撑质子交换膜的支撑辊、涂布模头、烘干装置和吹气装置;沿支撑辊的周向,支撑辊的辊面具有涂布区和烘干区;涂布模头设置于涂布区外,用于对涂布区处的质子交换膜喷涂浆料;烘干装置设置于烘干区外,且与烘干区之间具有间隙,烘干装置用于对喷涂有浆料的质子交换膜进行烘干;吹气装置设置于烘干区的进口与涂布模头之间,用于向涂布模头的喷口方向吹气。

3、在上述实施过程中,在涂布过程中,涂布模头向支撑辊上支撑的质子交换膜表面喷涂浆料,支撑辊转动,以带动喷涂有浆料的质子交换膜向烘干区的进口方向转动进入烘干区,烘干装置对进入烘干区的喷涂有浆料的质子交换膜进行烘干;同时,吹气装置向涂布模头的喷口方向吹气,使涂布模头的喷口处与烘干装置的热空气相隔绝,从而避免涂布模头的喷口处出现冷热差而在膜电极表面产生冷凝水,避免膜电极出现水印,同时也避免操作人员频繁进行擦拭冷凝水动作,避免膜电极出现刮伤。

4、在一种可能的实现方式中,吹气装置包括吹气头,吹气头设置于涂布模头的喷口上侧。利于直接从涂布模头的喷口上侧向涂布模头的喷口方向吹气,以避免涂布模头的喷口处出现冷热差而在膜电极表面产生冷凝水。

5、在一种可能的实现方式中,吹气头设置至少2个,至少2个吹气头沿支撑辊的轴向分布。通过沿支撑辊的轴向分布设置至少2个吹气头,可以增大对涂布模头的喷口的吹气范围,使涂布模头的喷口处与烘干装置的热空气更好的隔绝,避免出现冷热差而在膜电极表面产生冷凝水。

6、在一种可能的实现方式中,吹气头的吹气口为条形,条形的吹气口沿支撑辊的轴向方向延伸。沿支撑辊的轴向方向延伸的条形吹气口可以进一步增大对涂布模头的喷口的吹气范围,同时可以对涂布模头的喷口的吹气更均匀,既避免产生冷凝水,又减少吹气对膜电极表面及涂布模头的喷口喷涂浆料的影响。

7、在一种可能的实现方式中,吹气头为内部具有气体流道的梯形体结构,吹气头的梯形体上底面连通连接吹气管,吹气头的梯形体下底面开设吹气口。梯形体上底面长度小于下底面长度,较小长度的上底面利于与吹气管连接进行传输气体,较大长度的下底面可以增大吹出的吹气量和吹气范围,更好的使涂布模头的喷口处与烘干装置的热空气隔绝,避免出现冷热差而在膜电极表面产生冷凝水。

8、在一种可能的实现方式中,吹气头的梯形体靠近吹气口一端的厚度小于远离吹气口一端的厚度。吹气头的梯形体靠近吹气口一端的厚度设置较小,可以使吹气头靠近吹气口一端与膜电极之间有一定间隙,一方面避免吹气头碰触到膜电极对膜电极造成损伤,另一方面可以通过间隙查看涂布模头喷涂浆料的情况。

9、在一种可能的实现方式中,吹气头与吹气管之间设置有调节组件,调节组件用于调节吹气头与涂布模头的喷口和支撑辊的辊面的距离和角度。通过调节组件调节吹气头与涂布模头的喷口和支撑辊的辊面的角度和间距,可以调节至既具有较好的避免冷凝水形成的效果,又减少吹气对膜电极表面及涂布模头的喷口喷涂浆料的影响。

10、在一种可能的实现方式中,吹气管为可塑形软管,可塑形软管的一端与吹气头的远离吹气口一端被固定。通过直接弯折调节吹气管即可调节吹气头与涂布模头的喷口和支撑辊的辊面的角度和间距。

11、在一种可能的实现方式中,吹气管的远离吹气头一端固定于涂布模头的顶壁,吹气管的远离吹气头一端连通连接有输气管。将吹气管固定于涂布模头顶壁,便于将吹气头设置伸向涂布模头的喷口,以对涂布模头的喷口方向吹气,同时将吹气管一端固定,便于弯折调节吹气管以调节吹气头与涂布模头的喷口和支撑辊的辊面的角度和间距;输气管向吹气管输入气体,以使吹气头吹气。

12、第二方面,本申请实施例提供了一种制备膜电极的制造系统,包括:第一方面提供的涂布装置、导入剥离装置和回收装置;导入剥离装置将质子交换膜从基材上剥离并导入涂布装置的支撑辊上;回收装置从涂布装置的支撑辊上回收喷涂有浆料的质子交换膜。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种制备膜电极的涂布装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的涂布装置,其特征在于,所述吹气装置包括吹气头,所述吹气头设置于所述涂布模头的喷口上侧。

3.根据权利要求2所述的涂布装置,其特征在于,所述吹气头设置至少2个,至少2个所述吹气头沿所述支撑辊的轴向分布。

4.根据权利要求3所述的涂布装置,其特征在于,所述吹气头的吹气口为条形,条形的所述吹气口沿所述支撑辊的轴向方向延伸。

5.根据权利要求4所述的涂布装置,其特征在于,所述吹气头为内部具有气体流道的梯形体结构,所述吹气头的梯形体上底面连通连接吹气管,所述吹气头的梯形体下底面开设所述吹气口。

6.根据权利要求5所述的涂布装置,其特征在于,所述吹气头的梯形体靠近所述吹气口一端的厚度小于远离所述吹气口一端的厚度。

7.根据权利要求6所述的涂布装置,其特征在于,所述吹气头与所述吹气管之间设置有调节组件,所述调节组件用于调节所述吹气头与所述涂布模头的喷口和所述支撑辊的辊面的距离和角度。

8.根据权利要求5所述的涂布装置,其特征在于,所述吹气管为可塑形软管,所述可塑形软管的一端与所述吹气头的远离所述吹气口一端被固定。

9.根据权利要求8所述的涂布装置,其特征在于,所述吹气管的远离所述吹气头一端固定于所述涂布模头的顶壁,所述吹气管的远离所述吹气头一端连通连接有输气管。

10.一种制备膜电极的制造系统,其特征在于,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种制备膜电极的涂布装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的涂布装置,其特征在于,所述吹气装置包括吹气头,所述吹气头设置于所述涂布模头的喷口上侧。

3.根据权利要求2所述的涂布装置,其特征在于,所述吹气头设置至少2个,至少2个所述吹气头沿所述支撑辊的轴向分布。

4.根据权利要求3所述的涂布装置,其特征在于,所述吹气头的吹气口为条形,条形的所述吹气口沿所述支撑辊的轴向方向延伸。

5.根据权利要求4所述的涂布装置,其特征在于,所述吹气头为内部具有气体流道的梯形体结构,所述吹气头的梯形体上底面连通连接吹气管,所述吹气头的梯形体下底面开设所述吹气口。

6.根据权利要求5所述的涂...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡凯邱国栋许凌晨伍仕中
申请(专利权)人:苏州擎动动力科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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