[发明专利]一种燃料电池膜电极连续批量化生产方法和装置

权利要求书

1.一种燃料电池膜电极连续生产方法，生产膜电极所使用的电解质膜具有A面和B面，所述B面复合有底膜，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

a)在电解质膜的A面涂布第一催化剂层；

b)将边框膜I与电解质膜的A面进行热压合；

c)剥离电解质膜B面的底膜；

d)在电解质膜的B面涂布第二催化剂层；

e)将边框膜II与电解质膜的B面进行热压合；

所述边框膜I和边框膜II的裁切区域分别与第一催化剂层和第二催化剂层的涂布区域相适配。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一催化剂层和第二催化剂层的涂布区域相对应；

所述边框膜I的厚度大于等于第一催化剂层的厚度，所述边框膜II的厚度大于等于第二催化剂层的厚度。

3.一种燃料电池膜电极连续批量化生产装置，其特征在于，所述装置具有传送机构，沿着传送的方向依次设有与所述传送机构相配合的电解质膜放卷系统、第一催化剂层涂布系统、隧道干燥系统I、边框膜I放卷系统、边框膜I热压合系统、底膜剥离系统、膜翻转系统、第二催化剂层涂布系统、隧道干燥系统II、边框膜II放卷系统、边框膜II热压合系统和膜电极收卷系统；

所述第一催化剂层涂布系统设有催化剂浆料I供给系统；所述第二催化剂层涂布系统设有催化剂浆料II供给系统。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括盖膜剥离系统，所述盖膜剥离系统位于电解质膜放卷系和第一催化剂层涂布系统之间。

5.一种利用权利要求3所述装置连续批量化生产膜电极的方法，生产膜电极所使用的电解质膜具有A面和B面，所述B面复合有底膜，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将电解质膜的料卷放置于电解质膜放卷系统；通过催化剂浆料I的连续供给，在电解质膜B面底膜的支撑下进行电解质膜A面的第一催化剂层的涂布；第一催化剂层经过隧道干燥系统I进行干燥处理；

步骤2：通过边框膜I放卷系统将预裁好的边框膜I放卷，并贴合到涂布有第一催化剂层的电解质膜A面；经过边框膜I热压合系统，在加热和压力的作用下，将边框膜I和涂布第一催化剂层的电解质膜A面热压合在一起；

步骤3：边框膜I压合后剥离电解质膜B面的底膜并将电解质膜进行翻转，通过催化剂浆料II连续供给，在边框膜I的保护下进行电解质膜第二催化剂层的涂布，催化层经过隧道干燥系统II进行干燥处理；

步骤4：将边框膜II放卷并贴合到涂布第二层催化剂的电解质膜B面，经过边框膜II热压合系统，在加热和压力的作用下，将边框膜II和涂布第二催化剂层的电解质膜表面热压合在一起，并完成膜电极的收卷；

所述边框膜I和边框膜II的裁切区域分别与第一催化剂层和第二催化剂层的涂布区域相适配。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤1中电解质膜A面复合有盖膜，所述电解质膜A面在进行第一催化剂层的涂布前进行盖膜剥离。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述边框膜I的厚度大于等于第一催化剂层的厚度，所述边框膜II的厚度大于等于第二催化剂层的厚度；所述第一催化剂层和第二催化剂层的涂布区域相对应。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述边框膜I和边框膜II为一面带有EVA胶的PET薄膜或一面带有EVA胶的PI薄膜；

所述PET薄膜或带有EVA胶的PI薄膜厚度为0.01-0.12毫米。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述边框膜I热压合系统和边框膜II热压合系统具有同时加热和加压功能，所述加热温度为120-200℃，所述压力为0.5-5兆帕。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

催化剂浆料I和催化剂浆料II通过高速分散机或超声分散的方式分散，所述催化剂浆料I供给系统和催化剂浆料II供给系统带有脱泡功能；

所述涂布方式为狭缝挤出涂布或刮刀涂布；

所述隧道干燥系统I和隧道干燥系统II通过红外加热或电加热；所述加热温度为70-120℃。