[实用新型]一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备

说明书

本实用新型提供一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备，包括：移取机构，用于将待处理的气体扩散层转送至浸渍‑沥干‑送出机构；所述浸渍‑沥干‑送出机构，用于对所述气体扩散层进行浸渍、沥干并转送至烘干机构；所述烘干机构，用于对所述气体扩散层进行烘干；所述收料机构，用于收取烘干后的所述气体扩散层。本实用新型的技术方案解决了现有的疏水处理设备和方法不能实现连续化生产的问题。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，具体而言，尤其涉及一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备。

背景技术

燃料电池具有工作温度低、启动快、比功率高、结构简单、操作方便等优点，被公认为电动汽车、固定式备用电源、可移动便携式电源等的首选能源。膜电极三合一组件(MEA)是质子交换膜燃料电池的核心部件，气体扩散层是膜电极三合一组件的重要组成，是反应气体传输和生成水传递的重要通道。在膜电极的制备过程中，为了提高气体扩散层的水管理能力，通常把经过疏水处理的炭纸作为气体扩散层的基体，采用浸渍疏水剂溶液，如聚四氟乙烯(PTFE)溶液的方法来进行疏水处理，浸渍完后对炭纸进行干燥和烧结处理，使疏水剂在炭纸内形成网络，从而形成良好的排水性能。但由于炭纸自身既脆又薄，而且疏水处理步骤多，中间需要多次转移，人工夹持浸泡容易导致炭纸破损率高。在生产量较大的情况下，人工操作凭经验控制的不确定因素很容易造成产品质量的不稳定且效率低，成本增加又难以实现批量生产能力。

实用新型专利201820882407.5提供了一种燃料电池用碳纸处理装置，该装置设置两个舱室，在其中一个气密舱室内可以实现碳纸浸渍、真空干燥及高温烧制。但是该装置结构简单，碳纸在浸渍前需要手动夹持到夹具上，自动化程度不高。虽然碳纸夹具上设置多个碳纸夹头，但是每次处理的数量是有限的，而且高温烧制过程通常时间比较长(一般4个小时)，既不能实现连续化生产，也达不到批量生产的要求。

实用新型专利201721011604.1公开了一种碳纸疏水处理设备，该设备可在碳纸的浸泡和辊吸两个过程实现自动化连续处理，但是在碳纸进料和收料时仍然需要人工手动按片完成，而且该设备采用吸液片绕设于挤压辊外，通过两个挤压辊之间的传动来吸走碳纸表面的疏水剂溶液，此方法需要设置两个挤压辊之间的厚度，厚度偏大碳纸表面疏水剂吸收不完全，厚度偏小容易造成碳纸的挤压变形。该设备辊吸的方法也仅仅只是吸收碳纸表面的疏水剂，未将高温烘干过程一并集成到该设备中。

实用新型内容

根据上述提出现有的疏水处理设备和方法不能实现连续化生产的技术问题，而提供一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备。本实用新型主要利用设计的包括移取机构、浸渍-沥干-送出机构、烘干机构以及收料机构的疏水处理设备，实现了疏水处理过程的连续自动化作业。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备，包括：移取机构，用于将待处理的气体扩散层转送至浸渍-沥干-送出机构；所述浸渍-沥干-送出机构，用于对所述气体扩散层进行浸渍、沥干并转送至烘干机构；所述烘干机构，用于对所述气体扩散层进行烘干；所述收料机构，用于收取烘干后的所述气体扩散层。

进一步地，所述移取机构包括伺服顶升机构Ⅰ、上料仓及可移动的机械臂Ⅰ；所述上料仓内部设置用于放置所述气体扩散层的支撑架Ⅰ；所述伺服顶升机构Ⅰ位于所述支撑架Ⅰ下方，用于带动所述支撑架Ⅰ在所述上料仓内部上下移动；所述可移动的机械臂Ⅰ位于所述上料仓上方，用于将所述气体扩散层转送至所述浸渍-沥干-送出机构。

进一步地，所述浸渍-沥干-送出机构包括变位机械手、变位导轨、浸渍收料托架、限位机构及浸渍料液槽；所述移取机构将所述气体扩散层转送至所述变位机械手；所述浸渍收料托架和所述限位机构转动连接于所述变位机械手，所述变位机械手用于带动所述所述浸渍收料托架和所述限位机构上下移动，所述浸渍收料托架和所述限位机构用于固定所述气体扩散层的位置；所述变位机械手通过所述变位导轨移动至所述浸渍料液槽。