[发明专利]一种超声空化真空贴膜装置及方法

说明书

本发明涉及膜电极智能处理设备技术领域，尤其涉及一种超声空化真空贴膜装置及方法；本发明公开了一种超声空化真空贴膜装置，包括支撑台、第一升降驱动件、与第一升降驱动件连接的压合头、第二升降驱动件、与第二升降驱动件连接的上真空盒、压合台、与压合台连接的下真空盒、与下真空盒连接的支撑架、超声发生器和抽气泵，第一升降驱动件、第二升降驱动件及支撑架均与支撑台连接，第一升降驱动件和第二升降驱动件在垂直方向上相对移动；本发明利用超声空化效应和真空负压环境，解决了现有技术中膜电极贴合过程中易产生气泡、贴膜不紧密的技术问题，达到高效贴合膜电极膜的目的。

技术领域

本发明涉及膜电极智能处理设备技术领域，尤其涉及一种超声空化真空贴膜装置及方法。

背景技术

氢燃料电池最核心的部件是膜电极，膜电极包括两层碳纸、两层边框膜及涂有催化剂层的质子交换膜。燃料电池发生电化学反应时，质子通过质子交换膜交换，从阳极传送至阴极，由于阴阳极的氢气和氧气严禁互窜，因此膜电极的密封尤为重要，两层边框膜之间不得有气泡。但现有的膜贴合设备通过压力进行膜贴合，贴合后的膜电极很难做到无气泡。

超声波是一种声波，会使液体、气体产生空化效应，具体是指液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程。超声波作用于液体时可产生大量小气泡 。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体撕开成一空洞，称为空化。膜电极膜贴合时需要使用溶胶，空化作用可以使溶于溶胶内的空气快速生成、扩大、崩溃，也可以使溶胶内的气泡快速扩大、崩溃，此时如果有真空或负压环境，气泡很容易溢出，这时在配合压力压贴，膜电极膜贴合时贴合处就基本没有气泡，贴合的更紧密。

因此，有必要对现有技术改进以解决上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超声空化真空贴膜装置及方法，解决现有技术中膜电极贴合过程中易产生气泡、贴膜不紧密的技术问题。具体而言通过以下技术方案实现：

本发明实施例的第一方面，提供了一种超声空化真空贴膜装置，包括支撑台、第一升降驱动件、与第一升降驱动件连接的压合头、第二升降驱动件、与第二升降驱动件连接的上真空盒、压合台、与压合台连接的下真空盒、与下真空盒连接的支撑架、超声发生器和抽气泵；支撑台可以设置为钢制材料，第一升降驱动件、第二升降驱动件及支撑架均与支撑台连接，第一升降驱动件和第二升降驱动件可在垂直方向上相对移动，第一升降驱动件和第二升降驱动件可以设置为套筒设置，可以在垂直方向上短距离内相对运动，超声发生器设置在压合台和压合头的前方，超声发生器可以发射超声波，抽气泵用于在上真空盒和下真空盒闭合时将下真空盒和上真空盒内抽真空，绝对的真空很难达到，但可以让上真空盒和下真空盒内比大气压低很多；所述压合头设置在上真空盒内，压合台设置在下真空盒内，当上真空盒和下真空盒闭合时压合头可以对压合台施加向下的压力，第一升降驱动件可以控制压合头移动，第二升降驱动件可以控制上真空盒移动，当上真空盒移动至与下真空盒闭合时，可以继续控制压合头向下移动，对放置在压合台上的膜电极进行压合，第一升降驱动件和第二升降驱动件上也可以设置紧固装置，如可以利用螺丝紧固，控制上真空盒和下真空盒紧密闭合，控制压合头对膜电极及压合台施加力；所述压合台还包括传送带，用于将置于压合台上的物体向前方传送，传送带可以控制将压合台上的膜电极传送至超声发生器所在的位置，超声发生器对膜电极进行超声处理。