[发明专利]一种新型膜电极密封组件及其连续制备封装设备

说明书

本发明是一种新型膜电极密封组件及其连续制备封装设备。膜电极密封组件，其密封框通槽口为倾斜状，以减少应力变形，且密封框的胶层为条状胶面层和点滴状胶层，可有效防止热压使溢胶现象；本发明连续制备封装设备，包括互相平行且可形成叠加处理区的CCM卷材传送线、上密封框卷材传送线、下密封框卷材传送线，CCM卷材传送线上设有注胶机构和扩散层粘贴装置上密封框卷材传送线、下密封框卷材传送线上均设有槽口裁切装置和密封框上胶机构，最后在叠加处理区完成热压和整块裁切；可以连续制备出上述膜电极密封组件，并且实现连续热压封装，具有较高的封装效率以及智能化控制保证封装过程中膜电极密封组件之间的限位，避免热压错位等不良现象。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，尤其涉及一种新型膜电极密封组件及其连续制备封装设备。

背景技术

膜电极是质子交换膜燃料电池的核心部件，膜电极的性能直接决定了电池的使用寿命。膜电极生产大致可分为两部分：前段为将催化剂附着在质子交换膜上，形成催化电极，后段将在催化电极的两面分别覆盖阴阳极气体扩散层，组合在一起形成膜电极后再进行封装。

现普遍封装情况是操作工人手工加工生产燃料电池膜电极，即工人将裁切成所需尺寸的膜电极封入密封框中，将膜电极封于两层密封框之中。在加工过程中，为了后续装堆需要，膜电极上下密封框需要严格对齐。此外，质子交换膜由于厚度很薄，且极易吸收空气中的水分导致其变形，因此在组装过程中常常会产生起圈或翻折，使得很难在手工操作的情况下一次成型，对劳动者的操作要求高，效率低下。

现有技术中的专利201210016352.7，其设计了利用上下层在密封框上对应位置施以对位标记，根据阴极对位标记和阳极对未标记在垂直于密封框平面方向上构成图案，以此实现密封框的对位操作。但是该方法需要人工对位，效率比较低，不适合规模化生产，并且在完成对位后的膜电极需要运输至封装设备，例如热压机的过程中，也很容易出现膜电极层与层之间再次偏移甚至散落的现象，导致热压工作无法继续。

并且为了密封框制备连续化，通常是将大批量的密封框的一表面均匀的涂覆一层胶层，在热压过程中，利用密封框上的胶层实现膜电极密封组件的整体热压封装，由于胶层布满密封框，后续无法对胶层进一步处理，导致热压过程中，胶层会溢胶至扩散层有效面上，导致扩散层有效面受损，并且由于密封框在扩散层以及质子交换膜上的具有一定的高度差，在热压设备的热压台对膜电极的热压封装过程中，导致膜电极密封组件的较大变形。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种膜电极密封组件，可以解决封装热压过程中溢胶至扩散层有效面处以及热压时应力较大问题，有效提高封装效果，保证膜电极产品质量；本发明还提供一种膜电极密封组件的连续封装用设备，可以连续制备出上述膜电极密封组件，并且实现连续热压封装，具有较高的封装效率以及智能化控制保证封装过程中膜电极密封组件之间的限位，避免热压错位等不良现象。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种膜电极密封组件，包括膜电极和密封框，所述膜电极由催化层和分别置于催化层两侧面的扩散层构成；所述密封框置于两个扩散层的非涂覆面外，并将模电极密封在内，所述密封框的正中心位置处均设有供扩散层非涂覆面裸露在外的通槽口；所述通槽口的槽口内壁呈倾斜状，通槽口分为上槽口和下槽口，靠近催化电极处为下槽口，且下槽口槽口大于上槽口槽口；所述扩散层与所述通槽口的内壁抵触，所述密封框与膜电极接触的一面均匀阵列设有条状胶面层，所述通槽口的倾斜状槽口内壁上均匀阵列设有点滴状胶层。