[发明专利]一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线

说明书

本发明公开了一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线，包括封装部分和成品检测设备，所述封装部分包括五层膜电极组装装置和七层膜电极组装装置，所述五层膜电极组装装置、七层膜电极组装装置与成品检测设备之间采用通用料匣转运材料，所述五层膜电极组装装置的下料料匣为所述七层膜电极组装装置的上料料匣，所述七层膜电极组装装置的下料料匣为所述成品检测设备的上料料匣；所述五层膜电极组装装置用于进行边框裁切、边框与CCM贴合、热压、刻印二维码标识和水气孔裁切的工序；所述七层膜电极组装装置用于进行阴极GDL点胶、阳极GDL点胶、阴极/阳极GDL与五层膜电极贴合等的工序；所述成品检测设备用于对成品进行气密检测和阻抗检测。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线。

背景技术

膜电极(Membrane Electrode Assembly，MEA)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)最核心的部件，是能量转换的多相物质传输和电化学反应场所，涉及三相界面反应和复杂的传质传热过程，直接决定PEMFC的性能、寿命及成本。MEA的结构主要包括质子交换膜、阴极/阳极催化层、阴极/阳极密封边框、阴极/阳极气体扩散层，通常将在质子交换膜两面分别涂覆了阴极/阳极催化剂的半成品称之为CCM(Catalyst coated membrane)或三层膜电极，将阴极/阳极密封边框分别贴合在CCM两侧(达到隔绝阴/阳极燃料串气的目的)的半成品称之为五层膜电极，将阴极/阳极气体扩散层分别贴合在五层膜电极两侧的成品称之为七层膜电极，经气密检测和阻抗检测合格的成品称之为膜电极成品，即MEA。MEA作为燃料电池最为核心的部件，提高其性能和寿命、降低成本具有非常重要的意义，可以加速PEMFC大规模商业化进程。因此，开发制备工艺更简单、性能更稳定、成本更低的MEA是研究的主要方向。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线，可进行整线生产。

本发明采用如下技术方案：

一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线，包括封装部分和成品检测设备，所述封装部分包括五层膜电极组装装置和七层膜电极组装装置，所述五层膜电极组装装置、七层膜电极组装装置与成品检测设备之间采用通用料匣转运材料，所述五层膜电极组装装置的下料料匣为所述七层膜电极组装装置的上料料匣，所述七层膜电极组装装置的下料料匣为所述成品检测设备的上料料匣；所述五层膜电极组装装置用于进行边框裁切、边框与CCM贴合、热压、刻印二维码标识和水气孔裁切的工序；所述七层膜电极组装装置用于进行阴极GDL点胶、阳极GDL点胶、阴极GDL、阳极GDL分别与五层膜电极贴合以及贴合尺寸检测的工序；所述成品检测设备用于对成品进行气密检测和阻抗检测。

进一步地，所述五层膜电极组装装置包括依次设置的边框加工工位、上料工位、贴合机构、半成品加工工位以及收料工位；所述边框加工工位包括有边框放卷机构、边框牵引机构、边框裁切平台、边框裁切机构和边框片料移载机构；所述上料工位包括边框上料载具、CCM上料载具和CCM视觉定位系统、阴极边框及CCM移载机构、阳极边框及贴合半成品移载机构；所述半成品加工工位包括有半成品载具、打标机构、半成品移载机构、热压机构、水气孔裁切机构；所述收料组件包括有成品下料机构、废料收集匣和成品料匣。

进一步地，所述边框放卷机构包括传动机构、放卷杆和离合器，所述放卷杆用于安装边框膜卷材，所述离合器用于控制放卷机构的间歇性放卷；所述边框牵引机构包括有移动机构和平面吸板，所述移动机构带动所述平面吸板进行往复运动；所述边框片料移载机构、所述阴极边框及CCM移载机构、所述阳极边框及贴合半成品移载机构、所述半成品移载机构和所述成品下料机构均由直线导轨、滑动板、连接件和吸盘结构组成，所述直线导轨与由伺服电机驱动的滑动板连接，所述连接件安装在所述滑动板上，所述连接件的底部与吸盘结构连接，所述吸盘结构用于吸取物品。