一种高效的燃料电池膜电极转印装置的制作方法-j9九游会真人

文档序号:34935092发布日期:2023-07-28 09:30阅读:8来源:国知局


1.本发明涉及膜电极技术领域,具体为一种高效的燃料电池膜电极转印装置。


背景技术:

2.燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器,燃料电池的核心是膜电极,高质量的膜电极制备方法是膜电极大批量生产的基础,也是燃料电池商业化的关键,其中膜电极的制备方式一般采用转印法。
3.转印法是先将催化剂浆料涂覆与转印基材上,然后烘干形成三相界面,再经过热压将其与质子交换膜结合,并移除转印基质实现催化剂由转印基质向质子交换膜的转移。
4.但是,将催化剂移到转印基质上需要进行烘干处理,且转印基质一般为一层膜制成,在进行烘干过程中容易使膜纸出现卷曲,从而影响将转印基质与质子交换膜的转印准确性,造成质子交换膜质量较差。为此,我们提出一种高效的燃料电池膜电极转印装置。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种高效的燃料电池膜电极转印装置,解决上述背景技术的问题。
6.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高效的燃料电池膜电极转印装置,包括机架和设置在机架上的转印基质和质子交换膜,还包括:烘干单元;所述烘干单元包括:预热辊,所述预热辊与机架连接,用于滚动并均匀对转印基质进行预先加热,所述预热辊与机架之间设有预热组件;牵拉板,所述牵拉板设于机架的一侧,用于利用张力对经预热后的转印基质进行牵拉,所述牵拉板的一侧设有用于沿着转印基质宽度方向进行牵拉的张紧块,所述牵拉板的一侧设有牵拉组件;防溢液单元,所述防溢液单元设于转印基质的一侧,用于将转印在转印基质上多余的液体进行去除并收集。
7.优选的,所述预热组件包括安装架,所述安装架与所述预热辊活动连接;所述预热辊与所述安装架之间设有用于限制转印基质跑偏的限位块,且所述安装架与所述机架之间设有用于将转印基质与所述预热辊连接抵接的第一弹性件。
8.优选的,所述牵拉组件包括安装在机架一侧的第一主动齿轮,所述第一主动齿轮的两侧均设有第一从动齿轮,所述第一从动齿轮穿过机架设有转动轴,所述转动轴与所述牵拉板连接;所述张紧块沿着转印基质的宽度方向对称设置,且所述张紧块与所述牵拉板之间设有限位板,两组所述限位板之间形成用于张紧块移动的空隙,两组所述张紧块之间设有第二弹性件;
两组所述张紧块与所述机架之间设有限位件,且所述张紧块的底部设有用于滚动去除褶皱的滚动辊。
9.优选的,所述牵拉板沿着所述转动轴的圆周方向等距设有至少6组牵拉板。
10.优选的,所述牵拉板上设有用于与转印基质接触的接触块,且所述接触块上设有弧形面。
11.优选的,所述限位件包括安装在张紧块上的移动块;所述机架内前后两侧均设有固定块,所述固定块上开设有移动槽,所述移动块与所述移动槽相匹配。
12.优选的,两组相对设置的所述限位板均开设有用于牵拉板拨动的导滑面。
13.优选的,所述防溢液单元包括安装在转印基质底部的防溢框,所述防溢框上设有第二主动齿轮,所述第二主动齿轮的外壁啮合连接有齿轮带,所述齿轮带的另一侧设有多个第二从动齿轮;所述齿轮带上设有用于刮除防溢框内壁上的杂质的刮刀,所述防溢框的底部设有用于收集废液的收集箱。
14.优选的,所述限位板以转动轴为中心的弧形结构。
15.与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过设置的预热组件,利用预热辊对转印基质进行表面热处理,均匀的对转印基质先进行预加热,并且在第一弹性件和限位板的作用下,将转印基质位置进行限位的同时能够在第一弹性件的压持下与转印基质接触,从而实现了对转印基质进行预先热处理,防止其加热不均匀使转印基质的膜纸出现卷曲和褶皱。
16.本发明通过设置的牵拉组件,利用牵拉板跟随转动轴转动对转印基质的膜纸的长度方向进行牵拉,并且在牵拉板转动的同时,牵拉板转动到限位板之间,在导滑面的导滑作用下来将限位板向两侧撑开,使张紧板和滚动辊作用到转印基质的膜纸上,从而解决了现在烘干过程中膜纸出现卷曲的问题。
17.本发明通过设置的防溢液单元,利用防溢框可使催化剂的涂覆面积不会过大,并且在涂覆过程中,刮刀在第二主动齿轮和第二从动齿轮的作用下,使刮刀沿着防溢框的内壁进行刮除,实现对其进行清理,并且在刮除后的废液可掉落在收集箱中。
附图说明
18.图1为本发明整体正轴侧结构示意图;图2为本发明整体前视结构示意图;图3为本发明整体后视结构示意图;图4为本发明预热组件部分结构示意图;图5为本发明牵拉组件部分结构示意图;图6为本发明牵拉组件前视结构示意图;图7为本发明限位件部分结构示意图;图8为本发明限位板部分爆炸结构示意图;图9为本发明防溢单元部分结构示意图;图10为本发明防溢单元另一角度结构示意图。
19.图中:100-机架;200-转印基质;300-质子交换膜;1-烘干单元;11-预热组件;111-预热辊;112-安装架;113-限位块;114-第一弹性件;12-牵拉组件;121-牵拉板;1211-接触块;1212-弧形面;122-第一主动齿轮;123-第一主动齿轮;124-第一从动齿轮;125-转动轴;126-限位板;127-空隙;128-限位件;129-滚动辊;1210-第二弹性件;1281-移动块;1282-固定块;1283-移动槽;1261-导滑面;2-防溢单元;21-防溢框;22-第二主动齿轮;23-齿轮带;24-第二从动齿轮;25-收集箱;26-刮刀。
实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
21.请参阅图1-3,本发明提供一种技术方案:一种高效的燃料电池膜电极转印装置,包括机架100和设置在机架100上的转印基质200和质子交换膜300,还包括:烘干单元1;所述烘干单元1包括:预热辊111,所述预热辊111与机架100连接,用于滚动并均匀对转印基质200进行预先加热,所述预热辊111与机架100之间设有预热组件11;牵拉板121,所述牵拉板121设于机架100的一侧,用于利用张力对经预热后的转印基质200进行牵拉,所述牵拉板121的一侧设有用于沿着转印基质200宽度方向进行牵拉的张紧块122,所述牵拉板121的一侧设有牵拉组件12;防溢液单元2,所述防溢液单元2设于转印基质200的一侧,用于将转印在转印基质200上多余的液体进行去除并收集;需要说明的是,机架100是现有技术,并且在牵拉板121和张紧块122的位置处设有用于对转印基质200进行烘干的烘干装置,烘干装置在图中未标示,也是现有技术,在此不做过多赘述。
22.请参阅图4,所述预热组件11包括安装架112,所述安装架112与所述预热辊111活动连接;所述预热辊111与所述安装架112之间设有用于限制转印基质200跑偏的限位块113,且所述安装架112与所述机架100之间设有用于将转印基质200与所述预热辊111连接抵接的第一弹性件114;第一弹性件114优选为弹簧;在进行转印时,上下两端的转印基质200向前输送,输送至预热辊111的底部,预热辊111内设有电阻丝,电阻丝变热将其热量传导给预热辊111,从而使预热辊111的外壁具有一定的热度,在于转印基质200的膜纸接触时,再将热量传导给转印基质200,并且为了使传导的效果更好,预热辊111在第一弹性件114的作用下,可以与转印基质200的膜纸接触的更加紧密;
且为了使得转印基质200的膜纸在输送过程中不发生跑偏,在预热辊111的两侧还设有用于限制转印基质200跑偏的限位块113,对转印基质200的膜纸在输送过程中进行限位。
23.请参阅图5-8,所述牵拉组件12包括安装在机架100一侧的第一主动齿轮123,所述第一主动齿轮123的两侧均设有第一从动齿轮124,所述第一从动齿轮124穿过机架100设有转动轴125,所述转动轴125与所述牵拉板121连接;所述张紧块122沿着转印基质200的宽度方向对称设置,且所述张紧块122与所述牵拉板121之间设有限位板126,两组所述限位板126之间形成用于张紧块122移动的空隙127,两组所述张紧块122之间设有第二弹性件1210;两组所述张紧块122与所述机架100之间设有限位件128,且所述张紧块122的底部设有用于滚动去除褶皱的滚动辊129;第二弹性件1210优选为弹簧;经输送的转印基质200继续向前移动,移动至烘干的部位后,动力装置即电机带动第一主动齿轮123转动,使第一主动齿轮123带动两个第一从动齿轮124转动,使第一从动齿轮124带动转动轴125转动,进而实现带动牵拉板121以转动轴125为圆心进行转动,且牵拉板121转动的方向与转印基质200膜纸移动的方向相反,从而能够起到对转印基质200膜纸进行牵引的作用;在牵拉板121转动的同时,可进入到两组限位板126之间的空隙127内,牵拉板121随着转动轴125转动进入到空隙127内,且限位板126是上宽下窄的结构,在牵拉板121进入到空隙127下部的位置时可将限位板126向两侧撑开,从而带动张紧块122向两侧移动,并使第二弹性件1210被拉伸,使滚动辊129可实现对转印基质200的膜纸的宽度方向进行牵拉;在牵拉板121转动与限位板126之间发生脱离后,张紧块122和滚动辊129在第二弹性件1210的收缩力作用下回到初始位置,再重复上述操作,使其对转印基质200的宽度方向和长度方向均进行牵拉,将可卷曲的转印基质200的膜纸进行抚平。
24.请参阅图5-6,所述牵拉板121沿着所述转动轴125的圆周方向等距设有至少6组牵拉板121;本发明优先选用6组牵拉板121,但不局限,可使转印基质200输送的过程中持续牵拉转印基质200的膜纸。
25.请参阅图6,所述牵拉板121上设有用于与转印基质200接触的接触块1211,且所述接触块1211上设有弧形面1212;利用接触块1211可与转印基质200的膜纸表面接触,且弧形面1212使其不会损伤转印基质200的膜纸,并能够对其起到抚平的作用。
26.请参阅图7-8,所述限位件128包括安装在张紧块122上的移动块1281;所述机架100内前后两侧均设有固定块1282,所述固定块1282上开设有移动槽1283,所述移动块1281与所述移动槽1283相匹配;在牵拉板121通过限位板126将张紧块122向两侧撑的过程中,张紧块122上的移动块1281会沿着移动槽1283的路径向两侧移动,既能够使张紧块122移动,又能够限制张紧块122移动范围。
27.请参阅图7,两组相对设置的所述限位板126均开设有用于牵拉板121拨动的导滑
面1261;导滑面1261便于牵拉板121在导向的作用下将张紧块122向两侧移动。
28.请参阅图7-8,所述限位板126以转动轴125为中心的弧形结构,弧形结构可增加与牵拉板121之间的接触面积。
实施例
29.请参阅图9-10,其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记,为简便起见,下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于:请参阅图9-10,所述防溢液单元2包括安装在转印基质200底部的防溢框21,所述防溢框21上设有第二主动齿轮22,所述第二主动齿轮22的外壁啮合连接有齿轮带23,所述齿轮带23的另一侧设有多个位于防溢框21转角处的第二从动齿轮24;所述齿轮带23上设有用于刮除防溢框21内壁上的杂质的刮刀26,所述防溢框21的底部设有用于收集废液的收集箱25;在进行转印时,催化剂喷附在转印基质200的膜纸上,通过利用防溢框21可使催化剂的涂覆面积不会过大,并且在涂覆过程中,刮刀26可对其进行刮除,刮刀26在第二主动齿轮22和第二从动齿轮24的作用下,使刮刀26沿着防溢框21的内壁进行刮除,实现对其进行清理,并且在刮除后的废液可掉落在收集箱25中。
30.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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