CN112223878B - Ccm贴合装置 - Google Patents

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CN112223878B CN202010934133.1A CN202010934133A CN112223878B CN 112223878 B CN112223878 B CN 112223878B CN 202010934133 A CN202010934133 A CN 202010934133A CN 112223878 B CN112223878 B CN 112223878B
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Abstract

本发明涉及一种CCM贴合装置,在制备MEA膜电极时,可先将CCM组件放置于吸附平台上。CCM组件在吸附平台上可平整的展开并被吸附定位。利用转移机构,可将边框置于CCM组件上。接着,可将边框与CCM组件压紧。在CCM组件与边框贴合的过程中,CCM组件始终在吸附平台上保持静止,故可以避免CCM组件产生褶皱或变形。而且,预压面在压辊之前便可与吸附平台抵接,故预压件可先对吸附平台上的CCM组件及边框起到预定型的作用,从而防止辊压过程中移位。同时,边框与CCM组件压紧后将粘接在一起,边框具有一定的刚性可对CCM组件提供支撑,从而有利于CCM组件在后续加工过程中保持形状及尺寸的稳定,进而提高MEA的叠合精度。此外,本发明还提供一种MEA叠片方法。

Description

CCM贴合装置
技术领域
本发明涉及燃料电池加工技术领域,特别涉及一种CCM贴合装置。
背景技术
CCM(Catalyst Coated Membrane)三合一组件是MEA(Membrane ElectrodeAssemblies)膜电极制备的核心产品,是氢燃料电池的核心部件。MEA成品一般由CCM、气体扩散层及边框堆叠而成。堆叠时,要求各个膜层之间满足一定的重叠精度,才能保证成品的最终性能。
目前,单个CCM片料采用真空吸板进行转移,真空吸板带动CCM移动至边框的上方后再下放,使其与边框进行贴合。但是,采用真空吸板取放CCM的过程中容易使CCM起皱。而且,将CCM放在边框上后,由于CCM自身的应力以及边框表面起伏,都会导致CCM产生变形。可见,CCM在叠片过程中的平整度难以保证,进而影响MEA的叠合精度。
发明内容
基于此,有必要针对MEA叠合精度不高的问题,提供一种能提升MEA的叠合精度的CCM贴合装置。
一种CCM贴合装置,包括:
基座;
吸附平台,用于承载并吸附CCM组件;
转移机构,安装于所述基座并用于将边框放置于位于所述吸附平台的所述CCM组件的表面;及
设于所述基座的辊压机构,包括用于执行辊压操作,以将所述吸附平台上的所述边框及所述CCM组件压紧的执行组件,所述执行组件包括预压件及压辊,所述预压件具有预压面,且所述执行组件执行辊压操作时,所述预压面先于所述压辊与所述吸附平台的表面抵接。
在其中一个实施例中,所述吸附平台为多个,且多个所述吸附平台可交替的在上料工位与堆叠工位之间切换,所述转移机构用于向位于所述堆叠工位的所述吸附平台放置所述边框,所述执行组件用于对位于所述堆叠工位的所述吸附平台执行辊压操作。
在其中一个实施例中,还包括边框料盒,所述边框料盒设于所述基座并用于叠放所述边框,所述转移机构用于将所述边框由所述边框料盒转移至所述CCM组件的表面。
在其中一个实施例中,所述转移机构包括:
横移组件,安装于所述基座;
第一升降组件,安装于所述横移组件的驱动端,所述横移组件可驱使所述第一升降组件在所述吸附平台与所述边框料盒之间移动;
吸板,安装于所述第一升降组件的驱动端,所述第一升降组件可驱使所述吸板沿垂直于所述吸附平台的表面的方向升降,所述吸板可吸取并释放所述边框。
在其中一个实施例中,所述辊压机构还包括安装于所述基座的第二升降组件,所述执行组件与所述第二升降组件的驱动端传动连接,所述第二升降组件可驱使所述执行组件沿垂直于所述吸附平台的表面的方向升降。
在其中一个实施例中,所述执行组件还包括支撑框架,所述压辊及所述预压件均安装于所述支撑框架,且所述压辊位于所述预压件背向所述预压面的一侧。
在其中一个实施例中,所述执行组件还包括第一驱动件,所述第一驱动件与所述压辊传动连接,以驱使所述压辊沿垂直于所述吸附平台的表面的方向升降,直至与所述预压件抵接。
在其中一个实施例中,所述执行组件还包括平移组件及安装于所述平移组件的驱动端的活动板,所述平移组件可驱使所述活动板沿平行于所述吸附平台的表面的方向移动,所述第一驱动件安装于所述活动板,所述压辊安装于所述第一驱动件的驱动端。
在其中一个实施例中,所述执行组件还包括与所述活动板相对且相对于所述活动板固定设置的气缸安装板及设于所述第一驱动件的驱动端的压辊安装板,所述第一驱动件设于所述气缸安装板上,所述气缸安装板上设置有直线轴承,所述压辊可转动地安装于所述压辊安装板,且所述压辊安装板上设有穿过所述直线轴承的导向柱。
在其中一个实施例中,所述辊压机构还包括:
固定于所述基座的支撑板,所述支撑板上设有沿垂直于所述吸附平台的表面的方向延伸的升降导轨;
升降板,可滑动地设置于所述升降导轨,且所述升降板与所述第二升降组件的驱动端传动连接,所述执行组件设于所述升降板上
上述CCM贴合装置,在制备MEA膜电极时,可先将CCM组件放置于吸附平台上。CCM组件在吸附平台上可平整的展开并被吸附定位。利用转移机构,可将边框置于CCM组件上。接着,辊压机构的执行组件执行辊压操作,可将边框与CCM组件压紧。在CCM组件与边框贴合的过程中,CCM组件始终在吸附平台上保持静止,故可以避免CCM组件产生褶皱或变形。而且,预压面在压辊之前便可与吸附平台抵接,故预压件可先对吸附平台上的CCM组件及边框起到预定型的作用,从而防止辊压过程中移位。同时,边框与CCM组件压紧后将粘接在一起,边框具有一定的刚性可对CCM组件提供支撑,从而有利于CCM组件在后续加工过程中保持形状及尺寸的稳定,进而提高MEA的叠合精度。
此外,本发明还提供一种MEA叠片方法,包括步骤:
将CCM组件置于吸附平台的表面,并使所述CCM组件在所述吸附平台的表面展开;
将边框放置于所述CCM组件的表面并与所述CCM表面的预设位置对齐;
对所述边框进行辊压,直至所述CCM组件与所述边框粘接,得到中间组件;
在所述中间组件的两侧依次设置气体扩散层,得到MEA膜电极。
在其中一个实施例中,所述对所述边框进行辊压,直至所述CCM组件与所述边框粘接,得到中间组件的步骤包括:
先将纱网压持于所述边框的表面;
再利用压辊在所述纱网背向所述边框的一侧滚动,对所述边框进行辊压。
上述MEA叠片方法,在CCM组件与边框贴合的过程中,CCM组件始终在吸附平台上保持静止并展开,故可以避免CCM组件产生褶皱或变形。同时,在边框与CCM组件粘接得到中间组件后,由于边框具有一定的刚性,故可对CCM组件提供支撑。在设置气体扩散层时,因边框的支撑作用,CCM组件能够保持形状及尺寸的稳定。因此,上述MEA叠片方法能够提高MEA的叠合精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明较佳实施例中CCM贴合装置的主视图;
图2为图1所示CCM贴合装置的侧视图;
图3为图1所示CCM贴合装置中转移机构的主视图;
图4为图3所示转移机构的俯视图;
图5为图1所示CCM贴合装置中辊压机构的主视图;
图6为图5所示辊压机构的侧视图;
图7为本发明较佳实施例中MEA叠片方法的流程示意图;
图8为图7所示MEA叠片方法中步骤S203的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
本发明提供了一种CCM贴合装置及MEA叠片方法。CCM贴合装置用于将CCM(Catalyst Coated Membrane)组件与边框进行贴合,得到制备MEA(Membrane ElectrodeAssemblies)膜电极的中间组件。
CCM组件即两面涂有催化剂的质子膜,比较柔软、没有刚性,为三合一结构。质子膜的表面并非全部涂满催化剂,未涂布催化剂的区域有一定粘性。边框可以是塑料材质,相较于CCM组件具有较强的刚性。边框是与CCM组件未涂布催化剂的区域实现贴合,从而得到为四合一结构的中间组件。在获得该中间组件的基础上,通过在另一面贴合边框并在CCM组件的两侧形成气体扩散层,便可得到MEA膜电极。
请参阅图1及图2,本发明较佳实施例中的CCM贴合装置10包括基座100、吸附平台200、转移机构300及辊压机构400。
基座100主要起支撑作用,一般是由金属材料成型的框架结构。为了增强支撑的稳定性,基座100的底部可设置加宽的支脚。为了提升机动性,也可在基座100的底部设置滚轮。
吸附平台200用于承载并吸附CCM组件。吸附平台200可以是不锈钢、陶瓷或大理石材质的平台,具有较高的表面平整度。吸附平台200一般为真空吸附平台,其表面开设有与真空腔连通的小孔。在将CCM组件放置于吸附平台200上时,CCM组件可先在吸附平台200的表面平整地展开。接着,启动真空腔便可在吸附平台200的表面形成负压,从而使CCM组件吸附于吸附平台200的表面。
如图1所示,本实施例中的吸附平台200通过导轨、支撑架等方式设于基座100下方或两侧的预设位置,并不与基座100直接连接。显然,在其他实施例中,也可在基座100上设置平台、台面等结构,而将吸附平台200设置于该平台或台面上。
转移机构300安装于基座100并用于向吸附平台200执行转移操作。转移操作指的是,将边框放置于位于吸附平台200的CCM组件的表面。转移机构300可以是机械手、末端安装有吸盘的机械臂等能够实现边框搬运的机构。转移机构300能够拾取边框,并带动边框朝吸附平台200移动,并在移动到位后释放边框,从而使边框与CCM组件叠合。
转移机构300放置边框时,需要将边框与CCM组件的预设位置,即未涂布催化剂的区域对齐。
在本实施例中,CCM贴合装置10还包括边框料盒500,边框料盒500设于基座100并用于叠放边框,转移机构300用于将边框由边框料盒500转移至CCM组件的表面。进行贴合前,可先将多个边框依次叠放于边框料盒500内。转移机构300可依次执行转移操作,并每次从边框料盒500内取用一个边框。由于边框料盒500的位置固定于基座100,故转移机构300取料方便。
需要指出的是,在其他实施例中,转移机构300也可从放置于CCM贴合装置10附近的料盒内进行取料。
进一步的,请一并参阅图3及图4,具体在本实施例中,转移机构300包括横移组件310、第一升降组件320及吸板330。其中:
横移组件310安装于基座100。第一升降组件320安装于横移组件310的驱动端,横移组件310可驱使第一升降组件320在吸附平台200与边框料盒500之间移动。吸板330安装于第一升降组件320的驱动端,第一升降组件320可驱使吸板330沿垂直于吸附平台200的表面的方向升降,吸板330可吸取并释放边框。
横移组件310一般包括横移导轨311及横移驱动件312。横移导轨311固定于基座100并由吸附平台200延伸至边框料盒500,移驱动件312可以是电机。第一升降组件320可滑动地设于横移导轨311上。具体的,第一升降组件320包括可滑动地设于横移导轨311上的过渡安装板321、转移升降驱动件322及转移升降板323。过渡安装板321上设有沿垂直于吸附平台200的表面的方向延伸的导轨(图未标),转移升降板323可滑动地设于该导轨,并由转移升降驱动件322进行驱动。吸板330可以是真空吸板,通过在表面形成负压而吸附边框。
执行转移操作时,横移组件310先驱使第一升降组件320来到边框料盒500的上方。接着,第一升降组件320驱使吸板330下降,直至与边框料盒500内的边框接触,并吸取边框。然后,第一升降组件320带动吸板330上升,横移组件310带动第一升降组件320回退,直至来到吸附平台200的上方。最后,第一升降组件320再次驱使吸板330下降,直至吸板330上吸附的边框与吸附平面200表面的CCM组件接触或即将接触时,吸板330释放边框。
辊压机构400安装于基座100。其中,辊压机构400包括执行辊压操作的执行组件420。辊压操作,可将位于吸附平台200的边框及CCM组件压紧。转移机构300在执行转移操作时,会将边框与CCM组件未涂布催化剂的区域对齐,而未涂布催化剂的区域有一定粘性。因此,在经过辊压机构400压紧后,边框将与CCM组件实现粘接。
CCM组件放置于吸附平台200上时,可平整的展开并被吸附定位。在转移机构300及辊压机构400执行边框的转移操作及辊压操作时,CCM组件始终可在吸附平台200上保持静止,故可以避免CCM组件产生褶皱或变形。同时,边框与CCM组件粘接后得到中间组件,具有一定刚性的边框可对CCM组件提供支撑。在后续的加工过程中,边框的保护作用还能够避免CCM组件变形或褶皱,从而始终保持CCM组件形状及尺寸的稳定。
进一步的,请一并参阅图5及图6,执行组件420包括预压件422及压辊423。预压件422具有预压面(图未标),且执行组件420执行辊压操作时,预压面先于压辊423与吸附平台200的表面抵接。
预压面一般与吸附平台200的表面相匹配,可覆盖吸附平台200的表面。压辊423可以是金属辊或树脂辊。具体的,压辊423通过沿平行于吸附平台200的表面的方向滚动,实现对CCM组件及边框的压紧。
执行辊压操作时,预压面将先于压辊423与吸附平台200表面的边框及CCM组件接触。预压面的表面积较大,能够整面压住边框及CCM组件,从而在执行辊压操作前对边框及CCM组件起到预定型的作用。这样,压辊423滚动时,能防止边框及CCM组件随动,从而避免CCM组件产生变形及褶皱。另外,由于预压件422的预定型作用,还能防止边框与CCM组件之间在辊压时发生错位,从而进一步提升贴合的精度。
执行辊压操作时,压辊423的作用力是通过预压件422传导至边框及CCM组件上的。因此,预压件422应比较柔软但也需具有一定的刚性。具体在本实施例中,预压件422可以是金属网或者塑料材质的纱网。当然,预压件422也可是薄板结构。
请再次参阅图1,在本实施例中,吸附平台200为多个,且多个吸附平台200可交替的在上料工位与堆叠工位之间切换,转移机构300及辊压机构400分别用于向位于堆叠工位的吸附平台200执行转移操作及辊压操作。即,转移机构300用于向位于堆叠工位的吸附平台200放置CCM组件,执行组件420用于对位于堆叠工位的吸附平台200执行辊压操作。
吸附平台200可通过导轨、驱动件等实现位置的切换,从而能够在上料工位与堆叠工位之间转移。如图2所示,吸附平台200可在水平方向移动,从而实现工位的切换。在上料工位,可将CCM组件放置于吸附平台200,也可将CCM组件与边框粘接后得到的中间组件从吸附平台200上取出。当然,也可另外设置一下料工位,吸附平台200可移动至该下料工位并在该下料工位上实现中间组件的取出。
可选的,当一个吸附平台200位于堆叠工位时,其余的吸附平台200中任一个则位于上料工位。如图2所示,吸附平台200为两个,当一个吸附平台200位于堆叠工位时,另一个吸附平台200则位于上料工位。也就是说,在转移机构300及辊压机构400执行转移操作及辊压操作时,还可同时进行CCM组件的上料及中间组件的下料操作,故生产效率可得到显著提升。
请再次参阅图5及图6,在本实施例中辊压机构400还包括安装于基座100的第二升降组件410。其中:
执行组件420与第二升降组件410的驱动端传动连接,第二升降组件410可驱使执行组件420沿垂直于吸附平台200的表面的方向升降。
第二升降组件410可以是电机、气缸等动力组件,本实施例中的第二升降组件410为电机及与电机配合的滚珠丝杠副结构。转移机构300进行转移操作时,第二升降组件410可带动执行组件420上升,从而对转移机构300避位。而转移操作完成后,第二升降组件410则可带动执行组件420下降,直至执行组件420下降至合适的高度,进而由执行组件420完成辊压操作。因此,可做到辊压操作与转移操作互不干扰。
进一步的,具体在本实施例中,辊压机构400还包括支撑板430及升降板440。其中,支撑板430固定于基座100,支撑板430上设有沿垂直于吸附平台200的表面的方向延伸的升降导轨431。升降板440可滑动地设置于升降导轨431,且升降板440与第二升降组件410的驱动端传动连接,执行组件420设于升降板440上。
支撑板430可以是金属板状结构,具有较强的刚性,可通过焊接的方式固定于基座100,也可以与构成基座100的型材一体成型。升降导轨431为两个,平行且间隔设置。这样,升降板440滑动过程中的稳定性更好。第二升降组件410通过驱使升降板440滑动,从而带动执行组件420升降。因此,可以提升执行组件420升降过程的稳定性。
在本实施例中,执行组件420包括支撑框架421。其中,压辊423及预压件422均安装于支撑框架421,且压辊423位于预压件422背向预压面的一侧。
支撑框架421可以是多个平行且间隔设置的立柱通过横向连杆拼接而成的框架结构。具体在本实施例中,支撑框架421固定于升降板440上,从而与第二升降组件410的驱动端实现传动连接。支撑框架421可在第二升降组件410的驱动下,带动执行组件420整体实现升降。
更进一步的,在本实施例中,执行组件420还包括第一驱动件424,第一驱动件424与压辊423传动连接,以驱使压辊423沿垂直于吸附平台200的表面的方向升降,直至与预压件422抵接。
压辊423与预压件422之间的位置可调,通过第一驱动件424能够使压辊423与预压件422充分接触,从而使得压辊423的压力能够顺利传导至吸附平台200上边框的表面。
显然,在其他实施例中,压辊423与预压件422的相对位置可保持不变,压辊423在初始状态时便设置为与预压件422保持接触。
具体在本实施例中,第一驱动件424为气缸,且气缸的进气管路上设置有流量控制阀(图未示)。气缸伸出,便可将压辊423抵压在预压件422上。而且,通过流量控制阀可调节气缸的气压,从而改变压辊423的压力。如此,可根据待辊压的CCM组件及边框的参数,调节压辊423辊压的压力,从而使得辊压效果更好。
再进一步的,在本实施例中,执行组件420还包括平移组件425及安装于平移组件425的驱动端的活动板426,平移组件425可驱使活动板426沿平行于吸附平台200的表面的方向移动,第一驱动件424安装于活动板426,压辊423安装于第一驱动件424的驱动端。
平移组件425一般包括横移导轨(图未标)及横移驱动件(图未标)。执行组件420还包括与活动板426相对且相对于活动板426固定设置的气缸安装板427,第一驱动件424设于气缸安装板427上。平移组件425可驱使活动板426移动,从而带动第一驱动件424移动,进而带动压辊423沿平行于吸附平台200的表面的方向滚动,实现辊压。
具体在本实施例中,执行组件420还包括与活动板426相对且相对于活动板426固定设置的气缸安装板427,第一驱动件424设于气缸安装板427上。此外,执行组件420还包括压辊安装板428,压辊423可转动地安装于压辊安装板428。
气缸安装板427上设置有直线轴承4271,压辊安装板428上设有穿过直线轴承4271的导向柱4281。通过导向柱4281与直线轴承4271相互配合,可对压辊423在升降过程中进行导向,从而使得压辊423移动更平稳。
上述CCM贴合装置10,在制备MEA膜电极时,可先将CCM组件放置于吸附平台200上。CCM组件在吸附平台200上可平整的展开并被吸附定位。利用转移机构300,可将边框置于CCM组件上。接着,辊压机构400执行辊压操作,可将边框及CCM组件压紧。在CCM组件与边框贴合的过程中,CCM组件始终在吸附平台200上保持静止,故可以避免CCM组件产生褶皱或变形。而且,预压面在压辊423之前便可与吸附平台200抵接,故预压件422可先对吸附平台200上的CCM组件及边框起到预定型的作用,从而防止辊压过程中移位。同时,边框与CCM组件压紧后将粘接在一起,边框具有一定的刚性可对CCM组件提供支撑,从而有利于CCM组件在后续加工过程中保持形状及尺寸的稳定,进而提高MEA的叠合精度。
请参阅图7,本发明较佳实施例中的MEA叠片方法包括步骤S201至S204:
步骤S201,将CCM组件置于吸附平台的表面,并使CCM组件在吸附平台的表面展开。
吸附平台可以是不锈钢、陶瓷或大理石材质的平台,具有较高的表面平整度。吸附平台可以为真空吸附平台,其表面开设有与真空腔连通的小孔。在将CCM组件放置于吸附平台上时,CCM组件可先在吸附平台的表面平整地展开。接着,启动真空腔便可在吸附平台的表面形成负压,从而使CCM组件吸附于吸附平台的表面。上述吸附平台可以是图1至图7所示的吸附平台200。
步骤S202,将边框放置于CCM组件的表面并与CCM表面的预设位置对齐。
具体的,可采用机械手、吸盘等方式转移边框。CCM表面的预设位置指的是CCM组件的表面未涂布催化剂的区域。放置边框时,需要将边框与未涂布催化剂的区域对齐。
步骤S203,对边框进行辊压,直至CCM组件与边框粘接,得到中间组件。
具体的,可采用压辊沿边框的表面进行辊压。由于CCM组件未涂布催化剂的区域有一定粘性。因此,在经过辊压后,边框将与CCM组件实现粘接,从而得到中间组件。中间组件为四合一结构,边框可作为支撑。可见,在CCM组件与边框贴合的过程中,CCM组件始终在吸附平台上保持静止并展开,故可有效地避免CCM组件产生褶皱或变形。
步骤S204,在中间组件的两侧依次设置气体扩散层,得到MEA膜电极。
具体的,得到中间组件后,可继续在边框的表面设置一层气体扩散层。对于单边框的MEA膜电极的制备,将设置有一层气体扩散层的中间组件翻面,并在另一侧设置另一层气体扩散层即可。而对于双边框结构的MEA膜电极的制备,则需要翻面后还设置第二层边框。
由于边框具有一定的刚性,故可对CCM组件提供支撑。在设置气体扩散层或第二层边框时,因边框的支撑作用,CCM组件能够保持形状及尺寸的稳定,从而提高MEA的叠合精度。
请一并参阅图8,在本实施例中,上述步骤S203包括步骤S2031至S2032:
步骤S2031,先将预压件压持于边框的表面。
预压件可以是金属网或者塑料网结构,预压件应比较柔软但也需具有一定的刚性。因此,即可起到较好的压持作用,又能较好的传导压辊的压力。预压件的表面积较大,一般能够整面压住边框及CCM组件。
步骤S2032,再利用压辊在预压件背向边框的一侧滚动,对边框进行辊压。
压辊可以是金属辊或树脂辊。在执行辊压操作前,预压件对边框及CCM组件起到预定型的作用。这样,压辊滚动时,能防止边框及CCM组件随动,从而避免CCM组件产生变形及褶皱。另外,由于预压件的预定型作用,还能防止边框与CCM组件之间在辊压时发生错位,从而进一步提升MEA的叠合精度。
上述MEA叠片方法,在CCM组件与边框贴合的过程中,CCM组件始终在吸附平台上保持静止并展开,故可以避免CCM组件产生褶皱或变形。同时,在边框与CCM组件粘接得到中间组件后,由于边框具有一定的刚性,故可对CCM组件提供支撑。在设置气体扩散层时,因边框的支撑作用,CCM组件能够保持形状及尺寸的稳定。因此,上述MEA叠片方法能够提高MEA的叠合精度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种CCM贴合装置,其特征在于,包括:
基座;
吸附平台,用于承载并吸附CCM组件;
转移机构,安装于所述基座并用于将边框放置于位于所述吸附平台的所述CCM组件的表面;及
设于所述基座的辊压机构,包括用于执行辊压操作,以将所述吸附平台上的所述边框及所述CCM组件压紧的执行组件,所述执行组件包括预压件及压辊,所述预压件具有预压面,且所述执行组件执行辊压操作时,所述预压面先于所述压辊与所述吸附平台的表面抵接;所述预压面可覆盖所述吸附平台的表面,所述压辊的作用力通过所述预压件传导至所述边框及所述CCM组件上。
2.根据权利要求1所述的CCM贴合装置,其特征在于,所述吸附平台为多个,且多个所述吸附平台可交替的在上料工位与堆叠工位之间切换,所述转移机构用于向位于所述堆叠工位的所述吸附平台放置所述边框,所述执行组件用于对位于所述堆叠工位的所述吸附平台执行辊压操作。
3.根据权利要求1所述的CCM贴合装置,其特征在于,还包括边框料盒,所述边框料盒设于所述基座并用于叠放所述边框,所述转移机构用于将所述边框由所述边框料盒转移至所述CCM组件的表面。
4.根据权利要求3所述的CCM贴合装置,其特征在于,所述转移机构包括:
横移组件,安装于所述基座;
第一升降组件,安装于所述横移组件的驱动端,所述横移组件可驱使所述第一升降组件在所述吸附平台与所述边框料盒之间移动;
吸板,安装于所述第一升降组件的驱动端,所述第一升降组件可驱使所述吸板沿垂直于所述吸附平台的表面的方向升降,所述吸板可吸取并释放所述边框。
5.根据权利要求1所述的CCM贴合装置,其特征在于,所述辊压机构还包括安装于所述基座的第二升降组件,所述执行组件与所述第二升降组件的驱动端传动连接,所述第二升降组件可驱使所述执行组件沿垂直于所述吸附平台的表面的方向升降。
6.根据权利要求1所述的CCM贴合装置,其特征在于,所述执行组件还包括支撑框架,所述压辊及所述预压件均安装于所述支撑框架,且所述压辊位于所述预压件背向所述预压面的一侧。
7.根据权利要求6所述的CCM贴合装置,其特征在于,所述执行组件还包括第一驱动件,所述第一驱动件与所述压辊传动连接,以驱使所述压辊沿垂直于所述吸附平台的表面的方向升降,直至与所述预压件抵接。
8.根据权利要求7所述的CCM贴合装置,其特征在于,所述执行组件还包括平移组件及安装于所述平移组件的驱动端的活动板,所述平移组件可驱使所述活动板沿平行于所述吸附平台的表面的方向移动,所述第一驱动件安装于所述活动板,所述压辊安装于所述第一驱动件的驱动端。
9.根据权利要求8所述的CCM贴合装置,其特征在于,所述执行组件还包括与所述活动板相对且相对于所述活动板固定设置的气缸安装板及设于所述第一驱动件的驱动端的压辊安装板,所述第一驱动件设于所述气缸安装板上,所述气缸安装板上设置有直线轴承,所述压辊可转动地安装于所述压辊安装板,且所述压辊安装板上设有穿过所述直线轴承的导向柱。
10.根据权利要求5所述的CCM贴合装置,其特征在于,所述辊压机构还包括:
固定于所述基座的支撑板,所述支撑板上设有沿垂直于所述吸附平台的表面的方向延伸的升降导轨;
升降板,可滑动地设置于所述升降导轨,且所述升降板与所述第二升降组件的驱动端传动连接,所述执行组件设于所述升降板上。
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