一种燃料电池碳纸裁切装置的制作方法

本技术涉及燃料电池，具体涉及一种燃料电池碳纸裁切装置。

背景技术：

1、氢燃料电池碳纸是燃料电池膜电极的重要组成部分，位于流场双极板和催化层之间，不仅起到支撑催化层和收集电流的重要作用，同时还为电极反应提供气体、电子和水等多个反应通道。通常，碳纸由气体扩散层(gdl)和微孔层(mpl)组成，其中，气体扩散层分为碳纤维纸、碳纤维编织布等常见类型。一般来说，气体扩散层质量轻、表面平整，但脆性较大，尤其是在碳纸裁切过程中，容易导致碳纸边缘表面断裂或边缘毛刺过大等现象。

2、通常碳纸可使用刀片进行裁切，但不同裁切方式如裁切角度下碳纸裁切效果不同，尤其是在裁切拐角处无法控制裁切毛刺等一致性效果。专利申请号202021159980.7，从具体实施方式中可以看出，其提出了一种激光碳纸裁切装置，这种裁切方式虽然可以有效控制裁切尺寸精度和一致性，但是碳纸裁切处容易收到较高热量，导致微孔层中ptfe等成分发生分解，使得边缘处微孔层的亲疏水特性发生变化，进而最终影响膜电极性能。

3、上述提到的碳纸裁切方式存在一些缺陷。对于普通刀片裁切方式，过程中对于裁切方向、角度等控制较难，使得碳纸裁切一致性较差。而对于激光等热裁切方式，由于碳纸断裂需要较高热量，容易导致碳纸组分分解而影响碳纸性能。尤其随着材料技术革新，碳纸逐渐往薄型化发展，上述裁切过程匹配性较差，更易产生碳纸损伤、污染等不利影响。

技术实现思路

1、为了解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供了一种燃料电池碳纸裁切装置，能够有效克服现有技术的缺陷，降低碳纸裁切过程中毛刺过大、边缘断裂等风险，同时避免碳纸过分受热导致分解异物污染等不利影响，有效提升碳纸裁切效果及一致性。

2、本申请提供了一种燃料电池碳纸裁切装置，包括：裁剪平台、裁剪外框、裁剪内框以及裁剪刀；所述裁剪外框和所述裁剪内框均安装在所述裁剪平台上，所述裁剪外框套设在所述裁剪内框的外侧，所述裁剪刀安装在所述裁剪外框和所述裁剪内框之间。

3、可选地，所述裁剪平台上设有刻度线。

4、可选地，所述裁剪平台上设有凹槽，所述凹槽位于裁剪外框下方，且所述凹槽与所述裁剪外框的形状相匹配。

5、可选地，所述凹槽的深度为1～5mm。

6、可选地，所述裁剪外框的内侧设置有第一环形导轨，所述裁剪内框的外侧设置有与所述第一环形导轨相匹配的第二环形导轨。

7、可选地，所述裁剪刀通过滚动或滑动的方式安装在所述裁剪外框与所述裁剪内框之间。

8、可选地，所述第一环形导轨和所述第二环形导轨的四轴具有圆角结构。

9、可选地，所述裁剪外框和所述裁剪内框为铝板、不锈钢板、陶瓷板中的一种或多种。

10、可选地，所述裁剪刀的材质为纯钛、钛合金、不锈钢或碳钢。

11、可选地，所述裁切内框和所述裁切刀一体式连接，其可以整体向上抬起。

12、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

13、1.通过裁切内框及裁切到可以保证被裁碳纸保持平整以及裁切过程中裁切力度、角度等完全相同，从而有效降低碳纸裁切过程中毛刺过大、边缘纤维断裂等风险，提升碳纸裁切效果和一致性。

14、2.通过制作不同尺寸的裁切外框和裁切内框，可满足裁切不同尺寸碳纸的要求，同时裁切装置组装及拆卸简单、方便。

15、3.不同于激光等热裁切方式，该裁切装置可适用于不同厚度、材质的碳纸裁切，装置裁切功能具备极高的通用性。

16、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种燃料电池碳纸裁切装置，其特征在于，包括：裁剪平台、裁剪外框、裁剪内框以及裁剪刀；所述裁剪外框和所述裁剪内框均安装在所述裁剪平台上，所述裁剪外框套设在所述裁剪内框的外侧，所述裁剪刀安装在所述裁剪外框和所述裁剪内框之间。

2.如权利要求1所述的燃料电池碳纸裁切装置，其特征在于，所述裁剪平台上设有刻度线。

3.如权利要求1所述的燃料电池碳纸裁切装置，其特征在于，所述裁剪平台上设有凹槽，所述凹槽位于裁剪外框下方，且所述凹槽与所述裁剪外框的形状相匹配。

4.如权利要求3所述的燃料电池碳纸裁切装置，其特征在于，所述凹槽的深度为1～5mm。

5.如权利要求1所述的燃料电池碳纸裁切装置，其特征在于，所述裁剪外框的内侧设置有第一环形导轨，所述裁剪内框的外侧设置有与所述第一环形导轨相匹配的第二环形导轨。

6.如权利要求5所述的燃料电池碳纸裁切装置，其特征在于，所述裁剪刀通过滚动或滑动的方式安装在所述裁剪外框与所述裁剪内框之间。

7.如权利要求5所述的燃料电池碳纸裁切装置，其特征在于，所述第一环形导轨和所述第二环形导轨的四轴具有圆角结构。

8.如权利要求1所述的燃料电池碳纸裁切装置，其特征在于，所述裁剪外框和所述裁剪内框为铝板、不锈钢板、陶瓷板中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的燃料电池碳纸裁切装置，其特征在于，所述裁剪刀的材质为纯钛、钛合金、不锈钢或碳钢。

10.如权利要求1所述的燃料电池碳纸裁切装置，其特征在于，所述裁剪内框和所述裁剪刀一体式连接。

技术总结
本技术公开了一种燃料电池碳纸裁切装置，包括：裁剪平台、裁剪外框、裁剪内框以及裁剪刀；所述裁剪外框和所述裁剪内框均安装在所述裁剪平台上，所述裁剪外框套设在所述裁剪内框的外侧，所述裁剪刀安装在所述裁剪外框和所述裁剪内框之间。本技术能够有效克服现有技术的缺陷，降低碳纸裁切过程中毛刺过大、边缘断裂等风险，同时避免碳纸过分受热导致分解异物污染等不利影响，有效提升碳纸裁切效果及一致性。

技术研发人员：贺阳,孙毅,徐茜茜,孙丽君,杨凯,喻强,白帆,杨雨桐
受保护的技术使用者：航天氢能（上海）科技有限公司
技术研发日：20221027
技术公布日：2024/1/11