碳纸胶线热压装置的制作方法

1.本实用新型涉及膜电极生产设备技术领域，尤其是涉及一种碳纸胶线热压装置。


背景技术：

2.燃料电池是一种将燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，其基本原理是电解水的逆反应，将氧气输送至阴极，将氢气输送至阳极，氢气在阳极处进行催化氧化反应，释放电子并形成氢离子，氢离子穿过湿润的质子交换膜到达阴极，氢气释放出的电子通过外部电路导通到阴极，氧气在阴极处被电子还原，并与穿过质子交换膜的氢离子反应生成水，生成的水通过气体扩散层排出。
3.膜电极的制备过程主要包括ccm涂布、ccm热转印、膜电极复合、膜电极碳纸贴合以及成品压合等步骤，其中，在膜电极碳纸贴合工艺中，缺少对碳纸进行压合的装置，使得碳纸与催化剂层之间的贴合紧密性比较差，导致碳纸的贴合效果较差，影响了膜电极的成品质量。
4.因此，需要一种能够解决上述问题的气体扩散层碳纸胶线热压装置。


技术实现要素：

5.本实用新型提出一种碳纸胶线热压装置，实现了对碳纸上胶线的自动热压加固，能够对压合压力进行精确控制，提高了碳纸的贴合效果以及膜电极的成品质量。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.碳纸胶线热压装置，包括安装刀座，所述安装刀座上安装有第一加热刀模辊和第二加热刀模辊，所述第一加热刀模辊与第二加热刀模辊相互平行，所述第一加热刀模辊和第二加热刀模辊均由旋转驱动机构驱动转动，所述安装刀座的上端设置有一沿竖直方向升降的压刀机构，所述压刀机构用于对碳纸的压合力度进行调节，所述压刀机构连接有升降驱动机构。
8.作为一种优选的技术方案，所述安装刀座的两竖板上分别设有一竖向设置的滑槽，所述第一加热刀模辊的两端均通过第一轴承座约束安装于对应所述滑槽内，所述第二加热刀模辊均通过第二轴承座约束安装于对应所述滑槽内。
9.作为一种优选的技术方案，所述压刀机构包括一升降座，所述升降座的两端分别滑动安装于对应所述滑槽内，所述升降座底部的两端分别固定有一安装架，每一所述安装架的位置均与所述第一加热刀模辊上辊枕的位置相对应，每一所述安装架上均转动安装有一对压刀滚轮，每一所述压刀滚轮的位置均与所述第一加热刀模辊相对应。
10.作为一种优选的技术方案，所述安装刀座上两竖板的外壁上分别固定有一压刀限位板，所述升降座的两端均设置于对应所述压刀限位板的上方。
11.作为一种优选的技术方案，所述旋转驱动机构包括转动安装于所述安装刀座上的传动底轴，所述传动底轴沿所述第二加热刀模辊的轴向延伸，所述传动底轴传动连接有驱动伺服电机，所述传动底轴的一端固定安装有驱动齿轮，所述第二加热刀模辊上固定安装
有第一从动齿轮，所述第一从动齿轮与所述驱动齿轮相啮合，所述第一加热刀模辊上固定安装有第二从动齿轮，所述第二从动齿轮与所述第一从动齿轮相啮合。
12.作为一种优选的技术方案，所述升降驱动机构包括一竖向设置的伺服电动缸，所述伺服电动缸的缸壳固定于所述安装刀座上，所述伺服电动缸的推杆与所述升降座的中部固定连接。
13.采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
14.由于碳纸胶线热压装置包括安装刀座，安装刀座上安装有第一加热刀模辊、第二加热刀模辊、压刀机构和升降驱动机构，在本实用新型中，膜电极成品膜通过第一加热刀模辊和第二加热刀模辊之间，压刀机构的升降座在升降驱动机构的驱动作用下向下移动，升降座带动压刀机构中的压刀滚轮向下移动，来推动第一加热刀模辊向下移动，从而实现了第一加热刀模辊和第二加热刀模辊对碳纸的压合力度的调整，同时本实用新型利用升降驱动机构中伺服电动缸推杆的伸出长度，来对压合压力进行精准控制；而且在对碳纸进行辊压的同时利用第一加热刀模辊和第二加热刀模辊对膜电极成品膜进行加热，从而实现了对碳纸上胶线的自动热压加固，使碳纸能够紧密贴合在催化剂层上，进而有效提高了碳纸的贴合效果，保证了膜电极成品的质量。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型的结构示意图；
17.图2为本实用新型中安装架的结构示意图。
18.图3为本实用新型的立体图。
19.其中：1、安装刀座；2、第一加热刀模辊；3、第二加热刀模辊；4、滑槽；5、第一轴承座；6、升降座；7、安装架；8、压刀滚轮；9、压刀限位板；10、传动底轴；11、驱动伺服电机；12、驱动齿轮；13、第一从动齿轮；14、第二从动齿轮；15、伺服电动缸；16、第二轴承座。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.如图1-图3共同所示，碳纸胶线热压装置，包括安装刀座1，安装刀座1上安装有第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3，第一加热刀模辊2与第二加热刀模辊3相互平行，第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3均由旋转驱动机构驱动转动，安装刀座1的上端设置有一沿竖直方向升降的压刀机构，压刀机构用于对碳纸的压合力度进行调节，压刀机构连接有升降驱动机构，在本实用新型中，通过旋转中的第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3，来对膜电极成品膜进行自动热压工作，提高了碳纸与催化剂层之间贴合的紧密性，从而提高了
碳纸的贴合效果，保证了膜电极成品的质量。
22.其中，安装刀座1的两竖板上分别设有一竖向设置的滑槽4，第一加热刀模辊2的两端均通过第一轴承座5约束安装于对应滑槽4内，第二加热刀模辊3均通过第二轴承座16约束安装于对应滑槽4内，在本实用新型中，第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3均在竖直方向有一定的位移量，使压刀机构能够对第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3进行压动，从而实现了对第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3之间间隙的调节，以对碳纸的压合力度的调整，进而保证了第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3对碳纸上胶线的热压工作的顺利进行，提高了碳纸的贴合效果。
23.而且，压刀机构包括一升降座6，升降座6的两端分别滑动安装于对应滑槽4内，升降座6底部的两端分别固定有一安装架7，每一安装架7的位置均与第一加热刀模辊2上辊枕的位置相对应，每一安装架7上均转动安装有一对压刀滚轮8，每一压刀滚轮8的位置均与第一加热刀模辊2相对应，在本实用新型中，压刀机构用于推动第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3在竖直方向上进行小范围的位置调整，从而实现了对压合压力的自由调整，同时利用两个相对设置的压刀滚轮8对第一加热刀模辊2进行压动，提高了对第一加热刀模辊2压动的稳定性。
24.安装刀座1上两竖板的外壁上分别固定有一压刀限位板9，升降座6的两端均设置于对应压刀限位板9的上方，在本实用新型中，压刀限位板9用于对升降座6的升降高度进行限位，当升降座6的底部压紧在压刀限位板9的顶部时，压刀滚轮8处于最低位，此时第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3之间的压合力度最大。
25.此外，旋转驱动机构包括转动安装于安装刀座1上的传动底轴10，传动底轴10沿第二加热刀模辊3的轴向延伸，传动底轴10传动连接有驱动伺服电机11，传动底轴10的一端固定安装有驱动齿轮12，第二加热刀模辊3上固定安装有第一从动齿轮13，第一从动齿轮13与驱动齿轮12相啮合，第一加热刀模辊2上固定安装有第二从动齿轮14，第二从动齿轮14与第一从动齿轮13相啮合。
26.升降驱动机构包括一竖向设置的伺服电动缸15，伺服电动缸15的缸壳固定于安装刀座1上，伺服电动缸15的推杆与升降座6的中部固定连接。
27.使用本实用新型对碳纸上胶线进行热压工作的方法如下：
28.第一步，将完成碳纸贴合工作的膜电极成品膜进入到热压装置内，并穿过第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3之间；
29.第二步，伺服电动缸15的推杆伸出，伺服电动缸15带动升降座6下降，来带动压刀滚轮8向下移动，使压刀滚轮8压在第一加热刀模辊2两端辊枕的侧壁上；
30.第三步，伺服电动缸15的推杆继续伸出，压刀滚轮8给予第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3一向下的压力，来推动第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3向下移动，从而实现了对第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3之间间隙的调整，增加了第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3对膜电极成品膜的压合压力，使对膜电极成品膜的压合压力达到预定数值；
31.第四步，当第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3对膜电极成品膜的压合压力达到预定数值时，驱动伺服电机11启动，驱动伺服电机11带动传动底轴10进行旋转，传动底轴10通过驱动齿轮12、第一从动齿轮13和第二从动齿轮14的动力传递，依次带动第二加热刀模
辊3和第一加热刀模辊2进行旋转，与此同时，对第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3通电，使第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3的辊壁的温度升高；
32.第五步，旋转中的第一加热刀模辊2和第二加热刀模辊3不断对膜电极成品膜进行加热和辊压，从而完成对碳纸上胶线的热压工作，使碳纸更加紧密的贴合在催化剂层上，提高了碳纸的贴合效果。
33.综上，本实用新型提出的碳纸胶线热压装置，实现了对碳纸上胶线的自动热压加固，能够对压合压力进行精确控制，提高了碳纸的贴合效果以及膜电极的成品质量。
34.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。