一种燃料电池阴极碳纸和膜电极的涂胶工装的制作方法

1.本实用新型属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池阴极碳纸和膜电极的涂胶工装。


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。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高；另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料，同时没有机械传动部件，故排放出的有害气体极少，使用寿命长。
3.质子交换膜燃料电池作为燃料电池的一种，主要由端板、集电极、控制电路、单电池、支撑构件和密封件等组成。其中单电池是质子交换膜燃料电池最重要的组成部件之一。单电池由阳极板、阴极板、阳极扩散层、阴极扩散层及膜电极(ccm)组成。
4.单电池的阳极板和阴极板可按照功能要求进行设计并进行加工和生产，阴极碳纸(阴极扩散层)和膜电极(ccm)二合一需要通过密封胶进行贴合制备，其制备效果的好坏是影响燃料电池性能的关键因素之一。加工好的单件碳纸逐个涂密封胶，然后依次将涂好胶的一面在较大尺寸膜电极上贴合摆放，然后对它们进行加压，常温固化。固化完成后，根据膜电极贴合的阴极碳纸的外轮廓尺寸进行手工裁切，分割成单个的阴极碳纸和膜电极的组合体，为后续制备单电池做准备。
5.上述涂胶方式比较麻烦，并且需要使用较大尺寸的膜电极，最后进行裁切，造成原料的浪费。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种燃料电池阴极碳纸和膜电极的涂胶工装，以解决现有技术中存在的涂胶方式复杂，并且对较大尺寸的膜电极进行裁切造成原料浪费的问题。
7.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种燃料电池阴极碳纸和膜电极的涂胶工装，包括涂胶板，所述涂胶板的四边分别设有两组用于对阴极碳纸进行定位的定位凸起；所述涂胶工装上设有与涂胶机安装的安装孔。
8.进一步，所述涂胶板上还设有两组定位孔，所述定位孔能够与所述阴极碳纸上的两个进气孔的位置对应。
9.进一步，两个所述定位孔分别能够与所述阴极碳纸上对角的两个进气孔对应。
10.进一步，所述定位凸起的截面为三角形，所述三角形的尖端用于对阴极碳纸进行定位。
11.进一步，所述涂胶板的四边分别设有固定块，所述定位凸起设于所述固定块上。
12.进一步，所述安装孔设有2个，且分别位于涂胶板的对角位置。
13.本技术方案的工作原理在于：本案中的阴极碳纸上预先加工处若干排气孔，每两
个排气孔对应一个单体。使用时，将涂胶板上的安装孔与涂胶机安装，将阴极碳纸放在涂胶板内，定位凸起对阴极碳纸的四边进行定位，根据定位孔来对阴极碳纸的放置位置进行准确性检验，也即是看定位孔与阴极碳纸在该位置的进气孔是否对准。然后涂胶机根据预先设置的轨迹在阴极碳纸上进行涂胶即可。涂胶完成后，将与阴极碳纸尺寸对应的膜电极对中贴合在涂胶完成的阴极碳纸上，并施加压力保压一段时间，实现密封胶的可靠密封，得到组合体半成品。将组合体半成品从涂胶工装中取出并翻面，在组合体半成品背面的进气孔内安装环形硅胶密封圈，得到组合体成品，最后将组合体成品裁切成二合一单体即可。
14.本技术方案的有益效果在于：
①
采用涂胶机一次性实现多个二合一单体的自动涂胶，进行批量化生产，制备速度快，可达到提高阴极碳纸与膜电极二合一单体制备效率的目的，有利于实现自动化生产；并且膜电极的尺寸与阴极碳纸的尺寸一致，不需要裁切掉多余的部分，节约材料。
②
设置八个定位凸起来对阴极碳纸进行定位，使得阴极碳纸准确定位到对应的位置。
③
由于阴极碳纸有时会存在一定的尺寸偏差，因此如果采用边定位或面定位，可能会出现无法放进涂胶工装内的情况，因此本技术方案采用三点形尖端进行定位，能够避免无法放进涂胶工装内的情况。
④
设置两个定位孔能够对阴极碳纸的放置位置进行准确性检验。
附图说明
15.图1为本实用新型一种燃料电池阴极碳纸和膜电极的涂胶工装的俯视图；
16.图2为涂胶工装的主视图；
17.图3为二合一单体的制备图。
具体实施方式
18.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
19.说明书附图中的附图标记包括：涂胶板1、定位凸起2、安装孔3、定位孔4、固定块5。
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，都属于本实用新型保护的范围。
21.实施例基本如附图1-3所示：一种燃料电池阴极碳纸和膜电极的涂胶工装，包括涂胶板1，涂胶板1的四边分别设有固定块5，固定块5的内侧设于用于对阴极碳纸进行定位的定位凸起2，涂胶板1的每边对应2个定位凸起2，定位凸起2的截面为三角形，三角形的尖端用于对阴极碳纸进行定位。涂胶工装上设有与涂胶机安装的2个安装孔3，且分别位于涂胶板1的对角位置。涂胶板1上还设有两组定位孔4，定位孔4能够与阴极碳纸上的两个进气孔的位置对应，具体地两个定位孔4分别能够与阴极碳纸上对角的两个进气孔对应。
22.具体实施过程如下：
23.本案中的阴极碳纸上预先加工处若干排气孔，每两个排气孔对应一个单体。使用时，将涂胶板1上的安装孔3与涂胶机安装，将阴极碳纸放在涂胶板1内，定位凸起2对阴极碳纸的四边进行定位，根据定位孔4来对阴极碳纸的放置位置进行准确性检验，也即是看定位孔4与阴极碳纸在该位置的进气孔是否对准。然后涂胶机根据预先设置的轨迹在阴极碳纸
上进行涂胶即可。涂胶完成后，将与阴极碳纸尺寸对应的膜电极对中贴合在涂胶完成的阴极碳纸上，并施加压力保压一段时间，实现密封胶的可靠密封，得到组合体半成品。将组合体半成品从涂胶工装中取出并翻面，在组合体半成品背面的进气孔内安装环形硅胶密封圈，得到组合体成品，最后将组合体成品裁切成二合一单体即可。
24.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。
25.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。