一种卷对卷双狭缝涂布装置的制作方法

本技术属于氢燃料电池，具体涉及一种卷对卷双狭缝涂布装置。

背景技术：

1、氢燃料电池这项新型绿色高效新能源产品，具有高效、清洁的重大优势。氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。膜电极作为氢燃料电池核心部件，其质量好坏直接影响电池的性能和使用寿命。

2、在氢燃料电池膜电极的生产过程中，需要综合考虑生产效率、均匀性与性能三个方面的要求。常规的方法是在质子交换膜(一般为全氟磺酸膜)表面超声喷涂一层催化剂，但是生产效率和产品均匀性得不到保证；通过卷对卷狭缝涂布的方式，能够有效提升质子交换膜生产效率与连续制品的均匀性，但是催化剂在向质子交换膜内部渗透的过程中，仍然存在厚度方向的梯度分布，导致膜电极制成成品后性能不佳和使用寿命不长。

3、因此，亟待研发一种新的涂布装置，使催化剂不仅在质子交换膜双面均匀涂布，还在质子交换膜厚度方向均匀渗透，且生产效率高。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的需求，本实用新型提供一种卷对卷双狭缝涂布装置，使催化剂不仅在质子交换膜表面均匀涂布，还在质子交换膜厚度方向均匀渗透，且生产效率高。

2、本实用新型采用以下技术方案，一种卷对卷双狭缝涂布装置，包括：

3、第一放卷机构，用于放出柔性基材a。

4、牵引机构，用于使柔性基材a匀速走带。

5、电晕处理机构，用于对柔性基材涂布面进行高压放电处理。

6、第一狭缝涂布机构，用于对柔性基材a进行涂布。

7、第二放卷机构，用于放出柔性基材b。

8、复合单元，用于对柔性基材a和柔性基材b进行复合处理。

9、第二狭缝涂布机构，用于对复合后的柔性基材a和柔性基材b进行涂布。

10、干燥单元，用于对柔性基材进行退火处理。

11、纠偏机构，用于纠正偏移的柔性基材。

12、收卷机构，用于回收涂布后的柔性基材。

13、注墨机构，用于为第一狭缝涂布机构和第二狭缝涂布机构注墨。

14、柔性基材a具有两面，被涂布的一面称为涂布面。柔性基材b具有两面，称为正面和反面。本实用新型运行时，第一放卷机构放出柔性基材a，牵引机构使柔性基材a沿涂布方向匀速运行，柔性基材a经过电晕处理机构，其涂布面被高压放电处理，再经过第一狭缝涂布机构，其涂布面被均匀涂布催化剂，再经过复合单元5，柔性基材a涂布面紧贴第二放卷机构放出的柔性基材b，与柔性基材b复合，柔性基材a涂布面上的催化剂被转印到柔性基材b反面上，复合后的柔性基材a和柔性基材b经过第二狭缝涂布机构，柔性基材b的正面被均匀涂布催化剂，然后复合后的柔性基材a和柔性基材b经过干燥单元被干燥退火，再经过纠偏机构7被纠正偏移，最后被收卷机构8回收。注墨机构9为第一狭缝涂布机构和第二狭缝涂布机构注墨。

15、当本实用新型用于膜电极的生产时，所使用的柔性基材b为质子交换膜。由此得到的质子交换膜，其两面被均匀涂上催化剂，且由于在与柔性基材a复合时受到的压力，加上双面渗透比单面渗透的渗透率和均一性要好，其厚度方向也被催化剂均匀渗透。使用时只要剥离掉柔性基材a，被涂布好的质子交换膜就可用于膜电极的生产，这样生产出的膜电极性能佳且使用寿命长。本实用新型采用卷对卷狭缝涂布的方式可保证生产效率。

16、进一步的，所述第一放卷机构和第二放卷机构上均设有气胀辊、连接座和伺服电机，所述气胀辊上可以放置需要涂布的柔性基材。

17、进一步的，所述牵引机构上设有牵引辊、牵引连接座、伺服电机、牵引压辊和压辊气缸组件，所述牵引机构可使柔性基材匀速走带。

18、进一步的，所述电晕处理机构包含电晕机机架、电晕辊、导向辊和放电极组成，可对穿过电晕辊的柔性基材涂布面进行高压放电处理。

19、进一步的所述第一狭缝涂布机构和第二狭缝涂布机构上均设有上下微调调机构和左右调节机构，所述上下微调机构上连接有偏摆调节机构，此偏摆调节机构上连接有狭缝涂布头，狭缝涂布头对下方穿过涂布辊的柔性基材进行涂布。

20、进一步的，所述复合单元包括复合辊，所述复合辊两端连接有复合角度调节块。

21、进一步的，所述干燥单元包括隔热箱体、托辊、电加热板和温度传感器，所述干燥单元可对穿过的柔性基材进行退火处理。

22、进一步的，所述纠偏机构包括纠偏传感器和纠偏机架，可通过纠偏传感器检测柔性基材的偏移量，再通过纠偏机架纠正偏移的柔性基材。

23、进一步的，所述收卷机构上设有收卷气胀辊、连接座和伺服电机，气胀辊上可以回收涂布后的柔性基材。

24、进一步的，所述注墨机构包括墨仓、注墨泵、注墨电机和注墨管路，注墨泵与狭缝涂布头之间也用注墨管路相连。

25、与现有技术相比，本实用新型的优点在于可使催化剂不仅在质子交换膜表面均匀涂布，还在质子交换膜厚度方向均匀渗透，且生产效率高。

技术特征：

1.一种卷对卷双狭缝涂布装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的卷对卷双狭缝涂布装置，其特征在于，所述第一放卷机构和第二放卷机构上均设有气胀辊、连接座和伺服电机，所述气胀辊上可以放置需要涂布的柔性基材。

3.根据权利要求1所述的卷对卷双狭缝涂布装置，其特征在于，所述牵引机构上设有牵引辊、牵引连接座、伺服电机、牵引压辊和压辊气缸组件，所述牵引机构可使柔性基材匀速走带。

4.根据权利要求1所述的卷对卷双狭缝涂布装置，其特征在于，所述电晕处理机构包含电晕机机架、电晕辊、导向辊和放电极组成，可对穿过所述电晕辊的柔性基材涂布面进行高压放电处理。

5.根据权利要求1所述的卷对卷双狭缝涂布装置，其特征在于，所述第一狭缝涂布机构和第二狭缝涂布机构上均设有上下微调机构和左右调节机构，所述上下微调机构上连接有偏摆调节机构，此偏摆调节机构上连接有狭缝涂布头，所述狭缝涂布头对下方穿过涂布辊的柔性基材进行涂布。

6.根据权利要求1所述的卷对卷双狭缝涂布装置，其特征在于，所述复合单元包含复合辊，所述复合辊两端连接有复合角度调节块。

7.根据权利要求1所述的卷对卷双狭缝涂布装置，其特征在于，所述干燥单元包括隔热箱体、托辊、电加热板和温度传感器，所述干燥单元可对穿过的柔性基材进行退火处理。

8.根据权利要求1所述的卷对卷双狭缝涂布装置，其特征在于，所述纠偏机构可通过纠偏传感器检测柔性基材偏移的距离，再通过纠偏机架纠正偏移的柔性基材。

9.根据权利要求1所述的卷对卷双狭缝涂布装置，其特征在于，所述收卷机构上设有收卷气胀辊、收卷连接座和伺服电机，所述收卷气胀辊上可以回收涂布后的柔性基材。

10.根据权利要求5所述的卷对卷双狭缝涂布装置，其特征在于，所述注墨机构包括墨仓、注墨泵、注墨电机和注墨管路，所述注墨泵与所述狭缝涂布头之间用注墨管路相连。

技术总结
本技术公开了一种卷对卷双狭缝涂布装置，属于氢燃料电池技术领域，使催化剂不仅在柔性基材B双面均匀涂布，还在柔性基材B厚度方向均匀渗透，且生产效率高。该装置包括第一放卷机构、牵引机构、电晕处理机构、第一狭缝涂布机构、第二放卷机构、复合单元、第二狭缝涂布机构、干燥单元、纠偏机构、收卷机构和注墨机构，运行时先在柔性基材A上狭缝涂布催化剂，再贴合柔性基材B，随后在柔性基材B上狭缝涂布催化剂，干燥退火后再收卷。

技术研发人员：童思超,张涛
受保护的技术使用者：湖南纳昇电子科技有限公司
技术研发日：20230105
技术公布日：2024/1/12