本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种质子膜单元的制作方法与质子膜单元。
背景技术：
燃料电池膜电极的保护边框膜设置在质子膜的一侧，与质子膜形成质子膜单元，保护边框膜主要起着承载质子膜和密封的作用，在质子膜燃料电池中需要在60～80℃，60％～100％湿度的环境中长期使用，更需要对氢气、空气(或者氧气)以及水起到非常好的阻隔性。
现有技术方案中，该质子膜单元主要有以下两种结构：
(1)第一种是双层结构，如图1所示，其包括依次叠置设置的保护边框膜01与质子膜02。
该种结构制作简单，保护边框膜与质子膜之间依靠胶黏剂粘结，但该结构中未在质子膜的两侧对称设置保护边框膜，在燃料电池堆的装配过程中质子膜的两侧受力不均，容易造成质子膜产生形变进而形成内应力，影响了膜电极的使用寿命。
(2)第二种为三层结构，如图2所示，其包括两个保护边框膜01与设置在二者之间的质子膜02。
该结构中，两个保护边框膜对称地设置在质子膜的两侧，使得质子膜的两侧受力均匀，质子膜不容易发生形变，有利于膜电极在电池堆中的长期使用。
为了进一步达到商业化应用的需求，第二种结构需要具备以下基本性能要求：
保护边框膜复合区域平整，无气泡；
复合精度要求高，两个保护边框膜之间的复合偏差(对位偏差)≤0.2mm，保护边框膜与质子膜的复合偏差≤0.1mm；
能完全实现自动化制造。
但是，现有技术中，由于保护边框膜待贴合质子膜的表面上涂布有胶水，在复合过程中难以完全做到无气泡。另外，保护边框膜和质子膜均较薄，仅有10～50μm，且质子膜在空气氛围中容易吸潮而发生形变，对于膜片复合的高精度以及实现全自动化制造难度较大。
技术实现要素：
本申请的主要目的在于提供一种质子膜单元的制作方法与质子膜单元，以解决现有技术中质子膜单元的制作过程中质子膜容易变形的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种质子膜单元的，该制作方法包括：步骤s1，采用第一真空吸附板的第一表面真空吸附第一待贴合物，采用第一真空吸附板的第二表面真空吸附第二待贴合物，上述第一表面与上述第二表面为相对的两个表面，上述第一待贴合物包括第一保护边框膜，上述第二待贴合物包括依次叠置的质子膜单元与第二保护边框膜，且上述质子膜靠近上述第二表面；步骤s2，将第一真空吸附板移动到热压区，控制位于上述热压区的第二真空吸附板移动到上述第一待贴合物的远离上述第二待贴合物的一侧，控制位于上述热压区的第三真空吸附板移动到上述第二待贴合物的远离上述第一待贴合物的一侧，控制第一真空吸附板释放真空，上述第二真空吸附板真空吸附上述第一待贴合物，上述第三真空吸附板真空吸附上述第二待贴合物；步骤s3，控制上述第二真空吸附板与上述第三真空吸附板相向移动，压合上述第一待贴合物与上述第二待贴合物，形成质子膜单元。
进一步地，上述步骤s1包括：步骤s11，将上述第一待贴合物放置在上述第一表面的第一预定位置上，上述第一表面对位于上述第一预定位置上的上述第一待贴合物进行真空吸附；步骤s12，将上述第二待贴合物放置在上述第二表面上，且使得上述第一待贴合物与上述第二待贴合物对准，上述第二表面对上述第二待贴合物进行真空吸附。
进一步地，上述第一表面上设置有定位柱，上述第一待贴合物具有定位孔，上述步骤s11中，将上述定位柱穿设在上述定位孔中，以使上述第一待贴合物位于上述第一预定位置上。
进一步地，上述步骤s12中，采用相机检测上述第一待贴合物与上述第二待贴合物的位置，使得上述第一待贴合物与上述第二待贴合物对准。
进一步地，上述步骤s12包括：将上述第二保护边框膜与上述质子膜进行对位，将对位后的上述第二保护边框膜与上述质子膜放置在上述第二表面上。
进一步地，采用相机实施上述对位。
进一步地，上述第一待贴合物和/或上述第二待贴合物还包括粘结层，上述粘结层位于上述第一表面与上述第一保护边框膜之间，和/或上述粘结层位于上述第二表面与上述质子膜之间，上述第二真空吸附板真空吸附上述第一待贴合物，且上述第三真空吸附板真空吸附上述第二待贴合物之后，上述步骤s2还包括：控制上述第二真空吸附板对上述第一待贴合物进行加热，和/或控制上述第三真空吸附板对上述第二待贴合物进行加热。
进一步地，在上述步骤s2与上述步骤s3之间上述制作方法还包括：将第一真空吸附板移动到上述热压区外。
进一步地，上述热压区位于一个容纳腔中，在上述步骤s2与上述步骤s3之间，上述制作方法还包括：对上述容纳腔进行抽真空。
进一步地，上述步骤s3中，控制上述第二真空吸附板与上述第三真空吸附板的移动方向，使得上述第一待贴合物与上述第二待贴合物对准。
进一步地，在形成上述质子膜单元后，上述步骤s3还包括：控制上述第三真空吸附板释放真空，并向远离上述质子膜单元的方向移动。
进一步地，在上述步骤s3之后，上述制作方法还包括：控制上述第二真空吸附板释放真空，将上述质子膜单元转移动输送设备上，上述输送设备将上述质子膜单元运送至上述热压区外。
进一步地，上述第一真空吸附板、第二真空吸附板与第三真空吸附板均为真空吸附陶瓷板。
根据本申请的另一方面，提供了一种质子膜单元，该质子膜单元采用上述的质子膜的制作方法制作而成。
应用本申请的技术方案，该制作方法中，采用第一真空吸附板的两个相对的表面分别吸附第一待贴合物与第二待贴合物，然后，第一真空吸附板从热压区的第一位置移动到热压区的第二位置，第二真空吸附板移动到第一表面侧，上述第三真空吸附板移动到第二表面侧，第一真空吸附板释放真空，第二真空吸附板将第一待贴合物真空吸附到其表面，上述第三真空吸附板将第二待贴合物真空吸附到其表面，接着，第二真空吸附板与第三真空吸附板相互靠近压合，使得第一待贴合物与第二待贴合物接触并贴合，形成质子膜单元。
该制作方法中，采用三个真空吸附板对第一待贴合物与第二待贴合物进行真空吸附，这些真空吸附板使得被吸物的表面较平整，即在质子膜单元的贴合过程中，第一待贴合物与上述第二待贴合物的表面始终较平整，从而避免了现有技术中的质子膜单元的制作过程中质子膜容易变形的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中的一种质子膜单元的结构示意图；
图2示出了现有技术中的另一种质子膜单元的结构示意图；
图3示出了本申请的质子膜单元的制作装置的实施例的结构示意图；以及
图4示出了本申请的制作得到的质子膜单元的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
01、保护边框膜；02、质子膜；1、第一保护边框膜；2、质子膜；3、第二保护边框膜；10、第一真空吸附板；20、相机；30、真空设备；31、壳体；32、容纳腔；40、第二真空吸附板；50、第三真空吸附板；60、输送轨道；70、输送设备。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及下面的权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“电连接”至该另一元件。
正如背景技术所介绍的，现有技术中质子膜单元的制作过程中质子膜容易变形，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种质子膜单元的制作方法与质子膜单元。
本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种质子膜的制作方法，该制作方法包括：步骤s1，采用第一真空吸附板的第一表面真空吸附第一待贴合物，采用第一真空吸附板的第二表面真空吸附第二待贴合物，上述第一表面与上述第二表面为相对的两个表面，上述第一待贴合物包括第一保护边框膜，上述第二待贴合物包括依次叠置的质子膜单元与第二保护边框膜，且上述质子膜靠近上述第二表面；步骤s2，将第一真空吸附板移动到热压区，控制位于上述热压区的第二真空吸附板移动到上述第一待贴合物的远离上述第二待贴合物的一侧，控制位于上述热压区的第三真空吸附板移动到上述第二待贴合物的远离上述第一待贴合物的一侧，控制第一真空吸附板释放真空，上述第二真空吸附板真空吸附上述第一待贴合物，上述第三真空吸附板真空吸附上述第二待贴合物；步骤s3，控制上述第二真空吸附板与上述第三真空吸附板相向移动，压合上述第一待贴合物与上述第二待贴合物，形成图4所示的质子膜单元。
该制作方法中，采用第一真空吸附板的两个相对的表面分别吸附第一待贴合物与第二待贴合物，然后，第一真空吸附板从热压区的第一位置移动到热压区的第二位置，第二真空吸附板移动到第一表面侧，上述第三真空吸附板移动到第二表面侧，第一真空吸附板释放真空，第二真空吸附板将第一待贴合物真空吸附到其表面，上述第三真空吸附板将第二待贴合物真空吸附到其表面，接着，第二真空吸附板与第三真空吸附板相互靠近压合，使得第一待贴合物与第二待贴合物接触并贴合，形成质子膜单元。
该制作方法中，采用三个真空吸附板对第一待贴合物与第二待贴合物进行真空吸附，这些真空吸附板使得被吸物的表面较平整，即在质子膜单元的贴合过程中，第一待贴合物与上述第二待贴合物的表面始终较平整，从而避免了现有技术中的质子膜单元的制作过程中质子膜容易变形的问题。
一种具体的实施例中，上述步骤s1包括：步骤s11，将上述第一待贴合物放置在上述第一表面的第一预定位置上，上述第一表面对位于上述第一预定位置上的上述第一待贴合物进行真空吸附；步骤s12，将上述第二待贴合物放置在上述第二表面上，且使得上述第一待贴合物与上述第二待贴合物对准，上述第二表面对上述第二待贴合物进行真空吸附。该步骤s1使得简化了第一待贴合物与第二待贴合物之间的对位过程，提高了质子膜单元的制作效率。
为了进一步提高对位效率，本申请的一种实施例中，上述第一表面上设置有定位柱，上述第一待贴合物具有定位孔，上述步骤s11中，将上述定位柱穿设在上述定位孔中，以使上述第一待贴合物位于上述第一预定位置上。
本申请的另一种实施例中，上述步骤s12中，采用相机检测上述第一待贴合物与上述第二待贴合物的位置，使得上述第一待贴合物与上述第二待贴合物对准，提高了该制作方法的对位效率，并且进一步保证了该质子膜具有预定的结构，保证了其具有良好的性能。
为了进一步确保上述第二保护边框膜与上述质子膜对位准确，本申请的一种实施例中，将上述第二保护边框膜与上述质子膜进行对位，将对位后的上述第二保护边框膜与上述质子膜放置在上述第二表面上。
一种具体的实施例中，采用相机实施上述对位。从而进一步确保了对位的精确度。
为了使得该质子膜的各个膜层之间的粘结更加牢固，本申请的一种实施例中，上述第一待贴合物和/或上述第二待贴合物还包括粘结层，上述粘结层位于上述第一表面与上述第一保护边框膜之间，和/或上述粘结层位于上述第二表面与上述质子膜之间。上述第二真空吸附板真空吸附上述第一待贴合物，且上述第三真空吸附板真空吸附上述第二待贴合物之后，上述步骤s2还包括：控制上述第二真空吸附板对上述第一待贴合物进行加热，和/或控制上述第三真空吸附板对上述第二待贴合物进行加热，使得粘结层由无粘性变为有粘性。
其中，粘结层为任意在常温下无粘性，在加热后具有粘性的化合物形成，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的材料形成上述的粘结层。
一种具体的实施例中，上述粘结层的材料为水性丙烯酸树脂。
为了避免第一真空吸附板影响贴合的过程，本申请的一种实施例中，在上述步骤s2与上述步骤s3之间上述制作方法还包括：将第一真空吸附板移动到上述热压区外。
为了使得贴合后的第一待贴合物与第二待贴合物之间没有气泡，进一步保证了产品具有良好的性能，本申请的一种实施例中，上述热压区位于一个容纳腔中，在上述步骤s2与上述步骤s3之间，上述制作方法还包括：对上述容纳腔进行抽真空，使得第二真空吸附板与第三真空吸附板的贴合吸附过程在真空环境下进行，从而进一步保证了该贴合后形成的产品中的气泡较少或者无气泡。
本申请的再一种实施例中，上述步骤s3中，控制上述第二真空吸附板与上述第三真空吸附板的移动方向，使得上述第一待贴合物与上述第二待贴合物对准。这样进一步保证了形成的质子膜单元中的第一待贴合物与第二待贴合物之间的对位精度。
本申请的又一种实施例中，在形成上述质子膜单元后，上述步骤s3还包括：控制上述第三真空吸附板释放真空，并向远离上述质子膜单元的方向移动。避免第三真空吸附板影响产品去除的过程。
为了进一步使得制作得到的质子膜单元能够尽快输送出去，本申请的一种实施例中，在上述步骤s3之后，上述制作方法还包括：控制上述第二真空吸附板释放真空，将上述质子膜单元转移动输送设备上，上述输送设备将上述质子膜单元运送至上述热压区外。
本申请的又一种实施例中，上述第一真空吸附板10、第二真空吸附板40与第三真空吸附板50均为真空吸附陶瓷板，能够进一步保证该制作装置的耐用性。
本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种质子膜单元，如图4所示，该质子膜单元采用上述的质子膜单元的制作方法制作而成。
该质子膜单元由于采用上述的制作方法制作而成，其质子膜比较平整，未发生变形，保证了形成的质子膜单元具有良好的性能。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明采用本申请的质子膜的制作装置制作质子膜的过程。
采用如图3所示的制作装置实施具体的制作过程，质子膜的制作装置包括第一真空吸附板10、相机20、真空设备30、第二真空吸附板40、第三真空吸附板50、输送轨道60与输送设备70。质子膜的制作装置还包括图中未示出的移动轨道、第一驱动设备、第二驱动设备与第三驱动设备。其中，移动轨道设置在上述热压区内且与上述输送轨道60垂直设置，上述第二真空吸附板40与上述第三真空吸附板50设置在上述移动轨道上且沿上述移动轨道移动。上述第一驱动设备用于驱动上述第一真空吸附板10移动，上述第二驱动设备用于驱动上述第二真空吸附板40移动，上述第三驱动设备用于驱动上述第三真空吸附板50移动。其他具体的位置关系见图3所示。
上述第一真空吸附板10、上述第二真空吸附板40与上述第三真空吸附板50均为真空吸附陶瓷板，且上述第二真空吸附板40与上述第三真空吸附板具有加热功能，输送设备为运送平台。真空设备30包括壳体31，上述壳体31内具有容纳腔32，上述热压区位于上述容纳腔32中。
第一待贴合物包括第一保护边框膜1与粘结层，第二待贴合物包括依次叠置在上述第二表面上的质子膜2与第二保护边框膜3。其中，粘结层的材料为水性丙烯酸树脂，其在常温时，无粘性，在加热后，具有粘性。
具体的制作过程包括：
由气缸向上推动逐片向第一真空吸附板10输送第一待贴合物，其包括第一保护边框膜与粘结层，该平台真空吸附打开，第一表面紧密吸附第一待贴合物，其中粘结层与第一表面接触设置；第二待贴合物与第一真空吸附板10之间采用机械定位方式，即定位销的方式，定位偏差≤0.2mm。
在第一真空吸附板10的第二表面放置质子膜和第二保护边框膜，通过高分辨率相机进行对位，对位偏差≤0.1mm。
第一待贴合物与第二待贴合物均吸附到位后，第一真空吸附板10移动到热压区，第三真空吸附板50，第二真空吸附板40分别由电机驱动，接触到第一真空吸附板10后，分别吸附第一真空吸附板10的第二表面以及第一表面上的待贴合物，第一真空吸附板10的真空释放掉，然后第三真空吸附板50上升，第二真空吸附板40下降。
第一真空吸附板10的膜转移给第二真空吸附板40以及第三真空吸附板50后，第一真空吸附板10滑回到初始位置。
第一真空吸附板10到初始位置后，第二真空吸附板40与第三真空吸附板50相对运动，相互挤压，完成复合，形成图4所示的质子膜单元，然后第二真空吸附板40释放真空，并下降，第三真空吸附板50保持真空，抬升到初始位置。
输送设备70移动到第三真空吸附板50下方，停止后，第三真空吸附板50下降，将贴合后的质子膜单元放置到输送设备70。释放真空，然后上升到初始位置。
输送设备70移除，将复合后的膜质子膜单元收集起来。
该种制作装置的制作质子膜单元的过程是一种连续化、批量化的生产过程，增加了质子膜单元的制作过程的自动化程度，降低了劳动强度。所制备的质子膜单元具有平整、无气泡以及对位精准的优点。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的制作方法中，采用第一真空吸附板的两个相对的表面分别吸附第一待贴合物与第二待贴合物，然后，第一真空吸附板从热压区的第一位置移动到热压区的第二位置，第二真空吸附板移动到第一表面侧，上述第三真空吸附板移动到第二表面侧，第一真空吸附板释放真空，第二真空吸附板将第一待贴合物真空吸附到其表面，上述第三真空吸附板将第二待贴合物真空吸附到其表面，接着，第二真空吸附板与第三真空吸附板相互靠近压合，使得第一待贴合物与第二待贴合物接触并贴合，形成质子膜单元。
该制作方法中，采用三个真空吸附板对第一待贴合物与第二待贴合物进行真空吸附，这些真空吸附板使得被吸物的表面较平整，即在质子膜单元的贴合过程中，第一待贴合物与上述第二待贴合物的表面始终较平整，从而避免了现有技术中的质子膜单元的制作过程中质子膜容易变形的问题。
2)、本申请的质子膜单元由于采用上述的制作装置制作而成，其质子膜比较平整，未发生变形，保证了形成的质子膜单元具有良好的性能。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。