一种氢燃料电池用膜电极制备夹具的制作方法

本实用新型涉及一种氢燃料电池，具体为一种氢燃料电池用膜电极制备夹具，属于氢燃料电池技术领域。

背景技术：

氢燃料电池是使用氢这种化学元素，制造成储存能量的电池。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(mea)是氢燃料电池的核心部件，是燃料电池内部能量转换的场所，其性能和成本直接影响到pemfc的性能、寿命及成本。mea主要由质子交换膜、催化剂层和气体扩散层组成。

专利号cn103811770a的公布了燃料电池膜电极制备夹具及其加工工艺，实现了正面喷涂夹具、反面喷涂夹具和热压夹具的联用，避免了膜电极制备各工艺中因更换夹具所导致的质子交换膜的反复拆装，进而避免了膜电极中质子交换膜的褶皱、位置偏移、污染甚至破损，提高了膜电极产品的成品率，节约了夹具组装时间、工作量。

现有技术的氢燃料电池有以下缺点：1、上述专利中通过多个长尾夹对金属框进行夹紧，夹紧拆卸所需时间长且琐碎，使用不便；2、膜电极喷涂时需手动对框架进行翻转，工作效率低，因此，针对上述问题进行改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种氢燃料电池用膜电极制备夹具，通电后上压板内镶嵌的磁铁片与下压板内镶嵌的电磁铁相互吸引紧固，电磁铁断电后无吸引分离，使用方便；滑块上移带动夹具上移后电机b带动夹具翻转喷涂，可自动翻转喷涂。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种氢燃料电池用膜电极制备夹具，包括喷涂箱，所述喷涂箱内顶端两侧安装有电机a，所述电机a的动力输出端与螺杆的动力输入端相连接，所述螺杆螺纹连接有滑块，所述滑块内侧转动连接有转轴，所述转轴固定连接在下压板的两侧，所述下压板位于铺膜底盘的上方，所述滑块内侧安装有电机b，所述电机b的动力输出端与转轴的动力输入端相连接，所述下压板向外延伸有定位边，所述下压板两侧镶嵌连接有电磁铁，所述电磁铁间隙连接有磁铁片，所述磁铁片镶嵌连接在上压板底端两侧，所述上压板中部开设有正喷涂槽，所述上压板位于质子交换膜的上方，所述下压板中部开设有反喷涂槽，所述反喷涂槽内滑动连接有铺膜底盘，所述下压板外表面安装有角度传感器。

优选的，所述螺杆底端活动连接有喷涂箱，所述铺膜底盘固定连接在喷涂箱内底部。

优选的，所述滑块内侧开设有安装槽，所述安装槽内安装有电机b。

优选的，所述质子交换膜位于上压板与下压板之间，所述下压板两侧开设有定位孔。

优选的，所述电磁铁与磁铁片一一对应，所述正喷涂槽与反喷涂槽位置对应。

优选的，所述电机a、电机b、电磁铁和角度传感器的电流输入端与外界电源通过导线电性连接。

本实用新型的有益效果是：

1、通电后上压板内镶嵌的磁铁片与下压板内镶嵌的电磁铁相互吸引紧固，电磁铁断电后无吸引分离，使用方便；把质子交换膜平铺在铺膜底盘和下压板表面后，平整质子交换膜后移动上压板，使上压板外侧与下压板上定位边内壁贴合后向下推动上压板，使上压板与质子交换膜上表面紧贴，此时上压板与下压板位置固定，控制器控制下压板两侧的电磁铁通电后，电磁铁产生磁力与上压板两侧镶嵌的磁铁片相互吸引，电磁铁的吸力很强，可使上压板紧紧地吸附在下压板表面，即质子交换膜紧固在上压板与下压板之间，质子交换膜加工后电磁铁断电，电磁铁与磁铁片间吸引力消失，向上提拉上压板即可使上压板与下压板分离，取出加工后的质子交换膜，可通过上压板镶嵌的磁铁片与下压板镶嵌的电磁铁配合对质子交换膜进行夹紧或松开。

2、滑块上移带动夹具上移后电机b带动夹具翻转喷涂，可自动翻转喷涂；上压板与下压板紧贴固定后喷头通过上压板中部的正喷涂槽对质子交换膜进行喷涂，喷涂结束后电机a启动带动螺杆转动，螺杆转动带动连接的滑块上移，滑块内侧安装的电机b通过转轴与下压板固定连接，滑块上移带动下压板上移到合适位置后，电机b启动带动转轴转动，转轴转动带动相连的下压板转动180度，下压板外侧安装的角度传感器持续对转动角度进行检测，使上压板朝下，下压板朝上，压板翻转后电机a反向转动，电机a反向转动带动螺杆反向转动，螺杆反向转动带动压板下移使铺膜底盘滑入上压板正喷涂槽内，喷头通过下压板的反喷涂槽对质子交换膜反面进行喷涂，可通过电机a和电机b配合作用自动对质子交换膜进行翻转。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型质子交换膜定位的结构示意图；

图3为本实用新型下压板的结构示意图。

图中：1、喷涂箱；2、电机a；3、下压板；4、铺膜底盘；5、转轴；6、滑块；7、螺杆；8、上压板；9、质子交换膜；10、正喷涂槽；11、磁铁片；12、电机b；13、安装槽；14、定位边；15、反喷涂槽；16、电磁铁；17、角度传感器；18、定位孔。

具体实施方式

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。

请参阅图1-3所示，一种氢燃料电池用膜电极制备夹具，包括喷涂箱1，所述喷涂箱1内顶端两侧安装有电机a2，所述电机a2的动力输出端与螺杆7的动力输入端相连接，所述螺杆7螺纹连接有滑块6，所述滑块6内侧转动连接有转轴5，所述转轴5固定连接在下压板3的两侧，所述下压板3位于铺膜底盘4的上方，所述滑块6内侧安装有电机b12，所述电机b12的动力输出端与转轴5的动力输入端相连接，所述下压板3向外延伸有定位边14，所述下压板3两侧镶嵌连接有电磁铁16，所述电磁铁16间隙连接有磁铁片11，所述磁铁片11镶嵌连接在上压板8底端两侧，所述上压板8中部开设有正喷涂槽10，所述上压板8位于质子交换膜9的上方，所述下压板3中部开设有反喷涂槽15，所述反喷涂槽15内滑动连接有铺膜底盘4，所述下压板3外表面安装有角度传感器17。

示例的，喷涂箱1内包括电机a3、下压板3、铺膜底盘4、上压板8、螺杆7和滑块6，螺杆7外表面开设有外螺纹，滑块6与螺杆7连接处内部开设有内螺纹，外螺纹与内螺纹相互配合，可方便滑块6通过螺纹沿螺杆7上下移动，下压板3向外延伸的定位边14的高度稍低于上压板8的高度，可方便上压板8与下压板3分离。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述螺杆7底端活动连接有喷涂箱1，所述铺膜底盘4固定连接在喷涂箱1内底部。

示例的，螺杆7底端插入喷涂箱1底部部分，可固定喷涂箱1的位置，喷涂箱1为铺膜底盘4提供支撑。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述滑块6内侧开设有安装槽13，所述安装槽13内安装有电机b12。

示例的，滑块6内侧开设的安装槽13可方便电机b12的安装。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述质子交换膜9位于上压板8与下压板3之间，所述下压板3两侧开设有定位孔18。

示例的，质子交换膜9固定在上压板8与下压板3之间，下压板3和上压板8两侧均开设有定位孔18，可对两压板间进行定位。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电磁铁16与磁铁片11一一对应，所述正喷涂槽10与反喷涂槽15位置对应。

示例的，电磁铁16和磁铁片11位置对应，电磁铁16通电后吸引磁铁片11，可使上压板8与下压板3紧贴，正喷涂槽10与反喷涂槽15大小形状一致。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电机a2、电机b12、电磁铁16和角度传感器17的电流输入端与外界电源通过导线电性连接。

示例的，外界电源分别为电机a2、电机b12和电磁铁16、角度传感器17提供电源，电机a2、电机b12、电磁铁16和角度传感器17间并联，均可独立工作。

本实用新型在使用时，外界电源供电，打开喷涂箱1把质子交换膜9平铺在铺膜底盘4和下压板3表面后，平整质子交换膜9后移动上压板8，使上压板8外侧与下压板3上定位边14内壁贴合后向下推动上压板8，使上压板8与质子交换膜9上表面紧贴，此时上压板8与下压板3位置固定，控制器控制下压板3两侧的电磁铁16通电后，电磁铁16型号为ys-p50-27，电磁铁16产生磁力与上压板8两侧镶嵌的磁铁片11相互吸引，电磁铁16的吸力很强，可使上压板8紧紧地吸附在下压板3表面，即质子交换膜9紧固在上压板8与下压板3之间，上压板8与下压板3紧贴固定后喷头通过上压板8中部的正喷涂槽10对质子交换膜9进行喷涂，喷涂结束后电机a2(电机a2是指依据电磁感应定律实现电能转换为机械能)启动带动螺杆7转动，电机a2型号为ch/cv，螺杆7转动带动连接的滑块6上移，滑块6内侧安装的电机b12通过转轴5与下压板3固定连接，电机b12型号为ch/cv，滑块6上移带动下压板3上移到合适位置后，电机b12启动带动转轴5转动，转轴5转动带动相连的下压板3转动180度，下压板3外侧安装的角度传感器17持续对转动角度进行检测，角度传感器17型号为wt901c，使上压板3朝下，下压板8朝上，压板翻转后电机a2反向转动，电机a2反向转动带动螺杆7反向转动，螺杆7反向转动带动压板下移使铺膜底盘4滑入上压板8正喷涂槽10内，喷头通过下压板3的反喷涂槽15对质子交换膜9反面进行喷涂，加工后电磁铁16断电，电磁铁16与磁铁片11间吸引力消失，向上提拉上压板8即可使上压板8与下压板3分离，取出加工后的质子交换膜9。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。