一种膜电极转印装置及转印方法与流程

本发明属于膜电极，尤其涉及一种膜电极转印装置及转印方法。

背景技术：

1、膜电极(membrane electrode assemblies，mea)是质子交换膜燃料电池最核心的部件，膜电极由质子交换膜，阴阳极催化层和阴阳极气体扩散层组成，其中阴阳极催化层和质子膜构成三层结构，催化剂涂覆膜(简称ccm)ccm的设计直接关系到膜电极的电化学催化性能。

2、产业上膜电极工艺主流的是gde和ccm法，ccm法是是目前工业应用最广泛的方法，具体工艺包括贴花工艺(热转印法)、溅射技术和直涂法等。现有的ccm法在膜电极公司的产线上应用广泛，但是，应用于膜电极开发阶段的设备是平台式的小型热压机，配合热压条件和热压工装，进行全尺寸膜电极制备。但是小热压机的工作原理不同，分为机械式和气动式两种。小热压机不同，其膜电极的制备工艺也有所不同。但是两者相似的在于热压条件，例如温度、压力和时间几乎在同一范围内。

3、在机械式小热压机的全尺寸膜电极制备研究中，出现了膜电极转印率低的问题。现有的配合工装存在着内部各层间贴合性和平整性较差，材料使用不当，造成局部受热不充分，导致全尺寸膜电极的转印成功率不高。

技术实现思路

1、本发明提供了一种膜电极转印装置及转印方法，可以解决机械式小热压机的全尺寸膜电极制备研究中，出现了膜电极转印率低的问题。现有的配合工装存在着内部各层间贴合性和平整性较差，材料使用不当，造成局部受热不充分，导致全尺寸膜电极的转印成功率不高的技术问题。

2、本发明提供的技术方案如下所示：

3、一方面，本发明实施例提供了一种膜电极转印装置，所述方法包括：

4、第一转印组件，包括顺次设置的第一支撑板、第一缓冲层和第一保护层，所述第一转印件用于包覆在待转印件的第一面；

5、第二转印组件，包括顺次设置的第二支撑板、第二缓冲层和第二保护层，所述第二转印组件用于包覆在待转印件的第二面，其中，所述待转印件的第一面和第二面相对。

6、在一种可选的实施例中，所述的第一转印组件与第二转印组件在水平面的投影相重合。

7、在一种可选的实施例中，所述的第一支撑板与第二支撑板在水平面的投影相重合，所述第一缓冲层与第二缓冲层在水平面的投影相重合，所述第一保护层与第二保护层在水平面的投影相重合。

8、在一种可选的实施例中，所述第一支撑板和所述第二支撑板的厚度为0.3mm-1mm。

9、在一种可选的实施例中，所述第一缓冲层和第二缓冲层为弹性缓冲层。

10、在一种可选的实施例中，所述第一缓冲层和第二缓冲层厚度为0.3mm-0.8mm。

11、在一种可选的实施例中，所述第一保护层和第二保护层包括聚酰亚胺膜或玻璃纤维布。

12、在一种可选的实施例中，所述第一保护层和第二保护层厚度为0.02mm-0.1mm。

13、在一种可选的实施例中，所述膜电极转印装置的转印条件包括转印温度为140℃-165℃，压力为1mpa-2mpa，工作时间为1min-4min。

14、在一种可选的实施例中，所述方法采用任一所述的膜电极转印装置进行转印，所述方法包括：

15、将带有基底膜的催化层分别贴于质子膜的两侧，形成待转印件；

16、将所述第一转印组件包覆在待转印件的第一面；

17、将所述第二转印组件包覆在待转印件的第二面；

18、在预设转印条件下转印预设时间，得到目标转印件。

19、本发明实施例提供的方法至少具有以下有益效果：

20、本发明实施例提供的方法制备的膜电极转印装置通过第一转印组件包覆在待转印件的第一面，通过第二转印组件用于包覆在待转印件的第二面，其中，待转印件的第一面和第二面相对，可以对待转印件，即膜电极进行全尺寸的转印和工装涉及，并且使第一支撑板、第一缓冲层和第一保护层之间紧贴平整，第二支撑板、第二缓冲层和第二保护层之间紧贴平整，平整性高，使待转印件(膜电极)局部受热充分，提高了膜电极的转印成功率。并且本发明实施例可以完成任何尺寸待转印件的转印，能够显著提高待转印件膜电极的制备合格率和成品率，有利于膜电极制备成本的把控。

技术特征：

1.一种膜电极转印装置，其特征在于，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的膜电极转印装置，其特征在于，所述第一转印组件与第二转印组件在水平面的投影相重合。

3.根据权利要求1所述的膜电极转印装置，其特征在于，所述第一支撑板与第二支撑板在水平面的投影相重合，所述第一缓冲层与第二缓冲层在水平面的投影相重合，所述第一保护层与第二保护层在水平面的投影相重合。

4.根据权利要求1所述的膜电极转印装置，其特征在于，所述第一支撑板和所述第二支撑板的厚度为0.3mm-1mm。

5.根据权利要求1所述的膜电极转印装置，其特征在于，所述第一缓冲层和第二缓冲层为弹性缓冲层。

6.根据权利要求5所述的膜电极转印装置，其特征在于，所述第一缓冲层和第二缓冲层厚度为0.3mm-0.8mm。

7.根据权利要求1所述的膜电极转印装置，其特征在于，所述第一保护层和第二保护层包括聚酰亚胺膜或玻璃纤维布。

8.根据权利要求7所述的膜电极转印装置，其特征在于，所述第一保护层和第二保护层厚度为0.02mm-0.1mm。

9.根据权利要求8所述的膜电极转印装置，其特征在于，所述膜电极转印装置的转印条件包括转印温度为140℃-165℃，压力为1mpa-2mpa，工作时间为1min-4min。

10.一种膜电极转印方法，其特征在于，所述膜电极转印方法采用权利要求1-9任一所述的膜电极转印装置进行转印，所述方法包括：

技术总结本发明提供了一种膜电极转印装置及转印方法，属于膜电极技术领域。本发明的膜电极转印方法包括：将顺次设置的第一支撑板、第一缓冲层和第一保护层，合成为第一转印组件包覆在待转印件的第一面；将顺次设置的第二支撑板、第二缓冲层和第二保护层合成为第二转印组件用于包覆在待转印件的第二面，待转印件的第一面和第二面相对并在水平面的投影相重合；将带有基底膜的催化层分别贴于质子膜的两侧，形成待转印件，将第一转印组件包覆在待转印件的第一面，第二转印组件包覆在待转印件的第二面，在预设转印条件下转印预设时间，得到目标转印件。技术研发人员：周超凡,方川,李飞强,张国强受保护的技术使用者：北京亿华通科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29