CN209374569U - 一种用于燃料电池芯片生产的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于燃料电池芯片生产的设备，通过放卷出料的方式释放质子交换膜、正极催化剂膜和负极催化剂膜，涂胶并对正极催化剂膜和负极催化剂膜进行裁切，裁切后的正极催化剂膜和负极催化剂膜分别固定在质子交换膜的两面，通过加压热复合后，三者复合成复合膜，后续只需对复合膜进行裁切即可得到燃料电池芯片，可见本实用新型提高了燃料电池芯片生产的自动化程度，有利于提高燃料电池芯片的合格率和生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池芯片的生产制造领域，具体涉及一种用于燃料电池芯片生产的设备。
背景技术
传统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。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。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，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。
将燃料电池催化剂涂敷在质子交换膜两侧制备的催化剂/质子交换膜组件，简称CCM(catalyst coated membrane)。CCM是质子交换膜燃料电池最核心的部件，这是因为燃料电池的整个电化学反应都是在其上完成的，其作用相当于计算机芯片，因此CCM又被称作燃料电池芯片。
现有的燃料电池芯片(CCM)目前普遍采用人工制造，因此合格率和生产效率低下。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点和不足，以提高燃料电池芯片生产的自动化程度。
根据本实用新型的第一方面，本实用新型提供一种用于燃料电池芯片生产的设备,包括：
质子交换膜放料机构，用于以放卷出料的形式释放出质子交换膜；
正极催化剂膜放料机构，用于以放卷出料的形式释放出正极催化剂膜；
负极催化剂膜放料机构，用于以放卷出料的形式释放出负极催化剂膜；
所述正极催化剂膜、负极催化剂膜分别位于所述质子交换膜的两侧，且所述正极催化剂膜、质子交换膜和负极催化剂膜层叠设置；
第一涂胶裁切机构，用于在所述正极催化剂膜朝向质子交换膜的一面涂胶以粘合正极催化剂膜和质子交换膜，或者在所述质子交换膜朝向正极催化剂膜的一面涂胶以粘合正极催化剂膜和质子交换膜；对涂胶后的正极催化剂膜进行定长裁切；
第二涂胶裁切机构，用于在所述负极催化剂膜朝向质子交换膜的一面涂胶以粘合负极催化剂膜和质子交换膜，或者在所述质子交换膜朝向负极催化剂膜的一面涂胶以粘合负极催化剂膜和质子交换膜；对涂胶后的负极催化剂膜进行定长裁切；
加压热复合装置，用于对所述质子交换膜以及裁切之后的所述正极催化剂膜、负极催化剂膜进行加热并加压复合成复合膜。
所述的用于燃料电池芯片生产的设备中，还包括：贴胶带装置，用于在复合膜上的正负极催化剂膜切口处贴胶带，以确保正负极催化剂膜的切口贴合在质子交换膜上。
所述的用于燃料电池芯片生产的设备中，所述加压热复合装置包括：用于对所述质子交换膜以及裁切之后的所述正极催化剂膜、负极催化剂膜进行加热的加热装置，以及用于对加热后的所述正极催化剂膜、质子交换膜和负极催化剂膜进行辊压复合的辊压机构。
所述的用于燃料电池芯片生产的设备中，还包括：视觉检测装置，用于检测复合膜上正极催化剂膜和负极催化剂膜的对齐度。
所述的用于燃料电池芯片生产的设备中，还包括：产品裁切机构，用于对所述复合膜进行定长裁切，得到燃料电池芯片。
所述的用于燃料电池芯片生产的设备中，还包括：剔除机构，用于将视觉检测装置检测到的对齐度不符合要求的燃料电池芯片剔除。
所述的用于燃料电池芯片生产的设备中，还包括：产品收卷机构，用于将所述复合膜收卷。
所述的用于燃料电池芯片生产的设备中，还包括：用于对质子交换膜放料机构放料端的质子交换膜进行纠偏的第一纠偏装置，用于对正极催化剂膜放料机构放料端的正极催化剂膜进行纠偏的第二纠偏装置和用于对负极催化剂膜放料机构放料端的负极催化剂膜进行纠偏的第三纠偏装置；
所述第一纠偏装置包括第一纠偏传感器和与第一纠偏传感器电连接的第一纠偏机构；所述第一纠偏传感器用于实时检测质子交换膜放料机构放料端的质子交换膜的位置；所述第一纠偏机构用于根据第一纠偏传感器检测的位置对放料端的质子交换膜纠偏；
所述第二纠偏装置包括第二纠偏传感器和与第二纠偏传感器电连接的第二纠偏机构；所述第二纠偏传感器用于实时检测正极催化剂膜放料机构放料端的正极催化剂膜的位置；所述第二纠偏机构用于根据第二纠偏传感器检测的位置对放料端的正极催化剂膜纠偏；
所述第三纠偏装置包括第三纠偏传感器和与第三纠偏传感器电连接的第三纠偏机构；所述第三纠偏传感器用于实时检测负极催化剂膜放料机构放料端的负极催化剂膜的位置；所述第三纠偏机构用于根据第三纠偏传感器检测的位置对放料端的负极催化剂膜纠偏。
所述的用于燃料电池芯片生产的设备中，还包括：用于对处于走带过程中的质子交换膜进行纠偏的第四纠偏装置，用于对处于走带过程中的正极催化剂膜进行纠偏的第五纠偏装置和用于对处于走带过程中的负极催化剂膜进行纠偏的第六纠偏装置：
所述第四纠偏装置包括第四纠偏传感器和与第四纠偏传感器电连接的第四纠偏机构；所述第四纠偏传感器用于实时检测处于走带过程中的质子交换膜的位置；所述第四纠偏机构用于根据第四纠偏传感器检测的位置对处于走带过程中的质子交换膜纠偏；
所述第五纠偏装置包括第五纠偏传感器和与第五纠偏传感器电连接的第五纠偏机构；所述第五纠偏传感器用于实时检测处于走带过程中的正极催化剂膜的位置；所述第五纠偏机构用于根据第五纠偏传感器检测的位置对处于走带过程中的正极催化剂膜纠偏；
所述第六纠偏装置包括第六纠偏传感器和与第六纠偏传感器电连接的第六纠偏机构；所述第六纠偏传感器用于实时检测处于走带过程中的负极催化剂膜的位置；所述第六纠偏机构用于根据第六纠偏传感器检测的位置对处于走带过程中的负极催化剂膜纠偏。
所述的用于燃料电池芯片生产的设备中，还包括：用于使处于走带过程中的质子交换膜张力稳定的第一张力控制机构，用于使处于走带过程中的正极催化剂膜张力稳定的第二张力控制机构，用于使处于走带过程中的负极催化剂膜张力稳定的第三张力控制机构。
综上所述，本实用新型公开的用于燃料电池芯片生产的设备，通过放卷出料的方式释放质子交换膜、正极催化剂膜和负极催化剂膜，涂胶并对正极催化剂膜和负极催化剂膜进行裁切，裁切后的正极催化剂膜和负极催化剂膜分别固定在质子交换膜的两面，通过加压热复合后，三者复合成复合膜，后续只需对复合膜进行裁切即可得到燃料电池芯片，可见本实用新型提高了燃料电池芯片生产的自动化程度，有利于提高燃料电池芯片的合格率和生产效率。
附图说明
图1为本实用新型提供的用于燃料电池芯片生产的设备一实施例的原理示意图；
图2为本实用新型提供的用于燃料电池芯片生产的设备另一实施例的原理示意图；
图3为本实用新型提供的用于燃料电池芯片生产的设备一实施例的结构示意图；
图4为本实用新型提供的用于燃料电池芯片生产的设备中，复合膜贴胶带后的正视图；
图5为本实用新型提供的用于燃料电池芯片生产的设备中，复合膜贴胶带后的俯视图。
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的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作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。
如图1和图3所示，本实用新型提供的用于燃料电池芯片生产的设备,包括：质子交换膜放料机构11，正极催化剂膜放料机构13，负极催化剂膜放料机构15，第一涂胶裁切机构41，第二涂胶裁切机构43和加压热复合装置51。
质子交换膜放料机构11用于以放卷出料的形式释放出质子交换膜B。
正极催化剂膜放料机构13用于以放卷出料的形式释放出正极催化剂膜A，正极催化剂膜A为涂覆有正极催化剂的膜料。可将正极催化剂粉料通过搅拌均匀后，通过机器把搅拌均匀后的催化剂涂在隔膜上，之后烘烤裁剪成所需尺寸的卷料即可得到正极催化剂膜A的卷料。
负极催化剂膜放料机构15用于以放卷出料的形式释放出负极催化剂膜C，负极催化剂膜C为涂覆有负极催化剂的膜料。可将负极催化剂粉料通过搅拌均匀后，通过机器把搅拌均匀后的催化剂涂在隔膜上，之后烘烤裁剪成所需尺寸的卷料即可得到负极催化剂膜C的卷料。
A、B和C以料带的形式传输和加工，提高了生产效率。
本实施例中，所述设备还包括导向辊31，正极催化剂膜A、质子交换膜B和负极催化剂膜C经过导向辊31的导向后，以ABC的顺序层叠。换而言之，导向之后，正极催化剂膜A、负极催化剂膜C分别位于质子交换膜B的两侧，且正极催化剂膜A、质子交换膜B和负极催化剂膜C层叠设置，便于后续进行复合。
第一涂胶裁切机构41用于在正极催化剂膜A朝向质子交换膜B的一面涂胶以粘合正极催化剂膜A和质子交换膜B，并对涂胶后的正极催化剂膜A进行定长裁切。例如，第一涂胶裁切机构41在正极催化剂膜A朝向质子交换膜B的一面的两侧涂胶，涂胶的长度方向与正极催化剂膜A的长度方向相同，涂胶优选为连续涂胶，当然也可以间断涂胶。当然，第一涂胶裁切机构41也可以在质子交换膜B朝向正极催化剂膜A的一面涂胶以粘合正极催化剂膜A和质子交换膜B。
第二涂胶裁切机构43，用于在负极催化剂膜C朝向质子交换膜B的一面涂胶以粘合负极催化剂膜C和质子交换膜B，并对涂胶后的负极催化剂膜C进行定长裁切。例如，第二涂胶裁切机构43在负极催化剂膜C朝向质子交换膜B的一面的两侧涂胶，涂胶的长度方向与负极催化剂膜C的长度方向相同，涂胶优选为连续涂胶，当然也可以间断涂胶。当然，第二涂胶裁切机构43也可以在质子交换膜B朝向负极催化剂膜C的一面涂胶以粘合负极催化剂膜C和质子交换膜B。
如图3所示，第一涂胶裁切机构41和第二涂胶裁切机构43优选位于导向辊31的前方，本文说的前方后方是指所述设备中燃料电池芯片加工工序的前后顺序。即，第一涂胶裁切机构41涂胶，在切断正极催化剂膜A时通过机械手夹持正极催化剂膜A后方的切口，并将其送入导向辊31，待一定时间后切断正极催化剂膜A，如此循环，确保裁切不会影响到正极催化剂膜A与质子交换膜B的粘合。同样的，第二涂胶裁切机构43涂胶，在切断负极催化剂膜时通过机械手夹持负极催化剂膜后方的切口，并将其送入导向辊31，待一定时间后切断负极催化剂膜，如此循环，确保裁切不会影响到负极催化剂膜与质子交换膜的粘合。
加压热复合装置51用于对质子交换膜B以及裁切之后的正极催化剂膜A、负极催化剂膜C进行加热并加压复合成复合膜。本实施例中，加压热复合装置51包括：用于对质子交换膜以及裁切之后的正极催化剂膜、负极催化剂膜进行加热的加热装置，以及用于对加热后的正极催化剂膜、质子交换膜和负极催化剂膜进行辊压复合的辊压机构。有的实施例中，加热装置直接对ABC加热，其位于辊压机构的前方。在另外的实施例中，加热装置对辊压机构的辊轮加热，即通过辊轮对ABC加热。
生成复合膜后，可对复合膜进行进一步加工或者收卷。例如，本实施例中(图1所示)，所述设备还包括产品裁切机构81和产品转运机构91。产品裁切机构81用于对复合膜进行定长裁切，得到燃料电池芯片。产品转运机构91用于将产品裁切机构81裁切后得到的燃料电池芯片转运到下一工位，如转运到外部的包装设备中。本实施例中，产品转运机构91为传送带。在有的实施例中，如图2所示，所述设备还包括产品收卷机构17，产品收卷机构17用于将复合膜收卷，由其他设备对收卷后的复合膜进行加工并最终生成燃料电池芯片。
由此可见，本实用新型提供的设备，提高了燃料电池芯片生产的自动化程度，有利于提高燃料电池芯片的合格率和生产效率。
进一步的，质子交换膜B的原料覆盖有起保护作用的麦拉膜，故如图3所示，所述设备还包括与质子交换膜放料机构11配套的麦拉膜收卷机构12，麦拉膜收卷机构12用于分离并回收覆盖在质子交换膜上的麦拉膜。
为了进一步提高生产效率，本设备中质子交换膜放料机构，正极催化剂膜放料机构和负极催化剂膜放料机构的数量为两个，对应的，麦拉膜收卷机构12的数量也是两个(图3中的11、11’、13、13’、15、15’、12、12’)。本设备还包括第一接带装置26、第二接带装置27和第三接带装置28。三个接带装置可采用半自动接带也可以采用全自动接带。半自动接带时，一个放料机构在工作时，通过人工把另一放料机构的卷料头用透明胶带粘在接带装置的接带平台上，当工作的卷料用完后，通过接带平台切换卷料。自动接带则是通过接带装置把另一放料机构的卷料头用透明胶带粘在接带装置的接带平台上。即，第一接带装置26用于在两个质子交换膜放料机构11、11’中的一个卷料用完后，把另一质子交换膜放料机构的卷料头用透明胶带粘在接带装置的接带平台上，通过接带平台切换卷料，实现了自动将另一个卷料的质子交换膜B接上。第二接带装置27用于在两个正极催化剂膜放料机构13、13’中的一个卷料用完后，把另一正极催化剂膜放料机构的卷料头用透明胶带粘在接带装置的接带平台上，通过接带平台切换卷料，实现了自动将另一个卷料的正极催化剂膜A接上。第三接带装置28用于在两个负极催化剂膜放料机构15、15’中的一个卷料用完后，把另一负极催化剂膜放料机构的卷料头用透明胶带粘在接带装置的接带平台上，通过接带平台切换卷料，实现了自动将另一个卷料的负极催化剂膜C接上。
可见，通过自动接带提高了设备连续生产的时间，提高了效率。
为了保障ABC复合时的对齐度，所述设备还包括：用于对质子交换膜放料机构11放料端的质子交换膜进行纠偏的第一纠偏装置14，用于对正极催化剂膜放料机构13放料端的正极催化剂膜进行纠偏的第二纠偏装置16和用于对负极催化剂膜放料机构15放料端的负极催化剂膜进行纠偏的第三纠偏装置18。ABC膜料在放料偏移了会对后续复合的精度造成很大影响，故在放料时就进行纠偏，以提高复合时各膜层的对位精度。
第一纠偏装置14包括第一纠偏传感器和与第一纠偏传感器电连接的第一纠偏机构。第一纠偏传感器用于实时检测质子交换膜放料机构11放料端的质子交换膜的位置。第一纠偏机构用于根据第一纠偏传感器检测的位置对放料端的质子交换膜纠偏。
第二纠偏装置14包括第二纠偏传感器和与第二纠偏传感器电连接的第二纠偏机构。第二纠偏传感器用于实时检测正极催化剂膜放料机构13放料端的正极催化剂膜的位置；所述第二纠偏机构用于根据第二纠偏传感器检测的位置对放料端的正极催化剂膜纠偏。
第三纠偏装置18包括第三纠偏传感器和与第三纠偏传感器电连接的第三纠偏机构。第三纠偏传感器用于实时检测负极催化剂膜放料机构15放料端的负极催化剂膜的位置；所述第三纠偏机构用于根据第三纠偏传感器检测的位置对放料端的负极催化剂膜纠偏。
质子交换膜、正极催化剂膜和负极催化剂膜上均设置有用于对位的图形标记，如条形标记。第一纠偏传感器、第二纠偏传感器和第三纠偏传感器可以是光学传感器或者超声波传感器，通过实时检测条形标记的位置即可获知ABC是否偏移。
本设备还包括：用于使处于走带过程中的质子交换膜张力稳定的第一张力控制机构32，用于使处于走带过程中的正极催化剂膜张力稳定的第二张力控制机构33，用于使处于走带过程中的负极催化剂膜张力稳定的第三张力控制机构34。处于走带过程中的质子交换膜是指质子交换膜放料机构11到加压热复合装置51之间的质子交换膜。处于走带过程中的正极催化剂膜是指正极催化剂膜放料机构13到加压热复合装置51之间的正极催化剂膜。处于走带过程中的负极催化剂膜是指负极催化剂膜放料机构15到加压热复合装置51之间的负极催化剂膜。三个张力控制机构可采用恒力，如重力来维持料带的张力稳定。
本设备还包括：用于对处于走带过程中的质子交换膜进行纠偏的第四纠偏装置，用于对处于走带过程中的正极催化剂膜进行纠偏的第五纠偏装置和用于对处于走带过程中的负极催化剂膜进行纠偏的第六纠偏装置。
所述第四纠偏装置包括第四纠偏传感器和与第四纠偏传感器电连接的第四纠偏机构；所述第四纠偏传感器用于实时检测处于走带过程中的质子交换膜的位置；所述第四纠偏机构用于根据第四纠偏传感器检测的位置对处于走带过程中的质子交换膜纠偏。
所述第五纠偏装置包括第五纠偏传感器和与第五纠偏传感器电连接的第五纠偏机构；所述第五纠偏传感器用于实时检测处于走带过程中的正极催化剂膜的位置；所述第五纠偏机构用于根据第五纠偏传感器检测的位置对处于走带过程中的正极催化剂膜纠偏。
所述第六纠偏装置包括第六纠偏传感器和与第六纠偏传感器电连接的第六纠偏机构；所述第六纠偏传感器用于实时检测处于走带过程中的负极催化剂膜的位置；所述第六纠偏机构用于根据第六纠偏传感器检测的位置对处于走带过程中的负极催化剂膜纠偏。
第四、第五和第六纠偏装置的结构和原理与第一、第二和第三纠偏装置相同，在此不做赘述。通过对质子交换膜、正负极催化剂膜走带过程进行监控纠偏，保证了三者复合时的对齐度。
所述设备还包括：贴胶带装置71，贴胶带装置71位于加压热复合装置51的后方，如图4和图5所示，用于在复合膜上的正极催化剂膜切口处贴胶带D，在复合膜上的负极催化剂膜切口处贴胶带D，以确保催化剂膜的切口贴合在质子交换膜上。热复合后，将胶带D贴附在催化剂膜切口处，有效的避免了正负极催化剂膜的翘曲。
所述设备还包括：视觉检测装置61，用于检测复合膜上正极催化剂膜和负极催化剂膜的对齐度(对齐的程度)。视觉检测装置61优选位于加压热复合装置51与贴胶带装置71之间。视觉检测装置61可采用CCD进行检测。
在图1的实施例中，所述设备还包括剔除机构。剔除机构用于将视觉检测装置61检测到的对齐度不符合要求的燃料电池芯片剔除。
所述设备还包括：静电消除器，用于对处于走带过程中的质子交换膜、正极催化剂膜和负极催化剂膜除静电，即静电消除器位于加压热复合装置51前方。
所述设备还包括：保温装置52，对热复合后的复合膜进行保温，避免温差过大对复合膜造成不良影响。还可以包括可视窗口，便于操作者观察设备工装情况。
现有技术情况下产品制作主要靠人工操作，因此生产过程中很难保证各个工序的一致性问题，且效率低。本设备采用卷料供料的形式实现了连续化生产。通过放卷纠偏、过程纠偏和张力控制，使得质子交换膜与正负极催化剂膜不打皱、提高了三者的对齐度。通过涂胶和除静电，保证了质子交换膜与正负极催化剂膜的密贴合。通过对加压热复合后的复合膜进行质量检查，确保了产品的质量。采用自动化生产也避免了人工生产的一致性问题。
以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (10)
1.一种用于燃料电池芯片生产的设备,其特征在于，包括：
质子交换膜放料机构，用于以放卷出料的形式释放出质子交换膜；
正极催化剂膜放料机构，用于以放卷出料的形式释放出正极催化剂膜；
负极催化剂膜放料机构，用于以放卷出料的形式释放出负极催化剂膜；
所述正极催化剂膜、负极催化剂膜分别位于所述质子交换膜的两侧，且所述正极催化剂膜、质子交换膜和负极催化剂膜层叠设置；
第一涂胶裁切机构，用于在所述正极催化剂膜朝向质子交换膜的一面涂胶以粘合正极催化剂膜和质子交换膜，或者在所述质子交换膜朝向正极催化剂膜的一面涂胶以粘合正极催化剂膜和质子交换膜；对涂胶后的正极催化剂膜进行定长裁切；
第二涂胶裁切机构，用于在所述负极催化剂膜朝向质子交换膜的一面涂胶以粘合负极催化剂膜和质子交换膜，或者在所述质子交换膜朝向负极催化剂膜的一面涂胶以粘合负极催化剂膜和质子交换膜；对涂胶后的负极催化剂膜进行定长裁切；
加压热复合装置，用于对所述质子交换膜以及裁切之后的所述正极催化剂膜、负极催化剂膜进行加热并加压复合成复合膜。
2.根据权利要求1所述的用于燃料电池芯片生产的设备，其特征在于还包括：贴胶带装置，用于在复合膜上的正负极催化剂膜切口处贴胶带，以确保正负极催化剂膜的切口贴合在质子交换膜上。
3.根据权利要求1所述的用于燃料电池芯片生产的设备，其特征在于，所述加压热复合装置包括：用于对所述质子交换膜以及裁切之后的所述正极催化剂膜、负极催化剂膜进行加热的加热装置，以及用于对加热后的所述正极催化剂膜、质子交换膜和负极催化剂膜进行辊压复合的辊压机构。
4.根据权利要求3所述的用于燃料电池芯片生产的设备，其特征在于还包括：视觉检测装置，用于检测复合膜上正极催化剂膜和负极催化剂膜的对齐度。
5.根据权利要求4所述的用于燃料电池芯片生产的设备，其特征在于还包括：产品裁切机构，用于对所述复合膜进行定长裁切，得到燃料电池芯片。
6.根据权利要求5所述的用于燃料电池芯片生产的设备，其特征在于还包括：剔除机构，用于将视觉检测装置检测到的对齐度不符合要求的燃料电池芯片剔除。
7.根据权利要求1所述的用于燃料电池芯片生产的设备，其特征在于还包括：产品收卷机构，用于将所述复合膜收卷。
8.根据权利要求1所述的用于燃料电池芯片生产的设备，其特征在于还包括：用于对质子交换膜放料机构放料端的质子交换膜进行纠偏的第一纠偏装置，用于对正极催化剂膜放料机构放料端的正极催化剂膜进行纠偏的第二纠偏装置和用于对负极催化剂膜放料机构放料端的负极催化剂膜进行纠偏的第三纠偏装置；
所述第一纠偏装置包括第一纠偏传感器和与第一纠偏传感器电连接的第一纠偏机构；所述第一纠偏传感器用于实时检测质子交换膜放料机构放料端的质子交换膜的位置；所述第一纠偏机构用于根据第一纠偏传感器检测的位置对放料端的质子交换膜纠偏；
所述第二纠偏装置包括第二纠偏传感器和与第二纠偏传感器电连接的第二纠偏机构；所述第二纠偏传感器用于实时检测正极催化剂膜放料机构放料端的正极催化剂膜的位置；所述第二纠偏机构用于根据第二纠偏传感器检测的位置对放料端的正极催化剂膜纠偏；
所述第三纠偏装置包括第三纠偏传感器和与第三纠偏传感器电连接的第三纠偏机构；所述第三纠偏传感器用于实时检测负极催化剂膜放料机构放料端的负极催化剂膜的位置；所述第三纠偏机构用于根据第三纠偏传感器检测的位置对放料端的负极催化剂膜纠偏。
9.根据权利要求1所述的用于燃料电池芯片生产的设备，其特征在于还包括：用于对处于走带过程中的质子交换膜进行纠偏的第四纠偏装置，用于对处于走带过程中的正极催化剂膜进行纠偏的第五纠偏装置和用于对处于走带过程中的负极催化剂膜进行纠偏的第六纠偏装置：
所述第四纠偏装置包括第四纠偏传感器和与第四纠偏传感器电连接的第四纠偏机构；所述第四纠偏传感器用于实时检测处于走带过程中的质子交换膜的位置；所述第四纠偏机构用于根据第四纠偏传感器检测的位置对处于走带过程中的质子交换膜纠偏；
所述第五纠偏装置包括第五纠偏传感器和与第五纠偏传感器电连接的第五纠偏机构；所述第五纠偏传感器用于实时检测处于走带过程中的正极催化剂膜的位置；所述第五纠偏机构用于根据第五纠偏传感器检测的位置对处于走带过程中的正极催化剂膜纠偏；
所述第六纠偏装置包括第六纠偏传感器和与第六纠偏传感器电连接的第六纠偏机构；所述第六纠偏传感器用于实时检测处于走带过程中的负极催化剂膜的位置；所述第六纠偏机构用于根据第六纠偏传感器检测的位置对处于走带过程中的负极催化剂膜纠偏。
10.根据权利要求1所述的用于燃料电池芯片生产的设备，其特征在于还包括：用于使处于走带过程中的质子交换膜张力稳定的第一张力控制机构，用于使处于走带过程中的正极催化剂膜张力稳定的第二张力控制机构，用于使处于走带过程中的负极催化剂膜张力稳定的第三张力控制机构。
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|---|---|---|---|---|
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| CN111342059A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-26 | 无锡先导智能装备股份有限公司 | 一种催化层转印设备 |
| CN111342093A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-06-26 | 武汉理工氢电科技有限公司 | 一种ccm的生产方法 |
| WO2023000600A1 (zh) * | 2021-07-19 | 2023-01-26 | 浙江大学台州研究院 | 一种薄膜的复合机 |
-
2019
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111180771A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 无锡先导智能装备股份有限公司 | 卷料贴合设备及用于膜电极的制备系统 |
| CN111180771B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-04-20 | 无锡先导智能装备股份有限公司 | 卷料贴合设备及用于膜电极的制备系统 |
| CN111342059A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-26 | 无锡先导智能装备股份有限公司 | 一种催化层转印设备 |
| CN111342093A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-06-26 | 武汉理工氢电科技有限公司 | 一种ccm的生产方法 |
| CN111342093B (zh) * | 2020-04-10 | 2021-03-02 | 武汉理工氢电科技有限公司 | 一种ccm的生产方法 |
| WO2023000600A1 (zh) * | 2021-07-19 | 2023-01-26 | 浙江大学台州研究院 | 一种薄膜的复合机 |
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