涂布头及燃料电池狭缝式涂布装置的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池生产技术领域，尤其是涉及一种涂布头及燃料电池狭缝式涂布装置。

背景技术：

2.在质子交换膜燃料电池(pemfc)制备过程中，涂层涂布工艺对电池性能影响很大，是整个生产工艺中的重要环节。传统的狭缝式涂布设备将进料口设置在涂料出口的中部，浆料聚集在涂料出口的中部难以向两端扩散，由此涂料出口两侧浆料会发生团聚沉积导致两侧出料量小于中部出料量，进而导致涂层两侧载量低于中部载量。此外，随着涂布米数的增加，浆料在模头内部两侧沉积越来越多，致使两侧浆料流量降低，导致涂层两侧厚底小于中间，限制单次涂布米数。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种涂布头及燃料电池狭缝式涂布装置，以缓解因浆料沉积和团聚导致的单次涂布米数较小的技术问题。
4.第一方面，本实用新型提供的涂布头设有：进料通道、扩散通道、储液槽和涂料狭缝；
5.所述进料通道、所述扩散通道、所述储液槽和所述涂料狭缝依次流体连通；
6.所述储液槽沿x轴延伸；
7.自连通所述进料通道的一端至连通所述储液槽的一端，所述扩散通道沿y轴延伸，且所述扩散通道在x轴延伸方向上的尺寸递增。
8.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述扩散通道配置成在xy平面上呈等腰三角形的腔室，所述进料通道连通于等腰三角形腔室的顶角处，所述储液槽沿等腰三角形腔室的底边延伸。
9.结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述等腰三角形腔室的顶角角度为60
°
～160
°
。
10.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述储液槽在x轴延伸方向上的尺寸为100mm～500mm。
11.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述涂料狭缝在所述储液槽延伸方向上的尺寸为 100mm～500mm。
12.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，在垂直于所述储液槽延伸方向的截面上，所述储液槽呈圆形。
13.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述扩散通道与所述涂料狭缝具有夹角。
14.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述涂布头具有尖部，所述涂料狭缝的开口位于所述尖部。
15.结合第一方面的第七种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述涂布头设有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面相交，并具有夹角；
16.所述第一斜面与所述第二斜面相交处形成所述尖部。
17.第二方面，本实用新型提供的燃料电池狭缝式涂布装置，包括：供料泵、涂布轴和第一方面提供的涂布头，所述供料泵与所述进料通道流体连通，所述涂料狭缝的开口朝向所述涂布轴的圆周面。
18.本实用新型实施例带来了以下有益效果：采用进料通道、扩散通道、储液槽和涂料狭缝依次流体连通，储液槽沿x轴延伸，自连通进料通道的一端至连通储液槽的一端，扩散通道沿y轴延伸，且扩散通道在x轴延伸方向上的尺寸递增，可以确保浆料充分并均匀分布至储液槽的各处，进而使涂料狭缝中各处充满浆料，可以减小或消除了因浆料团聚沉积导致的涂层厚度不均的技术问题，增加了单次涂布米数，降低了由于多次涂布所导致的成本浪费。
19.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例提供的涂布头在平行于xy平面上的剖视图；
22.图2为本实用新型实施例提供的涂布头在平行于yz平面上的剖视图；
23.图3为本实用新型实施例提供的涂布头的示意图；
24.图4为本实用新型实施例提供的燃料电池狭缝式涂布装置的涂布头和涂布轴的剖视图。
25.图标：001-进料通道；002-扩散通道；003-储液槽；004-涂料狭缝；005-涂布轴；010-尖部；011-第一斜面；012-第二斜面。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理
量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等运算导出的导出量。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.如图1、图2和图3所示，本实用新型实施例提供的涂布头设有：进料通道001、扩散通道002、储液槽003和涂料狭缝004；进料通道001、扩散通道002、储液槽003和涂料狭缝004依次流体连通；储液槽003沿x轴延伸；自连通进料通道001的一端至连通储液槽 003的一端，扩散通道002沿y轴延伸，且扩散通道002在x轴延伸方向上的尺寸递增。
30.具体的，浆料自进料通道001进入扩散通道002后沿y轴流动并扩散，换言之，浆料在扩散通道002中沿储液槽003的延伸方向(x 轴)扩散，从而使浆料能够均匀进入到储液槽003的各处，进而自储液槽003进入到涂料狭缝004中的浆料均匀分布，可以减小或消除了因浆料团聚沉积导致的涂层厚度不均的技术问题，增加了单次涂布米数，降低了由于多次涂布所导致的成本浪费。
31.如图1所示，在本实用新型实施例中，扩散通道002配置成在xy 平面上呈等腰三角形的腔室，进料通道001连通于等腰三角形腔室的顶角处，储液槽003沿等腰三角形腔室的底边延伸。自进料通道001 进入到储液槽003中的浆料沿等腰三角形腔室向其底边扩散，进而可使浆料均匀分布在储液槽003中。
32.需要说明的是，安装涂布头时，可使进料通道001、扩散通道002 和储液槽003自下而上依次分布，进入到扩散通道002中的浆料在重力作用下先充满扩散通道002的底部，随着浆料供给，进而可使扩散通道002和储液槽003中充满浆料。
33.进一步的，等腰三角形腔室的顶角α的角度为60
°
～160
°
，可根据涂布需要调节顶角α，顶角α角度太小会使管路过长浆料在管路中停留时间增长导致浆料团聚沉积，顶角α角度太大会使管路过短浆料在管路中不够稳定，故而优选将顶角α的角度设定为60
°
～160
°
。
34.如图1、图2和图3所示，储液槽003在x轴延伸方向上的尺寸 d1为100mm～500mm，涂料狭缝004在储液槽003延伸方向上的尺寸 d2为100mm～500mm。涂料狭缝004与储液槽003在xy投影面上相对，且储液槽003在延伸方向上的尺寸d1与涂料狭缝004在储液槽003 延伸方向上的尺寸d2相等，从而确保自储液槽003进入到涂料狭缝 004中的浆料能够将涂料狭缝004填满。
35.如图2所示，在垂直于储液槽003延伸方向的截面上，储液槽 003呈圆形，自扩散通道002进入到储液槽003中的浆料充满储液槽 003，储液槽003的内壁光滑，可以避免浆料团聚沉积并附着于储液槽003的内壁。
36.进一步的，扩散通道002与涂料狭缝004具有夹角，当浆料充满储液槽003后，浆料相对于扩散通道002转向并流入涂料狭缝004 中，通过浆料流动转向从而确保浆料的稳定性。
37.如图2和图3所示，涂布头具有尖部010，涂料狭缝004的开口位于尖部010。涂布浆料时，尖部010接近并趋近于抵接被涂布器件，浆料自涂料狭缝004排出，并涂布于被涂布器
件的表面。
38.进一步的，涂布头设有第一斜面011和第二斜面012，第一斜面 011与第二斜面012相交，并具有夹角；第一斜面011与第二斜面012 相交处形成尖部010。
39.通过在第一斜面011与第二斜面012相交处形成尖部010，涂料狭缝004沿尖部010的楞线形成开口，当涂料狭缝004的开口接近被涂布器件时，涂布头不会与被涂布器件产生干涉或碰撞。
40.如图3和图4所示，本实用新型实施例提供的燃料电池狭缝式涂布装置，包括：供料泵、涂布轴005和上述实施方式记载的涂布头，供料泵与进料通道001流体连通，涂料狭缝004的开口朝向涂布轴 005的圆周面。
41.在本实用新型实施例中，涂布轴005的轴线平行于尖部010的楞线，尖部010趋近于抵接涂布轴005，自涂料狭缝004的开口排出的浆料可被涂覆于涂布轴005输送的膜料表面。
42.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种涂布头，其特征在于，所述涂布头设有：进料通道(001)、扩散通道(002)、储液槽(003)和涂料狭缝(004)；所述进料通道(001)、所述扩散通道(002)、所述储液槽(003)和所述涂料狭缝(004)依次流体连通；所述储液槽(003)沿x轴延伸；自连通所述进料通道(001)的一端至连通所述储液槽(003)的一端，所述扩散通道(002)沿y轴延伸，且所述扩散通道(002)在x轴延伸方向上的尺寸递增。2.根据权利要求1所述的涂布头，其特征在于，所述扩散通道(002)配置成在xy平面上呈等腰三角形的腔室，所述进料通道(001)连通于等腰三角形腔室的顶角处，所述储液槽(003)沿等腰三角形腔室的底边延伸。3.根据权利要求2所述的涂布头，其特征在于，所述等腰三角形腔室的顶角角度为60
°
～160
°
。4.根据权利要求1所述的涂布头，其特征在于，所述储液槽(003)在x轴延伸方向上的尺寸为100mm～500mm。5.根据权利要求1所述的涂布头，其特征在于，所述涂料狭缝(004)在所述储液槽(003)延伸方向上的尺寸为100mm～500mm。6.根据权利要求1所述的涂布头，其特征在于，在垂直于所述储液槽(003)延伸方向的截面上，所述储液槽(003)呈圆形。7.根据权利要求1所述的涂布头，其特征在于，所述扩散通道(002)与所述涂料狭缝(004)具有夹角。8.根据权利要求1所述的涂布头，其特征在于，所述涂布头具有尖部(010)，所述涂料狭缝(004)的开口位于所述尖部(010)。9.根据权利要求8所述的涂布头，其特征在于，所述涂布头设有第一斜面(011)和第二斜面(012)，所述第一斜面(011)与所述第二斜面(012)相交，并具有夹角；所述第一斜面(011)与所述第二斜面(012)相交处形成所述尖部(010)。10.一种燃料电池狭缝式涂布装置，其特征在于，包括：供料泵、涂布轴(005)和权利要求1-9任一项所述的涂布头，所述供料泵与所述进料通道(001)流体连通，所述涂料狭缝(004)的开口朝向所述涂布轴(005)的圆周面。

技术总结

本实用新型提供了一种涂布头及燃料电池狭缝式涂布装置，涉及燃料电池生产技术领域，本实用新型提供的涂布头设有：进料通道、扩散通道、储液槽和涂料狭缝；进料通道、扩散通道、储液槽和涂料狭缝依次流体连通；储液槽沿x轴延伸；自连通进料通道的一端至连通储液槽的一端，扩散通道沿y轴延伸，且扩散通道在x轴延伸方向上的尺寸递增。本实用新型提供的涂布头及燃料电池狭缝式涂布装置，可以确保浆料充分并均匀分布至储液槽的各处，进而使涂料狭缝中各处充满浆料，可以减小或消除了因浆料团聚沉积导致的涂层厚度不均的技术问题，增加了单次涂布米数，降低了由于多次涂布所导致的成本浪费。费。费。