一种燃料电池膜电极批量生产装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种适合燃料电池膜电极批量生产的涂布工艺及装置，该装置包括：电解质膜放卷、保护膜回收、电解质膜传送、催化剂浆料分散及传输、涂布、隧道加热、基膜收卷、保护膜放卷、辊压及电解质膜收卷等系统。涂布系统位于薄电解质膜的一侧，同时实现电解质膜两侧催化层的制备；涂布过程均在有基膜支撑的薄电解质膜上进行，有效避免电解质膜的发皱变形；保护膜回收及放卷系统，可有效保护催化层；本方法三套隧道加热系统实现催化层的干燥及两层薄电解质膜的热压结合。本发明专利技术实现了一次性涂布制备电解质膜两侧的催化层，减少了电解质膜的固定次数，避免了对电解质膜和催化层的破坏，利于实现膜电极的批量生产。

A mass production device and method for membrane electrode of fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池膜电极批量生产装置及方法
本专利技术涉及一种适合燃料电池膜电极批量化生产的方法及装置，属于膜电极批量生产装置及工艺

技术介绍
燃料电池是一种高效、环保的能量转换装置，在汽车运输、分布式发电等多个领域具有广泛的应用前景。膜电极作为燃料电池的核心部件，其性能和产量直接决定了燃料电池电堆及系统的性能和产量。目前，燃料电池技术已经迎来了商业化大规模生产的市场导入期，迫切需求一种可以满足批量化生产和制备膜电极的工艺技术和装置。燃料电池膜电极的制备方法通常有两种，GDE法和CCM法。GDE法是指分别在阳极和阴极气体扩散层上涂敷阳极和阴极催化层，然后将电解质膜置于阳极催化层和阴极催化层之间进行热压形成膜电极；CCM法是指首先将阳极催化剂和阴极催化剂分别涂敷于电解质膜的两侧，制备阳极和阴极催化层，然后将其置于两片气体扩散层之间热压形成膜电极。上述两种方法，目前比较普遍使用的是CCM法，该方法直接将催化剂涂敷于电解质膜以制备催化剂层，催化剂与电解质膜接触更好，有利于质子传导，该方法催化剂的利用率也比较高，一定程度上降低了Pt的用量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜电极批量生产的方法，其特征在于，分别同时制备含有阴极催化剂层的质子膜Ⅰ和含有阳极催化剂层的质子膜Ⅱ，然后将质子膜Ⅰ和质子膜Ⅱ加热压合形成CCM。/n

【技术特征摘要】
1.一种膜电极批量生产的方法，其特征在于，分别同时制备含有阴极催化剂层的质子膜Ⅰ和含有阳极催化剂层的质子膜Ⅱ，然后将质子膜Ⅰ和质子膜Ⅱ加热压合形成CCM。


2.一种膜电极批量生产的装置，其特征在于，所述装置，沿着电解质膜传送的方向依次包括两组第一系统和一组第二系统；所述第一系统沿着电解质膜传送的方向，依次设有保护膜回收系统(2)、电解质膜放卷系统(1)、隧道干燥系统(5)、基膜收卷系统(6)、保护膜放卷系统(7)，所述第一系统还包括涂布系统(4)和催化剂浆料分散及传输系统(3)；所述涂布系统(4)位于电解质膜放卷系统(1)和隧道加热系统Ⅰ(5)之间，所述催化剂浆料分散及传输系统(3)用于将催化剂浆料分散均匀并输送给涂布系统(4)；两组第一系统呈轴线对称，对称轴为两组保护膜放卷系统(7)的垂直中线；且两组保护膜放卷系统(7)相接触；所述第二系统沿着电解质膜传送的方向，依次设有隧道热压系统(8)、辊压系统(9)、电解质膜收卷系统(10)；所述电解质膜通过电解质膜传送系统(11)在各个系统之间传送。


3.一种使用权利要求2所述装置批量生产膜电极的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将阴极催化剂和阳极催化剂分别制备成催化剂浆料后输送至两套催化剂浆料分散及传输系统(3)中；
(2)将带有基膜和保护膜的电解质膜成卷的放置在电解质膜放卷系统(1)，将保护膜剥离并牵引至保护膜收卷系统(2)；在电解质膜传送系统的牵引下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪杰，邵志刚，郝金凯，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21