一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备及其工艺制造技术

技术编号:27884083 阅读:69 留言:0更新日期:2021-03-31 01:36
本发明专利技术公开一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备及工艺,本设备包括碳纸A面处理区和碳纸B面处理区,并通过翻转机构对碳纸的自动翻面,实现碳纸两面的连续化疏水处理,同时采用了喷淋的处理方式,具有疏水程度可控的优势,并且本设备中的疏水处理装置还包括滤液室,通过传送机构将完成喷淋的碳纸传送至滤液室,滤液室内传送带的倾斜设置,帮助碳纸表面多余的乳液直接自动流落通过条形滤孔收集于集料池内,再通过滤芯、抽料泵等机构再次存储于上料筒内,实现乳液的循环使用,实现对大批量碳纸不间断供料的连续喷淋处理,并节约了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备及其工艺
本专利技术涉及燃料电池领域,尤其涉及一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备及工艺。
技术介绍
质子交换膜燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置,具有系统体积小、能量密度高和清洁无污染、无需复杂的空气供给及增湿系统等优点,得到业界的重视。膜电极是其核心组件,膜电极由质子交换膜、催化剂层以及气体扩散层构成,气体扩散层是膜电极三合一组件的重要组成,是反应气体传输和生成水传递的重要通道。在膜电极的制备过程中,为了提高气体扩散层的水管理能力,通常把经过疏水处理的碳纸作为气体扩散层的基体,采用浸渍疏水剂溶液,如聚四氟乙烯(PTFE)溶液的方法来进行疏水处理,浸渍完后对碳纸进行干燥和烧结处理,使疏水剂在碳纸内形成网络,从而形成良好的排水性能。在现有技术中,专利CN201911263629.4,公开了一种双层碳纸式气体扩散层制备方法,其中疏水化处理的过程是:在质量分数为60%的PTFE水乳液中加入去离子水稀释,得到质量分数为20%的PTFE水乳液,将碳纸放入PTFE乳液中浸泡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备,包括传送机构(1),其特征在于:所述设备包括碳纸A面处理区和碳纸B面处理区,所述传送机构(1)贯穿碳纸A面处理区和碳纸B面处理区,用以实现碳纸整体传送;所述碳纸A面处理区和碳纸B面处理区内均设有沿传送机构(1)传送方向设置的多组疏水处理装置,所述疏水处理装置包括沿传送机构(1)传送方向依次设置的喷淋室、供碳纸上多余喷淋液滤下的滤液室以及供碳纸烘干的烘干室;所述碳纸A面处理区内沿传送机构(1)的出料端处设有与碳纸A面处理区内传送机构(1)连通的翻转机构(2),用以使碳纸翻转180°,所述碳纸B面处理区的传送机构(1)进料端处于翻转机构(2)的正下方。/...

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备,包括传送机构(1),其特征在于:所述设备包括碳纸A面处理区和碳纸B面处理区,所述传送机构(1)贯穿碳纸A面处理区和碳纸B面处理区,用以实现碳纸整体传送;所述碳纸A面处理区和碳纸B面处理区内均设有沿传送机构(1)传送方向设置的多组疏水处理装置,所述疏水处理装置包括沿传送机构(1)传送方向依次设置的喷淋室、供碳纸上多余喷淋液滤下的滤液室以及供碳纸烘干的烘干室;所述碳纸A面处理区内沿传送机构(1)的出料端处设有与碳纸A面处理区内传送机构(1)连通的翻转机构(2),用以使碳纸翻转180°,所述碳纸B面处理区的传送机构(1)进料端处于翻转机构(2)的正下方。


2.根据权利要求1所述的一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备,其特征在于:所述疏水处理装置设有三组,每组疏水处理装置内的喷淋室中均设有三根与传送机构(1)中传送带(1-1)宽度方向平行的喷淋管(3),所述喷淋管(3)内延其长度方向阵列设有多个喷淋口(3-1),每道喷淋管(3)上均设有对碳纸检测的传感器(3-2)。


3.根据权利要求2所述的一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备,其特征在于:所述疏水处理装置内位于喷淋室、滤液室的正下方均设有集料池,所述集料池内通过水管依次与滤芯、抽料泵连接后与上料筒连接,所述上料筒的出料口通过分支水管分别与多根喷淋管(3)连接,所述分支水管上均设有流量控制阀(4)。


4.根据权利要求1所述的一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备,其特征在于:所述翻转机构(2)包括与碳纸A面处理区内传送机构(1)末端连通的真空吸附板(2-1),所述真空吸附板(2-1)内安装有带动真空吸附板(2-1)旋转的转轴(2-2),所述转轴(2-2)的两端分别滑移贯穿设置在两块连接板(2-3)的轨道槽(2-3-1)内;所述翻转机构(2)还包括驱动转轴(2-2)做沿连接板(2-3)轨道槽(2-3-1)方向直线滑移升降运动的气缸(2-4);所述转轴(2-2)的两端位于真空吸附板(2-1)与连接板(2-3)之间均固定设有限位挡块(2-5),所述转轴(2-2)位于限位挡块(2-5)的旋转中心位置处,所述限位挡块(2-5)的两侧分别设有燕尾槽一(2-5-1)和燕尾槽二(2-5-2),所述连接板(2-3)上均固定设有与燕尾槽一(2-5-1)的斜面段(2-6)相切抵触的固定轴一(2-3-3),所述连接板(2-3)上位于固定轴一(2-3-3)的正上方均设有U形让位槽(2-3-5),所述连接板(2-3)上均设有处于连接板(2-3)轨道槽(2-3-1)内并可以嵌置入U形让位槽(2-3-5)的滑动轴(2-5-3),所述连接板(2-3)上位于U形让位槽(2-3-5)的正上方固定设有与燕尾槽...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝金凯张洪杰邵志刚
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

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