电极用催化剂的制造系统和制造方法技术方案

本发明专利技术提供一种电极用催化剂的制造系统和电极用催化剂的制造方法。所述制造系统和制造方法能够省去由操作者转移电极用催化剂前体的操作，且能够缩短电极用催化剂前体的干燥时间。电极用催化剂的制造系统(10)具有电极用催化剂前体制造装置(12)、清洗装置(13)和干燥装置(14)。所述干燥装置(14)为包含实行将电极用催化剂前体导入到容器主体(202)的导入工序(S31)、在加热容器主体(202)的同时进行减压，且通过由搅拌叶片(204)搅拌混合电极用催化剂前体而使其干燥的干燥工序(S32)、在冷却容器主体(202)的同时进行减压，且通过所述搅拌叶片搅拌混合所述电极用催化剂前体而进行冷却的冷却工序(S33)、将空气供给到容器主体(202)，对电极催化剂前体进行缓慢氧化处理的缓慢氧化工序(S34)和将容器主体(202)内的电极用催化剂前体取出的取出工序(S35)的单元的结构。结构。结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极用催化剂的制造系统和制造方法


[0001]本专利技术涉及电极用催化剂的制造系统和制造方法。

技术介绍

[0002]所谓的固体高分子型燃料电池(Polymer Electrolyte Fuel Cell：以下根据需要称之为“PEFC”)，其运行温度为从室温至80℃左右。另外，由于PEFC能够在构成燃料电池主体的部件上采用廉价的广泛应用的塑料等，其可实现轻量化。进一步，PEFC能够固体高分子电解质膜的薄膜化，进而能够缩小电阻，因而能够比较容易地减少发电损耗。这样的PEFC由于具有许多优点，进而能够应用于燃料电池汽车和家庭用热电联产(cogeneration)系统等领域。
[0003]作为用于PEFC的电极用催化剂，已知例如，将作为电极用催化剂成分的铂(Pt)或铂(Pt)合金担载在作为载体的碳上的电极用催化剂。在将这样的电极用催化剂作为燃料用电池的电极用催化剂进行使用的情况下，如果在电极用催化剂中由来自其原料的杂质或由其制造设备混入的杂质的含量多，则不能得到充分的催化活性和/或导致催化剂层发生腐蚀，燃料电池的寿命缩短。因此，优选为将电极用催化剂的杂质的含量控制在低水平。在此，作为杂质，可列举出属于卤素的化学种(离子或离子盐等)、有机物(有机酸、有机酸盐、有机酸的缩合物)等。
[0004]因此，在进行作为电极用催化剂的原料的电极用催化剂前体的制造之后，有时进行去除氯的工序。在这种情况下，进行在洗涤工序后的干燥电极用催化剂前体的工序。例如，在专利文献1和专利文献2中记载了可以使用棚式干燥机、旋转干燥机、气流干燥机、喷雾干燥机、搅拌干燥机和冷冻干燥机等的有关清洗后的干燥方法。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2013
‑
158674号公报
[0008]专利文献2：日本特开2014
‑
42910号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的问题
[0010]例如，在使用干燥柜对电极用催化剂前体进行干燥的情况下，为了有效地进行干燥，有时进行将湿的电极用催化剂前体的块细破碎后放入干燥柜中进行干燥，且在干燥后将干燥了的电极用催化剂前体的块进行细粉碎的工序。在该以往的电极用催化剂前体的干燥方法中，需要破碎清洗后的湿电极用催化剂前体的专用的破碎机和将干燥后的电极用催化剂前体进行粉碎的锤式破碎机，由此有必要实行将电极用催化剂前体从破碎机向干燥机、再从干燥机向锤式破碎机转移的操作。但是，构成电极用催化剂前体的铂具有高活性，如果急剧地与空气中的氧进行接触，则有燃烧的危险，因此要求慎重地进行该操作。另外，在用干燥柜干燥电极用催化剂前体的方法中，由于是静置电极用催化剂前体并通过辐射传
热进行干燥电极用催化剂前体的方式，所以存在着干燥速度慢、耗费时间长的问题。在专利文献1及专利文献2中，虽然记载了燃料电池用催化剂的干燥能够由搅拌干燥机来实行，但没有记载搅拌干燥机的具体构成、运转条件。
[0011]鉴于上述情况，本专利技术提供一种电极用催化剂的制造系统和制造方法。其通过省去由操作者用于转移电极用催化剂前体的操作，且缩短电极用催化剂前体的干燥时间，从而能够大幅地减少用于制造电极用催化剂的人工和时间。
[0012]用于解决问题的方案
[0013]为了解决上述所存在的问题，本专利技术提供一种电极用催化剂的制造系统，其用于制造电极用催化剂，所述制造系统包含：
[0014]电极用催化剂前体制造装置，其用于制造为电极用催化剂的原料的电极用催化剂前体；
[0015]清洗装置，其清洗所述电极用催化剂前体；以及
[0016]干燥装置，其通过具备具有螺旋带状旋转翼的搅拌叶片的搅拌处理装置对通过所述清洗装置所清洗了的所述电极用催化剂前体进行干燥，
[0017]所述干燥装置包含实行下述工序的各单元：
[0018]导入工序，其将所述电极用催化剂前体导入到所述搅拌处理装置的容器主体；
[0019]干燥工序，其在加热所述容器主体的同时并进行减压，且通过由所述搅拌叶片搅拌混合所述容器主体内的所述电极用催化剂前体，从而使所述电极用催化剂前体干燥；
[0020]冷却工序，其在冷却所述容器主体的同时并进行减压，且通过由所述搅拌叶片搅拌混合所述容器主体内的所述电极用催化剂前体，从而使所述电极用催化剂前体冷却；
[0021]缓慢氧化工序，其将空气供给到所述容器主体内，从而对所述电极用催化剂前体进行缓慢氧化处理；以及
[0022]取出工序，其将所述容器主体内的所述电极用催化剂前体取出。
[0023]所述电极用催化剂的制造系统可为，所述搅拌叶片具有：
[0024]通过由驱动装置进行旋转而使该搅拌叶片旋转的旋转主轴；
[0025]在所述容器主体内搅拌混合所述电极用催化剂前体的所述螺旋带状旋转翼；以及
[0026]与所述旋转主轴和所述螺旋带状旋转翼连接的旋转翼支柱，其中
[0027]所述旋转主轴和所述旋转翼支柱被形成为中空的管状，
[0028]所述旋转翼支柱在前端部的下侧设有气体喷出孔，
[0029]所述旋转主轴与气体的流道连接。
[0030]另外，本专利技术提供一种电极用催化剂的制造方法，其用于制造电极用催化剂，所述制造方法包含：
[0031]电极用催化剂前体制造步骤，其用于制造为电极用催化剂的原料的电极用催化剂前体；
[0032]清洗步骤，其清洗所述电极用催化剂前体；以及
[0033]干燥步骤，其通过具备具有螺旋带状旋转翼的搅拌叶片的搅拌处理装置对在所述清洗步骤中所清洗了的清洗后的所述电极用催化剂前体进行干燥，
[0034]所述干燥步骤包含：
[0035]干燥工序，其在加热容器主体的同时并进行减压，且通过由所述搅拌叶片搅拌混
合所述容器主体内的所述电极用催化剂前体，从而使所述电极用催化剂前体干燥；
[0036]冷却工序，其在冷却所述容器主体的同时并进行减压，且通过由所述搅拌叶片搅拌混合所述容器主体内的所述电极用催化剂前体，从而使所述电极用催化剂前体冷却；以及
[0037]缓慢氧化工序，其将空气供给到所述容器主体内，从而对所述电极用催化剂前体进行缓慢氧化处理。
[0038]在所述电极用催化剂的制造方法中，其可进一步包含将所述容器主体内的所述电极用催化剂前体取出的取出工序，其中
[0039]所述取出工序可包含刮除工序，其从被设在支撑所述螺旋带状旋转翼的旋转翼支柱的前端的气体喷出孔向下喷出气体。
[0040]在所述电极用催化剂的制造方法中，其可进一步包含：
[0041]第1分析工序，其对经过所述干燥步骤所得到的所述电极用催化剂前体实施物性分析；
[0042]再浆化步骤，其将经过所述干燥步骤所得到的所述电极用催化剂前体与离子交换水进行混合，再次制备料浆；以及
[0043]催化剂滤饼制备步骤，其对经过所述再浆化步骤所得到的所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电极用催化剂的制造系统，其用于制造电极用催化剂，所述制造系统包含：电极用催化剂前体制造装置，其用于制造为电极用催化剂的原料的电极用催化剂前体；清洗装置，其清洗所述电极用催化剂前体；以及干燥装置，其通过具备具有螺旋带状旋转翼的搅拌叶片的搅拌处理装置对通过所述清洗装置所清洗了的所述电极用催化剂前体进行干燥，所述干燥装置包含实行下述工序的各单元：导入工序，其将所述电极用催化剂前体导入到所述搅拌处理装置的容器主体；干燥工序，其在加热所述容器主体的同时并进行减压，且通过由所述搅拌叶片搅拌混合所述容器主体内的所述电极用催化剂前体，从而使所述电极用催化剂前体干燥；冷却工序，其在冷却所述容器主体的同时并进行减压，且通过由所述搅拌叶片搅拌混合所述容器主体内的所述电极用催化剂前体，从而使所述电极用催化剂前体冷却；缓慢氧化工序，其将空气供给到所述容器主体内，从而对所述电极用催化剂前体进行缓慢氧化处理；以及取出工序，其将所述容器主体内的所述电极用催化剂前体取出。2.根据权利要求1所述的电极用催化剂的制造系统，其中，所述搅拌叶片具有：通过由驱动装置进行旋转而使该搅拌叶片旋转的旋转主轴；在所述容器主体内搅拌混合所述电极用催化剂前体的所述螺旋带状旋转翼；以及与所述旋转主轴和所述螺旋带状旋转翼连接的旋转翼支柱，其中所述旋转主轴和所述旋转翼支柱被形成为中空的管状，所述旋转翼支柱在前端部的下侧设有气体喷出孔，所述旋转主轴与气体的流道连接。3.一种电极用催化剂的制造方法，其用于制造电极用催化剂，所述制造方法包含：电极用催化剂前体制造步骤，其用于制造为电极用催化剂的原料的电极用催化剂前体；清洗步骤，其清洗所述电极用催化剂前体；以及干燥步骤，其通过具备具有螺旋带状旋转翼的搅拌叶片的搅拌处理装置对在所述清洗步骤中所清洗了的清洗后的所述电极用催化剂前体进行干燥，所述干燥步...

【专利技术属性】
技术研发人员：西别当诚，关安宏，竹野谷明伸，永森圣崇，五十岚宽，椎名博纪，田村美绘，
申请(专利权)人：恩亿凯嘉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：