[實用新型]一種碳紙疏水處理設備

有效

• 申請號: 201721011604.1
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN207021339U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 鄭麗萍;謝義淳;阮則森;林玉祥;盧友文
• 申請（專利權）人: 福建亞南電機有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙)35214
• 代理人: 林志崢

技術領域

本實用新型涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種碳紙疏水處理設備。

背景技術

燃料電池是一種將化學能通過化學反應直接轉化成電能的裝置，具有能量轉換效率高(可達40％～60％)、模塊化結構緊湊、低噪音、環境友好、可靠性高故障率低等特點，在基站電源、中小型電站和區域性分散電站、固定式備用電源、可移動便攜式電源及各種電動車等方面，具有廣闊的應用前景。質子交換膜燃料電池作為燃料電池中的一種，因其低操作溫度、低溫啟動迅速等優勢而備注關注，在國內外已經被認可為今后動力技術發展的主要方向，歐洲和日本的各大汽車公司紛紛投入巨資進行質子交換膜燃料電池汽車的研發和實驗，各國政府也在政策法規上給予了極大的支持。雖然全球范圍內質子交換膜燃料電池的發展如火如荼，但由于性能和成本兩方面的限制，目前還未真正的實現大規模商業化。

膜電極是質子交換膜燃料電池的核心部件，由陽極氣體擴散層、陽極催化層、質子交換膜、陰極催化層和陰極氣體擴散層組成。膜電極是電化學反應發生的場所，反應時，在陽極燃料通過陽極催化層，在催化劑作用下被氧化；在陰極作為陰極反應物的氧氣或空氣通過陰極氣體擴散層進入陰極催化層，被陰極催化劑還原生成產物水，生成的水通過氣體擴散層隨反應尾氣排出。如果不處理好水管理的問題，那么在高電流密度下生成的水就無法及時排出，造成電極水淹，會嚴重阻礙反應氣體的進入以及氣體與催化劑的接觸，使得氣體密度減小，有效催化面積減小，電流密度急劇下降，因此必須要處理好水管理的問題。

為了提高氣體擴散層的水管理能力，就需要對氣體擴散層材料(碳紙)進行疏水處理。一般采用浸漬疏水劑溶液如聚四氟乙烯(PTFE)溶液的方法來進行疏水處理，浸漬完后對碳紙進行干燥和燒結處理，使疏水劑在碳紙內形成網絡，從而形成良好的排水性能。但由于碳紙既脆又薄，常規的夾持浸泡方法很容易將碳紙弄碎，且在浸泡后PTFE附著在碳紙上的均勻一致性難以保證。

中國專利ZL200620137261.9公開了一種用于氣體擴散層材料進行疏水處理的設備，該專利設備可以在氣體擴散層材料浸漬后、干燥前對氣體擴散層材料進行兩面輥吸處理，利用由多個輥筒帶動的吸液片將氣體擴散層材料表面的疏水劑吸去，從而在下一次浸漬氣體擴散層材料時，可以使疏水劑容易地進入氣體擴散層材料內部而不在氣體擴散層材料表面積聚，從而有利于氣體擴散層形成更好的開孔結構。但該設備只能進行輥吸功能，不能進行浸泡、輥吸連續處理，而且反面輥吸處理起不到實質作用，增加了設備的復雜性和生產成本。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種碳紙疏水處理設備，不僅結構簡單，而且能夠實現對碳紙進行浸泡和輥吸的連續處理。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種碳紙疏水處理設備，包括水平方向依次設置的第一伸縮機構、浸漬裝置和輥吸裝置，所述浸漬裝置包括盛液盆、第一支架、第一輥筒、網狀的工裝板和升降機構，所述升降機構連接于第一支架，所述第一輥筒的轉動軸固定于第一支架上，所述工裝板可活動的擱置于所述第一輥筒上，所述盛液盆設置于所述第一支架的下方；所述輥吸裝置包括第二支架、第二輥筒、擠壓輥和吸液片，所述第二輥筒的轉動軸固定于第二支架上，所述吸液片繞設于所述擠壓輥外，所述擠壓輥設置于第二輥筒的上方，且第二輥筒與擠壓輥之間的間距小于或等于工裝板加碳紙的厚度。

進一步的，還包括第二伸縮機構，所述第二伸縮機構與所述第一伸縮機構相對設置，所述浸漬裝置和輥吸裝置設置于第一伸縮機構和第二伸縮機構之間。

進一步的，所述第一輥筒和第二輥筒的數目均為多個；所述擠壓輥設置于其中一個第二輥筒的上方。

進一步的，所述輥吸裝置還包括第三支架和兩個第三輥筒，兩個第三輥筒和所述擠壓輥呈三角狀固定于所述第三支架上；所述吸液片繞設于兩個第三輥筒和擠壓輥外。

進一步的，所述輥吸裝置還包括高度調節裝置，所述擠壓輥通過所述高度調節裝置固定于所述第三支架上。

進一步的，所述第三支架包括沿高度方向設置的滑槽，所述擠壓輥通過鎖緊件固定于所述滑槽。

進一步的，所述輥吸裝置還包括驅動裝置，所述擠壓輥的轉動軸由所述驅動裝置驅動。

進一步的，所述吸液片為柔性的吸水紙、吸水海綿或吸水碳纖維布。

進一步的，所述第一伸縮機構和升降機構均為氣缸。

進一步的，所述工裝板為表面光滑的環氧樹脂板。