[發明專利]一種直接甲醇燃料電池膜電極催化劑涂覆設備及涂覆工藝

有效

• 申請號: 201910209374.7
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN109817996B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 王慧
• 申請（專利權）人: 蘇州鈞峰新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88
• 代理公司: 北京和聯順知識產權代理有限公司 11621
• 代理人: 段紅玉

本發明提供一種直接甲醇燃料電池膜電極催化劑涂覆設備及涂覆工藝，涉及涂覆技術領域，包括下工作臺和上工作臺，所述下工作臺的左右兩側分別設有第一支桿和第二支桿，所述第一支桿和上工作臺的左端通過轉軸轉動連接，所述上工作臺上設有桁架，所述桁架上設有第一氣缸，所述第一氣缸的右端與刮板固定連接，所述桁架的右端設有絲網印版，所述絲網印版的底部設有壓力感應器，所述上工作臺內設有控制器和空腔，所述空腔的下方設有第二氣缸，所述第二氣缸的上端設有支撐板，所述支撐板上放置有承印板，本發明涂覆設備自動化程度較高，操作方便，涂覆均勻程度高，適合工業化應用。

技術領域

本發明涉及涂覆技術領域，具體涉及一種直接甲醇燃料電池膜電極催化劑涂覆設備及涂覆工藝。

背景技術

直接甲醇燃料電池是指直接使用甲醇為陽極活性物質的燃料電池，是質子交換膜燃料電池的一種，只是燃料不是氫而是甲醇而已。

直接甲醇燃料電池以其潛在的高效率、設計簡單、內部燃料直接轉換、加燃料方便等諸多優點吸引了各國燃料電池研究人員對其進行多方面的研究，與其他燃料電池相比，盡管DMFC的優勢明顯，但其發展卻比其他燃料電池緩慢，主要原因有如下四個方面：

一是尋求高效的催化劑，提高DMFC的效率。由于甲醇的電化學活性比氫至少低3個數量級，因而直接甲醇燃料電池需要解決的關鍵技術之一是尋求高效的甲醇陽極電催化氧化的電催化劑，提高甲醇陽極氧化的速度，減少陽極的極化損失，使交換電流密度至少應大于 10^-5A·cm^-2。

二是阻止甲醇及中間產物(如CO等)使催化劑中毒。由于甲醇在陽極氧化過程中所生成的中間產物(類似CO的中間產物)會使鉑中毒，故直接甲醇燃料電池大都使用具有一定抗CO中毒性能的鉑-釕催化劑。為了提高甲醇陽極氧化的速度，開發中的有鉑-釘或其他貴金屬與過渡金屬等所構成的多元電催化劑，新的催化劑應使電池運行千小時的電壓降少于10mV。

三是防止甲醇從陽極向陰極轉移。直接甲醇燃料電池陽極的甲醇可通過離子交換膜向陰極滲透，在氫氧質子交換膜燃料電池中廣泛采用的Nation膜具有較高的甲醇滲透率。甲醇通過離子交換膜向陰極的滲透，不但會降低甲醇的利用率，還會造成氧電極極化的大幅度增加，降低直接甲醇燃料電池的性能。因此，開發能夠大幅度降低甲醇滲透率的質子交換膜是十分迫切。

四是尋找對甲醇呈惰性的陰極氧還原催化劑，減少滲透到陰極的甲醇造成氧電機的極化。

其中，直接甲醇燃料電池膜電極催化劑的涂覆也是目前研究的熱點和難點，目前一般是采用手動涂覆，雖然方便快捷，但是無法滿足大規模的涂覆需求，不適合大規模的工藝化生產需求，當然也有自動化的涂覆設備，但是由于膜電極催化劑對于涂覆的均勻程度要求極高，目前的涂覆設備減震性能較差，很容易對膜電極催化劑涂覆造成干擾。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種直接甲醇燃料電池膜電極催化劑涂覆設備及涂覆工藝。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種直接甲醇燃料電池膜電極催化劑涂覆設備，包括下工作臺和上工作臺，所述下工作臺的左右兩側分別設有第一支桿和第二支桿，所述第一支桿和上工作臺的左端通過轉軸轉動連接，所述上工作臺上設有桁架，所述桁架上設有第一氣缸，所述第一氣缸的右端與刮板固定連接，所述桁架的右端設有絲網印版，所述絲網印版的底部設有壓力感應器，所述上工作臺內設有控制器和空腔，所述空腔的下方設有第二氣缸，所述第二氣缸的上端設有支撐板，所述支撐板上放置有承印板，所述空腔右側設有供承印板進出的通道，所述第二支桿對上工作臺的右端起到支撐作用，所述第二支桿上設有下桿體和上桿體，所述下桿體和上桿體之間通過轉動軸承轉動連接，所述上桿體的頂端與第三氣缸固定連接，所述第三氣缸的左端與熱風機固定連接，所述第一氣缸和第三氣缸上均設有往復式控制器；