[發明專利]一種CCM的生產方法

有效

• 申請號: 202010267764.2
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN111342093B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 朱小兵;潘牧;宛朝輝;艾勇誠;閆霜;劉素芬
• 申請（專利權）人: 武漢理工氫電科技有限公司
• 主分類號: H01M8/1004
• 分類號: H01M8/1004;H01M4/88
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 付興奇

本申請提供一種CCM的生產方法，屬于膜電極生產技術領域。生產方法包括：將多個分離的第一催化劑片間隔地轉移在輸送中的第一支撐膜上，并將輸送中的第一支撐膜上的第一催化劑片轉印至輸送中的質子交換膜的第一表面。檢測第一支撐膜上的相鄰的兩個第一催化劑片的位置信息，根據位置信息計算出相鄰的兩個第一催化劑片之間的實時距離，當實時距離與預設距離的差值位于預設范圍之外時，調節第一支撐膜和質子交換膜的相對速度，使實時距離與預設距離的差值位于預設范圍之內。此生產方法能夠調節最終轉印到質子交換膜上的同一表面的相鄰兩個催化劑片之間的距離，從而可以使CCM的生產更加精確。

技術領域

本申請涉及膜電極生產技術領域，具體而言，涉及一種CCM的生產方法。

背景技術

CCM型膜電極的制備方法包括轉印法和直接噴涂法，其中轉印法是將漿料噴涂/印刷到其他介質上，然后轉印到質子交換膜上形成催化層。其中，轉印前的催化膜的結構示意圖如圖1所示，是在催化保護膜1上設置多個間隔的催化劑片層2。

目前轉印法制備3-CCM膜電極的工藝主要是將陰陽極催化涂層分別間歇涂覆在基底介質上，然后轉印到質子膜上，在將陰陽極催化涂層檢測涂覆在基底介質上以后，如果相鄰的兩個催化涂層的間隔距離不均勻，則在轉印以后，會造成質子交換膜上的相鄰兩個催化劑涂層的間隔距離不一致。

發明內容

本申請的目的在于提供一種CCM的生產方法，能夠調節質子交換膜上相鄰的兩個催化劑片之間的距離，以使質子交換膜的同一表面上的相鄰的兩個催化劑片之間的距離保持在一個合適的范圍。

本申請實施例提供一種CCM的生產方法，包括：將多個分離的第一催化劑片間隔地轉移在輸送中的第一支撐膜上，并將輸送中的第一支撐膜上的第一催化劑片轉印至輸送中的質子交換膜的第一表面。檢測第一支撐膜上的相鄰的兩個第一催化劑片的位置信息，根據位置信息計算出相鄰的兩個第一催化劑片之間的實時距離，當實時距離與預設距離的差值位于預設范圍之外時，調節第一支撐膜和質子交換膜的相對速度，使實時距離與預設距離的差值位于預設范圍之內。

檢測第一支撐膜上的相鄰的兩個第一催化劑片之間的實時距離，可以對第一支撐膜上的相鄰的兩個第一催化劑片之間的實時距離進行實時監控，以便調節轉印至質子交換膜上的相鄰的催化劑片之間的距離，使其在一個合適的范圍之內，得到的CCM中的催化劑片之間的間距在一個合適的范圍之內，得到的CCM的精確度更高，有利于工業化生產。

在一種可能的實施方式中，調節第一支撐膜和質子交換膜的相對速度的步驟包括：調節第一支撐膜的輸送速度，使輸送中的第一支撐膜上的相鄰的兩個第一催化劑片之間的實時距離與預設距離的差值位于預設范圍之內。

由于兩個第一催化劑片間隔設置在輸送的第一支撐膜上，如果多個第一催化劑片轉移在第一支撐膜上的間隔時間一致，調節第一支撐膜的輸送速度，由于間隔時間一致，輸送速度發生變化，則S＝V×T，則相鄰兩個第一催化劑片之間間隔的距離會發生變化，從而可以調節相鄰兩個第一催化劑片之間的實時距離。

在一種可能的實施方式中，生產方法還包括：調節第一支撐膜的速度的同時調節質子交換膜的輸送速度與第一支撐膜的輸送速度一致。

當第一支撐膜的輸送速度發生變化的時候，調節了第一支撐膜上的相鄰兩個第一催化劑片之間的實時距離，且質子交換膜的輸送速度也同步發生變化，則將第一支撐膜上的第一催化劑片轉印至質子交換膜的第一表面上以后，則轉印后的質子交換膜上的相鄰兩個第一催化劑片之間的實時距離與第一支撐膜上調節以后的相鄰兩個第一催化劑片之間的實時距離一致，且轉印效果更好。

在一種可能的實施方式中，將分離的第一催化劑片間隔地轉移在輸送中的第一支撐膜上之前，生產方法還包括：將連續的第一催化劑膜切割成多個分離的第一催化劑片。

以得到多個分離的第一催化劑片，并將其轉移至輸送中的第一支撐膜上。