[發明專利]一種健康環保無毒害殘留膜電極生產設備及其生產工藝

在審

• 申請號: 202011625357.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112701338A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 唐文海;趙耀陽
• 申請（專利權）人: 上谷氫科（深圳）科技有限公司
• 主分類號: H01M8/1006
• 分類號: H01M8/1006
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 徐佳慧

本發明屬于復合材料技術領域，具體為一種健康環保無毒害殘留膜電極生產設備及其生產工藝，包括底部支板、納米氣泡富氫水設備和反應容器，所述納米氣泡富氫水設備安裝在底部支板的上表面右側，所述納米氣泡富氫水設備的左上側輸出端連接輸出管，所述反應容器通過支桿連接在反應容器的左側壁上，所述反應容器的內壁上設置有電加熱組件。本方案綜合化學液相沉積法和浸漬還原法優點弊端，發明了微納米氣泡富氫水作為還原劑，Nacl溶液水煮質子交換膜，運用液相化學沉積法得到沉積層更為致密，貴金屬顆粒可以達到納米級別，比表面性能更為優越，催化性能更好的無公害、無殘留、健康環保的家用吸氫機、醫用氫氧呼吸機膜電極。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，具體為一種健康環保無毒害殘留膜電極生產設備及其生產工藝。

背景技術

傳統MEA制備方法根據CL支撐體的不同可以分為兩類：一類是CCS法，是將催化劑活性組分直接涂覆在GDL上，分別制備出涂布了催化層的陰極GDL和陽極GDL，然后用熱壓法將兩個GDL壓制在PEM兩側得到MEA；另一類是CCM法，是將催化劑活性組分涂覆在PEM兩側，再將陰極和陽極GDL分別貼在兩側的CLs上經熱壓得到MEA。CCS法制備MEA的優點在于制備工藝相對簡單成熟，制備過程利于氣孔形成，PEM也不會因“膜吸水”而變形。缺點是制備過程中催化劑容易滲透進GDL中，造成催化劑浪費和較低的催化劑利用率。另外，CL和PEM之間的結合力也通常較差，界面阻力大。與CCS法相比，CCM法能夠有效提高催化劑利用率、大幅度降低膜與CL之間的質子傳遞阻力，成為當前MEA制備的主流技術。

無論是使用CCS法還是CCM法制備MEA，制備過程中都需要將催化劑活性組分負載到支撐體上，使用使用粘結劑、有機化學溶劑，這樣不夠環保。

發明內容

本發明的目的在于提供一種健康環保無毒害殘留膜電極生產設備及其生產工藝，以解決上述背景技術中提出的無論是使用CCS法還是CCM法制備MEA，制備過程中都需要將催化劑活性組分負載到支撐體上，使用使用粘結劑、有機化學溶劑，這樣不夠環保的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種健康環保無毒害殘留膜電極生產設備，包括底部支板、納米氣泡富氫水設備和反應容器，所述納米氣泡富氫水設備安裝在底部支板的上表面右側，所述納米氣泡富氫水設備的左上側輸出端連接輸出管，所述反應容器通過支桿連接在反應容器的左側壁上，所述反應容器的內壁上設置有電加熱組件，所述輸出管延伸至反應容器的內部，所述反應容器呈中空管狀反應容器，所述反應容器的外壁下側邊緣處設置有上連接壓板，所述上連接壓板的下側設置有下連接壓板，所述上連接壓板、下連接壓板之間夾持有彈性夾持圈。

優選的，所述底部支板的上表面左側設置有收集槽，所述收集槽位于反應容器的正下側。

優選的，所述上連接壓板的下表面邊緣處設置有環形凸條，所述下連接壓板的上表面邊緣處開設有與環形凸條位置對應且相適配的環形凹槽。

一種健康環保無毒害殘留膜電極生產設備的生產工藝，該健康環保無毒害殘留膜電極生產設備的生產工藝的具體步驟如下：

S1：將Nafion膜夾持在上連接壓板、下連接壓板之間，且使得Nafion膜的邊緣處夾持在環形凸條、環形凹槽之間，將彈性夾持圈卡在上連接壓板、下連接壓板的外壁上，使得Nafion膜的與上連接壓板、下連接壓板之間連接緊固；

S2：向反應容器內加入15-55％Nacl溶液，恒溫65度，通過電加熱組件對Nacl溶液煮60分鐘；

S3：配置3mol每升貴金屬催化劑溶液，將貴金屬催化劑溶液加入Nacl溶液中貴金屬離子與Na+離子置換；

S4：通過納米氣泡富氫水設備制取納米氣泡富氫水，納米氣泡富氫水作為還原劑，納米氣泡富氫水通過輸出管輸入至反應容器內，把貴金屬離子還原為貴金屬單質沉積在質子交換膜表面。