[發(fā)明專利]一種質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)o雜質(zhì)勻漿工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110733979.3
• 申請(qǐng)日: 2021-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN113488669B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 明平文;李冰;劉鵬程;楊代軍;張存滿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/92
• 分類號(hào): H01M4/92
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 許耀

1.一種質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)o雜質(zhì)勻漿工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將催化劑與去離子水在行星式攪拌器中進(jìn)行預(yù)混合，得到預(yù)混合溶液；

S2：向預(yù)混合溶液中加入離聚物溶液，快速攪拌，得到初步分散溶液；

S3：向初步分散溶液中加入溶劑，調(diào)節(jié)攪拌器參數(shù)，快速分散，得到分散溶液；

S4：測(cè)量分散溶液的粘度，若粘度過高，則添加溶劑進(jìn)行攪拌調(diào)節(jié)粘度至剪切速率25s^-1時(shí)為100～2000mPa·s；

S5：調(diào)粘后，漿料中加入增韌劑，快速攪拌；

S6：攪拌后檢測(cè)漿料粘度，若粘度過高，則添加溶劑進(jìn)行調(diào)粘至剪切速率25s^-1時(shí)為100～2000mPa·s；

S7：調(diào)粘后，將行星式攪拌器內(nèi)氣壓調(diào)節(jié)至負(fù)壓，慢速攪拌，進(jìn)行脫泡處理；

S8：脫泡完成后，行星式攪拌器內(nèi)保持負(fù)壓、慢攪狀態(tài)保存漿料，即完成；

步驟S3中，所述的溶劑包括甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇和叔丁醇中至少一種；快速分散過程中，引入行星式攪拌器進(jìn)行分散。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)o雜質(zhì)勻漿工藝，其特征在于，步驟S1中，包括以下條件中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)：

(i)所述的催化劑種類包括Pt/C、PtCo/C、PtNi/C和PtPd/C中的至少一種，Pt含量為10～60wt％；

(ii)催化劑與去離子水的比例為0.1～30％；

(iii)行星式攪拌器轉(zhuǎn)速為100～1000rpm，自轉(zhuǎn)/公轉(zhuǎn)比為0.1～0.9，時(shí)間為5～200min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)o雜質(zhì)勻漿工藝，其特征在于，步驟S2中，包括以下條件中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)：

(i)所述的離聚物溶液為5～30wt％的全氟磺酸溶液；

(ii)離聚物溶液與去離子水的添加質(zhì)量比為10～200％；

(iii)行星式攪拌器轉(zhuǎn)速為500～3000rpm，自轉(zhuǎn)/公轉(zhuǎn)比為0.1～0.9，時(shí)間為5～300min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)o雜質(zhì)勻漿工藝，其特征在于，步驟S3中，行星式攪拌器轉(zhuǎn)速為500～5000rpm，自轉(zhuǎn)/公轉(zhuǎn)比為0.1～0.9，時(shí)間為5～500min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)o雜質(zhì)勻漿工藝，其特征在于，步驟S4和步驟S6中，各自獨(dú)立地包括以下條件中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)：

(i)取部分分散溶液，采用粘度測(cè)量設(shè)備測(cè)量粘度，所述的粘度測(cè)量設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)和流變儀中至少一種；

(ii)所述的溶劑包括甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇和叔丁醇中至少一種，添加溶劑質(zhì)量與漿料質(zhì)量比為0.01～5％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)o雜質(zhì)勻漿工藝，其特征在于，步驟S5中，包括以下條件中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)：

(i)所述的增韌劑包括N-甲基吡咯烷酮、羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、聚乙二醇和聚乙烯醇中的至少一種，添加質(zhì)量為漿料質(zhì)量的0.01～5％；

(ii)攪拌器轉(zhuǎn)速為500～3000rpm，自轉(zhuǎn)/公轉(zhuǎn)比為0.1～0.9，攪拌時(shí)間為5～300min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)o雜質(zhì)勻漿工藝，其特征在于，步驟S7中，包括以下條件中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)：

(i)行星式攪拌器內(nèi)負(fù)壓范圍為-0.07～-0.1MPa；

(ii)慢速攪拌的轉(zhuǎn)速為100-1000rpm，自轉(zhuǎn)/公轉(zhuǎn)比為0.1～0.9，時(shí)間為100～300min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)o雜質(zhì)勻漿工藝，其特征在于，步驟S8中，包括以下條件中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)：

(i)行星式攪拌器內(nèi)負(fù)壓范圍為-0.02～-0.05MPa；

(ii)攪拌器轉(zhuǎn)速為100-1000rpm，自轉(zhuǎn)/公轉(zhuǎn)比為0.1～0.9。