[发明专利]一种直接甲醇燃料电池膜电极催化剂涂覆设备及涂覆工艺

说明书

本发明提供一种直接甲醇燃料电池膜电极催化剂涂覆设备及涂覆工艺，涉及涂覆技术领域，包括下工作台和上工作台，所述下工作台的左右两侧分别设有第一支杆和第二支杆，所述第一支杆和上工作台的左端通过转轴转动连接，所述上工作台上设有桁架，所述桁架上设有第一气缸，所述第一气缸的右端与刮板固定连接，所述桁架的右端设有丝网印版，所述丝网印版的底部设有压力感应器，所述上工作台内设有控制器和空腔，所述空腔的下方设有第二气缸，所述第二气缸的上端设有支撑板，所述支撑板上放置有承印板，本发明涂覆设备自动化程度较高，操作方便，涂覆均匀程度高，适合工业化应用。

技术领域

本发明涉及涂覆技术领域，具体涉及一种直接甲醇燃料电池膜电极催化剂涂覆设备及涂覆工艺。

背景技术

直接甲醇燃料电池是指直接使用甲醇为阳极活性物质的燃料电池，是质子交换膜燃料电池的一种，只是燃料不是氢而是甲醇而已。

直接甲醇燃料电池以其潜在的高效率、设计简单、内部燃料直接转换、加燃料方便等诸多优点吸引了各国燃料电池研究人员对其进行多方面的研究，与其他燃料电池相比，尽管DMFC的优势明显，但其发展却比其他燃料电池缓慢，主要原因有如下四个方面：

一是寻求高效的催化剂，提高DMFC的效率。由于甲醇的电化学活性比氢至少低3个数量级，因而直接甲醇燃料电池需要解决的关键技术之一是寻求高效的甲醇阳极电催化氧化的电催化剂，提高甲醇阳极氧化的速度，减少阳极的极化损失，使交换电流密度至少应大于 10^-5A·cm^-2。

二是阻止甲醇及中间产物(如CO等)使催化剂中毒。由于甲醇在阳极氧化过程中所生成的中间产物(类似CO的中间产物)会使铂中毒，故直接甲醇燃料电池大都使用具有一定抗CO中毒性能的铂-钌催化剂。为了提高甲醇阳极氧化的速度，开发中的有铂-钉或其他贵金属与过渡金属等所构成的多元电催化剂，新的催化剂应使电池运行千小时的电压降少于10mV。

三是防止甲醇从阳极向阴极转移。直接甲醇燃料电池阳极的甲醇可通过离子交换膜向阴极渗透，在氢氧质子交换膜燃料电池中广泛采用的Nation膜具有较高的甲醇渗透率。甲醇通过离子交换膜向阴极的渗透，不但会降低甲醇的利用率，还会造成氧电极极化的大幅度增加，降低直接甲醇燃料电池的性能。因此，开发能够大幅度降低甲醇渗透率的质子交换膜是十分迫切。

四是寻找对甲醇呈惰性的阴极氧还原催化剂，减少渗透到阴极的甲醇造成氧电机的极化。

其中，直接甲醇燃料电池膜电极催化剂的涂覆也是目前研究的热点和难点，目前一般是采用手动涂覆，虽然方便快捷，但是无法满足大规模的涂覆需求，不适合大规模的工艺化生产需求，当然也有自动化的涂覆设备，但是由于膜电极催化剂对于涂覆的均匀程度要求极高，目前的涂覆设备减震性能较差，很容易对膜电极催化剂涂覆造成干扰。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种直接甲醇燃料电池膜电极催化剂涂覆设备及涂覆工艺。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种直接甲醇燃料电池膜电极催化剂涂覆设备，包括下工作台和上工作台，所述下工作台的左右两侧分别设有第一支杆和第二支杆，所述第一支杆和上工作台的左端通过转轴转动连接，所述上工作台上设有桁架，所述桁架上设有第一气缸，所述第一气缸的右端与刮板固定连接，所述桁架的右端设有丝网印版，所述丝网印版的底部设有压力感应器，所述上工作台内设有控制器和空腔，所述空腔的下方设有第二气缸，所述第二气缸的上端设有支撑板，所述支撑板上放置有承印板，所述空腔右侧设有供承印板进出的通道，所述第二支杆对上工作台的右端起到支撑作用，所述第二支杆上设有下杆体和上杆体，所述下杆体和上杆体之间通过转动轴承转动连接，所述上杆体的顶端与第三气缸固定连接，所述第三气缸的左端与热风机固定连接，所述第一气缸和第三气缸上均设有往复式控制器；