[发明专利]一种氢燃料电池用复合质子膜生产装置

说明书

本发明公开了一种氢燃料电池用复合质子膜生产装置，包括机架，机架上依次设置有原料膜输送装置、复合膜压合装置、干燥装置和收卷辊，原料膜输送装置包括用于输送聚合物多孔膜的第一输送辊和第二输送辊，第一输送辊和第二输送辊的一侧安装有向聚合物基材膜和聚合物多孔膜之间涂覆全氟磺酸溶液的涂覆机，涂覆机的下方安装有输送聚合物基材膜的第三输送辊，本发明的生产效率高，成本低，将原本两次分步涂布干燥改造为同时涂布、一次干燥，提高了生产效率，大大降低了企业生产成本。

技术领域

本发明属于氢燃料电池技术领域，具体涉及一种氢燃料电池用复合质子膜生产装置。

背景技术

燃料电池是一种直接将燃料(氢气)和氧化剂(氧气)中的化学能转化为电能的装置，其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阴极和阳极，氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阳极，具有不污染，高效率(可以高达60％以上)的优点，将是继水力、火力、核能之后的第四代发电装置，还可替代内燃机的动力装置。如上所述，燃料电池通过电化学反应，只会产生水和热，而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式－－最典型的传统后备电源方案，燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等)，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。

质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)作为燃料电池的一种，具有低温快速启动、零排放等特点，其关键材料为质子交换膜和电催化剂。质子交换膜作为PEMFC的关键部件起到了传导质子和分隔阴、阳极室的双重作用，位于双极板间热压成的膜电极三合一组件(MEA)的中间位置，是燃料电池的核心。现有技术中，物理机械强度、化学稳定性、良好的质子传导率及隔绝气体透过的能力是燃料电池膜用材料的关键特性要求，据其特性要求，杜邦的膜是被广泛用于PEMFC的质子交换膜之一。阻碍氢燃料电池用复合质子膜规模化的关键在于：一方面是现有的氢燃料电池用复合质子膜生产装置制作效率低下，成品率，生产成本高；另一方面是现有的氢燃料电池用复合质子膜生产装置生产的复合膜的界面相容性差，在高温和低湿度情况下性能不佳，复合质子膜表面容易降解，与多孔膜界面贴合易分层。

如CN206394047U公开了一种用于复合膜的生产装置，包括从左至右依次安装在工作台顶部的进料装置、注胶装置、传送装置、挤压成型装置和出料装置，所述进料装置包括水平设置第一薄膜绕射筒和第二薄膜绕射筒，且第一薄膜绕射筒位于第二薄膜绕射筒的上方，所述第一薄膜绕射筒和第二薄膜绕射筒上分别绕射有第一薄膜和第二薄膜，所述注胶装置包括第三U型架，且第三U型架的底部两端均固定在工作台的顶部，所述第三U型架的内侧水平设有输胶管。不足之处是制作效率低下，成品率，生产成本高，复合膜的界面相容性差。

如CN206406572U公开了一种复合膜生产装置，结构简单，可生产五层结构的复合膜，它包括第一机架(1)、第二机架(2)、第一原料辊(3)、第二原料辊(4)、第一加热辊(5)、第二加热辊(6)和压合辊组(7)，它还包括第三原料辊(8)、第四原料辊(9)、第一上胶辊组(10)和第二上胶辊组(11)，第四原料辊(9)上方设有第五原料辊(14)，第一上胶辊组(10)和第二上胶辊组(11)之间设有供第三导向辊(15)导向过来的第五原料通过的第一间隔；第一加热辊(5)和第二加热辊(6)之间设有供第三原料、第四原料、第五原料向压合辊组(7)输送用的通道。不足之处是制作效率低下，成品率，生产成本高，复合膜的界面相容性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制作效率高，生产成本低，产品性能好的氢燃料电池用复合质子膜生产装置。