[实用新型]一种增强型复合质子交换膜的制造设备

说明书

本实用新型公开了一种增强型复合质子交换膜的制造设备，包括：放卷装置、收卷装置、等离子体处理装置、喷淋清洗装置、浸渍槽和辊压机，ePTFE膜缠绕在放卷装置上，ePTFE膜绕过若干个第一牵引辊，放卷装置和收卷装置之间依次设置有等离子体处理装置、喷淋清洗装置、浸渍槽和辊压机，等离子体处理装置通过等离子体处理气体处理ePTFE膜表面，喷淋清洗装置和浸渍槽之间设置有第一烘箱，浸渍槽和辊压机之间设置有第二烘箱。本实用新型公开的一种增强型复合质子交换膜的制造设备，多孔ePTFE膜卷材浸渍全氟磺酸树脂溶液前先进行等离子体处理，质子交换膜的一次成型，生产高效、操作过程简单，可以实现大规模批量生产。

技术领域

本实用新型属于燃料电池质子交换膜生产领域，尤其涉及一种增强型复合质子交换膜的制造设备。

背景技术

质子交换膜是质子交换膜燃料电池的重要核心部件之一，主要起到传导质子、隔绝燃料的作用，其厚度、强度、质子传导率直接决定了燃料电池的性能。超薄质子交换膜通常是由ePTFE(膨体聚四氟乙烯)为衬底，复合全氟磺酸树脂所制成的。

现有的质子交换膜生产过程中，均存在一些缺陷。如中国专利201811452921.6中公开了一种ePTFE增强型质子交换膜成型方法，采用ePTFE膜包裹板状工作电极，通过电沉积的方式，在阳离子交换树脂溶液中，将树脂沉积在ePTFE的表面，通过调控沉积电流或电压、溶液组分、工作电极浸润面积、电极距离和沉积时间，制备不同厚度的增强膜。但是，阳离子交换树脂溶液粘度较高、迁移速度慢，并且制备的增强膜面积小，导致成品率低及成本高。另外中国专利201120260407.X中公开了一种用于燃料电池的质子交换膜，该方法将溶解有聚苯并咪唑的有机溶液滴涂在具有孔隙的聚四氟乙烯膜上，再依次浸渍于磷钨酸、磷钼酸或者硅钨酸的水溶液和磷酸或者多聚磷酸中，得到复合膜。该方法制备的复合膜存在电导率较低以及质子传导体分布不均的缺点。因此，缺少一种质子交换膜生产装置，以解决现有技术中存在的质子交换膜难以批量化生产，以及质子传导性较差的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种增强型复合质子交换膜的制造设备，对多孔ePTFE膜卷材经过等离子体处理，质子交换膜的一次成型，生产高效、操作过程简单，可以实现大规模批量生产。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种增强型复合质子交换膜的制造设备，包括：放卷装置、收卷装置、等离子体处理装置、喷淋清洗装置、浸渍槽和辊压机，ePTFE膜缠绕在放卷装置上，放卷装置和收卷装置之间设置有若干个第一牵引辊，ePTFE膜绕过若干个第一牵引辊，放卷装置和收卷装置之间依次设置有等离子体处理装置、喷淋清洗装置、浸渍槽和辊压机，等离子体处理装置通过等离子体处理气体处理ePTFE膜表面，喷淋清洗装置和浸渍槽之间设置有第一烘箱，浸渍槽和辊压机之间设置有第二烘箱。

作为上述技术方案的进一步描述：

等离子体处理装置包括真空室、电极和若干个第二牵引辊，真空室两端的内壁上设置有电极，真空室内设置有沿ePTFE膜输送方向布置的若干个第二牵引辊，若干个第二牵引辊的安装高度不同，ePTFE膜绕过若干个第二牵引辊。

作为上述技术方案的进一步描述：

ePTFE膜为多孔ePTFE膜。

作为上述技术方案的进一步描述：

等离子体处理气体包括氩气、氮气、二氧化碳和氧气。

作为上述技术方案的进一步描述：

辊压机和收卷装置之间设置有第三烘箱。

作为上述技术方案的进一步描述：

辊压机为加热辊压机。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：