[发明专利]一种适用于燃料电池催化剂涂覆层CCM批量生产线系统、方法以及铂载量在线检测方法

说明书

一种适用于燃料电池催化剂涂覆层CCM批量生产线系统、方法以及铂载量在线检测方法。质子交换膜放卷系统将质子交换膜卷料进行开卷；质子交换膜保护膜收卷系统将开卷后的质子交换膜卷料的保护膜进行剥离和收卷；催化剂浆料制备系统将称量好的物料制备成催化剂浆料；催化层涂布系统将制备好的催化剂浆料涂覆到质子交换膜卷料上；催化层干燥系统将湿模催化层的挥发性物质蒸发去除；催化层保护膜放卷系统将催化层保护膜卷料放卷；催化剂涂覆层CCM收卷系统将制备好的催化剂涂覆层CCM进行收卷；检测系统实时检测质子交换膜放卷系统、质子交换膜保护膜收卷系统、催化层保护膜放卷系统和催化剂涂覆层CCM收卷系统的重力和张力。

技术领域

本发明涉及燃料电池催化剂涂覆层CCM技术领域，具体涉及一种适用于燃料电池催化剂涂覆层CCM批量生产线系统、方法以及铂载量在线检测方法。

背景技术

燃料电池催化剂涂覆层CCM批量生产线是燃料电池膜电极生产线的核心，催化剂涂覆层CCM产品是膜电极性能优劣的关键，铂载量是膜电极的关键生产参数，直接影响膜电极的性能和成本，是膜电极厂商、电堆厂商关注的核心指标。目前，催化剂涂覆层CCM批量生产线一般无铂载量检测设备，无法检测催化剂涂覆层CCM产品不同区域的铂载量，只能通过离线抽检的方式对催化剂涂覆层CCM局部样品进行铂载量检测，用样品结果代替成卷催化剂涂覆层CCM产品铂载量结果，存在较大偶然性，测试不准确，易出现缺陷产品流入到后续工序，给膜电极厂商和电堆厂商带来损失。目前有一些催化剂涂覆层CCM批量生产线在设计过程中考虑引入X射线光谱仪等设备来实时检测催化剂涂覆层CCM铂载量，但引入该设备会大幅度提高催化剂涂覆层CCM批量生产线的成本，不利于成本优化。在催化剂涂覆层CCM批量生产过程中，由于质子交换膜卷材厚度差异和涂布系统波动，会导致制备的CCM产品催化层厚度不一致，导致催化层铂载量存在差异性，如不能快速识别出哪些催化剂涂覆层CCM区域存在问题，将会导致瑕疵产品流入到后面工序，对产品性能造成极大影响。

综上所述，现有的燃料电池催化剂涂覆层CCM批量生产线无法检测催化剂涂覆层CCM产品不同区域的铂载量。

发明内容

本发明解决了现有的燃料电池催化剂涂覆层CCM批量生产线无法检测催化剂涂覆层CCM产品不同区域的铂载量的问题。

本发明所述的一种适用于燃料电池催化剂涂覆层CCM批量生产线系统，所述批量生产线系统包括质子交换膜放卷系统、质子交换膜保护膜收卷系统、催化剂浆料制备系统、催化层涂布系统、催化层干燥系统、催化层保护膜放卷系统、催化剂涂覆层CCM收卷系统、检测系统和传输系统；

所述质子交换膜放卷系统将两侧分别带有基膜和保护膜的质子交换膜卷料进行开卷；

所述质子交换膜保护膜收卷系统将开卷后的质子交换膜卷料的保护膜进行剥离和收卷；

所述催化剂浆料制备系统将称量好的物料制备成催化剂浆料；

所述催化层涂布系统将制备好的催化剂浆料涂覆到质子交换膜卷料上，完成湿模催化层制备；

所述催化层干燥系统将湿模催化层的挥发性物质蒸发去除，完成干模催化层制备；

所述催化层保护膜放卷系统将催化层保护膜卷料放卷；

所述催化剂涂覆层CCM收卷系统将制备好的催化剂涂覆层CCM进行收卷；

所述检测系统实时检测质子交换膜放卷系统、质子交换膜保护膜收卷系统、催化层保护膜放卷系统和催化剂涂覆层CCM收卷系统的重力和张力；

所述传输系统用于质子交换膜传输、自动纠偏和张力控制。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述检测系统包括压力传感器和张力传感器；

所述压力传感器实时监测质子交换膜放卷系统、质子交换膜保护膜收卷系统、催化层保护膜放卷系统和催化剂涂覆层CCM收卷系统的重力；