[发明专利]一种燃料电池CCM膜电极的制备方法以及制备装置

说明书

本发明公开一种燃料电池CCM膜电极的制备方法以及制备装置，所述燃料电池CCM膜电极包括质子交换膜，所述质子交换膜具有相对设置的第一端面和第二端面，所述燃料电池CCM膜电极的制备方法包括以下制备步骤：在所述第一端面上涂布第一催化材料，烘干、导压并压辊，获得第一催化层；在真空吸附带上对所述第一催化层进行封边；在所述第二端面上涂布第二催化材料，烘干，获得第二催化层；再次烘干所述第一催化层和所述第二催化层，检测，获得燃料电池CCM膜电极。本发明旨在解决现有燃料电池CCM膜电极连续涂布封装不牢固、催化剂层容易脱落的问题。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池CCM膜电极的制备方法以及制备装置。

背景技术

燃料电池的核心部件是燃料电池CCM膜电极，而燃料电池CCM膜电极的核心是CCM，即催化剂涂覆的质子交换膜；CCM的成本也占到了整个燃料电池CCM膜电极的60％以上；因此CCM的制备方法是燃料电池制备中的关键步骤之一。

近年来，生产企业或者科研单位采用喷枪喷涂、裁切转印、连续涂布等方法制备燃料电池CCM膜电极，但是喷涂、裁切转印、连续涂布这三种方法都存在不可克服的缺陷，无法满足现有产业化制备CCM的需求；喷涂方式所制备的催化层只能满足单片生产且得到的催化层极易出现喷涂不均匀的现象；裁切转印的方式所制备的催化层往往连接不够牢固易脱落，生产过程容易造成阴阳极对位偏差，且难以实现连续化生产；连续涂布的方式所制备的催化层在电池封装时候很容易造成封装不严，容易漏气，引起电池损坏，情况严重可引起整个电堆失效。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种燃料电池CCM膜电极的制备方法以及制备装置，旨在解决现有燃料电池CCM膜电极连续涂布封装不牢固、催化剂层容易脱落的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种燃料电池CCM膜电极的制备方法，所述燃料电池CCM膜电极包括质子交换膜，所述质子交换膜具有相对设置的第一端面和第二端面，所述燃料电池CCM膜电极的制备方法包括以下制备步骤：

在所述第一端面上涂布第一催化材料，烘干、导压并压辊，获得第一催化层；

在真空吸附带上对所述第一催化层进行封边；

在所述第二端面上涂布第二催化材料，烘干，获得第二催化层；

再次烘干所述第一催化层和所述第二催化层，检测，获得燃料电池CCM膜电极。

可选地，在真空吸附带上对所述第一催化层进行封边的步骤中，

所述真空吸附带的速度为0.5～5m/min，所述真空吸附带的压力为-0.05～-0.1MPa。

可选地，所述真空吸附带上形成有吸附区域和两个封边区域，所述吸附区域位于两个所述封边区域中间；

在真空吸附带上对所述第一催化层进行封边的步骤包括：调整所述质子交换膜，使得所述第一催化层朝向所述吸附区域，且正对所述吸附区域，以所述封边区域与吸附区域之间的交界线为基准切割所述质子交换膜，并进行封边。

可选地，所述真空吸附带上形成有吸附区域和两个封边区域，所述吸附区域位于两个所述封边区域中间；

在所述第二端面上涂布第二催化材料，烘干辊压封边，获得第二催化层的步骤包括：在所述真空吸附带上，采用狭缝涂布技术在所述第二端面上涂抹第二催化材料，采用红外烘干的方式将所述第二催化材料烘干，辊压，以所述封边区域与吸附区域之间的交界线为基准切割所述质子交换膜，获得第二催化层。

可选地，所述真空吸附带上形成有吸附区域和两个封边区域，所述吸附区域位于两个所述封边区域中间；