[发明专利]直接甲醇燃料电池质子交换膜催化剂涂装设备及涂装方法

说明书

本发明提出了一种直接甲醇燃料电池质子交换膜催化剂涂装设备及涂装方法，包括操作箱、送料箱，送料箱固定设于操作箱侧壁上，操作箱内自上而下依次设有上料腔、涂装腔、气腔，上料腔底部连通设有多个喷枪系统，上料腔侧壁通过送料管与送料箱底部侧壁相连通，涂装腔中部转动设有固定框，固定框上对应于喷枪系统下方设有夹持机构，气腔上表面贯穿设有多个通管，通管下端与气腔内相连通，通管内配设有活塞柱，活塞柱上端固定连有平台板，本发明涂装设备操作简便，对原料具有良好的预处理性，可同时对多个产品进行涂装，且正反面切换便捷，大大提高了喷涂的效率和质量。

技术领域

本发明涉及甲醇燃料电池生产加工技术领域，具体涉及一种直接甲醇燃料电池质子交换膜催化剂涂装设备及涂装方法。

背景技术

随着电子和信息工业的快速发展，无线通讯设备和各类便携式消费类电子产品不断涌现并迅猛增长，功能不断强大，用户对所配置的电池性能提出了更高的要求，而且市场需求巨大。如何制造高比能、续航时间更长、更安全的新型移动电源一直是近年来全球研究的热点，也是我国积极应对国际竞争、占领具有巨大市场前景的移动电子产品产业链制高点的迫切要求，必将为我国经济发展带来新的增长点和可观的经济效益。以近期应用为目标的直接甲醇燃料电池(DMFC)代表了高比能化学电源的发展方向，但其能量转换效率、功率密度、成本和寿命尚难满足实用化要求，还有待进一步的深入研究，攻克制约其发展的技术瓶颈。

DMFC是用甲醇为燃料，在电催化剂的作用下，将储存在燃料中的化学能转变成电能，对外做功的发电装置。它具有理论比能量密度高，结构紧凑、系统简单，微型化潜力大；燃料来源丰富，价格低廉，环境友好等特点。与氢氧燃料电池相比，直接醇类燃料电池不存在氢储存和运输时的安全性问题，能更有效地实现燃料电池的微型化设计和应用。所以，DMFC是微小型电子设备供电的优选便携式电源，具有广阔的商业化前景。

在直接甲醇燃料电池生产过程中，催化剂的使用是至关重要的，当下，膜电极催化层的制备一般采用的方法有刮刀涂覆、丝网印刷、喷镀、溅射、超声喷涂等方式。刮刀涂覆和丝网印刷很难保证薄层催化层的均匀性。喷镀、溅射可以实现薄层催化层涂覆，但难以规模化生产。超声喷涂是一种新型制备燃料电池膜电极的方法，可制备薄且均匀性好的催化层，有效降低膜电极成本，但目前超声喷涂技术应用于膜电极的制备仅限于实验室内，而燃料电池的商业化必须要以实现膜电极产品的批量化、自动化生产为基础，因此也无法满足需求。因此，需要对现有技术做出改进。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种直接甲醇燃料电池质子交换膜催化剂涂装设备及涂装方法，该涂装设备操作简便，对原料具有良好的预处理性，可同时对多个产品进行涂装，且正反面切换便捷，大大提高了喷涂的效率和质量。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

直接甲醇燃料电池质子交换膜催化剂涂装设备，包括操作箱、送料箱，所述操作箱底部设有支撑腿，所述送料箱固定设于所述操作箱侧壁上，所述操作箱内自上而下依次设有上料腔、涂装腔、气腔，所述上料腔底部连通设有多个喷枪系统，所述上料腔侧壁通过送料管与所述送料箱底部侧壁相连通，所述涂装腔中部设有固定框，所述固定框一端通过轴承座转动插接连于所述操作箱内壁，另一端通过滚珠轴承转动贯穿所述操作箱侧壁并连有摇杆，所述固定框上对应于所述喷枪系统下方设有夹持机构，所述气腔上表面贯穿设有多个通管，所述通管下端与所述气腔内相连通，所述通管内配设有活塞柱，所述活塞柱上端固定连有平台板。

优选的，所述送料箱上部侧壁连通设有进料管，所述送料箱内转动设有螺旋搅拌轴杆，所述螺旋搅拌轴杆上端转动贯穿延伸至送料箱外并连有电机。

优选的，所述送料箱下部侧壁设有透明窗口，所述透明窗口上设有刻度线；所述送料管上设有压力泵、流量控制阀。

优选的，所述喷枪系统、固定框、通管均至少设有3个。