[实用新型]一种质子交换膜的生产加工装置

说明书

本实用新型公开了一种质子交换膜的生产加工装置，包括依次布置的放卷机构、等离子体处理机构、清洁机构、涂布机构、辊压机构和收卷机构，放卷机构上缠绕有ePTFE膜，放卷机构和收卷机构之间设置有若干个牵引辊，ePTFE膜绕过若干个牵引辊，ePTFE膜依次经过等离子体处理机构、清洁机构、涂布机构和辊压机构，清洁机构和涂布机构之间设置有第一烘箱，涂布机构和辊压机构之间设置有第二烘箱。本实用新型公开的一种质子交换膜的生产加工装置，多孔ePTFE膜卷材在线进行等离子体处理，质子交换膜成型效率高、质量好，缩短单位生产时间，便于批量生产。

技术领域

本实用新型属于燃料电池质子交换膜生产领域，尤其涉及一种质子交换膜的生产加工装置。

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机构，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：提供一种质子交换膜的生产加工装置，多孔ePTFE膜卷材在线进行等离子体处理，质子交换膜成型效率高、质量好，缩短单位生产时间，便于批量生产。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种质子交换膜的生产加工装置，包括依次布置的放卷机构、等离子体处理机构、清洁机构、涂布机构、辊压机构和收卷机构，放卷机构上缠绕有ePTFE膜，放卷机构和收卷机构之间设置有若干个牵引辊，ePTFE膜绕过若干个牵引辊，ePTFE膜依次经过等离子体处理机构、清洁机构、涂布机构和辊压机构，清洁机构和涂布机构之间设置有第一烘箱，涂布机构和辊压机构之间设置有第二烘箱。

作为上述技术方案的进一步描述：

等离子体处理机构包括真空室、电极和牵引机构，真空室两端的内壁上设置有电极，真空室两端还设置有对称布置的牵引机构，牵引机构包括支撑板、主动牵引辊和从动牵引辊，支撑板固定安装在真空室上，主动牵引辊和从动牵引辊固定安装在支撑板上，主动牵引辊和从动牵引辊对称布置在ePTFE膜两侧。

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：

等离子体处理机构中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：

涂布机构为挤压式涂布机构。

作为上述技术方案的进一步描述：

辊压机构和收卷机构之间设置有第三烘箱。

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：