[发明专利]燃料电池催化剂浆料分散装置及催化剂浆料输送系统

说明书

本发明涉及燃料电池制造技术领域，提供一种燃料电池催化剂浆料分散装置及催化剂浆料输送系统。该燃料电池催化剂浆料分散装置，其特征在于，包括：振动机构，振动机构能够产生振动；导丝，导丝的第一端与振动机构连接；输液管，输液管内填充有催化剂浆料，且导丝沿输液管的长度方向设置于输液管内，导丝能够将振动机构产生的振动传递给输液管内的催化剂浆料。本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置及催化剂浆料输送系统，通过振动机构和导丝对输液管内的催化剂浆料进行搅拌分散，即使催化剂浆料在长度较长、直径较大的输液管中输送，也能够避免催化剂浆料发生团聚现象，从而提高催化剂浆料的活性。

技术领域

本发明涉及燃料电池制造技术领域，尤其涉及一种燃料电池催化剂浆料分散装置及催化剂浆料输送系统。

背景技术

氢能作为新一代清洁高效的储能方式，越来越受到能源领域的重视，其中质子交换膜燃料电池是氢能转化为电能中重要的手段之一，在质子交换膜表面均匀涂覆例如铂碳材料等催化剂层后，可使氢气电离释放电子，从而达到氢能转化电能的作用。因此，带有催化剂涂层的质子交换膜又被称为燃料电池膜电极，是燃料电池的核心部件；同时，利用该种方法还可以反向应用于电解水制氢，成为氢气制造的关键部件。在膜电极涂覆工艺中，通常先将纳米级贵金属催化剂颗粒和碳粉颗粒分散于异丙醇、乙醇等有机溶剂中制备得到催化剂悬浮液浆料。由于催化剂粉体颗粒在溶剂中很容易沉降或团聚成大颗粒，为了避免这一现象发生，就需要对催化剂浆料不断地进行搅拌分散；在涂覆过程中，如喷涂涂覆时，催化剂浆料在稳定输送到喷嘴的过程中浆料也应保持均匀分散。现有技术一般对浆料的储料桶以及供液泵进行磁力搅拌或超声波分散的方式进行处理；另外，由于催化剂浆料对温度十分敏感，温度越高催化剂颗粒越容易产生团聚，并且会产生气泡，严重影响催化剂的涂覆工艺。因此，通常在催化剂涂覆过程中需要保持环境处于低温状态(25℃以下)。但由于上述磁力搅拌或超声分散处理时都会造成发热，导致催化剂浆料受热团聚，所以有时使用搅拌分散装置会造成催化剂受热反而导致浆料加剧团聚，这一矛盾的存在一直困扰燃料电池膜电极的生产。

在上述磁力搅拌和超声分散处理技术中，都只是对催化剂浆料的料桶或供液泵进行分散搅拌，但对于输送浆料的输液管则难以实现分散搅拌操作。而在输液管的狭窄空间中催化剂颗粒更容易团聚，并且随着燃料电池膜电极生产规模的扩大，涂覆设备的体积也在不断扩大，这导致从料桶到供液泵以及供液泵到涂覆装置(如喷嘴)间的输液管长度也愈来愈长，在输液管部分的团聚问题也变得愈加严重，严重影响催化效果。

发明内容

本发明提供一种燃料电池催化剂浆料分散装置及催化剂浆料输送系统，用以解决现有技术中催化剂浆料在输液管中容易发生团聚现象，影响催化效果的缺陷。

本发明提供一种燃料电池催化剂浆料分散装置，包括：

振动机构，所述振动机构能够产生振动；

导丝，所述导丝的第一端与所述振动机构连接；

输液管，所述输液管内填充有催化剂浆料，且所述导丝沿所述输液管的长度方向设置于所述输液管内，所述导丝能够将所述振动机构产生的振动传递给所述输液管内的催化剂浆料。

根据本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置，所述振动机构包括：

超声换能器，所述超声换能器能够发出超声波；

振动杆，所述振动杆的第一端与所述超声换能器连接，所述振动杆的第二端与所述导丝的第一端连接，用于将所述超声换能器产生的超声波传递给所述导丝。

根据本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置，所述振动杆的第二端与所述导丝的第一端通过焊接连接。

根据本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置，还包括：第一连接部，所述振动杆的第二端设有第二连接部，所述第二连接部适于与所述第一连接部可拆卸连接，所述第一连接部与所述导丝的第一端固定连接。