一种燃料电池膜电极制备浆料供给系统的制作方法

本实用新型涉及燃料电池膜电极的制备，尤其是一种燃料电池膜电极制备浆料供给系统。

背景技术：

燃料电池是将化学能转化为电能的发电装置，具有效率高、能量密度大、操作温度低、环境友好等优点。膜电极是燃料电池的核心部件，由阴阳/极扩散层、质子交换膜、阴/阳极催化剂层组成。催化剂层是电化学反应的主要场所，很大程度上决定了燃料电池的性能，涉及反应的发生和生成物的传递及排放等。目前催化剂层是通过刷涂、印刷、喷涂等各种工艺制备到扩散层或质子交换膜的表面。

然而现有的喷涂工艺不能实现连续供给浆料，当注射泵浆料供给系统中的催化剂浆料用尽时，需拆卸浆料供给系统中的注射器，重新吸入浆料进行补给，不仅浪费浆料，并且操作耗时降低膜电极的制备速率；吸入注射器针筒里的催化剂浆料，易出现二次沉降，降低浆料的质量均一性进而损坏膜电极的性能；此外注射泵供给浆料系统没有限位保护，注射器容易受损。因此需要寻找一种能够解决此问题的浆料供给系统。

技术实现要素：

有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本实用新型提供了一种燃料电池膜电极制备浆料供给系统。

所述燃料电池膜电极制备浆料供给系统其特征在于,包括机架、储料系统、注射泵系统、三通电磁阀；

所述机架包括固定夹L1、固定夹L2、固定夹L3和机架主框架；

所述储料系统固定在所述机架的右上方；

所述注射泵系统固定在所述机架上，包括注射器、步进电机S1、旋转磁环、步进电机S2、皮带、限位开关；所述注射器包括注射器针筒、注射器活塞；所述注射器针筒被所述固定夹L3固定，所述固定夹L3通过导程丝杆和所述步进电机S1连接；所述注射器活塞的柄部通过所述固定夹L2固定；所述旋转磁环和步进电机S2通过固定夹L1固定在所述机架主框架上；所述皮带将所述旋转磁环和所述步进电机S2连接；所述限位开关固定在所述机架主框架的左侧；

所述三通电磁阀固定在所述机架的正上方。

根据本实用新型背景技术中对现有技术所述，现有的喷涂工艺不能实现浆料的连续供给，当注射泵浆料供给系统中的催化剂浆料用尽时，需拆卸浆料供给系统中的注射器，重新吸入浆料进行补给，不仅浪费浆料，并且操作耗时，降低膜电极的制备速率；吸入注射器针筒里的催化剂浆料，易出现二次沉降，降低浆料的质量均一性进而影响膜电极的性能；此外注射泵供给浆料系统没有限位保护，注射器容易受损；

而本实用新型公开的燃料电池膜电极制备浆料供给系统，通过机架将储料系统和注射泵系统固定为一个统一的装置机构，同时增加旋转磁环，可有效防止浆料的二次沉降；增加限位开关，可实现注射器行程的控制，保护注射器，延长注射器的使用寿命；增加三通电磁阀，可实现浆料的连续供给，提高浆料的利用率。

另外，根据本实用新型公开的燃料电池膜电极制备浆料供给系统还具有如下附加技术特征：

进一步地，所述储料系统包括变频电机、搅拌头和储料桶；所述变频电机固定在所述储料桶的上方；所述搅拌头安装在变频电机上并置于所示储料桶内，防止催化剂浆料在储料桶内沉降。

进一步地，所述三通电磁阀的三个端口通过导液管分别和所述储料桶、所述注射器针筒以及喷涂设备的喷头连接，可实现浆料的连续供给，提高浆料的利用率。

进一步地，所述旋转磁环通过轴承固定在固定夹L1上。

进一步地，所述所述注射器针筒中放有磁子，在旋转磁环的驱动下，磁子转动，防止催化剂浆料在注射器针筒里的二次沉降。

进一步地，所述限位开关包括限位开关上和限位开关下，通过调节两个限位开关的相对距离，可实现注射器行程的控制，保护注射器，延长注射器的使用寿命。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

附图1是根据本实用新型的燃料电池膜电极制备浆料供给系统结构示意图。

图1中，1是储料系统，2是注射泵系统，3是机架，11是三通电磁阀，12是导液管，13是变频电机，14是搅拌头，15是储料桶，21是步进电机S1，22是限位开关上、限位开关下，23是步进电机S2，24是皮带，25是注射器针筒，26是旋转磁环，27是注射器活塞，31是固定夹L1，32是固定夹L2，33是固定夹L3，34是机架主框架。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“联接”、“连通”、“相连”、“连接”、“配合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；“配合”可以是面与面的配合，也可以是点与面或线与面的配合，也包括孔轴的配合，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的发明构思如下，通过机架将储料系统和注射泵系统固定为一个统一的装置机构，同时增加旋转磁环，可有效防止浆料的二次沉降；增加限位开关，可实现注射器行程的控制，延长注射器的使用寿命；增加三通电磁阀，可实现浆料的连续供给，提高浆料的利用率。

下面将参照附图来描述本实用新型的燃料电池膜电极制备浆料供给系统，其中图1是根据根据本实用新型的燃料电池膜电极制备浆料供给系统的结构示意图。

如图1所示，根据本实用新型的实施例，所述燃料电池膜电极制备浆料供给系统其特征在于,包括机架3、储料系统1、注射泵系统2、三通电磁阀11；所述机架包括固定夹L1、L2、L3和机架主框架34；

所述储料系统1固定在所述机架3的右上方；

所述注射泵系统2固定在所述机架上，包括注射器、步进电机21、旋转磁环26、步进电机23、皮带24、限位开关上22、限位开关下22；所述注射器包括注射器活塞27、注射器针筒25；所述注射器针筒25被所述固定夹33固定，所述固定夹33通过导程丝杆和所述步进电机21连接；所述注射器活塞27的柄部通过所述固定夹32固定；所述皮带将所述旋转磁环26和步进电机23连接；所述旋转磁环26和步进电机23通过固定夹31固定在所述机架主框架34上；所述限位开关上22和限位开关下22固定在所述机架主框架34的左侧；所述三通电磁阀11固定在所述机架3的正上方。

根据本实用新型背景技术中对现有技术所述，现有的喷涂工艺不能实现浆料的连续供给，当注射泵浆料供给系统中的催化剂浆料用尽时，需拆卸浆料供给系统中的注射器，重新吸入浆料进行补给，不仅浪费浆料，并且操作耗时降低膜电极的制备速率；吸入注射器针筒里的催化剂浆料，易出现二次沉降，降低浆料的质量均一性进而影响膜电极的性能；此外注射泵供给浆料系统没有限位保护，注射器容易受损；而本实用新型公开的燃料电池膜电极制备浆料供给系统，通过机架将储料系统和注射泵系统固定为一个统一的装置机构，同时增加旋转磁环，可有效防止浆料的二次沉降；增加限位开关，可实现注射器行程的控制，保护注射器，延长注射器的使用寿命；增加三通电磁阀，可实现浆料的连续供给，提高浆料的利用率；因此具有明显的优点。

另外，根据本实用新型公开的燃料电池膜电极制备浆料供给系统还具有如下附加技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述储料系统包括变频电机、搅拌头和储料桶；所述变频电机固定在所述储料桶的上方；所述搅拌头安装在变频电机上并置于所示储料桶内，防止催化剂浆料在储料桶内的一次沉降。

根据本实用新型的一些实施例，所述三通电磁阀的三个端口通过导液管分别和所述储料桶、所述注射器针筒以及喷涂设备的喷头连接，可实现浆料的连续供给，提高浆料的利用率。

根据本实用新型的一些实施例，所述旋转磁环通过轴承固定在固定夹L1上。

根据本实用新型的一些实施例，所述所述注射器针筒中放有磁子，在旋转磁环的驱动下，磁子转动，防止催化剂浆料在注射器针筒里的二次沉降。

根据本实用新型的一些实施例，所述限位开关包括限位开关上和限位开关下，两个限位开关的相对距离可调节，可实现注射器行程的控制，保护注射器，延长注射器的使用寿命。

参照图1，本实用新型的实施例如下：

1.将配制好的催化剂浆料添加到储料桶15中，开启变频电机13的开关，搅拌头14旋转，防止储料桶15中的浆料沉降。

2.调整三通电磁阀11通向，使储料桶15和注射器针筒25连接的导液管12连通，开启步进电机21的正转开关，带动固定夹33和注射器针筒25一起向上运动，此时浆料会被从储料桶15中吸入到注射器针筒25中，当固定夹33的限位片运动到限位开关上22时，步进电机21自动停止。

3.调整三通电磁阀11通向，使注射器针筒25和配套设备喷头连接的导液管12连通，开启步进电机21反转开关，带动固定夹33和注射器针筒25一起向下运动，浆料会从注射器针筒25中被挤出，传送到配套设备的喷头中，此过程可通过调节步进电机21的转速控制浆料的流量。

4.当配套设备进行喷涂动作时，步进电机23通过皮带24带动固定夹31中的旋转磁环26转动，旋转磁环26的转动会驱动注射器针筒25中的磁子转动，进而防止浆料的二次沉降。

任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。

尽管参照本实用新型的多个示意性实施例对本实用新型的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本实用新型原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本实用新型的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。