本发明涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种燃料电池膜电极的批量生产方法。
背景技术：
质子交换膜燃料电池(以下称为燃料电池)，是一种不经卡诺循环，利用燃料(氢气)与氧化剂(一般采用空气)的电化学反应，将化学能直接转化为电能的发电装置。由质子交换膜与贵金属催化剂构成的燃料电池膜电极组件(MEA)是燃料电池的核心部件，在燃料电池的工作过程中，MEA需要有效地将燃料与氧化剂阻隔开，防止燃料与氧化剂混合直接发生化学反应而不是电化学反应，极端情况下甚至可能引起爆炸，或者燃料与氧化剂的互相渗漏引起的电池发电效率下降和寿命的衰减。
在质子交换膜燃料电池中，阴阳极催化层一般都采用碳载纳米Pt、Pd贵金属或其合金作为催化剂。在燃料电池阴极发生电化学的过程中，空气中的氧气经气体扩散层(GDL)向质子交换膜扩散，而阳极电化学反应产生的氢质子则透过质子交换膜往阴极传递。质子和氧气在贵金属催化剂表面活性位相遇后，发生氧气的还原反应(ORR)生成水，两种反应物质均消亡。
因此，为了提升燃料电池的比功率和能量转化效率，如何高效、一致地批量制备出性能优异的燃料电池的核心部件MEA就显得尤为重要。在目前大多数方法中，普遍采用的方法是将催化剂浆料通过气体引流的方式直接喷涂于质子交换膜上形成催化剂直涂膜组件(CCM)。另一种更适于量产的方法是将催化剂浆料直接涂布于气体扩散层或者转印膜上，通过热压转印至质子交换膜上的方法形成CCM。制作完CCM以后再粘贴炭纸(GDL)和边框，并通过冲切、激光切割、模切等成型工艺定型，最终形成MEA产品。这些工艺普遍缺少了在CCM制作过程中的检测环节，如果质子交换膜有漏洞或者在制作CCM过程中损坏了质子交换膜，没有及时检测，都会造成原材料的浪费，并且在后期MEA制作完成并检测过程中，再发现不合格产品，将大大降低生产效率。而对于CCM催化层的CCD检测，对生产膜电极性能的一致性有了保障，将大大提高电料电池的发电效率。
膜电极的批量生产与检测，如专利CN201210438967.9所述，采用恒流电源给待放电MEA进行恒定电流充电，电流传感器测量充电电流，数据采集器采集电流传感器的电流信号和待测燃料电池各节电池的电压信号，转换成数字量信号并传输到数据处理单元，数据处理单元通过编写程序实现测量数据的自动处理，经过对采集的各节燃料电池电压数据进行微分和积分运算，给出待测燃料电池膜电极的催化剂有效活性面积、双电层电容、氢渗透电流和阻抗等参数，此方法在MEA检测方面较为完善，但是并没有增加制作初期CCM的检测环节，可能因CCM不合格而造成MEA相关零部件如碳纸、边框等材料的浪费，降低生产效率。如专利CN200410093105.2所述，提供了一种燃料电池膜电极的真空检漏装置，设备主要包括机架、移动中间板、气缸、固定检测板、活动检测板、真空表和旋阀。此方法效率较低，不利于大批量工生产，而且在检测过程中有可能损坏膜电极。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种燃料电池膜电极的批量生产方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种燃料电池膜电极的批量生产方法，包括以下步骤：
(1)：取催化剂与全氟磺酸溶液倒入混合溶剂中，分散，制备催化剂浆料；
(2)：将膜电极送至膜电极的阳极/阴极制备区域，往膜电极上涂镀催化剂浆料，先制备膜电极的阳极催化层；
(3)：将步骤(2)制备的膜电极转移至CCD检测区，由CCD设备对膜电极进行催化层表观检测和膜电极穿孔检测，若膜电极的催化层表观光滑平整，且无穿孔，则表示合格，转入步骤(5)，若膜电极的催化层表观存在不均匀、有裂痕和或褶皱，则返回步骤(2)，若膜电极检测有穿孔，则转入步骤(4)；
(4)：将步骤(3)中检测有穿孔的膜电极剪切至小尺寸无穿孔的膜电极；
(5)：将步骤(3)中检测合格的膜电极、步骤(4)中的小尺寸无穿孔的膜电极转移至烘干区，无尘干燥；
(6)：再将烘干后的膜电极转移至阳极/阴极制备区域，继续涂镀催化剂浆料并制备膜电极的阴极催化剂，重复步骤(3)-步骤(5)，即制得一致性良好的燃料电池膜电极；
(7)：将制得的燃料电池膜电极根据尺寸分类放入存放架保存。
本发明中CCD检测区中的CCD设备可采用CCD高清高速相机和计算机组成，计算机通过图像采集软件获取CCD高清高速相机拍摄的膜电极图像，并将其与内置的标准的膜电极图像进行对比筛选，即判断得到膜电极是否合格。
优选的，步骤(1)中所述的催化剂为碳载铂基催化剂，其外形为颗粒、八面体、八面体、纳米线、纳米花、核/壳或纳米棒。碳载铂基催化剂选用常用的市售产品(如JM公司Hispec9100铂黑催化剂)或本领域常用技术制备得到。
优选的，步骤(1)中所述的混合溶剂包括异丙醇和水，且催化剂、全氟磺酸溶液与混合溶剂的添加量满足：催化剂、全氟磺酸溶液、异丙醇与水的质量比为(8～10):(3～5):(38～45):(36～43)。全氟磺酸溶液的浓度为5％左右即可。
优选的，所述的混合溶剂中还包括乙氧基乙醇、丁氧基乙醇或N-甲基吡咯烷酮中的至少一种，其与异丙醇的质量比为(0～10)：(38～45)。
优选的，步骤(1)中制备催化剂浆料时，还加入包括增稠剂、抗沉淀剂、造孔剂和慢干剂在内的其他添加助剂，并满足：催化剂、增稠剂、抗沉淀剂、造孔剂和慢干剂的质量比为(8～10)：(0～8)：(0～9)：(0～7)：(5～10)。
更优选的，所述的增稠剂选自丙三醇、乙二醇和乙酸丁酯中的至少一种。
更优选的，所述的抗沉淀剂选自3M公司的LuvotixTM，南京古田化工有限公司的TMN-10、X-100、OROTAN963、D-850中的至少一种。
更优选的，所述的造孔剂选自碳酸氢铵、硫酸铵、草酸铵、醋酸铵和碳酸铵中的至少一种。
更优选的，所述的慢干剂选自正丙醇、乙醇、丙二醇乙醚和2-乙氧基乙醇中的至少一种。
优选的，在膜电极的阳极/阴极制备区域，催化剂浆料采用喷涂、刮涂、狭缝涂布或热压转印等方法制备单层或多层的阳极/阴极催化层。
更优选的，当催化剂浆料采用喷涂或刮涂方式制备阳极/阴极催化层，其通过双涂头设备进行，所述的双涂头设备包括依次布置的第一涂头、热风刀和第二涂头，其涂布过程具体如下：
先将质子交换膜平铺在可移动平台上，对平台加热并抽真空，使得质子交换膜紧贴可移动平台并被加热至设定涂布温度；
接着，将可移动平台移动至双涂头设备的第一涂头下方，进行催化剂浆料的第一次涂布，完成后再移动到热风刀正下方，快速烘干；
紧接着，可移动平台继续移动到第二涂头下方，进行催化剂浆料的第二次涂布，涂布完成后反向移动至热风刀正下方，快速烘干；
最后，可移动平台返回初始位置，即完成催化层制备。制备过程中热风刀的温度可设定在30～80℃，这样，即可加速催化层变干温度，防止溶剂渗透而损坏质子交换膜。双涂头设备中各涂头的催化剂浆料的配方可以相同也可以不同，这样，通过不同的催化剂浆料形成的催化层的组合，即可大大提高CCM的生产效率，而且使CCM催化层具有不同的功能和更好的发电性能。且可移动平台的表面下方可密布真空孔并连接抽真空设备，这样，通过抽真空的凡是可以使得质子交换膜在整个催化层制备过程中都紧贴在可移动平台上，有效的解决了质子交换膜容易褶皱的问题。
优选的，烘干区的无尘干燥在隧道加热炉内进行，隧道加热炉腔体的温度控制为20～100℃，其出口安装有冷却风机，温度控制为25±2℃。
更优选的，送入隧道加热炉的传送带选用特氟龙网带，网带下有吸风口，使得膜电极紧附在传送带上，防止膜电极在炉中烘干时褶皱、移动和掉落。
优选的，生产过程中，膜电极转移并加热时采用耐高温托盘。托盘的底板为不锈钢丝网。同时，膜电极存放架可以设置两层及以上的用于安置不同膜电极的托盘架，托盘架为塑料或金属材质。
本发明在浆料中添加适量的2-乙氧基乙醇，解决了催化层干燥产生裂纹的问题。除此之外，还在浆料中添加适量的增稠剂和抗沉降剂，改善涂布过程中的流变性能，减少浆料的聚焦、沉降和分层，最终使涂覆出来的催化层厚度相当均匀，且与质子交换膜之间结合性良好；在浆料中加入造孔剂，使涂覆的催化层光滑的表面上适当地均匀地分布有孔隙，增加了与质子交换膜的界面结合力，并且降低了接触阻抗，使得燃料电池在工作期间燃料气体扩散或物质转移是平稳的，从而改善输出性能。在烘干工艺中，如果超出本发明隧道炉温度的限定，质子交换膜会产生收缩形变，甚至损坏。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)对CCM(即涂布有阳极或阴极催化层的膜电极)进行检测，提高了MEA产品合格率，节省了材料，降低生产成本；
2)使用CCD检测催化层表观，能快速淘汰不合格产品，进行催化剂回收，使合格产品一致性更佳；
3)检测方便快捷，有效得保证了CCM生产的良品率，适于车载电堆使用。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程图；
图2为本发明的设备布局图；
图3为双涂头设备的结构简图；
图4为本发明CCM转移时的托盘的结构示意图；
图5为本发明的存放架的示意图；
图中，1-阳极/阴极制备区，11-第一涂头，12-热风刀，13-第二涂头，2-CCD检测区，3-烘干区，4-膜电极存放区。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
在本发明的一种实施方式中，燃料电池膜电极的批量生产方法，参见图1和图2所示，具体包括以下步骤：
(1)：取催化剂倒入混合溶剂中，分散，制备催化剂浆料；
(2)：将膜电极送至膜电极的阳极/阴极制备区1，往膜电极上涂镀催化剂浆料，先制备膜电极的阳极催化层；
(3)：将步骤(2)制备的膜电极转移至CCD检测区2，由CCD设备对膜电极进行催化层表观检测和膜电极穿孔检测，若膜电极的催化层表观光滑平整，且无穿孔，则表示合格，转入步骤(5)，若膜电极的催化层表观存在不均匀、有裂痕和或褶皱，则返回步骤(2)，若膜电极检测有穿孔，则转入步骤(4)；
(4)：将步骤(3)中检测有穿孔的膜电极剪切至小尺寸无穿孔的膜电极；
(5)：将步骤(3)中检测合格的膜电极、步骤(4)中的小尺寸无穿孔的膜电极转移至烘干区3，无尘干燥；
(6)：再将烘干后的膜电极转移至阳极/阴极制备区域1，继续涂镀催化剂浆料并制备膜电极的阴极催化剂，重复步骤(3)-步骤(5)，即制得一致性良好的燃料电池膜电极；
(7)：将制得的燃料电池膜电极根据尺寸分类放入膜电极存放区4的存放架中保存。
本发明中CCD检测区2中的CCD设备为现有技术，可采用CCD高清高速相机和计算机组成，计算机通过图像采集软件获取CCD高清高速相机拍摄的膜电极图像，并将其与内置的标准的膜电极图像进行对比筛选，即判断得到膜电极是否合格。
在本发明的一种优选的实施方式中，步骤(1)中所述的催化剂为碳载铂基催化剂，其外形为颗粒、八面体、八面体、纳米线、纳米花、核/壳或纳米棒。碳载铂基催化剂选用常用的市售产品(JM公司Hispec9100铂黑催化剂)或本领域常用技术制备得到。
在本发明的一种优选的实施方式中，步骤(1)中所述的混合溶剂包括异丙醇、水与全氟磺酸溶液，且催化剂与混合溶剂的添加量满足：催化剂、全氟磺酸溶液、异丙醇与水的质量比为(8～10):(3～5):(38～45):(36～43)。全氟磺酸溶液的浓度为5wt％左右即可。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述的混合溶剂中还包括乙氧基乙醇、丁氧基乙醇或N-甲基吡咯烷酮中的至少一种，其与异丙醇的质量比为(0～10)：(38～45)。
在本发明的一种优选的实施方式中，步骤(1)中制备催化剂浆料时，还加入包括增稠剂、抗沉淀剂、造孔剂和慢干剂在内的其他添加助剂，并满足：催化剂、增稠剂、抗沉淀剂、造孔剂和慢干剂的质量比为(8～10)：(0～8)：(0～9)：(0～7)：(5～10)。
上述更优选的，所述的增稠剂选自丙三醇、乙二醇和乙酸丁酯中的至少一种。
上述更优选的，所述的抗沉淀剂选自3M公司的LuvotixTM，南京古田化工有限公司的TMN-10、X-100、OROTAN963、D-850中的至少一种。
上述更优选的，所述的造孔剂选自碳酸氢铵、硫酸铵、草酸铵、醋酸铵和碳酸铵中的至少一种。
上述更优选的，所述的慢干剂选自正丙醇、乙醇、丙二醇乙醚和2-乙氧基乙醇中的至少一种。
在本发明的一种优选的实施方式中，在膜电极的阳极/阴极制备区域，催化剂浆料采用喷涂、刮涂、狭缝涂布或热压转印等方法制备单层或多层的阳极/阴极催化层。
上述更优选的，当催化剂浆料采用喷涂或刮涂方式制备阳极/阴极催化层，其通过双涂头设备进行，所述的双涂头设备包括依次布置的第一涂头11、热风刀12和第二涂头13，其结构参见图3所示，其涂布过程具体如下：
先将质子交换膜平铺在可移动平台上，对平台加热并抽真空，使得质子交换膜紧贴可移动平台并被加热至设定涂布温度；
接着，将可移动平台移动至双涂头设备的第一涂头11下方，进行催化剂浆料的第一次涂布，完成后再移动到热风刀12正下方，快速烘干；
紧接着，可移动平台继续移动到第二涂头13下方，进行催化剂浆料的第二次涂布，涂布完成后反向移动至热风刀12正下方，快速烘干；
最后，可移动平台返回初始位置，即完成催化层制备。制备过程中热风刀12的温度可设定在30～80℃，这样，即可加速催化层变干温度，防止溶剂渗透而损坏质子交换膜。双涂头设备中各涂头的催化剂浆料的配方可以相同也可以不同，这样，通过不同的催化剂浆料形成的催化层的组合，即可大大提高CCM的生产效率，而且使CCM催化层具有不同的功能和更好的发电性能。且可移动平台的表面下方可密布真空孔并连接抽真空设备，这样，通过抽真空的凡是可以使得质子交换膜在整个催化层制备过程中都紧贴在可移动平台上，有效的解决了质子交换膜容易褶皱的问题。
在本发明的一种优选的实施方式中，烘干区的无尘干燥在隧道加热炉内进行，隧道加热炉腔体的温度控制为20～100℃，其出口安装有冷却风机，温度控制为25±2℃。
上述更优选的，送入隧道加热炉的传送带选用特氟龙网带，网带下有吸风口，使得膜电极紧附在传送带上，防止膜电极在炉中烘干时褶皱、移动和掉落。
在本发明的一种优选的实施方式中，生产过程中，膜电极转移并加热时采用耐高温托盘，其结构参见图4所示。托盘的底板为不锈钢丝网。同时，膜电极存放架可以设置两层及以上的用于安置不同膜电极的托盘架，托盘架为塑料或金属材质，其结构参见图5所示。
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明。
实施方式1
一种燃料电池膜电极的批量生产方法，具体包括以下步骤：
(1)配制催化剂浆料A，取催化剂颗粒和单体溶液(即全氟磺酸溶液)通过超声波和高速搅拌分散于混合溶剂中，混合溶剂中包括异丙醇、去离子水和2-乙氧基乙醇三种组分，采用真空消泡工艺使离聚物充填并吸附进所述催化剂及其载体颗粒的微孔中，制得催化剂浆料A；其中，按质量比计，催化剂颗粒：单体溶液：异丙醇：去离子水：2-乙氧基乙醇＝(8～10)：(3～5)：(38～45)：(36～43)：(5～10)配制。
(2)在膜电极的阳极/阴极制备区1，采用喷涂、刮涂、狭缝涂布或热压转印等方法将催化剂浆料A涂布在膜电极上并制备三层阳极催化层；
(3)将步骤(2)制备的膜电极转移到CCD检测区2，平整地放在透明玻璃板上，进行催化层表观检测、膜电极穿孔检测；
(4)将步骤(3)中检测合格(即表观连续平整、无穿孔)的膜电极转移到烘干区3，经过隧道加热炉对催化层进行无尘烘干，隧道加热炉内的温度控制为20-100℃。
(5)将步骤(3)中检测有穿孔的膜电极剪切为小尺寸膜电极，继续放入隧道加热炉对催化层进行无尘烘干，烘干工艺同步骤(4)，淘汰剪切下来的边角料，进行催化剂回收。
(6)将步骤(3)中检测催化层表观不均匀、有裂痕、褶皱等情况的膜电极拿回阳极/阴极制备区1，重复步骤(2)的操作；
(7)将烘干后的膜电极转移至阳极/阴极制备区1，采用催化剂浆料A，重复步骤(2)～(6)进行阴极催化层的制备，这样即可制得一致性较好的燃料电池膜电极。
(8)将一致性较好的燃料电池膜电极分类放入膜电极存放区4中的存放架保存。
本实施方式中，催化剂浆料采用喷涂或刮涂方式制备阳极/阴极催化层，其通过双涂头设备进行，所述的双涂头设备包括依次布置的第一涂头11、热风刀12和第二涂头13，其结构参见图3所示，其涂布过程具体如下：
先将质子交换膜平铺在可移动平台上，对平台加热并抽真空，使得质子交换膜紧贴可移动平台并被加热至设定涂布温度；
接着，将可移动平台移动至双涂头设备的第一涂头11下方，进行催化剂浆料的第一次涂布，完成后再移动到热风刀12正下方，快速烘干；
紧接着，可移动平台继续移动到第二涂头13下方，进行催化剂浆料的第二次涂布，涂布完成后反向移动至热风刀12正下方，快速烘干；
最后，可移动平台返回初始位置，即完成催化层制备。制备过程中热风刀12的温度可设定在30～80℃，这样，即可加速催化层变干温度，防止溶剂渗透而损坏质子交换膜。双涂头设备中各涂头的催化剂浆料的配方可以相同也可以不同，这样，通过不同的催化剂浆料形成的催化层的组合，即可大大提高CCM的生产效率，而且使CCM催化层具有不同的功能和更好的发电性能。且可移动平台的表面下方可密布真空孔并连接抽真空设备，这样，通过抽真空的凡是可以使得质子交换膜在整个催化层制备过程中都紧贴在可移动平台上，有效的解决了质子交换膜容易褶皱的问题。
参考实施方式1，从以下具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1-1
一种燃料电池膜电极的批量生产方法，具体包括以下步骤：
(1)配制催化剂浆料A，取催化剂颗粒和单体溶液(即全氟磺酸溶液)通过超声波和高速搅拌分散于混合溶剂中，混合溶剂中包括异丙醇、去离子水和2-乙氧基乙醇三种组分，采用真空消泡工艺使离聚物充填并吸附进所述催化剂及其载体颗粒的微孔中，制得催化剂浆料A；其中，按质量比计，催化剂颗粒：单体溶液：异丙醇：去离子水：2-乙氧基乙醇＝8：3：38：36：5配制。
(2)在阳极/阴极制备区1，采用喷涂、刮涂、狭缝涂布或热压转印等方法将催化剂浆料A涂布在膜电极上并制备三层阳极催化层；
(3)将步骤(2)制备的膜电极转移到CCD检测区2，平整地放在透明玻璃板上，进行催化层表观检测、膜电极穿孔检测；
(4)将步骤(3)中检测合格(即表观连续平整、无穿孔)的膜电极转移到烘干区3，经过隧道加热炉对催化层进行无尘烘干，隧道加热炉内的温度控制为20℃。
(5)将步骤(3)中检测有穿孔的膜电极剪切为小尺寸膜电极，继续放入隧道加热炉对催化层进行无尘烘干，烘干工艺同步骤(4)，淘汰剪切下来的边角料，进行催化剂回收。
(6)将步骤(3)中检测催化层表观不均匀、有裂痕、褶皱等情况的膜电极拿回阳极/阴极制备区1，重复步骤(2)的操作；
(7)将烘干后的膜电极转移至阳极/阴极制备区1，采用催化剂浆料A，重复步骤(2)～(6)进行阴极催化层的制备，这样即可制得一致性较好的燃料电池膜电极。
(8)将一致性较好的燃料电池膜电极分类放入膜电极存放区4中的存放架保存。
实施例1-2
一种燃料电池膜电极的批量生产方法，具体包括以下步骤：
(1)配制催化剂浆料A，取催化剂颗粒和单体溶液(即全氟磺酸溶液)通过超声波和高速搅拌分散于混合溶剂中，混合溶剂中包括异丙醇、去离子水和2-乙氧基乙醇三种组分，采用真空消泡工艺使离聚物充填并吸附进所述催化剂及其载体颗粒的微孔中，制得催化剂浆料A；其中，按质量比计，催化剂颗粒：单体溶液：异丙醇：去离子水：2-乙氧基乙醇＝10：5：45：43：10配制。
(2)在阳极/阴极制备区1，采用喷涂、刮涂、狭缝涂布或热压转印等方法将催化剂浆料A涂布在膜电极上并制备三层阳极催化层；
(3)将步骤(2)制备的膜电极转移到CCD检测区2，平整地放在透明玻璃板上，进行催化层表观检测、膜电极穿孔检测；
(4)将步骤(3)中检测合格(即表观连续平整、无穿孔)的膜电极转移到烘干区3，经过隧道加热炉对催化层进行无尘烘干，隧道加热炉内的温度控制为100℃。
(5)将步骤(3)中检测有穿孔的膜电极剪切为小尺寸膜电极，继续放入隧道加热炉对催化层进行无尘烘干，烘干工艺同步骤(4)，淘汰剪切下来的边角料，进行催化剂回收。
(6)将步骤(3)中检测催化层表观不均匀、有裂痕、褶皱等情况的膜电极拿回阳极/阴极制备区1，重复步骤(2)的操作；
(7)将烘干后的膜电极转移至阳极/阴极制备区1，采用催化剂浆料A，重复步骤(2)～(6)进行阴极催化层的制备，这样即可制得一致性较好的燃料电池膜电极。
(8)将一致性较好的燃料电池膜电极分类放入膜电极存放区4中的存放架保存。
实施例1-3
一种燃料电池膜电极的批量生产方法，具体包括以下步骤：
(1)配制催化剂浆料A，取催化剂颗粒和单体溶液(即全氟磺酸溶液)通过超声波和高速搅拌分散于混合溶剂中，混合溶剂中包括异丙醇、去离子水和2-乙氧基乙醇三种组分，采用真空消泡工艺使离聚物充填并吸附进所述催化剂及其载体颗粒的微孔中，制得催化剂浆料A；其中，按质量比计，催化剂颗粒：单体溶液：异丙醇：去离子水：2-乙氧基乙醇＝9：4：40：40：8配制。
(2)在阳极/阴极制备区1，采用喷涂、刮涂、狭缝涂布或热压转印等方法将催化剂浆料A涂布在膜电极上并制备三层阳极催化层；
(3)将步骤(2)制备的膜电极转移到CCD检测区2，平整地放在透明玻璃板上，进行催化层表观检测、膜电极穿孔检测；
(4)将步骤(3)中检测合格(即表观连续平整、无穿孔)的膜电极转移到烘干区3，经过隧道加热炉对催化层进行无尘烘干，隧道加热炉内的温度控制为60℃。
(5)将步骤(3)中检测有穿孔的膜电极剪切为小尺寸膜电极，继续放入隧道加热炉对催化层进行无尘烘干，烘干工艺同步骤(4)，淘汰剪切下来的边角料，进行催化剂回收。
(6)将步骤(3)中检测催化层表观不均匀、有裂痕、褶皱等情况的膜电极拿回阳极/阴极制备区1，重复步骤(2)的操作；
(7)将烘干后的膜电极转移至阳极/阴极制备区1，采用催化剂浆料A，重复步骤(2)～(6)进行阴极催化层的制备，这样即可制得一致性较好的燃料电池膜电极。
(8)将一致性较好的燃料电池膜电极分类放入膜电极存放区4中的存放架保存。
实施例1-4～实施例1-5
与实施例1-1不同的是，本实施例中的混合溶剂将乙氧基乙醇分别替换为丁氧基乙醇和N-甲基吡咯烷酮。
实施例1-6
与实施例1-1有所不同的是，本实施例中的催化剂浆料的制备过程中，还加入包括慢干剂在内的其他添加助剂，并满足：催化剂和慢干剂的质量比为8：5。
实施例1-7
与实施例1-1有所不同的是，本实施例中的催化剂浆料的制备过程中，还加入包括增稠剂、抗沉淀剂、造孔剂和慢干剂在内的其他添加助剂，并满足：催化剂、增稠剂、抗沉淀剂、造孔剂和慢干剂的质量比为10：8：9：7：10。
实施例1-8
与实施例1-1有所不同的是，本实施例中的催化剂浆料的制备过程中，还加入包括增稠剂、抗沉淀剂、造孔剂和慢干剂在内的其他添加助剂，并满足：催化剂、增稠剂、抗沉淀剂、造孔剂和慢干剂的质量比为9：4：5：3：8。
实施例1-9～实施例1-12
与实施例1-8有所不同的是，本实施例中的增稠剂分别为丙三醇、乙二醇、乙酸丁酯、丙三醇/乙二醇(1:1，质量比)。
实施例1-13～实施例1-17
与实施例1-8有所不同的是，本实施例中的抗沉淀剂分别为3M公司的LuvotixTM，南京古田化工有限公司的TMN-10、X-100、OROTAN963、D-850。
实施例1-18～实施例1-22
与实施例1-8有所不同的是，本实施例中的造孔剂分别为碳酸氢铵、硫酸铵、草酸铵、醋酸铵和碳酸铵。
实施例1-23～实施例1-26
与实施例1-8有所不同的是，本实施例中的慢干剂选自正丙醇、乙醇、丙二醇乙醚和2-乙氧基乙醇。
实施方式2
一种燃料电池膜电极的批量生产方法，具体包括以下步骤：
(1)配制催化剂浆料A，取催化剂颗粒和单体溶液通过超声波和高速搅拌分散于混合溶剂中，混合溶剂中包括异丙醇、去离子水和2-乙氧基乙醇三种组分，采用真空消泡工艺使离聚物充填并吸附进所述催化剂及其载体颗粒的微孔中，制得催化剂浆料A；其中，按质量比计，催化剂颗粒：单体溶液：异丙醇：去离子水：2-乙氧基乙醇＝(8～10)：(3～5)：(38～45)：(36～43)：(5～10)配制。
(2)配制催化剂浆料B，取催化剂颗粒和单体溶液通过超声波和高速搅拌分散于混合溶剂中，混合溶剂中包括异丙醇、去离子水和2-乙氧基乙醇三种组分，再加入LuvotixTM、乙二醇和碳酸铵，采用真空消泡工艺使离聚物充填并吸附进所述催化剂及其载体颗粒的微孔中，制得催化剂浆料B；其中，按质量比计，催化剂颗粒：单体溶液：异丙醇：去离子水：2-乙氧基乙醇：LuvotixTM：乙二醇：碳酸铵＝(8～10)：(3～5)：(38～45)：(36～43)：(5～10)：(3～8)：(4～9)：(3～7)配制。
(3)在阳极/阴极制备区1，采用浆料A喷涂、刮涂、狭缝涂布或热压转印等方法制备三层催化层膜电极；
(4)将步骤(3)制备的膜电极转移到CCD检测区2，平整地放在透明玻璃板上，进行催化层表观检测、膜电极穿孔检测；
(5)将步骤(4)中检测合格的膜电极转移到烘干区3，经过隧道加热炉对催化层进行无尘烘干。
(6)将步骤(4)中检测有穿孔的膜电极剪切为小尺寸膜电极，继续放入隧道加热炉对催化层进行无尘烘干，淘汰剪切下来的边角料，进行催化剂回收。
(7)将步骤(4)中检测催化层表观不均匀、有裂痕、褶皱等情况的膜电极拿回阳极/阴极制备区1，重复步骤(4)的操作；
(8)将烘干后的膜电极转移至阳极/阴极制备区1，采用浆料B，重复步骤(4)～(6)即可制得一致性较好的燃料电池膜电极。
(9)将一致性较好的燃料电池膜电极分类放入膜电极存放区4中的存放架保存。
本实施方式中，催化剂浆料采用喷涂或刮涂方式制备阳极/阴极催化层，其通过双涂头设备进行，所述的双涂头设备包括依次布置的第一涂头11、热风刀12和第二涂头13，其结构参见图3所示，其涂布过程具体如下：
先将质子交换膜平铺在可移动平台上，对平台加热并抽真空，使得质子交换膜紧贴可移动平台并被加热至设定涂布温度；
接着，将可移动平台移动至双涂头设备的第一涂头11下方，进行催化剂浆料的第一次涂布，完成后再移动到热风刀12正下方，快速烘干；
紧接着，可移动平台继续移动到第二涂头13下方，进行催化剂浆料的第二次涂布，涂布完成后反向移动至热风刀12正下方，快速烘干；
最后，可移动平台返回初始位置，即完成催化层制备。制备过程中热风刀12的温度可设定在30～80℃，这样，即可加速催化层变干温度，防止溶剂渗透而损坏质子交换膜。双涂头设备中各涂头的催化剂浆料的配方可以相同也可以不同，这样，通过不同的催化剂浆料形成的催化层的组合，即可大大提高CCM的生产效率，而且使CCM催化层具有不同的功能和更好的发电性能。且可移动平台的表面下方可密布真空孔并连接抽真空设备，这样，通过抽真空的凡是可以使得质子交换膜在整个催化层制备过程中都紧贴在可移动平台上，有效的解决了质子交换膜容易褶皱的问题。
参见实施方式2，结合下述各具体实施例进行说明
实施例2-1
一种燃料电池膜电极的批量生产方法，具体包括以下步骤：
(1)配制催化剂浆料A，取催化剂颗粒和单体溶液通过超声波和高速搅拌分散于混合溶剂中，混合溶剂中包括异丙醇、去离子水和2-乙氧基乙醇三种组分，采用真空消泡工艺使离聚物充填并吸附进所述催化剂及其载体颗粒的微孔中，制得催化剂浆料A；其中，按质量比计，催化剂颗粒：单体溶液：异丙醇：去离子水：2-乙氧基乙醇＝8：3：38：36：5配制。
(2)配制催化剂浆料B，取催化剂颗粒和单体溶液通过超声波和高速搅拌分散于混合溶剂中，混合溶剂中包括异丙醇、去离子水和2-乙氧基乙醇三种组分，再加入LuvotixTM、乙二醇和碳酸铵，采用真空消泡工艺使离聚物充填并吸附进所述催化剂及其载体颗粒的微孔中，制得催化剂浆料B；其中，按质量比计，催化剂颗粒：单体溶液：异丙醇：去离子水：2-乙氧基乙醇：LuvotixTM：乙二醇：碳酸铵＝8：3：38：36：5：3：4：3配制。
(3)在阳极/阴极制备区1，采用浆料A喷涂、刮涂、狭缝涂布或热压转印等方法制备三层催化层膜电极；
(4)将步骤(3)制备的膜电极转移到CCD检测区2，平整地放在透明玻璃板上，进行催化层表观检测、膜电极穿孔检测；
(5)将步骤(4)中检测合格的膜电极转移到烘干区3，经过隧道加热炉对催化层进行无尘烘干。
(6)将步骤(4)中检测有穿孔的膜电极剪切为小尺寸膜电极，继续放入隧道加热炉对催化层进行无尘烘干，淘汰剪切下来的边角料，进行催化剂回收。
(7)将步骤(4)中检测催化层表观不均匀、有裂痕、褶皱等情况的膜电极拿回阳极/阴极制备区1，重复步骤(4)的操作；
(8)将烘干后的膜电极转移至阳极/阴极制备区1，采用浆料B，重复步骤(4)～(6)即可制得一致性较好的燃料电池膜电极。
(9)将一致性较好的燃料电池膜电极分类放入膜电极存放区4中的存放架保存。
实施例2-2
一种燃料电池膜电极的批量生产方法，具体包括以下步骤：
(1)配制催化剂浆料A，取催化剂颗粒和单体溶液通过超声波和高速搅拌分散于混合溶剂中，混合溶剂中包括异丙醇、去离子水和2-乙氧基乙醇三种组分，采用真空消泡工艺使离聚物充填并吸附进所述催化剂及其载体颗粒的微孔中，制得催化剂浆料A；其中，按质量比计，催化剂颗粒：单体溶液：异丙醇：去离子水：2-乙氧基乙醇＝10：5：45：43：10配制。
(2)配制催化剂浆料B，取催化剂颗粒和单体溶液通过超声波和高速搅拌分散于混合溶剂中，混合溶剂中包括异丙醇、去离子水和2-乙氧基乙醇三种组分，再加入LuvotixTM、乙二醇和碳酸铵，采用真空消泡工艺使离聚物充填并吸附进所述催化剂及其载体颗粒的微孔中，制得催化剂浆料B；其中，按质量比计，催化剂颗粒：单体溶液：异丙醇：去离子水：2-乙氧基乙醇：LuvotixTM：乙二醇：碳酸铵＝10：5：45：43：10：8：9：7配制。
(3)在阳极/阴极制备区1，采用浆料A喷涂、刮涂、狭缝涂布或热压转印等方法制备三层催化层膜电极；
(4)将步骤(3)制备的膜电极转移到CCD检测区2，平整地放在透明玻璃板上，进行催化层表观检测、膜电极穿孔检测；
(5)将步骤(4)中检测合格的膜电极转移到烘干区3，经过隧道加热炉对催化层进行无尘烘干。
(6)将步骤(4)中检测有穿孔的膜电极剪切为小尺寸膜电极，继续放入隧道加热炉对催化层进行无尘烘干，淘汰剪切下来的边角料，进行催化剂回收。
(7)将步骤(4)中检测催化层表观不均匀、有裂痕、褶皱等情况的膜电极拿回阳极/阴极制备区1，重复步骤(4)的操作；
(8)将烘干后的膜电极转移至阳极/阴极制备区1，采用浆料B，重复步骤(4)～(6)即可制得一致性较好的燃料电池膜电极。
(9)将一致性较好的燃料电池膜电极分类放入膜电极存放区4中的存放架保存。
实施例2-3
一种燃料电池膜电极的批量生产方法，具体包括以下步骤：
(1)配制催化剂浆料A，取催化剂颗粒和单体溶液通过超声波和高速搅拌分散于混合溶剂中，混合溶剂中包括异丙醇、去离子水和2-乙氧基乙醇三种组分，采用真空消泡工艺使离聚物充填并吸附进所述催化剂及其载体颗粒的微孔中，制得催化剂浆料A；其中，按质量比计，催化剂颗粒：单体溶液：异丙醇：去离子水：2-乙氧基乙醇＝9：4：42：40：8配制。
(2)配制催化剂浆料B，取催化剂颗粒和单体溶液通过超声波和高速搅拌分散于混合溶剂中，混合溶剂中包括异丙醇、去离子水和2-乙氧基乙醇三种组分，再加入LuvotixTM、乙二醇和碳酸铵，采用真空消泡工艺使离聚物充填并吸附进所述催化剂及其载体颗粒的微孔中，制得催化剂浆料B；其中，按质量比计，催化剂颗粒：单体溶液：异丙醇：去离子水：2-乙氧基乙醇：LuvotixTM：乙二醇：碳酸铵＝9：4：40：38：7：5：6：5配制。
(3)在阳极/阴极制备区1，采用浆料A喷涂、刮涂、狭缝涂布或热压转印等方法制备三层催化层膜电极；
(4)将步骤(3)制备的膜电极转移到CCD检测区2，平整地放在透明玻璃板上，进行催化层表观检测、膜电极穿孔检测；
(5)将步骤(4)中检测合格的膜电极转移到烘干区3，经过隧道加热炉对催化层进行无尘烘干。
(6)将步骤(4)中检测有穿孔的膜电极剪切为小尺寸膜电极，继续放入隧道加热炉对催化层进行无尘烘干，淘汰剪切下来的边角料，进行催化剂回收。
(7)将步骤(4)中检测催化层表观不均匀、有裂痕、褶皱等情况的膜电极拿回阳极/阴极制备区1，重复步骤(4)的操作；
(8)将烘干后的膜电极转移至阳极/阴极制备区1，采用浆料B，重复步骤(4)～(6)即可制得一致性较好的燃料电池膜电极。
(9)将一致性较好的燃料电池膜电极分类放入膜电极存放区4中的存放架保存。
实施方式3
与实施方式2相比除了阳极制备两层催化层，阴极制备三层催化层外，其余均一样。
实施方式4
与实施方式2相比除了将阴极和阳极浆料的配方互换外，其余均一样。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。