一种用于氢能燃料电池系统增湿器的中空纤维膜管的制作方法

1.本发明涉及氢能燃料电池技术领域，具体为一种用于氢能燃料电池系统增湿器的中空纤维膜管。


背景技术：

2.燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高；另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。
3.目前用于燃料电池增湿器的材料都是pes(聚醚砜)pes在使用过程中，韧性低的问题会放大，在燃料电池系统工作过程中，会导致以下几个问题：
4.a、pes膜管破裂；
5.b、pes膜管中间会断裂；
6.c、pes膜管干燥之后，会出现微孔减小或者堵孔现象；
7.本方案提出一种用于氢能燃料电池系统增湿器的中空纤维膜管利用e-ptfe中空纤维管膜材料的物理和化学稳定性，解决pes膜管材质韧性不足的问题，将e-ptfe材料的化学性和物理性的稳定性能利用到氢能燃料电池系统上，使燃料电池系统的增湿器的性能更稳定、更安全、寿命更长。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种用于氢能燃料电池系统增湿器的中空纤维膜管，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种用于氢能燃料电池系统增湿器的中空纤维膜管，包括中空纤维膜管，所述中空纤维膜管包括以下制作流程步骤：
11.s1，准备制备原料：ptfe分散树脂、溶剂和离子型表面活性剂；
12.s2混料：将ptfe分散树脂、溶剂、离子型表面活性剂按照ptfe分散树脂：溶剂：离子型表面活性剂＝100：10～30：5～10的比例混料；
13.s3，制胚：将混好的材料放入制胚设备中制胚；
14.s4，挤出：将制好的胚放入挤出设备中，挤出所需要的尺寸的ptfe管子；
15.s5，分离：将挤出的ptfe管子放入分离设备中，通过物理方法将混入ptfe溶剂分离，形成纯粹的ptfe材质管子；
16.s6，固化定型：将分离完后的ptfe管子，放入固化设备中，进行固化定型。
17.作为本发明优选的方案，所述s1溶剂选用航空煤油。
18.作为本发明优选的方案，所述s3制胚设备：自制，压力：8mpa，保压时间：80s。
19.作为本发明优选的方案，所述s4挤出设备：自制，温度：45～80℃，挤出压力：5～8mpa，挤出时间：20mm～50mm/s。
20.作为本发明优选的方案，所述s5选用离心机进行分离：温度：110～195℃，速度：2～4m/s。
21.作为本发明优选的方案，所述s6固化设备温度：360～400℃，速度：2～4m/s。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1.本发明中，通过将e-ptfe材料的化学性和物理性的稳定性能利用到氢能燃料电池系统上，使燃料电池系统的增湿器的性能更稳定、更安全、寿命更长，解决原有增湿器，pes膜管在生产过程中，因韧性差，造成不良问题；解决燃料电池系统停止工作，增湿器处于干燥状态，pes膜管因干燥微孔减小或者堵孔问题；解决增湿器在长久使用过程中透湿能力下降问题。
附图说明
24.图1为本发明的中空纤维膜管结构示意图；
25.图2为本发明的中空纤维膜管制作流程图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述,附图中给出了本发明的若干实施例,但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
28.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
30.请参阅图1-2本发明提供一种技术方案：
31.一种用于氢能燃料电池系统增湿器的中空纤维膜管，包括中空纤维膜管，所述中空纤维膜管包括以下制作流程步骤：
32.s1，准备制备原料：ptfe分散树脂、溶剂和离子型表面活性剂；
33.s2混料：将ptfe分散树脂、溶剂、离子型表面活性剂按照ptfe分散树脂：溶剂：离子型表面活性剂＝100：10～30：5～10的比例混料；
34.s3，制胚：将混好的材料放入制胚设备中制胚；
35.s4，挤出：将制好的胚放入挤出设备中，挤出所需要的尺寸的ptfe管子；
36.s5，分离：将挤出的ptfe管子放入分离设备中，通过物理方法将混入ptfe溶剂分离，形成纯粹的ptfe材质管子；
37.s6，固化定型：将分离完后的ptfe管子，放入固化设备中，进行固化定型。
38.所述s1溶剂选用航空煤油。
39.所述s3制胚设备：自制，压力：8mpa，保压时间：80s。
40.所述s4挤出设备：自制，温度：45～80℃，挤出压力：5～8mpa，挤出时间：20mm～50mm/s。
41.所述s5选用离心机进行分离：温度：110～195℃，速度：2～4m/s。
42.所述s6固化设备温度：360～400℃，速度：2～4m/s。
43.通过将e-ptfe材料的化学性和物理性的稳定性能利用到氢能燃料电池系统上，使燃料电池系统的增湿器的性能更稳定、更安全、寿命更长，解决原有增湿器，pes膜管在生产过程中，因韧性差，造成不良问题；解决燃料电池系统停止工作，增湿器处于干燥状态，pes膜管因干燥微孔减小或者堵孔问题；解决增湿器在长久使用过程中透湿能力下降问题。
44.实施例：准备制备原料：ptfe分散树脂、溶剂(航空煤油)和离子型表面活性剂；混料：将ptfe分散树脂、溶剂(航空煤油)、离子型表面活性剂按照ptfe分散树脂：溶剂(航空煤油)：离子型表面活性剂＝100：10～30：5～10的比例混料；制胚：将混好的材料放入制胚设备中制胚，制胚设备：自制，压力：8mpa，保压时间：80s；挤出：将制好的胚放入挤出设备中，挤出所需要的尺寸的ptfe管子，挤出设备：自制，温度：45～80℃，挤出压力：5～8mpa，挤出时间：20mm～50mm/s；分离：将挤出的ptfe管子放入分离设备中，通过离心机将混入ptfe溶剂分离，形成纯粹的ptfe材质管子，温度：110～195℃，速度：2～4m/s；固化定型：将分离完后的ptfe管子，放入固化设备中，温度：360～400℃，速度：2～4m/s，进行固化定型，通过将e-ptfe材料的化学性和物理性的稳定性能利用到氢能燃料电池系统上，使燃料电池系统的增湿器的性能更稳定、更安全、寿命更长，解决原有增湿器，pes膜管在生产过程中，因韧性差，造成不良问题；解决燃料电池系统停止工作，增湿器处于干燥状态，pes膜管因干燥微孔减小或者堵孔问题；解决增湿器在长久使用过程中透湿能力下降问题。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。