一种耐高温PEM膜的制作方法

一种耐高温pem膜
技术领域
1.本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种耐高温pem膜。


背景技术：

2.pem膜又为质子交换膜，是质子交换膜燃料电池的核心部件，pem与一般化学电源中使用的隔膜有区别，质子交换膜燃料电池已成为汽油内燃机动力最具竞争力的洁净取代动力源。
3.在质子交换膜燃料电池工作的时候，在外界环境以及自身的双重影响下，容易在其周围产生较高的温度，当质子交换膜长期处于高温的状态下时，影响其工作寿命，降低质子交换效率，针对上述问题，于是需要一种耐高温pem膜。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种耐高温pem膜，其能够在高温环境下正常进行质子交换，提高其使用寿命以及工作效率。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种耐高温pem膜，包括用于交换质子的交换膜，所述交换膜两侧均分布有用于加快质子交换的催化剂，所述交换膜一侧侧壁设有多个将产生的热量进行吸收的冷却圆盘，多个所述冷却圆盘与交换膜之间存在间隙，多个所述冷却圆盘上均喷涂有防止电子被冷却圆盘吸收的绝缘涂层，多个所述冷却圆盘靠近交换膜一侧固定连接有四个支撑柱，四个所述支撑柱呈圆周状等距分布，四个所述支撑柱与交换膜固定相连，多个所述冷却圆盘内均设有腔体，所述腔体内装有冷却液体，多个所述冷却圆盘侧壁固定连接有与腔体连通的冷却管。
7.优选地，所述冷却圆盘材质为铜，所述冷却圆盘为扁平状空心圆柱，所述冷却圆盘壁厚为3mm。
8.优选地，所述绝缘涂层材质为二氧化硅，所述绝缘涂层厚度为0.2mm。
9.优选地，所述支撑柱材质为聚酰亚胺，所述支撑柱截面圆直径为5mm，所述支撑柱长度为7mm。
10.优选地，所述冷却液体主要为水，所述冷却液体内掺有浓度为1.5％的氯化钠溶液。
11.优选地，所述冷却管材质为高膨松性无碱玻璃纤维，所述冷却管剖面内径为5mm。
12.本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：
13.1、通过交换膜上多个支撑柱连接的具有间隙的冷却圆盘能够将交换膜周围产生的热量进行有效的吸收，冷却圆盘的材质为铜，能够更好地将吸收的热量与冷却圆盘内的冷却液体进行交换，进一步降低交换膜周围的温度。
14.2、冷却圆盘表面的绝缘涂层能够将冷却圆盘和周围的环境进行隔离，防止催化剂催化出的电离子被冷却圆盘进行吸收影响质子的交换过程，保证质子交换膜燃料电池的稳
定运转。
附图说明
15.图1为本实用新型提出的一种耐高温pem膜的立体结构示意图；
16.图2为本实用新型提出的一种耐高温pem膜的冷却圆盘立体结构示意图。
17.图中：1交换膜、2冷却圆盘、3冷却管、4催化剂、5支撑柱。
具体实施方式
18.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
19.需要说明的是，当元件被称为“固定于”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，并不表示是唯一的实施方式。
20.参照图1-2，一种耐高温pem膜，包括用于交换质子的交换膜1，交换膜1两侧均分布有用于加快质子交换的催化剂4，交换膜1一侧侧壁设有多个将产生的热量进行吸收的冷却圆盘2，冷却圆盘2材质为铜，冷却圆盘2为扁平状空心圆柱，冷却圆盘2壁厚为3mm，冷却圆盘2与交换膜1之间存在的间隙能够存放催化剂4，并且保证交换膜1交换质子的过程能够正常进行不被影响。图中交换膜1的左侧也全被催化剂4覆盖，但是为了表达更加直观，图中并未画出。
21.多个冷却圆盘2与交换膜1之间存在间隙，多个冷却圆盘2上均喷涂有防止电子被冷却圆盘2吸收的绝缘涂层，绝缘涂层材质为二氧化硅，绝缘涂层厚度为0.2mm，绝缘涂层能够保证质子交换的过程当中，分离出的电子不会被冷却圆盘2吸收，能够保证交换的正常进行。
22.多个冷却圆盘2靠近交换膜1一侧固定连接有四个支撑柱5，四个支撑柱5呈圆周状等距分布，支撑柱5材质为聚酰亚胺，支撑柱5截面圆直径为5mm，支撑柱5长度为7mm，支撑柱5值得冷却圆盘2与交换膜1能够存在间隙，能够保证交换质子的正常进行，并且能够保证冷却圆盘2最大程度的吸收热量，保证其工作的稳定性。
23.四个支撑柱5与交换膜1固定相连，多个冷却圆盘2内均设有腔体，腔体内装有冷却液体，冷却液体主要为水，冷却液体内掺有浓度为1.5％的氯化钠溶液，氯化钠溶液能够加强水的导热能力，能够进一步提升冷却圆盘2散发热量的能力。
24.多个冷却圆盘2侧壁固定连接有与腔体连通的冷却管3，冷却管3材质为高膨松性无碱玻璃纤维，冷却管3剖面内径为5mm，冷却管3一端与冷却圆盘2内的腔体连通，另一端与现有的设备连通，能够不断的将腔体内的冷却液体进行持续地交换，保证热量的稳定散发。
25.本实用新型使用时，将冷却管3与冷却圆盘2内的腔体进行连通，并且在其内部注入有冷却液体，再通过多个支撑柱5将冷却圆盘2安装到交换膜1上方，支撑柱5的长度能够
保证交换膜1交换质子的过程不受影响，并且能够将交换膜1周围的热量进行稳定的吸收。
26.冷却管3外接循环冷却液体的设备能够不断的将腔体内的冷却液体不断地与外界进行交换，进而实现将冷却圆盘2吸收的热量进行带走，保证冷却圆盘2高效地对交换膜1进行降温，保证质子交换过程地稳定进行。
27.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种耐高温pem膜，包括用于交换质子的交换膜(1)，其特征在于，所述交换膜(1)两侧均分布有用于加快质子交换的催化剂(4)，所述交换膜(1)一侧侧壁设有多个将产生的热量进行吸收的冷却圆盘(2)，多个所述冷却圆盘(2)与交换膜(1)之间存在间隙，多个所述冷却圆盘(2)上均喷涂有防止电子被冷却圆盘(2)吸收的绝缘涂层，多个所述冷却圆盘(2)靠近交换膜(1)一侧固定连接有四个支撑柱(5)，四个所述支撑柱(5)呈圆周状等距分布，四个所述支撑柱(5)与交换膜(1)固定相连，多个所述冷却圆盘(2)内均设有腔体，所述腔体内装有冷却液体，多个所述冷却圆盘(2)侧壁固定连接有与腔体连通的冷却管(3)。2.根据权利要求1所述的一种耐高温pem膜，其特征在于，所述冷却圆盘(2)材质为铜，所述冷却圆盘(2)为扁平状空心圆柱，所述冷却圆盘(2)壁厚为3mm。3.根据权利要求1所述的一种耐高温pem膜，其特征在于，所述绝缘涂层材质为二氧化硅，所述绝缘涂层厚度为0.2mm。4.根据权利要求1所述的一种耐高温pem膜，其特征在于，所述支撑柱(5)材质为聚酰亚胺，所述支撑柱(5)截面圆直径为5mm，所述支撑柱(5)长度为7mm。5.根据权利要求1所述的一种耐高温pem膜，其特征在于，所述冷却液体主要为水，所述冷却液体内掺有浓度为1.5％的氯化钠溶液。6.根据权利要求1所述的一种耐高温pem膜，其特征在于，所述冷却管(3)材质为高膨松性无碱玻璃纤维，所述冷却管(3)剖面内径为5mm。

技术总结
本实用新型公开了一种耐高温PEM膜，包括用于交换质子的交换膜，所述交换膜两侧均分布有用于加快质子交换的催化剂，所述交换膜一侧侧壁设有多个将产生的热量进行吸收的冷却圆盘，多个所述冷却圆盘与交换膜之间存在间隙，多个所述冷却圆盘上均喷涂有防止电子被冷却圆盘吸收的绝缘涂层，多个所述冷却圆盘靠近交换膜一侧固定连接有四个支撑柱，四个所述支撑柱呈圆周状等距分布，四个所述支撑柱与交换膜固定相连，多个所述冷却圆盘内均设有腔体，所述腔体内装有冷却液体，多个所述冷却圆盘侧壁固定连接有与腔体连通的冷却管。本实用新型其能够在高温环境下正常进行质子交换，提高其使用寿命以及工作效率。用寿命以及工作效率。用寿命以及工作效率。


技术研发人员：王光合
受保护的技术使用者：山东膜丽东方新材料科技有限公司
技术研发日：2021.04.21
技术公布日：2022/1/14