本發(fā)明屬于燃料電池膜電極，具體涉及一種制備催化劑涂覆膜的方法。

背景技術(shù)：

1、膜電極是質(zhì)子交換膜燃料電池的核心部件。將催化層結(jié)合在質(zhì)子交換膜上制備成催化劑涂覆膜(ccm，catalyst?coated?membrane)，然后將ccm與氣體擴散層粘合在一起制備成膜電極，該種結(jié)構(gòu)的膜電極能夠提高質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的性能。目前ccm的制備方式之一是先將催化劑漿料涂覆在惰性基底上形成催化層，然后通過高溫?zé)釅旱姆绞綄⒋呋瘜愚D(zhuǎn)印到質(zhì)子交換膜上。若需要制備不同形狀的ccm時，需要匹配多種型號的熱壓輥進行間歇轉(zhuǎn)印，增加成本，同時更換熱壓輥也會降低生產(chǎn)效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種制備催化劑涂覆膜的方法。采用該方法可以快速方便的制備不同形狀和尺寸的催化劑涂覆膜，且成本低，效率高。

2、在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種制備催化劑涂覆膜的方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例，包括：

3、(1)在第一基底膜上形成陽極催化層，在第二基底膜上形成陰極催化層；

4、(2)按照第一防護膜、所述第一基底膜、所述陽極催化層、質(zhì)子交換膜、所述陰極催化層、所述第二基底膜、第二防護膜的順序?qū)盈B放置于第一熱壓輥和第二熱壓輥之間進行熱壓；

5、其中，所述第一防護膜和所述第二防護膜上具有壓印圖案，所述第一防護膜的寬度大于所述陽極催化層的寬度，所述第二防護膜的寬度大于所述陰極催化層的寬度。

6、根據(jù)本發(fā)明上述實施例的制備催化劑涂覆膜的方法，首先在第一基底膜上形成陽極催化層，在第二基底膜上形成陰極催化層，然后按照第一防護膜、第一基底膜、陽極催化層、質(zhì)子交換膜、陰極催化層、第二基底膜、第二防護膜的順序?qū)盈B放置于第一熱壓輥和第二熱壓輥之間進行熱壓。通過第一熱壓輥和第二熱壓輥將熱量和壓力傳遞至第一防護膜和第二防護膜上，因為第一防護膜和第二防護膜上具有壓印圖案，且第一防護膜的寬度大于陽極催化層的寬度，第二防護膜的寬度大于陰極催化層的寬度，所以第一基底膜、陽極催化層、第二基底膜和陰極催化層接收來自第一防護膜和第二防護膜的熱量和壓力，從而使陽極催化層和陰極催化層形成與壓印圖案對應(yīng)的形狀轉(zhuǎn)印在質(zhì)子交換膜上。通過第一防護膜和第二防護膜上的壓印圖案的調(diào)整，可以制備不同形狀和尺寸的催化劑涂覆膜，相比于更換不同型號的熱壓輥，使用第一防護膜和第二防護膜更加便捷方便。由此，采用該方法可以快速方便的制備不同形狀和尺寸的催化劑涂覆膜，且成本低，效率高。

7、另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的制備催化劑涂覆膜的方法還可以具有如下技術(shù)特征：

8、在本發(fā)明的一些實施例中，所述壓印圖案包括鏤空孔或凸起圖案，所述鏤空孔和所述凸起圖案的形狀或數(shù)量根據(jù)制備不同形狀和尺寸的所述催化劑涂覆膜設(shè)計。由此，可以制備不同形狀或尺寸的催化劑涂覆膜。

9、在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一防護膜和所述第二防護膜的材料獨立的包括pet樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚苯硫醚。

10、在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一防護膜和所述第二防護膜的厚度獨立的為50μm-200μm。由此，可以制備不同形狀或尺寸的催化劑涂覆膜。

11、在本發(fā)明的一些實施例中，所述熱壓的溫度為80℃-200℃，壓力為0.9mpa-2.0mpa。由此，可以制備不同形狀或尺寸的催化劑涂覆膜。

12、在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一熱壓輥和所述第二熱壓輥的轉(zhuǎn)速為0.2m/min-0.8m/min。由此，可以制備不同形狀或尺寸的催化劑涂覆膜。

13、在本發(fā)明的一些實施例中，所述陽極催化層的厚度為1μm-15μm。

14、在本發(fā)明的一些實施例中，所述陰極催化層的厚度為5μm-30μm。

15、在本發(fā)明的一些實施例中，所述凸起圖案的凸起高度為50μm-200μm。由此，可以制備不同形狀或尺寸的催化劑涂覆膜。

16、在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一基底膜和所述第二基底膜的材料獨立的包括聚四氟乙烯或聚四氟乙烯復(fù)合材料。

17、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種制備催化劑涂覆膜的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓印圖案包括鏤空孔或凸起圖案，所述鏤空孔和所述凸起圖案的形狀或數(shù)量根據(jù)制備不同形狀和尺寸的所述催化劑涂覆膜設(shè)計。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一防護膜和所述第二防護膜的材料獨立的包括pet樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚苯硫醚。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一防護膜和所述第二防護膜的厚度獨立的為50μm-200μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述熱壓的溫度為80℃-200℃，壓力為0.9mpa-2.0mpa。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述第一熱壓輥和所述第二熱壓輥的轉(zhuǎn)速為0.2m/min-0.8m/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述陽極催化層的厚度為1μm-15μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述陰極催化層的厚度為5μm-30μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述凸起圖案的凸起高度為50μm-200μm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基底膜和所述第二基底膜的材料獨立的包括聚四氟乙烯或聚四氟乙烯復(fù)合材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種制備催化劑涂覆膜的方法。該方法包括：(1)在第一基底膜上形成陽極催化層，在第二基底膜上形成陰極催化層；(2)按照第一防護膜、第一基底膜、所述陽極催化層、質(zhì)子交換膜、陰極催化層、第二基底膜、第二防護膜的順序?qū)盈B放置于第一熱壓輥和第二熱壓輥之間進行熱壓；其中，第一防護膜和第二防護膜上具有壓印圖案，第一防護膜的寬度大于陽極催化層的寬度，第二防護膜的寬度大于陰極催化層的寬度。

技術(shù)研發(fā)人員：劉希力,劉邵帥,任衛(wèi)強,龔正偉
受保護的技術(shù)使用者：未勢能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30