【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水电解/燃料电池设备领域，具体为一种批量质子交换膜连续浸泡方法以及浸泡设备。
技术介绍
1、燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。质子交换膜是燃料电池中的重要组成部分，而在质子交换膜的制备工艺中，浸泡是不可缺少的一环，尤其是在完成涂覆烘干的质子交换膜，需要浸泡酸液或者碱液形成阴离子交换膜或者质子交换膜的工艺；现有浸泡手段较为简单，只需将膜直接置于浸泡池内浸泡即可，因此浸泡工序是质子交换膜制备工艺中不可缺少却又容易被忽视的一环；在传统的浸泡手段中，针对大批量的膜的制备工艺，现有技术通常是将膜制备完成后，卷绕成卷，再从涂布设备拆除下来，然后搬送至浸泡池进行浸泡，此种浸泡方式一来由于质子交换膜被卷绕成卷，其放入浸泡池内后为保证功能性液体与膜的充分接触、进入、反应等，往往需要浸泡很长的时间(24h以上)，且批量越大浸泡时间越长(100h以上)，如若想要节省浸泡时间并保证充分浸泡，通常是先将质子交换膜进行裁切成小块后再置于浸泡池内，但是大批量的一张张的质子交换膜在浸泡池内实现有序的限位、整理、存放均很困难，很容易出现损坏现象。
2、综上，浸泡工艺看似简单容易被忽略，但面对日渐成熟的燃料电池技术发展，现亟需一款适合大批量质子交换膜，实现连续浸泡、且可以缩短浸泡时间、并保证浸泡充分的浸泡设备。
技术实现思路
1、根据上述
技术介绍
中提到的技术问题，而提供一种批量质子交换膜连续浸泡方法以及浸泡设备。本专利技术一种批量质子交换膜连续浸泡方法以及
2、本专利技术采用的技术手段如下：
3、一种批量质子交换膜连续浸泡方法，包括以下步骤：
4、s1、使质子交换膜处于展开式传送状态，取浸泡液对所述质子交换膜的表面进行循环式冲刷，此状态持续2-4h；
5、s2、使质子交换膜完全浸泡于浸泡液中，此时，所述质子交换膜依旧处于展开式传送状态，此状态持续5-8h；
6、s4、对完成所述s3的质子交换膜进行加热烘干，此时，所述质子交换膜依旧处于展开式传送状态，此状态持续3-6h；
7、其中，s1和s2中的浸泡液处于更新和流动状态。
8、本专利技术还公开一种批量质子交换膜连续浸泡设备，包括底座、上液系统，其特征在于：所述底座内设有烘箱，以及与所述上液系统连通的浸泡室，所述浸泡室内转动设有多根牵引辊，以及转动设有一根供成品膜卷绕式安装的放卷辊；所述牵引辊、放卷辊实现一卷成品膜在牵引辊、放卷辊之间的安装以及传送，所述放卷辊在所述浸泡室内通过快速装拆机构实现装拆；
9、所述浸泡室包括总进液口、总出液口；
10、所述上液系统包括多根出液辊以及多个带有过滤系统的浸泡液存储罐，多根所述出液辊分别位于浸泡室内并置于各牵引辊、放卷辊的正上方；
11、所述总出液口与所述浸泡液存储罐内的过滤系统连通，所述浸泡液存储罐的出液口与所述浸泡室的总进液口连通，所述浸泡液存储罐的出液口也与多根所述出液辊分别连通；
12、所述浸泡室至少设有一个与烘箱出风口连通的开口窗，所述开口窗处设有将开口窗密封关闭的封闭门。
13、本专利技术进一步设置为：所述上液系统包括冲洗机构，所述冲洗机构包括带有过滤系统的水箱、以及设置在浸泡室室内顶端的、并绕浸泡室室内一周的冲洗水管，所述冲洗水管的喷水头朝向浸泡室内壁方向；
14、所述浸泡室的总出液口同时也与水箱内的过滤系统连通，所述水箱的出水口分别与冲洗水管、各出液辊连通。
15、本专利技术进一步设置为：所述出液辊均可在浸泡室内做靠近或远离牵引辊、放卷辊的滑移运动。
16、本专利技术进一步设置为：所述上液系统包括与浸泡室的进水口相通的加料漏斗。
17、本专利技术进一步设置为：所述烘箱在底座上做靠近或者远离浸泡室的滑移运动。
18、本专利技术进一步设置为：所述出液管与浸泡室相通的一端设置在靠近底部位置处。
19、本专利技术还公开一种浸泡设备的浸泡方法，包括以下步骤：
20、1)、s1、质子交换膜安装于放卷辊上，放卷辊通过快速装拆机构安装于浸泡室内，并将质子交换膜另一端张紧卷绕安装于各牵引辊上，实现成品膜在浸泡室内的展开式传送；
21、2)、向浸泡液存储罐通入配置好的浸泡液，控制浸泡液从出液辊流出，实现对质子交换膜表面的冲刷，此状态持续2-4h；
22、3)、通过浸泡室进水口，向浸泡室内填充浸泡液，使质子交换膜完全浸泡于浸泡液中，此时，质子交换膜依旧处于展开式传送状态，此状态持续5-8h；
23、4)、通过出液管，将浸泡室内浸泡液完全抽出，之后烘箱靠近浸泡室处，对完成s3的质子交换膜进行加热烘干，此时，质子交换膜依旧处于展开式传送状态，此状态持续3-6h；
24、其中，步骤2)、步骤3)过程中，落于浸泡室内的浸泡液由出液管抽离至浸泡液存储罐内过滤系统中，得到过滤后再进入浸泡液存储罐内存储，最后再次通过进液管或者进液分管进入浸泡室内，实现浸泡室内浸泡液的流动以及对质子交换膜的循环冲刷。
25、本专利技术进一步设置为：s1和步骤2)中，所述质子交换膜的传送速度为10-20m/h；s2和步骤3)中，所述质子交换膜的传送速度为5-10m/h；s3和步骤4)中，所述质子交换膜的传送速度为10-20m/h。
26、本专利技术进一步设置为：当需要更换另一种浸泡液时，在完成步骤4)后，通过所述冲洗机构(2-1)对浸泡室(4)内进行冲洗，并对浸泡室(4)进行烘干后，再向浸泡室(4)内通入另一种浸泡液，并重复步骤1)-4)。
27、较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
28、1、本专利技术的浸泡方法首先对质子交换膜表面采用流动的浸泡液冲刷的方式实现第一步的浸泡，在可以实现功能性液体与质子交换膜充分接触、得以进入、进行反应的同时，还可以对质子交换膜的表面进行清洗，冲刷掉质子交换膜表面黏附的小颗粒物杂质等；之后再对质子交换膜采用完全沉浸浸泡，进一步保证了功能性液体与质子交换膜的充分接触、得以进入以及充分反应；并且，在这两步的浸泡环节中，质子交换膜一直处于展开式传送的状态，一来此种方式可以适用于大批量质子交换膜的浸泡工序，二来展开式传送状态下浸泡效率、程度、完全度更好更强，可以大大的节省浸泡时间；另外，在这两步浸泡环节中，浸泡液一直处于流动且被过滤更新的状态，一来进一步避免有杂质微小颗粒对质子交换膜的污染，二来流动状态下液体可以在势能作用下与质子交换膜接触更加全面，也能充分的进入质子交换膜发生反应；
29、2、本专利技术设计的浸泡设备首先设计一个浸泡室，之后设置牵引辊、可实现快速装拆的放卷辊等结构实现大批量质子交换膜在浸泡室内的限位以及展开式传送，之后通过上液系统的设计，针对浸泡室内得以实现多种浸泡方式，保证浸泡完全度并节省时间；即本专利技术实现了浸泡室、传送机构、上液系统、烘箱的一体式集成，仅本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种批量质子交换膜连续浸泡方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.一种批量质子交换膜连续浸泡设备，包括底座(1)、上液系统(2)，其特征在于：所述底座(1)内设有烘箱(3)，以及与所述上液系统(2)连通的浸泡室(4)，所述浸泡室(4)内转动设有多根牵引辊(4-1)，以及转动设有一根供成品膜(5)卷绕式安装的放卷辊(4-2)；所述牵引辊(4-1)、放卷辊(4-2)实现一卷成品膜(5)在牵引辊(4-1)、放卷辊(4-2)之间的安装以及传送，所述放卷辊(4-2)在所述浸泡室(4)内通过快速装拆机构(4-3)实现装拆；
3.根据权利要求2所述的浸泡设备，其特征在于：所述上液系统(2)包括冲洗机构(2-1)，所述冲洗机构(2-1)包括带有过滤系统的水箱(2-1-2)、以及设置在浸泡室(4)室内顶端的、并绕浸泡室(4)室内一周的冲洗水管(2-1-1)，所述冲洗水管(2-1-1)的喷水头(2-1-3)朝向浸泡室(4)内壁方向；
4.根据权利要求2所述的一种浸泡设备，其特征在于：所述出液辊(2-4)均可在浸泡室(4)内做靠近或远离牵引辊(4-1)、放卷辊(4
5.根据权利要求2所述的一种浸泡设备，其特征在于：所述上液系统(2)包括与浸泡室(4)的进水口相通的加料漏斗(2-2)。
6.根据权利要求2所述的一种浸泡设备，其特征在于：所述烘箱(3)在底座(1)上做靠近或者远离浸泡室(4)的滑移运动。
7.根据权利要求2所述的一种浸泡设备，其特征在于：所述出液管与浸泡室(4)相通的一端设置在靠近底部位置处。
8.一种采用权利要求2-8任一项所述浸泡设备的浸泡方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求1或8所述的浸泡方法，其特征在于：S1和步骤2)中，所述质子交换膜的传送速度为10-20m/h；S2和步骤3)中，所述质子交换膜的传送速度为5-10m/h；S3和步骤4)中，所述质子交换膜的传送速度为10-20m/h。
10.根据权利要求8所述的浸泡方法，其特征在于：当需要更换另一种浸泡液时，在完成步骤4)后，通过所述冲洗机构(2-1)对浸泡室(4)内进行冲洗，并对浸泡室(4)进行烘干后，再向浸泡室(4)内通入另一种浸泡液，并重复步骤1)-4)。
...【技术特征摘要】
1.一种批量质子交换膜连续浸泡方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.一种批量质子交换膜连续浸泡设备，包括底座(1)、上液系统(2)，其特征在于：所述底座(1)内设有烘箱(3)，以及与所述上液系统(2)连通的浸泡室(4)，所述浸泡室(4)内转动设有多根牵引辊(4-1)，以及转动设有一根供成品膜(5)卷绕式安装的放卷辊(4-2)；所述牵引辊(4-1)、放卷辊(4-2)实现一卷成品膜(5)在牵引辊(4-1)、放卷辊(4-2)之间的安装以及传送，所述放卷辊(4-2)在所述浸泡室(4)内通过快速装拆机构(4-3)实现装拆；
3.根据权利要求2所述的浸泡设备，其特征在于：所述上液系统(2)包括冲洗机构(2-1)，所述冲洗机构(2-1)包括带有过滤系统的水箱(2-1-2)、以及设置在浸泡室(4)室内顶端的、并绕浸泡室(4)室内一周的冲洗水管(2-1-1)，所述冲洗水管(2-1-1)的喷水头(2-1-3)朝向浸泡室(4)内壁方向；
4.根据权利要求2所述的一种浸泡设备，其特征在于：所述出液辊(2-4)均可在浸泡室(4)内做靠近或远离牵引辊(4-1)、放卷辊(...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝金凯，张洪杰，邵志刚，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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