异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，包括涂覆机和浆料盒，所述涂覆机包括传动装置和至少一个电极支撑架，所述电极支撑架连接传动装置，所述电极支撑架用于安装电极，所述浆料盒用于放置浆料，所述电极通过传动装置能够将浆料涂覆在表面。本发明能够实现自动涂覆，可实现电极批量化、连续化、高精度加工，并且具有涂覆均匀的优点。
【专利说明】异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池制作领域，具体涉及一种异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置。
【背景技术】
[0002]异型结构的直接甲醇燃料电池，无需采用具有复杂流场的双极板，不仅可以降低成本，减小重量和体积，还可以解决燃料的充填以及存储难题，并易解决燃料电池水和热的管理问题。因此，异型结构的直接甲醇燃料电池在应用时具有独特的优势，并已逐步为研究者所重视，异型指非平板型和无流场双极板。
[0003]圆形结构的异型直接甲醇燃料电池，在用作便携式电动装置动力电池和家用电源时，具有独特的优势。在圆形直接甲醇燃料电池研究上，国外有研究报道，但均为单电池，并且采用了价格昂贵的阴极、阳极材料，且高低温性能都较低。山东理工大学制备了一种新型的管状空气自呼吸式直接甲醇燃料电池，采用弯曲热压法制备出管状膜电极，但其发电功率密度较低，仅适合做成微型电池。因此，希望通过对圆形直接甲醇燃料电池电池组总体结构以及各部件结构的改进，达到提高电池的性能，降低电池的制造成本的目的。目前，异型直接甲醇燃料异型直接醇类燃料电池管状电极表面扩散层与催化层的制作还处于手工涂覆的阶段，为了满足一定的担载量，往往要重复20次以上。
[0004]虽然圆形直接甲醇燃料电池的单电池或电池组的结构已有相关研究，但还没有一种实现圆形直接甲醇燃料异型直接醇类燃料电池管状电极快速、高效的涂覆装置。现有的重复操作对实验人员的耐心及对浆料的要求都很高，所得到的电极表面均匀性较差、涂覆层易开裂。
【发明内容】
[0005]在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0006]本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种能够实现自动化生产，并且电极表面浆料涂覆均匀的异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置。
[0007]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是:
[0008]一种异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，包括涂覆机和浆料盒，所述涂覆机包括传动装置和至少一个电极支撑架，所述电极支撑架连接传动装置，所述电极支撑架用于安装电极，所述浆料盒用于放置浆料，所述电极通过传动装置能够将浆料涂覆在表面。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0010]本发明能够实现自动涂覆，可实现电极批量化、连续化、高精度加工，并且具有涂覆均匀的优点。【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本发明实施例提供的异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置的结构示意图；
[0013]图2为本发明实施例提供的传动装置的结构示意图；
[0014]图3为图2的侧视图；
[0015]图4为本发明实施例提供的烘干装置与外壳的结构示意图；
[0016]图5为图4的侧视图。
[0017]附图标记:
[0018]1-涂覆机，
[0019]10-传动装置，100-传动连接板，102-传动主轴，103-主动轮，104-从动轮，105-第一传动齿轮，106-第一传动齿轮2，
[0020]11-电极支撑架，110-支撑架中轴，111-支撑杆；
[0021]2-浆料盒；
[0022]3-烘干装置；
[0023]4-外壳。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。
[0025]参见图1，一种异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，包括涂覆机I和浆料盒2，涂覆机I包括传动装置10和至少一个电极支撑架11，电极支撑架11连接传动装置10，电极支撑架11用于安装电极，浆料盒2用于放置浆料，所述电极通过传动装置10能够将浆料涂覆在表面。
[0026]本发明通过传动装置带动电极旋转，从而使浆料盒内的浆料涂覆在电极表面，具有自动化生产，生产效率高，自动涂覆，速度均匀可控，因此电极表面浆料涂覆均匀。
[0027]优选的，为了时电极表面尽快干燥，还包括烘干装置3，烘干装置3用于将涂覆浆料后的电极表面烘干。
[0028]参见图1、图4和图5，优选的，还包括外壳4，外壳4内设有涂覆机I和浆料盒2，烘干装置3设置在外壳4上。[0029]为了保证烘干时，电极支撑体处于一个密闭环境，在传动装置外侧加一个烘干用外壳，外壳内可通入氮气，保证更好的烘干效果。
[0030]参见图4和图5，优选的，烘干装置4包括至少一个烘干器。
[0031]本发明的外壳上可以按照多个烘干器，保证电极的运动路线在烘干器的有效烘干范围内，通过控制烘干温度及电极的转速，实现电极的短时间内烘干，缩短电极制备时间。
[0032]参见图1、图2和图3，本实施例在上述实施例的基础上，传动装置10包括与电机轴相连的第一传动齿轮105及与第二传动齿轮106相连的传动主轴102，传动主轴102连接主动轮103，主动轮103连接至少一个从动轮104，从动轮104连接电极支撑架11。
[0033]本发明的从动轮可以为多个，每个从动轮连接一个电极支撑架。本发明的传动装置采用齿轮传动中行星轮系的一般结构。参见图3，可以通过第一齿轮105连接电机轴，第一传动齿轮105连接传动主轴102上的第二传动齿轮106，从而带动传动主轴102旋转。
[0034]参见图2和图3，本实施例在上述实施例的基础上，电极支撑架11包括至少一个支撑架中轴110，支撑架中轴110沿着从动轮104径向设置，支撑架中轴110的两端部均位于从动轮104的外径以外。
[0035]支撑架中轴为控制电极伸出半径的轴，支撑架中轴的长度要比从动轮的齿顶圆半径长，即支撑架中轴伸出从动轮的齿顶圆以外，保证需要涂覆的电极可以在浆料盒中充分浸涂，而从动轮的外缘不与浆料接触。
[0036]参见图1和图2，优选的，支撑架中轴110的至少一个端部设有支撑杆111，支撑杆111用于放置电极。
[0037]放置电极的支撑杆设置在支撑架中轴的端部，保证了从动轮不与浆料接触，支撑架中轴可以以中心为交叉设有多个，每个支撑架中轴的两个端部均设有支撑杆，这样每个电极支撑架上可以安放多个电极，支撑杆可以绕同一圆心布置，只要不影响到支撑杆上电极的涂覆载量即可，从而达到批量化生产的目的。
[0038]参见图2，优选的，为了便于制作及电极的放置，支撑杆111垂直于支撑架中轴110。
[0039]参见图1，本发明的从动轮104为两个以上，两个以上从动轮104分别连接传动连接板100 ;或/和，浆料盒2设置在传动主轴102的下方。
[0040]传动连接板起到保证传动时齿轮的相对位置的作用，传动连接板不与传动轴相连。
[0041]传动连接板可根据需要制作成所需形状，例如，传动连接板100上设有开孔，传动主轴102穿过所述开孔。
[0042]发明的传动装置采用齿轮传动中行星轮系的一般结构，传动主轴102与动力源相连，动力源可以是电动机等，传动主轴102带动其上主动轮103转动，主动轮103带动与之配合的从动轮104,传动连接板100按一定传动比运动,带动与其连接的电极支撑架11,同时带动电极支撑架11上的电极围绕传动主轴102进行公转、围绕齿轮4中心线自转，其中，从动轮2数量可视具体需要确定，如图2、3所示，为三个从动轮的行星轮系。
[0043]本发明电极支撑架在围绕某根轴公转动的同时，产生自转运动，通过电极支撑架在涂覆过程中的自转，使是涂覆在电极外表的浆液得到充分的运动，防止由于静止涂覆引起的浆料聚集成股的现象。本发明采用方便快捷的涂覆装置来取代手工涂覆，并在保证较高精度的条件下，使扩散层与催化层之间保持良好的结合状态。本发明的自动化涂覆装置，实现了电池的统一加工、制造、装配，从而满足电池加工批量化、价格低廉化、涂覆均匀化的需求。
[0044]在本发明上述各实施例中，实施例的序号仅仅便于描述,不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0045]在本发明的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0046]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
[0047]最后应说明的是:虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
【权利要求】
1.一种异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，其特征在于，包括涂覆机和浆料盒，所述涂覆机包括传动装置和至少一个电极支撑架，所述电极支撑架连接传动装置，所述电极支撑架用于安装电极，所述浆料盒用于放置浆料，所述电极通过传动装置能够将浆料涂覆在表面。
2.根据权利要求1所述的异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，其特征在于，还包括烘干装置，所述烘干装置用于将涂覆浆料后的电极表面烘干。
3.根据权利要求2所述的异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，其特征在于，还包括外壳，所述外壳内设有所述涂覆机和所述浆料盒，所述烘干装置设置在所述外壳上。
4.根据权利要求3所述的异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，其特征在于，所述烘干装置包括至少一个烘干器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，其特征在于，所述传动装置包括与电机相连的传动轴，所述传动轴连接主动轮，所述主动轮连接至少一个从动轮，所述从动轮连接所述电极支撑架。
6.根据权利要求5所述的异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，其特征在于，所述电极支撑架包括至少一个支撑架中轴，所述支撑架中轴沿着所述从动轮径向设置，所述支撑架中轴的两端部均位于所述从动轮的外径以外。
7.根据权利要求6所述的异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，其特征在于，所述支撑架中轴的至少一个端部设有支撑杆，所述支撑杆用于放置电极。
8.根据权利要求7所述的异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，其特征在于，所述支撑杆垂直于所述支撑架中轴。
9.根据权利要求5所述的异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，其特征在于，所述从动轮为两个以上，两个以上所述从动轮分别连接传动连接板；或/和，所述浆料盒设置在所述传动轴的下方。
10.根据权利要求9所述的异型直接醇类燃料电池管状电极制备装置，其特征在于，所述传动连接板上设有开孔，所述传动轴穿过所述开孔。
【文档编号】H01M4/88GK103427093SQ201310312906
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】倪红军, 裴一, 马骏, 汪兴兴, 李志扬, 黄明宇 申请人:南通大学