DC TP-100 Membranelektrodenpressmaschine

DC TP-100 Membranelektrodenpressmaschine

Produktname: Membranelektrodenpressmaschine

Modell: DC TP-100

Hersteller: Wuhan Electric Relax New Energy Co., Ltd.

Herkunftsort: China

Temperaturbereich: 50 ~ 350 ℃

Hydraulikdruck: 10 Tonnen

Timer: 100 min Rückzählung

Plattengröße: 180 * 180 mm

Die Membranelektrode besteht aus einer Protonentauschmembran (PEM) und einer beidseitigen Katalysatorschicht (CL), einer Gasdiffusionsschicht (GDL), bei der Herstellung der Membranelektrode gibt es einen wichtigen Prozessschritt, den Wärmedruck.

Die Notwendigkeit der Wärmedruckbehandlung spiegelt sich hauptsächlich in fünf Aspekten wider:

1, Verbesserung der Schnittstellenkontakteigenschaften der katalytischen Schicht und der Protonenaustauschfilm

Durch den Heißdruckprozess wird die Lücke zwischen CL, PEM und GDL reduziert, so dass sie in engem physikalischen Kontakt stehen.

Zum Beispiel kann ein normaler Druck von 5 bis 15 MPa den Katalysator zur Einbettung in die PEM-Oberfläche zwingen und die Schnittstelleninimpedanz um etwa 20 bis 40% reduzieren, wodurch die Protonleitungseffizienz verbessert wird, der Spannungsverlust verringert und die Stromdichte der Membranelektrode erhöht wird, was zur Entwicklung von Anwendungen der Hochleistungsbrennstoffzellentechnologie beiträgt. Gleichzeitig kann durch den Hitzdruck von 120 bis 160 ° C der PEM-Teil weich werden und eine gewisse Netzwerkstruktur mit CL bilden, so dass die Antistrippingstärke des Katalysators um das 3-5-fache erhöht wird und die Trennung zwischen den Schichten durch Feuchtigkeitsänderungen im Betrieb vermieden wird.

2, Regulierung der Porenstruktur, Verbesserung der Effizienz der Übertragung

Der Wärmedruckprozess kann die Porosität von CL komprimieren, die Verteilung der Durchmesser verringern und den Übertragungsweg von Gasen und Protonen kürzer und gleichmäßiger machen. Durch die Anpassung der Heißdruckzeit (in der Regel 30-180 Sekunden) kann eine Gradientenporenstruktur gebildet werden: Die CL-Oberfläche behält größere Löcher (fördert die Gasdiffusion) und die Unterfläche bildet dichte Mikroporen (fördert die Protonenleitung), um Probleme mit Überschwemmungen oder Membrantrocknen zu vermeiden.

3, Aktivierung der Protonentauschmembranleistung

PEM kann seine Sulfonsäuregruppen bei hohen Temperaturen bei Heißdruck neu anordnen und einen kontinuierlichen Protonenkanal bilden, wodurch die Leitfähigkeit erheblich erhöht wird.

4. Beseitigung mikroskopischer Mängel

Die plastische Veränderung des CL durch Hitzedruck kann dazu führen, dass die in dem CL vorhandenen nanoskaligen Blasen oder Risse gefüllt werden, um Mängel zu beseitigen. Daher kann die Nutzung des Katalysators um 20 bis 30% erhöht werden.

5. Kooperative Kontrolle der Prozessparameter

Bei der Wärmedruckbehandlung wird die Katalyseschicht unvermeidlich beeinflusst, wie kann der Wärmedruckprozess besser optimiert werden? Derzeit hat die akademische Gemeinschaft viele Erkundungen unternommen, um Schlüsselparameter wie "Temperatur T, Druck P und Zeit t" zu erforschen. Der Schlüssel zum Wärmedruck der Membranelektrode besteht in der präzisen Steuerung der drei Elemente Temperatur, Druck und Zeit.

DC TP-100 Membranelektrodenpressmaschine

Bei der Druckregelung verwendet der DC TP-100-Membranelektrodenpräzisionsdrucker eine viersäulige Flachplatte-Heißdruckkonstruktion, um eine gleichmäßige Druckeinheit zu gewährleisten und maximal 10 t Hydraulikdruck auszuüben. Was ist das für ein Konzept? Wir nehmen als Beispiel die Wärmebehandlung mit einer Membranelektrode von 5 x 5 cm² an.

10 t=10,000 kg

Nach Newtons zweitem Gesetz F=ma

10.000 kg × 9,8 m/s² = 98.000 N

5 x 5 cm² = 25 cm² = 0,0025 m²

98.000 N ÷ 0,0025 m² = 39.200.000 N/m²

Formel nach internationalen Einheiten

1Pa = 1 N/m², 1MPa = 1.000.000 Pa

39,200,000 N/m² = 39.2 MPa

Das heißt: maximaler Druck auf die Membranelektrode von 39,2 MPa

Es ist zu sehen, dass die DC TP-100 Membranelektrodenpräzisionspresse ausreichend ist, um die Anforderungen der Druckregelung zu erfüllen. Natürlich ist die Thermodruckbehandlung der täglichen Membranelektrode in der Regel 5MPa in Ordnung, d.h. 1,275t Hydraulikdruck auszuüben.

Bei der Temperaturregelung glaubt die Industrie im Allgemeinen, dass die Temperatur von 100-130 ° C relativ geeignet ist, und mehr als 160 ° C kann Schäden verursachen. Die DC TP-100 Membranelektrodenpräzisionspresse verfügt über zwei obere und untere Schichten mit einer Temperaturregelung im Bereich von 50-350 ° C, die ausreichend ist, um die Temperaturregelungsanforderungen der Wärmedruckbehandlung zu erfüllen.

Bei der Zeitkontrolle kann die Hitzdruckzeit nicht zu lang sein, in der Regel sind es mehrere Dutzend Sekunden bis einige Minuten. Die DC TP-100 Membranelektrodenpressmaschine verfügt über eine 100-minütige automatische Zeitmessung, die ausreicht, um die Bedürfnisse der Zeitsteuerung zu erfüllen.