燃料电池的发电利用原理同“水的电气分解”相反。
水的电气分解为:在水通电后,将分解为氢和氧气。但燃料电池是通过使氢和氧产生化学反应,从而进行发电。
其构造为:使用燃料极和空气极(双极)夹住电解质膜,外层再使用隔板夹住。每一个这样的构造称为单电池单元,其叠层后则备称为堆积。
另外,为了增加夹住电解质膜的燃料极和空气极的电气化学反应能力,根据需要将使用铂等贵金属作为媒介。
燃料电池单元结构主要有双极板、膜电极(质子交换膜+催化剂+扩散层)、端板等,在组装和使用的过程中要保证极高的密封性。
在燃料电池这些构造中,可以用到丝网印刷技术的主要有:双极板涂密封胶、质子交换膜涂催化剂、膜电极边框密封等。
丝网印刷双极板密封胶
将双极板清洗干净,按照双极板上密封槽的形状在丝网版上制作相应的图案,然后在丝网版一侧打入密封胶,启动丝网印刷机,调节好相应位置,将密封胶印刷到双极板上。
(以上图片来源于网络)
(以上图片来源于网络)
丝网印刷质子交换膜催化剂
膜电极组件(membraneelectrodeassembly,MEA)是集质子交换膜、催化层、扩散层于一体的组合件,是燃料电池的核心部件之一。其中CCM法制备MEA就可以采用丝网印刷技术将催化剂担载到质子交换膜上。
丝网印刷膜电极边框密封
CCM法制备膜电极的过程中,起到支撑、密封、便于自动化组装的边框膜也可以采用丝网印刷密封胶的方式,与膜电极结合。
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