燃料电池催化剂浆料分散装置及催化剂浆料输送系统

技术领域

本发明涉及燃料电池制造技术领域，尤其涉及一种燃料电池催化剂浆料分散装置及催化剂浆料输送系统。

背景技术

氢能作为新一代清洁高效的储能方式，越来越受到能源领域的重视，其中质子交换膜燃料电池是氢能转化为电能中重要的手段之一，在质子交换膜表面均匀涂覆例如铂碳材料等催化剂层后，可使氢气电离释放电子，从而达到氢能转化电能的作用。因此，带有催化剂涂层的质子交换膜又被称为燃料电池膜电极，是燃料电池的核心部件；同时，利用该种方法还可以反向应用于电解水制氢，成为氢气制造的关键部件。在膜电极涂覆工艺中，通常先将纳米级贵金属催化剂颗粒和碳粉颗粒分散于异丙醇、乙醇等有机溶剂中制备得到催化剂悬浮液浆料。由于催化剂粉体颗粒在溶剂中很容易沉降或团聚成大颗粒，为了避免这一现象发生，就需要对催化剂浆料不断地进行搅拌分散；在涂覆过程中，如喷涂涂覆时，催化剂浆料在稳定输送到喷嘴的过程中浆料也应保持均匀分散。现有技术一般对浆料的储料桶以及供液泵进行磁力搅拌或超声波分散的方式进行处理；另外，由于催化剂浆料对温度十分敏感，温度越高催化剂颗粒越容易产生团聚，并且会产生气泡，严重影响催化剂的涂覆工艺。因此，通常在催化剂涂覆过程中需要保持环境处于低温状态(25℃以下)。但由于上述磁力搅拌或超声分散处理时都会造成发热，导致催化剂浆料受热团聚，所以有时使用搅拌分散装置会造成催化剂受热反而导致浆料加剧团聚，这一矛盾的存在一直困扰燃料电池膜电极的生产。

在上述磁力搅拌和超声分散处理技术中，都只是对催化剂浆料的料桶或供液泵进行分散搅拌，但对于输送浆料的输液管则难以实现分散搅拌操作。而在输液管的狭窄空间中催化剂颗粒更容易团聚，并且随着燃料电池膜电极生产规模的扩大，涂覆设备的体积也在不断扩大，这导致从料桶到供液泵以及供液泵到涂覆装置(如喷嘴)间的输液管长度也愈来愈长，在输液管部分的团聚问题也变得愈加严重，严重影响催化效果。

发明内容

本发明提供一种燃料电池催化剂浆料分散装置及催化剂浆料输送系统，用以解决现有技术中催化剂浆料在输液管中容易发生团聚现象，影响催化效果的缺陷。

本发明提供一种燃料电池催化剂浆料分散装置，包括：

振动机构，所述振动机构能够产生振动；

导丝，所述导丝的第一端与所述振动机构连接；

输液管，所述输液管内填充有催化剂浆料，且所述导丝沿所述输液管的长度方向设置于所述输液管内，所述导丝能够将所述振动机构产生的振动传递给所述输液管内的催化剂浆料。

根据本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置，所述振动机构包括：

超声换能器，所述超声换能器能够发出超声波；

振动杆，所述振动杆的第一端与所述超声换能器连接，所述振动杆的第二端与所述导丝的第一端连接，用于将所述超声换能器产生的超声波传递给所述导丝。

根据本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置，所述振动杆的第二端与所述导丝的第一端通过焊接连接。

根据本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置，还包括：第一连接部，所述振动杆的第二端设有第二连接部，所述第二连接部适于与所述第一连接部可拆卸连接，所述第一连接部与所述导丝的第一端固定连接。

根据本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置，所述第一连接部包括：

固定盘，所述固定盘与所述导丝的第一端固定连接；

第一螺母，所述固定盘与所述第一螺母压接固定；

所述第二连接部包括：第一螺纹部，所述第一螺纹部与所述第一螺母可拆卸连接。

根据本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置，所述第一连接部包括：第二螺母，所述第二螺母的一端具有咬合部，所述咬合部与所述导丝的第一端咬合连接；

所述第二连接部包括：第二螺纹部，所述第二螺纹部与所述第二螺母可拆卸连接。

根据本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置，所述咬合部包括：锥形结构，所述锥形结构由多个绕所述第二螺母的轴心周向设置的豁口组成，多个所述豁口与所述导丝的第一端咬合连接。

根据本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置，还包括：

第一罩体，所述第一罩体用于封装所述超声换能器；

第二罩体，所述第二罩体与所述第一罩体连接，所述第二罩体用于通过密封件封装所述振动杆。

根据本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置，还包括：

管路接头，所述管路接头的第一端与所述振动机构连接；

三通接头，所述三通接头包括相互连通的第一接头、第二接头和第三接头；

所述输液管包括：

第一输液管，所述第一输液管的第一端与所述管路接头的第二端连接，所述第一输液管的第二端与所述第一接头连接；

第二输液管，所述第二输液管与所述第二接头连接；

第三输液管，所述第三输液管与所述第三接头连接。

本发明还提供一种催化剂浆料输送系统，包括：

料桶，所述料桶设有第一温控装置；

进样器，所述进样器设有第二温控装置；

喷嘴；

本发明提供的燃料电池催化剂浆料分散装置，所述燃料电池催化剂浆料分散装置连接在所述料桶与所述进样器之间和/或连接在所述进样器与所述喷嘴之间。

本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置，通过振动机构产生振动，并通过导丝将其振动传递给输液管内的催化剂浆料，使得输液管内部的催化剂浆料能够进行搅拌分散，即使催化剂浆料在长度较长、直径较大的输液管中输送，也能够避免催化剂浆料发生团聚现象，从而提高催化剂浆料的活性。

本发明提供的一种催化剂浆料输送系统，既实现了在管路内对催化剂浆料进行搅拌分散，避免了其由于沉降发生的团聚现象，还通过第一温控装置、第二温控装置对催化剂浆料进行冷却，避免其由于升温发生的团聚现象，从而在两个方面解决了催化剂浆料在输送过程中产生团聚的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的料桶和第一温控装置在第一外壳中的结构示意图；

图2是本发明提供的料桶和第一冷却室的结构示意图；

图3是本发明提供的第一外壳的第一视角结构示意图；

图4是本发明提供的第一外壳的第二视角结构示意图；

图5是本发明提供的第一温控装置的结构示意图；

图6是本发明提供的搅拌机构的结构示意图；

图7是本发明提供的进样器和第二温控装置在第二外壳中的结构示意图；

图8是本发明提供的第二外壳的结构示意图；

图9是本发明提供的第二温控装置的结构示意图；

图10是本发明提供的进样器的第一视角内部结构示意图；

图11是本发明提供的进样器的第二视角内部结构示意图；

图12是图11中局部A的结构示意图；

图13是本发明提供的燃料电池催化剂浆料分散装置的结构示意图；

图14是本发明提供的振动杆与导丝通过焊接连接的结构示意图；

图15是图14中局部B的结构示意图；

图16是本发明提供的振动杆与导丝通过第一种螺纹连接的结构示意图；

图17是图16中局部C的结构示意图；

图18是本发明提供的振动杆与导丝通过第二种螺纹连接的结构示意图；

图19是图18中局部D的结构示意图；

图20是本发明提供的第二螺母的结构示意图；

图21是本发明提供的催化剂浆料输送系统的结构示意图。

附图标记：

1：料桶；2：第一温控装置；201：第一制冷片；202：第一冷端风扇；203：第一热端风扇；204：第一热端散热片；205：第一冷端散热片；3：进样器；301：第一超声换能器；302：振动薄膜；303：圆盘；304：调整环；310：注射器；311：活塞筒；312：注射筒；313：第一壳体；314：第二壳体；315：第三壳体；316：活塞帽；317：垫圈；318：压环；4：第二温控装置；401：第二制冷片；402：第二冷端风扇；403：第二热端风扇；404：第二热端散热片；405：第二冷端散热片；5：搅拌机构；501：电机；502：搅拌子引导座；503：搅拌子；6：第一外壳；601：隔热板；602：密封条；603：第一冷凝水腔室；604：第一冷却室；7：第二外壳；701：第二冷凝水腔室；702：第二冷却室；8：第一温度传感器；9：温度控制器；10：喷嘴；11：第二超声换能器：12：振动杆；13：导丝；14：固定盘；15：第一螺母；16：第二螺母；161：咬合部；17：第一罩体；18：第二罩体；19：管路接头；20：三通接头；21：第一输液管；22：第二输液管；23：第三输液管；100：燃料电池催化剂浆料分散装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

下面结合图1-图12描述本发明的一种燃料电池催化剂浆料冷却装置。该燃料电池催化剂浆料冷却装置包括：料桶1、搅拌机构5、第一温控装置2、进样器3和第二温控装置4。

其中，料桶1用于盛放催化剂浆料；第一温控装置2用于对料桶1进行温度调节；进样器3与料桶1连接；第二温控装置4用于对进样器3进行温度调节。

具体来说，催化剂浆料在料桶1中进行搅拌分散，并通过第一温控装置2对料桶1进行温度调节；搅拌分散后的催化剂浆料通过燃料电池催化剂浆料分散装置100(在后文的实施例中具体描述)进一步分散，之后通过进样器3、喷嘴10进行喷涂涂覆，期间通过第二温控装置4对进样器3进行温度调节。一般来说，由于催化剂浆料在搅拌分散过程中产热，且涂覆过程中需要保证其在低温状态下进行，因此，第一温控装置2和第二温控装置4采用制冷装置，对催化剂浆料进行冷却，使其始终保持在25℃的环境下。

优选地，料桶与进样器3部分相邻，并共同安装在喷涂系统的Z轴模组上。这样可以同时大幅缩短进样器3的进液管以及出液管的长度，减少液管中催化剂浆料团聚的风险。并且管路缩短后对于抽液和推液的压力降低，可避免由于密封问题造成的液管产生气泡的问题。

本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料冷却装置，通过设置第一温控装置2对料桶1进行温度调节，通过设置第二温控装置4对进样器3进行温度调节，从而保证催化剂浆料在适宜的温度下进行搅拌分散、输送和喷涂涂覆，避免了催化剂浆料因温度升高导致的加速团聚以及气泡产生的问题，从而提高催化剂浆料的活性。

在本发明的其中一个实施例中，该燃料电池催化剂浆料冷却装置还包括：搅拌机构5，搅拌机构5的搅拌子503设于料桶1内，用于对料桶1内部的催化剂浆料进行搅拌分散。如图6所示，本实施例中的搅拌机构5采用磁力搅拌组件，其设置在料桶1的下方，具体来说搅拌机构5包括：搅拌电机501、搅拌子引导座502和搅拌子503，搅拌电机501带动搅拌子引导座502转动，由于搅拌子引导座502与搅拌子503之间的磁性作用，搅拌子503也随之转动，将搅拌子503放入到料桶1中，通过其旋转对料桶1中的催化剂浆料进行搅拌分散。当然，根据实际情况也可以采用其他搅拌装置代替上述的磁力搅拌组件，本发明不局限于此。

在本发明的其中一个实施例中，第一温控装置2包括：第一制冷片201、第一冷端风扇202和第一热端风扇203；第二温控装置4包括：第二制冷片401、第二冷端风扇402和第二热端风扇403。

其中，第一冷端风扇202靠近第一制冷片201的第一侧设置，且在第一冷端风扇202与第一制冷片201之间设置第一冷端散热片205；第一热端风扇203靠近第一制冷片201的第二侧设置，且在第一热端风扇203与第一制冷片201之间设置第一热端散热片204。具体来说，第一制冷片201采用半导体制冷片，其一侧通过第一冷端散热片205安装第一冷端风扇202，其另一侧通过第一热端散热片204安装第一热端风扇203；且第一冷端风扇202靠近料桶1设置，第一外壳6形成了用于容纳料桶1的第一冷却室604，第一冷端风扇202用于对第一冷却室604中的料桶1进行冷却。

其中，第二冷端风扇402靠近第二制冷片401的第一侧设置，且在第二冷端风扇402与第二制冷片401之间设置第二冷端散热片405；第二热端风扇403靠近第二制冷片401的第二侧设置，且在第二热端风扇403与第二制冷片401之间设置第二热端散热片404。具体来说，第二制冷片401采用半导体制冷片，其一侧通过第二冷端散热片405安装第二冷端风扇402，其另一侧通过第二热端散热片404安装第二热端风扇403；且第二冷端风扇402靠近进样器3设置，用于对进样器3进行冷却，第二外壳7形成了用于容纳进样器3的第二冷却室702，第二冷端风扇402用于对第二冷却室702中的进样器3进行冷却。

进一步地，上述的半导体制冷片一面通过导热硅脂与冷端散热片紧密贴合，另一面通过导热硅脂与热端散热片紧密贴合，散热片上均装有风扇；冷端风扇向冷却室吹冷风进行制冷，也即向料桶1/进样器3吹冷风。采用半导体制冷片的方式对料桶1及进样器3进行冷却，可以更高效的达到冷却效果，且体积小，料桶1不接触水浴(通常对料桶1的冷却方法是放置在冰水浴中或循环水冷)，可以减少料桶1外壁沾水需要更换等带来的不便。上述的散热片均采用导热率高的材料，一般为铝。为了防止热端散热影响制冷效果，热端散热片远离冷端散热片，中间通过导热材料连接。

在本发明的其中一个实施例中，该燃料电池催化剂浆料冷却装置还包括：第一外壳6和第二外壳7。其中，第一外壳6用于封装第一温控装置2和料桶1，从而减小温度损失；第二外壳7用于封装第二温控装置4和进样器3，从而减小温度损失。进一步地，第一外壳6在第一温控装置2的位置和第二外壳7在第二温控装置4的位置分别设有进风口和排风口，从而方便风扇进行热交换；第一外壳6和第二外壳7分别具有观察窗，观察窗为透明塑料或玻璃，方便使用者观察容器中催化剂浆料的情况；第一外壳6和第二外壳7均采用导热性差的材料，如塑料。

在本发明的其中一个实施例中，该燃料电池催化剂浆料冷却装置还包括：隔热板601和密封条602。其中，隔热板601设置于第一制冷片201与第一外壳6之间，以使冷端风扇与热端风扇的换热空间相互隔离；密封条602设置于第一外壳6与料桶1的连接处。在本实施例中，通过设置隔热板601减小第一制冷片201左右两侧的之间发生的热交换，从而减小热损失；通过设置密封条602减小第一温控装置2产生的冷量向环境流失，从而进一步减小热损失。

在本发明的其中一个实施例中，第一外壳6还包括：第一冷凝水腔室603，第一冷凝水腔室603设置于第一温控装置2的下方；第二外壳7还包括：第二冷凝水腔室701，第二冷凝水腔室701设置于第二温控装置4的下方。在本实施例中，通过在第一温控装置2的下方设置第一冷凝水腔室603，用来回收第一温控装置2和料桶1在冷却时产生的冷凝水；通过在第二温控装置4的下方设置第二冷凝水腔室701，用来回收第二温控装置4和进样器3在冷却时产生的冷凝水。进一步地，在第一冷凝水腔室603和第二冷凝水腔室701设有排水孔和堵头，用于排放冷凝水。更进一步地，在第一外壳6位于料桶1位置的内壁上和第二外壳7位于进样器3位置的内壁上设有疏水涂层，可使冷凝水快速滑落至冷凝水腔室中，而不附着在表面。

在本发明的其中一个实施例中，该燃料电池催化剂浆料冷却装置还包括：第一温度传感器8、第二温度传感器(图中未示出)和温度控制器9。其中，第一温度传感器8设于第一外壳6内且靠近料桶1设置，用于监测料桶1的温度变化；第二温度传感器设于第二外壳7内且靠近进样器3设置，用于监测进样器3的温度变化；温度控制器9分别与第一温度传感器8、第二温度传感器、第一温控装置2和第一温控装置2信号连接，用于接收第一温度传感器8和第二温度传感器监测到的温度数据并根据温度数据调控第一温控装置2和第一温控装置2的工作状态。在本实施例中，通过第一温度传感器8监测料桶1附近的温度，通过第二温度传感器监测进样器3附近的温度，并将监测得到的温度数据传输给温度控制器9，温度控制器9根据上述温度数据对第一温控装置2和第二温控装置4的工作状态进行调整。具体来说，温度控制器9可以对冷端风扇、热端风扇的转速进行调节以及对通过半导体制冷片的电流进行调节。

在本发明的其中一个实施例中，进样器3包括：第一超声换能器301、注射器310和振动薄膜302。其中，注射器310设有用于容纳催化剂浆料的注射腔，注射腔与料桶1连通；第一超声换能器301的超声发射端通过振动薄膜302与注射腔连接。具体来说，本实施例中的第一超声换能器301能够将电磁能转化为机械能(声能)，其产生的超声波通过振动薄膜302传递给注射腔内的催化剂浆料，通过声波的振动搅拌催化剂浆料。在本实施例中，料桶1中的催化剂浆料通过搅拌机构5进行充分搅拌分散，在注射器310中的催化剂浆料也可以通过第一超声换能器301和振动薄膜302进行超声振动搅拌，使得处于各个结构中的催化剂浆料均能进行充分搅拌分散，避免发生团聚现象。优选地，振动薄膜302为不锈钢、钛合金、聚合物薄膜等材料制成。

进一步地，第一超声换能器301的超声发射端设有变幅杆，变幅杆的端部设有一圆盘303，且圆盘303的直径大于变幅杆的直径，第一超声换能器301通过圆盘303与振动薄膜302连接，第一超声换能器301的振动经过变幅杆放大振幅，而顶端的圆盘结构可以进一步放大超声振动的振幅及超声振动的辐射面积。

上述实施例中的进样器3具有如下优势：1、第一超声换能器301的超声发射端不直接与催化剂浆料接触，通过振动薄膜302传递给催化剂浆料，这样防止了污染，并且没有死体积残留液；2、第一超声换能器301的前端是一个大直径的圆盘303，可提高第一超声换能器301的振幅，同时扩大超声辐射的有效面积；3、由于振动薄膜302可以使用非金属薄膜，这样所有接触液体的部分均为非金属，提高了防腐性能。

在本发明的其中一个实施例中，该燃料电池催化剂浆料冷却装置还包括：调整环304，调整环304可调设置于第一超声换能器301的超声发射端与振动薄膜302之间，用于调节第一超声换能器301的超声发射端与振动薄膜302之间的距离。在本实施例中，通过调整环304的长度调整超声发射端与振动薄膜302之间的间隙，从而调整振动薄膜302的振幅。超声发射端与振动薄膜302贴合过松，超声波传递损失较大；而超声发射端与振动薄膜302贴合过紧，会造成超声换能器性能下降，从而导致振动效果下降，所以适当的贴合度是超声振动的关键。优选地，调整环304可采用螺纹扣结构，通过旋转调整环304从而调节超声发射端(即圆盘303)与振动薄膜302之间的间隙大小，也即调整超声发射端与振动薄膜302之间的贴紧程度。

在本发明的其中一个实施例中，注射器310包括：活塞筒311和注射筒312，活塞筒311与注射筒312适配连接，且活塞筒311与注射筒312之间所形成的空间构成注射腔。其中，活塞筒311包括：第一壳体313、第二壳体314和第三壳体315。第一壳体313用于封装振动薄膜302；第二壳体314和第三壳体315用于封装第一超声换能器301；调整环304设置于第一壳体313与第二壳体314之间。具体来说，调整环304除了具有调节超声发射端与振动薄膜302之间的贴紧程度的作用以外，还具有以下功能：第一壳体313、调整环304和第二壳体314上均具有螺纹结构，第一壳体313和调整环304通过螺纹结构拧在第二壳体314的端部，并保证调整环304与第一壳体313二者之间在第二壳体314上相互拧紧，可避免第一壳体313松动，进一步地，在第一壳体313和调整环304之间可设置一个密封圈(相当于垫圈结构)，可进一步防止第一壳体313的松动。可以理解的是，调节超声发射端与振动薄膜302之间的贴紧程度也可以通过旋转调整环304、第一壳体313调整其在第二壳体314的位置得以实现。

进一步地，第二壳体314和第三壳体315通过螺纹连接夹住第一超声换能器301，第一超声换能器301的前端设有法兰，第一超声换能器301通过法兰与第二壳体314和/或第三壳体315接触，也即第一超声换能器301只有法兰处与外壳接触，其它地方均为悬空，这样可以最大限度的减少超声的能量损失。

在本发明的其中一个实施例中，该燃料电池催化剂浆料冷却装置还包括：活塞帽316、垫圈317和压环318。活塞帽316固定于活塞筒311靠近注射筒312的一端；垫圈317固定于振动薄膜302的外缘；压环318的第一端压紧垫圈317设置，压环318的第二端压紧活塞帽316设置，通过压环318和垫圈317压紧振动薄膜302。具体来说，活塞帽316通过压环318压住垫圈317，垫圈317再压住振动薄膜302，使振动薄膜302处于绷紧状态，增加弹性，从而振动薄膜302可更有效地产生振动；同时方便拆卸和更换振动薄膜302，使振动薄膜302成为耗材。活塞帽316一般为聚四氟材料，可保证防腐和密封滑动的功能。在本实施例中，压环318压紧垫圈317，起到密封作用；同时卡主活塞帽316，防止其从活塞筒311上脱落。

如图21所示，本发明还提供一种催化剂浆料输送系统。该催化剂浆料输送系统包括：喷嘴10、燃料电池催化剂浆料分散装置100和上述实施例中的燃料电池催化剂浆料冷却装置。

其中，喷嘴10用于喷涂涂覆催化剂浆料，本实施例采用了超声喷嘴10；燃料电池催化剂浆料分散装置100用于对管路内的催化剂浆料进行搅拌分散；燃料电池催化剂浆料分散装置100连接在料桶1与进样器3之间和/或连接在进样器3与喷嘴10之间。

本发明提供的一种催化剂浆料输送系统，既实现了对催化剂浆料的冷却，避免其由于升温发生的团聚现象，还通过在管路内对催化剂浆料进行搅拌分散，进一步避免了其由于沉降发生的团聚现象，从而在两个方面解决了催化剂浆料在输送过程中产生团聚的问题。

下面结合图13-图20描述本发明的一种燃料电池催化剂浆料分散装置100。该燃料电池催化剂浆料分散装置100包括：振动机构、导丝13和输液管。其中，振动机构能够产生振动；导丝13的第一端与振动机构连接；输液管内填充有催化剂浆料，且导丝13沿输液管的长度方向设置于输液管内，导丝13能够将振动机构产生的振动传递给输液管内的催化剂浆料。

具体来说，用于盛放催化剂浆料的料桶1通过上述的输液管与进样器3连接和/或进样器3通过上述的输液管与超声喷嘴10连接。振动机构产生的振动通过导丝13传递给输液管内部的催化剂浆料，使得输液管内部的催化剂浆料能够进行搅拌分散，避免催化剂浆料发生团聚现象。

进一步地，导丝13的直径远小于输液管，其能够沿着输液管一直延伸，即使输液管长度较长、直径较大，通过导丝13也能够将振动传递给催化剂浆料，从而避免催化剂浆料在长度较长、直径较大的输液管中发生团聚现象。

本发明提供的一种燃料电池催化剂浆料分散装置100，通过振动机构产生振动，并通过导丝13将其振动传递给输液管内的催化剂浆料，使得输液管内部的催化剂浆料能够进行搅拌分散，即使催化剂浆料在长度较长、直径较大的输液管中输送，也能够避免催化剂浆料发生团聚现象，从而提高催化剂浆料的活性。

在本发明的其中一个实施例中，振动机构采用超声波振动机构，其具体包括：第二超声换能器11和振动杆12。其中，第二超声换能器11能够发出超声波；振动杆12的第一端与第二超声换能器11连接，振动杆12的第二端与导丝13的第一端连接，用于将第二超声换能器11产生的超声波传递给导丝13。第二超声换能器11能够发出超声波，通过振动杆12将超声振动传递给导丝13，导丝13在输液管向四周发射超声波，通过声波的振动来搅拌催化剂浆料。具体来说，第二超声换能器11与振动杆12之间可通过螺杆进行连接。

优选地，导丝13长度应满足超声振动半波长的整数倍；导丝13直径为0.2mm，采用钛合金或不锈钢材质制成，振动杆12前端细孔直径为0.5mm，深度为1mm；工作时，第二超声换能器11将超声波能量传递给振动杆12，振动杆12进一步增大超声振动的振幅并传递给导丝13，超声波沿着导丝13继续传递，导丝13和振动杆12由于长期接触浆料液体，可作为耗材进行定时更换。

在本发明的其中一个实施例中，振动杆12与导丝13有多种连接方式，其中的一种为：振动杆12的第二端与导丝13的第一端通过焊接连接。在本实施例中，振动杆12与导丝13通过焊接为一体，二者不可拆分，需要更换时，振动杆12和导丝13需要一同取下。

在本发明的其中一个实施例中，振动杆12与导丝13有多种连接方式，其中的一种为：该燃料电池催化剂浆料分散装置100还包括：第一连接部，振动杆12的第二端设有第二连接部，第二连接部适于与第一连接部可拆卸连接，第一连接部与导丝13的第一端固定连接。具体来说，第一连接部包括：固定盘14和第一螺母15。其中，固定盘14与导丝13的第一端固定连接；固定盘14与第一螺母15压接固定；第二连接部包括：第一螺纹部，第一螺纹部与第一螺母15可拆卸连接。在本实施例中，振动杆12与导丝13之间是通过一种螺纹连接方式实现可拆卸连接的，具体来说，可通过设置在导丝13上的第一螺母15与设置在振动杆12第二端的第一螺纹部进行配合。本实施例中的振动杆12和导丝13可以通过工具旋转第一螺母15实现二者的分离或结合，作为耗材的振动杆12和导丝13便于单独进行安装、拆除和更换。

在本发明的其中一个实施例中，振动杆12与导丝13有多种连接方式，其中的一种为：作为上述实施例可以替代的第二种螺纹连接方式，第一连接部包括：第二螺母16，第二螺母16的一端具有咬合部161，咬合部161与导丝13的第一端咬合连接；第二连接部包括：第二螺纹部，第二螺纹部与第二螺母16可拆卸连接。在本实施例中，通过设计一种特殊的第二螺母16以代替上述实施例的第一螺母15和固定盘14，在本实施例中，第二螺母16通过其咬合部161与导丝13进行咬合固定，通过工具旋转第二螺母16可以实现导丝13与振动杆12的分离或结合，便于振动杆12和导丝13单独进行安装、拆除和更换。

进一步地，咬合部161包括：锥形结构，锥形结构由多个绕第二螺母16的轴心周向设置的豁口组成，多个豁口与导丝13的第一端咬合连接。具体来说，如图20所示，多个豁口围成的中心形成微小圆孔，导丝13通过微小圆孔实现其与第二螺母16的咬合固定。需要更换导丝13时，仅需要旋转第二螺母16将其拆下，导丝13则一同被取下。

在本发明的其中一个实施例中，该燃料电池催化剂浆料分散装置100还包括：第一罩体17和第二罩体18。其中，第一罩体17用于封装第二超声换能器11；第二罩体18与第一罩体17连接，第二罩体18用于通过密封件(可采用密封圈)封装振动杆12。在本实施例中，可以通过拆除第一罩体17和第二罩体18，将第二超声换能器11和振动杆12拆除；进一步地，振动杆12在变径处设有一法兰，法兰上有螺纹，第二罩体18通过螺纹及密封圈固定在振动杆12上，这样可以减少液体残留的死体积，并且将第二超声换能器11与振动杆12分离成了两个部分，可以从第二超声换能器11上拆下振动杆12及外壳部分，进行清理或更换，方便后期维护。

在本发明的其中一个实施例中，该燃料电池催化剂浆料分散装置100还包括：管路接头19和三通接头20；输液管包括：第一输液管21、第二输液管22和第三输液管23。其中，管路接头19的第一端与振动机构连接；三通接头20包括相互连通的第一接头、第二接头和第三接头；第一输液管21的第一端与管路接头19的第二端连接，第一输液管21的第二端与第一接头连接；第二输液管22与第二接头连接；第三输液管23与第三接头连接。具体来说，导丝13与振动杆12连接并依次穿过第二罩体18、管路接头19、第一输液管21、三通接头20和第二输液管22，用于对第一输液管21和第二输液管22内部的催化剂浆料进行搅拌分散。应当理解的是，第二输液管22和第三输液管23二者之一为进液管，另一者为出液管，在本实施例中，第三输液管23为进液管，第二输液管22为出液管；可选地，第二输液管22与超声喷嘴10连接，第三输液管23与进样器3连接。

如图21所示，本发明还提供一种催化剂浆料输送系统。该催化剂浆料输送系统包括：料桶1、进样器3、喷嘴10和上述实施例中的燃料电池催化剂浆料分散装置100。其中，料桶1设有第一温控装置2；进样器3设有第二温控装置4；燃料电池催化剂浆料分散装置100连接在料桶1与进样器3之间和/或连接在进样器3与喷嘴10之间。

本发明提供的一种催化剂浆料输送系统，既实现了在管路内对催化剂浆料进行搅拌分散，避免了其由于沉降发生的团聚现象，还通过第一温控装置2、第二温控装置4对催化剂浆料进行冷却，避免其由于升温发生的团聚现象，从而在两个方面解决了催化剂浆料在输送过程中产生团聚的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。