膜电极涂布设备的精细化制造

 

 

 

“在锂电池领域的经验累积，可以让我们少走很多弯路，我希望通过嘉拓的涂布设备和工艺助力客户降本提效。”

 

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在2022（第四届）高工氢电产业峰会上，“膜电极涂布设备的精细化制造”的主题演讲。他介绍了公司膜电极涂布设备的工艺以及公司的最新进展。

 

 

 

从锂电池涂布跨越到燃料电池的膜电极涂布，整个过程不是一蹴而就的，是一个不断摸索、试验再到逐渐成熟的历程。

 

“公司分别从需求端、设计端、制造端和调试端入手来对膜电极涂布进行精细化制造。”王世刚表示，公司在接触膜电极涂布的过程中，去了解客户的操作习惯，根据需求端的变化来熟悉膜电极催化剂浆料流变特性，并提升对工艺的理解。

 

在设计端，公司通过需求分析、结构设计、仿真模拟，以及流道分析，做好3D模拟和评审；在制造端，公司通过供应链选择，加工控制、来料检验、洁净房装配、走膜测试和试涂测试来适配客户材料并形成定制化工艺；在调试端，公司按照客户需求和操作习惯进行界面定制，包括替代料测试、曲线监控、膜厚度监控，提前感知异常并进行调整。

 

为做好膜电极涂布，适配客户自身的材料体系，东莞嘉托还在公司生产车间做了一台小型的平板涂布设备，为客户提供一些试样服务。

 

在工艺方面，现阶段公司的涂布机设备CCM涂布宽度可以做到290mm，包括背辊跳动、过渡辊精度、收卷整齐度、温度均匀性都做了一些控制方面的改进。阴极侧按照3-5米/min的速度，用狭缝涂布的方式，可以实现间隙涂布、条纹涂布、斑马涂布多种效果。

 

此外，公司在膜电极涂布方面做了一些阴极和阳极的对齐度闭环控制，增加了湿膜检测、间隙涂布控制，CCD检测、X射线铂载量的检测，并且在自动化、MES，以及设备上做一些吸附干燥等多个方面的提升。在新业务拓展上，公司还研发了水电解制氢狭缝直涂设备，并配合其他客户研发了GDL涂布设备。

 

 

 

公司是集技术研发、制造生产及销售服务于一体的高端智能装备供应商。公司主要产品包括锂电芯制造专用成套自动化装备，以及燃料电池等新兴行业领域的自动化装备。

 

公司是旗下自动化设备领域的一个板块。公司成立时，公司的定位是开拓战略产品，在锂电的涂布设备积累的基础上，向新行业做一些延伸。

 

嘉拓研发制造的极片涂布机、隔膜涂布机等系列产品在国内有较高的市场占有率，精度和效率两项关键技术指标均行业领先。近年来，公司开始涉足燃料电池产业，目前国内公司主要专注于CCM涂布设备，公司将锂电池行业中积累的涂布技术经验，引入到了MEA制成中非常核心的CCM涂布领域，也是发挥自身固有的优势。 

 

现阶段，东莞嘉托在燃料电池涂布环节已经布局了CCM试验机平板涂布设备、CCM Ca/An狭缝直涂设备、水电解制氢CCM 狭缝直涂设备和GDL涂布设备等多种涂布设备类型。尤其是今年开发的GDL涂布设备设备运用到包括狭缝涂布、刮刀涂布以及浸涂涂布等多种涂布工艺。

 

“在锂电池领域的经验累积，可以让我们少走很多弯路，我希望通过嘉拓的涂布设备和工艺助力客户降本提效。”王世刚表示，当前正处在燃料电池汽车产业发展的初级阶段，产业链的企业需要加强合作才能共同把蛋糕做大，公司愿意为此贡献自己的一份力量。