膜電極涂布設備的精細化制造

 

 

 

“在鋰電池領域的經驗累積，可以讓我們少走很多彎路，我希望通過嘉拓的涂布設備和工藝助力客戶降本提效。”

 

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在2022（第四屆）高工氫電產業峰會上，“膜電極涂布設備的精細化制造”的主題演講。他介紹了公司膜電極涂布設備的工藝以及公司的最新進展。

 

 

 

從鋰電池涂布跨越到燃料電池的膜電極涂布，整個過程不是一蹴而就的，是一個不斷摸索、試驗再到逐漸成熟的歷程。

 

“公司分別從需求端、設計端、制造端和調試端入手來對膜電極涂布進行精細化制造。”王世剛表示，公司在接觸膜電極涂布的過程中，去了解客戶的操作習慣，根據需求端的變化來熟悉膜電極催化劑漿料流變特性，并提升對工藝的理解。

 

在設計端，公司通過需求分析、結構設計、仿真模擬，以及流道分析，做好3D模擬和評審；在制造端，公司通過供應鏈選擇，加工控制、來料檢驗、潔凈房裝配、走膜測試和試涂測試來適配客戶材料并形成定制化工藝；在調試端，公司按照客戶需求和操作習慣進行界面定制，包括替代料測試、曲線監控、膜厚度監控，提前感知異常并進行調整。

 

為做好膜電極涂布，適配客戶自身的材料體系，東莞嘉托還在公司生產車間做了一臺小型的平板涂布設備，為客戶提供一些試樣服務。

 

在工藝方面，現階段公司的涂布機設備CCM涂布寬度可以做到290mm，包括背輥跳動、過渡輥精度、收卷整齊度、溫度均勻性都做了一些控制方面的改進。陰極側按照3-5米/min的速度，用狹縫涂布的方式，可以實現間隙涂布、條紋涂布、斑馬涂布多種效果。

 

此外，公司在膜電極涂布方面做了一些陰極和陽極的對齊度閉環控制，增加了濕膜檢測、間隙涂布控制，CCD檢測、X射線鉑載量的檢測，并且在自動化、MES，以及設備上做一些吸附干燥等多個方面的提升。在新業務拓展上，公司還研發了水電解制氫狹縫直涂設備，并配合其他客戶研發了GDL涂布設備。

 

 

 

公司是集技術研發、制造生產及銷售服務于一體的高端智能裝備供應商。公司主要產品包括鋰電芯制造專用成套自動化裝備，以及燃料電池等新興行業領域的自動化裝備。

 

公司是旗下自動化設備領域的一個板塊。公司成立時，公司的定位是開拓戰略產品，在鋰電的涂布設備積累的基礎上，向新行業做一些延伸。

 

嘉拓研發制造的極片涂布機、隔膜涂布機等系列產品在國內有較高的市場占有率，精度和效率兩項關鍵技術指標均行業領先。近年來，公司開始涉足燃料電池產業，目前國內公司主要專注于CCM涂布設備，公司將鋰電池行業中積累的涂布技術經驗，引入到了MEA制成中非常核心的CCM涂布領域，也是發揮自身固有的優勢。 

 

現階段，東莞嘉托在燃料電池涂布環節已經布局了CCM試驗機平板涂布設備、CCM Ca/An狹縫直涂設備、水電解制氫CCM 狹縫直涂設備和GDL涂布設備等多種涂布設備類型。尤其是今年開發的GDL涂布設備設備運用到包括狹縫涂布、刮刀涂布以及浸涂涂布等多種涂布工藝。

 

“在鋰電池領域的經驗累積，可以讓我們少走很多彎路，我希望通過嘉拓的涂布設備和工藝助力客戶降本提效。”王世剛表示，當前正處在燃料電池汽車產業發展的初級階段，產業鏈的企業需要加強合作才能共同把蛋糕做大，公司愿意為此貢獻自己的一份力量。