氢 燃 料 电 池
将 氢 燃 料 电 池 制 造 阶 段 的 污 染 物 去 除

氢燃料电池 (HFC) 技术将成为零碳排放解决方案的重要部分。与内燃机相比,这项技术非常干净,副产物是 H2O。HFC 可能会与电池技术相结合,但预计其在载人车领域的供应量会较小,而在重型货车、公共汽车、船舶、物料搬运设备乃至飞机和无人机等领域则会有更为显著的应用。
尽管这项技术的发展和规模化比电池技术要慢,但仍在积极实现这项技术的工业化,并且重点改进其关键工艺阶段的自动化。
密其一直在与规模化生产的伙伴合作,以工业化的方式生产质子交换膜燃料电池 (PEM),PEM 目前在汽车行业中得到了广泛采用。在电池组件中避免出现嵌入式污染和高静电是非常重要的。密其将与合作伙伴一起,基于机器上的可用空间、污染类型及其特性以及生产工艺环境,确定最优化的解决方案。通过避免污染和静电风险,可以优化生产速度、最大限度提高产量并避免潜在缺陷。
我 们 的 零 故 缺 陷 推 进 法
我们已经确定了氢燃料电池制造阶段,生产线上容易受到污染的多个阶段。通过在这些阶段应用正确的解决方案,可以确保您的生产线没有薄弱环节。下面我们逐一探讨这些问题,并展示我们的解决方案…
什 么 是 氢 燃 料 电 池 ?


燃料电池是通过“电化学氧化还原反应”(非燃烧,不会燃烧任何东西)产生电能的装置。
简而言之,它们将燃料(氢气或甲烷)的化学能直接转化为电能(通过与氧气结合)。由于化学转化不需要依赖热能和机械能,因此燃料电池(相比之下)极高。除了能够最大限度地减少能源损失之外,燃料电池的污染也比传统内燃机小得多,碳排放量更低且无毒。
如果采用“绿色”氢(利用可再生能源产生的氢)为电池提供燃料,过程中只会排放水蒸气和暖空气!总体上是一个非常清洁的电力解决方案。
互补技术
燃料电池和电化电池是创建电动动力系统和应对清洁能源挑战的两种可行解决方案。这两种技术也将作为混合动力解决方案(组合)发挥作用。根据应用环境,两者都有可能是最佳的答案。(此外还有这两种技术的组合)
主要区别
燃料电池和电化电池之间最本质的区别在于:电化电池储存能量,并在需要时使用,而燃料电池通过转换可用燃料来产生能量。只要能够获得燃料,就能随时随地获得电力。有趣的是,燃料电池还可以配备一个电化电池组件来储存其产生的能量。
密其一直在与规模化生产的伙伴合作,以工业化的方式生产质子交换膜燃料电池 (PEM),PEM 目前在汽车行业中得到了广泛采用。在电池组件中避免出现嵌入式污染和高静电是非常重要的。密其将与合作伙伴一起,基于机器上的可用空间、污染类型及其特性以及生产工艺环境,确定最优化的解决方案。通过避免污染和静电风险,可以优化生产速度、最大限度提高产量并避免潜在缺陷。
氢 燃 料 电 池 的 主 要 部 件
双 极 板
双极板用于输送氢气、传导电子并为电池散热:
微 孔 碳 纸 或 无 纺 布 材 料
微孔碳纸或无纺布材料旨在确保活性介质在膜上的一致流动和传输:
催 化 剂 涂 覆 膜 (CCM)
PEM 燃料电池膜的一个关键部分是催化剂涂覆膜 (CCM)。这是一种聚合物膜,两侧分别涂覆有阳极和阴极催化剂。当以卷对卷转换方式对催化剂涂覆膜的关键生产阶段进行自动化时,消除静电和避免嵌入式污染至关重要。只有这样,最终的 CCM 组件才能得到充分优化,而不会因潜在缺陷而被拒绝或带着缺陷继续加工。
主 要 应 用:催 化 剂 涂 层 膜 生 产
载 体 膜 上 的 干 法 涂 覆 阶 段
在第一阶段,将阳极和阴极涂层材料分别涂覆到“载体”PTFE 或 PE 载体膜上(然后干燥,然后分别转移到单个湿敏聚合物膜的每一侧)。
阳极和阴极载体卷材是分开生产的。
参照上图,在涂覆之前,载体膜必须无污染并且中和静电(在上游和放卷过程中产生),以保持涂层的准确性和稳定性,并确保材料能够顺畅地通过卷对卷加工过程。
可能还需要清洁涂布滚筒,以帮助保持涂层厚度的一致性。
在涂层干燥的过程中,载体膜(底面)可能会由于温度变化产生晶体,对此需要采取专业的接触式去除工艺,以防止对膜造成损害或对其他组件造成交叉污染。
然后将阳极卷材或阴极卷材转移到下一个生产阶段(零缺陷继续加工)。
建议结合使用非接触式和接触式卷材除尘系统,所有密其卷材除尘系统都包含静电消除棒以中和材料静电荷。
如上图所示,需要进行多项必要的除尘和静电控制过程,以避免嵌入式污染和高静电累积。
随着行业采用自动化技术的程度逐渐提高,正在对其他关键流程进行研究。
对于更关键的静电控制解决方案,可能还需要采取实时性能监控和数据记录。
如果您正在设计一条试产线或规模化的电池生产线,或正面临棘手的污染物或静电问题,请联系密其行业专家。
(请参阅页面底部的常见解决方案)。
聚 合 物 膜 上 的 涂 层 转 移 阶 段
在下一阶段,分别将阴极涂覆载体膜和阳极涂覆载体膜的卷材展开,干燥的阳极和阴极催化剂涂层朝向聚合物膜。
通过压缩和加热的结合处理,以“转印”形式将阳极和阴极涂层分别转移到聚合物膜的两侧。
然后将催化剂涂覆膜 (CCM) 卷绕成卷材,以备进行下一步工艺。
如上图所示,需要进行多项必要的除尘和静电控制过程,以避免嵌入式污染和高静电累积。
随着行业采用自动化技术的程度逐渐提高,正在对其他关键流程进行研究。
对于更关键的静电控制解决方案,可能还需要采取实时性能监控和数据记录。
如果您正在设计一条试产线或规模化的电池生产线,或正面临棘手的污染物或静电问题,请联系密其行业专家。
(请参阅页面底部的常见解决方案)。
* 所有图纸仅用于演示。最适合您的静电控制设备和卷材除尘系统其安装位置将取决于您应用的某些因素。
表 面 除 尘 解 决 方 案
密其公司是一家世界领先的卷材表面除尘系统制造商,可提供四个卷材表面综合除尘系统。每个系统都基于不同的除尘原则而设计制造。这一独特的有点,使我们可以为客户提供最适合其应用的除尘系统。所有密其的表面除尘系统都包含最新的无振动交流静电控制技术作为标准配置–这对于综合去除污染至关重要。密其在包装,印刷和加工等一系列行业中拥有超过200多个成功的卷材表面除尘装置。




cyclean™
非 接 触 式 表 面 除 尘 系 统
cyclean-R™
非 接 触 式 表 面 除 尘 系 统
RoClean™
接 触 式 表 面 除 尘 系 统
空 气 处 理 单 元 (AHU)
密其 CyClean 是一款为了满足更高的除尘需求而设计制造的紧凑式、高性能的非接触式表面除尘系统。
密其通过应用先进的流体动力学计算技术,使得CyClean的除尘效果达到最佳,该除尘系统可以去除小于1微米的污染物颗粒。
CyClean-R 为为低张力卷材应用中的高性能除尘提供了专业的解决方案。
CyClean-R 设计为定位在辊子上,此时纸幅张力处于最高位置,因此避免了低张力的问题,并且仍可提供出色的表面除尘效果
RoClean 是密其公司最新推出的一款接触式表面除尘系统,应用于电池薄膜制造行业
RoClean 通过使用静电控制和高效除尘辊从而有效地清洁卷材表面。
密其卷材表面除尘系统配有密其空气处理单元(AHU).AHUs内置系统过滤器,可产生正压力和真空负压气流。设计牢固,降低了维护需求。紧凑形的设计,工业规格单元,也可以通过PLC控制性能监控。
密其还开发了额外的升级选项,可加强有毒粉尘除尘和安全的滤袋拆卸特性,以保护操作人员和电池制造洁净室的环境。
静 电 控 制 解 决 方 案
自20世纪60年代以来,密其是世界领先的静电控制制造商,提供广泛的静电产品:防静电和ESD保护和测量,静电发生器,静电控制和消除。
Hyperion™
924IPS 静 电 消 除 棒
Hyperion™
传 感 器
983v2 静 电 检 测 仪
HYPERION™
SMARTCONTROL TOUCH
由24V直流电源供电, 924IPS是目前市场上紧凑型脉冲直流静电棒。
924IPS应用了密其离子流监测(ICM)技术,可检测静电棒是否需要清洗,静电消除棒LED报警显示,提醒工作人员清洗924IPS,确保最佳的工作性能。
密其闭环反馈系统利用了脉冲直流静电系统可调电离平衡的特点。
该系统包括一个Hyperion SmartControl和可最多连接5个Hyperion静电棒,用于闭环反馈。一旦连接到SmartControl传感器,检测静电棒下方材料的电压。
静电棒收到检测反馈,并自动调整输出平衡,以实现完全中和表面静电。这是一个连续的过程,不断测量和调整,在任何时候可都达到最佳的静电控制。
983v2型静电检测仪能准确测量静电。它适用于大部分工业应用,测量范围为
150mm处-200kV至200kV。其反应迅速,偏离小,操作简单。
983v2有“连续” or “峰值锁定”两种模式,可记录静电值的动态变化或检测到的最高电荷。 983v2检测仪适用于生产、维护、检验和质量工程师,可用于带静电的任何材料。
Hyperion SmartControl Touch是密其的最新创新产品,旨在满足现代自动化行业的需求以及工业4.0的增长,实现高生产率和输出质量。
SmartControl Touch允许用户通过集成的触摸屏或远程,控制和调整多个连接的Hyperion静电棒和传感器的性能。
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