燃料電池的電力是通過氫氣和氧氣的化學(xué)反應(yīng)而得，其中作為燃料的氫氣，是一種無色無味、易燃易爆的小分子氣體，即使一個很小的縫隙也非常容易導(dǎo)致泄露，并且能在很廣的混合范圍內(nèi)因小火花而引發(fā)燃燒。因此在燃料電池的應(yīng)用中，要求燃料電池膠粘劑必須能夠為電池提供良好的氣體密封。

目前，由于氫燃料電池產(chǎn)業(yè)還處于起步階段，整體市場規(guī)模較小，對膠水的用量需求較少。但隨著燃料電池產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對氫燃料電堆專用膠水的需求也將持續(xù)增加，而在該領(lǐng)域率先布局的企業(yè)將獲得市場先機。

7月3日，高工氫電、高工產(chǎn)研主辦的“2019高工氫電產(chǎn)業(yè)峰會”在上海隆重舉行，本屆峰會主題為“風(fēng)口上起舞，刀口上前行”，來自車企、電堆及系統(tǒng)、核心材料、關(guān)鍵零部件及設(shè)備、氫氣制儲運等全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的超500位企業(yè)高層共聚一堂，圍繞氫能行業(yè)發(fā)展趨勢及產(chǎn)品技術(shù)進行深度探討交流。

在7月4日的會議現(xiàn)場，廣東恒大新材料科技有限公司（下稱“恒大新材”）氫燃料電池用膠技術(shù)工程師石曦澤發(fā)表題為“氫燃料電池用密封膠”的主題演講，圍繞密封膠在燃料電池產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用及其施膠工藝展開。

恒大新材氫燃料電池用膠技術(shù)工程師石曦澤

氫燃料電池是由很多小電池單元組成。單元電池是由膜電極，陰極板和陽極板組合而成，各層之間用膠密封，防止氫氣和氧氣泄漏，這些單元電池層層疊加形成燃料電池組件。此外，由于氫分子極小，即使一個很小的縫隙也非常容易導(dǎo)致泄漏，因小火花而引發(fā)爆炸燃燒，所以要求密封膠必須能夠提供電池單元間良好的氣體密封。

石曦澤表示，硅橡膠是以硅——氧（Si——O）鍵為主鏈結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和耐低溫性，同時具有良好的電絕緣性、橡膠彈性、低壓縮變形及耐酸性和耐溶劑性。因此，有機硅膠能夠充分滿足氫燃料電池對密封性的要求，恒大新材料在氫燃料電池用密封膠領(lǐng)域主要開發(fā)的就是有機硅體系密封膠。

據(jù)介紹，根據(jù)密封材料的形式，密封墊圈可以分為固態(tài)和液態(tài)墊圈。固態(tài)墊圈的缺陷在于墊圈和被粘接表面之間不易密合，界面易泄漏。液態(tài)密封膠因其具有流動性可以流入到非常復(fù)雜的表面結(jié)構(gòu)中，而且密著性好，不容易產(chǎn)生界面泄漏。

“液態(tài)密封膠根據(jù)施膠工藝又可分為FIPG（就地成型墊圈）和CIPG（固化裝配墊圈），燃料電池的密封主要采取后者，CIPG工藝，是指法蘭面上涂布液態(tài)密封劑后，通過各種手段使其固化后（例如：加熱、紫外線照射、濕氣等），再裝配法蘭從而起到密封作用”石曦澤介紹道，不同的施膠工藝在市場上有不同的競爭力，單組分密封膠施膠工藝采機器點膠，膠水直接涂敷于部件表面然后固化，通常不需要模具，膠水固化后有一定的粘結(jié)力；雙組分密封膠施膠工藝采用注射成型，需要特制模具，膠水固化后粘結(jié)力較小。