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工作原理如下图所示，薄膜基材经过涂布辊并直接与浆料料槽接触，过量的浆料涂在薄膜基材上，在基材通过涂辊与刮刀之间时，刮刀与基材之间的间隙决定了涂层厚度，同时将多余的浆料刮掉回流，并由此在基材表面形成一层均匀的涂层。
刮刀类型主要逗号刮刀。逗号刮刀是涂布头中的关键部件之一，一般在圆辊表面沿母线加工成形似逗号的刃口，这种刮刀具有高的强度和硬度，易于控制涂布量和涂布精度，适用于高固含量和高黏度的浆料。
（逗号刮刀式涂布工艺示意图）
涂辊转动带动浆料，通过逗号刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊和涂辊的转动将浆料转移到基材上，工艺过程如下图所示。辊涂转移涂布包含两个基本过程：
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涂布辊转动带动浆料通过计量辊间隙，形成一定厚度的浆料层;
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一定厚度的浆料层通过方向相对的涂辊与背辊转动转移浆料到薄膜材上形成涂层。
（辊涂刮刀转移式涂布工艺示意图）
作为一种精密的湿式涂布技术，如下所示，工作原理为涂布液在一定压力一定流量下沿着涂布模具的缝隙挤压喷出而转移到基材上。
相比其它涂布方式，具有很多优点，如涂布速度快、精度高、湿厚均匀;涂布系统封闭，在涂布过程中能防止污染物进入，浆料利用率高、能够保持浆料性质稳定，可同时进行多层涂布。并能适应不同浆料粘度和固含量范围，与转移式涂布工艺相比具有更强的适应性。
（狭缝挤出式涂布工艺示意图）
要形成稳定均匀的涂层，涂布过程中就需要同时满足这几个条件：
(1)浆料性质稳定，不发生沉降，粘度、固含量等不变化。
(2)浆料上料供应稳定，在模头内部形成均匀稳定的流动状态。
(3)涂布工艺在涂布窗口范围内，在模头与涂辊之间形成稳定的流场。
(4)走薄膜稳定，不发生走带滑动，严重抖动和褶皱。
在实际批量生产中，工艺对产品的质量影响非常大，燃料电池可以借鉴十几年前锂电池的发展，锂离子动力电池的规模化生产已经走过了快速成长的阶段，伴随着其生产工艺的不断提升，锂离子电池的能量密度和安全性也不断提高，工艺的进步和成熟使市场产品的性能不断提升。
下面是宝马汽车电芯生产过程，电芯的生产同样需要薄膜制备、正负极材料涂布等工艺，而锂电池的工艺已很成熟，可以供大家观赏学习。
来源：氢梯科技，节选
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7月19日（周五）：7:30-8:50签到；8:50-18:00会议；18:00-19:30晚宴
议题方向
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序号 |
议题方向 |
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1 |
2024电解水制氢技术应用现状与未来趋势 |
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2 |
高性能碱性制氢电解槽的开发与应用 |
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3 |
PEM制氢电解槽降低成本的方法分析与实践 |
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4 |
SOEC电解槽应用场景分析 |
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5 |
AEM电解槽关键技术与部件突破 |
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6 |
电解槽轻量化发展趋势与塑料极框的应用挑战 |
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7 |
制氢复合隔膜存在不足与解决方案 |
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8 |
制氢电解槽生产与自动化组装线 |
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9 |
质子交换膜在制氢领域的应用 |
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10 |
极板镀镍工艺解析 |
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11 |
PPS布织造工艺与应用 |
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12 |
蚀刻双极板在PEM制氢设备上的应用 |
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13 |
制氢效率提升与催化剂的开发应用 |
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14 |
氢气纯化技术及装置在制氢系统上的应用 |
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15 |
热喷涂工艺在制氢电极上的应用 |
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制氢电源分析与选型应用 |
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原文始发于微信公众号（艾邦氢科技网）：氢燃料电池膜电极生产中常见的涂布工艺
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