燃料电池电堆之密封胶（一）

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常见的燃料电池密封胶为有机硅橡胶，硅橡胶是Si—O为主链结构，具有优异的热稳定性和耐低温性，同时具有良好的电绝缘性、橡胶弹性、低压缩变形及耐酸性和耐溶剂性。分为单组份有机硅体系密封胶及双组份有机硅体系密封胶。

常见的液态密封胶工艺分为FIPG和CIPG。FIPG（formed in palce gasket）涂敷在密封面上，未硬化时进行装配，双面粘结；CIPG（cured in place gasket）涂敷在密封面使其硬化后再进行装配，单面粘结。

燃料电池对密封胶的要求：

• 较高的气体阻隔性　为了对氢气和氧气进行密封，气体透过性小，就可以采用更薄更窄的密封胶来密封
• 低透湿性　因高分子薄膜是在水蒸气饱和状态下工作的
• 耐湿性　因高分子薄膜工作时需形成水蒸气饱和
• 环境耐热性　因要适应高分子薄膜工作的
• 环境绝缘性　为了防止单体电池间电气短路
• 橡胶弹性体　为了吸收振动和冲击
• 耐冷却液 低离子析出率

泄漏机理：

• 界面泄漏：介质从垫圈和被粘结表面间泄露；
• 渗透泄漏：介质透过垫圈；
• 破坏泄漏：垫圈破裂造成密封失效

三键化工的Tb 1152/1153为聚异丁烯聚合物，在加热状态下，可发生硅氢加成反应而固化交联。TB 1152 /1153的主要成分聚异丁烯具有碳碳饱和键的主链结构,和硅酮的硅氧链结构相比,碳碳分子链具有较短的分子间距离和较小的自由体积。具有柔软性的同时它能提供更高的气体防漏性能和更低的透湿性能,丁基橡胶在所有已知橡胶中是透气性最低的。实验结果表明,与现有通用硅酮密封胶相比, TB 1152 /1153的氢气渗透性是前者的1 /20,而水蒸气渗透性是前者的1 /100。

用点胶工艺30秒可以涂装好一组双极板（2片），如果用传统的橡胶圈来密封，一组双极板要密封好5分钟都很难完成。对于一个400片的电堆来话，用点胶工艺大约100分钟可以装好，用橡胶圈手工组装的时间则在点胶工艺的10倍以上。

点胶工艺效率和精度只能满足当下的小批量需求，采用液体硅橡胶将膜电极和双极板一体化注塑的工艺才是未来的方向，而业内领先的丰田正是采用这种工艺。这种一体化成型工艺的好处是，精度高、效率快、气密性更好，更匹配自动化生产的需要。

本田双极板将薄板冲压成形工艺(press-forming)、树脂成型工艺(resin molding)和橡胶成型工艺(rubber molding)集成为一个工艺，生成成本大大降低，利于产业化。

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