8月9日,由艾邦液流电池网主办的“全国液流电池大会”在苏州成功举办。本次大会聚焦液流电池领域的前沿技术与市场应用,涵盖了13个专业议题和1个圆桌论坛,共吸引了200余名业内企业代表、专家和学者。大会的成功举办,离不开各位嘉宾的精彩分享、合作企业的鼎力相助以及与所有与会者的支持与贡献。

在本次大会上,苏州东福来机电科技有限公司的总经理李东阳发表了题为《液流电池关键膜材制备工艺与设备》的主题演讲,李总经理从以下几个方面进行了详细汇报:液流电池概述、关键膜材和片材的制备工艺、制备设备以及东福来公司的简介,以及一些公司经验、个人心得方面的分享。

东福来李东阳总经理深度解析液流电池关键膜材/片材制备技术
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一、液流电池概述

在演讲中,李总表示,液流电池具有高安全、长寿命、功率容量可控、电池材料易回收的优点,在长时储能系统领域应用大有可为。液流电池的四大核心材料有电解液、隔膜、电极片和双极板,此外还有其他一些辅助材料。

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其中,隔膜隔膜的制备技术是一个关键问题,长期以来困扰着中国的企业。尽管如今已有许多公司涉足这一领域,但隔膜的成本依然居高不下。以美国科慕公司为例,其在制氢领域的质子交换膜成本高达每平方米一万多元,虽然液流电池领域的膜材成本稍低,但依然对整体成本构成了挑战。因此,降低成本成为了该领域亟待解决的问题。

二、关键膜材/片材制备工艺
针对隔膜的制备,主要通过涂布工艺进行
降低涂布工艺的成本关键在于提高生产的良率、效率和产品的一致性。这需要从材料、工艺到设备进行全方位的优化。具体来说,浆料的固含量、粘度以及溶剂种类等参数,都会对工艺和设备提出不同的要求。

东福来公司会根据材料特性,匹配相应的工艺和设备,从而确保产品的一致性和高效可靠的生产过程。   

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李总在会上也提到了双极板的制备,目前市面上使用的双极板种类较多,主要有三种:石墨双极板、金属双极板和复合双极板。
石墨和金属双极板常用于氢燃料电池中,而复合双极板是近两年新兴的发展方向;随后展示了三种不同类型双极板的各项特点性能对比图表。
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三、东福来--专注于膜材生产

接着,李总经理详细介绍了东福来的企业背景和未来展望。东福来成立于2009年8月,总部位于昆山,拥有研发中心和生产基地。另外,在安徽滁州的来安县经济开发区设有另一个生产基地,占地100亩,目前正在建设的三栋大楼即将完工。

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公司被认定为国家高新技术企业、专精特新企业和中国科技先锋创新企业,并获得了多项国家、省、市级奖励。值得一提的是,经过四年多的筹备,公司即将成立院士研究院,涉及八位院士的参与。

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东福来专注于功能性新材料的研发和设备生产,提供从实验室到量产的完整解决方案。公司产品涵盖前沿新材料、高性能复合材料、无机非金属以及先进高分子材料等,主要应用于电子通讯、半导体、新能源汽车等领域。

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此外,东福来的设备曾服务于军工和航天领域,包括中国航天科工等单位,医疗领域也有涉足。公司的产品不仅覆盖中国市场,还出口到美国、加拿大等20多个国家和地区。

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四、产线/设备介绍

李总经理介绍了东福来的两款主要设备及其生产线:压延机和涂布机,还推出了2024年东福来三大核心产品战车轮双钢带压机、超涂+极镀复合集流体设备、多极压干法电极压延生产线设备。

1、压延机 

压延机用于生产精密膜材,它将各种固态材料(如金属、石墨、特种橡胶、硅胶、树脂、聚合物、弹性体等)加入功能性填料(例如用于导热散热、导电、屏蔽、绝缘、吸波、陶瓷等)进行加工。
东福来的精密视网技术能实现最高压缩到9微米,精度达到0.5微米以下,最宽可达1.22米。这项技术成功填补了中国在此领域的技术空白,使东福来成为全球第二家能够生产此类设备的公司。
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2、涂布机 

涂布机则专注于在薄膜、纸张或金属箔上添加一层涂层。使用的材料包括特种胶水、油墨或树脂。例如,全氟磺酸树脂膜就是通过涂布技术生产的。东福来的涂布机能够生产的最薄膜材料厚度可达50纳米,应用于特殊领域,且精度误差控制在5%以内。   

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3、战车轮双钢带压机 

战车轮双钢带压机。该设备采用等静压技术,具备固定辊、循环辊、静等压滑块及静等压液压四种工作模式,专门设计用于生产柔性覆铜板等材料。它的工作流程包括多组卷材的预压、热压定型及后续冷却。目前,覆铜板、无胶覆铜板、高频板和副材领域的30多家客户已在排队等待试机。

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4、超涂+极镀复合集流体设备 

另外,东福来李总经理还介绍了一款革命性的技术设备——超涂+极镀复合集流体设备,该设备已于5月24日在艾邦复合集流体大会上进行了技术发布。

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该技术通过特殊胶水解决了PET的耐酸性问题和PP的附着力问题,并通过镀铜工艺,在集流体上镀上1微米厚的铜箔,实现了全新的两步法制备复合集流体。这项技术使成本降低了近一倍,生产成本降低了40%。

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5、多极压干法电极压延生产线设备 

东福来展示的多极压干法电极压延生产线设备分为两部分:首先是干法电极膜片的连续生产,然后是将干法膜片与集流体进行三层热压合。该产线适用于锂电正负极热压减薄成膜后与铜箔/铝箔进行双面热压合工艺,制作成完整的电极片并进行收卷。
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五、东福来领先成就
东福来自豪地展示了其在全球市场上的多项技术突破和领先成就。其中包括:
1.导热硅胶生产线:2012年,东福来研发并建成中国首条导热硅胶生产线,该技术已推广至全球多个国家,全球顶尖公司如莱尔德、贝格斯、富士高分子等,中国多家上市公司均采用了东福来的该项设备。   
2.磁性吸波材料生产线:2014年研发成功,并帮助两家初创公司成功上市。
3.液态硅胶泡棉生产线:在东福来研发前,全球仅罗杰斯一家能生产此类产品,2016年研发成功后,中国已有数十家公司使用东福来的设备生产,包括中车时代新材等上市公司。
4.石墨烯导热膜生产线:改产线是2017年东福来与常州富烯科技联合研发完成,但遗憾的是该公司三次IPO申请因单一供货关系问题被驳回。
5.电解水制氢碱性电解槽隔膜:2021年9月研发,该设备生产的是国内领先的第三代隔膜,此技术使国内公司在全球市场中领先,并助力某科技公司成为国内龙头企业。
6.氢燃料电池气体扩散层碳纸涂布机:2023年已交付给湖南的一家上市公司,该公司的技术水平可与日本东丽公司相媲美。
7.干法电极生产线:适用于固态电池,并向国外出口设备,还包括括五轴热压机和双钢带连续压机。
8.新型烟草生产工艺及设备:2021年与云南中烟合作研发,打破了美国菲·莫的专利垄断,实现了HNB产品的量产化。去年,云南中烟利用东福来设备向国外出口了几十吨产品。
9.两轴高温精密高分子膜压延机:2022年,东福来成为全球第四个能生产此类设备的企业,可为客户节约超50%的成本和60%的交付时间。
10.四辊丝网精密压延机:2023年该设备的成功研发打破了日本公司的市场垄断。

11.战车轮双钢带压机:2024年研发成功。该设备技术突破了德国技术壁垒,实现了产品的完全进口替代,可交期缩短75%,成本节约60%。

六、经验分享
在公司内部分享中,李总经理强调了东福来的核心竞争力,即对模材生产的持续专注和创新。他解释说,公司自成立以来,16年来始终坚持只做一件事,那就是深入研究并不断优化我们的工艺和技术。正是这种坚持和专注,使得公司在多个领域取得了中国乃至世界的领先成就,成为了行业专家。
李总还分享了他的个人观点,认为创新是创造价值的关键,尤其对于企业的持续成功至关重要。他表示,在前几年疫情期间,东福来公司仍保持了较高的增长速度,预计未来几年的增长速度将至少翻一番。
此外,他提到东福来近年来也开始重视营销,不再仅仅依靠客户的主动联系。东福来拥有广阔的实验室设施,不仅提供试机打样服务,还愿意与业界同仁进行联合研发,共同推动行业发展。这种开放合作的态度,以及对创新的不懈追求,是东福来持续成功的重要因素。   
来源:东福来、艾邦液流电池电池大会论坛

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原文始发于微信公众号(艾邦液流电池网):东福来李东阳总经理深度解析液流电池关键膜材/片材制备技术

液流电池(Flow Battery)是一种可充电电池,它通过液体电解质的流动来存储电能。与传统的固态电池(如锂离子电池)不同,液流电池的能量存储组件(电解质)是分离的,通常储存在外部容器中,在充放电过程中通过电池单元循环。
液流电池是一种活性物质存在于液态电解质中的电池技术,电解液在电堆外部,在循环泵的推动下流经电堆,实现化学能与电能的转换。国际上液流电池主要有全钒液流电池、锌溴电池、铁铬电池、多硫化钠溴电池4种技术路线。
其中全钒液流电池目前产业链建设和技术成熟度相对较高。全钒液流电池系统由功率单元(电堆),能量单元(电解液和电解液储罐),电解液输送单元(管路、阀、泵、传感器等辅助部件)以及电池管理系统等组成。其中,电堆由离子交换膜、电极、双极板、电极框、密封等材料构成。液流电池生产线包括(双极板,膜裁切,碳毡裁切,电堆堆叠组装)等。欢迎申请加入微信群。
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作者 808, ab