Verarbeitungshinweise Subgasket-Folien
Klebefolie für PEM-Brennstoffzellen und PEM-Elektrolysezellen
CMC Klebetechnik bietet als Standard für die EME/MEA Montage in PEM-Zellen eine Teonex® - PEN-Folie an, Es gibt die Subgasket-Klebefolie in zwei verschiedenen Ausführungen:
CMC 61325 mit hitzeaktivierbaren Kleber
Dieser Version hat Vorteile beim händischen Laminationsprozess: dadurch, dass der Kleber nur eine sehr geringe Klebrigkeit hat, sind nachträgliche Lagekorrekturen möglich. Wegen des zusätzlichen Aufwärmschritt (zum Aufschmelzen des Klebers) und der geringeren Hydrolysestabilität eignet sich die Subgasket-Klebefolie CMC 61325 vor allem für Versuchsaufbauten und kurzfristigere Einsätze im Bereich einiger 100 bis 1000 Stunden.
CMC 61145 mit einer speziellen Haftkleberbeschichtung
Für Hersteller, die im Automatisierungsverfahren auf den Heizprozess verzichten wollen, gibt es auch eine haftklebrige Version (CMC 61145). Bei diesem Produkt wird die Subgasket-Folie und die CCM lediglich durch Laminierung unter Druck miteinander verbunden. Der verwendete, spezielle Acrylatkleber ist extrem hydrolysestabil.Diese Version ist ideal für den Rolle-zu-Rolle Prozess geeignet.
Da CMC Klebetechnik die Produkte selbst beschichtet, sind Modifikationen wie unterschiedliche Folien-Materialien, andere Klebstoffe oder Dickenänderungen jederzeit möglich. Bitte nehmen Sie hierzu Kontakt mit uns auf.
Bei den Standardversionen der Subgasket-Folie werden zwei grundlegende Versionen unterschieden:
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CMC 61325, hitzeaktivierbare Klebebeschichtung (ähnlich Umleimer an Möbelkanten)
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CMC 61145, permanent klebende Beschichtung (ähnlich Büroklebeband)
Im Folgenden einige Hinweise zur Verarbeitung:
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Die hitzeaktivierbare Klebebeschichtung hat bei Raumtemperatur nur eine geringe Resthaftung. Bei der händischen Verarbeitung ist dadurch eine Repositionierung möglich.
Bei der selbstklebenden Variante ist häufig eine Repositionierung nach dem ersten Verkleben nicht mehr möglich. In einem automatisierten Prozess spielt dieser Unterschied jedoch keine Rolle, denn die präzise Positionierung erfolgt dann über die Automatisierungstechnik.
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Bei einer planparallelen Verklebung (Subgasket-Folie wird auf Subgasketfolie kleberseitig gelegt) sind Lufteinschlüsse im Laminat nur schwer zu vermeiden. CMC empfiehlt daher, die Subgasketfolie und die CCM (catalyst coated membrane) in einem Rollenlaminierverfahren zu verkleben. Dadurch kann effizient der Einschluss von Luftblasen vermieden werden.
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Der Wärmebehandlungsschritt bei der hitzeaktivierbaren Version muss so erfolgen, dass für einen kurzen Moment ausreichend Energie in Folie und Kleber eingetragen wird, damit der Kleber aufschmelzen kann. Es ist möglich, mit höheren Temperaturen reduzierte Taktzeiten zu erzielen – Kleber und Folie können problemlos bis auf 150°C kurzzeitig erhitzt werden. Begrenzungen ergeben sich durch den einsetzenden Folienschrumpf (Faltenbildung) oder Ausquetschen eines zu weitgehend mobilisierten Klebers. Die korrekten Prozessparameter müssen anlagenspezifisch ermittelt werden. Die Angaben im Datenblatt haben daher nur einen Richtwertcharakter.
Die permanent haftende Version erfordert nur das Zusammenpressen der Fügepartner ohne Wärmezufuhr.
Bei beiden Versionen (hitzeaktiviert, permanent klebend) erfolgt eine Konsolidierung der Verklebung in den ersten Betriebsstunden, die zu einer verbesserten Endverklebung führt. Die Dicke der Klebstoffmenge sollte so gering wie möglich gewählt werden, um ein Auspressen überschüssiger Klebermasse zu vermeiden.
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Die Ausstanzungen (Medienzufuhr, Ausschnitt für die CCM) sollten direkt vor dem Laminierschritt erfolgen. Die an sich stabile PEN-Folienbahn wird durch die Ausstanzungen instabil. Die Zugspannung muss daher so ausgelegt sein, dass es auf dem Weg zum Laminieren nicht zu Verwölbungen kommt.
Eine Anlieferung von magazinierten Einzelrahmen ist möglich, verlangsamt den Produktionsprozess für die MEA durch den diskontinuierlichen Handlingsaufwand jedoch erheblich.
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Anpassungen in Hinsicht Folienstärke, Kleberstärke und Materialauswahl sind möglich. Die Produkte werden üblicherweise in 1.200 bis 1.500 mm Breite gefertigt und können auf individuelle Breite geschnitten werden. Rollenlänge und Aufmachung können individuell vereinbart werden. Die Anpassung kann insbesondere auch dann notwendig sein, wenn die spezifischen Verhältnisse innerhalb der elektro-chemischen Zelle (z.B. HT-PEM-FC, Alkali-EC, Redox-Flow) anders gelagert sind wie für eine Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzelle. Sprechen Sie uns in diesem Fall gerne an.