1兆瓦容量電解槽電堆的自動(dòng)化生產(chǎn)速度大約是人工裝配生產(chǎn)速度的六倍。然而，雙極板、單個(gè)電芯和整個(gè)電堆的密封任務(wù)是一大難題。為了實(shí)現(xiàn)完全或部分自動(dòng)化，必須用另一種密封方法取代常用的平墊片和O形密封圈。為此，WEVO開發(fā)了可用作液體密封劑和粘合劑的新式材料。這些材料具有三個(gè)重要優(yōu)勢(shì)：高耐化學(xué)性、低氫滲透水平和良好的粘合性能。這三個(gè)優(yōu)勢(shì)都通過了領(lǐng)先研究機(jī)構(gòu)的檢測(cè)，也在客戶項(xiàng)目中得到證實(shí)。威孚公司的聚氨酯、環(huán)氧樹脂和硅膠為堿性、陰離子交換膜（AEM）和質(zhì)子交換膜（PEM）電解槽開創(chuàng)了新的可能性，例如在電堆設(shè)計(jì)方面。

在堿性電解系統(tǒng)中，用作電解質(zhì)的熱氫氧化鉀溶液（溫度為80-90℃、濃度為30-35%氫氧化鉀水溶液）會(huì)形成難以處理的環(huán)境條件。在這項(xiàng)技術(shù)的密封、電堆設(shè)計(jì)和自動(dòng)化生產(chǎn)等方面，基于改性聚氨酯、環(huán)氧樹脂和硅膠的新開發(fā)威孚材料提供了新式解決方案。這些材料也越來(lái)越多地被用于要求同樣很高的陰離子交換膜（AEM）電解槽中，盡管與這些應(yīng)用相比，氫氧化鉀（KOH）溶液的濃度要低得多。

用于堿性和AEM電解槽的材料

作為雙極板、單個(gè)電芯和整個(gè)電堆的密封材料，新型威孚環(huán)氧樹脂體系具有極高的耐化學(xué)性。

這一點(diǎn)通過在90℃溫度下將試樣在35%氫氧化鉀水溶液中浸泡數(shù)周的實(shí)驗(yàn)，以及亞琛工業(yè)大學(xué)焊接和連接研究所所開展的相關(guān)研究得到證明。

隨后進(jìn)行的檢驗(yàn)表明，重量損失率很低，只有不到0.8%，肖氏硬度只發(fā)生了+/-0.2單位的微小變化。另外，沒有發(fā)現(xiàn)試樣表面發(fā)生明顯變化，這一點(diǎn)也通過激光共聚焦顯微鏡檢驗(yàn)得到了證實(shí)。此外，這些材料的透氣性極低：在杜伊斯堡氫燃料電池中心（ZBT）測(cè)量的環(huán)氧樹脂WEVOPOX VP 414的氫氣滲透系數(shù)只有0.3 10E-8平方厘米／秒。這些密封材料在用于電極和膜的各種金屬基材（例如不銹鋼或鎳），以及各種塑料，也具備極佳的粘合性。

憑借高耐化學(xué)性和粘度特性，其他低粘度環(huán)氧樹脂體系（例如WEVOPOX 30010）也適合用作該領(lǐng)域的灌封化合物，從而為單個(gè)電芯和整個(gè)電堆的設(shè)計(jì)提供了新的可定制方案。電極或膜箔等電芯元件可以與框架無(wú)縫、完全緊密地連接，而不需要其他墊片或粘合劑。

WEVO還在研究特種耐水解聚氨酯樹脂作為堿性和陰離子交換膜（AEM）電解槽的潛在密封材料。在氫氧化鉀溶液的初步老化試驗(yàn)中，WEVOPUR材料展現(xiàn)出極佳的穩(wěn)定性。

用于質(zhì)子交換膜（PEM）電解槽的材料

在質(zhì)子交換膜（PEM）電解槽領(lǐng)域，WEVO的研發(fā)人員利用了近年來(lái)在PEM燃料電池密封膠開發(fā)方面所獲得的知識(shí)。

開發(fā)了加成固化型硅膠或改性聚氨酯，用于電解槽電堆元件進(jìn)行密封。觸變型硅膠體系在酸性條件下具有極高的耐化學(xué)性。這些材料的彈性和伸長(zhǎng)率也可以在很大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而分別適應(yīng)各種電解槽的結(jié)構(gòu)和工作壓力。肖氏A硬度范圍為60-70的彈性體材料包括軟彈性硅膠密封膠WEVOSIL 28001和觸變型硅膠密封膠WEVOSIL 18001 T。WEVO的產(chǎn)品系列里已經(jīng)包含了肖氏A硬度范圍為30-40的各種解決方案，包括軟彈性和觸變型材料――分別為WEVOSIL 280002和28102。由于其特殊的化學(xué)成分，這兩種硅膠密封材料具備氫滲透水平極低的主要特征。根據(jù)ZBT的測(cè)量結(jié)果，WEVOSIL 28002的氫滲透系數(shù)約為130 10E-8平方厘米／秒，WEVOSIL 28102的氫滲透系數(shù)約為220 10E-8平方厘米／秒，而加成固化硅膠的氫滲透系數(shù)普遍在500左右乃至1000以上10E-8平方厘米／秒?yún)^(qū)間內(nèi)。

此外，由于氟橡膠材料含有全氟和多氟烷基物質(zhì)（PFAS），上述硅膠產(chǎn)品和改性聚氨酯是目前常被討論用于替代氟橡膠的墊片材料，且這些材料終將會(huì)被完全替代。

通過點(diǎn)膠或絲網(wǎng)印刷進(jìn)行涂裝

在自動(dòng)化生產(chǎn)中，材料通過點(diǎn)膠或絲網(wǎng)印刷工藝以液體形態(tài)進(jìn)行涂裝，而且在堆疊工藝前根據(jù)客戶要求固化為CIPG（原位固化墊片）或FIPG（原位成型墊片）。

為了使Wevo的硅膠能夠與這兩種工藝中較快的工藝——絲網(wǎng)印刷配合使用，對(duì)其操作時(shí)間進(jìn)行了改進(jìn)（WEVOSIL 18001、18002、18102和18001 T）：在室溫下操作時(shí)間至少為24小時(shí)，這意味著材料可以在絲網(wǎng)和絲網(wǎng)印刷機(jī)上使用，而無(wú)需進(jìn)行中間清潔，隨后在100-140℃溫度的對(duì)流加熱爐中或用近紅外輻射器進(jìn)行快速固化，也可以結(jié)合使用這兩種固化方法。

由于其長(zhǎng)操作時(shí)間的需求，因此可以使用不含異氰酸酯（無(wú)危險(xiǎn)標(biāo)記）的軟彈性聚氨酯密封膠通過絲網(wǎng)印刷工藝進(jìn)行涂裝。WEVO開發(fā)人員也在開發(fā)一種反應(yīng)性更高、操作時(shí)間和固化時(shí)間更短、可用于點(diǎn)膠工藝的版本。