Stuttgart / 08. Oktober 2024 - 09. Oktober 2024
Hy-fcell
Die hy-fcell ist eine führende internationale Messe und Konferenz für die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie. Die Messe ist ein entscheidender Branchentreffpunkt und bietet sowohl Expertinnen und Experten als auch Newcomerinnen und Newcomern die ideale Plattform, um technologische Fortschritte zu diskutieren, Wissen zu transferieren und internationale Märkte zu erschließen.
Wir freuen uns Ihnen auf der Hy-fcell in Stuttgart in Halle 4 am Stand 4E51 eine Vielzahl von Exponaten aus unseren Technologiefeldern »Oberflächentechnik« und »Trennen & Fügen« präsentieren zu können.
Die Bipolarplatte ist das zentrale Bauteil der Brennstoffzelle. Sie steuert die Zufuhr und Trennung der Reaktionsgase, integriert Kühlkanäle zum Abtransport der Reaktionswärme und stellt den elektrischen Kontakt zwischen Anode und Kathode her. Bipolarplatten werden meist aus Metall oder Kompositwerkstoffen gefertigt. Aktuell begrenzen die Korrosionsanfälligkeit metallischer Bipolarplatten und die fertigungstechnischen Widerstände bei Kompositwerkstoffen deren Einsatz im großen Maßstab.
Die Strukturierung von Bipolarplatten mittels Laserstrahlung ist eine Schlüsseltechnologie, um das Potenzial von Brennstoffzellen voll zu nutzen. Die Laserbearbeitung erzeugt Oberflächenstrukturen, die den Abtransport korrosiver Reaktionsprodukte erleichtern, die Strömungseigenschaften verbessern und die elektrischen Widerstände verringern.
Neue Verfahren ermöglichen die großflächige, kontinuierliche Bearbeitung auf einer 5-Achs-Anlage mit Femtosekundenlaser. Dadurch können die Oberflächenenergien metallischer Bipolarplatten gezielt eingestellt und die Widerstände bei Kompositplatten präzise untersucht werden.
Im Zuge der Energiewende nimmt die Nachfrage nach Technologien wie PEM-Brennstoffzellen stetig zu. Das Fraunhofer ILT entwickelt ein laserbasiertes Verfahren, welches die Herstellung von neuartigen Korrosionsschutzschichten für Bipolarplatten (BPP) ermöglicht. Dabei wird ein Präkursor auf die BPP aufgesprüht und getrocknet. Durch die anschließende Funktionalisierung mittels Laserstrahlung wird diese Präkursorschicht in eine leitfähige und korrosionsbeständige Schicht umgewandelt.
Das Verfahren verzichtet auf aufwändige und teurer Vakuumverfahren, wodurch ein Einsatz in einer kontinuierlichen Produktionsstraße erheblich vereinfacht wird. Durch die kurze Wechselwirkungszeit zwischen Laserstrahlung und Werkstück wird dessen thermische Belastung minimiert.
Das Doppelstrahlschweißen beschleunigt die Produktion von Bipolarplatten (BPP) um fast 50 Prozent, indem zwei Laserstrahlen gleichzeitig genutzt werden. Dies erhöht die Schweißgeschwindigkeit, verbessert die Nahtqualität und vermeidet typische Fehler wie Humping. So wird die Produktion effizienter und kann den Anforderungen der Wasserstofftechnologie besser gerecht werden.
Ein weiterer wichtiger Ansatz ist die Verlängerung der Lebensdauer von Umformwerkzeugen, die durch mechanische Belastungen starkem Verschleiß ausgesetzt sind. Mithilfe des Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißens (EHLA) werden kostengünstige Baustähle mit verschleißfesten Schichten versehen, was die Standzeit der Werkzeuge signifikant verlängert. Außerdem ermöglicht dieses Verfahren die Reparatur von Werkzeugen, was die Produktionskosten senkt und die Nachhaltigkeit erhöht. Mit diesen Innovationen wird die Fertigung schneller, kostengünstiger und nachhaltiger, was einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Wasserstofftechnologie leistet.
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