Doseringsteknologi til fremstilling af brændselsceller og elektrolysører
Præcis doseringsteknologi som nøglen til skalerbare brændselscellesystemer
Den økonomiske skalering af produktionen af brændselsceller og elektrolysører afhænger i høj grad af stabile og automatiserede fremstillingsprocesser. Især ved påføring af klæbestoffer, tætningsmaterialer og funktionelle belægninger har doseringsteknologien afgørende betydning for produktkvalitet, ydeevne og produktionseffektivitet. Samtidig stiller stigende produktionsvolumener høje krav til præcision, reproducerbarhed og procespålidelighed.
ViscoTec understøtter producenter med højpræcise doseringsløsninger, der gør det muligt at opfylde disse krav på en pålidelig måde. De modulært opbyggede systemer sikrer præcis materialefremføring og problemfri integration i automatiserede produktionslinjer. Resultatet er stabile processer, reproducerbare doseringsresultater og grundlaget for en økonomisk serieproduktion.
Brændselsceller: En moden teknologi til stationære og mobile anvendelser
Brændselsceller er blandt de vigtigste teknologier i den grønne omstilling. Som højeffektive elektrokemiske energiomformere anvendes de i dag både i stationære energi- og varmesystemer samt i mobile applikationer inden for jernbane-, erhvervskøretøjs-, automobil-, luftfarts- og rumfartsindustrien.
Særligt mobile applikationer stiller meget høje krav til de anvendte komponenter. Mekaniske belastninger, krævende driftsforhold og hyppige start-stop-cyklusser kræver en vedvarende høj proces- og produktkvalitet. For at opfylde disse krav har producenter brug for fremstillingsprocesser, der kombinerer maksimal præcision med reproducerbare resultater og en høj grad af automatisering.
Påføring af lim- og tætningsstrenge
En ensartet og reproducerbar påføring af lim- og tætningsmaterialer er afgørende for brændselscellers funktion, ydeevne og levetid. Mange doseringsteknologier når deres grænser ved bearbejdning af komplekse geometrier, eksempelvis på bipolære plader, samt ved håndtering af stærkt fyldte og abrasive materialer.
En central anvendelse i produktionen af brændselsceller er dosering af definerede lim- og tætningsstrenge. Her anvendes blandt andet glasloddepastaer med høj fyldstofkoncentration og abrasive glaspartikler. Disse materialer stiller høje krav til doseringsteknologien:
- Meget høje viskositeter
- Høj materialetæthed
- Udtalt abrasivt potentiale
- Reproducerbar påføring af tætningsmaterialet
- Konstant strenggeometri over hele påføringsforløbet
ViscoTecs doseringspumper er specielt udviklet til disse krævende driftsforhold. Takket være skånsom materialehåndtering med lav forskydning, slidoptimerede materialer og valgfri keramiske rotorer sikres en stabil og præcis dosering på lang sigt.
Påføringen foregår pulsationsfrit og med høj reproducerbarhed, hvilket sikrer en konstant høj tætningskvalitet. Dette er afgørende for brændselscellens driftssikkerhed og levetid.
For yderligere procesoptimering kan systemer til materialeforberedelse integreres. Funktioner som omrøring, recirkulation og vakuumafgasning sikrer en ensartet materialekvalitet og forhindrer effektivt sedimentering af fyldstoffer. Resultatet er stabile processer, reproducerbare doseringsresultater og høj produktionssikkerhed, selv i automatiserede serieproduktionsmiljøer.
Kontinuerlig belægning af membraner (MEA-produktion)
Ud over lim- og tætningsprocesser anvendes doseringsteknologi også ved fremstilling af Membrane Electrode Assembly (MEA), som udgør den funktionelle kerne i mange brændselsceller.
I kontinuerlige produktionsprocesser påføres katalysatorholdige pastaer til anode og katode jævnt på protonudvekslingsmembraner (PEM). Her er præcis styring af materialepåføringen afgørende for den færdige brændselscelles ydeevne og kvalitet.
Ved hjælp af spaltdyser kan lav- til mellemviskose katalysatorpastaer påføres ensartet og med konstant belægningsbredde. Den volumetriske dosering sikrer en konstant reproducerbar lagkvalitet og skaber grundlaget for en ensartet høj ydeevne i MEA’en.
Da doseringsmængden kan synkroniseres med robotens hastighed, forbliver belægningskvaliteten og lagtykkelsen konstant, selv ved varierende proceshastigheder. Korte rengøringstider, fleksible materialeskift og høj procestabilitet gør systemerne særligt attraktive til kontinuerlig industriel drift.
Systemløsninger til forskellige materialer og proceskrav
ViscoTec tilbyder modulære totalløsninger, der dækker hele materialeflowet – fra materialeudtag og materialeforberedelse til højpræcis påføring.
Systemerne konfigureres specifikt til den enkelte applikation og tilpasses materialets egenskaber, så materialekarakteristika bevares gennem hele processen. Supplerende systemer til materialeforberedelse, såsom omrørings-, recirkulations- og vakuumafgasningsenheder, sikrer en konstant høj materialekvalitet.
Derudover findes forskellige rotor- og statormaterialer, så doseringssystemet kan optimeres til de konkrete proceskrav. Dette øger komponenternes levetid, reducerer vedligeholdelsesomkostningerne og forbedrer procestabiliteten på lang sigt.
Resultatet er helhedsorienterede doseringsløsninger til krævende produktionsprocesser, individuelt tilpasset den enkelte applikations behov.
Konklusion
Fremtiden for brændselsceller og elektrolysører afhænger af effektive og pålideligt automatiserede produktionsprocesser. Højpræcis doseringsteknologi muliggør reproducerbar bearbejdning af krævende materialer og bidrager afgørende til systemernes kvalitet, ydeevne og økonomiske effektivitet.
Med omfattende applikationserfaring og modulære doseringsløsninger hjælper ViscoTec virksomheder med at skalere deres produktionsprocesser sikkert og skabe langsigtet succes.