Technology & Innovation Labor, in dem u.a. die Lösungen mit HYCCO entwickelt werden (Bild: Dätwyler)

01.12.2023 Neue Dichtungsmaterialien für bipolare Brennstoffzellen

In Zusammenarbeit mit weltweit führenden Brennstoffzellenherstellern hat Dätwyler das Portfolio an hochleistungsfähigen und systemkritischen Dichtungsmaterialien sowie den dazugehörigen Produktionstechniken weiter ausgebaut. Die verfügbaren Lösungen decken die gesamte Wertschöpfungskette ab – von der Wasserstofferzeugung über die Elektrolyseurtechnologie bis hin zur tatsächlichen Verwendung im Fahrzeug.

Das Unternehmen konzentriert sich dabei auf Dichtungen für Bipolarplatten. Diese Platten sind jene Komponenten in einer Brennstoffzelle, die Strom erzeugen, indem sie die zuvor in Wasserstoff- (und Sauerstoff-)Molekülen gespeicherte Energie nutzen. Für die Herstellung der Bipolarplatten werden drei Grundmaterialien verwendet: Metall, Graphit und Verbundwerkstoffe. In eingehenden Tests und Analysen in Verbindung mit der Elastomertechnologie hat man feststellt, dass Verbundwerkstoffe bei Mobilitätsanwendungen das bestmögliche Ergebnis zwischen Anforderungen und Leistung bieten. Bipolarplatten aus Verbundwerkstoffen sind leicht, kostengünstig, einfach zu verarbeiten und bieten – im Vergleich zu Metall- und Graphitalternativen – eine bessere chemische Beständigkeit. Die Bipolarplatte innerhalb der Brennstoffzelle selbst muss wirksam abgedichtet werden. Zudem muss das Material einer Vielzahl von Bedingungen standhalten können, wie etwa einem längeren Kontakt mit drei verschiedenen Medien – Wasserstoff, befeuchteter Luft und Kühlflüssigkeit. Die Technologie- und Innovationslabore von Dätwyler testen zusammen mit spezialisierten Laboren in ganz Europa die Wirksamkeit von Materialien, wobei sie sich u.a. auf die Ionenkontamination konzentrieren, um die höchste Leistung zu gewährleisten.

Dätwyler kooperiert mit HYCCO, einem führenden Hersteller von Bipolarplatten, um eine hocheffektive Dichtungslösung zu entwickeln, die auch bei steigender Nachfrage skalierbar ist. Derzeit arbeit man an der Entwicklung von Materialoptionen, mit denen Verarbeitungsversuche durchgeführt werden sollen. Die bisher erzielten Ergebnisse zeigen, dass ein Co-Engineering-Ansatz im Zusammenhang mit neuen Technologien die beste Arbeitsmethode darstellt.

Für HYCCO bietet die neue strategische Partnerschaft mit Dätwyler einen Ansatz, um gemeinsam eine kosteneffiziente Lösung für die Herstellung von Dichtungen für Protonenaustauschmembran-Bipolarplatten zu entwickeln. Von Vorteil ist dabei die Erfahrung von Dätwyler in der Elastomerentwicklung und in der Serienproduktion von komplexen Dichtungsteilen. Zudem hat das Unternehmen in F&E-Ressourcen investiert, um für die unterschiedlichen Herausforderungen der Zukunft gewappnet zu sein.