Tätningslösningar från Parker Prädifa förbättrar effektiviteten och säkerheten för elektrolysatorer och bränsleceller
Stort utbud av tätningskonstruktioner och tätningsmaterial för de viktiga komponenter som stödjer en hållbar och effektiv produktion och användning av vätgas.
www.parker.com
Parker Hannifins Prädifa Technology Division har utvecklat ett brett utbud av tätningslösningar. Dessa är speciellt anpassade till kraven hos elektrolysatorer och bränsleceller – särskilt till de bipolära plattor som används i cellstaplarna. Sortimentet sträcker sig från ramtätningar i gummi till insprutade komposittätningar till PTFE-tätningar som även finns tillgängliga i XXL.
Avgörande för effektivitet och säkerhet
Elektrolysatorer och bränsleceller spelar en viktig roll när det gäller hållbar produktion och användning av vätgas. Systemen är tekniskt sett nära besläktade med varandra. Deras sammansättning och funktionsprincip är i grunden likartad, men funktionsprincipen för en bränslecell är omvänd den för en elektrolysator. Elektrolysatorer och bränsleceller kan skilja sig åt i fråga om storlek, cellkemi och driftsparametrar och delvis ställa olika krav, beroende på teknik. Oavsett den specifika tekniska utformningen är stapeln som står för den kemiska reaktionen alltid central i systemet. Den består av olika komponenter, inklusive bland annat bränslecellens eller elektrolysatorns elektrokemiska hjärta: membranelektrodenheten (MEA).
De bipolära plattorna är i sin tur ett centralt element i stapeln. De fungerar som anslutningselement mellan de enskilda cellerna och möjliggör transport av gaser och vätskor mellan elektroderna. Förutom att möjliggöra gasdistribution och kylning av stapeln tätar de stapeln mot utsidan. Tillförlitlig tätning av bipolära plattor utgör en av de största utmaningarna vid utformningen av bränslecells- eller elektrolysatorsystem. Bristande tätning kan leda till gasläckor eller elektrolytförlust, vilket kan försämra systemets prestanda eller till säkerhetsproblem. De tätningar som används är avgörande för hela systemets effektivitet och säkerhet. Såväl tillförlitlig tätning mot utsidan som effektiv separering av processgaserna i systemet är avgörande för bränslecellers och elektrolysatorers optimala prestanda.
Tätningslösningar för bipolära plattor
Driftförhållandena i bränsleceller eller elektrolysatorer innebär stora utmaningar för tätningarna. Beroende på systemets funktionsprincip måste de kunna motstå höga tryck, höga temperaturer och/eller korrosiva medier och samtidigt säkerställa att varken reaktanter, produkter eller elektrolyter kan läcka ut på ett okontrollerat sätt. Detta är en förutsättning för att de höga kraven på bränslecells- eller elektrolysatorsystemets livslängd och säkerhet uppfylls.
Förutom lämpliga material krävs det en enkel, tillförlitlig och lättinstallerad tätningskonstruktion som möjliggör kostnadseffektiv och tillförlitlig massproduktion. För detta ändamål har Parker Prädifa utvecklat en omfattande portfölj av olika tätningslösningar i en mängd olika storlekar och former. Den sträcker sig från ramtätningar i elastomer till kompositlösningar med tätningar som är anslutna till bärramar eller direkt till den bipolära plattan eller andra komponenter i stapeln (t.ex. monteringsramar, gasdistributionsstrukturer eller membran). För tuffa applikationsförhållanden och särskilt höga krav på livslängd finns även PTFE-tätningslösningar.
Följande översikt sammanfattar kortfattat de olika lösningarnas användningsområden och fördelaktiga egenskaper:
1. Ramtätningar i gummi
är en kostnadseffektiv lösning. De kan tillverkas antingen på ett traditionellt sätt i en form eller genom att använda kontinuerlig extruderingsteknik i praktiskt taget valfri storlek och form. Lämpliga för temperaturer på upp till 250 °C. Bra sättningsvärde. Lämpliga för bränsleceller (t.ex. PAFC, AFC, PEM) och elektrolysatorer (t.ex. AE, PEME).
2. Insprutade komposittätningar
kan appliceras direkt på en bipolär platta eller på en bärram i metall eller plast. Detta innebär en avsevärd minskning av monteringsfel, monteringstider och monteringskostnader samt en förenklad monteringsprocess. Behovet av tätningsspår kan elimineras i vissa fall. Tätningarna finns i stora dimensioner för elektrolysatorsapplikationer (segmenttillverkning).
3. PTFE-tätningar
är särskilt väl lämpade för applikationer som kräver hög kemikaliebeständighet, t.ex. stationära bränsleceller och elektrolysatorer som drivs med aggressiva kemikalier. De kännetecknas av hög mediebeständighet, lång livslängd, goda elektriska isoleringsegenskaper och hög dimensionsstabilitet under belastning. Dessa typer av PTFE-tätningar finns i specialmaterial med förbättrade genomträngningsegenskaper och i XXL-storlekar på upp till 4,5 meter.
Mer information om våra tätningslösningar för bipolära plattor.
www.parker.com
