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Fortron (PPS) in Brennstoffzellen
Spart Kosten und Gewicht
21.05.2002
Frankfurt, Summit/New Jersey
Entwicklungsingenieure von Ticona haben für Brennstoffzellen eine technische Lösung entwickelt, die bei den Endplatten der Brennstoffzelle metallische Werkstoffe durch Fortron ersetzt und angrenzende Isolierplatten in eine einzige Platte integriert. Mit dem Polyphenylensulfid (PPS) können Gewicht und Kosten erheblich eingespart werden und die Produktionszeit läßt sich deutlich verkürzen.
Als einer der weltweit führenden Hersteller von technischen Kunststoffen ist Ticona stark in der Brennstoffzellen-Technologie engagiert. So gehört Ticona in Amerika dem U.S. Fuel Cell Council (USFCC) an, einem Verband von Industrieunternehmen, der die Entwicklung von Brennstoffzellen in USA vorantreibt.
Brennstoffzellen-Stapel mit Endplatten
Die meisten Automobil-Hersteller setzen heute auf die Polymer- Elektrolyt-Membran (PEM)-Zellen. Da jede einzelne dieser Brennstoffzellen - bestehend im wesentlichen aus einer Membran und zwei Bipolarplatten - nur wenig Leistung abgibt, müssen für den automobilen Einsatz viele Brennstoffzellen in Reihe geschaltet werden. Am Ende dieser Brennstoffzellen-Stapel (Stacks) befinden sich Endplatten, die im Moment überwiegend aus nichtrostendem Stahl oder Aluminium gefertigt werden. Sie halten die Stacks zusammen und sind mit Anschlüssen versehen. Zusätzlich zu diesen Endplatten gibt es bei herkömmlichen Konstruktionen Isolierplatten, die unter anderem Bohrungen für die Kühlung der Brennstoffzellen mit Luft und Wasser aufweisen.
Funktionen integriert
Entwicklungsingenieure von Ticona haben eine technische Lösung entwickelt, die Funktionen der Endplatten mit denen der angrenzenden Isolierplatten in eine einzige Platte zu integrieren und gleichzeitig die metallischen Werkstoffe zu substituieren. Möglich wird dies mit glasfaserverstärktem Fortron, das alle gestellten Anforderungen erfüllt. Auf diese Weise trägt Fortron dazu bei, die Kosten und das Gewicht von Brennstoffzellen deutlich zu reduzieren. Außerdem wird die Fertigungszeit gegenüber metallischen Endplatten verkürzt.
Maßgeschneidertes Eigenschaftsprofil
"Das Material Fortron eignet sich außerordentlich gut für Endplatten, weil es über die vielfältigen Eigenschaften verfügt, mit denen sich die hohen Anforderungen an Brennstoffzellen-Komponenten erfüllen lassen," sagt Bernie Rachowitz, President der US-amerikanischen "Fuel Cell Components and Integrators Inc." (Hauppauge, New York). Nach Erfahrung des Brennstoffzellen-Herstellers "verfügt Fortron über eine gute Fließfähigkeit, ermöglicht auch dünnwandige Formteile, hat eine hohe Härte und Steifheit, eine nur geringe Kriechneigung - und sieht aus und fühlt sich an wie Metall."
Thermisch hoch belastbar
Das glasfaserverstärkte Fortron erfüllt auch alle anderen Vorgaben einer Brennstoffzelle. So behält das PPS von Ticona (Fortron 1140L4) seine mechanischen Eigenschaften auch bei Temperaturen von über 200 Grad Celsius. Damit liegt Fortron über den 80 Grad Celsius, die heute in Brennstoffzellen vorherrschen, und übertrifft deutlich jene 150 Grad, die für die nächste PEM-Generation erwartet werden. Zudem ist Fortron ein guter Isolator, das Material hält außerdem dem hohen Druck stand, der beim Zusammenpressen der Stacks entsteht und ist langzeitbeständig zum Beispiel gegenüber Wasserstoff sowie inhärent flammwidrig.
Fortron(R) ist ein eingetragenes Warenzeichen von Fortron Industries.
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