Tetningsløsninger fra Parker Prädifa forbedrer effektiviteten og sikkerheten for elektrolysatorer og brenselceller
Et bredt utvalg av tetningsutforminger og -materialer for nøkkelkomponentene som støtter bærekraftig og effektiv produksjon og bruk av hydrogen.
www.parker.com
Prädifa Technology Division i Parker Hannifin har utviklet et bredt utvalg av tetningsløsninger, skreddersydd for de spesielle kravene til elektrolysatorer og brenselceller – spesielt til de bipolare platene som brukes i cellestablene. Porteføljen strekker seg fra rammetetninger i gummi til injiserte komposittetninger og PTFE-tetninger som er tilgjengelig selv i XXL-dimensjoner.
Avgjørende for effektivitet og sikkerhet
Elektrolysatorer og brenselceller spiller en viktig rolle når det gjelder bærekraftig produksjon og bruk av hydrogen. Dette er systemer som er nært beslektet med hverandre når det gjelder teknologi. Sammensetningen og funksjonsprinsippet deres er i utgangspunktet like, men funksjonsprinsippet til en brenselcelle er motsatt fra prinsippet til en elektrolysator. Elektrolysatorer og brenselceller kan være forskjellige med tanke på størrelse, cellekjemi og driftsparametre, og til dels kan det stilles ulike krav avhengig av teknologi. Uavhengig av spesifikk, teknisk utforming er alltid stabelen som er ansvarlig for den kjemiske reaksjonen, sentral i systemet. Den består av ulike komponenter, inkludert – blant annet – det elektrokjemiske hjertet i brenselcellen eller elektrolysatoren: membranelektrodemonteringen (MEA).
De bipolare platene er i sin tur et sentralt element i stabelen. De fungerer som forbindelseselementer mellom de individuelle cellene og gjør transport av gasser og væsker mulig mellom elektrodene. I tillegg til gassfordeling og kjøling av stabelen har de ansvaret for å tette stabelen mot utsiden. Pålitelig tetning av bipolare plater utgjør én av de største utfordringene når det gjelder utforming av brenselcelle- eller elektrolysatorsystemer. Utilstrekkelig tetning kan føre til gasslekkasjer eller tap av elektrolytter, noe som kan svekke systemytelsen eller føre til sikkerhetsproblemer. Tetningene som brukes er avgjørende for effektiviteten og sikkerheten i det totale systemet, og både pålitelig tetning mot utsiden og effektiv separasjon av prosessgassene i systemet er avgjørende for optimal ytelse i brenselceller og elektrolysatorer.
Tetningsløsninger for bipolare plater
Driftsforholdene i brenselceller eller elektrolysatorer gir tetningene store utfordringer. Avhengig av funksjonsprinsippet til systemet må de kunne tåle høyt trykk, høye temperaturer og/eller korroderende medier, samtidig som de sikrer at verken edukter, produkter eller elektrolytter kan slippe unna på en ukontrollert måte. Dette er en forutsetning for å sikre at de strenge kravene til driftstid og sikkerhet i brenselcelle- eller elektrolysatorsystemet er oppfylt.
I tillegg til egnede materialer krever dette en tetningsutforming som er enkel, driftssikker og lett å installere, og som legger til rette for kostnadseffektiv og pålitelig masseproduksjon. Parker Prädifa har utviklet en omfattende portefølje med ulike tetningsløsninger i en rekke størrelser og former for dette formålet. Utvalget strekker seg fra rammetetninger i elastomer til komposittløsninger med tetninger som kobles til bærerammer eller direkte på den bipolare platen eller andre komponenter i stabelen (f.eks. monteringsrammer, gassfordelingsstrukturer eller membraner). For vanskelige bruksforhold og spesielt høye krav til driftstid er tetningsløsninger av PTFE tilgjengelige.
Den følgende oversikten oppsummerer kort bruksområdet og de gunstige egenskapene til de ulike løsningene:
1. Rammetetninger i gummi
En kostnadseffektiv løsning. De kan produseres enten ved hjelp av formstøpning eller ved hjelp av kontinuerlig ekstruderingsteknologi i praktisk talt alle ønskede størrelser og former. Egnet for temperaturer på opptil 250 °C. Bra kompresjonssett. Egnet for brenselceller (f.eks. PAFC, AFC, PEM) og elektrolysatorer (f.eks. AE, PEME).
2. Injiserte komposittetninger
Kan brukes direkte på en bipolar plate eller på en bæreramme i metall eller plast. Dette reduserer monteringsfeil, -tider og -kostnader betydelig, samt forenkler monteringsprosessen. Behovet for tetningsspor kan bli eliminert i enkelte tilfeller. Tetningene er tilgjengelige i store dimensjoner for bruksområder med elektrolysatorer (segmentproduksjon).
3. PTFE-tetninger
Spesielt godt egnet for bruksområder som krever høy kjemisk motstand, f.eks. i stasjonære brenselceller og elektrolysatorer som opererer med aggressive kjemikalier. De kjennetegnes av høy mediemotstand, lang levetid, gode elektrisk isolasjonsegenskaper og høy dimensjonsstabilitet under belastning. Disse typene PTFE-tetninger er tilgjengelige i spesialmaterialer med forbedret gjennomtrengningsatferd og i tillegg til XXL-størrelser på opptil 4,5 meter.
Mer informasjon om våre tetningsløsninger for bipolare plater.
www.parker.com
