Andreas Reeb
email
andreas.reeb@ri.se
Nyckeln för hållbara och lätta elektrifierade bränslecelldrivsystem ligger i anpassning och uppskalering av
kostnadseffektiva och hållbara produktionsmetoder. Ett särskilt intressant material för bipolära plattor för biloch flygplatsapplikationer är rostfritt stål. Bipolära plattor i rostfritt stål kan tillverkas i snabba formningsprocesser och kan vara mycket tunn och tar mindre plats än andra vanliga material, som tex grafit, eller kompositmaterial.
Detta kan leda till minst 30% lättare bränsleceller vid samma effekt. I Cell Impacts höghastighetsformningsprocess kan 120 plattor/min per press uppnås. Detta ställa höga krav på såväl verktygets yta och ytan av själva bipolära plattan som måste uppfylla geometriska och framför allt renhetsoch ytkemiska krav, med bra korrosionsskydd och samtidigt låg elektrisk resistans. I dagens produktion används därför våtkemiska metoder för rengöring och passivering av produkten och verktyget. I produktionsprocessen krävs av denna anledning och för att hålla jämna steg med produktionstakten stora
och parallelliserade våtkemiska ytbehandlingslinjer.
Projektets idé är att ersätta dessa processer med torra ytbehandlingsprocesser såsom plasma- eller laser för att uppnå en kostnadseffektivare tillverkning, enklare automatisering och i det optimala fallet förbättrade ytegenskaper av produkten utan hantering av avfallsprodukter och utan vattenförbrukning. För att ytterligare förbättra hållbarhetsaspekterna och spara kostnader, ska även metoder för återställning av verktygsytan efter slitage utvecklas. För dessa leveranser krävs en djup förståelse och därmed vetenskaplig utforskning av de ytnära aspekterna i höghastighetsformningsprocessen och vid rengöring och passivering efter formningen. Projektet kommer att fokusera på att öka förståelse av ytans roll i formningsprocess, vilka krav på ytan för slutanvändning som gäller och hur plasma – eller laserprocessen kan styras optimalt för att nå dessa krav för att uppnå en tillräckligt hög produktionstakt. För att kunna utvärdera tex rengöringsprocesser för verktyget i labbmiljö på ett effektivt sätt ska befintliga tribologiska metoder modifieras för att ta hänsyn till de höga formningshastigheterna i Cellimpacts process och säkerställa en relevant försöksmetodik. Slutligen ska projektet undersöka hur integration och uppskalning av processerna måste ser ut för framtidens automatiserad produktionsflöde hos CellI Impact.
