Teststation für den Kontaktübergangswiderstand
Der Kontaktübergangswiderstand (Interfacial Contact Resistance, ICR) ist einer der wichtigsten Werte, die geprüft werden müssen, um rostfreie Strömungsplatten erfolgreich in PEM-Brennstoffzellen einsetzen zu können. Dafür haben wir ein zuverlässiges Verfahren entwickelt, bei dem zur Messung des Kontaktübergangswiderstands zwischen dem Material der Bipolarplatte (BPP) und der Gasdiffusionsschicht (GDL) während des Betriebs der Brennstoffzelle vergoldete Elektroden verwendet werden. Die gemessenen Werte des Kontaktübergangswiderstands und die angezeigten Graphiken bieten eine technische Übersicht über das Verhalten der Komponenten nach der Montage und während des Betriebs im PEM-Stack.
Die Station ist Teil der verschiedenen Kontrollen an den Komponenten von Brennstoffzellen in der Fertigungslinie und kann sowohl zu experimentellen Zwecken als auch für die Produktion selbst genutzt werden.
Das zu testende Teil ist ein Paket, das aus 1 Bipolarplatte und 2 Gasdiffusionsbleche besteht, die von den Bedienern direkt in der Maschine zusammengebaut werden können. Nach der Montage wird das Paket graduell mit einer Kraft von 0 bis 40 kN komprimiert, während der Kontaktwiderstand mit einem Widerstandsmessgerät für extrem niedrigen und niedrigen Shuntwiderstand gemessen wird.
Die Station besteht im Wesentlichen aus einem Rahmen aus rostfreiem Stahl, über dem die einzelnen Maschinenelemente montiert sind.
Eine elektrische Presse mit einer Kugelumlaufspindel, die eine maximale Kraft von 40 kN und einen maximalen Hub von 200 mm hat, ist über einem oben angebrachten Stützrahmen montiert. Dadurch ist es möglich, die Prüfteile manuell immer auf einer Höhe zu laden. Die Messung der Kraft erfolgt schließlich durch eine Lastzelle, die an der oberen Platte der Messvorrichtung angebracht ist.
Die Stützstruktur wurde eigens für diese Anwendung konzipiert und beinhaltet zwei Platten, die die Montage der Messvorrichtung ermöglichen. Die Grundplatte ist am Stützrahmen befestigt, während die obere Platte, über der die Presse montiert ist, an vier Säulen verschiebbar ist und auf die gewünschte Grundposition eingestellt werden kann.
Die Prüfvorrichtung ist so konzipiert, dass die Integrität und die korrekte Platzierung der Bipolarplatte und der Gasdiffusionsbleche während des Tests sichergestellt sind.
Die Prüfvorrichtung beinhaltet auch ein Paar Elektroden aus vergoldetem Kupfer, die dieselbe Größe der Gasdiffusionsbleche haben. Dadurch ist der elektrische Kontakt für die Messung des Kontaktübergangswiderstands der Komponenten gewährleistet.
Ein Nano-Voltmeter mit einer Stromquelle misst den elektrischen Widerstand. Alle Daten werden mit einem Industrierechner, der mit einer 18,5”-Farb-Touchscreen-Bedienoberflächeausgestattet ist, gesammelt und verarbeitet.
Ein elektrischer Steuerschrank, der in die Maschine integriert ist, vervollständigt die Konfiguration der Maschine.
Die Maschine ist mit dem CE-Kennzeichen gemäß den Europäischen Normen ausgestattet.
- Simulation der Messung des Kontaktübergangswiderstands von Komponenten im selben Montagezustand und Betriebsmodus wie im Stack.
- Zuverlässige Erfassung der Widerstandsleistung, um die Qualität und Effizienz der Fertigung der Komponenten zu überprüfen.
- Möglichkeit des Eingreifens, um den Fertigungsprozess zu verändern und Kosten durch Leistungsverluste der Stack-Baugruppen zu sparen.
- Erfahrungen, die in einem stark wachsenden neuen Marktsegment gesammelt werden, um andere Kunden bei der Entwicklung ähnlicher Projekte zu unterstützen
| Teststrom | 1 A |
| Widerstandsmessbereich | 1 μΩ bis 1000 Ω |
| Auflösung des Messgeräts für niedrigen Widerstand | bis zu 10 nΩ |
| Testdauer | 1 min |
| Manuelles Be-/Entladen |