汽车导航 汽车导航
Ctrl+D收藏汽车导航
首页 > 汽车资讯 > 正文

研究人员开发双极板解决方案 以用于高性能燃料电池

作者:

时间:1900/1/1 0:00:00

双极板(BPP)是现代燃料电池的关键部件,对推动乘用车和商用车电动出行的发展具有重要意义。据国外媒体报道,作为AKS- Bipolar研究项目的一部分,来自斯图加特大学、Flawn的Fraunhofer IPM、蒂森克虏伯系统工程和Chemische Werke Kluthe的研究人员正在寻找解决方案,以减少金属双极板生产中的浪费,并提供能源革命所需的大量组件。

modern

斯图加特大学金属成型技术研究所的测试设备(来源:斯图加特大学)

燃料电池由许多堆叠的膜电极组件(MEAs)组成,其将化学能转化为电能。在这些组件之间,通过双极BPP供应必要的反应气体,并排出生成的水。在现代燃料电池系统中,根据类型和大小,需要安装300-600 BPPs。

modern

用于分析BPP结构压印缺陷的样品组件

长期以来,由石墨制成的BPP一直占据着市场。然而,由于金属BPP的低成本和高导电性,这种趋势正在向金属BPP转变。为了制造这样的BPP,研究人员正在使用金属成形技术,这种技术比机械加工技术成本更低,周期更短。然而,在金属板材的成形过程中,即使工艺参数稍有波动,也可能导致撕裂、起皱或回弹等缺陷。这使得电池组的组装更加复杂。

整体过程控制和质量保证体系

到目前为止,金属BPP的大多数缺陷模式不能被均匀地检测或避免。因此,质量检查应在成本和时间密集型样品测试的下游进行。在这种情况下,“AKS-Bipolar”项目(高精度压印双极板生产过程中的主动过程控制)的研究人员正在开发整体主动过程控制和质量保证系统,计划将全表面三维测量技术直接集成到装配生产线中,并绘制整体仿真(工具链)中的所有工艺阶段。

项目合作伙伴正在使用高度精确的3D数据(由于弗劳恩霍夫IPM的数字全息传感器技术,这些数据首次可以大规模实时获得),并将这些数据与斯图加特大学金属成型技术研究所(IFU)的模拟结果进行比较,以便快速准确地进行工艺设计。在这里,IFU使用了钣金和固体成型领域的许多研究项目的研究成果,包括之前的两个DFG钣金建模项目。

基于这些数据,项目中开发的模拟工具链可以生成并优化正在研究的成型过程的数字双胞胎。通过这种方法,我们可以记录重复制造的问题,如裂纹、褶皱或回弹效应,并提出相应的对策。

modern

规划演示器的示意图。

项目成功后,将由具体工业制造实例的演示者进行演示。为了做到这一点,研究人员正在建立实验系统(首先在实验室规模,然后扩展到工业规模)。双极板(BPP)是现代燃料电池的关键部件,对推动乘用车和商用车电动出行的发展具有重要意义。据国外媒体报道,作为AKS- Bipolar研究项目的一部分,来自斯图加特大学、Flawn的Fraunhofer IPM、蒂森克虏伯系统工程和Chemische Werke Kluthe的研究人员正在寻找解决方案,以减少金属双极板生产中的浪费,并提供能源革命所需的大量组件。

modern

斯图加特大学金属成型技术研究所的测试设备(来源:斯图加特大学)

燃料电池由许多堆叠的膜电极组件(MEAs)组成,其将化学能转化为电能。在这些组件之间,通过双极BPP供应必要的反应气体,并排出生成的水。在现代燃料电池系统中,根据类型和大小,需要安装300-600 BPPs。

< img alt = "modern" src = "/eeim……{ HostI }/img/20230303202944704135/2 . jpg "/>

用于分析BPP结构压印缺陷的样品组件

长期以来,由石墨制成的BPP一直占据着市场。然而,由于金属BPP的低成本和高导电性,这种趋势正在向金属BPP转变。为了制造这样的BPP,研究人员正在使用金属成形技术,这种技术比机械加工技术成本更低,周期更短。然而,在金属板材的成形过程中,即使工艺参数稍有波动,也可能导致撕裂、起皱或回弹等缺陷。这使得电池组的组装更加复杂。

整体过程控制和质量保证体系

到目前为止,金属BPP的大多数缺陷模式不能被均匀地检测或避免。因此,质量检查应在成本和时间密集型样品测试的下游进行。在这种情况下,“AKS-Bipolar”项目(高精度压印双极板生产过程中的主动过程控制)的研究人员正在开发整体主动过程控制和质量保证系统,计划将全表面三维测量技术直接集成到装配生产线中,并绘制整体仿真(工具链)中的所有工艺阶段。

项目合作伙伴正在使用高度精确的3D数据(由于弗劳恩霍夫IPM的数字全息传感器技术,这些数据首次可以大规模实时获得),并将这些数据与斯图加特大学金属成型技术研究所(IFU)的模拟结果进行比较,以便快速准确地进行工艺设计。在这里,IFU使用了钣金和固体成型领域的许多研究项目的研究成果,包括之前的两个DFG钣金建模项目。

基于这些数据,项目中开发的模拟工具链可以生成并优化正在研究的成型过程的数字双胞胎。通过这种方法,我们可以记录重复制造的问题,如裂纹、褶皱或回弹效应,并提出相应的对策。

modern

规划演示器的示意图。

项目成功后,将由具体工业制造实例的演示者进行演示。为了做到这一点,研究人员正在建立实验系统(首先在实验室规模,然后扩展到工业规模)。

标签:现代

汽车资讯热门资讯
东方风起领航、智能驾驶跃迁——中国车谷2021智能汽车产业创新发展论坛分论坛(下)

东风公司联合武汉经济技术开发区于2021年9月2829日在武汉联投半岛酒店举办的“东方风起领航、智能驾驶跃迁中国车谷2021智能汽车产业创新发展论坛”迎来了第二日的活动,

1900/1/1 0:00:00
新势力首个月交付破万!小鹏汽车9月交付量10412台

今日,小鹏汽车公布了9月交付成绩。9月小鹏汽车总交付量达到10412台,成为造车新势力中第一家月交付过万的企业。

1900/1/1 0:00:00
插混纯电里程不低于43公里!新能源车免购置税门槛今起调整

今年5月,工信部、财政部、税务总局联合发布《关于调整免征车辆购置税新能源汽车产品技术要求的公告》,为适应新能源汽车技术标准变化,做好新能源汽车免征车辆购置税政策执行工作,对相关标准进行了调整。

1900/1/1 0:00:00
加速美国车队智能电动化 比亚迪携手Levo部署5000辆纯电动车

洛杉矶时间2021年10月5日,比亚迪和LevoMobilityLLC(下文简称Levo)共同宣布,

1900/1/1 0:00:00
深耕海外市场 红旗E-HS9正式出口欧洲

在近日,红旗旗下大型纯电动SUV红旗EHS9参数询价出口欧洲发车仪式在中国一汽总部举行。

1900/1/1 0:00:00
海豚车主聊12大优缺点/体验五菱NanoEV

每周一更,不见不散,新能源周刊汇集本周精彩内容,一次看过瘾本周首批提车的海豚车主总结了它的8大优点4大缺点,看车主是怎么说的;迪士尼联名打造体验五菱NanoEV参数询价限定款;

1900/1/1 0:00:00