ZSW Ulm vsadila při výzkumu palivových článků a baterií na zkušební techniku ZwickRoell

Nezisková nadace ZSW (Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg) byla v roce 1988 založena ve Stuttgartu a Ulmu. Cílem je urychlit přenos výsledků základního výzkumu z oblasti obnovitelných zdrojů energie a elektrochemické přeměny energie do tržních aplikací i jejich transfer do průmyslu.

ZSW je v současné době jedním z předních německých výzkumných ústavů, ve kterém ve Stuttgartu a Ulmu pracuje přibližně 350 zaměstnanců a 100 studujících. ZSW provádí hospodářský výzkum v oblasti udržitelných energetických technologií, včetně větrné energie, fotovoltaiky, baterií, vodíku, palivových článků a politického poradenství. Závod pro výzkum vodíkových a palivových článků (HyFaB) se zaměřením na výrobní technologie palivových článků, zkoušení palivových článků a komponentů a centrum pro výzkum baterií (eLaB) se zaměřením na lithiové a post-lithiové technologie se nachází v Ulmu.

HyFaB spojuje vědu a průmysl s cílem pokročit v průmyslové výrobě palivových článků. „Náš výzkum sahá od vývoje materiálů a komponentů až po systémovou integraci, validaci a recyklační procesy. Specializujeme se na palivové články PEM do 150 kilowattů. Od roku 2001 provozujeme naše přední evropské testovací centrum s přibližně 50 plně automatizovanými testovacími stanovišti do 250 kilowattů,“ říká člen představenstva ZSW a vedoucí divize elektrochemických energetických technologií prof. Dr. Markus Hölzle. Kromě toho se v Ulmu provádí zkoušky vodíkových čerpacích stanic a vzorky vodíku se analyzují v laboratoři pro kvalitu vodíku HyLaB, která byla zřízena speciálně pro tento účel.

Mechanické, elektrické a tepelné zkoušení materiálů pro palivové články v laboratoři HyFaB

V závodě pro výzkum vodíkových a palivových článků (HyFaB) v Ulmu se zkušební stroje ZwickRoell používají především k mechanickému, elektrickému a tepelnému zkoušení materiálů pro palivové články. Stanovení charakteristik materiálu je důležité v jak ve směru proti ploše, tak v ploše. Někdy se za tímto účelem provádí zkoušky tlakem, tahem, ohybem a smykem. V oblasti výrobního výzkumu (ECP) se například zkouší přilnavost povlaků aktivních materiálů akumulátorů k měděné či hliníkové fólii.

Vzhledem k tomu, že vrstvy s difundovaným plynem jsou velmi tenké (cca 200 µm) a velmi stlačitelné (až 50 % v pracovním bodě), může se při provádění zkoušek vyskytnout řada problémů:

Dráhu je nutné měřit velmi přesně, ideálně v rozsahu µm. Tenké vrstvy GDL s elektrickými proudy a tepelnými toky typickými pro palivové články navíc vykazují malé potenciálové nebo teplotní rozdíly. Zkoušky materiálů pro palivové články vyžadují také speciální podmínky: Měření se musí provádět při teplotách kolem 80 °C (až 160 °C), v některých případech při relativní vlhkosti vzduchu až 100 %.