A ZSW Ulm conta com a ZwickRoell para pesquisa de células de combustível e baterias

A fundação sem fins lucrativos "Centre for Solar Energy and Hydrogen Research Baden-Württemberg" (ZSW) foi criada em 1988, com sedes em Stuttgart e Ulm. O objetivo: Acelerar a tradução das descobertas da pesquisa básica no campo das energias renováveis e da conversão eletroquímica de energia em aplicações comercializáveis e transferi-las para o setor.

Atualmente, o ZSW é um dos principais institutos de pesquisa da Alemanha, com cerca de 350 funcionários e 100 estudantes em Stuttgart e Ulm. O ZSW realiza pesquisas relacionadas a negócios no campo de tecnologias de energia sustentável, incluindo energia eólica, fotovoltaica, baterias, hidrogênio, células de combustível e consultoria política. A fábrica de pesquisa para hidrogênio e células de combustível (HyFaB), com foco em tecnologia de fabricação de células de combustível e ensaios de pilhas e componentes de células de combustível, bem como um centro de pesquisa de baterias (eLaB), com foco em tecnologias de lítio e pós-lítio, estão localizados na unidade de Ulm.

O HyFaB combina ciência e indústria para avançar na produção industrial de células de combustível. "Nossa pesquisa abrange desde o desenvolvimento de materiais e componentes até a integração de sistemas, validação e processos de reciclagem. Especializados em pilhas de células de combustível PEM de até 150 quilowatts, operamos nosso centro de ensaios líder na Europa com cerca de 50 bancadas de ensaio totalmente automatizadas de até 250 quilowatts desde 2001", diz o membro da diretoria da ZSW e chefe da divisão de Tecnologias Eletroquímicas de Energia, Prof. Além disso, os postos de abastecimento de hidrogênio são inspecionados em Ulm e as amostras de hidrogênio são analisadas no laboratório de qualidade de hidrogênio HyLaB, criado especificamente para essa finalidade.

Ensaios mecânicos, elétricos e térmicos em materiais de células de combustível no HyFaB

Na Fábrica de Pesquisa para Hidrogênio e Células de Combustível (HyFaB) em Ulm, as máquinas de ensaio da ZwickRoell são usadas principalmente para ensaios mecânicos, elétricos e térmicos de materiais de células de combustível. A caracterização é relevante nas direções através do plano (TP) e no plano (IP). Às vezes, são realizados ensaios de pressão, compressão, tração, flexão e cisalhamento para essa finalidade. No campo da pesquisa de produção (ECP), por exemplo, é verificada a adesão de revestimentos de materiais ativos de acumuladores em folhas de cobre e alumínio.

Como as camadas de difusão de gás, em particular, são muito finas (aprox. 200 µm) e altamente compressíveis (até 50% no ponto de operação), há uma série de desafios ao realizar os ensaios:

A medição do caminho deve ser muito precisa, idealmente na faixa de µm. Além disso, camadas finas de GDL com correntes elétricas e fluxos de calor típicos de células de combustível resultam em apenas pequenas diferenças de potencial e temperatura. O ensaio de materiais de células de combustível também exige condições especiais de ensaio: As medições devem ser feitas em temperaturas de cerca de 80 °C (e até 160 °C) e, às vezes, em níveis de umidade relativa de até 100%.