ZSW Ulm, yakıt hücresi ve batarya araştırmaları için ZwickRoell'e güveniyor

Kâr amacı gütmeyen “Baden-Württemberg Güneş Enerjisi ve Hidrojen Araştırma Merkezi” (ZSW) vakfı, 1988 yılında Stuttgart ve Ulm'da şubeleriyle kuruldu. Amaç: Yenilenebilir enerjiler ve elektrokimyasal enerji dönüşümü alanındaki temel araştırma bulgularının pazarlanabilir uygulamalara dönüştürülmesini hızlandırmak ve bunları endüstriye aktarmak.

ZSW şu anda Stuttgart ve Ulm'da yaklaşık 350 çalışanı ve 100 öğrencisiyle Almanya'nın önde gelen araştırma enstitülerinden biridir. ZSW, rüzgar enerjisi, fotovoltaik, bataryalar, hidrojen, yakıt hücreleri ve politika danışmanlığı dahil olmak üzere sürdürülebilir enerji teknolojileri alanında iş odaklı araştırmalar yürütmektedir. Yakıt hücresi üretim teknolojisi ve yakıt hücresi yığınları ile bileşenlerinin test edilmesine odaklanan hidrojen ve yakıt hücreleri araştırma fabrikası (HyFaB) ile lityum ve lityum sonrası teknolojilere odaklanan pil araştırma merkezi (eLaB) Ulm'de bulunmaktadır.

HyFaB, yakıt hücrelerinin endüstriyel üretimini ilerletmek için bilim ve endüstriyi birleştiriyor. "Araştırmamız malzeme ve bileşen geliştirmeden sistem entegrasyonu, doğrulama ve geri dönüşüm süreçlerine kadar uzanıyor. 150 kilowatt'a kadar PEM yakıt hücresi yığınlarında uzmanlaşarak, 2001'den bu yana 250 kilowatt'a kadar yaklaşık 50 tam otomatik test standıyla Avrupa'nın önde gelen test merkezimizi işletiyoruz" diyor ZSW yönetim kurulu üyesi ve Elektrokimyasal Enerji Teknolojileri bölümü başkanı Prof. Dr. Markus Hölzle. Ayrıca Ulm'daki hidrojen dolum istasyonları denetleniyor ve özel olarak inşa edilen HyLaB hidrojen kalite laboratuvarında hidrojen örnekleri analiz ediliyor.

HyFaB'de yakıt hücresi malzemeleri üzerinde mekanik, elektrik ve termal testler

Ulm'daki hidrojen ve yakıt hücreleri araştırma fabrikasında (HyFaB), ZwickRoell test cihazları ağırlıklı olarak yakıt hücresi malzemelerinin mekanik, elektrik ve termal testleri için kullanılıyor. Karakterizasyon hem düzlem içi (TP) hem de düzlem içi yönde (IP) ilgilidir. Bu amaçla bazen basma, sıkıştırma, çekme, eğme ve kesme testleri yapılmaktadır. Örneğin Üretim Araştırma Departmanında (ECP), batarya aktif malzeme kaplamalarının bakır ve alüminyum folyoya yapışması test edilir.

Özellikle gaz difüzyon katmanları çok ince (yaklaşık 200 µm) ve yüksek oranda sıkıştırılabilir (çalışma noktasında yüzde 50'ye kadar) olduğundan, testleri gerçekleştirirken bir dizi zorluk vardır:

Yolun ölçümü, ideal olarak µm aralığında çok hassas olmalıdır. Ek olarak, yakıt hücrelerine özgü elektrik akımları ve ısı akışlarına sahip ince GDL katmanları ile yalnızca küçük potansiyel veya sıcaklık farklılıkları ortaya çıkar.

Yakıt hücresi malzemelerinin test edilmesi de özel test koşulları gerektirir: Ölçümler yaklaşık 80 °C (ve 160 °C'ye kadar) sıcaklıklarda ve bazen yüzde 100'e varan bağıl nem seviyelerinde gerçekleştirilmelidir.