MaxCell 2
- Diarienummer
- PV09-0015
- Start- och slutdatum
- 100101-131231
- Beviljat belopp
- 0 kr
- Förvaltande organisation
- Uppsala University
- Forskningsområde
- Övrigt
Summary
Huvudmålet med projektet är att ta fram industriella processer för miljövänlig volymproduktion av bipolära flödesplattor för bränsleceller (BPP), belagda med korrosionsresistenta ytskikt medels PVD teknik: 1 Vetenskaplig utvärdering av kvaliteten hos PVD skikt avseende, ytjämnhet och materialkvalitet 2 Utveckla PVD beläggningar för BPP genom optimering av ingående stålkvalitet samt parametrar vid prägling av plattor. 3 Anpassa teknik för sammanfogningen av BPP medels lasersvetsning av tunna (0.1 mm) för att minska negativa effekter på PVD beläggningen. 4 Utveckla processer för PVD beläggning av BPP innan prägling samt utvärdera för- respektive nackdelar 5 Korrelera produktionstester av ytbelagda BPP med tester i kommersiell bränslecell. Projektet löper under 4 år: 2010-2013 och engagerar två industridoktorander på heltid . WP1 (M1-2): Litteraturgenomgång och specificering av arbetet WP2 (M3-18): -Vetenskaplig utvärdering av PVD beläggningar på olika stålytor m.a.p ytfinhet och materialkvalitet WP3(M3-24): -Vetenskaplig utvärdering av PVD beläggningar m.a.p. prägling och lasersvetsning WP4(M18-48): -Livstidstester av fullstora bränsleceller och efteranalyser av BPP Förväntade resultat av projektet är en skalbar produktionmetod för bipolära plattor med hög kvalitet. Projektet säkerställer kunskapsöverföring mellan akademi och svensk stålindustri och ökar möjligheten att använda PVD teknik inom liknande tillämpningar.
Populärvetenskaplig beskrivning
Bränsleceller bygger på principen att omvandla kemisk energi lagrad i tex vätgas eller metanol till elektrisk energi. Fördelarna är minskade utsläpp av skadliga gaser, hög verkningsgrad, låg ljudnivå och ett oberoende av tillgång till elnät. Tillämpningarna sträcker sig från bilindustrin till kraftaggregat för t.ex. fritidsbåtar till bärbara batteriladdare för mobiltelefoner. Det kommersiella genombrottet förväntas ske inom det senare segmentet. För att bränsleceller skall slå igenom på konsumentmarknaden behöver ett antal frågeställningar lösas: 1. livslängd 2. tillgång till drivmedel 3. Kostnad. "MaxCell 2" projketet fokuserar på fråga 1 och 3, dvs livslängden och kostnaden den sk bipolära flödesplattan, en central komponent i bränslecellen Den bipolära plattan fungerar dels som elektrisk kontakt, gasbarriär och fördelare av gasflödet i cellen. Viktiga egenskaper hos flödesplattorna är högt korrosionmotstånd och en hög elektrisk ledningsförmåga. Detta ställer höga krav på materialet och därför används idag flödesplattor tillverkade av grafit eller compositer av polymerer blandade med grafit. Då dessa är dyra och tar mycket plats så har man försök att använda metallplattor som har potential att tillverkas billigare och med högre effekt. Hittills har man fokuserat på att belägga stålplattor med guld eller andra ädla metaller för att plattorna inte skall korrodera. Nya försök har utförts med sk Maxfas beläggningar som innehåller billiga grundämnen (tex Ti Si C) men har samma goda egenskaper som guld. Preliminära resultat i det pågående ProEnviro projektet "MaxCell" har här uppvisat lovande egenskaper för beläggningar med Maxfas. Det nya projektförslaget "MaxCell 2" följer upp de lovande resultaten från "MaxCell" projektet och belyser produktionstekniska utmaningar som finns i tillverkningsprocessen där parametrar som stålkvalitet, präglingsteknik samt lasersvetsning av plattorna kommer in som parametrar med stor inverkan på ytbeläggningarna. Slutligen sker en utvärdering av kommersiella plattor under sammanlagt två års tid hos en kommersiell bränslecellstillverkare, där plattorna komer att köras i sk livstidstester för att verifiera kvaliteten hos plattorna och beläggningarna.