Fraunhofer IWU quiere reducir el coste de la producción de placas bipolares
En el comunicado de prensa, el Fraunhofer IWU afirma incluso que el nuevo sistema "revoluciona" la producción de placas bipolares. Según el instituto, su última máquina, "BPPflexRoll", es un "gran paso hacia la reducción de costes y la producción en masa de placas bipolares". Estas placas bipolares son necesarias tanto para las pilas de combustible como para los electrolizadores.
En ambos casos, las placas bipolares encierran los componentes del bobinado de la pared: en la pila de combustible, se trata del MEA (conjunto de electrodos de membrana); en los electrolizadores, es la MCC (membrana recubierta de catalizador). En una pila de combustible, la estructura de doble pared de las placas bipolares permite que el oxígeno y el hidrógeno fluyan a ambos lados del MEA y que la pila se refrigere con agua. Sin embargo, esto requiere estructuras finas y exactas, lo que hace que la producción sea relativamente cara, sobre todo en la llamada producción discontinua por lotes.
"Cada placa bipolar consta de dos mitades de acero inoxidable. Las estructuras para el flujo de gas y la disipación de calor se gofran en las mitades en un proceso de conformado discontinuo, y después se unen", explica Stefan Polster, jefe del grupo de Procesado de Chapa y Diseño de Herramientas de Fraunhofer IWU. "Nuestro sistema de estampado en rollo tiene el potencial de sustituir estas cadenas de procesos discontinuos o pasos de producción por un proceso continuo. Sin paradas ni arranques, este proceso permitirá una producción de gran volumen unitario".
Para abaratar la producción de pilas de combustible y electrolizadores, los equipos de Fraunhofer IWU y de la empresa Profiroll Technologies GmbH han desarrollado un prototipo de sistema de estampado en rollo. La línea de producción está actualmente en funcionamiento en la Fraunhofer IWU de Chemnitz. Ya cuenta con tecnología de control y un concepto de funcionamiento que se asemeja en puntos clave a un sistema industrial. "Una gran ventaja del gofrado en rollo es la mayor velocidad de proceso que implica. Se pueden producir hasta 120 medias placas BPP por minuto", afirma Robin Kurth, director del grupo de máquinas de conformado de Fraunhofer IWU.
En lugar de gofrar las medias placas de acero inoxidable individualmente y luego unirlas, la empresa alemana quiere gofrar la estructura de la placa bipolar utilizando un par de rodillos por los que pasa continuamente la tira metálica finísima sujeta entre ellas. "Dado que los rodillos utilizados para formar los canales de flujo tienen aproximadamente sólo una línea de contacto con la pieza de trabajo, la conformación paso a paso puede reducir las fuerzas del proceso en un factor de diez por término medio en comparación con el estampado convencional. El resultado es una tecnología de máquina más pequeña y de menor coste", afirma el instituto.
Los investigadores presentarán un componente del sistema con un rodillo y placas bipolares fabricadas con él en el stand conjunto de Fraunhofer en la Hannover Messe de Hannover, Alemania, del 22 al 26 de abril.
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