GERMAN FUEL CELL COOPERATION

Vom Metallband zum Brennstoffzellensystem

Ihr Partner für Fertigungsanlagen vom Metallband zum Brennstoffzellensystem oder Elektrolyseur

WIE PRODUZIERT MAN EFFIZIENT DIE BRENNSTOFFZELLE DER ZUKUNFT?

Diese Frage haben sich VON ARDENNE, Weil Technology und ZELTWANGER gemeinsam gestellt. Profitieren Sie vom Wissen und der Expertise der drei Unternehmen für jeden Schritt in der Prozesskette und erhalten Sie die Anlagentechnik für Ihre Brennstoffzelle oder Ihren Elektrolyseur der Zukunft.

IHRE VORTEILE AUF EINEN BLICK

Icon_Prozesskette

Hohe Prozesssicherheit mit gebündeltem Know-how für jeden Fertigungsschritt

Icon_Traceability

Gesamtheitliche Traceability über die übergeordnete Leitsteuerung

Icon_Vollautomatisierung

Vollautomatisierte und verkettete Produktionslinien mit abgestimmter Anlagentechnik und Schnittstellen

Icon_Serienfertigung

Hochvolumenanlagen zur Serienfertigung ab Metallband bis zur BPP oder dem fertigen Brennstoffzellensystem

 

icon_prototypenprozess


Vorvalidierung auf einem der Serie vergleichbaren Prototypenprozess

Icon_Skalierbarkeit

Auf die Anforderung angepasste flexible und skalierbare Anlagentechnik

icon_prototypenprozess

Kurze Time-to-Market: Schnelle Konzept-, Angebotsabgabe und effiziente Inbetriebnahme durch vorabgestimmte Hard- und Software-Schnittstellen

Prozesskette Brennstoffzellensystem

Prozesskette_German-Fuel-Cell-Cooperation Mobil_Prozesskette_German-Fuel-Cell-Cooperation

Vakuumbeschichtung von Metallbandsubstraten (Pre-Coating)

Elektronenstrahlverdampfung oder Magnetron-Sputtern

Prozess

  • Vakuumbeschichtung von Metallbandsubstraten
  • Optionen für Prozesskomponenten:
    • Plasma-Vorbehandlung (Oberflächenaktivierung / Reinigen)
    • PVD-Beschichtung durch Magnetron-Sputtern oder Elektronenstrahlverdampfung
    • Heizung / Kühlung

Vorteile durch Beschichtung von Metallsubstraten

  • mechanische und chemische Stabilität
  • niedriger Kontaktwiderstand
  • niedrige Beschichtungskosten
  • elektrische und thermische Leitfähigkeit
  • Korrosionsbeständigkeit
  • lange Lebensdauer

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Laserschneiden

Durch den Einsatz der Lasertechnik vermeiden Sie den Einsatz wartungsintensiver Werkzeuge und reagieren flexibel auf Konturänderung.

Systemvorteile

  • Schneidgeschwindigkeit bis zu 50 m/min
  • Höchste Dynamik durch Lineardirektantriebe
  • Konturgenauigkeit bis +/- 0,02 mm
  • Bei Standard-Plattenformat bis 500 x 165 mm ist eine gedoppelte Beladung möglich
  • Höchste Schnittqualität durch echtzeitgesteuerte Leistungsregelung
  • Automatisierte Be- und Entladung aus KLT oder Bandsystem

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Optische Prüfung

  • Optische Prüfung der Beschichtung auf Homogenität/Fehlstellen
  • Prüfung der Orientierung der Platte vor dem Beladen

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Laserschweißen

Systemvorteile

  • Zum Patent angemeldete Schweißmodule mit großem Arbeitsbereich von 500 x 350 mm
  • Doppelfeldscanner-Technologie für eine absolute Schweißgeschwindigkeit von 1000 mm/s für maximale Ausbringung
  • Verringerter thermischer Verzug durch symmetrische Wärmeinbringung mit Butterfly Weld
  • Bei Plattenformaten bis 500 x 165 mm ist eine doppelte Plattenbeladung möglich
  • Geringer Platzbedarf 

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Dichtheitsprüfung

Dichtheitsprüfung

  • Einsatz aller gängigen Prüfverfahren möglich (Druckabfall, Nachweisgasprüfung mit Helium)
  • Hohe Flexibilität durch einfach austauschbare Abdichtvorrichtungen sowie durch den Einsatz der modularen ZELWANGER Messeinschübe ZEDcore
  • Skalierbare Prüfsysteme inkl. teil- bis vollautomatischem Be- und Entladeprozess
  • Erreichung kleinster Prüfzeiten durch den Einsatz speziell entwickelter Messkreise und Prüfvorrichtungen
  • Vorversuche sowie Messmittelfähigkeitsuntersuchungen im eigenen Anwendungslabor oder beim Kunden

Vakuumbasierte Beschichtung von metallischen Bipolarplatten (Post-Coating)

Elektronenstrahlverdampfung oder Magnetron-Sputtern

Prozess

  • Vakuumbeschichtung von metallischen Bipolarplatten
  • Optionen für Prozesskomponenten:
    • Plasma-Vorbehandlung (Oberflächenaktivierung / Reinigen)
    • PVD-Beschichtung durch Magnetron-Sputtern oder Elektronenstrahlverdampfung
    • Heizung/Kühlung

Vorteile durch Beschichtung von Metallsubstraten

  • mechanische und chemische Stabilität
  • niedriger Kontaktwiderstand
  • niedrige Beschichtungskosten
  • elektrische und thermische Leitfähigkeit
  • Korrosionsbeständigkeit
  • lange Lebensdauer

Applizierung und Prüfung der Dichtung

Dichtmasse automatisiert applizieren

  • 1K oder 2K Dichtmassen

Prozessüberwachung

  • Volumenstromüberwachung
  • Optische Prüfung der Dichtraupe „on the fly“

Aushärten

Vorteile

  • Automatisierter Vorgang für hohe Produktivität
  • Hochgenaues Dosieren des Dichtmaterials möglich
  • Optische Prüfung der Dichtlippe nach Applizierung optional

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Bipolarplatte

Bipolarplatte

Stacking

Stacking-Anlage im Detail

Geschwindigkeit

  • Stacking-Takt bis zu 2,9 Sekunden pro Zelle
  • Optische Positionierung „on the fly“

Genauigkeit

  • Positioniergenauigkeit +/- 0,10mm
  • Optische Prüfungen
  • Nach dem Greifen
  • Nach dem Ablegen
  • Positionskorrektur nach Vermessung des Bauteils anhand optischer Konturen der Komponenten
  • Gerade oder geneigte Stacking-Vorrichtung

Flexibilität

  • Frei einstellbare Zellenzahl (bis 500 Zellen)
  • Standardisiert für Komponenten-Abmaße bis 250mm x 500mm
  • Handling von Bipolarplatten aus Metall oder Graphit
  • Erweiterbar mit integrierter Dichtheitsprüfung, Verspann-Modul und Vormontageprozessen
Verpressen-Dichtheitspruefung-Verspannen

Verpressen, Dichtheitsprüfung und Verspannen

Verpressen des gestapelten Brennstoffzellen-Stacks

  • Kraft-Weg überwachtes Verpressen des Stacks mittels Servopressen​
  • Freie Parametrierung der Kraft und/oder des Weges über die Zeit​

Dichtheitsprüfung des Brennstoffzellen-Stacks

  • Vollautomatische Prüfung von externen und internen Leckagen der einzelnen Prüfräume zueinander (Anode, Kathode, Kühlung)​
  • Zuordnung des Leckkanalsdurch den Einsatz hochgenauer Durchflussmesskreise möglich​

Verspannen des Brennstoffzellen-Stacks

  • Manuelles oder automatisches Verspannen des Stacks mittels Metallbändern oder Gewindestangen möglich

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Brennstoffzelle

Montage

Manuelle und teilautomatisierte Montagearbeitsplätze zur Produktion von Brennstoffzellensystemen

  • Montage des Stacks in ein Gehäuse inkl. Verspannung
  • Montage von Medienversorgungskreisläufen

Montage von Peripheriekomponenten

  • Luftbefeuchter
  • Rezirkulationseinheit
  • Luftaufbereitung
  • Inverter

Prüfstation für Brennstoffzellensysteme

  • Dichtheitsprüfung der Anoden-, Kathoden- und Kühlkreisläufe mit Luft und Helium
  • Leckortung durch den Einsatz von Helium-Schnüffelprozessen
  • EOL-Isolationstests

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Montage

End-of-Line-Test

  • Dichtheitsprüfung mit Luft / Stickstoff
    • Kühlkanal
    • Anodenkanal / Wasserstoff
    • Kathodenkanal / Luft
    • Externe und interne Leckagen (Cross-over)
  • Dichtheitsprüfung mit Helium
    • H2-Kreis (Roboter-Schnüffelprüfung zur Leckagemessung und Lecklokalisierung)
  • HV-Prüfung / Isolationstest
  • Befüllung- und Entlüftung des Kühlkreislaufs

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1. Vakuumbeschichtung von Metallbandsubstraten (Pre-Coating)
2. Laserschneiden
3. Optische Prüfung
4. Laserschweißen
5. Dichtheitsprüfung
6. Vakuumbasierte Beschichtung von metallischen Bipolarplatten (Post-Coating)
7. Applizierung und Prüfung der Dichtung
9. Stacking-Anlage im Detail
10. Verpressen, Dichtheitsprüfung und Verspannen
12. Montage
13. End-of-Line-Test
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Kontakt

Susann_Puppe

Alexander Wemme
Industry Manager Fuel Cell and Hydrogen

VON ARDENNE GmbH


Tel.: +49 351 2637177
wemme.alexander@vonardenne.biz

Harald_Liebhart

Harald Liebhart
Manager of Development
Laser Cutting Technology and E-Mobility

Weil Technology GmbH

Tel.: +49 7631 1809 0
h.liebhart@weil-technology.com

Patrick_Reich

Patrick Reich
Head of Industry
Management E-Mobility

ZELTWANGER Gruppe

Tel.: +49 7072 92897 526
Mobil: + 49 1516 880 2310
p.reich@zeltwanger.de

Unternehmen

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F-CELL

04. – 05. Oktober 2022 | Stuttgart
Konferenz und Fachmesse für Wasserstoff und Brennstoffzellen

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