Prescale pour vérifier la répartition de pression dans les piles à combustibles

Présentation

Un stack de piles à combustible est constitué de plusieurs cellules individuelles laminées ensemble. Dans sa configuration de fonctionnement, une force de compression est appliquée à l'empilement en serrant les plaques d'extrémité. Si cette pression est trop faible, la résistance de contact augmente, ce qui entraîne une baisse de l'efficacité de la production d'énergie, voire des fuites de combustible. Au contraire, si le serrage est trop fort, l'étanchéité de la pile à combustible se détériore rapidement. Bien qu'il existe de nombreuses méthodes pour mesurer la force exercée globalement sur un stack de cellules, il était impossible jusqu'à l'arrivée du film Prescale de mesurer la répartition de la force sur chaque cellule individuelle.

Mesure

Film Prescale utilisé : Gamme LLLW (Ultra Low Pressure) ou Gamme 4LW (Extremely Low Pressure)

Le film Prescale est placé entre deux cellules et une force de serrage est appliquée en vissant les boulons à une valeur de couple précise. Les boulons sont ensuite dévissés, la feuille de Prescale est retirée et on vérifie l'uniformité de la distribution de la pression. En modifiant la position de serrage, le nombre, la séquence et la valeur du couple pour chaque boulon et en étudiant la corrélation de ces facteurs avec la répartition de la pression, il est possible de déterminer les conditions optimales pour le fonctionnement de la pile à combustible. Pour un fonctionnement stable, il est recommandé de vérifier la répartition de la pression après son installation ou suite toutre opération de maintenance.

Le film Prescale est ensuite placé entre un séparateur et une membrane d'électrolyte. Une pression de serrage est appliquée à l'aide des boulons comme précédemment pour contrôler l'uniformité de l'épaisseur et la densité de ce séparateur, de l'électrolyte, de l'électrode et de la membrane de diffusion gazeuse.

Résultat

Avantage de la métode Prescale

Optimisation des paramètres de serrage

Contrôle de la planéité des pièces et des matériaux

SANS PRESCALE

Il n'est pas possible de déterminer les paramètres de serrage permettant d'obtenir une répartition uniforme de la pression. La répartition de la pression ne peut donc pas être optimisée, ce qui entraîne une baisse du rendement de la production d'énergie, un risque de fuite de gaz (hydrogène ou oxygène) et une détérioration accélérée des pièces d'étanchéité et des matériaux de la pile à combustible.

AVEC PRESCALE

Il est possible de palier les problèmes de performances insuffisantes dues à une pression de laminage inadaptée et à une mauvaise répartition des forces ou à l'utilisation de pièces et de matériaux non inadéquates. Tout écart par rapport aux réglages optimaux peut également être évité au moment de l'installation ou suite à opération de maintenance.

Tags : Application, Fujifilm, Prescale, Pression

Publié dans: Films de mesure