CHLB ĐỨC – Trung tâm Công nghệ Pin Nhiên Liệu – ZBT (Center for Fuel Cell Technology) đang nghiên cứu những phương pháp mới và sáng tạo, để pin nhiên liệu có thể được sản xuất hàng loạt với chi phí thấp và hiệu quả. Họ đã khởi động dự án “TheBiPo” với quy trình ép đùn tạo màng từ hợp chất than chì – carbon (graphite-polymer) và sau đó tạo hình nhiệt* (thermoform) thành các tấm lưỡng cực hoàn chỉnh.
* Tạo hình nhiệt: là một quá trình sản xuất trong đó vật liệu được làm nóng đến nhiệt độ tạo hình dẻo, được tạo thành hình dạng cụ thể trong khuôn và được cắt tỉa để tạo ra một sản phẩm cụ thể. 

Công nghệ sản xuất pin nhiên liệu của Trung tâm ZBT

Dự án ‘TheBiPo’ do Trung tâm Công nghệ Pin Nhiên liệu Duisburg – ZBT hợp tác thực hiện cùng Viện Công nghệ Nhựa tại Đại học Stuttgart, CHLB Đức. Mục tiêu của dự án TheBiPo là phát triển phương pháp sản xuất tấm lưỡng cực – BPP (Bipolar Plate) bằng cách tạo hình nhiệt từ màng dẫn điện và nhiệt được làm từ hợp chất graphite-polyme cho pin nhiên liệu màng trao đổi proton – PEM (Proton Exchange Membranes). Trong quy trình này, màng được sản xuất trong một quy trình liên tục từ hỗn hợp than chì – carbon nóng chảy đi qua khe máy ép đùn và máy cán, sau đó tạo hình màng thành các tấm lưỡng cực mỏng bằng phương pháp ép nóng. Tiếp đến, điều chỉnh hệ thống pin nhiên liệu cho phù hợp với các tấm lưỡng cực mỏng nhẹ. Cuối cùng kiểm tra hiệu suất của tấm lưỡng cực – BPP trong pin nhiên liệu.

Theo Trung tâm ZBT, việc sử dụng quá trình tạo hình nhiệt để tạo màng nhựa dẫn điện và nhiệt có tiềm năng giảm đáng kể chi phí sản xuất pin nhiên liệu PEM. Quá trình tạo hình nhiệt cho phép sản xuất các linh kiện lớn có vách mỏng, với chi phí thấp và đáp ứng yêu cầu của tấm lưỡng cực – BPP. Phương pháp ép đùn màng và tạo hình nhiệt đã được sử dụng thành công với các vật liệu khác. Tuy nhiên, ép đùn và tạo hình nhựa dẫn nhiệt và dẫn điện vẫn chưa đạt hiệu quả cao đối với các bộ phận yêu cầu cấu trúc tinh tế. Thách thức đặt ra chính là độ nhớt cao của vật liệu pha trộn gây ra các đặc tính dòng chảy khác biệt so với nhựa nền khi chịu ứng suất cắt và kéo*. Trung tâm ZBT và Đại học Stuttgart sẽ bổ sung kiến thức chuyên môn cho nhau một cách hoàn hảo khi thực hiện dự án ‘TheBiPo’.
* Ứng suất: đại lượng biểu thị nội lực phát sinh trong vật thể biến dạng do tác dụng của các nguyên nhân bên ngoài, như tải trọng, sự thay đổi nhiệt độ, lực nén, kéo, cắt,… Ứng suất còn được gọi là sức căng.

Ông Paul Stannek từ Trung tâm ZBT chắc chắn rằng: “Việc xác định các nguyên tắc gia công cho sản xuất tấm lưỡng cực – BPP bằng phương pháp ép đùn và tạo hình nhiệt sẽ mang lại lợi ích cho tất cả các công ty trong chuỗi giá trị.” Các công ty vừa và nhỏ có thể hưởng lợi từ kết quả của dự án này.

Để xem các tin bài khác về “Pin nhiên liệu”, vui lòng nhấn vào đây.

 

(Nguồn: Hannover Messe)