A Tech-Etch pode produzir placas bi-polares de campo de fluxo de photoetch usadas em células de combustível PEM (Proton Exchange Membrane). Placas bipolares, ou placas separadoras, são placas condutivas em uma pilha de células de combustível que atuam como um ânodo para uma célula e um cátodo para células adjacentes. As placas contêm canais de fluxo para as alimentações de fluido e podem conter condutas para transferência de calor.

A Tech-Etch pode produzir chapas com canais entrelaçados frontais e traseiros para produzir um efeito corrugado para fins de resfriamento. Veja a explosão à direita.

Além disso, o photoetching pode ser combinado com a usinagem para produzir canais cross-over. Tolerâncias de até 0,0005 polegadas podem ser obtidas em materiais típicos como Titânio e Aço Inoxidável para essas placas de ânodo e cátodo. Esses processos de produção são extremamente desejáveis ​​no estágio de projeto e protótipo do desenvolvimento de células de combustível. A Tech-Etch fabrica suas placas de células de combustível de acordo com as especificações do cliente.

Célula de Combustível Tech-Etch

Placas de células de combustível de metal gravadas são mais finas, mais fortes e oferecem desempenho superior elétrico.

Os benefícios comprovados das placas de célula de combustível de metal gravadas

Devido à sua robustez e densidade de potência volumétrica melhorada quando comparadas à grafite, placas de campo de fluxo bipolares de aço inoxidável e titânio extremamente resistentes à corrosão para células de combustível PEM oferecem muitas vantagens:
  • Onde o espaço é limitado, eles são mais finos, produzindo uma pilha menor;
  • Os metais oferecem condutividade elétrica e térmica superior às soluções não metálicas;
  • Para aplicações móveis, as placas de metal são menos frágeis e capazes de resistir a impactos mecânicos;
  • Para aplicações de longa duração, o aço inoxidável e o titânio proporcionam tempos de vida prolongados, além de um melhor desempenho elétrico.
As placas de metal gravadas com fotos são ideais para aplicações que exigem boas densidades de potência volumétrica, longa vida úteis e desempenho robusto. Foto gravura metal oferece aos projetistas de célula de combustível, vantagens únicas de economia de tempo e custo:
  • Nenhum ferramental caro ou demorado fabricação de moldes necessária;
  • Apenas um novo phototool é necessário para alterações de design;
  • Espessura é tipicamente 0,050” ou menos;
  • Múltiplos níveis de canais podem ser gravados na placa da célula de combustível;
  • Conceito para participar em apenas 3 semanas;
  • Superfícies lisas são rebarbas e sem tensão;
  • Protótipo para alto volume.

Processo de Revestimento por Pulverização Robótico Aplica o Revestimento Condutivo a Células de Combustível, Redes de Baterias e outros Dispositivos de Armazenamento de Energia.

A Tech Etch projetou e desenvolveu um processo de revestimento por pulverização robótica usado para aplicar revestimentos condutivos a células de combustível, coletores de bateria e outros dispositivos de armazenamento de energia que requerem revestimentos de baixa resistência. Os revestimentos condutivos melhoram o desempenho da bateria com melhor contato elétrico entre os materiais ativos e o coletor de corrente, resultando em maior vida útil da bateria e ciclo de vida confiável. Eles também fornecem proteção contra oxidação e corrosão, o que permite eletrólitos agressivos e proporciona vida útil prolongada, reduzindo o vazamento e autodescarga.

A natureza robótica do equipamento de revestimento por pulverização, com uma cabeça de pulverização articulada que fornece revestimentos de todos os ângulos, proporciona uma distribuição muito uniforme dos revestimentos condutores. O sistema garante uma cobertura uniforme e completa de componentes com tolerâncias de espessura de revestimento muito rigorosas. O equipamento é projetado para fornecer revestimentos à base de epóxi e à base de água.

Célula de Combustível Tech-Etch

Células de Combustível PEM com Placas Bi-Polares

As células de combustível geram energia convertendo a energia química de um combustível em energia elétrica por meio de uma reação eletroquímica. Células de combustível usam hidrogênio como combustível e oxigênio como o oxidante nesta reação. O resultado é a eletricidade com os subprodutos da água e do calor. A célula de combustível Proton Exchange Membrane (PEM) contém um eletrólito que permite que os prótons sejam transmitidos de um lado para o outro. As células de combustível PEM operam a uma temperatura muito mais baixa do que outras células de combustível, em torno de 90 ° C. Uma única célula é mostrada aqui para ilustrar o funcionamento de uma célula de combustível.

Uma célula de combustível consiste principalmente de dois eletrodos, o ânodo e o cátodo, separados por uma membrana de eletrólito de polímero. Os eletrodos são revestidos de um lado com um catalisador. O combustível de hidrogênio é alimentado no ânodo e o ar entra através do cátodo. Na presença do catalisador, a molécula de hidrogênio se divide em dois prótons e dois elétrons.

Os elétrons da molécula de hidrogênio fluem através de um circuito externo, criando a corrente elétrica. Os prótons da molécula de hidrogênio são transportados através da membrana eletrolítica e combinam o cátodo com os elétrons e oxigênio do ar para formar água e gerar calor.

Quando empilhadas em série, as células de combustível geram voltagens úteis e níveis de potência. Eles são dispositivos de geração de energia atraentes devido à sua inerente alta eficiência, zero ou muito baixas emissões nocivas, baixo ruído e potencial para serem fabricados em praticamente qualquer tamanho.

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