Brennstoffzellenfertigung

New Energy Vehicles - "NEVs" sind zu einer der wichtigsten Maßnahmen geworden, um die gesetzten Klimaziele zu erreichen. Wasserstoff wird dabei als Energieträger eine wichtige Rolle spielen. Dieser kann aus erneuerbaren Energien in Elektrolyseuren CO2-neutral hergestellt und dann in Brennstoffzellen in elektrische Energie umgewandelt werden. Gerade im Güterverkehr können Brennstoffzellen ihre Vorteile gegenüber batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV) ausspielen. Aber auch im stationären Bereich gibt es viele zukünftige Einsatzgebiete für Brennstoffzellen.

Unsere Lösungen zur Brennstoffzellenfertigung

Effiziente Taktzeiten und absolute Präzision sind in der Brennstoffzellenproduktion entscheidend. Unsere Systeme decken alle Prozessschritte von der Komponentenfertigung über die Stackmontage bis hin zum fertigen Brennstoffzellensystem ab. Der modulare, skalierbare Aufbau der Anlagen ermöglicht eine individuelle Anpassung an die vom Kunden angestrebte Produktionskapazität.

Bei der Brennstoffzellenherstellung sind effiziente Taktzeiten und absolute Präzision maßgeblich. Unsere Anlagen decken dazu alle Prozessschritte von der Komponentenfertigung, über die Stapelmontage bis zum fertigen Brennstoffzellensystem ab. Der modular skalierbare Aufbau der Anlagen ermöglicht eine individuelle Anpassung auf die jeweilig kundenseitig anvisierte Produktionskapazität.

Das große Ziel ist, die Herstellkosten von Brennstoffzellen zu reduzieren, um den Einsatz dieser Technologien wirtschaftlicher zu machen. Dies kann allerdings nur durch Skalierungseffekte erreicht werden, die vollautomatisierte Anlagen mit entsprechend hohen Kapazitäten erfordern. Momentan ist diese Art von Produktionsanlagen auf dem Markt noch nicht verfügbar und auch das Design der Bauteile muss hinsichtlich einer automatisierungsgerechten Konstruktion weiterhin optimiert werden.

Diese Herausforderungen wollen wir gemeinsam mit unseren Kunden meistern. Die Anpassung des Komponentendesigns in Verbindung mit vollkommen neu überdachten Montageprozessen ist der Schlüssel, um dies zu erreichen. Mit internationalen Teams aus Produkt- und Produktionsspezialisten namhafter Institute und Industriepartner arbeiten wir bereits an Maschinenlösungen zur Brennstoffzellenherstellung.

Montagelösungen für Stapelproduktion

Montagelösung für Kleinserien-Stapelproduktion
Montagelösung für Kleinserien-Stapelproduktion
Automatische Montagelösung für die Stapelproduktion
Automatische Montagelösung für die Stapelproduktion
Fertigungslösungen BPP

The gasket geometry and the exact, repeatable positioning of the gasket have a decisive influence on the stack formation and the pressing of the stack.

In addition to dispensing, we also offer injection moulding together with our partners to apply the seal to metallic or graphite seals. In addition to a two- or three-dimensional measurement of the seal bead, the system can be equipped with a leak test. This ensures a 100% output test.

Stapelbildung

The main challenge in stack formation is the precise positioning of bendable components with sensitive surfaces. ruhlamat can benefit here from its many years of expertise in the production of RFID inlays, in which, among other things, several thin foils must be placed on top of each other with dimensional accuracy.

In addition to a semi-automated assembly solution for small series, with an annual production capacity of approx. 3,000 stacks/a (reference 330 cells), we also offer a fully automated solution for an annual production capacity of up to 50,000 stacks/a. Here, too, the focus is on scalability and the ability to upgrade the production plant at a later date.

Pressen und Fixieren

This is where ruhlamat's own Vario servo presses come into play. After the force-displacement monitored pretensioning of the stack, the fuel cell stack is leak tested. The stack is then either screwed together or fixed with straps. We offer partially or fully automated solutions for both variants.

Testsysteme für Brennstoffzellen und ihre Komponenten

As is well known, even one defective cell in a stack can lead to system failure. Therefore, a continuous, uninterrupted quality assurance of all components, as well as a final EOL test of the stack, is a necessary prerequisite to guarantee the performance of the fuel cell.

In addition to image processing systems (e.g. detection of surface defects in coatings) and leak tests, the coherent tracking and evaluation of all process parameters is an essential component of the QA system.

Balance of Plant

Balance-of-Plant (BoP) refers to all components of a fuel cell system except the stack itself. These are, among others, voltage transformers, air mass meters, pressure sensors, turbochargers and pumps.

Ruhlamat can contribute its many years of automation expertise in this area for all the above-mentioned components.


Thorsten Koch

Ihr Ansprechpartner:

Thorsten Koch
Abteilungsleiter
Vertrieb Montage- & Automatisierungssysteme

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