Parker Prädifa'nın Sızdırmazlık Çözümleri

Bietigheim-Bissingen, Almanya , 25 Mart 2025 – Hareket ve kontrol teknolojisi alanında küresel lider olan Parker Hannifin'in Prädifa Teknoloji Bölümü, özellikle hücre yığınlarında kullanılan bipolar plakalar olmak üzere elektrolizörlerin ve yakıt hücrelerinin özel gereksinimlerine göre uyarlanmış geniş bir sızdırmazlık çözümleri yelpazesi geliştirdi. Portföy, kauçuk çerçeve contalarından enjekte edilmiş kompozit contalara ve XXL boyutlarında bile mevcut olan PTFE contalara kadar uzanıyor.

Verimlilik ve Güvenlik İçin Önemli

Elektrolizörler ve yakıt hücreleri, hidrojenin sürdürülebilir üretimi ve kullanımı konusunda önemli bir rol oynar. Teknoloji açısından birbirleriyle yakından ilişkili sistemlerdir. Bileşimleri ve işlevsel prensipleri temelde benzerdir ancak bir yakıt hücresinin işlevsel prensibi bir elektrolizörün işlevsel prensibinin tersidir. Elektrolizörler ve yakıt hücreleri, teknolojilerine bağlı olarak boyut, hücre kimyası ve çalışma parametreleri açısından farklılık gösterebilir ve kısmen farklı gereksinimler gerektirebilir. Belirli teknik tasarımdan bağımsız olarak, kimyasal reaksiyondan sorumlu olan yığın her zaman sistemin merkezindedir. Yakıt hücresinin veya elektrolizörün elektrokimyasal kalbi olan membran elektrot tertibatı (MEA) dahil olmak üzere çeşitli bileşenlerden oluşur.

Bipolar plakalar ise yığının merkezi bir elemanıdır. Tek tek hücreler arasında bağlantı elemanları olarak görev yaparlar ve elektrotlar arasında gaz ve sıvıların taşınmasını sağlarlar. Gaz dağıtımı ve yığının soğutulmasına ek olarak, yığını dışarıya karşı sızdırmaz hale getirmekten sorumludurlar. Bipolar plakaların güvenilir bir şekilde sızdırmaz hale getirilmesi, yakıt hücresi veya elektrolizör sistemlerinin tasarlanmasında karşılaşılan en büyük zorluklardan birini oluşturur. Yetersiz sızdırmazlık, gaz sızıntılarına veya elektrolit kaybına yol açabilir ve bu da sistem performansını bozabilir veya güvenlik sorunlarına neden olabilir. Kullanılan contalar, toplam sistemin verimliliği ve güvenliği için çok önemlidir ve hem dışarıya karşı güvenilir sızdırmazlık hem de sistem içindeki proses gazlarının etkili bir şekilde ayrılması, yakıt hücrelerinin ve elektrolizörlerin optimum performansı için olmazsa olmazdır.

Bipolar Plaklar İçin Sızdırmazlık Çözümleri

Yakıt hücreleri veya elektrolizörlerdeki çalışma koşulları contalar için büyük zorluklar oluşturur. Sistemin işlevsel prensibine bağlı olarak, educts, ürünler veya elektrolitlerin kontrolsüz bir şekilde kaçmamasını sağlarken yüksek basınçlara, yüksek sıcaklıklara ve/veya aşındırıcı ortamlara dayanabilmeleri gerekir. Bu, yakıt hücresi veya elektrolizör sisteminin hizmet ömrü ve güvenliği için kesin gerekliliklerin karşılanmasını sağlamak için bir ön koşuldur.

Uygun malzemelerin yanı sıra, maliyet açısından verimli ve güvenilir seri üretime olanak tanıyan basit, güvenilir bir şekilde çalışan ve kurulumu kolay bir conta tasarımı gerektirir. Parker Prädifa, bu amaç için çok çeşitli boyut ve şekillerde çeşitli conta çözümlerinden oluşan kapsamlı bir portföy geliştirmiştir. Elastomer çerçeve contalarından taşıyıcı çerçevelere veya doğrudan bipolar plakaya veya yığının diğer bileşenlerine (örneğin, montaj çerçeveleri, gaz dağıtım yapıları veya membranlar) bağlanan contalara sahip kompozit çözümlere kadar uzanır. Zorlu uygulama koşulları ve özellikle yüksek hizmet ömrü gereksinimleri için PTFE conta çözümleri de mevcuttur.

Aşağıdaki genel bakış, çeşitli çözümlerin kullanım alanlarını ve faydalı özelliklerini kısaca özetlemektedir:

• Kauçuk çerçeve contaları maliyet açısından verimli bir çözüm sunar. Bunlar, klasik olarak bir kalıpta veya sürekli ekstrüzyon teknolojisi kullanılarak pratik olarak istenen herhangi bir boyut ve şekilde üretilebilir. 250 °C'ye kadar sıcaklıklar için uygundur. İyi sıkıştırma seti. Yakıt hücreleri (örneğin, PAFC, AFC, PEM) ve elektrolizörler (örneğin, AE, PEME) için uygundur.

• Enjeksiyonlu kompozit contalar doğrudan iki kutuplu bir plakaya veya metal veya plastik bir taşıyıcı çerçeveye uygulanabilir. Bu, montaj hatalarını, süreleri ve maliyetleri önemli ölçüde azaltır ve kurulum sürecini basitleştirir. Bazı durumlarda conta oluklarına olan ihtiyaç ortadan kaldırılabilir. Contalar, elektrolizör uygulamaları (segment üretimi) için büyük boyutlarda mevcuttur.

• PTFE contalar Özellikle agresif kimyasallarla çalışan sabit yakıt hücreleri ve elektrolizörler gibi yüksek kimyasal direnç gerektiren uygulamalar için oldukça uygundur. Yüksek ortam direnci, uzun ömür, iyi elektriksel yalıtım özellikleri ve yük altında yüksek boyutsal kararlılık ile karakterize edilirler. Bu tip PTFE contalar, gelişmiş geçirgenlik davranışına sahip özel malzemelerde ve ayrıca 4,5 metreye kadar XXL boyutlarında mevcuttur.