Alternative Stromfiltrationslösungen

Wasserstofftreibstoff kann mit Öl, Wasser, Gasen und Schwefelverbindungen verunreinigt sein. Um den Schutz der Brennstoffzelle zu gewährleisten, ist der Einbau eines Filters in ein Fahrzeug unerlässlich.

Hierfür bietet Donaldson einen Hochdruck-Kraftstofffilter (bis 420 bar) und einen Niederdruckfilter (unter 25 bar) an.

Eine Brennstoffzelle benötigt Luft, um zu funktionieren, und die Reinheit dieser Luft kann die Leistung und Lebensdauer der Brennstoffzelle stark beeinflussen. Typische Filtermedien für die Kathodenluft von Brennstoffzellen bestehen aus mehreren Schichten, darunter Aktivkohle, eine Säure- und Basenschicht sowie eine Staubfilterschicht.

Donaldson verfügt über mehr als ein Jahrhundert Erfahrung in der Bereitstellung innovativer Lösungen für staubige Umgebungen und hat dieses Know-how auf seine Kathodenfilterprodukte für Brennstoffzellen übertragen.

Wir können anbieten:

• Spezielles Element
• Vollständig angepasst
• Katalogprodukte 
• Nur chemische Filtration

Flüssiges Wasser kann für Brennstoffzellen in mehreren Bereichen eine Herausforderung darstellen:

• Der Ansaugluftfilter sollte so trocken wie möglich bleiben, daher muss jede Art von Wasser entfernt werden, bevor die Luft den Ansaugluftfilter erreicht.
  
  
• Bei Hochleistungsanwendungen kann die Brennstoffzelle durch einen Turbolader verstärkt werden. In diesem Szenario befindet sich eine Hochgeschwindigkeitsturbine im Abgas, die vor Flüssigkeitstropfen geschützt werden muss.
  
  
• Es gibt Anwendungen, bei denen es notwendig ist, den Austritt von flüssigem Wasser aus dem Auspuff zu kontrollieren.

Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen basieren auf Perfluorsulfonsäure-Ionomer (PFSA), das bei hoher Luftfeuchtigkeit aufquillt und sich bei geringer Feuchtigkeit zusammenzieht. Dieses Aufquellen und Zusammenziehen kann zu mechanischen Spannungen und schließlich zum Versagen des Ionomers führen, sodass eine Verstärkung für ein leistungsstarkes PEM-System erforderlich ist.

Expandiertes PTFE ist aufgrund seiner mechanischen Festigkeit, chemischen Beständigkeit und hohen Porosität ein ideales Material zur Verstärkung des Ionomers. Das ePTFE-Skelett spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der mechanischen Beständigkeit im Mikrobereich und ist eine wesentliche Komponente bei der Konstruktion von Brennstoffzellenstapeln.

Der Brennstoffzellenstapel ist in einem Gehäuse mit Ingressionsschutz untergebracht, das zum Schutz der Brennstoffzelle abgedichtet werden muss. Um dies zu erreichen, wird eine Membranentlüftung verwendet, die die Atmung des Gehäuses ermöglicht und gleichzeitig verhindert, dass Schmutz und Feuchtigkeit in die Umgebung der Brennstoffzelle gelangen.

Die Tetratex®-Membran von Donaldson bietet eine haltbare und atmungsaktive Lösung für Brennstoffzellengehäuse. Sie kann direkt in das Gehäuse integriert werden, um Entlüftungssysteme zu schaffen, die den spezifischen Anforderungen der Anwendung entsprechen und sowohl Schutz als auch Belüftung für die Brennstoffzellenstapel bieten.

Die Feuchtigkeit der Brennstoffzellenmembran ist ein entscheidender Faktor für die Aufrechterhaltung der optimalen Betriebsbedingungen des Ionomers in der Brennstoffzelle. Brennstoffzellen benötigen einen hohen und stabilen Feuchtigkeitsgehalt in der Luft, um effizient zu funktionieren. 

Der Befeuchter ist dafür verantwortlich, die Feuchtigkeit aus dem Abgas auf den Einlassluftstrom zu übertragen, bevor dieser in die Brennstoffzelle eintritt, um sicherzustellen, dass die Brennstoffzelle den richtigen Feuchtigkeitsgrad hat, um optimal zu funktionieren.

Das Kühlmittel in einer Protonenaustauschmembran-Brennstoffzelle (PEM-Brennstoffzelle) spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Temperatur der Brennstoffzelle und der Ableitung der Abwärme. Um eine optimale Leistung zu gewährleisten, muss das Kühlmittel eine niedrige Dielektrizitätskonstante haben und nicht leitend sein.

Im Laufe der Zeit können Ionen aus den Materialien der Bipolarplatten, Kühler und aller Komponenten des Kühlkreislaufs in das Kühlmittel wandern und die elektrische Leitfähigkeit erhöhen.  Um dem entgegenzuwirken, wird das Kühlmittel über ein Ionenaustauscherharz geleitet, das diese Ionen einfängt und somit sicherstellt, dass das Kühlmittel elektrisch nicht leitend bleibt.
 
Um zu verhindern, dass große Partikel die Kanäle in den Bipolarplatten blockieren, ist im gleichen Gehäuse ein Sieb integriert.