Systèmes d'assurance qualité pour l'hydrogène

L'application de la couche de catalyseur constitue l'une des étapes les plus critiques de la fabrication des piles à combustible. Que l'on utilise le revêtement par filière à fente, l'héliogravure ou le transfert par décalcomanie, le défi reste le même : obtenir une répartition uniforme du catalyseur avec une définition précise des bords, tout en réduisant au minimum l'utilisation de métaux coûteux du groupe du platine. Les irrégularités de revêtement, telles que les piqûres, les variations d’épaisseur ou les défauts de bord, ont un impact direct sur le rendement et la durée de vie des piles à combustible. BST COATINGControl^® permet de surveiller en temps réel la position et la qualité du revêtement, en détectant les écarts avant qu’ils ne se propagent en aval. Nos systèmes de guidage de bande garantissent un transport stable du substrat, même à des vitesses de ligne élevées, tandis que le contrôle de l’enrouleur maintient une tension constante sur les matériaux membranaires sensibles. iPQ-Surface ENERGY ajoute une couche de détection des défauts à 100 %, identifiant les particules, les rayures et les anomalies de revêtement susceptibles de compromettre la pile finie.

La membrane revêtue de catalyseur constitue le cœur électrochimique de toute pile à combustible PEM. Lors de la fabrication de la CCM, les couches d’anode et de cathode doivent être alignées avec précision sur les faces opposées d’une membrane polymère ultra-fine. Tout décalage entre les couches réduit la surface active et dégrade les performances de la pile. Les processus de pressage à chaud et de laminage ajoutent encore à la complexité : la température et la pression doivent être soigneusement contrôlées pour garantir une liaison correcte sans endommager la structure délicate de la membrane. Les systèmes de guidage de bande et de contrôle d’enrouleur de BST offrent la précision de positionnement nécessaire à un repérage fiable entre les couches. La mesure dimensionnelle vérifie la précision géométrique en temps réel, tandis que l’iPQ-Surface ENERGY surveille les deux faces à la recherche de défauts de surface et de contamination, ce qui est essentiel pour préserver l’intégrité de la membrane.

Le sous-joint définit et protège la zone active du CCM tout en créant les surfaces d'étanchéité nécessaires à l'assemblage de la pile. Un positionnement précis est essentiel : des espaces ou des chevauchements entre le sous-joint et la zone active peuvent entraîner des fuites de gaz, une dégradation de la membrane ou une baisse des performances de la pile. La production moderne de piles à combustible utilise des procédés « roll-to-roll » (rouleau à rouleau) pour l’application des sous-joints, ce qui nécessite un contrôle rigoureux du positionnement des matériaux et de la précision du laminage. Le guidage de bande BST garantit un placement exact des matériaux, tandis que le contrôle de l’enrouleur empêche les variations de tension susceptibles d’étirer ou de déformer le substrat. CELLInspection et iPQ-Surface ENERGY assurent une vérification complète de la qualité, en contrôlant la précision du positionnement, les défauts d’adhérence et la présence de particules étrangères. La mesure dimensionnelle confirme que chaque CCM équipé d’un sous-joint répond aux spécifications avant de passer à l’assemblage final.

Au cours de la phase d’assemblage final, les CCM pré-équipés de joints sont combinés à des couches de diffusion de gaz afin de former l’ensemble membrane-électrode complet. Ce stratifié multicouche exige une précision exceptionnelle : chaque couche doit être positionnée et alignée avec exactitude pour garantir une distribution uniforme du gaz et un contact électrique sur l’ensemble de la zone active. BST relève ce défi grâce à ses systèmes de guidage de bande en réseau, dotés de fonctions maître/esclave et de correction du décalage, qui permettent un alignement précis des matériaux transparents, translucides et opaques en un seul processus. BST SLITTINGControl^® garantit un refendage précis aux dimensions finales, tandis que les systèmes iPQ-Surface ENERGY et CELLInspection vérifient la qualité de surface et détectent les défauts sur l’ensemble des couches. Résultat : des MEA prêts à être intégrés dans la pile, accompagnés de données de qualité documentées pour chaque unité produite.