Sistemas de garantia da qualidade para o hidrogénio

A aplicação da camada de catalisador é uma das etapas mais críticas na fabricação de células de combustível. Que se utilizem métodos de revestimento com matriz de fenda, gravura ou transferência por decalque, o desafio mantém-se o mesmo: conseguir uma distribuição uniforme do catalisador com uma definição precisa das bordas e minimizar a utilização de metais caros do grupo da platina. Irregularidades no revestimento, tais como poros, variações de espessura ou defeitos nas bordas, afetam diretamente a eficiência e a vida útil das células de combustível. O BST COATINGControl^® permite a monitorização em tempo real da posição e da qualidade do revestimento, detectando desvios antes que estes se propaguem a jusante. Os nossos sistemas de orientação de banda garantem um transporte estável do substrato, mesmo a velocidades elevadas da linha de produção, enquanto o controlo do enrolador mantém uma tensão consistente nos materiais sensíveis das membranas. O iPQ-Surface ENERGY acrescenta uma camada de deteção de defeitos a 100%, identificando partículas, riscos e anomalias no revestimento que poderiam comprometer a célula acabada.

A membrana revestida com catalisador é o coração eletroquímico de todas as células de combustível PEM. Durante a produção da CCM, as camadas do ânodo e do cátodo têm de ser alinhadas com precisão nos lados opostos de uma membrana polimérica ultrafina. Qualquer desalinhamento entre as camadas reduz a área ativa e prejudica o desempenho da célula. Os processos de prensagem a quente e de laminação acrescentam ainda mais complexidade: a temperatura e a pressão têm de ser cuidadosamente controladas para garantir uma ligação adequada sem danificar a delicada estrutura da membrana. Os sistemas de orientação de banda e de controle de bobinadoras da BST proporcionam a precisão de posicionamento necessária para um alinhamento confiável entre camadas. A medição dimensional verifica a precisão geométrica em tempo real, enquanto o iPQ-Surface ENERGY monitoriza ambos os lados para detectar defeitos superficiais e contaminação, o que é fundamental para manter a integridade da membrana.

A subjunta define e protege a área ativa do CCM, ao mesmo tempo que cria as superfícies de vedação necessárias para a montagem da pilha. O posicionamento preciso é essencial: folgas ou sobreposições entre a subjunta e a área ativa podem causar fugas de gás, degradação da membrana ou redução do desempenho da célula. A produção moderna de células de combustível utiliza processos «roll-to-roll» para a aplicação da subjunta, o que exige um controle rigoroso do posicionamento do material e da precisão da laminação. O sistema de orientação de banda da BST garante o posicionamento exato do material, enquanto o controle do enrolador evita variações de tensão que possam esticar ou distorcer o substrato. O CELLInspection e o iPQ-Surface ENERGY proporcionam uma verificação abrangente da qualidade, verificando a precisão do posicionamento, defeitos de adesão e partículas estranhas. A medição dimensional confirma que cada CCM com subjunta cumpre as especificações antes de passar para a montagem final.

Na fase final de montagem, os CCMs com subjuntas são combinados com camadas de difusão de gás para criar o conjunto completo de membrana-elétrodo. Este laminado multicamadas requer uma precisão excecional: cada camada deve ser posicionada e alinhada com precisão para garantir uma distribuição uniforme do gás e o contacto elétrico em toda a área ativa. A BST responde a este desafio através de sistemas de orientação de banda em rede da BST, com funções mestre/escravo e de correção de desvio, que permitem o alinhamento preciso de materiais transparentes, translúcidos e opacos num único processo. O BST SLITTINGControl^® garante um corte preciso às dimensões finais, enquanto o iPQSurface ENERGY e o CELLInspection verificam a qualidade da superfície e detectam defeitos em todas as camadas. O resultado: MEAs prontos para integração em pilhas, com dados de qualidade documentados para cada unidade produzida.