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Neues Schichtkonzept für Bipolarplatten aus PEM-Brennstoffzellen durch thermochemisch behandelten, verchromten Stahl
Die kostengünstige und serientaugliche Fertigung von metallischen Bipolarplatten für PEM-Brennstoffzellen steht im Fokus der Entwicklungen im Bereich der Elektromobilität. Die Technische Universität Chemnitz (Professur Werkstoff- und Oberflächentechnik) hat in Kooperation mit der Leibniz Universität Hannover (Institut für Werkstoffkunde) zur Beschichtung von preiswertem Stahl eine Prozesskombination aus einer galvanischen Chrombeschichtung auf Basis von Chrom(III)verbindungen und einer Durchlauf-Nitrier-Behandlung entwickelt. Das neue Verfahren erlaubt die Abscheidung von dicken Chromschichten (bis 40 μm), die allerdings bei mechanischer Belastung spröde reagieren. Durch die thermochemische Behandlung lässt sich das spröde Verhalten verhindern. Die Prüfung der so hergestellten Bipolarplatten in einem Testzellenbetrieb belegt die Eignung des Schichtsystems.
WOMag 1-2/2018 Müller, Markus; Scharf, Ingolf; Holländer, Ulrich; Lampke, Thomas; Maier, Jürgen
A New Layer Concept for Bipolar Electrodes in PEM Fuel Cells Using a Thermochemical Treatment of Chromium-Plated Steel
A cost-effective manufacturing process and one lending itself to mass production of metallic bipolar electrodes for PEM fuel cells is a critical issue in the development of electric vehicles. The Technical University of Chemnitz (Department of Materials and Surface Technology) in collaboration with the Institute for Materials Technology at Leibniz University in Hanover have developed a process for cost-effective coating of steel based on chromium electrodeposition from a trivalent electrolyte in combination with a continuous nitriding process. The new process allows the deposition of thick chromium deposits (up to 40 μm) which, however behave in brittle manner in response to mechanical loading. Using thermochemical treatment, this brittle behaviour is minimised. Testing of bipolar electrodes prepared in this way in a test cell endorses the suitability of this layer system.
