Les solutions d'étanchéité de Parker Prädifa améliorent l'efficacité et la sécurité des électrolyseurs et des piles à combustible
Une grande variété de conceptions et de matériaux d'étanchéité pour les composants essentiels à la production et à l'utilisation durables et efficaces de l'hydrogène.
www.parker.com
La Division Prädifa Technology de Parker Hannifin a développé une large gamme de solutions d'étanchéité adaptées aux exigences particulières des électrolyseurs et des piles à combustible, en particulier pour les plaques bipolaires utilisées pour empiler les piles. La gamme s'étend des joints de cadre en caoutchouc aux joints composites injectés, en passant par les joints PTFE, disponibles y compris dans des dimensions XXL.
Une importance cruciale pour l'efficacité et la sécurité
Les électrolyseurs et les piles à combustible jouent un rôle clé dans la production et l'utilisation durables de l'hydrogène. Il s'agit de systèmes étroitement liés sur le plan technologique. Leurs compositions et leurs principes de fonctionnement sont à peu près similaires, bien que le principe de fonctionnement d'une pile à combustible soit l'inverse de celui d'un électrolyseur. Les électrolyseurs et les piles à combustible peuvent différer en termes de taille, de composants chimiques des cellules et de paramètres de fonctionnement, et composer avec des exigences en partie différentes, selon leur technologie. Quelle que soit la conception technique spécifique, la pile responsable de la réaction chimique est toujours au cœur du système. Elle se compose de divers éléments, notamment le cœur électrochimique de la pile à combustible ou de l'électrolyseur : l'assemblage membrane-électrode (MEA).
À leur tour, les plaques bipolaires sont un élément central de la pile. Ils servent d'éléments de connexion entre les différentes cellules et permettent le transport de gaz et de liquides entre les électrodes. En plus de la distribution du gaz et du refroidissement de la pile, ils sont responsables de l'étanchéité de cette dernière contre l'extérieur. L'étanchéité des plaques bipolaires constitue l'un des plus grands défis de la conception des systèmes de piles à combustible ou d'électrolyseurs. Une étanchéité inadéquate peut entraîner des fuites de gaz ou une perte d'électrolyte, ce qui peut altérer les performances du système ou entraîner des problèmes de sécurité. Les joints utilisés jouent un rôle capital pour l'efficacité et la sécurité de l'ensemble du système. La qualité de l'étanchéité avec l'extérieur et la séparation efficace des gaz de traitement à l'intérieur du système sont essentielles pour les performances optimales des piles à combustible et des électrolyseurs.
Solutions d'étanchéité pour plaques bipolaires
Les conditions de fonctionnement dans les piles à combustible ou les électrolyseurs posent des défis majeurs en matière d'étanchéité. Selon le principe de fonctionnement du système, il doit être capable de résister à de fortes pressions, à des températures élevées et/ou à des fluides corrosifs, tout en garantissant que les réactifs, les produits et les électrolytes ne peuvent s'échapper de manière incontrôlée. Il s'agit d'une condition préalable pour garantir le strict respect des exigences en matière de durée de vie et de sécurité des systèmes de piles à combustible ou d'électrolyseurs.
Outre l'utilisation de matériaux adaptés, cela nécessite de concevoir des joints simples, fiables et faciles à installer, permettant une production de masse de qualité et rentable. À cette fin, Parker Prädifa a développé une gamme complète de solutions d'étanchéité dans un large éventail de tailles et de formes. La gamme s'étend des joints de cadre en élastomère aux solutions composites avec des joints connectés aux cadres porteurs ou directement à la plaque bipolaire, ou à d'autres composants de la pile (par exemple, les cadres de montage, structures de distribution du gaz ou membranes). Pour les applications dans des conditions difficiles et les exigences de durée de vie particulièrement élevées, des solutions d'étanchéité PTFE sont également disponibles.
Voici une brève présentation des utilisations et des propriétés bénéfiques des différentes solutions :
1. Les joints de cadre en caoutchouc
constituent une solution économique. Ils peuvent être produits de manière classique dans un moule ou en utilisant une technologie d'extrusion en continu dans pratiquement toutes les tailles et formes souhaitées. Ils conviennent pour des températures allant jusqu'à 250 °C. Bonne déformation rémanente après compression. Ils conviennent aux piles à combustible (p. ex., PAFC, AFC, PEM) et aux électrolyseurs (p. ex., AE, PEME).
2. Les joints composites injectés
peuvent être appliqués directement sur une plaque bipolaire ou sur un cadre porteur en métal ou en plastique. Cela réduit considérablement les erreurs, les délais et les coûts de montage, et simplifie le processus d'installation. Les gorges d'étanchéité peuvent être supprimées dans certains cas. Les joints sont disponibles dans de grandes dimensions pour les applications d'électrolyseur (fabrication par segments).
3. Les joints PTFE
sont particulièrement bien adaptés aux applications nécessitant une résistance chimique élevée, comme celles des piles à combustible et des électrolyseurs fixes fonctionnant avec des produits chimiques corrosifs. Ils se caractérisent par une résistance élevée aux fluides, une longue durée de vie, de bonnes propriétés d'isolation électrique et une stabilité dimensionnelle élevée sous charge. Ces types de joints PTFE sont disponibles dans des matériaux spéciaux avec un comportement de perméation amélioré ainsi que dans des dimensions XXL allant jusqu'à 4,5 mètres.
Pour en savoir plus sur nos solutions d'étanchéité pour plaques bipolaires.
www.parker.com
