Untersuchung und Optimierung der Einsatzfähigkeit von Kohlenstoff-Compound-Bipolarplatten ohne Strömungsfeld in der Proton-Austausch-Membran-Wasserelektrolyse

Für die Kopplung von erneuerbaren Energien mit der Erzeugung von grünem Wasserstoff spielt die Proton Austausch Membran Wasserelektrolyse eine entscheidende Rolle. Um die Einsatzfähigkeit einer FlowField freien Kohlenstoff Compound Bipolarplatte in einer PEM-Elektrolysezelle bewerten zu können, wird eine umfassende Untersuchung des Einflusses der Betriebsparameter auf die Korrosion sowie eine fluiddynamische Analyse der angrenzenden porösen Verteilstruktur durchgeführt. In den ex situ Korrosionstests korrelieren die Korrosionsstromdichten mit dem Massenverlust der Bipolarplatten, der während der Messung stattfindet. In den in situ beschleunigten Stresstests konnte ein stabiler Betrieb über die gesamte Laufzeit von 567 h mit den neuartigen Bipolarplatten erreicht werden. In der numerischen Simulation wird festgestellt, dass es an der Kohlenstoff-Compound Bipolarplatte durch einen optimierten mehrschichtigen porösen Transportschicht Aufbau nicht zu thermischen Hotspots kommt.