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Wednesday, June 20, 2007, Brüssel 10:20 AM Fügen von Brennstoffzellen Joining techniques in fuel cells |
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Erfahrungsbericht zu F&E-Tätigkeiten auf dem Gebiet Reactive-Air-Brazing (Reaktionslöten an Luft) für mobile Anwendungen der SOFC |
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Thomas Koppitz* / Forschungszentrum Jülich GmbH
ZEA-1, D Dirk Federmann / Forschungszentrum Jülich / ZAT, D Stefan Reichle/ BMW Group / Abt. TA-162, D Uwe Reisgen/ Forschungszentrum Jülich / ZAT, D Hans-Rainer Zerfass/ Forschungszentrum Jülich / ZAT, D Josef Remmel/ Forschungszentrum Jülich / ZAT, D |
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Die Hochtemperaturbrennstoffzelle (Solid Oxide Fuel Cell = SOFC) gilt als eine zukunftsträchtige und effektive Technologie für eine dezentrale, stationäre Produktion von Strom und Wärme. Da aber auch in Kraftfahrzeugen der Bedarf an elektrischer Energie permanent ansteigt, bestehen starke Bestrebungen, ein SOFC-System zu entwickeln, das zusätzlich harte Anforderungen eines mobilen Einsatzes (z.B. in einem PKW) erfüllen kann. Hierbei sind vorallem eine hohe Systemintegration (geringe Abmessungen, geringes Gewicht) und eine Schnellaufheiz- und Zyklierfähigkeit von Bedeutung. Dafür wurden neue Stackkonzepte und leichtgewichtige, dünnwandige ?komponenten entwickelt. Als ein aussichtsreiches Fügeverfahren wird eine spezielle Löttechnik, das Reactive Air Brazing (RAB) untersucht. Für das Löten der Grundmaterialien ferritischer Cr-Stahl (Crofer22APU) und 8YSZ-Elektrolyt resp. eine keramische Al2O3/MgO-Isolationsschicht wird hoch silberhaltiges Lot eingesetzt. Dieses enthält Additive, die in der Absicht zugegeben wurden, Benetzungsfähigkeit zu erzeugen, Erstarrungsmorphologie zu verbessern und Nahtporosität zu unterdrücken. Der Beitrag stellt die aktuellen Ergebnisse der Untersuchungen auf diesem Gebiet dar. |