Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erster kostengünstiger Prozess für die Massenproduktion von Mikrobrennstoffzellen entwickelt

16.07.2007
"Ich ruf' Dich zurück - mein Akku ist gleich leer." Egal ob Handy, Laptop oder Kamera: sämtliche mobilen Geräte kämpfen angesichts komplexer Funktionalitäten mit den Grenzen ihrer Energieversorgung.

Wurde die Brennstoffzelle hierbei als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts gepriesen, fehlten bislang schlüssige, miniaturisierte Lösungen, die sich in Masse produzieren lassen.

Unter der Koordination des Fraunhofer IZM gelang es nun einem Industriekonsortium, eine durchgängige Produktionskette für PEM-Mikrobrennstoffzellen zu demonstrieren, die eine kostengünstige Herstellung im Sekundentakt ermöglicht. In dem Ende Juni erfolgreich abgeschlossenen vom BMBF geförderten Projekt wurde eine Mikrobrennstoffzelle mit selbst regelnden Wasserstofferzeugern kombiniert, wodurch das Komplettsystem nur wenige Kubikzentimeter misst und eine Energiedichte erzielt, die zur Zeit 40 % über der von Alkali-Mangan-Batterien liegt.

In der Massenfertigung ergeben sich dabei für eine Brennstoffzelle mit etwa 2 cm² aktiver Fläche Kosten von ca. 4,50 € pro Stück.

"Neben dem Kostenfaktor und der höheren Ausbeute ist das System außerdem extrem dünn und mechanisch stabil, um in beliebigen Geräten und Mikrosystemen Platz zu finden", so Dr.-Ing. Robert Hahn. Erreicht wurde dies durch ein planares Design mehrerer in Serie verschalteter Einzelzellen, für die eine einheitliche Ionenleiter-Membran verwendet wird.

Aufgrund der überaus feinen Strukturierung der Stromableiter konnte außerdem auf die sonst üblichen Gasdiffusionsschichten verzichtet werden, welche gewöhnlich die Medien gleichmäßig an die Folie führen.

Die komplette Fertigungstechnik der Mikrobrennstoffzelle basiert auf hochproduktiven Rolle-zu-Rolle-Techniken. Während der Anoden-Stromableiter als Endlosband existiert, werden die Membran-Elektrode-Einheit und der Kathoden-Stromableiter vereinzelt in einem Carriertape zugeführt. Mit Klebstoffen, die eine Aushärtung in 10 Sekunden ermöglichen, wird ein Durchsatz von 1000 bis 2000 Mikrobrennstoffzellen pro Stunde erreicht.

Hiermit wird erstmals eine geschlossene und durchgängige Produktionskette für Mikrobrennstoffzellen realisiert, die eine automatisierte Fertigung in Serie ermöglicht.

Die Forscher des IZM, denen bereits während des Projekts der f-cell-award in Bronze verliehen wurde, und ihre Partner haben sich nun weitere Herausforderungen gesucht: neben der Reduzierung des teuren Edelmetalleinsatzes auf den Stromableitern und einer verbesserten Steuerelektronik sollen noch größere Bauformen der Wasserstoffentwicklungszellen realisiert werden, welche neben der Energie- auch die Leistungsdichte erhöhen. Einer Markteinführung steht dann nichts mehr im Weg.

Georg Weigelt | idw
Weitere Informationen:
http://www.pb.izm.fhg.de/hdi/015_groups/group4/index.html

Weitere Berichte zu: Brennstoffzelle Massenproduktion Mikrobrennstoffzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen
12.12.2017 | Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES

nachricht Meilenstein in der Kreissägetechnologie
11.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mit Quantenmechanik zu neuen Solarzellen: Forschungspreis für Bayreuther Physikerin

12.12.2017 | Förderungen Preise

Stottern: Stoppsignale im Gehirn verhindern flüssiges Sprechen

12.12.2017 | Biowissenschaften Chemie

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik