Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Volltext zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-203816
Siegel, Frank
Baumann, Reinhard R. (Prof. Dr. rer. nat.) ; von Unwerth, Thomas (Prof. Dr.-Ing.) (Gutachter)
Tiefdruckverfahren zur Herstellung von Katalysatorschichten für (PEM) Brennstoffzellen
Gravure Printing as Manufacturing Technology for Catalyst Layers of (PEM) Fuel Cells
Kurzfassung in deutsch
Diese Dissertation befasst sich mit der industrienahen Herstellung von Katalysatorschichten für Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen mit Hilfe des Tiefdrucks als Fertigungsverfahren. Um die Anforderungen an die Katalysatorschicht hinsichtlich der Schichtdicke zu erreichen, wird ein Linienraster für den Tiefdruck entwickelt. Das patentierte und verifizierte Designkonzept des Linienrasters ermöglicht es, trotz Tinten mit geringem Feststoffgehalt hohe Trockenschichtdicken zu erzeugen. Aufgrund des verwendeten Tiefdruckrasters sind Optimierungsschritte an der Fertigungsanlage notwendig, um eine hohe Schichtqualität zu erreichen. Schließlich werden kontinuierlich und industrienah Katalysatorschichten gefertigt, die als Membran-Elektroden-Einheit in einer Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle erfolgreich eingesetzt werden.
Kurzfassung in englisch
This work presents an industrial close manufacturing process of active electrodes for Polymer Electrolyte Fuel Cells utilizing an adapted gravure printing process. To meet the requirements of the electrodes regarding the layer thickness (weight) and quality a novel line screen with maximized dipping volume for gravure printing was developed and investigated. A design rule for this kind of screens was realized and verified by a successful manufacturing of electrodes with different dried layer thicknesses. Due to the rough structure and the high dipping volumes of these line screens an adaption and optimization of the machinery and the whole process was necessary to achieve high quality electrodes. Finally, it is shown that it is possible to manufacture continuiously in an industrial close roll-to-roll process platinum loaded electrodes, working successful as cathode in a Membran-Electrode-Assembly.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Forschung Prof. Baumann | |
| Fakultät: | Fakultät für Maschinenbau | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Baumann, Reinhard R. (Prof. Dr. rer. nat.) ; von Unwerth, Thomas (Prof. Dr.-Ing.) | |
| URL/URN: | http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-203816 | |
| SWD-Schlagwörter: | Tiefdruck , Brennstoffzelle , Fertigungstechnik | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Tiefdruck , Linienraster , additive Fertigungsverfahren , Katalysatorschicht , Decalverfahren , Catalyst-Coated-Membrane , CCM , Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle , PEMFC , Membran-Elektroden-Einheit , MEA | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | Gravure Printing , Line Screen , Additive Manufacturing , Roll-to-Roll , Decal Process , Catalyst Layer , Catalyst-Loaded-Membran , CCM , Proton-Exchange-Membran Fuel Cell , PEMFC , Membran-Electrode-Assembly , MEA | |
| DDC-Sachgruppe: | Ingenieurwissenschaften | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 23.11.2015 |
