PRODUKTION VON BRENNSTOFFZELLEN- SYSTEMEN

PRODUKTION VON BRENNSTOFFZELLEN-SYSTEMEN

Gerd Krieger

Geschäftsführer der ArbeitsgemeinschaftBrennstoffzellen

[email protected]

VDMA

Der Verband Deutscher Maschinen- undAnlagebau (VDMA) vertritt über 3200Unternehmen des mittelständisch ge-prägten Maschinen- und Anlagenbaus. DieArbeitsgemeinschaft Brennstoffzellenunterstützt über 50 führende Herstellerund Zulieferer von Brennstoffzellen beimAusbau des Industrienetzwerks sowie beider politischen Interessenvertretung.Hierzu werden in Projektgruppentechnische Lösungen zur Optimierung undKostenreduktion von Brennstoffzell-systemen und -komponenten sowie zumAufbau der Serienfertigung erarbeitet.

Das PEM der RWTH Aachen beschäftigtsich mit der Produktionstechnik derBrennstoffzelle. Das Tätigkeitsfeld erstrecktsich innerhalb des Maschinenbausektorsvon der kosteneffizienten Produktion derKomponenten des wasserstoffbetriebenenAntriebsstranges über innovative Mo-bilitätslösungen bis hin zur gesamthaftenEmissionsreduktion. Durch nationale undinternationale Projekte in Unternehmenverschiedener Wertschöpfungsstufen sowieBeteiligungen in unterschiedlichenForschungsprojekten bietet das PEMweitreichende Expertise.

Autoren

VDMA Arbeitsgemeinschaft Brennstoffzellen

PEM der RWTH Aachen

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Aachen, April 2020PEM der RWTH Aachen und VDMA Eigendruck,

1. AuflageISBN: 978-3-947920-13-6

PEMChair of Production Engineering of E-Mobility ComponentsBohr 1252072 Aachen

www.pem.rwth-aachen.de

VDMA VDMA BrennstoffzellenFriedrichstraße 95

10117 Berlin

bz.vdma.org

Philipp Reims, M. Sc.

Fuel Cell

[email protected]

Peter Ayvaz, M. Sc. M. Sc.

Oberingenieur

[email protected]

Christoph Schön, M. Sc.

Gruppenleiter Fuel Cell

[email protected]

Prof. Dr.-Ing. Achim Kampker

Institutsleiter

[email protected]

Übersichteiner PEM-Brennstoffzelle

Brennstoffzellensystem

Brennstoffzellenstack

Range-ExtenderBrennstoffzellendominant

Wasserstoff-speicher

PEMFC

Stromverteilung

BatterieKonverter

Konverter

Hauptmotor

BeschleunigungRekuperation

Wasserstoff-speicher

PEMFC

Konverter

Batterie

Hauptmotor

Konverter

In der automobilen Anwendung existieren basierend auf der PEM-Brennstoffzellezwei unterschiedliche Antriebsstrategien. Handelt es sich im Fahrzeug um einendurch die Brennstoffzelle dominierten Antrieb, wird der Fahrleistungsbedarfprimär durch die Brennstoffzelle gedeckt. Zur Bedienung kurzfristigerLeistungsspitzen ist eine zusätzliche Lithium-Ionen-Batterie verbaut. Alternativkann die Brennstoffzelle als sog. Range-Extender verwendet werden. Hierbeifungiert die Brennstoffzelle als „Onboard-Ladesystem“ für die Lithium-Ionen-Batterie des Fahrzeugs, welche den Hauptenergieträger darstellt.

Brennstoffzellenkomponenten

StackfertigungKomponentenfertigung Systemfertigung

Fahrzeuganwendungen

In dieser Broschüre wird der Produktionsprozess einesPolymerelektrolytmembran-Brennstoffzellensystems (PEM) schematisch anhandder einzelnen Produktionsschritte zur Stack- und Systemherstellung inklusiveAssemblierung dargestellt.Die einzelnen PEM-Brennstoffzellen werden in einem Brennstoffzellenstack inSerie verschaltet. Der Stack sowie weitere elektrische, mechanische undthermische Komponenten werden zu einem Brennstoffzellensystem assembliert.Je nach Systemdesign variiert die Anzahl und Dimensionierung verschalteterBrennstoffzellen innerhalb eines Stacks und damit die zugehörige Ausgestaltungder Leistungsdaten der Peripheriekomponenten. Durch die Vielzahlunterschiedlicher Produkt- und Prozessvarianten sind übergreifende Angaben zuden Prozessparametern nur bedingt möglich und können ggf. in gemeinsamerDiskussion mit dem Lehrstuhl PEM oder dem VDMA näher spezifiziert werden.

der PEM-Brennstoffzelle

Wasserstoff-rezirkulation

Fahrzeugarchitektureines PEM-Brennstoffzellensystems

Die Architektur des Antriebsstrangs eines Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) bestehtaus den Hauptkomponenten Brennstoffzellensystem, Wasserstofftanks, Lithium-Ionen-Batterie, Elektromotor und Leistungselektronik. Während Batterie,Elektromotor und Leistungselektronik ebenfalls Bestandteil einesbatteriebetriebenen Fahrzeugs sind, stellen Brennstoffzellensystem undWasserstofftank die Alleinstellungsmerkmale eines FCEV dar. Während derWasserstofftank meist aus kohlenstofffaserumwickeltem Kunststoff besteht, setztsich das Brennstoffzellensystem aus Luft-, Wasserstoff- und Kühlkreislaufzusammen: Im Luftkreislauf wird Umgebungsluft zunächst verdichtet undanschließend befeuchtet, bevor sie der Kathodenseite der Brennstoffzellezugeführt wird. Die Zuführung des Wasserstoffes auf Anodenseite erfolgt imRahmen des Wasserstoffkreislaufs durch ein Wasserstoffgebläse, welches mittelsZuführung von Frischwasserstoff die Leistungsregelung des Gesamtsystemsübernimmt. Der Kühlkreislauf sorgt für die Abführung der Reaktionswärme undstellt darüber hinaus die Kaltstartfähigkeit bei Temperaturen unterhalb desGefrierpunktes sicher.

Lithium-Ionen Batterie

WasserstofftanksElektromotoren


Verdichter

Kühl-system

Leistungselektronik

Systemarchitektur

M

M

Luftfilterung und-komprimierung

Luftbefeuchtung Leistungs-elektronik

Wasserstoff-Rezirkulation Wasserstoff-Druckspeicherung

Kühl-kreislauf

Elek

tro

lyt

Ano

de

Kath

od

e

Turbine M Motor Ventil/Drossel Pumpe

H2-Tank Luftfilter Befeuchter Wasserabscheider

Druckventil

Rückschlag-ventil

Die Systemarchitektur eines Brennstoffzellensystems mitsamt funktionalenPeripheriekomponenten ist wie folgt aufgebaut:

Balance-of-Plant Komponenteneines PEM-Brennstoffzellensystems

Anodenmodul:● Geschlossener Wasserstoffkreis-

lauf mitsamt Druck-Temperatur-Regelung

● Anodenmodul als Dosiereinheitzur Versorgung der Anode undWasserstoffrezirkulation

● Gewährleistung des Betriebs-drucks und der Wasserstoff-reinheit

Die Komponenten eines Brennstoffzellensystems werden ganzheitlich als Balance-of-Plant (BoP) bezeichnet. Die einzelnen Komponenten können in die dreiübergeordneten Subsysteme Anoden- und Kathodenmodul sowie Kühlsystemgegliedert werden. Sie stellen die Funktionalität der bereits benanntenMedienkreisläufe sicher und sind exemplarisch abgebildet. DieWasserstoffspeicherung ist nachfolgend nicht abgebildet.

Kühlmittelpumpe

Verdichter

Luftbefeuchter

Steuergerät

AnodenmodulDruckregler

Filter

Druckregler

LuftfilterKathodenmodul

Kühlsystem

Wasserstoff

Kühlmittel

Luft

Rahmen

Kathodenmodul:● Versorgung und Aufbereitung des Reaktanden Sauerstoff mittels Komponenten

Luftfilter, elektrisch betriebenem Verdichter und Luftbefeuchter● Ölfreier Turbolader als Luftverdichter, angetrieben durch Reaktionsabluft, zur

Effizienzsteigerung● Luftbefeuchter aus bündel- oder stapelförmigen Trennmembranen

Kühlsystem:● Temperierung der Brennstoffzelle

durch deionisiertes Kühlmittel● Bestehend aus Kühlmittelpumpe,

Kühlmittelfilter und Druckregler● Kühlleistungsbedarf des Stacks

bis zu 50% der Stacknennleistung

MEA

Produktionsprozesseines PEM-Brennstoffzellensystems

● Aufgrund des Manufaktur-Charakters in der Brennstoffzellenfertigung existiertaktuell keine allgemeingültige Prozesskette für die Serienfertigung von PEM-Brennstoffzellensystemen

● Die Fertigung eines PEM-Brennstoffzellensystems kann in die dreiübergeordneten Schritte Komponentenfertigung, Stackfertigung undSystemfertigung gegliedert werden

● Im Rahmen dieser Broschüre werden die Prozessschritte vorgestellt, die denaktuellen Stand der Technik in der Fertigung von PEM-Brennstoffzellenstacksund -systemen ausmachen

● Die Fertigung der einzelnen Brennstoffzellenkomponenten wird im Rahmender zweiten Broschüre „Produktion von Brennstoffzellenkomponenten“ nähererläutert

Stac

kStapeln & Vormontieren

Kom-primieren

VerspannenDichtheit prüfen

FinalisierenEinfahren &

Prüfen

Stackfertigung:

Systemfertigung:

Syst

emBalance-of-Plant montieren Elektrische Integration End of Line-Testing

Komponentenfertigung*:

CC

MMischen

DecalBeschichten

DecalTrocknen

HeißpressenDecal

entfernen

BP

P

Formen Vereinzeln BeschichtenDichtung

aufbringenFügen

Dichtheit prüfen

Prozessschritt Zwischenprodukt Endprodukt

Verbinden &Vereinzeln

GD

LKohlefaser herstellen

Impräg-nieren

Wärme-behandeln

MPL aufbringen

Sintern

*Bestandteil der Broschüre „Produktion von Brennstoffzellenkomponenten“

ÜbersichtPEM-Brennstoffzellenstack und -system

Brennstoffzellensystem

● Der Brennstoffzellenstack und dieBalance-of-Plant (BoP) Komponentenbilden das Brennstoffzellensystem

● Die BoP-Komponenten, bestehend ausAnoden- und Kathodenmodul sowieKühlsystem, bilden mitsamt desSteuergerätes und der Stromleiter dasBrennstoffzellensystem


● Der Brennstoffzellenstack besteht auseiner beliebigen Anzahl einzelner, inSerie verschalteter Brennstoffzellen undermöglicht somit skalierbare Leistungs-bereiche

● Ein funktionsfähiger Stack bestehtneben der Einzelzellen aus Endplatten,Stromkollektoren, Verteilerplatte undÜberwachungseinheit

● In der Praxis existieren mehrereMöglichkeiten, Brennstoffzellenstacks zuverspannen. Beispielsweise werdenSpannbänder (siehe oben) oderZugstäbe (siehe unten) verwendet

● Zu Beginn der Fertigung des Brennstoffzellenstacks werden die untereEndplatte und der untere Stromkollektor zunächst vormontiert

● Das optionale Scannen von Produktlabels der MEA (engl. „Membrane-Electrode-Assembly“) und der BPP (engl. „Bipolarplate“) im Wareneingangerleichtert eine spätere Bauteilrückverfolgbarkeit des Endproduktes

● MEA (hier: 5-Lagen MEA), BPP und Dichtungen werden in einer festgelegtenReihenfolge aufeinander gestapelt: (1) BPP, (2) Dichtung, (3) MEA, (4)Dichtung, (5) BPP

● Abschließend werden der obere Stromkollektor und die obere Endplattemitsamt Medienzugängen hinzugefügt

● Die exakte Ausrichtung der einzelnen Komponenten des Stapels kann durchFührungselemente gewährleistet werden

Stapeln und Vormontieren

Stackfertigung

Endplatte

Strom-kollektor

Stromkollektor

Endplatte

Greifwerkzeug

Bestückungs-roboter

1000427BH934ZX8

SpezifischerBarcode

Komponentenfertigung Systemfertigung

Stackfertigung

• Stackhöhe 1 – 2 mm pro Zelle (je nach Leistungsklasse)

• Relative Positionierung der Zellen zueinander

• Zerstörungsfreiheit

• Toleranzgenauigkeit der Komponentendicken: < 10 µm

• Reinraum Umgebungsklasse: ISO 8

Prozessparameter & -anforderungen

Qualitätseinflüsse Qualitätsmerkmale

Technologiealternativen

• Pick-and-place Handlingsroboter für den Stapelprozess

• Vollautomatisches Stapeln durch Bahn- oder Zuführsysteme

• Halbautomatisches Stapeln durch Karussellvorrichtungen

• Manuelles Stapeln

• Anzahl Brennstoffzellen: ca. 2 – 10 Zellen pro kW

• Stapelgeschwindigkeit: < 2,3 Sekunden pro Komponente

• Positionsgenaues Komponentenhandling von ca. 0,1 mm / 100 µm

● Die Komprimierung erfolgt innerhalb einer Pressvorrichtung, beispielsweisedurch eine Hydraulikpresse

● Durch Verpressen der einzelnen Komponenten werden die Brennstoffzellen-dichtungen gestaucht und der Stack somit abgedichtet

● Die Kontaktwiderstände zwischen den Komponenten werden durch dieKompression gesenkt

● Eine Regelung der Presskraft und des Pressweges gewährleistet eine aus-reichende Kompression und vermeidet die Schädigung der Bauteile durchÜberbelastung

● Eine gleichmäßige Verpressung hat einen erheblichen Einfluss auf die spätereLeistungsdichte sowie die Lebensdauer des Stacks

Komprimieren

Ergebnis

KomprimierterBrennstoffzellenstapel

Stempel

F

N

s

Weg-Kraftregelung

Hydraulikpresse


Stackfertigung


• Presskraft- und –weggenauigkeit:max. +/- 2 %

• Reinraum Umgebungsklasse: ISO 8

• Verfahrgeschwindigkeit

• Positioniergenauigkeit


• Stackhöhe: 1 – 2 mm pro Zelle (je nach Leistungsklasse)

• Dichtheit

• Zerstörungsfreiheit

• Gleichmäßige Druckverteilung


• Spindelpresse

• Hydraulische Presse

• Pneumatische Presse

• Servohydraulische Presse

• Presskraft: max. 160 kN

• Gleichmäßiger Anpressdruck

• Pressweg (Produktabhängig)

• Prozesszeit: < 150 Sekunden pro Stack

SpannbänderSpannband Befestigungs-

schelle

- Gefahr der Überbelastung der Bänder an den Kanten

- Weniger Gewicht & Bauraum- Gleichmäßigere Kraftverteilung

Press-kraft

Zugstäbe

- Ungleichmäßigere Kraftver-teilung

- Mehr Gewicht & Bauraum

- Einfache Komponenten & Prozessführung

ZugstäbeMuttern

Presskraft

● Die dauerhafte Kompression des Stacks wird durch geeignete Spannmittel,meist Spannbänder oder Zugstäbe, garantiert

● Die Spannmittel werden noch unter aufgebrachter Kraft in der Pressvorrichtungbefestigt

● Die Spannbänder, meist metallisch oder kohlefaserverstärkt, werden um denStack gelegt und zur Überlappung gebracht

● Die Bänder-Enden werden mittels Schellen miteinander verklemmt, teils auchstoffschlüssig (z.B. durch Schweißen) oder formschlüssig (z.B. durch Crimpen)verbunden

● Zugstäbe werden alternativ durch die an den Endplatten vorgesehenenÖffnungen geführt und mittels Schraubmuttern gegen die Endplatten verspannt

Verspannen


Stackfertigung




• Zerstörungsfreiheit der Spannbänder

• Bruchstellen oder Risse innerhalb der Brennstoffzelle oder an den Endplatten

• Kontinuierlicher Anpressdruck

• Anpressdruck: ca. 0,5 - 1 MPa

• Anzugsmoment: ca. 11 Nm (Einzelzellen)

• Verdrehen der Vorrichtung bis zu 180° in Querschnittsfläche

• Zugstäbe

• Klemmplatten

• Klemmbänder

• Ummantelung

• Verschraubungsreihenfolge

• Anzugsmoment

• Ungleichmäßige Verspannung durch Verformung der Endplatte

● Um die Dichtheit des verspannten Stacks zu kontrollieren, werden eineDruckabfall- und/oder eine Durchflussprüfung durchgeführt

● Eine Messstation samt Prüfgaszufuhr wird mit den Medieneingängen desStacks verbunden

● Beim Druckabfalltest werden die Ausgänge des Stacks verschlossen und derDruckabfall über die Zeit nach der Füllung durch Prüfgas gemessen

● Beim Durchflusstest werden die Ausgänge des Stacks geöffnet und derPrüfgasdurchfluss gemessen

● Es kann die Gesamtdichtheit des Stacks, aber auch die der einzelnenKreisläufe ermittelt werden

Dichtheit prüfen

Mess-station

Prüfgas-zufuhr

Austretendes Prüfgas

Ventile

Durchflusstest

Q

t

i.O.n.i.O.

Flow

bar

Druckabfalltest

p

t

i.O.n.i.O.


Stackfertigung



• Leckrate

• Definition erlaubter Nacharbeit

• H2-Leckrate: max. 1x10-2 Pa m³/sek. (gemäß IEC 62282-2)

• Leckrate O2: max. 4-fache Leckrate von H2

• Betriebslast: je nach Stackleistung

• Prüfmedium: Helium oder Stickstoff

• Stickstoff als Prüfmedium

• Helium als Prüfmedium

• Durchflusstest

• Druckabfalltest

• Dichtheit der Zuleitungen und Medienanschlüsse

• Zerstörungsfreiheit der Komponenten

• Ungleichmäßige Verspannung

• Umgebungsdruck und -temperatur

• Staubdichtheit und Widerstandsfestigkeit


● Die CVM-Einheit (engl. „Cell Voltage Monitoring“) wird zurSpannungsüberwachung der einzelnen Zellen seitlich am Stack angebracht

● Die einzelnen Kontakte der CVM-Einheit werden an den Bipolarplatten derBrennstoffzellen unter Verwendung von Epoxidharzen befestigt

● Die Stromsammelschienen für die spätere HV-Ausgangsverkabelung desStacks werden an den Stromkollektoren verschraubt

● Der Stack wird in ein Gehäuse gefügt und der Gehäusedeckel montiert● Der Deckel des Gehäuses stellt gleichzeitig die Verteilerplatte dar und

beinhaltet sämtliche Ein- und Ausgänge für Medien sowie Anschlüsse fürSensorik und HV-Verkabelung

Finalisieren

Gehäuse

CVM-Einheit

Stromsammelschienen

Verteilerplatte

Kontaktierung

Bipolarplatte

Dichtung

Epoxidharz

Stackfertigung Systemfertigung

Stackfertigung

Prozessparameter & -anforderungen Technologiealternativen


• Leitfähigkeit und korrekte Aufnahme der einzelnen Zellspannungen

• Servicefähigkeit durch Möglichkeit zur Öffnung des Gehäuses

• Dosiermenge des Epoxidharzes

• Sicherstellung der Transportsicherheit

• Positioniergenauigkeit der Leiterenden

• Teilautomatisierte Montage

• Messung der Stack-Gesamtspannung anstelle einzelner Zellspannungen

• Benetzung und Qualität des Epoxidharzes

• Handhabungs- und Sicherheitsvorschriften bei der Kontrolle durch Mitarbeiter

Komponentenfertigung

● Die montierten Brennstoffzellenstacks werden zur Sicherstellung derLeistungsfähigkeit in einem Prüfstand aktiviert

● Der Stack wird an eine Prüfstation angeschlossen, die die Betriebsmedienzuführt und eine elektrische Last anlegt

● Während des Einfahrprozesses werden verschiedene Kombinationen ausDurchflussrate, Mediendruck, Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit durchlaufen

● Die Leistungsfähigkeit des Stacks steigt zu Beginn stetig an und nähert sichdann asymptotisch einem Optimum, was in einem Kompromiss zwischenAktivierungszeit und Leistungsfähigkeit resultiert

● Zur Beschreibung der Leistungsfähigkeit des Stacks wird eine Polarisa-tionskurve ermittelt und dokumentiert

● In manchen Fällen ist ein erneuter Dichtheitstest im Anschluss an denAktiviervorgang notwendig

Einfahren und PrüfenStackfertigung

Polarisationskurve

V

AFlow

bar rF

rF

Luftbefeuchter

Luft-temperierung

Kompressor

Kühlmittel-pumpe

Wasserstoffzufuhr

Stromstärke (A)

Leis

tung

(W)

Span

nung

(V)

Prüfstation

ElektrischeLast




• Zellspannung und Wirkungsgrad

• Dichtheit

• Wärmeentwicklung im Einfahrprozess

• Prozesszeit: ca. 10 min für 90 % Leistung und ca. 180 min für 100 % Leistung

• Betriebslast: je nach Stackleistung

• Betriebsdruck: 25 bis 45 mbar

• Betriebstemperatur: 55 bis 75 °C

• Diskontinuierliche Lastzyklen

• Diskontinuierliche Medienzufuhr

• Medienreinheit (u.a. H2 Grad 7 für mobile Anwendungen)

• Medienzufuhr und Kühlleistung

• Dichtigkeit der Zuleitungen und Medienanschlüsse

• Umgebungsdruck und –temperatur


● Die BoP-Komponenten werden beispielsweise mit Hilfe einesMontagerahmens an den Brennstoffzellenstack angebunden

● Zur Versorgung des Gesamtsystems mit Wasserstoff wird das Anodenmodul(bestehend aus Wasserstoff-Rezirkulationspumpe, Druckregler und Leitungen)befestigt

● Zur Gewährleistung der nötigen Systemkühlung wird das Kühlsystem(bestehend aus Filter, Kühlwasserpumpe, Druckregler und Leitungen) montiert

● Zur Versorgung des Gesamtsystems mit Luft wird das Kathodenmodul(bestehend aus Verdichter, Luftfilter, Luftbefeuchter, Druckregler undLeitungen) befestigt

● Zur Regelung der Medienzufuhr und des Thermomanagements wird dasSteuergerät montiert

Balance-of-Plant montieren

Verdichter

Luftbefeuchter

Steuergerät

Rahmen

Anodenmodul

Druck-regler

KühlmittelpumpeFilter

Druckregler

Luftfilter

Kathodenmodul

Kühlsystem

Wasserstoff

Kühlmittel

Luft


Systemfertigung



• Äußere Unversehrtheit und technische Sauberkeit

• Festsitzende Fügeverbindungen

• Korrekte Positionierung und Verkabelung der Peripheriegeräte

• Demontierbarkeit

• Montageanleitung mitsamt Einteilung in Unterbaugruppen

• Montagegerechtes Komponentendesign (z.B. Lochbild im Rahmen)

• Sicherstellung der Transportsicherheit (Kabel, Anschlüsse, Schutzklappen, etc.)

• Teilautomatisierung der Montage möglich

• Steck- und Schraubverbindungen


• Inline Mess-und Prüftechnologie der Montage

• Poka-Yoke Auslegung zum Schutz vor fehlerhafter Montage

• Zugänglichkeit der Anschlussstellen


● Die zuvor montierten BoP-Komponenten werden über Leitungen mit denMedienöffnungen des Stacks verbunden

● Das Steuergerät wird mit den einzelnen BoP-Komponenten verbunden● Die HV-Ausgangsverkabelung wird angebracht● Im letzten Montageschritt wird der Kabelbaum zur späteren

Fahrzeugintegration montiert

Elektrische Integration

HV-Kabel

Kabelbaum

KühlleitungenLuftschläuche

Montiertes Brennstoffzellensystem


Systemfertigung



• Äußere Unversehrtheit und technische Sauberkeit

• Festsitzende Fügeverbindungen

• Korrekte Positionierung und Verkabelung der Peripheriegeräte

• Demontierbarkeit

• Mitarbeiterqualifikation zur Montage biegeschlaffer Kabel

• Mitarbeiterqualifikation zur Montage unter Hochvoltsicherheit (> 60 V)

• Sicherstellung der Transportsicherheit (Kabel, Anschlüsse, Schutzklappen, etc.)

• Steck- und Schraubverbindungen

• Anpressen der Schläuche und Leitungen


• Zugänglichkeit der Anschlussstellen

• Poka-Yoke Auslegung zum Schutz vor fehlerhafter Kontaktierung


● Das gesamte Brennstoffzellensystem wird mitsamt aller angeschlossenenMedien und Aggregate an einem End of Line (EoL)-Prüfstand getestet

● Das System durchläuft ein Prüfprogramm, in dem über die Variation derEingangsparameter verschiedene Betriebszustände durchlaufen werden

● Die EoL-Prüfung stellt die Funktionstüchtigkeit der einzelnen Komponenten(inkl. Software) und ihre korrekte Verbindung zueinander sicher

● Bei mängelfreier EoL-Prüfung und bestandener optischer Prüfung wird dasBrennstoffzellensystem zur Fahrzeugintegration freigegeben

End of Line-TestingSystemfertigung

Optische Prüfung

Freigabe zur Fahrzeugintegration

V A

Flow bar

rF T

EoL-PrüfanlageStromstärke (A)

Leis

tung

(W)

Span

nung

(V)

Elektrische Last




• Factory Acceptance Test (FAT) als finale Produktfreigabe

• Definition von erlaubter Nacharbeit

• Kriterienkatalog für umfassende Prüfung (keine einheitliche Vorschrift)

• EoL-Prüfung mit Einfahrprozessparametern

• Definierter Ablieferzustand in Abstimmung mit Fahrzeugmontage

• Mitarbeiterqualifikation für Hochvoltsicherheit (> 60 V)

• Vorgelagertes Testing der einzelnen Peripheriekomponenten

• Inline Mess- und Prüftechnologie

• Medienreinheit (u.a. Wasserstoff Grad 3,7 für mobile Anwendungen, ISO 14687-2)

• Medienzufuhr und Kühlleistung

• Dichtigkeit der Medienkreisläufe

• Umgebungsdruck und -temperatur


Documents

PRODUKTION VON BRENNSTOFFZELLEN- SYSTEMEN