Der Ionentauscher
Elektromobile Fahrzeuge und damit auch Brennstoffzellenfahrzeuge unterliegen den Normen für Hochvoltkomponenten. Im Sinne der Fahrzeugsicherheit ist ein Mindestisolationswiderstand der elektrisch leitfähigen Komponenten gegenüber der Fahrzeugmasse (Erdung) einzuhalten.
Bei Brennstoffzellen mit PEM-Technologie wird ein flüssiges Kühlmittelsystem verwendet, um die gewünschten Betriebstemperaturen aufrechtzuerhalten. Durch die Kühlmittelzirkulation können die Bipolarplatten des Brennstoffzellenstapels elektronisch mit geerdeten benachbarten Komponenten verbunden werden. Aus diesem Grund ist die Löslichkeit von ionischen Bestandteilen im Kühlmittelkreislauf von Brennstoffzellen-Stacks problematisch, da diese zu einer Erhöhung der Leitfähigkeit führt. Die Folge sind elektrische Kurzschlusseffekte und Leistungsverluste der Brennstoffzelle – bis hin zum Stillstand des gesamten Systems.
Im Laufe der Lebensdauer einer Brennstoffzelle kann es zu unterschiedlichen Einträgen von Ionen in den Kühlmittelkreislauf kommen. Ursachen dafür sind zum Beispiel die Interaktion des Kühlmittels mit den unterschiedlichen Werkstoffen des Kühlsystems und Alterungs- bzw. Zersetzungsprodukte des Kühlmittels selbst.
Der Hengst Ionentauscher Blue.iox sorgt für eine schnelle Reduktion der initialen Ionenkonzentration im Kühlmittelkreislauf. Er kann im Hauptstrom oder in Parallelschaltung zu Komponenten des Kühlmittelkreislaufes integriert werden (vgl. Grafik 1). Der Ionentauscher ist in Kapazitäten bis zu 1500 meq und verschiedenen Bauformen für den Einsatz im Bereich Personen- und Nutzfahrzeuge, Land- und Baumaschinen sowie für stationäre Anwendungen erhältlich.
Isolationswiderstände von Brennstoffzellenstack zu benachbarten geerdeten Komponenten bei einer Anordnung des Ionentauschers parallel zur Kühlmittelpumpe.
Das innovative Design des Harzsystems in der Filterkartusche des Blue.iox gewährleistet eine gleichbleibende hohe Filtrationsleistung über das gesamte Serviceintervall hinweg. Alle eingesetzten Materialien weisen ein gutes Alterungsverhalten auf und wurden in Bezug auf die Kompatibilität mit dem Kühlmittel ausgewählt.
Darüber hinaus ist der Hengst Ionentauscher Blue.iox auf einfache Handhabung ausgelegt: Ein Schraubdeckel ermöglicht den sauberen Wechsel der Filterkartusche mit Standardwerkzeug – und die integrierten Absperrventile stellen dabei sicher, dass kein Kühlmittel während des Services austritt.
Hengst bietet Analyse und mobile Messungen zur Ermittlung des optimalen Ionen-Harz-Designs. Sprechen Sie uns gerne an!
Mathias Diekjakobs
Product Manager
Fuel Cell Filtration & Fluidmanagement
m.diekjakobs[at]hengst.de
