06.10.2025 Neues Verfahren zur Herstellung flächiger Wasserstoff-Dichtungen

Für die zuverlässige Abdichtung von Brennstoffzellen- und Elektrolyseur-Stacks werden unterschiedliche Konzepte und Materialien verwendet. Darunter vorgefertigte flächige Dichtungen oder O-Ringe, die überwiegend kosten- und zeitintensiv im Spritzguss- oder Mouldingverfahren hergestellt werden. Das neue Verfahren bietet jetzt eine Alternative.

Die von Wevo entwickelten 2K-Elastomere werden nach der Vermischung in flüssiger Form mit einer Beschichtungsanlage von Laufenberg auf eine Trägerfolie appliziert. Die Beschichtung erfolgt in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren und ist sowohl einseitig als auch beidseitig möglich. Die Aushärtung findet in einem Durchlaufofen mit mehreren Zonen statt, deren Temperaturen jeweils materialindividuell angepasst werden können. Eine optionale Vorhärtung mittels Infrarot(IR)-Strahler verkürzt die Aushärtungszeit und entfernt eventuell vorhandene Luftblasen. Durchlaufgeschwindigkeiten von 0,5 bis 50 m/min ermöglichen eine flexible Skalierung. Der Kunde erhält das klebfrei ausgehärtete Material wahlweise als Rolle oder als auf Maß geschnittene Dichtungen. Das Verfahren erlaubt Schichtdicken von rd. 20 µm bis 2 mm bei reinen Elastomerdichtungen. In Kombination mit Trägerfolien sind Hybriddichtungen von 70 µm bis zu 4 mm Gesamtdicke – je nach Kernträger – realisierbar. Damit lassen sich sowohl sehr dünne als auch hochbelastbare Dichtungen herstellen.

Die Auswahl des Elastomers sowie der Trägerfolie hängt von der Art des Elektrolyseurs bzw. der Brennstoffzelle oder der Redox-Flow-Batterie ab. Ist eine reine Elastomerdichtung nötig, wird eine Trägerfolie gewählt, welche nach dem Aushärten des Wevo-Materials abgezogen werden kann. Alternativ bleibt die Trägerfolie erhalten und es entsteht eine Hybriddichtung. Dies kann z.B. bei sehr weichen Dichtstoffen sinnvoll sein, um Formstabilität und Druckbeständigkeit zu erhöhen.

Wevo entwickelt seit vielen Jahren spezielle Silikone und modifizierte Polyurethane mit geringer Wasserstoffpermeation, die bereits erfolgreich als Flüssigdichtstoffe und -klebstoffe in Brennstoffzellen- und Elektrolyseur-Stacks eingesetzt werden. Der Auftrag erfolgt hier bislang als Dichtraupe auf Bipolarplatten oder Flussrahmen mittels Siebdruck- oder Dispensverfahren. Das gemeinsam mit Laufenberg entwickelte Verfahren ermöglicht die Herstellung vorgefertigter Dichtungen im Rolle-zu-Rolle-Prozess. Dafür werden unter anderem Topf- und Aushärtungszeit der Materialien speziell – auf Wunsch auch individuell – angepasst.