Dans les secteurs de l’automobile et de l’électromobilité, il est essentiel de garantir la propreté des plaques bipolaires lors de la fabrication des piles à combustible.

Ces plaques jouent un rôle essentiel dans la transformation de l’hydrogène en énergie électrique, et toute contamination, comme des microparticules, de la poussière ou des résidus de découpe laser, peut compromettre l’efficacité de la pile à combustible. Un nettoyage minutieux, notamment à la vapeur, est donc une étape indispensable de leur production.

Rea Steam Cleaning, grâce à son expérience et son savoir-faire interne, a breveté un système de lavage en ligne spécifique pour les plaques bipolaires.

Brevet de notre système de nettoyage de plaques bipolaires (PDF)...

Avantages du nettoyage à la vapeur pour les plaques bipolaires

Le nettoyage à la vapeur offre une solution avancée et non abrasive pour éliminer la contamination des plaques bipolaires. En utilisant de la vapeur à haute température et haute pression, cette méthode nettoie efficacement les conceptions complexes du champ d’écoulement des plaques, garantissant qu’elles sont complètement exemptes de débris.

Voici les principaux avantages du nettoyage à la vapeur pour les plaques bipolaires :

  • Installation compacte : les systèmes de nettoyage à la vapeur, tels que ceux intégrés dans les tunnels de lavage, occupent un espace minimal (jusqu’à 300 cm de longueur) et peuvent être facilement ajoutés aux lignes de production existantes.
  • Temps de traitement rapide : le processus de nettoyage est rapide, chaque plaque étant traitée en quelques secondes seulement (de 3 à 6 secondes par plaque), ce qui permet un rendement élevé sur les lignes de production.
  • Durabilité et optimisation : toutes les opérations du cycle de lavage sont effectuées de manière séquentielle. La consommation d’eau est faible, ce qui se traduit par une eau moins polluée à traiter.
  • Faible maintenance : le système nécessite une maintenance minimale, sans filtres à remplacer ni qualité de bain à surveiller, ce qui en fait une solution fiable pour la production à l’échelle industrielle.
  • Résultats cohérents : la vapeur étant toujours propre, le processus est stable et assure un nettoyage uniforme sur toutes les plaques.

Pourquoi la propreté des plaques bipolaires est cruciale

Les plaques bipolaires, généralement fabriquées à partir de composites en graphite ou de matériaux métalliques, sont responsables de la distribution des gaz (hydrogène et oxygène), de la gestion de l’élimination de l’eau et de la dissipation de la chaleur dans les piles à combustible. Toute contamination, telle que des particules ou des résidus laissés par les processus de découpe au laser ou d’usinage, peut obstruer les canaux d’écoulement des gaz ou interférer avec le revêtement appliqué pour empêcher la corrosion. Ces impuretés peuvent entraîner une baisse significative des performances, de l’efficacité et de la durabilité des piles.

Pour les piles à combustible utilisées dans les applications automobiles, où la fiabilité et la longévité sont primordiales, un nettoyage de précision est nécessaire. Même des contaminants microscopiques peuvent entraver les processus électrochimiques, entraînant une réduction de la puissance de sortie ou une dégradation prématurée de la pile.

Processus de nettoyage des plaques bipolaires

L’image explique le processus :

1) Les plaques bipolaires arrivent de la ligne de production et sont déposées sur la bande d’entrée (bande rouge). Cette bande est motorisée et sa vitesse est réglable.

2) Lorsque les plaques bipolaires entrent dans la station de nettoyage, elles sont pressées par un vérin pneumatique qui les maintiendra fermement contre les bandes motrices (bandes vertes). Un plan d’accouplement (bleu) maintiendra la plaque à plat et l’empêchera d’être déformée par la pression des rouleaux supérieurs.
La vitesse de la bande verte est la même que celle de la bande rouge. Cette vitesse est réglée en fonction de la quantité de plaques à nettoyer en 1 minute

3) Si nécessaire, du détergent est pulvérisé sur la plaque – Dans certains cas, le détergent n’est pas nécessaire, cela dépend de la contamination de la plaque, de la vitesse, du niveau de propreté requis

4) et 5) De la vapeur est pulvérisée sur la plaque et l’aspiration est active pour extraire la vapeur. Aucune vapeur ne sort pendant le processus de nettoyage

6) Une lame d’air éliminera les gouttelettes d’eau qui n’ont pas été extraites par l’aspiration

7) Si nécessaire, de l’air chaud est soufflé sur la plaque pour s’assurer qu’elles sont parfaitement sèches après le nettoyage

8) Les plaques bipolaires sont propres et sèches et peuvent être dirigées vers l’opération suivante

Galerie de photos