Glas-und Glaskeramische-Einschmelzgläser für Brennstoffzellen

Produktbeschreibung

Brennstoffzellen zählen zu den vielversprechendsten Methoden der effizienten und umweltfreundlichen Energiegewinnung. Sie verwandeln chemische Energie auf direktem und daher sehr effizientem Wege in elektrische Energie und Hitze. Dies geschieht durch eine Kombination aus Brennstoffen (z.B. H2, Gas) und Oxidationsmitteln (z.B. Luft), die über eine sauerstoffiontragende Keramik geleitet werden. Auf Grund von hohen Betriebstemperaturen (zwischen 600°C und 1000°C) und aggressiven Umwelteinflüssen innerhalb der Zelle (Brennstoff, Sauerstoff und Luftfeuchtigkeit), müssen alle Materialien für diese Anwendung sorgfältig ausgewählt werden, um einen sicheren, zuverlässigen und dauerhaften Betrieb der Brennstoffzelle zu sichern. Basierend auf einem weit reichenden Angebot von einzigartigen Gläsern und Glaskeramiken, bietet SCHOTT die idealen Produkte für diese anspruchsvolle Anwendung.

Um Strom im großen Umfang zu generieren, müssen mehrere Brennstoffzellen in Hochleistungsstacks kombiniert werden. Die planare Brennstoffzellenbauweise, wie sie bei Stacks häufig vorkommt, ermöglicht einen einfachen Herstellungsprozess sowie eine hohe Stromdichte. Um eine Mischung von Brenn-und Sauerstoff zu verhindern, müssen die einzelnen Metallschichten, welche als Verbindung zwischen den verschiedenen Zellen dienen, hermetisch verschlossen werden.

SCHOTT bietet besondere Gläser und Glaskeramiken, die den rauen Umweltbedingungen und hohen Betriebstemperaturen in der Brennstoffzelle standhalten und als Verschlussmaterial dienen. Sie basieren auf dem System MO (M=Mg, Ca)-Al2O3-BaO-SiO2-B2O3.

Die Glaslote von SCHOTT sorgen dafür, dass die einzelnen Stacks bzw. Zellen sowohl in planaren als auch tubularen Brennstoffzellen hermetisch abgedichtet und spannungsfrei miteinander verbunden werden können. Die Materialien der Zellen werden wegen der hohen Temperatur und Luftfeuchtigkeit stark strapaziert. Im Vergleich zu anderen Materialien hat die Verwendung von Einschmelzgläsern als Dichtungsmaterial den Vorteil, dass diese auch bei hohen Temperaturen und thermischen Zyklen langfristig gasdicht bleiben. Spezialglas bietet zudem gute elektrische Isoliereigenschaften und ist auch unter reduzierenden und oxidierenden Bedingungen chemisch stabil. Um eine hohe Effizienz der Brennstoffzelle bei möglichst langer Lebensdauer zu erzielen, muss das Glaslot jedoch exakt auf die Wärmeausdehnungskoeffizienten der zu verbindenden Metalle und Keramiken im Stack der Brennstoffzelle abgestimmt werden.

In dieser verlässlichen Verbindung von Glas mit Metallen und Keramiken liegt das besondere Know-how von SCHOTT : Das Unternehmen gehört seit 130 Jahren zu den weltweit führenden Herstellern von Spezialglas und sein Geschäftsbereich Electronic Packaging verfügt über mehr als 75 Jahre Erfahrung in der Herstellung von hermetisch-versiegelten Gehäusen. Die Entwicklung und Produktion anwendungsspezifischer Einschmelz- und Lotgläser bilden hierbei den Schlüssel zur langfristigen Abdichtung nahezu all dieser Produkte.
Solid Oxide Fuel Cells

Produktvorteile

Glas-und Glaskeramische-Einschmelzgläser von SCHOTT bestechen durch ihre außergewöhnliche Langlebigkeit und Robustheit, besonders bei aggressiven Umwelteinflüssen. Sie bieten die folgende Vorteile:
  • Hohe Widerstandstemperatur
  • Chemische Beständigkeit
  • Eng mit den Inhalten der Brennstoffzelle abgestimmter Ausdehnungskoeffizient
  • Auf die Betriebstemperatur der verschieden Brennstoffzellendesigns angepasste Viskositätskurve
  • Glaskeramiken und glaskeramische Komposite mit stabiler Struktur und einer Restglasphase bieten selbstheilende Eigenschaften für die Brennstoffzelle
  • Elektrischer Widerstand von > 2kΩ*cm bei Betriebstemperatur
  • Eine Auswahl von verschiedenen Standard- sowie kundenspezifische Designs ist erhältlich

Anwendungen

SCHOTT bietet eine Vielzahl von Gläsern und Glas-Keramiken für die Verschließung der Zellen und Stacks von metallischen und keramischen Verbindungen für alle Brennstoffzellenarten. Die Anwendungsbereiche für Brennstoffzellen sind vielfältig. Die hohe Betriebstemperatur ermöglicht es der Brennstoffzelle intern den Kohlenwasserstoff so zu verändern, dass Gas oder Diesel als Brennstoff genutzt werden können. Aus diesem Grund sind Brennstoffzellen für eine kombinierte Strom und Wärmeversorgung nutzbar.

Ein großes Marktpotenzial wurde für Stromaggregate von Klimaanlagen und anderen elektrischen Geräten, welche mit Diesel betrieben werden, in Lastwagen und Bussen prognostiziert. Darüber hinaus können Brennstoffzellen als kraftstoffsparende Alternative für eine dezentrale Energieversorgung dienen.

Technische Details

Technologie

SCHOTT Einschmelzgläser werden aus Spezialglaspulver hergestellt. Informationen zu unserer Glaspulvertechnologie finden Sie hier. Darüber hinaus verfügt SCHOTT über mehr als 50 Jahre Erfahrung im Bereich Glass-Metall-Einschmelzungen. Diese Seite bietet Ihnen zusätzliche Informationen.


Merkmale / Spezifikation

Einen Überblick über die physikalischen Schmelzeigenschaften von SCHOTT Gläsern finden Sie auf Seite 2 des Datenblatts.


Lieferung und Verpackung

Alle Produkte sind sowohl in Pulver- als auch in Pastenform erhältlich. Für individuelle Liefer- und Verpackungswünsche wenden Sie sich bitte an unser Vertriebsteam.
SOFC sealing glasses:

Glass No.
α(20-300)
[ppm/K]*
Tg [oC]*
Dil. Ew [oC]*
p[g/cm3]
Sealing temperature [oC]
Sealing partners
GM31107 9.8 543 592 3.70 700 Crofer, ITM, StS
G018-281 12.1 639 >850 2.70 1000 CFY
G018-311 9.9 612 686 3.80 850 Crofer, ITM, StS
G018-354 9.2 637 711 3.90 850 Crofer, ITM, StS
G018-381 12.1 652 >850 2.30 950 CFY
G018-385 8.4 992 >1000 3.14 1000 CFY

*partially crystalline

Qualität

Alle unsere Glass-Metall Gehäuse werden in unseren ISO 9001/14001 zertifizierten Werken produziert. Informationen zu unseren Qualitätssicherungsprogramme finden Sie auf unseren Seiten zum Thema Qualitätssicherung.
Messen & Events
17.
September
Messe Gastech, Barcelona, Spanien, 17.09 - 20.09.2018
25.
September
Messe European Microwave Week, Madrid, Spanien, 25.09 - 27.09.2018
12.
November
Messe COMPAMED, Duesseldorf, Deutschland, 12.11 - 15.11.2018
Kontakt
SCHOTT AG
Christoph-Dorner-Strasse 29
84028 Landshut
Deutschland
E-Mail an SCHOTT+49 (0)871/826-0
SCHOTT verwendet auf dieser Website Cookies, um die Seiten optimiert darzustellen und das Nutzererlebnis zu verbessern. Durch die Nutzung unserer Seiten erklären Sie sich damit einverstanden.