Des plaques bipolaires en acier inoxydable pour piles à combustible à hydrogène

 

Les plaques bipolaires présentes au sein des cellules de piles à combustible à hydrogène servent à distribuer les gaz (hydrogène, oxygène), à collecter le courant électrique produit ainsi qu’à évacuer l’eau et la chaleur formées lors de la réaction. En juin 2012, un consortium formé par des entreprises et des instituts de recherche allemands [1] a débuté un projet visant à développer des plaques bipolaires en acier inoxydable pour piles à combustible à hydrogène.

Jusqu’alors, ces plaques bipolaires étaient en effet produites à partir de graphite ou bien de plastique à renfort de fibres de carbone. L’avantage de l’acier inoxydable réside dans sa compacité, sa légèreté, son temps de production plus court et son prix de revient moins élevé. Néanmoins, la couche de passivation se formant naturellement à la surface de l’acier inoxydable et empêchant sa corrosion possède une résistance électrique élevée. Afin de la surmonter, 10% de la tension produite par la cellule sont nécessaires, diminuant le rendement de cette dernière. L’enjeu principal des recherches constituera à éliminer la couche de passivation et à la remplacer par une surface enrichie à l’azote ou bien par une couche de carbone similaire au graphite. Les différentes solutions doivent être testées et évaluées par les partenaires du projet. La meilleure d’entre elles doit être expérimentée dans un empilement (stack) de 50 cellules destiné à un véhicule électrique à pile à combustible.

Le projet, dénommé « Plaques bipolaires métalliques constituées de couches de matériaux haute-performance – miniBIP », dispose d’un budget total de 5,15 millions d’euros, financé en partie par le Ministère fédéral de l’économie et de la technologie (BMWi). Il est prévu pour une durée de 42 mois.

[1] Les partenaires du projet sont les suivants :
– Institut Fraunhofer d’ingénierie des matériaux et des technologies à faisceaux (IWS) de Dresde (Saxe)
– Institut Fraunhofer d’ingénierie des surfaces et couches minces (IST) de Brunswick (Basse-Saxe)
– Institut Max Planck de recherche sur le fer (MPIE) de Düsseldorf (Rhénanie du Nord-Westphalie)
– Entreprises Daimler AG et ThyssenKrupp

 

Pour en savoir plus, contacts :

Dr. Axel Zwick, chercheur à l’Institut Fraunhofer IWS – tél. : +49 231 844 3512 – email : axel.zwick@iws.fraunhofer.de

 

Sources :

« Perspektive für Brennstoffzellenfahrzeuge im Serieneinsatz », dépêche idw, communiqué de presse de l’Institut Fraunhofer IWS – 08/08/2012 – http://idw-online.de/pages/de/news491281

 

Rédacteurs :

Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr