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Stand des Wissens 11

Mittlerweile sind zahlreiche Variationen des E-Designs entwickelt worden. Dabei

wurde auf folgende Punkte besonders Wert gelegt: Verbesserung der Alterungsbeständigkeit,

die Abdichtung der Komponenten zueinander, die Langzeit- und

Formstabilität; insbesondere wurde auf eine hohe Thermozyklierbarkeit Wert gelegt.

Letztendlich sollte gute Kontaktierung, eine hohe Leistungsdichte sowie eine

Verkürzung der Arbeitsschritte bei der Assemblierung erreicht werden. Der

zusammenfassenden Literatur [Pea 2005] sind die oben beschriebenen

unterschiedlichen Bauweisen zu entnehmen.

Bei der mobilen Anwendung setzt man konsequent aufgrund des Leistungs-

Volumen-Verhältnisses und des Leistungs-Gewichts-Verhältnisses auf ein Leichtbaudesign.

Dafür wurde das Kassetten-Design, auch bekannt als sog. CS-Design,

entwickelt. Die Abbildung 2-3 zeigt ein einfaches im FZJ verwendetes CS-Design.

Für die Verbesserung der Abdichtung sowie der Thermozyklierung des Stacks

stehen mehrerer Variationen zur Verfügung [ZAT 2009].

Abb. 2-3. CS-Design für die mobile Anwendung.

Werkstoffe

Die Auswahl geeigneter Materialien oder Werkstoffe für die Hochtemperatur-

Brennstoffzelle gestaltet sich als schwierig, da die einzelnen Komponenten

unterschiedliche Eigenschaften besitzen. So treten allgemein vor allem Korrosions-,

Dichtungs- und thermische Anpassungsprobleme der einzelnen Komponenten

untereinander auf. In Tabelle 2-2 sind die zurzeit verwendeten Zellkomponenten,

aufgetragene Schichtdicke, und thermischen Ausdehnungskoeffizienten der am FZJ

planar ausgeführten SOFC aufgeführt.

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