Solutions de collage et d’étanchéité pour piles à combustible

Hydrogène et mobilité durable : des exigences technologiques de haut niveau

Dans la course vers la neutralité carbone, les piles à combustible s’imposent comme une alternative stratégique aux batteries électriques, notamment pour les secteurs où l’autonomie, la charge utile et la vitesse de ravitaillement sont critiques : poids lourds, ferroviaire, naval, voire aéronautique. Les véhicules à pile à combustible – camions, bus ou flottes utilitaires – nécessitent des assemblages parfaitement étanches, capables de résister aux cycles thermiques et chimiques intensifs. Dans ce contexte, les solutions de collage industriel et d’étanchéité développées par DELO et proposées par Supratec Syneo jouent un rôle déterminant dans la fiabilité, la précision et la performance des systèmes à hydrogène.

Les zones critiques d’assemblage dans une pile à combustible

Trois zones concentrent l’ensemble des enjeux mécaniques, chimiques et de production :

• Le collage des plaques bipolaires, responsables de la circulation des gaz et de la conductivité électrique.
• La fixation des couches de diffusion gazeuse (GDL), assurant la distribution homogène de l’hydrogène et de l’oxygène.
• Le scellement du stack, garant de l’étanchéité des circuits de fluides internes et vis-à-vis de l’extérieur.

Chacune de ces applications exige des propriétés d’adhésion, de polymérisation et de compatibilité chimique extrêmement rigoureuses. C’est dans ce cadre que nos résines techniques interviennent, avec une précision micrométrique et une vitesse de polymérisation adaptée aux cadences industrielles.

Des solutions formulées pour les environnements les plus exigeants

1. Collage des plaques bipolaires

Le collage des demi-coquilles formant les plaques bipolaires nécessite une adhésion résistante aux fluides corrosifs, une faible lixiviation, et un maintien des performances jusqu’à +85 °C. Nos adhésifs DELO KATIOBOND assurent ces fonctions, tout en étant compatibles avec le dosage par stencil, screen printing, slot-die coating ou jetting volumétrique. Grâce à l’activation par des lampes UV LED, ces colles durcissent rapidement sans recours aux méthodes thermiques classiques, réduisant ainsi la consommation d’énergie tout en maintenant un haut débit de production.

2. Fixation des couches de diffusion gazeuse (GDL)

La stabilité de la GDL conditionne l’efficacité de la réaction électrochimique. Nos solutions comme DELO PHOTOBOND PSA permettent un positionnement rapide et précis via un système de micro-dispensing par valve DELO-DOT PN5 ou doseur volumétrique TAEHA, avec polymérisation immédiate sous LED. Les bénéfices sont directs : réduction de la phase de pose, tenue dimensionnelle assurée, et compatibilité avec des substrats opaques ou flexibles.

3. Scellement du stack

L’étanchéité du stack requiert des interfaces parfaitement fermées entre les circuits internes et l’environnement extérieur. Avec les produits DELO PHOTOBOND CIPG, nous réalisons des joints flexibles (FIPG ou CIPG) adaptés aux géométries complexes. Ces joints présentent une épaisseur maîtrisée, de moins de 100 µm à plus de 500 µm, tout en conservant une excellente tenue chimique. Le processus intègre le dépôt, la polymérisation, l’assemblage avec le MEA, puis la compression, en un enchaînement fluide et automatisé.

Des cycles de production courts, précis et économes

Nos solutions s’intègrent parfaitement dans les environnements de production automatisés grâce à une maîtrise complète du process d’assemblage : dosage, activation, compression, polymérisation.

Exemples de process appliqués

• Collage des plaques bipolaires : dosage avec doseur volumétrique TAEHA, activation LED (DELOLUX 20), assemblage puis durcissement final à température ambiante ou assistée.
• Fixation GDL : micro-jetting avec valve PN5, activation LED, puis collage par pression contrôlée.
• Scellement stack : dosage volumétrique TAEHA, activation LED, positionnement de la MEA, compression du module.

Technologies de dépose compatibles

Nous couvrons l’ensemble des exigences de finesse de couche et de cadence :

Méthode	Épaisseur de couche	Remarques
Slot-die coating	50 µm à 4 000 µm	Empilement de couches possible
Screen printing	10 µm à 100 µm (jusqu’à 400 µm)	Excellente répétabilité
Stencil printing	20 µm à 2 000 µm	Compatible formes complexes
Inkjetting	Jusqu’à 50 µm	Empilement de couches possible
Spraying	10 µm à 500 µm	Bon compromis débit/précision
Dosage volumétrique	20 µm à 4 000 µm	Multi-usages, grande souplesse

Pourquoi choisir Supratec Syneo pour vos piles à combustible ?

• Solutions sur-mesure : formulation adaptée à vos cycles et contraintes de production.
• Fiabilité éprouvée : performances validées en laboratoire sur vos propres composants.
• Productivité maximale : réduction des temps de cycle, intégration fluide sur ligne.
• Expertise projet : accompagnement complet, de l’audit à l’industrialisation.

FAQ - Collage et étanchéité des piles à combustible

Quelles sont les meilleures solutions de collage pour piles à combustible ?

Les adhésifs DELO KATIOBOND, PHOTOBOND PSA et PHOTOBOND CIPG couvrent les trois applications majeures : collage des plaques bipolaires, fixation des GDL et scellement du stack.

Comment garantir l'étanchéité face à l’hydrogène ?

Nos solutions intègrent des polymères adaptés aux FIPG et CIPG, avec des épaisseurs maîtrisées et une excellente compatibilité chimique, assurant une étanchéité durable sous pression, y compris dans des véhicules soumis à des conditions sévères de roulage ou de charge continue.

Quels critères techniques prendre en compte ?

Température de service (+85 °C), résistance aux fluides (acide sulfurique, eau déionisée), faible lixiviation, polymérisation rapide, compatibilité avec substrats opaques et process automatisés.

Prêt à fiabiliser vos assemblages hydrogène ?

Nos équipes vous accompagnent dans la mise en œuvre de solutions hautes performances, conçues pour répondre aux exigences de la production automatisée et des conditions sévères d’usage. Contactez-nous pour tester nos formulations sur vos composants et passer à l’échelle industrielle. Discuter de votre projet