Intelligente Composite Bipolarplatten mittels Spritzprägen

„Grüner Wasserstoff“ ist aktueller denn je und die Wettbewerbsfähigkeit dieses Energielieferanten rückt durch zahlreiche Forschungsarbeiten in greifbare Nähe. Mit Hilfe von Brennstoffzellen, die die Umwandlung von chemischer in elektrische Energie ermöglichen und u. a. auf Bipolarplatten basieren, wird die im Wasserstoff gebundene Energie technisch verwertbar. Bipolarplatten sind eine der Schlüsselkomponenten in den Brennstoffzellen.

Die Platten sorgen für die elektrische Verbindung der Zellen untereinander, die Verteilung des gasförmigen Wasserstoffs und der Luft über die Fläche der Platten, die Trennung beider Gase zwischen angrenzenden Zellen sowie die Dichtung nach außen, die Prozesskühlung und die Abführung des Reaktionswassers. Bisher sind graphitische Bipolarplatten, die in kleinen Serien und Experimentalbrennstoffzellen Anwendung finden, sehr kostenintensiv herstellbar und die günstiger herstellbaren metallischen Bipolarplatten haben eine wesentlich geringere Lebensdauer.

Hier setzt das Projekt HZwo: Smart-Bipolar an und die sechs Partner widmen sich der Entwicklung einer effizienten Herstellungstechnologie für neuartige Smart-Composite-Bipolarplatten. Die langlebigen Platten sollen mittels Spritzprägeverfahren hergestellt werden, was eine materialschonendere Füllung der filigranen Kanalstrukturen ermöglicht. Diese effiziente Herstellungstechnologie erfolgt in kürzeren Taktzeiten und einer einfacheren, schonenderen Prozessführung. Im Ergebnis sollen die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Bipolarplatten durch die Integration von smarten Textilstrukturen weiter optimiert werden. Die Einsatzgebiete dieser Technologie reichen von Industrie- über Verkehrsanwendungen bis hin zur Wärmeversorgung.

Weitere Projektpartner:

Noon GmbH

Strobelt CAD/CAM Service

WätaS Wärmetauscher Sachsen GmbH

TU Chemnitz - Professur Alternative Fahrzeugantriebe

TU Chemnitz - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung

Weitere Informationen:

06.07.2023 - Vortrag im Rahmen der SmartERZ-Bündnisversammlung 2023