Übersicht
Kern des Vorhabens ist die Prozess- und Produktentwicklung für die serientaugliche Herstellung von Polymer/Graphit-Bipolarplatten mittels des Spritzprägeverfahrens. Die schonende Werkstoffzuführung, die kurzen widerstandsfreien Fließwege und gleichmäßige Druckverteilung im Werkzeug soll die effektive Verarbeitung des hochviskosen Werkstoffs ermöglichen. Hierzu wird ein fertigungsgerechtes Design mit den Methoden der Fließsimulation und Vorversuchen entwickelt und in eine herstellbare Bauteil- und Werkzeuggeometrie überführt und erprobt. Die Technologie hat sowohl die Herstellung von Rohlingen für die mechanische Weiterverarbeitung als auch die Herstellung von fertigen Bipolarplatten zum Ziel. Um die erforderlichen mechanischen Eigenschaften zu erreichen, werden kritische Bauteilsegmente durch die Einbettung spezifisch konfektionierter Textilstrukturen verstärkt. Im Brennstoffzellenlabor werden qualitätsbestimmende chemische, physikalische und mechanische Eigenschaften bewertet. Ergebnis ist eine Technologie zur Herstellung von Bipolarplatten für kleine, mittlere und große Serien.
Motivation:
- Marktaktivierung von Polymer/Graphit-Brennstoffzellen durch Senkung der Produktionskosten
- Ansiedlung einer Wertschöpfungskette für grafitische Brennstoffzellenkomponenten in Sachsen
- Erweitern der Kompetenzen durch interdisziplinäre Zusammenarbeit
Ziele:
- Prototyp einer serientauglichen und kostengünstigen grafitischen Bipolarplatte sowohl für Klein- als auch Großserien
- konkurrenzfähige Produktabmessungen zu metallischen Bipolarplatten
- verbesserte mechanische und elektrische Eigenschaften der grafitischen Bipolarplatten
- Verfahrensangepasste Werkstoffrezeptur
Laufzeit:
- November 2021 bis 31. Oktober 2024
Förderung und Projektträger:
BMBF: „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“ – Bündnis: „SmartERZ“; Projektträger Jülich
Partner:
WESKO GmbH, Technische Universität Chemnitz (Professuren: Alternative Antriebe und Fahrzeugtechnologien sowie Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung)
Partner:
WESKO GmbH, Technische Universität Chemnitz (Professuren: Alternative Antriebe und Fahrzeugtechnologien sowie Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung)
Assoziiert: Schunk Kohlenstoff GmbH, WätaS Wärmetauscher Sachsen GmbH
Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Jens Emmrich;
jens.emmrich@mb.tu-chemnitz.de