HZwo:FRAME – Großserienbipolarplatte

Neue Verfahren zur Großserienproduktion metallischer Bipolarplatten

Kurzbeschreibung:

Bipolarplatten (BiP) bilden die mechanische Hauptstruktur des Brennstoffzellenstapels, welcher den mitgeführten Wasserstoff durch die Reaktion mit Sauerstoff aus der Luft in elektrischen Strom, Wärme und Wasser wandelt. Die Funktionalität neuartiger automotiver metallischer BiP konnte anhand von in Kleinserien gefertigten Bauteilen bereits durch einzelne Anwender nachgewiesen werden, während die Umsetzbarkeit auf Ebene der Großserienproduktion bisher noch aussteht. Eine besondere Herausforderung stellt das Fehlen entsprechender Inline-Mess- und Prüfverfahren dar, die es erlauben, Anforderungen für einen robusten und fehlerfreien Herstellungsprozess zu definieren und umzusetzen. Aus diesem Grund beschäftigt sich das Forschungsprojekt „HZwo:FRAME – Großserien­bipolarplatte“ mit der Erforschung und dem Funktionsnachweis neuer Fertigungs­verfahren, die eine Großserienproduktion ermöglichen. Dabei gilt es, die einzelnen Fertigungsschritte zu einer wirtschaftlichen Produktionskette zu verknüpfen und in ein darstellbares Anlagenkonzept zu überführen. Auf Basis der durch die verwendeten Verfahren definierten Fertigungsbedingungen erfolgt die Entwicklung einer speziell angepassten Bipolarplatte, welche die OEM-Anforderungen erfüllt und durch den Einsatz der im Projekt untersuchten Verfahren in Form eines Forschungs­funktions­musters umgesetzt wird. Das Vorhaben trägt mit den Forschungsaktivitäten zum Ausbau des Hochtechnologie- und Wissenschaft­s­standorts für Brennstoffzellen und neue Fahrzeugantriebe in Sachsen bei.

 

Motivation:

  • Aktuell bestehende sehr hohe Produktions- und Materialkosten für die Herstellung von BiP
  • Fehlen von effizienten Prozessketten für die BiP-Fertigung
  • Stärkung des Industriestandorts Sachsen durch die Etablierung neuer Schlüsseltechnologien

 

Ziele:

  • Erforschung von großserientauglichen und innerhalb einer Prozesskette integrierbaren Fertigungsverfahren für die Herstellung metallischer BiP
  • konstruktive Auslegung der BiP-Geometrien und experimentelle Umsetzung von Funktionsmustern unter Berücksichtigung neuer Fertigungsverfahren sowie des Handlings innerhalb der Prozesskette
  • Erforschung und Etablierung von Qualitätssicherungsmaßnahmen während der gesamten Wertschöpfungskette

 

Laufzeit: 1. Juni 2019 bis 31. Mai 2022

 

Förderung und Projektträger: EFRE-Technologieförderung, Sächsische Aufbaubank (SAB)

 

Partner:

Vitesco Technologies GmbH (Continental AG), Von Ardenne GmbH, miTec – Microtechnologie GmbH, LASERVORM GmbH, FusionSystems GmbH, Steinbeis Innovation gGmbH (Innovationszentrum Fügetechnik), Technische Universität Chemnitz

 

Ansprechpartner:

Thomas Müller, Thomas.6.Mueller@continental-corporation.com

David Eckart, david.eckart@mb.tu-chemnitz.de

Alexander Bauer, a.bauer@mb.tu-chemnitz.de

 

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