Zentrum für
BrennstoffzellenTechnik
ZBT GmbH
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Dipl.-Ing. Jens Wartmann

Abteilungsleiter
Abteilung Mikrosysteme und Strömungsmechanik

Tel.: +49-203-7598-3336
j.wartmann(at)zbt-duisburg.de
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Die LiGa-Bipolarplatte

Entwicklung einer mikrostrukturierten Bipolarplatte auf Basis eines kombinierten Fotolithografie-Galvanotechnik-Prozesses

In einem aktuell verfolgten Mikro-Bipolarplatten-Konzept werden in Kooperation mit dem Institut für Mikrostrukturtechnik des Karlsruher Institute of Technology (KIT IMT) und dem Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie (fem) Bipolarplatten auf Basis eines kombinierten Fotolithografie-Galvanotechnik-Prozesses entwickelt. Hierbei werden gezielt bewährte Verfahren aus der Planarprozesstechnik, wie UV-Lithografie und Mikrogalvanoforming, für die Bedürfnisse der Brennstoffzellentechnik erschlossen. Diese eröffnen im Bereich der Herstellung von Bipolarelementen, insbesondere für die planare Stapelbauweise bei passiven PEMFC, bis dato noch ungenutzte Vorteile. Wesentlich ist die durch die Lithografie geleitete Galvanotechnik hervorzuheben, welche einen selektiven und dadurch wirtschaftlichen Einsatz von Schlüsselmaterialien wie z.B. Gold zur gezielten Leistungssteigerung der Zellen ermöglicht.

UV-Lithografiemasken als Kostengünstige Werkzeuge der Vervielfältigung garantieren gleichzeitig ein hohes maß an Präzision und Flexibilität für Forschung und Industrie. Darüber hinaus gewährleistet bereits zum jetzigen Zeitpunkt die weite Verbreitung dieser Fertigungsverfahren eine potentielle, flächendeckende Herstellungsinfrastruktur für die Mikrobrennstoffzellentechnik.

Charakteristika der LiGa-Bipolarplatten

  • Aktive Flächen: 1 cm2
  • Über UV-Licht strukturierte Fotoresiste als formgebende & isolierende Komponente
  • 825 diskrete el. Kontaktierungen durch additives Aufbaukonzept
  • Kleinste Strukturgröße: 50 µm (Fertigungstechnik deckt den kompletten Mikrometerbereich ab)
  • Angestrebter Einsatzbereich: Passive PEMFC-Systeme im einstelligen Wattbereich (z.B. portable USB-Ladegeräte)
LiGa-Bipolarplatte: Anodenseitiges, mikrostrukturiertes Resistflowfield mit segmentierten el. Kontaktflächen
LiGa-Bipolarplatte: Anodenseitiges, mikrostrukturiertes Resistflowfield mit segmentierten el. Kontaktflächen
UV-Lithografiemasken zur Herstellung miniaturisierter Bipolarelemente
UV-Lithografiemasken zur Herstellung miniaturisierter Bipolarelemente

Das Forschungsvorhaben 15976 N des IUTA ("Entwicklung einer Mikrobrennstoffzelle: Eine neuartige mikrostrukturierte Bipolarfolie auf Basis eines kombinierten Fotolithografie-Galvanoprozesses" 02/2009 - 01/2011) wird im Programm zur Förderung der „Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die AiF gefördert.

Letzte Änderung:  16.04.2013