Zentrum für
BrennstoffzellenTechnik
ZBT GmbH

Projektstart: FC-Flex²: Flexibles Kleben von flexiblen Hybrid-Kunststoff-Bipolarplatten

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Bipolarplatten aus mehreren Schichten von graphitischen und metallischen Folien klebtechnisch aufzubauen. Diese neuartigen Hybrid-Bipolarplatten zeichnen sich durch volumetrische und gravimetrische Vorteile, aber auch durch ihre mechanische Flexibilität und Vibrationsunempfindlichkeit besonders für mobile Anwendungen aus. Interessierte Unternehmen können am projektbegleitenden Ausschuss teilnehmen.

Hybrid-Bipolarplatten-Konzept

Durch die Forschungsergebnisse aus dem abgeschlossenen IGF Vorhaben 498 ZN steht eine neuartige, elektrisch leitfähige Compound-Folie zur Verfügung, die weiter optimiert als dünne und flexible Basis für graphitische Bipolarplatten (BPP) dienen kann und in Kombination mit z.B. metallischen Blechen für die Kühlstrukturen weitaus dünnere (graphitische) Bipolarplatten als bisher ermöglicht.  Auf dieser Basis sollen im nun gestarteten Forschungsvorhaben Bipolarplatten aus mehreren Schichten von graphitischen und metallischen Folien klebtechnisch aufgebaut werden. Diese neuartigen Hybrid-Bipolarplatten zeichnen sich durch volumetrische und gravimetrische Vorteile, aber auch durch ihre mechanische Flexibilität und Vibrationsunempfindlichkeit besonders für mobile Anwendungen aus.

Um das beschriebene Ziel zu erreichen, werden geeignete Klebstoffe formuliert, Fügekonzepte evaluiert und verschiedene Applikationsverfahren getestet. Durch das von der Geometrie sehr variable Ausschneiden und Fügen einzelner Folien werden die funktionalen Strukturen einer Brennstoffzelle wie FlowField, Kühlkanäle überaus einfach und individuell erzeugt. Mit dem Zusammenfügen der einzelnen Fügelösungen kann die Multilayer-Bipolarplatte auf ihre Funktion hin geprüft und eine Wirtschaftlichkeitsanalyse durchgeführt werden.

Mit der Herstellung dünner, folienbasierter BPP werden die klassischen Probleme von metallischen oder über Spritzguss hergestellten graphitischen Bipolarplatten vermieden und die jeweils besten Eigenschaften miteinander kombiniert. Somit ist es für kmU möglich, Bipolarplatten auf einfache Art und Weise (Beschnitt & Kleben) sowohl in geringen Stückzahlen als auch im Serienprozess wirtschaftlich herzustellen, ohne in teure Anlagentechnik oder Werkzeuge investieren zu müssen. Die Möglichkeit einer endlosen „Rolle zu Rolle“-Fertigung unterstreicht das sehr hohe Potential, eine Massenfertigungsmethode entwickeln zu können, die dem derzeitigen Bedarf an alternativen Energiequellen entgegenkommt.