Die konventionelle Herstellung von graphitischen Bipolarplatten (BPP) für den Einsatz in PEM-Brennstoffzellen sieht die Assemblierung von zwei Hälften vor. Diese werden durch Verspannen gefügt. Durch die Forschungsergebnisse aus IGF 498 ZN steht eine neuartige, elektrisch leitfähige Compound-Folie zur Verfügung, die weiter optimiert als dünne und flexible Basis für solche BPP dienen kann und in Kombination mit z.B. metallischen Blechen für die Kühlstrukturen weitaus dünnere (graphitische) Bipolarplatten als bisher ermöglicht.
Ziel des Projektes ist es, Bipolarplatten aus mehreren Schichten von graphitischen und metallischen Folien klebtechnisch aufzubauen. Diese neuartigen Hybrid-Bipolarplatten zeichnen sich neben den volumetrischen und gravimetrischen Vorteilen durch ihre mechanische Flexibilität und damit Vibrationsunempfindlichkeit besonders für mobile Anwendungen aus.
Um das Ziel zu erreichen, werden geeignete Klebstoffe formuliert, Kontaktierungsmöglichkeiten evaluiert und verschiedene Applikationsverfahren getestet. Durch das von der Geometrie her variable Ausschneiden und Fügen einzelner Folien werden die funktionalen Strukturen einer Brennstoffzelle wie FlowField und Kühlkanäle einfach und individuell erzeugt. Nach dem Fügen der einzelnen Teillösungen 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 sowohl in geringen Stückzahlen als auch im Serienprozess wirtschaftlich herzustellen, ohne in teure Anlagentechnik oder Werkzeuge investieren zu müssen.
Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e. V. des DVS
