Verbundvorhaben: esspresso - Material-, Prozess- und Werkzeugentwicklung zum Hochdurchsatz-Niedertemperatur-Pressen von Graphit Polymer BPP für Heavy Duty Anwendungen. Teilvorhaben: Herstellung hochgefüllter Graphitsysteme sowie Erstellung und Bewertung von Business Cases zum Produzieren von BPP durch NT-Pressen
Zeitraum
2022-01-01 – 2024-12-31
Bewilligte Summe
141.756,80 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN5020C
Leistungsplansystematik
Brennstoffzelle - PEMFC [EA2251]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Gesamtvorhaben: Das Projekt esspresso hat zum Ziel, die prozesssichere Großserienfertigung von Graphit-Polymer-Bipolarplatten (BPP) für Brennstoffzellen mittels Niedertemperaturpressen im industriellen Maßstab zu ermöglichen. Hierfür wird im Projekt schwerpunktmäßig der Pressprozess in enger Verknüpfung mit dem zugehörigen Werkzeugsystem und dem auf den Prozess optimierten Graphit-Compoundmaterial entwickelt. Der Niedertemperaturpressprozess ermöglicht ein simultanes Pressen mehrerer BPP-Hälften in einer perspektivischen Zykluszeit von 10 s. Ähnlich zu etablierten, hoch produktiven industriellen Pressprozessen wie Sinter- oder Formpressen wird so eine große Stückzahl an BPP prozesssicher gefertigt. Mittels des Pressverfahrens können aus dem Pulverbett Graphitfüllgrade von über 90 % und Wandstärken unter 0,3 mm bei sehr engen Formtoleranzen von ± 0,05 mm erreicht werden. Damit bietet das Pressverfahren ein großes Potenzial, sehr dünne, leichte und elektrisch sehr leitfähige Graphit-Polymer-BPP zu fertigen. Der in diesem Projekt entwickelte Pressprozess inkl. der Werkzeugsysteme und nachgewiesener Funktionstauglichkeit soll als Katalysator für die Vermarktung des Materials wirken. Teilvorhaben Ensinger GmbH: Entwicklung eines Graphit-Compounds auf Basis von thermoplastischen Polymeren. Abgestimmt auf die Compoundformulierung werden neben den zur Verfügung stehender Compoundieranlagen weitere Compoundiertechnologien bewertet und entwickelt. Eine großserienfähige Herstellung des neu entwickelten Materialsystems wird vorbereitet. Abgeleitet aus den Ergebnissen der Arbeitspakete untersucht Ensinger mittels einer theoretischen Betrachtung die Anforderungen hinsichtlich des Niedertemperaturpress-Prozesses (Werkzeug und Presse) in einen industriellen Maßstab. Mit Hilfe eines abgeschätzten Marktvolumens wird ein möglicher Business Case von Ensinger erarbeitet.