Verbundvorhaben: esspresso - Material-, Prozess- und Werkzeugentwicklung zum Hochdurchsatz-Niedertemperatur-Pressen von Graphit Polymer BPP für Heavy Duty Anwendungen; Teilvorhaben: Entwicklung einer Spezialpresse mit Befülleinrichtung und Online-Prüfverfahren zur Herstellung von Graphit Polymer BPP
Zeitraum
2022-01-01 – 2024-12-31
Bewilligte Summe
229.512,72 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN5020F
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 DORST Technologies: Unterstützung bei der Materialentwicklung im Hinblick auf den späteren Serieneinsatz. Hierzu werden iterativ zur Materialentwicklung parallele Pressversuche zur Absicherung einer prozessstabilen Verarbeitung durchgeführt. Entwicklung eines Befüllsystems, welches das Granulat zielgerichtet und wiederholgenau so im Werkzeug ausbringen und verteilen kann, damit der spätere Pressling mit möglichst konstanter Dichte gepresst werden kann. Des weiteren Erkenntnisaufbau für die Entwicklung einer Presse, welche auf die Gegebenheiten des Pressens von Bipolarplatten angepaßt ist. Hierbei werden sämtliche Schnittstellen zu Befüllsystem, Greifersystem, Werkzeug- und Werkzeugwechselsystem berücksichtigt.