Verbundprojekt: SILA-PEM: Entwicklung silanmodifizierter EP(D)M-Rezepturen für den Einsatz als Dichtungsmaterial in PEM-Brennstoffzellen; Teilvorhaben Designoptimierungen begleitend zum neuen Elastomerwerkstoff, Erprobungsversuche am Bauteil Brennstoffzelle, Lebensdauersimulationen' und Mischungscompounding'
Zeitraum
2016-09-01 – 2020-02-29
Bewilligte Summe
1.253.842,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6082A
Leistungsplansystematik
Brennstoffzelle - PEMFC [EA2251]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
In Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzellen (PEFC) werden Dichtungen eingesetzt um Medienräume gegeneinander und zur Umgebung hin abzudichten. Die Umgebungsbedingungen in Brennstoffzellen stellen hohe Anforderungen an die Werkstoffe. Es müssen daher technisch leistungsfähige Werkstoffe eingesetzt werden und gleichzeitig die ambitionierten Kostenziele, insbesondere für die Anwendung in mobilen Anwendungen, eingehalten werden. Um diese Anforderungen zu erfüllen müssen neue Werkstoffe entwickelt werden. Im Rahmen dieses Projektes sollen auf Basis von Polyolefinen (z. B. EPDM) vor allem alternative Reaktionsmechanismen zur Vernetzung gefunden werden, mit denen Prozesszeiten erreicht werden können, die zur Erreichung der Kostenziele erforderlich sind. Die bisher v. a. eingesetzte radikalische Vernetzungsreaktion von EPDM muss dabei ersetzt werden, da dadurch Nebenprodukte entstehen, die der Funktion der Brennstoffzelle abträglich sein können. Außerdem soll das reaktive Mischen im Pressmischer als alternative Compounding-Technologie erprobt werden. Der im Rahmen dieses Projektes entwickelte Dichtungswerkstoff soll abschließend auf einer kommerziellen metallischen Bipolarplatte integriert und deren Funktion im Betrieb validiert werden. - Modifizierung von Polyolefin-Kautschuk für die Anwendung in der PEFC o Grafting der Einzelkomponenten o Entwicklung der Kondensations- und Additionsvernetzung o Reaktives Mischen - Erprobung von Haftvermittler für additionsvernetzende Polymere - Haftungsoptimierung der metallischen Substratkomponente - Elastomere Spritzgießtechnologie im Injection Moulding Verfahren - Erprobung und Validierung des Dichtungswerkstoffes unter Brennstoffzellenbedingungen - Applikation der Dichtung auf der metallischen Bipolarplatte eines PEFC-Brennstoffzellenstacks und Erprobung im anwendungsnahen Betrieb
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