Verbundprojekt: GrabaT - Technologieentwicklung zur Herstellung von graphitbasierten Bipolarplatten; Teilvorhaben: Kompositentwicklung und Funktionstests
Zeitraum
2020-07-01 – 2023-12-31
Bewilligte Summe
2.189.043,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ETB028A
Leistungsplansystematik
Brennstoffzelle - PEMFC [EA2251]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Inhalt des Verbundvorhabens GrabaT ist die Herstellung von Graphit-Polymerkompositen, sowie deren Formung zu dünnwandigen, strukturierten Platten, die zu Bipolarplatten für PEM-Brennstoffzellen verarbeitet werden können. Der Fokus liegt auf extrem hochgefüllten Kompositen und Verfahrenstechniken mit denen diese verarbeitet werden können. Betrachtet wird die gesamte Prozesskette von der Auswahl der Materialkomponenten, über die Kompositherstellung, die Formung unstrukturierter und strukturierter Kompositplatten, bis zum Zusammenfügen zweier Platten. Die angestrebten technischen Zielwerte für die Komposite und den daraus hergestellten Platten orientieren sich an den vom Department of Energy (USA) veröffentlichen Anforderungen für Bipolarplatten in mobilen Stackanwendungen. Schwerpunkt der wissenschaftlichen Arbeitspakete ist ein grundlegendes Verständnis der Komposit-Morphologie und deren Korrelation zu den physikalischen, thermo-mechanischen und insbesondere rheologischen Eigenschaften. Da die Morphologie jeder Zwischenstufe der Prozesskette direkt durch das angewandte Verfahren und das Maschinenkonzept definiert wird, liegt der zweite Schwerpunkt von GrabaT auf der Entwicklung skalierbarer Prozesse und Anlagen mit denen die Morphologie, und damit die Bulkeigenschaften der Komposite, kontrolliert und zuverlässig eingestellt werden können. Auf Basis der erarbeiteten Testmuster, welche die für Bipolarplatten wesentlichen Geometrie- und Strukturmuster repräsentieren sollen, wird zum Projektende sowohl eine Bewertung des technisch-funktionalen Potentials, als auch der Wirtschaftlichkeit der dargestellten Prozesskette erarbeitet. Beide Aspekte sind entscheidend dafür, ob und in welchen Anwendungsbereichen sich in Zukunft graphitbasierte Bipolarplatten gegenüber metallbasierten Konzepten durchsetzen können.