Verbundvorhaben: esspresso - Material-, Prozess- und Werkzeugentwicklung zum Hochdurchsatz-Niedertemperatur-Pressen von Graphit Polymer BPP für Heavy Duty Anwendungen; Teilvorhaben: Entwicklung Compoundmaterial & Charakterisierung kaltgepresster Bipolarplatten
Zeitraum
2022-01-01 – 2024-12-31
Bewilligte Summe
469.171,05 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN5020B
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 [ZBT]: Im Rahmen des Projekts liegt der Fokus der Arbeiten des ZBT in der Entwicklung geeigneter hochgefüllter Compounds als Basis für den zu entwickelnden Kaltpressprozess zur Herstellung von Bipolarplatten. Dazu werden am ZBT Compounds mit thermoplastischem Binder am Doppelschneckenextruder, sowie Compounds mit duroplastischem Binder im Trockenmischverfahren entwickelt. Es folgt die Herstellung von einfachen Probekörpern im Kaltpressverfahren sowie die komplette Charakterisierung der Probekörper. Im Weiteren Projektverlauf ist das ZBT für die umfangreiche Charakterisierung & Bewertung der im gesamten Projektverlauf hergestellten Bipolarplatten verantwortlich und unterstützt die TU Braunschweig bei der klebtechnischen Fügung von Bipolarplatten.