Verbundvorhaben BiFoilStack - Entwicklung von Stack-Designs für NT-PEMBrennstoffzellen mit neuartigen Compound-Bipolarfolien; Teilvorhaben: Elektrochemische Charakterisierung und Bewertung von neuartigen Brennstoffzellen-Stacks auf Basis Compoud-Bipolarfolien
Zeitraum
2021-12-01 – 2024-11-30
Bewilligte Summe
342.247,61 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN5018E
Leistungsplansystematik
Brennstoffzelle - PEMFC [EA2251]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Das Kernziel des Projektes BiFoilStack ist die Entwicklung von maßgeschneiderten Stack-Konzepten für Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzellen (NT-PEM-BZ) für die Zielanwendung »Nutzfahrzeuge« auf Basis der neuartigen BPP aus dem Vorgängerprojekt »KontiFlex«. Die hochgefüllten Polymer-Compound BPP aus KontiFlex mit bis zu 90% Kohlenstoff weisen eine hohe elektrische Leitfähigkeit und extrem geringe Kontaktwiderstände auf, können hinsichtlich der mechanischen Anforderungen (Flexibilität, Steifigkeit, Bruchunempfindlichkeit) passgenau an die Anforderungen adaptiert und zudem mit artgleichen Fügepartnern stoffschlüssig verbunden werden. Hierdurch ergeben sich völlig neue Konstruktionsmöglichkeiten und damit innovative Ansätze für neuartige Stack-Konzepte für BZ. Im Projekt werden eine gedichtete sowie eine (teil-)verschweißte Bauweise betrachtet, Stack-Designs mit Rahmenelementen werden rahmenlosen Konzepten gegenübergestellt, Konzepte mit Bipolar-Vollplatten aus strukturierten und gefügten Halbplatten sowie in Schichten bzw. Layern aufgebaute BPP evaluiert und auch Stackdesigns mit BPP ohne eigenes Flowfield und mit innovativem Gasverteilsystem untersucht. Im Fokus der Entwicklungen stehen dabei die Modularität, eine hohe Ausfallsicherheit gepaart mit langer Lebensdauer sowie die Reduzierung der Fertigungs- und Assemblierungskosten, u.a. durch Einsatz (teil-) verschweißter Komponenten. Die BPP aus »KontiFlex« werden materialseitig an die Anforderungen der neuartigen Stack-Konzepte angepasst, wobei der Prozess zwischen Material- und Stackentwicklung iterativ verläuft. Weiterhin erfolgen Entwicklungsschritte hinsichtlich Umformbarkeit und Laminierbarkeit der BPP mit dem Ziel, eine Bipolar-Vollplatte mit Flowfield herzustellen.