Messehighlight

Halle 5 – Stand 5306

Neue Fertigungstechnologien für metallische Bipolarplatten

Neue Fertigungstechnologien für metallische Bipolarplatten
Durch HBU hergestellte, technologieoptimierte Bipolarplatte aus Edelstahl für PEM-Brennstoffzellen.

Herkömmlich werden die Bipolarplatten durch Tiefziehen gefertigt. Dieses Verfahren ermöglicht mittlere Fertigungsmengen bei allerdings vergleichsweise hohen Kosten. Unsere Forscherinnen und Forscher haben daher in einem Forschungsprojekt verschiedene Produktionsverfahren für Bipolarplatten untersucht und verglichen. Im Ergebnis zeigt sich, dass nicht jedes Verfahren für jede Art von Bipolarplatte geeignet ist. Entscheidend für die Effektivität des Produktionsverfahrens ist u. a. das Anwendungsfeld. Neben der Produktionsrate spielt ebenfalls eine Rolle, in welcher Art von Brennstoffzelle die Platten später eingesetzt werden, also ob es bspw. um mobile oder stationäre Anwendungen geht. Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse fließen in den Technologiebaukasten und bieten der produzierenden Industrie eine hervorragende Basis, das jeweils optimale Herstellungsverfahren zu finden: Von der inkrementellen Umformung bzw. dem Hydroforming für Miniserien über das herkömmliche Tiefziehen für mittlere Mengen oder das Walzprägen für größte Stückzahlen. Auf dem Weg zur wettbewerbsfähigen Massenfertigung von Bipolarplatten ist ein erster wichtiger Zwischenschritt bereits erfolgreich absolviert: Die Flussfeldgeometrie einer Bipolarplatte wurde so weiterentwickelt, dass diese neben den gängigen auch mit alternativen Verfahren, wie zum Beispiel dem kontinuierlichen Walzprägen, herstellbar ist. Prototypen wurden bereits mit dem Verfahren des Hydroforming, auch Hochdruck-Blechumformung (HBU) genannt, realisiert. Aktuell arbeiten die Forschenden daran, den nächsten Technologieschritt in Richtung Massenfertigung zu gehen und diese Bipolarplatte mit dem Verfahren des kontinuierlichen Walzprägens zu fertigen. Ziel dabei ist eine Produktionsrate von mindestens 120 Bipolarplatten pro Minute. Das ist ungefähr das Doppelte von dem, was Industrieunternehmen momentan mit klassischem Tiefziehen oder Prägen erreichen. Der Wirkungsgrad der Brennstoffzellen bleibt dabei stabil auf einem hohen Niveau.

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