Großserientaugliche Geprägte Graphitische BipolarPlatten (HZwo:G3BIP)

Die Elektrifizierung mobiler Antriebsstränge ist das Hauptthema in der Automobilindustrie und den zugehörigen Wertschöpfungsketten. Im Vergleich zum PKW-Bereich, wo der Trend in Richtung rein batterie-elektrischer Antriebe zeigt, geht die Entwicklung im NKW-Sektor zu hybriden Antrieben mit Brennstoffzellensystemen. Für den Markthochlauf dieser Systeme ist die Entwicklung von großserienfähigen Produkten, Produktionsprozessen und Fertigungstechnologien notwendig.

Die Motivation im Verbundvorhaben HZwoG3BIP setzt an diesem Punkt an und besteht darin, existierende industrialisierte Produkte und technologische Prozesse der beteiligten Industriepartner auf das Technologiefeld der Brennstoffzelle (BZ) zu übertragen. Der Fokus liegt in der Forschung und Herstellung einer neuartigen Bipolarplatte (BIP) aus Graphit-Compound, dessen Halbzeuge im Extrusionsverfahren hergestellt und anschließend in einem Folgeverbundprozess zu einer fertigen BIP verarbeitet werden sollen.

Betrachtet werden Untersuchungen hinsichtlich Materialzusammensetzungen sowie deren Optimierungen hin zu definierten Eigenschaftsanforderungen, die den Ansprüchen einer NT-PEM-BZ genügen. Zum anderen erfolgt die Technologieadaption der Folgeprozesse (Strukturierung, Reinigung/Nachbearbeitung, Fügen, Qualitätsprüfungen) auf das neu entwickelte Halbzeug mit gleichzeitiger Technologieentwicklung durch iterative Optimierung und Anpassung des Zusammenwirkens zwischen Fertigungsprozess und Materialzusammensetzung. Ergänzt werden die Prozessschritte durch die Zusammenführung in einen virtuellen Folgeverbundprozess, um eine demonstrative BIP-Herstellung beginnend beim Halbzeug bis zur gefügten BIP kontinuierlich und großserientauglich darzustellen.

Als wesentliche Voraussetzung für die Etablierung und Testung der BIP wird die Verfügbarkeit einer frei zugänglichen Forschungsfunktionsplattform gesehen. Hierdurch wird es für Unternehmen möglich, eigene Entwicklungen transparent und vergleichbar zu evaluieren.