Spritzgusstechnische Herstellung von Bipolarplatten

Hauptbestandteil von PEM-Brennstoffzellen-Stacks sind die Bipolarplatten, auf die bislang bei der Herstellung ca. 30% der Stack-Kosten anfallen. Zur kostengünstigen Herstellung dieser Bipolarplatten ist am ZBT die Spritzgusstechnik etabliert worden. In einer neuen Hochleistungs-Spritzgussmaschine mit 300 t Schließkraft können Bipolarplatten aus hochleitfähigem Compoundmaterial bis zu einer Größe von 140 mm x 140 mm bei einer Dicke zwischen 2 und 4 mm mit entsprechenden Gasstrukturen hergestellt werden. Die erreichten spezifischen Leitfähigkeiten liegen je nach Compoundzusammensetzung zwischen 25–100 S/cm. Die so in großen Stückzahlen herzustellenden Bipolarplatten werden am ZBT bezüglich ihrer physikalischen und elektrischen Eigenschaften charakterisiert. Eine weitergehende Qualitätskontrolle bis hin zur produktionsbegleitenden Qualitätssicherung befindet sich im Aufbau.

Im ZBT können neue Flow-Field Geometrien und Kühlstrukturen vor dem kostenintensiven Bau von Spritzguss-Formeinsätzen zunächst durch spanende Verfahren auf spritzgegossenen Compoundplatten erprobt werden. Die Geometrie des Bipolarplatten-Flow-Fields kann nahezu beliebig variiert werden und ist an spezifische Kundenwünsche anpassbar. Somit bietet sich hier eine hohe Flexibilität in der Entwicklung und Produktion von Bipolarplatten für unterschiedliche Hersteller von Brennstoffzellenstacks.