Messehighlight 06. September 2023

Herkömmlich werden Bipolarplatten (BPP) z.B. durch Tiefziehen in mittleren Stückzahlen bei vergleichsweise hohen Kosten gefertigt. Am Fraunhofer IWU wurden daher verschiedene Produktionsverfahren für BPP untersucht und verglichen. Nicht jedes Verfahren ist für jede Art von BPP geeignet ist. Entscheidend für die Effektivität des Produktionsverfahrens ist u. a. das Anwendungsfeld. Neben der Produktionsrate spielt eine Rolle, in welcher Art von Brennstoffzelle oder Elektrolyseur die BPP später eingesetzt werden, also ob es bspw. um mobile oder stationäre Anwendungen geht. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in den Technologiebaukasten und bieten der Industrie eine hervorragende Basis, das jeweils optimale Herstellungsverfahren zu finden: Vom Hydroforming für kleinere Serien und Prototypen über das Hohlprägen für mittlere Mengen oder das Walzprägen für größte Stückzahlen. Auf dem Weg zur Massenfertigung von BPP ist ein erster wichtiger Schritt bereits absolviert: Die Flussfeldgeometrie einer BPP wurde so weiterentwickelt, dass sie neben den gängigen auch mit alternativen Verfahren, wie zum Beispiel dem kontinuierlichen Walzprägen, herstellbar ist. Prototypen wurden bereits mittels Hydroforming, auch Hochdruck-Blechumformung (HBU) genannt, realisiert. Dazu wurde das Verfahren mit der Variante des passiven Hydroformings weiterentwickelt. Dabei wird der Umformdruck direkt im Werkzeug durch die Stößelkraft erzeugt, wodurch die Anlagentechnik einfacher wird und Energieverbrauch und Taktzeit reduziert werden. Aktuell wird daran gearbeitet, den nächsten Technologieschritt in Richtung Massenfertigung zu gehen und BPP durch kontinuierliches Walzprägens zu fertigen. Ziel dabei ist eine Produktionsrate von mindestens 120 BPP 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.