Hohlprägewalzen von Bipolarplatten mit der BPPflexRoll.
Fraunhofer IWU
Das Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) hat zusammen mit Profiroll Technologies eine Anlage zum Hohlprägewalzen entwickelt – und damit einen Schritt in Richtung Kostensenkung und Massenproduktion von Bipolarplatten getan. Mit der neu entwickelten Technologie namens BPPflex wird die Struktur von Bipolarplatten mit Hilfe eines Walzenpaars geprägt, durch das ein dazwischen eingespanntes, hauchdünnes Metallband kontinuierlich läuft. Eine Umformwalze ist als Stempel, die andere als Matrize definiert.
Da die Walzen zum Ausformen der Strömungskanäle mit dem Werkstück annähernd nur einen Linienkontakt haben, können die Prozesskräfte durch die schrittweise Umformung im Vergleich zum konventionellen Hohlprägen durchschnittlich um den Faktor 10 reduziert werden. Dies führe zu einer kleineren, kostengünstigeren Anlagentechnik, so Fraunhofer IWU. Ein weiterer Vorteil der Anlage liege in der Flexibilität: Die Anzahl der erforderlichen Walzensätze lasse sich in Abhängigkeit der Bipolarplattengeometrie individuell anpassen.
Einsatz in Brennstoffzellen und Elektrolyseuren
Wasserstoff-Brennstoffzellen nutzen Wasserstoff und Sauerstoff, um Strom zu produzieren und damit etwa umweltfreundliche Fahrzeuge anzutreiben. Elektrolyseure kehren diesen Vorgang um. Sie spalten Wasser mit Hilfe elektrischer Energie in Wasserstoff und Sauerstoff. Beide Wasserstoffsysteme benötigen Bipolarplatten.
Die BPPflex-Fertigungslinie ist am Fraunhofer IWU in Chemnitz im Einsatz. Sie verfügt bereits über eine Steuerungstechnik und ein Bedienkonzept, die in wesentlichen Punkten einer industriellen Anlage entsprechen. Die Anlage besteht aus drei Walzgerüsten und benötigt eine Aufstellfläche von 4500 mm x 3300 mm. Vom 22. bis 26. April präsentiert Fraunhofer IWU eine Komponente der Anlage auf der Hannover Messe 2024.