Neuartige Heißpressverfahren für die Herstellung von NT-PEM Bipolarplatten

Um ein intrinsisch isolierendes Polymer zu funktionalisieren, sind hohe Anteile an leitfähigen Füllstoffen, wie Graphit, Ruß, CNTs, Metalle und/oder andere, notwendig. Die Mischungen, so genannte Compounds, zeigen ein deutlich anderes Verhalten bei der Verarbeitung und in ihren Eigenschaften im Vergleich zum reinen Polymer. Bisher wurden Compounds entweder durch Heißpressen oder durch Spritzgießen zu Bipolarplatten für PEM-Brennstoffzellen verarbeitet. Beide Verfahren sind in ihrer Anwendung mit deutlichen Einschränkungen verbunden. Der Füllgrad beim Spritzgießen ist aufgrund der mit zunehmendem Füllstoffgehalt steigenden Viskosität begrenzt. Das Heißpressen hat lange Zykluszeiten und einen hohen Energieverbrauch durch das Aufheizen und Abkühlen der massiven Stahlpressform. Ein effizienterer Ansatz wird in einem laufenden Projekt "Esspresso" untersucht. In dem momentan laufenden Forschungsprojekt wird die Hypothese verfolgt, dass auch mit Graphit hochgefüllte, thermoplastische Compounds ähnlich verarbeitbar sind, wie es von metallischen oder keramischen Sinterprozessen bekannt ist. Hier soll das Material zunächst nur mit Temperaturen bis zu 90 °C formgepresst und anschließend ausgehärtetwerden. Dieses Verfahren soll die zeit- und energieaufwendigen Schritte entkoppeln und verbessert so die Effizienz der Bipolarplattenproduktion.