Neues Verfahren zur Brennstoff-Zellenfertigung: 3D-Siebdruck von metallischen Bipolarplatten

Gewichtseinsparungen bei Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PEM) führen zu Kostensenkungen. Die Bipolarplatte hat einen Anteil von 30 % des Gewichts und des Volumens am Brennstoffzellenstack. Mittels 3D-Siebdruckverfahren können Bipolarplatten wirtschaftlich hergestellt werden. Verschiedene Schichten werden übereinander aufgebracht. Hinterschnitte und Hohlräume sind kostengünstig herstellbar. Das Verfahren ist sehr genau. Die Zellwandstärken können bis 50 mym betragen. Untersuchungen der Strom-Spannungskennlienie und der Leistungskurven ergaben niedrige Leistungsdichten, wenn die Edelstahlplatten nicht nach bearbeitet wurden. Die Kontaktwiderstände konnten verringert, wenn die Oberfläche mit Goldschichten niedrigen Dicken im Mikrometerbereich belegt waren. Mit der Siebdrucktechnik können in der Versuchsanlage des Fraunhofer IFAM Dresden ca. 100000 Bauteile mit einer Größe von 15 mm x 15 mm x 1 mm gefertigt werden