Bipolarplatten für Brennstoffzellen

Hochleitfähige Bipolarplatten mit individuell anpassbarem Flow-Field-Design

Bipolarplatten sind zentrale Komponenten von Brennstoffzellenstacks. Sie verteilen Reaktionsgase, leiten elektrischen Strom zwischen den Zellen und unterstützen das Wasser- und Temperaturmanagement im System. Unsere Bipolarplatten für Brennstoffzellen aus thermoplastischen, graphitgefüllten Materialien bieten leistungsfähige Lösungen für ein breites Spektrum an Wasserstoffanwendungen und sind ausgelegt für den Einsatz in:

  • Brennstoffzellenstacks, unter anderem in PEMFC-Systemen  
  • Elektrolyseuren
  • Redox-Flow-Batterien

Mit dem derzeit höchsten verfügbaren Graphitanteil am Markt bieten unsere Werkstoffe eine außergewöhnlich hohe elektrische Leitfähigkeit, hervorragende chemische Beständigkeit und ausgezeichnete Langzeitstabilität.

Sprechen Sie mit uns über Ihre Anforderungen an Bipolarplatten – unsere Experten beraten Sie gerne.


Welche Vorteile bieten Ensinger Brennstoffzellen-Bipolarplatten?

  • Sehr hohe elektrische Leitfähigkeit dank hohem Graphitanteil
  • Korrosions- und oxidationsbeständig ohne zusätzliche Beschichtung
  • Hohe chemische Beständigkeit auch unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen
  • Recyclingfähige thermoplastische Matrix für nachhaltige Fertigung
  • Individuell anpassbare Flow-Fields auf Anoden- und Kathodenseite

Warum sind thermoplastische graphitische Bipolarplatten eine gute Lösung für Brennstoffzellen?

Elektrische Leitfähigkeit

Unsere Bipolarplatten verfügen über eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit. Der sehr hohe Graphitanteil – derzeit der höchste am Markt – sorgt für eine besonders hohe elektrische Performance und unterstützt die effiziente Stromableitung innerhalb des Stacks.

Korrosionsbeständigkeit

Da keine zusätzliche Beschichtung erforderlich ist, werden typische Risiken beschichteter Systeme – wie Delamination, Beschichtungsversagen oder lokale Korrosion – deutlich minimiert. Dies gewährleistet hohe Langzeitstabilität bei gleichzeitig geringerer Fertigungskomplexität.

Recyclingfähigkeit

Ein weiterer Vorteil thermoplastischer Bipolarplatten ist ihre Recyclingfähigkeit. Produktionsabfälle und Bauteile am Ende ihrer Nutzungsdauer lassen sich wiederaufbereiten und in den Materialkreislauf zurückführen – und tragen so zu nachhaltigeren Wasserstofftechnologien bei.

Temperaturbeständigkeit

Die Temperaturbeständigkeit kann gezielt über die Materialwahl angepasst werden: PP eignet sich für Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzellen bis etwa 90 °C, während PPS den Einsatz in Hochtemperatur-PEM-Systemen bis zu 230 °C ermöglicht. Beide Polymere bieten hohe Dauerhaftigkeit unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen.
Materialdatenblätter mit relevanten mechanischen und elektrischen Kennwerten stehen als Download zur Verfügung:

Individuelles Flow-Field-Design für Bipolarplatten

Unser Fertigungskonzept ermöglicht die flexible Gestaltung medienführender Strukturen und Dichtungsbereiche. Kundenspezifische Strömungsfelder, Verteilergeometrien und Durchgangsbohrungen lassen sich in einem einzigen Fertigungsschritt integrieren.

So entstehen Flow-Field-Platten mit individuellen Designs auf Anoden- und Kathodenseite, die die gezielte Optimierung von Medienverteilung, Wasserhaushalt und Temperaturmanagement ermöglichen. Dieser integrierte Entwicklungsansatz verbessert die Gesamtperformance des Brennstoffzellenstacks.
  • Unsere Bipolarplatten werden im Pulver-Heißpressverfahren gefertigt. Dieses Verfahren ermöglicht die gleichzeitige und unabhängige Gestaltung von Anoden- und Kathodenseite und bietet große Gestaltungsfreiräume bei funktionalen Strukturen. Strömungsfelder, Kontaktflächen, Funktionszonen und Kühlkanäle lassen sich kundenspezifisch ausformen und in einem einzigen Fertigungsschritt realisieren. Eine nachträgliche Oberflächenaktivierung optimiert die elektrische Leitfähigkeit zusätzlich.
    So entstehen Brennstoffzellen-Bipolarplatten, die exakt auf Ihre Stack-Anforderungen abgestimmt sind.  
  • Unser thermoplastisches Materialsystem ermöglicht die flexible Nachbearbeitung und Integration in kundenspezifische Systeme. Typische nachgelagerte Prozesse umfassen mechanische Bearbeitung, Füge- und Klebeverfahren sowie die Integration in komplette Brennstoffzellen-Stack-Baugruppen.
  • Unser Fertigungsverfahren ermöglicht größere Gestaltungsfreiheit als bei metallischen Alternativen. Unterschiedliche Strukturen, Geometrien und Flow-Field-Designs lassen sich flexibel realisieren. So sind sowohl runde als auch kantige Strukturen möglich, die optimierte Kontaktflächen und damit eine verbesserte Effizienz bieten.
  • Die Abmessungen unserer Bipolarplatten sind grundsätzlich flexibel und können an Kundenanforderungen angepasst werden. Aktuell sind wir jedoch durch die verfügbare Presskraft und den Bauraum unserer Anlagen in der maximalen Größe begrenzt. Innerhalb dieser technischen Rahmenbedingungen lassen sich unterschiedliche Formate und Geometrien realisieren – individuell abgestimmt auf Ihre Anwendung.

Warum sollte ich mich für graphitische Bipolarplatten von Ensinger entscheiden?

Ensinger verbindet fortschrittliche Materialentwicklung mit bewährter Fertigungsexpertise:

  • Vertikal integrierte Fertigung – von der Materialentwicklung und Compoundierung bis zur serienreifen Bipolarplatte
  • Pulver-Heißpressverfahren für die simultane und unabhängige Gestaltung von Anoden- und Kathodenseite
  • Individuell anpassbare Flow-Field-Designs, präzise auf Ihre Stack-Anforderungen abgestimmt
  • Skalierbare Fertigung vom Prototypen bis zur Serienproduktion mit reproduzierbarer Qualität
  • Fachkundige Begleitung während des gesamten Entwicklungsprozesses

Wir arbeiten eng mit führenden Forschungsinstituten wie dem ZSW (Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg) und dem ZBT (Zentrum für BrennstoffzellenTechnik) in Referenzprojekten zusammen. Diese Kooperationen validieren die Leistungsfähigkeit und Langzeitstabilität thermoplastischer Brennstoffzellenplatten unter realen Betriebsbedingungen.
Auf dieser Basis begleiten wir unsere Kunden von der frühen Konzeptphase bis zur serienreifen Bipolarplatte und bieten Lösungen, die exakt auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten sind.

Kontaktieren Sie unsere Experten, um Ihr Brennstoffzellensystem mit leistungsstarken graphitischen Bipolarplatten zu optimieren.


In welchen Anwendungen werden Bipolarplatten eingesetzt?

Ensinger Bipolarplatten eignen sich für ein breites Spektrum an Wasserstoff- und Energieanwendungen. Unsere Lösungen kommen in PEM-Brennstoffzellensystemen (PEMFC), Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC) zum Einsatz und unterstützen die industrielle Serienfertigung von Brennstoffzellen. Unsere graphitischen Bipolarplatten werden auch in Elektrolyse-Stacks und Redox-Flow-Batterien eingesetzt und bieten eine leistungsfähige Alternative zu metallischen oder duroplastischen Lösungen.

Ob als Brennstoffzellenplatte, im Bereich der Elektrolyse oder als Bipolarplatte in Redox-Flow-Batterien: Unsere Lösungen tragen zu einem effizienten Betrieb und einer hohen Langzeitstabilität bei.


  Welche Lösungen bietet Ensinger für Wasserstoff- und Redox-Flow-Anwendungen?  

Brennstoffzellen-Stacks

Ensinger bietet leistungsfähige Lösungen für PEM-Brennstoffzellen und weitere Brennstoffzellensysteme. Lernen Sie mehr über unsere Produkte für effiziente und langlebige Wasserstoffanwendungen.

Elektrolyse-Stacks

Für Elektrolyseanwendungen liefert Ensinger thermoplastische Materialien und Produkte, die dank langlebiger und korrosionsbeständiger Materialien eine zuverlässige Wasserstoffproduktion ermöglichen.

Redox-Flow-Batterien

Ensinger bietet robuste graphitische Bipolarplatten und Lösungen für Redox-Flow-Batterien und unterstützt damit leistungsfähige und nachhaltige Energiespeichersysteme für moderne Anwendungen. 

Ensinger als Hersteller von Bipolarplatten wählen

Von der Materialentwicklung bis zur Serienproduktion liefert Ensinger komplette Bipolarplatten-Lösungen, die auf Ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind. 

Entdecken Sie mit Ensinger die Zukunft der Bipolarplatten: Profitieren Sie von unserer langjährigen Erfahrung und maßgeschneiderten Lösungen für eine Vielzahl von Anwendungen. Vertrauen Sie auf unsere Innovationskraft und Zuverlässigkeit für optimale Leistung und Nachhaltigkeit.

Kontaktieren Sie uns noch heute, um die passende Bipolarplatten-Lösung für Ihr Projekt zu finden.

Häufig gestellte Fragen

  • Grafit bietet von Natur aus eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit – ganz ohne zusätzliche Beschichtungen, die beschädigt werden könnten oder Zusatzkosten verursachen. Ob in PEM-Brennstoffzellen, Redox-Flow-Systemen oder im maritimen Umfeld: Unsere Bipolarplatten bleiben stabil gegenüber aggressiven Medien wie Phosphorsäure, Reinstwasser oder Vanadium-Ionen. Damit sichern Sie eine lange und zuverlässige Lebensdauer Ihrer Anwendung.

  • Ja. Graphit ist zwar spröder als Metall, dennoch sind graphitische Bipolarplatten stabil genug, um den mechanischen Anforderungen im Brennstoffzellenbetrieb zuverlässig standzuhalten. In PEM-Brennstoffzellen treten nur geringe Druckbelastungen von etwa 1 bis 3 bar auf, wodurch die mechanische Beanspruchung vergleichsweise niedrig ist. Unter diesen Bedingungen behalten die Bipolarplatten ihre Formstabilität und Dichtheit über die gesamte Lebensdauer hinweg. So profitieren Sie von einem stabilen und langlebigen Betrieb – ohne die Risiken, die bei beschichteten Metallplatten durch Beschädigungen entstehen können.  
  • Graphit ist äußerst temperaturstabil und dehnt sich kaum aus – im Gegensatz zu Metallplatten, deren Beschichtung bei Erwärmung reißen kann. Unsere graphitischen Bipolarplatten sind auf unterschiedliche Temperaturbereiche optimiert: Für Niedertemperatur-Brennstoffzellen (NT-PEM) und Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC) verwenden wir Polypropylen (PP), für Hochtemperatur-Brennstoffzellen (HT-PEM) Polyphenylensulfid (PPS). Dieses Material ist dauerhaft bis etwa 230 °C belastbar und sorgt auch bei höheren Betriebstemperaturen für eine zuverlässige Performance. So bleibt Ihre Anwendung in jedem Temperaturbereich sicher und effizient.  
  • Der Graphitanteil bestimmt maßgeblich die elektrische Leitfähigkeit: Je höher der Füllgrad, desto besser die Leitfähigkeit. Mit dem derzeit höchsten verfügbaren Graphitanteil am Markt erreichen unsere Materialien eine außergewöhnlich hohe elektrische Leitfähigkeit, die mit metallischen Lösungen vergleichbar ist. Gleichzeitig beeinflussen Polymermatrix und Füllgrad die mechanischen Eigenschaften, Temperaturbeständigkeit und Verarbeitbarkeit. Unsere Standardwerkstoffe TECACOMP PP HTE PW (für NT-PEM bis 90 °C) und TECACOMP PPS HTE PW (für HT-PEM bis 230 °C) sind auf ein optimales Eigenschaftsprofil abgestimmt. Sprechen Sie uns an – wir beraten Sie gerne zur passenden Materiallösung für Ihre Anwendung.

  • Duroplastische Platten werden in Formen gegossen, wo sie dauerhaft aushärten. Sie sind nicht recycelbar und erzeugen mehr Abfall, da Verschnitt oder Angüsse nicht wiederverwendet werden können. Thermoplastische Bipolarplatten hingegen sind recyclingfähig und haben dadurch einen geringeren CO₂-Fußabdruck. Produktionsabfälle lassen sich einschmelzen und wiederaufbereiten. Chemisch und mechanisch sind beide Materialarten vergleichbar. 

  • Metallische Bipolarplatten sind sehr robust, verfügen über eine hohe elektrische Leitfähigkeit und werden vor allem in mobilen Brennstoffzellensystemen, etwa in Fahrzeugen oder in der Luftfahrt, eingesetzt. Um korrosionsbeständig zu sein, benötigen sie jedoch eine aufwändige Beschichtung mit teuren Rohstoffen. Diese Beschichtungen und die dafür nötige Werkzeugtechnologie erhöhen die Kosten erheblich, und mögliche Korrosionsschäden können die Lebensdauer zusätzlich verkürzen.

    Graphitische Bipolarplatten hingegen sind von Natur aus korrosionsbeständig, benötigen keine zusätzliche Beschichtung und bieten eine größere Gestaltungsfreiheit. Sie überzeugen durch ihre chemische Stabilität und werden bevorzugt in stationären oder industriellen Anwendungen eingesetzt. Der Graphitanteil bestimmt zudem maßgeblich die elektrische Leitfähigkeit: Je höher der Füllgrad, desto besser die Leitfähigkeit. Mit dem derzeit höchsten verfügbaren Graphitanteil am Markt erreichen unsere Materialien eine außergewöhnlich hohe elektrische Leitfähigkeit, die mit metallischen Lösungen vergleichbar ist.

  • Die Nachfrage wächst stark, insbesondere in den Bereichen Heavy Duty, stationäre Energieversorgung und maritime Anwendungen. Wer heute auf graphitische Bipolarplatten setzt, profitiert von einer zukunftssicheren Lösung in einem expandierenden Markt.  
  • Bei Ensinger arbeiten wir mit etablierten Lieferanten zusammen und gewährleisten stabile Materialverfügbarkeit. Durch unseren integrierten Fertigungsansatz – vom Rohmaterial bis zur fertigen Platte – garantieren wir gleichbleibend hohe Qualität und Lieferzuverlässigkeit.