Große Bipolarplatten

Fraunhofer UMSICHT hat eine 3,2 m² Bipolarplatte entwickelt und gemeinsam mit der SAUERESSIG GmbH + Co. KG produziert.

Die Platte ist in ihrer Größe bisher einzigartig und stellt eine Schlüsseltechnologie für große Redox-Flow-Batterien dar. Das verwendete neuartige Bipolarplattenmaterial wird heute schon erfolgreich in kleinen Redox-Flow-Stacks   eingesetzt und im Feld erprobt. Elektrische Energiespeicher sind der Schlüssel für die Energiewende, um den unstetigen Stromfluss aus Windkraftanlagen und Solarzellen bedarfskonform zu verstetigen. Gerade bei großen Leistungen (Megawatt) und großen Kapazitäten (Megawattstunden) bieten Redox-Flow-Batterien klare ökonomische Vorteile. Sie lassen sich – im Gegensatz zu Lithiumzellen – auch mit sehr großen Zellen realisieren. Daher geht die weltweite Entwicklung in Richtung immer größerer Zellflächen. Während die heute übliche Zellfläche eher der eines DIN-A3-Blattes entspricht, ist das langfristige Ziel, zwanzig- bis dreißigmal größere Zellen bzw. Stacks zu bauen. Die meisten der benötigten Komponenten einer Redoxzelle sind bereits ausreichend großskalig erhältlich bzw. prinzipiell produzierbar, den Flaschenhals stellen bisher die Bipolarplatten dar. Denn erst mit Bipolarplatten können aus Einzelzellen die notwendigen Stacks zusammengefügt werden, um diese anschließend zur Batterie zu konfigurieren.  Die großflächige Bipolarplatte bietet eine Leistung pro Zelle, die ca. 5 kW (Peak) entspricht bzw. als Stack mit 70 Zellen ca. 350 kW (Peak) ermöglicht. Ein Redox-Flow-System mit drei solcher Stacks (1 MW, 10 MWh) kann bis zu 1000 Haushalte einen Tag mit Strom versorgen. Die Kapazität entspricht ca. 2000 typischen PV-Lithium-Ionen-Batterien (à 5 kWh). Weitere entscheidende Vorteile der neuen Bipolarplatte sind die geringe Mindestdicke (400-500 µm), die damit einhergehende gute Leitfähigkeit, ihre Flexibilität und die kosteneffiziente Rolle-zu-Rolle-Produktionsweise.Bild: Fraunhofer UMSICHT



28.3.17
AK

Menü