AT9967U1 - FUEL CELL SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING THE SAME - Google Patents

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AT9967U1
AT9967U1 AT0900206U AT90022006U AT9967U1 AT 9967 U1 AT9967 U1 AT 9967U1 AT 0900206 U AT0900206 U AT 0900206U AT 90022006 U AT90022006 U AT 90022006U AT 9967 U1 AT9967 U1 AT 9967U1
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AT
Austria
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fuel cell
cell system
direct methanol
system block
block
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Application number
AT0900206U
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German (de)
Inventor
Holger Janssen
Marcus Noelke
Rolf Reichel
Stefan Utecht
Original Assignee
Forschungszentrum Juelich Gmbh
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Description

2 AT 009 967 U12 AT 009 967 U1

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem, insbesondere ein Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem (DMFC), sowie ein geeignetes Verfahren zum Betreiben dieses Systems.The invention relates to a fuel cell system, in particular a direct methanol fuel cell system (DMFC), as well as a suitable method for operating this system.

Stand der TechnikState of the art

Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen (PEM-FC) sind die zur Zeit am weitesten entwickelten Brennstoffzellen. Sie weisen eine kompakte Bauweise auf und erzielen ein gutes Ener-gie/Gewichtsverhältnis. Die Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle arbeitet bei moderaten Temperaturen um 80 °C. Der Wirkungsgrad beträgt annähernd 50 Prozent.Polymer electrolyte membrane fuel cells (PEM-FC) are currently the most advanced fuel cells. They have a compact design and achieve a good energy / weight ratio. The polymer electrolyte membrane fuel cell operates at moderate temperatures around 80 ° C. The efficiency is approximately 50 percent.

Nachteilig beim Betrieb einer Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle ist, dass reiner Wasserstoff als Brenngas benötigt wird, der bei der Lagerung und Speicherung den Umgang mit komprimierten oder sehr kalten, verflüssigten Gasen erforderlich macht. Zudem wird reiner Wasserstoff benötigt. Die Toleranz für Vergiftungen mit Schwefel und/oder Kohlenmonoxid ist sehr gering.A disadvantage of the operation of a polymer electrolyte membrane fuel cell is that pure hydrogen is required as the fuel gas, which makes the handling of compressed or very cold, liquefied gases necessary during storage and storage. In addition, pure hydrogen is needed. The tolerance for poisoning with sulfur and / or carbon monoxide is very low.

Bislang gibt es mehrere Methoden hochreinen Wasserstoff für den Betrieb einer Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle bereit zu stellen. Dazu gehören insbesondere die Dampfreformierung von Erdgas und die Reformierung eines bei Raumtemperatur flüssigen Brennstoffs, wie beispielsweise Methanol.So far, there are several methods of providing high purity hydrogen for the operation of a polymer electrolyte membrane fuel cell. These include, in particular, the steam reforming of natural gas and the reforming of a liquid at room temperature fuel, such as methanol.

Als Alternative zu mit Wasserstoff betriebenen Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen werden auch die sogenannten Direkt-Alkohol-Brennstoffzellen untersucht. Diese verwenden einen bei Raumtemperatur flüssigen Brennstoff, wie beispielsweise Methanol, welches in der Brennstoffzelle direkt, das heißt ohne vorherige Reformation, elektrochemisch umgesetzt wird.As an alternative to hydrogen-fueled polymer electrolyte membrane fuel cells, so-called direct alcohol fuel cells are also being investigated. These use a liquid at room temperature fuel, such as methanol, which is reacted directly in the fuel cell, that is without prior reformation, electrochemically.

Die Vorteile der Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC) gegenüber der reinen wasserstoffbetriebenen Brennstoffzelle sind insbesondere das geringe Systemvolumen und -gewicht, das einfache Design, eine einfache Betriebsweise mit schnellem Ansprechverhalten sowie geringe Investitions- und Betriebskosten. Nachteilig werden bei der Direkt-Methanol-Brennstoffzelle derzeit noch deutlich geringere Wirkungsgrade als bei einer mit Wasserstoff betriebenen Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle erzielt.The advantages of the Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) over the pure hydrogen fuel cell are its low system volume and weight, simple design, simple operation with fast response, and low capital and operating costs. Disadvantages of the direct methanol fuel cell are currently still significantly lower than those of a hydrogen-powered polymer electrolyte membrane fuel cell.

Jedoch reicht die Technologie dieser Direkt-Methanol-Brennstoffzellen bislang noch nicht für den Einsatz in kleinen, mobilen Systemen, wie beispielsweise in Labtops, APUs, Notstromaggregaten oder in Kleinfahrzeugen wie einem Scooter aus. Hierzu sind in der Regel ein hochkomplexer Systemaufbau, der jedoch flüssigkeitsdicht ausgestaltet sein muss, sowie eine sehr hohe Leistungsdynamik erforderlich.However, the technology of these direct methanol fuel cells has not yet been sufficient for use in small, mobile systems, such as in labtops, APUs, emergency generators or in small vehicles such as a scooter. For this purpose, a highly complex system structure, which must, however, be configured liquid-tight, and a very high power dynamics are usually required.

Ein Direkt-Methanol-Brennstoffzellenstapel weist in der Regel ein anodenseitiges System aus Methanoleinspeisung, Anodenraum, C02-Abscheider, Umwälzpumpe sowie entsprechende Verbindungsleitungen auf. Bisherige DMFC-Systeme verschalten diese Einzelkomponenten bislang einzeln durch geeignete Rohrleitungen oder Kanäle. Dadurch kommt es zu einer großen Anzahl an extern verschalteten Komponenten, die dementsprechend ein relativ großes Bauvolumen einnehmen. Ferner können lange Rohrleitungen und entsprechend lange Strömungswege nachteilig zu einer langen Ansprechzeit des Systems auf eine Änderung der Methanolzugabe führen. Neben entsprechend hohen Investitionskosten für die vielen externen Bauteile kommt es auch zu erheblichen Wärmeverlusten durch die vielen Einzelkomponenten.A direct methanol fuel cell stack usually has an anode-side system of methanol feed, anode chamber, CO 2 separator, circulation pump and corresponding connecting lines. Previous DMFC systems used to interconnect these individual components individually by means of suitable pipelines or ducts. This results in a large number of externally interconnected components, which accordingly occupy a relatively large volume of construction. Furthermore, long pipelines and correspondingly long flow paths can disadvantageously lead to a long response time of the system to a change in methanol addition. In addition to correspondingly high investment costs for the many external components, there are also significant heat losses through the many individual components.

Aufgabe und LösungTask and solution

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem (DMFC) zu schaffen, das eine sehr kompakte Bauweise aufweist, flüssigkeitsdicht ausgestaltet ist und zudem eine hohe Leitungsdichte aufweist. Ferner ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum 3 AT 009 967 U1The object of the invention is to provide a direct methanol fuel cell system (DMFC), which has a very compact design, is liquid-tight and also has a high line density. Furthermore, it is the object of the invention to provide a method for 3 AT 009 967 U1

Betreiben dieses vorgenannten Brennstoffzellensystems bereit zu stellen.Operate to provide this aforementioned fuel cell system.

Die Aufgaben der Erfindung werden gelöst durch ein Brennstoffzellensystem mit der Gesamtheit an Merkmalen gemäß Hauptanspruch, sowie durch ein Verfahren zum Betreiben dieses Brennstoffzellensystems gemäß Nebenanspruch. Vorteilhafte Ausführungen des Brennstoffzellensystems und des Verfahrens finden sich in den darauf rückbezogenen Ansprüchen.The objects of the invention are achieved by a fuel cell system with the entirety of features according to the main claim, and by a method for operating this fuel cell system according to the independent claim. Advantageous embodiments of the fuel cell system and the method can be found in the dependent claims.

Gegenstand der ErfindungSubject of the invention

Der Gegenstand der Erfindung betrifft ein neuartiges integriertes System für ein Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem. Dabei sind insbesondere die anodenseitigen Systembestandteile eines Brennstoffzellensystems wie die Methanoleinspeisung, der Anodenraum, der C02-Abscheider, die Umwälzpumpe sowie entsprechende Verbindungsleitungen nicht außerhalb des Brennstoffzellenstapels angeordnet, sondern vorteilhaft in diesem integriert.The subject invention relates to a novel integrated system for a direct methanol fuel cell system. In particular, the anode-side system components of a fuel cell system such as the methanol feed, the anode compartment, the C02 separator, the circulation pump and corresponding connecting lines are not arranged outside the fuel cell stack, but advantageously integrated in this.

In einer ausgewählten Ausführung wird das integrierte System mittig zwischen zwei Brennstoffzellenstapelhälften eingebaut. Damit verkürzen sich einerseits die notwendigen Zuleitungen und die entsprechenden Strömungsverhältnisse können verbessert werden. Zudem lässt sich die Wärmeentwicklung innerhalb des Brennstoffzellensystems besser managen.In a selected embodiment, the integrated system is installed centrally between two fuel cell stack halves. This shortens the one hand, the necessary supply lines and the corresponding flow conditions can be improved. In addition, the heat development within the fuel cell system can be better managed.

Das integrierte System umfasst einen elektrisch gut leitfähigen Block, der zwischen den Brennstoffzellenstapelhälften angeordnet und mit diesen verspannt ist. Der Block enthält die Systemkomponenten wie Umwälzpumpe und C02-Abscheider und ist Teil des Anodenraumes und der notwendigen anodenseitigen Zu- und Ableitungen.The integrated system includes a block of good electrical conductivity disposed between and braced with the fuel cell stack halves. The block contains the system components such as circulation pump and C02 separator and is part of the anode compartment and the necessary anode-side supply and discharge lines.

Die an die Brennstoffzellenstapelhälften angrenzenden Kontaktflächen des integrierten Blocks sind vorteilhaft derart ausgebildet, dass sie einen geringen Übergangswiderstand und eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Dies kann zum Beispiel durch eine Goldbeschichtung der Kontaktflächen des integrierten Systems erzielt werden.The contact surfaces of the integrated block adjacent to the fuel cell stack halves are advantageously designed such that they have a low contact resistance and a high corrosion resistance. This can be achieved, for example, by gold plating the contact surfaces of the integrated system.

Durch diese erfindungsgemäße integrierte Anordnung des Systemblocks zwischen den Stapelhälften wird nur wenig Bauraum benötigt. Vorteilhaft sind die Strömungswege kurz und die Wärmeverluste durch einzelne Komponenten können deutlich reduziert werden.By this inventive integrated arrangement of the system block between the stack halves only little space is needed. Advantageously, the flow paths are short and the heat losses through individual components can be significantly reduced.

Spezieller BeschreibungsteilSpecial description part

Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand näher erläutert, ohne dass der Gegenstand der Erfindung dadurch beschränkt wird.The subject matter of the invention will be explained in more detail below, without the subject matter of the invention being limited thereby.

Die Figur 1 zeigt einen Prototyp, bei dem der Einbau des erfindungsgemäßen integrierten Systems zwischen zwei Hälften eines DMFC-Brennstoffzellenstapels vorgenommen wurde. Auf beiden Seiten des integrierten Systems sind jeweils 50 Einzelzellen angeordnet, die insgesamt zu einem Stapel zusammengefasst sind. Der gesamte Stapel inklusive des integrierten Systemblocks wird mit Hilfe von Zugankern zur Abdichtung der Strömungskanäle verspannt. Die in der Figur 1 eingezeichneten grauen Pfeile deuten die Hauptströmungsrichtungen des Anodengemisches an. Im unteren Teil des integrierten Systems fördert die im Zentrum eingebaute Umwälzpumpe die Flüssigkeit parallel zu den Zellflächen in beide Richtungen nach außen. Am Ende des Bodenteils wird die Flüssigkeit jeweils in zwei Teilströme aufgeteilt, die nach rechts und links in den Verteilerkanal der jeweiligen Stapelhälfte fließen. In den oben liegenden Sammelkanälen der Stapelhälften wird das Anodengemisch aus den Zellen gesammelt und dem integrierten System zugeführt. Nach der Zusammenführung der Teilströme tritt das Gemisch, welches durch die Anodenreaktion nun mit zusätzlichem Kohlendioxid angereichert ist, in die zwei C02-Abscheider.Figure 1 shows a prototype in which the installation of the integrated system according to the invention between two halves of a DMFC fuel cell stack was made. On both sides of the integrated system 50 individual cells are arranged, which are combined into a stack. The entire stack including the integrated system block is clamped by means of tie rods to seal the flow channels. The gray arrows drawn in FIG. 1 indicate the main flow directions of the anode mixture. In the lower part of the integrated system, the circulating pump installed in the center conveys the liquid parallel to the cell surfaces in both directions to the outside. At the end of the bottom part, the liquid is divided into two partial streams, which flow to the right and left into the distribution channel of the respective stack half. In the overhead collection channels of the stack halves, the anode mixture is collected from the cells and fed to the integrated system. After the merger of the partial streams, the mixture, which is now enriched by the anode reaction with additional carbon dioxide, enters the two C02 separators.

In der Figur 2 ist der Aufbau des integrierten Systems nochmals verdeutlicht. Das integrierte 4 AT 009 967 U1FIG. 2 again clarifies the structure of the integrated system. The integrated 4 AT 009 967 U1

System besteht aus einem elektrisch gut leitfähigen Block. Dieser kann beispielsweise aus Aluminium gefertigt sein, wobei für die Kontaktflächen eine entsprechende Beschichtung vorgesehen ist. Alternativ kann der Block auch aus Kunststoff hergestellt sein. Dies ist fertigungstechnisch sehr kostengünstig zum Beispiel durch Spritzgießen zu realisieren. Der Kunststoff-5 block muss dann noch mit einem Strom leitenden Material um- oder durchzogen werden.System consists of an electrically conductive block. This can for example be made of aluminum, wherein a corresponding coating is provided for the contact surfaces. Alternatively, the block can also be made of plastic. This is manufacturing technology very inexpensive to realize, for example by injection molding. The plastic block must then be surrounded or traversed with a current-conducting material.

In diesem Block sind Öffnungen für den Einbau einer Umwälzpumpe und wenigstens eines C02-Abscheiders vorgesehen. Den oberen und unteren Abschluss bilden ein Deckel und ein Bodenteil. Der Deckel dient unter anderem dem Spritzschutz. Die im Deckel angeordneten io Bohrungen erlauben eine gezielte Abfuhr des Anodenabgases. Im Bodenteil sind vorteilhaft die Zu- und Abfuhrleitungen für die Umwälzpumpe eingearbeitet.In this block openings are provided for the installation of a circulation pump and at least one CO 2 separator. The upper and lower end form a lid and a bottom part. The lid serves, among other things, the splash guard. The io holes arranged in the cover allow a targeted removal of the anode exhaust gas. In the bottom part are advantageously incorporated the supply and discharge lines for the circulation pump.

Ferner sind wenigstens ein Ausgleichsbehälter bzw. Pufferbehälter für das Anodengemisch sowie ein Anschlussstück zwischen den Sammelkanälen des Stapels und dem C02-Abscheider 15 vorgesehen. Diese können optional seitlich am Hauptteil befestigt werden, und werden gegebenenfalls benötigt, sofern das Flüssigkeitsniveau im Anodensystem im Anfahrmodus sowie bei Maximallast des Brennstoffzellenstapels durch die unterschiedliche Gasentwicklung zu sehr schwankt. 20 In den Figuren 3 und 4 wird nochmals der vereinfachte erfinderische Systemaufbau für einen Direkt-Methanol-Brennstoffzellenstapel deutlich.Furthermore, at least one expansion tank or buffer tank for the anode mixture and a connecting piece between the collecting channels of the stack and the CO 2 separator 15 are provided. These can optionally be attached to the side of the main body, and may be needed if the liquid level in the anode system in start-up mode and maximum load of the fuel cell stack fluctuates too much due to the different gas evolution. In FIGS. 3 and 4, again the simplified inventive system structure for a direct methanol fuel cell stack becomes clear.

Legende zu Figur 3: A1 DMFC-Stapel B1 C02-Abscheider B2 Methanoltank B3 Tropfenabscheider B4 Tropfenabscheider G1 Kathodengebläse P1 Umwälzpumpe P2 Dosierpumpe P3 Kondensatpumpe WT1 Anodenkühler WT2 Wärme- und Stoffübertrager 40Legend for FIG. 3: A1 DMFC stack B1 C02 separator B2 Methanol tank B3 Droplet separator B4 Droplet separator G1 Cathode blower P1 Circulation pump P2 Metering pump P3 Condensate pump WT1 Anode cooler WT2 Heat and material transfer 40

Gemäß dem Stand der Technik wird in Figur 3 auf der Kathodenseite das Oxidationsmittel über ein Gebläse in einem Wärme- und Stoffübertrager vorgewärmt und vorbefeuchtet und anschließend dem Brennstoffzellenstapel zugeführt. Das abgereicherte Oxidationsmittel wird über Tropfenabscheider vom überschüssigen flüssigen Wasser getrennt. Die Abwärme sowie die Gas-45 feuchte wird zum Vorwärmen und Vorbefeuchten des frischen Oxidationsmittels genutzt.According to the prior art, the oxidizing agent is preheated in FIG. 3 on the cathode side by means of a fan in a heat and mass transfer device and prehumidified and subsequently supplied to the fuel cell stack. The depleted oxidant is separated from the excess liquid water via mist eliminators. The waste heat as well as the gas-45 moisture is used for preheating and pre-wetting of the fresh oxidizing agent.

Auf der Anodenseite wird Methanol, bzw. ein Methanol/Wassergemisch, über einen Wärmeübertrager den Anoden zugeführt. Die abgereicherte Methanollösung wird aus dem Brennstoffzellenstapel geleitet, in einem C02-Abscheider vom gasförmigen Anteil befreit und bei Bedarf 50 mit hochkonzentriertem Methanol angereichert, bevor es wieder in den Stapel zurück fließt. Die Abwärme des Brennstoffzellenstapels muss bei diesem Konzept vor Eintritt in den Brennstoffzellenstapel weitgehend mit Hilfe eines anodenseitigen Kühlers abgeführt werden.On the anode side, methanol, or a methanol / water mixture, fed via a heat exchanger to the anodes. The depleted methanol solution is led out of the fuel cell stack, freed from the gaseous fraction in a CO 2 separator and, if necessary, enriched with highly concentrated methanol before it flows back into the stack. The waste heat of the fuel cell stack must be dissipated in this concept before entering the fuel cell stack largely with the help of an anode-side radiator.

Legende zu Figur 4: 55 5 AT 009 967 U1 A1 DMFC-Stapel B1 C02-Abscheider B2 Methanoltank B3 Wassertank G1 Kathodengebläse G2 Kondensatorlüfter P1 Umwälzpumpe P2 Dosierpumpe P3 Kondensatpumpe WT1 KondensatorKey to figure 4: 55 5 AT 009 967 U1 A1 DMFC stack B1 C02 separator B2 Methanol tank B3 Water tank G1 Cathode blower G2 Condenser fan P1 Circulation pump P2 Dosing pump P3 Condensate pump WT1 Condenser

In Figur 4 ist nun der vereinfachte Systemaufbau eines Brennstoffzellenstapels zu sehen. Das System kommt vorteilhaft mit nur einem kathodenseitigen Wärmeübertrager aus und verzichtet zudem auf externe Tropfenabscheider. Der Wärmeübertrager erfüllt hierbei die Funktion eines Kondensators und ist allein für die Wasserautarkie des Systems bei Verwendung von reinem Methanol als Brennstoff zuständig. Bei Verwendung eines Methanol/Wasser-Gemisches als Brennstoff kann auf diesen Kondensator verzichtet werden. Damit lässt sich das System weiter vereinfachen.FIG. 4 now shows the simplified system structure of a fuel cell stack. The system is advantageous with only one cathode-side heat exchanger and also dispenses with external mist eliminator. The heat exchanger fulfills the function of a condenser and is solely responsible for the water autarky of the system when using pure methanol as a fuel. When using a methanol / water mixture as a fuel can be dispensed with this capacitor. This simplifies the system even further.

Das Oxidationsmittel wird weitgehend ohne Vorwärmung in den Brennstoffzellenstapel geleitet. Das abgereicherte Oxidationsmittel wird mit Hilfe des Kondensators abgekühlt und über ein Gebläse in die Umwelt geleitet. Das auskondensierte flüssige Wasser wird zur Anodenseite gepumpt.The oxidant is passed largely without preheating in the fuel cell stack. The depleted oxidant is cooled by means of the condenser and passed through a blower into the environment. The condensed liquid water is pumped to the anode side.

Auf der Anodenseite wird Methanol, bzw. ein Methanol/Wassergemisch, den Anoden zugeführt. Die abgereicherte Methanollösung wird aus dem Brennstoffzellenstapel geleitet, in einem C02-Abscheider vom gasförmigen Anteil befreit und bei Bedarf mit hochkonzentriertem Methanol angereichert, bevor es wieder in den Stapel zurückfließt. Das Anodenmedium wird vor Eintritt in den Brennstoffzellenstapel nicht weiter abgekühlt.On the anode side, methanol, or a methanol / water mixture, fed to the anodes. The depleted methanol solution is led out of the fuel cell stack, freed from the gaseous fraction in a C02 separator and, if necessary, enriched with highly concentrated methanol before it flows back into the stack. The anode medium is not further cooled before entering the fuel cell stack.

Im Unterschied zu den herkömmlichem Brennstoffzellensystemen setzt die Erfindung bezüglich der Betriebsweise auf eine Abwärmeauskopplung, die ausschließlich auf der Kathodenseite erfolgt. Dies ermöglicht eine drastische Reduzierung der anodenseitigen Systemtechnik. Die erforderlichen Komponenten (Umwälzpumpe, C02-Abscheider, Anschlussleitungen) lassen sich sehr kompakt in einen Systemblock integrieren, der zum direkten Bestandteil des Brennstoffzellenstapels wird.In contrast to the conventional fuel cell systems, the invention sets with respect to the operation of a waste heat extraction, which takes place exclusively on the cathode side. This allows a drastic reduction of the anode-side system technology. The required components (circulating pump, C02 separators, connecting lines) can be very compactly integrated into a system block that becomes a direct component of the fuel cell stack.

Die kathodenseitige Abwärmeauskopplung erfolgt durch Wasserverdampfung. Bei Direktmethanol-Brennstoffzellen ist hierfür ausreichend flüssiges Wasser vorhanden, da auf der Kathodenseite neben dem Reaktionswasser zusätzliches Wasser durch Diffusion und Permeation (Transportprozesse durch die Protonen leitende Membran) vorliegt. Der zur Wärmeauskopplung erforderliche Luftmengenstrom muss allerdings ausreichend hoch sein. Die Temperatur des Brennstoffzellenstapels wird durch die Höhe des Luftmengenstromes direkt beeinflusst. Bei einem etwa vierfachen Luftüberschuss (entspricht zur Zeit dem Stand der Technik) stellt sich eine Betriebstemperatur zwischen 60 °C und 80 °C ein.The cathode-side waste heat extraction takes place by evaporation of water. In the case of direct methanol fuel cells, sufficient liquid water is present for this purpose, since additional water is present on the cathode side in addition to the water of reaction by diffusion and permeation (transport processes through the proton-conducting membrane). However, the volume of air required for heat extraction must be sufficiently high. The temperature of the fuel cell stack is directly influenced by the height of the air flow. With an approximately four-fold excess air (currently corresponds to the prior art), an operating temperature between 60 ° C and 80 ° C is set.

Zusammenfassend bringt das integrierte System folgende Vorteile: kompakter Systemaufbau durch Integration des anodischen Teilsystems in den Stack hohe Dynamik bezüglich Methanolkonzentrationsänderungen durch geringes Anodenvolumen und kurze LeitungswegeIn summary, the integrated system offers the following advantages: compact system design by integration of the anodic subsystem into the stack high dynamics regarding methanol concentration changes due to low anode volume and short conduction paths

Claims (19)

AT 009 967 U1 gezielte Wärmeauskopplung ausschließlich auf der Kathodenseite vereinfachter Systemaufbau durch Verzicht auf anodenseitigen Wärmeübertrager Ansprüche: 1. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem umfassend mehrere Brennstoffzellen, eine Methanolzuführung, eine Umwälzpumpe, wenigstens einen C02-Abscheider sowie anodenseitige Leitungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Methanolzuführung, die Umwälzpumpe, wenigstens ein C02-Abscheider, sowie die anodenseitigen Leitungen in einem Systemblock angeordnet sind, an den auf beiden Seiten Brennstoffzellen angrenzen.AT 009 967 U1 targeted heat extraction exclusively on the cathode side simplified system construction by dispensing with anode-side heat exchanger. Claims: 1. Direct methanol fuel cell system comprising a plurality of fuel cells, a methanol feed, a circulation pump, at least one CO 2 separator and anode-side lines, characterized in that Methanol supply, the circulation pump, at least one C02-separator, and the anode-side lines are arranged in a system block, adjacent to the fuel cells on both sides. 2. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, bei dem auf beiden Seiten des Systemsblocks eine identische Anzahl an Brennstoffzellen angeordnet sind.2. Direct methanol fuel cell system according to claim 1, wherein an identical number of fuel cells are arranged on both sides of the system block. 3. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Systemblock mit den beidseitig angeordneten Stapelhälften fest verspannt ist.3. direct methanol fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein the system block is firmly clamped with the stack halves arranged on both sides. 4. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 bis 3, bei dem der Systemblock elektrisch leitend ausgestaltet ist.4. direct methanol fuel cell system according to claim 1 to 3, wherein the system block is designed to be electrically conductive. 5. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 bis 4, bei dem die Kontaktflächen des Systemblocks zu den angrenzenden Brennstoffzellen einen geringen Übergangswiderstand aufweisen.5. direct methanol fuel cell system according to claim 1 to 4, wherein the contact surfaces of the system block to the adjacent fuel cells have a low contact resistance. 6. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 bis 5, bei dem die Umwälzpumpe zentral in dem Systemblock angeordnet ist.6. direct methanol fuel cell system according to claim 1 to 5, wherein the circulating pump is arranged centrally in the system block. 7. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 bis 6, bei dem aus dem Systemblock wenigstens 2 Anodenleitungen zu den beidseitig angrenzenden Brennstoffzellen führen.7. Direct methanol fuel cell system according to claim 1 to 6, wherein lead from the system block at least two anode lines to the fuel cells adjacent to each other. 8. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 bis 6, bei dem aus den beidseitig angrenzenden Brennstoffzellen wenigstens 2 Anodenleitungen in den Systemblock führen.8. direct methanol fuel cell system according to claim 1 to 6, in which lead from the two adjacent fuel cells at least two anode lines in the system block. 9. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 8, bei dem die aus den beidseitig angrenzenden Brennstoffzellen in den Systemblock führenden Leitungen mit wenigstens einem C02-Abscheider verbunden sind.9. direct methanol fuel cell system according to claim 8, wherein the leading from the two adjacent fuel cells in the system block lines are connected to at least one CO 2 separator. 10. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 bis 9, bei dem der Systemblock hauptsächlich Aluminium umfasst.10. direct methanol fuel cell system according to claim 1 to 9, wherein the system block comprises mainly aluminum. 11. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 10, bei dem die flüssigkeitsberührenden Innenflächen des Aluminiumblockes eine flüssigkeitsresistente Beschichtung zum Beispiel aus Polytetrafluorethylen (PTFE) haben.11. direct methanol fuel cell system according to claim 10, wherein the liquid-contacting inner surfaces of the aluminum block have a liquid-resistant coating, for example made of polytetrafluoroethylene (PTFE). 12. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 bis 9, bei dem der Systemblock hauptsächlich Kunststoff umfasst.12. direct methanol fuel cell system according to claim 1 to 9, wherein the system block comprises mainly plastic. 13. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 12, bei dem in dem oder um den Kunststoff block stromleitende Elemente angeordnet sind.13. direct methanol fuel cell system according to claim 12, wherein in the or around the plastic block current-conducting elements are arranged. 14. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 bis 13, bei dem der Systemblock Kontaktflächen zu den angrenzenden Brennstoffzellen aus einer Beschichtung aus Gold aufweist. 7 AT 009 967 U114. The direct methanol fuel cell system of claim 1 to 13, wherein the system block has contact surfaces with the adjacent fuel cells of a coating of gold. 7 AT 009 967 U1 15. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 bis 14, bei dem der Systemblock spiegelsymmetrisch ausgestaltet ist.15. direct methanol fuel cell system according to claim 1 to 14, wherein the system block is designed mirror-symmetrically. 16. Direkt-Methanol-Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 bis 15, bei dem an den Systemblock ein Ausgleichsbehälter für die Methanollösung angeordnet ist.16. direct methanol fuel cell system according to claim 1 to 15, in which a compensation tank for the methanol solution is arranged on the system block. 17. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems nach einem der Ansprüche 1 bis 16, mit den Schritten. - eine im Systemblock angeordnete Umwälzpumpe leitet über wenigstens zwei Leitungen Methanol in die beiderseitig des Systemblocks angeordneten Brennstoffzellen, - das in den Brennstoffzellen umgesetzte und mit C02 angereicherte 2-phasige Methanolgemisch wird zurück in den Systemblock geführt und dort in wenigstens einen C02-Abscheider geleitet.17. A method of operating a fuel cell system according to any one of claims 1 to 16, comprising the steps. a circulating pump arranged in the system block conducts methanol into the fuel cells arranged on both sides of the system block via at least two lines; the 2-phase methanol mixture converted into the fuel cells and enriched with CO 2 is led back into the system block and passed thereinto at least one CO 2 separator. 18. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems nach Anspruch 17, bei dem die Methanollösung gleichzeitig in beide Stapelhälften geleitet wird.18. A method of operating a fuel cell system according to claim 17, wherein the methanol solution is simultaneously passed into both stack halves. 19. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems nach Anspruch 17 oder 18, bei dem das 2-phasige Gemisch aus Methanol, Wasser und C02 in zwei C02-Abscheider geleitet wird. Hiezu 4 Blatt ZeichnungenA method of operating a fuel cell system according to claim 17 or 18, wherein the 2-phase mixture of methanol, water and CO 2 is passed into two CO 2 separators. Including 4 sheets of drawings
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