CN103582969A - 紧凑型燃料电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料电池，包括：电化学电池的堆叠（2）和第一和第二端板（6.1、6.2）；被连接到使去离子水在堆叠外部流动的回路（16）的用于使去离子水在堆叠（2）内部流动的回路（14），该去离子水形成冷却剂；用于为电池供给氢气的回路（8）和用于给电池供给空气的回路（10）、安装到第一端板（6.1）上并且形成用水至少部分地填充的密封容积（V）的外壳（20），该外壳中形成用于使冷却剂流动的内部回路（14），其中用于供给空气和氢气的回路（8、10）经过密封容积（V）并且被浸入去离子水中以与去离子水交换热并且其中供给回路的部分（10.1）使空气能够利用包含在密封容积（V）中的水加湿。

Description

紧凑型燃料电池
技术领域和现有技术
本发明涉及紧凑型燃料电池。
为了传输电力，燃料电池被供以燃料气体（例如，在质子交换膜燃料电池（PEMFC）的情况下，所述燃料气体为氢气）和氧化气体（例如，空气或者氧气）。燃料电池的工作也导致产生热能。
燃料电池包括电化学电池（或蓄电池）的堆叠，每个电池均包括阳极和阴极。电池通过由拉杆连接的端板保持相互抵靠地压在一起。
设置回路以向电池供给活性气体（reactive gas，反应气体）。那些活性气体应当在预先设定的温度、压力和湿度条件下被带到燃料电池中。燃料电池因此包括用于控制氧化气体的压力、温度和湿度的器件以及用于控制燃料气体的压力、温度的器件。通常，氧化气体的含水量由空气-空气型交换器控制。提供加热器件以在氢气进入电池之前加热氢气。
另一方面，由于所使用的材料的本质，燃料电池的电化学效率取决于燃料电池内的温度。因此，为了获得最高的可能效率，这个温度应当被监测。实际上，如果工作温度太低，则不能获得燃料电池的最好的工作效率，并且如果燃料电池经受太高的温度上升，则构成燃料电池的材料可被损坏。最佳的温度范围是从65℃到75℃。
如先前解释的一样，燃料电池在其工作期间产生热。这个热通常应当被移除以限制燃料电池内的温度上升。为了那个目的，通常在电池内部提供冷却剂流，其中冷却剂流速和温度被控制。
此外，冷却剂通过流进燃料电池而直接与双极板接触，因而要监测冷却剂的导电性以使之维持低于某一阈值以保持燃料电池的电效率。为此，冷却剂的导电性被限制到足够低的值。例如，去离子水被用作冷却剂。为了限制其导电性，用于再生去离子水的树脂被设置在冷却回路中。应当注意到的是再生树脂的最大工作温度是约50℃。
这些不同的元件被设置在电池堆叠的周边并且通过传导和阀连接到彼此和连接到同者。因此燃料电池的总的占用空间是非常高的。
但是，需要提醒的是，这种类型的燃料电池特别旨在用在车辆上作为驱动电源。因此，它的总占用空间是至关重要的一点。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种装备有流体管理系统的燃料电池，所述流体管理系统与现有技术的组件相比具有减小的总占用空间。
上文中阐述的目的通过一种燃料电池实现，所述燃料电池包括设置在刚性地彼此连接的两个端板之间的电池的堆叠，并且包括固定至其中一个端板的外壳，其中在所述外壳中容纳有加湿器件和加热器件，所述外壳在电池的出口处直接连接至冷却回路，所述加湿器件和加热器件则被浸没在冷却剂中；加湿器是水-气加湿器并且加热器件使用由冷却剂从燃料电池中移除的热。
换句话说，冷却剂被用作对活性气体进行加湿和加热的装置，冷却剂填充直接设置在端板中的一个上的罐，其中在经过电池堆叠之后显现冷却回路。各种器件的数量减少，且因此其连接件和长度也减小了。总的占用空间因此被减小。
有益地，离子交换器件也尽可能靠近外壳地设置在端板上，离子交换器件与该外壳连接以对从电池流出的冷却剂进行去离子化。
例如，离子交换器件由离子交换树脂形成。有益地，恒温阀设置在外壳和离子交换器件之间，以仅当冷却剂温度低于阈值温度时允许离子交换器件中的流动。
因此，本发明的主题是燃料电池，该燃料电池包括：电化学电池的堆叠和向电化学电池施加紧固应力的第一和第二端板；热管理系统，由用于使冷却剂在堆叠内部流动的回路和用于使冷却剂在堆叠外部流动的回路形成；用于将供给燃料气体供给至电池的回路和用于将氧化气体供给至电池的回路；用于在燃料和氧化气体被注入进电池之前加热燃料和氧化气体的装置；以及用于在氧化气体被注入进电池之前加湿氧化气体的装置，其中燃料电池包括通常所说的主外壳，所述主外壳被安装至第一端板并且在用于使冷却剂在堆叠中流动的内部回路的下游形成密封容积，并且其中形成用于使冷却剂流动的该内部回路，所述的容积旨在至少部分地由流出堆叠的冷却剂填充，其中用于供给氧化气体和燃料气体的回路穿过密封容积并且旨在浸入冷却剂中以便与所述冷却剂热交换，并且其中用于供给氧化气体的回路的旨在浸入冷却剂中的至少一部分能够允许包含在冷却剂中的水从用于供给氧化气体的回路的外部转移到所述回路的内部以加湿氧化气体。
优选地，用于供给氧化气体的回路包括质子导体离聚物部分，例如是
Figure BDA0000428430110000031
的，以使水能够进入所述部分。
用于供给燃料气体的回路的旨在被浸入冷却剂中的至少一部分有益地具有展现良好的导热性的材料，例如是不锈钢的材料。
用于供给燃料气体的回路也可以包括质子导体离聚物部分，例如是
Figure BDA0000428430110000041
的、以使水能够进入所述部分。
优选地，用于供给燃料气体和氧化气体的回路的旨在被浸入冷却剂中的部分包括平行连接的管道束，以增强与冷却剂的交换。
密封容积可以被部分地填充以提供膨胀容器。
燃料电池优选地包括用于降低冷却剂的导电性的装置。
因此燃料电池可以包括附加外壳，附加外壳在主外壳附近安装至所述第一端板，用于减小导电性的装置设置在所述附加外壳中，用于减小导电性的该装置被连接至内部容积，以便使冷却剂能够流进用于减小导电性的该装置中。
例如，用于减小导电性的装置由再生树脂形成，因而燃料电池包括阀，所述阀依据冷却剂温度而控制冷却剂在主外壳与再生树脂之间的流动，对于高于约50℃的温度，阀中断连通。阀有益地是恒温阀。
燃料电池也有益地包括设置在主外壳中的用于加热冷却剂的装置，该装置例如由电阻器形成。
外部回路可包括：设有热交换器的第一子回路和直接连接至内部回路的入口的第二子回路；用于取决于内部回路的出口处的所述冷却剂的温度而控制冷却剂在任一子回路中或者在两个子回路中的流动的器件。
优选地，控制器件是三通恒温阀。
有益地，控制器件被集成在主外壳与附加外壳之间，使得附加外壳是第二子回路的部分。
此外，在非常有益的实施例中，燃料电池仅包括用于冷却剂的两个出口，一个出口形成在主外壳的朝向第一子回路的壁中且一个出口形成在附加外壳的朝向第二子回路的壁中。
主外壳可以包括用于测量冷却剂的温度的装置和/或用于测量冷却剂的导电性的装置和/或用于监测密封容积的冷却剂填充水平的装置。
主外壳例如在上部区域中可以包括被盖子密封的填充端口、有益地通风孔和/或泄压阀。
例如借助于燃料气体供给回路和氧化气体供给回路与第一端板的侧面之间的导管而通过第一端板进行用于电池的燃料气体供给和氧化气体供给。
冷却剂有益地是去离子水。
燃料电池诸如是质子交换膜类型的、燃料气体是氢气且氧化气体是氧气。
附图说明
使用下文中的描述和后附的附图，将更好地理解本发明，其中：
-图1A是根据本发明的燃料电池的一个示例性实施例的示意图，
-图1B是图1A的沿着平面A-A的截面图，
-图2是根据本发明的燃料电池的一个示例性实施例的立体图，
-图3是图2的细部的放大图，
-图4是图3的燃料电池的相对面的立体图，
-图5是图2的燃料电池的顶部视图。
具体实施方式
在图1A中，可以看到根据本发明的燃料电池的一个示例性实施例的示意图。
在下文中的描述中，将具体描述质子交换膜燃料电池或者聚合物交换膜燃料电池（PEMFC）。燃料气体则是氢气并且氧化气体是空气或者氧气。但是，这个描述并不是限制性的并且本发明可应用至任何类型的燃料电池。
燃料电池包括电化学电池4的堆叠2和位于堆叠的每一侧上的两个端板6.1、6.2，其中电化学电池包括交替地设置的双极板和离子交换膜。端板6.1、6.2被拉杆7连接并且向堆叠2施加压缩应力，以确保构成电池的元件的表面均匀分布的电导。
燃料电池包括用于将氢气供给至电池的回路8和用于将空气或者氧气供给至电池的回路10。为了简明性的目的，仅将空气作为氧化气体提及。
供给回路8和10直接穿过电池以对电池进行供给。
燃料电池还包括热管理系统12，该热管理系统12由用于使冷却剂在堆叠内流动以与电池进行热交换的回路14和设置在堆叠外部的流动回路16形成。使用的冷却剂可以是去离子水。
外部流动回路16包括两个子回路16.1、16.2，一个子回路16.1用于在通过内部回路14将冷却剂重新注入到堆叠中之前提取随着经过该堆叠而累积的热，并且为此目的该子回路配备有热交换器17；另一个子回路16.2用于将流出堆叠的冷却剂直接地重新注入内部流动回路14内。用于选择任一子回路16.1、16.2中的流动的装置18设置在上游，它有益地是三通恒温阀，该三通恒温阀依赖于堆叠的出口处的冷却剂温度而决定冷却剂在任一子回路中的冷却剂流动。流速泵（未示出）设置在外部回路16中以确保冷却剂流进堆叠中。
燃料电池包括通常所说的主外壳20，该主外壳安装到其中一个端板6.1，限定密封容积V，在该密封容积中形成热交换回路的内部回路14的下游端部。在常规工作中，这个外壳20被至少部分地用冷却剂填充。
内部回路14和外部回路16之间的连接通过主外壳20的一个壁形成，然后三通恒温阀18安装在该壁中。
用于供给氢气的回路9穿过密封容积V以便淹没在冷却剂中。供给回路8的位于外壳中的部分8.1位于堆叠的上游（在冷却剂流动的方向上），并且因此有助于冷却剂和氢气之间的热交换，以在氢气被注入进电池之前加热氢气。优选地，如在图2或者图5中可以看到，这个部分8.1由平行连接的管道束形成。优选地，管道由具有良好的导热性的材料制成，例如由不锈钢制成，例如由生产成本被降低且被容易应用的316L不锈钢制成。
可替换地，在寻求加湿氢气，并且更一般地加湿燃料气体的情况下，可以考虑的是使这些管道由使水能够在管道内通过的材料制成，例如由质子导体离聚物制成，例如由
Figure BDA0000428430110000071
制成。可以考虑的是束中的一些管道是不锈钢的而另一些是的。可替换地，例如可以使用具有磺化多（苯乙烯-共-丁二烯）链的聚合物的管道。
用于供给空气的回路10也穿过密封容积V以淹没进冷却剂中。供给回路10的位于外壳中的部分10.1处于堆叠的上游，并且由此能够确保在空气被注入进电池之前由冷却剂实现空气加热和空气加湿。例如，回路的部分10.1也是质子导体离聚物的、
Figure BDA0000428430110000073
型的。有益地，部分10.1也由增大交换面积的管道束形成。湿度梯度（moister gradient）确保水分从管道外部转移到空气在其中流动的内部。然后被转移的蒸气能够使空气被加湿。
与空气加湿同时地，发生了温度方面的增大。
有益地，外壳的容积V使得它也通过用冷却剂仅部分地填充容积V而形成膨胀容器22。其由图1A中的没有冷却剂的容积的部分示意性地示出。
在外壳的顶部中，这也包括用于填充热交换回路的端口24，该端口可以被盖子密封。
也可提供热交换回路的可密封通风孔26，使得填充时回路中的空气最充沛，以优化燃料电池的双极板与冷却液体之间的交换面积。在热交换回路中的压力上升的情况下，也可以设置安全装置28，例如由阀形成。可以考虑的是该阀形成在填充端口的盖子中。
有益地，电池中注入的氢气的量高于增大电解反应产率所需要的量。在回路8的出口处未消耗的氢气被重新注入回路中。因此燃料电池有益地包括用于将氢气重新注入堆叠中的回路29，其例如在用于供给氢气的回路的部分8.1的出口处连接到回路8。实际上，由于被重新注入的氢气从燃料电池流出，因此不必要对其加热并且可以被直接重新注入。但是，可以考虑的是连接用于供给氢气的回路的部分8.1的上游的重新注入回路。
在示出的实例中，主外壳20包括再循环分接头29.1以将再循环回路29连接到供给回路8。
有益地，冷加热装置31设置在外壳中，在燃料电池工作的起始阶段中只要冷却剂还未由电池发出的热加热，冷加热装置就用于加热冷却剂并且同时加热氢气和空气。该冷加热装置例如是被浸泡在冷却剂中的电阻器类型的电气装置，或者是具有热交换回路的流体装置。例如，对于低于5℃的温度的情况，冷加热装置31被启动。
优选地，燃料电池包括用于监测燃料电池工作的装置。所述装置例如是用于测量外壳中的冷却剂温度的装置30、用于监测外壳中的冷却剂的水平的装置32以检测（例如）泄漏和避免燃料电池过热。
此外，由于冷却剂与双极板直接接触，因此优选地监测其导电性，以使得导电性不会超过给定阈值以便保持燃料电池的电效率。在这个情况下，燃料电池也可包括用于测量冷却剂的导电性的装置34（例如设置在外壳中）和如果需要的话用于减小导电性的装置，其由离子交换器件36（也称为再生器件）形成。
再生器件36在图1B中示意性地示出，再生器件相对于主外壳侧向地设置。
在所示的实例中并且有益地，这个器件36被容纳在附加外壳38中，该附加外壳邻近主外壳20设置并且通过相邻壁直接连接主外壳，这避免借助于导管。
附加外壳38连接到热管理系统以在冷却剂已经被再生之后将冷却剂重新注入回路中。
优选地，在燃料电池每次启动时，只要液体温度低于50℃，冷却剂液体就被自动地再生。对液体导电性的测量可用作防护措施以建议关断燃料电池或者通知燃料电池的被恶化的性能。在导电性强烈恶化的情况下，可以考虑的是在燃料电池不工作的情况下接通流速泵，以使液体循环进再生树脂足够长的时间以适当地再生冷却剂。
离子交换器件36例如由再生树脂形成。在与树脂接触的冷却剂处于高于约50℃温度（这是树脂的最大工作温度）的温度下，控制主外壳20和附加外壳38之间的流动。有益地，具有展现简单的操作和坚固（robust，鲁棒）结构的恒温阀40。但是，由温度测量装置30控制的电磁阀不偏离本发明的范围。
可替换地，可以在堆叠的入口处进行导电性测量并且再生器件将位于第二端板6.2上。
在图2至图5中示出了根据本发明的燃料电池的实际示例性实施例，其中布置的紧凑性特别重要，可以看到安装至端板6.1的主外壳20和邻近于主外壳20附装至端板6.1的附加外壳38。在所示的实例中，附加外壳38比主外壳20短，主外壳20则有益地包括横向延伸部20.1，该横向延伸部20.1与附加外壳38的纵向端部接界，并且两个外壳20、38之间的连接以及与外部的连接通过该横向延伸部提供。
用于供给氢气的回路的部分8.1和用于供给空气的回路的部分10.1平行地设置在主外壳20中。每个部分分别通过由箭头40、42表示的纵向端部被供以氢气和空气并且每个部分在出口处通过导管44、46连接到电池，其中导管44、46被连接到端板6.2的边缘，通过端板形成与电池的连接。
可替换地，导管44、46可以被移除，并且用于供给氢气的回路的部分8.1与电池之间的连接以及用于供给空气的回路的部分10.1与电池之间的连接将在主外壳20的底部中通过板6.1直接形成。
第二端板6.2分别包括氢气出口48和空气出口50。
氢气出口48连接至再循环回路29。
主外壳20通过位于延伸部20.2（该延伸部在温度方面受控）处的两通阀40连接至再生器件36，控制温度是再生树脂能承受的最大温度，即，大约50℃。优选地，两通阀40是恒温阀。当冷却剂温度低于50℃时阀40确保主罐和再生器件36之间的连通并且当冷却剂温度超过50℃时阀40中断该连通。
主外壳还有益地通过三通阀的“冷的冷却剂”出口连接到附加外壳38。外壳38则形成子回路16.2的一部分。
附加外壳38与热管理系统的连接部22位于附加外壳38的侧面38.1中。
主外壳20与子回路16.1和16.2的设有三通恒温阀18的连接部54位于延伸部20.1中。
现在将解释三种流动模式：
对于低于50℃的温度：恒温阀40打开，冷却剂从主罐流进再生器件、经过树脂并且从再生器件离开而进入附加罐38。附加罐被冷却剂填充并且冷却剂然后通过分接头52流出外壳38，并且在不经过热交换子回路16.1的情况下直接返回到流速泵以在电池堆叠中再循环。
对于50℃和70℃之间的温度：两通恒温阀40关闭并且阻止冷却剂经过关闭的再生器件36。三通恒温阀朝向附加罐38打开，冷却剂注满附加外壳38以从分接头52离开，并且在不经过子回路16.1的热交换的情况下直接返回到流速泵以在电池堆叠中再循环。
对于高于70℃的温度：三通恒温阀18朝向通向子回路16.1的分接头54部分或者全部打开，冷却剂在子回路16.1中流动并且通过热交换器17确保使冷却剂冷却。
非常有益地，这个连接构造仅仅使用朝向子回路16.2的单个分接头52。因此燃料电池的制造被简化并且降低泄漏风险。
外壳20和38可以包括底部，该底部将压制端板6.1。可替换地，端板形成外壳20和38中之一或者两者的底部。因此例如通过平垫片或者O形环形成外壳的侧壁与端板6.1之间的密封。
主外壳20和附加外壳38能一体地制成。
例如在图2至5中示出了对于氢气流速为60Nm3/h并且空气流速为300Nm3/h的具有90kW功率的燃料电池的示例性尺寸现在将以说明性的方式给出。
燃料电池的宽度W是630mm（图5）。
外壳的高度h是200mm并且外壳的深度d是420mm（图4）。燃料电池的总高度约为600mm。
相比之下，现有技术的燃料电池系统具有960mm的总高度、600mm的深度和710mm的宽度。
因此凭借本发明，可以看到在整体占用空间上具有较高的减小量。
凭借本发明，实现非常高的容积增益，以提供约100升的加湿功能和约10升的显著增益以保证加热功能。
此外，由于导管的数量和体积被减小，因此促进了燃料电池的不同元件的可及性。
现在将解释根据本发明的燃料电池的工作。
当燃料电池被启动时，冷却剂是冷的并且因此不能加热氢气和空气。例如，当温度低于5℃时，冷启动加热装置被启动。
被加热的和可能被加湿的氢气以及被加热的和被加湿的空气被注入电池中。与此同时，冷却剂（也被加热了）在堆叠中流动。在每个电池中发生电化学反应。
冷却剂提取由电池发出的热。当冷却剂足够热以加热氢气和空气时，冷加热装置被关闭。取决于由燃料电池系统提供的电功率，加热时间约为数分钟。如果回路短且因此待加热的容积小，则加热时间更加快速。
流出电池的氢气被重新注入回路中。
冷却剂（只要它的温度低于50℃）通过再生器件36和附加罐38直接回流至内部回路14的入口。
当冷却剂的温度在50℃和70℃之间时，冷却剂通过附加罐38（而不经过再生器件36）直接回流至内部回路14的入口。
当冷却剂的温度超过70℃时，三通恒温阀18起作用并且改变它的配置以将冷却剂引导至外部子回路16.1，而不经过附加罐38，所述外部子回路设有热交换器以降低冷却剂的温度。因此被冷却的冷却剂在内部回路14的入口处被重新注入。
恒温阀的使用允许取决于冷却剂温度进行冷却剂流的自主管理。
此外，如果液体温度低于50℃，则测量它的导电性，当导电性超过给定的阈值时，将其引导进再生器件36中并且然后被重新注入热交换回路中。否则，导电性测量确定燃料电池是否在退化条件下工作并且做出是否关闭系统的选择。
根据本发明的燃料电池特别适应于车上应用，例如用在机动车中，作为用于为驱动电动机供电或者用于寻求移动电源的应用（例如野营、军事行动…）中的电源。

Claims (19)

1.一种燃料电池，包括：电化学电池的堆叠（2）和在所述电化学电池上施加紧固应力的第一端板和第二端板（6.1、6.2）；热管理系统（12），由用于使冷却剂在所述堆叠（2）内流动的回路（14）和用于使所述冷却剂在所述堆叠外流动的回路（16）形成；用于将燃料气体供给至所述电池的回路（8）和用于将氧化气体（10）供给至所述电池的回路（10）；用于在所述燃料气体和所述氧化气体注入所述电池中之前加热所述燃料气体和氧化气体的装置；以及用于在所述氧化气体被注入所述电池之前加湿所述氧化气体的装置，其中所述燃料电池包括通常所说的主外壳（20），所述主外壳被安装至所述第一端板（6.1）且在用于使所述冷却剂在所述堆叠中流动的内部回路（14）的下游形成密封容积（V），并且其中显现用于使所述冷却剂流动的所述内部回路（14），所述容积（V）被配置成为由从所述堆叠流出的所述冷却剂至少部分地填充，其中用于供给所述氧化气体和所述燃料气体的所述回路（8、10）经过所述密封容积（V）且被配置成浸入所述冷却剂中以与所述冷却剂进行热交换，并且其中用于供给所述氧化气体的所述回路的配置成浸入在所述冷却剂中的至少一部分（10.1）能够允许包含在所述冷却剂中的水从用于供给所述氧化气体的所述回路（10.1）的外部转移至所述回路的内部以加湿所述氧化气体。
2.根据权利要求1所述的燃料电池，其中，用于供给氧化气体的所述回路（10.1）包括质子导体离聚物部分，例如是
Figure FDA0000428430100000011
，以使水能够进入所述部分。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池，其中，用于供给所述燃料气体的所述回路（8.1）的旨在被浸入所述冷却剂中的至少一部分具有展现良好导热性的材料，例如是不锈钢。
4.根据权利要求3所述的燃料电池，其中，用于供给所述燃料气体的所述回路（8.1）包括质子导体离聚物部分，例如是
Figure FDA0000428430100000021
，以使水能够进入所述部分（8.1）。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的燃料电池，其中，用于供给燃料气体和氧化气体的所述回路的旨在被浸入所述冷却剂中的所述部分（8.1、10.1）包括平行连接的管道束，以增强与所述冷却剂的交换。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料电池，其中，所述密封容积（V）旨在被部分地填充以提供膨胀容器。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的燃料电池，包括用于减小所述冷却剂的导电性的装置（36）。
8.根据权利要求7所述的燃料电池，包括附加外壳（38），所述附加外壳在所述主外壳（20）附近安装至所述第一端板（6.1），用于减小所述导电性的所述装置（36）设置在所述附加外壳中，用于减小所述导电性的所述装置（36）被连接至所述内部容积以使所述冷却剂能够流进用于减小所述导电性的所述装置（36）中。
9.根据权利要求8所述的燃料电池，其中，用于减小所述导电性的所述装置（36）由再生树脂形成，阀（40）取决于所述冷却剂温度而控制所述冷却剂在所述主外壳（20）和所述再生树脂之间的流动，对于高于约50℃的温度，所述阀（40）中断连通，所述阀（40）有益地是恒温阀。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的燃料电池，包括设置在所述主外壳（20）中的用于加热所述冷却剂的装置（31），所述装置例如由电阻器形成。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的燃料电池，其中，所述外部回路（16）包括：设有热交换器的第一子回路（16.1）和直接连接至所述内部回路（14）的入口的第二子回路（16.2）；控制器件（18），所述控制器件取决于所述内部回路（14）的出口处的所述冷却剂的温度来控制子回路（16.1、16.2）中之一或者两者中的所述冷却剂的流动。
12.根据权利要求11所述的燃料电池，其中，所述控制器件是三通恒温阀。
13.根据权利要求11或12所述的燃料电池，其中，所述控制器件（18）被集成在所述主外壳（20）与所述附加外壳（38）之间以使得所述附加外壳（38）是所述第二子回路（16.2）的部分。
14.根据权利要求13所述的燃料电池，仅包括用于所述冷却剂的两个出口，一个出口形成在所述主外壳（20）的朝向所述第一子回路（16.1）的壁中并且另一个出口形成在所述附加外壳（38）的朝向所述第二子回路（16.2）的壁中。
15.根据权利要求1至14中的一项所述的燃料电池，其中，所述主外壳（20）包括用于测量所述冷却剂的温度的装置（30）和/或用于测量所述冷却剂的导电性的装置（34）和/或用于监测所述密封容积的冷却剂填充水平的装置（32）。
16.根据权利要求1至15中的一项所述的燃料电池，其中，所述主外壳（20）在上部区域中包括被盖子密封的填充端口（34）、有益地通风孔（26）和/或泄压阀（28）。
17.根据权利要求1至16中的一项所述的燃料电池，其中，借助于所述燃料气体供给回路和所述氧化气体供给回路与所述第一端板的侧面之间的导管（44、46）通过所述第一端板（6.1、6.2）而实现对所述电池的所述燃料气体供给和所述氧化气体供给。
18.根据权利要求1至17中的一项所述的燃料电池，其中，所述冷却剂是去离子水。
19.根据权利要求1至18中的一项所述的燃料电池，其中，所述燃料电池是质子交换膜型的，所述燃料气体是氢气并且所述氧化气体是氧气。
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