CN112385064A - 燃料电池 - Google Patents

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Abstract

一种燃料电池组件，该燃料电池组装件包括CCM层，该CCM层具有围绕其的子垫片框架，以设置气体歧管和密封层。将流路(20)集成在入口歧管和出口歧管附近的子垫片上，该流路为去往/来自活动区域的气体提供通道。该流路提供刚性路径而不使通道变形或堵塞。

Description

燃料电池
对应申请
本申请要求在2018年7月5日以EH GROUP Engineering AG的名义提交的在先瑞士申请No.00838/18的优先权，该在先申请的内容通过引用被全部并入本申请中。
本发明的背景技术
本发明涉及燃料电池模块以及制造该燃料电池模块的方法。
本发明的现有技术和发明内容
专利申请No.JP2015-133269A和US2018026291A1均开发了一种气体入口/出口歧管的新构思，其中，围绕膜电极组装件(MEA)使用树脂框架以便将主气体歧管连接至电池活动区域。然后，利用合适密封材料将MEA夹在两个板或隔离件之间。还如专利申请JP2018018582A中所述，该结构的缺点在于，在压缩和疲劳之后，气流通道很可能变形，并因此堵塞气体通道。
结果，专利申请JP2018018582A提出了一种稍微改善这种情形的不同设计。它们还使用一些树脂型材料，以便在气体主歧管与电池活动区域之间创建连接，这改善了设计。然而，这种方法的一些局限性是：a)由于两种树脂在膜的两侧和彼此顶部横向穿过，因此不可避免地阻塞气流通道，并且在长时间运行、几次热循环以及疲劳之后，通道变形和阻塞的可能性很高，如作者还指出的；b)通道的堵塞增加组装件内的压降；c)MEA和气体扩散层(MEGA)是利用各种材料以多个步骤组装成的。它们在不同步骤和位置处以高于140℃的温度结合在一起。其在膜变形、可靠性、可制造性方面引入了某些额外的复杂性并且限制了生产速度。
还存在具有所提出的多种设计的其它专利申请，诸如US6174616B1、EP1630892A2或JP2012248472A—在所有情况下都需要对板进行冲压/压花或机械加工，从而在组装件内产生大压降并使生产变复杂。在专利申请JPH0935726A或US6017648A中，在子组装件中引入了单独构件；为了集成该构件，因设计的性质而需要在板上进行一些机械加工或压花，在长时间操作中预期通道的变形，并且对于大量生产，这也会带来局限性。在专利申请US5514487A中，由于将板分成三个构件，因此设计更加复杂，这可能会带来类似的堵塞和泄漏问题。在专利申请US2008131755A1中，该设计主要用于具有比金属板更厚的石墨板的电池中-大压降是不可避免的。
结果，本发明的目的是提出一种新的解决方案，该解决方案使跨通道的压降最小化并且可以消除流路的堵塞。尤其是对于大体积，所提出的设计比已知产品更简单、更可靠并且更容易生产。所述设计可以集成在MEA上或者直接集成在电池上，而无需对板进行任何机械加工或压花(embossing)。
在实施方式中，本发明提出了一种燃料电池组装件，该燃料电池组装件包括CCM层，该CCM层具有围绕其的子垫片框架，以设置气体歧管和密封层。将流路“FP”集成在入口歧管和出口歧管附近的子垫片上，该流路FP为去往/来自活动区域的气体提供通道。该FP提供刚性路径而不使通道变形或堵塞。
在实施方式中，本发明涉及燃料电池的流路，其中，所述电池可以至少包括底板、顶板、由所述板之间的膜电极组件形成的活动区域、以及在所述膜电极组件的每一侧上的垫片，其中，所述燃料电池还包括供气体在所述电池中通过的歧管，流路被置于所述歧管与所述活动区域之间，其中，流路包括确保气体以最小压力损失通过的装置。
在实施方式中，确保气体通过的装置可以至少包括第一组多根线材。
在实施方式中，线材可以是笔直的或弯曲的，从而形成笔直通路或倾斜通路或者弯曲通路。
在实施方式中，流路可以包括附接有线材的平坦构件。
在实施方式中，流路可以包括可以与第一组线材附接和/或第一组线材可以附接至的第二组线材。
在实施方式中，第二组线材可以垂直于第一组线材。另选地，可以使用另一相对角度。而且，在一些实施方式中，可以改变线材之间的角度。
在实施方式中，第二组线材可以与第一组线材交织。在本发明的框架中，还可以进行另一等效布置。
在实施方式中，所述第一组线材和第二组线材可以具有相同的材料或者不同的材料。在一些实施方式中，一组(第一组或第二组)中的线材的材料可以是相同的材料或不同的材料。
在实施方式中，所述线材可以由金属和/或合成材料制成。
在实施方式中，本发明涉及包括本文所述的流路的框架。
在实施方式中，本发明涉及一种燃料电池，该燃料电池至少包括底板、顶板、由所述板之间的膜电极组件形成的活动区域、以及在所述膜电极组件的每一侧上的垫片，其中，所述燃料电池还包括供气体在所述电池中通过的歧管，其中，所述燃料电池包括在所述膜电极组件与所述歧管之间的本申请中所限定的流路或者本申请中所限定的框架。
在实施方式中，歧管可以形成电池的入口和出口，并且流路在电池的入口处和出口处可以是相同的。
在实施方式中，歧管可以形成电池的入口和出口，并且流路在电池的入口处和出口处可以是不相同的。
在实施方式中，本发明涉及一种组装件，该组装件至少包括本申请中所限定的燃料电池以及冷却板。
在实施方式中，该组装件可以包括多个堆叠的燃料电池和冷却板，这些冷却板被插入在燃料电池之间。在各个燃料电池之间可以存在冷却板或者不存在冷却板。
在所述组装件的实施方式中，框架可以充当电池之间的间隔件并且充当流路的支承件。
在实施方式中，本发明涉及一种生产本申请中所限定的流路或者生产本申请中所限定的框架的方法以及通过该方法获得的产品。所述方法优选地包括将流路或框架压缩成型或注塑成型的步骤。当然，在本发明的框架下，可以设想其它等同的方法和步骤。
附图说明
图1至图14例示了本发明的实施方式，具体地
图1例示了根据本发明的单电池组装件的实施方式；
图2例示了根据本发明的流路(“FP”)的实施方式和结构。
图3例示了根据本发明的实施方式的具有其尺寸的流路的俯视图和侧视图；
图4例示了根据本发明的实施方式的具有其尺寸的流路的俯视图和侧视图；
图5例示了根据本发明的实施方式的具有其尺寸的流路的俯视图和侧视图；
图6例示了根据本发明的实施方式的具有混合线材的流路的俯视图；
图7例示了根据本发明的实施方式的流路到电池组装件中的集成。
图8例示了具有流路结构的本发明的另一实施方式；
图9例示了将流路结合至MEA和子垫片的本发明的另一实施方式的俯视图和侧视图；
图10例示了根据本发明的实施方式的单电池的截面图；
图11例示了根据本发明的实施方式的在电池的入口和出口处的流路的实施方式；
图12和图13例示了具有倾斜通路或弯曲通路的流路的实施方式的另选设计；
图14例示了根据本发明的具有流路的冷却板的实施方式。
具体实施方式
单电池组件
图1示出了根据一个实施方式的单电池组装件的分解图，其中，在两端处具有板10、11(底板10和顶板11)；在中间具有膜电极组件12(MEA)，在MEA 12的两侧具有气体扩散层12'(GDL)；以及垫片13、14，该垫片在MEA 12的两侧上在板与MEA 12的延伸部分之间延伸，并且具有气体歧管。
例如，在MEA的阴极(顶)侧上，气体从歧管A进入电池并从歧管B离开电池。以类似的方式，在MEA 12的阳极(底)侧，气体从歧管C进入电池并从歧管D离开电池。另外两个歧管E和F用于在此未示出流路的冷却回路。
围绕活动区域的延伸部分通常被称为“子垫片”15，并且这是气体歧管切口被集成的地方；子垫片材料是由市场上可获的塑料、树脂或橡胶类材料制成的。
根据本发明的实施方式，如图1和图2所示，在活动区域和子垫片15的末端集成有所谓的流路“FP”20的构件，其有助于使去往或来自活动区域的气体通过。流路20是以这样的方式生产的，即，气体可以以最小压力损失通过该流路，并且由于该流路的强劲机械结构而完全消除了变形的可能性。
与专利JP2018018582A不同，本发明的一个优点是流路是完全平坦的，这有助于显著地最小化所述构件、子垫片15以及板10、11在压缩之后的变形，并且还均匀化在歧管A，B，C以及D周围各处施加的压力。所述压力的均匀化有助于使电池泄漏最小化。
在将所有层一个堆叠在另一个顶部上之后(如图1所示)，流路20的一侧与板10、11直接接触，而流路20的另一侧与MEA的延伸部分15直接接触，并且所述构件上任何地方都不存在不平坦或“横向穿过”，而在JP2018018582A中存在这种情况。结果，保证了在流路20上不施加不均匀压力，并因此确保了GDL与气体通路内的均匀气体分布，并且也消除了阻塞或堵塞通道的可能性。
另一优点是，与JP2018018582A(其中，有两种不同类型的树脂、子垫片和其它部分)不同，减少了组装件中的构件20的数量。在本发明的实施方式中，将流路20直接附接至子垫片，而无需任何额外的构件或努力。
另一优点是，由于所述构件的刚性结构，可以增加流路20中的肋之间的间隙，以适应电池几何形状并且减小压降，而不会使该构件变形。本发明的另一优点是，可以将各种垫片构思与流路20集成在一起；例如，可以将平垫片并排安装在FP流路20上，或者可以围绕该构件使用所分配的垫片。而且，从自动化的角度来看，本发明给设计带来了速度和简单性，并且还使最终组装期间的质量控制步骤最小化。
流路“FP”20结构的实施方式
可以使用不同技术以各种形状来生产流路20。此处示出了示例；然而，本发明不限于下面说明的或附图例示的结构。
结构2A(图2和图3)
图2示出了垫片组装件的详细视图以及所提出的流路构件20的结构的示例。该结构是由沿X方向的平行线材21和在顶部的平坦构件22构成的。所述多根线材21是沿平行于气流方向的X方向的。
结构2A中的充当单元20中的流引导件的线材21可以以由M1(图3中)指示的彼此大致相同的距离进行设置，或者线材21之间的距离可以基于几何形状和设计要求而有所不同。然而，为了具有强劲机械支承并且避免任何机械变形以及在下通路的堵塞，优选使它们彼此之间以相同的距离定位。当然，线材之间的距离也可以是可变的。线材21之间的距离(M1)优选为10μm-700μm，更优选为50μm-300μm，尤其优选为100μm-250μm；然而，距离M1不限于上面提及的作为示例值和/或优选值的值。优选地，结构2A中的线材21顶部的平坦构件22是由与线材相同的材料制成的，并且该平坦构件的厚度可以基于堆叠组装件构造来进行调节。如果线材21之间的距离大于所需的距离，则组装件的压缩力可能使平坦构件22变形；因此，应谨慎定义线材21之间的设计和距离。结构2A的总高度H是线材21的直径和顶板22的厚度的总和；即，H＝D1+T，参见图3。
如果在特定设计中，流路20的长度(L)非常长，那么它会产生较大压降；因此，通过增加线材21的直径(D1)以及线材21之间的距离(M1)，可以减小压降。
而且，很有可能在电池的入口和出口处具有两个不同的流路结构20；例如，基于在阴极侧产生的水的总量，可以具有以下流路结构20：出口处的线材21之间的距离大于入口侧处的同一线材之间的距离。从可制造性的角度来看，也许推荐在电池的两端具有相同的厚度，但是本发明的实施方式不限于这种情况。
对结构2A的流路20中使用的材料没有特别的限制。由于该结构位于电池的活动区域之外，因此不必由导电材料来生产该结构。一些示例包括：不锈钢、钛或硬质塑料，诸如PET、PEEK、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、碳纤维或任何其它材料。如果该结构是由钢型材料制成的并且需要考虑所述构件的腐蚀情况，那么可以在表面上施加防腐处理。由于构件的导电性不是问题，因此可以考虑几种低导电涂布处理；一些示例是：PTFE、PVDF或类金刚石涂层(DLC)涂布。如果出于任何理由，将流路结构20定位在电池的活动区域下方并且可能需要导电性，那么可以将诸如CVD或PVD涂布的其它涂布处理视为非限制性示例。
存在生产这种流路结构20的多种方法；例如，在不锈钢的情况下，可以将小线材21焊接在平坦构件22上；或者在塑料材料的情况下，可以将线材和平坦构件用特殊粘合剂或热熔机械焊接在一起，也可以同时通过压缩成型或注射成型来生产线材和平坦构件，或者通过激光焊接和切割、蚀刻或任何其它合适的方法来生产线材和平坦构件。
结构2B(图2和图4)
结构2B是由沿X和Y方向在彼此顶部之上垂直取向的平行线材21、23制成的。所述多根线材21是沿平行于气流方向的X方向的，并且被定位在顶部的多根线材23充当处于底部的线材21的机械和结构支承。
线材23之间的距离(M1)(参见图4)可以大致相同或者可以基于几何形状和设计要求而有所不同。然而，为了在顶部上具有强劲机械支承并且避免任何机械变形以及在下通路的堵塞，推荐使它们以彼此相同的距离定位成彼此非常靠近。当然，线材之间的距离也可以是可变的。线材23之间的距离(M1)优选为10μm-500μm，更优选为25μm-250μm，尤其优选为100μm-200μm；距离M1不限于上面提及的作为示例性和/或优选值的值。
线材21之间的距离(M2)可以大致相同或者可以基于几何形状和设计要求而有所不同。为了在FP的出口处具有均匀流分布，推荐使线材之间具有均匀的距离；然而，很有可能使线材之间具有不均匀的距离，以便调整流分布。例如，更靠近电池边缘的线材可能彼此更靠近，而更朝着电池中间靠近的线材之间的距离可能更大，这将有助于使朝着电池中间的流道偏离。线材21之间的距离(M2)优选为25μm-1000μm，更优选为50μm-500μm，尤其优选为100μm-200μm；距离M2不限于上面提及的作为示例值和/或优选值的值。推荐顶部的线材23之间的节距M1小于在下线材21的节距M2。这主要是保证单元的适当机械支承，并且为了实现这一点，(M1/M2)的优选比率介于0.2-0.8之间，更优选为介于0.3-0.6之间，但不限于作为示例值和/或优选值的这些值。
可以以与结构2A类似的方法来生产结构2B，并且实施方式不限于那些方法。
结构2C(图2、图5以及图6)
结构2C是由沿X方向的平行线材24以及沿Y方向的相对于线材24垂直取向的较细编织线材25制成的。所述多根线材24是沿平行于气流方向的X方向的，并且被编织在线材24上的多根线材25充当线材24的机械和结构支承。
结构2C中的充当单元20的机械支承的线材25可以以由M4(图5中)指示的彼此大致相同的距离进行设置，或者线材25之间的距离可以基于几何形状和电池设计而有所不同。在线材25上具有较小节距(pitch)将增加跨该结构的压降，另一方面，较大节距会给结构带来一些不稳定性。因此，优选且可以容易调节线材25之间的距离以便最小化压降并且同时具有强劲机械结构。各线材对25之间的距离(M4)优选为10μm-1000μm，更优选为50μm-800μm，尤其优选为200μm-500μm；然而，该距离不限于上面提及的作为示例值和/或优选值的值。
按类似的方式，将较大线材24定位成平行于流的方向(图5中X的方向)，并且线材24之间的距离(M3)优选为相同的。当然，线材之间的距离也可以是可变的。线材24之间的距离(M3)优选为25μm-1000μm，更优选为50μm-500μm，尤其优选为100μm-200μm；然而，距离M3不限于上面提及的作为示例值和/或优选值的值。线材24和25的横截面形状不受限制，并且它们可以具有不同的形状，诸如圆形、矩形、椭圆形或其它任何形状—优选横截面为圆形或矩形。
在图5中，线材24和25具有圆形横截面，并且线材24的直径为(D3)，线材25的直径为(D4)。结构2C的总高度是两个直径之和；即，(D3+D4)。优选使线材25的直径(D4)小于线材24的直径(D3)，主要理由之一是气体平行于线材24流动，并且为了使得通道的压降最小化，推荐使线材具有更细的直径。
该结构的另一优点是，线材24和线材25可以由不同材料制成。例如，在实施方式中，线材24可以由不锈钢制成，而线材25可以由薄塑料类型的材料制成，诸如PET、PE、PEEK、尼龙、碳或任何其它材料。图6示出了线材25的一半(由深色表示)由塑料制成而其余部分由金属材料制成的示例。可以将该结构20安装在子垫片15顶部上，并且可以利用简单的热压来将该结构结合至围绕MEA的子垫片上。
集成可能性和各种实施方式
存在将这样的流路结构20集成在堆叠组装件中的多种设计选择和可能性。图7示出了几个示例。
在一个实施方式(图7A)中，流路20和垫片13具有相同的厚度，并且被并排安装在板上。在位于密封层16和流路20两者上从MEA组装子垫片15之后，根据流路20的高度，调节密封层16或平坦垫片13或者所分配的或其它任何构件。
在另一实施方式(图7B)中，密封层16比流路20厚，并且从侧面和顶部包封流路20，将MEA直接安装在密封层16的顶部上。
在另一实施方式(图7C)中，将流路20直接集成在板(顶板或底板)中。在板上存在流路所处的压花或雕刻。由石墨板制成的电池可能就是这种情况。
在本发明的框架和范围内，其它变型和实施方式也是可以的。
在图7A的实施方式的情况下，将流路20结合至子垫片15，以使其作为一个构件进行操纵。存在几种方法来将流路20结合至子垫片15。例如，可以将热压或各种粘合剂用于该目的，但不限于此。这在图9中进行了例示。
在另一实施方式中，如图8所示，流路20可以利用围绕它的框架17制成。框架17将充当间隔件，并且密封材料将位于框架的顶部和底部。通过改变框架17的厚度，密封材料的厚度也可以在顶部和底部被优化。与先前情况类似，流路20以及围绕它的框架17可以由不同的材料制成，诸如金属、PTFE、PE、PEN、PET、环氧树脂，但不限于这些材料。存在生产这样的小组装件的不同方法；例如，注塑成型、冲压成型或压缩成型，但不限于这些方法。
在另一实施方式中，可以将形成流路20的构件彼此分开并分别组装在电池中-或者可以将流路20附接或融合至围绕电池的垫片15，然后将MEA放在顶部上以进行压缩。下图(即，图10)例示了单个电池的横截面图，其中，标识了组装件中的各种组件。顶部通路(板11)表示电池的阳极侧，并且底部通路(板10)表示电池的阴极侧，在这种情况下，考虑逆流配置，但是也可以是同向流甚或横流(cross-flow)。在彼此的顶部粘合有两个子垫片15，并且两个流路20位于入口歧管和出口歧管处，并且电池的其余部分与常规组装件相同。重点提及的是，本发明不仅限于这种布局，并且可以考虑各种配置。
如较早提及的，与JP2018018582A相比，本发明的主要优点之一是不存在流路20的横穿；因此，消除了构件的变形，并且所有组件均是在组装之后以平坦状态被压缩的。这在图10中进行了例示。
有助于电池内部的水管理的另一实施方式是在电池的入口和出口处集成两个不同的流路20。例如，出口处的流路20(图11A)和入口处的流路20(图11B)可以具有不同的设计，其中，如图11A所示，出口流路的肋之间具有较大空间(间隙26)，而如图11B所示，入口流路20(图11B)的肋之间具有较小间隙27。通路之间的较大间隙26将有助于将水从电池中移除，并且使润湿电池(尤其是在出口区域处)的可能性最小化。
在另一实施方式中，如图12和图13所示，例如由线材21、24在流路20上形成的肋28的取向可以是倾斜的。气体从流路20的右侧进入并从左侧和底部离开。这样的布置将有助于在电池内更均匀地偏离和分布气体，并且它可以在电池的入口或出口处使用。在电池内均匀分布气体的常规方法是在气体歧管与活动区域之间具有额外的流肋/通路，如同在比如US2011/0033782A1、US2009/0162733A1、US2010297516A1、US4590135A、JP2015133269A、US2009/0162733A1、US2004/0115512A1、WO2017077634A1、US6174616B1、US2003215692A1的专利中所说明的一样。FP的类似于该专利中所提出的集成肯定会简化设计并且同时将显著减小电池中的压降。所述设计不限于该特定图，并且肋/通路28可以具有各种形状，诸如具有不同半径的曲线(如图13所示)，其是由流路20的线材的形状限定的。
流路20不仅可以用于气体歧管，而且同样可以用于冷却回路。除了在冷却回路中，流路20将被垫片围绕并且将与顶部和底部的两个板30接触之外，所述构思和结构是相同的。在燃料电池堆叠组装件中，通常在各个电池(举例来说，如图1或图10所示)之后，集成冷却板30，以散发来自电池的多余热。从结构的角度来看，流通路可以与气体通路相同，区别在于组装件的冷却侧没有MEA。图14是冷却板30的示例，其中，液体从左向右流动，中间有水通路—在入口侧和出口侧集成了两个流路20，并且这两个流路均被压缩并直接与顶板31和底板32相接触。与先前配置类似，可以调整通路之间的距离，以使电池内的压降最小化。这是截面图，并且密封材料是不可见的。
这样的流路20的使用不仅限于PEM燃料电池—它还可以容易地用于其它类型的装置，诸如高温PEM(HT-PEM)、直接甲醇燃料电池(DMFC)或具有某些微小修改的电解装置。而且，对板由什么材料制成没有限制，板可以是金属材料或石墨材料或任何其它复合材料。
本描述既无意也不应解释为代表本发明的全部程度和范围。本文以各种详细程度以及附图和本发明的详细描述来阐述本发明，而并非旨在通过包括或不包括要素、组件等来限制有关本发明的范围。特别是在结合附图时，本发明的附加方面根据详细描述将变得更加显而易见。
另外，已经描述了示例性实施方式以提供对所述结构、功能、制造的原理的总体理解以及本文所公开的系统和方法的使用。附图中例示了这些实施方式的一个或更多个示例。本领域技术人员将理解，本文中具体描述并且在附图中例示的系统和方法是非限制性示例实施方式，并且本发明的范围不仅由权利要求加以限定。结合一个示例性实施方式例示或描述的特征可以与其它实施方式的特征相组合。这样的修改和变化旨在被包括在本发明的范围内。本文指出了常规方法和系统的许多问题，并且本文所公开的方法和系统可以解决这些问题中的一个或更多个问题。通过描述这些问题，意图不是有关他们在本领域中的知识的承认。本领域普通技术人员应意识到，尽管本文描述了特定方法和系统，但是本发明的范围并不因被限制。此外，虽然已经结合多个实施方式描述了本发明，但是显然可应用领域的普通技术人员将会明白或者明白许多另选例、修改例以及变型例。因此，其旨在涵盖处于本发明的精神和范围内的所有这种另选例、修改例、等同物以及变型例。

Claims (17)

1.一种燃料电池的流路(20)，其中，所述电池至少包括底板(10)、顶板(11)、由所述板之间的膜电极组装件(12)形成的活动区域、以及在所述膜电极组装件(12)的每一侧上的垫片(13、14)，其中，所述燃料电池还包括供气体在所述电池中通过的歧管(A、B、C、D)，所述流路(20)被置于所述歧管与所述活动区域之间，其中，所述流路(20)包括确保气体以最小压力损失通过的装置。
2.根据权利要求1所述的流路(20)，其中，所述装置至少包括第一组多根线材(21、24)。
3.根据权利要求2所述的流路(20)，其中，所述线材是笔直(21、24)的或弯曲的，从而形成笔直通路或倾斜通路(28)或者弯曲通路(28)。
4.根据前述权利要求2或3中的一项所述的流路(20)，其中，所述流路包括附接有所述线材(21)的平坦构件(22)。
5.根据前述权利要求2或3中的一项所述的流路(20)，其中，所述流路包括与所述第一组线材(21、24)附接的第二组线材(23、25)。
6.根据权利要求5所述的流路(20)，其中，所述第二组线材(23)垂直于所述第一组线材(21)。
7.根据权利要求5所述的流路(20)，其中，所述第二组线材(25)与所述第一组线材(21)交织。
8.根据前述权利要求2至7中的一项所述的流路(20)，其中，所述第一组线材和所述第二组线材为相同的材料或者不同的材料。
9.根据前述权利要求2至8中的一项所述的流路(20)，其中，所述线材是由金属和/或合成材料制成的。
10.一种框架(17)，所述框架包括根据前述权利要求中的一项所述的流路(20)。
11.一种燃料电池，所述燃料电池至少包括底板(10)、顶板(11)、由所述板之间的膜电极组件(12)形成的活动区域、以及在所述膜电极组装件(12)的每一侧上的垫片(13、14)，其中，所述燃料电池还包括供气体在所述电池中通过的歧管(A、B、C、D)，其中，所述燃料电池包括在所述膜电极组件与所述歧管之间的根据前述权利要求1至9中的一项所述的流路(20)或者根据权利要求10所述的框架。
12.根据权利要求11所述的燃料电池，其中，所述歧管形成所述电池的入口和出口，并且所述流路(20)在所述入口处和所述出口处是相同的。
13.根据权利要求11所述的燃料电池，其中，所述歧管形成所述电池的入口和出口，并且所述流路(20)在所述入口处和所述出口处是不相同的。
14.一种组装件，所述组装件包括至少根据前述权利要求11至13中的一项所述的燃料电池以及冷却板(30)。
15.根据前述权利要求所述的组装件，其中，所述组装件包括多个堆叠的燃料电池和冷却板，所述冷却板被插入所述燃料电池之间。
16.根据前述权利要求14或15中的一项所述的组装件，其中，所述框架充当电池之间的间隔件且充当所述流路的支承件。
17.一种生产根据前述权利要求1至9中的一项所述的流路或者生产根据权利要求10所述的框架的方法，其中，所述方法包括以下步骤：将所述流路或所述框架压缩成型或注塑成型。
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