CN116195105A - 燃料单池系统和用于制造燃料单池系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种燃料单池堆，其具有沿堆叠方向(z)堆叠布置的燃料单池，该燃料单池分别板状地构造、正交于堆叠方向(Z)观察分别沿第一和第二横向方向(x、y)延伸，并且分别沿堆叠方向(z)以堆叠的方式具有：阳极侧的双极半板，其具有用于引导燃料的燃料通道结构；阳极侧的气体扩散层；膜片电极单元，其具有电解质膜片和在该电解质膜片两侧布置的电极层，该电极层构成阳极和阴极以用于燃料与氧化剂的电化学反应；阴极侧的气体扩散层；阴极侧的双极半板，其具有用于引导氧化剂的氧化剂通道结构；和沿堆叠方向z在堆叠体的两个端部处的端板。按照本发明，侧向于堆叠体在端板处安装有皮带接收部，并且皮带通过皮带接收部如此安装，使得其致紧堆叠体。

Description

燃料单池系统和用于制造燃料单池系统的方法

技术领域

本发明涉及致紧可行方案，以便不仅能够确保快速地加工和致紧堆叠体，而且也能够设定必要的张紧力并且能够实现燃料单池系统的必要的柔性或者拉伸率。

背景技术

燃料单池系统在现有技术中经常被称为燃料单池堆或者“堆结构”并且具有沿堆叠方向以堆叠的方式布置的燃料单池，该燃料单池分别板状地构造并且正交于堆叠方向观察分别沿第一横向方向并且沿与该第一横向方向正交的第二横向方向延伸。

燃料单池分别沿堆叠方向以堆叠的方式具有：

-阳极侧的双极半板，其具有用于引导燃料的燃料通道结构，

-阳极侧的气体扩散层，

-膜片电极单元，其具有电解质膜片和沿堆叠方向在该电解质膜片两侧布置的电极层，该电极层构成阳极和阴极，以用于燃料与氧化剂的电化学反应，

-阴极侧的气体扩散层，

-阴极侧的双极半板，其具有用于引导氧化剂的氧化剂通道结构。

关于这类燃料单池堆的现有技术应示例性地参阅公开文件EP 2 357 698 B1，EP2 445 045 B1、EP 2 584 635 B1、EP 2 946 431 B1和EP 3 316 377 A1。

燃料单池堆典型地借助于夹紧螺栓或螺钉以及弹簧元件来机械地致紧。此外，存在以下解决方案，其将(通常金属的)带围绕着堆叠体引导，该带而后在紧固点处紧固并且预紧在堆叠体的端板处；为此例如参见US 2006/093890(Steinbroner(斯坦布罗纳))。补充的解决方案是基于齿形或楔形皮带的致紧件，该致紧件基于多个皮带连同多个致紧单元。

对于堆叠体的致紧而言的薄弱之处在于多个张紧部位或者说螺钉以及能运动的构件，其对于连同弹簧元件或者必要时张紧带一起来设定保持力而言是所需的。为了大量生产并且加入到快速的且生产性的加工装备中而需要快速的致紧过程。此外，用于加工并且用于致紧所需的单件的数目必须尽可能保持较少。

为了不仅能够确保快速地加工和致紧堆叠体而且也设定必要的张紧力并且获得张紧带的必要的柔性和拉伸率，皮带元件是很合适的。

然而，居中的致紧导致了决定性的缺点，这与皮带的偏转率或半径变化以及端板的高度结构有关。此外，利用居中的张紧单元无法设定到必要时不同的皮带拉伸率或张紧力上。具有较少的皮带和较少数目的机械构件元件的解决方案能够是有利的，该解决方案尽管如此能够实现对公差偏差的适配，而不会明显提高堆叠体的结构空间要求。

发明内容

通过围绕皮带导向部扩展堆结构-壳体并且将该堆结构-壳体扩展到该皮带导向部中来成功实现这种目的的解决方案。按照本发明，这种目的按照第一方面通过根据权利要求1所述的燃料单池系统来解决。从属权利要求涉及本发明的有利的改进方案。

按照本发明这里设置的是，侧向于燃料单池堆在端板处安装皮带接收部，并且皮带通过皮带接收部如此来安装，使得该皮带致紧堆叠体。

侧向于堆结构例如抵接在端板处的皮带接收部这里不仅满足了简单的装配的要求而且也满足了通过皮带来节省空间地且能适配地将力导入到端板中。

燃料单池堆具有沿堆叠方向的纵向轴线以及侧面，该侧面通过燃料单池的侧面形成并且平行于堆叠方向和堆叠体的纵向轴线伸展。方形的燃料单池堆例如分别具有两对两个分别对置的平行的侧面，它们相对于彼此正交。

优选堆叠体在两个端部处分别具有端板，在该端板处分别在两个对置的侧面处安装有皮带接收部，该皮带接收部伸出超过该侧面。皮带接收部不仅伸出超过端板的侧面而且也超过堆叠体的通过燃料单池的侧面形成的侧面。

按照一种优选的改进方案，这个皮带接收部在高度方面(也就是说沿着堆叠方向)可变地或者能设定地装配在端板处。这能够实现在装配之后对用于致紧堆叠体的力进行适配。因此，能够在所进行的装配之后再校准或设定该致紧。

对于具有固定不变的长度的装配后的皮带而言，通过相对于端板沿堆叠方向从堆叠体中部朝向堆叠体端部相对推移皮带接收部，端板被更剧烈地朝向堆叠体中部挤压。因此，将更剧烈的压缩力施加到堆叠体上。在反向牵拉中，当皮带接收部相对地相对于端板朝向堆叠体中部推移时，压缩力能够降低。对皮带接收部的相对于端板的相对位置进行的推移和/或固定能够例如通过调整螺旋件或其他的机械调整机构来实现。致紧力也能够通过致紧皮带的弹性变形来施加。

皮带作为致紧元件能够进一步在堆结构-加工结束时、例如在堆叠体的初始的预紧之后通过皮带接收器来推移。这个皮带随后能够被设定到所期望的预紧力上。在致紧过程之后完成堆结构。

在按照本发明的燃料单池堆的一种特别有利的实施方式中，皮带系统如此布置在堆叠体的上方的和下方的端板处，使得能够插装连续地自闭合的致紧皮带。用于致紧堆叠体的压缩力而后能够如上面描述的那样通过沿堆叠方向推移皮带接收部来被设定。

优选自闭合的皮带在装配后的状态中撑开假想的平面，该平面的中间垂直线正交于堆叠体的侧面并且正交于堆叠体的纵向轴线伸展。在此，通过皮带所撑开的平面优选平行于堆叠体的侧面。优选张紧皮带如此相对于侧面布置，使得该张紧皮带的中间垂直线与堆叠体的纵向轴线正交地相交。这种几何形状允许将致紧皮带从侧部容易地插装到堆叠体上。

实施方案能够不仅用两个或四个而且也能够用多个皮带接收器来实现，该皮带接收器能够安装在堆叠体的纵向侧部或者说横向侧部上。

优选燃料单池堆在至少两个对置的侧面处具有这样的张紧皮带。

为此，堆叠体的端板分别在两个对置的侧部处具有各一个皮带接收部。皮带接收部有利地在侧面的大部分宽度的范围内延伸。例如，皮带接收部在侧面的宽度的至少50％、至少60％或者至少70％的范围内延伸。因此，通过皮带所施加的压缩力在堆叠体的宽度的范围内分布。为了还更好的力分布，皮带接收部此外能够具有经圆形化的形状、椭圆形状或者半圆形状。皮带沿横向方向沿着堆叠体的侧面的宽度在皮带接收部和其形状的范围内进行引导。

所插装的张紧皮带由第一端板处的第一皮带接收部在皮带接收部的宽度的范围内被引导，通过堆叠体的长度(沿堆叠方向)朝沿堆叠方向对置的第二端板处的第二皮带接收部伸展。在那里，该张紧皮带通过第二皮带接收部被引导并且引导返回至第一皮带接收部。通过皮带接收部的较宽的造型，于是张紧皮带延伸超过堆叠体的侧面的大部分(例如超过50％、超过60％或者超过70％)。在到燃料单池堆的侧面上的侧向的俯视图中，张紧皮带因此(例如根据皮带接收部的形状而环形地、椭圆地或以呈椭圆形的形状)包围堆叠体的侧面的大部分(例如超过50％、超过60％或者超过70％)。

因此，也能够利用燃料单池堆的每个侧面仅一个致紧皮带来确保在堆叠体上的较宽的力分布。由此，能够将有待安装的组件的数目保持较少。能够实现进一步降低有待安装的组件的数目，其方式为：仅在堆叠体的每个第二侧面处布置致紧皮带。通过皮带接收部的上面所描述的几何形状能够尽管如此实现堆叠体上的较宽的力分布。

按照本发明的解决方案的优点主要在于较少的单个组件，它们必须聚合成燃料单池堆。对应地，必须遵守较少的公差并且能够降低处理时间。此外，有利地能够将自动化的张紧装置与快速且稳健的皮带张紧和堆结构-力引入相组合。

利用燃料单池系统能够通过电化学反应将持续地供应的燃料(例如氢气)和持续地供应的氧化剂(例如氧气或空气)的化学反应能转换成电能。

在通过(能导电的)双极半板而布置成串联电路的燃料单池的运行中，将电化学反应的反应物、即燃料(例如氢气)和氧化剂(例如空气)在沿堆叠方向观察不同的侧部上供应给每个燃料单池之内的膜片电极单元。

为此目的，每个燃料单池的双极半板在其面向膜片电极单元的侧部上分别构造有通道结构，以便在膜片电极单元的相应的侧部上将燃料和氧化剂通过这些通道结构引入到在那里邻近的相应的气体扩散层中，并且因此通过相应的气体扩散层将其引导至电解质膜片的对应的侧部上的相应的电极层处。

电极层通常由碳材料形成并且用合适的催化剂来涂覆或者说掺杂有合适的催化剂。在此，燃料侧的电极层形成阳极并且氧化剂侧的电极层形成膜片电极单元的阴极。

在各个燃料单池中进行的电化学反应的产物、例如水能够通过引导氧化剂(例如空气)的燃料单池区域来输出。

在各个燃料单池中，引导燃料的区域、也就是说阳极侧的通道结构、气体扩散层、电极层(阳极)和引导氧化剂的区域、也就是说阴极侧的通道结构、气体扩散层、电极层(阴极)必须彼此相对地密封，以便在这些区域之间阻止有害于功率效率的气体交换。

这尤其意味着，这两个区域中的至少一个区域必须相对于燃料单池或者说燃料单池堆的周围环境(例如大气)进行密封，以便阻止通过周围环境的这样的交换。在实践中，在此至少将引导燃料的区域相对于周围环境密封，以便阻止燃料从这个燃料单池区域泄露到周围环境中以及阻止介质(例如空气)从周围环境输入到这个燃料单池区域里面。

特别地，为了构造经空气冷却的燃料单池系统，引导氧化剂的区域也能够朝向周围环境“打开”设计。例如，在各个燃料单池中设置的氧化剂通道结构能够在燃料单池的两个沿横向方向观察彼此相反设置的侧部处是敞开的，以便能够在运行中实现氧化剂(例如空气)沿这个横向方向流动穿过燃料单池系统。为此，氧化剂例如能够利用风扇驱动穿过侧向地敞开的燃料单池系统并且在此同时负责冷却。

然而，在许多情况下更有利的是，不仅燃料单池堆的引导燃料的区域而且引导氧化剂的区域也彼此相对地并且相对于周围环境密封。

对于这类密封常见的是，例如单独地制成的并且置入在双极板与膜片电极单元之间密封部，或者例如在装配过程期间将密封材料分配/喷涂在燃料单池的相应的组件(例如双极板、膜片电极单元)处，或者对具有已经成形在其处的密封部的燃料单池的组件进行预加工。

在一些实施方式中，燃料单池系统的燃料单池合适地构造用于以下运行，该运行具有氢气作为燃料，例如具有构造为质子传导膜的电解质膜片。

然而，作为替代方案也例如考虑燃料单池系统的一种设计方案，以用于具有另一种燃料、如例如有机化合物(例如甲烷或者甲醇)或例如天然气的运行。

在一种实施方式中，燃料单池系统合适地构造用于具有空气作为氧化剂的运行。

在一种实施方式中，双极半板由金属材料形成。替代地，双极半板能够尤其例如由碳材料或者例如由导电的塑料材料(例如，对应地例如添加有炭黑)形成，或者由另一种能导电的材料形成。

按照一种实施方式，在本发明中所设置的双极半板分别与彼此单独地预制成，并且在燃料单池系统的制造中通过堆叠各个组件而相应地插入到堆叠体中。

按照另一方面，本发明涉及一种用于制造燃料单池系统的方法。

附图说明

本发明在下文中根据实施例参考附图来进一步加以描述。分别示意性地示出了：

图1示出了根据现有技术的按照一种实施例的燃料单池的剖视图；

图2示出了基于齿形或楔形皮带的致紧件；

图3示出了侧向于堆结构抵接在端板处的皮带接收部的第一实施方案；

图4示出了侧向于堆结构抵接在端板处的皮带接收部的第二实施方案；并且

图5示出了图3的实施方式以用于阐明几何形状。

具体实施方式

图1示出了一种具有传统结构的燃料单池20，借助于该燃料单池能够将所供应的燃料(例如氢气)和所供应的氧化剂(例如空气)的化学反应能转换成电能。

燃料单池20板状地进行形状设计并且在这种形状设计的板件平面中沿第一横向方向x且沿与该第一横向方向正交的第二横向方向y延伸(例如具有矩形轮廓)。

与由横向方向x、y所撑开的板件平面正交的方向被称为堆叠方向z，因为在实践中主要由多个这类沿堆叠方向z以堆叠的方式布置的燃料单池20来形成燃料单池系统(“燃料单池堆”)。端板沿堆叠方向z处在两个端部处。端板用于稳定堆叠体，并且通常比堆叠体的中部中的双极板更为机械稳定。因此，端板能够将压力施加到堆结构或燃料单池堆上。

端板能够由与双极板相同的材料组成，又或者其能够由另一种材料组成。燃料单池20分别由多个板状地形状设计的且沿堆叠方向z以堆叠的方式布置的组件组成，在堆叠体的相应的端部处具有板状的端板。

在此，首先涉及到阳极侧的双极半板22，在其内侧(也就是说面向燃料单池20的内部的侧部)处构造有用于引导燃料的通道结构24，该通道结构在下文中也被称为燃料通道结构24。

通过由能导电的材料(例如金属)制造的双极半板22，在燃料单池20的运行中所产生的电流得以输出。

在双极半板22的内侧处并且因此邻近于燃料通道结构24设置有能导电的且对于燃料而言可渗透的气体扩散层26(例如碳-无纺物)，通过该气体扩散层，燃料在燃料单池20的运行中进入沿堆叠方向z与之邻近的膜片电极单元28。

膜片电极单元28包括无法导电的(在氢气作为燃料的情况下可质子传导的)电解质膜片30和沿堆叠方向z观察在该电解质膜片两侧布置的能导电的且掺杂(durchsetzen)有催化剂35(例如铂或者钯)的电极层32和34(例如由金属构成)。在此，电极层32形成阳极并且电极层34形成阴极，以用于燃料与氧化剂的电化学反应。

在燃料单池20的运行中，燃料(例如氢气)从燃料通道结构24出发通过阳极侧的气体扩散层26被引导至电极层32(阳极)处，并且氧化剂(空气)通过邻近于电极层34(阴极)的阴极侧的气体扩散层36被引导至电极层34处。

沿堆叠方向z邻近于这个能导电的、对于氧化剂而言可渗透的气体扩散层36设置有能导电的阴极侧的双极半板38，在其内侧处构造有用于引导氧化剂的通道结构40，在下文中也被称为氧化剂通道结构40。

电化学反应的产物、例如水能够通过引导氧化剂(例如空气)的燃料单池区域输出，该燃料单池区域这里例如包含双极半板38的氧化剂通道结构40。双极半板38在燃料单池20的运行中在阴极侧此外用于输出由燃料单池20所产生的电流。

在燃料单池20中，引导燃料的区域、也就是说燃料通道结构24、气体扩散层26、电极层32(阳极)，以及引导氧化剂的区域、也就是说氧化剂通道结构40、气体扩散层36、电极层34(阴极)必须彼此相对地密封，以便在这些区域之间阻止有害于功率效率的气体交换。

为此目的，燃料单池20在其侧向的边界区域处具有密封部50，该密封部抵靠在双极半板22、双极半板38和膜片电极单元28处，以便从双极半板22朝向膜片电极单元28并且从膜片电极单元28朝向双极半板38进行密封。密封部50沿侧向的方向(在图1中为横向方向y)与双极半板22、38的侧向的边界23、39齐平地结束。

本发明旨在，对于燃料单池、如例如图1中所示出的燃料单池来说或者说对于由这类燃料单池形成的燃料单池系统来说阐明了一种新型的方案，利用所述方案能够实现密封部，以用于以所期望的方式引导燃料和/或氧化剂和/或必要时设置在两个邻近的燃料单池之间的空间中的冷却介质。

燃料单池堆典型地借助于夹紧螺栓或者螺钉和必要时弹簧元件来机械地致紧。此外存在以下解决方案，其将通常金属的带围绕着堆叠体引导，而后将该带在1个或2个紧固点处紧固并且预紧在堆叠体的端板处。

在图2中描绘了另一种解决方案，其中基于齿形或楔形皮带的致紧件建立在多个皮带连同多个致紧单元的基础上。燃料单池堆或堆结构210用皮带231、232、233、234来致紧。皮带在端板220上延伸，其中致紧调节器240、245能够实现调节张力。

然而，多个张紧部位和多个螺钉以及对于设定保持力所需的其他能运动的构件可能是不利的。作为附加方案经常需要弹簧元件或张紧带，以便适配或补偿压力。

对于大量生产以及对于加入到快速的且生产性的加工装备中有利的是，能够使用对应地快速的致紧过程。同样，用于加工并且用于致紧所需要的单件的数目应该尽可能保持较低。

图3示出了侧向于堆结构300抵接在端板310、315处的皮带接收部330的第一实施方案。皮带及其皮带接收部是显而易见的；总体上，两个皮带致紧堆叠体。皮带接收部能够固定地又或者在高度方面可变地装配在端板处。能够使用不同的调节可行方案。皮带320作为致紧元件能够在堆结构-加工结束时通过皮带接收器来安装。根据装配理念，在堆叠体的初始预紧之后来装配皮带。

皮带必要时随后被设定到所期望的预紧力上并且因此完成夹紧堆结构。

皮带320将压力施加到皮带接收部330上。不同的压力作用示出为箭头341、342、343。根据机械要求以及对堆叠体几何形状和端板几何形状的空间需求能够适配皮带接收部。因此，也能够适配压力作用。在本发明的不同的实施方案中，皮带接收部能够具有经圆形化的(abgerundet)形状或椭圆形状或半圆形状。来自图3的实施方案的两个皮带接收部能够两者都具有相同的形状或者不同的形状。

端板必须针对所施加的压力来进行设计。该端板能够例如由金属、例如钢成形或组成，其中，这种金属是导电的，并且因此在端板与有源的单池之间必须存在电绝缘层。端板也能够由不导电的材料、如例如聚合物化合物组成。然而，必须确保所需的机械特性。

图4示出了侧向于堆结构400抵接在端板410、415处的皮带接收部430的第二实施方案。显而易见，四个皮带中的两个皮带或两个皮带对致紧堆叠体。皮带接收部能够固定地或者可适配地与调节可行方案装配在端板处。皮带420作为致紧元件能够在堆结构-加工结束时通过皮带接收器来安装。根据装配理念，在堆叠体的初始的预紧之后来装配皮带。如在图3中那样，皮带必要时随后被设定到所期望的预紧力上并且因此完成夹紧堆结构。

两个皮带对能够根据结构和需求而具有不同的长度或几何形状，即侧向的两个皮带并且与之正交的皮带拥有不同的特性。皮带对能够具有不同的机械特性。于是该皮带对能够有不同的长度、不同的厚度或宽度或强度，具有不同的拉伸率等。接收部也能够不同地设计。各个皮带能够具有不同的机械特性并且/或者具有不同的长度或几何形状。在皮带对之间或各个皮带之间的致紧过程中也能够存在差异。因此，例如推上第一皮带对，推上第二皮带对，必要时在张紧元件处设定不同的预紧力，并且于是构造燃料单池堆。

皮带420将压力施加到皮带接收部430上。不同的压力作用示出为箭头441、442、443。根据机械要求以及对堆叠体几何形状和端板几何形状的空间需求能够适配皮带接收部并且因此也适配压力作用。在本发明的不同的实施方案中，皮带接收部能够具有经圆形化的形状或椭圆形状或半圆形状。来自图4的实施方案的八个皮带接收部能够所有都具有相同的形状或者不同的形状。

在图5中再次示出了图3的实施方式以用于阐明几何形状。纵向轴线500居中地沿堆叠方向延伸通过燃料单池堆300。通过张紧皮带320撑开了一平面，通过轴线510和520来示出。张紧皮带320的中间垂直线530垂直于通过轴线510和520所撑开的平面并且垂直于堆叠体的纵向轴线500。通过轴线510和520(并且通过张紧皮带)所撑开的平面平行于堆叠体的侧面540伸展。

Claims (12)

1.燃料单池堆(10、300、400)，其具有沿堆叠方向(z)以堆叠的方式布置的燃料单池(20)，所述燃料单池分别板状地构造并且正交于所述堆叠方向(z)观察分别沿第一横向方向(x)且沿与所述第一横向方向正交的第二横向方向(y)延伸，

其中，所述燃料单池(20)分别沿堆叠方向(z)以堆叠的方式具有：

-阳极侧的双极半板(22)，其具有用于引导燃料的燃料通道结构(24)，

-阳极侧的气体扩散层(26)，

-膜片电极单元(28)，其具有电解质膜片(30)和沿堆叠方向(z)在所述电解质膜片两侧布置的电极层(32、34)，所述电极层构成阳极(32)和阴极(34)，以用于所述燃料与氧化剂的电化学反应，

-阴极侧的气体扩散层(36)，

-阴极侧的双极半板(38)，其具有用于引导所述氧化剂的氧化剂通道结构(40)，和

-沿堆叠方向z在堆叠体的两个端部处的端板，

其特征在于，侧向于堆叠体在所述端板(310、315、410、415)处安装有皮带接收部(330、430)，并且皮带(320、420)通过所述皮带接收部如此安装，使得所述皮带致紧所述堆叠体。

2.根据权利要求1所述的燃料单池堆(10、300、400)，其中，至少一个皮带接收部能沿堆叠方向(z)推移地布置。

3.根据前述权利要求中任一项所述的燃料单池堆(10、300、400)，其中，所述皮带接收部具有经圆形化的形状或椭圆形状或半圆形状。

4.根据前述权利要求中任一项所述的燃料单池堆(10、300、400)，其中，所述皮带(320、420)如此通过第一端板处的皮带接收部来引导并且通过第二端板处的皮带接收部来引导，使得所述皮带在到所述燃料单池堆的侧面上的侧向的俯视图中包围所述堆叠体的侧面的大部分、尤其超过50％、超过60％或者超过70％。

5.根据前述权利要求中任一项所述的燃料单池堆(10、300、400)，其中，所有的所述皮带接收部都具有相同的形状。

6.根据权利要求1或2所述的燃料单池堆(10、300、400)，其中，所述皮带接收部(320、420)具有不同的形状。

7.根据前述权利要求中任一项所述的燃料单池堆(10、300、400)，其中，所述端板(310、315、410、415)由与所述双极板(22、38)相同的材料组成。

8.根据前述权利要求中任一项所述的燃料单池堆(10、300、400)，其中，所述端板(310、315、410、415)由能导电的材料组成，在每个燃料单池(20)中所述阳极侧的双极半板(22)的中间区域(23`)和/或所述阴极侧的双极半板(38)的中间区域(39`)具有沿堆叠方向(z)突出的突起。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的燃料单池堆(10、300、400)，其中，所述端板(310、315、410、415)由不导电的材料组成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的燃料单池堆(10、400)，其中，安装有多个皮带对，并且皮带以成对的方式拥有不同的特性。

11.用于制造根据前述权利要求中任一项所述的燃料单池堆(10、300、400)的方法，其具有：

-通过沿堆叠方向(z)以堆叠的方式布置燃料单池(20)来形成燃料单池系统(10)，所述燃料单池分别板状地构造并且正交于堆叠方向(z)观察分别沿第一横向方向(x)且沿与所述第一横向方向正交的第二横向方向(y)延伸，其中，所述燃料单池(20)分别沿堆叠方向(z)以堆叠的方式具有：阳极侧的双极半板(22)，其具有用于引导燃料的燃料通道结构(24)；阳极侧的气体扩散层(26)；膜片电极单元(28)，其具有电解质膜片(30)和沿堆叠方向(z)在所述电解质膜片两侧布置的电极层(32、34)，所述电极层构成阳极(32)和阴极(34)以用于所述燃料与氧化剂的电化学反应；阴极侧的气体扩散层(36)；阴极侧的双极半板(38)，其具有用于引导氧化剂的氧化剂通道结构(40)；和沿堆叠方向z在堆叠体的两个端部处的端板，并且

-将皮带接收部(330、430)侧向地安装在所述堆叠体的端板(310、315、410、415)处，

其特征在于，皮带(320、420)通过所述皮带接收部如此安装，使得所述皮带致紧所述堆叠体。

12.根据权利要求11所述的用于制造燃料单池堆(10、300、400)的方法，其中，一个或多个皮带在所述堆叠体的初始的预紧之后被装配。

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