CN116391278A - 用于电化学电池的分布器板和电化学电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电化学电池(1)的分布器板(7)，其中，所述分布器板(7)具有包括肋部(12)和主通道(11)的结构，所述肋部具有表面(13)，所述主通道具有底面(33)，并且所述肋部(12)的表面(13)具有分布器通道(60)，其中，至少一个分布器通道(60)具有副通道(15)，所述副通道将所述至少一个分布器通道(60)与主通道(11)的底面(33)和/或与肋部(12)的侧面(31)连接，并且其中，所述副通道(15)具有比所述至少一个分布器通道(60)更小的直径。此外，本发明涉及一种电化学电池(1)。

Description

用于电化学电池的分布器板和电化学电池

技术领域

本发明涉及一种用于电化学电池的分布器板，其中，该分布器板具有包括肋部(Steg)和主通道的结构，所述肋部具有表面，所述主通道具有底面，所述肋部的表面具有分布器通道。此外，本发明涉及一种电化学电池。

背景技术

电化学电池是电化学能量转换器，并且以燃料电池或者电解装置的形式已知。

燃料电池将连续供给的燃料的和氧化剂的化学反应能转换成电能。在已知的燃料电池中，尤其将氢气(H₂)和氧气(O₂)转换成水(H₂O)、电能和热。

还已知质子交换膜(Proton Exchange Membrane＝PEM)燃料电池。质子交换膜燃料电池具有布置在中央的膜，该膜对于质子、即氢离子而言可透过。氧化剂、尤其空气中的氧气由此在空间上与燃料、尤其氢气分开。

燃料电池具有阳极和阴极。燃料在阳极上被供给燃料电池并且以释放电子方式被催化氧化成质子，这些质子到达阴极。被释放的电子从燃料电池中被导出并经由外部电路流到阴极。

氧化剂、尤其空气中的氧气在阴极上被供给燃料电池，并通过吸收来自该外部电路的电子和质子反应成水。这样产生的水从燃料电池中被导出。总反应为：

O₂+4H⁺+4e-→2H₂O

在此，在燃料电池的阳极与阴极之间施加有电压。为了提高该电压，多个燃料电池可以在机械上依次布置成燃料电池堆叠并且在电学上串联连接，该燃料电池堆叠亦称堆(Stack)或者燃料电池构造。

电化学电池的堆叠通常具有端板(Endplatten)，所述端板将各个电池彼此压合并给该堆叠带来稳定性。所述端板也可以用作该堆叠的正极或负极用于导出电流。

电极——即阳极和阴极——和膜可以在结构上组合成膜电极布置(MEA)，该膜电极布置亦称膜电极组件(Membrane Electrode Assembly)。

电化学电池的堆叠还具有双极板，所述双极板亦称气体分布器板或者分布器板。双极板用于将燃料均匀地分布到阳极上以及用于将氧化剂均匀地分布到阴极上。此外，双极板通常具有表面结构、尤其是通道状的结构，用于将燃料以及氧化剂分布到电极上。尤其是在燃料电池中，所述通道状的结构还用于导出在反应时所产生的水。附加地，双极板可以具有如下结构：该结构用于传送冷却介质通过电化学电池以导出热。

除了在氧气、氢气和水方面的介质引导之外，所述双极板确保与膜的面式电接触。

例如，燃料电池堆叠典型地包括直至几百个的单个燃料电池，所述燃料电池层式地作为所谓的三明治(Sandwiches)彼此堆叠。这些单个燃料电池具有MEA以及分别在阳极侧上和在阴极侧上具有双极板半部。燃料电池尤其包括通常分别呈冲压板材形式的阳极单极板和阴极单极板，其共同形成双极板而因此形成通道用于引导气体和液体，并且冷却介质在其间流动。

此外，电化学电池通常包括气体扩散层，所述气体扩散层用于气体分布。气体扩散层布置在双极板与MEA之间，并且典型地在通道侧、即在邻接的双极板的方向上由碳纤维无纺布构成，其亦称“气体扩散背衬(gas diffusion backing)”(GDB)，而在催化器侧、即在膜的方向上由微孔层、亦称“micro porous layer”(MPL)构成。

与燃料电池相反，电解装置是能量转换器，其在施加电压的情况下优选将水分解成氢气和氧气。电解装置还具有MEA、双极板和气体扩散层。

对于电化学电池的效率、尤其是具有聚合物电解质膜的电化学电池的效率而言特别重要的是，以反应气体均匀地供给布置在膜上的电极层。

已知的分布器板尤其具有通道和分别邻接或者说相邻的肋部，其形成结构。所述通道亦称主通道或者流道(Channels)，所述肋部亦称陆(Lands)。肋部的至少部分地平行于分布器板的延展平面的表面包括分布器板的与邻接的电化学电池气体扩散层的接触面。氢气和氧气等气体经由气体扩散层从分布器板的通道至膜上的反应区。以相对较差地以反应气体供给气体扩散层的、置于分布器板的肋部上的区域和因此供给位于其下方的MEA的相应区域，尤其是在电化学电池的涌流(flutenden)的条件下，这可能导致不希望的不均匀的电流密度分布。

在膜的、在其上被供给空气、即氧气的一侧上，在燃料电池运行中产生水，所述水必须通过分布器板被运输到该分布器板的通道并从那里被从电池中去除。针对具有膜的电化学电池的典型的运行温度小于120℃，从而所述水典型地在气体扩散层中冷凝且以液态存在。在该气体扩散层中，所述水的运输方向上与气体的运输方向上相对置，并且积聚的水可能强烈地阻碍对反应气体、尤其氧气的跟踪(Nachführung)。

电化学电池的功率密度越高，则产生越多的水，从而对运输走在气体扩散层与分布器板的空气通道侧之间的接触区域中的液态水量可能是不充分的。

JP 2020-47441A描述一种经改善的用于双极板的排水系统，在该排水系统中，在肋部的侧边中与主通道的方向上平行地设置有附加的沟槽。

JP 2020-47443A描述一种具有经改善的排水的双极板，其中，双极板的肋部具有附加的通道系统，该附加的通道系统横向于主通道的方向上布置。所述附加的通道系统的每两个通道具有一个共同的流出部。此外，公开了一种在分布器板的主通道中的横向结构，所述横向结构导致高压力损失。

JP 2020-47440A同样涉及一种具有经改善的排水系统的双极板，其中，肋部横向于主通道的方向上具有凹部，并且附加的沟槽沿着肋部的侧边与主通道的方向上平行。

在这些文献中描述的通道由于其尺寸而用于排出水，而非设计用于气体运输，该气体运输将改善在肋部下方的氧气供给。

发明内容

提出一种用于电化学电池的分布器板，其中，该分布器板具有包括肋部和主通道的结构，所述肋部具有表面，该主通道具有底面，并且所述肋部的表面具有分布器通道，其中，至少一个分布器通道、尤其是所提到的分布器通道具有副通道，该副通道将所述至少一个分布器通道与主通道、尤其相邻的主通道的底面和/或与肋部的侧面连接、尤其流体地连接，并且其中，该副通道具有比所述至少一个分布器通道更小的直径，优选更小的宽度和/或深度、尤其横截面积。此外，提出一种包括所述分布器板的电化学电池。

优选为燃料电池或者电解装置的电化学电池优选包括至少一个分布器板、至少一个气体扩散层和至少一个膜或者说膜电极布置。尤其是，在分布器板与膜之间分别布置有气体扩散层。

该气体扩散层优选具有多孔结构，并且进一步优选在大约10至15bar的高压下贴靠在分布器板上。该膜优选是聚合物电解质膜，其例如包含全氟磺酸(PFSA)、尤其是Nafion，或者由全氟磺酸(PFSA)、尤其是Nafion构成。此外也可以使用碱性的膜。

优选地，该气体扩散层包括无纺布、尤其是碳纤维无纺布，并且必要时包括微孔层，其中，该无纺布布置在气体扩散层的朝向分布器板的一侧上。进一步优选地，该气体扩散层由碳纤维无纺布、并且必要时由微孔层构成。在无纺布的情况下，在厚度方向上的、即在朝膜的方向上的气体透过性可以与在平面中的、即在与膜平行的方向上的气体透过性类似。

优选地，分布器板包括碳——如石墨、金属——如不锈钢或者钛和/或包含该金属的合金。进一步优选地，分布器板由碳、金属和/或合金构成。尤其是，分布器板的基板(Grundplatte)由碳、金属和/或合金构成。

分布器板主要用于给在双极板的肋部下方的气体扩散层并且因此给与该气体扩散层衔接的电极供给气体、尤其是氧气。分布器通道将气体尤其引导到如下区域中：在这些区域中，气体扩散层置于肋部上。所述至少一个分布器通道优选将两个主通道、尤其两个相邻的主通道连接。相反，副通道主要将所产生的液态反应水从肋部排出到主通道、尤其相邻的主通道中。优选多于一个的分布器通道具有副通道。进一步优选地，对每个分布器通道地各存在一个副通道。该副通道也可以称为排水通道、毛细通道、沟槽或称为显微镜可见地小的沟槽状结构。

所述至少一个分布器通道和副通道尤其布置在分布器板的在电化学电池中朝向相邻布置的气体扩散层的一侧上。

分布器板、也可以称为双极板优选具有波形结构，其中，肋部和主通道交替并且进一步优选地分别彼此平行地布置。

优选地，肋部的表面分别包括至少一个接触区域，该接触区域也可以称为接触面，并且相邻布置的气体扩散层在该接触区域上贴靠。优选地，肋部的接触区域与主通道的底面基本上平行地布置。基本上平行应如下理解：接触区域所位于其中的平面与底面夹成小于30°的、进一步优选小于20°的、更优选小于10°的并且尤其小于5°的角度。

由于气体扩散层的多孔结构，在高电流密度的情况下典型地以液态形式存在的水的自然流出变得困难，从而可能存在积水(Wasserstau)。该积水可能在接触区域中限制电化学电池的功率密度。

优选地，肋部具有侧面，所述侧面尤其被该肋部的表面包括。进一步优选地，肋部的表面包括每个肋部各两个侧面，这些侧面分别衔接于相邻的主通道的底面上。所述侧面也可以称为侧边并且优选地与底面成侧边角度地布置，其中，该侧边角进一步优选地在90°至135°的范围中、更优选地在90°至125°的范围中、特别优选地在95°至110°的范围中。此外，所述侧面优选相对于接触区域折弯地(abgewinkelt)布置。底面优选至少部分地是平面的。

主通道优选是直的，并且进一步优选地彼此平行地布置在分布器板上。

副通道具有横截面，该横截面优选是三角形——即V形的、圆的、方形的或者多边形的。进一步优选地，副通道的横截面是V形的。副通道的横截面可以在该副通道的长度上恒定，或者可以在大小和/或几何形状方面发生变化。优选地，副通道的尤其第一部分中的宽度和/或深度分别为1μm至150μm、进一步优选为1μm至100μm、特别优选为1μm至50μm、更优选为1μm至10μm、尤其优选为1μm至6μm。

优选地，与分布器板相邻地布置的气体扩散层包括纤维，并且进一步优选地，副通道的宽度小于气体扩散层的纤维直径，该纤维直径例如大约为8μm。副通道的宽度也可以大于气体扩散层的纤维直径。尤其可以根据相邻的气体扩散层的结构选择副通道的宽度，但是也可以选择副通道的深度。

此外优选地，如此选择副通道的直径、尤其深度和/或宽度，使得副通道尤其是在水方面形成毛细效应。直径尤其理解为横截面的最大直径。

分布器通道具有横截面，该横截面优选是矩形的、三角形的或者U形的。优选地，主通道的横截面至少比所述至少一个分布器通道的横截面大五十倍。优选地，分布器通道宽度和/或分布器通道深度分别为10μm至400μm，进一步优选地，分布器通道宽度和/或分布器通道深度分别大于50μm并且尤其是最大150μm。

分布器通道例如可以波形地、彼此平行地、十字形地、梯形地或者蜂巢形地布置。优选地，分布器通道与主通道夹成20°至70°的、进一步优选30°至60°的、尤其是30°至45°的分布器角。

优选地，分布器板至少部分地具有涂层。该涂层可以比该分布器板的基板的材料更亲水或者更疏水。

该涂层可以是疏水的，并且尤其可以具有莲花效应。疏水优选理解为，润湿性(Benetzbarkeit)比以水对具有光滑表面的钢的润湿性更差，更优选地，相对于水滴的接触角大于70°、尤其是大于80°。该涂层尤其可以存在于接触区域中，以便在此例如降低接触阻力。此外，该涂层可以存在于底面上。此外，该涂层可以仅仅存在于副通道内或者仅仅存在于副通道之外。

优选地，该涂层包括碳——如碳黑或者石墨、尤其是碳粒子，并且包括粘结剂(Bindemittel)、尤其是有机的粘结剂，例如合成树脂和/或聚偏二氟乙烯(PVDF)。该粘结剂可以是热塑性的或者热固性的。该涂层优选具有1nm至200μm的、进一步优选5nm至100μm的、特别优选5nm至50μm范围内的层厚度。在肋部的接触区域中，优选存在大于5μm的层厚度。在侧面和底面上，所述层厚度优选小于1μm。

此外，分布器板可选地可以至少部分具有涂层，该涂层具有内结构化部。副通道可以通过该涂层内结构化部形成。该内结构化部优选亲水地构造，从而水如被吸入到灯芯中那样被吸入到该内结构化部中。亲水优选理解为，润湿性比以水对具有光滑表面的钢的润湿性更好，更优选地，相对于水滴的接触角小于40°、尤其是小于10°。该涂层可以包括亲水成分，例如具有氢氧化物基团、羰基基团和/或羧基基团的氧化碳粒子，其具有聚合物粘结，所述氧化碳粒子尤其可被应用于碳分布器板。此外，亲水表面特性例如可以通过用例如氧气或者酸所进行的表面处理来产生。优选地，该涂层具有在0.1至10μm的范围中的表面粗糙度Ra，并且进一步优选地具有在0.1μm至20μm的、更优选地1μm至10μm的最大峰谷距离(bulkpeak-to-valley maximum distance)。

涂层例如可以通过激光烧结(Lasersintern)被施加，或者可以用如下方法被施加：所述方法也用于将金属、陶瓷、聚合物或者其混合物按照图样施加到分布器板上。涂层方法的另一示例是喷涂(Spraybeschichtung)。

替代地也可以是，首先将涂层材料、如粉末施加到分布器板上，又将该涂层材料从接触区域去除，然后实施选择性(激光)烧结方法。由此例如能够仅仅使主通道配备以包括内结构化部的涂层。涂层可以选择性地进行，例如通过掩模(Maske)和/或丝网印刷。

也可以面式地施加涂层，并随后例如通过激光方法或者机械方法部分地去除该涂层，从而使副通道暴露，并且尤其是由该涂层形成副通道的侧壁。

分布器通道和/或副通道可以引入到分布器板的基板中——该基板尤其是板材，和/或可以引入到分布器板的涂层中。在最后所提到的情况中，层厚度优选大于5μm。分布器通道和/或副通道可以是涂层的或者不涂层的。

在第一优选实施方式中，副通道在主通道的底面的平面部分上或肋部的侧面上终止，或者在主通道的底面与肋部的侧面之间的棱边上终止。进一步优选地，副通道突然地在端点处终止，即在具有恒定的宽度和深度的区段上终止。替代地，副通道的宽度和深度可以在端点的方向上减小。术语“突然地”尤其理解为，在端点处不存在汇入到另外的副通道中或者不存在分支成多个通道。

在第二优选实施方式中，副通道汇入到主通道的底面上的另外的副通道中。优选地，所述另外的副通道仅仅布置在底面上。所述另外的副通道可以沿着侧面与底面之间的棱边布置，其中，所述另外的副通道尤其在第一侧上被侧面限制。侧面与底面在其上相接的棱边可以称为交棱边或者交线。此外，所述另外的副通道可以沿着主通道的对称轴线布置，其中，所述另外的副通道可以具有与到两个分别相邻的侧面的相同的距离。这也可以通过以下进行描述：所述另外的副通道在中心在主通道中延伸。优选地，所述另外的副通道与主通道成小于45°的布置角度地布置。可以每主通道地存在一个另外的副通道或者多个另外的副通道，至少一个副通道分别从肋部汇入到这些另外的副通道中。

在第三优选实施方式中，副通道汇入到端结构中，其中，副通道在该端结构中分支成至少两个子通道，并且所述至少两个子通道具有比副通道分别更小的直径。尤其是，所述至少两个子通道具有比副通道的横截面大小更小的对应的横截面大小。该端结构也可以称为更精细的结构或者扩展部，由此有效地增大液态水的表面，从而能够改善液态水向在主通道中被引导的气相中的排出和/或蒸发。进一步优选地，该端结构具有至少三个子通道，其中，至少一个子通道可以分支成至少两个进一步的子通道。优选地，副通道和所述子通道中的至少一个子通道部分地夹成在20°至70°的范围中的、更优选地在30°至60°的范围中的、例如是45°的角度。此外，所述至少两个子通道优选在与副通道基本上平行的取向上终止。优选地，所述子通道在对应的支路之间具有直的走向。

优选地，副通道布置为具有与主通道成第一角度的第一部分和具有与主通道成第二角度的第二部分，该第一角度在30°至150°的范围中，该第二角度在小于45°的范围中。

进一步优选地，副通道的尤其直接地处于所述至少一个分布器通道之上和/或之中的第一部分基本上正交于主通道地布置。“基本上正交”理解为，第一角度为60°至120°、进一步优选为80°至100°并且特别优选为85°至95°。

进一步优选地，副通道的第二部分与主通道基本上平行地布置。“基本上平行”理解为，第二角度小于30°、优选小于20°、更优选小于10°并且尤其优选小于5°。通过将副通道的第二部分的呈该第二角度的布置，完成副通道的在主通道中的气相的主流动方向上的取向。

优选地，副通道具有弯曲的走向，该弯曲的走向也可以称为圆走向并且尤其将副通道的第一部分与副通道的第二部分连接。替代地或者附加地，副通道可以具有直的走向，该直的走向具有至少一个、优选多于一个方向变化，该方向变化也可以称为弯折部(Knick)。所述第一部分和/或第二部分也可以分别具有弯曲的走向。

也可以存在多于两个副通道部分，从而能够设定多于两个相对于主通道的角。

“所述至少一个分布器通道具有副通道”尤其应如下理解：该副通道形成该分布器通道的至少一个延续部(Fortsetzung)。该副通道可以、尤其直接地在至少一个分布器通道之上或者之中开始。优选地，该副通道部分地在所述至少一个分布器通道中或者说在所述至少一个分布器通道内延伸。这也可以通过以下进行描述：该副通道和所述至少一个分布器通道搭接(überlappen)。该副通道也可以存在于所述至少一个分布器通道的总长度上。优选地，所述至少一个分布器通道具有底，该副通道部分地布置在该底中。该副通道的直径可以在所述至少一个分布器通道中恒定或者可以在主通道的方向上增加。

肋部的侧面可以具有至少一个堰塞棱边(Staukante)，其中，副通道优选至少部分地沿着所述至少一个堰塞棱边布置。多个堰塞棱边可以形成例如错开的凸起，所述凸起可以被压入到分布器板中。所述至少一个堰塞棱边导致气相从主通道到分布器通道中的增强的流动。尤其是，所述至少一个堰塞棱边与到所述至少一个分布器通道中的入口齐平地布置。

所描述的实施方式的特征能够自由地彼此组合。

本发明的优点

通过根据本发明的分布器板，不仅改善了在接触区域上对气体扩散层的气体供给，即尤其是将氧气灌入到肋部下方的区域中，而且改善了从接触区域中到分布器板的主通道中的水排出。

通过分布器通道改善了到接触区域中的气体流入，并且副通道实现液态水从分布器通道的良好的流出。通过分布器通道的特定的几何形状能够进一步改善气体输送。通过副通道的小直径产生毛细效应，该毛细效应进一步支持将水运输走。

通过主通道中的另外的副通道还进一步优化了在主通道内的流出。

除此之外，通过必要时存在的端结构而存在更精细的结构，所述更精细的结构有效地增大液态水的表面，由此改善了排出和蒸发到主通道内的气相中。

实现从主通道到分布器通道中的气体转向的堰塞棱边，还能够与沿着堰塞棱边的副通道一起有助于接触区域的排水。

此外，能够使液态水被吸入到必要时存在的涂层的内结构化部中并且被运输到主通道。

附图说明

根据附图和以下描述更详细地阐述本发明的实施方式。

附图示出：

图1示出根据现有技术的电化学电池的示意图，

图2示出具有分布器板的燃料电池堆叠结构，

图3示出气体扩散层与分布器板之间的接触区域，

图4示出分布器板的具有分布器通道的区段，

图5示出分布器板的具有分布器通道和副通道的区段，

图6示出沿着第一截平面的剖视图，

图7示出分布器板的在分布器通道内具有副通道的区段，

图8示出沿着第二截平面的剖视图，

图9示出沿着第三截平面的剖视图，

图10示出分布器板的具有副通道和端结构的区段，

图11示出端结构的另一种实施方式，

图12示出端结构的再另一种实施方式，

图13示出分布器板的具有副通道和另外的副通道的区段，

图14示出分布器板的具有堰塞棱边的区段，

图15示出分布器板的具有堰塞棱边和副通道的区段，

图16示出沿着第二截平面的另一剖视图，

图17示出沿着第一截平面的另一剖视图，

图18示出分布器板的具有堰塞棱边、副通道和另外的副通道的区段。

具体实施方式

在以下对本发明的实施方式的描述中，相同的或者相似的元素用相同的附图标记表示，其中，在个别情况下省去对这些元素的重复描述。附图仅示意性示出本发明的主题。

图1示意性示出根据现有技术的电化学电池1，该电化学电池呈燃料电池形式。电化学电池1具有膜2作为电解质。膜2将阴极室39与阳极室41分开。

在阴极室39和阳极室41中，在膜2上分别布置有电极层3、气体扩散层5和分布器板7。膜2与电极层3的复合体也可以称为膜电极布置4。

分布器板7具有主通道11，该主通道用于向气体扩散层5的气体输送，例如阴极室39中的氧气43和阳极室41中的氢气45的气体输送。在分布器板7上，主通道11与肋部12交替。

在肋部12的表面13上，接触区域47分别布置在分布器板7与相邻布置的气体扩散层5之间。此外，肋部12具有侧面31，并且主通道11具有底面33。

图2示出一种燃料电池结构，该燃料电池构造包括多个分布器板7和膜电极布置4，该膜电极布置包括膜2。通过分布器板7，将氧气43、或者说其中包含有氧气43的空气和氢气45导向到膜电极布置4。在分布器板7的主通道11中将水51排出，在所述主通道中供给氧气43、或者说包含有氧气43的空气。此外，分布器板7用于引导冷却剂49。

图3示出气体扩散层5与分布器板7之间的接触区域47。分布器板7的肋部12在此与气体扩散层5处于接触中。此外，具有内结构化部74的涂层37布置在分布器板7的肋部12上。氢气45从主通道11通过气体扩散层5到达布置在膜2上的电极层3。

图4示出分布器板7的一个区段的透视性俯视图，该分布器板交替地具有主通道11和肋部12。沿着主通道11存在主流动方向53。相对于主通道11的取向地表示有布置角度72。此外，主通道11分别具有对称轴线55。

肋部12分别具有表面13，这些表面的相对于主通道11的底面33折弯地布置的部分称为侧面31。在肋部12的表面13的接触区域47中布置有分布器通道60。主通道11的底面33衔接于肋部12的侧面31上。

图5示出分布器板7的具有分布器通道60和副通道15的区段的透视性俯视图。根据图5的分布器板7基本上相应于根据图4的分布器板7，具有如下区别：在四个分布器通道60上分别布置有副通道15，这些副通道将水51引导到相邻的主通道11或到相邻的侧面31，而因此将对应的分布器通道60与主通道11或与侧面31连接。副通道15在分布器通道60上开始。

每个副通道15的第一部分17与相邻的主通道11成第一角度19地布置，并且每个副通道15的第二部分21与相邻的主通道11成第二角度23地布置。在此示出的副通道15具有弯曲的走向，从而其相对于相邻的主通道11的布置随着该走向发生变化。副通道15分别在分布器通道60上基本上与主通道11垂直地布置，并且在主通道11中或在主通道11的附近基本上与主通道11平行地布置。

第一副通道82在相邻的主通道11的底面33的平面部分62上终止。第二副通道84在主通道11的底面33与肋部12的侧面31之间的棱边59上终止。第三副通道86在肋部12的侧面31上终止，从而水51可以从侧面31流出到相邻的主通道11的底面33上。此外标记有第一截平面76。

图6示出沿着在图5中所示出的第一截平面76的剖视图。副通道15布置在肋部12的侧面31中并且具有V形的横截面35。副通道15具有宽度29和深度27。

图7示出分布器板7的在分布器通道60内具有副通道15的区段的透视性俯视图。根据图7的分布器板7基本上相应于根据图5的分布器板7，具有如下区别：副通道15部分地分别在分布器通道60中延伸，其中，副通道15布置在分布器通道60的底88中。相应地，副通道15部分地布置在与气体扩散层5的接触区域47中。附加地标记有第二截平面78和第三截平面80。

图8示出沿着在图7中所示出的第二截平面78的剖视图。在肋部12的表面13中布置有分布器通道60，并且副通道15处于分布器通道60的底88中。

图9示出沿着在图7中所示出的第三截平面80的剖视图。第二副通道84布置在侧面31与底面33之间的棱边59上。第三副通道86处于肋部12的侧面31中。

图10示出分布器板7的具有副通道15的区段的透视性俯视图，该副通道汇入到具有多于两个的子通道66的端结构64中。存在多个子通道66，这些子通道分别具有相同的长度90，但是彼此错开地布置。端结构64布置在主通道11的底面33上。

图11示出端结构64的另一种实施方式，其中，子通道66分别具有不同的长度90，并且在端结构64内的长度90从内向外地减小。

图12示出具有子通道66的端结构64的再另一种实施方式，其中，子通道66成组地彼此错开地布置。

图13示出分布器板7的具有分布器通道60、副通道15和另外的副通道70的区段的透视性俯视图。副通道15部分地布置在分布器通道60内，并且全部地汇入到另外的副通道70中，该另外的副通道沿着主通道11的对称轴线55布置。在所示出的该实施方式中，另外的副通道70的布置角度72为0°，相应地，另外的副通道70与主通道11平行地延伸。此外，副通道15的宽度29和深度27在分布器通道60中随着流出方向增加。

图14示出分布器板7的具有堰塞棱边68的区段的透视性俯视图，所述堰塞棱边构造在肋部12的侧面31上。肋部12的其他侧面31可选地也可以具有至少一个堰塞棱边68。

图15示出分布器板7的具有堰塞棱边68和沿着所述堰塞棱边布置的副通道15的区段的透视性俯视图。

图16示出沿着在图15中所示出的第二截平面76的剖视图。

图17示出沿着在图15中所示出的第二截平面76的剖视图。使沿着堰塞棱边68的副通道15在肋部12的侧面31上明显。

图18示出分布器板7的具有分布器通道60、副通道15、堰塞棱边68和另外的副通道70的区段的透视性俯视图。副通道15沿着堰塞棱边68中的一个堰塞棱边延伸并且在另外的副通道70中汇入，该另外的副通道与主通道11的对称轴线55平行地延伸。

本发明不限于在这里描述的实施例和在其中强调的方面。相反地，在通过权利要求给定的范围内能够实现处于本领域技术人员的能力范围内的多种修改。

Claims (14)

1.一种用于电化学电池(1)的分布器板(7)，其中，所述分布器板(7)具有包括肋部(12)和主通道(11)的结构，所述肋部具有表面(13)，所述主通道具有底面(33)，所述肋部(12)的表面(13)具有分布器通道(60)，

其中，至少一个分布器通道(60)具有副通道(15)，所述副通道将所述至少一个分布器通道(60)与主通道(11)的底面(33)和/或与肋部(12)的侧面(31)连接，和

其中，所述副通道(15)具有比所述至少一个分布器通道(60)更小的直径。

2.根据权利要求1所述的分布器板(7)，其特征在于，所述副通道(15)在所述主通道(11)的底面(33)的平面部分(62)上或所述肋部(12)的侧面(31)上终止，或者在所述主通道(11)的底面(33)与所述肋部(12)的侧面(31)之间的棱边(59)上终止。

3.根据权利要求1所述的分布器板(7)，其特征在于，所述副通道(15)汇入到所述主通道(11)的底面(33)上的另外的副通道(15，70)中。

4.根据权利要求3所述的分布器板(7)，其特征在于，所述另外的副通道(15，70)与所述主通道(11)成小于45°的布置角度(72)地布置。

5.根据权利要求1或2所述的分布器板(7)，其特征在于，所述副通道(15)汇入到端结构(64)中，其中，所述副通道(15)在所述端结构(64)中分支成至少两个子通道(66)，并且所述至少两个子通道(66)分别具有比所述副通道(15)更小的直径。

6.根据上述权利要求中任一项所述的分布器板(7)，其特征在于，所述副通道(15)布置为具有与所述主通道(11)成第一角度(19)的第一部分(17)和具有与所述主通道(11)成第二角度(23)的第二部分(21)，所述第一角度在30°至150°的范围中，所述第二角度在小于45°的范围中。

7.根据上述权利要求中任一项所述的分布器板(7)，其特征在于，所述副通道(15)具有弯曲的走向。

8.根据上述权利要求中任一项所述的分布器板(7)，其特征在于，所述副通道(15)部分地在所述至少一个分布器通道(60)中延伸。

9.根据权利要求8所述的分布器板(7)，其特征在于，所述侧面(31)具有至少一个堰塞棱边(68)，并且所述副通道(15)至少部分地沿着所述至少一个堰塞棱边(68)布置。

10.根据上述权利要求中任一项所述的分布器板(7)，其特征在于，所述副通道(15)的宽度(29)和/或深度(27)分别为1μm至150μm。

11.根据上述权利要求中任一项所述的分布器板(7)，其特征在于，所述副通道(15)的横截面(35)是V形的。

12.根据上述权利要求中任一项所述的分布器板(7)，其特征在于，所述分布器板(7)至少部分地具有涂层(37)，所述涂层尤其具有内结构化部(74)。

13.根据权利要求12所述的分布器板(7)，其特征在于，所述副通道(15)引入到所述涂层(37)中。

14.一种电化学电池(1)，所述电化学电池包括根据权利要求1至13中任一项所述的分布器板(7)。

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