CZ240598A3

CZ240598A3 - Iontoměničový membránový palivový článek s obvodovým chladicím systémem

Info

Publication number: CZ240598A3
Application number: CZ982405A
Authority: CZ
Inventors: Massimo Brambilla; Valerio Ceruti
Original assignee: De Nora S. P. A.
Priority date: 1997-08-04
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 1999-02-17
Also published as: IT1293814B1; ITMI971871A1; ID20677A; BR9804003A; NO983553D0; SK104798A3; KR19990023358A; CA2244336A1; NO983553L; RU98115001A; EP0896379A1; JPH11102721A; MXPA98006239A; AU7861598A; CN1207591A

Description

Oblast techniky

Vynález se týká iontoměničového membránového palivového článku s obvodovým chladicím systémem.

Dosavadní stav techniky

Palivový článek s protonoměničovou membránou (dále označovaný jako PEMFC - proton-exchange membrane fuel cell) je jedním z nej jednodušších statických systémů pro přímou přeměnu chemické energie na elektrickou energii. Jelikož není vyžadován tepelný mezikrok, energetická účinnost je obzvláště vysoká, až 60 % vzhledem k nižší hodnotě výhřevnosti přivedeného paliva. Je důležité si uvědomit, že palivem může být vodík buď v čisté podobě nebo zředěný inertními složkami, oxidantem může být vzduch nebo dokonce čistý kyslík a pracovní teplota je okolo 70 - 80°C.

Ve srovnání s jinými typy palivových článků jako jsou palivové články s kyselinou fosforečnou, roztaveným uhličitanem nebo pevným oxidem, přináší články typu PEMFC následující výhody:

vysokou proudovou hustotu, která vede k vysoké povrchové výkonové hustotě (až 7 kW/m²)

možnost dosažení vysoké objemové nebo hmotnostní výkonové hustoty (až 0,3 - 0,5 kW/kg nebo litr) odolnost proti tlakové nerovnováze mezi záporným a kladným pólem rychlý start při nízkých teplotách (0°C a dokonce i nižší)

- přizpůsobivost k ostrým přechodům

Tyto vlastnosti způsobují, že PEMFC představují výhodnou volbu pro aplikace, týkající se elektrické dopravy a stacionární aplikace, jako jsou jednotky pro zajišťování nepřetržitého provozu, vzdálené a neobsluhované generování a kogenerování energie v případech, kdy není požadováno vysokoteplotní spalování.

Vodík, jediné přípustné palivo pro články typu PEMFC, může pocházet z různých zdrojů.

Obvykle je vodík snadno dostupný jako vedlejší produkt nebo odpadní plyn v zařízeních pro hydrolýzu, typicky v zařízeních, pracujících na bázi chlorově-alkalického nebo chlorečnanového procesu a v komerčních jednotkách výroby plynu, stejně tak jako v zařízeních, které používají vodík, jako jsou ocelárenská zařízení pro lesklé žíhání. Normálně je tento vodík spalován v ohřívačích vody nebo dokonce vypouštěn do atmosféry. Pouze v málo případech je tento vodík používán jako cenný chemický produkt v redukčních procesech.

Vodík různých stupňů čistoty a koncentrace může být získán přeměnou různých materiálů, jako jsou uhlovodíky a alkoholy v jednotkách pro parní přeměnu a tepelnou nebo katalytickou • · částečnou oxidaci. V tomto případě je surový vodík zředěn oxidem uhličitým a může obsahovat nečistoty, jako je sirovodík a/nebo oxid uhelnatý. Podobné toky mohou být také dostupné v rafineriích jako zbytkový plyn.

Výhody článků typu PEMFC jsou vyvažovány některými nevýhodami, jako je:

již zmíněná nízká pracovní teplota, to jest 60 - 80°C, která způsobuje, že PEMFC jsou jen zřídka výhodné pro aplikace s kogenerováním elektrické nebo tepelné energie ve velkém měřítku, otrava katalyzátoru nečistotami, jako je oxid uhelnatý, znovu v důsledku nízké pracovní teploty. Následkem toho vodík obsahující tok, který má být přiváděn do PEMFC musí být nejprve předem zpracován, například prostřednictvím selektivních katalyzátorů, jejichž cílem je snížení úrovně nečistot do ppm oblasti nebo fyzikálním oddělováním nečistot, například prostřednictvím paládiových membrán nebo systémů „pressure swing absorption (PSA) a podobně. Tento požadavek zcela zřejmě vede ke složitosti systému, jehož částí článek PEMFC je a tím i k růstu investičních nákladů.

Typická struktura základního článku podle stavu techniky je znázorněna na obr. 1 a zahrnuje bipolární desky 17, iontoměničovou membránu 22, elektrody 20 a 21 (obvykle připevněné k membráně teplem a tlakem před jejich instalací, čímž vznikne soustava, která je komerčně označována jako MEA membrane-electrode assembly - membránově elektrodová sestava), těsnění 18 poskytující obvodové uzavření, plynové

difuzéry 23 (také definované jako proudové kolektory) vytvořené z porézních vodivých laminátů, popřípadě upravených jako hydrofobní, a určené k zajišťování stejnoměrné distribuce vodíku a kyslíku do MEA a odvádění vody, vzniklé touto operací, ve formě kapek, kanály 24 pro napájení a odvádění chladicího média, obvykle kapaliny, která je nutná k odvádění tepla, vznikajícího v průběhu činnosti a představujícího okolo 40 % výhřevnosti vodíku.

Elementární články, jaké byly popsány na obr. 1, jsou seskupeny dohromady a vytvářejí soustavu schopnou dodávat potřebnou výstupní energii.

Pro dobrou účinnost systému je třeba minimalizovat ztrátu elektrické energie, která vzniká v důsledku ohmických ztrát, lokalizovaných v různých rozhraních článku. Toho je dosaženo tím, že je soustava uchovávána pod vhodným utěsňovacím tlakem pomocí koncových stěn a táhel. Používaný tlak je obvykle v rozmezí 10-20 kg/cm².

Všechny marketingové analýzy ukazují, že k tomu aby byly komerčně přijatelné, musí PEMFC systémy, to jest membránové palivové články, doplněné o další doplňkové vybavení jako je vzduchový kompresor, zdroj vodíku, ovládání tlaku, průtoku a teploty a centrální procesorová jednotka, musí být dodáván s cenami v rozmezí 500 - 100 US dolar; na jeden kilowatt elektrického výkonu. Těchto cen je možno dosáhnout v případě automatizované výroby ve velkém měřítku, to jest v případě výroby alespoň jednoho tisíce systémů za rok. Jako důsledek musí být všechny komponenty systému PEMFC vhodně navrženy vzhledem k jejich geometrickému tvaru a konstrukčnímu materiálu.

Je zřejmé, že bipolární desky, podané schematicky na obr. 1 nesplňují požadavky pro výrobu s nízkými náklady. Přítomnost kanálů pro chladicí médium uvnitř struktury totiž činí jejich konstrukci komplikovanou. Mechanická práce, nutná pro výrobu kanálů je velmi pomalá a extrémně drahá, zatímco odlévání vhodných polymerů nebo kovových slitin je zajisté cenově výhodnější ale stále nedovoluje dosáhnout cenového cíle, který by dovolil vytvoření přijatelných cen na trhu, především vzhledem k potřebě komplikovaného zařízení, které je potřeba a výrobního času, který je stále příliš dlouhý.

Další alternativou je použití bipolérních desek, vytvořených ze dvou skořepin spojených navzájem, tak aby mezi nimi byl ponechán dostatečný prostor pro proudění chladicí kapaliny. Toto řešení vyžaduje obvodové utěsnění, které je získáno svařováním, pájením nebo použitím vhodných těsnění. Dále musí být zaručeno elektrické spojení mezi povrchy dvou skořepin soustavou kontaktních bodů. Z tohoto popisu, i když byl podán zjednodušeně, by mělo být zřejmé, že řešení se dvěma skořepinami nemůže být považováno za dostatečné pro použití při výrobě s nízkými náklady.

Hlavní cílem předloženého vynálezu je překonat nevýhody řešení podle známého stavu techniky, tím že je poskytnuta struktura bipolárních desek, která je obzvláště výhodná pro vysoce výkonnou výrobu a velmi nízkými výrobními náklady, použitelnou pro iontoměničové membránové palivové články.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu bude vysvětlena s odvoláním na přiložená vyobrazení, ve kterých:

obr. 1 znázorňuje základní palivový článek podle stavu techniky, obr. 2 představuje nárys bipolární desky podle vynálezu, vybavené chladicím systémem podél dvou vertikálních stran, obr. 3 je nárys těsnění pro bipolární desku z obr. 2, obr. 4 představuje bokorys jednotkového článku podle předloženého vynálezu, obr. 5 je diagram znázorňující tepelný gradient bipolární desky podle vynálezu za různých provozních podmínek, obr. 6 je diagram, ukazující chování napětí na článku jako funkci proudového výstupu soustavy palivových článků podle příkladu 1, obr. Ί je diagram, znázorňující napětí na každém z elementárních článků soustavy podle příkladu 1.

• « · 4 ·«

Podstata vynálezu

Bipolární deska podle předloženého vynálezu sestává z tenkého rovinného plátu, který obsahuje otvory, nutné pro přivádění plynů obsahujících vodík a kyslík a k odvádění vyčerpaných plynů a vytvořené vody stejně tak jako vstup a výstup chladicí tekutiny, jejíž dráha je lokalizována podél čtyř stran nebo výhodně podél dvou protilehlých stran plátu. S odvoláním na obr. 2 zahrnuje bipolární deska 17 vstup _1 pro přivádění plynu, obsahujícího vodík a výstup 2^ pro odvádění vyčerpaného plynu, vstup 3 pro přivádění plynu obsahujícího kyslík a výstup χ pro odvádění ochuzeného plynu, vstup 5 pro přívod chladicí tekutiny a výstup 6 pro její odvádění. Oblast zabíraná souborem elektro a membrány je určena přerušovanými čarami. Prázdné prostory 16 jsou určeny pro průchod táhel. Bipolární deska, znázorněná na obr. 2 může být získána jedním výrobním krokem vystřižením z tenkého plátu nebo také ze souvislého pádu, použitím vhodného tvarovacího nástroje.

Jako možný konstrukční materiál technická a patentová literatura navrhuje následující alternativy:

grafit,

- kompozity polymeru a grafitu (US patent číslo 4,339,322, Balko a kol.) nerezovou ocel feritického nebo austenitického typu titan hliník a jeho slitiny (US patent číslo 5,482,792, Paita a kol. )

Je okamžitě zřejmé, že grafit nesplňuje požadavky, kladené na * · materiál předkládaným vynálezem, především pro jeho křehkost, neboť není možno získat pásy nebo tenké pláty tohoto materiálu, které by mohly být podrobeny automatickému razícímu výrobnímu kroku. Kompozit grafitu a polymeru také není dostatečně odolný a vznikají v něm v průběhu stíhacího kroku drobné trhlinky. Komerční polymery, vhodné pro použití v automatizovaném způsobu výroby jsou sice na trhu dostupné, ale jejich elektrická vodivost je příliš nízká a způsobovaly by tedy ohmické ztráty způsobené průchodem proudu, které jsou nepřijatelné, neboť by snižovaly proudovou účinnost palivového článku.

Na druhé straně všechny kovové materiály jsou vhodné pro automatizované stříhací operace, mají dobrou elektrickou vodivost a mohou být považovány za potenciální kandidáty pro výrobu bipolárních desek podle předloženého vynálezu.

Obr. 18 ukazuje ploché těsnění 18, které je určeno pro spojení s bipolární deskou podle předloženého vynálezu, které zahrnuje otvory 8_ a 9 s odpovídajícími distribučními kanály 13, 14 a hřbet 19 (přerušovaná čára) pro distribuci vodík obsahujícího plynu k negativnímu pólu každého elementárního článku a odvádění vyčerpaného plynu, otvory 10 a 11, také s hřbetem (přerušovaná čára), které zabraňují výtoku do okolí, vnitřní prázdný prostor 15, určený k umístění elektrod a membrán, které pro zjednodušení obrázku nejsou znázorněny, které jsou také opatřeny hřbetem pro zajištění plynového utěsnění vzhledem k vnějšímu prostoru.

Je třeba si povšimnout, že plochá těsnění na obr. 3 jsou symetrická vzhledem k vertikální ose. To dovoluje použít totéž těsnění také pro přivádění kyslík obsahujícího plynu jednoduchým otočením těsnění o 180°.V tomto případě otvory 8 a 9 s distribučními kanály zajišťují napájení každého elementárního článku plynem, obsahujícím kyslík a odvádění ochuzeného plynu, zatímco otvory 10 a 11 zajišťují podélný tok jak plynu, obsahujícího vodík, tak vyčerpaných plynů.

Zatímco elektrody mají přesně stejné rozměry jako volný prostor 15, membrána je poněkud větší a proto je utěsněna mezi dvěma sousedícími těsněními, aniž by zde byla možnost jejího sklouznutí do boku.

Výše uvedený fakt je snadno vidět z obr. 4, ve kterém jsou použity stejné vztahové značky jako na obr. 2 a obr. 3. Jak je znázorněno na obr. 4, elektrody 20 a 21, které jsou napájeny plynem, obsahujícím vodík, respektive plynem, obsahujícím kyslík, jsou v přímém kontaktu s membránou 22. Pokud jsou jednotlivé komponenty elementárního článku stlačeny dohromady, vytvoří se podélné kanály, které dovolují přivádění napájecích plynů a odvádění vyčerpaných plynů a vytvořené vody překrývajícími se otvory 1,3 a 8,10 a otvory 2,4 a 9,11. Podélné kanály pro napájení plynem, obsahujícím kyslík a odvádění zbytkových plynů, vytvořené překrývajícími se otvory 3, 10 a 4, 11 jsou spojeny podobnými distributory s elektrodami 21.

Chladicí médium je přiváděno kanály, vytvořenými vazebnými otvory 5 a okny 12, protéká prostorem omezeným každým oknem 12 v dotyku s plátem každé bipolární desky 17 a je uvolňováno ♦ · a «

kanály, vytvořenými překrytím otvorů 6 a oken 12. Pro zvýšení výměny tepla, obzvláště pokud chladicí látka je plynná, jako je vzduch, se ukázalo být užitečné opatřit část plátu 1Ί bipolární desky mezi otvory _5 a okny Ji zvlněním nebo žebry, vytvořenými v průběhu ražení bipolární desky z výchozího plátu, aniž by se tím ovlivnily náklady produkčního cyklu.

Vhodné chladicí látky jsou vodné nebo organické kapaliny, které mají nízkou viskozitu.

Vhodné materiály pro výrobu bipolárních desek podle předloženého vynálezu, použitelné pro výrobu palivových článků s dlouhodobou nebo stabilní výkonností musí být zvoleny také s přihlédnutím k jejich tepelné vodivosti, která se může měnit ve velmi širokém rozmezí, jak vyplývá z následující tabulky.

Tepelná vodivost ve W/m°C kovových materiálů, vhodných pro automatizovanou výrobu bipolárních desek:

austenitická nerezová ocel	16
feritická nerezová ocel	26
titan	17
hliník a jeho slitiny	200

Obvykle není tepelná vodivost kritickým parametrem pro bipolární desky podle stavu techniky. Teplo je totiž odváděno kolmo k rovině desky ve směru její značně snížené tloušťky a tudíž s omezeným tepelným gradientem. Tepelná vodivost je ale klíčovým faktorem u bipolárních desek podle předloženého *· vynálezu, neboť chlazení probíhá ve obvodové oblasti.

Obr. 5 ukazuje tepelný gradient vypočtený pro bipolární desku podle předloženého vynálezu jako funkci tepelné vodivosti kovu, použitého pro její konstrukci, vycházejíce přitom z předpokladu, že délka a tloušťka bipolární desky jsou 20 cm, respektive 0,2 cm a to při proudové hustotě 3500 A/m² a napětí každého elementárního článku 0,7 V (odpovídající množství tepla, které má být odstraněno je 40 % nižší výhřevnosti spotřebovávaného vodíku) a s teplotou chladicí tekutiny 50°C.

Vzhledem k tomu, že při teplotách nad 100°C je membrána snadno vystavena dehydrataci, která silně snižuje elektrickou vodivost, maximální gradient, který odpovídá maximální teplotě lokalizované v oblasti střední osy desky, nemůže překročit 50°C.

Bylo také dále zjištěno, že tato hodnota gradientu může být získána pokud je tepelná vodivost kovu znatelně vyšší než 100 W/m°C.

Z uvedeného důvodu jsou hliník a jeho slitiny obzvláště vhodné. Materiály s nižší tepelnou vodivostí, jako je nerezová ocel, dokonce i nerezová ocel feritického typu a titan vyžadují pro udržení maximálního tepelného gradientu pod 50°C použití bipolárních desek, jejichž šířka je omezena na několik centimetrů. Proto jsou tyto materiály méně vhodné pro použití v palivových článcích, i když zůstávají použitelné.

·* ·« *· • · nepřijatelné, neohrabaným.

Problém omezené šířky může být vyřešen zvýšením tloušťky. Přesto však existují mezní hodnoty, spojené s potřebou výroby desek prostým ražením a současně požadavkem nezvyšovat hmotnost soustavy článků a celkovou cenu zařízení. Jelikož mezní hodnota je pravděpodobně okolo 0,3 cm, šířka bipolárních desek podle předloženého vynálezu, vytvořených z nerezové oceli nebo titanu by byla stále malá. Šířka může být také zvýšena snížením proudové hustoty, což by však bylo neboť by to činilo palivový článek příliš Použití jiných materiálů, které mají vyšší elektrickou vodivost než nerezová ocel a titan, jako je uhlíková ocel, nikl nebo měď, je považováno za vyloučené v důsledku problémů s korozí. Bylo pozorováno, že koroze, kromě toho, že způsobí ve velmi krátké době proděravení desky, která má značně omezenou tloušťku, dále způsobuje uvolňování iontů kovu, schopných blokovat membránu a tím negativně ovlivnit její elektrickou vodivost. V případě hliníku a jeho slitin se tento problém nevyskytuje nebo je zanedbatelný, jak bylo prokázáno dlouhodobým provozem palivových článků s bipolárními deskami vyrobenými z těchto materiálů.

Nižší operační teploty podél postranních částí bipolární desky je pozitivní faktor. To totiž způsobuje nižší proudové hustoty v oblasti, kde plyn obsahující kyslík může být zmírněn a dále pomáhá v zachování mechanických vlastností plochého těsnění z dlouhodobého hlediska.

V průběhu provozu se hliník nebo jeho slitiny pokryjí tenkou vrstvou oxidů s nízkou vodivostí, která zvyšuje kontaktní • 4 4* 4 4 *444 * 4 · · · « · β 4 4*4 · · 4 odpor mezi bipolární deskou a souborem elektrod a membrány a tudíž sníží elektrickou účinnost palivového článku. Tento problém je zkoumán a řešen v US patentu 5,482,792, který popisuje použití proudového kolektoru, který je vložen mezi bipolární desku a elektrody, který má povrchy opatřené nerovnostmi, zajišťujícími stálý dobrý elektrický kontakt.

Příklady provedení vynálezu

PŘÍKLAD 1

Byla vytvořena soustava palivových článků, která obsahovala 8 elementárních článků, zahrnujících

9 bipolárních desek,	vyrobených z 99,9	%	hliníku a
navržených, jak je	znázorněno na obr.	2,	s aktivní
oblastí (7 na obr. 2)	o rozměrech 15 χ 15 cm a	tloušťce 1
cm;
16 plochých těsnění,	jaké jsou znázorněny	na	obr. 3, se

vnitřním využitelným prostorem (15 na obr. 3) o velikosti 15 * 15 cm a tloušťce 0,2 cm. Otvory pro oběh plynů, obsahujících vodík a kyslík, distribuční kanály, využitelný vnitřní prostor a okna pro tok chladicí kapaliny byly opatřeny hřbetem, které měly tloušťku 0,02 cm. Konstrukční materiál byl termoplastický elastomer (Hytrel® prodávaný společností Du Pont, USA), který je φ * φφφφ φφ φφ vhodný pro injekční vstřikování;

elektrod ELAT™ dodávaných společností E-TEK lne., USA s katalyzátorem, sestávajícím z platiny na uhlíkovém nosiči v koncentraci 1 mg/cm²;

membrán Nafion® 117, dodávaných firmou Du Pont, USA;

proudových kolektorů (23 v obr. 1), vytvořených z retikulovaného materiálu podle Příkladu 1 US patentu 5,482,792 o tloušťce 0,2 cm.

Uvedené komponenty byly staženy mezi dvě koncové desky o tloušťce 2 cm, vyrobené z hliníkové slitiny ANTICORODAL 100, pomocí táhel tak, aby byl vyvinut kontaktní tlak 15 kg/cm².

Chladicí médium byla demineralizovaná voda se vstupní teplotou 50°C a výstupní teplotou 60°C.

Palivový článek byl napájen čistým vodíkem a vzduchem s vodní

parou,	která	byla přidána	aby bylo	dosaženo	relativní
vlhkosti	60 %.	. Vstupní teplota	plynu byla	60 °C a	tlak vzduch
byl 3,	4 a	nakonec 5 barů	(absolutně)	. Tlak	vodíku byl
udržován	tak,	aby byl o 0,2 baru vyšší než	tlak vzduchu.

Obr. 6 ukazuje chování napětí článku jako funkci výstupního proudu, zatímco obr. 7 ukazuje napětí každého elementárního článku při proudové hustotě 400 A/m². Obr. 7 jasně ukazuje, že elementární články pracovaly v zásadě se stejným napětím, což dokazuje reprodukovatelný charakter zařízení podle

AAAA

A A • A • A

AAA A • A A · « A ·

A · AA*

A A A

AAA

A

A A

A A I « » 4

A A vynálezu. Pouze dva koncové články (číslo 1 a 8) vykazovaly poněkud nižší hodnotu, což bylo zcela zřejmě způsobeno vyšší tepelným rozptylem, což způsobuje nižší provozní teplotu.

články pracovaly s přerušováním po celkově 680 hodin bez pozorovatelného poklesu výkonových charakteristik.

PŘÍKLAD 2

Pro účely porovnání byly vyrobeny palivové články, skládající se z 8 jednotkových článků, které byly sestaveny ze stejných komponent jako v Příkladu 1 s výjimkou bipolárních desek, které byly vyrobeny získány tlakovým litím ze slitiny hliníkkřemík typu UNI 4514.

Bipolární desky měly tloušťku 5 mm a zahrnovaly kanál pro průtok demineralizované vody (24 na obr. 1).

Palivový článek podle tohoto příkladu byl považován za představitele článku podle stavu techniky, tak jak byl popsán v US patentu 5,482,792.

Články pracovaly za stejných podmínek jako články popsané v příkladu 1 a vykazovaly zhruba stejné vlastnosti. Především napětí na všech elementárních článcích mělo průměrnou hodnotu o 5 mV vyšší než články z příkladu 1. To ukazuje, že nákladný a složitý chladicí systém podle stavu techniky dovoluje dosáhnout pouze zanedbatelného zlepšení ve srovnání se systémem podle vynálezu, což jasně ukazuje výhodnost skutečně * 4 4 4 4 · • 4 « 4 ·

4 44 • 4« 4 44 lacinějších, předloženého lehčích a kompaktnějších palivových článků podle vynálezu.

Zastupuj e:

Dr. Otakar Švorčík

JUDr. Otakar ŠvorČík advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY

1. Palivový článek zahrnující alespoň jeden elementární článek, omezený dvěma bipolárními deskami a zahrnující iontoměničovou membránu a dvě elektrody v těsném kontaktu s uvedenou membránou, a dvě těsnění vytvářející distribuční kanály, uvedený palivový článek je dále vybaven podélnými kanály pro napájení plyny, obsahujícími vodík a kyslík a pro uvolňování vyčerpaných plynů a vytvořené vody a kanály pro průtok chladicího média, vyznačující se tím, že bipolární desky jsou vyrobeny z rovinného plátu, obsahujícího otvory pro napájení jednotkových článků plyny, obsahujícími vodík a kyslík a pro odvádění vyčerpaných plynů a vytvořené vody a okny pro proud chladicí tekutiny, přičemž uvedený proud je lokalizován v obvodové oblasti bipolárních desek.
2. Článek podle nároku 1, vyznačující se tím, že bipolární desky jsou kovové.
3. Článek podle nároku 1, vyznačující se tím. že obvodová oblast bipolárních desek pro proud chladicí kapaliny je omezen na dvě protilehlé strany.
4. ČI ánek podle nároku 1, vyznačující se tím, že obvodová oblast bipolárních desek je opatřena zvlněním nebo žebry pro zvýšení výměny tepla.

·· ··*

5. Článek podle nároku 1, vyznačuj í cí se tím, že bipolární desky mají tepelnou vodivost vyšší než 100 W/m°C. 6. Článek podle nároku 1, vyznačující se tím, že

bipolární desky jsou vyrobeny z hliníku nebo z jeho slitin.
7. Článek podle nároku 1, vyznačující se tím, že každý elementární článek dále zahrnuje dva porézní a vodivé kolektory proudu, opatřené nerovnostmi.
8. ČI ánek podle nároku 1, vyznačující se tím, že chladicí tekutina je zvolena ze souboru, zahrnujícího demineralizovanou vodu, organické kapaliny s nízkou viskozitou a vzduch.
9. Způsob výroby bipolárních desek palivových článků podle předcházejících nároků, vyznačující se tím, že spočívá ve ražení bipolárních desek z plátu nebo pásu prostřednictvím vhodného nástroje v jediném výrobním kroku.