DE10002780A1 - Fuel cell with operating medium distribution arrangement has channels in at least one electrode space that mechanically separate part of operating medium introduced from electrode - Google Patents

Fuel cell with operating medium distribution arrangement has channels in at least one electrode space that mechanically separate part of operating medium introduced from electrode

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DE10002780A1
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Abstract

The fuel cell has an anode (7), a cathode (9), an electrolyte layer (8) between them and electrode spaces in which either the anode or cathode is mounted. A number of channels (14) in at least one electrode space mechanically separate part of the operating medium introduced from the electrode. The channels extend in the flow direction of the operating medium and are significantly shorter than the electrode space. Independent claims are also included for the following: a method of operating a fuel cell.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzelle.The invention relates to a fuel cell.

Aus der Druckschrift DE 44 30 958 C1 sowie aus der Druckschrift DE 195 31 852 C1 sind Brennstoffzellen be­ kannt, die eine Kathode, einen Elektrolyten sowie eine Anode aufweisen. In einen an die Kathode angrenzenden Kanal oder Raum wird ein Oxidationsmittel (z. B. Luft) und in einen an die Anode angrenzenden Kanal oder Raum wird Brennstoff (z. B. Wasserstoff) zugeführt. Die vor­ genannten Kanäle oder Räume werden Kathodenraum bzw. Anodenraum oder allgemein Elektrodenräume genannt.From the publication DE 44 30 958 C1 and from the Document DE 195 31 852 C1 are fuel cells knows the one cathode, one electrolyte and one Have anode. In one adjacent to the cathode Channel or room becomes an oxidizing agent (e.g. air) and into a channel or space adjacent to the anode fuel (e.g. hydrogen) is added. The before mentioned channels or spaces become cathode space or Anode room or generally called electrode rooms.

Der Druckschrift DE 197 90 15 256 A1 ist zu entnehmen, in den vorgenannten Kanälen oder Räumen Verteilerstruk­ turen vorzusehen. Die Verteilerstrukturen sind in der Art eines Kamms ausgestaltet. Sie sollen eine gleichmä­ ßige Verteilung der Betriebsmittel im jeweiligen Raum bewirken.Document DE 197 90 15 256 A1 shows Distribution structure in the aforementioned channels or rooms to provide doors. The distribution structures are in the Designed like a comb. You should be an even Distribution of resources in the respective room cause.

Die Betriebsmittel gelangen zu den Elektroden und rei­ chern sich hier ab. Anschließend werden die abgerei­ cherten Betriebsmittel aus den Elektrodenräumen und schließlich aus der Brennstoffzelle herausgeleitet.The equipment gets to the electrodes and rei are here. Then they are torn off stored equipment from the electrode rooms and finally led out of the fuel cell.

An der Kathode der aus der Druckschrift DE 44 30 958 A1 bekannten Hochtemperaturbrennstoffzelle bilden sich in Anwesenheit des Oxidationsmittels Sauerstoffionen. Die Sauerstoffionen passieren den Festelektrolyten und re­ kombinieren auf der Anodenseite mit dem vom Brennstoff stammenden Wasserstoff zu Wasser. Mit der Rekombination werden Elektronen freigesetzt und so elektrische Ener­ gie erzeugt. Betriebstemperaturen einer Hochtemperatur­ brennstoffzelle liegen typischerweise um die 800 Grad Celsius.On the cathode of DE 44 30 958 A1 known high temperature fuel cells form in Presence of the oxidizing agent oxygen ions. The Oxygen ions pass through the solid electrolyte and right combine on the anode side with that of the fuel derived hydrogen to water. With recombination  electrons are released and so electrical energies generated. Operating temperatures of a high temperature fuel cells are typically around 800 degrees Celsius.

An der Anode der aus der Druckschrift DE 195 31 852 C1 bekannten Brennstoffzelle bilden sich in Anwesenheit des Brennstoffs mittels eines Katalysators Protonen. Die Protonen passieren die Membran (Elektrolyten) und verbinden sich auf der Kathodenseite mit dem vom Oxida­ tionsmittel stammenden Sauerstoff zu Wasser. An der Anode werden die Elektronen freigesetzt und an der Ka­ thode verbraucht und so elektrische Energie erzeugt.On the anode of the from DE 195 31 852 C1 known fuel cells are formed in the presence of the fuel using a proton catalyst. The protons pass through the membrane (electrolytes) and connect on the cathode side with that of the oxide agent originating oxygen to water. At the Anode the electrons are released and at the Ka method consumed and thus generated electrical energy.

In einer Hochtemperaturbrennstoffzelle wird die che­ mische Energie von Kohlenwasserstoff-Brenngasen di­ rekt in elektrische Energie umgewandelt. Die Umwand­ lung ist eine elektrochemische Verbrennung der Brenn­ gase mit Luft. Bei dieser Verbrennung entsteht neben dem elektrischen Strom jedoch auch Abwärme. Bei der Verbrennung von Methan (CH4) mit Sauerstoff fällt z. B. in Abhängigkeit vom Gasumsatz und dem Wirkungsgrad eine Abwärme von über 200 kJ/mol CH4 an. Durch diese Verlustwärme wird zum einen die Brennstoffzelle er­ hitzt und muss daher gekühlt werden und zum anderen können große Temperaturunterschiede der Zellen auf­ treten, die zum Bruch des Brennstoffzellenstapels führen können. In aller Regel werden die Brennstoff­ zellen mittels erhöhter Luftzufuhr gekühlt. Im weite­ ren wird versucht, die Temperatur innerhalb der zel­ len auszugleichen, indem der Interkonnektor dick d. h. mit einer guten Wärmeleitfähigkeit ausgeführt wird. In a high-temperature fuel cell, the chemical energy of hydrocarbon fuel gases is converted directly into electrical energy. The transformation is an electrochemical combustion of the combustion gases with air. This combustion produces waste heat in addition to the electrical current. When burning methane (CH 4 ) with oxygen z. B. depending on the gas conversion and the efficiency of a waste heat of over 200 kJ / mol CH 4 . This heat loss, on the one hand, heats the fuel cell and must therefore be cooled and, on the other hand, large temperature differences can occur in the cells, which can lead to the fuel cell stack breaking. As a rule, the fuel cells are cooled by means of an increased air supply. In the further one tries to equalize the temperature within the cells by making the interconnector thick, ie with good thermal conductivity.

Eine weitere Möglichkeit zur Kühlung der Zellen be­ steht durch die sogenannte interne Reformierung. Hierbei wird das Kohlenwasserstoffgas innerhalb der Zellen reformiert. Diese Reformierungsreaktion erfor­ dert Wärme, d. h. die Zellen werden gekühlt. So ist z. B. für CH4 eine Reformierungswärme von etwa 220 kJ/mol erforderlich. Das Problem hierbei ist, dass die Reformierungsreaktion an einer nickelhaltigen Anode der Brennstoffzelle wesentlich schneller ab­ läuft als die elektrochemische Reaktion zur Stromge­ winnung. Dieser Prozess wird zum Beispiel in der Druckschrift DE 195 19 847 A1 im Detail beschrieben. Damit führt diese Reformierungsreaktion am Zellenein­ gang zu einer sehr starken Abkühlung im Zellenein­ gangsbereich, die eine Bruchgefahr darstellt und so­ mit vermieden werden muss. In der genannten Schrift wird das Problem dadurch vermindert, dass das Nickel in dem Anodensubstrat teilweise durch andere weniger stark katalytisch wirkende Metalle ersetzt wird. Diese anderen Metalle wie z. B. Eisen reduzieren ge­ genüber dem Nickel die Geschwindigkeit der Reformie­ rung, womit die extreme Abkühlung am Zelleneingang gemindert wird. Die Herstellung solcher Anodensub­ strate mit verschiedenen katalytisch wirkenden Metal­ len ist jedoch ein aufwendiger Prozess.Another possibility for cooling the cells is through the so-called internal reforming. The hydrocarbon gas is reformed within the cells. This reforming reaction requires heat, ie the cells are cooled. So z. B. for CH 4 a heat of reforming of about 220 kJ / mol is required. The problem here is that the reforming reaction on a nickel-containing anode of the fuel cell proceeds much faster than the electrochemical reaction to generate electricity. This process is described in detail, for example, in document DE 195 19 847 A1. This reforming reaction at the cell entrance leads to a very strong cooling in the cell entrance area, which represents a risk of breakage and must therefore be avoided. In the cited document, the problem is reduced in that the nickel in the anode substrate is partly replaced by other less strongly catalytically active metals. These other metals such as B. iron ge compared to the nickel speed of reforming tion, thus reducing the extreme cooling at the cell entrance. The production of such anode substrates with various catalytically active metals, however, is a complex process.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Brennstoffzelle mit guter Temperaturverteilung während des Betriebes be­ reitzustellen. It is an object of the invention to use a fuel cell good temperature distribution during operation Semi note.  

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Brennstoff­ zelle mit den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Un­ teransprüchen.The object of the invention is achieved by a fuel Cell solved with the features of the first claim. Advantageous configurations result from the Un claims.

Bei der anspruchsgemäßen Brennstoffzelle sind in einem Elektrodenraum und zwar insbesondere im Anodenraum Ka­ näle vorgesehen, die einen Teil des eingeführten Be­ triebsmittels von der Elektrode mechanisch trennen. Die Kanäle sind so angeordnet, dass das in den Elektroden­ raum eingeleitete Betriebsmittel teilweise zur Elektrode und teilweise in die Kanäle gelangt.With the sophisticated fuel cell are in one Electrode space, especially in the anode space Ka channels provided that part of the imported Be Separate the drive from the electrode mechanically. The Channels are arranged so that the electrodes Partially introduced equipment for Electrode and partially into the channels.

Die Kanäle erstrecken sich in Strömungsrichtung des Be­ triebsmittels. Sie sind ferner wesentlich kürzer als die Länge des Anodenraums. Das in den Kanälen befindli­ che Betriebsmittel trägt zunächst nicht zum Umsatz bei, sondern erst nach Verlassen des Kanals. Durch eine ge­ eignete Anordnung der Kanäle kann eine gleichmäßige Versorgung der Elektroden mit Betriebsmitteln sowie Entsorgung der abgereicherten Betriebsmittel bewirkt werden. Betriebsbedingte Temperaturgradienten werden so vermieden.The channels extend in the direction of flow of the Be propellant. They are also much shorter than the length of the anode compartment. The located in the channels Operating resources initially do not contribute to sales, but only after leaving the channel. By a ge proper arrangement of the channels can be even Supply of electrodes with operating resources as well Disposal of the depleted equipment causes become. Operating temperature gradients are like this avoided.

Die Kanäle sind insbesondere im Eingangsbereich des Anodenraums angeordnet. Der Brennstoff in den Kanälen trägt bei einer entsprechend ausgestalteten Brennstoff­ zelle nicht zur internen Reformierung bei. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Reformierungsreaktion im Eintrittsbereich der Kanäle nur mit einem Teil des Brennstoffs abläuft. Nachdem der in den Kanälen befind­ liche Brennstoff diese durchlaufen hat, gelangt dieser zur Anode und wird reformiert. The channels are particularly in the entrance area of the Anode room arranged. The fuel in the channels contributes to a suitably designed fuel do not contribute to internal reforming. To this It is achieved that the reforming reaction in Entry area of the channels with only part of the Fuel expires. After the in the channels Liche fuel has passed through this, it arrives to the anode and is being reformed.  

Auf mechanische Weise wird also bei der vorgenannten Ausgestaltung erreicht, dass im Eingangsbereich ledig­ lich ein Teil des Brennstoffs reformiert wird. Der an­ dere Teil gelangt über die Kanäle getrennt von der Anode zum Beispiel in das Zentrum des Innenraums. Die­ ser Teil des Brennstoffs wird also räumlich getrennt vom Eingangsbereich reformiert.In a mechanical way, the above Design achieved that single in the entrance area part of the fuel is reformed. The one the part reaches the channels separately from the Anode, for example, in the center of the interior. The This part of the fuel is therefore spatially separated reformed from the entrance area.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Kanal nicht länger als die halbe Länge des Anoden­ raums in Strömungsrichtung. Insbesondere ist ein Kanal nicht länger als ein Viertel der Länge des Anodenraums. Unter Länge des Anodenraums wird die Länge vom Eintritt des Brennstoffs in den Anodenraum bis zum Austritt des abgereicherten Brennstoffs aus dem Anodenraum verstan­ den. Vorzugsweise ist ein Kanal länger als 10 Prozent der Länge des Anodenraums. Insbesondere beträgt die Länge eines Kanals wenigstens 20 Prozent der Länge des Anodenraums. Die genannten Längenverhältnisse eigenen sich, um die gewünschten Wirkungen zu erzielen.In an advantageous embodiment of the invention a channel no longer than half the length of the anode space in the direction of flow. In particular is a channel no longer than a quarter of the length of the anode compartment. Under length of the anode compartment is the length from the entrance of the fuel in the anode compartment until the depleted fuel understood from the anode compartment the. A channel is preferably longer than 10 percent the length of the anode compartment. In particular, the Length of a channel at least 20 percent of the length of the Anode compartment. Own the specified aspect ratios to achieve the desired effects.

Im Eintrittsbereich des Anodenraums sind vorzugsweise eine Vielzahl der vorgenannten Kanäle parallel zueinan­ der angeordnet. Vorteilhaft schließen sich hieran wei­ tere parallel zueinander angeordnete Kanäle an. Zwei hintereinander angeordnete Kanäle sind in Strömungs­ richtung durch einen schmalen Zwischenraum voneinander getrennt. Ferner sind die beiden Kanäle leicht versetzt angeordnet. Ein gedanklich verlängerter Kanal mündet also nicht exakt in den Anfang eines nachfolgenden Ka­ nals ein. Hierdurch wird erreicht, dass das Betriebsmittel, das aus einem Kanal austritt, nicht unmittelbar in den nachfolgenden Kanal, sondern zumindest zum Teil zur Elektrode gelangt. Ferner kann durch eine solche versetzte Anordnung von Kanälen erreicht werden, dass im Inneren des Elektrodenraums abgereichertes Be­ triebsmittel in einen Kanal eintritt, so dass abgerei­ chertes Betriebsmittel von der Elektrode ferngehalten wird.In the entry area of the anode compartment are preferred a plurality of the aforementioned channels in parallel the arranged. This is advantageously followed by white tere parallel channels. Two channels arranged one behind the other are in flow direction through a narrow space between each other Cut. Furthermore, the two channels are slightly offset arranged. A mentally extended channel opens not exactly in the beginning of a subsequent Ka nals one. This ensures that Equipment that emerges from a channel is not immediate  in the subsequent channel, but at least partly reached the electrode. Furthermore, by a such staggered arrangement of channels can be achieved that depleted Be propellant enters a channel, so that tearing off Keep the equipment away from the electrode becomes.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Anodenräume bei Hochtemperaturbrennstoffzellen mit interner Refor­ mierung. Hier sind die geschilderten Vorteile besonders ausgeprägt.In particular, the invention relates to anode spaces for high temperature fuel cells with internal refor lubrication. The advantages described are special here pronounced.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Interkon­ nektor verwendet, der die gewünschten Kanäle umfasst und so in einer entsprechenden Ausgestaltung der Erfin­ dung zum Beispiel die Umsetzungsgeschwindigkeit bei der internen Reformierungsreaktion vermindert. Der Inter­ konnektor ist ein Verbindungselement, das zwei Brenn­ stoffzellen in Reihe schaltet. Er stellt den elektri­ schen Kontakt zwischen den beiden benachbarten Zellen her und führt Brenngas und Luft den Brennstoffzellen zu.In an advantageous embodiment, an intercon used nector that includes the desired channels and so in a corresponding embodiment of the Erfin For example, the speed of implementation at internal reforming reaction reduced. The Inter connector is a connector that has two focal points switches fabric cells in series. He puts the electri contact between the two neighboring cells and leads fuel gas and air to the fuel cells to.

Auf besonders einfache Weise lassen sich die Kanäle durch Wellbleche realisieren. Die Rillen der Wellbleche bilden Wände der Kanäle. Die Länge der Kanäle ent­ spricht der Länge der Rillen. Mehrere Wellbleche werden bevorzugt so angeordnet, dass die Rillen des einen Wellblechs versetzt gegenüber den Rillen eines nachfol­ genden Wellblechs angeordnet sind. Auf diese Weise wer­ den die aufeinanderfolgenden versetzten Kanäle beson­ ders einfach gebildet. Die Form der Wellbleche kann variiert werden, um optimale Strömungsverhältnisse einzu­ stellen. Die Optimierung gelingt durch wenige, einfache Versuche.The channels can be adjusted in a particularly simple manner with corrugated sheets. The grooves of the corrugated sheets form walls of the channels. The length of the channels ent speaks the length of the grooves. Several corrugated sheets are made preferably arranged so that the grooves of one Corrugated iron offset from the grooves of a follower Corresponding corrugated iron are arranged. That way who which the successive staggered channels in particular simply made it. The shape of the corrugated sheets can vary  to get optimal flow conditions put. The optimization is achieved with a few simple ones Tries.

AusführungsbeispielEmbodiment

Ein Interkonnektor entsprechend der Erfindung ist in der Fig. 1 dargestellt. Auf einem Grundelement 1 (Blech oder Folie) werden Streifen 2, 3 und 4 aus wellförmigem dünnem Blech bzw. Folie befestigt. Die Befestigung er­ folgt z. B. durch Löten, Punktschweißen oder derglei­ chen. Ein Streifen 2, 3 oder 4 erstreckt sich quasi über die gesamt Breite B des Interkonnektors bzw. der Zellenbreite, aber nur über einen Teil der gesamten Zellenlänge L (in Richtung der Gasströmung). Hierdurch wird erreicht, dass nur ein Teil des in den Anodenraum eintretenden Brenngases Kontakt mit der Brennstoffzelle hat. Der andere Teil des Brenngases hat durch die Wel­ lenform der Blechstreifen zunächst keinen Zutritt zur Brennstoffzelle. Ein Streifen 3 weist zu einem in Strö­ mungsrichtung nachfolgenden Streifen 4 ein Abstand 5 auf. Auf diese Weise sind nachfolgende Kanäle räumlich von vorhergehenden getrennt. Zwei Streifen 3 und 4 sind zueinander versetzt angeordnet. Auf diese Weise sind aufeinanderfolgende Kanäle zueinander versetzt ange­ bracht.An interconnector according to the invention is shown in FIG. 1. Strips 2 , 3 and 4 made of corrugated thin sheet or film are attached to a base element 1 (sheet or film). The attachment he follows z. B. by soldering, spot welding or derglei chen. A strip 2 , 3 or 4 extends over the entire width B of the interconnector or the cell width, but only over part of the total cell length L (in the direction of the gas flow). This ensures that only a part of the fuel gas entering the anode chamber is in contact with the fuel cell. The other part of the fuel gas has initially no access to the fuel cell due to the wel lenform of the metal strips. A strip 3 is at a distance 5 from a strip 4 following in the flow direction. In this way, subsequent channels are spatially separated from previous channels. Two strips 3 and 4 are staggered. In this way, successive channels are offset from one another.

Streifen 2, 3, 4 sind auf der einen Seite des Grundele­ mentes 1 und Streifen 6 auf der anderen Seite des Grundelementes 1 angebracht. Die Streifen 2, 3, 4 der einen Seite sind gegenüber den Streifen 6 auf der ande­ ren Seite bauartbedingt um 90° versetzt angeordnet. Die Streifen 2, 3, 4 befinden sich im Anodenraum einer Brennstoffzelle und die Streifen 6 im Kathodenraum ei­ ner benachbarten Brennstoffzelle. Grundelement 1 und die Streifen 2, 3, 4 und 6 bestehen aus elektrisch leitfähigem Material und bilden den Interkonnektor zwi­ schen zwei Brennstoffzellen in einem Brennstoffzellen­ stapel.Strips 2 , 3 , 4 are on one side of the basic element 1 and strips 6 are attached on the other side of the basic element 1 . The strips 2 , 3 , 4 on one side are offset by 90 ° relative to the strips 6 on the other side due to their design. The strips 2 , 3 , 4 are in the anode compartment of a fuel cell and the strips 6 in the cathode compartment of an adjacent fuel cell. Base element 1 and the strips 2 , 3 , 4 and 6 consist of electrically conductive material and form the interconnector between two fuel cells in a fuel cell stack.

Fig. 2 zeigt die Stapelung von zwei Brennstoffzellen, bestehend aus einer selbsttragenden Anode 7, einer Ka­ thode 9 und einer dazwischenliegenden Elektrolytschicht 8. Ein Interkonnektor 10 verbindet zwei Brennstoffzel­ len zu einem Brennstoffzellenstapel. Randleisten 11 und Dichtungen 12 dichten einen Elektrodenraum nach außen ab. Fig. 2 shows the stacking of two fuel cells, consisting of a self-supporting anode 7 , a Ka method 9 and an intermediate electrolyte layer 8th An interconnector 10 connects two fuel cells to form a fuel cell stack. Edge strips 11 and seals 12 seal an electrode space from the outside.

Durch den Interkonnektor 10 wird erreicht, dass der Um­ satz der Reformierungsreaktion am Eingang eines Elektrodenraums vermindert wird und entsprechend ver­ mindert sich auch die Temperaturabsenkung am Zellenein­ gang. Wenn das Brenngas durch den ersten Streifen 2 aus Wellfolie hindurchgetreten ist, können sich die beiden Gasanteile, d. h. das zum Teil reformierte und in der elektrochemischen Reaktion umgesetzte Brenngas sich mit dem Brenngas vermischen, das an dieser Stelle an der Reaktion noch nicht teilgenommen hat. Die Intensität dieser Vermischung kann durch die Wahl des Abstandes 5 (siehe Fig. 1) zwischen einem ersten und einem zweiten nachfolgenden Streifen eingestellt werden. The interconnector 10 ensures that the conversion rate of the reforming reaction at the entrance to an electrode space is reduced and accordingly the temperature drop at the cell input is also reduced. When the fuel gas has passed through the first strip 2 of corrugated foil, the two gas components, ie the fuel gas which has been partially reformed and converted in the electrochemical reaction, can mix with the fuel gas which has not yet taken part in the reaction at this point. The intensity of this mixing can be adjusted by choosing the distance 5 (see FIG. 1) between a first and a second subsequent strip.

Im weiteren wird durch die seitliche Versetzung vom ersten zum zweiten Streifen das ursprünglich nicht rea­ gierte Gas nun in die Kanäle geleitet, in denen es re­ formieren und an der elektrochemischen Umsetzung teil­ nehmen kann. Durch die Größe der Versetzung kann dieser Gasaustausch eingestellt werden.Furthermore, due to the lateral offset from the first to the second strip that was originally not rea gated gas is now directed into the channels in which it re form and participate in the electrochemical implementation can take. Due to the size of the dislocation, this can Gas exchange can be set.

Eine weitere Möglichkeit die Temperatur über die ge­ samte Zelle auszugleichen ist durch die Wahl der Strei­ fenbreite b gegeben. Hiermit können mehr oder weniger dieser Streifen über die Länge der Brennstoffzelle (in Richtung des Brenngasflusses gesehen) verteilt werden.Another possibility is the temperature over the ge The whole cell can be balanced by the choice of stripes given width b. This can do more or less this strip across the length of the fuel cell (in Viewed in the direction of the fuel gas flow).

Eine zusätzliche wirkungsvolle Einflussnahme auf die Geschwindigkeit der chemischen Reaktionen im Anodenraum der Brennstoffzelle ist durch die Ausführung der Wel­ lenform der Streifen gegeben. Dies ist in der Fig. 3 im Detail gezeigt. In diesem Beispiel ist die Welle un­ symmetrisch ausgebildet, so dass nur ein kleinerer Teil des Brenngases in den Bereichen 13 an den chemischen Reaktionen teilnehmen kann. Der größere Teil des Brenn­ gases fließt zunächst durch die Wellenbereiche 14, die keinen Kontakt zur Anode erlauben. So wird bei diesem Beispiel die Reformierungsreaktion am Zelleneingang weiter verzögert und eine zu starke Temperaturabsenkung am Zelleneingang vermindert.An additional effective influence on the speed of the chemical reactions in the anode compartment of the fuel cell is given by the design of the wave form of the strips. This is shown in detail in FIG. 3. In this example, the shaft is of a non-symmetrical design, so that only a smaller part of the fuel gas in the areas 13 can participate in the chemical reactions. The greater part of the fuel gas initially flows through the wave areas 14 , which do not allow contact with the anode. In this example, the reforming reaction at the cell entrance is further delayed and an excessive drop in temperature at the cell entrance is reduced.

Die genannten Beispiele zeigen die Anwendung des Inter­ konnektors zum Temperaturausgleich in einer planaren Brennstoffzelle. Die gleiche Wirkung kann jedoch auch bei entsprechender Ausbildung und Formgebung in anderen wie z. B. kastenförmigen oder rohrförmigen Brennstoff­ zellen erzielt werden.The above examples show the application of the Inter connector for temperature compensation in a planar Fuel cell. However, the same effect can also  with appropriate training and design in others such as B. box-shaped or tubular fuel cells can be achieved.

Claims (10)

1. Brennstoffzelle mit einer Anode (7), einer Kathode (9) und einer dazwischen befindlichen Elektrolytschicht (8) sowie mit Elektrodenräumen, in denen sich entweder die Anode oder die Kathode befindet, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Kanälen (14) in wenigstens einem Elektrodenraum, die einen Teil des eingeführten Be­ triebsmittels von der Elektrode (7) mechanisch trennen.1. Fuel cell with an anode ( 7 ), a cathode ( 9 ) and an electrolyte layer ( 8 ) in between and with electrode spaces in which either the anode or the cathode is located, characterized by a plurality of channels ( 14 ) in at least one Electrode space, which mechanically separate part of the imported operating fluid from the electrode ( 7 ). 2. Brennstoffzelle nach Anspruch 1, bei der sich die Kanäle in Strömungsrichtung des einleitbaren Betriebsmittels erstrecken, wobei die Kanäle (14) wesentlich kürzer der Elektrodenraum sind.2. The fuel cell according to claim 1, wherein the channels extend in the flow direction of the introductable operating medium, the channels ( 14 ) being substantially shorter than the electrode space. 3. Brennstoffzelle nach Anspruch 1 oder 2, bei der Kanäle (14) im Eintrittsbereich für das Betriebsmittel in den Elektrodenraum angeordnet sind.3. Fuel cell according to claim 1 or 2, wherein the channels ( 14 ) are arranged in the inlet area for the operating medium in the electrode space. 4. Brennstoffzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Kanäle im Anodenraum angeordnet sind.4. Fuel cell according to one of claims 1 to 3, in which the channels are arranged in the anode compartment. 5. Brennstoffzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem hintereinander angeordnete, durch ein Zwischenraum (5) getrennte Kanäle vorgesehen sind, wobei wenigstens ein nachfolgender Kanal versetzt in Bezug auf den vorhergehenden Kanal angeordnet ist.5. Fuel cell according to one of the preceding claims, in which one behind the other, by an intermediate space ( 5 ) separate channels are provided, wherein at least one subsequent channel is arranged offset with respect to the previous channel. 6. Brennstoffzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brennstoffzelle eine Hochtemperaturbrennstoffzelle ist.6. Fuel cell according to one of the preceding Claims, wherein the fuel cell High temperature fuel cell is. 7. Brennstoff Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der Wände der Kanäle durch Wellbleche (2, 3, 4, 6) gebildet sind.7. Fuel cell according to one of the preceding claims, in which the walls of the channels are formed by corrugated sheets ( 2 , 3 , 4 , 6 ). 8. Brennstoffzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der Wellbleche (2, 3, 4, 6) zur Bildung der Kanäle Teile eines Interkonnektors (10) sind.8. Fuel cell according to one of the preceding claims, in which corrugated sheets ( 2 , 3 , 4 , 6 ) for forming the channels are parts of an interconnector ( 10 ). 9. Brennstoffzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der im Anodenraum Mittel zur Reformierung des Brennstoffs vorgesehen sind.9. Fuel cell according to one of the preceding Claims in which means for in the anode compartment Reforming the fuel are provided. 10. Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der im Anodenraum Brennstoff reformiert wird.10. Method for operating a fuel cell one of the preceding claims, in which Anode compartment fuel is reformed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102011051440A1 (en) 2011-06-29 2012-05-10 Innovations- und Informationszentrum Schneiden und Fügen e.V. Inter-connector manufacturing method for high temperature fuel cell, involves attaching pin-shaped contact member on inter-connector base element directly or indirectly by welding process, where contact member is connected with spring
WO2014166943A1 (en) * 2013-04-12 2014-10-16 Elringklinger Ag Interconnector element and method for producing an interconnector element

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