DE10021907A1 - Brennstoffzellensystem mit einem Brennstoffzellenstapel mit integrierter Verpolschutzdiode - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem mit einem Brennstoffzellenstapel, der aus einer Mehrzahl von zwischen zwei Endplatten angeordneten Brennstoffzellen besteht, einer mit dem Brennstoffzellenstapel über einen Laststromkreis verbundenen elektrischen Last und einer zwischen dem Brennstoffzellenstapel und der elektrischen Last im Laststromkreis angeordneten Diode. Erfindungsgemäß ist die Diode direkt an oder in einer der Endplatten angeordnet. Außerdem ist im Bereich der Diode eine Kühlvorrichtung vorgesehen, die in thermischen Kontakt mit der Diode steht und die Verlustleistung der Diode abführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US 57 14 874 A1 ist ein Brennstoffzellensystem bekannt, in dem ein Brennstoffzellenstapel über einen Laststromkreis mit einer elektrischen Last verbunden ist. Weiterhin ist zwischen dem Brennstoffzellenstapel und der elektrischen Last eine Diode in dem Laststromkreis vorgesehen. Zusätzlich sind noch ein Stromwandler und eine Batterie in den Laststromkreis inte­ griert. Die Komponenten in dem Laststromkreis sind über eine Reihenschaltung verbunden, so daß die Reihenfolge der Komponen­ ten unerheblich ist.

Die Diode in dem Laststromkreis ermöglicht einen Stromfluß von dem Brennstoffzellenstapel zu der elektrischen Last und verhin­ dert gleichzeitig einen Rückstrom von der elektrischen Last in den Brennstoffzellenstapel. Ein solcher Stromfluß entgegen der technischen Stromrichtung der Brennstoffzelle, also von der An­ ode des Brennstoffzellenstapels zur Kathode, würde nämlich bleibende Schäden in dem Brennstoffzellenstapel verursachen. Ein Beispiel für eine elektrische Last, die gleichzeitig auch als Generator wirken kann, ist ein Umrichter für einen Fahrmo­ tor in einem Brennstoffzellen-Fahrzeug. Ein solcher Fahrumrich­ ter kann im Bremsbetrieb, also wenn das Fahrzeug durch den Fahrantrieb abgebremst wird, selbst zum Generator werden und somit Strom in den Laststromkreis einspeisen.

Üblicherweise wird die Diode über einen elektrischen Leiter, beispielsweise eine Stromschiene oder ein Kabel elektrisch mit dem Brennstoffzellenstapel verbunden. Dieser elektrische Leiter und das zugehörige Verbindungselement, d. h. ein Kabelschuh oder Stecker, müssen für die hohen Brennstoffzellenströme ausgelegt sein und sind daher aufwendig und teuer.

Weiterhin fällt in einer Diode bedingt durch ihren pn-Übergang bei Stromfluß in Durchlaßrichtung immer eine Spannung ab. Diese Flußspannung multipliziert mit dem Strom durch die Diode ergibt eine Verlustleistung, welche die Diode erwärmt. Um unzulässige Temperaturen in der Diode und damit ihre Zerstörung zu verhin­ dern, muß daher eine Kühlung vorgesehen werden. Diese Kühlung kann durch ein flüssiges Kühlmedium oder mittels einer Luftküh­ lung realisiert werden. In der Ausführung mit flüssigem Kühlme­ dium muß sichergestellt werden, daß durch das Kühlmedium keine leitende Verbindung zwischen der Anode und der Kathode der Diode hergestellt wird, weil sonst ihre Wirkung außer Kraft ge­ setzt werden würde. In der luftgekühlten Ausführung muß ein entsprechend großer Luftkühlkörper verwendet werden. Für aus­ reichende Wärmeabfuhr ist unter Umständen zusätzlich eine for­ cierte Lüftung mittels eines Lüfters notwendig. Bei der Lüftung muß zusätzlich dafür Sorge getragen werden, daß keine Schmutz­ partikel angesaugt werden. Diese könnten auf den vorgesehenen Kriechstrecken zusammen mit in der Luft vorhandener Feuchtig­ keit zu Isolationsproblemen führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfach aufgebautes und funk­ tionssicheres Brennstoffzellensystem mit einem Laststromkreis, in dem ein Brennstoffzellenstapel, eine Diode und eine elektri­ sche Last angeordnet sind, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruches 1 ge­ löst. Vorteilhafte Ausführungen sind Gegenstand weiterer An­ sprüche.

Erfindungsgemäß ist die Diode an oder in einer der Endplatten des Brennstoffzellenstapels angeordnet. Gleichzeitig ist in der Endplatte im Bereich der Diode eine Kühlvorrichtung vorgesehen, die in thermischen Kontakt mit der Diode steht. Dadurch kann zum einen auf eine zusätzliche Verbindung zwischen Diode und Brennstoffzellenstapel verzichtet werden, was aufgrund der für die hohen Brennstoffzellenströme notwendigen Leitungsquer­ schnitte einen wesentlichen Gewichts-, Kosten-, Bauraum- und Konstruktionsvorteil darstellt. Durch die direkte elektrische Verbindung der Diode mit den Endplatten entfallen elektrische Kontaktstellen, die zu Kontakt- und Isolationsproblemen führen können.

Gleichzeitig kann auf einfache Art und Weise eine ausreichende Kühlung der Diode gewährleistet werden, da in einem Brennstoff­ zellenstapel üblicherweise bereits eine Kühlvorrichtung enthal­ ten ist. Die vorhandene Kühlvorrichtung muß daher allenfalls etwas erweitert werden. Alternativ kann die Diode auch im Be­ reich der bereits vorhandenen Kühlvorrichtung angeordnet wer­ den. Somit kann auf eine separate Kühlvorrichtung für die Diode verzichtet werden, was ebenfalls einen wesentlichen Gewichts-, Kosten-, Bauraum und Konstruktionsvorteil darstellt.

Die Diode kann beispielsweise in Form einer Scheibe vorliegen und wird vorzugsweise mit Hilfe eines Befestigungselementes lösbar mit der Endplatte verbunden. Dadurch wird die Montage und gegebenenfalls ein Austausch der Diode vereinfacht. Das Be­ festigungselement kann zusätzlich eine lösbare Verbindung zum Laststromkreis aufweisen. Somit kann das Befestigungselement gleichzeitig dazu verwendet werden, ein Pol der Diode in inni­ gem Kontakt mit der Endplatte zu bringen und gleichzeitig einen einfachen Anschluß des Laststromkreises an den anderen Pol der Diode zu ermöglichen.

Durch die Anordnung einer thermisch und/oder elektrisch leiten­ den Zwischenschicht zwischen Diode und Endplatte kann die ther­ mische beziehungsweise elektrische Leitfähigkeit verbessert werden.

Die Integration des Halbleiterbausteins der Diode direkt in die Endplatte weist den Vorteil auf, daß aufgrund des niederohmigen Übergangs noch weniger elektrische Verlustleistung entsteht. Außerdem kann dadurch eine noch bessere thermische Anbindung der Diode an die Endplatte realisiert werden. Dadurch reduziert sich der thermische Widerstand, was eine höhere Kühlmitteltem­ peratur beziehungsweise eine höhere Sperrschichttemperatur der Diode erlaubt. Weiterhin werden bei der Integration die notwen­ digen elektrischen Kriechstrecken in radialer Richtung ausge­ führt. Dies führt im Vergleich zur Montage auf die Endplatte zu einem weiteren Volumen- und Konstruktionsvorteil, da hier die Kriechstrecken in axialer Richtung ausgeführt werden müssen. Schließlich kann auf ein separates Gehäuse für die Diode ver­ zichtet werden, was neben der Kosteneinsparung auch eine Redu­ zierung des Fertigungsaufwandes bedeutet.

Weist der Brennstoffzellenstapel bereits Kühlkanäle auf, so muß allenfalls ein zusätzlicher Kanal im Bereich der Diode vorgese­ hen werden. Üblicherweise werden die Zu- und Abführleitungen für das Kühlsystem ebenfalls über eine oder beide Endplatten realisiert. Wird in diesem Fall die Diode im Bereich einer sol­ chen Zu- oder Abführleitung angeordnet, kann auf einen zusätz­ lichen Kühlkanal verzichtet werden.

Weitere Vorteile gehen aus den Unteransprüchen und der Be­ schreibung hervor. Die Erfindung wird nun anhand der beigefüg­ ten Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Brennstoffzel­ lensystems,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines ersten Ausführungsbei­ spiels und

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines zweiten Ausführungsbei­ spiels eines Brennstoffzellensystems.

Das insgesamt mit 1 gekennzeichnete Brennstoffzellensystem ent­ hält einen symbolisch dargestellten Brennstoffzellenstapel 2 und eine elektrische Last 3. Hierbei kann es sich beispielswei­ se um den Stromrichter 3 eines Elektro-Fahrmotors 4 handeln. Der Brennstoffzellenstapel 2 und die elektrische Last 3 sind über einen Laststromkreis 5 miteinander verbunden. In diesem Laststromkreis 5 können noch weitere Knotenpunkte, beispiels­ weise Steckverbinder, Batterieschutzschalter, usw. vorhanden sein. Zwischen dem Brennstoffzellenstapel 2 und der elektri­ schen Last 3 ist außerdem eine Diode 6 in dem Laststromkreis 5 vorgesehen. Da es sich um eine Reihenschaltung handelt ist die Reihenfolge der Komponenten beliebig.

Wird der Brennstoffzellenstapel 2, vorzugsweise handelt es sich um eine sogenannte PEM-Brennstoffzelle, anodenseitig mit einem wasserstoffreichen Gas, vorzugsweises Wasserstoff oder ein Pro­ duktgas einer Reformierungseinrichtung, und kathodenseitig mit einem sauerstoffhaltigen Gas, vorzugsweise Umgebungsluft, be­ aufschlagt und der Laststromkreis durch einen elektrischen Ver­ braucher geschlossen, so fließt ein elektrischer Strom in der technischen Stromrichtung von der Kathode des Brennstoffzellen­ stapels 2 über die Anode der Diode 6, durch die Diode 6 hindurch, von der Kathode der Diode 6 zum elektrischen Verbraucher 3 und anschließend zur Anode des Brennstoffzellenstapels 2 zu­ rück.

Die Diode 6 kann an jeder beliebigen Stelle im Laststromkreis 5 angebracht werden, solange sie einen Stromfluß von dem Brenn­ stoffzellenstapel 2 zur elektrischen Last 3 ermöglicht und gleichzeitig einen Rückstrom von der elektrischen Last 3 in den Brennstoffzellenstapel 2 verhindert. Ein solcher Stromfluß ent­ gegen der technischen Stromrichtung des Brennstoffzellenstapels 2, also von der Anode zur Kathode des Brennstoffzellenstapels 2, würde nämlich bleibende Schäden verursachen. Um dies zu ver­ hindern ist üblicherweise die Diode 6 im Laststromkreis 5 ange­ ordnet, wobei zwischen der Anode der Diode 6 und der Kathode des Brennstoffzellenstapels 2, sowie zwischen der Kathode der Diode 6 und der Anode des Brennstoffzellenstapels 2 jeweils ei­ ne elektrisch leitende Verbindung besteht.

Elektrische Verbraucher können unter verschiedenen Betriebsbe­ dingungen entweder als elektrische Quelle oder Senke arbeiten. Beispielsweise kann eine im Laststromkreis 5 angeordnete Batte­ rie in Abhängigkeit von der Spannungslage sowohl Energie aus dem Laststromkreis 5 zum Aufladen der Batterie aufnehmen als auch Energie aus der Batterie in den Laststromkreis 5 abgeben. Ein anderes Beispiel ist der in Fig. 1 dargestellte Stromrich­ ter 3 des Elektro-Fahrmotors 4. Der Stromrichter 3 kann im Bremsbetrieb, also wenn das Fahrzeug durch den Elektro-Fahr­ motor 4 abgebremst wird, selbst zum Generator werden und Strom in den Laststromkreis 5 einspeisen.

Der Einsatz einer Diode 6 in Brennstoffzellensystemen 1 weist in der Praxis zwei Probleme auf:

Zum einen muß zwischen der Diode 6 und dem Brennstoffzellensta­ pel 2 eine leitende Verbindung hergestellt werden. Dies ge­ schieht üblicherweise über ein Kabel oder eine Stromschiene, deren Querschnitt für die hohen Brennstoffzellenströme ausge­ legt werden muß. Auch die Verbindungselemente, zum Beispiel in Form eines Kabelschuhs oder eines Steckers müssen diese Anfor­ derungen erfüllen.

Zum anderen muß die Diode 6 ausreichend gekühlt werden. Dies kann über ein geeignetes Kühlmedium, beispielsweise ein Was­ ser/Frostschutzmittel-Gemisch oder auch Luft, erfolgen. Insbe­ sondere bei Verwendung von Wasser als Kühlmedium muß sicherge­ stellt werden, daß durch das Kühlmedium keine leitende Verbin­ dung zwischen Anoden- und Kathodenseite der Diode 6 hergestellt wird. Dadurch würde nämlich die Funktion der Diode 6 außer Kraft gesetzt. Bei einer luftgekühlten Diode 6 muß ein entspre­ chend großer Luftkühlkörper und ein zugehöriger Lüfter vorgese­ hen werden. Außerdem muß gewährleistet werden, daß keine Schmutzpartikel angesaugt werden, die auf den vorgesehenen Kriechstrecken zusammen mit eventuell vorhandenem Kondenswasser ebenfalls zu Isolationsproblemen führen können.

Erfindungsgemäß werden diese Probleme dadurch gelöst, daß die Diode 6 an oder in einer der Endplatten 7 des Brennstoffzellen­ stapels 2 angeordnet ist und daß in dieser Endplatte 7 im Be­ reich der Diode 6 eine Kühlvorrichtung 8 vorgesehen ist, die in thermischen Kontakt mit der Diode 6 steht. Ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel zeigt Fig. 2, wobei von dem Brennstoffzellensta­ pel 2 nur noch eine der Endplatten 7 auszugsweise dargestellt ist. Der genaue Aufbau eines Brennstoffzellenstapels 2 und die Begrenzung eines solchen Brennstoffzellenstapels 2 mittels zweier Endplatten 7 ist aus dem Stand der Technik bekannt und wird daher hier nicht mehr detailliert beschrieben.

In der Endplatte 7 ist im Bereich der Diode 6 eine Kühlvorrich­ tung 8, im folgenden nur noch als Kühlkanal bezeichnet, vorge­ sehen. Dieser Kühlkanal 8 wird von einem Kühlmedium durchströmt und dient zur Aufnahme von thermischer Energie aus der Endplat­ te 7. Die Kühlvorrichtung 8 muß so ausgeführt werden, daß sie die Verlustleistung der Diode 6 aufnehmen kann. Dargestellt sind zwei Kühlkanäle 8, wobei sich der Kühlkanal 8 beispiels­ weise in Form einer Schleife durch den der Diode 6 zugeordneten Bereich der Endplatte 7 erstreckt, so daß es sich um eine Zu- und Ableitung handelt. Da üblicherweise die Zu- und Abführlei­ tungen für die Kühlkanäle 8 des Brennstoffzellenstapels 2 senk­ recht durch eine oder beide Endplatten 7 geführt werden ist es auch möglich, die Diode 6 im Bereich einer solchen Zu- oder Ab­ führleitung anzuordnen, so daß kein zusätzlicher Kühlkanal 8 benötigt wird. Selbstverständlich können auch andere bekannte und für diese Anwendung geeignete Kühlvorrichtungen verwendet werden.

Prinzipiell ist es egal, auf welcher der beiden Endplatten 7 die Diode 6 angeordnet ist, da üblicherweise eine Endplatte 7 als Anode und die gegenüberliegende Endplatte 7 als Kathode des Brennstoffzellenstapels 2 ausgebildet ist. Somit muß lediglich auf die richtige Polung der Diode 6 geachtet werden.

Die Diode 6 kann beispielsweise in Form einer Scheibe oder ei­ nes Pucks vorliegen und wird mit Hilfe eines im folgenden als Halter bezeichneten Befestigungselementes 9 mit der Endplatte 7 verbunden. Vorzugsweise erfolgt die Befestigung lösbar, bei­ spielsweise mit Hilfe von Schrauben 10. Der Aufbau einer Diode 6 wird weiter unten anhand von Fig. 3 noch näher erläutert. Durch den Halter 9 wird die Diode 6 mit einem ihrer Pole fest auf die Endplatte 6 gedrückt, so daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Diode 6 und Brennstoffzellenstapel 2 entsteht. Zur Erhöhung des Anpressdruckes und somit zur Verringe­ rung des Übergangswiderstandes können in dem Halter 9 nicht nä­ her dargestellte elastische Elemente, beispielsweise in Form von Tellerfedern, vorgesehen werden. Zusätzliche elektrische Verbinder, wie Kabel oder Stromschienen, zwischen der Diode 6 und dem Brennstoffzellenstapel 2 können daher entfallen. Wei­ terhin kann zur Verbesserung der thermischen und/oder elektri­ schen Leitfähigkeit zwischen Diode 6 und Endplatte 7 eine ther­ misch und/oder elektrisch gut leitende Zwischenschicht, bei­ spielsweise aus Kupfer oder Silber, vorgesehen werden.

Auf dem der Endplatte 7 abgewandten Pol der Diode 6 ist eine elektrisch leitende Verbindung zum Laststromkreis 5, beispiels­ weise in Form einer Schraubverbindung 11 oder eines Steckers zum Anschluß eines Kabels, angeordnet. Um einen Kurzschluß der Diode 6 zu verhindern kann der Halter 9 aus einem Isoliermate­ rial hergestellt werden. Alternativ kann zwischen der Schraub­ verbindung 11 und dem Halter 9 eine nicht dargestellte Isolier­ schicht vorgesehen werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Diode 6 weist den Vorteil auf, daß elektrische Verbinder zwischen der Diode 6 und dem Brennstoffzellenstapel 2 entfallen können, was aufgrund der für die Brennstoffzellenströme notwendigen Leiterquerschnitte einen wesentlichen Gewichts-, Volumen- und Konstruktionsvorteil dar­ stellt. Weiterhin entfallen durch die direkte elektrische Ver­ bindung der Diode 6 mit der Endplatte 7 elektrische Kontakt­ stellen, die zu Kontakt- und Isolationsproblemen führen können.

Der Verzicht auf eine separate Kühlung für die Diode stellt ebenfalls einen wesentlichen Gewichts-, Volumen- und Konstruk­ tionsvorteil dar. Die bei einer Luftkühlung notwendige beidsei­ tige Kühlung der Diode 6 beziehungsweise ein hoher Temperatur­ unterschied zwischen Diode 6 und Kühlmedium kann auf eine einseitige Kühlung durch die Endplatte 7 reduziert werden, da das flüssige Brennstoffzellenkühlmedium mehr Wärme abführen kann, als eine Luftkühlung, und weil der Wärmeübergangswiderstand durch die Endplatte 7 im Vergleich zu einem Luftkühlkörper deutlich geringer ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel teilweise im Schnitt zeigt Fig. 3, wobei gegenüber Fig. 2 gleiche Teile mit gleichen Be­ zugszeichen versehen sind. Im Gegensatz zu Fig. 2 ist die Diode 6 nicht als handelsübliche Scheibe oder Puck ausgebildet, son­ dern der Halbleiterchip der Diode 6, das sogenannte Pellet, ist direkt in einer Ausnehmung 14 der Endplatte 7 integriert. Auf ein zusätzliches Gehäuse für die Diode 6 kann daher verzichtet werden, wodurch auch in der Produktion der Fertigungsaufwand reduziert wird. Die insgesamt mit 6 bezeichnete Diode besteht aus zwei gegenüberliegenden Polen 12, 13, wobei zwischen den Polen 12, 13 die eigentliche Sperrschicht 15 der Diode 6 ange­ ordnet ist. Zusammengehalten werden die beiden Pole 12, 13 und die Sperrschicht 15 durch einen kreisförmigen Isolierring 16, welcher eine elektrische Isolation zwischen den Polen 12 und 13, sowie zwischen dem Pol 12 und der Endplatte 7 gewährlei­ stet.

Die Diode 6 wird durch einen aus einem Isoliermaterial herge­ stellten Halter 9, welcher mittels Schrauben 10 lösbar an der Endplatte 7 befestigt ist, in der Ausnehmung 14 gehalten. Gleichzeitig wird der Pol 13 der Diode 6 in innigen Kontakt mit der Endplatte 7 gebracht. An dem der Endplatte 7 abgewandten Pol 13 der Diode 6 ist eine Schraubverbindung 11 zur lösbaren Verbindung der Diode 6 mit dem Laststromkreis 5 vorgesehen. Zur Aufnahme der Verlustleistung der Diode 6 ist wiederum ein Kühl­ kanal 8 im Bereich der Diode 6 in der Endplatte 7 vorgesehen.

Alternativ zur Verwendung eines Halters 9 kann die Diode auch auf andere Weise in der Ausnehmung 14 gehalten werden. Bei­ spielsweise kann die Diode 6 in die Ausnehmung 14 eingeklebt oder durch eine Rastverbindung gehalten werden.

Die im zweiten Ausführungsbeispiel dargestellte Anordnung weist den zusätzlichen Vorteil auf, daß der elektrische Übergang zwi­ schen der Diode 6 und dem Brennstoffzellenstapel 2 niederohmi­ ger erfolgt und somit weniger elektrische Verlustleistung ent­ steht. Durch die direktere thermische Anbindung des Dioden- Pellets zum Kühlmedium reduziert sich der thermische Wider­ stand, was eine höhere Kühlmediumtemperatur beziehungsweise ei­ ne höhere Sperrschichttemperatur in der Diode 6 erlaubt. Wei­ terhin kann aufgrund der verbesserten elektrischen und thermi­ schen Anbindung der Diode 6 die Sperrschichtfläche reduziert oder bei konstanter Sperrschichtfläche die elektrischen Verlu­ ste reduziert werden.

Da bei der direkten Integration der Diode 6 in die Endplatte 7 die notwendigen elektrischen Kriechstrecken bezogen auf den Diodenmittelpunkt in radialer Richtung ausgeführt werden kön­ nen, ergibt sich im Vergleich zu in axialer Richtung ausgeführ­ ten Kriechstrecken bei der Montage auf der Endplatte 7 ein wei­ terer Volumen- und Konstruktionsvorteil.

Claims (6)

1. Brennstoffzellensystem (1) mit einem Brennstoffzellenstapel (2), der aus einer Mehrzahl von zwischen zwei Endplatten (7) angeordneten Brennstoffzellen besteht, einer mit dem Brenn­ stoffzellenstapel (2) über einen Laststromkreis (5) verbundenen elektrischen Last (3) und einer zwischen dem Brennstoffzellen­ stapel (2) und der elektrischen Last (3) im Laststromkreis (5) angeordneten Diode (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (6) an oder in einer der Endplatten (7) angeord­ net ist und daß in der Endplatte (7) im Bereich der Diode (6) eine Kühlvorrichtung (8) vorgesehen ist, die in thermischen Kontakt mit der Diode (6) steht.

2. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Diode (6) und Endplatte (7) eine flächig ausgebil­ dete, thermisch und/oder elektrisch leitende Zwischenschicht angeordnet ist.

3. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Element (9) zur Befestigung der Diode (6) mit der End­ platte (7) vorgesehen ist, wobei das Befestigungselement (9) lösbar mit der Endplatte (7) verbunden ist.

4. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem der Endplatte (7) abgewandten Pol (12) der Diode (6) eine lösbare Verbindung (11) zum Laststromkreis (5) ange­ ordnet ist.

5. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterbaustein der Diode (6) direkt in die Endplat­ te (7) integriert ist.

6. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffzellenstapel (2) Kühlkanäle (8) aufweist und daß zumindest ein Kühlkanal (8) im Bereich der Diode (6) ange­ ordnet ist.