DE102005002924A1 - Gas distribution device of fuel cell for distribution of oxidant or reducer has bars which are so formed that within area of bar increased cross-flow of oxidant or reducer can be formed in gas diffusion layer of gas channel - Google Patents

Gas distribution device of fuel cell for distribution of oxidant or reducer has bars which are so formed that within area of bar increased cross-flow of oxidant or reducer can be formed in gas diffusion layer of gas channel Download PDF

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Abstract

The gas distribution device of fuel cell has bars (19) which are so formed, that within area of the bar increased cross-flow of oxidant or reducer can be formed in the gas diffusion layer of gas channel (18) to its adjacent gas channel (18') below the bar in adjacent area of the bar. An independent claim is also included for the fuel cell.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasverteilungsvorrichtung einer Brennstoffzelle und eine Brennstoffzelle nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 10.The The invention relates to a gas distribution device of a fuel cell and a fuel cell according to the preambles of claims 1 and 10th

An den Elektroden einer Brennstoffzellenmembran findet der Umsatz von Wasserstoff bzw. Sauerstoff statt. Eine flächig möglichst gleichmäßige Versorgung der Membran-Elektrodeneinheit mit dem Oxidationsmittel auf der einen Seite und dem Reaktionsmittel auf der anderen Seite ist ein zentraler Aspekt für einen zufrieden stellenden Betrieb von Brennstoffzellen. Dazu ist auf beiden Seiten der Membran jeweils eine Gasverteilungsstruktur in Form von Gasführungskanälen angeordnet. Zwischen der Gasverteilungsstruktur und der Membran ist jeweils eine Gasdiffusionsschicht mit katalytischen Eigenschaften angebracht. Üblicherweise sind die Kanäle mäanderförmig ausgebildet. Die Gasverteilungsstruktur ist beispielsweise in so genannten Bipolarplatten eingebracht. Bei nahezu allen Formen der Mäandergestaltung zur Medienzuführung zur Membran-Elektrodeneinheit der Brennstoffzelle stellen sich entlang der Gasführungskanäle der Bipolarplatte stark unterschiedliche Druckunterschiede ein, die einen negativen Einfluss auf den Betrieb der Brennstoffzelle und deren Lebensdauer haben können.At the electrodes of a fuel cell membrane is the turnover of Hydrogen or oxygen instead. An area as even as possible supply the membrane electrode unit with the oxidizer on one side and the reactant on the other hand is a key aspect for a satisfactory Operation of fuel cells. This is on both sides of the membrane each arranged a gas distribution structure in the form of gas guide channels. Between the gas distribution structure and the membrane is respectively a gas diffusion layer with catalytic properties attached. Usually are the channels meander-shaped. The gas distribution structure is for example in so-called bipolar plates brought in. In almost all forms of meander design for media supply to the membrane electrode assembly The fuel cells are located along the gas guide channels of the bipolar plate strongly different pressure differences, which is a negative Influence on the operation of the fuel cell and its lifetime can have.

Eine gattungsbildende Gasverteilungsvorrichtung ist aus der DE 101 10 819 A1 bekannt.A generic type gas distribution device is known from DE 101 10 819 A1 known.

Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gasverteilungsvorrichtung sowie eine Brennstoffzelle mit einer Gasverteilungsvorrichtung mit einer verbesserten Zuströmung von Medien zu einer Brennstoffzellenmembran zu schaffen.As a result, It is an object of the present invention, a gas distribution device and a fuel cell with a gas distribution device with an improved inflow from media to creating a fuel cell membrane.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Gasverteilungsvorrichtung, welche die Merkmale des Patentanspruchs 1 und durch eine Brennstoffzelle, welche die Merkmale des Patentanspruchs 10 aufweist.These Task is solved by a gas distribution device having the features of claim 1 and by a fuel cell having the features of claim 10 has.

Erfindungsgemäß weist eine Gasverteilungsvorrichtung einer Brennstoffzelle mit einer Gasverteilungsstruktur zur Verteilung eines Oxidationsmittels und/oder eines Reduktionsmittels an einer Membran durch Gasführungskanäle getrennte Stege auf, die so ausgebildet sind, dass in Bereichen der Stege eine erhöhte Querströmung des Oxidationsmittels und/oder Reduktionsmittels in der Gasdiffusionsschicht von einem Gasführungskanal zu seinem benachbarten Gasführungskanal unterhalb der Stege ausbildbar ist als in dazu benachbarten Bereichen der Stege. Eine beiderseitig mit je einer Gasdiffusions schicht versehene Membran-Elektrodeneinheit wird zu beiden Seiten mit einer Gasverteilungsstruktur, z.B. Bipolarplatten, versehen, um eine Brennstoffzelle zu bilden. Bei einem Brennstoffzellenmodul mit einer Mehrzahl derartiger einzelner Brennstoffzellen werden die einzelnen Zellen mit einem relativ hohen Druck zusammengedrückt. Je besser die Verpressung der Gasdiffusionsschicht, desto günstiger ist der elektrische Kontaktwiderstand der Brennstoffzelle. Die Gasdiffusionsschicht ist im Bereich der Gasführungskanäle dabei weniger stark komprimiert als im Bereich der Kontaktflächen der Stege, wobei erfindungsgemäß unter bestimmten Bereichen der Stege die Verpressung der Gasdiffusionsschicht gegenüber Bereichen der Gasdiffusionsschicht unter benachbarten Bereichen der Stege verringert ist. Durch die geringere Verpressung der Gasdiffusionsschicht zwischen den Stegen ist ein leichtes Eintreten des Reduktionsmittels bzw. Oxidationsmittels in die Gasdiffusionsschicht möglich. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Stege führt zu unterschiedlichen Graden der Verpressung der Gasdiffusionsschicht unter den Stegen und erleichtert bei gleichzeitig günstigem Kontaktwiderstand den Übertritt des Reduktionsmittels bzw. Oxidationsmittels zwischen benachbarten Gasführungskanälen und damit den Zugang von Reduktionsmittel bzw. Oxidationsmittel zur Membran auch unterhalb der Stege. Durch eine geeignete Gestaltung der Kontaktflächen kann ein gewünschter Massenstrom und/oder ein gewünschter Druckabfall zwischen den Gasführungskanälen eingestellt werden. Bevorzugt weisen die Stege eine diskontinuierliche Steghöhe auf.According to the invention a gas distribution device of a fuel cell having a gas distribution structure for the distribution of an oxidizing agent and / or a reducing agent on a membrane separated by gas guide channels Webs, which are designed so that in areas of the webs an increased crossflow the oxidizing agent and / or reducing agent in the gas diffusion layer from a gas guide channel to its adjacent gas duct is formed below the webs as in adjacent areas of the Stege. A bilateral each provided with a gas diffusion layer Membrane electrode unit is on both sides with a gas distribution structure, e.g. Bipolar plates, provided to form a fuel cell. In a fuel cell module having a plurality of such individual Fuel cells are the single cells with a relatively high Pressure squeezed. The better the compression of the gas diffusion layer, the cheaper the electrical contact resistance of the fuel cell. The gas diffusion layer is included in the range of gas ducts less compressed than in the area of the contact surfaces of the Webs, wherein according to the invention under certain areas of the webs the compression of the gas diffusion layer across from Regions of the gas diffusion layer under adjacent areas the webs is reduced. Due to the lower compression of the gas diffusion layer between the webs is a slight onset of the reducing agent or oxidizing agent in the gas diffusion layer possible. The inventive design the bridges leads at different degrees of compression of the gas diffusion layer under the bridges and relieved at the same time favorable Contact resistance the transition of the reducing agent or oxidizing agent between adjacent ones Gas ducts and thus the access of reducing agent or oxidizing agent to Membrane also below the bars. By a suitable design the contact surfaces can be a desired one Mass flow and / or a desired Pressure drop between the gas ducts set become. The webs preferably have a discontinuous web height.

Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass in der Kontaktfläche quer zum Steg von einem Gasführungskanal zum benachbarten Gasführungskanal weisende Vertiefungen angeordnet sind. Im Bereich der Vertiefungen sind die Gasdiffusionsschichten weniger stark verpresst als im Bereich der unveränderten Kontaktfläche der Stege. Vorteilhafterweise kann dadurch die Verpressung der Gasdiffusionsschicht auch im Bereich der Stege aufgelockert werden. Es kann bei geeignet angeordneten Vertiefungen eine gestaffelte Auflockerung der Verpressung erreicht werden. Die Vertiefungen können durchgehend ausgebildet und zu beiden Gasführungskanälen offen sein. Die Vertiefungen können auch einseitig geschlossen sein. Die Vertiefungen können senkrecht zur Längsachse der Stege angeordnet sein. Alternativ können die Vertiefungen auch schräg zur Längsachse angeordnet sein. Es können in einer Gasverteilungsstruktur auch Stege mit der einen Ausgestaltung und Stege mit der anderen Ausgestaltung vorgesehen sein, wobei die Vertiefungen einseitig geschlossen und/oder beidseitig geschlossen sein können. Optional kann die Ausgestaltung der Vertiefungen auch innerhalb eines einzigen Stegs variieren, um eine gewünschte Verteilung von Oxidationsmittel und/oder Reduktionsmittel an der Membran zu erreichen, was zweckmäßigerweise über eine Einstellung von Massenstrom und/oder Druckabfall in und zwischen den Gasführungskanälen erfolgt.A preferred embodiment provides that in the contact surface transversely to the web of a gas guide channel to the adjacent gas guide channel facing recesses are arranged. In the area of the depressions, the gas diffusion layers are less compressed than in the area of the unchanged contact surface of the webs. Advantageously, thereby the compression of the gas diffusion layer can be loosened in the region of the webs. It can be achieved with suitably arranged wells staggered loosening of the compression. The recesses may be continuous and open to both gas guide channels. The depressions can also be closed on one side. The depressions can be arranged perpendicular to the longitudinal axis of the webs. Alternatively, the depressions may also be arranged obliquely to the longitudinal axis. It can be provided with the one embodiment and webs with the other configuration in a gas distribution structure and webs, wherein the wells can be closed on one side and / or closed on both sides. Optionally, the configuration of the recesses may also vary within a single land to achieve a desired distribution of To achieve oxidant and / or reducing agent on the membrane, which is advantageously carried out via an adjustment of mass flow and / or pressure drop in and between the gas guide channels.

Zu einer gezielten Einstellung von Massenstrom und/oder Druckabfall ist es vorteilhaft, wenn wenigstens in Bereichen der Stege die Vertiefungen einen Abstand zwischen unmittelbar benachbarten Vertiefungen aufweisen, der vergleichbar mit der Breite der Vertiefungen ist. Eine günstige Ausgestaltung sieht vor, dass die Vertiefungen eine Breite aufweisen, die erheblich geringer ist als die Stegbreite, was für einen verbessertes direktes Überströmen („Kurzschluss") zwischen den Gasführungskanälen günstig ist. Es ist günstig, derart schmale Vertiefungen dicht anzuordnen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Vertiefungen eine Breite aufweisen, die mindestens der Stegbreite entspricht, was ein großflächigeres lockeres Verpressen der Gasdiffusionsschichten günstig ist, oder die Vertiefungen können eine Breite aufweisen, die höchstens der Stegbreite entspricht, was ein vereinfachtes Querströmen in der Gasdiffusionsschicht auch in Kanalrichtung zulässt. In diesem Fall sind di Vertiefungen noch relativ schmal, aber auch relativ dicht angeordnet. Mit den verschiedenen Anordnungen können jeweils geeignete Massenströme und/oder Druckabfälle im Flussfeld der Gasverteilungsvorrichtung eingestellt werden. Die Vertiefungen in den Stegen können unabhängig von der sonstigen Gestaltung in die Oberfläche der Stege eingebracht werden. Breite, Häufigkeit, Tiefe und Form können den Notwendigkeiten lokal am Steg angepasst werden. Die gesamte Verpressung der Gasdiffusionsschichten kann bei gleichem Kompressionsweg unter Verwendung der als Stegunterbrecher dienenden Vertiefungen abnehmen. Daher ist es vorteilhaft, bei gleich ausgelegten mechanischen Komponenten den Kompressionsweg insgesamt zu erhöhen, einen ähnlichen Gesamtdruck zu erhalten und lokal höhere Verpressungen mit verbesserten Kontaktwiderständen zu erhalten, was vorteilhaft die Leistungsfähigkeit eines Brennstoffzellenmoduls erhöht.To a targeted adjustment of mass flow and / or pressure drop it is advantageous if at least in areas of the webs the wells a Have space between immediately adjacent recesses, which is comparable to the width of the wells. A favorable configuration provides that the wells have a width that significantly is less than the web width, which is favorable for an improved direct overflow ("short circuit") between the gas guide channels. Its cheap, to arrange such narrow wells tight. Alternatively it can be provided that the recesses have a width which is at least the Bridge width corresponds to what a large-scale loose pressing the gas diffusion layers favorable is, or the pits can be one Have a width that is at most the web width corresponds to what a simplified cross-flow in the gas diffusion layer also in channel direction permits. In In this case, the depressions are still relatively narrow, but also arranged relatively close. With the different arrangements can each suitable mass flows and / or pressure drops be set in the flow field of the gas distribution device. The Depressions in the webs can independently be introduced from the other design in the surface of the webs. Width, frequency, Depth and shape can adapted to the needs locally at the dock. The whole Compression of the gas diffusion layers can be done with the same compression path using the wells serving as bar breakers lose weight. Therefore, it is advantageous with the same design mechanical Components to increase the total compression travel to obtain a similar total pressure and locally higher To obtain pressings with improved contact resistance, which is advantageous the efficiency of a fuel cell module increases.

Die Vertiefungen können entlang einem Steg gleich verteilt sein und/oder entlang einem Steg abhängig von einem Druckdifferenz zwischen benachbarten Gasverteilungskanälen verteilt sein.The Wells can be distributed equally along a footbridge and / or along a footbridge dependent distributed by a pressure difference between adjacent gas distribution channels be.

Eine erfindungsgemäße Brennstoffzelle weist eine Gasverteilungsstruktur auf, deren Stege so ausgebildet sind, dass in Bereichen der Stege eine erhöhte Querströmung des Oxidationsmittels und/oder Reduktionsmittels in der Gasdiffusionsschicht von einem Gasführungskanal zu seinem benachbarten Gasführungskanal unterhalb der Stege ausgebildet ist.A has fuel cell according to the invention a gas distribution structure, the webs are formed so that in regions of the webs increased cross-flow of the oxidizing agent and / or Reducing agent in the gas diffusion layer of a gas guide channel to its adjacent gas duct is formed below the webs.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer in einer Zeichnung bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Es zeigenThe Invention will be hereinafter with reference to a preferred in a drawing embodiment described. Show it

1 eine Ansicht durch einen Schnitt durch eine Membran-Elektrodeneinheit mit mehr und weniger stark verpressten Bereichen einer Gasdiffusionsschicht; 1 a view through a section through a membrane electrode assembly with more and less heavily compressed areas of a gas diffusion layer;

2 eine Draufsicht auf Gasführungskanäle einer Bipolarplatte. 2 a plan view of gas guide channels of a bipolar plate.

In 1 ist ein Schnitt durch eine Brennstoffzelle 10 mit einer aus einer Membran 11 und zu beiden Seiten angeordneten Gasdiffusionsschichten 12, 13 gebildeten Membran-Elektrodeneinheit mit einer zu beiden Seiten angeordneten Gasverteilungsvorrichtung 16 in Form einer Bipolarplatte dargestellt. Die Bipolarplatte 16 weist eine Gasverteilungsstruktur zur Verteilung eines Oxidationsmittels und/oder eines Reduktionsmittels an der Membran 11 in Form von Gasführungskanälen 18, 18' auf, die durch Stege 19 getrennt sind, wobei die Gasführungskanäle 18, 18' zur Membran 11 hin offen sind. Entfernt von der Membran 11 weist die Gasverteilungsvorrichtung 16 eine durchgehende, gasdichte Rückseite 17 auf. Ein übliches Brennstoffzellenmodul ist aus einer Mehrzahl von aufeinander folgenden derartigen Strukturen mit zueinander parallel angeordneten Membranen 11 gebildet.In 1 is a section through a fuel cell 10 with one out of a membrane 11 and gas diffusion layers disposed on both sides 12 . 13 formed membrane electrode assembly having a gas distribution device arranged on both sides 16 represented in the form of a bipolar plate. The bipolar plate 16 has a gas distribution structure for distributing an oxidizing agent and / or a reducing agent to the membrane 11 in the form of gas ducts 18 . 18 ' on, through the bridges 19 are separated, the gas ducts 18 . 18 ' to the membrane 11 are open. Removed from the membrane 11 has the gas distribution device 16 a continuous, gas-tight back 17 on. A conventional fuel cell module is made up of a plurality of successive such structures with membranes arranged parallel to one another 11 educated.

Die Stege 19 sind mit ihren stirnseitigen Kontaktflächen 21 in Kontakt mit den zu der Membran 11 hin angeordneten Gasdiffusionsschichten 12, 13. Es ist erkennbar, dass die Gasdiffusionsschichten 12, 13. Auf einer Seite der Membran 11 wird in bekannter Weise das Reduktionsmittel, auf der anderen Seite der Membran das Oxidationsmittel zugeführt. Die Gasdiffusionsschichten 12, 13 weisen im Bereich der Gasführungskanäle 18, 18' Aufwölbungen 14 mit relativ geringer Verpressung auf, während im durch die Stege 19 komprimierten Bereich 15 die Verpressung höher ist. Das Oxidationsmittel bzw. das Reduktionsmittel können leichter in den Bereich der Aufwölbungen 14 eintreten als in den Bereich mit höherer Verpressung.The bridges 19 are with their frontal contact surfaces 21 in contact with the to the membrane 11 arranged gas diffusion layers 12 . 13 , It can be seen that the gas diffusion layers 12 . 13 , On one side of the membrane 11 In known manner, the reducing agent, on the other side of the membrane, the oxidizing agent is supplied. The gas diffusion layers 12 . 13 in the area of the gas ducts 18 . 18 ' bulges 14 with relatively little compression on, while in by the webs 19 compressed area 15 the compression is higher. The oxidizing agent or the reducing agent can be more easily in the region of the bulges 14 enter as in the area with higher compression.

Wie 2 zeigt, sind die Stege 19 so ausgebildet, dass in bestimmten Bereichen eine erhöhte Querströmung des Oxidationsmittels und/oder Reduktionsmittels in der Gasdiffusionsschicht 12, 13 von einem Gasführungskanal 18 zu seinem benachbarten Gasführungskanal 18' unterhalb der Stege 19 ausbildbar ist. Die Stege 19 weisen eine diskontinuierliche Steghöhe auf. In der Kontaktfläche 21 quer zum Steg 19 sind von einem Gasführungskanal 18 zum benachbarten Gasführungskanal 18' weisende Vertiefungen 20 quer zur Längsachse der Stege 19 angeordnet. Es sind nur einige der Vertiefungen 20 beispielhaft bezeichnet. Die Gasdiffusionsschichten 12, 13 unterhalb der Stege 19 weisen außerhalb der Vertriefungen 20 höhere Verpressung auf als im Bereich der Vertiefungen 20. In diesen weniger verpressten Bereichen der Gasdiffusionsschicht 12, 13 unterhalb der Stege 19 können Reduktionsmittel bzw. Oxidationsmittel leichter eindringen und an die Membran und/oder an den benachbarten Gasführungskanal 18 oder 18' gelangen.As 2 shows are the bars 19 designed so that in certain areas increased cross-flow of the oxidizing agent and / or reducing agent in the gas diffusion layer 12 . 13 from a gas guide channel 18 to its adjacent gas duct 18 ' below the bridges 19 can be trained. The bridges 19 have a discontinuous web height. In the contact area 21 across the jetty 19 are from a gas duct 18 to the adjacent gas guide channel 18 ' pointing depressions 20 transverse to the longitudinal axis of the webs 19 arranged. These are just a few of the wells 20 designated by way of example. The gas diffusion layers 12 . 13 below the bridges 19 show outside of the wells 20 higher compression than in the area of the wells 20 , In these less compressed areas of the gas diffusion layer 12 . 13 below the bridges 19 Reducing agents or oxidizing agents can penetrate more easily and to the membrane and / or to the adjacent gas guide channel 18 or 18 ' reach.

Die Vertiefungen 20 weisen in einer bevorzugten Ausgestaltung wenigstens in Bereichen einen Abstand 24 zwischen unmittelbar benachbarten Vertiefungen 20, 20' auf, der vergleichbar mit der Breite 23 der Vertiefungen ist. 2 zeigt drei verschiedene Varianten an drei benachbarten Stegen 19. In einer günstigen Ausgestaltung weisen die Vertiefungen 20 eine Breite 23 aufweisen, die erheblich geringer ist als die Stegbreite 22. In einer anderen Ausgestaltung weisen die Vertiefungen 21 eine Breite 23 auf, die mindestens der Stegbreite 22 entspricht. In einer weiteren Ausgestaltung weisen die Vertiefungen 23 eine Breite 23 auf, die höchstens der Stegbreite 22 entspricht.The wells 20 have in a preferred embodiment at least in areas a distance 24 between immediately adjacent recesses 20 . 20 ' on, comparable to the width 23 the wells is. 2 shows three different variants on three adjacent webs 19 , In a favorable embodiment, the depressions 20 a width 23 have, which is considerably smaller than the web width 22 , In another embodiment, the recesses 21 a width 23 on, the at least the web width 22 equivalent. In a further embodiment, the depressions 23 a width 23 on, the maximum of the bridge width 22 equivalent.

Wie dargestellt, können die Vertiefungen 20 entlang einem Steg 19 gleich verteilt sein oder die Vertiefungen 20 können entlang einem Steg 19 abhängig von einer einzustellenden gewünschten Druckdifferenz zwischen benachbarten Gasverteilungskanälen 12, 13 verteilt sein. Das Reduktionsmittel auf der einen Seite und das Oxidationsmittel auf der anderen Seite der Membran 11 können in die Aufwölbungen 14 leichter eindringen als in den komprimierten Bereich 15 der Gasdiffusionsschichten 12, 13 und von dort leichter in die im Bereich unterhalb der Vertiefungen 20 geringer verpressten Gasdiffusionsschichten 12, 13 als im Bereich außerhalb der Vertiefungen 20. Das Oxidationsmittel bzw. das Reduktionsmittel gelangt in den Bereichen geringerer Verpressung an die Membran 11. Bei geeigneter Verteilung und Ausformung der Vertiefungen 20 kann eine vorteilhafte Verteilung von Reduktionsmittel und Oxidationsmittel an der Membran 11 erreicht werden. Breite. Häufigkeit, Tiefe und Form der Vertiefungen 20 können den Erfordernissen angepasst werden, ohne dass die sonstige Gestaltung der Stege 19 oder der Gasführungskanäle 18, 18' verändert werden muss.As shown, the depressions 20 along a footbridge 19 be equally distributed or the wells 20 can along a jetty 19 depending on a desired pressure difference to be set between adjacent gas distribution channels 12 . 13 be distributed. The reducing agent on one side and the oxidizing agent on the other side of the membrane 11 can in the bulges 14 easier to penetrate than in the compressed area 15 the gas diffusion layers 12 . 13 and from there easier in the area below the wells 20 less compressed gas diffusion layers 12 . 13 as in the area outside the wells 20 , The oxidizing agent or the reducing agent reaches the membrane in the areas of lesser compression 11 , With a suitable distribution and shaping of the depressions 20 can be an advantageous distribution of reducing agent and oxidizing agent on the membrane 11 be achieved. Width. Frequency, depth and shape of the wells 20 can be adapted to the requirements, without the other design of the webs 19 or the gas guide channels 18 . 18 ' must be changed.

1010
Brennstoffzellefuel cell
1111
Membranmembrane
1212
GasdiffusionsschichtGas diffusion layer
1313
GasdiffusionsschichtGas diffusion layer
1414
Aufwölbungupheaval
1515
Komprimierter Bereichcompressed Area
1616
Gasverteilungsstruktur (Bipolarplatte)Gas distribution structure (Bipolar plate)
1717
Rückseiteback
18 18'18 18 '
GasführungskanalGas duct
1919
Stegweb
20 20'20 20 '
Vertiefungenwells
2121
Kontaktflächecontact area
2222
Breite Stegwidth web
2323
Breite Vertiefungwidth deepening
2424
Abstand Vertiefungdistance deepening

Claims (10)

Gasverteilungsvorrichtung einer Brennstoffzelle mit einer Gasverteilungsstruktur zur Verteilung eines Oxidationsmittels und/oder eines Reduktionsmittels an einer Membran (11), mit Gasführungskanälen (18), die durch Stege (19) getrennt sind, wobei die Gasführungskanäle (18) zur Membran (11) hin offen sind und die Stege (19) mit ihrer stirnseitigen Kontaktfläche (21) in Kontakt mit einer zu der Membran (11) hin angeordneten Gasdiffusionsschicht (12, 13) sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (19) so ausgebildet sind, dass in Bereichen der Stege (19) eine erhöhte Querströmung des Oxidationsmittels und/oder Reduktionsmittels in der Gasdiffusionsschicht (12, 13) von einem Gasführungskanal (18) zu seinem benachbarten Gasführungskanal (18') unterhalb der Stege (19) ausbildbar ist als in dazu benachbarten Bereichen der Stege (19).Gas distribution device of a fuel cell having a gas distribution structure for distributing an oxidant and / or a reducing agent to a membrane ( 11 ), with gas guide channels ( 18 ), which are supported by bridges ( 19 ) are separated, wherein the gas guide channels ( 18 ) to the membrane ( 11 ) are open and the webs ( 19 ) with its frontal contact surface ( 21 ) in contact with one of the membrane ( 11 ) arranged gas diffusion layer ( 12 . 13 ), characterized in that the webs ( 19 ) are formed so that in areas of the webs ( 19 ) an increased cross-flow of the oxidizing agent and / or reducing agent in the gas diffusion layer ( 12 . 13 ) from a gas guide channel ( 18 ) to its adjacent gas guide channel ( 18 ' ) below the bars ( 19 ) is formed as in adjacent areas of the webs ( 19 ). Gasverteilungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (19) eine diskontinuierliche Steghöhe aufweisen.Gas distribution device according to claim 1, characterized in that the webs ( 19 ) have a discontinuous ridge height. Gasverteilungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kontaktfläche (21) quer zum Steg (19) von einem Gasführungskanal (18) zum benachbarten Gasführungskanal (18') weisende Vertiefungen (20) angeordnet sind.Gas distribution device according to claim 1 or 2, characterized in that in the contact surface ( 21 ) across the bridge ( 19 ) from a gas guide channel ( 18 ) to the adjacent gas guide channel ( 18 ' ) pointing depressions ( 20 ) are arranged. Gasverteilungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (20) wenigstens in Bereichen einen Abstand (24) zwischen unmittelbar benachbarten Vertiefungen (20, 20') aufweisen, der vergleichbar mit der Breite (23) der Vertiefungen ist.Gas distribution device according to claim 3, characterized in that the depressions ( 20 ) at least in areas a distance ( 24 ) between immediately adjacent depressions ( 20 . 20 ' ) comparable to the width ( 23 ) of the depressions. Gasverteilungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (20) eine Breite (23) aufweisen, die erheblich geringer ist als die Stegbreite (22).Gas distribution device according to claim 3 or 4, characterized in that the depressions ( 20 ) a width ( 23 ), which is considerably smaller than the web width ( 22 ). Gasverteilungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (21) eine Breite (23) aufweisen, die mindestens der Stegbreite (22) entspricht.Gas distribution device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the depressions ( 21 ) a width ( 23 ) having at least the web width ( 22 ) corresponds. Gasverteilungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (23) eine Breite (23) aufweisen, die höchstens der Stegbreite (22) entspricht.Gas distribution device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the depressions ( 23 ) a width ( 23 ), which at most the web width ( 22 ) corresponds. Gasverteilungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (21) entlang einem Steg (19) gleich verteilt sind.Gas distribution device according to one of the preceding claims, characterized in that the depressions ( 21 ) along a bridge ( 19 ) are equally distributed. Gasverteilungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (20) entlang einem Steg (19) abhängig von einem Druckdifferenz zwischen benachbarten Gasverteilungskanälen (18, 18') verteilt sind.Gas distribution device according to one of the preceding claims, characterized in that the depressions ( 20 ) along a bridge ( 19 ) depending on a pressure difference between adjacent gas distribution channels ( 18 . 18 ' ) are distributed. Brennstoffzelle mit einer Gasverteilungsvorrichtung mit einer Gasverteilungsstruktur zur Verteilung eines Oxidationsmittels und/oder eines Reduktionsmittels an einer Membran (11), mit Gasführungskanälen (18, 18'), die durch Stege (19) getrennt sind, wobei die Gasführungskanäle (18, 18') zur Membran (11) hin offen sind und die Stege (19) mit ihrer stirnseitigen Kontaktfläche (21) in Kontakt mit einer zu der Membran (11) hin angeordneten Gasdiffusionsschicht (12, 13) sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (19) so ausgebildet sind, dass in Bereichen der Stege (19) eine erhöhte Querströmung des Oxidationsmittels und/oder Reduktionsmittels in der Gasdiffusionsschicht (12, 13) von einem Gasführungskanal (18) zu seinem benachbarten Gasführungskanal (18') unterhalb der Stege (19) ausgebildet ist als in dazu benachbarten Bereichen der Stege (19).Fuel cell with a gas distribution device having a gas distribution structure for distributing an oxidant and / or a reducing agent to a membrane ( 11 ), with gas guide channels ( 18 . 18 ' ), which are supported by bridges ( 19 ) are separated, wherein the gas guide channels ( 18 . 18 ' ) to the membrane ( 11 ) are open and the webs ( 19 ) with its frontal contact surface ( 21 ) in contact with one of the membrane ( 11 ) arranged gas diffusion layer ( 12 . 13 ), characterized in that the webs ( 19 ) are formed so that in areas of the webs ( 19 ) an increased cross-flow of the oxidizing agent and / or reducing agent in the gas diffusion layer ( 12 . 13 ) from a gas guide channel ( 18 ) to its adjacent gas guide channel ( 18 ' ) below the bars ( 19 ) is formed as in adjacent areas of the webs ( 19 ).
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