DE102007025828B4 - Process for producing bipolar or electrode plates for fuel cell or electrolyzer stacks, and method for producing a stack of bipolar or electrode plates and bipolar or electrode plate - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von Bipolar- oder Elektrodenplatten für Brennstoffzellen- oder Elektrolyseur-Stapel mit einem Flow-Field, bei dem die Bipolar- oder Elektrodenplatte (1) im Bereich des Flow-Fields (3) ein mittleres Feld aufweist, auf dem parallel verlaufende Draht-Leiterbahnen (2, 15, 16) angeordnet werden, die aus einem leitfähigen und korrosionsbeständigen Metall bestehen, und bei dem anschließend die Draht-Leiterbahnen (2, 15, 16) teilweise mit Kunststoff umspritzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Draht-Leiterbahnen (2, 15, 16) nach Anordnung auf dem mittleren Feld auf beiden Seiten der Bipolarplatte (1) im Bereich des Flow-Fields (3) in einer vorgespritzten Halbschale fixiert werden und dass die Draht-Leiterbahnen (2, 15, 16) von Seite zu Seite endlos gewickelt werden.Process for the production of bipolar or electrode plates for fuel cell or electrolyser stacks with a flow field in which the bipolar or electrode plate (1) has a middle field in the area of the flow field (3) on the parallel wire - Conductor tracks (2, 15, 16) are arranged, which consist of a conductive and corrosion-resistant metal, and in which the wire conductor tracks (2, 15, 16) are then partially coated with plastic, characterized in that the wire conductor tracks (2, 15, 16) according to the arrangement on the middle field on both sides of the bipolar plate (1) in the area of the flow field (3) are fixed in a pre-molded half-shell and that the wire conductor tracks (2, 15, 16) of Endlessly wound side to side.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bipolar- oder Elektrodenplatten für Brennstoffzellen- oder Elektrolyseur-Stapel sowie eine Bipolar- oder Elektrodenplatte.The invention relates to a method for the production of bipolar or electrode plates for fuel cell or electrolyzer stack and a bipolar or electrode plate.
Bipolar- oder Elektrodenplatten für Brennstoffzellen-Stapel werden zur Erzeugung von Strom und Wärme oder für Elektrolyseur-Stapel zum Erzeugen von Wasserstoff und Sauerstoff verwendet. Wegen des grundsätzlich gleichen Aufbaus wird im Folgenden nur noch von einer Brennstoffzelle die Rede sein. Es ist jedoch gleichermaßen ein Elektrolyseur-Stapel gemeint.Fuel cell bipolar or electrode plates are used to generate power and heat, or electrolyzer stacks to produce hydrogen and oxygen. Because of the basically same structure will be in the following only talk of a fuel cell. However, it equally means an electrolyzer stack.
Eine wesentliche Behinderung für den stärkeren Einsatz von Brennstoffzellen (Membranbrennstoffzelle (PEM – Proton Exchange Membrane) oder Direct Methanol Brennstoffzelle (DMFC – Direct Methanol Fuel Cell)) ist die aufwändige und komplizierte Herstellung der aus Bipolarplatten aufgebauten Brennstoffzellen-Stapel.A major impediment to the increased use of fuel cells (membrane fuel cell (PEM - Proton Exchange Membrane) or direct methanol fuel cell (DMFC - Direct Methanol Fuel Cell)) is the complex and complicated production of bipolar plates constructed fuel cell stack.
Gemäß dem Stand der Technik werden zur Zeit Bipolarplatten aus Metall oder Graphit eingesetzt. Die Öffnungen und Kanäle für die Einleitung und Verteilung der Reaktionsmittel und des Kühlmittels werden durch kostenintensive Verfahren hergestellt.According to the state of the art bipolar plates made of metal or graphite are currently used. The openings and channels for the introduction and distribution of the reactants and the coolant are prepared by costly processes.
Zum Stand der Technik gehören auch Pressverfahren zur Herstellung strukturierter Bipolarplatten mit anschließender Nachbearbeitung.The state of the art also includes pressing methods for producing structured bipolar plates with subsequent post-processing.
Für das Spritzgießen gibt es Mischungen aus Graphit und Kunststoff (Composit). Dabei werden die Kanalstruktur und die Durchbrüche für die Gaszuführungen komplett gespritzt.For injection molding, there are mixtures of graphite and plastic (composite). The channel structure and the openings for the gas supply are completely injected.
Das Spritzgießen mit diesen Graphit-Kunststoffmischungen (Komposit) hat den Nachteil, dass diese Mischungen relativ zähflüssig sind und damit kleine Strukturen kaum oder gar nicht gespritzt werden können.The injection molding with these graphite-plastic mixtures (composite) has the disadvantage that these mixtures are relatively viscous and thus small structures can hardly or not be injected.
Zum Stand der Technik gehören auch Bipolarplatten, die lediglich aus Metallblech hergestellt sind. Das Abdichten erfolgt mit Flachdichtungen oder angespritzten Dichtungen.The prior art also includes bipolar plates, which are made only of sheet metal. The sealing is done with gaskets or molded gaskets.
Zum Stand der Technik (
Weiterhin gehört zum Stand der Technik (
Weiterhin gehört zum Stand der Technik (
Zum Stand der Technik (
Zum Stand der Technik (
Sämtliche zum Stand der Technik gehörenden Bipolarplatten haben den Nachteil, dass diese sehr aufwändig und teuer in der Herstellung sind. Darüber hinaus können insbesondere kleine Strukturen für kleinräumige Brennstoffzellen nicht oder nicht ohne weiteres hergestellt werden.All of the prior art bipolar plates have the disadvantage that they are very complex and expensive to manufacture. In addition, especially small structures for small-scale fuel cells can not or can not be easily manufactured.
Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von kleinen Bipolarplatten für Brennstoffzellen- oder Elektrolyseur-Stapel, die äußerst günstig in der Herstellung sind und darüber hinaus in räumlich kleinen Abmessungen herstellbar sind, anzugeben.The technical problem underlying the invention is to provide a method for the production of small bipolar plates for fuel cell or electrolyzer stack, which are extremely inexpensive to manufacture and beyond in spatially small dimensions to produce specify.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Bipolar- oder Elektrodenplatten für Brennstoffzellen- oder Elektrolyseur-Stapel mit einem Flow-Field, bei dem die Bipolar- oder Elektrodenplatte im Bereich des Flow-Fields ein mittleres Feld aufweist, auf dem parallel verlaufende Draht-Leiterbahnen angeordnet werden, die aus einem leitfähigen und korrosionsbeständigen Metall bestehen, und bei dem anschließend die Draht-Leiterbahnen teilweise mit Kunststoff umspritzt werden, zeichnet sich dadurch aus, dass die Draht-Leiterbahnen nach Anordnung auf dem mittleren Feld auf beiden Seiten der Bipolarplatte im Bereich des Flow-Fields in einer vorgespritzten Halbschale fixiert werden und dass die Draht-Leiterbahnen von Seite zu Seite endlos gewickelt werden.The inventive method for the production of bipolar or electrode plates for fuel cell or electrolyzer stack with a flow field, wherein the bipolar or electrode plate in the flow field a middle Field on which are arranged on the parallel wire conductor tracks, which consist of a conductive and corrosion-resistant metal, and in which then the wire traces are partially encapsulated in plastic, characterized in that the wire traces after arrangement on the middle field on both sides of the bipolar plate in the area of the flow field are fixed in a pre-molded half-shell and that the wire traces are wound from side to side endlessly.
Während des Herstellprozesses werden die Draht-Leiterbahnen vorteilhaft in ihrer Endposition in einer Halbschale genau fixiert, so dass sie in dem vorher gespritzten Kunststoffteil aus einem über 200°C beständigen Kunststoff, in dem gleichzeitig die Kanäle für die Reaktionsmittel (Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2)) ausgebildet sind, eine feste Position erhalten.During the manufacturing process, the wire tracks are advantageously fixed in their final position in a half-shell, so that they in the previously molded plastic part from a more than 200 ° C resistant plastic, in the same time the channels for the reactants (hydrogen (H 2 ) and Oxygen (O 2 )) are formed, a fixed position.
Gemäß der Erfindung werden die Draht-Leiterbahnen von Seite zu Seite endlos gewickelt. Auf diese Art und Weise erhält man ein sehr einfaches Herstellungsverfahren, damit die Bipolar- oder Elektrodenplatte preisgünstig hergestellt werden kann.According to the invention, the wire traces are wound endlessly from side to side. In this way, one obtains a very simple production process, so that the bipolar or electrode plate can be produced inexpensively.
Durch das Ausbilden der Bipolar- oder Elektrodenplatte mit Draht-Leiterbahnen kann die erfindungsgemäße Bipolar- und Elektrodenplatte in ihren Strukturen sehr klein ausgebildet werden. Die Strukturen können kleiner als bei den zum Stand der Technik gehörenden Bipolar- und Elektrodenplatten, die beispielsweise mit Ätzverfahren hergestellt werden, ausgebildet werden.By forming the bipolar or electrode plate with wire conductor tracks, the bipolar and electrode plate according to the invention can be made very small in their structures. The structures may be made smaller than the prior art bipolar and electrode plates made by, for example, etching.
Bei dem Verfahren werden die Kontaktflächen zu den Anoden oder Kathoden vorteilhaft wechselweise versetzt auf beiden Seiten mit dem halben Drahtumfang in der Bipolarplatte fixiert. Hierdurch erreicht man eine ausreichende Fixierung bei minimalem Einsatz von Material.In the method, the contact surfaces to the anodes or cathodes are advantageously fixed alternately offset on both sides with half the circumference of the wire in the bipolar plate. This achieves a sufficient fixation with minimal use of material.
Vorteilhaft sind die Draht-Leiterbahnen derart angeordnet, dass die Draht-Leiterbahnen einander gegenüberliegender Seiten des Flow-Fields zueinander versetzt sind. Dieser Versatz erlaubt zum einen auf einfache Art und Weise eine Endloswickeltechnik. Zum anderen ist es durch den Versatz möglich, die Zwischenschicht aus Kunststoff dünner auszugestalten. Bei der Dicke der Kunststoffschicht muss darauf geachtet werden, dass die erforderliche Gasdichtigkeit gegeben ist. Durch den Versatz der Draht-Leiterbahnen zueinander kann die Kunststoffschicht insgesamt dünner ausgebildet werden.Advantageously, the wire tracks are arranged such that the wire tracks of opposite sides of the flow field are offset from one another. This offset allows for a simple way a continuous winding technique. On the other hand, it is possible by the offset to make the intermediate layer of plastic thinner. With the thickness of the plastic layer, care must be taken that the required gas tightness is ensured. Due to the offset of the wire tracks to each other, the plastic layer can be made thinner overall.
Die Draht-Leiterbahnen werden vorteilhaft lediglich im Bereich der Kanäle (Flow-Field) in einer gespritzten Mulde fixiert. Dies geschieht vorzugsweise derart, dass die Draht-Leiterbahnen bei Anordnung der Bipolar- oder Elektrodenplatte in unmittelbarem Kontakt zu einer Gasdiffusionsschicht einer Membran den Stromübergang ermöglichen.The wire conductor tracks are advantageously fixed only in the region of the channels (flow field) in a molded trough. This is preferably done in such a way that, when the bipolar or electrode plate is arranged in direct contact with a gas diffusion layer of a membrane, the wire conductor tracks make the current transition possible.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass man sehr einfach sehr dünne korrosionsgeschützte Drähte (vorzugsweise kleiner als 0,5 mm (Millimeter) Durchmesser) in sehr geringen Abständen anordnen kann. Dadurch können sehr kleine Kanäle sehr wirtschaftlich hergestellt werden.The particular advantage of the method according to the invention is that it is very easy to arrange very thin corrosion-protected wires (preferably smaller than 0.5 mm (millimeters) in diameter) at very short intervals. As a result, very small channels can be produced very economically.
Vorteilhaft ist auch, dass die Drähte schon korrosionsgeschützt ausgebildet sind, wenn sie um das mittlere Feld gewickelt werden. Hierdurch entfällt eine Nachbearbeitung des Metalles während der Herstellung der Bipolar- und Elektrodenplatte.It is also advantageous that the wires are already protected against corrosion when they are wound around the middle field. This eliminates post-processing of the metal during the manufacture of the bipolar and electrode plate.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden zwischen den Draht-Leiterbahnen bei dem Spritzvorgang die Kanäle zur Führung der Reaktionsmittel fertig gespritzt. Durch dieses Herstellungsverfahren erhält man eine einfach hergestellte und damit kostengünstige Bipolar- oder Elektrodenplatte.According to a further advantageous embodiment of the invention, the channels for guiding the reactants are finished sprayed between the wire tracks in the injection process. By this manufacturing process to obtain a simple and thus inexpensive bipolar or electrode plate.
Aus den erfindungsgemäßen Bipolar- oder Elektrodenplatten lässt sich auf einfache Art und Weise ein Stapel (Stack) herstellen. Zwischen den Platten wird wenigstens eine wenigstens eine Gasdiffusionsschicht tragende Membran angeordnet. Der Verlauf der Kanäle in einem Flow-Field wird vorteilhaft zwischen den gegenüberliegenden Plattenebenen parallel angeordnet, so dass jeweils zwei sich gegenüberliegende Draht-Leiterbahnen mit Kunststoff fixiert sind und mit Druck auf beiden Seiten der die Gasdiffusionsschicht tragenden Membran anliegend angeordnet sind. Vorzugsweise soll die Gasdiffusionsschicht um circa 40% zusammengedrückt werden.From the bipolar or electrode plates according to the invention can be a stack (stack) produced in a simple manner. At least one membrane carrying at least one gas diffusion layer is arranged between the plates. The course of the channels in a flow field is advantageously arranged in parallel between the opposing plate planes, so that in each case two mutually opposite wire conductor tracks are fixed with plastic and are arranged adjacent to pressure on both sides of the membrane carrying the gas diffusion layer. Preferably, the gas diffusion layer should be compressed by about 40%.
Dieser Kontaktdruck muss relativ exakt eingehalten werden. Ist der Druck zu gering, ist der Übergangswiderstand zu groß. Wenn er aber zu hoch ist, können keine Gase durch die Gasdiffusionsschicht durchdringen, so dass eine ungenügende Gaszufuhr entsteht.This contact pressure must be maintained relatively accurately. If the pressure is too low, the contact resistance is too high. But if it is too high, no gases can penetrate through the gas diffusion layer, so that an insufficient gas supply arises.
Die Befestigung der Draht-Leiterbahnen außerhalb des Flow-Fields an einem leitfähigen Blechrahmen wird vorteilhaft so ausgeführt, dass die Draht-Leiterbahnen endlos im Bereich des Flow-Fields von Seite zu Seite gewickelt und an einen aus dem Blechrahmen hochgestellten Lappen angelegt werden. Dieser Kontakt zwischen Draht und Blechrahmen wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verlötet. Dadurch wird ein guter Strom- und Wärmeübergang von der Draht-Leiterbahn zum Blechrahmen erreicht.The attachment of the wire tracks outside of the flow field on a conductive sheet metal frame is advantageously carried out so that the wire tracks are wrapped endlessly in the area of the flow field from side to side and applied to a flap raised from the sheet metal frame. This contact between wire and sheet metal frame is soldered in accordance with a preferred embodiment of the invention. This achieves good current and heat transfer from the wire track to the sheet metal frame.
An diese gelötete Kontaktstelle werden vorteilhaft ein Kunststoffrahmen aus temperaturbeständigem Kunststoff und eine Dichtung aus thermoplastischem Elastomer (TPE) in 2K-Technik gespritzt. Dadurch wird bewirkt, dass die Brennstoffzelle im Bereich des Flow-Fields gasdicht ist. At this soldered contact point advantageously a plastic frame made of temperature-resistant plastic and a seal made of thermoplastic elastomer (TPE) are sprayed in 2-component technology. This causes the fuel cell to be gastight in the area of the flow field.
Wenn die Außenfläche der Blechrahmen über die Kunststoffrahmen mit Dichtung hinausragt, kann mit dieser ”Kühlfläche” die überschüssige Wärme an die Umgebung abgegeben werden.If the outer surface of the sheet metal frame protrudes beyond the plastic frame with gasket, this "cooling surface" can be used to release excess heat to the environment.
Vorteilhaft wird ein Stapel durch Aneinanderreihen gleicher Abschnitte aufgebaut. Dabei weist der erste Abschnitt einer Bipolarplatte Verteilerkanäle sowie Anschlüsse für die Reaktionsmittel und eine Membran-Elektroden-Einheit (MEA) auf. Die Membran-Elektroden-Einheit dieses ersten Abschnittes bildet die gasdichte und elektrisch isolierende, jedoch protonenleitfähige Begrenzung des zweiten Abschnittes. Die Membran-Elektroden-Einheit des zweiten Abschnittes bildet die gasdichte und elektrisch isolierende, jedoch protonenleitfähige Begrenzung des dritten Abschnittes und so weiter.Advantageously, a stack is built up by juxtaposing the same sections. In this case, the first portion of a bipolar plate on distribution channels and connections for the reactants and a membrane electrode assembly (MEA). The membrane-electrode assembly of this first section forms the gas-tight and electrically insulating, but proton-conductive boundary of the second section. The membrane-electrode unit of the second section forms the gas-tight and electrically insulating, but proton-conductive boundary of the third section and so on.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind bei der erfindungsgemäßen Bipolar- oder Elektrodenplatte in der gleichen Ebene mehrere nebeneinanderliegende Zellen als Reihen- oder Parallelschaltung angeordnet.According to a further advantageous embodiment of the invention, a plurality of juxtaposed cells are arranged as a series or parallel circuit in the bipolar or electrode plate according to the invention in the same plane.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Membran-Elektroden-Einheit mit einer Aufteilung ausgebildet, derart, dass die leitfähige Diffusionsschicht der Größe des Flow-Fields angepasst ausgebildet ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, the membrane-electrode unit is formed with a division, such that the conductive diffusion layer is adapted to the size of the flow field.
An beiden Enden des Elektrodenstapels sind üblicherweise Endplatten angeordnet, zwischen denen die einzelnen aneinandergereihten Abschnitte mit ihren Dichtungen eingespannt sind. Die Endplatten weisen vorteilhaft Anschlüsse für das Zu- und Abführen der Reaktionsmittel auf.At both ends of the electrode stack usually end plates are arranged, between which the individual juxtaposed sections are clamped with their seals. The end plates advantageously have connections for the supply and removal of the reactants.
Die erfindungsgemäße Bipolar- oder Elektrodenplatte zeichnet sich dadurch aus, dass die Bipolar- oder Elektrodenplatte im Bereich des Flow-Fields ein mittleres Feld aufweist, auf dem parallel verlaufende Draht-Leiterbahnen angeordnet sind, die aus einem leitfähigen und korrosionsbeständigen Metall bestehen, und dass die Draht-Leiterbahnen teilweise mit Kunststoff umspritzt ausgebildet sind. Hierdurch weist die erfindungsgemäße Bipolar- oder Elektrodenplatte den Vorteil auf, dass sie in sehr kleinen Abmessungen in einem automatisierten Prozess aus korrosionsgeschützten Draht-Leiterbahnen im Bereich des Flow-Fields hergestellt werden kann und mit einem Strom- und wärmeleitfähigen Blechrahmen verbunden ist.The bipolar or electrode plate according to the invention is characterized in that the bipolar or electrode plate in the region of the flow field has a central field, are arranged on the parallel wire conductor tracks, which consist of a conductive and corrosion-resistant metal, and that the Wire interconnects are partially molded with plastic. As a result, the bipolar or electrode plate according to the invention has the advantage that it can be manufactured in very small dimensions in an automated process from corrosion-protected wire conductor tracks in the area of the flow field and is connected to a current and heat-conductive sheet metal frame.
Die Draht-Leiterbahnen sind vorteilhaft aus einem strom- und wärmeleitfähigen und korrosionsgeschützten Metall gebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Wärme gut abgeführt wird. Dadurch, dass die Draht-Leiterbahnen von vornherein aus einem korrosionsgeschützten Metall gebildet sind, muss die erfindungsgemäße Bipolar- oder Elektrodenplatte nicht mehr während des Herstellungsprozesses beispielsweise einer Galvanisierung unterzogen werden.The wire conductor tracks are advantageously formed from a current and heat conductive and corrosion-protected metal. This has the advantage that the heat is dissipated well. Because the wire conductor tracks are formed from a corrosion-protected metal from the outset, the bipolar or electrode plate according to the invention no longer has to undergo electroplating during the manufacturing process, for example.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Kontaktflächen von Anoden und Kathoden einen geringen Übergangswiderstand auf, damit möglichst wenig Stromverluste auftreten.According to a further advantageous embodiment of the invention, the contact surfaces of the anodes and cathodes have a low contact resistance, so that the least possible power losses occur.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein guter Kontakt zwischen der Membran-Elektroden-Einheit (MEA) und der Anode beziehungsweise Kathode durch eine Oberflächenbeschichtung, zum Beispiel Gold erreicht.According to an advantageous embodiment of the invention, good contact between the membrane-electrode assembly (MEA) and the anode or cathode is achieved by a surface coating, for example gold.
Der Blechrahmen wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Endlosband gestanzt, mit gewickelten Draht-Leiterbahnen im Bereich des Flow-Fields verlötet und mit Kunststoff sowie Dichtung gespritzt. Dabei können auch mehrere Reihen nebeneinander gelegt und dadurch eine Mehrfachanordnung, zum Beispiel eine Vierergruppe gefertigt werden. Dadurch kann die Verschaltung von Reihen- und/oder Parallelschaltung in der gleichen Ebene mit entsprechenden Verbindungsstegen zwischen den einzelnen Flow-Fields oder mit einer Montage übereinander in mehreren Ebenen zu einem Stapel (Stack) erreicht werden.The sheet metal frame is punched according to a particularly preferred embodiment of the invention in the endless belt, soldered with wound wire conductor tracks in the flow field and sprayed with plastic and gasket. Several rows can be placed side by side and thereby a multiple arrangement, for example a group of four can be made. As a result, the interconnection of series and / or parallel connection in the same plane with corresponding connecting webs between the individual flow fields or with an assembly on top of each other in several levels to a stack (stack) can be achieved.
Es kann beispielsweise eine elastische Brennstoffzelle mit besonders niedriger Bauhöhe aus nur einer Ebene durch Verwendung von dünnem Blech für den Außenrahmen und thermoplastischem Elastomer für den Kunststoffrahmen sowie die Dichtung hergestellt werden. Dieser Aufbau sollte vorzugsweise mit einer offenen Kathode ausgeführt werden, weil dann die Pumpe für die Sauerstoffversorgung und der Lüfter für die Kühlung entfallen können.For example, a particularly low profile elastic fuel cell can be fabricated from only one plane by using thin sheet metal for the outer frame and thermoplastic elastomer for the plastic frame and the gasket. This construction should preferably be carried out with an open cathode, because then the pump for the oxygen supply and the fan for the cooling can be omitted.
Der für die Draht-Leiterbahnen verwendete Draht ist vorteilhaft beschichtet, beispielsweise vergoldet. Es besteht auch die Möglichkeit, den Draht aus vollmaterial wie Gold oder Palladium auszubilden. Es ist hierbei erforderlich, dass die Draht-Leiterbahne zum einen die erforderliche Leitfähigkeit aufweisen und zum anderen kostengünstig sind.The wire used for the wire conductor tracks is advantageously coated, for example gold-plated. It is also possible to form the wire from solid material such as gold or palladium. It is necessary in this case for the wire conductor tracks to have the required conductivity and for another to be cost-effective.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist bei der erfindungsgemäßen Bipolar- oder Elektrodenplatte ein Hochtemperaturkunststoff vorgesehen, der dauerhaft Temperaturen von 180°C bis 260°C aushält. Hierdurch ist die Langlebigkeit der erfindungsgemäßen Bipolar- oder Elektrodenplatte gewährleistet.According to a particularly preferred embodiment of the invention, a high-temperature plastic is provided in the bipolar or electrode plate according to the invention, the durable endures temperatures of 180 ° C to 260 ° C. As a result, the longevity of the bipolar or electrode plate according to the invention is ensured.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung des Kunststoffes Polyphenylensulfid herausgestellt.Be particularly advantageous, the use of the plastic polyphenylene sulfide has been found.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen der Kunststoff für das Flow-Field und der Kunststoffrahmen eine Dichtung aus einem elastischen thermoplastischen Elastomer (TPE) auf.According to a further advantageous embodiment of the invention, the plastic for the flow field and the plastic frame on a seal made of an elastic thermoplastic elastomer (TPE).
Als besonders vorteilhaft hat sich für die Dichtung das Material PTS-Thermoflex V50·710 herausgestellt.The material PTS-Thermoflex V50 · 710 has proved particularly advantageous for the gasket.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bipolarplatte nur beispielhaft dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the accompanying drawings, in which an embodiment of a bipolar plate according to the invention is shown only by way of example. In the drawing show:
Die
Nach dem Umwickeln des Flow-Fields
Wie in
In
Der Abgang (nicht dargestellt) ist diagonal zum Zugang angeordnet, und der Wechsel von H2 nach O2 erfolgt durch Drehen der Bipolarplatte in dem Stapel.The outlet (not shown) is located diagonally to the entrance, and the change from H 2 to O 2 is made by rotating the bipolar plate in the stack.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bipolarplattebipolar
- 22
- Draht-LeiterbahnWire conductor track
- 33
- Flow-FieldFlow Field
- 4a4a
- Lappencloth
- 4b4b
- Lappencloth
- 55
- Blechrahmensheet metal frame
- 66
- KunststoffrahmenPlastic frame
- 77
- Dichtungpoetry
- 88th
- Kanalchannel
- 99
- Kanalchannel
- 1010
- Stapel (Stack)Stack
- 1111
- Bipolarplattebipolar
- 1212
- Bipolarplattebipolar
- 1313
- Gasdiffusionsschicht tragende MembranGas diffusion layer bearing membrane
- 1414
- Kanalchannel
- 1515
- Draht-LeiterbahnWire conductor track
- 1616
- Draht-LeiterbahnWire conductor track
- 1717
- Zugang für H2 und O2 Access for H 2 and O 2
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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