DE102009026563A1 - Method for deactivation of degraded fuel cell in e.g. polymer-electrolyte-fuel cell stack, of vehicle, involves electrically short circuiting degraded fuel cells for automatic deactivation, and sealing diverging units - Google Patents

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Eduard Saar
Sebastian Maass
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Abstract

The method involves supplying an anode mass stream to fuel cells (10.1, 10.2, 10.3) via a diverging unit of a main channel. The fuel cells are provided on another main channel via another diverging unit. One of the degraded fuel cells (10.2) is electrically short circuited for automatic deactivation, and the diverging units are sealed by sealing units. The sealing units are designed in an electrical conducting manner as a melting resistor, melting insert, air bag and gel. A solid propellant is ignited by electrical current flow for blowing the air bag.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Desaktivierung mindestens einer degradierten Brennstoffzelle in einem Brennstoffzellenstapel, wobei der Brennstoffzellenstapel Brennstoffzellen aufweist, die elektrisch in Reihe geschaltet sind, wobei ein Anodenmassenstrom durch mindestens eine erste Abzweigung von einem ersten Hauptkanal je einer Brennstoffzelle zugeführt wird und durch mindestens eine zweite Abzweigung die Brennstoffzelle zu einem zweiten Hauptkanal verlässt, wobei zur Desaktivierung die degradierte Brennstoffzelle elektrisch kurzgeschlossen wird und die erste und die zweite Abzweigung der degradierten Brennstoffzelle durch mindestens ein Dichtungsmittel abgedichtet werden gemäß des Oberbegriffes von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Brennstoffzellensystem gemäß Anspruch 9.The The invention relates to methods for deactivating at least one degraded fuel cell in a fuel cell stack, wherein the fuel cell stack comprises fuel cells that are electrically are connected in series, wherein an anode mass flow through at least a first branch from a first main channel of each fuel cell is supplied and by at least one second branch leaving the fuel cell to a second main channel, wherein for deactivation, the degraded fuel cell is electrical short circuited and the first and the second turn of the degraded fuel cell by at least one sealant be sealed according to the preamble of Claim 1. Furthermore, the invention relates to a fuel cell system according to claim 9.

Stand der TechnikState of the art

Brennstoffzellenstapel weisen mehrere in Reihe geschaltete Brennstoffzellen auf. Einzelne Brennstoffzellen können in Folge unterschiedlicher thermischer Bedingungen, unterschiedlicher Versorgung mit Reaktanden oder Wasseransammlungen unterschiedlich schnell altern. Eine gealterte, d. h. degradierte Brennstoffzelle ist durch ihren Spannungsabfall bei hohen Stromdichten in ihrer maximalen Stromdichte begrenzt, wobei durch die Reihenschaltung die Leistung des gesamten Brennstoffzellenstapels stark sinkt. Dadurch dass die degradierte Brennstoffzelle weiter oder sogar verstärkt mit Reaktanden versorgt werden muss, sinkt zudem der Wirkungsgrad eines Brennstoffzellensystems, das den Brennstoffzellenstapel enthält. Als besonders kritisch ist dabei zu sehen, dass die degradierte Brennstoffzelle schlimmstenfalls eine zu den anderen Brennstoffzellen umgekehrte Spannungsrichtung aufweisen kann. Chemische Reaktionen führen bei umgekehrter Spannungsrichtung zur Lochbildung in einer Membran zwischen Kathoden- und Anodenraum, so dass im Falle von Wasserstoff als Brennstoff dieser in den Kathodenraum gelangen kann und ein Knallgasgemisch entsteht. Eine degradierte Brennstoffzelle kann eine schadhafte Brennstoffzelle mit einer zerstörten Membran oder nicht mehr funktionierenden Anode oder Kathode beispielsweise aufgrund einer Oxidation eines Kohlenstoffträgers sein.fuel cell stack have several fuel cells connected in series. Individual fuel cells may be due to different thermal conditions, different supply of reactants or accumulations of water aging fast. An aged, d. H. degraded fuel cell is due to their voltage drop at high current densities in their maximum current density limited by the series circuit the performance of the entire fuel cell stack drops sharply. Thereby that the degraded fuel cell continues or even amplifies must be supplied with reactants, also reduces the efficiency a fuel cell system containing the fuel cell stack. Particularly critical is to see that the degraded Fuel cell worst case one to the other fuel cells can have reverse voltage direction. Chemical reaction lead in the reverse voltage direction to the formation of holes in a membrane between the cathode and anode space, so that in case of hydrogen as fuel enter this into the cathode compartment can and a blast gas mixture is formed. A degraded fuel cell can a damaged fuel cell with a destroyed membrane or malfunctioning anode or cathode, for example due to oxidation of a carbon support.

Die DE 197 46 616 C1 offenbart ein Verfahren, bei dem die degradierte Brennstoffzelle elektrisch kurzgeschlossen wird und die Zuführungs- und Ableitungskanäle der degradierten Brennstoffzelle verschlossen werden. Zum elektrischen Kurzschließen werden bügelförmige Flachteile oder Kontaktklemmen verwendet, die die beiden die Brennstoffzelle begrenzenden Bipolarplatten miteinander verbinden. Zum Verschließen der Zuführungs- und Ableitungskanäle werden Stifte oder Schieber in einen Kanal hineingeschoben oder verdreht, wobei entweder der Stift oder der Schieber selber abdichten oder einen sich im Kanal befindlichen Schlauch abklemmen. Zum Durchführen des Verfahrens wird lediglich offenbart, dass es mittels einfachen Werkzeugs, z. B. eines Schraubendrehers oder auch ohne Werkzeug erfolgen kann. Hierbei ist davon auszugehen, dass ein Benutzer das Verfahren durchführt. Nachteilig ist hierbei, dass ein Benutzer zunächst Kenntnis von der degradierten Brennstoffzelle erlangen und dann selbstständig eingreifen muss, wodurch zeitliche Verzögerungen und Wartungskosten entstehen. Zudem kann es durch die übliche hohe Anzahl von 200 bis 400 Brennstoffzellen leicht zu Verwechselungen und Fehlbedienungen kommen. Weiterhin nachteilig ist, dass zwei unterschiedliche Vorrichtungen zum elektrischen Kurzschließen und zum Verschließen der Zuführungs- und Ableitungskanäle von Nöten sind.The DE 197 46 616 C1 discloses a method in which the degraded fuel cell is electrically shorted and the supply and discharge channels of the degraded fuel cell are closed. For electrical shorting bow-shaped flat parts or contact terminals are used, which connect the two limiting the fuel cell bipolar plates together. To close the supply and discharge channels pins or slides are pushed or twisted into a channel, either the pin or the slider seal itself or disconnect a hose located in the channel. For performing the method is merely disclosed that it by means of simple tool, for. B. a screwdriver or can be done without tools. It is assumed that a user performs the procedure. The disadvantage here is that a user first gain knowledge of the degraded fuel cell and then have to intervene on their own, resulting in delays and maintenance costs. In addition, the usual high number of 200 to 400 fuel cells can easily lead to confusion and incorrect operation. Another disadvantage is that two different devices for electrical shorting and closing the supply and discharge channels are needed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine degradierte Brennstoffzelle eines Brennstoffzellenstapels so zu desaktivieren, dass der Brennstoffzellenstapel ohne nennenswerte Leistungs- und Wirkungsgradverluste weiterbetrieben werden kann, wobei das Desaktivieren, insbesondere das elektrische Kurzschließen und das Verhindern weiteren Eindringens mindestens des Brennstoffes in die degradierte Brennstoffzelle, ohne Wartungskosten und Verwechselungsgefahr erfolgen soll.It is therefore an object of the invention, a degraded fuel cell deactivate a fuel cell stack so that the fuel cell stack continue to operate without appreciable power and efficiency losses can be, wherein the deactivating, in particular the electrical short-circuiting and preventing further penetration of at least the fuel into the degraded fuel cell, without maintenance costs and risk of confusion should be done.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere des kennzeichnenden Teils, vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den abhängigen Verfahrensansprüchen angegeben. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Brennstoffzellensystem des unabhängigen Anspruchs 9, insbesondere des kennzeichnenden Teils. Vorteilhafte Weiterbildungen des Brennstoffzellensystems sind in den abhängigen Vorrichtungsansprüchen angegeben. Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, gelten dabei selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems und umgekehrt. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in Kombination erfindungswesentlich sein.to Solution of the task becomes a procedure with the characteristics of claim 1, in particular of the characterizing part proposed. Advantageous developments of the method are in the dependent Specified method claims. The task will continue solved by a fuel cell system of the independent Claim 9, in particular of the characterizing part. Advantageous developments of the fuel cell system are in dependent device claims specified. Features and details associated with the invention Procedures are described, of course also in connection with the invention Fuel cell system and vice versa. The can features mentioned in the claims and in the description each individually individually or in combination essential to the invention be.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Desaktivierung automatisch erfolgt. Hierbei ist unter automatisch zu verstehen, dass das Brennstoffzellensystem selbstständig ohne ein Eingreifen eines Benutzers die Desaktivierung durchführen kann. Die degradierte Brennstoffzelle weist eine andere Charakteristik, z. B. niedrigere Spannung bei gleicher Stromstärke oder umgekehrte Spannungsrichtung, im Vergleich zu nicht degradierten Brennstoffzelle auf. Automatisch bedeutet, dass durch diese Charakteristik direkt eine Desaktivierung ausgelöst werden kann oder dass durch eine Steuerung oder Regelung, z. B. in einer Überwachungseinheit, die unterschiedliche Charakteristik erkannt wird und Maßnahmen ausgelöst werden. Durch die direkt oder über eine Steuerung oder Regelung ausgelöste Desaktivierung kann eine Verwechselung der degradierten mit einer nicht degradierten Brennstoffzelle erheblich verringert oder ausgeschlossen werden und eine zeitnahe und kostengünstige Desaktivierung erreicht werden.According to the invention it is provided that the deactivation takes place automatically. This is to be understood automatically as meaning that the fuel cell system can independently perform the deactivation without the intervention of a user. The degraded fuel cell has a different characteristic, for. B. lower voltage at the same current or reverse voltage direction, compared to non-degraded fuel cell. Automatic means that a deactivation can be triggered directly by this characteristic or that by a control or regulation, z. B. in a monitoring unit, the different characteristics is detected and measures are triggered. The deactivated directly or via a control or regulation deactivation of the degraded with a non-degraded fuel cell can be significantly reduced or eliminated and a timely and cost-effective deactivation can be achieved.

Zur Desaktivierung gehört zum einen das Kurzschließen der degradierten Brennstoffzelle, um einen Betrieb des Brennstoffzellenstapels mit den in Reihe geschalteten Brennstoffzellen in einem Brennstoffstapel weiter zu ermöglichen, ohne durch erzwungene elektrochemische Reaktionen die Membran der degradierten Brennstoffzelle zu zerstören und die Betriebssicherheit nicht mehr zu gewährleisten. Die Verbindungsfläche ist so auszulegen, dass der Brennstoffzellenstapel weiterhin mit voller Stromstärke am Leistungsmaximum betrieben werden kann. Eine Versorgung der Brennstoffzelle mit einem Brennstoff und einem Oxidationsmittel erfolgt, schematisch gesehen, parallel, d. h. von einem ersten Hauptkanal führt jeweils eine erste Abzweigung einen Anodenmassenstrom mit dem Brennstoff in einen Anodenraum der Brennstoffzelle, wobei der Anodenmassenstrom durch eine zweite Abzweigung den Anodenraum wieder zu einem zweiten Hauptkanal verlässt. Analog führt von einem dritten Hauptkanal jeweils eine dritte Abzweigung einen Kathodenmassenstrom mit dem Oxidationsmittel in einen Kathodenraum der Brennstoffzelle, wobei der Kathodenmassenstrom durch eine vierte Abzweigung den Kathodenraum wieder zu einem vierten Hauptkanal verlässt. Um bei eventueller Lochbildung einer Membran zwischen Kathoden- und Anodenraum der degradierten Brennstoffzelle einen Übertritt des Brennstoffes in den Kathodenraum zu verhindern und so die Betriebssicherheit zu gewährleisten als auch um den Wirkungsgrad des Brennstoffzellensystems zu verbessern, werden die erste und die zweite Abzweigung abgedichtet. Durch das Abdichten der zweiten Abzweigung wird ein Zurückdrücken des noch Brennstoff enthaltenden Anodenmassenstrom des zweiten Hauptkanals verhindert. Um den Wirkungsgrad des Brennstoffzellensystems weiter zu verbessern und eine unnötige Strömung durch den Kathodenraum der degradierten Brennstoffzelle zu vermeiden, werden vorzugsweise auch die dritte und die vierte Abzweigung abgedichtet. Die Abzweigungen können einem Portbereich entsprechen. Unter Abdichten wird hierbei nicht ausschließlich ein gasdichtes Abdichten, sondern auch ein unvollständiges Verschließen einer Abzweigung, das zu einer deutlichen Reduktion des Anoden- oder Kathodenmassenstroms in die degradierte Brennstoffzelle führt, verstanden.to Deactivation belongs on the one hand short-circuiting the degraded fuel cell to operate the fuel cell stack with the fuel cells connected in series in a fuel stack continue to allow, without forced by electrochemical Reactions to destroy the membrane of the degraded fuel cell and no longer guarantee operational safety. The Interface surface is designed so that the fuel cell stack continue to operate at full power at the maximum power can be. A supply of the fuel cell with a fuel and an oxidizing agent takes place, seen schematically, in parallel, d. H. from a first main channel leads in each case a first Branch an anode mass flow with the fuel into an anode compartment the fuel cell, wherein the anode mass flow through a second Abzweigung the anode compartment leaves again to a second main channel. Analog leads from a third main channel one each third branch a cathode mass flow with the oxidant in a cathode compartment of the fuel cell, wherein the cathode mass flow through a fourth turn the cathode space back to a fourth Main channel leaves. In case of eventual hole formation of a Membrane between cathode and anode compartment of the degraded fuel cell a passage of the fuel in the cathode compartment prevent and thus to ensure the operational safety as well as to improve the efficiency of the fuel cell system, the first and second branches are sealed. By the Sealing the second branch will be a push back the still fuel-containing anode mass flow of the second main channel prevented. To further the efficiency of the fuel cell system improve and unnecessary flow through to avoid the cathode compartment of the degraded fuel cell Preferably, the third and the fourth branch are sealed. The branches can correspond to a port area. Under sealing here is not exclusively a gas-tight Caulking, but also an incomplete sealing a branch leading to a significant reduction of the anode or cathode mass flow into the degraded fuel cell, Understood.

Um die Desaktivierung zu automatisieren, ist es denkbar, dass jede Brennstoffzelle eine Masche mit einer Diode aufweist, wobei die Diode bei einer üblichen elektrischen Spannung der Brennstoffzelle sperrt. Jedoch wird die Diode insbesondere bei einer Umkehrung der elektrischen Spannungsrichtung, wie sie einer stark degradierten Brennstoffzelle entspricht, durchlässig und ermöglicht einen elektrischen Stromfluss durch die Masche, die die degradierte Brennstoffzelle aufweist. Alternativ kann bereits eine niedrigere elektrische Spannung im Vergleich zu einer nicht degradierten Brennstoffzelle ohne Umkehr der Spannungsrichtung, wie sie einer leicht degradierten Brennstoffzelle entspricht, bereits von einer Überwachungseinheit erkannt werden. Die Überwachungseinheit legt eine elektrische Spannung entgegen der Spannungsrichtung des Brennstoffzellensystems an, so dass die Diode nicht mehr sperrt. Im Falle einer Zenerdiode als eingebaute Diode kann auch eine so hohe elektrische Spannung in dieselbe Spannungsrichtung des Brennstoffzellensystems angelegt werden, dass die Zenerdiode nicht mehr sperrt.Around to automate the deactivation, it is conceivable that each Fuel cell has a mesh with a diode, wherein the Diode locks at a common electrical voltage of the fuel cell. However, the diode is in particular at a reversal of the electric Voltage direction, as a heavily degraded fuel cell corresponds, permeable and allows an electric Current flow through the mesh that the degraded fuel cell having. Alternatively, already a lower electrical voltage compared to a non-degraded fuel cell without reversal of the Voltage direction, as a slightly degraded fuel cell corresponds, already detected by a monitoring unit become. The monitoring unit applies an electrical voltage against the voltage direction of the fuel cell system, so that the diode is no longer blocking. In the case of a zener diode as built-in diode can also have such a high electrical voltage in it Voltage direction of the fuel cell system can be applied that the zener diode no longer locks.

Wenn die Diode durch eine elektrische Spannungsrichtung und -stärke, wie sie durch die degradierte Brennstoffzelle selbst oder von der Überwachungseinheit vorgegeben wird, durchlässig wird, wird ein elektrischer Stromfluss durch die Diode ermöglicht. Während die selbsttätig auslösende Diode nur einen geringen apparativen Aufwand benötigt und einen elektrischen Stromfluss in Höhe des Stromflusses im Brennstoffzellenstapel hervorruft, kann die Auslösung durch die Überwachungseinheit bereits bei leicht geschädigten Brennstoffzellen durchgeführt werden. Die Auslösung durch die Überwachungseinheit kann auch erfolgen, wenn der Brennstoffzellenstapel nicht im Betrieb ist oder beim Abschalten oder Anfahren des Brennstoffzellenstapels. Durch die von der Überwachungseinheit angelegte elektrische Spannung in gewünschter Höhe kann auch der Stromfluss in einer gewünschten Höhe erhalten werden. Der Verkabelungsaufwand für den Aufbau mit der Überwachungseinheit kann durch Nutzen einer bereits vorhandenen Zellspannungsüberwachung einzelner Zellen minimiert werden.If the diode by an electric voltage direction and strength, as determined by the degraded fuel cell itself or by the monitoring unit is given, becomes permeable, becomes an electrical Current flow through the diode allows. While the self-triggering diode only a small equipment required and an electric current flow in the amount of current flow causes in the fuel cell stack can the triggering by the monitoring unit already performed on slightly damaged fuel cells become. The triggering by the monitoring unit can also be done when the fuel cell stack is not in operation or when switching off or starting the fuel cell stack. By the applied by the monitoring unit electrical Voltage at the desired level can also be the current flow be obtained in a desired height. Of the Cabling work for the setup with the monitoring unit can by using an already existing cell voltage monitoring individual cells are minimized.

Durch das Auslösen des elektrischen Stromflusses wird die Desaktivierung eingeleitet. Der elektrische Stromfluss kann nun zum Kurzschließen der degradierten Brennstoffzelle und zum Abdichten der ersten und zweiten Abzweigung verwendet werden. Beispielsweise kann durch den elektrischen Stromfluss ein Aktuator oder Effektor betrieben werden, der beispielsweise eine Klemme an der degradierten Brennstoffzelle zum Kurzschließen oder einen Stift in die Abzweigung zum Abdichten bewegen kann. Der Aktuator kann auch eine Ampulle mit dem Dichtungsmittel öffnen. Alternativ kann der elektrische Stromfluss eine Wärmeentwicklung oder Zündung hervorrufen, die zum Kurzschließen und/oder Abdichten führt.By triggering the electrical current flow, the deactivation is initiated. The electrical current flow may now be used to short-circuit the degraded fuel cell and to seal the first and second branches. For example, by the flow of electrical current, an actuator or effector can be operated, for example, can move a terminal on the degraded fuel cell for shorting or a pin in the branch for sealing. Of the Actuator can also open an ampoule with the sealant. Alternatively, the electrical current flow may cause heat build-up or ignition which results in short-circuiting and / or sealing.

Es kann vorgesehen sein, dass das Dichtungsmittel elektrisch leitend ist. Das elektrisch leitende Dichtungsmittel wird so angeordnet, dass es nicht nur mindestens die erste und die zweite Abzweigung verschließt, sondern auch die Brennstoffzelle kurzschließt. Hierzu verbindet das Dichtungsmittel einen Plus- und einen Minuspol der degradierten Brennstoffzelle. Unter dem Plus- und dem Minuspol können hierbei insbesondere Bipolarplatten verstanden werden, die elektrisch voneinander isoliert, als Stromableiter für eine Kathode und eine Anode der Brennstoffzelle dienen. Um das Kurzschließen in einem Raum zwischen den Bipolarplatten, der bei einer funktionierenden Brennstoffzelle mit einer elektrischen Isolationsschicht versehen ist, zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass die elektrische Isolationsschicht während des Verfahrens mindestens in dem kurzzuschließenden Bereich zerstört wird. Der kurzzuschließende Bereich kann insbesondere ein Portbereich der Bipolarplatte sein.It can be provided that the sealant electrically conductive is. The electrically conductive sealant is placed so that it's not just at least the first and the second turn closes, but also shorts the fuel cell. For this purpose, the sealant connects a plus and a minus pole the degraded fuel cell. Under the plus and minus pole In this case, in particular bipolar plates can be understood, electrically isolated from each other, as a current conductor for serve a cathode and an anode of the fuel cell. To short circuit in a space between the bipolar plates, which at a functioning Fuel cell provided with an electrical insulation layer is to allow, can be provided that the electric Insulation layer during the process at least in the short-circuited area is destroyed. The short-circuited In particular, the region can be a port region of the bipolar plate.

Es ist denkbar, dass das Vornehmen der Abdichtung und des Kurzschließens der degradierten Brennstoffzelle an eine Steuerungseinheit des Brennstoffzellensystems automatisch weitergeleitet wird, so dass eine Steuerungseinheit die Anzahl an noch intakten Brennstoffzellen des Brennstoffzellenstapels berechnen und speichern kann. Die Steuerungseinheit kann eine Information über die Anzahl an noch intakten Brennstoffzellen für alle Steuerungs- oder Regelungsvorgänge benutzen, die die Anzahl der intakten Brennstoffzellen benötigen. Z. B. kann die Anzahl der intakten Brennstoffzellen von der Steuerungseinheit dazu verwendet werden, eine Zufuhr an Brennstoff und/oder Oxidationsmittel zu optimieren und dadurch den Wirkungsgrad des Brennstoffzellensystems zu verbessern. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerungseinheit die Information über die noch intakten Brennstoffzellen bei einer Verbrauchsüberwachung berücksichtigen, beispielsweise um eine Leckage zu detektieren.It It is conceivable that making the seal and shorting the degraded fuel cell to a control unit of the fuel cell system is automatically forwarded, leaving a control unit the number of still intact fuel cells of the fuel cell stack calculate and save. The control unit may have information about the number of fuel cells still intact for all control or use control operations that are the number of intact Fuel cells need. For example, the number of intact Fuel cells are used by the control unit to to optimize a supply of fuel and / or oxidant and thereby improve the efficiency of the fuel cell system. Additionally or alternatively, the control unit may Information about the still intact fuel cells at consider a consumption monitoring, for example to detect a leak.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Brennstoffzellensystem, das einen Brennstoffzellenstapel aufweist, bei dem die Zu- und Abführung des Brennstoffes und des Oxidationsmittels parallel verläuft und die Brennstoffzellen in Reihe geschaltet sind, wobei das Brennstoffzellensystem die Desaktivierung der degradierten, schadhaften Brennstoffzelle automatisch vornehmen kann.The Task is also solved by a fuel cell system, having a fuel cell stack, wherein the supply and discharge the fuel and the oxidant is parallel and the fuel cells are connected in series, the fuel cell system the deactivation of the degraded, defective fuel cell can make automatically.

Die Brennstoffzellen können mit einem Dichtungsmittel, das durch den elektrischen Stromfluss veränderbar ist, beispielsweise mit einem aufblasbaren Airbag, einem Schmelzwiderstand oder einem Schmelzeinsatz ausgeführt sein, oder eine Ampulle, die durch den elektrischen Stromfluss geöffnet werden kann und die das Dichtungsmittel enthält, aufweisen. Ist das Dichtungsmittel durch die Wärme, die durch den elektrischen Stromfluss erzeugt wird, schmelzbar, so muss die Schmelztemperatur oberhalb einer Betriebstemperatur des Brennstoffzellenstapels liegen. Das Dichtungsmittel kann jeweils im Bereich der abzudichtenden Abzweigungen, seitlich und/oder aus Richtung der Schwerkraft gesehen über den Abzweigungen angeordnet sein.The Fuel cells can use a sealant that is variable by the electric current flow, for example with an inflatable airbag, a melt resistance or a melt insert be executed, or an ampoule by the electric Current flow can be opened and the sealant contains. Is the sealant by the heat, which is generated by the electric current flow, fusible, so must the melting temperature above an operating temperature of the fuel cell stack lie. The sealant can each in the area of the branches to be sealed, laterally and / or out Direction of gravity seen over the branches be arranged.

Der erfindungsgemäße Brennstoffzellenstapel ist von der Art der verwendeten Brennstoffzelle unabhängig. Die Brennstoffzelle kann eine Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle mit Wasserstoff als Brennstoff und Sauerstoff enthaltene Luft als Oxidationsmittel sein. Es können aber auch jegliche andere Brennstoffzellentypen wie andere Niedertemperaturbrennstoffzellen oder auch Hochtemperaturbrennstoffzellen verwendet werden. Als Brennstoff können auch Reformatgas, Methan oder Methanol oder längerkettige Kohlenwasserstoffe oder Alkohole dienen.Of the Fuel cell stack according to the invention is of the type of fuel cell used independently. The Fuel cell may be a polymer electrolyte fuel cell with Hydrogen as fuel and oxygen contained air as an oxidizing agent be. But it can also be any other fuel cell types like other low temperature fuel cells or high temperature fuel cells be used. As fuel can also reformat gas, Methane or methanol or longer chain hydrocarbons or alcohols.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu den Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte, könne sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Es zeigen:Further the invention improving measures will be apparent from the following description of the embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. All from the claims, the description or drawing features and / or advantages, including constructive details, spatial arrangement and procedural steps, could both for yourself and in various combinations be essential to the invention. Show it:

1 ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem, 1 a fuel cell system according to the invention,

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems, 2 a further embodiment of a fuel cell system according to the invention,

3 Frontansicht einer Bipolarplatte entgegen der Richtung des elektrischen Stromflusses eines Brennstoffzellenstapels 3 Front view of a bipolar plate against the direction of electric current flow of a fuel cell stack

4 Schnitt entlang der Linie IV in 3 mit einem ersten erfindungsgemäßem Dichtungsmittel vor dem erfindungsgemäßen Verfahren 4 Section along the line IV in 3 with a first sealant according to the invention before the process according to the invention

5, 6 Schnitt gemäß 4 mit dem ersten erfindungsgemäßen Dichtungsmittel nach dem erfindungsgemäßen Verfahren 5 . 6 Cut according to 4 with the first sealant according to the invention according to the invention

7 Schnitt gemäß 4 mit einem zweiten erfindungsgemäßen Dichtungsmittel vor dem erfindungsgemäßen Verfahren 7 Cut according to 4 with a second sealant according to the invention before the process according to the invention

8 Ausschnitt aus 3 entlang der Linie XIII mit dem dritten erfindungsgemäßen Dichtungsmittel nach dem erfindungsgemäßen Verfahren 8th Extract from 3 along the line XIII with the third sealant according to the invention according to the invention

9 Ausschnitt aus 3 mit einem vierten erfindungsgemäßen Dichtungsmittel vor dem erfindungsgemäßen Verfahren 9 Extract from 3 with a fourth sealant according to the invention before the process according to the invention

10 benötigter Querschnitt des Dichtungsmittels über seinem spezifischen elektrischen Widerstand 10 required cross section of the sealant over its electrical resistivity

In 1 ist ein Brennstoffzellensystem 1 dargestellt. Ein Brennstoffzellenstapel 2 mit lediglich exemplarisch dargestellten drei Brennstoffzellen 10.1, 10.2, 10.3, die als Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzellen ausgeführt sind, ist in einem Stromkreis mit einem Verbraucher 4, z. B. einem Elektromotor in einem Fahrzeug, angeordnet. Der Stromfluss ist durch Pfeile 3 dargestellt. Die einzelnen Brennstoffzellen 10.1, 10.2, 10.3 sind durch Bipolarplatten 20.1, 20.2 voneinander getrennt. Die äußeren Brennstoffzellen 10.1, 10.3 werden durch Endplatten 11 nach außen begrenzt, wobei sich die Endplatten 11 von den Biploarplatten 20.1, 20.2 dadurch unterscheiden, dass die Endplatten 11 Abzweigungen nur auf einer zu einer Brennstoffzelle 10.1, 10.3 zeigenden Seite aufweisen. Bipolarplatten 20.1, 20.2 und Endplatten 11 werden gemeinsam als Separatorplatten 11, 20.1, 20.2 bezeichnet. Zwischen den Separatorplatten 11, 20.1, 20.2 ist jeweils pro Brennstoffzelle 10.1, 10.2, 10.3 eine Membran-Elektroden-Anordnung (MEA) 12 angeordnet, die eine Anode und eine Kathode als elektrochemisch aktive Elektroden und dazwischen eine elektrisch isolierende Membran als Festkörperelektrolyt aufweist. Je eine sich an eine MEA 12 anschließende Separatorplatte 11, 20.1, 20.2 ist im elektrischen Kontakt mit einer Kathode oder Anode und dient als Stromableiter und damit als nach außen führender Pluspol 13 oder Minuspol 14 der Brennstoffzelle 10.1, 10.2, 10.3, wobei die Endplatten 11 lediglich als ein Plus- oder Minuspol einer Brennstoffzelle dienen, während z. B. die Bipolarplatte 20.1 als Minuspol 14 der Brennstoffzelle 10.1 und als Pluspol 13 der Brennstoffzelle 10.2 dient.In 1 is a fuel cell system 1 shown. A fuel cell stack 2 with only three exemplified fuel cells 10.1 . 10.2 . 10.3 , which are designed as polymer electrolyte fuel cells, is in a circuit with a consumer 4 , z. B. an electric motor in a vehicle arranged. The current flow is indicated by arrows 3 shown. The individual fuel cells 10.1 . 10.2 . 10.3 are by bipolar plates 20.1 . 20.2 separated from each other. The outer fuel cells 10.1 . 10.3 be through end plates 11 limited to the outside, with the end plates 11 from the bipolar plates 20.1 . 20.2 differ in that the end plates 11 Branches only on one to a fuel cell 10.1 . 10.3 have facing side. bipolar plates 20.1 . 20.2 and end plates 11 become common as separator plates 11 . 20.1 . 20.2 designated. Between the separator plates 11 . 20.1 . 20.2 is each per fuel cell 10.1 . 10.2 . 10.3 a membrane electrode assembly (MEA) 12 arranged, which has an anode and a cathode as electrochemically active electrodes and in between an electrically insulating membrane as a solid electrolyte. One to an MEA 12 subsequent separator plate 11 . 20.1 . 20.2 is in electrical contact with a cathode or anode and serves as a current collector and thus as outward positive pole 13 or negative pole 14 the fuel cell 10.1 . 10.2 . 10.3 , where the end plates 11 merely serve as a plus or minus pole of a fuel cell while z. B. the bipolar plate 20.1 as a negative pole 14 the fuel cell 10.1 and as a positive pole 13 the fuel cell 10.2 serves.

Exemplarisch soll angenommen werden, dass die Brennstoffzellen 10.1, 10.3 intakt sind, während die Brennstoffzelle 10.2 degradiert ist. Eine Diode 5.1 ist in einer Masche 9.1, die auch die Separatorplatten 11, 20.1 der intakten Brennstoffzelle 10.1 miteinander verbindet, so angeordnet, dass die Sperrrichtung der Diode 5.1 der elektrische Spannungsrichtung des Brennstoffzellenstapels 2 entspricht, so dass bei einer typischen Spannung der intakten Brennstoffzelle 10.1 unter Last im Bereich von 0,6 bis ca. +1 V kein Strom durch die Masche 9.1 fließt. Die Dioden 5.2, 5.3 sind analog in einer Masche 9.2, 9.3 der Brennstoffzellen 10.2, 10.3 angeordnet. Eine Spannungsumkehr und typischen Spannungshöhe von ca. –2 V der degradierten Brennstoffzelle 10.2 entspricht hingegen der Durchflussrichtung der Diode 5.2, so dass die Diode 5.2 durchlässig wird und der Strom des Brennstoffzellenstapels 2 durch die Masche 9.2 der degradierten Brennstoffzelle 10.2 fließt. In Reihe mit den Dioden 5.1, 5.2, 5.3 geschalteten Widerstände 17.1, 17.2, 17.3 sind vorzugsweise niederohmig und ermöglichen so einen hohen Kurzschlussstrom von beispielsweise 30 bis 500 A. 1 zeigt die Anordnung der Dioden 5.1, 5.2, 5.3 nur schematisch. Die Dioden 5.1, 5.2, 5.3 und die in Reihe geschalteten Widerstände 17.1, 17.2, 17.3 können jeweils zwischen den Separatorplatten 11, 20.1, 20.2 angeordnet sein.By way of example, it should be assumed that the fuel cells 10.1 . 10.3 are intact while the fuel cell 10.2 is degraded. A diode 5.1 is in a mesh 9.1 including the separator plates 11 . 20.1 the intact fuel cell 10.1 connects to each other, arranged so that the reverse direction of the diode 5.1 the electrical voltage direction of the fuel cell stack 2 corresponds, so that at a typical voltage of the intact fuel cell 10.1 under load in the range of 0.6 to about +1 V no current through the mesh 9.1 flows. The diodes 5.2 . 5.3 are analogous in a mesh 9.2 . 9.3 the fuel cells 10.2 . 10.3 arranged. A voltage reversal and typical voltage level of approx. -2 V of the degraded fuel cell 10.2 on the other hand corresponds to the flow direction of the diode 5.2 so that the diode 5.2 becomes permeable and the flow of the fuel cell stack 2 through the mesh 9.2 the degraded fuel cell 10.2 flows. In series with the diodes 5.1 . 5.2 . 5.3 switched resistors 17.1 . 17.2 . 17.3 are preferably low-resistance and thus allow a high short-circuit current of, for example, 30 to 500 A. 1 shows the arrangement of the diodes 5.1 . 5.2 . 5.3 only schematically. The diodes 5.1 . 5.2 . 5.3 and the series resistors 17.1 . 17.2 . 17.3 can each be between the separator plates 11 . 20.1 . 20.2 be arranged.

In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems 1 dargestellt, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Vorrichtungen wie in 1 verwendet werden. Im Unterschied zu 1 wird die elektrische Spannung der einzelnen Brennstoffzellen 10.1, 10.2, 10.3 durch eine Zellspannungsüberwachung 7, die Spannungsmessgeräte 8 zur Messung der elektrischen Spannung jeder Brennstoffzelle 10.1, 10.2, 10.3 und eine Überwachungseinheit 6 aufweist, überwacht. Die Überwachungseinheit 6 erkennt die degradierte Brennstoffzelle 10.2, wenn die elektrische Spannung der degradierten Brennstoffzelle 10.2 einen Grenzwert unterschreitet oder im Vergleich zu den intakten Brennstoffzellen 10.1, 10.3 eine deutlich niedrigere elektrische Spannung aufweist, ohne dass bereits wie in 1 eine Spannungsumkehr vorliegen muss. Fällt die elektrische Spannung der degradierten Brennstoffzelle 10.2 unter den Grenzwert, so folgert die Überwachungseinheit 6, dass die Brennstoffzelle 10.2 degradiert ist, und veranlasst einen Umschalter 16, eine elektrische Spannung einer Spannungsquelle 15 an einen Zweig 18, der die Diode 5.2 aufweist, anzulegen. Hierbei kann die Diode 5.2 eine Zenerdiode sein, so dass die Spannungsquelle 15 eine elektrische Spannung in gleicher Richtung, aber für den Brennstoffzellenstapel unüblichen Höhe von beispielsweise +5 V anlegen kann. Die Diode 5.2 sperrt durch die angelegte Spannung nicht mehr, so dass ein Strom durch den Zweig 18 mit dem Widerstand 17.2 fließt. Die Spannungsmessgeräte 8 und die Bipolarplatten 20.1, 20.2 weisen vorzugsweise einen hohen Innenwiderstand auf, so dass sich der Stromfluss im Wesentlichen im Zweig 18 stattfindet.In 2 is another embodiment of a fuel cell system according to the invention 1 wherein like reference numerals refer to like devices as in FIG 1 be used. In contrast to 1 becomes the electrical voltage of the individual fuel cells 10.1 . 10.2 . 10.3 by a cell voltage monitoring 7 , the voltage measuring devices 8th for measuring the electrical voltage of each fuel cell 10.1 . 10.2 . 10.3 and a monitoring unit 6 has monitored. The monitoring unit 6 recognizes the degraded fuel cell 10.2 when the electrical voltage of the degraded fuel cell 10.2 below or in comparison to the intact fuel cells 10.1 . 10.3 a significantly lower electrical voltage, without already as in 1 there must be a voltage reversal. If the electrical voltage of the degraded fuel cell falls 10.2 below the limit, the monitoring unit concludes 6 that the fuel cell 10.2 is degraded, and causes a switch 16 , an electrical voltage of a voltage source 15 to a branch 18 , the diode 5.2 has to invest. Here, the diode 5.2 be a Zener diode so that the voltage source 15 can apply an electric voltage in the same direction, but for the fuel cell stack unusual height of, for example, +5 volts. The diode 5.2 no longer locks due to the applied voltage, causing a current through the branch 18 with the resistance 17.2 flows. The voltage measuring devices 8th and the bipolar plates 20.1 . 20.2 preferably have a high internal resistance, so that the current flow substantially in the branch 18 takes place.

Um einer Steuerungseinheit (nicht dargestellt) mitzuteilen, dass die degradierte Brennstoffzelle 10.2 erkannt, und, vom elektrischen Stromfluss durch die Masche 9.2 (1) oder Zweig 18 (2) initiiert, kurzgeschlossen und abgedichtet wird, kann in 1 ein elektrischer Stromfluss mit Strommessgeräten (nicht dargestellt) durch die Maschen 9.1, 9.2, 9.3 gemessen und die Messwerte an die Steuerungseinheit weitergeleitet werden. In 2 kann die Überwachungseinheit 6 eine Meldung über das Anlegen einer elektrischen Spannung der Spannungsquelle 15 an die Steuerungseinheit übergeben. Sowohl in 1 als auch in 2 kann die elektrische Spannung der Brennstoffzellen 10.1, 10.2, 10.3 durch Spannungsmessgeräte 8 (nur in 2 dargestellt) überwacht werden und die Messwerte an die Steuerungseinheit übermittelt werden, so dass die Steuerungseinheit einen Spannungsabfall, bei dem die verwendete Diode 5.1, 5.2, 5.3 leitend wird, erkennen kann.To notify a control unit (not shown) that the degraded fuel cell 10.2 detected, and, from electric current flow through the mesh 9.2 ( 1 ) or branch 18 ( 2 ), short - circuited and sealed, can be used in 1 an electrical current flow with ammeters (not shown) through the mesh 9.1 . 9.2 . 9.3 measured and the measured values are forwarded to the control unit. In 2 can the monitoring unit 6 a message about the application of an electrical voltage of the voltage source 15 passed to the control unit. As well in 1 as well as in 2 can the electrical voltage of the fuel cells 10.1 . 10.2 . 10.3 by voltage measuring devices 8th (only in 2 shown) and the measured values are transmitted to the control unit, so that the control unit a voltage drop, in which the diode used 5.1 . 5.2 . 5.3 becomes conductive, can recognize.

In 3 ist eine Frontansicht der Bipolarplatte 20.1 mit einer darauf angeordneten MEA 12 dargestellt. Die Bipolarplatte 20.1 weist einen ersten Hauptkanal 22 zur Zuführung eines Anodenmassenstroms mit Wasserstoff als Brennstoff in den Brennstoffzellenstapel 2, einen zweiten Hauptkanal 23 zur Abführung des Anodenmassenstroms aus dem Brennstoffzellenstapel 2, einen dritten Hauptkanal 24 zur Zuführung eines Kathodenmassenstroms mit Sauerstoff enthaltener Luft in den Brennstoffzellenstapel 2 und einen vierten Hauptkanal 25 zur Abführung des Kathodenmassenstroms aus dem Brennstoffzellenstapel 2 auf. Weiterhin enthält die Bipolarplatte 20.1 Kühlmittelhauptkanäle 21, die sich innerhalb der Bipolarplatte 20.1 verzweigen und die Reaktionswärme der elektrochemischen Reaktion abführen. Die in 3 dargestellte Bipolarplatte 20.1 enthält Verteilungskanäle 26, um die auf der dem Betrachter abgewandten Seite der MEA 12 angeordnete Anode mit Wasserstoff zu versorgen. Die Verteilungskanäle 26 beginnen mit einer ersten Abzweigung 27 vom ersten Hauptkanal 22 und enden in einer zweiten Abzweigung 28 zum zweiten Hauptkanal 23. Auf der dem Betrachter abgewandten Seite der Bipolarplatte 20.1 führen analog Verteilungskanäle zur Versorgung der Kathode der benachbarten Brennstoffzelle 10.1 mit Sauerstoff als Oxidationsmittel vom dritten Hauptkanal 24 bis vierten Hauptkanal 25 (nicht dargestellt). Eine elektrische Isolationsschicht 29 isoliert die Bipolarplatten 20.1, 20.2 in einem Bereich 30 voneinander, wo keine MEA 12 zwischen den Bipolarplatten 20.1, 20.2 angeordnet ist. Die Isolationsschicht 29 kann einstückig mit der MEA 12 sein.In 3 is a front view of the bipolar plate 20.1 with an MEA arranged thereon 12 shown. The bipolar plate 20.1 has a first main channel 22 for supplying an anode mass flow with hydrogen as fuel into the fuel cell stack 2 , a second main channel 23 for discharging the anode mass flow from the fuel cell stack 2 , a third main channel 24 for supplying a cathode mass flow with oxygen-containing air into the fuel cell stack 2 and a fourth main channel 25 for discharging the cathode mass flow from the fuel cell stack 2 on. Furthermore, the bipolar plate contains 20.1 Coolant main channels 21 that are inside the bipolar plate 20.1 branch and dissipate the heat of reaction of the electrochemical reaction. In the 3 illustrated bipolar plate 20.1 contains distribution channels 26 to the side of the MEA facing away from the viewer 12 to supply arranged anode with hydrogen. The distribution channels 26 start with a first turn 27 from the first main canal 22 and end in a second turnoff 28 to the second main channel 23 , On the side facing away from the viewer of the bipolar plate 20.1 lead analog distribution channels to supply the cathode of the adjacent fuel cell 10.1 with oxygen as the oxidant from the third main channel 24 to fourth main channel 25 (not shown). An electrical insulation layer 29 isolates the bipolar plates 20.1 . 20.2 in one area 30 from each other, where no MEA 12 between the bipolar plates 20.1 . 20.2 is arranged. The insulation layer 29 Can be made in one piece with the MEA 12 be.

In 4 bis 9 sind verschiedene Alternativen dargestellt, wie ein elektrischer Stromfluss durch die Masche 9.2 oder den Zweig 18 bei Durchlässigkeit der Diode 5.2 eine Abdichtung der Abzweigung 27 bewirkt.In 4 to 9 various alternatives are shown, such as an electric current flow through the mesh 9.2 or the branch 18 at transmission of the diode 5.2 a seal of the branch 27 causes.

4 stellt einen Schnitt entlang der Linie IV der Bipolarplatte 20.1 aus 3 dar. Zusätzlich ist die benachbarte Bipolarplatte 20.2 und damit insgesamt ein Ausschnitt 10.2' der Brennstoffzelle 10.2 im Querschnitt dargestellt. In die Bipolarplatte 20.1 sind die Verteilungskanäle 26 der Abzweigung 27 eingelassen, so dass sich dazwischen Stege 31 bilden. Eine Kante der MEA 12 ist zu sehen, während jedoch auf der Höhe des Schnittes keine MEA 12 vorhanden ist, sondern die Isolationsschicht 29 die Bipolarplatten 20.1, 20.2 voneinander trennt. Die Bipolarplatten 20.1, 20.2 liegen nur durch die Isolationsschicht 29 oder die MEA 12 voneinander getrennt aufeinander, wobei die Isolationsschicht 29 oder die MEA 12 einen Spalt 33 ausfüllt. Die in 4 dargestellten Abstände zwischen den Bipolarplatten 20.1, 20.2 dienen nur der Übersichlichkeit. Damit ein Randbereich der MEA 12 oder die Isolationsschicht 29 nicht in die Verteilungskanäle 26 eindringt, liegt ein Inlay auf den Stegen 31. Das Inlay kann erfindungsgemäß gleichzeitig als Dichtungsmittel dienen. Hierzu kann das Dichtungsmittel ein Schmelzwiderstand 41 sein, der vorzugsweise mit der Diode 5.2 in Reihe geschaltet ist und dem Widerstand 17.2 entsprechen kann. Wird die Diode 5.2 durchlässig, so fließt ein Stromfluss auch durch den Schmelzwiderstand 41. Der Schmelzwiderstand 41 erfährt dadurch im Inneren eine irreversible Volumenvergrößerung und drückt sich in die Verteilungskanäle 26. Damit elektrische Stromfluss durch die Diode 5.2 nur durch den Schmelzwiderstand 41 und nicht durch die Bipolarplatte 20.1 fließt, kann eine Isolierung 32 vorgesehen sein. Elektrische Leitungen 19 führen zu und vom Dichtungsmittel. 5 zeigt, wie der Schmelzwiderstand nach dem Schmelzen die Verteilungskanäle 26 verschließt. Gleiche Vorrichtungen aus 4 sind in den 5 bis 9 mit denselben Bezugszeichen versehen. 4 represents a section along the line IV of the bipolar plate 20.1 out 3 In addition, the adjacent bipolar plate is 20.2 and thus a whole excerpt 10.2 ' the fuel cell 10.2 shown in cross section. Into the bipolar plate 20.1 are the distribution channels 26 the turnoff 27 let in, so that in between webs 31 form. An edge of the MEA 12 is visible, but at the height of the cut no MEA 12 is present, but the insulation layer 29 the bipolar plates 20.1 . 20.2 separates each other. The bipolar plates 20.1 . 20.2 lie only through the insulation layer 29 or the MEA 12 separated from each other, wherein the insulating layer 29 or the MEA 12 a gap 33 fills. In the 4 shown distances between the bipolar plates 20.1 . 20.2 serve only the oversight. So that a border area of the MEA 12 or the insulation layer 29 not in the distribution channels 26 penetrates, lies an inlay on the webs 31 , The inlay can simultaneously serve according to the invention as a sealant. For this purpose, the sealant may be a melt resistance 41 be, preferably with the diode 5.2 connected in series and the resistor 17.2 can correspond. Will the diode 5.2 permeable, a current flow also flows through the melt resistance 41 , The melt resistance 41 experiences thereby inside an irreversible increase in volume and expresses itself in the distribution channels 26 , Thus electrical current flow through the diode 5.2 only by the melt resistance 41 and not by the bipolar plate 20.1 flows, can be an insulation 32 be provided. Electric lines 19 lead to and from the sealant. 5 shows how the melt resistance after melting the distribution channels 26 closes. Same devices 4 are in the 5 to 9 provided with the same reference numerals.

In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schmelzwiderstandes 41 nach dem Schmelzen zu sehen. Im Gegensatz zu 5 dichtet der Schmelzwiderstand 41 nicht nur die Verteilungskanäle 26 im Bereich der ersten Abzweigung 27 ab, sondern schließt die Bipolarplatten 20.1, 20.2 miteinander kurz. Hierzu muss der Schmelzwiderstand 41 zumindest teilweise elektrisch leitend sein. Beispielsweise kann der Schmelzwiderstand 41 eine elektrisch leitende Hülle, z. B. durch Einlaminieren einer Metallfolie, aufweisen. Im Gegensatz zu 5 wird beim Schmelzen des Schmelzwiderstandes 41 die Isolationsschicht 29 zerstört, so dass durch ein Fließen des Schmelzwiderstandes über den Spalt 33 die beiden Bipolarplatten 20.1, 20.2 miteinander verbunden werden. Auch die Isolierung 32 kann zerstört sein.In 6 is another embodiment of a melt resistance 41 to see after melting. In contrast to 5 seals the melt resistance 41 not just the distribution channels 26 in the area of the first junction 27 but closes the bipolar plates 20.1 . 20.2 short with each other. For this the melt resistance must 41 be at least partially electrically conductive. For example, the melt resistance 41 an electrically conductive sheath, z. B. by laminating a metal foil have. In contrast to 5 when melting the melt resistance 41 the insulation layer 29 destroyed, so by flowing the melt resistance across the gap 33 the two bipolar plates 20.1 . 20.2 be connected to each other. Also the insulation 32 can be destroyed.

In 7 ist als alternatives Dichtungsmittel ein Schmelzeinsatz 42 vor dem Schmelzen durch den Stromfluss dargestellt. Dadurch dass der Schmelzeinsatz 42 nicht nur das Inlay, sondern auch die Stege 31 umfasst, weist der Schmelzeinsatz 42 genügend Material auf, um auch ohne signifikante Volumenvergrößerung die Verteilungskanäle 26 abzudichten und gegebenfalls die Brennstoffzelle 10.2 analog zu 6 kurzuschließen. Hierzu ist der Schmelzeinsatz 42 vorzugsweise elektrisch leitend ausgeführt. Beispielsweise kann der Schmelzeinsatz 42 eine niedrig schmelzende Metalllegierung, wie Lot oder Amalgam, sein. Um einen hohen Stromfluss durch den Schmelzwiderstand 41 oder den Schmelzeinsatz 42 zu ermöglichen, sind der Schmelzwiderstand 41 oder der Schmelzeinsatz 42 vorzugsweise niederohmig und so ausgelegt, dass ein genügend großer elektrischer Stromfluss zum Schmelzen erreicht wird. Um genügend Material aufzuweisen, kann der Schmelzeinsatz 42 auch weitere Teile der Bipolarplatte 20.1 umfassen (nicht dargestellt).In 7 is a fusion insert as an alternative sealant 42 before melting due to the flow of current. Due to the fact that the melt is used 42 not only the inlay, but also the bars 31 includes, indicates the fuse 42 enough material to even without significant increase in volume distribution channels 26 seal and if necessary, the fuel cell 10.2 analogous to 6 to become shorted. For this purpose, the use of melt 42 preferably carried out electrically conductive. For example, the fuse link 42 a low melting metal alloy, such as solder or amalgam. To a high current flow through the melt resistance 41 or the melting insert 42 to allow, are the melt resistance 41 or the melting insert 42 preferably low impedance and designed so that a sufficiently large electric current flow is achieved for melting. To have enough material, the use of melt 42 also more parts of the bipolar plate 20.1 include (not shown).

Als weiteres alternatives Dichtungsmittel ist ein Airbag 43 in 8 nach dem Stromfluss dargestellt. Durch den elektrischen Stromfluss wird eine Zündpille mit einem Festtreibstoff entzündet, der den Airbag 43 aufbläst. Der unaufgeblasene Airbag 43 ist in einer Ausnehmung 36 einer Seitenwand 34 der Bipolarplatte 20.1 so angeordnet, dass er sich nach dem Aufblasen über die Verteilungskanäle 26 legt. Durch den Druck des Anodenmassenstroms wird der Airbag 43 in die Verteilungskanäle 26 gedrückt. Der Airbag 43 kann so breit ausgestaltet sein, dass er über den Spalt 33 zu der Bipolarplatte 20.2 hinüberreicht und die Bipolarplatten 20.1, 20.2 kurzschließt. Hierzu ist die Oberfläche des Airbags beispielsweise durch Metallfäden oder eine Rußschicht elektrisch leitend. Durch entstehende heiße Gase beim Zünden des Airbags 43 kann die Isolationsschicht 29 geschmolzen werden und der Airbag 43 auch durch ein Sich Legen in den Spalt 33 die Bipolarplatten 20.1, 20.2 kurzschließen. Alternativ erfolgt ein Kurzschließen lediglich im Bereich des ersten Hauptkanals 22 der beiden Bipolarplatten 20.1, 20.2.Another alternative sealant is an airbag 43 in 8th shown after the current flow. Due to the electric current flow, a squib is ignited with a solid propellant, which is the airbag 43 inflates. The deflated airbag 43 is in a recess 36 a side wall 34 the bipolar plate 20.1 arranged so that after inflation over the distribution channels 26 sets. By the pressure of the anode mass flow of the airbag 43 into the distribution channels 26 pressed. The airbag 43 can be made so wide that it is over the gap 33 to the bipolar plate 20.2 passes and the bipolar plates 20.1 . 20.2 shorts. For this purpose, the surface of the airbag is electrically conductive, for example by metal threads or a layer of soot. Due to the formation of hot gases during ignition of the airbag 43 can the insulation layer 29 be melted and the airbag 43 also by putting oneself in the gap 33 the bipolar plates 20.1 . 20.2 short. Alternatively, a short-circuiting takes place only in the region of the first main channel 22 the two bipolar plates 20.1 . 20.2 ,

Als weiteres alternatives Dichtungsmittel ist ein Gel 44, beispielsweise ein Klebstoff auf Epoxid- oder Silikonbasis, in 9 vor dem Stromfluss dargestellt. Das Gel 44 ist in einer Ampulle 45, die eine durch Stromfluss schmelzende Öffnung 46 aufweist, vorzugsweise in einer oberen Wand 35 der Bipolarplatte 20.1 angeordnet. Durch den elektrischen Stromfluss schmilzt die Öffnung 46 und das Gel 44 läuft in Richtung der Schwerkraft in die Verteilungskanäle 26 und härtet dort aus. Vorzugsweise kann ein Gel 44 verwendet werden, das durch Feuchtigkeit oder Wasserstoff aus dem Anodenmassenstrom oder durch Verdampfen eines für die Brennstoffzellen unschädlichen Lösungsmittels im Gel 44 aushärtet. Alternativ kann ein Gel 44 aus zwei Komponenten verwendet werden, wobei das Gel 44 durch Mischen der beiden Komponenten aushärtet, so dass zwei separate Ampullen für jeweils eine Komponente in der Bipolarplatte 20.1 angeordnet sind (nicht dargestellt). Das Gel 44 kann auch in oder auf den Spalt 33 tropfen und so die beiden Bipolarplatten 20.1, 20.2 dabei kurzschließen. In diesem Fall muss das Gel leitende Partikel, wie beispielsweise Silber, Ruß oder RuO2 enthalten.Another alternative sealant is a gel 44 For example, an epoxy or silicone based adhesive, in 9 shown before the current flow. The gel 44 is in an ampoule 45 which has an opening melting by current flow 46 preferably in an upper wall 35 the bipolar plate 20.1 arranged. Due to the electric current flow, the opening melts 46 and the gel 44 runs in the direction of gravity into the distribution channels 26 and harden out there. Preferably, a gel 44 be used by moisture or hydrogen from the anode mass flow or by evaporation of a harmless for the fuel cell solvent in the gel 44 cures. Alternatively, a gel 44 be used from two components, the gel 44 cured by mixing the two components, leaving two separate ampoules for each component in the bipolar plate 20.1 are arranged (not shown). The gel 44 can also be in or on the gap 33 drop and so the two bipolar plates 20.1 . 20.2 short circuit it. In this case, the gel must contain conductive particles such as silver, carbon black or RuO 2 .

Als nicht dargestellte Alternative kann ein Quellmittel, das mindestens einen Teil der elektrischen Isolationsschicht 29 aufquillt, als Dichtungsmittel dienen. Das Quellmittel kann anstelle des Gels 44 in der Ampulle 45 gelagert sein. Um die Bipolarplatten 20.1, 20.2 kurzzuschließen, kann das Quellmittel elektrisch leitend sein. Alternativ kann durch den Stromfluss die Isolationsschicht 29, die in diesem Ausführungsbeispiel zugleich wasserabweisend ist, zerstört werden, um ein Substanzgemisch mit einer wasseranziehenden Substanz, beispielsweise ein superabsorbierendes Polymer (SAP), freizulegen. Das Substanzgemisch kann durch die im Anodenmassenstrom enthaltene Feuchtigkeit irreversibel aufquellen. Das Substanzgemisch kann elektrisch leitend sein und beispielsweise Rußpartikel enthalten, um den Kurzschluss zwischen den beiden Bipolarplatten herzustellen. Das Inlay ist im Fall eines aufquellenden Dichtungsmittels lediglich ein Gitter, das das aufquellende Dichtungsmittel durchdringen kann.As an alternative, not shown, a swelling agent, the at least a portion of the electrical insulation layer 29 swells, serve as a sealant. The swelling agent may be used instead of the gel 44 in the ampoule 45 be stored. To the bipolar plates 20.1 . 20.2 short circuit, the swelling agent can be electrically conductive. Alternatively, by the current flow, the insulation layer 29 , which in this embodiment is at the same time water-repellent, are destroyed in order to expose a substance mixture with a hydrophilic substance, for example a superabsorbent polymer (SAP). The substance mixture can swell irreversibly due to the moisture contained in the anode mass flow. The substance mixture may be electrically conductive and contain, for example, soot particles in order to produce the short circuit between the two bipolar plates. The inlay, in the case of a swelling sealant, is merely a screen which can penetrate the swelling sealant.

Die Abdichtung und/oder der Kurzschluss erfolgt analog bevorzugt an allen vier Abzweigungen. Neben der Gewährleistung einer Betriebssicherheit und einer Erhöhung des Wirkungsgrades des Brennstoffzellensystems 1 kann durch das Kurzschließen an allen vier Abzweigungen eine große elektrisch leitende Kurzschlussfläche KF des Dichtungsmittels zwischen den beiden Bipolarplatten 20.1, 20.2 realisiert werden. Die notwendige elektrisch leitende Kurzschlussfläche KF ergibt sich aus DIN VDE 0298 Teil 4: 2003-08 . Hierzu ist zu prüfen, ob die Kurzschlussfläche KF für den zu erwartenden Strom des Brennstoffzellenstapels von beispielsweise ca. 300 A ausreichend ist. In 10 ist dazu dargestellt, wie groß die Kurzschlussfläche KF in Abhängigkeit vom spezifischen elektrischen Widerstand R des Dichtungsmittel bei 80°C mindestens sein muss, um die gleichen elektrischen Eigenschaften wie ein in der DIN VDE-Norm spezifizierter Cu-Leiter Cu aufzuweisen. Sollte die Kurzschlussfläche KF nicht reichen oder reicht die durch den elektrischen Stromfluss erzeugte Wärme nicht aus, um die Isolationsschicht 29 zu zerstören, so kann zusätzlich oder alternativ ein Schmelzwiderstand oder ein Schmelzeinsatz oberhalb der oberen Wand 35 durch den elektrischen Stromfluss geschmolzen werden.The sealing and / or the short circuit is carried out analogously preferably on all four branches. In addition to ensuring operational safety and increasing the efficiency of the fuel cell system 1 By short-circuiting at all four branches, a large electrically conductive short-circuit area KF of the sealant between the two bipolar plates 20.1 . 20.2 will be realized. The necessary electrically conductive short-circuit surface KF results DIN VDE 0298 Part 4: 2003-08 , For this purpose, it must be checked whether the short-circuit surface KF is sufficient for the expected current of the fuel cell stack of, for example, approximately 300 A. In 10 is shown to how large the short-circuit area KF must be at least depending on the electrical resistivity R of the sealant at 80 ° C to the same electrical properties as in the DIN VDE standard specified Cu conductor Cu. If the short-circuiting area KF is insufficient, or the heat generated by the electric current flow is insufficient for the insulation layer 29 Additionally or alternatively, a melt resistance or a melt insert above the upper wall may be destroyed 35 be melted by the electric current flow.

Die in den Ausführungsbeispielen erläuterte Abdichtung der ersten Abzweigung 27 der Bipolarplatte 20.1 ist lediglich exemplarisch zu sehen. In analoger Weise können auch die zweite, dritte und vierte Abzweigung abgedichtet werden. Wird zur Abdichtung der dritten oder vierten Abzweigung ein Gel verwendet, so kann ein durch Sauerstoff aus dem Kathodenmassenstrom aushärtendes Gel verwendet werden. Es können auch Abzweigungen in den Endplatten 11 abgedichtet und eine Endplatte 11 mit einer Bipolarplatte 20.1, 20.2 kurzgeschlossen werden, sollten die Brennstoffzellen 10.1, 10.3 degradieren. Die Anordnung der Dichtungsmittel ist lediglich exemplarisch zu sehen. So können auch ein oder mehrere Ampullen 45 oder ein oder mehrere Airbags 43 direkt im Bereich der Abzweigung 27 angeordnet oder ein Schmelzeinsatz in der oberen Wand 35 vorhanden sein.The illustrated in the embodiments sealing the first junction 27 the bipolar plate 20.1 is only to be seen as an example. In an analogous manner, the second, third and fourth branch can also be sealed. If a gel is used to seal the third or fourth branch, a gel curing by oxygen from the cathode mass flow can be used. There may also be branches in the end plates 11 sealed and an end plate 11 with a bipolar plate 20.1 . 20.2 should be short-circuited, the fuel cells 10.1 . 10.3 degrade. The arrangement of the sealant is only ex to see emplarisch. So can one or more ampoules 45 or one or more airbags 43 directly in the area of the branch 27 arranged or a fuse link in the upper wall 35 to be available.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19746616 C1 [0003] - DE 19746616 C1 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - DIN VDE 0298 Teil 4: 2003-08 [0038] - DIN VDE 0298 Part 4: 2003-08 [0038]
  • - DIN VDE-Norm [0038] - DIN VDE standard [0038]

Claims (14)

Verfahren zur Desaktivierung mindestens einer degradierten Brennstoffzelle (10.2) in einem Brennstoffzellenstapel (2), wobei der Brennstoffzellenstapel (2) Brennstoffzellen (10.1, 10.2, 10.3) aufweist, die elektrisch in Reihe geschaltet sind, wobei ein Anodenmassenstrom durch mindestens eine erste Abzweigung (27) von einem ersten Hauptkanal (22) je einer Brennstoffzelle (10.1, 10.2, 10.3) zugeführt wird und durch mindestens eine zweite Abzweigung (28) die Brennstoffzelle (10.1, 10.2, 10.3) zu einem zweiten Hauptkanal (23) verlässt, wobei zur Desaktivierung die degradierte Brennstoffzelle (10.2) elektrisch kurzgeschlossen wird und die erste und die zweite Abzweigung (27, 28) der degradierten Brennstoffzelle (10.2) durch mindestens ein Dichtungsmittel (41, 42, 43, 44) abgedichtet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Desaktivierung automatisch erfolgt.Method for deactivating at least one degraded fuel cell ( 10.2 ) in a fuel cell stack ( 2 ), wherein the fuel cell stack ( 2 ) Fuel cells ( 10.1 . 10.2 . 10.3 ), which are electrically connected in series, wherein an anode mass flow through at least one first branch ( 27 ) from a first main channel ( 22 ) each of a fuel cell ( 10.1 . 10.2 . 10.3 ) and by at least one second branch ( 28 ) the fuel cell ( 10.1 . 10.2 . 10.3 ) to a second main channel ( 23 ), wherein for deactivation the degraded fuel cell ( 10.2 ) is electrically short-circuited and the first and the second branch ( 27 . 28 ) of the degraded fuel cell ( 10.2 ) by at least one sealant ( 41 . 42 . 43 . 44 ), characterized in that the deactivation takes place automatically. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kathodenmassenstrom durch mindestens eine dritte Abzweigung von einem dritten Hauptkanal (24) je einer Brennstoffzelle (10.1, 10.2, 10.3) zugeführt wird und durch mindestens eine vierte Abzweigung die Brennstoffzelle (10.1, 10.2, 10.3) zu einem vierten Hauptkanal (25) verlässt, wobei die dritte und vierte Abzweigung der degradierten Brennstoffzelle (10.2) abgedichtet werden.A method according to claim 1, characterized in that a cathode mass flow through at least one third branch from a third main channel ( 24 ) each of a fuel cell ( 10.1 . 10.2 . 10.3 ) is supplied and by at least one fourth branch, the fuel cell ( 10.1 . 10.2 . 10.3 ) to a fourth main channel ( 25 ), wherein the third and fourth branch of the degraded fuel cell ( 10.2 ) are sealed. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Desaktivierung durch einen elektrischen Stromfluss eingeleitet wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the deactivation initiated by an electric current flow becomes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Desaktivierung selbsttätig erfolgt, wobei insbesondere bei einer Umkehr einer elektrischen Spannungsrichtung der degradierten Brennstoffzelle (10.2) eine Diode (5.2) den elektrischen Stromfluss ermöglicht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the deactivation takes place automatically, wherein in particular in a reversal of an electric voltage direction of the degraded fuel cell ( 10.2 ) a diode ( 5.2 ) allows the flow of electrical current. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachungseinheit (6) die degradierte Brennstoffzelle (10.2) erkennt und den elektrischen Stromfluss initiiert, wobei insbesondere eine elektrische Spannung in einer für eine intakte Brennstoffzelle (10.1, 10.3) unübliche Höhe und/oder Richtung an die degradierte Brennstoffzelle (10.2) angelegt wird, so dass eine Diode (5.2), insbesondere eine Zenerdiode, leitend wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a monitoring unit ( 6 ) the degraded fuel cell ( 10.2 ) and initiates the electrical current flow, wherein in particular an electrical voltage in one for an intact fuel cell ( 10.1 . 10.3 ) unusual height and / or direction of the degraded fuel cell ( 10.2 ) is applied, so that a diode ( 5.2 ), in particular a zener diode, becomes conductive. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmittel (41, 42, 43, 44) elektrisch leitend ist, so dass durch dasselbe Dichtungsmittel (41, 42, 43, 44) die degradierte Brennstoffzelle (10.2) kurzgeschlossen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing means ( 41 . 42 . 43 . 44 ) is electrically conductive, so that by the same sealant ( 41 . 42 . 43 . 44 ) the degraded fuel cell ( 10.2 ) is short-circuited. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den elektrischen Stromfluss Wärme erzeugt wird, so dass eine elektrische Isolationsschicht (29) zwischen einem Pluspol (13) und einem Minuspol (14) der degradierten Brennstoffzelle (10.2) zerstört wird, um die degradierte Brennstoffzelle (10.2) kurzzuschließen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that heat is generated by the electric current flow, so that an electrical insulation layer ( 29 ) between a positive pole ( 13 ) and a negative pole ( 14 ) of the degraded fuel cell ( 10.2 ) is destroyed to the degraded fuel cell ( 10.2 ) short circuit. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem die degradierte Brennstoffzelle (10.2) kurzgeschlossen und abgedichtet worden ist, eine Information über eine reduzierte Anzahl an intakten Brennstoffzellen (10.1, 10.3) des Brennstoffzellenstapels (2) einer Steuerungseinheit automatisch vorliegt, wobei insbesondere eine Zufuhr an Brennstoff und/oder Oxidationsmittel zu dem Brennstoffzellenstapel (2) an die reduzierte Anzahl angepasst wird und/oder eine Verbrauchsüberwachung die reduzierte Anzahl berücksichtigt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the degraded fuel cell ( 10.2 ) has been short-circuited and sealed, information about a reduced number of intact fuel cells ( 10.1 . 10.3 ) of the fuel cell stack ( 2 ) of a control unit is present automatically, wherein in particular a supply of fuel and / or oxidizing agent to the fuel cell stack ( 2 ) is adapted to the reduced number and / or consumption monitoring takes into account the reduced number. Brennstoffzellensystem (1) mit einem Brennstoffzellenstapel (2), wobei der Brennstoffzellenstapel (2) Brennstoffzellen (10.1, 10.2, 10.3) aufweist, die elektrisch in Reihe geschaltet sind, wobei jede Brennstoffzelle (10.1, 10.2, 10.3) mindestens eine erste Abzweigung (27) von einem ersten Hauptkanal (22), durch die ein Anodenmassenstrom der Brennstoffzelle (10.1, 10.2, 10.3) zuführbar ist, und eine zweite Abzweigung (28) zu einem zweiten Hauptkanal (23), von der der Anodenmassenstrom von der Brennstoffzelle (10.1, 10.2, 10.3) abführbar ist, aufweist, wobei eine degradierte Brennstoffzelle (10.2) desaktivierbar ist, indem die degradierte Brennstoffzelle (10.2) elektrisch kurzschließbar und die erste und zweite Abzweigung (27, 28) der degradierten Brennstoffzelle (10.2) durch mindestens ein Dichtungsmittel (41, 42, 43, 44) abdichtbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die degradierte Brennstoffzelle (10.2) automatisch desaktivierbar ist.Fuel cell system ( 1 ) with a fuel cell stack ( 2 ), wherein the fuel cell stack ( 2 ) Fuel cells ( 10.1 . 10.2 . 10.3 ), which are electrically connected in series, each fuel cell ( 10.1 . 10.2 . 10.3 ) at least one first branch ( 27 ) from a first main channel ( 22 ), by which an anode mass flow of the fuel cell ( 10.1 . 10.2 . 10.3 ), and a second branch ( 28 ) to a second main channel ( 23 ), from which the anode mass flow from the fuel cell ( 10.1 . 10.2 . 10.3 ) is dissipatable, wherein a degraded fuel cell ( 10.2 ) is deactivatable by the degraded fuel cell ( 10.2 ) electrically short-circuitable and the first and second branch ( 27 . 28 ) of the degraded fuel cell ( 10.2 ) by at least one sealant ( 41 . 42 . 43 . 44 ) are sealable, characterized in that the degraded fuel cell ( 10.2 ) is automatically deactivated. Brennstoffzellensystem (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Diode (5.1, 5.2, 5.3), insbesondere eine Zenerdiode, zur automatischen Desaktivierung in jeder Brennstoffzelle (10.1, 10.2, 10.3) so angeordnet ist, dass die Diode (5.1, 5.2, 5.3) im Fall einer Degradierung der Brennstoffzelle (10.1, 10.2, 10.3) einen elektrischen Stromfluss ermöglicht.Fuel cell system ( 1 ) according to claim 9, characterized in that a diode ( 5.1 . 5.2 . 5.3 ), in particular a Zener diode, for automatic deactivation in each fuel cell ( 10.1 . 10.2 . 10.3 ) is arranged so that the diode ( 5.1 . 5.2 . 5.3 ) in the case of a degradation of the fuel cell ( 10.1 . 10.2 . 10.3 ) allows an electric current flow. Brennstoffzellensystem (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmittel (41, 42, 43, 44) ein Airbag (43) ist, wobei insbesondere durch den elektrischen Stromfluss ein Festtreibstoff zum Aufblasen des Airbags (43) entzündbar ist.Fuel cell system ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the sealant ( 41 . 42 . 43 . 44 ) an airbag ( 43 ), wherein in particular by the electric current flow, a solid fuel for inflating the airbag ( 43 ) is flammable. Brennstoffzellensystem (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmittel (41, 42), das insbesondere in einem Bereich einer Abzweigung (27, 28) gelagert ist, durch Wärme, die durch den elektrischen Stromfluss erzeugt wird, oberhalb einer normalen Betriebstemperatur des Brennstoffzellenstapels (2) schmelzbar ist.Fuel cell system ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the you means ( 41 . 42 ), in particular in an area of a branch ( 27 . 28 ) is stored, by heat, which is generated by the electric current flow, above a normal operating temperature of the fuel cell stack ( 2 ) is meltable. Brennstoffzellensystem (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmittel (44) in einer Ampulle (45) gelagert ist, wobei durch den elektrischen Stromfluss die Ampulle (45) offenbar ist.Fuel cell system ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the sealant ( 44 ) in an ampoule ( 45 ) is stored, whereby by the electric current flow the ampoule ( 45 ) is apparent. Brennstoffzellensystem (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 8 betreibbar ist.Fuel cell system ( 1 ) according to one of claims 9 to 13, characterized in that it is operable by a method of claims 1 to 8.
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