DE102010035259A1 - Bipolar plate for polymer electrolyte membrane fuel cell, has feed channel whose connecting portions are formed with connecting passages, where connecting passages have constant width and are connected to feed or discharge channel - Google Patents
Bipolar plate for polymer electrolyte membrane fuel cell, has feed channel whose connecting portions are formed with connecting passages, where connecting passages have constant width and are connected to feed or discharge channel Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010035259A1 DE102010035259A1 DE102010035259A DE102010035259A DE102010035259A1 DE 102010035259 A1 DE102010035259 A1 DE 102010035259A1 DE 102010035259 A DE102010035259 A DE 102010035259A DE 102010035259 A DE102010035259 A DE 102010035259A DE 102010035259 A1 DE102010035259 A1 DE 102010035259A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- flow field
- channel
- bipolar plate
- channels
- plate according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Bipolarplatte für eine Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle nach der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art.The invention relates to a bipolar plate for a polymer electrolyte membrane fuel cell according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
Aus der Praxis sind Bipolarplatten bekannt, welche eine Anodenseite und eine Kathodenseite aufweisen. Eine Brennstoffzelle kann durch Bipolarplatten gebildet werden, wenn eine Anodenseite einer Bipolarplatte durch eine für Protonen durchlässige Membran, welche beidseits mit einem Katalysator und einer gasdurchlässigen Elektrode beschichtet ist, von einer Kathodenseite einer weiteren Bipolarplatte getrennt ist. Weitere Bipolarplatten können zur Bildung eines derartigen Brennstoffzellenstapels, auch Stack genannt, vorgesehen sein.Bipolar plates are known in practice, which have an anode side and a cathode side. A fuel cell may be formed by bipolar plates when an anode side of a bipolar plate is separated from a cathode side of another bipolar plate by a proton permeable membrane which is coated on both sides with a catalyst and a gas permeable electrode. Further bipolar plates may be provided to form such a fuel cell stack, also called a stack.
Es kann zwischen Nieder-, Mittel- und Hochtemperaturbrennstoffzellen unterschieden werden. Bekannte Niedertemperaturbrennstoffzellen, die als Polymer-Elektrolyt-Membran-(PEM)- oder Methanol-Brennstoffzellen ausgeführt sind, haben typische Arbeitstemperaturen zwischen 25°C und 80°C. Es können Leistungen von 50 KW und mehr erreicht werden. Die geringen Arbeitstemperaturen erleichtern die Handhabbarkeit und reduzieren die Vorwärmzeiten. Die saure Umgebung, in der sich die Katalysatoren befinden, erfordert jedoch teures Platin. Zudem kann, wenn Luft als Reaktionsgas verwendet wird, der Katalysator vergiftet werden, was die Funktionsfähigkeit der Brennstoffzelle stark einschränken kann.It is possible to distinguish between low, medium and high temperature fuel cells. Known low-temperature fuel cells, which are designed as polymer electrolyte membrane (PEM) or methanol fuel cells, have typical operating temperatures between 25 ° C and 80 ° C. There can be achievements of 50 KW and more. The low working temperatures facilitate the handling and reduce the preheating times. However, the acidic environment in which the catalysts are located requires expensive platinum. In addition, when air is used as the reaction gas, the catalyst may be poisoned, which may severely limit the operability of the fuel cell.
Hochtemperaturbrennstoffzellen, die eine Arbeitstemperatur von 650°C bis 1000°C aufweisen, benötigen keine Platinkatalysatoren. Jedoch sind spezielle Keramiken notwendig, die den hohen Temperaturen standhalten können. Des Weiteren kommen Probleme durch die verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten und schwierigen Fügeverfahren hinzu. Der große Raumbedarf bei vergleichbarer Leistung gegenüber Niedertemperaturbrennstoffzellen sowie die mangelnde Betriebsfestigkeit sind nachteilig. Anlagen von 100 KW und mehr werden für Blockheizkraftwerke eingesetzt.High temperature fuel cells, which have a working temperature of 650 ° C to 1000 ° C, do not require platinum catalysts. However, special ceramics are necessary, which can withstand the high temperatures. Furthermore, problems due to the different coefficients of expansion and difficult joining methods are added. The large space requirement with comparable performance compared to low-temperature fuel cells and the lack of operational stability are disadvantageous. Systems of 100 KW and more are used for combined heat and power plants.
Das Funktionsprinzip von Brennstoffzellen, welche mit einer PEM ausgebildet sind, beruht auf einem elektrochemischen Prozess, bei dem Wasserstoff und Sauerstoff kontrolliert miteinander reagieren. Beide Gase strömen jeweils in eine Diffusionsschicht, wobei der Wasserstoff von der Anodenseite einer Bipolarplatte durch die für positiv geladene Protonen durchlässige Membran, auf die Sauerstoffseite der Kathodenseite einer weiteren Bipolarplatte gelangt.The functional principle of fuel cells, which are formed with a PEM, based on an electrochemical process in which hydrogen and oxygen react in a controlled manner with each other. Both gases each flow into a diffusion layer, wherein the hydrogen passes from the anode side of a bipolar plate through the membrane permeable to positively charged protons to the oxygen side of the cathode side of another bipolar plate.
Eine solche Brennstoffzelle stellt eine elektrochemische Zelle dar, in welcher ein wasserstoffhaltiges Gas einer Anode der Brennstoffzelle als Brennstoff zugeführt wird. Sauerstoffhaltiges Gas, wie beispielsweise Luft, wird währenddessen einer Kathode der Brennstoffzelle als Oxidationsmittel zugeführt. In der Brennstoffzelle findet eine lokal nach Oxidation und Reduktion getrennte elektrochemische Reaktion zwischen dem Wasserstoff des wasserstoffhaltigen Gases und dem Sauerstoff des sauerstoffhaltigen Gases statt.Such a fuel cell is an electrochemical cell in which a hydrogen-containing gas is supplied to an anode of the fuel cell as fuel. Meanwhile, oxygen-containing gas such as air is supplied to a cathode of the fuel cell as an oxidizing agent. In the fuel cell there is a local electrochemical reaction between the hydrogen of the hydrogen-containing gas and the oxygen of the oxygen-containing gas after oxidation and reduction.
An der Anodenseite einer Bipolarplatte der Brennstoffzelle wird der Wasserstoff oxidiert, wobei Elektronen freigegeben werden, welche über einen äußeren Leiterkreis eines elektrischen Verbrauchers der Kathodenseite zugeleitet werden. Während der Oxidation des Wasserstoffs entstehende Protonen können von der Anodenseite durch die Polymer-Elektrolyt-Membran hindurch zu der Kathodenseite diffundieren. An der Kathode wird aus dem Sauerstoff, den Protonen und den Elektronen Wasser gebildet. Derartige Brennstoffzellen weisen einen guten Gesamtwirkungsgrad und geringe oder keine Schadstoffausstöße auf.At the anode side of a bipolar plate of the fuel cell, the hydrogen is oxidized, wherein electrons are released, which are supplied via an outer conductor circuit of an electrical load of the cathode side. Protons formed during the oxidation of the hydrogen may diffuse from the anode side through the polymer electrolyte membrane to the cathode side. At the cathode water is formed from oxygen, protons and electrons. Such fuel cells have a good overall efficiency and low or no pollutant emissions.
Die Membranen haben die Aufgabe, nur für Protonen durchlässig zu sein und gleichzeitig einen geringen Innenwiderstand zu besitzen. PEM-Brennstoffzellen, die bei über 100°C betrieben werden, werden insbesondere mit speziellen mit Phosphorsäure bepfropften Membranen ausgerüstet. Der Vorteil von PEM-Brennstoffzellen mit einem Arbeitsbereich von über 100°C liegt in der einfachen Handhabbarkeit. So ist keine zusätzliche Befeuchtungseinrichtung vorzusehen, und es ist auch nicht mit Wasserablagerungen auf der Kathodenseite zu rechnen, da das Reaktionswasser in dampfförmigem Zustand vorliegt. Weiterhin sind derartige Membranen vorteilhafterweise sehr robust, wodurch ein für Brennstoffzellen einfacher Aufbau mit wenigen Zusatzaggregaten möglich ist.The membranes have the task of being permeable only to protons while having a low internal resistance. PEM fuel cells, which are operated at over 100 ° C, be equipped in particular with special grafted with phosphoric acid membranes. The advantage of PEM fuel cells with a working range of over 100 ° C is the ease of handling. Thus, no additional moistening is to be provided, and it is not to be expected with water deposits on the cathode side, since the reaction water is in the vapor state. Furthermore, such membranes are advantageously very robust, whereby a simpler structure for fuel cells with a few additional aggregates is possible.
Neben der Membran ist eine Geometrie von Strömungsfelder der Anodenseite bzw. Kathodenseite bildenden Strömungskanälen eine wichtige Größe, die eine Effizienz und ein Verhalten einer Brennstoffzelle stark beeinflusst. So hat die Kanalstruktur nicht nur die gleichmäßige Verteilung der Reaktionsgase in den Strömungsfeldern zu gewährleisten, sondern sie hat auch den Abtransport der Restgase und des Reaktionswassers zu erfüllen. Zusätzlich sind die zwischen den Kanälen befindlichen Stege für eine elektrische Kontaktierung notwendig. So ist das Vorsehen von breiten Kanälen und schmalen Stegen hinsichtlich des Massetransfers günstig, jedoch problematisch bezogen auf die elektrische Kontaktierung.In addition to the membrane, a geometry of flow fields of the anode side and cathode side forming flow channels is an important factor that greatly influences the efficiency and behavior of a fuel cell. Thus, the channel structure not only has to ensure the uniform distribution of the reaction gases in the flow fields, but also has to fulfill the removal of the residual gases and the water of reaction. In addition, the webs located between the channels are necessary for electrical contacting. Thus, the provision of wide channels and narrow lands in terms of mass transfer is favorable, but problematic with respect to the electrical contact.
Um einen günstigen Austausch zwischen der Anodenseite und der Kathodenseite zu erzielen, ist sowohl auf der Anodenseite als auch auf der Kathodenseite ein über die gesamte Struktur konstanter Massenfluss zu jeder Zeit erforderlich. Hierdurch können auch Totpunkte in der Brennstoffzelle vermieden werden, in denen das Reaktionsgas zum Stillstand kommt.To achieve a favorable exchange between the anode side and the cathode side is Both on the anode side and on the cathode side, a constant mass flow over the entire structure is required at all times. In this way, dead centers in the fuel cell can be avoided, in which the reaction gas comes to a standstill.
An der Kathodenseite der Bipolarplatte wird dabei sauerstoffhaltiges Gas, beispielsweise Luft, über Einlassöffnungen einem Strömungsfeld zugeführt und das verbliebene Restgas, welches in dem Strömungsfeld nicht mit der Anodenseite reagiert, zusammen mit dem bei der elektrochemischen Reaktion entstehenden Wasser über Auslassöffnungen wieder abgeführt. Je nach Ausführungsform der Bipolarplatte liegt dabei ein Zuwachs von 1% bis 20% des Volumenstromes bei idealen Eingangsmassenströmen vor. Um eine hohe Leistungsfähigkeit der Bipolarplatte zu erzielen, ist es erforderlich Bereiche mit einem geringen Volumenstrom zu vermeiden, da sonst Totpunkte entstehen könnten, durch welche abgelagertes Wasser Strömungskanäle des Strömungsfeldes verstopfen kann. Hierzu sollte in dem gesamten Strömungsfeld der Kathodenseite ein möglichst konstanter Gasvolumenstrom mit einem geringen Druckgradienten vorliegen.At the cathode side of the bipolar plate, oxygen-containing gas, for example air, is fed via inlet openings to a flow field and the remaining residual gas, which does not react with the anode side in the flow field, is removed again via outlet openings together with the water formed during the electrochemical reaction. Depending on the embodiment of the bipolar plate, there is an increase of 1% to 20% of the volume flow at ideal input mass flows. In order to achieve a high performance of the bipolar plate, it is necessary to avoid areas with a low volume flow, otherwise dead spots could arise through which deposited water can block flow channels of the flow field. For this purpose, as constant a gas volume flow as possible with a low pressure gradient should be present in the entire flow field of the cathode side.
Aus der Praxis sind Bipolarplatten bekannt, welche zur Bildung einer Kanalstruktur auf der Kathodenseite parallele Kanäle für das sauerstoffhaltige Gas aufweisen. Zwar ist ein Druckgradient in derartigen Strömungsfeldern relativ gering, allerdings entstehen bei einer derartigen Kanalstruktur leicht Totpunkte in einzelnen Kanälen, welche hierdurch verstopft werden können und die Leistungsfähigkeit derartiger Bipolarplatten, insbesondere bei variablen Eingangsmassenströmen, einschränken. Dies liegt daran, dass eine Verteilung des sauerstoffhaltigen Gases auf die einzelnen Kanäle nicht gleichmäßig ist.Bipolar plates are known in practice, which have parallel channels for the oxygen-containing gas to form a channel structure on the cathode side. Although a pressure gradient in such flow fields is relatively small, dead spots in individual channels easily arise in such a channel structure, which can be thereby blocked and limit the performance of such bipolar plates, in particular with variable input mass flows. This is because a distribution of the oxygen-containing gas to the individual channels is not uniform.
Deshalb werden in der Praxis hauptsächlich Bipolarplatten eingesetzt, welche auf der Kathodenseite eine Mäanderstruktur mit einem einzigen oder mehreren mäanderförmigen Kanälen aufweisen. Das Strömungsfeld wird mit einem relativ konstanten Volumenstrom durchströmt. Allerdings nimmt die Geschwindigkeit des sauerstoffhaltigen Gases im Verlauf der Struktur aufgrund des abnehmenden Druckes zu. Der abnehmende Druck des sauerstoffhaltigen Gases von einer Eintrittsöffnung zu einer Austrittsöffnung hat dabei den Nachteil, dass ein zur Erzeugung eines gewünschten Mindestdruckes des sauerstoffhaltigen Gases erforderlicher Kompressor vorgesehen werden muss, dessen Leistung den Gesamtwirkungsgrad der Bipolarplatte reduziert. Durch den Druckverlust reduziert sich entsprechend eine als Produkt aus Druckverlust und Volumenstrom darstellende hydraulische Leistung bzw. Verlustleistung einer Brennstoffzelle mit derartigen Bipolarplatten.Therefore, bipolar plates are mainly used in practice, which have on the cathode side a meandering structure with a single or multiple meandering channels. The flow field is flowed through with a relatively constant volume flow. However, the velocity of the oxygen-containing gas increases in the course of the structure due to the decreasing pressure. The decreasing pressure of the oxygen-containing gas from an inlet opening to an outlet opening has the disadvantage that a compressor required for generating a desired minimum pressure of the oxygen-containing gas must be provided, the power of which reduces the overall efficiency of the bipolar plate. As a result of the pressure loss, a hydraulic power or power loss of a fuel cell, which represents the product of pressure loss and volume flow, is reduced with such bipolar plates.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Bipolarplatte für eine PEM-Brennstoffzelle zu schaffen, deren Kathodenseite ein durch eine Kanalstruktur gebildetes Strömungsfeld aufweist, wobei die Bipolarplatte sehr leistungsfähig ist und bei einer Durchströmung eines Strömungsfeldes der Kathodenseite mit einem Reaktionsmedium Totpunkte vermieden werden und ein über dem gesamten Strömungsfeld im Wesentlichen konstanter Gasvolumenstrom bei geringen Druckverlusten erzielbar ist.It is an object of the present invention to provide a bipolar plate for a PEM fuel cell whose cathode side has a flow field formed by a channel structure, the bipolar plate is very powerful and are avoided when flowing through a flow field of the cathode side with a reaction medium dead centers and an over entire flow field substantially constant gas flow rate at low pressure losses can be achieved.
Diese Aufgabe wird mit einer Bipolarplatte für eine Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle nach den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved with a bipolar plate for a polymer electrolyte membrane fuel cell according to the features of claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen einer Bipolarplatte nach der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous developments of a bipolar plate according to the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung sieht eine Bipolarplatte für eine Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle mit einem Anodenbereich und einem dem Anodenbereich abgewandten Kathodenbereich vor, wobei der Kathodenbereich außenseitig ein mit einer zweiten Kanalstruktur ausgebildetes zweites Strömungsfeld mit wenigstens einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung für ein zweites Reaktionsmedium aufweist, und wobei mittels der zweiten Kanalstruktur das zweite Reaktionsmedium von der wenigstens einen Einlassöffnung zu der wenigstens einen Auslassöffnung führbar ist.The invention provides a bipolar plate for a polymer electrolyte membrane fuel cell with an anode region and a cathode region facing away from the anode region, the cathode region having on the outside a second flow field formed with a second channel structure with at least one inlet opening and one outlet opening for a second reaction medium, and wherein the second reaction medium can be guided from the at least one inlet opening to the at least one outlet opening by means of the second channel structure.
Erfindungsgemäß wirkt die wenigstens eine Einlassöffnung mit einem im Wesentlichen in Richtung eines Mittelpunktes des zweiten Strömungsfeldes weisenden Zuführungskanal und die wenigstens eine Auslassöffnung mit einem im Wesentlichen in Richtung des Mittelpunktes des zweiten Strömungsfeldes weisenden Abführungskanal für das zweite Reaktionsmedium zusammen, wobei der Zuführungskanal und der Abführungskanal durch eine Vielzahl von Verbindungskanälen derart verbunden sind, dass eine Wegstrecke von der wenigstens einen Einlassöffnung zu der wenigstens einen Auslassöffnung durch die einzelnen Verbindungskanäle im Wesentlichen konstant ist, und wobei Verbindungsbereiche des Zuführungskanals mit den Verbindungskanälen derart ausgebildet sind, dass das zweite Reaktionsmedium im Wesentlichen gleichmäßig auf die einzelnen Verbindungskanäle verteilbar ist.According to the invention, the at least one inlet opening with a substantially in the direction of a center of the second flow field facing supply channel and the at least one outlet opening with a substantially pointing in the direction of the center of the second flow field discharge channel for the second reaction medium together, wherein the supply channel and the discharge channel through a plurality of connection channels are connected such that a distance from the at least one inlet opening to the at least one outlet opening through the individual connection channels is substantially constant, and connecting regions of the supply channel with the connection channels are formed such that the second reaction medium is substantially uniform the individual connection channels can be distributed.
Bei einer erfindungsgemäßen Bipolarplatte ist das Risiko der Entstehung von Totpunkten auf der Kathodenseite stark reduziert, da bei einer erfindungsgemäßen Bipolarplatte eine über dem gesamten zweiten Strömungsfeld im Wesentlichen konstante Geschwindigkeitsverteilung mit einem nur sehr geringen Druckgradienten auch bei unterschiedlichen Eingangsmassenströmen vorliegt. Eine Verstopfung von einzelnen Verbindungskanälen durch bei einer elektrochemischen Reaktion entstehende Produkte ist sehr gering bzw. kann vollständig vermieden werden. Ein Druckunterschied in dem zweiten Strömungsfeld ist sehr gering, da durch das Vorsehen einer Vielzahl von Verbindungskanälen die einzelnen Gaswege eine sehr geringe, im Wesentlichen konstante Länge aufweisen. Entsprechend kann auf den Einsatz von Kompressoren mit einer hohen Leistung verzichtet werden, wodurch wiederum ein mit der erfindungsgemäßen Bipolarplatte erzielbarer Wirkungsgrad gegenüber herkömmlichen Bipolarplatten sehr hoch ist.In the case of a bipolar plate according to the invention, the risk of the formation of dead spots on the cathode side is greatly reduced, since with a bipolar plate according to the invention a velocity distribution which is essentially constant over the entire second flow field is present with only a very small pressure gradient even with different input mass flows. A blockage of individual connection channels by at a electrochemical reaction products is very low or can be completely avoided. A pressure difference in the second flow field is very small, since the provision of a plurality of connecting channels, the individual gas paths have a very small, substantially constant length. Accordingly, can be dispensed with the use of compressors with a high performance, which in turn achievable with the bipolar plate achievable efficiency over conventional bipolar plates is very high.
Einen bevorzugten Anwendungsbereich von mit den erfindungsgemäßen Bipolarplatten ausgebildeten Brennstoffzellen stellen mobile Einsatzfälle dar, bei denen wenige Zusatzaggregate benötigt werden. Selbstverständlich ist eine Verwendung von erfindungsgemäßen Bipolarplatten auch bei stationären Anlagen möglich.A preferred field of application of fuel cells designed with the bipolar plates according to the invention is mobile applications in which a few additional units are required. Of course, a use of bipolar plates according to the invention is also possible in stationary systems.
Um eine möglichst ähnliche Länge der Verbindungskanäle zu erzielen, kann ein Verbindungskanal bei einer Weiterbildung der Erfindung mit dem Zuführungskanal und dem Abführungskanal in Bereichen zusammenwirken, welche einen vergleichbaren Abstand zu dem Mittelpunkt des zweiten Strömungsfeldes aufweisen. Insbesondere alle Verbindungskanäle sind derartig mit dem Zuführungskanal und dem Abführungskanal verbunden. Die Verbindungskanäle können dabei insbesondere konzentrisch zu dem Mittelpunkt des zweiten Strömungsfeldes angeordnet sein. Alternativ hierzu können die Verbindungskanäle auch geradlinig ausgebildet sein, wobei die Verbindungskanäle insbesondere parallel zueinander angeordnet sind.In order to achieve the most similar possible length of the connecting channels, a connecting channel can cooperate in a development of the invention with the supply channel and the discharge channel in areas which have a comparable distance to the center of the second flow field. In particular, all the connection channels are connected to the supply channel and the discharge channel in this way. The connection channels can be arranged in particular concentric to the center of the second flow field. Alternatively, the connection channels can also be formed in a straight line, wherein the connection channels are arranged in particular parallel to each other.
Zur Erzielung einer besonders gleichmäßigen Verteilung des zweiten Reaktionsmediums auf die einzelnen Verbindungskanäle ist es bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass ein oder mehrere benachbarte Verbindungskanäle des Kathodenbereichs über einen gemeinsamen Einlass bzw. Auslass mit dem Zuführungskanal bzw. dem Abführungskanal verbunden sind.To achieve a particularly uniform distribution of the second reaction medium to the individual connection channels, it is provided in an advantageous development of the invention that one or more adjacent connection channels of the cathode region are connected via a common inlet or outlet to the supply channel or the discharge channel.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind mehrere Einlassöffnungen und Zuführungskanäle, insbesondere jeweils zwei, und mehrere Auslassöffnungen und Abführungskanäle, insbesondere jeweils vier, vorgesehen. Hierdurch kann eine Wegstrecke des Gases von den Einlassöffnungen zu den Auslassöffnungen und ein Druckgradient des Gases in dem zweiten Strömungsfeld weiter reduziert werden.In an advantageous embodiment of the invention, a plurality of inlet openings and supply channels, in particular in each case two, and a plurality of outlet openings and discharge channels, in particular in each case four, are provided. Thereby, a distance of the gas from the inlet openings to the outlet openings and a pressure gradient of the gas in the second flow field can be further reduced.
Um eine Länge der Wege des Gases von den Einlassöffnungen zu den Auslassöffnungen weiter zu reduzieren, erstrecken sich bei einer vorteilhaften Ausbildung einer erfindungsgemäßen Bipolarplatte von einem Zuführungskanal insbesondere Verbindungskanäle zu zwei Abführungskanälen. Insbesondere durch eine symmetrische Anordnung der Verbindungskanäle zu zwei Abführungskanälen kann eine gleichmäßige Verteilung des Gasvolumenstromes auf die Verbindungskanäle erzielt werden.In order to further reduce a length of the paths of the gas from the inlet openings to the outlet openings, in an advantageous embodiment of a bipolar plate according to the invention from a supply channel, in particular connecting channels extend to two discharge channels. In particular, by a symmetrical arrangement of the connecting channels to two discharge channels, a uniform distribution of the gas volume flow to the connecting channels can be achieved.
Zur Erzielung einer konstanten Geschwindigkeit und eines konstanten Drucks des zweiten Reaktionsmediums an einem Eingang der Verbindungskanäle können wenigstens ein Zuführungskanal und/oder wenigstens ein Abführungskanal einen sich in Richtung des Mittelpunktes des zweiten Strömungsfeldes verjüngenden Querschnitt aufweisen.To achieve a constant velocity and a constant pressure of the second reaction medium at an inlet of the connecting channels, at least one feed channel and / or at least one discharge channel can have a cross-section that tapers in the direction of the center of the second flow field.
Besonders einfach zu fertigen ist der Kathodenbereich einer erfindungsgemäßen Bipolarplatte wenn die Verbindungskanäle eine im Wesentlichen konstante Breite aufweisen.Particularly easy to manufacture is the cathode region of a bipolar plate according to the invention when the connection channels have a substantially constant width.
Eine auf konstruktiv einfache Weise umgesetzte Kühlung der Bipolarplatte wird bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung dadurch realisiert, dass auf einer bezüglich des Mittelpunkts des zweiten Strömungsfeldes abgewandten Seite der Verbindungskanäle zwischen dem wenigstens einen Zuführungskanal und dem wenigstens einen Abführungskanal wenigstens ein Kühlkanal angeordnet ist. Alternativ hierzu kann auch eine separate Kühlstruktur vorgesehen sein.Cooling of the bipolar plate implemented in a structurally simple manner is realized in an advantageous embodiment of the invention in that at least one cooling channel is arranged between the at least one supply channel and the at least one discharge channel on a side of the connection channels facing away from the center of the second flow field. Alternatively, a separate cooling structure may be provided.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist der Anodenbereich der Bipolarplatte außenseitig ein von einer ersten Kanalstruktur gebildetes erstes Strömungsfeld mit wenigstens einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung für ein erstes Reaktionsmedium auf, wobei mittels der ersten Kanalstruktur des ersten Strömungsfeldes das erste Reaktionsmedium von der wenigstens einen Einströmöffnung zu der wenigstens einen Ausströmöffnung führbar ist. Das erste Reaktionsmedium ist dem ersten Strömungsfeld ausgehend von der wenigstens einen Einströmöffnung über einen Einströmbereich über einen Umfang des Strömungsfeldes verteilt zuführbar und das erste Reaktionsmedium ist über einen in einem mittigen Bereich des ersten Strömungsfeldes angeordneten Ausströmbereich aus dem ersten Strömungsfeld abführbar.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the anode region of the bipolar plate has on the outside a first flow field formed by a first channel structure with at least one inflow opening and an outflow opening for a first reaction medium, wherein the first reaction medium from the at least one inflow opening by means of the first channel structure of the first flow field to which at least one outflow opening can be guided. The first reaction medium can be supplied to the first flow field distributed from the at least one inflow opening via an inflow region over a circumference of the flow field and the first reaction medium can be discharged from the first flow field via an outflow region arranged in a central region of the first flow field.
Mit einer Brennstoffzelle, welche mit Bipolarplatten mit einem derartigen Kathodenbereich und Anodenbereich ausgebildet ist, kann ein besonders guter Wirkungsgrad erzielt werden, so dass eine Brennstoffzelle mit erfindungsgemäßen Bipolarplatten eine zu einer Brennstoffzelle mit bekannten Bipolarplatten vergleichbare Leistung mit einer geringeren Anzahl von Bipolarplatten erzielen kann. Hierdurch können sowohl ein benötigter Bauraum als auch Kosten eingespart werden. Dies resultiert daraus, dass durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kathodenbereich eine gute Verteilung des zweiten Reaktionsmediums mit einem geringen Druckgradienten über dem gesamten zweiten Strömungsfeld erzielbar ist, so dass ein sehr günstiger Austausch zwischen dem ersten Reaktionsmedium des Anodenbereichs und dem zweiten Reaktionsmedium des Kathodenbereichs erzielbar ist. Weiterhin weist eine derartig ausgebildete Brennstoffzelle einen vorteilhafterweise geringen Temperaturgradienten auf.With a fuel cell, which is formed with bipolar plates having such a cathode region and anode region, a particularly good efficiency can be achieved, so that a fuel cell with bipolar plates according to the invention can achieve a comparable performance to a fuel cell with known bipolar plates with a smaller number of bipolar plates. As a result, both a required space and costs can be saved. This results from the fact that by an inventively designed Good distribution of the second reaction medium with a low pressure gradient over the entire second flow field can be achieved, so that a very favorable exchange between the first reaction medium of the anode region and the second reaction medium of the cathode region can be achieved. Furthermore, such a fuel cell has an advantageously low temperature gradient.
Die gute Verteilung des ersten Reaktionsmediums auf der Anodenseite wird auch bei unterschiedlichen Eingangsmassenströmen dadurch erreicht, dass durch den Verlauf des ersten Reaktionsmediums von dem Umfang des ersten Strömungsfeldes zu einem mittigen Bereich ein von dem ersten Reaktionsmedium durchströmter Querschnitt in Strömungsrichtung des ersten Reaktionsmediums zunehmend abnimmt. Weiterhin resultiert der geringe Druckgradient in dem ersten Strömungsfeld aus einem relativ kurzen Weg, den das erste Reaktionsmedium von der Einströmöffnung bis zu der Ausströmöffnung durchläuft. Da das Volumen des ersten Reaktionsmediums vom Einströmbereich bis zu dem Ausströmbereich durch die chemische Reaktion beispielsweise um etwa 90% abnimmt, kann eine Geschwindigkeit des ersten Reaktionsmediums mit einem derartigen Anodenbereich vorteilhafterweise nahezu konstant gehalten werden.The good distribution of the first reaction medium on the anode side is achieved even with different input mass flows, that progressively decreases in the flow direction of the first reaction medium by the course of the first reaction medium from the circumference of the first flow field to a central region of a flow-through from the first reaction medium. Furthermore, the low pressure gradient in the first flow field results from a relatively short path through which the first reaction medium passes from the inflow opening to the outflow opening. For example, since the volume of the first reaction medium decreases from the inflow region to the outflow region by the chemical reaction by about 90%, a velocity of the first reaction medium having such an anode region can be kept almost constant.
Weiterhin ist ein derartiger Anodenbereich einer Bipolarplatte besonders einfach ausgebildet und kann auf einfache Weise in einer Serienproduktion gefertigt werden.Furthermore, such an anode region of a bipolar plate is particularly simple and can be manufactured in a simple manner in a series production.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Bipolarplatte ist die erste Kanalstruktur von einer Vielzahl von polyeder- bzw. kreisförmig ausgebildeten Noppen bzw. Pins gebildet. Ein derartiger Anodenbereich der Bipolarplatte ist vorteilhafterweise einfach aufgebaut und kann entsprechend in einer Serienproduktion gefertigt werden. Durch das Vorsehen einer großen Anzahl von Noppen, durch welche eine Vielzahl von Kanälen gebildet wird, kann eine gute Durchmischung des ersten Reaktionsmediums und ein geringer Druckverlust im ersten Strömungsfeld erzielt werden. Dies ist für eine optimale Funktion der Anodenseite bedeutend. Weiterhin kann durch das Vorsehen der Noppen eine gute elektrische Kontaktierung sichergestellt werden. Eine kreisförmige Ausbildung der Noppen ist auf besonders einfache Weise herstellbar.In a particularly advantageous embodiment of the bipolar plate, the first channel structure is formed by a plurality of polyhedron-shaped or circular nubs or pins. Such an anode region of the bipolar plate is advantageously simple in construction and can accordingly be manufactured in mass production. By providing a large number of nubs, through which a plurality of channels is formed, a good mixing of the first reaction medium and a low pressure drop in the first flow field can be achieved. This is important for optimum function of the anode side. Furthermore, by providing the nubs a good electrical contact can be ensured. A circular design of the knobs can be produced in a particularly simple manner.
Die Noppen zur Bildung der ersten Kanalstruktur sind bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung auf konzentrischen Kreisbahnen angeordnet, welche um einen wenigstens annähernd einen Mittelpunkt des ersten Strömungsfeldes bildenden Punkt verlaufen.The nubs for forming the first channel structure are arranged in an advantageous embodiment of the invention on concentric circular paths, which extend around an at least approximately forming a center of the first flow field point.
Um eine in dem gesamten ersten Strömungsfeld etwa konstante Geschwindigkeit des ersten Reaktionsmediums erreichen zu können, kann zwischen jeweils zwei benachbarten Noppen einer Kreisbahn ein festgelegter Mindestabstand liegen.In order to be able to achieve an approximately constant velocity of the first reaction medium in the entire first flow field, a defined minimum distance can lie between every two adjacent knobs of a circular path.
Ein Abstand von benachbarten Kreisbahnen ist bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung im Wesentlichen konstant. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen benachbarten Kreisbahnen variiert, wobei, insbesondere bei im Bereich des Mittelpunktes des ersten Strömungsfeldes angeordneten Kreisbahnen, ein Abstand zwischen den Kreisbahnen von einem ansonsten konstanten Abstand der Kreisbahnen abweicht.A distance from adjacent circular paths is substantially constant in an advantageous embodiment of the invention. However, it can also be provided that the distance between adjacent circular paths varies, wherein, in particular when arranged in the region of the center of the first flow field circular paths, a distance between the circular paths deviates from an otherwise constant distance of the circular paths.
Zur Erzielung eines besonders konstanten Volumenstromes des ersten Reaktionsmediums bei geringem Druckgradienten sind Noppen zweier benachbarter Kreisbahnen bei einer Weiterbildung der Erfindung auf Lücke zueinander angeordnet. Auch ist eine derartige Anordnung der Noppen zueinander hinsichtlich der Durchmischung des ersten Reaktionsmediums in dem ersten Strömungsfeld vorteilhaft.To achieve a particularly constant volume flow of the first reaction medium at low pressure gradients nubs of two adjacent circular paths are arranged in a development of the invention in a gap to each other. Such an arrangement of the knobs with respect to each other is also advantageous with respect to the mixing of the first reaction medium in the first flow field.
Eine sehr gleichmäßige Verteilung des ersten Reaktionsmediums auf den Umfang des ersten Strömungsfeldes kann erreicht werden, wenn das erste Strömungsfeld mehrere Einströmöffnungen mit jeweils einem Einströmbereich, insbesondere vier Einströmöffnungen, aufweist. Mit einer ansteigenden Anzahl von Einströmöffnungen, durch welche das erste Strömungsfeld in Blöcke eingeteilt werden kann, ist eine verbesserte Verteilung des ersten Reaktionsmediums auf den Umfang des ersten Strömungsfeldes und in dem ersten Strömungsfeld erzielbar.A very uniform distribution of the first reaction medium to the circumference of the first flow field can be achieved if the first flow field has a plurality of inflow openings, each having an inflow region, in particular four inflow openings. With an increasing number of inflow openings, through which the first flow field can be divided into blocks, an improved distribution of the first reaction medium on the circumference of the first flow field and in the first flow field can be achieved.
Bei einer konstruktiv einfachen Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Einströmbereich einen die Einströmöffnung umfassenden halbkreisförmigen Hauptzuführungskanal, dessen Endbereiche mit dem ersten Strömungsfeld zusammenwirken, und insbesondere mehrere Hilfskanäle, welche sich von dem Hauptzuführungskanal im Wesentlichen in Richtung des Mittelpunkts des ersten Strömungsfeldes bis zu dem ersten Strömungsfeld erstrecken, aufweist. Hierdurch kann eine besonders gleichmäßige Verteilung des ersten Reaktionsmediums auf den Umfang des ersten Strömungsfeldes erreicht werden, da das erste Reaktionsmedium das erste Strömungsfeld ausgehend von der jeweiligen Einströmöffnung im Wesentlichen gleichzeitig und mit einer vergleichbaren Geschwindigkeit erreicht. Hierdurch kann die Gefahr der Entstehung von Totpunkten in dem ersten Strömungsfeld minimiert werden. Insbesondere vorteilhaft ist es dabei, wenn der Hauptzuführungskanal in Richtung des ersten Strömungsfeld zugespitzt ist, d. h. sich der Querschnitt des Hauptzuführungskanals verjüngt bzw. verkleinert.In a structurally simple development of the invention, it is provided that the inflow region comprises a semicircular main supply channel comprising the inflow opening, whose end regions interact with the first flow field, and in particular a plurality of auxiliary channels which extend from the main supply channel substantially in the direction of the center of the first flow field up to extending the first flow field has. In this way, a particularly uniform distribution of the first reaction medium to the circumference of the first flow field can be achieved, since the first reaction medium reaches the first flow field starting from the respective inflow opening substantially simultaneously and at a comparable speed. As a result, the risk of the formation of dead centers in the first flow field can be minimized. It is particularly advantageous if the main supply channel is tapered in the direction of the first flow field, that is, the cross section of the main supply channel tapers or downsizes.
Um das nach einem Durchströmen des ersten Strömungsfeldes verbleibende erste Reaktionsmedium auf einfache Weise von dem Ausströmbereich abzuführen, kann der Ausströmbereich über wenigstens einen Auslasskanal mit der wenigstens einen Ausströmöffnung zusammenwirken. Mittels des wenigstens einen Auslasskanals, welcher nicht zu dem ersten Strömungsfeld gehört, kann das verbleibende erste Reaktionsmedium zu wenigstens einer an einer gewünschten Position angeordneten Ausströmöffnung geführt werden.In order to remove the first reaction medium remaining after flowing through the first flow field in a simple manner from the outflow region, the outflow region can interact with the at least one outflow opening via at least one outlet channel. By means of the at least one outlet channel which does not belong to the first flow field, the remaining first reaction medium can be guided to at least one outflow opening arranged at a desired position.
Eine erfindungsgemäße Bipolarplatte ist insbesondere kreisförmig oder polyederförmig ausgebildet. Insbesondere vorteilhaft ist eine Bipolarplatte mit einer sechseckigen Form, da diese besonders gut stapelbar ist.A bipolar plate according to the invention is in particular formed in a circular or polyhedral shape. Particularly advantageous is a bipolar plate with a hexagonal shape, since this is particularly well stackable.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungen einer Bipolarplatte für eine Brennstoffzelle nach der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und der Beschreibung.Further advantages and advantageous embodiments of a bipolar plate for a fuel cell according to the invention will become apparent from the drawing and the description.
Nachfolgend ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bipolarplatte für eine Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.Hereinafter, an advantageous embodiment of a bipolar plate according to the invention for a polymer electrolyte membrane fuel cell is described in principle with reference to the drawing.
Es zeigt:It shows:
In
Die Bipolarplatten
Die PEM-Brennstoffzelle verwendet einen elektrochemischen Prozess, bei dem ein erstes, insbesondere als wasserstoffhaltiges Gas ausgebildetes Reaktionsmedium mit einem zweiten, insbesondere als sauerstoffhaltiges Gas, beispielsweise Luft, ausgebildeten Reaktionsmedium kontrolliert reagiert. Das wasserstoffhaltige Gas wird einem ersten Strömungsfeld
Zwischen zwei benachbarten Bipolarplatten
Die Membran ist beidseits mit einer eine Herauslösung von Elektronen aus den Wasserstoffmolekülen ermöglichenden dünnen Katalysatorschicht und einer gasdurchlässigen Elektrode beschichtet. Mittels eines Stromleiters werden die Elektronen über die Elektroden zu der Kathodenseite
Die Wasserstoffprotonen reagieren anschließend mit den Sauerstoffionen zu Wasser. Der Elektronenfluss kann über Elektroden als elektrischer Gleichstrom abgegriffen werden, wobei ein Spannungsabgriff an den jeweils äußeren Bipolarplatten
In
Das wasserstoffhaltige Gas wird dem Anodenbereich
Hierzu weisen die Einströmbereiche
Um durch die Einströmöffnung
Die erste Kanalstruktur
Die zweitäußerste Kreisbahn K2, welche wie sämtliche benachbarte Kreisbahnen K vorliegend einen festgelegten Abstand voneinander aufweist, hat die gleiche Anzahl von Noppen
Eine Anordnung der Noppen
Bei der sechstäußersten Kreisbahn K6 würde die Kanalbreite zwischen zwei benachbarten Noppen
Das Gas verlässt das erste kreisförmige Strömungsfeld
Von dem Ausströmbereich
Die Auslasskanäle
In
Der Kathodenbereich
Ein Querschnitt der Zuführungskanäle
Von den Zuführungskanälen
Eine Strömungsrichtung des sauerstoffhaltigen Gases in dem Kathodenbereich
Der Volumen- und Massenstrom von den Einlassöffnungen
Die Abführungskanäle
Die Zwischenstrukturen
Jeder Einlassöffnung
Um eine möglichst gute Verteilung eines Volumenstromes des sauerstoffhaltigen Gases auf die Verbindungskanäle
Der äußerste Einlass
In Anbindungsbereichen der Verbindungskanäle
Eine Form der Zuführungskanäle
Auf einer bezüglich des Mittelpunktes M2 abgewandten Seite der Verbindungskanäle
Über einen durch die Kühlkanäle
Zur Bildung einer Brennstoffzelle wird die Zelle mit einer nicht näher dargestellten Flächendichtung abgedichtet, welche vorzugsweise teflonhaltig ist. Die Flächendichtung deckt die gesamten Zuführungskanäle
In
Sämtliche Einlassöffnungen
Die sechseckige Bipolarplatte
Eine erfindungsgemäße Bipolarplatte
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010035259A DE102010035259A1 (en) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | Bipolar plate for polymer electrolyte membrane fuel cell, has feed channel whose connecting portions are formed with connecting passages, where connecting passages have constant width and are connected to feed or discharge channel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010035259A DE102010035259A1 (en) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | Bipolar plate for polymer electrolyte membrane fuel cell, has feed channel whose connecting portions are formed with connecting passages, where connecting passages have constant width and are connected to feed or discharge channel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010035259A1 true DE102010035259A1 (en) | 2012-03-01 |
Family
ID=45565829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010035259A Withdrawn DE102010035259A1 (en) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | Bipolar plate for polymer electrolyte membrane fuel cell, has feed channel whose connecting portions are formed with connecting passages, where connecting passages have constant width and are connected to feed or discharge channel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010035259A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015201113A1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Volkswagen Ag | Bipolar plate and fuel cell with such a |
DE102016205010A1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Bipolar plate, fuel cell and a motor vehicle |
CN109950572A (en) * | 2019-03-29 | 2019-06-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | A kind of fuel cell and its metal polar plate, bipolar plates |
CN110429297A (en) * | 2019-09-05 | 2019-11-08 | 山东建筑大学 | A kind of new fuel cell circle bipolar plates |
CN114497615A (en) * | 2022-01-21 | 2022-05-13 | 吉林大学 | Fuel cell bipolar plate of bionic flow field and implementation method thereof |
-
2010
- 2010-08-24 DE DE102010035259A patent/DE102010035259A1/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015201113A1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Volkswagen Ag | Bipolar plate and fuel cell with such a |
DE102016205010A1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Bipolar plate, fuel cell and a motor vehicle |
CN109950572A (en) * | 2019-03-29 | 2019-06-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | A kind of fuel cell and its metal polar plate, bipolar plates |
CN110429297A (en) * | 2019-09-05 | 2019-11-08 | 山东建筑大学 | A kind of new fuel cell circle bipolar plates |
CN114497615A (en) * | 2022-01-21 | 2022-05-13 | 吉林大学 | Fuel cell bipolar plate of bionic flow field and implementation method thereof |
CN114497615B (en) * | 2022-01-21 | 2023-11-03 | 吉林大学 | Fuel cell bipolar plate of bionic flow field and implementation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1830426B1 (en) | Bipolar plate, in particular for the fuel cell pack of a vehicle | |
EP0797847B1 (en) | Polymer electrolyte membrane fuel cell | |
DE102016107906A1 (en) | Bipolar plate comprising reactant gas channels with variable cross-sectional areas, fuel cell stack and vehicle with such a fuel cell stack | |
DE102008013439A1 (en) | Bifurcation of flow channels in flow fields of bipolar plates | |
WO2015150536A1 (en) | Bipolar plate and fuel cell comprising a bipolar plate of this type | |
WO2010054744A1 (en) | Bipolar plate for a fuel cell arrangement, particularly for disposing between two adjacent membrane electrode arrangements in a fuel cell stack | |
EP3740992B1 (en) | Bipolar plate, fuel cell, and motor vehicle | |
DE102010035259A1 (en) | Bipolar plate for polymer electrolyte membrane fuel cell, has feed channel whose connecting portions are formed with connecting passages, where connecting passages have constant width and are connected to feed or discharge channel | |
WO2017025555A1 (en) | Bipolar plate and a fuel cell stack comprising same | |
EP3329536A1 (en) | Bipolar plate and membrane electrode unit for a fuel cell arranged in a fuel cell stack, fuel cell and fuel cell stack | |
DE102008018275B4 (en) | Monopolar plate, bipolar plate and a fuel cell stack | |
DE102016121506A1 (en) | Bipolar plate and fuel cell with such a | |
WO2015150524A1 (en) | Bipolar plate, fuel cell, and motor vehicle | |
WO2015155125A1 (en) | Bipolar plate and fuel cell | |
DE102004017501C5 (en) | Fuel cell, fuel cell stack, process for their preparation and use of the fuel cell | |
DE102020207353A1 (en) | Bipolar plate for a fuel cell system | |
DE102010035254A1 (en) | Bipolar plate for polymer electrolyte membrane fuel cell, has channel structure conveying reaction medium from inflow aperture to outflow aperture, where medium is removable form flow field via exhaust region | |
DE102015200427A1 (en) | Fuel cell system with multiple fuel cell stacks | |
EP3736894B1 (en) | Bipolar plate for fuel cells, fuel cell stack comprising such bipolar plates and vehicle comprising such a fuel cell stack | |
WO2016113055A1 (en) | Bipolar plate and fuel cell comprising a bipolar plate of this type | |
DE102015218757A1 (en) | Membrane electrode assembly and fuel cell stack and fuel cell system with such | |
DE102005026909B4 (en) | Fuel cell stack and separator plate for uniform Reaktandendurchflussmengenverteilung | |
WO2017085030A1 (en) | Fuel cell stack having bipolar plates, and fuel cell system | |
WO2016030095A1 (en) | Bipolar plate and fuel cell | |
DE102018211078B3 (en) | Bipolar plate for fuel cells with three individual plates, and fuel cell and fuel cell stack with such bipolar plates |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140301 |