DE102010048762A1 - Bipolar plate for fuel stack for vehicle, has membrane electrode arrangement comprises electrode that is coupled to channels of the inner structure - Google Patents

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Abstract

The bipolar plate has a sub panel (1) comprising a frame (2) to which an inner structure (3) is connected. Several channels (4) are provided in the inner structure. An electrode of membrane electrode arrangement is coupled to channels of the inner structure. The passages (6-8,6'-8') are provided in the boundary portion of the frame for supplying medium such as fuel or air to inner structure. The inner structure and frame are clamped together by an adhesive. An independent claim is included for method for manufacturing bipolar plate for fuel stack.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bipolarplatte für einen Brennstoffzellenstapel, mit wenigstens einem Rahmenteil, welches mit wenigstens einem Innenteil gekoppelt ist. Das wenigstens eine Innenteil weist eine Mehrzahl von Kanälen auf, über welche eine Elektrode einer Membran-Elektroden-Anordnung der Brennstoffzelle mit einem Reaktand beaufschlagbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fertigen einer Bipolarplatte.The invention relates to a bipolar plate for a fuel cell stack, with at least one frame part which is coupled to at least one inner part. The at least one inner part has a plurality of channels, via which an electrode of a membrane electrode assembly of the fuel cell can be acted upon by a reactant. Furthermore, the invention relates to a method for manufacturing a bipolar plate.

Die DE 600 17 604 T2 beschreibt eine Bipolarplatte für eine Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle. Die Bipolarplatte ist aus einem inneren Plattenelement und vier Rahmenteilen gebildet. Die vier Rahmenteile sind jeweils als zu einer Oberseite und einer an die Oberseite angrenzenden Seite offene Kästen ausgebildet. Zwei solche kastenförmigen Rahmenteile sind mit einer Oberseite des Plattenelements durch Schweißen verbunden. Sie bilden im Zusammenwirken mit dem Plattenelement zwei seitliche, zu einer Seite hin offene Taschen, deren Öffnungen einander zugewandt sind. In analoger Weise sind an der Unterseite des Plattenelements die beiden anderen Rahmenteile durch Schweißen befestigt, und bilden an der Unterseite des Plattenelements zwei seitliche, einseitig offene Taschen. Die Taschen bilden Nassdichtungen für die Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle, bei welcher die Bipolarplatte verwendet wird. Das Plattenelement ist für das in der Brennstoffzelle verwendete Oxidationsmittel bzw. den Brennstoff verträglich und hochleitend ausgebildet, etwa aus einem mit Nickel beschichteten Edelstahl. Demgegenüber sind die Rahmenteile aus einem aluminiumbeschichteten Edelstahl gebildet und daher nicht hochleitend, jedoch äußerst korrosionsbeständig.The DE 600 17 604 T2 describes a bipolar plate for a molten carbonate fuel cell. The bipolar plate is formed of an inner plate member and four frame members. The four frame parts are each formed as open to a top and a side adjacent to the top side boxes. Two such box-shaped frame parts are connected to an upper surface of the plate member by welding. They form in cooperation with the plate member two lateral, open to one side pockets whose openings are facing each other. In an analogous manner, the two other frame parts are attached by welding to the underside of the plate member, and form on the underside of the plate member has two lateral, unilaterally open pockets. The pockets form wet seals for the molten carbonate fuel cell using the bipolar plate. The plate element is compatible with the oxidizing agent or the fuel used in the fuel cell and highly conductive, such as a nickel-coated stainless steel. In contrast, the frame parts are formed of an aluminum-coated stainless steel and therefore not highly conductive, but extremely resistant to corrosion.

Aus der DE 102 61 482 A1 ist des Weiteren eine Bipolarplatte bekannt, welche ein inneres Metalleinlegeteil umfasst, wobei ein Randbereich des Metalleinlegeteils in einen Rahmen der Bipolarplatte eingeschlossen ist, welcher als Spritzgussteil ausgebildet ist.From the DE 102 61 482 A1 Furthermore, a bipolar plate is known, which comprises an inner metal insert part, wherein an edge region of the metal insert part is enclosed in a frame of the bipolar plate, which is formed as an injection molded part.

Als nachteilig bei derartigen, mehrteilig aufgebauten Bipolarplatten ist der Umstand anzusehen, dass die Fertigung dieser Bipolarplatten vergleichsweise aufwändig ist.A disadvantage of such, bipartite bipolar plates is the fact that the production of these bipolar plates is relatively complex.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine einfach und kostengünstig herstellbare Bipolarplatte sowie ein entsprechendes Fertigungsverfahren zu schaffen.Object of the present invention is therefore to provide a simple and inexpensive to produce bipolar plate and a corresponding manufacturing process.

Diese Aufgabe wird durch eine Bipolarplatte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a bipolar plate having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 10. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Bipolarplatte für einen Brennstoffzellenstapel umfasst wenigstens ein Rahmenteil, welches mit wenigstens einem Innenteil mechanisch gekoppelt ist. Das wenigstens eine Innenteil weist eine Mehrzahl von Kanälen auf, über welche eine Elektrode einer Membran-Elektroden-Anordnung der Brennstoffzelle mit einem Reaktand beaufschlagbar ist. Hierbei sind das wenigstens eine Innenteil und das wenigstens eine Rahmenteil zur Kopplung miteinander verklemmt. Wenn nämlich das wenigstens eine Innenteil mit dem wenigstens einen Rahmenteil durch Verklemmen verbunden wird, lässt sich eine prozesstechnisch besonders einfach und somit kostengünstige herstellbare mehrteilige Bipolarplatte schaffen, deren Teile an definierten Schnittstellen miteinander verbunden sind. Ist lediglich ein Innenteil mit einem Rahmenteil zu koppeln, so braucht das Innenteil lediglich in das Rahmenteil eingeklemmt zu werden, und das Innenteil ist dann an der für dieses vorgesehenen Stelle lagegesichert fixiert. Ein solches Verklemmen der beiden Teile miteinander ist deutlich rascher zu bewerkstelligen als ein Umspritzen des Innenteils mit dem Rahmenteil in einem Spritzgießverfahren oder ein Verschweißen der beiden Teile miteinander.The bipolar plate according to the invention for a fuel cell stack comprises at least one frame part, which is mechanically coupled to at least one inner part. The at least one inner part has a plurality of channels, via which an electrode of a membrane electrode assembly of the fuel cell can be acted upon by a reactant. Here, the at least one inner part and the at least one frame part are clamped together for coupling. If, in fact, the at least one inner part is connected to the at least one frame part by jamming, it is possible to provide a process-technically particularly simple and thus cost-producible multi-part bipolar plate whose parts are connected to one another at defined interfaces. If only an inner part is to be coupled with a frame part, then the inner part only needs to be clamped in the frame part, and the inner part is then fixed in a position-secured manner at the point provided for this purpose. Such a jamming of the two parts together is to accomplish much faster than overmolding of the inner part with the frame part in an injection molding or welding of the two parts together.

Durch das Vorsehen separater Teile der Bipolarplatte, nämlich des wenigstens einen Rahmenteils und des wenigstens einen Innenteils, können für das jeweilige Teil zur Formgebung Umformverfahren eingesetzt werden, welche auf die von dem Teil zu erfüllende Funktion in der Bipolarplatte besonders gut abgestimmt sind. So kann ein herkömmliches Prägeverfahren, welches bei einer aus dem Stand der. Technik bekannten Fertigung sowohl zur Formgebung des Randbereichs der Bipolarplatte als auch des einstückig mit diesem ausgebildeten Innenteils verwendet wird, für die Formgebung des Rahmenteils genutzt werden. Mit einem solchen Prägeverfahren lassen sich jedoch im Innenteil lediglich Kanäle begrenzter Breite und Tiefe herstellen. Dadurch, dass vorliegend das Innenteil separat von dem Rahmenteil bereitgestellt ist, kann für die Formgebung der Kanäle des Innenteils ein Umformverfahren zum Einsatz kommen, welches einzig auf die optimale Gestaltung der Kanäle ausgerichtet ist und nicht die Formgebung des Rahmenteils zu berücksichtigen braucht.By providing separate parts of the bipolar plate, namely the at least one frame part and the at least one inner part, forming processes can be used for the respective molding part, which are particularly well matched to the function to be performed by the part in the bipolar plate. Thus, a conventional embossing process, which in one of the prior. Technology known manufacturing both for shaping the edge region of the bipolar plate and the integrally formed with this inner part is used for the shaping of the frame part. With such an embossing process, however, only channels of limited width and depth can be produced in the inner part. By virtue of the fact that in the present case the inner part is provided separately from the frame part, a shaping method can be used for the shaping of the channels of the inner part, which is aligned solely with the optimal design of the channels and does not need to take into account the shape of the frame part.

Durch die definierte Mehrteilung der Bipolarplatte in das wenigstens eine Rahmenteil und das wenigstens eine Innenteil, welche nach der einzelnen Fertigung durch eine Klemmverbindung miteinander gefügt werden, kann dann eine besonders effiziente Bipolarplatte erreicht werden. Dies führt zu einem besonders hohen Wirkungsgrad des Brennstoffzellenstapels. Innenteile mit einer für die Verteilung des Brennstoffs bzw. des Oxidationsmittels besonders günstigen Kanalstruktur, etwa mit besonders tiefen und besonders engen Kanälen, ermöglichen nämlich eine besonders günstige Verteilung der Reaktanden im Bereich der Membran-Elektroden-Anordnung der die Bipolarplatte aufweisenden Brennstoffzelle.Due to the defined multiple division of the bipolar plate in the at least one frame part and the at least one inner part, which are joined together after the individual production by a clamping connection, then a particularly efficient bipolar plate can be achieved. This leads to a particularly high efficiency of the fuel cell stack. Internal parts with one for the distribution of the fuel or the oxidant particularly favorable channel structure, such as with particularly deep and very narrow channels, namely allow a particularly favorable distribution of the reactants in the region of the membrane electrode assembly of the bipolar plate having fuel cell.

Durch die wie vorliegend beschrieben aufgebauten Bipolarplatten lassen sich somit besonders hohe Energiedichten der einzelnen Komponenten erreichen, welche für eine gegebene zu erzielende Leistung zu geringeren Kosten des Brennstoffzellenstapels führen. Durch den hohen Wirkungsgrad des Brennstoffzellenstapels lässt sich zudem eine leichte Bauweise realisieren, welche insbesondere von Vorteil ist, wenn der Brennstoffzellenstapel in einem Fahrzeug zum Einsatz kommen soll. Zudem können konventionell verfügbare Prozesstechniken bei der Formgebung des Rahmenteils und des Innenteils zum Einsatz kommen, wobei auch hochkomplexe Gestaltungen insbesondere des Innenteils realisierbar sind.As a result of the bipolar plates constructed as described herein, it is thus possible to achieve particularly high energy densities of the individual components, which lead to lower costs of the fuel cell stack for a given performance to be achieved. Due to the high efficiency of the fuel cell stack can also be realized a lightweight construction, which is particularly advantageous if the fuel cell stack is to be used in a vehicle. In addition, conventionally available process techniques can be used in the shaping of the frame part and the inner part, whereby highly complex designs, in particular of the inner part, can also be realized.

Das Verklemmen des Innenteils mit dem wenigstens einen Rahmenteil lässt sich besonders gut realisieren, wenn zumindest das wenigstens eine Innenteil aus einem Metall gebildet ist.The jamming of the inner part with the at least one frame part can be realized particularly well if at least the at least one inner part is formed from a metal.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das wenigstens eine Innenteil einen randlichen Steg auf, an welchem es mit dem wenigstens einen Rahmenteil in Anlage ist. Durch einen solchen Randsteg des Innenteils ist eine besonders große Anlagefläche des Innenteils an dem Rahmenteil realisierbar, sodass das mit dem Rahmenteil durch die Klemmverbindung verbundene Innenteil besonders gut kraftschlüssig an dem Rahmenteil gehalten ist.In an advantageous embodiment of the invention, the at least one inner part has a marginal web on which it is in contact with the at least one frame part. By means of such an edge web of the inner part, a particularly large contact surface of the inner part on the frame part can be realized, so that the inner part connected to the frame part by the clamping connection is held particularly good non-positively on the frame part.

Alternativ oder ergänzend ist das wenigstens eine Innenteil an dem wenigstens einen Rahmenteil zumindest bereichsweise durch einen Klebstoff gehalten. Durch das Verwenden eines Klebstoffs kann insbesondere in Bereichen, in welchen eine besonders hohe Dichtigkeit der Verbindung von Innenteil und Rahmenteil gewünscht ist, diese besonders sicher realisiert werden.Alternatively or additionally, the at least one inner part is held on the at least one frame part at least in regions by an adhesive. By using an adhesive, in particular in areas in which a particularly high tightness of the connection between the inner part and the frame part is desired, it can be realized particularly reliably.

Insbesondere, wenn das Rahmenteil aus einem elektrisch nicht-leitenden Material gefertigt ist, ist es vorteilhaft, an den Verbindungsstellen des Innenteils mit dem Rahmenteil einen ebenfalls elektrisch nicht-leitenden Klebstoff zu verwenden. Um Materialkosten und Bearbeitungskosten zu sparen, kann es insbesondere vorgesehen sein, den Klebstoff nicht außenumfangsseitig um das Innenteil umlaufend vorzusehen, sondern lediglich in Teilbereichen.In particular, if the frame part is made of an electrically non-conductive material, it is advantageous to use a likewise electrically non-conductive adhesive at the connection points of the inner part with the frame part. In order to save material costs and processing costs, it can be provided in particular, not to provide the outer circumferential side of the adhesive around the inner part, but only in partial areas.

Ein besonders sicheres und einfaches Festlegen des Innenteils an dem Rahmenteil lässt sich erreichen, wenn das wenigstens eine Innenteil und/oder das wenigstens eine Rahmenteil wenigstens ein Formschlusselement zum formschlüssigen Verbinden der Teile miteinander aufweist. Als Formschlusselement kann insbesondere ein Rastelement oder ein Haltebügel vorgesehen sein.A particularly secure and simple fixing of the inner part to the frame part can be achieved if the at least one inner part and / or the at least one frame part has at least one positive locking element for the positive connection of the parts to one another. As a form-fitting element can be provided in particular a locking element or a headband.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das wenigstens eine Rahmenteil zumindest einen Anschlag für das wenigstens eine Innenteil auf. Es braucht dann beim Fertigen der Bipolarplatte das Innenteil nur bis zu dem Anschlag bewegt zu werden, um eine lagerichtige Positionierung des Innenteils sicherzustellen. Es kann so insbesondere sichergestellt werden, dass senkrecht zu einer durch die plattenförmige Gestalt der Bipolarplatte gegebenen Ebene kein unerwünschter Versatz des Innenteils in Bezug auf das Rahmenteil vorliegt. Zum Erleichtern des Einsetzens des Innenteils in das Rahmenteil kann zudem an dem Rahmenteil ein seitlicher Anschlag bereitgestellt sein, welcher auch in Richtung der durch die Erstreckung der Bipolarplatte definierbaren Ebene für ein das Verklemmen des Innenteils mit dem Rahmenteil erleichterndes Ausrichten der Teile zueinander sorgt.In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one frame part has at least one stop for the at least one inner part. It then needs when manufacturing the bipolar plate, the inner part to be moved only to the stop to ensure a correct position positioning of the inner part. It can thus be ensured in particular that there is no undesired displacement of the inner part in relation to the frame part perpendicular to a plane given by the plate-like shape of the bipolar plate. To facilitate the insertion of the inner part in the frame part may also be provided on the frame part, a lateral stop, which also provides in the direction of the definable by the extension of the bipolar plate level for a clamping of the inner part with the frame part facilitating alignment of the parts to each other.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das wenigstens eine Rahmenteil eine Ausbuchtung auf, durch welche eine Auflagefläche für ein Dichtelement gebildet ist. Dadurch kann besonders einfach ein gasdichter Sitz der Membran-Elektroden-Anordnung der jeweiligen Brennstoffzelle an der Bipolarplatte erreicht werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one frame part on a bulge, through which a bearing surface is formed for a sealing element. As a result, it is particularly easy to achieve a gastight fit of the membrane-electrode arrangement of the respective fuel cell on the bipolar plate.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die Kanäle in das wenigstens eine Innenteil durch Rollformen oder Formwalzen eingebracht sind. Insbesondere diese Umformtechniken ermöglichen es nämlich, tiefere und engere Kanäle in dem Innenteil auszubilden als dies durch ein Prägeverfahren möglich wäre. Solche tiefen und engen Kanäle sind im Hinblick auf die elektrochemische Umsetzung der Reaktanden an der Membran-Elektroden-Anordnung besonders günstig.It is also advantageous if the channels are introduced into the at least one inner part by roll forming or forming rolls. In particular, these forming techniques make it possible to form deeper and narrower channels in the inner part than would be possible by a stamping process. Such deep and narrow channels are particularly favorable with regard to the electrochemical reaction of the reactants on the membrane electrode assembly.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist durch ein erstes Rahmenteil mit wenigstens einem Durchlass für einen der Reaktanden oder für ein Kühlmittel ein Grundkörper gebildet, an welchem ein zweites Rahmenteil mit wenigstens einem weiteren Durchlass für einen der Reaktanden oder für das Kühlmittel angeordnet ist. Es lassen sich so für die wenigstens zwei Rahmenteile besonders einfache und somit kostengünstig herstellbare Formen realisieren, welche zudem beim Fertigen der Rahmenteile besonders wenig Verschnitt mit sich bringen. Insbesondere kann das erste Rahmenteil einen rechteckigen Grundkörper bilden, an welchem das zweite, beispielsweise einen oder zwei Durchlässe aufweisende Rahmenteil angeordnet ist.In a further advantageous embodiment of the invention, a base body is formed by a first frame part with at least one passage for one of the reactants or for a coolant, to which a second frame part is arranged with at least one further passage for one of the reactants or for the coolant. It can thus be realized for the at least two frame parts particularly simple and thus inexpensive producible forms, which also bring in the manufacture of the frame parts particularly little waste. In particular, the first frame part may form a rectangular basic body, on which the second, for example one or two passages having frame part is arranged.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn durch das wenigstens eine Rahmenteil und das zugehörige wenigstens eine Innenteil eine kathodenseitige oder eine anodenseitige Teilplatte der Bipolarplatte gebildet ist, welche mit der korrespondierenden Teilplatte koppelbar ist. Es lassen sich so spezifische Formgebungen für die Innenteile der kathodenseitigen Teilplatte und der anodenseitigen Teilplatte so realisieren, wie es zum Beaufschlagen der Kathode mit dem Oxidationsmittel und zum Beaufschlagen der Anode mit dem Brennstoff besonders günstig ist. So können die Kanäle in dem Innenteil der kathodenseitigen Teilplatte tiefer sein, als die in dem Innenteil der anodenseitigen Teilplatte. Finally, it has proven to be advantageous if a cathode-side or an anode-side partial plate of the bipolar plate is formed by the at least one frame part and the associated at least one inner part, which can be coupled to the corresponding partial plate. It is thus possible to realize specific shapes for the inner parts of the cathode-side sub-plate and the anode-side sub-plate, as is particularly favorable for charging the cathode with the oxidizing agent and for charging the anode with the fuel. Thus, the channels in the inner part of the cathode-side partial plate may be deeper than those in the inner part of the anode-side partial plate.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Fertigen einer Bipolarplatte für einen Brennstoffzellenstapel wird wenigstens ein Rahmenteil mit wenigstens einem Innenteil gekoppelt, welches eine Mehrzahl von Kanälen aufweist, über welche eine Elektrode einer Membran-Elektroden-Anordnung der Brennstoffzelle mit einem Reaktand beaufschlagbar ist. Hierbei wird das wenigstens eine Innenteil mit dem wenigstens einen Rahmenteil durch Verklemmen verbunden. Dieses Verfahren erlaubt eine besonders einfache und kostengünstige Fertigung der Bipolarplatte, da der Prozessschritt des Verklemmens der Teile miteinander besonders rasch durchführbar ist.In the method according to the invention for manufacturing a bipolar plate for a fuel cell stack, at least one frame part is coupled to at least one inner part which has a plurality of channels via which an electrode of a membrane-electrode arrangement of the fuel cell can be acted upon by a reactant. Here, the at least one inner part is connected to the at least one frame part by jamming. This method allows a particularly simple and cost-effective production of the bipolar plate, since the process step of jamming the parts together is particularly fast feasible.

Die für die erfindungsgemäße Bipolarplatte beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren zum Fertigen einer Bipolarplatte.The advantages and preferred embodiments described for the bipolar plate according to the invention also apply to the method according to the invention for manufacturing a bipolar plate.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawings. Showing:

1 schematisch in einer Draufsicht eine Teilplatte einer Bipolarplatte, bei welcher ein Innenteil durch Klemmen mit einem Rahmenteil verbunden ist; 1 schematically in a plan view of a partial plate of a bipolar plate, wherein an inner part is connected by clamping with a frame part;

2 schematisch in einer Draufsicht einen Ausschnitt des noch nicht mit dem Innenteil versehenen Rahmenteils gemäß 1; 2 schematically in a plan view a section of not yet provided with the inner part frame part according to 1 ;

3 schematisch in einer Draufsicht einen Ausschnitt des Innenteils gemäß 1; 3 schematically in a plan view of a section of the inner part according to 1 ;

4 einen Schnitt durch das Rahmenteil entlang einer Linie IV-IV in 2; 4 a section through the frame part along a line IV-IV in 2 ;

5 einen Schnitt durch das Innenteil entlang einer Linie V-V in 3; 5 a section through the inner part along a line VV in 3 ;

6 das mit dem Rahmenteil verklemmte Innenteil in einer schematischen Schnittansicht; 6 the clamped with the frame part inner part in a schematic sectional view;

7 eine Ausschnittsvergrößerung eines Anbindungsbereichs, in welchem das Innenteil mit dem Rahmenteil verbunden ist; 7 an enlarged detail of a connection region in which the inner part is connected to the frame part;

8 eine alternative Ausgestaltung des Anbindungsbereichs in einer vergrößerten Schnittansicht; und 8th an alternative embodiment of the connection region in an enlarged sectional view; and

9 eine weitere Ausschnittsvergrößerung zur Veranschaulichung einer formschlüssigen Festlegung des Innenteils an dem Rahmenteil. 9 a further detail enlargement to illustrate a positive fixing of the inner part of the frame part.

Eine in 1 gezeigte Teilplatte 1 einer Bipolarplatte für einen Brennstoffzellenstapel ist mehrteilig, vorliegend zweiteilig aufgebaut. Ein Rahmenteil 2 der Teilplatte 1 umgibt ein Innenteil 3, in welchem eine Mehrzahl von Kanälen 4 ausgebildet ist (vgl. 3 und 5). Die in den Innenteil 3 ausgebildeten Kanäle 4 bilden eine Kanalstruktur, welche auch als Flow Field bezeichnet wird, und über welche der Reaktand, also bei einer kathodenseitigen Teilplatte 1 das Oxidationsmittel bzw. bei einer anodenseitigen Teilplatte 1 der Brennstoff, den jeweiligen Elektroden einer Membran-Elektroden-Anordnung 5 (vgl. 8) der jeweiligen Brennstoffzelle zugeführt werden.An in 1 shown partial plate 1 a bipolar plate for a fuel cell stack is constructed in several parts, in this case in two parts. A frame part 2 the partial plate 1 surrounds an inner part 3 in which a plurality of channels 4 is formed (see. 3 and 5 ). The in the inner part 3 trained channels 4 form a channel structure, which is also referred to as flow field, and about which the reactant, so at a cathode side plate 1 the oxidizing agent or in the case of an anode-side partial plate 1 the fuel, the respective electrodes of a membrane-electrode assembly 5 (see. 8th ) are supplied to the respective fuel cell.

Das Rahmenteil 2 weist keine Kanalstruktur auf, jedoch Durchlässe 6, 6', 7, 7', 8, 8', über welche die Zufuhr und Abfuhr von Medien erfolgt. So dient beispielsweise der Durchlass 6 der Zufuhr des Brennstoffs, etwa von Wasserstoff, zu dem Flow Field des anodenseitigen Innenteils 3 der Teilplatte 1 und der gegenüberliegende Durchlass 6' der Abfuhr des nicht verbrauchten Brennstoffs. In analoger Weise dient der Durchlass 7 dem Zuführen des Oxidationsmittels, etwa von Luft oder von Sauerstoff, zu den Kanälen 4 des kathodenseitigen Innenteils 3 und der Durchlass 7' der Abfuhr des Oxidationsmittels.The frame part 2 has no channel structure, but passages 6 . 6 ' . 7 . 7 ' . 8th . 8th' through which the supply and removal of media takes place. For example, the passage serves 6 the supply of the fuel, such as hydrogen, to the flow field of the anode-side inner part 3 the partial plate 1 and the opposite passage 6 ' the removal of unused fuel. In an analogous way, the passage serves 7 supplying the oxidant, such as air or oxygen, to the channels 4 the cathode-side inner part 3 and the passage 7 ' the removal of the oxidizing agent.

Zur Bildung einer Bipolarplatte werden zwei Teilplatten 1 miteinander gekoppelt, sodass an den jeweils aufeinander zuweisenden Oberflächen der Teilplatten ein Hohlraum gebildet wird, welcher aufgrund der Struktur des Flow Fields aus einem System mehrerer miteinander verbundener Tunnels besteht. Der Hohlraum bzw. das System der Tunnels ist durch eine im Wesentlichen die Teilplatten 1 im Randbereich umlaufende Fügung flüssigkeitsdicht umrandet, wobei über den Durchlass 8 Kühlmittel in den Hohlraum eingebracht und über den Durchlass 8' das Kühlmittel abgeführt wird.To form a bipolar plate, two partial plates 1 coupled to each other, so that at the respectively facing each other surfaces of the sub-plates, a cavity is formed, which consists of the structure of the flow field of a system of several interconnected tunnels. The cavity or system of the tunnels is essentially through the partial plates 1 bordering in the marginal area bordered liquid-tight, being about the passage 8th Coolant introduced into the cavity and over the passage 8th' the coolant is removed.

In Randbereichen 9, 10 des Innenteils 3 sind das Innenteil 3 und das Rahmenteil 2 miteinander verbunden. Hierbei erfolgt das Verbinden der beiden Teile miteinander durch Verklemmen des Innenteils 3 mit dem Rahmenteil 2. Insbesondere in dem Randbereich 10, welcher an der jeweiligen kurzen Längsseite des vorliegend rechteckigen Innenteils 3 ausgebildet ist, kann zusätzlich durch Auftragen eines Klebstoffs das Fixieren des Innenteils 3 an dem Rahmenteil 2 unterstützt werden.In peripheral areas 9 . 10 of the inner part 3 are the inner part 3 and the frame part 2 connected with each other. Here, the joining of the two parts takes place by clamping the inner part 3 with the frame part 2 , Especially in the border area 10 , which on the respective short longitudinal side of the present rectangular inner part 3 is formed, in addition by applying an adhesive, the fixing of the inner part 3 on the frame part 2 get supported.

Wenn wie vorliegend sowohl das Innenteil 3 als auch das Rahmenteil 2 aus einem metallischen Werkstoff gebildet sind, kann eine Verbindung des Innenteils 3 mit dem Rahmenteil 2 zusätzlich durch Schweißen oder Löten erfolgen. Für eine rasche Fertigung der Teilplatte 1 ist es jedoch besonders günstig, wenn das Zusammenfügen des Rahmenteils 2 und des Innenteils 3 durch das Klemmen erfolgt, gegebenenfalls unter zumindest bereichsweisem Auftrag von Klebstoff, und wenn auf ein zeitaufwändiges Schweißen oder Löten verzichtet wird. Dies ermöglicht es zudem, das Rahmenteil 2 aus einem elektrisch nicht-leitenden Werkstoff zu fertigen.As in the present case, both the inner part 3 as well as the frame part 2 are formed of a metallic material, a compound of the inner part 3 with the frame part 2 additionally done by welding or soldering. For a quick production of the partial plate 1 However, it is particularly advantageous if the joining of the frame part 2 and the inner part 3 by clamping takes place, if necessary, under at least partially application of adhesive, and if a time-consuming welding or soldering is dispensed with. This also allows the frame part 2 made of an electrically non-conductive material.

2 zeigt das Rahmenteil 2 ausschnittsweise und ohne das in das Rahmenteil 2 eingesetzte Innenteil 3 (vgl. 3). Das Rahmenteil 2 kann auch selber mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere wenn, wie vorliegend beispielhaft gezeigt, die Durchlässe 7, 8 randlich über einen Grundkörper des Rahmenteils überstehen, kann es sinnvoll sein, einen rechteckigen Grundkörper, welcher die Durchlässe 6, 6' aufweist, gesondert zu fertigen und mit seitlich über den Grundkörper überstehenden Rahmenteilen zu verbinden, welche die Durchlässe 7 bzw. 7' und 8 bzw. 8' aufweisen. Auch können in alternativen Ausführungsformen sämtliche Durchlässe 6, 7, 8 an einer – kurzen oder langen -Längsseite des Rahmenteils angeordnet sein. Alternativ kann lediglich einer der Durchlässe 6, 7, 8 in einem randlich überstehenden Bereich des Rahmenteils 2 ausgebildet sein. Ein rechteckiger Grundkörper des Rahmenteils 2 kann besonders aufwandsarm und ohne viel Verschnitt aus einem Halbzeug gefertigt werden. 2 shows the frame part 2 in sections and without that in the frame part 2 inserted inner part 3 (see. 3 ). The frame part 2 can also be formed in several parts itself. In particular, if, as shown here by way of example, the passages 7 . 8th bordering on a base body of the frame part, it may be useful a rectangular body, which the passages 6 . 6 ' has to manufacture separately and to connect laterally over the main body protruding frame parts, which the passages 7 respectively. 7 ' and 8th respectively. 8th' exhibit. Also, in alternative embodiments, all the passages 6 . 7 . 8th be arranged on a short or long longitudinal side of the frame part. Alternatively, only one of the passages 6 . 7 . 8th in a marginally protruding region of the frame part 2 be educated. A rectangular basic body of the frame part 2 can be manufactured from a semi-finished product with very little effort and without much waste.

Auch das Innenteil 3 kann mehrteilig ausgebildet sein, etwa wenn es Bereiche mit unterschiedlicher Kanalgeometrie aufweist, welche besonders gut separat voneinander durch jeweilige Umformprozesse hergestellt werden können. In einem solchen Fall können die Innenteile mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs miteinander verbunden werden.Also the inner part 3 may be formed in several parts, such as when it has areas with different channel geometry, which can be particularly well made separately from each other by respective forming processes. In such a case, the internal parts can be connected to each other by means of an electrically conductive adhesive.

3 zeigt das Innenteil 3 ausschnittsweise, bevor dieses in das Rahmenteil 2 eingesetzt und unter Ausbildung einer Klemmverbindung mit diesem verbunden ist. 3 shows the inner part 3 partial, before this in the frame part 2 used and connected to form a clamping connection with this.

Insbesondere aus 4 geht hervor, dass das Rahmenteil 2 eine umlaufende und nach oben hin flache Ausbuchtung 11 aufweist, welche als Auflagefläche für ein Dichtelement dient. Diese Ausbuchtung 11 kann in das Rahmenteil 2 besonders einfach und kostengünstig durch ein Prägeverfahren eingebracht werden. Demgegenüber erfolgt das Einbringen der vergleichsweise engen und tiefen Kanäle 4 in das Innenteil 3 (vgl. 5) bevorzugt durch Rollformen oder Formwalzen. Es kann so die für die jeweilige Komponente der Teilplatte 1 zur Formgebung und Ausbildung der gewünschten Gestalt besonders günstige Umformtechnik zum Einsatz kommen.In particular from 4 it turns out that the frame part 2 a circumferential and upwardly flat bulge 11 has, which serves as a support surface for a sealing element. This bulge 11 can in the frame part 2 be introduced particularly simple and inexpensive by a stamping process. In contrast, the introduction of the comparatively narrow and deep channels takes place 4 in the inner part 3 (see. 5 ) preferably by roll forming or forming rolls. It can do so for the particular component of the sub-plate 1 to be used for shaping and design of the desired shape particularly favorable forming technology.

6 zeigt schematisch das in den Randbereichen 9 mit dem umlaufenden Rahmenteil 2 durch Verklemmen verbundene Innenteil 3. 6 schematically shows that in the edge regions 9 with the circumferential frame part 2 internal part connected by jamming 3 ,

Gemäß 7 weist in dem Randbereich 9, in welchem das Innenteil 3 mit dem Rahmenteil 2 eine Klemmverbindung ausbildet, das Innenteil 3 einen randlichen Steg 12 auf, welcher mit einer Wand 13 des Rahmenteils 2 in Anlage ist. Auf diese Weise ist das Innenteil 3 an dem Rahmenteil 2 und unter Ausbildung eines Reibschlusses festgelegt. Ein unterer Anschlag 14 des Rahmenteils 2 sorgt dafür, dass das mit dem Rahmenteil 2 verklemmte Innenteil 3 in einer definierten Höhenlage gehalten ist. Sowohl das Rahmenteil 2 als auch das Innenteil 3 weisen bei dieser Ausgestaltung im Randbereich 9 eine im Wesentlichen L-förmige Gestalt auf.According to 7 points in the border area 9 in which the inner part 3 with the frame part 2 forms a clamping connection, the inner part 3 a randlichen footbridge 12 on which one with a wall 13 of the frame part 2 in attachment. This is the inner part 3 on the frame part 2 and set to form a frictional connection. A lower stop 14 of the frame part 2 makes sure that with the frame part 2 bound inner part 3 is kept in a defined altitude. Both the frame part 2 as well as the inner part 3 point in this embodiment in the edge region 9 a substantially L-shaped shape.

Gemäß 8 ist in dem Randbereich 9, in welchem das Innenteil 3 mit dem Rahmenteil 2 verbunden ist, an dem Steg 12 ein ebener Fortsatz 15 ausgebildet, welcher seinerseits mit einem weiteren Anschlag 16 des Rahmenteils 2 in Anlage ist. Sowohl das Rahmenteil 2 als auch das Innenteil 3 weisen bei dieser Ausgestaltung somit im Randbereich 9 eine im Wesentlichen Z-förmige Gestalt auf. Im Brennstoffzellenstapel wirkt auf die Membran-Elektroden-Anordnung 5, welche die Kanäle 4 zu ihrer oberen, offenen Seite hin abschließt, eine Flächenlast 17, welche für einen innigen Kontakt des Innenteils 3 mit der Membran-Elektroden-Anordnung 5 sorgt.According to 8th is in the border area 9 in which the inner part 3 with the frame part 2 is connected to the jetty 12 a flat extension 15 formed, which in turn with another stop 16 of the frame part 2 in attachment. Both the frame part 2 as well as the inner part 3 in this embodiment, therefore, in the edge region 9 a substantially Z-shaped shape. In the fuel cell stack acts on the membrane-electrode assembly 5 which the channels 4 to its upper, open side, an area load 17 , which is for intimate contact of the inner part 3 with the membrane electrode assembly 5 provides.

9 zeigt schließlich eine beispielhafte Ausbildung des Randbereichs 9, bei welcher die Wand 13 des Rahmenteils 2 eine Rastnase 18 aufweist, welche mit der Schmalseite des Stegs 12 einen Formschluss bildet. In alternativen Ausführungsformen können auch andere Formschlusselemente und/oder Fügeverfahren für ein Verbinden des Rahmenteils 2 und des Innenteils 3 miteinander sorgen. 9 finally shows an exemplary embodiment of the edge area 9 in which the wall 13 of the frame part 2 a catch 18 having, which with the narrow side of the web 12 forms a positive connection. In alternative embodiments, other form-fitting elements and / or joining methods for connecting the frame part 2 and the inner part 3 take care of each other.

Die in 7 bis 9 gezeigten Ausgestaltungen des Verbindungsbereichs 9 können auch in Kombination miteinander für ein lagegesichertes Festlegen des Innenteils 3 an dem Rahmenteil 2 sorgen. Auch kann zusätzlich zumindest bereichsweise Klebstoff für ein Festlegen des Innenteils 3 an dem Rahmenteil 2 sorgen.In the 7 to 9 shown embodiments of the connection area 9 can also in combination with each other for a positionally secure fixing of the inner part 3 on the frame part 2 to care. Also, in addition, at least partially adhesive for a determination of the inner part 3 on the frame part 2 to care.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Teilplattesubpanel
22
Rahmenteilframe part
33
Innenteilinner part
44
Kanalchannel
55
Membran-Elektrode-AnordnungMembrane electrode assembly
6, 6'6, 6 '
Durchlasspassage
7, 7'7, 7 '
Durchlasspassage
8, 8'8, 8 '
Durchlasspassage
99
Randbereichborder area
1010
Randbereichborder area
1111
Ausbuchtungbulge
1212
Stegweb
1313
Wandwall
1414
Anschlagattack
1515
Fortsatzextension
1616
Anschlagattack
1717
Flächenlastdistributed load
1818
Rastnaselocking lug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 60017604 T2 [0002] DE 60017604 T2 [0002]
  • DE 10261482 A1 [0003] DE 10261482 A1 [0003]

Claims (10)

Bipolarplatte für einen Brennstoffzellenstapel, mit wenigstens einem Rahmenteil (2), welches mit wenigstens einem Innenteil (3) gekoppelt ist, wobei das wenigstens eine Innenteil (3) eine Mehrzahl von Kanälen (4) aufweist, über welche eine Elektrode einer Membran-Elektroden-Anordnung (5) der Brennstoffzelle mit einem Reaktand beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Innenteil (3) und das wenigstens eine Rahmenteil (2) zur Kopplung miteinander verklemmt sind.Bipolar plate for a fuel cell stack, comprising at least one frame part ( 2 ), which with at least one inner part ( 3 ), wherein the at least one inner part ( 3 ) a plurality of channels ( 4 ), via which an electrode of a membrane electrode assembly ( 5 ) of the fuel cell can be acted upon by a reactant, characterized in that the at least one inner part ( 3 ) and the at least one frame part ( 2 ) are clamped together for coupling. Bipolarplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Innenteil (3) einen randlichen Steg (12) aufweist, an welchem es mit dem wenigstens einen Rahmenteil (2) in Anlage ist.Bipolar plate according to claim 1, characterized in that the at least one inner part ( 3 ) a randlichen bridge ( 12 ), on which it is connected to the at least one frame part ( 2 ) is in plant. Bipolarplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Innenteil (3) an dem wenigstens einen Rahmenteil (2) zumindest bereichsweise durch einen, insbesondere elektrisch nicht-leitenden, Klebstoff gehalten ist.Bipolar plate according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one inner part ( 3 ) on the at least one frame part ( 2 ) is held at least partially by a, in particular electrically non-conductive, adhesive. Bipolarplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Innenteil (3) und/oder das wenigstens eine Rahmenteil (2) wenigstens ein Formschlusselement (18), insbesondere ein Rastelement oder einen Haltebügel, zum formschlüssigen Verbinden der Teile miteinander aufweist.Bipolar plate according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one inner part ( 3 ) and / or the at least one frame part ( 2 ) at least one positive-locking element ( 18 ), in particular a latching element or a retaining clip, for positively connecting the parts together. Bipolarplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Rahmenteil (2) zumindest einen Anschlag (14, 16) für das wenigstens eine Innenteil (3) aufweist.Bipolar plate according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one frame part ( 2 ) at least one attack ( 14 . 16 ) for the at least one inner part ( 3 ) having. Bipolarplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Rahmenteil (2) eine Ausbuchtung (11) aufweist, durch welche eine Auflagefläche für ein Dichtelement gebildet ist.Bipolar plate according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one frame part ( 2 ) a bulge ( 11 ), by which a bearing surface is formed for a sealing element. Bipolarplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (4) in das wenigstens eine Innenteil (3) durch Rollformen oder Formwalzen eingebracht sind.Bipolar plate according to one of claims 1 to 6, characterized in that the channels ( 4 ) in the at least one inner part ( 3 ) are introduced by roll forming or forming rolls. Bipolarplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein erstes Rahmenteil mit wenigstens einem Durchlass (6) für einen der Reaktanden oder für ein Kühlmittel ein, insbesondere rechteckiger, Grundkörper gebildet ist, an welchem ein zweites Rahmenteil mit wenigstens einem weiteren Durchlass (7, 8) für einen der Reaktanden oder für das Kühlmittel angeordnet ist.Bipolar plate according to one of claims 1 to 7, characterized in that by a first frame part with at least one passage ( 6 ) is formed for one of the reactants or for a coolant, in particular rectangular, base body, to which a second frame part with at least one further passage ( 7 . 8th ) is arranged for one of the reactants or for the coolant. Bipolarplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch das wenigstens eine Rahmenteil (2) und das zugehörige wenigstens eine Innenteil (3) eine kathodenseitige oder eine anodenseitige Teilplatte (1) der Bipolarplatte gebildet ist, welche mit der korrespondierenden Teilplatte koppelbar ist.Bipolar plate according to one of claims 1 to 8, characterized in that by the at least one frame part ( 2 ) and the associated at least one inner part ( 3 ) a cathode-side or an anode-side partial plate ( 1 ) of the bipolar plate is formed, which is coupled to the corresponding sub-plate. Verfahren zum Fertigen einer Bipolarplatte für einen Brennstoffzellenstapel, bei welchem wenigstens ein Rahmenteil (2) mit wenigstens einem Innenteil (3) gekoppelt wird, welches eine Mehrzahl von Kanälen (4) aufweist, über welche eine Elektrode einer Membran-Elektroden-Anordnung (5) der Brennstoffzelle mit einem Reaktand beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Innenteil (3) mit dem wenigstens einen Rahmenteil (2) durch ein Verklemmen verbunden wird.Method for manufacturing a bipolar plate for a fuel cell stack, in which at least one frame part ( 2 ) with at least one inner part ( 3 ), which has a plurality of channels ( 4 ), via which an electrode of a membrane electrode assembly ( 5 ) of the fuel cell can be acted upon by a reactant, characterized in that the at least one inner part ( 3 ) with the at least one frame part ( 2 ) is connected by jamming.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102020118737A1 (en) 2020-07-15 2022-01-20 Cellform Patentverwaltungs-GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Simon Brugger, 88255 Baienfurt) Process for manufacturing bipolar plates

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10261482A1 (en) 2002-12-23 2004-07-01 Basf Ag Fuel cell module for polymer electrolyte membrane fuel cell stacks used e.g. in vehicles comprises a bipolar plate and a membrane-electrode unit
DE60017604T2 (en) 1999-11-30 2006-03-23 Fuelcell Energy, Inc., Danbury BIPOLAR SEPARATOR PLATE WITH IMPROVED WET SEALS

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60017604T2 (en) 1999-11-30 2006-03-23 Fuelcell Energy, Inc., Danbury BIPOLAR SEPARATOR PLATE WITH IMPROVED WET SEALS
DE10261482A1 (en) 2002-12-23 2004-07-01 Basf Ag Fuel cell module for polymer electrolyte membrane fuel cell stacks used e.g. in vehicles comprises a bipolar plate and a membrane-electrode unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020118737A1 (en) 2020-07-15 2022-01-20 Cellform Patentverwaltungs-GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Simon Brugger, 88255 Baienfurt) Process for manufacturing bipolar plates

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