DE102013206789A1 - Bipolar plate for fuel cell for electromotive traction of vehicle, has slats comprising grooves and arranged on or in part of grooves in sealed manner such that closed channels of one subplate are formed between another subplate and slats - Google Patents

Bipolar plate for fuel cell for electromotive traction of vehicle, has slats comprising grooves and arranged on or in part of grooves in sealed manner such that closed channels of one subplate are formed between another subplate and slats Download PDF

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Abstract

The plate has a subplate (12) comprising a set of grooves laterally bounded in a section at a cross-section direction of the subplate. Another subplate (14) is arranged at a joining side (26) of the former subplate that comprises multiple recesses (34) in the section, which defines slats (36) running between the recesses. The slats are arranged on or in the part of the grooves in a sealed manner such that closed channels (20) of the latter subplate are formed between the former subplate and the slats. The slats of the latter subplate are arranged parallel to each other at regular intervals. Independent claims are also included for the following: (1) a method for manufacturing a bipolar plate (2) a fuel cell.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bipolarplatte für eine Brennstoffzelle, ein Verfahren zur Herstellung der Bipolarplatte sowie eine Brennstoffzelle, welche eine solche Bipolarplatte aufweist.The invention relates to a bipolar plate for a fuel cell, a method for producing the bipolar plate and a fuel cell, which has such a bipolar plate.

Brennstoffzellen nutzen die chemische Umsetzung eines Brennstoffs mit Sauerstoff zu Wasser, um elektrische Energie zu erzeugen. Hierfür enthalten Brennstoffzellen als Kernkomponente die so genannte Membran-Elektroden-Einheit (MEA für membrane electrode assembly), die ein Verbund aus einer inonenleitenden, insbesondere protonenleitenden Membran und jeweils einer beidseitig an der Membran angeordneten Elektrode (Anode und Kathode) ist. Im Betrieb der Brennstoffzelle wird der Brennstoff, insbesondere Wasserstoff H2 oder ein wasserstoffhaltiges Gasgemisch, der Anode zugeführt, wo eine elektrochemische Oxidation unter Abgabe von Elektronen stattfindet (H2 → 2H+ + 2e–). Über die Membran, welche die Reaktionsräume gasdicht voneinander trennt und elektrisch isoliert, erfolgt ein (wassergebundener oder wasserfreier) Transport der Protonen H+ aus dem Anodenraum in den Kathodenraum. Die an der Anode bereitgestellten Elektronen e– werden über eine elektrische Leitung der Kathode zugeleitet. Der Kathode wird Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gasgemisch zugeführt, so dass eine Reduktion des Sauerstoffs unter Aufnahme der Elektronen stattfindet (½O2 + 2e– → O2–). Gleichzeitig reagieren im Kathodenraum diese Sauerstoffanionen mit den über die Membran transportierten Protonen unter Bildung von Wasser (2H+ + O2– → H2O). Durch die direkte Umsetzung von chemischer in elektrische Energie erzielen Brennstoffzellen gegenüber anderen Elektrizitätsgeneratoren aufgrund der Umgehung des Carnot-Faktors einen verbesserten Wirkungsgrad. Die Kathodenreaktion stellt u. a. aufgrund der gegenüber von Wasserstoff geringeren Diffusionsgeschwindigkeit von Sauerstoff das geschwindigkeitslimitierende Glied der Brennstoffzellenreaktion dar.Fuel cells use the chemical transformation of a fuel with oxygen to water to generate electrical energy. For this purpose, fuel cells contain as a core component, the so-called membrane electrode assembly (MEA for membrane electrode assembly), which is a composite of an inone-conducting, in particular proton-conducting membrane and in each case one on both sides of the membrane arranged electrode (anode and cathode). During operation of the fuel cell, the fuel, in particular hydrogen H 2 or a hydrogen-containing gas mixture, is fed to the anode, where an electrochemical oxidation takes place with release of electrons (H 2 → 2H + + 2e - ). Via the membrane, which separates the reaction spaces gas-tight from each other and electrically isolated, takes place (water-bound or anhydrous) transport of protons H + from the anode compartment in the cathode compartment. The electrons e - provided at the anode are fed to the cathode via an electrical line. The cathode, oxygen or an oxygen-containing gas mixture is supplied, so that a reduction of oxygen by absorbing the electrons takes place (½O 2 + 2e - → O 2-). At the same time, these oxygen anions in the cathode compartment react with the protons transported through the membrane to form water (2H + + O 2- → H 2 O). The direct conversion of chemical to electrical energy fuel cells achieve over other electricity generators due to the circumvention of the Carnot factor improved efficiency. The cathode reaction is, inter alia, due to the lower compared to hydrogen diffusion rate of oxygen, the rate-limiting element of the fuel cell reaction.

In der Regel wird die Brennstoffzelle durch eine Vielzahl im Stapel (stack) angeordneter Membran-Elektroden-Einheiten gebildet, deren elektrische Leistungen sich addieren. Zwischen zwei Membran-Elektroden-Einheiten ist in einem Brennstoffzellenstapel jeweils eine Bipolarplatte angeordnet, die einerseits offene Kanäle zur Zuführung der Prozessgase zu der Anode beziehungsweise Kathode der benachbarten Membran-Elektroden-Einheiten aufweist sowie geschlossene Kühlkanäle zur Abführung von Wärme. Bipolarplatten bestehen zudem aus einem elektrisch leitfähigen Material, um die elektrische Verbindung herzustellen. Sie weisen somit die dreifache Funktion der Prozessgasversorgung der Membran-Elektroden-Einheiten, der Kühlung sowie der elektrischen Anbindung auf.As a rule, the fuel cell is formed by a multiplicity of stacked membrane electrode units whose electrical powers add up. Between two membrane-electrode assemblies, a bipolar plate is arranged in a fuel cell stack, on the one hand, open channels for supplying the process gases to the anode or cathode of the adjacent membrane-electrode units and closed cooling channels for the removal of heat. Bipolar plates also consist of an electrically conductive material to produce the electrical connection. They thus have the threefold function of the process gas supply of the membrane-electrode units, the cooling and the electrical connection.

Bipolarplatten sind in unterschiedlichen Bauweisen bekannt. Grundsätzliche Ziele bei dem Design von Bipolarplatten stellen die Gewichtsreduzierung, die Bauraumreduzierung, die Kostenreduzierung sowie die Erhöhung der Leistungsdichte dar. Diese Kriterien sind insbesondere für den mobilen Einsatz von Brennstoffzellen wichtig, beispielsweise für die elektromotorische Traktion von Fahrzeugen. Bipolar plates are known in different designs. Fundamental goals in the design of bipolar plates are the weight reduction, the space reduction, cost reduction and increasing the power density. These criteria are particularly important for the mobile use of fuel cells, for example, for the electromotive traction of vehicles.

US 2005/0058864 A1 ( US 6,974,648 B2 ) und US 2006/0029840 A1 ( US 7,601,452 B2 ) beschreiben Bipolarplatten für Brennstoffzellen, die aus zwei gewellten und ineinander verschachtelten Platten aufgebaut sind. Jede der Platten weist eine Mäandergestalt auf, so dass auf beiden Seiten jeweils Rinnen ausgebildet werden, die von wallartigen Erhebungen begrenzt werden. Dabei weisen die beiden Platten unterschiedliche Breiten der ausgebildeten Rinnen beziehungsweise Erhebungen auf. In dem verschachtelten Gefüge der Platten werden geschlossene Kanäle ausgebildet, welche als Kühlkanäle dienen. Die zu beiden Seiten des Gefüges vorhandenen offenen Kanäle (Rinnen) sind im zusammengebauten Brennstoffzellenstapel auf der einen Seite der Anode und auf der anderen Seite der Kathode der benachbarten MEAs zugewandt und dienen ihrer Versorgung mit Luft/Sauerstoff beziehungsweise Brennstoff/Wasserstoff. US 2005/0058864 A1 ( US 6,974,648 B2 ) and US 2006/0029840 A1 ( US Pat. No. 7,601,452 B2 ) describe bipolar plates for fuel cells, which are composed of two corrugated and nested plates. Each of the plates has a meander shape, so that grooves are formed on both sides in each case, which are bounded by wall-like elevations. In this case, the two plates on different widths of the trained gutters or surveys. In the nested structure of the plates closed channels are formed, which serve as cooling channels. The existing on both sides of the structure open channels (gutters) are in the assembled fuel cell stack on one side of the anode and on the other side of the cathode of the adjacent MEAs and serve to supply them with air / oxygen or fuel / hydrogen.

Aus DE 10 2004 058 117 A1 ist eine Bipolarplatte bekannt, die aus drei mäanderförmigen, ineinander verschachtelten Platten besteht. Dabei weisen die beiden äußeren Platten eine geringere Tiefe der Rinnen auf als die mittlere Platte. Die kathodenseitige äußere Platte ist zudem mit Öffnungen versehen, welche die kathodenseitigen Rinnen mit einem, zwischen der kathodenseitigen und der mittleren Platte ausgebildeten Zudosierkanal verbindet. Out DE 10 2004 058 117 A1 a bipolar plate is known, which consists of three meandering, nested plates. In this case, the two outer plates have a smaller depth of the grooves than the middle plate. The cathode-side outer plate is also provided with openings which connects the cathode-side grooves with a, between the cathode-side and the middle plate formed Zudosierkanal.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Bipolarplatte zur Verfügung zu stellen, die gegenüber Bipolarplatten des Standes der Technik, insbesondere in der vorstehend beschriebenen Plattenbauweise, bei gleichem Bauraum ein reduziertes Gewicht sowie eine verbesserte Leistungsdichte aufweist. The invention is based on the object of providing a bipolar plate which, compared with bipolar plates of the prior art, in particular in the plate construction described above, has a reduced weight and an improved power density with the same installation space.

Diese Aufgabe wird durch eine Bipolarplatte, eine entsprechende Brennstoffzelle sowie ein Verfahren zu Herstellung der Bipolarplatte mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a bipolar plate, a corresponding fuel cell and a method for producing the bipolar plate having the features of the independent claims. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße, für den Einsatz in Brennstoffzellen ausgelegte Bipolarplatte umfasst:

  • – eine erste Platte, die zumindest in einem Teilbereich eine in einer Querschnittsrichtung der Platte profilierte (insbesondere) mäanderförmige Gestalt aufweist derart, dass auf beiden Seiten des Teilbereichs eine Vielzahl von Rinnen ausgebildet wird, die von Erhebungen seitlich begrenzt werden, sowie
  • – eine auf einer Fügeseite der ersten Platte angeordnete, zweite Platte, die zumindest in einem Teilbereich eine Vielzahl von Aussparungen aufweist, welche eine Vielzahl von zwischen den Aussparungen verlaufenden Lamellen definieren, wobei die Lamellen dichtend auf oder in zumindest einem Teil der Rinnen der Fügeseite der ersten Platte derart angeordnet sind, dass zwischen der ersten Platte und den Lamellen der zweiten Platte geschlossene Kanäle ausgebildet werden.
The bipolar plate designed for use in fuel cells according to the invention comprises:
  • A first plate which, at least in a partial region, has a (in particular) meandering shape profiled in a cross-sectional direction of the plate, such that on both sides of the Part of a plurality of grooves is formed, bounded by elevations laterally, as well as
  • A second plate arranged on a joining side of the first plate and having, at least in a partial region, a plurality of recesses defining a multiplicity of lamellae extending between the recesses, the lamellae sealingly sealing on or in at least a part of the grooves of the joining side first plate are arranged such that between the first plate and the lamellae of the second plate closed channels are formed.

Gegenüber dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik, beispielsweise gemäß US 2005/0058864 A1 , zeichnet sich die erfindungsgemäße Bipolarplatte dadurch aus, dass die zweite Platte, insbesondere die anodenseitige Platte, über einen Teil der Rinnen der ersten Platte Aussparungen aufweist. Auf diese Weise wird die im genannten Stand der Technik bestehende doppelwandige Ausführung der Anodenkanäle zumindest teilweise vermieden. Vielmehr sind die offenen Kanäle (Rinnen) der erfindungsgemäßen, nicht verschachtelten Bipolarplatte weitestgehend einwandig ausgebildet. Auf diese Weise ergibt sich – insbesondere im Hinblick auf die Vielzahl von in einem Brennstoffzellenstapel vorhandenen Bipolarplatten – eine deutliche Gewichtsreduzierung des Brennstoffzellenstapels. Gleichzeitig wird durch die Vermeidung der doppelwandigen Ausbildung der Strömungsquerschnitt zumindest einiger Rinnen vergrößert. Werden diese Rinnen im zusammengefügten Brennstoffzellenstapel somit als Strömungskanäle für das Anodenprozessgas (insbesondere Wasserstoff) eingesetzt, so wird hierdurch der Kanalquerschnitt der Anodenkanäle vergrößert, wodurch sich der Druckverlust reduziert. Dies wirkt sich insbesondere positiv auf die Funktion einer Pumpe aus, welche üblicherweise zur Rezirkulation nicht verbrauchten Wasserstoffs und Rückführung desselben zu den Anodenräumen der Brennstoffzelle eingesetzt wird. Compared to the prior art described above, for example according to US 2005/0058864 A1 , the bipolar plate according to the invention is characterized in that the second plate, in particular the anode-side plate, has recesses over a part of the grooves of the first plate. In this way, existing in said prior art double-walled design of the anode channels is at least partially avoided. Rather, the open channels (channels) of the non-interlaced bipolar plate according to the invention are largely single-walled. This results in a significant weight reduction of the fuel cell stack, in particular with regard to the large number of bipolar plates present in a fuel cell stack. At the same time, by avoiding the double-walled design, the flow cross-section of at least some channels is increased. If these grooves in the assembled fuel cell stack are thus used as flow channels for the anode process gas (in particular hydrogen), the channel cross section of the anode channels is thereby increased, as a result of which the pressure loss is reduced. This has a particularly positive effect on the function of a pump, which is usually used for recirculation unused hydrogen and recycling the same to the anode chambers of the fuel cell.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Fügeseite der ersten Platte“ stets diejenige der zwei Hauptseiten der ersten Platte verstanden, welche der zweiten Platte zugewandt ist. In the context of the present invention, the term "joining side of the first plate" always means that of the two main sides of the first plate, which faces the second plate.

Bei dem „Teilbereich“, in welchem die erste Platte die profilierte Querschnittsgestalt aufweist und in welchem die zweite Platte die Aussparungen und Lamellen aufweist, handelt es sich bevorzugt um einen aktiven Bereich der Bipolarplatte, der im verbauten Zustand an eine Membran-Elektroden-Einheit anschließt. Es versteht sich, dass die Bipolarplatte neben diesen aktiven Bereichen weitere Bereiche, beispielsweise Randbereiche aufweisen kann, in denen die beiden Platten keine profilierte oder mäanderförmige Querschnittsgestalt beziehungsweise Aussparungen und Lamellen aufweisen müssen. Vorzugsweise entsprechen die Teilbereiche der ersten und der zweiten Platte bezüglich ihrer Anordnung im Wesentlichen einander.In the "partial region" in which the first plate has the profiled cross-sectional shape and in which the second plate has the recesses and lamellae, it is preferably an active region of the bipolar plate, which in the installed state adjoins a membrane-electrode assembly , It goes without saying that the bipolar plate can have, in addition to these active regions, further regions, for example edge regions, in which the two plates do not have to have a profiled or meander-shaped cross-sectional shape or recesses and lamellae. Preferably, the subregions of the first and second plates substantially correspond to each other with respect to their arrangement.

Unter „Aussparungen“ werden Durchgangsöffnungen innerhalb der zweiten Platte verstanden. Die Aussparungen weisen eine längliche Gestalt auf und erstrecken sich vorzugsweise über den gesamten Teilbereich der Platte, welcher der aktiven Fläche Bipolarplatte entspricht. Die Aussparungen können einen geradlinigen oder nicht-geradlinigen Verlauf aufweisen.By "recesses" through holes are understood within the second plate. The recesses have an elongated shape and preferably extend over the entire portion of the plate, which corresponds to the active surface bipolar plate. The recesses may have a straight or non-straight course.

Unter „Lamellen“ werden – gemäß einer Aufsicht auf eine der beiden Hauptflächen der zweiten Platte – streifenförmige Gebilde beliebiger Kontur verstanden. Diese sind mit einem oder vorzugsweise beiden Enden einstückig mit der Platte verbunden. Die streifenförmigen Gebilde können eine im Querschnitt ebene oder profilierte Gestalt aufweisen. In den 2 und 9 sind Beispiele für diese beiden Varianten gezeigt.By "slats" are - according to a plan view of one of the two main surfaces of the second plate - understood strip-like structures of any contour. These are connected to one or preferably both ends in one piece with the plate. The strip-shaped structures may have a cross-sectionally flat or profiled shape. In the 2 and 9 Examples of these two variants are shown.

Eine im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte Bipolarplatte umfasst:

  • – eine erste Platte, die zumindest in einem Teilbereich eine in einer Querschnittsrichtung der Platte profilierte, insbesondere mäanderförmige Gestalt aufweist derart, dass auf beiden Seiten des Teilbereichs eine Vielzahl von Rinnen ausgebildet wird, die von Erhebungen seitlich begrenzt werden, sowie
  • – eine auf einer Fügeseite der ersten Platte angeordnete, zweite Platte, die zumindest in einem Teilbereich eine Vielzahl von Aussparungen aufweist, welche eine Vielzahl von zwischen den Aussparungen verlaufenden Lamellen definieren, wobei die Aussparungen – bezüglich einer Aufsicht auf die Platte – in ihrer Gestalt und in ihrer Position im Wesentlichen einer ersten Teilanzahl der Rinnen der Fügeseite der ersten Platte entsprechen und wobei die Lamellen dichtend in oder auf einer zweiten Teilanzahl der Rinnen der ersten Platte derart angeordnet sind, dass diese Rinnen geschlossene Kanäle ausbilden.
A bipolar plate particularly preferred in the context of the present invention comprises:
  • A first plate, which has a profiled in a cross-sectional direction of the plate, at least in a partial region, in particular meandering shape such that on both sides of the portion a plurality of grooves is formed, which are bounded by elevations laterally, and
  • A second plate arranged on a joining side of the first plate and having at least in a partial region a plurality of recesses defining a multiplicity of lamellae extending between the recesses, the recesses being in shape and in plan view of the plate in their position substantially corresponding to a first part number of the grooves of the joining side of the first plate and wherein the lamellae are sealingly arranged in or on a second part number of the grooves of the first plate such that these grooves form closed channels.

In einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführung weist die zweite Platte eine im Wesentlichen ebene Gestalt auf. Dies gilt insbesondere auch für die Lamellen der zweiten Platte. Hierdurch ergeben sich Vereinfachungen im Herstellungsverfahren. Dabei wird mit dem Begriff „im Wesentlichen ebene Gestalt“ eine Abgrenzung gegenüber der im Querschnitt profilierten Gestalt der ersten Platte verstanden. Es versteht sich jedoch, dass in Randbereichen der zweiten Platte und/oder in Randbereichen ihrer Lamellen geringfügige Abweichungen von einer ebenen Struktur sowie Abwinklungen vorhanden sein können.In a preferred development of this embodiment, the second plate has a substantially planar shape. This is especially true for the slats of the second plate. This results in simplifications in the manufacturing process. In this case, the term "substantially planar shape" is understood to mean a distinction from the shape of the first plate profiled in cross-section. It is understood, however, that slight deviations from a planar structure and bends may be present in edge regions of the second plate and / or in edge regions of their lamellae.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung dieser Ausführung sind die Lamellen der zweiten Platte in oder auf jeder zweiten Rinne der Fügeseite der ersten Platte angeordnet. Auf diese Weise wird jede zweite Rinne der ersten Platte derart durch jeweils eine Lamelle verschlossen, dass die Hälfte der auf der Fügeseite vorhandenen Rinnen geschlossene Kanäle ausbilden, die im verbauten Zustand der Bipolarplatte als Kühlkanäle ausgebildet sind. Die andere Hälfte der Rinnen der ersten Platte auf ihrer Fügeseite befindet sich hingegen unterhalb jeweils einer Aussparung, so dass diese Rinnen offene Kanäle in Richtung einer benachbarten Membran-Elektroden-Einheit ausbilden. Insbesondere sind die unterhalb einer Aussparung liegenden Rinnen der ersten Platte der Anodenseite der benachbarten Membran-Elektroden-Einheit zugewandt. Denkbar ist jedoch auch ein abweichendes Verhältnis von durch Lamellen verschlossenen Rinnen zu offenen Rinnen. Beispielsweise können jeweils jede zweite und dritte Rinne durch Lamellen der zweiten Platte geschlossen sein und nur jede dritte Rinne aufgrund einer entsprechenden Aussparung in der zweiten Platte offen sein und umgekehrt. In a further preferred embodiment of this embodiment, the slats of the second plate are arranged in or on each second groove of the joining side of the first plate. In this way, each second channel of the first plate is closed in each case by a lamella that half of the channels present on the joining side form closed channels, which are formed in the installed state of the bipolar plate as cooling channels. The other half of the grooves of the first plate on its joining side, however, is located below each one recess, so that these grooves form open channels in the direction of an adjacent membrane-electrode unit. In particular, the grooves lying below a recess of the first plate of the anode side of the adjacent membrane electrode assembly facing. It is also conceivable, however, a different ratio of sealed by fins gutters to open channels. For example, each second and third channel may be closed by louvers of the second plate and only every third channel may be open due to a corresponding recess in the second plate and vice versa.

Bevorzugt sind die Lamellen der zweiten Platte (ebenso wie die Aussparungen) in gleichmäßigen Abständen, also äquidistant, sowie im Wesentlichen parallel (gleichlaufend) zueinander angeordnet. Hierdurch ergibt sich ein besonders gleichmäßiges Flussfeld über die aktive Fläche der Bipolarplatte.Preferably, the lamellae of the second plate (as well as the recesses) at regular intervals, ie equidistant, and arranged substantially parallel (concurrently) to each other. This results in a particularly uniform flow field over the active surface of the bipolar plate.

Die auf beiden Seiten der ersten Platte ausgebildeten Rinnen und die dazwischen liegenden Erhebungen können bezüglich der Aufsicht auf die Hauptflächen der ersten Platte, also auf die der zweiten Platte zugewandten Fügeseite und die von dieser abgewandten Seite, beliebige Gestaltungen aufweisen. Beispielsweise können die Rinnen und Erhebungen jeweils einen geraden Verlauf aufweisen. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Rinnen sowie die dazwischen liegenden Erhebungen der ersten Platte in Aufsicht auf ihre Fügeseite sowie der dieser gegenüberliegenden Seite einen mäanderförmigen Verlauf auf. Durch die sich hiermit ergebenden ständigen Umlenkungen der in diesen Rinnen geführten Prozessgase ergibt sich eine verbesserte Durchmischung und Homogenisierung derselben. The grooves formed on both sides of the first plate and the elevations lying between them can have any desired shapes with respect to the plan view of the main surfaces of the first plate, that is to say on the joining side facing the second plate and the side facing away from the second plate. For example, the grooves and elevations may each have a straight course. According to a preferred embodiment of the invention, the grooves and the intervening elevations of the first plate in a plan view of its joining side and the opposite side of this a meandering course. As a result of the resulting constant deflections of the process gases conducted in these channels, improved mixing and homogenization of the same results.

Wie bereits ausgeführt wurde, sind die Lamellen der zweiten Platte in Abdeckung auf einer Teilanzahl der Rinnen der ersten Platte angeordnet, um geschlossene Kanäle (Kühlkanäle) auszubilden. Zu diesem Zweck sind in bevorzugter Ausführung der Erfindung die Lamellen der zweiten Platte mit der ersten Platte, insbesondere mit denjenigen Erhebungen, welche diese Rinnen seitlich begrenzen, durch Dichtnähte dichtend miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die Lamellen der ersten Platte mit den Erhebungen der zweiten Platte durch Schweißnähte verbunden, die in besonders bevorzugter Ausgestaltung als Laserschweißnähte oder Kondensatorentladungsschweißnähte ausgebildet sind. Alternativ können die dichtenden Verbindungsnähte auch als Lötnähte oder Klebstoffnähte ausgeführt sein. As already stated, the louvers of the second plate are arranged in cover on a part number of the grooves of the first plate to form closed channels (cooling channels). For this purpose, in a preferred embodiment of the invention, the lamellae of the second plate with the first plate, in particular with those surveys, which limit these grooves laterally, sealingly connected by sealing seams. Preferably, the lamellae of the first plate are connected to the elevations of the second plate by welds, which are formed in a particularly preferred embodiment as laser welds or capacitor discharge welds. Alternatively, the sealing seams may be designed as solder seams or adhesive seams.

Erfindungsgemäß weist die erste Platte zumindest bereichsweise eine in Querschnittsrichtung der Platte profilierte, insbesondere mäanderförmige Gestalt auf. Dabei wird unter dem Begriff „mäanderförmige Gestalt“ eine regelmäßige Wiederholung von Strukturelementen verstanden, die auf beiden Seiten der Platte zur Ausbildung von länglichen Vertiefungen (Rinnen) sowie dazwischen liegenden Erhebungen führen. Dabei entspricht eine Vertiefung/Rinne auf der einen Seite der Platte eine Erhebung auf der anderen Seite der Platte. Die Querschnittsgestalt der sich wiederholenden Strukturelemente kann in unterschiedlichen Formen ausgebildet sein, insbesondere sigmoidal (wellenförmig), trapezförmig, dreieckförmig (zick-zack-förmig) oder rechteckförmig. Dabei können die drei zuletzt genannten Formen auch in abgerundeter Weise ausgeführt sein. Besonders bevorzugt ist eine abgerundete trapezförmige Querschnittsgestalt der ersten Platte. According to the invention, the first plate has, at least in regions, a profiled, in particular meander-shaped, profile in the cross-sectional direction of the plate. In this case, the term "meandering shape" is understood to mean a regular repetition of structural elements which lead to the formation on both sides of the plate of elongate recesses (grooves) and elevations lying in between. In this case, a depression / groove on one side of the plate corresponds to a survey on the other side of the plate. The cross-sectional shape of the repetitive structural elements may be formed in different shapes, in particular sigmoidal (wavy), trapezoidal, triangular (zig-zag) or rectangular. The three last-mentioned forms can also be executed in a rounded manner. Particularly preferred is a rounded trapezoidal cross-sectional shape of the first plate.

Die erfindungsgemäße Bipolarplatte wird bevorzugt mit einem Verfahren hergestellt, welches die Schritte umfasst:

  • – Bereitstellen einer ersten Platte die zumindest in einem Teilbereich eine in einer Querschnittsrichtung profilierte, insbesondere mäanderförmige Gestalt aufweist derart, dass auf beiden Seiten des Teilbereichs eine Vielzahl von Rinnen ausgebildet wird, die von Erhebungen seitlich begrenzt werden,
  • – Ausschneiden einer Vielzahl von Aussparungen zumindest in einem Teilbereich einer zweiten Platte, wobei die Aussparungen eine Vielzahl von zwischen diesen verlaufenden Lamellen definieren und wobei die Aussparungen und/oder Lamellen (bezüglich einer Aufsicht auf die Platte) in ihrer Gestalt und in ihrer Position im Wesentlichen zumindest einem Teil der Rinnen der ersten Platte entsprechen, und
  • – Fügen der ersten Platte und der zweiten Platte miteinander, wobei die Lamellen der zweiten Platte auf oder in zumindest einem Teil der Rinnen der ersten Platte der Fügeseite angeordnet werden, so dass zwischen der ersten Platte und den Lamellen der zweiten Platte geschlossene Kanäle ausgebildet werden.
The bipolar plate according to the invention is preferably produced by a method comprising the steps:
  • Providing a first plate which, in at least one subregion, has a profile that is profiled in a cross-sectional direction, in particular a meandering shape, such that a multiplicity of grooves is formed on both sides of the subregion, which are bounded laterally by elevations,
  • - Cutting a plurality of recesses at least in a portion of a second plate, wherein the recesses define a plurality of extending therebetween lamellae and wherein the recesses and / or lamellae (with respect to a plan view of the plate) in shape and in position substantially correspond to at least part of the gutters of the first plate, and
  • Joining the first plate and the second plate together, the second plate slats being placed on or in at least part of the grooves of the first plate of the joining side so that closed channels are formed between the first plate and the slats of the second plate.

Das Bereitstellen der ersten Platte umfasst insbesondere ihre Herstellung beispielsweise durch Prägen oder Tiefziehen einer im Wesentlichen ebenen Platte, um die profilierte, insbesondere mäanderförmige Gestalt zu erzeugen. Es versteht sich, dass das Bereitstellen der ersten Platte sowie das Ausschneiden der Aussparungen der zweiten Platte in beliebiger Reihenfolge erfolgen kann. Zudem kann das Ausschneiden der Aussparungen vor oder nach dem Fügen erfolgen.The provision of the first plate comprises, in particular, its production, for example, by embossing or deep-drawing a substantially flat plate in order to produce the profiled, in particular meandering shape. It is understood that providing the first plate as well as the Cut out the recesses of the second plate can be done in any order. In addition, the cutting out of the recesses can take place before or after joining.

Vor, während oder nach dem Fügen der ersten und der zweiten Platte miteinander erfolgt in einer Ausgestaltung der Erfindung ein Abdichten der zwischen den Lamellen der zweiten Platte und den entsprechenden Rinnen der ersten Platte ausgebildeten geschlossenen Kanäle, indem die Lamellen der zweiten Platte mit der ersten Platte durch Dichtnähte dichtend miteinander verbundenen werden. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Abdichtung gleichzeitig mit dem Fügen der beiden Platten. Das heißt, die Abdichtnähte zwischen den Lamellen der zweiten Platte und der ersten Platte, insbesondere den korrespondierenden Erhebungen der ersten Platte, stellen gleichzeitig die Verbindungsstellen der beiden Platten dar. Vorzugsweise erfolgt das Fügen der beiden Platten miteinander und/oder das Abdichten der von den Lamellen abgedeckten Rinnen, das heißt das Verbinden der Lamellen der zweiten Platte mit der ersten Platte, insbesondere mit den entsprechenden Erhebungen oder Rinnen, durch Dichtnähte. Letztere können insbesondere durch Verschweißen, insbesondere Laser- oder Kondensatorentladungsschweißen, durch Verlöten oder durch Verkleben erzeugt werden. Before, during or after the joining of the first and second plates together, in one embodiment of the invention, sealing of the closed channels formed between the lamellae of the second plate and the corresponding grooves of the first plate occurs by the lamellae of the second plate to the first plate be sealed together by sealing seams. In a preferred embodiment of the invention, the seal is carried out simultaneously with the joining of the two plates. That is, the sealing seams between the lamellae of the second plate and the first plate, in particular the corresponding elevations of the first plate, at the same time represent the connection points of the two plates. Preferably, the joining of the two plates with each other and / or the sealing of the lamellae takes place covered gutters, that is, the joining of the lamellae of the second plate with the first plate, in particular with the corresponding elevations or channels, by sealing seams. The latter can be produced in particular by welding, in particular laser or capacitor discharge welding, by soldering or by gluing.

Die Erfindung betrifft ferner eine Brennstoffzelle, die eine Mehrzahl gestapelter Membran-Elektroden-Einheiten umfasst sowie eine Mehrzahl von Bipolarplatten gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei jeweils eine Bipolarplatte zwischen zwei benachbarten Membran-Elektroden-Einheiten angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Bipolarplatten dabei so ausgerichtet, dass jeweils Ihre erste Platte an die Kathodenseite einer benachbarten Membran-Elektroden-Einheit anschließt und ihre zweite Platte an die Anodenseite der anderen benachbarten Membran-Elektroden-Einheit. The invention further relates to a fuel cell, which comprises a plurality of stacked membrane-electrode assemblies and a plurality of bipolar plates according to the present invention, wherein a respective bipolar plate between two adjacent membrane-electrode assemblies is arranged. Preferably, the bipolar plates are aligned so that each of their first plate connects to the cathode side of an adjacent membrane electrode assembly and its second plate to the anode side of the other adjacent membrane electrode assembly.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine Schnittansicht eines Ausschnitts einer Brennstoffzelle gemäß Stand der Technik, 1 1 is a sectional view of a section of a fuel cell according to the prior art,

2 eine Schnittansicht eines Ausschnitts einer Brennstoffzelle mit einer Bipolarplatte gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, 2 1 is a sectional view of a section of a fuel cell with a bipolar plate according to a first embodiment of the present invention,

3–6 Schnittansichten von Bipolarplatten gemäß weiterer Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, 3 - 6 Sectional views of bipolar plates according to further embodiments of the present invention,

7 einen Ausschnitt einer perspektivischen Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Bipolarplatte, 7 a detail of a perspective plan view of a bipolar plate according to the invention,

8 ein Kondensatorentladungswerkzeug zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Bipolarplatte und 8th a capacitor discharge tool for producing a bipolar plate according to the invention and

9 eine Schnittansicht eines Ausschnitts einer Brennstoffzelle mit einer Bipolarplatte gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. 9 a sectional view of a section of a fuel cell with a bipolar plate according to another embodiment of the present invention.

1 zeigt einen Ausschnitt einer Brennstoffzelle 100', genauer gesagt eines Brennstoffzellenstapels, gemäß Stand der Technik, wie er etwa im US 2005/0058864 A1 beschrieben ist. Der dargestellte Ausschnitt umfasst lediglich zwei Bipolarplatten 10', die zwischen jeweils zwei Membran-Elektroden-Einheiten 16' angeordnet sind. 1 shows a section of a fuel cell 100 ' , More specifically, a fuel cell stack, according to the prior art, as in the US 2005/0058864 A1 is described. The illustrated section comprises only two bipolar plates 10 ' between each two membrane-electrode units 16 ' are arranged.

Jede Membran-Elektroden-Einheit 16' umfasst eine Polymerelektrolytmembran, die sandwichartig zwischen zwei Elektroden, nämlich einer Anode und einer Kathode geschichtet ist (Einzelkomponenten nicht dargestellt). In der dargestellten Orientierung sind die Kathoden der Membran-Elektroden-Einheiten 16' jeweils oben liegend und die Anoden jeweils unten liegend bezüglich der Membran angeordnet. Die Polymerelektrolytmembran kann ein an sich leitfähiges Polymer sein, beispielsweise das unter der Handelsbezeichnung Nafion bekannte Polymer, oder ein Polymer, das durch Dotierung mit einem Elektrolyten seine Protonenleitfähigkeit erhält. Ein Beispiel für die letztgenannte Ausführung stellt mit Phosphorsäure dotiertes Polybenzimidazol (PBI) dar. Die Elektroden umfassen üblicherweise ein auf Partikeln geträgertes katalytisch aktives Edelmetall. Seitlich an die Elektroden schließt jeweils eine Diffusionsschicht 18' an, welche ein poröses, gasdurchlässiges und elektrisch leitfähiges Medium ist. Die katalytischen Schichten der Elektroden können entweder direkt auf die Polymerelektrolytmembran aufgebracht sein oder auf die Gasdiffusionsschicht 18'. Each membrane-electrode unit 16 ' comprises a polymer electrolyte membrane sandwiched between two electrodes, namely an anode and a cathode (individual components not shown). In the illustrated orientation, the cathodes are the membrane-electrode assemblies 16 ' each lying above and arranged the anodes each lying below with respect to the membrane. The polymer electrolyte membrane may be a per se conductive polymer, for example the polymer known under the trade name Nafion, or a polymer which obtains its proton conductivity by doping with an electrolyte. An example of the latter embodiment is phosphoric acid doped polybenzimidazole (PBI). The electrodes typically comprise a particulate supported catalytically active noble metal. Each side of the electrodes closes a diffusion layer 18 ' which is a porous, gas-permeable and electrically conductive medium. The catalytic layers of the electrodes may either be applied directly to the polymer electrolyte membrane or to the gas diffusion layer 18 ' ,

Die Bipolarplatten 10' gemäß Stand der Technik weisen jeweils zwei im Querschnitt mäanderförmige Unterplatten auf, nämlich eine erste, kathodenseitige Platte 12' und eine zweite, anodenseitige Platte 14'. Jede der Platten 12' und 14' weist eine Vielzahl regelmäßig sich wiederholender Erhebungen (Wellenberge) und Vertiefungen (Wellentäler) auf, die auf beiden Seiten der Platten 12’, 14’ regelmäßige Vertiefungen (Rinnen) ausbilden, welche seitlich durch dazwischen liegende Erhebungen begrenzt werden. Durch die Verschachtelung der beiden Platten 12' und 14' miteinander werden geschlossene Kanäle 20 ausgebildet, welche in der Brennstoffzelle 100’ als Kühlmittelkanäle dienen. Hingegen sind die kathodenseitigen Rinnen der ersten Platte 12' (im unverbauten Zustand der Bipolarplatte 10’) offen ausgebildet und dienen in der Brennstoffzelle 100’ als Kanäle 22’ zur Versorgung der Kathode der benachbarten Membran-Elektroden-Einheit 16' mit Sauerstoff. Auch die auf der zweiten Platte 14' anodenseitig vorhandenen Rinnen 24’ sind offen ausgebildet und dienen im zusammengebauten Zustand der Anodengasversorgung der Anode der benachbarten Membran-Elektroden-Einheit 16' mit Brennstoff. The bipolar plates 10 ' According to the prior art, in each case two meander-shaped in cross section lower plates, namely a first, cathode-side plate 12 ' and a second, anode-side plate 14 ' , Each of the plates 12 ' and 14 ' has a variety of regularly repeating peaks (peaks) and depressions (troughs) on both sides of the plates 12 ' . 14 ' Form regular depressions (gutters), which are bounded laterally by intervening elevations. By nesting the two plates 12 ' and 14 ' together they become closed channels 20 formed, which in the fuel cell 100 ' serve as coolant channels. On the other hand, the cathode-side grooves of the first plate 12 ' (in the uninstalled state of the bipolar plate 10 ' ) open and serve in the fuel cell 100 ' as channels 22 ' to supply the cathode of the adjacent membrane-electrode assembly 16 ' with oxygen. Also on the second plate 14 ' on the anode side existing gutters 24 ' are open and serve in the assembled state of the anode gas supply to the anode of the adjacent membrane electrode assembly 16 ' with fuel.

Im Betrieb der Brennstoffzelle 100' wird ein Brennstoff, insbesondere Wasserstoff H2 über einen entsprechenden Anschluss an die Bipolarplatten 10' durch die auf der Anodenseite der zweiten Platte 14' ausgebildeten Brennstoffkanäle 24' geleitet. Der Wasserstoff diffundiert durch die Diffusionsschicht 18' und gelangt somit an die Anode, wo der Wasserstoff unter Abgabe von Elektronen zu Protonen oxidiert wird. Die Protonen H+ werden über die Membran der Membran-Elektroden-Einheit 16' auf die Kathodenseite derselben geleitet. Gleichzeitig wird der Kathode über die auf der Kathodenseite der ersten Platte 12' ausgebildeten Kanäle 22' Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gasgemisch, insbesondere Luft, zugeführt. Der Sauerstoff reagiert mit dem über die Membran zugeführten Protonen unter Aufnahme der über eine externe elektrische Anbindung zugeführten Elektronen zu Wasser, welches über die Kanäle 22' abgeführt wird. Die geschlossenen Kanäle 24', welche zwischen den beiden mäanderförmigen Platten 12' und 14' ausgebildet werden, dienen als Kühlmittelkanäle, um mittels eines hierin geführten Kühlmittels, insbesondere Wasser, die durch die Brennstoffzellenreaktion freigesetzte Wärme abzuführen. In operation of the fuel cell 100 ' is a fuel, in particular hydrogen H 2 via a corresponding connection to the bipolar plates 10 ' through the on the anode side of the second plate 14 ' trained fuel channels 24 ' directed. The hydrogen diffuses through the diffusion layer 18 ' and thus reaches the anode, where the hydrogen is oxidized to protons with the release of electrons. The protons H + are transmitted through the membrane of the membrane-electrode unit 16 ' directed to the cathode side of the same. At the same time, the cathode over the on the cathode side of the first plate 12 ' trained channels 22 ' Oxygen or an oxygen-containing gas mixture, in particular air, supplied. The oxygen reacts with the protons supplied via the membrane, taking up the electrons supplied via an external electrical connection to water, which flows via the channels 22 ' is dissipated. The closed channels 24 ' which is between the two meandering plates 12 ' and 14 ' are formed, serve as coolant channels to dissipate by means of a coolant guided therein, in particular water, the heat released by the fuel cell reaction.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Brennstoffzelle 100, wobei auch hier lediglich ein, zwei Bipolarplatten 10 sowie zwei Membran-Elektroden-Einheiten 16 umfassender Ausschnitt eines Brennstoffzellenstapels dargestellt ist. Selbstverständlich kann die Brennstoffzelle 100 eine wesentlich größere Anzahl an Membran-Elektroden-Einheiten 16 und Bipolarplatten 10 umfassen. Übereinstimmende Elemente sind mit korrespondierenden Bezugszeichen wie in 1 (unter Weglassung des Apostrophs) bezeichnet. Sofern nicht anders angegeben, entspricht die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle 100 der gemäß 1. 2 shows a fuel cell according to the invention 100 , whereby also here only one, two bipolar plates 10 as well as two membrane-electrode units 16 comprehensive section of a fuel cell stack is shown. Of course, the fuel cell 100 a much larger number of membrane electrode assemblies 16 and bipolar plates 10 include. Matching elements are identified by corresponding reference numerals as in 1 (omitting the apostrophe). Unless stated otherwise, the mode of operation of the fuel cell according to the invention corresponds 100 according to 1 ,

Die erfindungsgemäße Bipolarplatte 10 weist eine erste Platte 12 auf, die zumindest in dem dargestellten Teilbereich der Bipolarplatte 10 eine im Querschnitt dieser Ansicht mäanderförmige Gestalt aufweist. Diese ist so ausgeführt, dass auf beiden Seiten der ersten Platte 12, nämlich ihrer Fügeseite 26 sowie der von der Fügeseite abgewandten Seite 28, Rinnen (Vertiefungen) 30 sowie diese seitlich begrenzende wallartige Erhebungen 32 ausgebildet werden. Aus 2 ist ersichtlich, dass jede Rinne 30 auf der Fügeseite 26 der ersten Platte 12 zu einer korrespondierenden Erhebung 32 auf der von der Fügeseite abgewandten Seite 28 führt und umgekehrt. The bipolar plate according to the invention 10 has a first plate 12 on, at least in the illustrated portion of the bipolar plate 10 has a meandering in cross-section of this view shape. This is designed so that on both sides of the first plate 12 namely, its joining side 26 as well as the side facing away from the joining side 28 , Gutters (depressions) 30 as well as these laterally limiting wall-like elevations 32 be formed. Out 2 it can be seen that every gutter 30 on the joining side 26 the first plate 12 to a corresponding survey 32 on the side facing away from the joining side 28 leads and vice versa.

Auf der Fügeseite 26 der ersten Platte 12 ist eine zweite, im Wesentlichen ebene Platte 14 angeordnet, die in dem dargestellten Teilbereich eine Vielzahl von Aussparungen 34 aufweist, welche eine Vielzahl von seitlich zwischen den Aussparungen 34 verlaufenden Lamellen 36 definieren. Dabei entsprechen die Aussparungen 34 in ihrer Gestalt – bezüglich einer Draufsicht auf die Hauptfläche der zweiten Platte 14 – im Wesentlichen den Rinnen 30 auf der Fügeseite 26 der ersten Platte 12. Zudem sind die Aussparungen 34 der zweiten Platte 14 so angeordnet, dass sie im Gefüge mit der ersten Platte 12 einen Teil ihrer Rinnen 30 abdecken. Entsprechendes gilt für die Lamellen 36 der zweiten Platte 14, welche dichtend auf dem anderen Teil der Rinnen 30 der Fügeseite 26 der ersten Platte 12 angeordnet sind. Insbesondere sind die Lamellen 36 derart auf diesem Teil der Rinnen 30 angeordnet, dass diese Rinnen geschlossene Kanäle 20 ausbilden. Zu diesem Zweck sind die Lamellen 36 der zweiten Platte 14 mit den, die entsprechenden Rinnen 30 begrenzenden Erhebungen 32 der ersten Platte 12 dichtend verbunden, wobei mit 38 Dichtnähte angedeutet sind. Die Dichtnähte 38 verlaufen seitlich entlang der geschlossenen Kanäle 20. Diejenigen Rinnen 30 der Fügeseite 26 der ersten Platte 12, welche nicht von den Lamellen 36 der zweiten Platte 14 abgedeckt sind, bleiben im unverbauten Zustand der Bipolarplatte 10 weiterhin als offene Kanäle 24 erhalten. Im dargestellten Beispiel ist jede zweite fügeseitige Rinne 30 der ersten Platte 12 durch eine Lamelle 36 der zweiten Platte 14 verschlossen, so dass diese Rinnen geschlossene Kanäle 20 ausbilden. Diese dienen als Kühlmittelkanäle der Brennstoffzelle 100. Dementsprechend ist die andere Hälfte der Rinnen 30 aufgrund der darüber liegenden Aussparungen 34 als offene Kanäle 24 ausgebildet. Es versteht sich jedoch, dass in Abweichung zu dieser Darstellung auch ein anderes Verhältnis der offenen Kanäle 24 zu den geschlossenen Kanäle 20 realisiert sein kann, zum Beispiel 1:2 oder 2:1. On the joining side 26 the first plate 12 is a second, substantially flat plate 14 arranged in the illustrated portion of a plurality of recesses 34 which has a plurality of laterally between the recesses 34 extending slats 36 define. The recesses correspond 34 in shape - with respect to a plan view of the main surface of the second plate 14 - essentially the gutters 30 on the joining side 26 the first plate 12 , In addition, the recesses 34 the second plate 14 arranged so that they are in the microstructure with the first plate 12 a part of their gutters 30 cover. The same applies to the slats 36 the second plate 14 which seal on the other part of the gutters 30 the joining side 26 the first plate 12 are arranged. In particular, the slats 36 so on this part of the gutters 30 arranged that these channels closed channels 20 form. For this purpose, the slats 36 the second plate 14 with the, the corresponding gutters 30 limiting surveys 32 the first plate 12 sealingly connected, with 38 Sealing seams are indicated. The sealing seams 38 run laterally along the closed channels 20 , Those gutters 30 the joining side 26 the first plate 12 which are not from the slats 36 the second plate 14 are covered, remain in the uninstalled state of the bipolar plate 10 still as open channels 24 receive. In the example shown, every other füssteitige channel 30 the first plate 12 through a lamella 36 the second plate 14 closed, so that these channels closed channels 20 form. These serve as coolant channels of the fuel cell 100 , Accordingly, the other half of the gutters 30 due to the overlying recesses 34 as open channels 24 educated. It is understood, however, that in deviation from this representation, another ratio of the open channels 24 to the closed channels 20 can be realized, for example, 1: 2 or 2: 1.

Hingegen sind sämtliche Rinnen 30 der ersten Platte 12, welche auf der von der Fügeseite 26 abgewandten Seite 28 ausgebildet werden, als offene Kanäle 22 gestaltet. By contrast, all the gutters 30 the first plate 12 , which on the from the joining side 26 opposite side 28 be formed, as open channels 22 designed.

Die Platten 12 und 14 der Bipolarplatte 10 sind aus einem elektrisch leitfähigen, möglichst korrosionsbeständigem Material gefertigt, insbesondere aus einem Metall, vorzugsweise einem Edelstahl.The plates 12 and 14 the bipolar plate 10 are made of an electrically conductive, highly corrosion resistant material, in particular of a metal, preferably a stainless steel.

Aus dem Vergleich der erfindungsgemäßen Bipolarplatte 10 gemäß 2 mit der Bipolarplatte 10' aus 1 gemäß Stand der Technik ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Bipolarplatte 10 sich im Wesentlichen durch das Fehlen der doppelwandigen Ausführung der offenen Kanäle 24' auszeichnet. Hierdurch wird einerseits eine signifikante Gewichtsreduzierung der Bipolarplatte 10 und somit der Brennstoffzelle 100 erzielt. Die Gewichtsreduzierung ist insbesondere insofern beachtlich, als die Bipolarplatte 10 aufgrund ihres Materials in der Regel das Hauptgewicht der Brennstoffzelle 100 ausmacht.From the comparison of the bipolar plate according to the invention 10 according to 2 with the bipolar plate 10 ' out 1 According to the prior art, it can be seen that the bipolar plate according to the invention 10 essentially due to the absence of double-walled version of the open channels 24 ' distinguished. On the one hand, this results in a significant weight reduction of the bipolar plate 10 and thus the fuel cell 100 achieved. The weight reduction is particularly remarkable insofar as the bipolar plate 10 due to their material usually the main weight of the fuel cell 100 accounts.

Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Ausführung der zweiten Platte 14 und dem Fehlen der doppelwandigen Gestaltung der Kanäle 24 eine deutliche Vergrößerung der durch die offenen Rinnen ausgebildeten Strömungskanäle 24 erzielt, welche in der Brennstoffzelle vorzugsweise als Anodenkanäle zur Zuleitung des Brennstoffs dienen. Furthermore, by the inventive design of the second plate 14 and the lack of double-walled design of the channels 24 a significant increase in the flow channels formed by the open channels 24 achieved, which preferably serve in the fuel cell as anode channels for supplying the fuel.

Die Mäanderform der ersten Platte 12 der erfindungsgemäßen Bipolarplatte 10 kann unterschiedlichste Ausführungen aufweisen. Die 3 bis 6 zeigen Beispiele für erfindungsgemäße Bipolarplatten 10, die sich in der Ausgestaltung der ersten Platte 12 unterscheiden. So weist die Platte 12 gemäß 3 eine im Wesentlichen sigmoidalförmig (wellenförmig) verlaufende Querschnittsgestalt auf. Die erste Platte 12 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 4 weist in ihrem aktiven Teilabschnitt hingegen einen trapezförmigen Querschnittsverlauf auf. Die Querschnittsgestaltungen der in den 5 und 6 gezeigten ersten Platten 12 der jeweiligen Bipolarplatten 10 entsprechen hingegen einem Dreiecksverlauf beziehungsweise einem Rechtecksverlauf. Die trapezförmige, dreiecksförmige und rechtecksförmige Gestalt gemäß den 4 bis 6 kann auch in abgerundeter Form realisiert sein. Beispielsweise entspricht die bevorzugte Ausführung gemäß 2 einer abgerundeten Trapezform. The meandering shape of the first plate 12 the bipolar plate according to the invention 10 can have a wide variety of designs. The 3 to 6 show examples of bipolar plates according to the invention 10 , which is in the embodiment of the first plate 12 differ. This is how the plate points 12 according to 3 a substantially sigmoidal (wavy) running cross-sectional shape. The first plate 12 according to the embodiment according to 4 However, in its active section on a trapezoidal cross-sectional profile. The cross-sectional shapes of the in the 5 and 6 shown first plates 12 the respective bipolar plates 10 on the other hand correspond to a triangular course or a rectangular course. The trapezoidal, triangular and rectangular shape according to the 4 to 6 can also be realized in a rounded form. For example, the preferred embodiment according to 2 a rounded trapezoidal shape.

Abweichend von den in den 2 bis 6 gezeigten Gestaltungen der ersten Platte 12 können die Rinnen und Erhebungen auch voneinander abweichende Breiten aufweisen. Beispielsweise können die auf der von der Fügeseite 26 abgewandten Seite 28 der ersten Platte 12 vorhandenen Vertiefungen 30 eine größere Breite als die Erhebungen 32 dieser Seite aufwiesen beziehungsweise eine größere Breite als die Vertiefungen 30 auf der Fügeseite 26 oder umgekehrt. In diesem Fall resultieren offene Kanäle 22, welche eine größere Breite als die offenen Kanäle 24 aufweisen, oder umgekehrt. Deviating from the in the 2 to 6 shown embodiments of the first plate 12 The gutters and elevations may also have different widths. For example, those on the mating side 26 opposite side 28 the first plate 12 existing wells 30 a larger width than the elevations 32 this page had or a greater width than the wells 30 on the joining side 26 or the other way around. In this case, open channels result 22 which have a greater width than the open channels 24 have, or vice versa.

7 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Bipolarplatte 10 und zwar auf die zweite Platte 14. Insbesondere in dem vergrößerten Ausschnitt ist zu erkennen, dass die zweite Platte 14 in dem aktiven Teilbereich 40 eine Vielzahl von Aussparungen 34 aufweist, welche die zwischen den Aussparungen 34 verlaufenden Lamellen 36 definieren und begrenzen. Von der ersten Platte 12 sind hier lediglich die unterhalb der Aussparungen 34 liegenden offenen Kanäle 24 zu sehen, welche durch entsprechende Rinnen 30 der ersten Platte 12 ausgebildet werden. Die von den Lamellen 36 verschlossenen Kanäle 20 sind hier naturgemäß nicht sichtbar. 7 shows a perspective top view of a bipolar plate according to the invention 10 on the second plate 14 , In particular, in the enlarged section can be seen that the second plate 14 in the active subarea 40 a variety of recesses 34 which is the one between the recesses 34 extending slats 36 define and limit. From the first plate 12 Here are just the below the recesses 34 lying open channels 24 to see which through corresponding gutters 30 the first plate 12 be formed. The of the slats 36 sealed channels 20 are not visible here by nature.

In dem in 7 dargestellten Beispiel weisen sowohl die Rinnen 30 der ersten Platte 12 als auch die Aussparungen 34 und Lamellen 36 der zweiten Platte 14 jeweils einen mäandernden oder wellenförmigen Längsverlauf auf. Hierdurch wird eine verbesserte Homogenisierung der durchströmenden Prozessgase bewirkt. In the in 7 example shown, both the gutters 30 the first plate 12 as well as the recesses 34 and lamellae 36 the second plate 14 each have a meandering or undulating longitudinal course. As a result, an improved homogenization of the flowing process gases is effected.

Der aktive Teilbereich 40 der Bipolarplatte 10, in welchem die erste Platte 12 eine mäanderförmige Gestalt aufweist und in welcher die zweite Platte 14 die Aussparungen 34 und Lamellen 36 aufweist, ist von einem nicht aktiven Randbereich 42 umgeben. In dem in 7 oben dargestellten Randbereich 42 weist die Bipolarplatte 10 Aussparungen 44 auf, welche in an sich bekannter Weise den gemeinsamen Versorgungsanschlüssen für die Anoden und Kathodenprozessgase beziehungsweise das Kühlmittel dienen, ehe diese in die entsprechenden Kanäle 24, 22 beziehungsweise 20 geführt werden. The active subarea 40 the bipolar plate 10 in which the first plate 12 has a meandering shape and in which the second plate 14 the recesses 34 and lamellae 36 is from a non-active border area 42 surround. In the in 7 above shown edge area 42 has the bipolar plate 10 recesses 44 on, which serve in a conventional manner the common supply connections for the anode and cathode process gases or the coolant, before these in the corresponding channels 24 . 22 respectively 20 be guided.

Die erfindungsgemäße Bipolarplatte 10 wird vorzugsweise nach folgendem Herstellungsverfahren hergestellt. The bipolar plate according to the invention 10 is preferably prepared by the following preparation process.

Zunächst werden die erste Platte 12 sowie die zweite Platte 14 getrennt voneinander hergestellt. Hierfür werden entsprechende ebene Metallplatten zugeschnitten und mit den Versorgungsaussparungen 44 versehen. First, the first plate 12 as well as the second plate 14 made separately from each other. For this purpose, appropriate flat metal plates are cut and with the supply recesses 44 Mistake.

Zur Herstellung der ersten Platte 12, wird die zugeschnittene Platte einem geeigneten Prozess zur Erzeugung der Vertiefungen 30 und Erhebungen 32 unterzogen. Dies kann beispielsweise durch ein Präge- oder Tiefziehverfahren erfolgen. For the production of the first plate 12 , the cut plate becomes a suitable process for creating the wells 30 and surveys 32 subjected. This can be done for example by a stamping or deep drawing process.

Zur Herstellung der zweiten Platte 14 wird die zugeschnittene Platte einem geeigneten Prozess unterzogen, um die Aussparungen 34 zu erzeugen. Dies kann etwa durch Ausschneiden der Aussparungen 34 mittels eines Lasers erfolgen oder durch Ausstanzen mittels eines geeigneten Stanzwerkzeugs. For the production of the second plate 14 The cut sheet is subjected to a suitable process to the recesses 34 to create. This can be done by cutting out the recesses 34 by means of a laser or by punching by means of a suitable punching tool.

Anschließend werden die erste Platte 12 und die zweite Platte 14 miteinander verfügt. Hierzu werden die Platten gemäß ihrem im Wesentlichen deckungsgleichen Zuschnitts aufeinander gelegt, wobei die Lamellen 36 der zweiten Platte 14 auf denjenigen Rinnen 30 der Fügeseite 26 der ersten Platte 12 angeordnet werden, welche später die geschlossenen Kühlmittelkanäle 20 ausbilden sollen. Anschließend erfolgt das Verbinden der beiden Platten 12 und 14 miteinander, wobei die Lamellen 36 der zweiten Platte 14 mit den entsprechenden Erhebungen 32 auf der Fügeseite 26 der ersten Platte 12 abdichtend durch Dichtnähte 38 miteinander verbunden werden. Vorzugsweise erfolgt die Erzeugung der entsprechenden Dichtnähte 38 durch ein geeignetes Schweißverfahren. Beispielsweise kann hier Laserschweißen eingesetzt werden, bei dem ein geeigneter Laser das Bauteil entlang der zu verschweißenden Linie abfährt und das Metall der beiden Platten 12 und 14 lokal aufschmilzt. Alternativ kann die Verbindung der beiden Platten 12 und 14 und insbesondere die Verbindung der Lamellen 36 mit den Erhebungen 32 durch ein Widerstandsschweißverfahren erfolgen, vorzugsweise mit einem Kondensatorentladungsschweißverfahren. Dieses wird schematisch anhand von 8 erläutert.Subsequently, the first plate 12 and the second plate 14 with each other. For this purpose, the plates are placed on each other according to their substantially congruent cut, the lamellae 36 the second plate 14 on those gutters 30 the joining side 26 the first plate 12 be arranged, which later the closed coolant channels 20 should train. Subsequently, the connection of the two plates takes place 12 and 14 with each other, with the slats 36 the second plate 14 with the appropriate surveys 32 on the joining side 26 the first plate 12 sealing through sealing seams 38 be connected to each other. Preferably, the generation of the corresponding sealing seams takes place 38 by a suitable welding process. For example, here laser welding can be used, in which a suitable laser moves off the component along the line to be welded and the metal of the two plates 12 and 14 locally melted. Alternatively, the connection of the two plates 12 and 14 and in particular the connection of the slats 36 with the surveys 32 by a resistance welding process, preferably with a capacitor discharge welding process. This is schematically based on 8th explained.

8 zeigt ein Ausschnitt eines Werkzeugs 46 zum Kondensatorentladungsschweißen. Das Werkzeug 46 weist eine Vielzahl von oberen und unteren Kondensatorplatten 48 auf, welche eine Form entsprechend dem Längsverlauf der zu erzeugenden Dichtnähte (Schweißnähte) 38 aufweisen. Die oberen und unteren Kondensatorplatten 48 werden dann mit einander entgegengesetzter Ladung aufgeladen. Sobald der Kontakt zwischen den Kondensatorplatten 48 über die zu verschweißenden Platten 12 und 14 hergestellt ist, kommt es zu einer schlagartigen Entladung entlang der durch die Platten 48 definierten Linien und einer lokalen Aufschmelzung der Platten 12 und 14. Nach Abkühlung und Erstarrung bildet sich auf diese Weise eine Schweißnaht (Dichtnaht 38). Das Kondensatorentladungsschweißen hat den Vorteil, dass die Gesamtheit aller Schweißnähte 38 gleichzeitig und somit sehr schnell erzeugt werden kann. 8th shows a section of a tool 46 for capacitor discharge welding. The tool 46 has a variety of upper and lower capacitor plates 48 on which a shape corresponding to the longitudinal course of the sealing seams to be produced (welds) 38 exhibit. The upper and lower capacitor plates 48 are then charged with opposite charge. Once the contact between the capacitor plates 48 over the plates to be welded 12 and 14 is produced, it comes to a sudden discharge along the through the plates 48 defined lines and a local melting of the plates 12 and 14 , After cooling and solidification forms in this way a weld (sealing seam 38 ). The capacitor discharge welding has the advantage that the entirety of all welds 38 can be generated simultaneously and thus very quickly.

9 zeigt eine Brennstoffzelle 100 mit einer Bipolarplatte 10 gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wobei für korrespondierende Elemente die gleichen Bezugszeichen wie in den übrigen Figuren verwendet werden. Nachfolgend werden nur die relevanten Unterschiede zu den vorstehend beschriebenen Ausführungen erläutert. Darüber hinaus gelten die für die vorstehenden Ausgestaltungen gemachten Erläuterungen. 9 shows a fuel cell 100 with a bipolar plate 10 according to a further embodiment of the present invention, wherein for corresponding elements, the same reference numerals as in the other figures are used. Only the relevant differences from the above-described embodiments will be explained below. In addition, the explanations made for the above embodiments apply.

Gemäß der in 9 dargestellten Ausgestaltung der Bipolarplatte 10 sind die Lamellen 36 der zweiten Platte 14 nicht eben ausgebildet, sondern weisen im Querschnitt ein Profil ähnlich den Erhebungen 32 der ersten Platte 12 auf. In dieser Ausgestaltung sind die Lamellen 36 der zweiten Platte 14 innerhalb zumindest eines Teils der Rinnen 30 auf der Fügeseite 26 der ersten Platte so angeordnet, dass zwischen den Lamellen 36 und den korrespondierenden Rinnen 30 geschlossene Kanäle 20 (Kühlmittelkanäle) ausgebildet werden. Dementsprechend sind hier die Lamellen 36 vorzugsweise nicht mit den Erhebungen 32 der ersten Platte 12, sondern mit den Rinnen 30, insbesondere mit ihren Böden, über die Dichtnähte 38 verbunden. Insbesondere ist in sämtlichen fügeseitigen Rinnen 30 der ersten Platte 12 jeweils eine Lamelle 36 der zweiten Platte 14 angeordnet. Wie dargestellt weist in dieser Ausgestaltung die erste Platte 12 vorzugsweise eine Profilierung auf, bei der die Rinnen 30, in welchen die Lamellen 36 der zweiten Platte angeordnet sind, breiter sind als die Erhebungen 32 auf ihrer Fügeseite 26.According to the in 9 illustrated embodiment of the bipolar plate 10 are the slats 36 the second plate 14 not flat, but have in cross section a profile similar to the surveys 32 the first plate 12 on. In this embodiment, the slats 36 the second plate 14 within at least part of the gutters 30 on the joining side 26 the first plate arranged so that between the slats 36 and the corresponding gutters 30 closed channels 20 (Coolant channels) are formed. Accordingly, here are the slats 36 preferably not with the surveys 32 the first plate 12 but with the gutters 30 , in particular with their floors, via the sealing seams 38 connected. In particular, in all fügeseitigen gutters 30 the first plate 12 one lamella each 36 the second plate 14 arranged. As shown, in this embodiment, the first plate 12 preferably a profiling on which the gutters 30 in which the slats 36 the second plate are arranged wider than the elevations 32 on her mating side 26 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Brennstoffzelle  fuel cell
1010
Bipolarplatte bipolar
1212
erste Platte first plate
1414
zweite Platte second plate
1616
Membran-Elektroden-Einheit Membrane-electrode assembly
1818
Diffusionsschicht diffusion layer
2020
geschlossener Kanal (Kühlmittelkanal) closed channel (coolant channel)
2222
Rinne (offener Kathodenkanal) Gutter (open cathode channel)
2424
Rinne (offener Anodenkanal) Gutter (open anode channel)
2626
Fügeseite  Add page
2828
von Fügeseite abgewandte Seite side facing away from the joining side
3030
Rinne gutter
3232
Erhebung survey
3434
Aussparung recess
3636
Lamelle lamella
3838
Dichtnaht / Schweißnaht Sealing seam / weld seam
4040
aktiver Teilbereich active subarea
4242
Randbereich border area
4444
Aussparungen recesses
4646
Werkzeug zum Kondensatorentladungsschweißen Tool for capacitor discharge welding
4848
Kondensatorplatten capacitor plates

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (12)

Bipolarplatte (10) für eine Brennstoffzelle (100), umfassend – eine erste Platte (12), die zumindest in einem Teilbereich (40) eine in einer Querschnittsrichtung der Platte (12) profilierte Gestalt aufweist derart, dass auf beiden Seiten (26, 28) des Teilbereichs (40) eine Vielzahl von Rinnen (30) ausgebildet wird und die Rinnen (30) von Erhebungen (32) seitlich begrenzt werden, sowie – eine auf einer Fügeseite (26) der ersten Platte (12) angeordnete, zweite Platte (14), die zumindest in einem Teilbereich (40) eine Vielzahl von Aussparungen (34) aufweist, welche eine Vielzahl von seitlich zwischen den Aussparungen (34) verlaufenden Lamellen (36) definieren, wobei die Lamellen (36) dichtend auf oder in zumindest einem Teil der Rinnen (30) der Fügeseite (26) der ersten Platte (12) derart angeordnet sind, dass zwischen der ersten Platte (12) und den Lamellen (36) der zweiten Platte (14) geschlossene Kanäle (20) ausgebildet werden.Bipolar plate ( 10 ) for a fuel cell ( 100 ), comprising - a first plate ( 12 ), which at least in one subarea ( 40 ) one in a cross-sectional direction of the plate ( 12 ) profiled shape such that on both sides ( 26 . 28 ) of the subarea ( 40 ) a plurality of gutters ( 30 ) and the gutters ( 30 ) of surveys ( 32 ) are bounded laterally, and - one on a joining side ( 26 ) of the first plate ( 12 ), second plate ( 14 ), which at least in one subarea ( 40 ) a plurality of recesses ( 34 ) having a plurality of laterally between the recesses ( 34 ) running lamellae ( 36 ), the lamellae ( 36 ) sealing on or in at least part of the gutters ( 30 ) of the joining side ( 26 ) of the first plate ( 12 ) are arranged such that between the first plate ( 12 ) and the slats ( 36 ) of the second plate ( 14 ) closed channels ( 20 ) be formed. Bipolarplatte (10) nach Anspruch 1, wobei die Aussparungen (34) der zweiten Platte (14) bezüglich einer Aufsicht auf die Platte in ihrer Gestalt und in ihrer Position im Wesentlichen einer ersten Teilanzahl der Rinnen (30) der Fügeseite (26) der ersten Platte (12) entsprechen und wobei die Lamellen (36) dichtend in oder auf einer zweiten Teilanzahl der Rinnen (30) der ersten Platte (12) derart angeordnet sind, dass diese Rinnen (30) geschlossene Kanäle (20) ausbilden.Bipolar plate ( 10 ) according to claim 1, wherein the recesses ( 34 ) of the second plate ( 14 ) with respect to a plan view of the plate in its shape and in its position substantially a first part number of the grooves ( 30 ) of the joining side ( 26 ) of the first plate ( 12 ) and wherein the lamellae ( 36 ) sealing in or on a second part number of grooves ( 30 ) of the first plate ( 12 ) are arranged such that these grooves ( 30 ) closed channels ( 20 ) train. Bipolarplatte (10) nach Anspruch 2, wobei die Lamellen (36) der zweiten Platte (14) in oder auf jeder zweiten Rinne (30) der ersten Platte (12) angeordnet sind.Bipolar plate ( 10 ) according to claim 2, wherein the lamellae ( 36 ) of the second plate ( 14 ) in or on every other channel ( 30 ) of the first plate ( 12 ) are arranged. Bipolarplatte (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die zweite Platte (14) eine im Wesentlichen ebene Gestalt aufweist.Bipolar plate ( 10 ) according to one of claims 2 or 3, wherein the second plate ( 14 ) has a substantially planar shape. Bipolarplatte (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lamellen (36) der zweiten Platte (14) in gleichmäßigen Abständen und parallel zueinander angeordnet sind. Bipolar plate ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the lamellae ( 36 ) of the second plate ( 14 ) are arranged at regular intervals and parallel to each other. Bipolarplatte (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rinnen (30) der ersten Platte (12) in Aufsicht auf ihre Fügeseite (26) sowie die Lamellen (36) der zweiten Platte (14) jeweils eine mäanderförmige Gestalt aufweisen.Bipolar plate ( 10 ) according to any one of the preceding claims, wherein the gutters ( 30 ) of the first plate ( 12 ) in view of its joining side ( 26 ) as well as the lamellae ( 36 ) of the second plate ( 14 ) each have a meandering shape. Bipolarplatte (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lamellen (36) der zweiten Platte (14) mit der ersten Platte (12), insbesondere mit Erhebungen (32) von dieser, durch Dichtnähte (38), durch Lötnähte oder durch Klebstoffnähte, dichtend miteinander verbunden sind.Bipolar plate ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the lamellae ( 36 ) of the second plate ( 14 ) with the first plate ( 12 ), in particular surveys ( 32 ) of this, by sealing seams ( 38 ), by solder seams or by adhesive seams, sealingly connected to each other. Verfahren zur Herstellung einer Bipolarplatte (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit den Schritten: – Bereitstellen einer ersten Platte (12) die zumindest in einem Teilbereich (40) eine in einer Querschnittsrichtung profilierte Gestalt aufweist derart, dass auf beiden Seiten (26, 28) des Teilbereichs (40) eine Vielzahl von Rinnen (30) ausgebildet wird und die Rinnen (30) von Erhebungen (32) seitlich begrenzt werden, – Ausschneiden einer Vielzahl von Aussparungen (34) zumindest in einem Teilbereich (40) einer zweiten Platte (14), wobei die Aussparungen (34) eine Vielzahl von zwischen diesen verlaufenden Lamellen (36) definieren und wobei die Aussparungen (34) und/oder Lamellen (36) in ihrer Gestalt und in ihrer Position im Wesentlichen zumindest einem Teil der Rinnen (30) der ersten Platte (12) entsprechen, und – Fügen der ersten Platte (12) und der zweiten Platte (14) miteinander, wobei die Lamellen (36) der zweiten Platte (14) auf oder in zumindest einem Teil der Rinnen (30) der Fügeseite (26) der ersten Platte (12) angeordnet werden, so dass zwischen der ersten Platte (12) und den Lamellen (36) der zweiten Platte (14) geschlossene Kanäle (20) ausgebildet werden.Method for producing a bipolar plate ( 10 ) according to any one of claims 1 to 7, comprising the steps of: - providing a first plate ( 12 ) which, at least in a sub-area ( 40 ) has a profiled shape in a cross-sectional direction such that on both sides ( 26 . 28 ) of the subarea ( 40 ) a plurality of gutters ( 30 ) and the gutters ( 30 ) of surveys ( 32 ) are laterally limited, - cut a plurality of recesses ( 34 ) at least in a subarea ( 40 ) a second plate ( 14 ), wherein the recesses ( 34 ) a plurality of extending between these slats ( 36 ) and where the recesses ( 34 ) and / or lamellae ( 36 ) in shape and in position substantially at least part of the gutters ( 30 ) of the first plate ( 12 ), and - joining the first plate ( 12 ) and the second plate ( 14 ), whereby the lamellae ( 36 ) of the second plate ( 14 ) on or in at least part of the gutters ( 30 ) of the joining side ( 26 ) of the first plate ( 12 ) are arranged so that between the first plate ( 12 ) and the slats ( 36 ) of the second plate ( 14 ) closed channels ( 20 ) be formed. Verfahren nach Anspruch 8, wobei vor oder nach dem Fügen der ersten und der zweiten Platte (12, 14) miteinander oder im selben Schritt die Lamellen (36) der zweiten Platte (14) mit der ersten Platte (12) durch Dichtnähte (38) verbunden werden.Method according to claim 8, wherein before or after the joining of the first and the second plate ( 12 . 14 ) with each other or in the same step the slats ( 36 ) of the second plate ( 14 ) with the first plate ( 12 ) by sealing seams ( 38 ) get connected. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Fügen der ersten und der zweiten Platte (12, 14) miteinander und/oder das Verbinden der Lamellen (36) mit der ersten Platte (12) durch Schweißen, insbesondere Laser- oder Kondensatorentladungsschweißen, durch Löten oder durch Kleben erfolgt. Method according to claim 8 or 9, wherein the joining of the first and the second plate ( 12 . 14 ) with each other and / or connecting the slats ( 36 ) with the first plate ( 12 ) by welding, in particular laser or capacitor discharge welding, by soldering or by gluing. Brennstoffzelle (100) umfassend – eine Mehrzahl gestapelter Membran-Elektroden-Einheiten (16) und – eine Mehrzahl von Bipolarplatten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jeweils eine Bipolarplatte (10) zwischen zwei Membran-Elektroden-Einheiten (16) angeordnet ist.Fuel cell ( 100 ) - a plurality of stacked membrane-electrode assemblies ( 16 ) and - a plurality of bipolar plates ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, wherein in each case a bipolar plate ( 10 ) between two membrane-electrode assemblies ( 16 ) is arranged. Brennstoffzelle (100) nach Anspruch 11, wobei die Bipolarplatten (10) jeweils mit ihrer ersten Platte (12) an die Kathodenseite der Membran-Elektroden-Einheiten (16) anschließen und mit ihrer zweiten Platte (14) an die Anodenseite.Fuel cell ( 100 ) according to claim 11, wherein the bipolar plates ( 10 ) each with their first plate ( 12 ) to the cathode side of the membrane-electrode assemblies ( 16 ) and with its second plate ( 14 ) to the anode side.
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