DE102016007706A1 - Method and device for producing at least one fuel cell stack - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen wenigstens eines Brennstoffzellenstapels (10), bei welchem wenigstens zwei Komponenten (12, 14) des Brennstoffzellenstapels (10) aufeinander gestapelt werden, wobei zum Stapeln der Komponenten (12, 14) ein zumindest einen Aufnahmebereich (18) aufweisendes Stapelrad (16) verwendet wird, welches um eine Drehachse (22) gedreht wird, während wenigstens eine der Komponenten (12, 14) dem zumindest einen Aufnahmebereich (18) zugeführt wird.The invention relates to an apparatus and a method for producing at least one fuel cell stack (10) in which at least two components (12, 14) of the fuel cell stack (10) are stacked on one another, wherein for stacking the components (12, 14) at least one receiving area (18) exhibiting stacking wheel (16) is used, which is rotated about an axis of rotation (22), while at least one of the components (12, 14) is supplied to the at least one receiving area (18).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen wenigstens eines Brennstoffzellenstapels, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 1, sowie eine Vorrichtung zum Herstellen wenigstens eines Brennstoffzellenstapels, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 11.The invention relates to a method for producing at least one fuel cell stack, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1, and to an apparatus for producing at least one fuel cell stack, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of claim 11.

Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung zum Herstellen wenigstens eines Brennstoffzellenstapels sind beispielsweise bereits der US 2006/0127732 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren werden wenigstens zwei Komponenten des Brennstoffzellenstapels aufeinander gestapelt. Darunter ist zu verstehen, dass die Komponenten aufeinander beziehungsweise übereinander angeordnet werden, sodass sich die Komponenten in zumindest jeweiligen Überlappungsbereichen gegenseitig überlappen beziehungsweise überdecken.Such a method and such an apparatus for producing at least one fuel cell stack are already for example US 2006/0127732 A1 to be known as known. In the method, at least two components of the fuel cell stack are stacked on top of each other. This is to be understood as meaning that the components are arranged one above the other or one above the other so that the components overlap or overlap one another in at least respective overlapping regions.

Zur Realisierung des Verfahrens umfasst die Vorrichtung wenigstens eine Stapeleinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die wenigstens zwei Komponenten des Brennstoffzellenstapels aufeinander beziehungsweise übereinander zu stapeln. Das Aufeinanderstapeln der Komponenten erfolgt herkömmlicherweise durch sogenannte Pick-and-Place-Verfahren oder durch andere diskrete Verfahren, welche manuell oder automatisiert durchgeführt werden. Derartige diskrete Verfahren oder Prozesse weisen eine Vielzahl an sequentiellen, das heißt aufeinanderfolgenden Transport-, Greif- und Ablegeprozessen auf. Hieraus ergeben sich lange Taktzeiten und ein vergleichsweise hoher Flächenbedarf für eine Anlagentechnik zum Realisieren der diskreten Verfahren. Eine Erhöhung der Ausbringung ist durch eine Änderung von Prozessparametern nur in sehr engen Grenzen zu erreichen oder durch kostenintensive Vervielfachung der Anlagentechnik.To implement the method, the device comprises at least one stacking device, which is designed to stack the at least two components of the fuel cell stack to one another or one above the other. The stacking of the components is conventionally carried out by so-called pick-and-place methods or by other discrete methods, which are carried out manually or automatically. Such discrete methods or processes have a plurality of sequential, that is, sequential transport, pick and place processes. This results in long cycle times and a comparatively high space requirement for a system technology for realizing the discrete method. An increase in output can only be achieved by changing process parameters within very narrow limits or by expensive multiplication of the system technology.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Brennstoffzellenstapel auf besonders zeit- und kostengünstige Weise hergestellt werden kann.The object of the present invention is therefore to develop a method and a device of the type mentioned in such a way that the fuel cell stack can be produced in a particularly timely and cost-effective manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a device having the features of claim 11. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass der Brennstoffzellenstapel, welcher auch als Brennstoffzellenstack bezeichnet wird, auf besonders zeit- und kostengünstige Weise hergestellt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zum Stapeln der Komponenten ein zumindest einen Aufnahmebereich aufweisendes Stapelrad verwendet wird, welches um eine Drehachse gedreht wird, während wenigstens eine der Komponenten dem zumindest einen Aufnahmebereich zugeführt wird.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 such that the fuel cell stack, which is also referred to as a fuel cell stack, can be prepared in a particularly timely and cost-effective manner, it is inventively provided that for stacking the components, at least one receiving area exhibiting stacking wheel is used, which is rotated about an axis of rotation, while at least one of the components is supplied to the at least one receiving area.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Stapelrad wenigstens einen zweiten Aufnahmebereich aufweist, wobei das Stapelrad um die Drehachse gedreht wird, während die wenigstens eine Komponente dem ersten Aufnahmebereich zugeführt wird, und wobei das Stapelrad um die Drehachse gedreht wird, während die zweite Komponente dem zweiten Aufnahmebereich zugeführt wird. Unter dem Zuführen der jeweiligen Komponente in den jeweiligen Aufnahmebereich ist beispielsweise zu verstehen, dass die jeweilige Komponente zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, in dem jeweiligen Aufnahmebereich angeordnet wird. Hierzu wird beispielsweise die jeweilige Komponente in den jeweiligen Aufnahmebereich hineinbewegt.It has proven to be particularly advantageous if the stacking wheel has at least one second receiving area, wherein the stacking wheel is rotated about the axis of rotation while the at least one component is fed to the first receiving area, and wherein the stacking wheel is rotated about the axis of rotation, while the second Component is supplied to the second receiving area. By feeding the respective component into the respective receiving region, it is to be understood, for example, that the respective component is arranged at least partially, in particular at least predominantly, in the respective receiving region. For this purpose, for example, the respective component is moved into the respective receiving area.

Durch die Verwendung des Stapelrads, welches während des Stapelns der Komponenten und während des Zuführens der Komponenten in die Aufnahmebereiche gedreht wird, kann ein zumindest im Wesentlichen kontinuierlicher Stapelprozess realisiert werden, wodurch der Brennstoffzellenstapel zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass zum Herstellen beziehungsweise Aufbau eines Brennstoffzellenstapels Komponenten alternierend übereinander beziehungsweise aufeinander gestapelt werden. Die Handhabung und das Ablegen der beispielsweise voneinander unterschiedlichen und somit verschiedenartigen Komponenten sollte hierbei in kurzen Taktzeiten, beispielsweise in wenigen Sekunden, erfolgen, um einen kosteneffizienten und kapazitätsgerechten Prozess zum Herstellen des Brennstoffzellenstapels zu realisieren. Ebenso sollte eine Ausbringungssteigerung durch eine Änderung von Prozessparametern und/oder durch eine vergleichsweise kostengünstige Vervielfachung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens möglich sein. All dies ist durch das erfindungsgemäße Verfahren realisierbar, da der Prozess des Aufeinanderstapelns als zumindest im Wesentlichen kontinuierlicher Prozess realisierbar ist.Through the use of the stacking wheel, which is rotated during the stacking of the components and during the feeding of the components in the receiving areas, an at least substantially continuous stacking process can be realized, whereby the fuel cell stack can be produced in a timely and cost-effective manner. The invention is based on the finding that for the production or construction of a fuel cell stack components are stacked alternately one above the other or on top of each other. The handling and depositing of, for example, mutually different and thus different components should in this case in short cycle times, for example in a few seconds, done in order to realize a cost-effective and capacity-based process for producing the fuel cell stack. Likewise, an increase in output should be possible by a change in process parameters and / or by a comparatively cost-effective multiplication of a device for carrying out the method. All this can be realized by the method according to the invention, since the process of stacking can be realized as an at least substantially continuous process.

Mit anderen Worten wird der Prozess des Stapelns nicht durch diskrete Prozesse realisiert, sondern als zumindest im Wesentlichen kontinuierlicher Prozess dargestellt. Die zu stapelnden Komponenten werden dem rotierenden und beispielsweise als Sternrad ausgebildeten Stapelrad zugeführt und dabei insbesondere in dem jeweiligen Aufnahmebereichen angeordnet. Das Stapelrad nimmt die Komponenten auf und überführt die Komponenten – insbesondere durch die Rotation des Stapelrads – aus einer Zuführungsbewegung, im Rahmen derer die Komponenten den jeweiligen Aufnahmebereichen zugeführt werden, in eine gegenüber der Zuführungsbewegung andere Bewegungsart, Bewegungsrichtung oder Bewegungsorientierung. Die Komponenten werden beispielsweise sanft über einen Abstreifer und/oder über eine mechanische Einrichtung aus dem Stapelrad beziehungsweise aus dem jeweiligen Aufnahmebereich ausgefahren beziehungsweise herausbewegt und bilden dadurch einen Stapel in Form des Brennstoffzellenstapels.In other words, the process of stacking is not realized by discrete processes, but is presented as at least a substantially continuous process. The components to be stacked are fed to the rotating and, for example, star wheel designed stacking wheel and thereby arranged in particular in the respective receiving areas. The stacking wheel takes the Components on and transferred the components - in particular by the rotation of the stacking wheel - from a feed movement, in which the components are supplied to the respective receiving areas, in a relation to the feeding movement other movement, direction of movement or movement orientation. The components are, for example, gently extended or moved out of the stacking wheel or out of the respective receiving area via a scraper and / or a mechanical device, thereby forming a stack in the form of the fuel cell stack.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Komponenten aufeinander gestapelt werden, indem die erste Komponente aus dem ersten Aufnahmebereich herausbewegt wird, woraufhin die zweite Komponente aus dem zweiten Aufnahmebereich herausbewegt wird und dabei auf die erste Komponente gestapelt wird. Dadurch können die Komponenten zumindest im Wesentlichen kontinuierlich aufeinander gestapelt werden, sodass der Brennstoffzellenstapel besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann.It has proven to be particularly advantageous when the components are stacked on one another by the first component being moved out of the first receiving area, whereupon the second component is moved out of the second receiving area and is stacked on the first component. As a result, the components can be stacked on one another, at least substantially continuously, so that the fuel cell stack can be produced in a particularly timely and cost-effective manner.

Dabei hat es sich besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die jeweilige Komponente nach ihrem Zuführen in den jeweiligen Aufnahmebereich zunächst mit dem Stapelrad um die Drehachse mitgedreht wird, wonach die jeweilige Komponente aus dem jeweiligen Aufnahmebereich herausbewegt wird. Hierdurch kann die zuvor beschriebene Überführung der jeweiligen Komponente aus der Zuführungsbewegung in die andere Bewegungsorientierung erfolgen, um dadurch die Komponenten zumindest im Wesentlichen kontinuierlich aufeinanderzustapeln. Insbesondere ist es durch den Einsatz des Stapelrads möglich, die Komponenten dem jeweiligen Aufnahmebereichen entlang einer ersten Richtung zuzuführen und daraufhin die Komponenten mittels des Stapelrads entlang einer schräg, senkrecht oder parallel zur ersten Richtung verlaufenden, zweiten Richtung aufeinander zu stapeln.It has been found to be particularly advantageous if the respective component is first rotated with the stacking wheel about the axis of rotation after being fed into the respective receiving area, after which the respective component is moved out of the respective receiving area. As a result, the above-described transfer of the respective component from the supply movement into the other movement orientation can take place, thereby stacking the components at least substantially continuously. In particular, it is possible by the use of the stacking wheel to supply the components to the respective receiving areas along a first direction and then to stack the components by means of the stacking wheel along an obliquely, perpendicularly or parallel to the first direction extending second direction to each other.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Komponenten aus den jeweiligen Aufnahmebereichen herausbewegt werden, während das Stapelrad um die Drehachse gedreht wird. Das Stapelrad wird somit nicht angehalten, um die Komponenten aus den Aufnahmebereichen herauszubewegen, sondern das Stapelrad wird gedreht, während die Komponenten aus den Aufnahmebereichen herausbewegt werden. Dadurch kann eine besonders zeitgünstige Herstellung realisiert werden. Ferner wird das Stapelrad bewegt, während die Komponenten den Aufnahmebereichen zugeführt werden, sodass das Stapelrad nicht angehalten wird, um die Komponenten den Zuführbereichen zuzuführen. Dadurch ist eine zumindest im Wesentlichen kontinuierliche und somit zeit- und kostengünstige Herstellung des Brennstoffzellenstapels darstellbar.Another embodiment is characterized in that the components are moved out of the respective receiving areas, while the stacking wheel is rotated about the axis of rotation. The stacking wheel is thus not stopped to move the components out of the receiving areas, but the stacking wheel is rotated while the components are moved out of the receiving areas. This allows a particularly timely production can be realized. Further, the stacking wheel is moved while the components are supplied to the receiving areas so that the stacking wheel is not stopped to supply the components to the feeding areas. As a result, an at least substantially continuous and thus time and cost-effective production of the fuel cell stack can be represented.

Stapelräder an sich sind aus anderen technischen Gebieten bekannt, wobei ein solches Stapelrad beispielsweise aus der EP 1042207 A1 bekannt ist. Erfindungsgemäß wird nun ein solches Stapelrad für die Herstellung eines Brennstoffzellenstapels genutzt, indem mittels des Stapelrads die Komponenten aufeinander gestapelt werden.Stacking wheels are known from other technical fields, such a stacking wheel, for example, from the EP 1042207 A1 is known. According to the invention, such a stacking wheel is now used for the production of a fuel cell stack by stacking the components on one another by means of the stacking wheel.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Komponenten dem jeweiligen Aufnahmebereich und somit dem Stapelrad mittels wenigstens einer Fördereinrichtung zugeführt werden, indem die Komponenten mittels der Fördereinrichtung entlang einer Förderrichtung gefördert und dabei insbesondere auf das Stapelrad zubewegt werden. Dabei verläuft die Förderrichtung schräg oder senkrecht zu einer gedachten Ebene, in welcher die Drehachse des Stapelrads verläuft. Alternativ kann sie auch parallel verlaufen. Beispielsweise ist die Förderrichtung eine erste Normale oder ein erster Normalenvektor einer ersten Ebene, sodass die Förderrichtung senkrecht zur ersten Ebene verläuft. Dabei ist beispielsweise die Drehachse eine zweite Normale oder ein zweiter Normalenvektor einer zweiten Ebene, sodass die Drehachse senkrecht zur zweiten Ebene verläuft. Dabei erstreckt sich die erste Ebene vorzugsweise schräg, senkrecht oder parallel zur zweiten Ebene. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte und insbesondere bauraum- und kostengünstige Überführung der Komponenten aus der Förderrichtung in eine schräg, parallel oder senkrecht dazu verlaufende weitere Richtung realisiert werden, entlang welcher die Komponenten aufeinander gestapelt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the components are supplied to the respective receiving area and thus the stacking wheel by means of at least one conveyor by the components are conveyed by means of the conveyor along a conveying direction and thereby in particular moved towards the stacking wheel. The conveying direction is inclined or perpendicular to an imaginary plane in which the axis of rotation of the stacking wheel runs. Alternatively, it can also run parallel. For example, the conveying direction is a first normal or a first normal vector of a first plane, so that the conveying direction is perpendicular to the first plane. In this case, for example, the axis of rotation is a second normal or a second normal vector of a second plane, so that the axis of rotation is perpendicular to the second plane. In this case, the first plane preferably extends obliquely, perpendicular or parallel to the second plane. In this way, a particularly advantageous and particularly space-saving and cost-effective transfer of the components from the conveying direction in an obliquely, parallel or perpendicular thereto extending further direction can be realized, along which the components are stacked.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Komponenten mittels der Fördereinrichtung zumindest im Wesentlichen geradlinig beziehungsweise linear gefördert werden. Dadurch kann das Stapelrad, insbesondere dessen Aufnahmebereiche, zumindest im Wesentlichen kontinuierlich und somit zeit- und kostengünstig mit den Komponenten versorgt werden, sodass der Brennstoffzellenstapel besonders kostengünstig hergestellt werden kann.It has been found to be particularly advantageous if the components are conveyed by means of the conveyor at least substantially rectilinear or linear. As a result, the stacking wheel, in particular its receiving areas, can be supplied with the components at least substantially continuously and thus time-consuming and cost-effectively, so that the fuel cell stack can be produced in a particularly cost-effective manner.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass als die erste Komponente eine Membran-Elektroden-Anordnung (MEA) verwendet wird. Als ferner vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn als die zweite Komponente eine Bipolarplatte (BIP) verwendet wird.Another embodiment is characterized in that a membrane-electrode assembly (MEA) is used as the first component. As further advantageous, it has been shown that a bipolar plate (BIP) is used as the second component.

Allgemein soll unter einer Komponente einer Brennstoffzellenstapels im Sinne dieser Anmeldung jeder mögliche flächenhaft ausgebildete Bestandteil eines Brennstoffzellenstapels, also beispielsweise Membranen, Rahmenmaterialien, Gasdiffusionselemente, Catalyst-Coated-Membranes (CCM), Bipolarplatten und deren Teilplatten sowie bereits vorgefertigte Verbunde einzelner dieser Komponenten verstanden werden.In general, any component of a fuel cell stack within the meaning of this application is intended to cover any possible areal component of a fuel cell stack, ie For example, membranes, frame materials, gas diffusion elements, catalyst-coated membranes (CCM), bipolar plates and their sub-plates and already prefabricated composites of individual components are understood.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn als jeweilige Komponente ein Verbund mit beziehungsweise aus wenigstens zwei aufeinander gestapelten und miteinander verbundenen Bauelementen verwendet wird, wobei ein erstes der Bauelemente eine Bipolarplatte (BIP) und das zweite Bauelement eine Membran-Elektroden-Anordnung (MEA) für die Brennstoffzelle ist.Finally, it has proven to be advantageous if a composite with or from at least two stacked and interconnected components is used as the respective component, a first of the components a bipolar plate (BIP) and the second component a membrane-electrode assembly (MEA ) is for the fuel cell.

Um eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 11 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass der Brennstoffzellenstapel besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Stapeleinrichtung wenigstens ein Stapelrad umfasst, welches zum Stapeln der Komponenten um eine Drehachse drehbar ist und wenigstens einen Aufnahmebereich aufweist, welchem wenigstens eine der Komponenten zuführbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung anzusehen und umgekehrt.In order to develop a device specified in the preamble of claim 11 type such that the fuel cell stack can be made particularly time-consuming and inexpensive, it is inventively provided that the stacking device comprises at least one stacking wheel, which is rotatable about an axis of rotation for stacking the components and has at least one receiving area, which at least one of the components can be fed. Advantages and advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the device according to the invention and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing; these show in:

1 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zum Herstellen wenigstens eines Brennstoffzellenstapels, bei welchem wenigstens zwei Komponenten des Brennstoffzellenstapels aufeinander gestapelt werden, wobei zum Stapeln der Komponenten ein zumindest einen Aufnahmebereich aufweisendes Stapelrad verwendet wird, welches um eine Drehachse gedreht wird, während wenigstens eine der Komponenten dem Aufnahmebereich zugeführt wird; 1 1, a schematic side view of a first embodiment of an apparatus for carrying out a method for producing at least one fuel cell stack, in which at least two components of the fuel cell stack are stacked on one another, wherein for stacking the components, at least one receiving area exhibiting stacking wheel is used, which is rotated about an axis of rotation while at least one of the components is supplied to the receiving area;

2 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens; und 2 1, a schematic side view of a second embodiment of the device for carrying out the method; and

3 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. 3 a schematic side view of a third embodiment of the apparatus for performing the method.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

Im Folgenden wird anhand der Figuren ein Verfahren zum Herstellen wenigstens eines Brennstoffzellenstapels, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, beschrieben. Der Brennstoffzellenstapel ist dabei schematisch gezeigt und mit 10 bezeichnet. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, werden im Rahmen der Herstellung des Brennstoffzellenstapels 10 wenigstens zwei Komponenten 12 und 14 des Brennstoffzellenstapels 10 aufeinander gestapelt. Vorliegend ist es vorgesehen, dass mehrere erste Komponenten 12 und mehrere zweite Komponenten 14 abwechselnd, das heißt alternierend, übereinander und somit aufeinander gestapelt werden, um dadurch den Brennstoffzellenstapel 10 herzustellen.In the following, a method for producing at least one fuel cell stack, in particular for a motor vehicle, will be described with reference to the figures. The fuel cell stack is shown schematically and with 10 designated. As will be explained in more detail below, in the context of the production of the fuel cell stack 10 at least two components 12 and 14 of the fuel cell stack 10 stacked on top of each other. In the present case, it is envisaged that several first components 12 and several second components 14 alternately, that is alternating, one above the other and thus stacked on each other to thereby the fuel cell stack 10 manufacture.

1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, wobei 2 eine zweite Ausführungsform und 3 eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung zeigt. Bei der ersten und zweiten Ausführungsform ist die jeweilige erste Komponente 12 eine Membran-Elektroden-Anordnung (MEA) des Brennstoffzellenstapels 10, wobei die jeweilige zweite Komponente 14 eine Bipolarplatte (BIP) des Brennstoffzellenstapels 10 ist. Bei der dritten Ausführungsform ist die jeweilige Komponente 12, beziehungsweise 14 ein Verbund aus wenigstens zwei aufeinander gestapelten und vorzugweise miteinander verbundenen Bauelementen, wobei ein erstes der Bauelemente eine Bipolarplatte und das zweite Bauelement eine Membran-Elektroden-Anordnung des Brennstoffzellenstapels 10 beziehungsweise der Brennstoffzelle ist. Die Reihenfolge der Komponenten 12,14 ist dabei hier beispielhaft zu verstehen, die einzelnen Komponenten 12,14 können auch in umgekehrter Reihenfolge dem Stapel 10 zugeführt werden. 1 shows a first embodiment of an apparatus for performing the method, wherein 2 a second embodiment and 3 a third embodiment of the device shows. In the first and second embodiments, the respective first component is 12 a membrane electrode assembly (MEA) of the fuel cell stack 10 , wherein the respective second component 14 a bipolar plate (BIP) of the fuel cell stack 10 is. In the third embodiment, the respective component 12 , respectively 14 a composite of at least two stacked and preferably interconnected components, wherein a first of the components, a bipolar plate and the second component, a membrane-electrode assembly of the fuel cell stack 10 or the fuel cell is. The order of the components 12 . 14 is here to be understood as an example, the individual components 12 . 14 can also stack in reverse order 10 be supplied.

Um nun eine besonders zeit- und kostengünstige Herstellung des Brennstoffzellenstapels 10 zu realisieren, wird zum Stapeln der Komponenten 12 und 14 ein Stapelrad 16 der Stapeleinrichtung 11 verwendet, wobei das Stapelrad 16 eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung des Stapelrads 16 aufeinanderfolgenden und beispielsweise als Aufnahmefächer ausgebildeten Aufnahmebereichen 18 und 20 aufweist. Das Stapelrad 16 wird um eine Drehachse 22 gedreht, während zumindest eine der ersten Komponenten 12 zumindest einem der ersten Aufnahmebereiche 18 und wenigstens eine der zweiten Komponenten 14 zumindest einem der zweiten Aufnahmebereiche 20 zugeführt wird.To now a particularly time-consuming and cost-effective production of the fuel cell stack 10 To realize, is to stack the components 12 and 14 a stacking wheel 16 the stacking device 11 used, the stacking wheel 16 a plurality of circumferentially of the stacking wheel 16 successive and trained as receiving compartments receiving areas 18 and 20 having. The stacking wheel 16 becomes a rotation axis 22 rotated while at least one of the first components 12 at least one of the first recording areas 18 and at least one of the second components 14 at least one of the second receiving areas 20 is supplied.

Unter dem Zuführen der jeweiligen Komponente 12 beziehungsweise 14 in den jeweiligen Aufnahmebereich 18 beziehungsweise 20 ist zu verstehen, dass die jeweilige Komponente 12 beziehungsweise 14 in dem jeweiligen Aufnahmebereich 18 beziehungsweise 20 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, angeordnet wird. Nach dem jeweiligen Zuführen der jeweiligen Komponente 12 beziehungsweise 14 in den jeweiligen Aufnahmebereich 18 beziehungsweise 20 wird die jeweilige Komponente 12 beziehungsweise 14 mit dem Stapelrad 16 mitgedreht, beispielsweise um näherungsweise 90 Grad, wonach die jeweilige Komponente 12 beziehungsweise 14 aus ihrem jeweiligen Aufnahmebereich 18 beziehungsweise 20 herausbewegt wird. Durch dieses Herausbewegen der jeweiligen Komponente 12 beziehungsweise 14 aus ihrem jeweiligen Aufnahmebereich 18 beziehungsweise 20 werden die Komponenten 12 und 14 übereinander beziehungsweise aufeinander gestapelt.Submitting the respective component 12 respectively 14 in the respective recording area 18 respectively 20 is to understand that the particular component 12 respectively 14 in the respective recording area 18 respectively 20 at least partially, in particular at least predominantly or completely, is arranged. After each supply of the respective component 12 respectively 14 in the respective recording area 18 respectively 20 becomes the respective component 12 respectively 14 with the stacking wheel 16 rotated, for example, by approximately 90 degrees, after which the respective component 12 respectively 14 from their respective reception area 18 respectively 20 is moved out. By this moving out of the respective component 12 respectively 14 from their respective reception area 18 respectively 20 become the components 12 and 14 stacked on top of each other or on top of each other.

Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die Komponenten 12 und 14 aufeinander gestapelt werden, indem zunächst die erste Komponente 12 aus dem ersten Aufnahmebereich 18 herausbewegt wird, woraufhin die Komponente 14 aus dem zweiten Aufnahmebereich 20 herausbewegt und dabei auf die zuvor aus dem Aufnahmebereich 18 herausbewegte erste Komponente 12 gestapelt wird. Dadurch werden die Komponenten 12 und 14 sukzessive und zumindest im Wesentlichen kontinuierlich alternierend übereinander bzw. aufeinander gestapelt, sodass sich in dem aufeinandergestapelten Brennstoffzellenstapel 10 die ersten Komponenten 12 mit den zweiten Komponenten 14 abwechseln.For example, it is provided that the components 12 and 14 stacked on top of each other by first selecting the first component 12 from the first reception area 18 is moved out, whereupon the component 14 from the second reception area 20 moved out while keeping the previously out of the receiving area 18 moved out first component 12 is stacked. This will be the components 12 and 14 successively and at least substantially continuously alternately stacked on top of each other or stacked on each other, so that in the stacked fuel cell stack 10 the first components 12 with the second components 14 alternate.

Das Zuführen der Komponenten 12 und 14 in die jeweiligen Aufnahmebereiche 18 und 20 sowie das Herausbewegen der jeweiligen Komponenten 12 und 14 aus den jeweiligen Aufnahmebereichen 18 und 20 erfolgen, während das Stapelrad 16 um die Drehachse 22 gedreht wird. Hierdurch werden die Komponenten 12 und 14 zumindest im Wesentlichen kontinuierlich aufeinander gestapelt, sodass der Brennstoffzellenstapel 10 nicht durch einen diskreten Prozess, sondern zumindest im Wesentlichen kontinuierlich, das heißt durch einen zumindest im Wesentlichen kontinuierlich ablaufenden Prozess hergestellt wird.Feeding the components 12 and 14 into the respective recording areas 18 and 20 as well as the moving out of the respective components 12 and 14 from the respective recording areas 18 and 20 done while the stacking wheel 16 around the axis of rotation 22 is turned. This will be the components 12 and 14 at least substantially continuously stacked on each other, so that the fuel cell stack 10 not by a discrete process, but at least substantially continuously, that is, produced by an at least substantially continuous process.

Die Komponenten 12 und 14 beziehungsweise der Brennstoffzellenstapel 10 wird auf einer Ablagevorrichtung 24 abgelegt, welche beispielsweise – wie in 1 durch einen Doppelpfeil 26 veranschaulicht ist – entlang einer Stapelrichtung relativ zu dem Stapelrad 16, insbesondere translatorisch, bewegbar ist. Mit zunehmender Höhe des Brennstoffzellenstapels 10 wird die Ablage 24 entlang der Stapeleinrichtung von dem Stapelrad 16 wegbewegt, was insbesondere durch das mit zunehmendem Aufeinanderstapeln der Komponenten 12 und 14 zunehmende Gewicht des Brennstoffzellenstapels 10 bewirkt wird. Die Stapelrichtung ist dabei eine erste Richtung, entlang welcher die Komponenten 12 und 14 aufeinandergestapelt werden.The components 12 and 14 or the fuel cell stack 10 is on a storage device 24 filed, which for example - as in 1 by a double arrow 26 illustrated - along a stacking direction relative to the stacking wheel 16 , in particular translationally, is movable. With increasing height of the fuel cell stack 10 will the filing 24 along the stacking device of the stacking wheel 16 moved away, which in particular by the increasing stacking of the components 12 and 14 increasing weight of the fuel cell stack 10 is effected. The stacking direction is a first direction along which the components 12 and 14 stacked on each other.

Aus 2 ist ferner erkennbar, dass die Komponenten 12 und 14 den jeweiligen Aufnahmebereichen 18 und 20 mittels wenigstens einer Fördereinrichtung 28 zugeführt werden, indem die Komponenten 12 und 14 mittels der Fördereinrichtung 28 entlang einer durch einen Pfeil 30 veranschaulichten Förderrichtung, insbesondere translatorisch, gefördert werden. Dies bedeutet, dass die Komponenten 12 und 14 mittels der Fördereinrichtung 28 entlang der Förderrichtung auf das Stapelrad 16 zubewegt werden. Dabei verläuft die Förderrichtung schräg, parallel oder vorliegend senkrecht zu einer Ebene, in welcher die Drehachse 22 verläuft. Mit anderen Worten verläuft die Förderrichtung senkrecht zu einer ersten gedachten Ebene, wobei die Drehachse 22 senkrecht zu einer zweiten gedachten Ebene verläuft. Dabei verlaufen die gedachten Ebenen schräg, parallel oder vorliegend senkrecht zueinander.Out 2 It can also be seen that the components 12 and 14 the respective recording areas 18 and 20 by means of at least one conveyor 28 be supplied by the components 12 and 14 by means of the conveyor 28 along a by an arrow 30 illustrated conveying direction, in particular translationally be promoted. This means that the components 12 and 14 by means of the conveyor 28 along the conveying direction on the stacking wheel 16 be moved. In this case, the conveying direction is inclined, parallel or present perpendicular to a plane in which the axis of rotation 22 runs. In other words, the conveying direction is perpendicular to a first imaginary plane, wherein the axis of rotation 22 runs perpendicular to a second imaginary plane. In this case, the imaginary planes are inclined, parallel or present perpendicular to each other.

Somit wird mittels des Stapelrads 16 eine Überführung der Komponenten 12 und 14 aus der Förderrichtung in die Stapelrichtung bewirkt, welche eine von der Förderrichtung unterschiedliche und beispielsweise schräg oder senkrecht zur Förderrichtung verlaufende zweite Richtung ist. Die Förderrichtung ist somit beispielsweise eine erste Bewegungsorientierung, wobei die Stapelrichtung einer von der ersten Bewegungsorientierung unterschiedliche, zweite Bewegungsorientierung ist. Das Stapelrad 16 wird genutzt, um die Komponenten 12 und 14, insbesondere durch Drehen des Stapelrads 16, aus der ersten Bewegungsorientierung in die demgegenüber unterschiedliche zweite Bewegungsorientierung zu überführen, sodass der Brennstoffzellenstapel 10 besonders zeit- und kostengünstig kontinuierlich hergestellt werden kann. Ferner ist es vorgesehen, dass die Komponenten 12 und 14 mittels der Fördereinrichtung 28 zumindest im Wesentlichen geradlinig beziehungsweise linear gefördert werden.Thus, by means of the stacking wheel 16 a transfer of the components 12 and 14 caused from the conveying direction in the stacking direction, which is a different direction from the conveying direction and, for example, obliquely or perpendicular to the conveying direction extending second direction. The conveying direction is thus, for example, a first movement orientation, wherein the stacking direction is a second movement orientation different from the first movement orientation. The stacking wheel 16 is used to the components 12 and 14 , in particular by turning the stacking wheel 16 to convert from the first movement orientation in the contrast, different second movement orientation, so that the fuel cell stack 10 especially time and cost can be continuously produced. Furthermore, it is envisaged that the components 12 and 14 by means of the conveyor 28 at least substantially rectilinearly or linearly promoted.

Mittels der Vorrichtung ist es möglich, die Komponenten 12 und 14 nach ihrer jeweiligen Herstellung beziehungsweise Produktion automatisiert mit geringen Taktzeiten zu stapeln, sodass ein Verbund aus einer Vielzahl an Einzelzellen hergestellt werden kann. Dabei kommt anstelle von Pick-and-Place-Verfahren ein zumindest im Wesentlichen kontinuierlicher Stapelprozess zum Einsatz, welcher durch die Verwendung des Stapelrads 16 realisiert wird.By means of the device it is possible to use the components 12 and 14 automatically stacked with low cycle times after their respective production or production, so that a composite can be produced from a large number of individual cells. In this case, instead of pick-and-place methods, an at least substantially continuous stacking process is used, which is achieved by the use of the stacking wheel 16 is realized.

Die Aufnahmebereiche 18 und 20 sind beispielsweise durch Aufnahmevorrichtungen gebildet, mittels welchen die zugeführten Komponenten 12 und 14 gegen ein Herausfallen beim Drehen des Stapelrads 16 gesichert werden. Dies kann durch eine aktive oder passive Einrichtung erfolgen. So wird die jeweilige Komponente 12 beziehungsweise 14 aus dem jeweiligen Aufnahmebereich 18 beziehungsweise 20 herausbewegt, um dadurch die Komponenten 12 und 14 aufeinanderzustapeln.The reception areas 18 and 20 are formed for example by recording devices, by means of which the supplied components 12 and 14 against falling out when turning the stacking wheel 16 be secured. This can be done by an active or passive device. This is how the respective component becomes 12 respectively 14 from the respective recording area 18 respectively 20 moved out to thereby the components 12 and 14 aufeinanderzustapeln.

Bei der in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform umfasst die Fördereinrichtung 28 zwei separate Zuführstrecken 32 und 34, wobei mittels der Zuführstrecke 32 die Komponenten 12 den Aufnahmebereichen 18 zugeführt werden und wobei mittels der Zuführstrecke 34 die Komponenten 14 den Aufnahmebereichen 20 zugeführt werden. Hierzu umfasst die jeweilige Zuführstrecke 32 beziehungsweise 34 beispielsweise wenigstens ein Förderband, welches entlang der Förderrichtung bewegbar ist. Alternativ zu einem Förderband kann auch eine andere Fördereinrichtung verwendet werden. Die Zuführstrecken 32 und 34 sind beispielsweise derart relativ zu dem Stapelrad 16, insbesondere relativ zu den Aufnahmebereichen 18 und 20, angeordnet, dass die Komponenten 12 und 14 beim jeweiligen Erreichen des jeweiligen Endes der Zuführstrecke 32 und 34 einfach von der Zuführstrecke 32 und 34 herunter und in den jeweiligen Aufnahmebereich 18 beziehungsweise 20 fallen. Bei der ersten Ausführungsform ist somit eine getrennte Zuführung vorgesehen. At the in 1 illustrated first embodiment comprises the conveyor 28 two separate feed lines 32 and 34 , wherein by means of the feed line 32 the components 12 the reception areas 18 be fed and wherein by means of the feed line 34 the components 14 the reception areas 20 be supplied. This includes the respective feed line 32 respectively 34 For example, at least one conveyor belt, which is movable along the conveying direction. As an alternative to a conveyor belt, another conveyor may also be used. The feeder lines 32 and 34 For example, they are so relative to the stacking wheel 16 , in particular relative to the receiving areas 18 and 20 , arranged that the components 12 and 14 at the respective reaching of the respective end of the feed line 32 and 34 easy from the feed line 32 and 34 down and into the respective recording area 18 respectively 20 fall. Thus, in the first embodiment, a separate feed is provided.

Bei der in 2 veranschaulichten zweiten Ausführungsform ist eine einfache Zuführung der Komponenten 12 und 14 vorgesehen. Dabei umfasst die Fördereinrichtung 28 eine einfache Zuführstrecke 32, auf welcher die Komponenten 12 und 14 entlang der Bewegungsrichtung abwechselnd beziehungsweise alternierend angeordnet werden. Mittels der Zuführstrecke 32 werden die Komponenten 12 und 14 bei der zweiten Ausführungsform dem Stapelrad 16 und somit den Aufnahmebereichen 18 und 20 in abwechselnder Sequenz zugeführt, sodass die Komponenten 12 und 14 in Umfangsrichtung des Stapelrads 16 alternierend beziehungsweise abwechselnd in den Aufnahmebereichen 18 und 20 angeordnet sind.At the in 2 illustrated second embodiment is a simple supply of the components 12 and 14 intended. In this case, the conveyor comprises 28 a simple feed line 32 on which the components 12 and 14 be arranged alternately or alternately along the direction of movement. By means of the feed line 32 become the components 12 and 14 in the second embodiment, the stacking wheel 16 and thus the recording areas 18 and 20 fed in alternating sequence so that the components 12 and 14 in the circumferential direction of the stacking wheel 16 alternately or alternately in the receiving areas 18 and 20 are arranged.

Bei der dritten Ausführungsform nach 3 ist ebenfalls eine einfache Zuführung vorgesehen, wobei – wie zuvor beschrieben – die jeweiligen Komponenten 12 beziehungsweise 14 als der zuvor beschriebene Verbund ausgebildet ist. Dieser Verbund wird beispielsweise durch das zuvor beschriebene Fügen der MEA mit der BIP realisiert, sodass die Bauelemente erst, insbesondere durch Ultraschallschweißen, durch Kleben oder mechanisches Fügen, gefügt und dann als der Verbund mittels des Stapelrads 16 aufeinandergestapelt werden.According to the third embodiment 3 a simple feeder is also provided, wherein - as described above - the respective components 12 respectively 14 is formed as the previously described composite. This composite is realized, for example, by the above-described joining of the MEA with the BIP, so that the components only, in particular by ultrasonic welding, by gluing or mechanical joining, and then joined as the composite by means of the stacking wheel 16 stacked on each other.

Insgesamt ist aus den Figuren erkennbar, dass sich mittels der Vorrichtung ein zumindest im Wesentlichen kontinuierliches Stapeln der Komponenten 12 und 14 realisieren lässt, sodass der Brennstoffzellenstapel 10 auf besonders zeit- und kostengünstige Weise hergestellt werden kann. Insgesamt lässt sich somit eine besonders zeit- und kostengünstige Herstellung der Brennstoffzelle insgesamt realisieren.Overall, it can be seen from the figures that by means of the device an at least substantially continuous stacking of the components 12 and 14 can be realized, so that the fuel cell stack 10 can be produced in a particularly timely and cost-effective manner. Overall, a particularly time-consuming and cost-effective production of the fuel cell can be realized as a whole.

Neben der oben dargestellten Verwendung kann das Stapelrad 16 auch verwendet werden, um während des Produktionsprozesses eines Brennstoffzellenstapels 10 einzelne Komponenten 12, 14 aus dem Prozess auszuschleusen oder zu puffern.In addition to the above use, the stacking wheel 16 also used to during the production process of a fuel cell stack 10 single components 12 . 14 be removed from the process or buffered.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2006/0127732 A1 [0002] US 2006/0127732 A1 [0002]
  • EP 1042207 A1 [0013] EP 1042207 A1 [0013]

Claims (11)

Verfahren zum Herstellen wenigstens eines Brennstoffzellenstapels (10), bei welchem wenigstens zwei Komponenten (12, 14) des Brennstoffzellenstapels (10) aufeinander gestapelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zum Stapeln der Komponenten (12, 14) ein zumindest einen Aufnahmebereich (18) aufweisendes Stapelrad (16) verwendet wird, welches um eine Drehachse (22) gedreht wird, während wenigstens eine der Komponenten (12, 14) dem zumindest einen Aufnahmebereich (18) zugeführt wird.Method for producing at least one fuel cell stack ( 10 ) in which at least two components ( 12 . 14 ) of the fuel cell stack ( 10 ) are stacked on each other, characterized in that for stacking the components ( 12 . 14 ) at least one receiving area ( 18 ) having stacking wheel ( 16 ), which is about a rotation axis ( 22 ) while at least one of the components ( 12 . 14 ) the at least one receiving area ( 18 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stapelrad (16) wenigstens einen zweiten Aufnahmebereich (20) aufweist, wobei das Stapelrad (16) um die Drehachse (22) gedreht wird, während die wenigstens eine Komponente (12) dem ersten Aufnahmebereich (18) zugeführt wird, und wobei das Stapelrad (16) um die Drehachse (22) gedreht wird, während die zweite Komponente (14) dem zweiten Aufnahmebereich (20) zugeführt wird.Method according to claim 1, characterized in that the stacking wheel ( 16 ) at least one second receiving area ( 20 ), wherein the stacking wheel ( 16 ) about the axis of rotation ( 22 ) while the at least one component ( 12 ) the first receiving area ( 18 ), and wherein the stacking wheel ( 16 ) about the axis of rotation ( 22 ) while the second component ( 14 ) the second receiving area ( 20 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (12, 14) aufeinander gestapelt werden, indem die erste Komponente (12, 14) aus dem ersten Aufnahmereich (18) herausbewegt wird, woraufhin die zweite Komponente (14) aus dem zweiten Aufnahmebereich (20) herausbewegt und dabei auf die erste Komponente (12) gestapelt wird.Method according to claim 2, characterized in that the components ( 12 . 14 ) are stacked on top of each other by the first component ( 12 . 14 ) from the first reception area ( 18 ), whereupon the second component ( 14 ) from the second receiving area ( 20 ) and moved to the first component ( 12 ) is stacked. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Komponente (12, 14) nach ihrem Zuführen in den jeweiligen Aufnahmebereich (18, 20) zunächst mit dem Stapelrad (16) um die Drehachse (22) mitgedreht wird, wonach die jeweilige Komponente (12, 14) aus dem jeweiligen Aufnahmebereich (18, 20) herausbewegt wird.Method according to claim 3, characterized in that the respective component ( 12 . 14 ) after being fed into the respective receiving area ( 18 . 20 ) first with the stacking wheel ( 16 ) about the axis of rotation ( 22 ), according to which the respective component ( 12 . 14 ) from the respective reception area ( 18 . 20 ) is moved out. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (12, 14) aus den jeweiligen Aufnahmebereichen (18, 20) herausbewegt werden, während das Stapelrad (16) um die Drehachse (22) gedreht wird.Method according to claim 3 or 4, characterized in that the components ( 12 . 14 ) from the respective recording areas ( 18 . 20 ) while the stacking wheel ( 16 ) about the axis of rotation ( 22 ) is rotated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (12, 14) dem jeweiligen Aufnahmebereich (18, 20) mittels wenigstens einer Fördereinrichtung (28) zugeführt werden, indem die Komponenten (12, 14) mittels der Fördereinrichtung (28) entlang wenigstens einer Förderrichtung gefördert werden, wobei die Förderrichtung schräg, senkrecht oder parallel zu einer Ebene verläuft, in welcher die Drehachse (22) des Stapelrads (16) verläuft.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the components ( 12 . 14 ) to the respective recording area ( 18 . 20 ) by means of at least one conveyor ( 28 ) are supplied by the components ( 12 . 14 ) by means of the conveyor ( 28 ) are conveyed along at least one conveying direction, wherein the conveying direction obliquely, perpendicular or parallel to a plane in which the axis of rotation ( 22 ) of the stacking wheel ( 16 ) runs. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (12, 14) mittels der Fördereinrichtung (28) geradlinig gefördert werden.Method according to claim 6, characterized in that the components ( 12 . 14 ) by means of the conveyor ( 28 ) are conveyed in a straight line. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als eine erste der Komponenten (12, 14) eine Membran-Elektroden-Anordnung verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a first of the components ( 12 . 14 ) a membrane-electrode assembly is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als eine zweite der Komponenten (12, 14) eine Bipolarplatte verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a second of the components ( 12 . 14 ) a bipolar plate is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als die jeweilige Komponente (12, 14) ein Verbund mit wenigstens zwei aufeinander gestapelten Bauelementen verwendet wird, wobei ein erstes der Bauelemente eine Bipolarplatte und das zweite Bauelement eine Membran-Elektroden-Anordnung ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as the respective component ( 12 . 14 ) a composite with at least two stacked components is used, wherein a first of the components is a bipolar plate and the second component is a membrane-electrode assembly. Vorrichtung zum Herstellen wenigstens eines Brennstoffzellenstapels (10), mit wenigstens einer Stapeleinrichtung (11), welche dazu ausgebildet ist, wenigstens zwei Komponenten (12, 14) des Brennstoffzellenstapels (10) aufeinander zu stapeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapeleinrichtung (11) wenigstens ein Stapelrad (16) umfasst, welches zum Stapeln der Komponenten (12, 14) um eine Drehachse (22) drehbar ist und wenigstens einen Aufnahmebereich (18) aufweist, welchem wenigstens eine der Komponenten (12, 14) zuführbar ist.Device for producing at least one fuel cell stack ( 10 ), with at least one stacking device ( 11 ), which is adapted to at least two components ( 12 . 14 ) of the fuel cell stack ( 10 ) stacked on each other, characterized in that the stacking device ( 11 ) at least one stacking wheel ( 16 ) which is used to stack the components ( 12 . 14 ) about a rotation axis ( 22 ) is rotatable and at least one receiving area ( 18 ), to which at least one of the components ( 12 . 14 ) can be fed.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019205428A1 (en) * 2019-04-15 2020-10-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for producing an electrode stack
DE102019205427A1 (en) * 2019-04-15 2020-10-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for producing an electrode stack
CN113526216A (en) * 2020-03-31 2021-10-22 西门子股份公司 Continuous stacking of at least one web blank of foil or film-like material onto a stack
WO2024067921A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Device and method for generating an electrode stack with flat electrode elements

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1042207A1 (en) 1997-12-23 2000-10-11 Wincor Nixdorf GmbH & Co KG Stacking device
DE102004002904A1 (en) * 2004-01-20 2005-08-18 Giesecke & Devrient Gmbh Method and device for processing sheet material
US20060127732A1 (en) 2004-12-10 2006-06-15 Tadashi Yoshida Fuel cell stacking method and fuel cell tracking device
DE112007000638T5 (en) * 2006-03-16 2009-04-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi Fuel cell and method for producing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1042207A1 (en) 1997-12-23 2000-10-11 Wincor Nixdorf GmbH & Co KG Stacking device
DE102004002904A1 (en) * 2004-01-20 2005-08-18 Giesecke & Devrient Gmbh Method and device for processing sheet material
US20060127732A1 (en) 2004-12-10 2006-06-15 Tadashi Yoshida Fuel cell stacking method and fuel cell tracking device
DE112007000638T5 (en) * 2006-03-16 2009-04-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi Fuel cell and method for producing the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019205428A1 (en) * 2019-04-15 2020-10-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for producing an electrode stack
DE102019205427A1 (en) * 2019-04-15 2020-10-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for producing an electrode stack
CN113526216A (en) * 2020-03-31 2021-10-22 西门子股份公司 Continuous stacking of at least one web blank of foil or film-like material onto a stack
US11677099B2 (en) 2020-03-31 2023-06-13 Siemens Aktiengesellschaft Stacking system and method for continuously piling cutouts from at least one foil -or membrane-like material web onto a stack
WO2024067921A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Device and method for generating an electrode stack with flat electrode elements

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