DE102017221983A1 - Variable fiber density humidifier for a fuel cell system, fuel cell system, and vehicle having such - Google Patents

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Abstract

Um einen Befeuchter (39) für ein Brennstoffzellensystem (100), aufweisend ein Gehäuse (391) mit einem ersten Kanal (392) für einen ersten Gasstrom (394) und mit einem zweiten Kanal (393) für einen zweiten Gasstrom (395), einen Befeuchterbereich (B), in dem der erste Kanal (392) und der zweite Kanal (393) durch eine wasserdampfdurchlässige Anordnung von Hohlfasermembranen (396) voneinander getrennt sind, wobei der erste Gasstrom (394) die Hohlfasermembranen (396) umströmt und der zweite Gasstrom (395) die Hohlfasermembranen (396) durchströmt, hinsichtlich der Wasserübertragungsfähigkeit zu optimieren, wird vorgeschlagen, dass die Dichte der Anordnung zumindest eines Teils der Hohlfasermembranen (396) in Strömungsrichtung des zweiten Gasstroms (395) nicht konstant ist.Zudem werden ein Brennstoffzellensystem sowie ein Fahrzeug offenbart.A humidifier (39) for a fuel cell system (100), comprising a housing (391) having a first channel (392) for a first gas stream (394) and a second channel (393) for a second gas stream (395) A humidifier section (B) in which the first channel (392) and the second channel (393) are separated by a water vapor permeable array of hollow fiber membranes (396), the first gas stream (394) bypassing the hollow fiber membranes (396) and the second gas stream (395) traversing the hollow fiber membranes (396) to optimize the water transfer capability, it is proposed that the density of the arrangement of at least a part of the hollow fiber membranes (396) in the flow direction of the second gas flow (395) is not constant. In addition, a fuel cell system and a Vehicle revealed.

Description

Die Erfindung betrifft einen Befeuchter für ein Brennstoffzellensystem, aufweisend ein Gehäuse mit einem ersten Kanal für einen ersten Gasstrom und mit einem zweiten Kanal für einen zweiten Gasstrom, einen Befeuchterbereich, in dem der erste Kanal und der zweite Kanal durch eine wasserdampfdurchlässige Anordnung von Hohlfasermembranen voneinander getrennt sind, wobei der erste Gasstrom die Hohlfasermembranen umströmt und der zweite Gasstrom die Hohlfasermembranen durchströmt, ein Brennstoffzellensystem und ein Fahrzeug.The invention relates to a humidifier for a fuel cell system, comprising a housing having a first channel for a first gas stream and a second channel for a second gas stream, a humidifier, in which the first channel and the second channel separated by a water vapor permeable arrangement of hollow fiber membranes are, wherein the first gas stream flows around the hollow fiber membranes and the second gas stream flows through the hollow fiber membranes, a fuel cell system and a vehicle.

Brennstoffzellen nutzen die chemische Umsetzung eines Brennstoffs mit Sauerstoff zu Wasser, um elektrische Energie zu erzeugen. Hierfür enthalten Brennstoffzellen als Kernkomponente die sogenannte Membran-Elektroden-Anordnung (MEA für membrane electrode assembly), die ein Gefüge aus einer ionenleitenden (meist protonenleitenden) Membran und jeweils einer beidseitig an der Membran angeordneten katalytischen Elektrode (Anode und Kathode) ist. Letztere umfassen zumeist geträgerte Edelmetalle, insbesondere Platin. Zudem können Gasdiffusionslagen (GDL) beidseitig der Membran-Elektroden-Anordnung an den der Membran abgewandten Seiten der Elektroden angeordnet sein.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 microstructure of an ion-conducting (usually proton-conducting) membrane and in each case on both sides of the membrane arranged catalytic electrode (anode and cathode). The latter mostly comprise supported noble metals, in particular platinum. In addition, gas diffusion layers (GDL) can be arranged on both sides of the membrane-electrode arrangement on the sides of the electrodes facing away from the membrane.

In der Regel wird die Brennstoffzelle durch eine Vielzahl im Stapel (stack) angeordneter MEA gebildet, deren elektrische Leistungen sich addieren. Zwischen den einzelnen Membran-Elektroden-Anordnungen sind in der Regel Bipolarplatten (auch Flussfeld- oder Separatorplatten genannt) angeordnet, welche eine Versorgung der Einzelzellen mit den Betriebsmedien, also den Reaktanten, sicherstellen und üblicherweise auch der Kühlung dienen. Zudem sorgen die Bipolarplatten für einen elektrisch leitfähigen Kontakt zu den Membran-Elektroden-Anordnungen.As a rule, the fuel cell is formed by a multiplicity of stacked MEAs whose electrical powers add up. As a rule, bipolar plates (also called flow field plates or separator plates) are arranged between the individual membrane electrode assemblies, which ensure that the individual cells are supplied with the operating media, ie the reactants, and are usually also used for cooling. In addition, the bipolar plates provide an electrically conductive contact to the membrane-electrode assemblies.

Im Betrieb der Brennstoffzelle wird der Brennstoff (Anodenbetriebsmedium), insbesondere Wasserstoff, über ein Flussfeld der Bipolarplatte der Anode zugeführt und unter Abgabe von Elektronen elektrochemisch zu Protonen oxidiert (H2 → 2 H+ + 2 e-). Über den Elektrolyten oder die Membran, welche die Reaktionsräume gasdicht und elektrisch voneinander isoliert, erfolgt ein Transport der Protonen aus dem Anodenraum in den Kathodenraum. Die an der Anode bereitgestellten Elektronen werden über eine elektrische Leitung der Kathode zugeleitet.During operation of the fuel cell, the fuel (anode operating medium), in particular hydrogen, is supplied to the anode via a flux field of the bipolar plate and electrochemically oxidized to protons with release of electrons (H 2 → 2 H + + 2 e - ). About the electrolyte or the membrane, which gas-tight and electrically isolated from each other, the reaction chambers, a transport of protons from the anode compartment into the cathode compartment. The electrons provided at the anode are supplied to the cathode via an electrical line.

Der Kathode wird im Betrieb der Brennstoffzelle Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gasgemisch (zum Beispiel Luft) als Kathodenbetriebsmedium zugeführt, sodass eine Reduktion von O2 zu O2- unter Aufnahme der Elektronen stattfindet ½ O2 + 2 e- → O2-). Gleichzeitig reagieren im Kathodenraum die Sauerstoffanionen mit den über die Membran transportierten Protonen unter Bildung von Wasser (O2- + 2 H+ → H2O).The cathode is supplied during operation of the fuel cell, oxygen or an oxygen-containing gas mixture (for example air) as a cathode operating medium, so that a reduction of O 2 to O 2- with absorption of the electrons takes place ½ O 2 + 2 e - → O 2-). At the same time, the oxygen anions in the cathode compartment react with the protons transported via the membrane to form water (O 2- + 2 H + → H 2 O).

Um einen Brennstoffzellenstapel mit den Betriebsmedien zu versorgen, weist dieser eine Anodenversorgung und eine Kathodenversorgung auf. Die Anodenversorgung weist einen Anodenversorgungspfad für ein Zuführen des Anodenbetriebsmediums in die Anodenräume der Brennstoffzelle hinein und einen Anodenabgaspfad für ein Abführen eines Anodenabgases aus den Anodenräumen heraus auf. Zudem ist eine Rezirkulationsleitung in der Anodenversorgung angeordnet, um nicht verbrauchten und aus dem Brennstoffzellenstapel ausgetragenen Wasserstoff erneut in den Stapel einzuspeisen. Die Kathodenversorgung weist einen Kathodenversorgungspfad für ein Zuführen des Kathodenbetriebsmediums in die Kathodenräume der Brennstoffzelle hinein und einen Kathodenabgaspfad für ein Abführen eines Kathodenabgases aus den Kathodenräumen heraus auf.In order to supply a fuel cell stack with the operating media, this has an anode supply and a cathode supply. The anode supply includes an anode supply path for supplying the anode operating medium into the anode chambers of the fuel cell and an anode exhaust gas path for discharging an anode exhaust gas out of the anode chambers. In addition, a recirculation line is arranged in the anode supply in order to feed unused and discharged from the fuel cell stack hydrogen in the stack again. The cathode supply includes a cathode supply path for supplying the cathode operating medium into the cathode chambers of the fuel cell and a cathode exhaust path for discharging a cathode exhaust gas out of the cathode compartments.

Die Betriebsmedien werden üblicherweise in mehrfacher Hinsicht konditioniert, ehe sie der Brennstoffzelle zugeführt werden. Zu diesem Zweck umfassen Betriebsmedienversorgungen vielfach einen Befeuchter, um die Luftfeuchtigkeit der Betriebsgase zu erhöhen, da viele Polymerelektrolytmembranen von Brennstoffzellen für eine vorschriftsmäßige Funktion feucht gehalten werden müssen.The operating media are usually conditioned in several ways before being supplied to the fuel cell. For this purpose, service media supplies often include a humidifier to increase the humidity of the operating gases since many polymer electrolyte membranes of fuel cells must be kept moist for proper function.

Verbreitet sind Membranbefeuchter, bei denen das zu befeuchtende Betriebsmedium über wasserdampfpermeable Membranen Luftfeuchtigkeit eines Feuchtgases aufnimmt. Als Feuchtgas wird häufig das Kathoden- oder Anodenabgas verwendet, da diese aufgrund der Brennstoffzellenreaktion eine verhältnismäßig hohe Feuchtigkeit aufweisen. Über derartige Befeuchter können hohe Leistungsdichten des Brennstoffzellenstapels realisiert werden. Als Membranen werden vielfach Hohlfasermembranen verwendet, die eine schlauchähnliche Geometrie aufweisen.Membrane humidifiers are widely used in which the operating medium to be humidified absorbs the moisture of a moist gas via water-vapor-permeable membranes. As the wet gas, the cathode or anode exhaust gas is often used because they have a relatively high humidity due to the fuel cell reaction. Such humidifiers can be used to realize high power densities of the fuel cell stack. As membranes hollow fiber membranes are often used, which have a tube-like geometry.

Voraussetzung für ein effektives Wasserübertragungsverhalten während der Befeuchtung ist die beidseitige Überströmung der Membranen über deren gesamte Fläche.The prerequisite for effective water transfer behavior during humidification is the bilateral overflow of the membranes over their entire surface.

Da die Abmessung des Befeuchters die Schlauch- bzw. Rohrdurchmesser von zu- und abführenden Leitungen zum Befeuchter um ein Vielfaches übersteigen kann, werden üblicherweise trichterförmige Verbindungselemente, sogenannte Gehäusedeckel oder Ports, eingesetzt. Diese gilt es aufgrund von Bauraum- und Packagerestriktionen möglichst platzsparend auszuführen. Diese Beschränkungen bei der Ausgestaltung der Gehäusedeckel führen beispielsweise zu Strömungsablösungen bzw. -verwirbelungen in den Befeuchtern, was sich direkt auf die Anströmung des Hohlfaserbündels eines Befeuchters und die sich darin einstellende Strömung auswirkt. Eine ungleichmäßige Um- bzw. Durchströmung der Hohlfasern führt zu einer geringeren Gesamteffektivität der Wasserübertragung im Befeuchter. Umlenkungen in den Leitungen stromaufwärts bzw. -abwärts zum Befeuchter führen zu weiteren Inhomogenitäten in der Strömung der Gase.Since the size of the humidifier can exceed the hose or pipe diameter of incoming and outgoing lines to the humidifier many times, usually funnel-shaped connecting elements, so-called housing cover or ports are used. This is due to space and Packagerestriktionen as possible to save space. These restrictions in the design of the housing cover, for example, lead to flow separation or turbulences in the humidifier, which has a direct effect on the flow of the hollow fiber bundle of a humidifier and the resulting flow. An uneven flow or flow through the hollow fibers leads to a lower overall efficiency of water transfer in the humidifier. Deflections in the upstream and downstream ducts to the humidifier lead to further inhomogeneities in the flow of the gases.

Eine gleichmäßige Durchströmung des Befeuchter ist sowohl frischluft- als auch abluftseitig anzustreben, um bei gleichem Befeuchtervolumen eine möglichst hohe Wasserübertragungsfähigkeit zu erreichen.A uniform flow through the humidifier is desirable both fresh air and exhaust air side, in order to achieve the highest possible water transfer capacity with the same humidifier volume.

So wird versucht, durch CFD (numerische Strömungsmechanik Computational Fluid Dynamics) -Simulationen und Anpassung der Konstruktion der An- und Abströmdeckel die Anströmung des Pakets aus Hohlfasermembranen möglichst homogen zu gestalten. Die Deckel werden dabei für ein homogene Anströmung des Faserpakets sehr aufwendig konstruiert, um möglichst wenig Bauraum in Anspruch zu nehmen.Thus, CFD (Computational Fluid Dynamics Computational Fluid Dynamics) simulations and adaptation of the design of the inlet and outlet cover, the flow of the package of hollow fiber membranes is made as homogeneous as possible. The covers are constructed very expensive for a homogeneous flow of the fiber package to take as little space to complete.

Ein anderer Ansatz, um eine möglichst hohe Wasserübertragungsfähigkeit zu erreichen, wird in der DE 10 2005 028 718 A1 offenbart, bei der eine Hohlfaseranordnung eines Befeuchters für eine Brennstoffzelle mit veränderlichen Faserdichten beschrieben wird, die Strömungsinhomogenitäten ausgleichen soll.Another approach to achieve the highest possible water transmission capacity is in the DE 10 2005 028 718 A1 discloses a hollow fiber assembly of a humidifier for a variable fiber density fuel cell which is intended to balance flow inhomogeneities.

In der DE 10 2013 017 375 A1 wird ein Befeuchter mit Hohlfasermembranen für eine Brennstoffzelle beschrieben, bei dem Abstandshalter zwischen den Hohlfasern zur Erzeugung einer konstanten Packdichte vorgesehen sind.In the DE 10 2013 017 375 A1 describes a humidifier with hollow fiber membranes for a fuel cell, are provided in the spacers between the hollow fibers to produce a constant packing density.

DE 10 2012 206 227 A1 offenbart einen Membranbefeuchter für eine Brennstoffzelle mit einem Glasfaserpapier als Diffusionsmedium. DE 10 2012 206 227 A1 discloses a membrane humidifier for a fuel cell with a glass fiber paper as a diffusion medium.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und einen Befeuchter für ein Brennstoffzellensystem bereitzustellen, bei dem die Wasserübertragungsfähigkeit optimiert ist.The object of the invention is to at least partially overcome the disadvantages of the prior art and to provide a humidifier for a fuel cell system in which the water transmission capability is optimized.

Diese Aufgabe wird durch einen Befeuchter, ein Brennstoffzellensystem den Befeuchter aufweisend sowie ein Fahrzeug mit dem Brennstoffzellensystem mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved by a humidifier, a fuel cell system having the humidifier and a vehicle with the fuel cell system having the features of the independent claims.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Es wird erfindungsgemäß ein Befeuchter für ein Brennstoffzellensystem bereitgestellt, der ein Gehäuse mit einem ersten Kanal für einen ersten Gasstrom und mit einem zweiten Kanal für einen zweiten Gasstrom aufweist. Zudem ist ein Befeuchterbereich vorgesehen, in dem der erste Kanal und der zweite Kanal durch eine wasserdampfdurchlässige Anordnung von Hohlfasermembranen voneinander getrennt sind. Der erste Gasstrom umströmt die Hohlfasermembranen und der zweite Gasstrom durchströmt die Hohlfasermembranen, wobei die Dichte der Anordnung zumindest eines Teils der Hohlfasermembranen in Strömungsrichtung des zweiten Gasstroms nicht konstant ist.According to the invention, a humidifier for a fuel cell system is provided, which has a housing with a first channel for a first gas stream and with a second channel for a second gas stream. In addition, a humidifier area is provided, in which the first channel and the second channel are separated from one another by a water-vapor-permeable arrangement of hollow-fiber membranes. The first gas stream flows around the hollow-fiber membranes and the second gas stream flows through the hollow-fiber membranes, wherein the density of the arrangement of at least part of the hollow-fiber membranes is not constant in the direction of flow of the second gas stream.

Bei dem ersten und dem zweiten Gasstrom handelt es sich um das Kathodengas für die Brennstoffzellenreaktion und das Kathodenabgas, zwischen denen ein Feuchtigkeitsaustausch bewirkt werden soll.The first and second gas streams are the cathode gas for the fuel cell reaction and the cathode exhaust gas, between which a moisture exchange is to be effected.

Die Erfindung betrifft eine variable Dichte der Anordnung der Hohlfasermembranen (Anzahl an Hohlfasermembranen pro Volumeneinheit). Eine höhere Dichte führt auf der die Hohlfasermembran umströmenden Seite (Mantelseite) zu einem höheren Strömungswiderstand, eine geringe Dichte entsprechend zu einem geringeren Strömungswiderstand. Die Anordnung der Hohlfasermembranen wird vorzugsweise derart ausgelegt, dass in den Bereichen, die aufgrund der Strömungsführung stärker angeströmt werden als andere Bereiche, die Dichte erhöht ist, um den Strömungswiderstand an dieser Stelle zu erhöhen und einen Teil des Gasstroms in Bereiche mit geringerer Anströmung zu leiten. Dadurch wird vorteilhafterweise eine gleichmäßige Überströmung der Hohlfasermembran erzielt.The invention relates to a variable density of the arrangement of the hollow-fiber membranes (number of hollow-fiber membranes per unit volume). A higher density leads on the side surrounding the hollow fiber membrane (shell side) to a higher flow resistance, a low density corresponding to a lower flow resistance. The arrangement of the hollow-fiber membranes is preferably designed so that in the areas which are flown through more than other areas due to the flow guide, the density is increased in order to increase the flow resistance at this point and to direct a portion of the gas stream in areas with less flow , As a result, a uniform overflow of the hollow-fiber membrane is advantageously achieved.

Erfindungsgemäß ist es daher vorgesehen, die Dichte der Anordnung der Hohlfasermembranen durch Variation des für die Anordnung zur Verfügung stehenden Raumes/Volumens entlang der Strömungsrichtung des zweiten Gasstroms einzustellen.According to the invention, it is therefore provided to adjust the density of the arrangement of the hollow-fiber membranes by varying the space / volume available for the arrangement along the flow direction of the second gas flow.

Die Variation der Dichte kann dabei orthogonal zur Ausrichtung der Hohlfasermembranen in eine oder zwei Raumrichtungen erfolgen.The variation of the density can be orthogonal to the orientation of the hollow fiber membranes in one or two spatial directions.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Befeuchters verringert sich die Dichte von einem ersten Ende der Hohlfasermembranen zum zweiten Ende der Hohlfasermembranen, wobei dies in einer oder zwei Raumrichtungen erfolgen kann, d.h. die Anordnung der Hohlfasermembranen wird einfach aufgeweitet bzw. verengt.In a preferred embodiment of the humidifier, the density decreases from a first end of the hollow fiber membranes to the second end of the hollow fiber membranes, which may be in one or two spatial directions, i. the arrangement of the hollow fiber membranes is simply expanded or narrowed.

Die Dichte der Anordnung der Hohlfasermembranen kann entlang der Strömungsrichtung des zweiten Gasstroms kontinuierlich oder diskontinuierlich variiert werden, um vorteilhafterweise für unterschiedlich ausgestaltete Befeuchter geeignet zu sein. So kann beispielsweise die Anordnung der Hohlfasermembranen in der Mitte am dichtesten sein und sich zu den beiden Enden hin aufweiten oder auch umgekehrt.The density of the arrangement of the hollow-fiber membranes can be varied continuously or discontinuously along the flow direction of the second gas stream, in order to be advantageous for differently designed humidifier to be suitable. Thus, for example, the arrangement of the hollow-fiber membranes in the middle can be the densest and widen to the two ends or vice versa.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Befeuchters werden die Hohlfasermembranen in zumindest einem Bündel angeordnet, das im Gehäuse des Befeuchters vorliegt, so dass vorteilhafterweise die Konfektionierung des Befeuchters erleichtert wird.According to a particularly preferred embodiment of the humidifier, the hollow-fiber membranes are arranged in at least one bundle, which is present in the housing of the humidifier, so that advantageously the packaging of the humidifier is facilitated.

Wenn im Befeuchter zumindest zwei Bündel vorgesehen sind, können diese hinsichtlich der Dichte der Anordnung der Hohlfasermembranen identisch und/oder unterschiedlich ausgestaltet sein. Vorteilhafterweise können mit diesen Bündeln nahezu beliebige Dichtegradienten oder sonstige Dichteverläufe gestaltet werden, um durch Optimierung des Anströmungsverhaltens den Wasseraustausch zwischen den beiden Gasströmen ebenfalls zu optimieren.If at least two bundles are provided in the humidifier, they may be designed identically and / or differently with regard to the density of the arrangement of the hollow-fiber membranes. Advantageously, almost any density gradients or other density profiles can be designed with these bundles in order to optimize the water exchange between the two gas streams by optimizing the flow behavior.

Die Bündel können in einer Ebene nebeneinander angeordnet sein oder auch zusätzlich übereinander, so dass die gewünschten Dichteverläufe nur durch den zur Verfügung stehenden Bauraum beschränkt werden. The bundles can be arranged in a plane next to each other or in addition to each other, so that the desired density profiles are limited only by the available space.

Hinsichtlich der Ausgestaltung der Dichte in dem zumindest einen Bündel wird auf die vorgemachten Ausführungen hinsichtlich der Anordnung der Hohlfasermembranen verwiesen.With regard to the configuration of the density in the at least one bundle, reference is made to the preceding statements with regard to the arrangement of the hollow-fiber membranes.

Die Bündel sind vorzugsweise mit Mitteln versehen, die die Form und damit die Dichte des oder der Bündel definieren. Diese Mittel können beispielsweise Garn, Netze, gelochte oder perforierte Folien/Papiere oder starre Festkörper-Stützstrukturen innerhalb des Bündels sein. Die Mittel erleichtern vorteilhafterweise die Einstellung der Dichte der Anordnung der Hohlfasermembranen während der Konfektionierung.The bundles are preferably provided with means defining the shape and thus the density of the bundle (s). These means may be, for example, yarn, nets, perforated films / sheets, or rigid solid support structures within the bundle. The means advantageously facilitate the adjustment of the density of the arrangement of the hollow-fiber membranes during assembly.

Insbesondere, wenn Bündel ein komplexeres Dichteprofil entlang der Faserrichtung aufweisen, sind die Mittel besonders vorteilhaft einzusetzen.In particular, when bundles have a more complex density profile along the fiber direction, the means are to be used particularly advantageously.

Als Hilfsmittel können auch schablonenartige oder gerasterte Halterungen beim Fügen der Anordnungen dienen. Die Halterungen werden mit der für die entsprechende Dichte benötigten Anzahl an Hohlfasermembranen gefüllt und diese dann vorzugsweise fixiert. Die Halterungen verbleiben im Bündel, wobei auch eine oder mehrere Mittel entlang der Hohlfasermembranen vorgesehen sein können, um die Beibehaltung der definierten Dichte in allen Bereichen der Anordnung sicherzustellen.As an aid, stencil-like or screened holders can also serve to join the assemblies. The brackets are filled with the required number of hollow fiber membranes for the corresponding density and then preferably fixed. The brackets remain in the bundle, and one or more means may be provided along the hollow fiber membranes to ensure retention of the defined density in all areas of the array.

Die Mittel sind vorzugsweise derart ausgestaltet und in das oder die Bündel eingebracht, dass diese im jeweiligen Bündel verbleiben können, ohne die Strömung merklich zu beeinflussen.The means are preferably designed and introduced into the bundle or bundles so that they can remain in the respective bundle without noticeably influencing the flow.

Es ist auch vorgesehen, die Mittel derart auszuwählen, dass diese zumindest teilweise aus dem oder den Bündeln nach deren Fertigstellung wieder entfernt werden können. Dies kann beispielsweise durch Auflösen in geeigneten Lösemitteln erfolgen. Somit kann vorteilhafterweise ein eventuell gegebener Strömungswiderstand zumindest verringert werden.It is also provided to select the means such that they can be at least partially removed from the bundle or bundles after their completion. This can be done for example by dissolving in suitable solvents. Thus, advantageously a possibly given flow resistance can at least be reduced.

Nach Ausgestaltung bzw. Ausbildung des jeweiligen Bündels wird dieses vorzugsweise zusätzlich mittels eines Fixierungsmittels in der gewünschten Form gehalten. Geeignete Fixierungsmittel sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Beispielsweise kann ein Epoxidharz verwendet werden, mit dem zumindest die Enden der Hohlfasermembranen fixiert sind.After design or formation of the respective bundle, this is preferably additionally held in the desired shape by means of a fixing means. Suitable fixatives are known to those skilled in principle. For example, an epoxy resin can be used with which at least the ends of the hollow fiber membranes are fixed.

Der Befeuchter weist vorzugsweise am Gehäuse angeordnete Gehäusedeckel für den Ein- und Austritt des ersten Gasstroms und für den Ein- und Austritt des zweiten Gasstrom auf, die, insbesondere die Gehäusedeckel für den Eintritt der Gasströme, derart ausgeformt und angeordnet sind, dass die Anordnung der Hohlfasermembranen im Anströmungsbereich zumindest des Gasstroms, der die Hohlfasermembranen umströmt, ihre größte Dichte aufweist, da hier auch der Staudruck am höchsten ist.The humidifier has preferably arranged on the housing housing cover for the inlet and outlet of the first gas stream and for the inlet and outlet of the second gas stream, in particular the housing cover for the entry of the gas streams are formed and arranged such that the arrangement of Hollow fiber membranes in the flow area of at least the gas flow, which flows around the hollow fiber membranes, their greatest density, since the back pressure is highest here.

Dadurch wird vorteilhafterweise eine gleichmäßige Überströmung der Hohlfasermembranfläche erzielt, wobei der Aufwand für die Konstruktion sowie der erforderliche Bauraum für die Gehäusedeckel reduziert wird.As a result, a uniform overflow of the hollow fiber membrane surface is advantageously achieved, the cost of construction and the required space for the housing cover is reduced.

Gegenstand der Erfindung sind zudem ein Brennstoffzellensystem mit dem vorbeschriebenen Befeuchter sowie ein Fahrzeug, das mit dem Befeuchter und/oder Brennstoffzellensystem versehen ist.The invention also relates to a fuel cell system with the above-described humidifier and a vehicle which is provided with the humidifier and / or fuel cell system.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Die verschiedenen, in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics. The various embodiments of the invention mentioned in this application are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with one another.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 ein Blockschaltbild eines Brennstoffzellensystems gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung;
  • 2 eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Befeuchters; und
  • 3 eine geschnittene Ansicht des Befeuchters gemäß 2 entlang der in 2 gezeigten Schnittlinie A - A.
The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a block diagram of a fuel cell system according to a preferred embodiment;
  • 2 a sectional view of a humidifier according to the invention; and
  • 3 a sectional view of the humidifier according to 2 along the in 2 shown section line A - A ,

1 zeigt ein insgesamt mit 100 bezeichnetes Brennstoffzellensystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Brennstoffzellensystem 100 ist Teil eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, das einen Elektrotraktionsmotor aufweist, der durch das Brennstoffzellensystem 100 mit elektrischer Energie versorgt wird. 1 shows a total of 100 designated fuel cell system according to the present invention. The fuel cell system 100 is part of a not further illustrated vehicle, in particular an electric vehicle having an electric traction motor, by the fuel cell system 100 is supplied with electrical energy.

Das Brennstoffzellensystem 100 umfasst als Kernkomponente einen Brennstoffzellenstapel 10, der eine Vielzahl von in Stapelform angeordneten Einzelzellen 11 aufweist, die durch abwechselnd gestapelte Membran-Elektroden-Anordnungen (MEA) 14 und Bipolarplatten 15 ausgebildet werden, zwischen denen optional Gasdiffusionslagen angeordnet sind. Jede Einzelzelle 11 umfasst somit jeweils eine MEA 14, die eine hier nicht näher dargestellte ionenleitfähige Polymerelektrolytmembran aufweist, sowie beidseits daran angeordnete katalytische Elektroden, nämlich eine Anode und eine Kathode, welche die jeweilige Teilreaktion der Brennstoffzellenumsetzung katalysieren und insbesondere als Beschichtungen auf der Membran ausgebildet sein können. Zwischen einer Bipolarplatte 15 und der Anode wird somit ein Anodenraum 12 ausgebildet und zwischen der Kathode und der nächsten Bipolarplatte 15 der Kathodenraum 13.The fuel cell system 100 comprises as a core component a fuel cell stack 10 containing a plurality of stacked single cells 11 having alternately stacked membrane-electrode assemblies (MEAs) 14 and bipolar plates 15 be formed between which optional gas diffusion layers are arranged. Every single cell 11 thus includes one MEA each 14 , which has an ion-conducting polymer electrolyte membrane, not shown here, as well as on both sides arranged thereon catalytic electrodes, namely an anode and a cathode, which catalyze the respective partial reaction of the fuel cell reaction and in particular can be formed as coatings on the membrane. Between a bipolar plate 15 and the anode thus becomes an anode compartment 12 formed and between the cathode and the next bipolar plate 15 the cathode compartment 13 ,

Um den Brennstoffzellenstapel 10 mit den Betriebsmedien zu versorgen, weist das Brennstoffzellensystem 100 einerseits eine Anodenversorgung 20 und andererseits eine Kathodenversorgung 30 auf.To the fuel cell stack 10 to supply with the operating media, the fuel cell system 100 on the one hand, an anode supply 20 and on the other hand, a cathode supply 30 on.

Die Anodenversorgung 20 umfasst einen Anodenversorgungspfad 21, welcher der Zuführung eines Anodenbetriebsmediums (dem Brennstoff), beispielsweise Wasserstoff, zum Brennstoffzellenstapel 10 dient. Der Anodenversorgungspfad 21 verbindet einen Brennstoffspeicher 23 mit einem Anodeneinlass des Brennstoffzellenstapels 10. Die Anodenversorgung 20 umfasst ferner einen Anodenabgaspfad 22, der das Anodenabgas aus dem Brennstoffzellenstapel 10 abführt. Der Anodenbetriebsdruck wird über ein Stellmittel 24 in dem Anodenversorgungspfad 21 eingestellt. Zudem ist eine Brennstoff-Rezirkulationsleitung 25 vorgesehen, welche den Anodenabgaspfad 22 mit dem Anodenversorgungspfad 21 verbindet.The anode supply 20 includes an anode supply path 21 which feeds an anode operating medium (the fuel), for example hydrogen, to the fuel cell stack 10 serves. The anode supply path 21 connects a fuel storage 23 with an anode inlet of the fuel cell stack 10 , The anode supply 20 further includes an anode exhaust path 22 containing the anode exhaust gas from the fuel cell stack 10 dissipates. The anode operating pressure is via an actuating means 24 in the anode supply path 21 set. There is also a fuel recirculation line 25 provided, which the anode exhaust path 22 with the anode supply path 21 combines.

Die Kathodenversorgung 30 umfasst einen Kathodenversorgungspfad 31 zur Zuführung eines sauerstoffhaltigen Kathodenbetriebsmediums, insbesondere Luft, sowie einen Kathodenabgaspfad 32, welcher das Kathodenabgas aus dem Brennstoffzellenstapel 10 abführt. Zur Förderung und Verdichtung des Kathodenbetriebsmediums ist in dem Kathodenversorgungspfad 31 ein Verdichter 33 angeordnet, der hier als ein hauptsächlich elektromotorisch angetriebener Verdichter 33 ausgestaltet ist, dessen Antrieb über einen mit einer entsprechenden Leistungselektronik 35 ausgestatteten Elektromotor 34 erfolgt. Der Verdichter 33 kann ferner durch eine im Kathodenabgaspfad 32 angeordnete Turbine 36 (gegebenenfalls mit variabler Turbinengeometrie) unterstützend über eine gemeinsame Welle (nicht dargestellt) angetrieben werden.The cathode supply 30 includes a cathode supply path 31 for supplying an oxygen-containing cathode operating medium, in particular air, and a cathode exhaust gas path 32 which removes the cathode exhaust gas from the fuel cell stack 10 dissipates. For conveying and compressing the cathode operating medium is in the cathode supply path 31 a compressor 33 arranged here as a mainly electric motor driven compressor 33 is designed, the drive via a with a corresponding power electronics 35 equipped electric motor 34 he follows. The compressor 33 may also be through a in the cathode exhaust path 32 arranged turbine 36 (optionally with variable turbine geometry) are supported by a common shaft (not shown) driven.

Die Kathodenversorgung 30 kann gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ferner eine Wastegate-Leitung 37 aufweisen, welche die Kathodenversorgungsleitung 31 mit der Kathodenabgasleitung 32 verbindet, also einen Bypass des Brennstoffzellenstapels 10 darstellt.The cathode supply 30 may also according to the illustrated embodiment, a wastegate line 37 having the cathode supply line 31 with the cathode exhaust gas line 32 connects, so a bypass of the fuel cell stack 10 represents.

Ein in der Wastegate-Leitung 37 angeordnetes Stellmittel 38 dient der Steuerung der Menge des den Brennstoffzellenstapel 10 umgehenden Kathodenbetriebsmediums. Sämtliche Stellmittel 24, 26, 38 des Brennstoffzellensystems 100 können als regelbare oder nicht regelbare Ventile oder Klappen ausgebildet sein. Entsprechende weitere Stellmittel können in den Leitungen 21, 22, 31 und 32 angeordnet sein, um den Brennstoffzellenstapel 10 von der Umgebung isolieren zu können.One in the wastegate pipe 37 arranged adjusting means 38 serves to control the amount of the fuel cell stack 10 immediate cathode operating medium. All adjusting means 24 . 26 . 38 of the fuel cell system 100 can be designed as controllable or non-controllable valves or flaps. Corresponding further actuating means can be in the lines 21 . 22 . 31 and 32 be arranged to the fuel cell stack 10 isolate from the environment.

Das Brennstoffzellensystem 100 weist ferner einen erfindungsgemäßen Befeuchter 39 auf. Der Befeuchter 39 ist einerseits so in dem Kathodenversorgungspfad 31 angeordnet, dass er von dem Kathodenbetriebsgas durchströmt wird. Andererseits ist der Befeuchter 39 so in dem Kathodenabgaspfad 32 angeordnet, dass er von dem Kathodenabgas durchströmt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Befeuchter 39 in der Anodenversorgung 20, insbesondere zwischen dem Anodenversorgungspfad 21 und dem Anodenabgaspfad 22, angeordnet sein (nicht dargestellt).The fuel cell system 100 further comprises a humidifier according to the invention 39 on. The humidifier 39 on the one hand is in the cathode supply path 31 arranged to be flowed through by the cathode operating gas. On the other hand, the humidifier 39 so in the cathode exhaust path 32 arranged to be flowed through by the cathode exhaust gas. Alternatively or additionally, the humidifier 39 in the anode supply 20 , in particular between the anode supply path 21 and the anode exhaust path 22 , be arranged (not shown).

Verschiedene weitere Einzelheiten der Anoden- und Kathodenversorgung 20, 30 sind in der vereinfachten 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt.Various other details of the anode and cathode supply 20 . 30 are in the simplified 1 not shown for reasons of clarity.

2 zeigt einen Befeuchter 39, der ein Gehäuse 391 mit einem ersten Kanal 392 für einen Kathodenbetriebsgasstrom als erstem Gasstrom 394 aufweist, der in der Darstellung der 2 von oben nach unten verläuft. Der erste Kanal 392 weist einen Gehäusedeckel 3910 zur Gaszuleitung und einen Gehäusedeckel 3911 zur Gasableitung auf, über die der erste Kanal 392 in den Kathodenversorgungspfad 31 des Brennstoffzellensystems 100 integriert ist. 2 shows a humidifier 39 , the one housing 391 with a first channel 392 for a cathode operating gas stream as the first gas stream 394 which, in the illustration of the 2 runs from top to bottom. The first channel 392 has a housing cover 3910 for gas supply and a housing cover 3911 for gas discharge, over which the first channel 392 in the cathode supply path 31 of the fuel cell system 100 is integrated.

Das Gehäuse 391 weist einen zweiten Kanal 393 für einen Kathodenabgasstrom als zweitem Gasstrom 395 auf, der in der Darstellung der 2 von links nach rechts verläuft. Der zweite Kanal 393 weist einen Gehäusedeckel 3912 zur Gaszuleitung und einen Gehäusedeckel 3913 zur Gasableitung 3913 auf, über die der zweite Kanal 393 in den Kathodenabgaspfad 32 des Brennstoffzellensystems 100 integriert ist. Das Gehäuse 391 weist einen Befeuchterbereich B auf, in dem der erste Kanal 392 und der zweite Kanal 393 durch eine Anordnung einer Vielzahl von wasserdampfdurchlässigen Hohlfasermembranen 396 voneinander getrennt sind. Ein trockener Kathodenabgasstrom tritt als trockener erster Gasstrom 394 durch den Gehäusedeckel 3910 in den ersten Kanal 392 ein und umströmt die Hohlfasermembranen 396. Ein trockener Kathodenbetriebsgasstrom tritt als feuchter zweiter Gasstrom 395 durch den Gehäusedeckel 3912 in den zweiten Kanal 393 ein, der im Befeuchterbereich B durch die Hohlfasermembranen 396 gebildet wird. Im Befeuchterbereich B gibt der feuchte zweite Gasstrom 395 durch die wasserdampfdurchlässigen Hohlfasermembranen 396 Feuchtigkeit an den trockenen ersten Gasstrom 394 ab. Ein feuchter erster Gasstrom 394 verlässt anschließend den ersten Kanal 392 des Befeuchters 39 und ein trockener zweiter Gasstrom 395 verlässt den zweiten Kanal 393 des Befeuchters 39. Die Hohlfasermembranen 396 sind derart angeordnet, dass deren höchste Dichte im Bereich des Eintritts des ersten Gasstroms 394 vorgesehen ist, der anschließend teilweise zu dem aufgeweiteten Bereich der Hohlfasermembranen 396 mit geringerer Dichte umgeleitet wird.The housing 391 has a second channel 393 for a cathode exhaust stream as the second gas stream 395 on, in the presentation of the 2 from left to right. The second channel 393 has a housing cover 3912 for gas supply and a housing cover 3913 for gas discharge 3913 on, over which the second channel 393 in the cathode exhaust path 32 of the fuel cell system 100 is integrated. The housing 391 has a humidifier area B on, in which the first channel 392 and the second channel 393 by an arrangement of a plurality of water vapor permeable hollow fiber membranes 396 are separated from each other. A dry cathode exhaust stream occurs as a dry first gas stream 394 through the housing cover 3910 in the first channel 392 and flows around the hollow fiber membranes 396 , A dry cathode operating gas stream occurs as a wet second gas stream 395 through the housing cover 3912 in the second channel 393 one in the humidifier area B through the hollow fiber membranes 396 is formed. In the humidifier area B gives the moist second gas stream 395 through the water vapor permeable hollow fiber membranes 396 Moisture to the dry first gas stream 394 from. A moist first gas stream 394 then leaves the first channel 392 of the humidifier 39 and a dry second gas stream 395 leaves the second channel 393 of the humidifier 39 , The hollow fiber membranes 396 are arranged such that their highest density in the region of entry of the first gas stream 394 is provided, which then partially to the flared portion of the hollow fiber membranes 396 Redirected with a lower density.

In 3 ist ein Querschnitt des Befeuchters 39 gemäß 2 entlang der Linie A-A dargestellt. Bei dieser Darstellung ist ersichtlich, dass die Hohlfasermembranen 396 in einer Vielzahl von Bündeln 397 angeordnet sind, deren Dichte beliebig einstellbar ist..In 3 is a cross section of the humidifier 39 according to 2 shown along the line AA. In this illustration, it can be seen that the hollow fiber membranes 396 in a variety of bundles 397 are arranged, whose density is freely adjustable ..

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Brennstoffzellensystem The fuel cell system
1010
Brennstoffzellenstapelfuel cell stack
1111
Einzelzellesingle cell
1212
Anodenraumanode chamber
1313
Kathodenraumcathode space
1414
Membran-Elektroden-Anordnung (MEA)Membrane electrode assembly (MEA)
1515
Bipolarplatte (Separatorplatte, Flussfeldplatte) Bipolar plate (separator plate, flow field plate)
2020
Anodenversorgunganode supply
2121
AnodenversorgungspfadAnode supply path
2222
AnodenabgaspfadAnode exhaust gas path
2323
Brennstofftankfuel tank
2424
Stellmittelactuating means
2525
Brennstoffrezirkulationsleitung Brennstoffrezirkulationsleitung
3030
Kathodenversorgungcathode supply
3131
KathodenversorgungspfadCathode supply path
3232
KathodenabgaspfadCathode exhaust path
3333
Verdichtercompressor
3434
Elektromotorelectric motor
3535
Leistungselektronikpower electronics
3636
Turbineturbine
3737
Wastegate-LeitungWaste gate line
3838
Stellmittel actuating means
3939
Befeuchterhumidifier
391391
Gehäusecasing
392392
erster Kanalfirst channel
393393
zweiter Kanalsecond channel
394394
erster Gasstrom (trocken) vor dem Befeuchterfirst gas flow (dry) in front of the humidifier
394394
erster Gasstrom (feucht) nach dem Befeuchterfirst gas flow (moist) after the humidifier
395395
zweiter Gasstrom (feucht) vor dem Befeuchtersecond gas flow (humid) in front of the humidifier
395395
zweiter Gasstrom (trocken) nach dem Befeuchtersecond gas flow (dry) after the humidifier
396396
HohlfasermembranHollow fiber membrane
397397
Bündelbunch
39103910
erster Gehäusedeckelfirst housing cover
39113911
erster Gehäusedeckelfirst housing cover
39123912
zweiter Gehäusedeckelsecond housing cover
39133913
zweiter Gehäusedeckel second housing cover
BB
BefeuchterbereichBefeuchterbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 102012206227 A1 [0015]DE 102012206227 A1 [0015]

Claims (9)

Befeuchter (39) für ein Brennstoffzellensystem (100), aufweisend ein Gehäuse (391) mit einem ersten Kanal (392) für einen ersten Gasstrom (394) und mit einem zweiten Kanal (393) für einen zweiten Gasstrom (395), einen Befeuchterbereich (B), in dem der erste Kanal (392) und der zweite Kanal (393) durch eine wasserdampfdurchlässige Anordnung von Hohlfasermembranen (396) voneinander getrennt sind, wobei der erste Gasstrom (394) die Hohlfasermembranen (396) umströmt und der zweite Gasstrom (395) die Hohlfasermembranen (396) durchströmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Anordnung zumindest eines Teils der Hohlfasermembranen (396) in Strömungsrichtung des zweiten Gasstroms (395) nicht konstant ist.A humidifier (39) for a fuel cell system (100), comprising a housing (391) having a first channel (392) for a first gas stream (394) and a second channel (393) for a second gas stream (395), a humidifier area (39) B) in which the first channel (392) and the second channel (393) are separated by a water vapor permeable arrangement of hollow fiber membranes (396), wherein the first gas stream (394) flows around the hollow fiber membranes (396) and the second gas stream (395) ) flows through the hollow fiber membranes (396), characterized in that the density of the arrangement of at least a portion of the hollow fiber membranes (396) in the flow direction of the second gas stream (395) is not constant. Befeuchter (39) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Anordnung der Hohlfasermembranen (396) durch Variation des von der Anordnung der Hohlfasermembranen (396) eingenommenen Volumens entlang der Strömungsrichtung des zweiten Gasstroms (395) eingestellt ist.Humidifier (39) after Claim 1 , characterized in that the density of the arrangement of the hollow fiber membranes (396) is adjusted by varying the volume occupied by the arrangement of the hollow fiber membranes (396) along the flow direction of the second gas flow (395). Befeuchter (39) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Anordnung der Hohlfasermembranen (396) entlang der Strömungsrichtung des zweiten Gasstroms (395) kontinuierlich oder diskontinuierlich variiert, vorzugsweise abnimmt und/oder dass die Dichte der Anordnung der Hohlfasermembranen (396) entlang der Strömungsrichtung des ersten Gasstroms (394) kontinuierlich oder diskontinuierlich variiert, vorzugsweise abnimmt.Humidifier (39) after Claim 1 or 2 , characterized in that the density of the arrangement of the hollow-fiber membranes (396) varies continuously or discontinuously along the flow direction of the second gas flow (395), and / or that the density of the arrangement of the hollow-fiber membranes (396) along the flow direction of the first gas flow (396) 394) varies continuously or discontinuously, preferably decreases. Befeuchter (39) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasermembranen (396) in zumindest einem Bündel (397) im Gehäuse (391) vorliegen.Humidifier (39) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the hollow fiber membranes (396) are present in at least one bundle (397) in the housing (391). Befeuchter (39) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Bündel (397) vorgesehen sind, die hinsichtlich der Dichte der Anordnung der Hohlfasermembranen (396) identisch und/oder unterschiedlich ausgestaltet sind.Humidifier (39) after Claim 4 , characterized in that at least two bundles (397) are provided, which are identical and / or designed differently with regard to the density of the arrangement of the hollow-fiber membranes (396). Befeuchter (39) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Bündel (397) Mittel aufweisen, die die Form des oder der Bündel (397) definieren und dass optional die Form des oder der Bündel (397) mit einem Fixierungsmittel fixiert ist.A humidifier (39) according to any one of the preceding claims, characterized in that the bundle (s) (397) comprise means defining the shape of the bundle or bundles (397) and optionally the shape of the bundle or bundles (397) with a fixing agent is fixed. Befeuchter (39) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befeuchter (39) am Gehäuse (391) angeordnete Gehäusedeckel (3910, 3911, 3912, 3913) für den Ein- und Austritt des ersten Gasstroms (394) und für den Ein- und Austritt des zweiten Gasstrom (395) aufweist, wobei zumindest der Gehäusedeckel (3910) für den Eintritt des ersten Gasstroms (394) derart ausgeformt und angeordnet ist, dass die Dichte der Anordnung der Hohlfasermembranen (396) im Anströmungsbereich (394, 395) mit einem größeren Staudruck höher ist als im Bereich eines kleineren Staudrucks.Humidifier (39) according to one of the preceding claims, characterized in that the humidifier (39) on the housing (391) arranged housing cover (3910, 3911, 3912, 3913) for the inlet and outlet of the first gas stream (394) and for the Inlet and outlet of the second gas stream (395), wherein at least the housing cover (3910) for the entry of the first gas stream (394) is formed and arranged such that the density of the arrangement of the hollow fiber membranes (396) in the flow area (394, 395 ) is higher with a larger back pressure than in the area of a smaller back pressure. Brennstoffzellensystem (100) einen Befeuchter (39) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweisend.Fuel cell system (100) a humidifier (39) according to one of Claims 1 to 7 having. Fahrzeug mit einem Befeuchter (39) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder mit einem Brennstoffzellensystem (100) nach Anspruch 8.Vehicle with a humidifier (39) according to one of Claims 1 to 7 and / or with a fuel cell system (100) Claim 8 ,
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