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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Brennstoffzelle gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch, sowie eine Brennstoffzelle gemäß dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch.
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Stand der Technik
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Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, Hilfsmittel bereitzustellen, um einen Brennstoff möglichst effektiv an einer Elektrode zu verteilen. Dazu werden üblicherweise Strukturen vorgesehen, welche an der Elektrode oder zumindest in der Nähe der Elektrode angeordnet und von dem Brennstoff angeströmt werden. Die Strukturen sorgen dann dafür, dass sich der Brennstoff über die Oberfläche der Elektrode verteilt und somit eine effektive Nutzung des Brennstoffs möglich ist. Derartige Strukturen erhöhen als zusätzliches Bauteil allerdings zum einen das Gewicht der Brennstoffzelle oder weisen, wenn sie z. B. besonderes leicht ausgebildet sind, häufig eine geringe mechanische Festigkeit auf. Ferner sind derartige Strukturen meist aufwendig in der Herstellung.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zum Herstellen einer Brennstoffzelle oder einem Elektrolyseur aufweisend ein Fluidleitelement mit einer Gewebestruktur zur Verteilung eines Brennstoffs an zumindest eine Elektrode der Brennstoffzelle die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen einer Anordnung metallischer Fasern,
- - Kombinieren von Kunststoffelementen mit der Anordnung der metallischen Fasern,
- - Aufschmelzen und Verbinden der Kunststoffelemente mit der Anordnung der metallischen Fasern zu der Gewebestruktur,
- - Montieren der Gewebestruktur in einem Strömungspfad des Brennstoffs zur Elektrode.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die voranstehenden, aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest tlw. behoben. Ferner stellt das Verfahren eine einfache Möglichkeit dar, in kostengünstiger und einfacher Art und Weise eine Brennstoffzelle mit einem Fluidleitelement herzustellen, durch welches ein Brennstoff effizient nutzbar ist und welches gleichzeitig eine hohe mechanische Festigkeit aufweist. Dabei können die genannten Verfahrensschritte in der erwähnten Reihenfolge zeitlich hintereinander durchgeführt werden, also Schritt für Schritt. Auch ist es denkbar, dass tlw. die genannten Verfahrensschritte gleichzeitig erfolgen können, wie z. B. das Bereitstellen einer Anordnung metallischer Fasern erfolgt gleichzeitig mit dem Kombinieren von Kunststoffelementen mit der Anordnung der metallischen Fasern.
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Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben worden sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Auch umfasst die Erfindung ein Verfahren zur zumindest tlw.n Herstellung eines Elektrolyseurs sowie einen entsprechenden Elektrolyseur.
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Das Verbinden der Kunststoffelemente mit der Anordnung der metallischen Fasern zu der Gewebestruktur kann vorzugsweise form- und/oder stoffschlüssig erfolgen. Insbesondere kann es sich bei der Brennstoffzelle um eine Polymerelektrolytmembran (PEM)-Brennstoffzelle handeln. Die Elektrode kann insbesondere eine Anode und/oder eine Kathode der Brennstoffzelle umfassen. Der Brennstoff kann insbesondere Wasserstoff und/oder Sauerstoff aufweisen. Der Strömungspfad des Brennstoffs kann vorzugsweise einen Strömungskanal umfassen, durch welchen der Brennstoff von einem Brennstoffeingang zur Elektrode führbar ist. Durch die Montage des Fluidleitelementes im Strömungspfad ist das Fluidleitelement somit vom Brennstoff anströmbar und an der Elektrode effizient verteilbar. Das Fluidleitelement weist dazu die Gewebestruktur auf, welche metallische Fasern und Kunststoffelemente umfasst. Durch das Aufschmelzen der Kunststoffelemente kann in einfacher Art und Weise eine Befestigung der Kunststoffelemente mit den metallischen Fasern gewährleistet werden. Beim Aufschmelzen werden die Kunststoffelemente vorzugsweise zunächst thermisch in einen zumindest tlw. flüssigen und/oder viskosen Zustand versetzt, sodass die Kunststoffelemente die metallischen Fasern zumindest tlw. umschließen. Das Verbinden zu der Gewebestruktur umfasst insbesondere ein Aushärten der aufgeschmolzenen Kunststoffelemente. Die metallischen Fasern können elektrisch leitend ausgebildet sein. Ferner können die Kunststoffelemente nichtleitend oder leitend ausgebildet sein. Zur Realisierung einer Leitfähigkeit können die Kunststoffelemente leitfähige Polymere und/oder leitfähige Partikel aufweisen. Die metallischen Fasern können insbesondere metallische Textilfäden, Drähte oder weitere Textilelemente umfassen. Unter der Anordnung der metallischen Fasern kann ferner ein Rohgewebe verstanden werden. Vorzugsweise umfasst das Bereitstellen der Anordnung der metallischen Fasern ein Verweben der metallischen Fasern miteinander. Dadurch kann die Anordnung der metallischen Fasern z. B. beim Kombinieren mit den Kunststoffelementen als Einheit gehandhabt werden. Durch die Gewebestruktur weist das Fluidleitelement ein geringes Gewicht auf. Ferner ist die Gewebestruktur vorzugsweise zumindest tlw. durchlässig für Reaktionsgase und/oder Flüssigkeiten. Durch die Kombination von Kunststoffelementen und metallischen Fasern können weiterhin vorteilhafte Eigenschaften beider Materialarten miteinander kombiniert werden.
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Im Rahmen der Erfindung ist es ferner denkbar, dass das Verfahren folgenden Schritt umfasst:
- - Verformen der Gewebestruktur oder der Anordnung der metallischen Fasern zu einer wellenartigen Form.
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Vorzugsweise kann die wellenartige Form eine sinusartige Gestalt umfassen. Ferner ist es denkbar, dass die wellenartige Form Faltungen umfasst, welche bspw. beim Aufschmelzen der Kunststoffelemente fixiert werden können. Insbesondere kann das Verformen vor dem Kombinieren der Kunststoffelemente mit den metallischen Fasern durchgeführt werden, sodass lediglich die Anordnung der metallischen Fasern die Formgebung erfährt oder die Gewebestruktur kann verformt werden, wenn die Kunststoffelemente bereits mit den metallischen Fasern kombiniert und/oder aufgeschmolzen sind. Durch das Verformen der Gewebestruktur oder der Anordnung der metallischen Fasern zu einer wellenartigen Form kann somit in einfacher Art und Weise eine Geometrie des Fluidleitelementes erzeugt werden, welche sich vorteilhaft auf die Verteilung des Brennstoffs an der Elektrode bzw. auf die Strömungseigenschaften des Fluidleitelementes auswirkt. Insbesondere können durch die wellenartige Form Teilkanäle geschaffen werden, entlang welcher der Brennstoff strömen und verteilt werden kann. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass Material bei der Verformung nachzieht, sodass sich Längenänderungen aufgrund der Verformung innerhalb der Gewebestruktur ausgleichen können, ohne dass bereits eine elastische und/oder plastische Dehnung in das Material eingebracht wird.
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Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass das Aufschmelzen der Kunststoffelemente und das Verformen der Gewebestruktur gleichzeitig durchgeführt werden. So ist es bspw. denkbar, dass das Verformen durch eine Formgebungswalze durchgeführt wird. Dazu kann die Formgebungswalze eine Verzahnung aufweisen, welche die wellenartige Form in die Gewebestruktur einprägt. Um gleichzeitig das Aufschmelzen der Kunststoffelemente gewährleisten zu können, kann ferner vorgesehen sein, dass die Formgebungswalze temperiert, insbesondere erwärmt, ist. Vorzugsweise können zwei gegenläufig drehende Formgebungswalzen das Verformen der Gewebestruktur durchführen. Somit kann die benötigte Zeit zur Durchführung des Verfahrens verringert sein, wenn das Aufschmelzen und das Verformen gleichzeitig durchgeführt werden. Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn die Formgebungswalze unterschiedliche Maßnahmen kombiniert, sodass bspw. ein Bedarf an Produktionsraum für die Herstellung der Brennstoffzelle verringert sein kann.
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Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ferner vorgesehen sein, dass das Kombinieren der Kunststoffelemente mit der Gewebestruktur ein loses Aufbringen der Kunststoffelemente auf die metallischen Fasern oder ein Verweben der Kunststoffelemente mit den metallischen Fasern umfasst. Das lose Aufbringen kann bspw. ein Streuen der Kunststoffelemente auf die Anordnung der metallischen Fasern umfassen. Somit kann eine Befestigung der Kunststoffelemente bspw. erst mit dem Aufschmelzen vorgenommen werden oder die Kunststoffelemente können schon zuvor in die Anordnung der metallischen Fasern eingewebt werden. Das lose Aufbringen hat den Vorteil, dass die Kunststoffelemente bspw. kurze Kunststofffasern und/oder ein Kunststoffpulver aufweisen können und in einfacher Art und Weise automatisiert und insbesondere portioniert auf die Anordnung der metallischen Fasern aufgebracht werden können. Das Verweben der Kunststoffelemente mit den metallischen Fasern, bei welchem die Kunststoffelemente vorzugsweise Kunststofffäden oder Kunststoffbänder aufweisen können, bietet den Vorteil, dass die metallische Anordnung und die Kunststoffelemente als Einheit gehandhabt werden können, sodass sich weitere Bearbeitungsschritte vereinfachen können.
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Im Rahmen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Aufschmelzen der Kunststoffelemente zumindest einen der folgenden Schritte umfasst:
- - Temperieren einer Formgebungswalze,
- - Beströmen zumindest der Kunststoffelemente mindestens bereichsweise mit einem temperierten Gas,
- - Bestrahlen zumindest der Kunststoffelemente mindestens bereichsweise mit einem Laser.
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Das Temperieren der Formgebungswalze und/oder des Gases kann vorzugsweise ein Erwärmen der Formgebungswalze bzw. des Gases, insbesondere auf eine Schmelztemperatur der Kunststoffelemente, umfassen. Dadurch können die Kunststoffelemente großflächig erwärmt werden, sodass je nach Anforderung sichergestellt sein kann, dass sämtliche Kunststoffelemente aufgeschmolzen werden. Durch das Bestrahlen der Kunststoffelemente mit einem Laser kann ein optisches Verfahren gegeben sein, welches eine hohe Zuverlässigkeit beim Aufschmelzen aufweisen kann und/oder gezielt bestimmte Bereiche der Kunststoffelemente zum Aufschmelzen bringen kann. Zusätzlich oder alternativ kann das Temperieren durch Infrarot-Licht, bspw. durch einen Heizstrahler, erfolgen.
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Es ist bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ferner denkbar, dass nach dem Aufschmelzen der Kunststoffelemente, insbesondere nach dem Aushärten der Kunststoffelemente und/oder nach dem Verformen der Gewebestruktur, folgender Schritt durchgeführt wird:
- - Entfernen von unerwünschten Kunststoffrückständen.
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Bspw. wenn die Kunststoffelemente lediglich lose auf die Anordnung der metallischen Fasern aufgebracht werden, kann es vorkommen, dass einzelne Fasern nicht aufgeschmolzen werden und sich somit nicht dauerhaft mit den metallischen Fasern verbinden. Daher kann es vorteilhaft sein, solche Kunststoffrückstände zu entfernen. Das Entfernen von unerwünschten Kunststoffrückständen kann ferner auch ein mechanisches Nachbearbeiten, insbesondere ein Entgraten, umfassen, wenn bspw. beim Aufschmelzen und anschließenden Aushärten der Kunststoffelemente Grat zurückbleibt.
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Es kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren weiterhin vorgesehen sein, dass die Kunststoffelemente beim Kombinieren mit der Anordnung der metallischen Fasern als einzelne Kunststofffasern, als Faserschicht und/oder als flaches Kunststoffband vorliegen. So können die Kunststoffelemente bspw. vereinzelt als Kunststofffasern vorliegen und abgezählt oder nach Gewicht portioniert werden. Es kann jedoch von Vorteil sein, die Kunststoffelemente als vorgeformte Einheit als Faserschicht oder als flaches Kunststoffband einzubringen. Dadurch können die Kunststoffelemente in einfacher Art und Weise handhabbar sein. Ferner kann dadurch eine flächige Verbindung der Kunststoffelemente mit den metallischen Fasern ausgebildet sein. Dadurch kann die mechanische Festigkeit des Fluidleitelementes und damit die Lebensdauer der Brennstoffzelle verbessert sein.
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Vorzugsweise können die Kunststoffelemente bei einem erfindungsgemäßen Verfahren einen thermoplastischen Kunststoff aufweisen und/oder dass die Kunststoffelemente (13) elektrisch leitfähig ausgebildet sind. Insbesondere können die Kunststoffelemente ein Polyethylenterephthalat (PET), ein Polypropylen (PP) Polyethylen (PE), Polystyrol (PS) oder ein Polytetrafluorethylen (PTFE) aufweisen. Der Kunststoff kann selbst elektrisch leitfähig sein und/oder elektrisch leitfähige Partikel, wie bspw. Graphit und/oder Nanotubes, enthalten. Vorzugsweise weist der thermoplastische Kunststoff eine hohe thermische Verarbeitbarkeit auf, sodass das Aufschmelzen der Kunststoffelemente nur einen geringen Energiebetrag erfordert und/oder zuverlässig reproduzierbar sein kann. Insbesondere können die Kunststoffelemente zumindest tlw. hydrophob und/oder hydrophil ausgebildet sein. Dadurch können die Eigenschaften des Fluidleitelementes in Bezug auf den Brennstoff verbessert sein, insbesondere wenn der Brennstoff Sauerstoff oder Wasserstoff aufweist. Somit kann das Fluidleitelement durch die eingeschmolzenen Kunststoffelemente ein Wassergehalt des Brennstoffs an der Elektrode beeinflussbar sein.
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Im Rahmen der Erfindung können die Kunststoffelemente vorteilhafterweise im Bereich von Einschnürungen aufgeschmolzen werden. Damit kann eine mechanische Festigkeit, insbesondere in Hinblick auf die Form des Fluidleitelementes, verbessert sein. Die Einschnürungen bilden vorzugsweise Hinterschnitte der Gewebestruktur, sodass Kanäle gebildet werden, welche verbesserte Führungseigenschaften für den Brennstoff aufweisen. Ferner kann durch eine dadurch verbesserte Formfestigkeit das Fluidleitelement vereinfacht handhabbar und montierbar sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Brennstoffzelle mit einem Fluidleitelement beansprucht. Das Fluidleitelement ist dabei in einem Strömungspfad eines Brennstoffs zur Verteilung des Brennstoffs an zumindest eine Elektrode der Brennstoffzelle angeordnet ist. Weiterhin weist das Fluidleitelement eine Gewebestruktur mit metallischen Fasern und Kunststoffelementen auf. Die Kunststoffelemente sind durch Aufschmelzen, und insbesondere Aushärten, mit der Anordnung der metallischen Fasern verbunden. Vorzugsweise ist die Brennstoffzelle dabei durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt. Somit bringt eine erfindungsgemäße Brennstoffzelle die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind. Insbesondere ist die Brennstoffzelle einfach herstellbar und weist eine hohe Lebensdauer bei effizienter Brennstoffnutzung auf.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung von Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 2a-c Vorteilhafte Aufschmelzmöglichkeiten von Kunststoffelementen gemäß weiterer Ausführungsbeispiele.
- 3a-d Gewebestrukturen gemäß weiterer Ausführungsbeispiele in schematischer Darstellung,
- 4 eine erfindungsgemäße Brennstoffzelle in schematischer Darstellung in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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Damit bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben worden sind.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren 100 zum Herstellen einer Brennstoffzelle 1 in schematischer Darstellung von Verfahrensschritten 101 bis 107 in einem ersten Ausführungsbeispiel. Die herzustellende Brennstoffzelle 1 weist dabei ein Fluidleitelement 10 mit einer Gewebestruktur 11 auf, um Brennstoff 3 an zumindest eine Elektrode 2 der Brennstoffzelle 1 vorteilhaft zu verteilen. Das Verfahren 100 umfasst dabei ein Bereitstellen 101 einer Anordnung metallischer Fasern 12. Insbesondere sind die metallischen Fasern 12 zur Anordnung miteinander verwebt und bilden eine handhabbare Einheit. Anschließend erfolgt ein Kombinieren 102 von Kunststoffelementen 13 mit der Anordnung der metallischen Fasern 12. Das Kombinieren der Kunststoffelemente 13 mit der Anordnung der metallischen Fasern 12 kann ein loses Aufbringen 102.1, beispielweise durch Bestreuen der Anordnung der metallischen Fasern 12 mit den Kunststoffelementen 13, und/oder ein Verweben 102.2 der Kunststoffelemente 13 mit den metallischen Fasern 12 umfassen. Das Verweben 102.2 kann bspw. auch parallel zu dem Bereitstellen 101 der Anordnung der metallischen Fasern 12 durchgeführt werden, wobei die Kunststoffelemente 13 bereits bei der Herstellung der Anordnung zusammen mit den metallischen Fasern 12 eingewebt werden. Um eine form- und/oder stoffschlüssige Verbindung der metallischen Fasern 12 mit den Kunststoffelementen 13 zu erreichen, ist ferner ein Aufschmelzen 103 und ein Aushärten 104 der Kunststoffelemente 13 vorgesehen. Dadurch wird die Gewebestruktur 11 mit verbesserter mechanischer Festigkeit geschaffen. Ferner kann auch ein Übergangswiderstand verringert sein, wenn die Kunststoffelemente 13 elektrisch leitfähig sind, insbesondere ein elektrisch leitfähiges Polymer und/oder elektrisch leitfähige Partikel aufweisen. Dazu weisen die Kunststoffelemente 13 vorzugsweise einen thermoplastischen Kunststoff auf, welcher eine gute thermische Verarbeitbarkeit aufweist. Insbesondere ist es ebenfalls denkbar, dass die Anordnung der metallischen Fasern 12 erst durch das Aufschmelzen 103 und Aushärten 104 der Kunststoffelemente 13 zu einer einzeln handhabbaren Einheit geformt wird. Ferner umfasst das Verfahren 100 ein Verformen 105 der Gewebestruktur 11 oder der Anordnung der metallischen Fasern 12 zu einer wellenartigen Form. Durch die wellenartige Form werden Kanäle der Gewebestruktur 11 aufgeprägt, durch welche der Brennstoff 3 vorteilhaft leitbar ist. Wenn bspw. unverschmolzene Kunststoffrückstände vorliegen oder beim Aufschmelzen 103 ein Grat entstanden ist, kann ferner ein Entfernen 106 der Kunststoffrückstände vorgesehen sein, um die Strömung des Brennstoffs 3 zu verbessern. Anschließend kann beim Montieren 107 des Fluidleitelementes 10 die der Gewebestruktur 11 in einem Strömungspfad 4 des Brennstoffs 3 zu einer Elektrode 2 angeordnet werden.
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2a bis 2c zeigt vorteilhafte Aufschmelzmöglichkeiten einer Gewebestruktur 11 eines Fluidleitelementes 10 in weiteren Ausführungsbeispielen. Gemäß 2a wird eine wellenartige Form einer Gewebestruktur 11 durch zwei gegenläufige Formgebungswalzen 20 aufgeprägt. Dabei ist ferner ein Temperieren 103.1 zumindest einer der Formgebungswalzen 20 vorgesehen, um ein Aufschmelzen 103 von Kunststoffelementen 13 zu bewirken, sodass diese nach Passieren der Formgebungswalzen 20 aushärten und sich form- und/oder stoffschlüssig mit metallischen Fasern 12 der Gewebestruktur 11 verbinden. Somit sind das Aufschmelzen 103 und das Verformen 105 gleichzeitig ausführbar. 2b zeigt ferner ein Beströmen 103.2 der Kunststoffelemente 13 und der metallischen Fasern 12 der Gewebestruktur 10 mit einem temperierten Gas 30, sodass die Kunststoffelemente 13 aufschmelzen. Zusätzlich oder alternativ kann das Aufschmelzen 103 ein Bestrahlen 103.3 der Kunststoffelemente 13 mit einem Laser 40 gemäß 2c umfassen, sodass bestimmte Bereiche lokal erhitzt und aufgeschmolzen werden. Es ist auch denkbar, dass das Temperieren 103.1 der Formgebungswalze 20, das Beströmen 103.2 der Kunststoffelemente 13 mit einem temperierten Gas 30 und das Bestrahlen 103.3 der Kunststoffelemente 13 mit einem Laser 40 oder einem Infrarot-Strahler (nicht dargestellt) miteinander kombiniert oder nacheinander ausgeführt werden, um ein zuverlässigeres Aufschmelzen 103 zu ermöglichen oder einzelne Bereiche individuell zu bearbeiten.
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Die 3a bis 3d zeigen ferner Fluidleitelemente 10 mit Gewebestrukturen 11 in wellenartigen Formen in weiteren Ausführungsbeispielen in schematischer Darstellung. Dabei umfassen die Gewebestrukturen 11 sowohl metallische Fasern 12, als auch Kunststoffelemente 13. Die Kunststoffelemente 13 können sich vorzugsweise entlang der Längs- und/oder Querrichtung der Gewebestruktur 11 erstrecken. Insbesondere können die Kunststoffelemente 13 parallel, d.h. z.B. entlang von Wellenflanken, oder senkrecht, d.h. z.B. orthogonal zu den Wellenflanken, zur wellenartigen Form verlaufen. Gemäß 3a weisen die Kunststoffelemente 13 einzelne Kunststofffasern 13.1 auf. Dadurch ist bspw. ein loses Aufbringen 102.1 der einzelnen Kunststofffasern 13.1, insbesondere durch Bestreuen einer Anordnung der metallischen Fasern 12, möglich. Im Ausführungsbeispiel der 3b umfassen die Kunststoffelemente eine Faserschicht 13.2, welche bspw. als Kunststoffvlies auf die metallischen Fasern 12 aufgelegt werden kann. Gemäß 3c umfassen die Kunststoffelemente 13 Kunststoffbänder 13.3. Die Kunststoffbänder 13.3 können 13 insbesondere in Quer- und/oder Längsrichtung eine breite Erstreckung aufweisen, sodass ein einzelnes Kunststoffband 13.3 einen Bereich der Gewebestruktur 11 abdecken kann. Zusätzlich oder alternativ können die Kunststoffbänder 13.3 fadenartig ausgebildet sein und bspw. mit den metallischen Fasern 12 verwebt sein und/oder sinusartig verlaufen. 3d zeigt weiterhin einen Querschnitt einer Gewebestruktur 11 in einem weiteren Ausführungsbeispiel. Dabei sind Kunststoffelemente 13 im Bereich von Einschnürungen 14 angeordnet und mit metallischen Fasern 12 verschmolzen. Dadurch können die Einschnürungen stabilisiert sein und damit die gesamte mechanische Festigkeit der Gewebestruktur 11.
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4 zeigt ferner eine Brennstoffzelle 1 mit zwei Elektroden 2, wobei eine der Elektroden 2 als Anode und die andere Elektrode 2 als Kathode der Brennstoffzelle 1 ausgebildet ist. Ferner werden die Elektroden 2 mit Brennstoffen 3 beströmt. Vorzugsweise weist einer der Brennstoffe 3 Sauerstoff und der andere Wasserstoff auf. In den Strömungspfaden 4 der Brennstoffe 3 ist ferner jeweils ein Fluidleitelement 10 mit einer Gewebestruktur 11 angeordnet, um den jeweiligen Brennstoff 3 über eine Oberfläche der Elektroden 2 zu verteilen. Die Gewebestrukturen 11 weisen dabei Kunststoffelemente 13 auf, welche mit metallischen Fasern11 verschmolzen sind. Dadurch kann eine Effizienz der Brennstoffzelle 1 gesteigert sein, da die Brennstoffe 3 aufgrund des Fluidleitelementes 10 besser miteinander reagieren können und gleichzeitig die Gewebestruktur 11 eine hohe mechanische Festigkeit aufweist, sodass auch bei dynamischen Drücken innerhalb der Strömungspfade 4 eine hohe Lebensdauer der Gewebestruktur 11 erreicht werden kann.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
