DE102018216099A1 - Electrode support device for a fuel cell and / or electrolyzer unit - Google Patents

Electrode support device for a fuel cell and / or electrolyzer unit Download PDF

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Andreas Haeffelin
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Abstract

Die Erfindung geht aus von Elektrodenträgervorrichtung für eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit, insbesondere für eine Festoxidbrennstoffzelleneinheit, mit zumindest einem Elektrodenträgerelement (14a) zu einer Stützung einer Elektrodeneinheit (16a) der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit und mit zumindest einem in dem Elektrodenträgerelement (14a) angeordneten Fluidkanal (18a).Es wird vorgeschlagen, dass die Elektrodenträgervorrichtung zumindest eine zumindest teilweise in dem Fluidkanal (18a) angeordnete Fülleinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) zu einer Anpassung einer Durchströmungsfläche umfasst.The invention relates to an electrode carrier device for a fuel cell and / or electrolyzer unit, in particular for a solid oxide fuel cell unit, with at least one electrode carrier element (14a) for supporting an electrode unit (16a) of the fuel cell and / or electrolyzer unit and with at least one in the electrode carrier element ( 14a) arranged fluid channel (18a). It is proposed that the electrode carrier device comprises at least one filling unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) arranged at least partially in the fluid channel (18a) for adapting a flow area.

Description

Stand der TechnikState of the art

Es ist bereits eine Elektrodenträgervorrichtung für eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit, insbesondere für eine Festoxidbrennstoffzelleneinheit, mit zumindest einem Elektrodenträgerelement zu einer Stützung einer Elektrodeneinheit der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit und mit zumindest einem in dem Elektrodenträgerelement angeordneten Fluidkanal vorgeschlagen worden.An electrode carrier device for a fuel cell and / or electrolyzer unit, in particular for a solid oxide fuel cell unit, with at least one electrode carrier element for supporting an electrode unit of the fuel cell and / or electrolyzer unit and with at least one fluid channel arranged in the electrode carrier element has already been proposed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einer Elektrodenträgervorrichtung für eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit, insbesondere für eine Festoxidbrennstoffzelleneinheit, mit zumindest einem Elektrodenträgerelement zu einer Stützung einer Elektrodeneinheit der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit und mit zumindest einem in dem Elektrodenträgerelement angeordneten Fluidkanal.The invention relates to an electrode carrier device for a fuel cell and / or electrolyzer unit, in particular for a solid oxide fuel cell unit, with at least one electrode carrier element for supporting an electrode unit of the fuel cell and / or electrolyzer unit and with at least one fluid channel arranged in the electrode carrier element.

Es wird vorgeschlagen, dass die Elektrodenträgervorrichtung zumindest eine zumindest teilweise in dem Fluidkanal angeordnete Fülleinheit zu einer Anpassung einer Durchströmungsfläche umfasst. Unter einer „Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, einer Brennstoffzelle, insbesondere einer Festoxidbrennstoffzelle, und/oder eines Elektrolyseurs, insbesondere eines Hochtemperaturelektrolyseurs, verstanden werden. Insbesondere kann die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit auch die gesamte Brennstoffzelle, insbesondere die gesamte Festoxidbrennstoffzelle, den gesamten Elektrolyseur, insbesondere den gesamten Hochtemperaturelektrolyseur, einen Stack aus Brennstoffzellen und/oder Elektrolyseuren und/oder einen Verbund mehrerer Stacks aus Brennstoffzellen und/oder Elektrolyseuren umfassen. Vorzugsweise ist die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit dazu vorgesehen, einen Brennstoff unter Zuführung eines Oxidans in einem Verbrennungsprozess zu einer elektrischen Energiegewinnung zu verbrennen. Alternativ oder zusätzlich ist die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit dazu vorgesehen, in einem Trennungsprozess unter Zuführung elektrischer Energie ein Fluid in zumindest zwei Bestandteile zu zerteilen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell eingerichtet, speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.It is proposed that the electrode carrier device comprises at least one filling unit arranged at least partially in the fluid channel for adapting a flow area. In this context, a “fuel cell and / or electrolyzer unit” is to be understood to mean in particular at least a part, in particular a subassembly, a fuel cell, in particular a solid oxide fuel cell, and / or an electrolyzer, in particular a high-temperature electrolyzer. In particular, the fuel cell and / or electrolyzer unit can also comprise the entire fuel cell, in particular the entire solid oxide fuel cell, the entire electrolyzer, in particular the entire high-temperature electrolyzer, a stack of fuel cells and / or electrolyzers and / or a combination of several stacks of fuel cells and / or electrolyzers . The fuel cell and / or electrolyser unit is preferably provided to burn a fuel with the supply of an oxidant in a combustion process to produce electrical energy. As an alternative or in addition, the fuel cell and / or electrolyzer unit is provided for dividing a fluid into at least two components in a separation process while supplying electrical energy. “Provided” is to be understood in particular to be specially designed, specially designed and / or specially equipped. The fact that an object is provided for a specific function should in particular be understood to mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.

Vorzugsweise soll unter einer „Elektrodeneinheit“ einer Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit eine Einheit verstanden werden, die zumindest eine Elektrode, insbesondere eine Elektrodenschicht, umfasst, welche unmittelbar an dem mittels der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit durchgeführten Verbrennungsprozess und/oder dem Trennungsprozess beteiligt ist. Vorzugsweise umfasst die Elektrodeneinheit, insbesondere zusätzlich zu der Elektrode, zumindest eine weitere Elektrode, insbesondere eine weitere Elektrodenschicht. Insbesondere sind die Elektrode und die weitere Elektrode zu einer Verwendung als Kathoden-Anoden-Paar vorgesehen. Vorzugsweise umfasst die Elektrodeneinheit zumindest ein Trennelement, insbesondere eine Elektrolytschicht. Vorzugsweise ist das Trennelement zwischen der Elektrode und der weiteren Elektrode angeordnet. Vorzugsweise ist die Elektrode und/oder die weitere Elektrode als Oxidanselektrode, insbesondere zu einem Kontakt mit dem Oxidans und/oder einem Spaltprodukt, ausgebildet. Vorzugsweise ist zumindest die Elektrode und/oder die weitere Elektrode als Brennstoffelektrode, insbesondere zu einem Kontakt mit dem Brennstoff und/oder einem weiteren Spaltprodukt, ausgebildet. Insbesondere ist die Elektrodeneinheit als Membran-ElektrodenEinheit (engl.: membrane electrode assembly, MEA) ausgebildet.An “electrode unit” of a fuel cell and / or electrolyzer unit is preferably to be understood as a unit which comprises at least one electrode, in particular an electrode layer, which directly participates in the combustion process carried out by means of the fuel cell and / or electrolyzer unit and / or the separation process is. The electrode unit preferably comprises, in particular in addition to the electrode, at least one further electrode, in particular a further electrode layer. In particular, the electrode and the further electrode are provided for use as a cathode-anode pair. The electrode unit preferably comprises at least one separating element, in particular an electrolyte layer. The separating element is preferably arranged between the electrode and the further electrode. The electrode and / or the further electrode is preferably designed as an oxidant electrode, in particular for contact with the oxidant and / or a fission product. At least the electrode and / or the further electrode is preferably designed as a fuel electrode, in particular for contact with the fuel and / or a further fission product. In particular, the electrode unit is designed as a membrane electrode assembly (MEA).

Vorzugsweise ist das Elektrodenträgerelement zu einer Anordnung der Elektrodeneinheit an der Elektrodenträgervorrichtung vorgesehen. Vorzugsweise umfasst das Elektrodenträgerelement zumindest eine Elektrodenanlegefläche. Vorzugsweise ist die Elektrodenanlegefläche zumindest als ein Teilbereich einer Oberfläche, insbesondere einer größten Außenfläche, des Elektrodenträgerelements ausgebildet. Vorzugsweise ist das Elektrodenträgerelement flach ausgebildet. Insbesondere weist das Elektrodenträgerelement in einer zur Elektrodenanlegefläche senkrechten Richtung eine maximale Erstreckung auf, die kleiner ist als eine maximale Erstreckung der Elektrodenanlegefläche, die vorzugsweise kleiner ist als 1/10 der maximalen Erstreckung der Elektrodenanlegefläche, die besonders bevorzugt kleiner ist als 1/30 der maximalen Erstreckung der Elektrodenanlegefläche. Vorzugsweise ist, insbesondere zumindest in einem Referenzzustand des Elektrodenträgerelements, ein größter Krümmungsradius einer Krümmung der Elektrodenanlegefläche größer als, insbesondere mehr als dreimal so groß wie, besonders bevorzugt mehr als fünfmal so groß wie die maximale Erstreckung der Elektrodenanlegefläche. Vorzugsweise ist das Elektrodenträgerelement als Folie, als Scheibe, als Gewebe, als Platte oder dergleichen ausgebildet. Insbesondere ist die maximale Erstreckung, insbesondere eine maximale Materialstärke, des Elektrodenträgerelements in einer zur Elektrodenanlegefläche senkrechten Richtung zumindest kleiner als 1 mm, bevorzugt kleiner als 750 µm, besonders bevorzugt kleiner als 500 µm.The electrode carrier element is preferably provided for arranging the electrode unit on the electrode carrier device. The electrode carrier element preferably comprises at least one electrode contact surface. The electrode contact surface is preferably designed at least as a partial region of a surface, in particular a largest outer surface, of the electrode carrier element. The electrode carrier element is preferably flat. In particular, the electrode support element has a maximum extension in a direction perpendicular to the electrode contact surface, which is smaller than a maximum extension of the electrode contact surface, which is preferably smaller than 1/10 of the maximum extension of the electrode contact surface, which is particularly preferably smaller than 1/30 of the maximum Extension of the electrode contact surface. Preferably, in particular at least in a reference state of the electrode support element, a greatest radius of curvature of a curvature of the electrode contact surface is greater than, in particular more than three times as large as, particularly preferably more than five times as large as the maximum extent of the electrode contact surface. The electrode carrier element is preferably designed as a film, as a disk, as a fabric, as a plate or the like. In particular, the maximum extension, in particular a maximum material thickness, of the electrode carrier element is in a perpendicular to the electrode contact surface Direction at least less than 1 mm, preferably less than 750 µm, particularly preferably less than 500 µm.

Vorzugsweise ist eine maximale Erstreckung der Elektrodenanlegefläche größer als eine maximale Erstreckung der Elektrodeneinheit. Insbesondere ist ein maximaler Umfang der Elektrodenanlegefläche größer als ein maximaler Umfang der Elektrodeneinheit. Vorzugsweise weist die Elektrodenträgervorrichtung, insbesondere das Elektrodenträgerelement, zumindest in einer zur Elektrodenanlegefläche senkrechten Richtung eine maximale Erstreckung auf, die größer ist als, bevorzugt mehr als doppelt so groß ist wie, besonders bevorzugt mehr als fünfmal so groß ist wie eine maximale Erstreckung der Elektrodeneinheit in einer zu der Elektrodenanlegefläche senkrechten Richtung in einem an der Elektrodenträgervorrichtung angeordneten, insbesondere fixierten, Zustand der Elektrodeneinheit.A maximum extension of the electrode contact surface is preferably greater than a maximum extension of the electrode unit. In particular, a maximum circumference of the electrode contact surface is larger than a maximum circumference of the electrode unit. The electrode carrier device, in particular the electrode carrier element, preferably has a maximum extension at least in a direction perpendicular to the electrode contact surface, which is greater than, preferably more than twice as large, particularly preferably more than five times as large as a maximum extension of the electrode unit in a direction perpendicular to the electrode contact surface in a state of the electrode unit arranged, in particular fixed, on the electrode carrier device.

Vorzugsweise ist die Elektrodenträgervorrichtung, insbesondere das Elektrodenträgerelement, zumindest im Wesentlichen aus zumindest einem Metall gefertigt. Darunter, dass ein Objekt „im Wesentlichen aus einem Material“ gefertigt wird, soll insbesondere verstanden werden, dass ein Volumenanteil des Materials an einem Gesamtvolumen des Objekts mehr als 25 %, bevorzugt mehr als 50 %, besonders bevorzugt mehr 75 % beträgt. Alternativ ist das Elektrodenträgerelement zumindest im Wesentlichen aus einer Keramik und/oder einem Kunststoff gefertigt. Vorzugsweise wird das Elektrodenträgerelement zumindest im Wesentlichen aus einem hochtemperaturstabilen Material, insbesondere Metall, gefertigt. Unter „hochtemperaturstabil“ soll insbesondere formbeständig und/oder chemisch beständig bis zu Temperaturen von zumindest 500°C, bevorzugt bis Temperaturen von zumindest 850°C, besonders bevorzugt bis Temperaturen von zumindest 1200°C, verstanden werden. Es ist denkbar, dass die Elektrodenträgervorrichtung Bauelemente umfasst, die aus einer Keramik, einem Kunststoff oder einem anderen Material gefertigt sind, beispielsweise zu einer elektrisch und/oder thermisch isolierten Fixierung des Elektrodenträgerelements.The electrode carrier device, in particular the electrode carrier element, is preferably made at least essentially from at least one metal. The fact that an object is “essentially made from one material” is to be understood in particular to mean that a volume fraction of the material in a total volume of the object is more than 25%, preferably more than 50%, particularly preferably more than 75%. Alternatively, the electrode carrier element is at least essentially made of a ceramic and / or a plastic. The electrode carrier element is preferably made at least essentially from a high-temperature stable material, in particular metal. “High temperature stable” is to be understood in particular to be dimensionally stable and / or chemically resistant up to temperatures of at least 500 ° C., preferably up to temperatures of at least 850 ° C., particularly preferably up to temperatures of at least 1200 ° C. It is conceivable that the electrode carrier device comprises components which are made of a ceramic, a plastic or another material, for example for an electrically and / or thermally insulated fixing of the electrode carrier element.

Vorzugsweise ist der Fluidkanal zu einer Führung eines Fluids, insbesondere des Oxidans und/oder des Brennstoffs, durch das Elektrodenträgerelement hindurch vorgesehen. Vorzugsweise umfasst der Fluidkanal zumindest eine Mündungsöffnung in der Elektrodenanlegefläche. Vorzugsweise umfasst der Fluidkanal zumindest eine Eingangsöffnung an einer von der Elektrodenanlegefläche abgewandten Sockelfläche des Elektrodenträgerelements. Vorzugsweise verläuft der Fluidkanal von der Eingangsöffnung zu der Mündungsöffnung zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Elektrodenanlegefläche. Der Ausdruck „im Wesentlichen senkrecht“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Vorzugsweise umfasst die Elektrodenträgervorrichtung eine Vielzahl von Fluidkanälen. Vorzugsweise sind die Fluidkanäle zumindest im Wesentlichen baugleich ausgebildet. Vorzugsweise sind die Fluidkanäle zumindest im Wesentlichen parallel zu einander angeordnet, insbesondere in regelmäßigen und/oder unregelmäßigen Abständen zueinander. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Vorzugsweise ist eine maximale Erstreckung der Mündungsöffnung größer als eine Stegbreite. Unter einer „Stegbreite“ soll insbesondere eine maximale Erstreckung des Elektrodenträgerelements zwischen zwei benachbarten Fluidkanälen, insbesondere zwischen zwei Mündungsöffnungen, verstanden werden. Vorzugsweise ist der Fluidkanal großflächig ausgebildet. Vorzugsweise soll unter „großflächig“ verstanden werden, dass ein zur Elektrodenanlegefläche paralleler Querschnitt des Fluidkanals, insbesondere der Mündungsöffnung, einen maximalen Flächeninhalt aufweist, der zumindest größer als 0,1 %, bevorzugt größer als 0,5 %, besonders bevorzugt größer als 1 % eines maximalen Flächeninhalts der Elektrodenanlegefläche ist.The fluid channel is preferably provided to guide a fluid, in particular the oxidant and / or the fuel, through the electrode carrier element. The fluid channel preferably comprises at least one opening in the electrode contact surface. The fluid channel preferably comprises at least one inlet opening on a base surface of the electrode carrier element facing away from the electrode contact surface. The fluid channel preferably runs at least substantially perpendicular to the electrode contact surface from the inlet opening to the mouth opening. The expression “substantially perpendicular” is intended here to define in particular an orientation of a direction relative to a reference direction, the direction and the reference direction, viewed in particular in one plane, enclosing an angle of 90 ° and the angle a maximum deviation of in particular less than 8 °, advantageously less than 5 ° and particularly advantageously less than 2 °. The electrode carrier device preferably comprises a multiplicity of fluid channels. The fluid channels are preferably at least essentially identical in construction. The fluid channels are preferably arranged at least substantially parallel to one another, in particular at regular and / or irregular intervals. “Essentially parallel” is to be understood here to mean in particular an orientation of a direction relative to a reference direction, in particular in a plane, the direction relative to the reference direction being a deviation in particular less than 8 °, advantageously less than 5 ° and particularly advantageously less than 2 °. A maximum extent of the mouth opening is preferably greater than a web width. A “web width” is to be understood in particular to mean a maximum extension of the electrode carrier element between two adjacent fluid channels, in particular between two mouth openings. The fluid channel is preferably configured over a large area. “Large area” is preferably to be understood to mean that a cross section of the fluid channel, in particular the mouth opening, parallel to the electrode contact surface has a maximum area which is at least greater than 0.1%, preferably greater than 0.5%, particularly preferably greater than 1% of a maximum surface area of the electrode contact surface.

Vorzugsweise umfasst die Fülleinheit zumindest ein Füllelement. Vorzugsweise umfasst die Fülleinheit mehrere Füllelemente. Bevorzugt umfasst die Fülleinheit für die Mehrzahl der Fluidkanäle zumindest ein Füllelement. Besonders bevorzugt umfasst die Fülleinheit für alle Fluidkanäle zumindest ein, insbesondere genau ein Füllelement. Unter einem „Füllelement“ soll insbesondere ein Strukturelement verstanden werden, das in dem Fluidkanal zumindest teilweise anordenbar ist. Es ist denkbar, dass das Füllelement zumindest einen Verankerungsbereich aufweist, der insbesondere aufgrund zumindest einer maximalen Erstreckung ausschließlich außerhalb des Fluidkanals anordenbar ist, insbesondere zu einer Fixierung des Füllelements an dem Elektrodenträgerelement. Vorzugsweise weist die Fülleinheit zumindest eine Außenfläche auf, die zumindest im Wesentlichen bündig mit der Elektrodenanlegefläche angeordnet ist. Darunter, dass zwei Flächen „im Wesentlichen bündig“ angeordnet sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die Flächen zumindest im Wesentlichen parallel angeordnet sind und um weniger als einen Toleranzwert in einer zu zumindest einer der Flächen senkrechten Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Vorzugsweise wird die im Wesentlichen bündige Außenfläche durch das Füllelement, besonders bevorzugt durch zumindest die Mehrzahl aller Füllelemente, gebildet. Vorzugsweise beträgt der Toleranzwert für eine bündige Anordnung weniger als 30 %, bevorzugt weniger als 20 %, besonders bevorzugt weniger als 10 % einer maximalen Erstreckung des Fluidkanals in einer zu der Elektrodenanlegefläche senkrechten Richtung. Insbesondere bildet die im Wesentlichen bündige Außenfläche der Fülleinheit eine Erweiterung der Elektrodenanlegefläche, insbesondere zu einer Stützung der Elektrodeneinheit an dem Fluidkanal, insbesondere zu einer Stützung der Elektrodeneinheit an der Mündungsöffnung des Fluidkanals.The filling unit preferably comprises at least one filling element. The filling unit preferably comprises a plurality of filling elements. The filling unit for the plurality of fluid channels preferably comprises at least one filling element. The filling unit particularly preferably comprises at least one, in particular exactly one, filling element for all fluid channels. A “filling element” is to be understood in particular as a structural element that can be at least partially arranged in the fluid channel. It is conceivable that the filler element has at least one anchoring area, which, in particular due to at least one maximum extent, can only be arranged outside the fluid channel, in particular for fixing the filler element to the electrode carrier element. The filling unit preferably has at least one outer surface which is arranged at least substantially flush with the electrode contact surface. The fact that two surfaces are arranged “essentially flush” should in particular be understood to mean that the surfaces are arranged at least substantially parallel and by less than a tolerance value in a direction perpendicular to at least one of the surfaces are spaced from each other. The essentially flush outer surface is preferably formed by the filling element, particularly preferably by at least the plurality of all filling elements. The tolerance value for a flush arrangement is preferably less than 30%, preferably less than 20%, particularly preferably less than 10% of a maximum extent of the fluid channel in a direction perpendicular to the electrode contact surface. In particular, the essentially flush outer surface of the filling unit forms an extension of the electrode contact surface, in particular to support the electrode unit on the fluid channel, in particular to support the electrode unit at the mouth opening of the fluid channel.

Vorzugsweise ist das Füllelement von einer Kanalwand des umgebenden Fluidkanals unterschiedlich ausgebildet. Vorzugsweise ist das Füllelement fluidundurchlässig ausgebildet. Insbesondere ist das Füllelement massiv ausgebildet. Vorzugsweise soll unter einer „Durchströmungsfläche“ eine gedachte Fläche innerhalb des Fluidkanals verstanden werden, welche insbesondere senkrecht zu einer umgebenden Kanalwand des Fluidkanals verläuft und insbesondere während eines Betriebs der Brennstoffzellen- und/oder Elektrodeneinheit von einem Fluid, insbesondere dem Oxidans und/oder dem Brennstoff, zu einer Fluidversorgung der Elektrodeneinheit durchströmt wird. Vorzugsweise ist die Elektrodenanlegefläche zumindest im Wesentlichen parallel zu der Durchströmungsfläche angeordnet. Vorzugsweise reduziert die Fülleinheit, insbesondere das Füllelement, zumindest eine maximale Durchströmungsfläche zumindest eines Fluidkanals auf eine effektive Durchströmungsfläche. Insbesondere ist die Fülleinheit dazu vorgesehen, einen Fluidparameter festzulegen, beispielsweise einen Druckverlust des Fluids bei einer Durchströmung des Fluidkanals, beispielsweise einen Volumenstrom des Fluids durch den Fluidkanal und/oder eine Strömungszahl des Fluids während einer Durchströmung des Fluidkanals. Zusätzlich oder alternativ ist die Fülleinheit zu einer Fluidführung und/oder einer Fluidverteilung, insbesondere innerhalb des Fluidkanals, vorgesehen. Vorzugsweise strukturiert die Fülleinheit, insbesondere das Füllelement, einen durch Kanalwände eines Fluidkanals begrenzten Innenraum des Fluidkanals. Beispielsweise ist zumindest ein Füllelement als Stift, als Kegel, als Gitter, als Schraube, als Zylinder, insbesondere als Zylinder mit sternförmiger Grundfläche, ausgebildet oder mit einer anderen dem Fachmann sinnvoll erscheinenden Form ausgestattet.The filling element of a channel wall of the surrounding fluid channel is preferably configured differently. The filling element is preferably fluid-impermeable. In particular, the filling element is solid. A “flow area” is preferably to be understood as an imaginary area within the fluid channel, which in particular runs perpendicular to a surrounding channel wall of the fluid channel and in particular during operation of the fuel cell and / or electrode unit from a fluid, in particular the oxidant and / or the fuel is flowed through to a fluid supply to the electrode unit. The electrode contact surface is preferably arranged at least substantially parallel to the flow area. The filling unit, in particular the filling element, preferably reduces at least one maximum flow area of at least one fluid channel to an effective flow area. In particular, the filling unit is provided to define a fluid parameter, for example a pressure loss of the fluid when it flows through the fluid channel, for example a volume flow of the fluid through the fluid channel and / or a flow number of the fluid during a flow through the fluid channel. Additionally or alternatively, the filling unit is provided for fluid guidance and / or fluid distribution, in particular within the fluid channel. The filling unit, in particular the filling element, preferably structures an interior of the fluid channel delimited by channel walls of a fluid channel. For example, at least one filling element is designed as a pin, as a cone, as a lattice, as a screw, as a cylinder, in particular as a cylinder with a star-shaped base area, or is equipped with another shape that appears useful to a person skilled in the art.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Elektrodenträgervorrichtung kann eine Formgebung einer Durchströmungsfläche eines Fluidkanals vorteilhaft flexibel geändert werden. Insbesondere kann das Elektrodenträgerelement mit vorteilhaft kostengünstigen Umformungsprozessen, insbesondere einem Stanzprozess oder dergleichen, hergestellt werden.The configuration of the electrode carrier device according to the invention advantageously allows a shape of a flow area of a fluid channel to be flexibly changed. In particular, the electrode carrier element can be produced using advantageously inexpensive forming processes, in particular a stamping process or the like.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Fülleinheit zusammen mit dem Fluidkanal zumindest einen Kanalspalt ausbildet. Insbesondere weist das Füllelement einen Teilbereich auf, der zumindest im Wesentlichen komplementär zu dem Fluidkanal ausgebildet ist. Unter „im Wesentlichen komplementär“ soll insbesondere verstanden werden, dass das Füllelement in einem zu der Elektrodenanlegefläche parallelen Querschnitt den gleichen Konturverlauf wie eine umgebende Kanalwand des Fluidkanals mit einem geringeren Umfang als diese Kanalwand aufweist. Insbesondere ist der Konturverlauf des Füllelements eine skalierte Version des Konturverlaufs der Kanalwand des umgebenden Fluidkanals. Vorzugsweise ist das Füllelement von einer Kanalwand des umgebenden Fluidkanals beabstandet angeordnet. Vorzugsweise ist das Füllelement konzentrisch in dem Fluidkanal angeordnet. Insbesondere bilden das Füllelement und der Fluidkanal einen Kanalspalt zwischen einer Kanalwand des Fluidkanals und einer Außenfläche des Füllelements. Beispielsweise ist der Kanalspalt als Ringspalt ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass der Kanalspalt schlitzförmig, rechteckförmig, ovalförmig oder dergleichen ausgebildet ist. Vorzugsweise soll unter einer „Breite des Kanalspalts“ ein minimaler Abstand zwischen dem Füllelement und der das Füllelement umgebenden Kanalwand des Fluidkanals in einer zu der Elektrodenanlegefläche parallelen Ebene verstanden werden. Vorzugsweise ist die Breite des Kanalspalts zumindest im Wesentlichen gleichmäßig. Unter einer „im Wesentlichen gleichmäßigen“ Größe soll insbesondere eine Größe verstanden werden, deren Extremwerte um weniger als 50 %, bevorzugt um weniger als 25 %, besonders bevorzugt um weniger als 10 % von einem Mittelwert abweichen. Vorzugsweise ist die Breite des Kanalspalts kleiner als eine maximale Erstreckung des Füllelements in einer zu der Elektrodenanlegefläche parallelen Ebene. Es ist denkbar, dass in unterschiedlichen Fluidkanälen unterschiedlich ausgebildete Füllelemente angeordnet sind, insbesondere zu einer Realisierung von Kanalspalten mit unterschiedlicher Breite. Vorzugsweise ist das Füllelement, insbesondere der im Wesentlichen komplementäre Teilbereich, als allgemeiner Zylinder ausgebildet, insbesondere mit einer kreisförmigen, ovalen, rechteckigen, polygonen oder dergleichen Grundfläche. Insbesondere ist das Füllelement, insbesondere der zumindest im Wesentlichen komplementäre Teilbereich, als Noppe, als Stift, als Steg oder dergleichen ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass das Füllelement, insbesondere in einer von der Elektrodenanlegefläche abgewandten und/oder zugewandten Richtung, sich verjüngend ausgebildet ist. In einer alternativen Ausgestaltung weist das Füllelement in einem zu der Elektrodenanlegefläche parallelen Querschnitt einen Konturverlauf auf, der von einem Konturverlauf der umgebenden Kanalwand unterschiedlich ausgebildet ist. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist das Füllelement exzentrisch in dem Fluidkanal und/oder unmittelbar an der Kanalwand des Fluidkanals angeordnet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Elektrodenträgervorrichtung kann ein vorteilhaft dünner Kanalspalt zu einer Fluidversorgung der Elektrodeneinheit realisiert werden. Insbesondere kann eine Breite des Kanalspalts vorteilhaft einfach über eine Querschnittsanpassung des Füllelements, insbesondere mit vorteilhaft einfachen Herstellungsprozessen, geändert werden. Insbesondere kann während eines Betriebs der Elektrodenträgervorrichtung, insbesondere als Teil der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit, ein Fluiddurchfluss durch das Elektrodenträgerelement vorteilhaft präzise kontrolliert werden.It is further proposed that the filling unit forms at least one channel gap together with the fluid channel. In particular, the filling element has a partial area which is at least substantially complementary to the fluid channel. “Essentially complementary” is to be understood in particular to mean that the filling element in a cross section parallel to the electrode contact surface has the same contour profile as a surrounding channel wall of the fluid channel with a smaller circumference than this channel wall. In particular, the contour profile of the filling element is a scaled version of the contour profile of the channel wall of the surrounding fluid channel. The filling element is preferably arranged at a distance from a channel wall of the surrounding fluid channel. The filling element is preferably arranged concentrically in the fluid channel. In particular, the filling element and the fluid channel form a channel gap between a channel wall of the fluid channel and an outer surface of the filling element. For example, the channel gap is designed as an annular gap. However, it is also conceivable for the channel gap to be slit-shaped, rectangular, oval-shaped or the like. A “width of the channel gap” should preferably be understood to mean a minimum distance between the filling element and the channel wall of the fluid channel surrounding the filling element in a plane parallel to the electrode contact surface. The width of the channel gap is preferably at least substantially uniform. An “essentially uniform” size should in particular be understood to mean a size whose extreme values deviate from an average value by less than 50%, preferably by less than 25%, particularly preferably by less than 10%. The width of the channel gap is preferably smaller than a maximum extent of the filling element in a plane parallel to the electrode contact surface. It is conceivable that differently designed filling elements are arranged in different fluid channels, in particular for realizing channel gaps with different widths. The filling element, in particular the essentially complementary partial area, is preferably designed as a general cylinder, in particular with a circular, oval, rectangular, polygonal or similar base area. In particular, the filling element, in particular the at least substantially complementary partial area, is designed as a knob, as a pin, as a web or the like. However, it is also conceivable for the filling element to be tapered, in particular in a direction facing away from and / or facing the electrode contact surface. In an alternative embodiment, the filling element has a cross section parallel to the electrode contact surface Contour course that is different from a contour course of the surrounding channel wall. In a further alternative embodiment, the filling element is arranged eccentrically in the fluid channel and / or directly on the channel wall of the fluid channel. The inventive design of the electrode carrier device enables an advantageously thin channel gap to be provided for a fluid supply to the electrode unit. In particular, a width of the channel gap can advantageously be changed simply by adapting the cross section of the filling element, in particular using advantageously simple manufacturing processes. In particular, a fluid flow through the electrode carrier element can advantageously be precisely controlled during operation of the electrode carrier device, in particular as part of the fuel cell and / or electrolyzer unit.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Fülleinheit zumindest ein Füllträgerelement zu einer Stützung zumindest eines in dem Fluidkanal angeordneten Füllelements der Fülleinheit umfasst. Vorzugsweise ist das Füllträgerelement zu einer Fixierung des Füllelements innerhalb des Fluidkanals vorgesehen. Insbesondere ist das Füllträgerelement an dem Elektrodenträgerelement direkt und/oder über ein gemeinsames Gestell, ein gemeinsames Gehäuse, eine gemeinsame Haltevorrichtung oder dergleichen angeordnet, insbesondere fixiert. Vorzugsweise ist eine größte Außenseite des Füllträgerelements zumindest im Wesentlichen parallel zu der Elektrodenanlegefläche angeordnet. Vorzugsweise ist die Sockelfläche des Elektrodenträgerelements dem Füllträgerelement zugewandt. Bevorzugt ist das Füllträgerelement als Platte, insbesondere als Metallblech, ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass das Füllträgerelement als Balken, als Gitter, als Spirale oder dergleichen ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Füllelement an dem Füllträgerelement angeordnet. Insbesondere ist das Füllelement an dem Füllträgerelement fixiert. Bevorzugt ist das Füllelement einstückig mit dem Füllträgerelement ausgebildet. Unter „einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder bevorzugt in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und bevorzugt aus einem einzelnen Rohling. Es ist aber auch denkbar, dass das Füllelement kraft- und/oder formschlüssig an dem Füllträgerelement fixiert ist. Vorzugsweise sind zumindest zwei Füllelemente, insbesondere zwei voneinander beabstandete Füllelemente, an demselben Füllträgerelement angeordnet. Vorzugsweise sind mehrere, bevorzugt die Mehrzahl, besonders bevorzugt alle Füllelemente an demselben Füllträgerelement angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass die Füllelemente auf mehrere Füllträgerelemente der Fülleinheit, insbesondere gleichmäßig, verteilt sind. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Anordnung der Füllelemente in den Fluidkanälen vorteilhaft schnell und/oder vorteilhaft einfach durchgeführt werden. Insbesondere kann eine Fixierung der Füllelemente innerhalb der Fluidkanäle vorteilhaft einfach durchgeführt werden. Insbesondere kann eine Anordnung der Füllelemente in den Fluidkanälen vorteilhaft zuverlässig und vorteilhaft reproduzierbar gestaltet werden. Insbesondere können individuelle Abweichungen einer Anordnung von Füllelementen gering gehalten werden.It is further proposed that the filling unit comprises at least one filling carrier element for supporting at least one filling element of the filling unit arranged in the fluid channel. The filler element is preferably provided for fixing the filler element within the fluid channel. In particular, the filler element is arranged, in particular fixed, on the electrode carrier element directly and / or via a common frame, a common housing, a common holding device or the like. Preferably, a largest outside of the filler element is arranged at least substantially parallel to the electrode contact surface. The base surface of the electrode carrier element preferably faces the filler carrier element. The filler element is preferably designed as a plate, in particular as a metal sheet. But it is also conceivable that the filler element is designed as a bar, as a grid, as a spiral or the like. The filler element is preferably arranged on the filler element. In particular, the filler element is fixed to the filler carrier element. The filler element is preferably formed in one piece with the filler element. “One-piece” is to be understood in particular to be understood as being at least cohesively connected, for example by means of a welding process, an adhesive process, a gating process and / or another process which seems sensible to a person skilled in the art, and / or preferably to be formed in one piece, for example by a Manufactured from a single casting and / or by manufacturing in a one- or multi-component injection molding process and preferably from a single blank. However, it is also conceivable that the filler element is fixed to the filler carrier element in a non-positive and / or positive manner. At least two filling elements, in particular two filling elements spaced apart from one another, are preferably arranged on the same filling carrier element. A plurality, preferably the plurality, and particularly preferably all of the filling elements are preferably arranged on the same filling element. However, it is also conceivable for the filling elements to be distributed, in particular uniformly, over several filling carrier elements of the filling unit. Due to the configuration according to the invention, an arrangement of the filling elements in the fluid channels can advantageously be carried out quickly and / or advantageously simply. In particular, the filling elements can advantageously be fixed easily within the fluid channels. In particular, an arrangement of the filling elements in the fluid channels can advantageously be designed reliably and advantageously reproducibly. In particular, individual deviations of an arrangement of filling elements can be kept low.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Fülleinheit zumindest ein Positionierelement zu einer Positionierung eines Füllelements innerhalb des Fluidkanals umfasst. Vorzugsweise soll unter einem „Positionierelement“ ein Strukturelement verstanden werden, das eine Positionierung zumindest eines Füllelements in einem Fluidkanal mit einer vorgegebenen Genauigkeit erlaubt. Insbesondere ist das Positionierelement dazu vorgesehen, eine Eindringtiefe des Füllelements in den Fluidkanal festzulegen. Vorzugsweise ist das Positionierelement dazu vorgesehen, zumindest eine Außenfläche des Füllelements zumindest im Wesentlichen bündig mit der Elektrodenanlegefläche anzuordnen. Vorzugsweise ist das Positionierelement dazu vorgesehen, einen Überstand des Füllelements über die Elektrodenanlegefläche hinaus, insbesondere in einer von der Sockelfläche zu der Elektrodenanlegefläche weisenden Richtung, zu verhindern. Insbesondere ist eine zu der Elektrodenanlegefläche zumindest im Wesentlichen parallele, insbesondere der Elektrodenanlegefläche zugewandte Außenfläche des Füllelements zwischen der Elektrodenanlegefläche und der Sockelfläche angeordnet. Vorzugsweise ist das Positionierelement zwischen dem Elektrodenträgerelement, insbesondere der Sockelfläche des Elektrodenträgerelements, und dem Füllträgerelement der Fülleinheit angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Fülleinheit mehrere Positionierelemente. Vorzugsweise ist das Positionierelement von dem Füllelement verschieden ausgebildet. Vorzugsweise ist das Positionierelement an dem Füllträgerelement fixiert, insbesondere einstückig mit dem Füllträgerelement ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass das Positionierelement eigenständig ausgebildet ist und insbesondere zwischen dem Elektrodenträgerelement und dem Füllträgerelement eingeklemmt wird. Vorzugsweise ist ein Flächeninhalt des Positionierelements in einem zur Elektrodenanlegefläche parallelen Querschnitt kleiner als ein Flächeninhalt des Füllträgerelements in einem weiteren zur Elektrodenanlegefläche parallelen Querschnitt. Vorzugsweise sind verschiedene Positionierelemente beabstandet voneinander ausgebildet und/oder zumindest teilweise fluiddurchlässig ausgebildet. Insbesondere ist das Positionierelement als Abstandshalter ausgebildet. Insbesondere ist das Füllträgerelement durch das Positionierelement beabstandet von dem Elektrodenträgerelement angeordnet. Insbesondere bilden das Füllträgerelement, das Positionierelement und das Elektrodenträgerelement, insbesondere die Sockelfläche, zumindest einen Fluidversorgungskanal zu einer Fluidversorgung des Fluidkanals in dem Elektrodenträgerelement. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft zuverlässige Anordnung der Fülleinheit an dem Elektrodenträgerelement realisiert werden. Insbesondere kann die Fülleinheit vorteilhaft bündig mit der Elektrodenanlegefläche angeordnet werden. Insbesondere kann die Elektrodeneinheit der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit vorteilhaft eben auf die Elektrodenanlegefläche aufgebracht werden. Insbesondere kann die Elektrodeneinheit der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit vorteilhaft zuverlässig vor einer mechanischen Belastung durch die Fülleinheit geschützt werden.It is further proposed that the filling unit comprises at least one positioning element for positioning a filling element within the fluid channel. A “positioning element” is preferably to be understood as a structural element which allows at least one filling element to be positioned in a fluid channel with a predetermined accuracy. In particular, the positioning element is provided for determining a depth of penetration of the filling element into the fluid channel. The positioning element is preferably provided to arrange at least one outer surface of the filling element at least substantially flush with the electrode contact surface. The positioning element is preferably provided to prevent the filling element from protruding beyond the electrode contact surface, in particular in a direction pointing from the base surface to the electrode contact surface. In particular, an outer surface of the filling element, which is at least substantially parallel to the electrode contact surface and in particular faces the electrode contact surface, is arranged between the electrode contact surface and the base surface. The positioning element is preferably arranged between the electrode carrier element, in particular the base surface of the electrode carrier element, and the filler carrier element of the filling unit. The filling unit preferably comprises a plurality of positioning elements. The positioning element is preferably configured differently from the filling element. The positioning element is preferably fixed to the filler element, in particular in one piece with the filler element. However, it is also conceivable that the positioning element is designed independently and is clamped in particular between the electrode carrier element and the filler carrier element. A surface area of the positioning element in a cross section parallel to the electrode contact surface is preferably smaller than an area content of the filler element in a further cross section parallel to the electrode contact surface. Different positioning elements are preferably formed spaced apart from one another and / or at least partially designed to be fluid permeable. In particular, the positioning element is designed as a spacer. In particular, the filler carrier element is arranged spaced apart from the electrode carrier element by the positioning element. In particular, the filler carrier element, the positioning element and the electrode carrier element, in particular the base surface, form at least one fluid supply channel for a fluid supply of the fluid channel in the electrode carrier element. The configuration according to the invention enables an advantageously reliable arrangement of the filling unit on the electrode carrier element. In particular, the filling unit can advantageously be arranged flush with the electrode contact surface. In particular, the electrode unit of the fuel cell and / or electrolyzer unit can advantageously be applied evenly to the electrode contact surface. In particular, the electrode unit of the fuel cell and / or electrolyzer unit can advantageously be reliably protected against mechanical loading by the filling unit.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Elektrodenträgervorrichtung zumindest ein Kontaktelement zu einer elektrischen Verbindung der Fülleinheit und des Elektrodenträgerelements umfasst. Vorzugsweise wird die Fülleinheit zumindest im Wesentlichen aus Metall gefertigt. Vorzugsweise wird die Fülleinheit zumindest im Wesentlichen aus dem gleichen Material, insbesondere dem gleichen Metall, wie das Elektrodenträgerelement gefertigt. Vorzugsweise ist das Kontaktelement zu einer Nivellierung eines elektrischen Potentialunterschieds zwischen der Fülleinheit und dem Elektrodenträgerelement während eines Betriebs der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit vorgesehen. Vorzugsweise ist das Kontaktelement einstückig mit dem Positionierelement ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass die Elektrodenträgervorrichtung ein Kontaktelement zusätzlich zu dem Positionierelement aufweist. Beispielsweise ist das Kontaktelement als Draht, als Metallband, als gemeinsame Halterung für die Fülleinheit und das Elektrodenträgerelement oder dergleichen ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass das Kontaktelement als Beschichtung ausgebildet ist, insbesondere als eine Beschichtung der Fülleinheit und/oder eine Beschichtung der Sockelfläche des Elektrodenträgerelements. Vorzugsweise ist das Kontaktelement stoffschlüssig mit der Fülleinheit und/oder dem Elektrodenträgerelement verbunden, beispielsweise über einen Schweißprozess, insbesondere einen Widerstandsschweißprozess und/oder einen Laserschweißprozess. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Übergangswiderstand zwischen der Fülleinheit und dem Elektrodenträgerelement vorteilhaft gering gehalten werden. Insbesondere kann die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit vorteilhaft effizient betrieben werden.Furthermore, it is proposed that the electrode carrier device comprises at least one contact element for an electrical connection of the filling unit and the electrode carrier element. The filling unit is preferably made at least essentially from metal. The filling unit is preferably manufactured at least essentially from the same material, in particular the same metal, as the electrode carrier element. The contact element is preferably provided for leveling an electrical potential difference between the filling unit and the electrode carrier element during operation of the fuel cell and / or electrolyzer unit. The contact element is preferably formed in one piece with the positioning element. However, it is also conceivable that the electrode carrier device has a contact element in addition to the positioning element. For example, the contact element is designed as a wire, as a metal strip, as a common holder for the filling unit and the electrode carrier element or the like. It is also conceivable that the contact element is designed as a coating, in particular as a coating of the filling unit and / or a coating of the base surface of the electrode carrier element. The contact element is preferably integrally connected to the filling unit and / or the electrode carrier element, for example via a welding process, in particular a resistance welding process and / or a laser welding process. Due to the configuration according to the invention, a contact resistance between the filling unit and the electrode carrier element can advantageously be kept low. In particular, the fuel cell and / or electrolyzer unit can advantageously be operated efficiently.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Elektrodenträgervorrichtung zumindest ein Verbindungselement zu einer Abdichtung eines Fluidraums zwischen dem Elektrodenträgerelement und der Fülleinheit, insbesondere einem Füllträgerelement der Fülleinheit, aufweist. Vorzugsweise umschließt das Verbindungselement den Fluidraum zumindest in einer zu der Elektrodenanlegefläche zumindest im Wesentlichen parallelen Ebene. Beispielsweise ist das Verbindungselement als Kragen ausgebildet. Vorzugsweise ist das Verbindungselement, insbesondere der Kragen, an dem Füllträgerelement fixiert und/oder einteilig mit dem Füllträgerelement ausgebildet. Vorzugsweise ist das Verbindungselement, insbesondere der Kragen, an dem Elektrodenträgerelement, insbesondere an der Sockelfläche, fixiert und/oder einteilig mit dem Elektrodenträgerelement ausgebildet. Beispielsweise ist das Verbindungselement einteilig mit dem Füllträgerelement und/oder dem Elektrodenträgerelement ausgebildet, beispielsweise als Schweißfläche, als Falz, als Bördelfläche, als Klebefläche oder dergleichen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft bauteilarm ein Fluidraum, insbesondere zu einer gleichmäßigen Verteilung eines Fluids auf mehrere Fluidkanäle, an der Sockelfläche des Elektrodenträgerelements realisiert werden. It is further proposed that the electrode carrier device has at least one connecting element for sealing a fluid space between the electrode carrier element and the filling unit, in particular a filling carrier element of the filling unit. The connecting element preferably surrounds the fluid space at least in a plane which is at least substantially parallel to the electrode contact surface. For example, the connecting element is designed as a collar. The connecting element, in particular the collar, is preferably fixed to the filler element and / or formed in one piece with the filler element. The connecting element, in particular the collar, is preferably fixed to the electrode carrier element, in particular on the base surface, and / or is formed in one piece with the electrode carrier element. For example, the connecting element is formed in one piece with the filler element and / or the electrode carrier element, for example as a welding surface, as a fold, as a flanging surface, as an adhesive surface or the like. By means of the configuration according to the invention, a fluid space can advantageously be realized on the base surface of the electrode carrier element, in particular with few components, in particular for uniform distribution of a fluid over several fluid channels.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Elektrodenträgervorrichtung zumindest eine an der Fülleinheit, insbesondere an einem Füllelement der Fülleinheit, angeordnete Trennschicht aufweist. Insbesondere ist die Trennschicht an einer der Elektrodenträgervorrichtung zugewandten Außenfläche der Fülleinheit, insbesondere des Füllelements, aufgebracht. Vorzugsweise ist die Trennschicht zumindest auf der zumindest im Wesentlichen bündig mit der Elektrodenanlegefläche angeordneten Außenseite des Füllelements aufgebracht. Alternativ ist die Trennschicht über die gesamte Fülleinheit aufgebracht. Insbesondere ist die Trennschicht dazu vorgesehen, eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Elektrodeneinheit und der Fülleinheit während einer Herstellung der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit zu verhindern. Es ist aber auch denkbar, dass die Elektrodenträgervorrichtung, insbesondere die Fülleinheit, trennschichtfrei ausgebildet ist, insbesondere zu einer zusätzlichen mechanischen Stabilisierung der Elektrodeneinheit. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft hohe Fluiddurchlässigkeit zwischen dem Füllelement und der Elektrodeneinheit erreicht werden. Insbesondere kann an der Mündungsöffnung des Fluidkanals eine vorteilhaft großflächige Fluidverteilung realisiert werden. Insbesondere können Querströmungsverluste innerhalb der Elektrodeneinheit vorteilhaft gering gehalten werden.It is further proposed that the electrode carrier device has at least one separating layer arranged on the filling unit, in particular on a filling element of the filling unit. In particular, the separating layer is applied to an outer surface of the filling unit, in particular the filling element, facing the electrode carrier device. The separating layer is preferably applied at least on the outside of the filling element which is at least substantially flush with the electrode contact surface. Alternatively, the separating layer is applied over the entire filling unit. In particular, the separating layer is provided to prevent a material connection between the electrode unit and the filling unit during manufacture of the fuel cell and / or electrolyzer unit. However, it is also conceivable for the electrode carrier device, in particular the filling unit, to be designed without a separating layer, in particular for additional mechanical stabilization of the electrode unit. An advantageous high fluid permeability between the filling element and the electrode unit can be achieved by the configuration according to the invention. In particular, an advantageously large-area fluid distribution can be realized at the mouth opening of the fluid channel. In particular, cross flow losses within the electrode unit can advantageously be kept low.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Fülleinheit zumindest ein Prägeblech aufweist. Insbesondere umfasst das Prägeblech zumindest das Füllträgerelement. Insbesondere umfasst das Prägeblech zumindest ein Füllelement. Vorzugsweise umfasst das Prägeblech eine Vielzahl an Füllelementen. Insbesondere sind die Füllelemente regelmäßig und/oder unregelmäßig auf dem Füllträgerelement verteilt. Vorzugsweise ist das Prägeblech als Noppenblech ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass das Prägeblech als Füllelement eine Rundprägung, eine Quadratprägung, eine Pyramidenprägung, eine Rautenprägung oder dergleichen aufweist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Fülleinheit vorteilhaft einfach, vorteilhaft genau und/oder vorteilhaft kostengünstig hergestellt werden.It is also proposed that the filling unit have at least one embossing plate. In particular, the embossing plate comprises at least the filler element. In particular, the embossing plate comprises at least one filling element. The embossing plate preferably comprises a multiplicity of filling elements. In particular, the filling elements are regularly and / or irregularly distributed on the filling element. The embossing plate is preferably designed as a knobbed sheet. However, it is also conceivable for the embossing plate to have a circular embossing, a square embossing, a pyramid embossing, a diamond embossing or the like as the filling element. Due to the configuration according to the invention, the filling unit can advantageously be manufactured simply, advantageously precisely and / or advantageously inexpensively.

Darüber hinaus geht die Erfindung von einem Verfahren zu einer Herstellung einer Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit, insbesondere für eine Festoxidbrennstoffzelleneinheit aus, wobei die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit zumindest eine Elektrodeneinheit und zumindest eine Elektrodenträgervorrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße Elektrodenträgervorrichtung, zu einer Stützung der Elektrodeneinheit umfasst. Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt vor einem Aufbringen der Elektrodeneinheit auf die Elektrodenträgervorrichtung eine Fülleinheit der Elektrodenträgervorrichtung zumindest teilweise in einen Fluidkanal der Elektrodenträgervorrichtung zur Bildung eines Kanalspalts eingebracht wird. Vorzugsweise wird in zumindest einem Elektrodenträgerherstellungsschritt das Elektrodenträgerelement hergestellt. Insbesondere wird in dem Elektrodenträgerherstellungsschritt zumindest ein Fluidkanal in das Elektrodenträgerelement eingelassen. Vorzugsweise wird der Fluidkanal durch einen Umformprozess, insbesondere durch einen Stanzprozess, einen Zerspanungsprozess und/oder durch einen Laserschneideprozess gebildet. Vorzugsweise wird in zumindest einem Fülleinheitsherstellungsschritt die Fülleinheit hergestellt. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt die Fülleinheit an der Sockelfläche ausgerichtet. Insbesondere wird ein Füllträgerelement zumindest im Wesentlichen parallel zu der Elektrodenanlegefläche des Elektrodenträgerelements angeordnet. Vorzugsweise wird die Fülleinheit von der Sockelfläche her in den Fluidkanal eingebracht. Insbesondere wird in zumindest einen Fluidkanal ein Füllelement eingebracht. Insbesondere wird zumindest in die Mehrzahl der Fluidkanäle zumindest ein Füllelement eingebracht. Vorzugsweise wird in zumindest einem Verfahrensschritt das Positionierelement der Fülleinheit an dem Füllträgerelement angeordnet. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt zumindest ein Füllelement der Fülleinheit zumindest im Wesentlichen bündig mit der Elektrodenanlegefläche angeordnet. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt die Fülleinheit an dem Elektrodenträgerelement unmittelbar und/oder über ein Verbindungselement der Elektrodenträgervorrichtung fixiert. Vorzugsweise werden in zumindest einem Verfahrensschritt die Fülleinheit und das Elektrodenträgerelement elektrisch verbunden, insbesondere mittels des Kontaktelements der Elektrodenträgervorrichtung. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft ein dünner Kanalspalt zu einer Fluidversorgung der Elektrodeneinheit realisiert werden. Insbesondere kann eine Breite des Kanalspalts vorteilhaft einfach über eine Querschnittsanpassung des Füllelements geändert, insbesondere beliebig gewählt, werden. Insbesondere kann eine Formgebung des Kanalspalts vorteilhaft flexibel geändert werden.In addition, the invention is based on a method for producing a fuel cell and / or electrolyzer unit, in particular for a solid oxide fuel cell unit, the fuel cell and / or electrolyzer unit supporting at least one electrode unit and at least one electrode carrier device, in particular an electrode carrier device according to the invention Includes electrode unit. It is proposed that, in at least one method step, before filling the electrode unit onto the electrode carrier device, a filling unit of the electrode carrier device is at least partially introduced into a fluid channel of the electrode carrier device to form a channel gap. The electrode carrier element is preferably produced in at least one electrode carrier production step. In particular, at least one fluid channel is let into the electrode carrier element in the electrode carrier manufacturing step. The fluid channel is preferably formed by a forming process, in particular by a stamping process, a machining process and / or by a laser cutting process. The filling unit is preferably produced in at least one filling unit production step. In particular, the filling unit is aligned on the base surface in at least one method step. In particular, a filler carrier element is arranged at least substantially parallel to the electrode contact surface of the electrode carrier element. The filling unit is preferably introduced into the fluid channel from the base surface. In particular, a filling element is introduced into at least one fluid channel. In particular, at least one filling element is introduced into at least the plurality of fluid channels. The positioning element of the filling unit is preferably arranged on the filling carrier element in at least one method step. In particular, in at least one method step, at least one filling element of the filling unit is arranged at least substantially flush with the electrode contact surface. In particular, in at least one method step, the filling unit is fixed to the electrode carrier element directly and / or via a connecting element of the electrode carrier device. The filling unit and the electrode carrier element are preferably electrically connected in at least one method step, in particular by means of the contact element of the electrode carrier device. As a result of the embodiment of the method according to the invention, a thin channel gap for a fluid supply to the electrode unit can advantageously be realized. In particular, a width of the channel gap can advantageously be changed simply, in particular arbitrarily, by adjusting the cross section of the filling element. In particular, a shape of the channel gap can advantageously be flexibly changed.

Weiter wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt vor einem Aufbringen der Elektrodeneinheit auf die Elektrodenträgervorrichtung zumindest ein Füllelement der Fülleinheit an einem Füllträgerelement der Fülleinheit der Elektrodenträgervorrichtung geformt wird. Vorzugsweise wird in dem Fülleinheitsherstellungsschritt zumindest ein Füllelement, vorzugsweise eine Vielzahl von Füllelementen, an dem Füllträgerelement angeformt. Vorzugsweise wird das Füllelement durch einen Streckziehprozess, insbesondere einen Prägeprozess, an dem Füllträgerelement angeformt. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt zumindest ein Füllelement mit einer zu einem Fluidkanal zumindest im Wesentlichen komplementären Form versehen. Vorzugsweise wird eine Vielzahl an Füllelementen in einem regelmäßigen Muster und/oder unregelmäßig an dem Füllträgerelement angeformt. Vorzugsweise wird an dem Füllträgerelement zumindest eine Stützstelle, insbesondere zu einer Anordnung des Positionierelements, ausgezeichnet. Insbesondere wird ein regelmäßiges Muster der Füllelemente an der ausgezeichneten Stützstelle unterbrochen. Vorzugsweise wird die Fülleinheit in dem Fülleinheitsherstellungsschritt zumindest von einer Seite mit einer Trennschicht überzogen. Es ist auch denkbar, dass die Trennschicht nach einer Anordnung der Fülleinheit in dem Elektrodenträgerelement selektiv auf die Füllelemente aufgebracht wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Fülleinheit vorteilhaft kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere kann eine Breite eines Kanalspalts vorteilhaft genau realisiert werden.It is further proposed that at least one filling element of the filling unit is formed on a filling carrier element of the filling unit of the electrode carrier device in at least one method step before the electrode unit is applied to the electrode carrier device. In the filling unit manufacturing step, at least one filling element, preferably a plurality of filling elements, is preferably molded onto the filling carrier element. The filler element is preferably formed on the filler carrier element by means of an stretch-drawing process, in particular an embossing process. In particular, in at least one method step, at least one filling element is provided with a shape that is at least substantially complementary to a fluid channel. A plurality of filling elements are preferably molded onto the filling carrier element in a regular pattern and / or irregularly. At least one support point, in particular for an arrangement of the positioning element, is preferably marked on the filler element. In particular, a regular pattern of the filling elements is interrupted at the excellent support point. The filling unit is preferably covered with a separating layer from at least one side in the filling unit production step. It is also conceivable that the separating layer is selectively applied to the filling elements after the filling unit has been arranged in the electrode carrier element. Due to the configuration according to the invention, a filling unit can advantageously be manufactured inexpensively. In particular, a width of a channel gap can advantageously be realized precisely.

Darüber hinaus wird eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit, insbesondere eine Festoxidbrennstoffzelleneinheit, vorgeschlagen, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird und/oder eine erfindungsgemäße Elektrodenträgervorrichtung aufweist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit zur Verfügung gestellt werden, welche eine vorteilhaft großflächige Begasung der Elektrodeneinheit erlaubt. Insbesondere kann die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit vorteilhaft kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere kann eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit zur Verfügung gestellt werden, die eine vorteilhaft hohe Permeabilität für Prozessfluide, insbesondere für das Brenngas und/oder das Oxidans, aufweist. Insbesondere kann eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit mit einer vorteilhaft hohen Brenngasnutzung zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere kann eine Brenngas- und/oder Elektrolyseureinheit mit einer vorteilhaft hohen Leistungsdichte realisiert werden.In addition, a fuel cell and / or electrolyzer unit, in particular a solid oxide fuel cell unit, is proposed which is produced using a method according to the invention and / or has an electrode carrier device according to the invention. The configuration according to the invention makes it possible to provide a fuel cell and / or electrolyser unit which advantageously permits large-area gassing of the electrode unit. In particular, the fuel cell and / or electrolyzer unit can advantageously be manufactured inexpensively. In particular, a fuel cell and / or electrolyzer unit can be provided which has an advantageously high permeability for process fluids, in particular for the fuel gas and / or the oxidant. In particular, a fuel cell and / or electrolyzer unit with an advantageously high use of fuel gas can be provided. In particular, a fuel gas and / or electrolyzer unit can be realized with an advantageously high power density.

Die erfindungsgemäße Elektrodenträgervorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Elektrodenträgervorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.The electrode carrier device according to the invention, the method according to the invention and / or the fuel cell and / or electrolyzer unit according to the invention should / should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the electrode carrier device according to the invention, the method according to the invention and / or the fuel cell and / or electrolyser unit according to the invention can have a number that differs from a number of individual elements, components and units as well as method steps mentioned to fulfill a function described herein. In addition, in the value ranges specified in this disclosure, values lying within the stated limits are also to be considered disclosed and can be used as desired.

FigurenlisteFigure list

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following description of the drawing. Five exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings. The drawings, description, and claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into useful further combinations.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts einer erfindungsgemäßen Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit mit einer erfindungsgemäßen Elektrodenträgervorrichtung,
  • 2 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die erfindungsgemäße Elektrodenträgervorrichtung,
  • 3 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Fülleinheit der erfindungsgemäßen Elektrodenträgervorrichtung,
  • 4 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts der Fülleinheit,
  • 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Längsschnitts der Fülleinheit,
  • 6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 7 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Fülleinheit einer weiteren erfindungsgemäßen Elektrodenträgervorrichtung,
  • 8 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Fülleinheit einer alternativen erfindungsgemäßen Elektrodenträgervorrichtung,
  • 9 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Fülleinheit einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen Elektrodenträgervorrichtung und
  • 10 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Fülleinheit einer anderweitigen erfindungsgemäßen Elektrodenträgervorrichtu ng.
Show it:
  • 1 2 shows a schematic representation of a longitudinal section of a fuel cell and / or electrolyzer unit according to the invention with an electrode carrier device according to the invention,
  • 2nd 1 shows a schematic representation of a plan view of the electrode carrier device according to the invention,
  • 3rd 1 shows a schematic representation of a plan view of a filling unit of the electrode carrier device according to the invention,
  • 4th 1 shows a schematic illustration of a longitudinal section of the filling unit,
  • 5 1 shows a schematic illustration of a further longitudinal section of the filling unit,
  • 6 a schematic representation of a method according to the invention,
  • 7 1 shows a schematic representation of a plan view of a filling unit of a further electrode carrier device according to the invention,
  • 8th 1 shows a schematic representation of a plan view of a filling unit of an alternative electrode carrier device according to the invention,
  • 9 a schematic representation of a plan view of a filling unit of a further alternative electrode carrier device according to the invention and
  • 10th is a schematic representation of a plan view of a filling unit of another electrode carrier device according to the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Die 1 und 2 zeigen eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 12a. Die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 12a wird mit einem Verfahren 48a hergestellt (siehe 6). Die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 12a umfasst eine Elektrodenträgervorrichtung 10a. Vorzugsweise ist die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 12a als, insbesondere metallgestützte Festoxidbrennstoffzelleneinheit ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 12a zumindest eine Elektrodeneinheit 16a. Vorzugsweise umfasst die Elektrodeneinheit 16a zumindest eine Elektrode 50a. Vorzugsweise umfasst die Elektrodeneinheit 16a zumindest eine weitere Elektrode 52a. Vorzugsweise ist die Elektrode 50a und/oder die weitere Elektrode 52a jeweils als Elektrodenschicht ausgebildet. Vorzugsweise ist die Elektrode 50a aus einem Oxidanselektrodenmaterial geformt. Vorzugsweise ist die weitere Elektrode 52a aus einem Brennstoffelektrodenmaterial geformt. Es ist aber auch denkbar, dass die Elektrode 50a aus einem Brennstoffelektrodenmaterial und/oder die weitere Elektrode 52a aus einem Oxidanselektrodenmaterial geformt ist. Vorzugsweise umfasst die Elektrodeneinheit 16a zumindest ein Trennelement 54a. Vorzugsweise ist das Trennelement 54a als Elektrolytschicht ausgebildet. Vorzugsweise ist das Trennelement 54a zwischen der Elektrode 50a und der weiteren Elektrode 52a angeordnet. Vorzugsweise ist die Elektrodeneinheit 16a an der Elektrodenträgervorrichtung 10a angeordnet.The 1 and 2nd show a fuel cell and / or electrolyzer unit 12a . The fuel cell and / or electrolyzer unit 12a is using a procedure 48a manufactured (see 6 ). The fuel cell and / or electrolyzer unit 12a includes an electrode support device 10a . The fuel cell and / or electrolyzer unit is preferably 12a as, in particular metal-based solid oxide fuel cell unit. The fuel cell and / or electrolyzer unit preferably comprises 12a at least one electrode unit 16a . The electrode unit preferably comprises 16a at least one electrode 50a . The electrode unit preferably comprises 16a at least one other electrode 52a . The electrode is preferably 50a and / or the further electrode 52a each formed as an electrode layer. The electrode is preferably 50a molded from an oxidant electrode material. The further electrode is preferably 52a molded from a fuel electrode material. But it is also conceivable that the electrode 50a from a fuel electrode material and / or the further electrode 52a is formed from an oxidant electrode material. The electrode unit preferably comprises 16a at least one separating element 54a . The separating element is preferably 54a formed as an electrolyte layer. The separating element is preferably 54a between the electrode 50a and the further electrode 52a arranged. The electrode unit is preferably 16a on the electrode carrier device 10a arranged.

Die Elektrodenträgervorrichtung 10a für die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 12a umfasst zumindest ein Elektrodenträgerelement 14a. Das Elektrodenträgerelement 14a ist zu einer Stützung der Elektrodeneinheit 16a der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 12a vorgesehen. Vorzugsweise umfasst das Elektrodenträgerelement 14a zumindest eine Elektrodenanlegefläche 56a. Vorzugsweise ist die Elektrodenanlegefläche 56a als Teilbereich einer größten Außenfläche des Elektrodenträgerelements 14a ausgebildet. Vorzugsweise ist die Elektrodeneinheit 16a an der Elektrodenanlegefläche 56a angeordnet. Vorzugsweise umfasst das Elektrodenträgerelement 14a zumindest eine Sockelfläche 58a. Vorzugsweise ist die Sockelfläche 58a an einer der Elektrodenanlegefläche 56a abgewandten Außenfläche des Elektrodenträgerelements 14a angeordnet. Vorzugsweise ist die Elektrodenanlegefläche 56a zumindest im Wesentlichen parallel zu der Sockelfläche 58a angeordnet. Insbesondere ist ein maximaler Abstand der Sockelfläche 58a von der Elektrodenanlegefläche 56a kleiner als eine maximale Erstreckung der Sockelfläche 58a und/oder der Elektrodenanlegefläche 56a. Insbesondere ist das Elektrodenträgerelement 14a als Blech ausgebildet.The electrode support device 10a for the fuel cell and / or electrolyzer unit 12a comprises at least one electrode carrier element 14a . The electrode support element 14a is to support the electrode unit 16a the fuel cell and / or electrolyzer unit 12a intended. The electrode carrier element preferably comprises 14a at least one electrode contact surface 56a . The electrode contact surface is preferably 56a as a partial area of a largest outer surface of the electrode carrier element 14a educated. The electrode unit is preferably 16a on the electrode contact surface 56a arranged. The electrode carrier element preferably comprises 14a at least one base surface 58a . The base surface is preferably 58a on one of the electrode contact surfaces 56a facing outer surface of the electrode support member 14a arranged. The electrode contact surface is preferably 56a at least substantially parallel to the base surface 58a arranged. In particular, there is a maximum distance between the base surface 58a from the electrode contact surface 56a smaller than a maximum extension of the base area 58a and / or the electrode contact surface 56a . In particular, the electrode carrier element 14a formed as a sheet.

Die Elektrodenträgervorrichtung 10a umfasst zumindest einen Fluidkanal 18a. Der Fluidkanal 18a ist in dem Elektrodenträgerelement 14a angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Elektrodenträgervorrichtung 10a zumindest einen weiteren Fluidkanal 20a. Vorzugsweise ist der weitere Fluidkanal 20a analog zu dem Fluidkanal 18a ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Elektrodenträgervorrichtung 10a mehrere Fluidkanäle, insbesondere zu dem Fluidkanal 18a analog ausgebildete Fluidkanäle, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht mit Bezugszeichen versehen sind. Vorzugsweise erstreckt sich der Fluidkanal 18a von der Sockelfläche 58a zu der Elektrodenanlegefläche 56a. Vorzugsweise weist der Fluidkanal 18a eine Mündungsöffnung an der Elektrodenanlegefläche 56a auf. Vorzugsweise weist der Fluidkanal 18a eine Eingangsöffnung an der Sockelfläche 58a auf. Vorzugsweise weist ein zur Elektrodenanlegefläche 56a paralleler Querschnitt des Fluidkanals 18a eine maximale Erstreckung auf, die größer ist als eine maximale Erstreckung des Fluidkanals 18a in einer zu der Elektrodenanlegefläche 56a senkrechten Richtung. Vorzugsweise ist eine Stegbreite zwischen dem Fluidkanal 18a und dem weiteren Fluidkanal 20a kleiner als eine maximale Erstreckung des Fluidkanals 18a und/oder des weiteren Fluidkanals 20a, insbesondere in einer zur Elektrodenanlegefläche 56a parallelen Richtung und/oder in einer zur Elektrodenanlegefläche 56a senkrechten Richtung. Insbesondere ist das Elektrodenträgerelement 14a, insbesondere zur Realisierung des Fluidkanals 18a und/oder des weiteren Fluidkanals 20a, als Lochblech ausgebildet.The electrode support device 10a comprises at least one fluid channel 18a . The fluid channel 18a is in the electrode support element 14a arranged. The electrode carrier device preferably comprises 10a at least one further fluid channel 20a . The further fluid channel is preferably 20a analogous to the fluid channel 18a educated. The electrode carrier device preferably comprises 10a several fluid channels, in particular to the fluid channel 18a Fluid channels of analog design, which are not provided with reference numerals for the sake of clarity. The fluid channel preferably extends 18a from the base surface 58a to the electrode contact surface 56a . The fluid channel preferably has 18a a mouth opening on the electrode contact surface 56a on. The fluid channel preferably has 18a an entrance opening on the base surface 58a on. Preferably, one faces the electrode contact surface 56a parallel cross section of the fluid channel 18a a maximum extension that is greater than a maximum extension of the fluid channel 18a in a to the electrode contact surface 56a vertical direction. There is preferably a web width between the fluid channel 18a and the further fluid channel 20a smaller than a maximum extension of the fluid channel 18a and / or the further fluid channel 20a , especially in an electrode contact surface 56a parallel direction and / or in a to the electrode contact surface 56a vertical direction. In particular, the electrode carrier element 14a , especially for the realization of the fluid channel 18a and / or the further fluid channel 20a , designed as a perforated plate.

Die Elektrodenträgervorrichtung 10a umfasst zumindest eine Fülleinheit 22a. Die Fülleinheit 22a ist zumindest teilweise in dem Fluidkanal 18a angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Fülleinheit 22a zumindest ein Füllelement 30a. Vorzugsweise umfasst die Fülleinheit 22a zumindest ein weiteres Füllelement 32a. Vorzugsweise ist das weitere Füllelement 32a analog zu dem Füllelement 30a ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Fülleinheit 22a mehrere Füllelemente, insbesondere mehrere zu dem Füllelement 30a analog ausgebildete Füllelemente, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht mit Bezugszeichen versehen sind. Vorzugsweise ist das Füllelement 30a als kreiszylinderförmiger Vorsprung, insbesondere als Noppe, ausgebildet. Insbesondere ist das Füllelement 30a zumindest im Wesentlichen komplementär zu dem Fluidkanal 18a ausgebildet. Insbesondere ist in zumindest einer Ebene, insbesondere in einer zur Elektrodenanlegefläche 56a parallelen Ebene, ein Umfang des Füllelements 30a kleiner als ein Umfang einer Kanalwand des Fluidkanals 18a. Die Fülleinheit 22a ist in dem Fluidkanal 18a zu einer Anpassung einer Durchströmungsfläche angeordnet. Insbesondere ist das Füllelement 30a konzentrisch in dem Fluidkanal 18a angeordnet. Die Fülleinheit 22a bildet zusammen mit dem Fluidkanal 18a zumindest einen Kanalspalt 24a, insbesondere zwischen der Kanalwand des Fluidkanals 18a und einer Außenfläche des Füllelements 30a, aus. Insbesondere bildet die Fülleinheit 22a zusammen mit dem weiteren Fluidkanal 20a zumindest einen weiteren Kanalspalt 26a aus. Insbesondere ist der weitere Kanalspalt 26a analog zu dem Kanalspalt 24a ausgebildet. Insbesondere bildet die Fülleinheit 22a mit allen Fluidkanälen je einen Kanalspalt, der hier der Übersichtlichkeit halber jeweils nicht mit Bezugszeichen versehen ist. Vorzugsweise ist der Kanalspalt 24a als Ringspalt ausgebildet.The electrode support device 10a comprises at least one filling unit 22a . The filling unit 22a is at least partially in the fluid channel 18a arranged. The filling unit preferably comprises 22a at least one filling element 30a . The filling unit preferably comprises 22a at least one other filling element 32a . The further filling element is preferably 32a analogous to the filling element 30a educated. The filling unit preferably comprises 22a several filling elements, in particular several to the filling element 30a Filling elements of similar design, which are not provided with reference numerals for the sake of clarity. The filling element is preferably 30a formed as a circular-cylindrical projection, in particular as a knob. In particular, the filling element 30a at least essentially complementary to the fluid channel 18a educated. In particular, in at least one plane, in particular in one of the electrode contact surfaces 56a parallel plane, a perimeter of the filler 30a smaller than a circumference of a channel wall of the fluid channel 18a . The filling unit 22a is in the fluid channel 18a arranged to adapt a flow area. In particular, the filling element 30a concentric in the fluid channel 18a arranged. The filling unit 22a forms together with the fluid channel 18a at least one channel gap 24a , in particular between the channel wall of the fluid channel 18a and an outer surface of the filling element 30a , out. In particular, the filling unit 22a together with the further fluid channel 20a at least one further channel gap 26a out. In particular, the further channel gap 26a analogous to the channel gap 24a educated. In particular, the filling unit 22a with all fluid channels one channel gap each, which for the sake of clarity is not provided with reference numerals. The channel gap is preferably 24a formed as an annular gap.

Die Fülleinheit 22a umfasst zumindest ein Füllträgerelement 28a zu einer Stützung zumindest eines in dem Fluidkanal 18a angeordneten Füllelements 30a der Fülleinheit 22a. Vorzugsweise ist das Füllträgerelement 28a als Platte, insbesondere als Blech, ausgebildet. Vorzugsweise sind/ist das Füllelement 30a und/oder das weitere Füllelement 32a, insbesondere alle Füllelemente, an dem Füllträgerelement 28a angeformt. Die Fülleinheit 22a umfasst zumindest ein Positionierelement 36a zu einer Positionierung des Füllelements 30a innerhalb des Fluidkanals 18a. Insbesondere ist das Positionierelement 36a als Abstandshalter für das Füllträgerelement 28a zu der Sockelfläche 58a ausgebildet. Insbesondere ist das Positionierelement 36a einteilig mit dem Füllträgerelement 28a ausgebildet. Insbesondere weist das Positionierelement 36a eine kleinere maximale Erstreckung in einer zu dem Füllträgerelement 28a senkrechten Richtung auf als das Füllelement 30a. Insbesondere ist das Positionierelement 36a an der Sockelfläche 58a angeordnet. Insbesondere ist das Positionierelement 36a an einer ausgezeichneten Stützstelle 60a angeordnet. Vorzugsweise ist die Fülleinheit 22a an der ausgezeichneten Stützstelle 60a füllelementfrei. Insbesondere ist eine zu der ausgezeichneten Stützstelle 60a korrespondierende Stützstelle 60a' des Elektrodenträgerelements 14a fluidkanalfrei. Insbesondere ersetzt das Positionierelement 36a ein Füllelement in einer regelmäßigen Anordnung der Füllelemente. Die Elektrodenträgervorrichtung 10a umfasst zumindest ein Kontaktelement 38a zu einer elektrischen Verbindung der Fülleinheit 22a und des Elektrodenträgerelements 14a. Vorzugsweise ist das Positionierelement 36a als Kontaktelement 38a ausgebildet. Die Elektrodenträgervorrichtung 10a umfasst zumindest ein Verbindungselement 40a. Das Verbindungselement 40a ist zu einer Abdichtung eines Fluidraums 42a zwischen dem Elektrodenträgerelement 14a und der Fülleinheit 22a, insbesondere einem Füllträgerelement 28a der Fülleinheit 22a, vorgesehen. Vorzugsweise ist das Verbindungselement 40a als Kragen ausgebildet. Vorzugsweise weist das Verbindungselement 40a zumindest einen Fluideinlasskanal 62a zu einem Einlass eines Fluids in den Fluidraum 42a auf. Alternativ weist das Füllträgerelement 28a einen Fluideinlasskanal auf. Vorzugsweise ist das Verbindungselement 40a als weiteres Kontaktelement zu einer elektrischen Verbindung der Fülleinheit 22a und des Elektrodenträgerelements 14a ausgebildet. Die Elektrodenträgervorrichtung 10a umfasst zumindest eine an der Fülleinheit 22a, insbesondere an einem Füllelement 30a der Fülleinheit 22a, angeordnete Trennschicht 44a. Insbesondere ist die Trennschicht 44a zwischen der Fülleinheit 22a, insbesondere zwischen dem Füllelement 30a und der Elektrodeneinheit 16a angeordnet.The filling unit 22a comprises at least one filler element 28a to support at least one in the fluid channel 18a arranged filling element 30a the filling unit 22a . The filler element is preferably 28a formed as a plate, in particular as a sheet. The filling element is / are preferably 30a and / or the further filling element 32a , in particular all filler elements, on the filler element 28a molded. The filling unit 22a comprises at least one positioning element 36a for positioning the filling element 30a within the fluid channel 18a . In particular, the positioning element 36a as a spacer for the filler element 28a to the base surface 58a educated. In particular, the positioning element 36a in one piece with the filler element 28a educated. In particular, the positioning element 36a a smaller maximum extension in one to the filler element 28a perpendicular direction as the filler 30a . In particular, the positioning element 36a on the base surface 58a arranged. In particular, the positioning element 36a at an excellent base 60a arranged. The filling unit is preferred 22a at the excellent base 60a filling element free. In particular, one of the excellent base 60a corresponding support point 60a ' of the electrode support member 14a fluid channel free. In particular, this replaces Positioning element 36a a filling element in a regular arrangement of the filling elements. The electrode support device 10a comprises at least one contact element 38a to an electrical connection of the filling unit 22a and the electrode support member 14a . The positioning element is preferably 36a as a contact element 38a educated. The electrode support device 10a comprises at least one connecting element 40a . The connecting element 40a is to seal a fluid space 42a between the electrode support member 14a and the filling unit 22a , in particular a filler element 28a the filling unit 22a , intended. The connecting element is preferably 40a designed as a collar. The connecting element preferably has 40a at least one fluid inlet channel 62a to an inlet of a fluid into the fluid space 42a on. Alternatively, the filler element has 28a a fluid inlet channel. The connecting element is preferably 40a as a further contact element for an electrical connection of the filling unit 22a and the electrode support member 14a educated. The electrode support device 10a includes at least one on the filling unit 22a , especially on a filling element 30a the filling unit 22a , arranged separation layer 44a . In particular, the separation layer 44a between the filling unit 22a , especially between the filling element 30a and the electrode unit 16a arranged.

Die 3 bis 5 zeigen verschiedene Ansichten der Fülleinheit 22a. Die Fülleinheit 22a umfasst zumindest ein Prägeblech 46a. Insbesondere bildet das Prägeblech 46a das Füllträgerelement 28a, das Füllelement 30a und/oder das weitere Füllelement 32a. Insbesondere ist das Füllelement 30a in das Füllträgerelement 28a eingeprägt ausgebildet. Insbesondere ist die Mehrheit aller Füllelemente, insbesondere einschließlich des Füllelements 30a und/oder des weiteren Füllelements 32a, in einem regelmäßigen Muster angeordnet, insbesondere eingeprägt. Insbesondere ist die Mehrheit aller Füllelemente, insbesondere einschließlich des Füllelements 30a und/oder des weiteren Füllelements 32a, in regelmäßigen Abständen angeordnet. Insbesondere ist das Positionierelement 36a in das Füllträgerelement 28a eingeprägt, insbesondere an der das Muster unterbrechenden ausgezeichneten Stützstelle 60a.The 3rd to 5 show different views of the filling unit 22a . The filling unit 22a includes at least one embossing plate 46a . In particular, the embossed sheet forms 46a the filler element 28a , the filling element 30a and / or the further filling element 32a . In particular, the filling element 30a in the filler element 28a embossed trained. In particular, the majority of all filling elements, in particular including the filling element 30a and / or the further filling element 32a , arranged in a regular pattern, especially embossed. In particular, the majority of all filling elements, in particular including the filling element 30a and / or the further filling element 32a , arranged at regular intervals. In particular, the positioning element 36a in the filler element 28a embossed, especially at the excellent support point which interrupts the pattern 60a .

6 zeigt das Verfahren 48a zu einer Herstellung der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 12a. Die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 12a umfasst zumindest die Elektrodeneinheit 16a und zumindest die Elektrodenträgervorrichtung 10a zu einer Stützung der Elektrodeneinheit 16a. In zumindest einem Verfahrensschritt vor einem Aufbringen der Elektrodeneinheit 16a auf die Elektrodenträgervorrichtung 10a wird die Fülleinheit 22a der Elektrodenträgervorrichtung 10a zumindest teilweise in den Fluidkanal 18a der Elektrodenträgervorrichtung 10a zu einer Anpassung einer Durchströmungsfläche, insbesondere zu einer Bildung des Kanalspalts 24a, eingebracht. Vorzugsweise umfasst das Verfahren 48a einen Elektrodenherstellungsschritt 64a Vorzugsweise wird in dem Elektrodenherstellungsschritt 64a die Elektrodeneinheit 16a hergestellt, insbesondere zumindest vorgeformt. Vorzugsweise wird in dem Elektrodenherstellungsschritt 64a zumindest ein Rohling, ein Pressling, ein Grünling, ein Weißling oder dergleichen von der Elektrodeneinheit 16a hergestellt. Vorzugsweise wird die Elektrodeneinheit 16a auf einem Transportelement 66a hergestellt, insbesondere schichtweise aufgetragen. Vorzugsweise umfasst das Verfahren 48a zumindest eine Elektrodenträgerherstellungsphase 68a. Vorzugsweise wird in der Elektrodenträgerherstellungsphase 68a die Elektrodenträgervorrichtung 10a hergestellt. Vorzugsweise wird die Elektrodenträgervorrichtung 10a, insbesondere das Elektrodenträgerelement 14a und/oder die Fülleinheit 22a, zumindest im Wesentlichen aus Titan, Crofer® 22 H/APU, Inconel® 600 oder dergleichen gefertigt. Vorzugsweise wird in zumindest einem Füllherstellungsschritt 70a die Fülleinheit 22a hergestellt. In zumindest einem Verfahrensschritt vor einem Aufbringen der Elektrodeneinheit 16a auf die Elektrodenträgervorrichtung 10a wird zumindest das Füllelement 30a der Fülleinheit 22a an einem Füllträgerelement 28a der Fülleinheit 22a der Elektrodenträgervorrichtung 10a geformt. Insbesondere wird das Füllelement 30a und/oder das weitere Füllelement 32a in das Füllträgerelement 28a durch ein Streckziehen und/oder durch ein Stanzen eingeprägt. Vorzugsweise wird in einem Trägerherstellungsschritt 72a das Elektrodenträgerelement 14a hergestellt. Insbesondere wird in dem Trägerherstellungsschritt 72a der Fluidkanal 18a und/oder der weitere Fluidkanal 20a in das Elektrodenträgerelement 14a eingelassen. Vorzugsweise wird der Fluidkanal 18a und/oder der weitere Fluidkanal 20a durch einen Umformungsprozess, insbesondere mittels Stanzen, Zerspanen, Laserschneiden oder dergleichen, in das Elektrodenträgerelement 14a eingelassen. Vorzugsweise wird das Elektrodenträgerelement 14a entgratet. Vorzugsweise wird in zumindest einem Montageschritt 74a die Fülleinheit 22a der Elektrodenträgervorrichtung 10a zumindest teilweise in den Fluidkanal 18a der Elektrodenträgervorrichtung 10a eingebracht. Insbesondere wird in dem Montageschritt 74a das Füllelement 30a in den Fluidkanal 18a eingebracht. Insbesondere wird in dem Montageschritt 74a das weitere Füllelement 32a in den weiteren Fluidkanal 20a eingebracht. Insbesondere wird in dem Montageschritt 74a der Kanalspalt 24a und/oder der weitere Kanalspalt 26a gebildet. Insbesondere wird in dem Montageschritt 74a das Positionierelement 36a an dem Elektrodenträgerelement 14a, insbesondere an der Sockelfläche 58a, angeordnet. Vorzugsweise wird in der Elektrodenträgerherstellungsphase 68a die Elektrodenträgervorrichtung 10a gereinigt. Vorzugsweise wird in der Elektrodenträgerherstellungsphase 68a die Elektrodenträgervorrichtung 10a thermisch nachbehandelt. Vorzugsweise wird in der Elektrodenträgerherstellungsphase 68a die Elektrodenträgervorrichtung 10a zu einem Transport und/oder zu einer Lagerung aufgerollt und/oder gestapelt. Es ist auch denkbar, dass die Elektrodenträgervorrichtung 10a, beispielsweise über eine Förderanlange, direkt zu einer Weiterverarbeitung befördert wird. 6 shows the procedure 48a to manufacture the fuel cell and / or electrolyzer unit 12a . The fuel cell and / or electrolyzer unit 12a comprises at least the electrode unit 16a and at least the electrode support device 10a to support the electrode unit 16a . In at least one method step before applying the electrode unit 16a on the electrode carrier device 10a becomes the filling unit 22a the electrode support device 10a at least partially in the fluid channel 18a the electrode support device 10a to adapt a flow area, in particular to form the channel gap 24a , brought in. The method preferably comprises 48a an electrode manufacturing step 64a Preferably in the electrode manufacturing step 64a the electrode unit 16a manufactured, in particular at least preformed. Preferably in the electrode manufacturing step 64a at least one blank, a compact, a green compact, a white compact or the like from the electrode unit 16a produced. Preferably the electrode unit 16a on a transport element 66a manufactured, in particular applied in layers. The method preferably comprises 48a at least one electrode carrier manufacturing phase 68a . Preferably in the Electrode carrier manufacturing phase 68a the electrode support device 10a produced. Preferably the electrode support device 10a , in particular the electrode support element 14a and / or the filling unit 22a , at least essentially made of titanium, Crofer® 22 H / APU, Inconel® 600 or the like. Preferably, in at least one filling manufacturing step 70a the filling unit 22a produced. In at least one method step before applying the electrode unit 16a on the electrode carrier device 10a becomes at least the filler 30a the filling unit 22a on a filler element 28a the filling unit 22a the electrode support device 10a shaped. In particular, the filling element 30a and / or the further filling element 32a in the filler element 28a by stretch drawing and / or stamping. Preferably in a carrier manufacturing step 72a the electrode support member 14a produced. In particular, in the carrier manufacturing step 72a the fluid channel 18a and / or the further fluid channel 20a in the electrode support element 14a let in. Preferably the fluid channel 18a and / or the further fluid channel 20a through a forming process, in particular by means of punching, machining, laser cutting or the like, into the electrode carrier element 14a let in. The electrode carrier element is preferably used 14a boned. Preferably, in at least one assembly step 74a the filling unit 22a the electrode support device 10a at least partially in the fluid channel 18a the electrode support device 10a brought in. In particular, in the assembly step 74a the filling element 30a in the fluid channel 18a brought in. In particular, in the assembly step 74a the further filling element 32a in the further fluid channel 20a brought in. In particular, in the assembly step 74a the channel gap 24a and / or the further channel gap 26a educated. In particular, in the assembly step 74a the positioning element 36a on the electrode support member 14a , especially on the base surface 58a , arranged. Preferably in the electrode carrier manufacturing phase 68a the electrode support device 10a cleaned. Preferably in the electrode carrier manufacturing phase 68a the electrode support device 10a thermally treated. Preferably in the electrode carrier manufacturing phase 68a the electrode support device 10a rolled up and / or stacked for transport and / or storage. It is also conceivable that the electrode carrier device 10a , for example via a conveyor system, is conveyed directly to further processing.

Vorzugsweise wird in zumindest einem Zusammenführungsschritt 76 die, insbesondere vorgeformte, Elektrodeneinheit 16a auf die Elektrodenträgervorrichtung 10a, insbesondere auf die Elektrodenanlegefläche 56a, aufgebracht. Vorzugsweise wird in dem Zusammenführungsschritt 76a das Transportelement 66a mit der Elektrodeneinheit 16a an der Elektrodenträgervorrichtung 10a angeordnet. Insbesondere wird die Elektrodeneinheit 16a der Elektrodenträgervorrichtung 10a, insbesondere der Elektrodenanlegefläche 56a, zugewandt. Vorzugsweise umfasst der Zusammenführungsschritt 76a einen Heiz- und/oder Pressprozess, insbesondere zu einem Auflaminieren der Elektrodeneinheit 16a auf die Elektrodenträgervorrichtung 10a, insbesondere auf die Elektrodenanlegefläche 56a. Alternativ wird die Elektrodeneinheit 16a direkt auf die Elektrodenträgervorrichtung 10a aufgebracht, insbesondere schichtweise aufgedruckt. Nach einer Aufbringung der Elektrodeneinheit 16a auf der Elektrodenträgervorrichtung 10a wird das, insbesondere wasserlösliche Transportelement 66a von der Elektrodeneinheit 16a, insbesondere mittels eines Befeuchtens, entfernt. Vorzugsweise umfasst das Verfahren 48a einen Sinterschritt 78a. Vorzugsweise wird die Elektrodeneinheit 16a, insbesondere in einem auf der Elektrodenträgervorrichtung 10a aufgebrachten Zustand, in dem Sinterschritt 78a gesintert. Vorzugsweise wird die Elektrodeneinheit 16a, insbesondere in einem auf der Elektrodenträgervorrichtung 10a aufgebrachten Zustand, in dem Sinterschritt 78a auf eine Temperatur von mehr als 600°C, bevorzugt mehr als 850°C, besonders bevorzugt mehr als 1000°C gebracht. Vorzugsweise wird in einem Vereinzelungsschritt 80a die Elektrodenträgervorrichtung 10a zusammen mit der Elektrodeneinheit 16a in einzelne metallgestützte Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheiten 12a aufgeteilt.Preferably in at least one merge step 76 the, in particular preformed, electrode unit 16a on the electrode carrier device 10a , especially on the electrode contact surface 56a , applied. Preferably in the merge step 76a the transport element 66a with the electrode unit 16a on the electrode carrier device 10a arranged. In particular, the electrode unit 16a the electrode support device 10a , especially the electrode contact surface 56a , facing. The merging step preferably comprises 76a a heating and / or pressing process, in particular for laminating on the electrode unit 16a on the electrode carrier device 10a , especially on the electrode contact surface 56a . Alternatively, the electrode unit 16a directly onto the electrode carrier device 10a applied, in particular printed in layers. After application of the electrode unit 16a on the electrode support device 10a becomes the, especially water-soluble transport element 66a from the electrode unit 16a , in particular by means of moistening. The method preferably comprises 48a a sintering step 78a . Preferably the electrode unit 16a , in particular in one on the electrode carrier device 10a applied state, in the sintering step 78a sintered. Preferably the electrode unit 16a , in particular in one on the electrode carrier device 10a applied state, in the sintering step 78a brought to a temperature of more than 600 ° C, preferably more than 850 ° C, particularly preferably more than 1000 ° C. Preferably in a separation step 80a the electrode support device 10a together with the electrode unit 16a into individual metal-based fuel cell and / or electrolyzer units 12a divided up.

In den 7 bis 10 ist je ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 6, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 6 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 7 bis 10 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis e ersetzt.In the 7 to 10th Another embodiment of the invention is shown. The following descriptions and the drawings are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, with respect to components with the same designation, in particular with regard to components with the same reference numerals, in principle also to the drawings and / or the description of the other exemplary embodiments, in particular the 1 to 6 , can be referenced. In order to distinguish the exemplary embodiments, the letter a is the reference symbol of the exemplary embodiment in FIGS 1 to 6 adjusted. In the embodiments of the 7 to 10th the letter a is replaced by the letters b to e.

Die 7 bis 10 zeigen eine jeweils alternative Ausgestaltung einer Elektrodenträgervorrichtung 10b-10d. Insbesondere zeigen die 7 bis 10 je eine Draufsicht auf eine Fülleinheit 22b-22d der Elektrodenträgervorrichtung 10b-10d. Die Fülleinheit 22b-22d umfasst je zumindest ein Füllelement 30b-30d.The 7 to 10th each show an alternative embodiment of an electrode carrier device 10b-10d . In particular, the 7 to 10th each a top view of a filling unit 22b-22d the electrode support device 10b-10d . The filling unit 22b-22d comprises at least one filler element 30b-30d .

7 zeigt die Fülleinheit 22b. Das Füllelement 30b weist in einer zu einer Elektrodenanlegefläche der Elektrodenträgervorrichtung 10b parallelen Ebene einen rechteckigen, insbesondere quadratischen, Querschnitt auf. Insbesondere bildet das Füllelement 30b mit einem korrespondierenden Fluidkanal einen rechteckigen Kanalspalt aus. Insbesondere weist die Fülleinheit 22b mehrere in einem rechteckigen Muster angeordnete weitere Füllelemente 32b auf, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht alle mit Bezugszeichen versehen sind. Bezüglich weiterer Merkmale der Elektrodenträgervorrichtung 10b darf insbesondere auch auf die 1 bis 6 und deren Beschreibung verwiesen werden. 7 shows the filling unit 22b . The filling element 30b points in an electrode contact surface of the electrode carrier device 10b parallel plane has a rectangular, in particular square, cross-section. In particular, the filling element forms 30b with a corresponding fluid channel from a rectangular channel gap. In particular, the filling unit 22b several additional filling elements arranged in a rectangular pattern 32b on, which are not all provided with reference numerals for the sake of clarity. Regarding further features of the electrode carrier device 10b may in particular also on the 1 to 6 and their description are referenced.

8 zeigt die Fülleinheit 22c. Das Füllelement 30c weist in einer zu einer Elektrodenanlegefläche der Elektrodenträgervorrichtung 10c parallelen Ebene einen rechteckigen Querschnitt auf. Insbesondere ist das Füllelement 30c als Steg ausgebildet. Insbesondere erstreckt sich das Füllelement 30c zumindest entlang einer Richtung über eine im Wesentlichen gesamte maximale Erstreckung der Fülleinheit 22c, insbesondere zumindest über 50 % der maximalen Erstreckung der Fülleinheit 22c, in dieser Richtung. Insbesondere bildet das Füllelement 30c mit einem korrespondierenden Fluidkanal einen rechteckigen Kanalspalt aus. Insbesondere weist die Fülleinheit 22c mehrere zumindest im Wesentlichen parallel angeordnete weitere Füllelemente 32c auf, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht alle mit Bezugszeichen versehen sind. Bezüglich weiterer Merkmale der Elektrodenträgervorrichtung 10c darf insbesondere auch auf die 1 bis 6 und deren Beschreibung verwiesen werden. 8th shows the filling unit 22c . The filling element 30c points in an electrode contact surface of the electrode carrier device 10c parallel plane has a rectangular cross section. In particular, the filling element 30c designed as a web. In particular, the filling element extends 30c at least along one direction over a substantially total maximum extent of the filling unit 22c , in particular at least over 50% of the maximum extent of the filling unit 22c , in this direction. In particular, the filling element forms 30c with a corresponding fluid channel from a rectangular channel gap. In particular, the filling unit 22c several further filling elements arranged at least essentially in parallel 32c on, which are not all provided with reference numerals for the sake of clarity. Regarding further features of the electrode carrier device 10c may in particular also on the 1 to 6 and their description are referenced.

9 zeigt die Fülleinheit 22d. Das Füllelement 30d weist in einer zu einer Elektrodenanlegefläche der Elektrodenträgervorrichtung 10d parallelen Ebene einen polygonen, insbesondere achteckigen Querschnitt auf. Insbesondere bildet das Füllelement 30d mit einem korrespondierenden Fluidkanal einen polygonen, insbesondere achteckigen Kanalspalt aus. Insbesondere weist die Fülleinheit 22d mehrere in einem rechteckigen Muster angeordnete weitere Füllelemente 32d auf, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht alle mit Bezugszeichen versehen sind. Bezüglich weiterer Merkmale der Elektrodenträgervorrichtung 10d darf insbesondere auch auf die 1 bis 6 und deren Beschreibung verwiesen werden. 9 shows the filling unit 22d . The filling element 30d points in an electrode contact surface of the electrode carrier device 10d parallel plane on a polygonal, in particular octagonal cross-section. In particular, the filling element forms 30d with a corresponding fluid channel from a polygonal, in particular octagonal channel gap. In particular, the filling unit 22d several additional filling elements arranged in a rectangular pattern 32d on, which are not all provided with reference numerals for the sake of clarity. Regarding further features of the electrode carrier device 10d may in particular also on the 1 to 6 and their description are referenced.

10 zeigt die Fülleinheit 22e. Das Füllelement 30e weist in einer zu einer Elektrodenanlegefläche der Elektrodenträgervorrichtung 10e parallelen Ebene einen elliptischen oder ovalen Querschnitt auf. Insbesondere bildet das Füllelement 30e mit einem korrespondierenden Fluidkanal einen elliptischen oder ovalen Kanalspalt aus. Insbesondere weist die Fülleinheit 22e mehrere in einem rechteckigen Muster, insbesondere in einer Doppelreihe, angeordnete weitere Füllelemente 32e auf, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht alle mit Bezugszeichen versehen sind. Bezüglich weiterer Merkmale der Elektrodenträgervorrichtung 10e darf insbesondere auch auf die 1 bis 6 und deren Beschreibung verwiesen werden. 10th shows the filling unit 22e . The filling element 30e points in an electrode contact surface of the electrode carrier device 10e parallel plane has an elliptical or oval cross-section. In particular, the filling element forms 30e with a corresponding fluid channel an elliptical or oval channel gap. In particular, the filling unit 22e several additional filling elements arranged in a rectangular pattern, in particular in a double row 32e on, which are not all provided with reference numerals for the sake of clarity. Regarding further features of the electrode carrier device 10e may in particular also on the 1 to 6 and their description are referenced.

Claims (11)

Elektrodenträgervorrichtung für eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit, insbesondere für eine Festoxidbrennstoffzelleneinheit, mit zumindest einem Elektrodenträgerelement (14a) zu einer Stützung einer Elektrodeneinheit (16a) der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit und mit zumindest einem in dem Elektrodenträgerelement (14a) angeordneten Fluidkanal (18a), gekennzeichnet durch zumindest eine zumindest teilweise in dem Fluidkanal (18a) angeordnete Fülleinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) zu einer Anpassung einer Durchströmungsfläche.Electrode carrier device for a fuel cell and / or electrolyzer unit, in particular for a solid oxide fuel cell unit, with at least one electrode carrier element (14a) for supporting an electrode unit (16a) of the fuel cell and / or electrolyzer unit and with at least one fluid channel (14a) arranged in the electrode carrier element (14a) 18a), characterized by at least one filling unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) arranged at least partially in the fluid channel (18a) for adapting a flow area. Elektrodenträgervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fülleinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) zusammen mit dem Fluidkanal (18a) zumindest einen Kanalspalt (24a) ausbildet.Electrode carrier device according to Claim 1 , characterized in that the filling unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) forms at least one channel gap (24a) together with the fluid channel (18a). Elektrodenträgervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fülleinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) zumindest ein Füllträgerelement (28a; 28b; 28c; 28d; 28e) zu einer Stützung zumindest eines in dem Fluidkanal (18a) angeordneten Füllelements (30a; 30b; 30c; 30d; 30e) der Fülleinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) umfasst.Electrode carrier device according to Claim 1 or 2nd , characterized in that the filling unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) has at least one filler carrier element (28a; 28b; 28c; 28d; 28e) for supporting at least one filler element (30a; 30b; 30c; 30d; 30e) of the filling unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e). Elektrodenträgervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fülleinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) zumindest ein Positionierelement (36a; 36b; 36c; 36d; 36e) zu einer Positionierung eines Füllelements (30a; 30b; 30c; 30d; 30e) innerhalb des Fluidkanals (18a) umfasst.Electrode carrier device according to one of the preceding claims, characterized in that the filling unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) has at least one positioning element (36a; 36b; 36c; 36d; 36e) for positioning a filling element (30a; 30b; 30c; 30d; 30e) within the fluid channel (18a). Elektrodenträgervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein Kontaktelement (38a; 38b; 38c; 38d; 38e) zu einer elektrischen Verbindung der Fülleinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) und des Elektrodenträgerelements (14a).Electrode carrier device according to one of the preceding claims, characterized by at least one contact element (38a; 38b; 38c; 38d; 38e) for an electrical connection of the filling unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) and the electrode carrier element (14a). Elektrodenträgervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein Verbindungselement (40a) zu einer Abdichtung eines Fluidraums (42a) zwischen dem Elektrodenträgerelement (14a) und der Fülleinheit (22a), insbesondere einem Füllträgerelement (28a) der Fülleinheit (22a).Electrode carrier device according to one of the preceding claims, characterized by at least one connecting element (40a) for sealing a fluid space (42a) between the electrode carrier element (14a) and the filling unit (22a), in particular a filling carrier element (28a) of the filling unit (22a). Elektrodenträgervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine an der Fülleinheit (22a), insbesondere an einem Füllelement (30a) der Fülleinheit (22a), angeordnete Trennschicht (44a).Electrode carrier device according to one of the preceding claims, characterized by at least one separating layer (44a) arranged on the filling unit (22a), in particular on a filling element (30a) of the filling unit (22a). Elektrodenträgervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fülleinheit (22a) zumindest ein Prägeblech (46a; 46b; 46c; 46d; 46e) umfasst.Electrode carrier device according to one of the preceding claims, characterized in that the filling unit (22a) comprises at least one embossing plate (46a; 46b; 46c; 46d; 46e). Verfahren zu einer Herstellung einer Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit, insbesondere für eine Festoxidbrennstoffzelleneinheit, wobei die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit zumindest eine Elektrodeneinheit (16a) und zumindest eine Elektrodenträgervorrichtung, insbesondere eine Elektrodenträgervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, zu einer Stützung der Elektrodeneinheit (16a) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt vor einem Aufbringen der Elektrodeneinheit (16a) auf die Elektrodenträgervorrichtung eine Fülleinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) der Elektrodenträgervorrichtung zumindest teilweise in einen Fluidkanal (18a) der Elektrodenträgervorrichtung zu einer Anpassung einer Durchströmungsfläche eingebracht wird.Method for producing a fuel cell and / or electrolyzer unit, in particular for a solid oxide fuel cell unit, the fuel cell and / or electrolyzer unit comprising at least one electrode unit (16a) and at least one electrode carrier device, in particular an electrode carrier device according to one of the Claims 1 to 8th , for supporting the electrode unit (16a), characterized in that in at least one method step before applying the electrode unit (16a) to the electrode carrier device, a filling unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) of the electrode carrier device at least partially in a fluid channel (18a) of the electrode carrier device is introduced to adapt a flow area. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt vor einem Aufbringen der Elektrodeneinheit (16a) auf die Elektrodenträgervorrichtung zumindest ein Füllelement (30a) der Fülleinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) an einem Füllträgerelement (28a; 28b; 28c; 28d; 28e) der Fülleinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) der Elektrodenträgervorrichtung geformt wird.Procedure according to Claim 9 , characterized in that in at least one method step before applying the electrode unit (16a) to the electrode carrier device, at least one filling element (30a) of the filling unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) on a filling element (28a; 28b; 28c; 28d) ; 28e) of the filling unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) of the electrode carrier device is formed. Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit, insbesondere Festoxidbrennstoffzelleneinheit, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10 und/oder mit einer Elektrodenträgervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Fuel cell and / or electrolyzer unit, in particular solid oxide fuel cell unit, produced by a method according to one of the Claims 9 or 10th and / or with an electrode carrier device according to one of the Claims 1 to 8th .
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