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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verteilerstruktur für eine Brennstoffzelle oder einen Elektrolyseur sowie auf die Verwendung der Verteilerstruktur.
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Stand der Technik
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Brennstoffzellen und Elektrolyseure sind elektrochemische Energiewandler. Bei Brennstoffzellen wird Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zur Energiegewinnung in Wasser (H2O), elektrische Energie und in Wärme umgewandelt. Bei Elektrolyseuren hingegen wird Wasser mithilfe von elektrischem Strom in H2 und O2 aufgespalten. Bei Polymerelektrolytbrennstoffzellen herrschen Betriebstemperaturen unterhalb von 120 °C. Ihr Aufbau ist mit Elektrolyseuren hinsichtlich der Grundstruktur identisch. Elektrolyseure benutzen jedoch keinen Kühlkanal. Eine PEM-Brennstoffzelle (Polymerelektrolytbrennstoffzelle) weist im Wesentlichen 5 Komponenten auf. Die protonenleitfähige Polymermembran ist zwischen 2 Gasdiffusionslagen aus mikroporös ausgebildetem Graphitpaper oder Graphitgewebe eingebettet. Entweder die Membran oder die beiden Gasdiffusionslagen sind an den Kontaktflächen mit Katalysatormaterial beschichtet. Außerhalb der Gasdiffusionslagen befinden sich beidseitig Bipolarplatten. Ein Stapel beziehungsweise eine Wiederholungseinheit dieses Aufbaus wird auch als Stack bezeichnet.
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Die eingesetzten Bipolarplatten übernehmen verschiedene Funktionen und dienen als Verteilerstruktur. Die Bipolarplatten verteilen Reaktionsgase gleichmäßig über die aktive Fläche und leiten Elektronen von den Gasdiffusionslagen in die nächste Zelle. Flüssigwasser oder als Reaktionsprodukt entstehender Wasserdampf und Produktgase aus der Zelle werden abtransportiert. Des Weiteren wird Wärme aus der Katalysatorschicht in Kühlmittel abgeleitet. Die mikroporösen, typischerweise durch geeignete Beschichtung hydrophob ausgeführten Gasdiffusionslagen übernehmen eine feine Verteilung und Zuführung der Medium zur Membran beziehungsweise die Abführung von Produktwasser von der Membran in die Struktur der Bipolarplatten.
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Um die Verteilung der Betriebsmedien mit einem Druckverlust und ohne größere Kosten zu gewährleisten, wird eine Bipolarplatte typischerweise durch Prägen einer Kanalstruktur in ein ca. 0,1 mm dickes Blech hergestellt. Die Kanal- und Stegbreiten oder allgemein die Strukturgrößen liegen dabei in einer Größenordnung von 1 bis 2 mm.
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DE 10 2004 039 115 A1 offenbarte eine Bipolarplatte für PEM-Brennstoffzellen beziehungsweise PEM-Elektrolyseure. Die Form der Bipolarplatte ist im Wesentlichen konisch, wobei die Grundflächen des Konus aus beliebigen n-Ecken oder Kreisen bestehen kann und die Mantelflächen gerade, nach innen, nach außen oder nach innen und nach außen gewölbt sein kann. Die Strömungskanäle können gerade oder schraubenförmig entlang der Mantelfläche in beliebiger Anzahl und Querschnittsform angeordnet sein. Die elektrische Zu- und Ableitung erfolgt über die Bipolarplatte selbst oder alternativ über metallische Zu- oder Ableitungen.
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WO 2009/033648 A1 offenbart eine Bipolarplatte für einen PEM-Elektrolyseur. Die Bipolarplatte weist zunächst einen Bereich und einen den zentralen Bereich umschließenden Randbereich auf. Die Bipolarplatte hat zwei einander gegenüberliegende Seiten, die ihre Plattenflächen, z.B. als Vorder- und Rückseite, darstellen. Der zentrale Bereich und der Randbereich beinhalten dabei den gesamten Teil der Platte zwischen den beiden einander gegenüber liegenden Seiten.
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DE 10 2012 024 753 A1 offenbart einen Rahmen mit integrierter Bipolarplatte für elektrochemische Reaktoren. Eine oder mehrere elektrisch leitfähige Bipolarplatten aus einem thermoplastisch verformbaren Kohlenstoff-Polymerverbundwerkstoff in einer Form mit einem ebenfalls thermoplastischen Polymer werden derart umspritzt oder umpresst, dass eine form- und kraftschlüssige und/oder mindestens flüssigkeitsdichte Verbindung zu einem einzigen Bauteil aus Rahmen und Platte entsteht.
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Darstellung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Verteilerstruktur, insbesondere eine Bipolarplatte für einen Stapelaufbau einer Brennstoffzelle oder eines Elektrolyseurs mit einer Kanalstruktur vorgeschlagen, die mit mindestens einer Polymermembran zusammenwirkt. Die Verteilerstruktur ist als Spritzgussteil ausgeführt, welches elektrisch leitende Eigenschaften aufweist. Das Spritzgussteil kann in beliebigen Gestaltungsgeometrien gefertigt werden und umfasst eine Kanalstruktur, die mit einer minimalen Anzahl von Kontaktpunkten eine Seite der Polymermembran berührt.
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In vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verteilerstruktur als Einlegeteil in einen bandförmig ausgebildeten Träger ausgebildet, der insbesondere in ein Trennblech aufgenommen ist.
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Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung weiter folgend, kann die Verteilerstruktur, ausgestaltet als Spritzgussteil entweder als Spritzgussteil aus einem Graphit-Kunststoff-Materialgemisch spritzgegossen werden, oder das Spritzgussteil kann aus Kunststoffmaterial spritzgegossen werden, welches mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehen ist.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verteilerstruktur, ausgebildet als Spritzgussteil, weist an ihrer der Polymermembran zugewandten Seite eine Kanalstruktur auf. Die Kanalstruktur wird auch als Flowfield bezeichnet und kann auch einzelne stehende Spitzen aufweisen.
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Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verteilerstruktur umfasst die Kanalstruktur eine Anzahl eine Unterseite einer Polymermembran oder eine Oberseite einer Polymermembran kontaktierende kleine Kontaktpunkte. Diese berühren die Polymermembran über sehr klein ausgebildete Kontaktflächen, um anfallendes Prozesswasser besser ausbringen zu können. Die Kontaktpunkte haben eine Fläche, die in der Größenordnung zwischen 0,1 mm2 bis 1 mm2 liegen. Bei den heutigen eingesetzten Verteilerstrukturen, insbesondere bei heute verwendeten Bipolarplatten stellen die Kanalstrukturen gleichzeitig die Kontaktierung dar und weisen eine Breite von 1 mm auf. Heute hergestellte Kanalstrukturen, hergestellt über Umformverfahren, können derartig klein ausgebildete Kontaktflächen nicht darstellen.
In Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verteilerstruktur umfasst das Spritzgussteil eine Auflagefläche, mit welcher das Spritzgussteil auf einen Boden des Trägers, insbesondere eines Trennblechs, aufgenommen ist. Das Trennblech stellt eine sichere Abdichtung gegenüber der Kühlfluidströmung dar, für den Fall, dass das Spritzgussteil nicht ausreichend dicht ist. Des Weiteren hat das Trennblech die Funktion, den elektrischen Widerstand zu reduzieren, da dieses Trennblech mit einem weiteren Blech stoffschlüssig gefügt, insbesondere verschweißt werden kann. Alternativ besteht die Möglichkeit, die gesamte Anordnung als Spritzgussteil auszulegen und eine zweite Anordnung über einen Verbindungsschritt an das Spritzgussteil anzubinden.
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Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verteilerstruktur, ausgestaltet als Spritzgussteil, ist an diese eine das Spritzgussteil zur Polymermembran abdichtende umlaufende Dichtung angespritzt. Es besteht die Möglichkeit, die Dichtung an verschiedenen Bauteilen so zum Beispiel am Trennblech oder am Spritzgussteil anzubringen. Im Rahmen des 2-Komponentenspritzgussverfahrens kann in diesem Arbeitsgang bereits die Dichtung mit angespritzt werden. Neben der Herstellung der Dichtung im Wege des 2-Komponentenspritzgussverfahrens am Spritzgussteil, besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Dichtung an dem eingesetzten Trennblech anzubringen.
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In weiterer Ausgestaltung der Bipolarplatte sind die Kontaktpunkte in optimierter Strömungsgeometrie beispielsweise tropfenförmig ausgeführt. Neben einer Ausgestaltung der Kontaktpunkte in Tropfenform besteht die Möglichkeit, diese auch in anderen Geometrien auszuführen, beispielsweise kegelförmig.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf die Verwendung der Verteilerstruktur innerhalb eines Stapelaufbaus einer Brennstoffzelle mit einer Polymermembran, die für Protonen oder Hydroxid leitfähig ist.
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Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung der Verteilerstruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche im Stapelaufbau eines Elektrolyseurs mit einer Polymermembran, die für Protonen oder Hydroxid leitfähig ist.
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Vorteile der Erfindung
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verteilerstruktur, insbesondere eine Bipolarplatte, ausgeführt als ein Kunststoffspritzgussteil, kann in einer großen Anzahl von Variationen spritzgegossen werden. Eine Kanalstruktur des Spritzgussteils kann so optimiert werden, dass durch die Spritzgussformgebung kleine Auflagepunkte erreicht werden, um die Leistungsdichte zu erhöhen, da eine Verblockung durch Prozesswasser vermieden werden kann und darüber hinaus der Druckverlust erheblich herabgesetzt werden kann.
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Durch die kleinen Auflagepunkte wird der Bereich reduziert, innerhalb dessen sich im Betrieb des Stapelaufbaus, sei es als Brennstoffzelle oder als Elektrolyseur, Prozesswasser ansammeln könnte. Ansammlungen von Prozesswasser beeinflussen negativ die aktive Fläche der Polymermembran und somit den Gesamtwirkungsgrad des Stapelaufbaus - sei es innerhalb einer Brennstoffzelle, sei es innerhalb eines Elektrolyseurs.
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Des Weiteren kann durch das Verfahren des Kunststoffspritzgießens das Strömungsdesign der Kanalstruktur optimal gestaltet werden.
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Durch die optimierte Gestaltung der Verteilerstruktur ist ein geringer Druckverlust zu erwarten. Beispielsweise kann durch das Herstellungsverfahren die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verteilerstruktur als komplettes Kunststoffbauteil ausgeführt werden, an das Abdichtungen beispielsweise mitangespritzt werden können, so dass weitere Arbeitsgänge entfallen können. Ist die elektrische Leitfähigkeit zu gering, kann diese Eigenschaft durch eine entsprechende Oberflächenbeschichtung optimiert werden.
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Durch ein Minimum an Kontaktpunkten zwischen der Kanalstruktur können die Anzahl der Kontaktpunkte, d.h. die Anzahl der Kontakte zu einer Polymermembran soweit reduziert werden, dass die Polymermembran genügend Auflagepunkte besitzt beziehungsweise der elektrische Widerstand nicht zu stark ansteigt. Die Anzahl der Kontaktpunkte ist abhängig von der Querleitung in der Polymermembran. Des Weiteren können in vorteilhafter Weise die Spitzen der Kanalstruktur, d.h. die kleinen Kontaktpunkte des Spritzgussteils zur Polymermembran in einer strömungsoptimalen Kontur ausgebildet werden. Eine strömungsoptimale Kontur der kleinen Kontaktpunkte ist beispielsweise eine Tropfenform, in welcher die kleinen Kontaktpunkte beispielsweise im Kathodenpfad ausgebildet werden können. Dadurch kann der Druckverlust minimiert und der Gesamtwirkungsgrad des Stapelaufbaus, sei es als Brennstoffzelle, sei es als Elektrolyseur erheblich verbessert werden.
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Die elektrische Leitfähigkeit wird durch das Material des Spritzgussteils realisiert, das beispielsweise über Zugabe von Füllstoffe elektrisch leitfähig gemacht werden kann. Beispielsweise kann das Spritzgussteil aus einem Graphit-Kunststoffmaterial Compound gebildet sein. Für den Fall, dass der elektrische Widerstand zu hoch ist, kann das Kunststoffmaterial zusätzlich oder ausschließlich mit einem metallischen Material beschichtet werden.
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Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verteilerstruktur, insbesondere Bipolarplatte, kann die Kanalstruktur als Kunststoff Compound als Einlegeteil wie auch als komplette Bipolarplatte hergestellt werden.
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Insgesamt gesehen verbessert die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verteilerstruktur, insbesondere ausgeführt als Bipolarplatte den Wasseraustrag erheblich und eröffnet gestaltungsfreie Räume zur Optimierung von Strömungsverlusten. Da es sich bei dem Bauteil um ein Kunststoff Compound handelt, ist die Korrosionsbeständigkeit erheblich verbessert. Des Weiteren kann die Dichtungsfunktion in das Bauteil integriert werden, insbesondere über 2-Komponentenspritzguss oder über ein entsprechend vorzuhaltendes Compound.
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Figurenliste
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
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Es zeigt:
- 1 eine Prinzipskizze eines Stapelaufbaus für eine Brennstoffzelle oder einen Elektrolyseur,
- 2 eine Verteilerstruktur, zum Beispiel eine Bipolarplatte, gefertigt als Spritzguss-Einlegeteil,
- 3 eine Verteilerstruktur, insbesondere eine Bipolarplatte als Spritzgussbauteil mit angeformter Dichtung,
- 4 eine vergrößerte Darstellung des Kunststoffteils,
- 5 und 6 Details der Verteilerstruktur.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Der Darstellung gemäß 1 ist eine Skizze eines Stapelaufbaus 10 zum Einsatz innerhalb einer Brennstoffzelle oder eines Elektrolyseurs zu entnehmen.
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Ein Stapelaufbau 10 gemäß der Darstellung in 1 umfasst eine erste Verteilerstruktur 12, insbesondere eine Bipolarplatte sowie eine erste Gasdiffusionslage 14. Unterhalb der ersten Gasdiffusionslage 14 innerhalb des Stapelaufbaus 10 befindet sich eine Polymermembran 16. Darüber hinaus umfasst der Stapelaufbau 10 eine zweite Gasdiffusionslage 18 sowie eine zweite Verteilerstruktur 20, insbesondere eine zweite Bipolarplatte. Aus diesen 5 Schichten besteht im Wesentlichen der Stapelaufbau 10, der sowohl im Rahmen einer Brennstoffzelle als im Rahmen eines Elektrolyseurs eingesetzt werden kann. Während bei Brennstoffzellen Wasserstoff H2 und Sauerstoff O2 zur Energiegewinnung in Wasser H2O, elektrische Energie und Wärme umgewandelt werden, wird innerhalb eines Elektrolyseurs Wasser mithilfe von elektrischem Strom in H2 und O2 zerlegt.
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1 zeigt den Stapelaufbau 10, der bei Wiederholung des Stapelaufbaus 10 zu einem Stack ausgebaut werden kann.
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Der Darstellung gemäß 1 ist darüber hinaus eine gedachte Trennlinie 36 zu entnehmen, oberhalb der sich der Stapelaufbau 10 aus den fünf obenstehend genannten Komponenten befindet.
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Wie 1 des Weiteren zeigt, sind innerhalb der ersten Verteilerstruktur 12 Strömungskanäle 26 für O2 gebildet sowie Kühlkanäle für ein Kühlmedium z. B. H2O. Analog dazu befinden sich am unteren Ende des Stapelaufbaus 10 oberhalb der gedachten Stapelgrenze 36 in einer zweiten Verteilerstruktur 20, insbesondere einer zweiten Bipolarplatte, Strömungskanäle 28 für gasförmiges H2 sowie Strömungskanäle 30 zur Aufnahme von Kühlmedium z. B. H2O. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass der Stapelaufbau 10 entlang von Kontaktflächen 32 auf einer weiteren Verteilerstruktur 22 eines hier nicht komplett dargestellten weiteren Stapelaufbaus mit einer weiteren Gasdiffusionsanlage 23 und einer weiteren Polymermembran 24 aufgenommen ist. Die Strömungskanäle 26, 28, 30 für die verschiedenen Medien sind durch Wandflächen 34 begrenzt.
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Der Darstellung gemäß 2 ist eine Ausführungsvariante einer als Kunststoffteil gefertigten Verteilerstruktur 20 zu entnehmen.
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Wie 2 zeigt, ist in dieser Ausführungsvariante die erste Verteilerstruktur 12 oder die zweite Verteilerstruktur 20 als Kunststoffteil 40 gefertigt. Bei dem Kunststoffteil 40 kann es sich um ein solches handeln, welches aus einem Graphit-Kunststoffmaterial-Compound-Gemisch spritzgegossen ist und durch die Kunststoffkomponentenzusammensetzung bereits elektrisch leitende Eigenschaften aufweist. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, das Kunststoffteil 40 aus einem Kunststoffmaterial zu fertigen und dieses anschließend mit einer elektrisch leitfähigen, beispielsweise einer metallischen, Beschichtung 38, zu belegen.
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Das in 2 dargestellte Kunststoffteil 40 ist auf einem Träger, beispielsweise einem Trennblech 42 aufgenommen, welches im Wesentlichen eine Wannenform aufweist. Mit einer Auflagefläche 44 des Kunststoffteils 40 ist dieses auf einem Boden 46 des Trägers, insbesondere des Trennbleches 42, aufgenommen oder ist einfach in dieses eingelegt.
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Das Kunststoffteil 40 weist eine Kanalstruktur 48 auf, oder ein Flowfield, welches die Kanäle der Kanalstruktur 48 ersetzt. Die Kanalstruktur 48, die auf einer der Polymermembran 16 zugewandten Seite 54 des Kunststoffteils 40 ausgeführt ist, weist eine Anzahl von kegelförmigen Spitzen 56 auf, an deren Enden sich kleine Kontaktpunkte 60 befinden. Die kleinen Kontaktpunkte 60 der Kanalstruktur 48 haben eine Kontaktfläche 30, die zwischen 0,1 mm2 bis 1 mm2 betragen kann, so dass der Flächenkontakt zur Unterseite 50 der Polymermembran 16 dargestellt werden kann. Die einzelnen beispielsweise kegelförmig ausgebildeten Spitzen 56 der Kanalstruktur 48 am Kunststoffteil 40 können mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung 38 beschichtet sein, wie dies in stark vergrößerter Darstellung in 4 angedeutet ist.
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Die Kanalstruktur 48 des Kunststoffteils 40 kontaktiert an ihrer der Polymermembran 16 zugewandten Seite 54 eine Unterseite 50 der Polymermembran 16. Eine Oberseite der Polymermembran 16 ist mit Bezugszeichen 52 identifiziert. Die Spitzen 56 der Kanalstruktur 48 laufen in die kleinen Kontaktpunkte 60 aus, deren Anzahl minimiert ist. Die kleinen Kontaktpunkte 60 weisen bevorzugt eine Kontaktfläche auf, die in der Größenordnung zwischen 0,1 mm2 und 1 mm2 liegt. Durch die Anzahl und die Größe der kleinen Kontaktpunkte 60 wird der Bereich reduziert, unter dem sich im Betrieb des Stapelaufbaus 10 Prozesswasser ansammeln könnte, der die aktive Fläche der Polymermembran 16 reduziert und damit den Gesamtwirkungsgrad des Stapelaufbaus 10, sei er in einer Brennstoffzelle eingesetzt, sei er in einem Elektrolyseur verwendet, mindert. Die Minderung ist vor allem auf die Reduktion der aktiven Fläche zurückzuführen.
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Die Anzahl der kleinen Kontaktpunkte 60 kann soweit reduziert werden, dass die Polymermembran 16 genügend Auflagepunkte besitzt und der elektrische Widerstand nicht übermäßig groß wird. Die kleinen Kontaktpunkte 60 der Spitzen 56 der Kanalstruktur 48 können beispielsweise im Kathodenpfad in einer strömungsoptimalen Struktur, beispielsweise in Tropfenform 58 ausgebildet sein. Dadurch kann der Druckverlust im Stapelaufbau 10 reduziert und damit der Gesamtwirkungsgrad des Stapelaufbaus 10, sei es in einer Brennstoffzelle, sei es in einem Elektrolyseur, erheblich verbessert werden.
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Der Darstellung gemäß 2 ist des Weiteren zu entnehmen, dass sich unterhalb des Bodens 46 des insbesondere als Trennblech 42 ausgebildeten Trägers Strömungskanäle 30 für Produktwasser befinden. 2 zeigt des Weiteren, dass der insbesondere als Trennblech 42 ausgebildete Träger auf Kontaktflächen 32 der in 2 dargestellten zweiten Verteilerstruktur 20, insbesondere eine Bipolarplatte ruht.
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Der Darstellung gemäß 3 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit des als Verteilerstruktur 12, 20, insbesondere als Bipolarplatte dienenden Kunststoffteils 40 dargestellt.
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Bei der in 3 dargestellten Ausführungsmöglichkeit des Kunststoffteils 40 ist dieses mit einer beispielsweise umlaufend ausgebildeten Dichtung 64 versehen, welche bei der Herstellung des Kunststoffteils 40 an dieses beispielsweise angespritzt werden kann.
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Die Kanalstruktur 48 umfasst einzelne, beispielsweise kegelförmig ausgebildete Spitzen 56, an deren Ende kleine Kontaktpunkte 60 ausgebildet sind. Die Anzahl der kleinen Kontaktpunkte 60 ist so bemessen, dass einerseits ein Minimum der kleinen Kontaktpunkte 60 vorliegt, andererseits die Polymermembran 16 noch genügend Auflagepunkte zur Kontaktierung des Kunststoffteils 40 aufweist. Des Weiteren ist in der Darstellung gemäß 3 eine Dichtung 66 dargestellt. Über die Dichtung 66, die sich an den Seiten des Bodens 46 des insbesondere als Trennblech 42 ausgebildeten Trägers befindet, ist dieser gegen die darunterliegende Verteilerstruktur 12, 20, insbesondere eine Bipolarplatte, abgedichtet. Der insbesondere als Trennblech 42 ausgebildete Träger ruht auf einzelnen Kontaktflächen 32 der unter dem als Trennblech 42 ausgebildeten Träger angeordneten zweiten Verteilerstruktur 20, insbesondere einer Bipolarplatte. In dieser verlaufen die Strömungskanäle 30 für entstehendes Produktwasser.
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Die in der Darstellung gemäß 3 dargestellte umlaufende Dichtung 64 beziehungsweises die Dichtung 66 zur ersten oder zweiten Verteilerstruktur 12, 20, insbesondere Bipolarplatte können im 2-Komponentenspritzgussverfahren direkt bei der Herstellung des Kunststoffteils 40 hergestellt werden, so dass sich weitere Arbeitsgänge zur Herstellung der umlaufenden Dichtung 64, beziehungsweise der Dichtung 66 zur ersten oder zweiten Verteilerstruktur 12, 20, insbesondere Bipolarplatte, erübrigen.
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Hinsichtlich des Kunststoffteils 40 wird dessen elektrische Leitfähigkeit durch den gewählten Materialmix aus Graphit und Kunststoff erzeugt, die elektrische Leitfähigkeit wird in diesem Falle durch eine Graphitbeimischung erreicht. Für den Fall, dass der elektrische Widerstand zu hoch ist, könnte das Kunststoffmaterial zusätzlich oder ausschließlich metallisch beschichtet werden, je nach Anforderungen an den elektrischen Widerstand.
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Der stark vergrößerten Darstellung gemäß 4 ist zu entnehmen, dass das Kunststoffteil 40 die Kanalstruktur 48 aufweist, die im Wesentlichen durch eine beliebige Abfolge von beispielsweise kegelförmigen Spitzen 56 gegeben ist. Die der Polymermembran 16 zugewandte Seite 54 des Kunststoffteils 40 insbesondere die Spitzen 56 der Kanalstruktur 48 können zur Beeinflussung des elektrischen Widerstands mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung 38, insbesondere einer metallischen Beschichtung versehen sein, wie dies in der stark vergrößerten Darstellung gemäß 4 dargestellt ist. Die Polymermembran 16 hat die Unterseite 50 sowie die Oberseite 52, wobei die Unterseite 50 der Polymermembran 16 der dieser zugewandten Seite 54 des Kunststoffteils 40 zugewandt ist.
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5 und 6 zeigen Details von Verteilerstrukturen 12, 20, 22 insbesondere von Bipolarplatten. Wie beispielsweise 5 entnommen werden kann, kann die Kanalstruktur 48 aus einer Anzahl sich im Wesentlichen parallel zueinander erstreckender Kanäle ausgebildet sein. Des Weiteren kann die Kanalstruktur 48 noppenförmige Erhebungen 62 umfassen, ebenfalls in 5 schematisch angedeutet. Aus der geschnitten dargestellten Darstellung gemäß 6 geht hervor, dass die kleinen Kontaktpunkte 60 - hier in stark vergrößerter Darstellung dargestellt - eine strömungstechnisch besonders günstige Tropfenform 58 aufweisen. Im Vergleich zu den in den 5 und 6 dargestellten Flächen der Verteilerstrukturen 12, 20, 22 sind sowohl die Kanalstruktur 48, die Noppen 62 als auch die Kontaktpunkte 60 in Tropfenform 58 in stark vergrößerter Wiedergabe dargestellt.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004039115 A1 [0005]
- WO 2009/033648 A1 [0006]
- DE 102012024753 A1 [0007]
