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Die Erfindung betrifft eine Zellplatine, beispielsweise eine Bipolarplatte, für einen Zellenstapel, welcher beispielsweise als Brennstoffzellenstapel ausgeführt sein kann.
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Stand der Technik
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Eine Bipolarplatte für eine Brennstoffzelle ist beispielsweise aus der
DE 10 2006 000 112 A1 bekannt. Die bekannte Bipolarplatte umfasst eine anodenseitige Platine und eine kathodenseitige Platine, also zwei Zellplatinen, welche unter Ausbildung einer dazwischenliegenden Kühlkanalstruktur miteinander verbunden sind. Die bekannten Bipolarplatten weisen an der anodenseitigen Platine eine Anodenkanalstruktur auf und an der kathodenseitigen Platine eine Kathodenkanalstruktur.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun Funktionsflächen der Zellplatinen, wie beispielsweise die Kanalstrukturen der Bipolarplatte, während des Fertigungsprozesses - insbesondere beim Transport - vor Verunreinigungen, Verkratzungen etc. zu schützen.
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Offenbarung der Erfindung
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Dazu umfasst die Zellplatine eine Trägerstruktur und eine Funktionsstruktur mit zumindest einer Funktionsfläche. Die Trägerstruktur weist Auflagemerkmale auf. Die Zellplatine ist insbesondere für einen Zellenstapel, besonders bevorzugt für einen Brennstoffzellenstapel geeignet. Die Zellplatine kann dabei beispielsweise eine Bipolarplatte, eine anodenseitige Platine oder eine kathodenseitige Platine sein. Die Platinen wiederum können dabei beispielsweise als Metallplatinen bzw. als Metallfolien ausgeführt sein.
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Während des Transports oder auch in der Fertigungslinie kann die Zellplatine somit an den Auflagemerkmalen transportiert werden, ohne dass die Funktionsflächen dabei berührt werden; Verunreinigungen, Verkratzungen und dergleichen werden also zumindest an den Funktionsflächen vermieden.
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Vorteilhafterweise sind die Auflagemerkmale auch als Abstandsmerkmale ausgeführt, insbesondere für einen an der Funktionsfläche berührungslosen Transport. Dadurch können die Zellplatinen für den Transport beispielsweise auch übereinandergestapelt werden, so dass zwischen den übereinanderliegenden Funktionsflächen noch ein ausreichend großer Luftspalt vorhanden ist. Die Abstandsmerkmale können dazu beispielsweise als geprägte Nippel, als Sicken oder als Wölbungen ausgeführt werden.
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Die Auflagemerkmale können jedoch auch als Trägerarme ausgebildet sein, insbesondere für eine Auflage auf einem Doppelgurt einer Fertigungsstation. Bevorzugt weist die Trägerstruktur dann zwei längliche Streben als Trägerarme auf, welche auf den Doppelgurt aufgelegt werden, so dass die Funktionsflächen wieder berührungslos geführt werden können. In bevorzugten Weiterbildungen sind an den Trägerarmen Abstandsmerkmale wie oben beschrieben angeordnet.
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In vorteilhaften Ausführungen ist die Trägerstruktur durch Fixierungsstege mit der Funktionsstruktur verbunden. Das kann eine beliebige Anzahl von Fixierungsstegen sein, welche vorteilhafterweise dünn und leicht durchtrennbar ausgeführt sind, bevorzugt sind es jedoch zwei bis acht Fixierungsstege. Aufgrund der leichten Durchtrennbarkeit kann die Trägerstruktur während oder am Ende des Fertigungsprozesses von der Funktionsstruktur getrennt werden, beispielsweise mittels eines Schneidwerkzeugs. Im fertigen Zellenstapel weist die Zellplatine somit nur noch die Funktionsstruktur auf.
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In bevorzugten Weiterbildungen weist die Trägerstruktur zumindest eine Positionierhilfe auf. Diese Positionierhilfe kann dabei sogar an den Auflagemerkmalen bzw. Abstandsmerkmalen ausgeführt sein. Die Positionierhilfe kann dabei beispielsweise eine Ausnehmung oder eine Perforation sein, so dass sie auf einen Positionierpin gesteckt werden kann.
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In vorteilhaften Ausführungen ist an der Trägerstruktur ein Anschlag ausgebildet. Dadurch können mehrere Zellplatinen hintereinander transportiert werden ohne sich ineinander zu verhaken. Die Anschläge wirken dementsprechend so zusammen, dass ein Verhaken verhindert wird; die in der Fertigungslinie auf Block liegenden Zellplatinen können dadurch auf einfache Art und Weise zu den Fertigungsstationen geschoben werden.
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In bevorzugten Weiterbildungen sind der Anschlag und das Auflagemerkmal an einer Sicke ausgebildet. Die Sicke ist demzufolge am Rand der Zellplatine bzw. der Trägerstruktur ausgebildet. Auf diese Art sind dann die beiden Funktionen „Transport hintereinander“ und „berührungslose Funktionsflächen übereinander“ in einem Designmerkmal integriert.
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Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Herstellen einer Bipolarplatte. Die Bipolarplatte weist dabei zwei Zellplatinen wie oben beschrieben auf, welche als anodenseitige Platine und als kathodenseitige Platine ausgebildet sind. Das Verfahren erfolgt an mehreren Fertigungsstationen. Die Zellplatinen werden zwischen zwei Fertigungsstationen übereinandergestapelt transportiert, wobei die Auflagemerkmale der Zellplatinen derart zusammenwirken, dass die Funktionsflächen berührungsfrei gestapelt sind.
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Die vorliegende Erfindung umfasst ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer Bipolarplatte. Die Bipolarplatte weist dabei wieder zwei Zellplatinen wie oben beschrieben auf, welche als anodenseitige Platine und als kathodenseitige Platine ausgebildet sind. Die Trägerstrukturen der Zellplatinen weisen Positionierhilfen auf. Das Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:
- - Positionieren der Zellplatinen zueinander an ihren Positionierhilfen.
- - Verbinden, insbesondere durch Schweißen, der beiden Zellplatinen im positionierten Zustand.
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Dadurch können die beiden Platinen also exakt zueinander positioniert fixiert werden. Bei sehr fein strukturierten Bauteilen, wie dies bei den Funktionsflächen der Platinen der Fall ist, ist eine exakte Positionierung zueinander für eine optimale Funktion sehr wichtig; dies wird durch das vorliegende Fertigungsverfahren erreicht.
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Die vorliegende Erfindung umfasst auch Platinenreihen, also die Aneinanderreihung mehrerer Zellplatinen hintereinander und/oder nebeneinander.
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Bevorzugt sind dabei die Zellplatinen untereinander mittels Verbindungsstegen verbunden. Besonders bevorzugt sind die Verbindungsstege wieder durchtrennbar ausgeführt, insbesondere mit einem Schneidwerkzeug durchtrennbar. Auch die Zellplatinen der Platinenreihe weisen für die Fertigung bzw. für den Transport eine Trägerstruktur auf. Jetzt kann die Trägerstruktur jedoch mehrere Zellplatinen umgebend angeordnet sein; die gesamte Trägerstruktur wäre somit anteilig mehreren Zellplatinen zuzuordnen. Der durch die Trägerstrukturen entstehende „Transportmüll“ wird somit reduziert. Weiterhin können durch die Verwendung von Zellplatinen einzelne Fertigungsschritte parallelisiert werden, beispielsweise ein gleichzeitiger Prägeprozess für die Funktionsflächen aller Zellplatinen einer Platinenreihe. Besonders bevorzugt ist die Platinenreihe dabei als Doppelreihe ausgeführt, so dass die einzelnen Zellplatinen sowohl hintereinander als auch eben doppelt nebeneinander angeordnet sind.
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In vorteilhaften Weiterbildungen sind die Verbindungsstege faltbar, insbesondere so faltbar, dass die einzelnen Zellplatinen ziehharmonikaartig übereinandergestapelt werden können. Die Abstandsmerkmale sind demzufolge dann speziell für das ziehharmonikaartige Stapeln ausgeführt.
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Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Fertigungsverfahren mit einer Platinenreihe. Die Platinenreihe, bevorzugt als Doppelreihe ausgeführt, wird dabei an den Auflagemerkmalen, beispielsweise an den Trägerarmen, auf einem Doppelgurt transportiert. Somit kann die Platinenreihe beispielsweise aus einem Lager einer Fertigungsstation wie einem Prägewerkzeug zugeführt werden.
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Vorteilhafterweise werden die erfindungsgemäßen als Bipolarplatten ausgeführten Zellplatinen in Brennstoffzellensystemen eingesetzt. Der Zellenstapel ist dann demzufolge als Brennstoffzellenstapel ausgeführt.
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Figurenliste
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Weitere optionale Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind.
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Es zeigen:
- 1 schematisch einen Ausschnitt eines Zellenstapels aus dem Stand der Technik im Querschnitt, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
- 2 eine Draufsicht auf eine Platinenreihe mit drei schematisch dargestellten Zellplatinen, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
- 3 einen schematischen Schnitt einer Platinenreihe, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
- 4 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Zellplatine, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
- 5 einen schematischen Schnitt A-A der Zellplatine aus 4, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
- 6 einen schematischen Fertigungsprozess für eine Bipolarplatte.
- 7 eine Draufsicht auf eine weitere Platinenreihe, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Zellenstapels 10 im Querschnitt, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Der Zellenstapel 10 der 1 ist als Brennstoffzellenstapel ausgeführt und weist mehrere Einzelzellen 11 auf, die üblicherweise mittels nicht dargestellter Spannvorrichtungen in Stapelrichtung z verspannt sind.
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Eine Einzelzelle 11 weist eine Membran-Elektroden-Anordnung 20 und eine Bipolarplatte 1 auf, genauer die Hälften zweier Bipolarplatten 1. Die Bipolarplatte 1 umfasst nämlich eine anodenseitige Platine 2 und eine kathodenseitige Platine 3, welche miteinander verbunden sind, beispielsweise verpresst oder mittels Schweißverbindungen 1a. Die anodenseitige Platine 2 der Bipolarplatte 1 gehört nun zu einer Einzelzelle 11 und die kathodenseitige Platine 3 derselben Bipolarplatte 1 zu der benachbarten Einzelzelle 11.
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Bevorzugt ist der Zellenstapel 10 als Brennstoffzellenstapel mit einer als Polymerelektrolytmembran ausgebildeten Membran 21 ausgebildet. Die Membran 21 ist die zentrale Lage der Membran-Elektroden-Anordnung 20. Die Membran-Elektroden-Anordnung 20 umfasst weiterhin an die Membran 21 angrenzend eine anodenseitige Elektrodenschicht 22 und gegenüberliegend dazu eine kathodenseitige Elektrodenschicht 23. Vorteilhafterweise umfasst die Membran-Elektroden-Anordnung 20 zwischen den Elektrodenschichten 22, 23 und den Platinen 2, 3 jeweils noch eine anodenseitige Gasdiffusionslage 24 und eine kathodenseitige Gasdiffusionslage 25.
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Die Bipolarplatte 1 trennt also bevorzugt eine Anodenseite 11a der Einzelzelle 11 von einer Kathodenseite 11b einer benachbarten Einzelzelle 11. Weiterhin weist die Bipolarplatte 1 Kanalstrukturen 2a, 3a, 4 auf, um die Einzelzellen 11 mit Reaktionsgas bzw. mit Kühlmedium versorgen zu können.
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Zur Versorgung der Anodenseite 11a einer Einzelzelle 11 mit Anodengas weist die anodenseitige Platine 2 zur angrenzenden anodenseitigen Gasdiffusionslage 24 eine Anodenkanalstruktur 2a auf. Analog dazu weist zur Versorgung der Kathodenseite 11b der benachbarten Einzelzelle 11 mit Kathodengas die kathodenseitige Platine 3 zur angrenzenden kathodenseitigen Gasdiffusionslage 25 der benachbarten Einzelzelle 11 eine Kathodenkanalstruktur 3a auf. Zwischen den beiden Platinen 2, 3 einer Bipolarplatte 1 ist eine Kühlkanalstruktur 4 ausgebildet, so dass die angrenzenden Einzelzellen 11 bedarfsgerecht gekühlt oder auch geheizt - insbesondere im Gefrierstartfall - werden können. Die Flächen der Platinen 2, 3, welche Kanalstrukturen 2a, 3a, 4 ausbilden werden im Folgenden auch als Funktionsflächen 5 bezeichnet.
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Prinzipiell wiederholt sich für den Aufbau eines Zellenstapels 10 also die Reihenfolge Bipolarplatte 1 - Membran-Elektroden-Anordnung 20 mehrfach, je nach Anzahl der Einzelzellen 11.
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Die beiden Platinen 2, 3 werden bevorzugt aus dünnem Blech, typischerweise eine Edelstahllegierung mit einer Stärke von 0,1 mm oder weniger, durch Prägen und Stanzen hergestellt. Die Platinen 2, 3 müssen für die folgenden Fertigungsprozesse transportiert und genau positioniert werden. Die einzelnen Platinen 2, 3 selbst sind sehr empfindlich und müssen vor Beschädigungen, wie Kratzer in den Funktionsflächen 5, plastischen Verformungen und anderen Veränderungen geschützt werden. Deshalb ist ein Transport über längere Strecken, beispielsweise zwischen einzelnen Fertigungswerken oder vom Zulieferer, mit einem erhöhten Aufwand für die sichere Verpackung verbunden oder sogar unmöglich.
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Die Beschädigungen der Platinen 2, 3, insbesondere der Funktionsflächen 5, können zwar vermieden werden, indem die Fertigung vom Prägen der Platinen 2, 3 bis zur Montage des gesamten Zellenstapels 10 in nur einer Fertigungsstraße erfolgt und auf den Transport der Platinen 2, 3 bzw. der Bipolarplatte 1 verzichtet wird. Mit einem derartigen Fertigungsprozess ist jedoch eine Kostenoptimierung, beispielsweise durch Zukauf von einzelnen Komponenten, wie einer Platine 2, 3, sehr limitiert und damit auch sehr schwierig.
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2 zeigt die Draufsicht auf drei schematisch dargestellte Zellplatinen, welche sowohl drei Bipolarplatten 1 als auch drei Platinen 2, 3 als auch Kombinationen sein können, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Durch den dargestellten Zustand der Zellplatinen 1, 2, 3 können diese vor Montage des Zellenstapels 10 transportiert werden, ohne dabei die Funktionsflächen 5 zu beschädigen oder zu verunreinigen. Die Zellplatinen 1, 2, 3 weisen Positionierhilfen 33, insbesondere für die Fertigungsprozesse, auf. Die Positionierhilfen 33 sind dabei in der Ausführung der 2 als Perforationen ausgeführt und können während des Fertigungsprozesses beispielsweise auf einen konischen Positionierpin gesteckt werden.
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Die flachen Zellplatinen 1, 2, 3 weisen eine Funktionsstruktur 30 und eine Trägerstruktur 31 auf. Die Funktionsstruktur 30 entspricht dabei der Bipolarplatte 1 oder der Platine 2, 3, wie sie später im Zellenstapel 10 verbaut werden; die Funktionsstruktur 30 weist also die Funktionsflächen 5 auf, sowie für die Zuführung der Fluide in die Funktionsflächen 5, eine Anodenversorgung 2f, eine Kathodenversorgung 3f und eine Kühlversorgung 4f. Die Versorgungen 2f, 3f, 4f sind als Ausnehmungen ausgebildet und bilden im Zellenstapel 10 der übereinander gestapelten Einzelzellen 11 entsprechende Kanäle aus für die Zuführung und für die Abführung der Fluide - üblicherweise Wasserstoff, Luft und Kühlmedium - in die Funktionsflächen 5 bzw. aus den Funktionsflächen 5.
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Die Trägerstruktur 31 ist in der Ebene x-y die Funktionsstruktur 30 umgebend angeordnet und wird während der Montage des Zellenstapels 10 von der Funktionsstruktur 30 getrennt, ist im in der 2 vorliegenden Stadium der Fertigung jedoch noch einstückig mit der Funktionsstruktur 30 verbunden, nämlich mittels Fixierungsstegen 32. In der vorliegenden Ausführung ist die Funktionsstruktur 30 einer Zellplatine 1, 2, 3 über vier nach außen weisende Fixierungsstege 32 mit ihrer zugehörigen Trägerstruktur 31 verbunden. Die Trennung der Trägerstruktur 31 von der Funktionsstruktur 30 erfolgt somit bevorzugt über ein Durchschneiden der Fixierungsstege 32.
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Die Zellplatinen 1, 2, 3 selbst sind über Verbindungsstege 34 miteinander verbunden, so dass sie als Platinenreihe 50 bzw. auch als Endlosband ausgeführt werden können. Die Verbindungsstege 34 sind zwischen zwei Trägerstrukturen 31 von zwei zugehörigen Zellplatinen 1, 2, 3 angeordnet und können beispielsweise auch als Faltstege ausgeführt sein, so dass die Zellplatinen 1, 2, 3 übereinander gefaltet - wie eine Ziehharmonika - gestapelt werden können. In der Ausführung der 2 sind dabei jeweils zwei Zellplatinen 1, 2, 3 mittels zweier Verbindungsstege 34 miteinander verbunden. In der Ausführung der 2 sind die Verbindungsstege 34 lokal verbreitert dargestellt, was nicht erforderlich ist, aber beispielsweise insbesondere so gestaltet werden kann, wenn die Verbindungsstege 34 aus einem weicheren Material als die Trägerstrukturen 31 bestehen.
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Die Trägerstruktur 31 weist weiterhin Auflagemerkmale 35 auf, um die Zellplatinen 1, 2, 3 für den Transport in Stapelrichtung z stapeln zu können. Bevorzugt sind die Auflagemerkmale 35 dabei als Abstandsmerkmale ausgebildet, so dass die Zellplatinen 1, 2, 3 zumindest an ihren Funktionsflächen 5 berührungslos - also mit dazwischenliegenden Luftspalten - gestapelt werden können.
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Dazu zeigt 3 einen schematischen Schnitt einer Platinenreihe 50 von exemplarisch vier übereinander angeordneten Zellplatinen 1, 2, 3. Die Funktionsflächen 5 der Zellplatinen 1, 2, 3 sind berührungslos übereinandergestapelt, da die an den Trägerstrukturen 31 ausgebildeten Abstandsmerkmale 35 so zusammenwirken, dass sie für entsprechende Abstände der Funktionsstrukturen 30 zueinander sorgen. Die Zellplatinen 1, 2, 3 können ziehharmonikaartig übereinandergestapelt werden, da die Verbindungsstege 34 als Faltstege ausgebildet sind und somit das Endlosband der Zellplatinen 1, 2, 3 immer abwechselnd links rechts gefaltet werden kann. Bevorzugt weist eine Zellplatine 1, 2, 3 dabei mehrere Abstandsmerkmale 35 auf, welche eine wechselnde Wölbung nach oben und unten aufweisen; dadurch werden nach oben und unten auch die Abstände der Funktionsstrukturen 30 zueinander gewährleistet.
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Die Abstandsmerkmale 35 sind in der Ausführung der 3 als Sicken ausgebildet, können aber prinzipiell beliebige Formen aufweisen. Weiterhin wäre es auch möglich, dass nur jede zweite Zellplatine 1, 2, 3 der Platinenreihe 50 Abstandsmerkmale 35 aufweist und diese dann mit einer ebenen Fläche der Trägerstruktur 31 der benachbarten Zellplatine 1, 2, 3 zusammenwirken würden.
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In weiterbildenden Ausführungen können die Verbindungsstege 34 ein anderes Material aufweisen als der Rest der Zellplatinen 1, 2, 3, insbesondere so dass ein ziehharmonikaartiges Stapeln der Zellplatinen 1, 2, 3 erleichtert wird.
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4 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Zellplatine 1, 2, 3, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Die Trägerstruktur 31 der Zellplatine 1, 2, 3 ist mittels acht Fixierungsstegen 32 an die Funktionsstruktur 30 der Zellplatine 1, 2, 3 angebracht; selbstverständlich kann dazu auch eine andere Anzahl an Fixierungsstegen 32 verwendet werden.
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In der Ausführung der 4 ist die Zellplatine als Bipolarplatte 1 oder als Platine 2, 3 ausgeführt mit entsprechenden Kanalstrukturen in der mindestens einen Funktionsfläche 5. Die Auflagemerkmale sind in dieser Ausführung als zwei Trägerarme 31a ausgeführt; die Trägerarme 31a sind dabei die länglichen Streben der Trägerstruktur 31. Dadurch kann die Zellplatine 1, 2, 3 an ihren beiden Trägerarmen 31a beispielsweise auf einem Doppelgurt in einer Fertigungslinie transportiert werden.
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In weiterbildenden Ausführungen ist an der Zellplatine 1, 2, 3 ein Anschlag 38 ausgebildet, bevorzugt sogar zwei Anschläge 38, nämlich je einer zu einer in der Fertigungslinie vorhergehenden und zu einer nachfolgenden Zellplatine 1, 2, 3, so dass durch die jeweiligen Anschläge 38 ein Verhaken der Zellplatinen 1, 2, 3 untereinander verhindert werden kann.
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Dazu zeigt 5 einen schematischen Schnitt A-A der Zellplatine 1, 2, 3 aus 4, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. In der Funktionsstruktur 30 sind die Kanalstrukturen 2a, 3a, 4 an beiden Funktionsflächen 5 (oben und unten) ausgebildet. Die Trägerstruktur 31 ist mittels der Fixierungsstege 32 fest mit der Funktionsstruktur 30 verbunden. In der Trägerstruktur 31 ist als Sicke sowohl der Anschlag 38 links als auch rechts ausgebildet, um dort mit entsprechenden Anschlägen von benachbarten Zellplatinen 1, 2, 3 so zusammenzuwirken, dass die Zellplatinen 1, 2, 3 nacheinander auf Block transportiert werden können ohne sich dabei ineinander zu verhaken.
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In der Ausführung der 5 ist die Sicke der Trägerstruktur 31 bevorzugt so ausgeführt, dass in ihr sowohl der Anschlag 38 als auch ein Auflagemerkmal 35 integriert sind. Besonders bevorzugt ist dabei das Auflagemerkmal 35 auch noch als Abstandsmerkmal ausgeführt, um übereinander gestapelte Zellplatinen 1, 2, 3 zumindest an ihren Funktionsflächen 5 berührungslos transportieren zu können. In weiterbildenden Ausführungen kann die Sicke mit dem Anschlag 38 und/oder mit dem Auflagemerkmal 35 auch angespritzt, angesteckt oder anderweitig befestigt sein.
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Besonders vorteilhaft kann die Zellplatine 1, 2, 3 während der Fertigung auch an ihrem Auflagemerkmal 35 und/oder an ihrem Anschlag 38 ausgerichtet werden, beispielsweise wenn die beiden Platinen 2, 3 zu einer Bipolarplatte 1 verschweißt werden.
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6 zeigt einen schematischen Fertigungsprozess für eine Bipolarplatte 1. Die anodenseitige Platine 2 und die kathodenseitige Platine 3 werden aus einem Metallband 100, welches auf einer Rolle 100 als Coil aufgewickelt ist, gefertigt. Dazu durchläuft das Metallband 100 eine oder mehrere Fertigungsstationen 102, 103 - beispielsweise zum Waschen, Prägen der Funktionsstrukturen 30 und Stanzen der Positionierhilfen 33; die Platinen 2, 3 können dabei auch in Platinenreihen 50 angeordnet sein. Danach werden die anodenseitigen Platinen 2 und die kathodenseitigen Platinen 3 jeweils übereinandergestapelt, so dass aber die jeweiligen Funktionsflächen 5 berührungsfrei gelagert sind, und somit vor Verschmutzungen, Verkratzungen und dergleichen geschützt sind. Dabei können die Platinen 2, 3 noch über die Verbindungsstege 34 miteinander verbunden sein.
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Anschließend gibt es einen Transportschritt 104 der gestapelten Platinen 2, 3 über eine beliebige Distanz, beispielsweise um für einzelne Fertigungsschritte gewisse Standortvorteile nutzen zu können; der Herstellprozess für die Bipolarplatte 1 lässt sich also entkoppeln. Durch Verwendung der vorgeschlagenen Auflagemerkmale und Abstandsmerkmale 31a, 35 sind die Funktionsstrukturen 30 mit ihren Funktionsflächen 5 berührungsfrei gelagert und dadurch entsprechend geschützt. Aufwändige Zwischenlagen wie Papiere oder Kunststoffe können weggelassen werden; der Transportmüll wird somit reduziert.
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Nach dem Transport werden die Platinen 2, 3 weiteren Fertigungsstationen 105, 106 zugeführt, in denen sie beispielsweise zu Bipolarplatten 1 verschweißt werden, die Trägerstrukturen 31 mittels eines Schneidwerkzeugs entfernt werden und anschließend einer Dichtheitsprüfung unterzogen werden.
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7 zeigt die Draufsicht auf eine ähnliche Platinenreihe 50 von Zellplatinen 1, 2, 3 wie schon in 2 beschrieben. In der Ausführung der 7 ist die Platinenreihe 50 jedoch als Doppelreihe ausgeführt, exemplarisch jeweils mit je drei hintereinander angeordneten Zellplatinen 1, 2, 3. Dabei ist die Trägerstruktur 31 nicht mehr die Funktionsstruktur 30 von lediglich einer Zellplatine 1, 2, 3 umgebend angeordnet, sondern die Funktionsstrukturen 30 von zwei nebeneinander angeordneten Zellplatinen 1, 2, 3 umgebend. Dadurch wird in Summe Material an den Trägerstrukturen 31 gespart, welche Fertigungsabfall sind und während bzw. nach der Fertigung von den Funktionsstrukturen 30 getrennt werden. Nach dem Trennen von den Funktionsstrukturen 30 werden die Trägerstrukturen 31 bevorzugt gesammelt und als sortenreiner Rohstoff weiter genutzt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006000112 A1 [0002]
