DE102020113328A1 - Brennstoffzellenvorrichtung mit zusätzlicher Verdampfungskühlfunktion und Brennstoffzellenfahrzeug mit einer solchen Brennstoffzellenvorrichtung - Google Patents

Brennstoffzellenvorrichtung mit zusätzlicher Verdampfungskühlfunktion und Brennstoffzellenfahrzeug mit einer solchen Brennstoffzellenvorrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenvorrichtung mit einem Brennstoffzellenstapel (2), an den eine Kathodenabgasleitung (12) angeschlossen ist, die zu einem eine Luftseite von einer Kühlmittelseite trennenden Kühler (4) geführt ist, wobei luftseitig des Kühlers (4) mindestens eine, zumindest zeitweise strömungsmechanisch mit der Kathodenabgasleitung (12) verbundene Düse (13) zum Bestreichen der Luftseite des Kühlers (4) mit Flüssigkeit aus dem Kathodenabgas des Brennstoffzellenstapels (2) vorhanden ist. Die Düse (13) ist als eine sich ausgehend von einer Abluftseite (5) des Kühlers (4) erstreckende feststehende Düse (13) gebildet, deren Mündung (7) derart ausgerichtet ist, dass ein auf den Kühler (4) auftreffender Luftstrom zur Befeuchtung einer Zuluftseite (9) des Kühlers (4) nutzbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Brennstoffzellenfahrzeug.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenvorrichtung mit einem Brennstoffzellenstapel, an den eine Kathodenabgasleitung angeschlossen ist, die zu einem eine Luftseite von einer Kühlmittelseite trennenden Kühler geführt ist, wobei luftseitig des Kühlers mindestens eine, zumindest zeitweise strömungsmechanisch mit der Kathodenabgasleitung verbundene Düse zum Bestreichen der Luftseite des Kühlers mit Flüssigkeit aus dem Kathodenabgas des Brennstoffzellenstapels vorhanden ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Brennstoffzellenfahrzeug mit einer solchen Brennstoffzellenvorrichtung.
  • Brennstoffzellenvorrichtungen werden für die chemische Umsetzung eines Brennstoffs mit Sauerstoff zu Wasser genutzt, um elektrische Energie zu erzeugen. Hierfür enthalten Brennstoffzellen als Kernkomponente die sogenannte Membranelektrodeneinheit, die ein Verbund aus einer protonenleitenden Membran und jeweils einer, beidseitig an der Membran angeordneten Elektrode (Anode und Kathode) ist. Zudem können Gasdiffusionslagen (GDL) beidseitig der Membranelektrodeneinheit an den der Membran abgewandten Seiten der Elektroden angeordnet sein. Im Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung mit einer Mehrzahl zu einem Brennstoffzellenstapel zusammengefasster Brennstoffzellen wird der Brennstoff, insbesondere Wasserstoff (H2) oder ein wasserstoffhaltiges Gasgemisch der Anode zugeführt, wo eine elektrochemische Oxidation von H2 zu H+ unter Abgabe von Elektronen stattfindet. Über die Membran, welche die Reaktionsräume gasdicht voneinander trennt und elektrisch isoliert, erfolgt ein (wassergebundener oder wasserfreier) Transport der Protonen H+ aus dem Anodenraum in den Kathodenraum. Die an der Anode bereitgestellten Elektronen werden über eine elektrische Leitung der Kathode zugeleitet. Der Kathode wird Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gasgemisch zugeführt, so dass eine Reduktion von O2 zu O2- unter Aufnahme der Elektronen stattfindet. Gleichzeitig reagieren im Kathodenraum diese Sauerstoffanionen mit den über die Membran transportierten Protonen unter Bildung von Wasser.
  • Für einen effizienten Betrieb der Brennstoffzellen ist neben der relativen Feuchte der den Protonentransport bewirkenden Membranen auch deren Temperatur bedeutsam, so dass Brennstoffzellen unter zu niedrigen oder unter zu hohen Temperaturen Leistungseinbußen aufzeigen. Aus diesem Grund ist es bekannt, den Brennstoffzellenstapel in einen Kühlmittelkreislauf einzubinden, womit die bei der Brennstoffzellenreaktion entstehende Abwärme abtransportiert und an andere Konstituenten der Brennstoffzellenvorrichtung oder an die Umgebung abgegeben wird. Beim Einsatz der Brennstoffzellenvorrichtung in Kraftfahrzeugen (PKW/LKW) nimmt die Temperaturregelung eine wesentlich bedeutendere Rolle ein als dies für konventionelle mit einem Verbrennungsmotor ausgestattete Fahrzeuge der Fall ist. Die Temperaturregelung bei solchen Brennstoffzellenfahrzeugen hat direkte Auswirkung auf die Lebensdauer der Brennstoffzellenvorrichtung und auf den Verbrauch von Brennstoff.
  • Aus den Druckschriften DE 10 2004 030 213 A1 , DE 29 23 465 A1 und US 5 924 478 A sind Vorrichtungen bekannt, die eine Flüssigkeit auf die Luftseite eines Kühlers sprühen, entweder für eine zusätzliche Kühlung oder zum Zwecke der Reinigung. In der EP 1 683 949 A1 ist ein Kühler beschrieben, der mit zusätzlichen Klappen versehen ist, um bedarfsweise zusätzliche Luft an einen Wärmetauscher zu leiten, wenn ein erhöhter Kühlbedarf vorliegt.
  • Es ist bekannt, das kathodenseitig anfallende Produktwasser für eine Verdampfungskühlung zu nutzen. Ein Brennstoffzellensystem der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der JP 2007 242 280 A1 bekannt, bei dem die Flüssigkeit aus dem Kathodenabgas abgeschieden und über eine Düse auf die Abluftseite des Kühlers gesprüht wird, um dort eine zusätzliche Kühlung zu bewirken. Es hat sich herausgestellt, dass eine derartige Positionierung der Düse lediglich dazu führt, dass das frische Kathodengas durch das abluftseitige Besprühen des Kühlers zusätzlich befeuchtet wird, da die Luft stromab des Kühlers in die Kathodenversorgung der Brennstoffzellenvorrichtung aufgenommen wird; eine verbesserte Kühlung wird indes nicht erreicht.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennstoffzellenvorrichtung und ein Brennstoffzellenfahrzeug anzugeben, bei denen eine verbesserte Verdampfungskühlung auf der Luftseite des Kühlers vorliegt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Brennstoffzellenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Brennstoffzellenfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Brennstoffzellenvorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Düse als eine sich ausgehend von einer Abluftseite des Kühlers erstreckende feststehende Düse gebildet ist, deren Mündung derart ausgerichtet ist, dass ein auf den Kühler auftreffender Luftstrom zur Befeuchtung einer Zuluftseite des Kühlers nutzbar ist.
  • Diese Anordnung der Düse für die zusätzliche Verdampfungskühlung des Kühlers auf der Luftseite ist vorteilhaft, weil so die Abwärme des Brennstoffzellenstapels bei tiefen Umgebungstemperaturen zur Freihaltung der Düse von Eis genutzt werden kann. Der Luftstrom oder der Fahrtwind drückt dabei den aus der Mündung austretenden Sprühnebel auf den Kühler zurück, wodurch sich eine effizientere Verdampfungskühlung ergibt.
  • In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Mündung der Düse von einem Lufteintritt des Kühlers beabstandet angeordnet ist. Auf diese Weise wird die stromab des Lufteintritts gelegene Mündung dem auftreffender Luftstrom nicht unmittelbar ausgesetzt, was insbesondere bei niedrigen Temperaturen vor einem Gefrieren von Wasser an der Düse vorbeugt. Dies ist von Vorteil, weil das Kathodenabgas üblicherweise kein Frostschutzmittel enthält.
  • Die Düse lässt sich wirksam dadurch warm halten oder erwärmen, wenn die Düse zwischen zwei Kühlmittelrohren des Kühlers geführt ist.
  • Um auch an der Mündung ein Einfrieren oder sogar ein Verblocken der Düse zu vermeiden, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Mündung der Düse selbst zwischen den zwei Kühlmittelrohren des Kühlers angeordnet ist.
  • Es ist die Möglichkeit vorhanden, dass die Düse an einem auf der Abluftseite des Kühlers verlaufenden Verteilerrohr angeschlossen ist, das seinerseits strömungsmechanisch mit der Kathodenabgasleitung oder mit einem Reservoir eines in der Kathodenabgasleitung eingebundenen Abscheiders oder Kondensators verbunden ist. Auf diese Weise lässt sich eine starre Struktur stromab des Kühlers realisieren, so dass in einer vorteilhaften Weitergestaltung auch eine Mehrzahl an Düsen an dieses Verteilerrohr angeschlossen sein kann. Durch diese Mehrzahl an Düsen lässt sich eine gleichmäßigere Befeuchtung der Luftseite des Kühlers mit den Düsen realisieren, so dass eine gleichmäßige Kühlung eintritt.
  • Der Grad der Befeuchtung und die damit einhergehenden Verdampfungskühlung lassen sich durch den abgasseitigen Druck einstellen. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn stromauf des Brennstoffzellenstapels eine über Kathodenräume strömungsmechanisch mit der Kathodenabgasleitung verbundene Kathodenfrischgasleitung vorhanden ist, an welche ein Verdichter angeschlossen ist, der ausgebildet ist, bedarfsweise oder zeitweise einen kathodenseitigen Druck derart zu erhöhen, dass ein über die Mündung der Düse ausgestoßenes Kathodenabgas eine vorgegebene Fläche des Kühlers bestreicht. Mit anderen Worten kann also die Drehzahl des Verdichters derart erhöht werden, dass der Druck an der Düse zu einem verstärkten Ausstoß des Kathodenabgases führt und damit ein größerer Bereich auf der Zuluftseite des Kühlers mit dem Kathodenabgas bestrichen wird. Auf diese Weise lässt sich auch eine Vergleichmäßigung der Flüssigkeitsverteilung über die Zuluftseite des Kühlers realisieren.
  • Um diesen Grad des Bestreichen an Flüssigkeit einstellen zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Steuergerät vorhanden ist, das ausgebildet ist, den Verdichter zu veranlassen, den kathodenseitigen Druck in Abhängigkeit einer Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms durch den Kühler einzustellen. Der Luftstrom oder der Fahrtwind drückt nämlich das über die Mündung austretende Kathodenabgas in Richtung des Kühlers zurück, so dass die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms ebenfalls maßgeblich für die vom Sprühnebel beaufschlagte Fläche des Kühlers ist.
  • Um die Integration der Brennstoffzellenvorrichtung zu erhöhen und somit Bauraum einzusparen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Kühler in einen eine Kühlmittelpumpe umfassenden Kühlmittelkreislauf eingebunden ist, in welchem zudem der Brennstoffzellenstapel vorliegt. Somit wird also die Abwärme des Brennstoffzellenstapels genutzt, um die Kühlmittelseite des Kühlers zu durchströmen, wobei die Abwärme des Brennstoffzellenstapels an die Umgebung abgegeben wird. Zugleich wird aber auch das Kathodenabgas zum Kühler geführt und an der Luftseite über die Düse auf die Zuluftseite des Kühlers gegeben. Damit liegt eine doppelte Kühlungsfunktion vor, nämlich einerseits durch die zwischen dem Luftstrom und dem Kühlmittel wirkende Wärmeübertragung (Rekuperation) und andererseits durch die latente Wärme beim Verdunsten der Flüssigkeit aus dem Kathodenabgas.
  • Die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Brennstoffzellenvorrichtung erläuterten Vorteile, Ausgestaltungen und technischen Effekte gelten in gleichem Maße auch für das erfindungsgemäße Brennstoffzellenfahrzeug.
  • Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
    • 1 eine stark schematisierte Darstellung eines Brennstoffzellenfahrzeugs mit einer einen Kühlmittelkreislauf aufweisenden Brennstoffzellenvorrichtung, und
    • 2 eine stark schematisierte, geschnittene Detailansicht des Kühlers aus 1.
  • In der 1 ist illustrativ der zur Erläuterung der Erfindung erforderliche Teil eines Brennstoffzellenfahrzeugs 1 gezeigt, das mit einer einen Brennstoffzellenstapel 2 umfassenden Brennstoffzellenvorrichtung ausgestattet ist. Die Brennstoffzellenvorrichtung umfasst einen Kühlmittelkreislauf 8 mit einem Kühler 4 zur Temperierung der Brennstoffzelle bzw. der Mehrzahl zu einem Brennstoffzellenstapel 2 zusammengefassten Brennstoffzellen.
  • Da in dem Brennstoffzellenstapel 2 mehrere Brennstoffzellen zusammengefasst sind, muss eine ausreichend große Menge an Kathodengas zur Verfügung gestellt werden, so dass über eine Kathodenfrischgasleitung 11 mittels eines Verdichters 3 ein großer Kathodengasmassenstrom bereitgestellt wird, wobei infolge der Komprimierung des Kathodengases sich dessen Temperatur stark erhöht. Die Konditionierung des Kathodengases, also dessen Einstellung hinsichtlich der im Brennstoffzellenstapel 2 gewünschten Parameter, erfolgt in einem nicht dargestellten Ladeluftkühler sowie in einem ebenfalls nicht dargestellten Befeuchter. Neben der Brennstoffzelle sind daher periphere Systemkomponenten erforderlich, die auch BOP-Komponenten (Balance-of-Plant-Komponenten) genannt werden.
  • In der 1 ist der durch eine Mehrzahl von Brennstoffzellen gebildete Brennstoffzellenstapel 2 gezeigt, dem die Reaktanten zugeführt werden, damit im Brennstoffzellenstapel 2 kontrolliert die elektrochemische Reaktion zur Erzeugung elektrischer Energie ablaufen kann. Zur Regelung der Temperatur des Brennstoffzellenstapels 2 und dabei insbesondere zur Abfuhr der bei der elektrochemischen Reaktion erzeugten Wärme ist dem Brennstoffzellenstapel 2 der Kühlmittelkreislauf 8 mit dem Kühler 4 zugeordnet, so dass durch den Kühler 4 sichergestellt werden kann, dass die Kühlmitteltemperatur am Zulauf der Brennstoffzelle den gewünschten Wert aufweist. Das Kühlmittel wird beim Durchqueren des Brennstoffzellenstapels 2 erwärmt, so dass sich eine Temperaturerhöhung für das Kühlmittel ergibt, welches aufgrund der von einer Kühlmittelpumpe 10 bewirkten Zirkulation des Kühlmittels im Kühler 4 wieder heruntergekühlt wird.
  • Der Kühler 4 ist als ein Rekuperator gebildet und weist vorliegend eine Luftseite auf, die von einer mit dieser in wärmeleitender Verbindung stehenden Kühlmittelseite separiert ist.
  • Zu diesem Kühler 4 ist zusätzlich eine an den Brennstoffzellenstapel 2 angeschlossene Kathodenabgasleitung 12 geführt, wobei das feuchte Kathodenabgas für eine Verdampfungskühlung der Luftseite des Kühlers 4 genutzt wird.
  • Vorzugsweise ist in die Kathodenabgasleitung 12 aber ein nicht näher dargestellter Kondensator und/oder ein Wasserabscheider eingebunden, um aus dem Kathodenabgas die Flüssigkeit zu kondensieren und/oder abzuscheiden. Diese Flüssigkeit wird dann in einem nicht näher dargestellten Reservoir gesammelt und zumindest zeitweise gespeichert. Sowohl der Kondensator und/oder der Wasserabscheider als auch das Reservoir sind im frostgeschützten Bereich des Brennstoffzellenfahrzeugs angeordnet.
  • Die Nutzung des Kathodenabgases oder die Nutzung der daraus gewonnene Flüssigkeit wird anhand von 2 veranschaulicht, in welcher auf einer Abluftseite 5 des Kühlers 4 ein Verteilerrohr 14 zu erkennen ist. Das Verteilerrohr 14 ist, insbesondere frei von Flüssigkeitsabscheidern, strömungsmechanisch mit der Kathodenabgasleitung 12 und damit strömungsmechanisch mit dem Brennstoffzellenstapel 2 verbunden. Alternativ kann das Verteilerrohr 14 auch an einen Auslass des Reservoirs angeschlossen sein. An diesem Verteilerrohr 14 ist vorliegend eine Mehrzahl an Düsen 13 angeschlossen, wobei vorliegend zwei der Düsen 13 illustriert sind. Eine andere Düsenanzahl ist möglich. Jede dieser Düsen 13 ist damit ebenfalls strömungsmechanisch mit der Kathodenabgasleitung 12 oder dem Reservoir verbunden und dient dabei dem Bestreichen der Luftseite des Kühlers 4 mit Flüssigkeit aus dem Kathodenabgas des Brennstoffzellenstapels 2. Mit anderen Worten, sind die Düsen 13 auf der Luftseite oder luftseitig des Kühlers 4 angeordnet.
  • Jede der Düsen 13 ist als eine sich ausgehend von der Abluftseite 5 des Kühlers 4 erstreckende feststehende Düse 13 gebildet, wobei ihre Mündungen 7 derart ausgerichtet sind, dass ein auf den Kühler 4 auftreffender Luftstrom zur Befeuchtung einer Zuluftseite 9 des Kühlers 4 nutzbar ist. Mit anderen Worten wird der Luftstrom oder der Fahrtwind dazu genutzt, um den Sprühnebel, der aus den Mündungen 7 der Düsen 13 entgegen dem Luftstrom austritt, zurück auf den Kühler 4 zu drücken, wo dieser verdampfen kann und damit eine Verdampfungskühlung bewirkt.
  • Die Düsen 13 sind vorliegend jeweils zwischen zwei Kühlmittelrohren des Kühlers 4 geführt, so dass das darin strömende Kühlmittel zur Erwärmung der Düsen 13 genutzt werden kann und deren Einfrieren verhindert ist. Diese Kühlmittelrohre sind durch das gewellte Muster illustriert. Vorliegend sind die Mündungen 7 der Düsen 13 selbst jeweils zwischen zwei Kühlmittelrohren des Kühlers 4 angeordnet, so dass die Mündungen 7 der Düse 13 von einem Lufteintritt des Kühlers 4 beabstandet, insbesondere in Strömungsrichtung des Luftstroms versetzt zum Lufteintritt angeordnet.
  • Unter erneutem Verweis auf 1 ist zu erkennen, dass die Kathodenabgasleitung 12 über Kathodenräume des Brennstoffzellenstapels 2 strömungsmechanisch mit der Kathodenfrischgasleitung 11 und deshalb auch mit dem Verdichter 3 verbunden ist. Vorliegend ist der Verdichter 3 ausgebildet, bedarfsweise oder zeitweise einen kathodenseitigen Druck derart zu erhöhen, dass ein über die Mündung 7 der Düse 13 ausgestoßenes Kathodenabgas eine vorgegebene Fläche des Kühlers 4 bestreicht. Weil die Fläche aufgrund eines wirkenden Luftstroms, beispielsweise eines wirkenden Fahrtwindes, variieren kann, ist vorliegend zusätzlich ein Steuergerät 6 vorhanden, das ausgebildet ist, den Verdichter 3 zu veranlassen, den kathodenseitigen Druck in Abhängigkeit einer Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms durch den Kühler 4 einzustellen. Es ist auch möglich, dass das Steuergerät 6 eine in den Bereich zwischen dem Reservoir und den Düsen 13 eingebundene Pumpe ansteuert, über die der Wasserausstoß geregelt oder eingestellt werden kann. Je größer die Fahrtgeschwindigkeit ist, desto größer wird dabei die Förderleistung der Pumpe eingestellt, um eine wirksame und gleichmäßige Befeuchtung zu gewährleisten.
  • Mit der erfindungsgemäßen Brennstoffzellenvorrichtung und mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellenfahrzeug 1 lässt sich im Ergebnis eine verbesserte Kühlung realisieren, womit ein effizienterer Betrieb sichergestellt ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Brennstoffzellenfahrzeug
    2
    Brennstoffzellenstapel
    3
    Verdichter
    4
    Kühler
    5
    Abluftseite
    6
    Steuergerät
    7
    Mündung
    8
    Kühlmittelkreislauf
    9
    Zuluftseite
    10
    Kühlmittelpumpe
    11
    Kathodenfrischgasleitung
    12
    Kathodenabgasleitung
    13
    Düse
    14
    Verteilerrohr
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102004030213 A1 [0004]
    • DE 2923465 A1 [0004]
    • US 5924478 A [0004]
    • EP 1683949 A1 [0004]
    • JP 2007242280 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Brennstoffzellenvorrichtung mit einem Brennstoffzellenstapel (2), an den eine Kathodenabgasleitung (12) angeschlossen ist, die zu einem eine Luftseite von einer Kühlmittelseite trennenden Kühler (4) geführt ist, wobei luftseitig des Kühlers (4) mindestens eine, zumindest zeitweise strömungsmechanisch mit der Kathodenabgasleitung (12) verbundene Düse (13) zum Bestreichen der Luftseite des Kühlers (4) mit Flüssigkeit aus dem Kathodenabgas des Brennstoffzellenstapels (2) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (13) als eine sich ausgehend von einer Abluftseite (5) des Kühlers (4) erstreckende feststehende Düse (13) gebildet ist, deren Mündung (7) derart ausgerichtet ist, dass ein auf den Kühler (4) auftreffender Luftstrom zur Befeuchtung einer Zuluftseite (9) des Kühlers (4) nutzbar ist.
  2. Brennstoffzellenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung (7) der Düse (13) von einem Lufteintritt des Kühlers (4) beabstandet angeordnet ist.
  3. Brennstoffzellenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (13) zwischen zwei Kühlmittelrohren des Kühlers (4) geführt ist.
  4. Brennstoffzellenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung (7) der Düse (13) zwischen den zwei Kühlmittelrohren des Kühlers (4) angeordnet ist.
  5. Brennstoffzellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (13) an einem auf der Abluftseite (5) des Kühlers (4) verlaufenden Verteilerrohr (14) angeschlossen ist, das seinerseits strömungsmechanisch mit der Kathodenabgasleitung (12) oder mit einem Reservoir eines in der Kathodenabgasleitung (12) eingebundenen Abscheiders oder eines Kondensators verbunden ist.
  6. Brennstoffzellenvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an das Verteilerrohr (14) eine Mehrzahl an Düsen (13) angeschlossen ist.
  7. Brennstoffzellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass stromauf des Brennstoffzellenstapels (2) eine über Kathodenräume strömungsmechanisch mit der Kathodenabgasleitung (12) verbundene Kathodenfrischgasleitung (11) vorhanden ist, an welche ein Verdichter (3) angeschlossen ist, der ausgebildet ist, bedarfsweise oder zeitweise einen kathodenseitigen Druck derart zu erhöhen, dass ein über die Mündung (7) der Düse (13) ausgestoßenes Kathodenabgas eine vorgegebene Fläche des Kühlers (4) bestreicht.
  8. Brennstoffzellenvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät (6) vorhanden ist, das ausgebildet ist, den Verdichter (3) zu veranlassen, den kathodenseitigen Druck in Abhängigkeit einer Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms durch den Kühler (4) einzustellen.
  9. Brennstoffzellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (4) in einen eine Kühlmittelpumpe (10) umfassenden Kühlmittelkreislauf (8) eingebunden ist, in welchem zudem der Brennstoffzellenstapel (2) vorliegt.
  10. Brennstoffzellenfahrzeug (1) mit einer Brennstoffzellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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