DE102020128060A1 - Redox flow cell and process for its manufacture - Google Patents

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Abstract

Eine Redox-Flow-Zelle (1) wird hergestellt, indem ein Kunststoffrahmen (2), Elektroden (3, 4), sowie eine Membran (5) im 3D-Druck erzeugt werden. Zusätzlich werden metallische Leiter (6, 7), welche an die Elektroden (3, 4) angeschlossen sind und den Kunststoffrahmen (2) durchziehen, im 3D-Druck erzeugt. Die Elektroden (3, 4) erhalten im Querschnitt gesehen eine gezahnte Struktur.A redox flow cell (1) is produced by 3D printing a plastic frame (2), electrodes (3, 4) and a membrane (5). In addition, metallic conductors (6, 7), which are connected to the electrodes (3, 4) and run through the plastic frame (2), are produced in 3D printing. The electrodes (3, 4) have a toothed structure when viewed in cross section.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Redox-Flow-Zelle, welche einen Kunststoffrahmen als Durchflussrahmen aufweist, wobei in dem Durchflussrahmen Elektroden sowie eine zwei Halbzellen voneinander trennende Membran angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Redox-Flow-Zelle, welche als 3D-Druckteile ausgebildete Komponenten umfasst.The invention relates to a method for producing a redox flow cell which has a plastic frame as a flow frame, electrodes and a membrane separating two half cells from one another being arranged in the flow frame. The invention also relates to a redox flow cell which comprises components designed as 3D printed parts.

Redox-Flow-Zellen sind Bausteine von Redox-Flow-Batterien, die auch als Redox-Flussbatterien bezeichnet werden. In einer Redox-Flussbatterie zirkulieren energiespeichernde Elektrolyte in zwei getrennten Kreisläufen. Die genannten Kunststoffrahmen bilden Abschnitte dieser Kreisläufe. Durch die Membran hindurch, welche in dem Kunststoffrahmen angeordnet ist, erfolgt ein Ionenaustausch.Redox flow cells are the building blocks of redox flow batteries, which are also known as redox flow batteries. Energy-storing electrolytes circulate in two separate circuits in a redox flow battery. The plastic frames mentioned form sections of these circuits. An ion exchange takes place through the membrane, which is arranged in the plastic frame.

Ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Redox-Flow-Zelle ist aus der DE 10 2016 007 973 A1 bekannt. Im Rahmen des bekannten Herstellungsverfahrens kommen verschiedene Polymere zum Einsatz. Hierbei wird ein elektrisch leitfähiges Polymer, aus welchem eine Elektrode erzeugt wird, mittels Schmelzverbindung stoffschlüssig mit einem weiteren Polymer, aus dem der Durchflussrahmen aufgebaut wird, verbunden. Zusätzlich zu den Elektroden und dem Durchflussrahmen kann auch die Membran der bekannten Redox-Flow-Zelle mit Hilfe von 3D-Druckern hergestellt werden. Als elektrische Anschlusselemente der bekannten Redox-Flow-Zelle sind Stromableiter vorgesehen, welche die Form von Platten oder stabförmigen Leitern haben können. Auf die Herstellung der Stromableiter wird in der DE 10 2016 007 973 A1 nicht eingegangen.A generic method for producing a redox flow cell is from the DE 10 2016 007 973 A1 known. Various polymers are used in the known manufacturing process. In this case, an electrically conductive polymer, from which an electrode is produced, is materially bonded to another polymer, from which the flow frame is built, by means of a fusion bond. In addition to the electrodes and the flow frame, the membrane of the well-known redox flow cell can also be produced with the help of 3D printers. Current conductors, which can be in the form of plates or rod-shaped conductors, are provided as electrical connection elements of the known redox flow cell. Production of the current arrester is carried out in the DE 10 2016 007 973 A1 not received.

Weitere Bauformen von Redox-Flussbatterien sind zum Beispiel in den Dokumenten EP 3 534 448 A1 und WO 2019/046724 A1 beschrieben. Im letztgenannten Fall ist die Redox-Flussbatterie aus plattenförmigen Bauteilen aufgebaut.Further designs of redox flow batteries are for example in the documents EP 3 534 448 A1 and WO 2019/046724 A1 described. In the latter case, the redox flow battery is made up of plate-shaped components.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Redox-Flow-Zelle gegenüber dem genannten Stand der Technik insbesondere unter fertigungstechnischen Aspekten weiterzuentwickeln, wobei auch unter Bedingungen der Serienfertigung eine besonders hohe Prozesssicherheit gegeben sein soll.The invention is based on the object of further developing a redox flow cell compared to the prior art mentioned, in particular under manufacturing aspects, whereby a particularly high process reliability should also be provided under the conditions of series production.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Redox-Flow-Zelle gemäß Anspruch 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch eine Redox-Flow-Zelle mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Im Folgenden im Zusammenhang mit der Vorrichtung, das heißt der Redox-Flow-Zelle, erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für das Herstellungsverfahren und umgekehrt.This object is achieved according to the invention by a method for producing a redox flow cell according to claim 1. The object is also achieved by a redox flow cell with the features of claim 8. In the following in connection with the device, that is to say the Redox flow cell, explained configurations and advantages of the invention also apply mutatis mutandis to the manufacturing process and vice versa.

Die Redox-Flow-Zelle wird hergestellt, indem sowohl ein Kunststoffrahmen, welcher als Durchflussrahmen fungiert, als auch Elektroden, eine Membran und metallische Leiter, die dem elektrischen Anschluss der Redox-Flow-Zelle dienen, im 3D-Druck-Verfahren erzeugt werden. Im Rahmen des Herstellungsverfahrens wird somit zwischen der additiven Fertigung nichtmetallischer Komponenten, das heißt zumindest des Kunststoffrahmens und der Membran, und der ebenfalls additiven Fertigung metallischer Komponenten gewechselt. Vorzugsweise werden auch die beiden Elektroden aus einem nichtmetallischen Werkstoff, nämlich einem elektrisch leitfähigen Polymer, hergestellt.The redox flow cell is produced in that both a plastic frame, which acts as a flow frame, as well as electrodes, a membrane and metallic conductors, which are used for the electrical connection of the redox flow cell, are produced in a 3D printing process. As part of the manufacturing process, a switch is made between the additive manufacturing of non-metallic components, that is to say at least the plastic frame and the membrane, and the likewise additive manufacturing of metallic components. The two electrodes are preferably also made from a non-metallic material, namely an electrically conductive polymer.

Insgesamt werden damit auf rationelle, zuverlässige Weise stoffschlüssige Verbindungen zwischen metallischen und nichtmetallischen Komponenten hergestellt. Zugleich wird auf einfache Weise für die Dichtheit der Redox-Flow-Zelle, das heißt den dichten Einschluss der Elektrolyte in den durch den Durchflussrahmen gebildeten Abschnitten der jeweiligen Flüssigkeitskreisläufe, gesorgt.Overall, material connections between metallic and non-metallic components are thus produced in a rational, reliable manner. At the same time, the tightness of the redox flow cell, that is to say the tight enclosure of the electrolytes in the sections of the respective fluid circuits formed by the flow frame, is ensured in a simple manner.

Die Verbindungen der elektrischen Leiter, die als Anschlussleitungen der Redox-Flow-Zelle vorgesehen sind, mit den vorzugsweise aus Polymermaterialien gefertigten Elektroden stellen elektrisch leitende, stoffschlüssige Verbindungen dar.The connections of the electrical conductors, which are provided as connecting lines of the redox flow cell, with the electrodes, which are preferably made of polymer materials, represent electrically conductive, material connections.

Zugleich sind die metallischen Leiter stoffschlüssig an den Kunststoffrahmen angebunden, wobei an den entsprechenden Stellen aufgrund der elektrisch isolierenden Eigenschaften des Kunststoffrahmens keine elektrisch leitenden Kontakte gebildet sind. In entsprechender Weise ist der Anschluss der Membran an den Kunststoffrahmen stoffschlüssig und flüssigkeitsdicht ausgebildet, ohne eine elektrische Verbindung darzustellen. In an sich bekannter Weise stellt die Membran ein semipermeables, insbesondere für Protonen durchlässiges Bauteil dar.At the same time, the metallic conductors are firmly bonded to the plastic frame, with no electrically conductive contacts being formed at the corresponding points due to the electrically insulating properties of the plastic frame. In a corresponding manner, the connection of the membrane to the plastic frame is made cohesive and liquid-tight without representing an electrical connection. In a manner known per se, the membrane is a semipermeable component, in particular a component that is permeable to protons.

Zur elektrischen Verbindung der metallischen Leiter mit den ebenfalls elektrisch leitfähigen, jedoch aus einem anderen Material gefertigten Elektroden weist jeder metallische Leiter in bevorzugter Ausgestaltung einen direkt an die zugehörige Elektrode anschließenden, im Vergleich zum übrigen Leiter verbreiterten Anschlussabschnitt auf. Die metallischen Leiter sind beispielsweise als gedruckte Leiterbahnen ausgebildet. Grundsätzlich können die im 3D-Druck gefertigten metallischen Leiter einen beliebigen Querschnitt, auch einen kreisrunden Querschnitt, aufweisen.For the electrical connection of the metallic conductors to the electrodes, which are also electrically conductive but made of a different material, each metallic conductor in a preferred embodiment has a connection section that is directly connected to the associated electrode and is wider than the rest of the conductor. The metallic conductors are designed, for example, as printed conductor tracks. In principle, the metallic conductors produced in 3D printing can have any cross-section, including a circular cross-section.

In allen Fällen sind die metallischen Leiter, welcher den Anschluss eines elektrischen Verbrauchers an die Redox-Flow-Zelle ermöglichen, in bevorzugter Ausgestaltung nicht zerstörungsfrei aus dem Kunststoffrahmen, in welchen sie eingebettet sind, entfernbar. Insbesondere in Längsrichtung der Leiter sind diese flüssigkeitsdicht in den Kunststoffrahmen eingebettet, wobei die Dichtheit ohne zusätzliche Komponenten, etwa Dichtringe, gegeben ist.In all cases, the metallic conductors that connect an electrical Allow consumers to the redox flow cell, in a preferred embodiment, not non-destructively removable from the plastic frame in which they are embedded. In particular in the longitudinal direction of the conductors, these are embedded in a liquid-tight manner in the plastic frame, the tightness being provided without additional components, such as sealing rings.

Die Elektroden der Redox-Flow-Zelle weisen gemäß einer möglichen Ausgestaltung im Querschnitt eine gezahnte Struktur auf. Die hier vorhandene Zahnung sieht eine regelmäßige oder auch unregelmäßige Ausformung der Elektroden mit Zähnen, Zacken oder Zinken vor. Als Zahn, Zinke oder Zacke wird hier eine jede erhabene geometrische Struktur angesehen, welche makroskopisch gesehen über die Ebene der Membrane hinausragt. Hierdurch wird eine große Elektrodenoberfläche bereitgestellt, wobei der ungehinderte Durchfluss des Elektrolyten durch die Redox-Flow-Zelle möglich bleibt. Die Stärke, das heißt minimale Dicke, einer jeden Elektrode beträgt insbesondere weniger als die Hälfte der Zahnungshöhe und liegt bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 2 mm. Die orthogonal zur Membran gemessene Höhe der Zahnung (= gemessen ab Elektrodenoberfläche bis zur maximalen Höhe eines Zahnes angeordnet auf der jeweiligen Elektrodenoberfläche) liegt insbesondere im Bereich von 1,5 bis 3 mm. Zwischen zwei Zähnen der Zahnung ist eine Zahnlücke gebildet, die zwischen den Zähnen einseitig durch die Elektrodenoberfläche begrenzt ist, wobei eine Breite der Zahnlücke vorzugsweise mehr als die Höhe einer jeden Halbzelle beträgt.According to one possible configuration, the electrodes of the redox flow cell have a toothed structure in cross section. The teeth present here provide for a regular or irregular shape of the electrodes with teeth, prongs or prongs. A tooth, prong or prong is considered here to be any raised geometric structure which, viewed macroscopically, protrudes beyond the plane of the membrane. This provides a large electrode surface, with the electrolyte remaining free to flow through the redox flow cell. The thickness, that is to say the minimum thickness, of each electrode is in particular less than half the tooth height and is preferably in the range from 0.2 to 2 mm. The height of the teeth measured orthogonally to the membrane (= measured from the electrode surface to the maximum height of a tooth arranged on the respective electrode surface) is in particular in the range from 1.5 to 3 mm. A tooth gap is formed between two teeth of the set of teeth, which gap is delimited on one side between the teeth by the electrode surface, a width of the tooth gap preferably being more than the height of each half-cell.

Unabhängig von der Querschnittsgestaltung der Elektroden sowie der gesamten Redox-Flow-Zelle ist durch diese eine Redox-Flow-Batterie aufbaubar, welche allgemein auch als Bipolar-Stack bezeichnet wird.Regardless of the cross-sectional design of the electrodes and the entire redox flow cell, a redox flow battery can be built up by them, which is also generally referred to as a bipolar stack.

Die additive Fertigung der Redox-Flow-Zelle umfasst in vorteilhafter Verfahrensführung drei voneinander unterscheidbare Fertigungsphasen:

  • In einer ersten Fertigungsphase wird Kunststoffmaterial durch 3D-Druck verarbeitet, wobei ein unvollständiger Aufbau des Kunststoffrahmens und/oder der Elektroden erfolgt.
The additive manufacturing of the redox flow cell comprises, in an advantageous process management, three different manufacturing phases:
  • In a first production phase, plastic material is processed by 3D printing, with an incomplete construction of the plastic frame and / or the electrodes.

In einer zweiten Fertigungsphase werden aus einem metallischen Werkstoff die Leiter unter Bildung stoffschlüssiger Verbindungen auf dem in der vorherigen Phase partiell bereits aufgebauten Kunststoffmaterial additiv generiert.In a second production phase, the conductors are generated additively from a metallic material, forming integral connections on the plastic material that was partially built up in the previous phase.

Schließlich wird in einer dritten Fertigungsphase erneut Kunststoffmaterial durch 3D-Druck verarbeitet, wobei stoffschlüssige Verbindungen sowohl zu bereits aufgebautem Kunststoffmaterial als auch zu den metallischen Leitern hergestellt werden.Finally, in a third production phase, plastic material is processed again by 3D printing, with material connections being made both to the plastic material that has already been built up and to the metallic conductors.

Die Membran kann beispielsweise innerhalb der ersten Fertigungsphase oder innerhalb der dritten Fertigungsphase oder in einer gesonderten Phase hergestellt werden. Das Werkstück, das heißt die im Aufbau per 3D-Druck befindliche Redox-Flow-Zelle, kann während sämtlicher Fertigungsphasen in unveränderter Position in einer Fertigungsanlage positioniert bleiben.The membrane can be manufactured, for example, within the first manufacturing phase or within the third manufacturing phase or in a separate phase. The workpiece, i.e. the redox flow cell that is being set up using 3D printing, can remain in an unchanged position in a production system during all production phases.

Nachfolgend werden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie ein Vergleichsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel einer Redox-Flow-Zelle in einer vereinfachten Schnittdarstellung,
  • 2 ein nicht beanspruchtes Vergleichsbeispiel in einer Darstellung analog 1.
An exemplary embodiment of the invention and a comparative example are explained in more detail below with reference to a drawing. Show here:
  • 1 an embodiment of a redox flow cell in a simplified sectional view,
  • 2 a comparative example not claimed in an analog representation 1 .

Die in den beiden Figuren verwendeten Bezugszeichen stimmen, soweit die betreffenden Teile gleich geformt sind oder eine vergleichbare Funktion haben, überein.The reference symbols used in the two figures are the same as long as the parts concerned are shaped identically or have a comparable function.

Eine gemäß der Erfindung gestaltete, in 1 skizzierte, insgesamt mit 1 bezeichnete Redox-Flow-Zelle weist einen Kunststoffrahmen 2 als Durchflussrahmen, zwei Elektroden 3, 4, eine Membran 5 sowie metallische Leiter 6, 7 auf. Ein an die Leiter 6, 7 angeschlossener Verbraucher 8 ist nicht Bestandteil der Redox-Flow-Zelle 1.A designed according to the invention, in 1 The redox flow cell sketched and designated as a whole by 1 has a plastic frame 2 as a flow frame, two electrodes 3 , 4th , a membrane 5 as well as metallic conductors 6th , 7th on. One to the ladder 6th , 7th connected consumer 8th is not part of the redox flow cell 1 .

Ausschließlich im Vergleichsbeispiel nach 2 ist der Kunststoffrahmen 2 aus einzelnen Rahmenteilen 9, 10, 11 zusammengesetzt. Wie aus 2 anschaulich hervorgeht, ergeben sich hieraus zahlreiche, gegeneinander abzudichtende Kontaktstellen zwischen den Elektroden 3, 4 und dem Kunststoffrahmen 2 sowie zwischen der Membran 5 und dem Kunststoffrahmen 2. Darüber hinaus - in 2 nicht eingezeichnet - ist die Problematik der Abdichtung auch zwischen elektrischen Anschlusskomponenten und weiteren Komponenten gegeben.Only in the comparative example according to 2 is the plastic frame 2 from individual frame parts 9 , 10 , 11 composed. How out 2 As can be clearly seen, this results in numerous contact points between the electrodes that have to be sealed against one another 3 , 4th and the plastic frame 2 as well as between the membrane 5 and the plastic frame 2 . In addition - in 2 not shown - the problem of sealing also exists between electrical connection components and other components.

Auch für verschiedene Abmessungen der Redox-Flow-Zelle 1 werden im Vergleichsbeispiel nach 2 und im Ausführungsbeispiel nach 1 gleiche Bezeichnungen verwendet:

  • Die Höhe der Redox-Flow-Zelle 1 ist mit H bezeichnet. St bezeichnet die quer zur Höhe H zu messende Stegbreite des Kunststoffrahmens 2. In dem Kunststoffrahmen 2 sind durch die Membran 5 zwei Halbzellen 12, 13 voneinander getrennt. Die Höhe einer Halbzelle 12, 13 ist mit H12 bzw. H13 bezeichnet. In die Halbzellen 12, 13 ragen Zähne 14, 15 der Elektroden 3, 4. Die orthogonal zur Membran 5 gemessene Höhe der Zähne 14, 15 ist mit HZ bezeichnet. Zwischen zwei Zähnen 14 ist eine Zahnlücke 16 mit einer Breite Bz gebildet. Die Zahnlücke 16 begrenzt eine weitere, nicht dargestellte Halbzelle. Die Breite Bz der Zahnlücke 16 beträgt mehr als die Höhe H12 , H13 einer jeden Halbzelle 12, 13. Die Stärke, das heißt minimale Dicke, einer jeden Elektrode 3, 4 ist mit SE bezeichnet und beträgt weniger als die Hälfte der Zahnhöhe Hz.
Also for different dimensions of the redox flow cell 1 are in the comparative example according to 2 and in the exemplary embodiment according to 1 the same designations are used:
  • The height of the redox flow cell 1 is with H designated. St denotes the transverse to the height H web width to be measured of the plastic frame 2 . In the plastic frame 2 are through the membrane 5 two half-cells 12th , 13th separated from each other. The height of a half cell 12th , 13th is with H 12 or. H 13 designated. In the half-cells 12th , 13th protrude teeth 14th , 15th of the electrodes 3 , 4th . The orthogonal to the membrane 5 measured height of the teeth 14th , 15th is with H Z designated. Between two teeth 14th is a tooth gap 16 formed with a width Bz. The tooth gap 16 limited one further, not shown half-cell. The width Bz of the tooth gap 16 is more than the height H 12 , H 13 of each half-cell 12th , 13th . The strength, i.e. minimum thickness, of each electrode 3 , 4th is with S E and is less than half the tooth height Hz.

Im Ausführungsbeispiel nach 1 sind sowohl die nichtmetallischen Komponenten, das heißt der Kunststoffrahmen 2, die Elektroden 3, 4, und die Membran 5, als auch die metallischen Leiter 6, 7 im 3D-Druck-Verfahren, das heißt durch additive Fertigung, erzeugt. Dies gilt auch für Anschlussabschnitte 17, welche den metallischen Leitern 6, 7 zuzurechnen sind und komplett innerhalb des Kunststoffrahmens 2 liegen. Die im Vergleich zum übrigen Leiter 6, 7 verbreiterten Anschlussabschnitte 17 schließen unmittelbar an die Elektroden 3, 4 an, wobei sie von den in den Halbzellen 12, 13 befindlichen Elektrolyten beabstandet sind.In the embodiment according to 1 are both the non-metallic components, i.e. the plastic frame 2 who have favourited electrodes 3 , 4th , and the membrane 5 , as well as the metallic conductors 6th , 7th produced using the 3D printing process, i.e. through additive manufacturing. This also applies to connection sections 17th , which the metallic ladders 6th , 7th are attributable and completely within the plastic frame 2 lie. Compared to the rest of the leader 6th , 7th widened connection sections 17th close directly to the electrodes 3 , 4th at, being different from those in the half-cells 12th , 13th located electrolytes are spaced.

Innerhalb des gesamten Verfahrens zur Herstellung der Redox-Flow-Zelle 1 nach 1 stellt die additive Fertigung der Leiter 6, 7 einschließlich der Anschlussabschnitte 17 einen Zwischenschritt dar, dem Schritte zur additiven Fertigung der nichtmetallischen Komponenten 2, 3, 4, 5 vorgelagert und nachgelagert sind.Within the entire process of manufacturing the redox flow cell 1 to 1 represents the additive manufacturing of the ladder 6th , 7th including the connection sections 17th represents an intermediate step, the steps for additive manufacturing of the non-metallic components 2 , 3 , 4th , 5 are upstream and downstream.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Redox-Flow-ZelleRedox flow cell
22
KunststoffrahmenPlastic frame
33
Elektrodeelectrode
44th
Elektrodeelectrode
55
Membranmembrane
66th
Leiterladder
77th
Leiterladder
88th
Verbraucherconsumer
99
RahmenteilFrame part
1010
RahmenteilFrame part
1111
RahmenteilFrame part
1212th
HalbzelleHalf cell
1313th
HalbzelleHalf cell
1414th
Zahntooth
1515th
Zahntooth
1616
ZahnlückeTooth gap
1717th
Anschlussabschnitt Connection section
BZBZ
Breite der ZahnlückeWidth of the tooth gap
HH
Höhe der Redox-Flow-ZelleRedox flow cell height
H12H12
Höhe der Halbzelle 12Half cell height 12
H13H13
Höhe der Halbzelle 13 Half cell height 13th
HZHZ
Höhe des ZahnsHeight of the tooth
SESE
Stärke einer ElektrodeStrength of an electrode
StSt.
StegbreiteWeb width

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016007973 A1 [0003]DE 102016007973 A1 [0003]
  • EP 3534448 A1 [0004]EP 3534448 A1 [0004]
  • WO 2019/046724 A1 [0004]WO 2019/046724 A1 [0004]

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung einer Redox-Flow-Zelle (1), wobei ein Kunststoffrahmen (2), Elektroden (3, 4), sowie mindestens eine Membran (5) im 3D-Druck erzeugt werden, wobei zusätzlich metallische Leiter (6, 7), welche an die Elektroden (3, 4) angeschlossen sind und den Kunststoffrahmen (2) durchziehen, im 3D-Druck erzeugt werden, und wobei die Elektroden (3, 4) im Querschnitt gesehen jeweils eine gezahnte Struktur aufweisend ausgebildet werden.Method for producing a redox flow cell (1), a plastic frame (2), electrodes (3, 4) and at least one membrane (5) being produced in 3D printing, with additional metallic conductors (6, 7) , which are connected to the electrodes (3, 4) and pull through the plastic frame (2), are generated in 3D printing, and the electrodes (3, 4) are each designed to have a toothed structure when viewed in cross section. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede Elektrode (3, 4) zumindest an ihrer, einer Membran (5) zugewandten Oberfläche aufweisend eine Mehrzahl an Zähnen (14, 15) ausgebildet wird.Procedure according to Claim 1 wherein each electrode (3, 4) is formed to have a plurality of teeth (14, 15) at least on its surface facing a membrane (5). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei durch den 3D-Druck flüssigkeitsdichte Anschlüsse der Elektroden (3, 4) sowie der Membran (5) an den Kunststoffrahmen (2) hergestellt werden.Procedure according to Claim 1 or 2 , whereby liquid-tight connections of the electrodes (3, 4) and the membrane (5) to the plastic frame (2) are produced by the 3D printing. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der metallische Leiter (6, 7) einen direkt an die Elektrode (3, 4) anschließenden, im Vergleich zum übrigen Leiter (6, 7) verbreiterten Anschlussabschnitt (17) aufweist.Procedure according to Claim 3 , wherein the metallic conductor (6, 7) has a connection section (17) directly adjoining the electrode (3, 4) and widened in comparison to the rest of the conductor (6, 7). Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Leiter (6, 7) nicht zerstörungsfrei demontierbar in den Kunststoffrahmen (2) eingebettet werden.Method according to claim one of the Claims 1 to 4th wherein the conductors (6, 7) are embedded in the plastic frame (2) so that they cannot be removed without being destroyed. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Elektroden (3, 4) aus einem leitfähigen Polymer durch 3D-Druck hergestellt werden.Method according to claim one of the Claims 1 to 5 , wherein the electrodes (3, 4) are made from a conductive polymer by 3D printing. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in einer ersten Fertigungsphase Kunststoffmaterial durch 3D-Druck verarbeitet wird, in einer zweiten Fertigungsphase aus einem metallischen Werkstoff die Leiter (6, 7) unter Bildung stoffschlüssiger Verbindungen auf dem in der vorherigen Phase partiell bereits aufgebauten Kunststoffmaterial additiv aufgebaut werden, und in einer dritten Fertigungsphase erneut Kunststoffmaterial durch 3D-Druck verarbeitet wird, wobei stoffschlüssige Verbindungen sowohl zu bereits aufgebautem Kunststoffmaterial als auch zu den metallischen Leitern (6, 7) hergestellt werden.Method according to claim one of the Claims 1 to 6th , wherein in a first manufacturing phase plastic material is processed by 3D printing, in a second manufacturing phase the conductors (6, 7) are additively built up from a metallic material to form material connections on the plastic material that has already been partially built up in the previous phase, and in a In the third manufacturing phase, plastic material is again processed by 3D printing, with material connections being made both to the plastic material that has already been built up and to the metallic conductors (6, 7). Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Werkstück, das heißt die im Aufbau per 3D-Druck befindliche Redox-Flow-Zelle (1), während der drei Fertigungsphasen in unveränderter Position gehalten wird.Procedure according to Claim 7 , whereby the workpiece, i.e. the redox flow cell (1) under construction by 3D printing, is held in an unchanged position during the three manufacturing phases. Redox-Flow-Zelle (1), mit aus Polymerwerkstoffen gefertigten Komponenten, nämlich einem Kunststoffrahmen (2), Elektroden (3, 4), sowie mindestens einer Membran (5), und mit metallischen Komponenten, nämlich an die Elektroden (3, 4) angeschlossenen Leitern (6, 7), wobei sowohl die metallischen Komponenten (6, 7) als auch nicht metallischen Komponenten (2, 3, 4, 5) als 3D-Druck-Komponenten ausgebildet und die Leiter (6, 7) stoffschlüssig mit dem Kunststoffrahmen (2) sowie mit den Elektroden (3, 4) verbunden sind, und wobei die Elektroden (3, 4) im Querschnitt gesehen jeweils eine gezahnte Struktur beschreiben.Redox flow cell (1) with components made of polymer materials, namely a plastic frame (2), electrodes (3, 4) and at least one membrane (5), and with metallic components, namely on the electrodes (3, 4 ) connected conductors (6, 7), whereby both the metallic components (6, 7) and non-metallic components (2, 3, 4, 5) are designed as 3D-printed components and the conductors (6, 7) cohesively with the plastic frame (2) and the electrodes (3, 4) are connected, and the electrodes (3, 4) each describing a toothed structure when viewed in cross section. Redox-Flow-Zelle (1) nach Anspruch 9, wobei jede Elektrode (3, 4) zumindest an ihrer, einer Membran (5) zugewandten Oberfläche eine regelmäßige oder unregelmäßige Zahnung aufweist.Redox flow cell (1) Claim 9 wherein each electrode (3, 4) has regular or irregular teeth at least on its surface facing a membrane (5).
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