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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brennstoffzellenstapel mit einem Anodenabschnitt, einem Kathodenabschnitt und einem zwischen dem Anodenabschnitt und dem Kathodenabschnitt angeordneten Membranabschnitt, wobei der Anodenabschnitt und/oder der Kathodenabschnitt jeweils eine Bipolarplatte aufweisen und an einer Reaktionsgasleitseite der Bipolarplatte abwechselnd Reaktionsgasleitkanäle und Stege ausgestaltet sind.
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Bekannte Brennstoffzellensysteme weisen jeweils einen Brennstoffzellenstapel zur Wandlung von chemischer Energie in elektrische Energie auf. Bei klassischen Brennstoffzellensystemen werden Wasserstoff und Sauerstoff im Wesentlichen in Wasser, elektrische Energie und Wärme gewandelt. Ein gattungsgemäßer Brennstoffzellenstapel umfasst einen Anodenabschnitt, eine Membrananordnung sowie einen Kathodenabschnitt. Der Anodenabschnitt umfasst in der Regel eine Bipolarplatte in Form einer Wasserstoffleitstruktur, eine Gasdiffusionsschicht und eine Katalysatorschicht, wobei die Gasdiffusionsschicht sandwichartig zwischen der Wasserstoffleitstruktur und der Katalysatorschicht ausgestaltet ist. Der Kathodenabschnitt umfasst in der Regel eine Bipolarplatte in Form einer Sauerstoffleitstruktur sowie ebenfalls eine Gasdiffusionsschicht und eine Katalysatorschicht, wobei die Gasdiffusionsschicht sandwichartig zwischen der Sauerstoffleitstruktur und der Katalysatorschicht angeordnet ist. Die beiden Katalysatorschichten können als der Membrananordnung zugeordnet betrachtet werden. Die Membrananordnung kann demnach eine Membranschicht aufweisen, die sandwichartig zwischen den beiden Katalysatorschichten angeordnet ist. Die Wasserstoffleitstruktur und die Sauerstoffleitstruktur können jeweils als Reaktionsgasleitstruktur zum Leiten von Reaktionsgas, also Wasserstoff bzw. ein Wasserstoff enthaltendes Gas oder Sauerstoff bzw. ein Sauerstoff enthaltendes Gas, verstanden werden. Hierzu weist eine Bipolarplatte in der Regel Reaktionsgasleitkanäle auf, durch welche das Reaktionsgas in Richtung der jeweiligen Gasdiffusionsschicht geleitet werden kann. Die an einer Seite der Bipolarplatte zur Gasdiffusionsschicht offenen Reaktionsgasleitkanäle sind zwischen Stegen der Bipolarplatte gebildet. Die Stege kontaktieren in der Regel die Gasdiffusionsschicht. In einem Bereich, in welchem die Gasdiffusionsschicht einen Steg kontaktiert kann das Reaktionsgas schlechter in die Gasdiffusionsschicht eindringen als in einem Bereich, in welchem ein Reaktionsgasleitkanal an die Gasdiffusionsschicht angrenzt. Für eine trotzdem mögliche Leitfähigkeit von Reaktionsgas in die Gasdiffusionsschicht besteht diese typischerweise kanalseitig, also in einem Bereich, welcher der Bipolarplatte zugewandt ist, aus einem Faserflies, insbesondere Kohlefaserflies, (GDB-Schicht), das offenporiger als eine mikroporöse Partikelschicht (MPL-Schicht) ist, welche bei bekannten Systemen zumindest katalysatorseitig, also in einem Bereich, welcher der Katalysatorschicht zugewandt ist, in der Gasdiffusionsschicht ausgestaltet ist.
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Im Stand der Technik sind ferner Ansätze bekannt, gemäß welchen möglichst vollständig auf eine Kohlefaserfliesschicht verzichtet werden soll. Der Diffusionskoeffizient der Reaktionsgase ist in der mikroporösen Partikelschicht jedoch deutlich geringer als in einer Faserstruktur. Dadurch sind bei einer solchen Lösung Nachteile bei der Gasverteilung unter den Stegen zu erwarten.
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Die Gasdiffusionsschicht hat innerhalb eines Brennstoffzellenstapels verschiedene Aufgaben. Dazu zählen der Stofftransport von beispielsweise Sauerstoff, Wasserstoff und Wasser, eine Stromleitung, eine Wärmeleitung sowie eine Kraftverteilung. Das typischerweise verwendete Faserflies ist in einer Ebene relativ problemlos für die Reaktionsgase durchlässig und hilft bei einer Querverteilung der Reaktionsgase unter den Stegen. Freistehende, mikroporöse Partikelschichten dagegen sind insgesamt deutlich schlechter für Gase durchlässig. Dafür sind die Leiteigenschaften annähernd isotrop. Dadurch ist es möglich, dass Bereiche einer Reaktionszone bzw. der Elektrode unter den Stegen schlecht mit Gas versorgt werden, womit eine inhomogene Reaktionsgasverteilung und die damit verbundenen, negativen Effekte wie eine inhomogene Temperaturverteilung und eine relativ schnelle Alterung einhergehen.
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Offenbarung der Erfindung
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Brennstoffzellensystem gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen, dass der voranstehend beschriebenen Problematik zumindest teilweise Rechnung trägt. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Unteransprüchen und den Figuren. Bezüglich der Offenbarung kann zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Brennstoffzellenstapel mit einem Anodenabschnitt, einem Kathodenabschnitt und einem zwischen dem Anodenabschnitt und dem Kathodenabschnitt angeordneten Membranabschnitt zur Verfügung gestellt. Der Anodenabschnitt und/oder der Kathodenabschnitt weisen jeweils eine Bipolarplatte auf. An einer Reaktionsgasleitseite der Bipolarplatte sind abwechselnd Reaktionsgasleitkanäle und Stege ausgestaltet. Ein erfindungsgemäßer Brennstoffzellenstapel weist nun eine Gasdiffusionsschicht mit einer porösen Reaktionsgasleitschicht auf, die zumindest abschnittsweise an die Reaktionsgasleitseite angrenzt, wobei die Gasdiffusionsschicht wenigstens einen zur Reaktionsgasleitseite hin offenen Reaktionsgasweiterleitungskanal aufweist, der teilweise einen Tunnelabschnitt unter wenigstens einem der Stege bildet.
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Mit Hilfe des wenigstens einen Tunnelabschnitts kann im Vergleich zu herkömmlichen Stapelstrukturen deutlich mehr Reaktionsgas in den vorstehend beschriebenen, kritischen Bereich unter den Stegen gelangen. Im Vergleich zu den erwähnten Ansätzen, in welchen auf eine Fliesschicht möglichst vollständig verzichtet werden soll, können weiterhin eine stabile Lagerstruktur für die jeweilige Bipolarplatte sowie die gewünschte Gasdiffusion realisiert werden.
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An dieser Stelle sei anzumerken, dass zur Vermeidung von Redundanz meist nur auf eine Bipolarplatte Bezug genommen wird. Unter der einen Bipolarplatte soll jedoch stets sowohl eine Bipolarplatte im Anodenabschnitt mit einer Wasserstoffleitstruktur und/oder eine Bipolarplatte im Kathodenabschnitt mit einer Sauerstoffleitstruktur verstanden werden. D.h., unter dem erwähnten Reaktionsgas kann stehts Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Fluid für den Kathodenabschnitt und/oder Wasserstoff oder ein wasserstoffhaltiges Fluid für den Anodenabschnitt verstanden werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine 3D-Struktur einer wenigstens teilweise freistehenden Gasdiffusionsschicht, insbesondere MPL-Schicht, an einer Grenzfläche zur Bipolarplatte bereitgestellt. Durch die Verbesserung des Reaktionsgastransportes unter den Stegen können ferner höhere und vor allem homogenere Reaktionsgasstromdichten ermöglicht werden. Der wenigstens eine Tunnelabschnitt ist hierbei frei von Faserstrukturen. Der Tunnelabschnitt soll demnach nicht als ein tunnelartiger Abschnitt in einer Faserstruktur verstanden werden.
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Vorgeschlagen wird mithin eine 3D-Strukturierung der MPL-Schicht und/oder des Faserfliesbereichs der Gasdiffusionsschicht, um den Gasaustausch unter den Stegen bzw. zwischen den Stegen und der Gasdiffusionsschicht zu verbessern. Der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal erstreckt sich vorzugsweise quer zu einer Haupt-Gasstromrichtung des Reaktionsgases durch die Reaktionsgasleitkanäle. Der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal erlaubt eine freie oder im Wesentlichen freie Reaktionsgasströmung unter den Steg, also in den wenigstens einen Tunnelabschnitt zwischen dem Steg und einer Oberfläche der Gasdiffusionsschicht in einer Rille bzw. einem Rücksprung der Gasdiffusionsschicht.
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Versuche und Simulationen im Rahmen der vorliegenden Erfindung haben ergeben, dass die in einem erfindungsgemäßen Brennstoffzellenstapel erreichbare Stromdichte unter den Stegen bis zu 3x höher als bei konventionellen Strukturen bzw. bei einer konventionellen Gasdiffusionsschicht ohne den wenigstens einen Reaktionsgasweiterleitungskanal ist, wobei unter einer konventionellen Gasdiffusionsschicht eine partikelbasierte Schicht ohne der erfindungsgemäßen Struktur und ohne Faserschicht zu verstehen ist. Genauer gesagt konnten in der Gasdiffusionsschicht unterhalb des Tunnelabschnitts Werte von ca. 9 A/cm2 erreicht werden, während unter einem Steg Werte von nur ca. 3 A/cm2 erreicht werden konnten.
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Die Gasdiffusionsschicht kann als Fräsbauteil, Prägebauteil und/oder Laserbauteil zur Verfügung gestellt sein. D.h., im Rahmen der Erfindung kann ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellenstapels zur Verfügung gestellt werden, gemäß welchem eine Grund-MPL-Schicht hergestellt wird und anschließend der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal in die Grund-MPL-Schicht eingeprägt, eingefräst oder eingelasert wird, um dadurch die finale MPL-Schicht herzustellen. Die Gasdiffusionsschicht kann ferner als faserfreie, insbesondere rein partikelbasierte Schicht bereitgestellt werden und/oder sein.
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Ferner ist ein Verfahren denkbar, bei welchem ein Negativmuster beim Aufbringen der MPL-Schicht hergestellt wird, und der wenigstens eine zur Reaktionsgasleitseite hin offene Reaktionsgasweiterleitungskanal während der MPL-Schicht-Herstellung durch strukturierte Rakel, Siebdruck oder Sprühcoating mit Maske geformt wird. Bei einem solchen Verfahren sind mehrlagige MPL-Schicht-Auftragungen mit unterschiedlichen Materialeigenschaften denkbar.
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Der vorliegende Brennstoffzellenstapel ist vorzugsweise in Form eines PEM-Brennstoffzellenstapels bzw. als Brennstoffzellenstapel eines PEM-Systems konfiguriert. Die Reaktionsgasleitkanäle der Bipolarplatte erstrecken sich zu einer Seitenfläche der Bipolarplatte hin vorzugsweise offen und wenigstens abschnittsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander. Die Reaktionsgasleitkanäle und/oder der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal können nutartig und/oder rillenförmig ausgestaltet sein. Damit kann das Reaktionsgas zuverlässig und relativ widerstandsfrei unter die Stege geleitet werden. Eine nutartige und/oder rillenförmige Konfiguration lässt ich zudem relativ einfach und kostengünstig realisieren.
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Die Reaktionsgasleitkanäle und die Stege erstrecken sich vorzugsweise wenigstens abschnittsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander.
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Die Gasdiffusionsschicht kann als Gasdiffusionslage verstanden werden und wenigstens abschnittsweise plattenförmig ausgestaltet sein. Unter dem wenigstens einen Reaktionsgasweiterleitungskanal kann eine Reaktionsgasweiterleitungsvertiefung verstanden werden, die sich wenigstens abschnittsweise durch die Gasdiffusionsschicht erstreckt. Die Tiefe und/oder eine Rücksprunghöhe des wenigstens einen Reaktionsgasweiterleitungskanals geht über eine fertigungstoleranzbedingte Tiefe und/oder über entsprechende, übliche Höhenunterschiede an der Oberfläche der Gasdiffusionsschicht hinaus.
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Wie vorstehend bereits erwähnt ist es bei einem Brennstoffzellenstapel gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass die Gasdiffusionsschicht mehrere Reaktionsgasweiterleitungskanäle aufweist. Dadurch kann die gewünschte Durchmischung der Gasdiffusionsschicht noch schneller und gleichmäßiger erreicht werden.
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Die Reaktionsgasweiterleitungskanäle erstrecken sich bei einem erfindungsgemäßen Brennstoffzellenstapel an der Reaktionsgasleitseite bevorzugt wenigstens abschnittsweise parallel zueinander. Damit können die Reaktionsgasweiterleitungskanäle platzsparend und trotzdem für eine effektive Einleitung des Reaktionsgases in die Gasdiffusionsschicht bereitgestellt sein.
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Weiterhin ist es bei einem Brennstoffzellenstapel gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass sich der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal an der Reaktionsgasleitseite gerade erstreckt. Ein sich gerade erstreckender Reaktionsgasweiterleitungskanal lässt sich einfach und kostengünstig realisieren. Außerdem kann damit die vorhandene Fläche bzw. das Volumen an und/oder in der Gasdiffusionsschicht effektiv genutzt werden. Von besonderem Vorteil ist es, wenn sich bei einem erfindungsgemäßen Brennstoffzellenstapel der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal an der Reaktionsgasleitseite orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zu den Reaktionsgasleitkanälen erstreckt. Eine Gasdiffusionsschicht mit entsprechend konfigurierten Reaktionsgasweiterleitungskanälen lässt sich besonders einfach und kostengünstig ausgestalten. Zudem kann mit einer solchen Konfiguration die vorhandene Fläche bzw. das Volumen an und/oder in der Gasdiffusionsschicht besonders effektiv genutzt werden.
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Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn sich der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal bei einem Brennstoffzellenstapel gemäß der vorliegenden Erfindung an mehreren Stegen vorbei erstreckt und an den Stegen jeweils einen Tunnelabschnitt bildet. D.h., der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal erstreckt sich über mehrere Stege hinweg bzw. unter mehreren Stegen hindurch und bildet an jeder Kreuzung mit einem Steg einen Tunnelabschnitt. Damit lässt sich das Reaktionsgas möglichst über die gesamte Gasdiffusionsschicht gleichmäßig verteilen. Der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal kann sich beispielsweise an einem Großteil, beispielsweise an mehr als 80%, der Stege, insbesondere der parallel zueinander verlaufenden Stege, vorbei erstrecken, d.h., kann diese entsprechend queren.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass sich bei einem Brennstoffzellenstapel der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal an der Reaktionsgasleitseite zackenförmig erstreckt. Unter einer zackenförmigen Erstreckung kann eine zick-zack-förmige Erstreckung verstanden werden, also eine Form, bei welcher der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal scharfe Richtungswechselabschnitte für scharfe Richtungswechsel des Reaktionsgases in dem wenigstens einen Reaktionsgasweiterleitungskanal aufweist. Unter einer Zacke ist ein Richtungswechselabschnitt im wenigstens einen Reaktionsgasweiterleitungskanal mit keinem, einem annährend nicht vorhandenen oder einem fertigungstoleranzbedingten kleinen Kurvenradius zu verstehen. Eine solche Struktur ist relativ einfach zu fertigen. Da sich die zackenförmigen Reaktionsgasweiterleitungskanäle zumindest teilweise entlang einer Strömungsrichtung des Reaktionsgases in den Reaktionsgasleitkanälen erstreckt, kann die Gasdiffusionsschicht im Vergleich zu einer Ausführungsform, bei welcher sich die Reaktionsgasweiterleitungskanäle gerade und parallel zueinander erstrecken, mit weniger Reaktionsgasweiterleitungskanälen bereitgestellt sein. Auch dadurch kann die Gasdiffusionsschicht relativ einfach und kostensparend zur Verfügung gestellt werden. Im Bereich der Zacken weisen die Reaktionsgasweiterleitungskanäle vorzugsweise jeweils gleiche oder im Wesentlichen gleiche Winkel auf. Gleichwohl kann sich der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal nicht nur zackenförmig, sondern auch oder alternativ wellenförmig erstrecken. Dadurch können scharfe Richtungswechsel und somit unerwünschte Verwirbelungen und/oder Widerstände bei der Gasförderung verhindert werden.
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Bei einem erfindungsgemäßen Brennstoffzellenstapel kann die Gasdiffusionsschicht ferner säulenartige Vorsprünge aufweisen, zwischen welchen der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal gebildet ist. D.h., die Reaktionsgasweiterleitungskanäle werden nicht durch klassische Stege zur Begrenzung der Reaktionsgasweiterleitungskanäle, sondern durch die säulenartigen Vorsprünge gebildet. Dadurch kann eine besonders hohe Flexibilität bei der Ausgestaltung der Reaktionsgasweiterleitungskanäle ermöglicht werden. Die Säulen können mit Blick auf eine Stirnseite einer jeweiligen Säule einen rechteckigen, insbesondere quadratischen, prismatischen oder runden Querschnitt aufweisen.
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Der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal kann bei einem Brennstoffzellenstapel gemäß der vorliegenden Erfindung eine Tiefe in einem Bereich zwischen 10% und 80%, insbesondere zwischen 10% und 60%, besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 20% und 40% einer Höhe der Gasdiffusionsschicht aufweisen. Mit einer solchen Konfiguration können ausreichend Reaktionsgas unter die Stege geleitet und trotzdem noch eine zufriedenstellende Stabilität und Reaktionsgasdiffusion in der Gasdiffusionsschicht erreicht werden. In analoger Weise vorteilhaft ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Brennstoffzellenstapel der wenigstens eine Reaktionsgasweiterleitungskanal eine Breite in einem Bereich zwischen 20µm und 250µm, insbesondere zwischen 100µm und 150µm, aufweist.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich alleine als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Brennstoffzellenstapels gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 2 eine schematische Darstellung zum Erläutern einer Reaktionsgasweiterleitungskanalstruktur gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 3 eine weitere schematische Darstellung zum Erläutern der Reaktionsgasweiterleitungskanalstruktur gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 4 eine schematische Darstellung zum Erläutern einer Reaktionsgasweiterleitungskanalstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 5 eine schematische Darstellung zum Erläutern einer Reaktionsgasweiterleitungskanalstruktur gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 6 eine schematische Darstellung zum Erläutern einer Reaktionsgasweiterleitungskanalstruktur gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
- 7 eine schematische Darstellung zum Erläutern einer Reaktionsgasweiterleitungskanalstruktur gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Teil eines Brennstoffzellenstapels 10 mit einem Anodenabschnitt 11 und einem zwischen dem Anodenabschnitt 11 und einem Kathodenabschnitt (nicht dargestellt) angeordneten Membranabschnitt 13. Der Anodenabschnitt 11 weist eine Bipolarplatte 14 mit einer Reaktionsgasseite 15 auf. An der Reaktionsgasleitseite 15 der Bipolarplatte 14 sind abwechselnd Reaktionsgasleitkanäle 16 und Stege 17 ausgestaltet.
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Der dargestellte Brennstoffzellenstapel 10 bzw. der Anodenabschnitt 11 weist eine Gasdiffusionsschicht 18 mit einer porösen Reaktionsgasleitschicht 19, die an die Reaktionsgasleitseite 15 angrenzt, auf. Die Gasdiffusionsschicht 18 weist mehrere zur Reaktionsgasleitseite 15 hin offene Reaktionsgasweiterleitungskanäle 20 auf, die jeweils Tunnelabschnitte 21 unter den Stegen 17 bilden. Die Tunnelabschnitte 21 sind demnach jeweils zwischen einer Oberfläche eines rillenartigen oder nutartigen Rücksprungs in der Gasdiffusionsschicht 18 und einer Oberfläche eines Stegs 17 der Bipolarplatte 14 gebildet. Die in 1 gezeigten Reaktionsgasweiterleitungskanäle 20 erstrecken sich an der Reaktionsgasleitseite 15 parallel zueinander. Der Anodenabschnitt 11 weist zudem eine Katalysatorschicht 23 auf, welche auch als der Membrananordnung 13 zugeordnet betrachtet werden könnte.
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In 2 ist der in 1 perspektivisch dargestellte Reaktionsgasweiterleitungskanal 20 in einer Seitenansicht dargestellt. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen wie in 1 und 2 dargestellten Reaktionsgasweiterleitungskanal 20, der sich an der Reaktionsgasleitseite 15 gerade und orthogonal zu den Reaktionsgasleitkanälen 16 erstreckt.
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4 zeigt einen Reaktionsgasweiterleitungskanal 20 eines Brennstoffzellenstapels 10 gemäß einer zweiten Ausführungsvariante. Gemäß 4 erstreckt sich der dargestellte Reaktionsgasweiterleitungskanal 20 zackenförmig an der Reaktionsgasleitseite 15.
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5 zeigt einen Reaktionsgasweiterleitungskanal 20 eines Brennstoffzellenstapels 10 gemäß einer dritten Ausführungsvariante. Gemäß 5 erstreckt sich der dargestellte Reaktionsgasweiterleitungskanal 20 schräg, mit einem Winkel in einem Bereich zwischen 30° und 60° zu eine Erstreckungsrichtung der Reaktionsgasleitkanäle 16, an der Reaktionsgasleitseite 15.
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6 zeigt einen Reaktionsgasweiterleitungskanal 20 eines Brennstoffzellenstapels 10 gemäß einer vierten Ausführungsvariante. Gemäß 6 erstreckt sich der dargestellte Reaktionsgasweiterleitungskanal 20 wellenförmig quer zu den Reaktionsgasleitkanälen 16 an der Reaktionsgasleitseite 15.
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7 zeigt einen Reaktionsgasweiterleitungskanal 20 eines Brennstoffzellenstapels 10 gemäß einer fünften Ausführungsvariante. Gemäß 7 weist die Gasdiffusionsschicht 18 säulenartige Vorsprünge 22 auf, zwischen welchen der Reaktionsgasweiterleitungskanal 20 bzw. mehrere Reaktionsgasweiterleitungskanäle 20 gebildet sind.
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Die gezeigten Reaktionsgasweiterleitungskanäle 20 weisen jeweils eine Tiefe von ca. 35% einer Höhe der Gasdiffusionsschicht 18 auf. Die gezeigten Reaktionsgasweiterleitungskanäle 20 weisen ferner eine Breite von ca. 150µm auf.
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Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. D.h., die Erfindung soll nicht auf die zu den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden. Insbesondere ist die in 1 beschriebene Gasdiffusionsschicht 18 im Anodenabschnitt 11 auf analoge Weise in einem Kathodenabschnitt des Brennstoffzellenstapels 10 möglich.
