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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer abgedichteten Brennstoffzelle für einen Brennstoffzellenstapel nach dem unabhängigen Verfahrensanspruch. Zudem betrifft die Erfindung eine entsprechende abgedichtete Brennstoffzelle nach dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch.
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Stand der Technik
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Brennstoffzellen sind grundsätzlich bekannt. Oft werden Brennstoffzellen als Stapel aus Wiederholeinheiten von einer kathodenseitigen Verteilerplatte, einer anodenseitigen Verteilerplatte und einer Membran-Elektroden-Einheit aufgebaut. Die Verteilerplatten bilden zusammen einer Bipolarplatte. Die Verteilerplatten sind elektrisch leitfähig, aber für Gase und Ionen undurchlässig. Die Verteilerplatten verteilen die Gase über der aktiven Fläche der Membran-Elektroden-Einheit. Die Stapel aus solchen Wiederholeinheiten werden miteinander verpresst. Für einen funktionierenden Brennstoffzellenstapel müssen die Verteilerplatten zu der Membran-Elektroden-Einheit abgedichtet werden. Werden zur Abdichtung Gummidichtungen verwendet, müssen diese an den Verteilerplatten und/oder an der Membran-Elektroden-Einheit angebracht oder dazwischen eingelegt werden. Dies kann z.B. durch Spritzgießen der Dichtungen erfolgen. Die Dichtungen weisen jedoch Toleranzen auf, sodass zur Sicherstellung des elektrischen Kontakts in der aktiven Fläche der Membran-Elektroden-Einheit auch der Dichtungsbereich gepresst werden muss. Für die Abdichtung und den elektrischen Kontakt müssen dabei Kompromisse eingegangen werden. Spritzgießen von Gummidichtungen kann aufwendig sein und viel Verschnitt nach sich ziehen, der nicht recycelt werden kann. Die Dichtung wird zumeist nur auf einer der Verteilerplatten angegossen, die andere Verteilerplatte wird meistens nur gegen die Dichtfläche gepresst, wodurch z.B. Gase zwischen der Verteilerplatte und der Dichtung durchkriechen können.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung sieht gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Herstellen einer abgedichteten Brennstoffzelle für einen Brennstoffzellenstapel mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruches vor. Ferner sieht die Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt eine entsprechende abgedichtete Brennstoffzelle mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruches vor. Weitere Vorteile, Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Die vorliegende Erfindung sieht gemäß dem ersten Aspekt ein Verfahren zum Herstellen einer abgedichteten Brennstoffzelle für einen Brennstoffzellenstapel vor, aufweisend folgende Schritte:
- 1) Bereitstellen einer kathodenseitigen Verteilerplatte und einer anodenseitigen Verteilerplatte,
- 2) Bereitstellen einer ersten Folienbahn zum Abdichten der kathodenseitigen Verteilerplatte und einer zweiten Folienbahn zum Abdichten der anodenseitigen Verteilerplatte,
- 3) Ausstanzen einer kathodenseitigen Verteilerstruktur für die kathodenseitige Verteilerplatte aus der ersten Folienbahn und einer anodenseitigen Verteilerstruktur für die anodenseitige Verteilerplatte aus der zweiten Folienbahn,
- 4) Zuschneiden der ersten Folienbahn zum Herstellen einer ersten Dichtung für die kathodenseitige Verteilerstruktur und der zweiten Folienbahn zum Herstellen einer zweiten Dichtung für die anodenseitige Verteilerstruktur,
- 5) Auflegen der ersten Dichtung auf der kathodenseitigen Verteilerplatte und der zweiten Dichtung auf der anodenseitigen Verteilerplatte,
- 6) Erhitzen der kathodenseitigen Verteilerplatte und der anodenseitigen Verteilerplatte, um die erste Dichtung auf der kathodenseitigen Verteilerplatte und die zweite Dichtung auf der anodenseitigen Verteilerplatte stoffschlüssig anzubinden, insbesondere anzuschmelzen.
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Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere die Schritte 4) und 5), in der vorgegebenen Reihenfolge oder in einer abgeänderten Reihenfolge oder simultan ausgeführt werden.
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Die Verteilerplatten im Sinne der Erfindung können ebenfalls als Monopolarplatten bezeichnet werden, die bei Stapeln solcher abgedichteter Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellenstapel mit einer komplementären Monopolarplatte der darauf folgenden Brennstoffzelle oder mit einer Gehäuseplatte zur Auflage kommen.
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Der erfindungsgemäße Brennstoffzellenstapel kann mehrere Wiederholeinheiten in Form von erfindungsgemäß abgedichteten Brennstoffzellen aufweisen. Der erfindungsgemäße Brennstoffzellenstapel kann vorteilhafterweise für mobile Anwendungen, wie bspw. in Kraftfahrzeugen, oder für stationäre Anwendungen, wie bspw. in Generatoranlagen, verwendet werden.
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Der erfindungsgemäße Brennstoffzellenstapel eignet sich vorteilhafterweise für eine schnelle und kostengünstige Massenproduktion, insbesondere Fließbahnproduktion.
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Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass aus einer, vorzugsweise thermoplastischen, Folienbahn, bspw. einer Polymer-Folienbahn, z. B. einer PVDF-Folienbahn, als eine Bahnware der aktive Bereich sowie die Ports der jeweiligen Verteilerstruktur ausgestanzt werden. Die Stanzabfälle können vorteilhafterweise gesammelt und recycelt werden. Jeweils eine gestanzte Folienbahn wird auf einer (bspw. metallischen) Oberfläche der anodenseitigen Verteilerplatte und der kathodenseiteigen Verteilerplatte draufgelegt. Durch Anlegen der jeweiligen Folienbahn und ein, bspw. partielles, Erhitzen der Verteilerplatten wird die Folienbahn auf den Verteilerplatten, mindestens auf den Dichtbereichen, angeschmolzen. Das Erhitzen der Verteilerplatten kann z.B. durch beheizte Stempel oder Rollen, IR-Strahler und/oder induktive Erwärmer und/oder sogar ein Widerstandsheizen der Verteilerplatten erfolgen. Bevorzugt kann ein definiertes Erwärmen der Verteilerplatten erfolgen, sodass die Folienbahn beim Kontakt gegen die jeweilige Verteilerplatte nur oberflächlich anschmilzt und von hinten (kalte Seite der Folie) mit einem z.B. gekühlten Werkzeug gegen die warme Folie gedrückt werden kann. Im Rahmen der Erfindung kann somit die jeweilige Dichtung auf die jeweilige Verteilerplatte auflaminiert werden. Die Folienbahn kann im Rahmen der Erfindung vor oder nach oder gleichzeitig mit dem Auflegen auf die jeweilige Verteilerplatte zugeschnitten werden.
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Anschließend können auf diese Weise hergestellte Verteilerplatten mit der jeweils einen angeschmolzenen Dichtung mit einer Membran-Elektroden-Einheit gestapelt werden, wobei die Platten jeweils mit den Dichtseiten auf die Membranen-Elektroden-Einheit draufgelegt werden. D.h., dass die Folienseiten der Verteilerplatten zeigen aufeinander und fassen die Membranen-Elektroden-Einheit ein. Die Membranen-Elektroden-Einheit kann eventuell mit Gasdiffusionslagen bereitgestellt werden und optional in einem sog. Gasket als Randverstärkung eingefasst bzw. umrahmt werden. Im Bereich der Membranen-Elektroden-Einheit kann weiterhin die Stapelhöhe auf eine vorteilhafte Weise angepasst werden. Hierzu kann die erfindungsgemäß abgedichtete Brennstoffzelle im Dichtungsbereich erneut kurz erwärmt werden, sodass das Polymer der jeweiligen Dichtungen plastifiziert werden kann. Die Brennstoffzelle kann somit auf ein exaktes Abstandsmaß eingestellt werden. Das erweichte Polymer kann somit auch die Membranen-Elektroden-Einheit einfassen und/oder mit den Verteilerplatten verkleben, die Gasdiffusionslagen randseitig imprägnieren, und/oder die Verteilerplatten gegenseitig verbinden. Auf diese Weisen kann die Brennstoffzelle als eine einzeln handhabbare Moduleinheit bereitgestellt werden, die zusammenhängend, komplett abgedichtet und frei von mechanischen Spannungen ist.
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Die Verbindung derart abgedichteter Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellenstapel kann durch Stapeln von mehreren abgedichteten Brennstoffzellen im Sinne der Erfindung und ein optionales geeignetes Abdichten der Verteilerplatten der aufeinanderfolgenden Brennstoffzellen auf den Kühlmittelseiten erfolgen. Die Abdichtung dort ist unkritischer als im Gasbereich und stellt ein geringeres Risiko beim Stapeln dar. Zusätzlich ist es im Rahmen der Erfindung vorstellbar, an den außenliegenden Kühlmittelseiten der Verteilerplatten einzelne unterstützende Schweißpunkte zu setzten, die zur Positionierung und/oder stoffschlüssigen Verbindung der Verteilerplatten benachbarter Brennstoffzellen dienen können.
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Der Erfindungsgedanke liegt mit anderen Worten darin, dass eine kostengünstige Dichtung als Bahnware bereitgestellt wird, die ggf. auch vollflächig auf den Randbereich (ohne Ports und ohne aktiven Bereich) aufgelegt und dort angeschmolzen werden kann. Der Toleranzausgleich in Stapelrichtung kann vorteilhafterweise durch ein erneutes Plastifizieren der Dichtung erfolgen. Mithilfe der Erfindung kann eine mechanische Entkopplung zwischen der Dichtung im Membranbereich und der Verpressung zum Dichtungsbereich ermöglicht werden. Durch die Verwendung vom recycelbaren thermoplastischen Polymer kann der Abfall reduziert werden. Als Material für die Folienbahn, aus der die Dichtung zugeschnitten wird, sind diverse Polymere, Copolymere, mehrlagige Folienverbunde usw. denkbar. Nach einem weiteren Vorteil der Erfindung können solche Dichtungen in Form von Polymerfolien auch auf nicht plane Unterlagen angebracht werden, um z.B. schräge Flächen abzudichten. Somit können die Verteilerplatten Konturen aufweisen, die ineinandergreifen und die dennoch zuverlässig abgedichtet werden.
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Ferner kann die Erfindung bei einem Verfahren zum Herstellen einer abgedichteten Brennstoffzelle vorsehen, dass im Schritt 6) die kathodenseitige Verteilerplatte und die anodenseitige Verteilerplatte partiell, insbesondere im Bereich der ersten Dichtung und entsprechend der zweiten Dichtung, erhitzt werden. Somit kann ein gezieltes und somit effizientes stoffschlüssiges Anbinden der Dichtungen an die Verteilerplatten erfolgen.
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Weiterhin kann die Erfindung bei einem Verfahren zum Herstellen einer abgedichteten Brennstoffzelle vorsehen, dass im Schritt 6) die kathodenseitige Verteilerplatte und die anodenseitige Verteilerplatte mithilfe von, insbesondere beheizten, Stempeln oder Rollen, IR-Strahler und/oder induktiver Erwärmer erhitzt werden. Auf diese Weise kann eine effiziente und gleichmäßige Verbindung der Dichtungen an die Verteilerplatten ermöglicht werden.
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Des Weiteren kann die Erfindung bei einem Verfahren zum Herstellen einer abgedichteten Brennstoffzelle vorsehen, dass im Schritt 6) die kathodenseitige Verteilerplatte und die anodenseitige Verteilerplatte gezielt, insbesondere induktiv, erhitzt werden, ohne Wärme in die erste Dichtung und entsprechend in die zweiten Dichtung einzuleiten. Auf diese Weise kann ermöglicht werden, dass nur eine oberflächliche Schicht der Folienbahn, die in Kontakt mit der jeweiligen Verteilerplatte kommt, angeschmolzen wird, um die stoffschlüssige Verbindung mit der Verteilerplatte herzustellen, und dass das restliche Material der Folienbahn im Wesentlichen unversehrt verbleibt, um verbesserte Dichtungseigenschaften bereitzustellen.
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Zudem kann die Erfindung bei einem Verfahren zum Herstellen einer abgedichteten Brennstoffzelle vorsehen, dass das Verfahren mindestens einen weiteren der folgenden Schritte aufweist:
- 7) Zusammenstapeln der kathodenseitigen Verteilerplatte mit der angebundenen ersten Dichtung, einer Membran-Elektroden-Einheit und der anodenseitigen Verteilerplatte mit der angebundenen zweiten Dichtung zu einer abgedichteten Brennstoffzelle, wobei insbesondre die Dichtseiten der
- Verteilerplatten in Richtung der einer Membran-Elektroden-Einheit zeigen, 8) Erhitzen der kathodenseitigen Verteilerplatte mit der angebundenen ersten Dichtung und der anodenseitigen Verteilerplatte mit der angebundenen zweiten Dichtung, um die Höhe der abgedichteten Brennstoffzelle gezielt einzustellen.
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Somit kann eine gewünschte und/oder erforderliche Dicke bzw. Höhe der fertigen abgedichteten Brennstoffzelle eingestellt und/oder in einem noch weiteren Schritt leicht angepasst werden. Durch ein Anschmelzen der Dichtungen im Stapelverbund mit der Membran-Elektroden-Einheit können die Dichtungen vorteilhafterweise die Membran-Elektroden-Einheit mit ggf. darauf angebrachten Gasdiffusionslagen randseitig einfassen und zuverlässig abdichten.
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Außerdem kann die Erfindung bei einem Verfahren zum Herstellen einer abgedichteten Brennstoffzelle vorsehen, dass im Schritt 1) die kathodenseitige Verteilerplatte und die anodenseitige Verteilerplatte aus einem elektrisch und/oder thermisch leitfähigen, insbesondere metallischen Material, Kohlenstoffmaterial und/oder leitfähigen Kunststoff, bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann der Elektronentransport und/oder Wärmetransport durch die Verteilerplatten sichergestellt werden.
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Ferner kann die Erfindung bei einem Verfahren zum Herstellen einer abgedichteten Brennstoffzelle vorsehen, dass im Schritt 2) die erste Folienbahn zum Abdichten der kathodenseitigen Verteilerplatte und die zweite Folienbahn zum Abdichten der anodenseitigen Verteilerplatte aus einem (insbesondere gleichen, um die Herstellung zu vereinfachen, oder unterschiedlichen, um individuelle Dichtungen für die Anodenseite und die Kathodenseite der Brennstoffzelle bereitstellen zu können), vorzugsweise thermoplastischen, Polymer oder Copolymer bereitgestellt werden. Somit können wärmeverarbeitbare Dichtungen bereitgestellt werden, die recycelbare Verschnitte aufweisen.
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Weiterhin kann die Erfindung bei einem Verfahren zum Herstellen einer abgedichteten Brennstoffzelle vorsehen, dass im Schritt 2) die erste Folienbahn zum Abdichten der kathodenseitigen Verteilerplatte und die zweite Folienbahn zum Abdichten der anodenseitigen Verteilerplatte als eine Extrusionsfolie, insbesondere durch eine Schneckenextrusion, vorzugsweise durch eine Koextrusion, bspw. als ein Folienschlauch, der anschließend randseitig aufgeschnitten werden kann, oder als eine Folienflachbahn, bereitgestellt wird. Somit kann eine kostengünstige und schnelle Produktion der Dichtungen als Bahnware ermöglicht werden.
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Des Weiteren kann die Erfindung bei einem Verfahren zum Herstellen einer abgedichteten Brennstoffzelle vorsehen, dass im Schritt 2) die erste Folienbahn zum Abdichten der kathodenseitigen Verteilerplatte und die zweite Folienbahn zum Abdichten der anodenseitigen Verteilerplatte als eine mehrschichtigen Folie, insbesondere mit mehreren Funktionsschichten, bereitgestellt wird, die bspw. unterschiedlichen Schmelztemperaturen aufweisen können. Auf diese Weise kann die Funktionalität im Rahmen der erfindungsgemäßen Folienbahnen erweitert werden. Durch unterschiedliche Schichten der jeweiligen Folienbahn können vorteilhafterweise unterschiedliche Eigenschaften der Dichtungen bereitgestellt werden. So kann eine Schicht extra zum Anschmelzen an die Verteilerplatte eine niedrige Schmelztemperatur aufweisen. Eine andere Schicht kann bspw. verbesserte Isolationseigenschaften, bspw. für die Portbereiche der Verteilerschichten, aufweisen. Noch eine andere Schicht kann bspw. verbesserte Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegenüber dem brennstoffhaltigen Gas.
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Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Brennstoffzelle bereitgestellt, die mithilfe eines Verfahrens hergestellt wird, welches wie oben beschrieben ablaufen kann. Durch die erfindungsgemäße Brennstoffzelle können die gleichen Vorteile erreicht werden, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen. Die erfindungsgemäße Brennstoffzelle ist auf eine verbesserte Weise spannungsfrei abgedichtet und zuverlässig elektrisch kontaktiert.
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Die Erfindung und deren Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
- 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Brennstoffzellenstapels im Sinne der Erfindung,
- 2 einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anbinden einer ersten Dichtung an einer kathodenseitigen Verteilerplatte,
- 3 einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anbinden einer zweiten Dichtung an einer anodenseitigen Verteilerplatte, und
- 4 einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Zusammenstapeln einer Brennstoffzelle im Sinne der Erfindung.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile der Erfindung stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weshalb diese in der Regel nur einmal beschrieben werden.
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Die 1 zeigt einen Brennstoffzellenstapel 100 im Sinne der Erfindung. Der erfindungsgemäße Brennstoffzellenstapel 100 kann mit mehreren gestapelten Wiederholeinheiten in Form einzelner Brennstoffzellen 101 ausgebildet sein. Der erfindungsgemäße Brennstoffzellenstapel 100 kann für unterschiedliche mobile und stationäre Anwendungen verwendet werden.
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Die 2 bis 4 dienen zum Erklären eines Ablaufes eins Verfahrens im Sinne der Erfindung, welches zum Herstellen einer abgedichteten Brennstoffzelle für einen Brennstoffzellenstapel dient. Das erfindungsgemäße Verfahren kann folgende Schritte aufweisen:
- 1) Bereitstellen einer kathodenseitigen Verteilerplatte K und einer anodenseitigen Verteilerplatte A,
- 2) Bereitstellen (bspw. durch Extrusion) einer ersten Folienbahn B1 zum Abdichten der kathodenseitigen Verteilerplatte K und einer zweiten Folienbahn B2 zum Abdichten der anodenseitigen Verteilerplatte A,
- 3) Ausstanzen einer kathodenseitigen Verteilerstruktur VK für die kathodenseitige Verteilerplatte K aus der ersten Folienbahn und B1 einer anodenseitigen Verteilerstruktur VA für die anodenseitige Verteilerplatte A aus der zweiten Folienbahn B2,
- 4) Zuschneiden der ersten Folienbahn B1 zum Herstellen einer ersten Dichtung D1 für die kathodenseitige Verteilerstruktur VK und der zweiten Folienbahn B2 zum Herstellen einer zweiten Dichtung D2 für die anodenseitige Verteilerstruktur VK,
- 5) Auflegen der ersten Dichtung D1 auf der kathodenseitigen Verteilerplatte K und der zweiten Dichtung D2 auf der anodenseitigen Verteilerplatte A,
- 6) Erhitzen der kathodenseitigen Verteilerplatte K und der anodenseitigen Verteilerplatte A, um die erste Dichtung D1 auf der kathodenseitigen Verteilerplatte K und die zweite Dichtung D2 auf der anodenseitigen Verteilerplatte A stoffschlüssig anzubinden, insbesondere anzuschmelzen.
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Wie es die 2 und 3 andeuten, können die Schritte 4) und 5) in der vorgegebenen Reihenfolge oder in einer abgeänderten Reihenfolge oder sogar simultan ausgeführt werden.
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Die Verteilerplatten K, A können ebenfalls als Monopolarplatten bezeichnet werden, die bei Stapeln solcher abgedichteter Brennstoffzellen 101 zu einem Brennstoffzellenstapel 100 mit einer komplementären Monopolarplatte der darauf folgenden Brennstoffzelle 101 oder mit einer Gehäuseplatte GP zur Auflage kommen.
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Der fertige Brennstoffzellenstapel 100 kann mehrere Wiederholeinheiten in Form von mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens abgedichteten Brennstoffzellen 101 aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht vorteilhafterweise eine schnelle und kostengünstige Massenproduktion, insbesondere Fließbahnproduktion, von Brennstoffzellen 101.
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Im Schritt 2) wird für eine Kathodenseite (vgl. die 2) und für eine Anodenseite (vgl. die 3) der Brennstoffzelle 101 jeweils eine (aus einem gleichen oder individuellen Material) Folienbahn B1, B2 in Form einer, vorzugsweise thermoplastischen, Polymer-Folienbahn, bspw. einer PVDF-Folienbahn, als eine Bahnware bereitgestellt.
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Im Schritt 3) werden der aktive Bereich sowie die Ports der jeweiligen Verteilerstruktur VK, VA aus der jeweiligen Folienbahn B1, B2 ausgestanzt. Die Stanzabfälle können im Rahmen der Erfindung gesammelt und recycelt werden.
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Jeweils eine ausgestanzte Folienbahn B1, B2 wird im Schritt 5) auf einer membranseitigen Oberfläche der kathodenseiteigen Verteilerplatte K (vgl. die 2) und der anodenseitigen Verteilerplatte A (vgl. die 3) draufgelegt. Durch Anlegen der Folienbahnen B1, B2 im Schritt 5) und, vorzugsweise partielles, Erhitzen der Verteilerplatten K, A im Schritt 6) wird die jeweilige Folienbahn B1, B2 auf den Verteilerplatten K, A, mindestens auf den Dichtbereichen, angeschmolzen.
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Das Erhitzen der Verteilerplatten K, A im Schritt 6) und einem weiteren Schritt 8) kann bspw. durch nicht dargestellte beheizte Stempel oder Rollen, IR-Strahler und/oder induktive Erwärmer und/oder sogar ein Widerstandsheizen der Verteilerplatten erfolgen. Dies ist in den 2 und 3 sowie in der 4 durch die Zeichen Q für Wärme, T für Temperatur und I für Strom angedeutet.
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Bevorzugt kann im Rahmen der Erfindung ein definiertes Erwärmen der Verteilerplatten K, A, bspw. mithilfe induktiver Erwärmer, erfolgen, sodass die Folienbahn B1, B2 beim Kontakt mit der jeweiligen Verteilerplatte K, A nur oberflächlich anschmilzt und von hinten (kalte Seite der Folienbahn B1, B2) mit einem, z.B. gekühlten, Werkzeug gegen die warme Folienoberfläche bzw. - schicht gedrückt werden kann. Mit anderen Worten kann die jeweilige Dichtung D1, auf die jeweilige Verteilerplatte K, A auflaminiert werden. Die Folienbahn B1, B2 kann hierzu eine oder mehrere Funktionsschichten aufweisen, die unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich Schmelztemperatur, Korrosionsbeständigkeit und/oder elektrische Isolation aufweisen können.
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Die Folienbahn B1, B2 kann im Schritt 4) vor oder nach oder gleichzeitig mit dem Auflegen auf die jeweilige Verteilerplatte K, A im Schritt 5) zugeschnitten werden.
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Wie es die 4 weiterhin zeigt, können die abgedichteten Verteilerplatten K, A mit der jeweils einen angeschmolzenen Dichtung D1, D2 mit einer Membran-Elektroden-Einheit MEA in einem weiteren möglichen Schritt 7) zu einer Brennstoffzelle 101 gestapelt werden, wobei die Platten K, A jeweils mit den Dichtseiten auf die Membranen-Elektroden-Einheit MEA draufgelegt werden. Die Dichtungen D1, D2 können dabei die Membranen-Elektroden-Einheit MEA rahmenartig einfassen. Die Membranen-Elektroden-Einheit MEA kann optional mit Gasdiffusionslagen bereitgestellt werden und ggf. in einem sog. Gasket als Randverstärkung eingefasst bzw. umrahmt werden.
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In einem weiteren möglichen Schritt 8) kann die Stapelhöhe der Brennstoffzelle 101 auf eine vorteilhafte Weise eingestellt und/oder angepasst werden. Hierzu kann die erfindungsgemäß zusammengestapelte Brennstoffzelle 101 im Schritt 7) im Dichtungsbereich erneut kurz erwärmt werden, sodass das Material der jeweiligen Dichtungen D1, D2 aufgeschmolzen werden kann. Die Brennstoffzelle 101 kann somit auf ein exaktes Abstandsmaß eingestellt werden. Das erweichte Material der Dichtungen D1, D2 kann dadurch die Membranen-Elektroden-Einheit MEA randseitig einfassen und/oder mit den Verteilerplatten K, A verkleben. Somit können auch die optionalen Gasdiffusionslagen randseitig imprägniert werden. Vorteilhafterweise können somit die Verteilerplatten K, A gegenseitig verbunden werden. Auf diese Weisen kann die Brennstoffzelle 101 als ein zusammenhängender Verbund bereitgestellt werden, der komplett abgedichtet und frei mechanischen Spannungen ist.
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Eine Brennstoffzelle 101, die mithilfe eines Verfahrens hergestellt wird, welches wie oben beschrieben ablaufen kann, bildet ebenfalls einen Aspekt der Erfindung. Ein entsprechender Brennstoffzellenstapel 100 mit mehreren solchen Brennstoffzellen 101 kann ebenfalls einen Aspekt der Erfindung darstellen.
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Die voranstehende Beschreibung der Figuren beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern es technisch sinnvoll ist, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
