DE102021104456A1 - fuel cell unit - Google Patents
fuel cell unit Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021104456A1 DE102021104456A1 DE102021104456.1A DE102021104456A DE102021104456A1 DE 102021104456 A1 DE102021104456 A1 DE 102021104456A1 DE 102021104456 A DE102021104456 A DE 102021104456A DE 102021104456 A1 DE102021104456 A1 DE 102021104456A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oxidizing agent
- channel
- fuel
- fuel cell
- fuel cells
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
- H01M8/0265—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant the reactant or coolant channels having varying cross sections
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Brennstoffzelleneinheit (1) als Brennstoffzellenstapel (1) zur elektrochemischen Erzeugung von elektrischer Energie, umfassend gestapelt angeordnete Brennstoffzellen (2), die Brennstoffzellen (2) umfassend jeweils eine Protonenaustauschermembran (6), eine Anode (7), eine Kathode (8), eine Bipolarplatte (10), wenigstens eine Gasdiffusionsschicht (9), wobei die Protonenaustauschermembran (6), die Anode (7) und die Kathode (8) eine Membranelektrodenanordnung (6) bilden, wenigstens einen Zuführkanal (43) als Oxidationsmittelkanal (45) zur Zuleitung von Oxidationsmittel in die Gasräume (32) für Oxidationsmittel der Brennstoffzellen (2), wenigstens einen Abführkanal (44) als Oxidationsmittelkanal (46, 47) zur Ableitung von Oxidationsmittel aus den Gasräumen (32) für Oxidationsmittel der Brennstoffzellen (2), wobei wenigstens eine erster Oxidationsmittelkanal (45) zwischen den Membranelektrodenanordnungen (6) der Brennstoffzellen (2) angeordnet ist und an einem dem Gasraum (31) für Brennstoff zugewandten ersten Seite (73) der Bipolarplatte (10) erste streifenförmige Auflagebereiche (71) ausgebildet sind und die ersten streifenförmigen Auflagebereiche (71) auf der Gasdiffusionsschicht (10) in dem Gasraum (31) für Brennstoff aufliegen und an einer dem Gasraum (32) für Oxidationsmittel zugewandten zweiten Seite (74) der Bipolarplatte (10) zweite streifenförmige Auflagebereiche (72) ausgebildet sind und die zweiten streifenförmigen Auflagebereiche (72) auf der Gasdiffusionsschicht (10) in dem Gasraum (32) für Oxidationsmittel aufliegen.Fuel cell unit (1) as a fuel cell stack (1) for the electrochemical generation of electrical energy, comprising stacked fuel cells (2), the fuel cells (2) each comprising a proton exchange membrane (6), an anode (7), a cathode (8), a Bipolar plate (10), at least one gas diffusion layer (9), the proton exchange membrane (6), the anode (7) and the cathode (8) forming a membrane electrode arrangement (6), at least one feed channel (43) as an oxidizing agent channel (45) for feeding of oxidizing agent into the gas spaces (32) for oxidizing agent of the fuel cells (2), at least one discharge channel (44) as an oxidizing agent channel (46, 47) for discharging oxidizing agent from the gas spaces (32) for oxidizing agent of the fuel cells (2), at least one first oxidizing agent channel (45) is arranged between the membrane electrode assemblies (6) of the fuel cells (2) and on the gas space (31) for fuel First strip-shaped bearing regions (71) are formed on the first side (73) of the bipolar plate (10) facing towards them and the first strip-shaped bearing regions (71) rest on the gas diffusion layer (10) in the gas chamber (31) for fuel and on one of the gas chamber (32) second side (74) of the bipolar plate (10) facing towards the oxidizing agent, second strip-shaped bearing regions (72) are formed and the second strip-shaped bearing regions (72) lie on the gas diffusion layer (10) in the gas chamber (32) for oxidizing agents.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bipolarplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, eine Brennstoffzelleneinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 2 und ein Brennstoffzellensystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 15.The present invention relates to a bipolar plate according to the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Brennstoffzelleneinheiten als galvanische Zellen wandeln mittels Redoxreaktionen an einer Anode und Kathode kontinuierlich zugeführten Brennstoff und Oxidationsmittels in elektrische Energie und Wasser um. Brennstoffzellen werden in den unterschiedlichsten stationären und mobilen Anwendungen eingesetzt, beispielweise in Häusern ohne Anschluss an ein Stromnetz oder in Kraftfahrzeugen, im Schienenverkehr, in der Luftfahrt, in der Raumfahrt und in der Schifffahrt. In Brennstoffzelleneinheiten sind eine Vielzahl von Brennstoffzellen übereinander in einem Stapel als Stack angeordnet.Fuel cell units as galvanic cells convert continuously supplied fuel and oxidant into electrical energy and water by means of redox reactions at an anode and cathode. Fuel cells are used in a wide variety of stationary and mobile applications, for example in houses without a connection to a power grid or in motor vehicles, in rail transport, in aviation, in space travel and in shipping. In fuel cell units, a large number of fuel cells are arranged one above the other in a stack as a stack.
In Brennstoffzelleneinheiten sind eine große Anzahl von Brennstoffzellen übereinander zu einem Brennstoffzellenstapel angeordnet. Innerhalb der Brennstoffzellen ist jeweils ein Gasraum für Oxidationsmittel vorhanden, das heißt ein Strömungsraum zum Durchleiten von Oxidationsmittel, wie beispielsweise Luft aus der Umgebung mit Sauerstoff. Der Gasraum für Oxidationsmittel ist von Kanälen an der Bipolarplatte und von einer Gasdiffusionsschicht für eine Kathode gebildet. Die Kanäle sind somit von einer entsprechenden Kanalstruktur einer Bipolarplatte gebildet und durch die Gasdiffusionsschicht gelangt das Oxidationsmittel, nämlich Sauerstoff, zu der Kathode der Brennstoffzellen. An den Kathoden entsteht aufgrund der elektrochemischen Reaktion Wasser, sodass es dadurch an dem Gasraum für Oxidationsmittel, insbesondere an der Gasdiffusionsschicht, zu einer Anreicherung von Wasser bzw. Kondensat kommt. Die Anreicherung von Wasser im Bereich der Kathode, das heißt insbesondere an der Gasdiffusionsschicht für die Kathode, führt zu einer Unterversorgung der Katalysatorschicht mit Oxidationsmittel aufgrund der Flutung der Gasdiffusionsschicht mit Wasser, sodass dadurch die von der Brennstoffzelle erzeugte elektrische Spannung stark abnimmt. Ferner verursacht dies eine erhöhte Alterung der Brennstoffzelle aufgrund der Anreicherung mit Wasser. Aus diesem Grund wird versucht, derartige Anreicherungen von Wasser in dem Gasraum für Oxidationsmittel zu vermeiden. Die Luft aus der Umgebung wird mit einer Gasfördereinrichtung, beispielsweise einem Gebläse oder einem Kompressor, in die Gasräume für Oxidationsmittel eingeleitet.In fuel cell units, a large number of fuel cells are arranged one above the other to form a fuel cell stack. Inside each fuel cell there is a gas space for oxidizing agent, ie a flow space for conducting oxidizing agent, such as air from the environment with oxygen, through. The oxidant gas space is formed by channels on the bipolar plate and by a gas diffusion layer for a cathode. The channels are thus formed by a corresponding channel structure of a bipolar plate and the oxidizing agent, namely oxygen, reaches the cathode of the fuel cells through the gas diffusion layer. Due to the electrochemical reaction, water is formed at the cathodes, so that an accumulation of water or condensate occurs in the gas space for oxidizing agents, in particular at the gas diffusion layer. The accumulation of water in the area of the cathode, i.e. in particular on the gas diffusion layer for the cathode, leads to an undersupply of the catalyst layer with oxidizing agent due to the flooding of the gas diffusion layer with water, so that the electrical voltage generated by the fuel cell decreases significantly. Furthermore, this causes increased aging of the fuel cell due to the accumulation of water. For this reason, attempts are made to avoid such accumulations of water in the gas space for oxidizing agents. The air from the environment is introduced into the gas spaces for oxidizing agents with a gas conveying device, for example a blower or a compressor.
Das Oxidationsmittel wird durch wenigsten einen Zuführkanal in die Gasräume für Oxidationsmittel eingeleitet und durch wenigstens einen Abführkanal aus den Gasräumen für Oxidationsmittel ausgebleitet. In den Bipolarplatten und den Membranelektrodenanordnungen sind Verlängerungen als Abdichtplatten ausgebildet und in den Abdichtplatten sind Fluidöffnungen eingearbeitet. Die Fluidöffnungen sind fluchtend gestapelt in der Brennstoffzelleneinheit ausgerichtet, so dass die Fluidöffnungen den wenigstens einen Zuführkanal und den wenigstens einen Abführkanal bilden. Zwischen den Abdichtplatten im Bereich der Fluidöffnungen sind Dichtungen angeordnet, damit das Oxidationsmittel nicht unkontrolliert in die Zwischenräume zwischen den Abdichtplatten gelangt. Zu- und Abführkanäle für Brennstoff und Kühlmittel sind in analoger Weise als Fluidöffnungen an den Abdichtplatten ausgebildet.The oxidizing agent is introduced into the oxidizing agent gas spaces through at least one supply channel and is bled out of the oxidizing agent gas spaces through at least one discharge channel. Extensions are formed as sealing plates in the bipolar plates and the membrane electrode assemblies, and fluid openings are machined into the sealing plates. The fluid openings are aligned and stacked in the fuel cell unit such that the fluid openings form the at least one supply channel and the at least one discharge channel. Seals are arranged between the sealing plates in the area of the fluid openings, so that the oxidizing agent does not get into the gaps between the sealing plates in an uncontrolled manner. Supply and discharge channels for fuel and coolant are designed in an analogous manner as fluid openings on the sealing plates.
Der wenigstens eine Zuführkanal für Oxidationsmittel ist an einer Seite bzw. im Bereich eines Endes der Membranelektrodenanordnung und der Gasdiffusionssicht angeordnet und der wenigstens eine Abführkanal für Oxidationsmittel an einer anderen gegenüberliegenden Seite bzw. im Bereich eines anderen gegenüberliegenden Endes der Membranelektrodenanordnung und der Gasdiffusionssicht angeordnet. Das Oxidationsmittel muss damit bei einer Anordnung des wenigstens einen Zuführkanales und wenigstens einen Abführkanales an einer Längsseite die gesamte Querausdehnung des Gasraumes, d. h. die gesamte Querausdehnung der Kanäle für Oxidationsmittel und der Gasdiffusionsschicht für Oxidationsmittel, durchströmen, so dass dies zu großen Unterschieden in der Temperatur und der Feuchtigkeit in dem Gasraum für Oxidationsmittel führt. Ferner treten in nachteilige Weise ein großer Druckabfall und eine erhebliche Sauerstoffverarmung des Oxidationsmittels bis zum Ausströmen aus dem Gasraum auf. Damit nimmt die Leistung der Brennstoffzelle ab und die Alterung wird erhöht.The at least one supply channel for oxidizing agent is arranged on one side or in the area of one end of the membrane electrode assembly and the gas diffusion layer, and the at least one discharge channel for oxidizing agent is arranged on another opposite side or in the area of another opposite end of the membrane electrode assembly and the gas diffusion layer. When the at least one supply channel and at least one discharge channel are arranged on one longitudinal side, the oxidizing agent must cover the entire transverse extent of the gas space, i. H. the entire transverse extent of the oxidant channels and the oxidant gas diffusion layer, so that this leads to large differences in temperature and humidity in the oxidant gas space. Furthermore, a large drop in pressure and a considerable depletion of oxygen in the oxidizing agent occur in a disadvantageous manner before it flows out of the gas space. This reduces the performance of the fuel cell and increases aging.
Die
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention
Erfindungsgemäßes Bipolarplatte, welche eine fiktive Ebene aufspannt, für eine Brennstoffzelleneinheit als Brennstoffzellenstapel mit gestapelt angeordneten Brennstoffzellen zur elektrochemischen Erzeugung von elektrischer Energie, die Bipolarplatte umfassend drei getrennte Kanalstrukturen mit Kanälen für die getrennte Durchleitung von Oxidationsmittel, Brennstoff und Kühlfluid, vorzugsweise eine Abdichtplatte, wenigstens einen Zuführkanal, ausgebildet als Fluidöffnung in der Bipolarplatte, als Oxidationsmittelkanal zur Zuleitung von Oxidationsmittel in Gasräume für Oxidationsmittel der Brennstoffzellen, insbesondere in wenigstens einen Kanal für Oxidationsmittel der Kanalstruktur, wenigstens einen Abführkanal, ausgebildet als Fluidöffnung in der Bipolarplatte, als Oxidationsmittelkanal zur Ableitung von Oxidationsmittel aus den Gasräumen für Oxidationsmittel der Brennstoffzellen, insbesondere aus wenigstens einem Kanal für Oxidationsmittel der Kanalstruktur, wobei wenigstens eine erster Oxidationsmittelkanal, ausgebildet als Fluidöffnung in der Bipolarplatte, zwischen den Kanalstrukturen der Bipolarplatte angeordnet ist und die Kanäle für das Kühlfluid in Strömungsrichtung des Kühlfluides unterschiedliche Ausdehnungen in einer Richtung senkrecht zu der fiktiven Ebene aufweisen und/oder an der dem Gasraum für Brennstoff zugewandten ersten Seite der Bipolarplatte erste streifenförmige Auflagebereiche zur Auflage auf die Gasdiffusionsschicht in dem Gasraum für Brennstoff ausgebildet sind und an der dem Gasraum für Oxidationsmittel zugewandten zweiten Seite der Bipolarplatte zweite streifenförmige Auflagebereiche zur Auflage auf die Gasdiffusionsschicht in dem Gasraum für Oxidationsmittel ausgebildet sind.Bipolar plate according to the invention, which spans an imaginary plane, for a fuel cell unit as a fuel cell stack with stacked fuel cells for the electrochemical generation of electrical energy, the bipolar plate comprising three separate channel structures with channels for the separate passage of oxidizing agent, fuel and cooling fluid, preferably a sealing plate, at least one Feed channel, designed as a fluid opening in the bipolar plate, as an oxidizing agent channel for feeding oxidizing agent into gas chambers for oxidizing agents of the fuel cells, in particular in at least one channel for oxidizing agents of the channel structure, at least one discharge channel, designed as a fluid opening in the bipolar plate, as an oxidizing agent channel for discharging oxidizing agent the gas spaces for oxidizing agents of the fuel cells, in particular at least one channel for oxidizing agents of the channel structure, with at least one first The oxidizing agent channel, designed as a fluid opening in the bipolar plate, is arranged between the channel structures of the bipolar plate and the channels for the cooling fluid have different expansions in the direction of flow of the cooling fluid in a direction perpendicular to the imaginary plane and/or on the first side facing the gas space for fuel first strip-shaped contact areas are formed on the bipolar plate for contacting the gas diffusion layer in the gas space for fuel and second strip-shaped contact areas for contacting the gas diffusion layer in the gas space for oxidizing agents are provided on the second side of the bipolar plate facing the gas space for oxidizing agents.
In einer weiteren Variante umfasst die Bipolarplatte eine Abdichtplatte, insbesondere als, vorzugsweise einteilige, Verlängerung der übrigen Bipolarplatte.In a further variant, the bipolar plate comprises a sealing plate, in particular as a preferably one-piece extension of the rest of the bipolar plate.
In einer weiteren Variante unterscheiden sich in Strömungsrichtung des Kühlfluides die unterschiedlichen Ausdehnungen als erste und zweite Ausdehnungen in einer Richtung senkrecht zu der fiktiven Ebene der Kanäle für Kühlfluid um wenigstens 20%, 30%, 40%, 50% oder 70%.In a further variant, the different expansions differ in the direction of flow of the cooling fluid as first and second expansions in a direction perpendicular to the imaginary plane of the channels for cooling fluid by at least 20%, 30%, 40%, 50% or 70%.
In einer weiteren Variante entspricht die Anzahl der ersten und/oder zweiten Ausdehnungen im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%, der Anzahl der Kanäle für Brennstoff und/oder Oxidationsmittel.In a further variant, the number of the first and/or second expansions essentially corresponds, in particular with a deviation of less than 30%, 20% or 10%, to the number of channels for fuel and/or oxidizing agent.
In einer weiteren Variante ist der wenigstens ein erste Oxidationsmittelkanal in einer Richtung parallel zu der von der Bipolarplatte aufgespannten fiktiven Ebene, insbesondere zu wenigstens 70%, 80% oder 90%, zwischen den Kanalstrukturen der Bipolarplatte angeordnet.In a further variant, the at least one first oxidizing agent channel is arranged in a direction parallel to the imaginary plane spanned by the bipolar plate, in particular at least 70%, 80% or 90% between the channel structures of the bipolar plate.
In einer weiteren Variante ist der wenigstens ein erste Oxidationsmittelkanal in einer Richtung parallel zu der von der Membranelektrodenanordnung aufgespannten fiktiven Ebene, insbesondere zu wenigstens 70%, 80% oder 90%, zwischen der Protonenaustauschermembran, Anode und Kathode der Membranelektrodenanordnung angeordnet.In a further variant, the at least one first oxidizing agent channel is arranged in a direction parallel to the fictitious plane spanned by the membrane electrode arrangement, in particular at least 70%, 80% or 90%, between the proton exchange membrane, anode and cathode of the membrane electrode arrangement.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal im Wesentlichen senkrecht zu der von der Bipolarplatte aufgespannten fiktiven Ebene ausgerichtet. Die Ausrichtung des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanales ist die Längsachse und/oder die Strömungsrichtung des Oxidationsmittels in dem Oxidationsmittelkanal. Die Ausrichtung des wenigstens eine ersten Oxidationsmittelkanales im Wesentlichen senkrecht zu der von der Bipolarplatte aufgespannten fiktiven Ebenen bedeutet vorzugsweise, dass der wenigstens eine Oxidationsmittelkanal mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20° oder 10° senkrecht zu der von der Bipolarplatte aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet ist.In an additional configuration, the at least one first oxidizing agent channel is aligned essentially perpendicular to the imaginary plane spanned by the bipolar plate. The orientation of the at least one first oxidant channel is the longitudinal axis and/or the flow direction of the oxidant in the oxidant channel. The orientation of the at least one first oxidizing agent channel essentially perpendicular to the fictitious plane spanned by the bipolar plate preferably means that the at least one oxidizing agent channel is oriented perpendicular to the fictitious plane spanned by the bipolar plate with a deviation of less than 30°, 20° or 10° is.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal im Wesentlichen senkrecht zu der von der Membranelektrodenanordnung aufgespannten fiktiven Ebene ausgerichtet. Die Ausrichtung des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanales ist die Längsachse und/oder die Strömungsrichtung des Oxidationsmittels in dem Oxidationsmittelkanal. Die Ausrichtung des wenigstens eine ersten Oxidationsmittelkanales im Wesentlichen senkrecht zu der von der Membranelektrodenanordnung aufgespannten fiktiven Ebenen bedeutet vorzugsweise, dass der wenigstens eine Oxidationsmittelkanal mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20° oder 10° senkrecht zu der von der Membranelektrodenanordnung aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet ist. In an additional configuration, the at least one first oxidizing agent channel is aligned essentially perpendicular to the imaginary plane spanned by the membrane electrode arrangement. The orientation of the at least one first oxidant channel is the longitudinal axis and/or the flow direction of the oxidant in the oxidant channel. The orientation of the at least one first oxidant channel essentially perpendicular to the spanned by the membrane electrode arrangement fictitious planes preferably means that the at least an oxidizing agent channel is aligned with a deviation of less than 30°, 20° or 10° perpendicular to the fictitious plane spanned by the membrane electrode arrangement.
Zweckmäßig unterteilt der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen den Kanalstrukturen der Bipolarplatte die Kanalstrukturen in je einen ersten Teil der Kanalstrukturen und je einen zweiten Teil der Kanalstrukturen. Die Querausdehnungen des ersten und zweiten Teils der Kanalstrukturen sind vorzugsweise im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%, identisch. Der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal ist somit in Querrichtung im Wesentlichen mittig in der Bipolarplatte ausgebildet.The at least one first oxidizing agent channel between the channel structures of the bipolar plate expediently divides the channel structures into a first part of the channel structures and a second part of the channel structures. The transverse extents of the first and second parts of the channel structures are preferably essentially identical, in particular with a deviation of less than 30%, 20% or 10%. The at least one first oxidizing agent channel is thus formed substantially centrally in the bipolar plate in the transverse direction.
Zweckmäßig unterteilt der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen der Protonenaustauschermembran, Anode und Kathode der Membranelektrodenanordnungen die Membranelektrodenanordnung in je einen ersten Teil der Membranelektrodenanordnung und je einen zweiten Teil der Membranelektrodenanordnung. Die Querausdehnungen des ersten und zweiten Teils der Membranelektrodenanordnungen sind vorzugsweise im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%, identisch. Der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal ist somit in Querrichtung im Wesentlichen mittig in der Membranelektrodenanordnung ausgebildet.The at least one first oxidizing agent channel between the proton exchange membrane, anode and cathode of the membrane electrode assemblies expediently divides the membrane electrode assembly into a first part of the membrane electrode assembly and a second part of the membrane electrode assembly. The transverse extents of the first and second parts of the membrane electrode assemblies are preferably essentially identical, in particular with a deviation of less than 30%, 20% or 10%. The at least one first oxidizing agent channel is thus formed essentially centrally in the membrane electrode arrangement in the transverse direction.
In einer ergänzenden Ausgestaltung weist die Bipolarplatte in einer Längsrichtung eine Längsausdehnung und in einer Querrichtung eine Querausdehnung auf und die Längsrichtung und Querrichtung sind zueinander senkrecht und parallel zu der von der Bipolarplatte aufgespannten fiktiven Ebene ausgerichtet.In a supplementary embodiment, the bipolar plate has a longitudinal extent in a longitudinal direction and a transverse extent in a transverse direction, and the longitudinal direction and transverse direction are aligned perpendicular to one another and parallel to the imaginary plane spanned by the bipolar plate.
In einer ergänzenden Ausgestaltung weist die Membranelektrodenanordnung in einer Längsrichtung eine Längsausdehnung und in einer Querrichtung eine Querausdehnung auf und die Längsrichtung und Querrichtung sind zueinander senkrecht und parallel zu der von der Membranelektrodenanordnung aufgespannten fiktiven Ebene ausgerichtet. Vorzugsweise sind die Längsausdehnung der Bipolarplatten und/oder der Membranelektrodenanordnungen und/oder der Brennstoffzellen und/oder der Brennstoffzelleneinheit im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20%, 10% oder 5%, identisch. Vorzugsweise sind die Querausdehnung der Bipolarplatten und/oder der Membranelektrodenanordnungen und/oder der Brennstoffzellen und/oder der Brennstoffzelleneinheit im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20%, 10% oder 5%, identisch.In a supplementary embodiment, the membrane electrode arrangement has a longitudinal extent in a longitudinal direction and a transverse extent in a transverse direction, and the longitudinal direction and transverse direction are aligned perpendicular to one another and parallel to the imaginary plane spanned by the membrane electrode arrangement. The longitudinal extent of the bipolar plates and/or the membrane electrode arrangements and/or the fuel cells and/or the fuel cell unit are preferably essentially identical, in particular with a deviation of less than 30%, 20%, 10% or 5%. The transverse dimensions of the bipolar plates and/or the membrane electrode arrangements and/or the fuel cells and/or the fuel cell unit are preferably essentially identical, in particular with a deviation of less than 30%, 20%, 10% or 5%.
Falls die Ausdehnung oder die Summe der Ausdehnungen des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal zwischen den Kanalstrukturen der Bipolarplatte in einer Richtung parallel zu der von der Bipolarplatte aufgespannten fiktiven Ebene in Längsrichtung wesentlich größer ist als in Querrichtung, dann entspricht vorzugsweise die Längsausdehnung oder die Summe der Längsausdehnungen des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanals zwischen den Kanalstrukturen der Bipolarplatte im Wesentlichen der Längsausdehnung der Bipolarplatte. Im Wesentlichen bedeutet vorzugsweise eine Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%. Die Kanalstrukturen sind somit von dem wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal in Querrichtung in den ersten und zweiten Teil unterteilt.If the extent or the sum of the extents of the at least one first oxidizing agent channel between the channel structures of the bipolar plate in a direction parallel to the fictitious plane spanned by the bipolar plate is significantly greater in the longitudinal direction than in the transverse direction, then the longitudinal extent or the sum of the longitudinal extents of the at least a first oxidant channel between the channel structures of the bipolar plate in substantially the longitudinal extent of the bipolar plate. Substantially preferably means a deviation of less than 30%, 20% or 10%. The channel structures are thus divided from the at least one first oxidant channel in the transverse direction into the first and second parts.
Falls die Ausdehnung oder die Summe der Ausdehnungen des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal zwischen der Protonenaustauschermembran, der Anode und der Kathode der Membranelektrodenanordnung in einer Richtung parallel zu der von der Membranelektrodenanordnung aufgespannten fiktiven Ebene in Längsrichtung wesentlich größer ist als in Querrichtung, dann entspricht vorzugsweise die Längsausdehnung oder die Summe der Längsausdehnungen des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanals zwischen der Protonenaustauschermembran, der Anode und der Kathode der Membranelektrodenanordnung im Wesentlichen der Längsausdehnung der Membranelektrodenanordnung. Im Wesentlichen bedeutet vorzugsweise eine Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%. Die Protonenaustauschermembran, die Anode und der Kathode sind somit von dem wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal in Querrichtung in den ersten und zweiten Teil unterteilt.If the extent or the sum of the extents of the at least one first oxidizing agent channel between the proton exchange membrane, the anode and the cathode of the membrane electrode arrangement in a direction parallel to the fictitious plane spanned by the membrane electrode arrangement is significantly greater in the longitudinal direction than in the transverse direction, then the longitudinal extent preferably corresponds or the sum of the longitudinal extents of the at least one first oxidant channel between the proton exchange membrane, the anode and the cathode of the membrane electrode assembly substantially equal to the longitudinal extent of the membrane electrode assembly. Substantially preferably means a deviation of less than 30%, 20% or 10%. The proton exchange membrane, the anode and the cathode are thus transversely divided into the first and second parts by the at least one first oxidant channel.
Falls die Ausdehnung oder die Summe der Ausdehnungen des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal zwischen den Kanalstrukturen der Bipolarplatte in einer Richtung parallel zu der von der Bipolarplatte aufgespannten fiktiven Ebene in Querrichtung wesentlich größer ist als in Längsrichtung, dann entspricht vorzugsweise die Querausdehnung oder die Summe der Querausdehnungen des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanals zwischen den Kanalstrukturen der Bipolarplatte im Wesentlichen der Querausdehnung der Bipolarplatte. Im Wesentlichen bedeutet vorzugsweise eine Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%. Die Kanalstrukturen sind somit von dem wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal in Längsrichtung in den ersten und zweiten Teil unterteilt.If the expansion or the sum of the expansions of the at least one first oxidizing agent channel between the channel structures of the bipolar plate in a direction parallel to the fictitious plane spanned by the bipolar plate is significantly greater in the transverse direction than in the longitudinal direction, then the transverse expansion or the sum of the transverse expansions of the at least a first oxidant channel between the channel structures of the bipolar plate in substantially the transverse extent of the bipolar plate. Substantially preferably means a deviation of less than 30%, 20% or 10%. The channel structures are thus divided by the at least one first oxidizing agent channel in the longitudinal direction into the first and second parts.
Falls die Ausdehnung oder die Summe der Ausdehnungen des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal zwischen der Protonenaustauschermembran, der Anode und der Kathode der Membranelektrodenanordnung in einer Richtung parallel zu der von der Membranelektrodenanordnung aufgespannten fiktiven Ebene in Querrichtung wesentlich größer ist als in Längsrichtung, dann entspricht vorzugsweise die Querausdehnung oder die Summe der Querausdehnungen des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanals zwischen der Protonenaustauschermembran, der Anode und der Kathode der Membranelektrodenanordnung im Wesentlichen der Querausdehnungen der Membranelektrodenanordnung. Im Wesentlichen bedeutet vorzugsweise eine Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%. Die Protonenaustauschermembran, die Anode und die Kathode sind somit von dem wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal in Längsrichtung in den ersten und zweiten Teil unterteilt.If the extension or the sum of the extensions of the at least one first oxidant channel between the proton exchange membrane, the anode and the cathode of the membrane electrode assembly is in a direction parallel to of the fictitious plane spanned by the membrane electrode arrangement is substantially larger in the transverse direction than in the longitudinal direction, then the transverse extent or the sum of the transverse extents of the at least one first oxidizing agent channel between the proton exchange membrane, the anode and the cathode of the membrane electrode arrangement corresponds essentially to the transverse extents of the membrane electrode arrangement. Substantially preferably means a deviation of less than 30%, 20% or 10%. The proton exchange membrane, the anode and the cathode are thus longitudinally divided into the first and second parts by the at least one first oxidant channel.
In einer ergänzenden Variante umfasst die Bipolarplatte wenigstens einen zweiten Oxidationsmittelkanal, ausgebildet als Fluidöffnung in der Bipolarplatte, und wenigstens einen dritten Oxidationsmittelkanal, ausgebildet als Fluidöffnung in der Bipolarplatte. Vorzugsweise ist der erstes und/oder zweite und/oder dritte Oxidationsmittelkanal der Bipolarplatte als Fluidöffnung in der Abdichtplatte der Bipolarplatte ausgebildet.In an additional variant, the bipolar plate comprises at least one second oxidizing agent channel, designed as a fluid opening in the bipolar plate, and at least one third oxidizing agent channel, designed as a fluid opening in the bipolar plate. The first and/or second and/or third oxidizing agent channel of the bipolar plate is preferably designed as a fluid opening in the sealing plate of the bipolar plate.
In einer ergänzenden Variante umfasst die Membranelektrodenanordnung wenigstens einen zweiten Oxidationsmittelkanal, ausgebildet als Fluidöffnung in der Membranelektrodenanordnung, und wenigstens einen dritten Oxidationsmittelkanal, ausgebildet als Fluidöffnung in der Membranelektrodenanordnung. Vorzugsweise ist der erste und/oder zweite und/oder dritte Oxidationsmittelkanal der Membranelektrodenanordnung als Fluidöffnung in der Abdichtplatte der Membranelektrodenanordnung ausgebildet. In a supplementary variant, the membrane electrode arrangement comprises at least one second oxidizing agent channel, designed as a fluid opening in the membrane electrode arrangement, and at least one third oxidizing agent channel, designed as a fluid opening in the membrane electrode arrangement. The first and/or second and/or third oxidizing agent channel of the membrane electrode assembly is preferably formed as a fluid opening in the sealing plate of the membrane electrode assembly.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der wenigstens eine zweite Oxidationsmittelkanal in einer Richtung parallel zu der von der Bipolarplatte aufgespannten fiktiven Ebene gegenüberliegend zu dem wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal bezüglich des ersten Teils der Kanalstrukturen angeordnet.In a further configuration, the at least one second oxidizing agent channel is arranged in a direction parallel to the imaginary plane spanned by the bipolar plate opposite the at least one first oxidizing agent channel with respect to the first part of the channel structures.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der wenigstens eine zweite Oxidationsmittelkanal in einer Richtung parallel zu der von der Membranelektrodenanordnung aufgespannten fiktiven Ebene gegenüberliegend zu dem wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal bezüglich des ersten Teils der Protonenaustauschermembran, der Anode und der Kathode angeordnet.In a further configuration, the at least one second oxidizing agent channel is arranged in a direction parallel to the imaginary plane spanned by the membrane electrode arrangement opposite the at least one first oxidizing agent channel with respect to the first part of the proton exchange membrane, the anode and the cathode.
In einer weiteren Ausführungsform ist der wenigstens eine dritte Oxidationsmittelkanal in einer Richtung parallel zu der von der Bipolarplatte aufgespannten fiktiven Ebene gegenüberliegend zu dem wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal bezüglich des zweiten Teils der Kanalstrukturen angeordnet.In a further embodiment, the at least one third oxidizing agent channel is arranged in a direction parallel to the imaginary plane spanned by the bipolar plate opposite the at least one first oxidizing agent channel with respect to the second part of the channel structures.
In einer weiteren Ausführungsform ist der wenigstens eine dritte Oxidationsmittelkanal in einer Richtung parallel zu der von der Membranelektrodenanordnung aufgespannten fiktiven Ebene gegenüberliegend zu dem wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal bezüglich des zweiten Teils der Protonenaustauschermembran, der Anode und der Kathode angeordnet.In a further embodiment, the at least one third oxidizing agent channel is arranged in a direction parallel to the imaginary plane spanned by the membrane electrode arrangement opposite the at least one first oxidizing agent channel with respect to the second part of the proton exchange membrane, the anode and the cathode.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen den Kanalstrukturen ein Zuführkanal zur Zuleitung von Oxidationsmittel in die Gasräume der Brennstoffzellen und der wenigstens eine zweite und wenigstens eine dritte Oxidationsmittelkanal sind Abführkanäle zur Ableitung von Oxidationsmittel aus den Gasräumen der Brennstoffzellen.In a further configuration, the at least one first oxidant channel between the channel structures is a supply channel for supplying oxidant into the gas chambers of the fuel cells, and the at least one second and at least one third oxidant channel are discharge channels for discharging oxidant from the gas chambers of the fuel cells.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen der Protonenaustauschermembran, der Anode und der Kathode ein Zuführkanal zur Zuleitung von Oxidationsmittel in die Gasräume der Brennstoffzellen und der wenigstens eine zweite und wenigstens eine dritte Oxidationsmittelkanal sind Abführkanäle zur Ableitung von Oxidationsmittel aus den Gasräumen der Brennstoffzellen.In a further configuration, the at least one first oxidizing agent channel between the proton exchange membrane, the anode and the cathode is a supply channel for supplying oxidizing agent into the gas spaces of the fuel cells, and the at least one second and at least one third oxidizing agent channel are discharge channels for discharging oxidizing agent from the gas spaces of the fuel cells.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen den Kanalstrukturen ein Abführkanal zur Ableitung von Oxidationsmittel aus den Gasräumen der Brennstoffzellen und der wenigstens eine zweite und wenigstens eine dritte Oxidationsmittelkanal sind Zuführkanäle zur Zuleitung von Oxidationsmittel in die Gasräume der Brennstoffzellen.The at least one first oxidant channel between the channel structures is preferably a discharge channel for discharging oxidant from the gas spaces of the fuel cells and the at least one second and at least one third oxidant channel are supply channels for supplying oxidant into the gas spaces of the fuel cells.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen der Protonenaustauschermembran, der Anode und der Kathode ein Abführkanal zur Ableitung von Oxidationsmittel aus den Gasräumen der Brennstoffzellen und der wenigstens eine zweite und wenigstens eine dritte Oxidationsmittelkanal sind Zuführkanäle zur Zuleitung von Oxidationsmittel in die Gasräume der Brennstoffzellen.The at least one first oxidant channel between the proton exchange membrane, the anode and the cathode is preferably a discharge channel for discharging oxidant from the gas spaces of the fuel cells, and the at least one second and at least one third oxidant channel are supply channels for supplying oxidant into the gas spaces of the fuel cells.
Zweckmäßig ist der wenigstens eine Zuführkanal und/oder Abführkanal für Oxidationsmittel und/oder Brennstoff und/oder Kühlmittel als Fluidöffnung in der Abdichtplatte der Bipolarplatte und/oder Membranelektrodenanordnung ausgebildet.The at least one feed channel and/or discharge channel for oxidizing agent and/or fuel and/or coolant is expediently designed as a fluid opening in the sealing plate of the bipolar plate and/or membrane electrode arrangement.
Erfindungsgemäße Brennstoffzelleneinheit als Brennstoffzellenstapel zur elektrochemischen Erzeugung von elektrischer Energie, umfassend gestapelt angeordnete Brennstoffzellen, die Brennstoffzellen umfassend jeweils eine Protonenaustauschermembran, eine Anode, eine Kathode, eine Bipolarplatte, wenigstens eine Gasdiffusionsschicht, wobei die Protonenaustauschermembran, die Anode und die Kathode eine Membranelektrodenanordnung bilden, wenigstens einen Zuführkanal als Oxidationsmittelkanal zur Zuleitung von Oxidationsmittel in die Gasräume für Oxidationsmittel der Brennstoffzellen, wenigstens einen Abführkanal als Oxidationsmittelkanal zur Ableitung von Oxidationsmittel aus den Gasräumen für Oxidationsmittel der Brennstoffzellen, wobei wenigstens eine erster Oxidationsmittelkanal zwischen den Membranelektrodenanordnungen der Brennstoffzellen angeordnet ist und an einer dem Gasraum für Brennstoff zugewandten ersten Seite der Bipolarplatte erste streifenförmige Auflagebereiche ausgebildet sind und die ersten streifenförmigen Auflagebereiche auf der Gasdiffusionsschicht in dem Gasraum für Brennstoff aufliegen und an einer dem Gasraum für Oxidationsmittel zugewandten zweiten Seite der Bipolarplatte zweite streifenförmige Auflagebereiche ausgebildet sind und die zweiten streifenförmigen Auflagebereiche auf der Gasdiffusionsschicht in dem Gasraum für Oxidationsmittel aufliegen und/oder die Brennstoffzelleneinheit in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Bipolarplatten umfasst und/oder die Brennstoffzelleneinheit in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Membranelektrodenanordnungen umfasst. Das Oxidationsmittel legt damit eine kleine Wegstrecke beim Durchströmen des Gasraumes für Oxidationsmittel zurück, so dass das Oxidationsmittel während des Durchströmens des Gasraumes für Oxidationsmittel einen kleinen Druckabfall und eine niedrige Temperaturdifferenz zwischen dem Ein- und Ausleiten in und aus dem Gasraum für Oxidationsmittel aufweist. Die Leistung der Brennstoffzelleneinheit kann damit erhöht werden bei einer kleinen Alterung aufgrund einer geringen Anreicherung des Gasraumes für Oxidationsmittel mit flüssigem und/oder gasförmigem Wasser.Fuel cell unit according to the invention as a fuel cell stack for the electrochemical generation of electrical energy, comprising stacked fuel cells arranged, the combustion fuel cells each comprising a proton exchange membrane, an anode, a cathode, a bipolar plate, at least one gas diffusion layer, the proton exchange membrane, the anode and the cathode forming a membrane electrode arrangement, at least one feed channel as an oxidizing agent channel for feeding oxidizing agent into the gas spaces for oxidizing agents of the fuel cells, at least a discharge channel as an oxidizing agent channel for discharging oxidizing agent from the gas chambers for oxidizing agent of the fuel cells, with at least one first oxidizing agent channel being arranged between the membrane electrode arrangements of the fuel cells and first strip-shaped bearing areas and the first strip-shaped bearing areas being formed on a first side of the bipolar plate facing the gas chamber for fuel on top of the gas diffusion layer in the fuel headspace and on a second one facing the oxidant headspace Side of the bipolar plate, second strip-shaped contact areas are formed and the second strip-shaped contact areas lie on the gas diffusion layer in the gas space for oxidizing agent and/or the fuel cell unit comprises bipolar plates described in this property right application and/or the fuel cell unit comprises membrane electrode arrangements described in this property right application. The oxidant thus covers a small distance in flowing through the oxidant gas space, so that the oxidant has a small pressure drop and a low temperature difference between the inlet and outlet in and out of the oxidant gas space while flowing through the oxidant gas space. The performance of the fuel cell unit can thus be increased with little aging due to a slight enrichment of the gas space for oxidizing agent with liquid and/or gaseous water.
In einer weiteren Variante entspricht die Anzahl der ersten und/oder zweiten streifenförmigen Auflagebereiche im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%, der Anzahl der Kanäle für Brennstoff und/oder Oxidationsmittel.In a further variant, the number of the first and/or second strip-shaped contact areas essentially corresponds, in particular with a deviation of less than 30%, 20% or 10%, to the number of channels for fuel and/or oxidizing agent.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Bipolarplatten aus je zwei Platten als eine erste Platte und zweite Platte, insbesondere nur je zwei Platten, ausgebildet und die je zwei Platten sind im Bereich der Kanäle für die getrennte Durchleitung von Oxidationsmittel, Brennstoff und Kühlfluid wellenförmig ausgebildet und eine erste Richtung der ersten Wellen an der je ersten Platte und eine zweite Richtung der zweiten Wellen an der je zweiten Platte sind im Wesentlichen in einem rechten Winkel zueinander ausgerichtet. Im Wesentlichen in einem rechten Winkel zueinander ausgerichtet bedeutet vorzugsweise mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20° oder 10°.In a further embodiment, the bipolar plates are formed from two plates each as a first plate and a second plate, in particular only two plates each, and the two plates each are corrugated in the area of the channels for the separate passage of oxidizing agent, fuel and cooling fluid and one a first direction of the first corrugations on each first plate and a second direction of the second corrugations on each second plate are oriented substantially at right angles to each other. Substantially aligned at right angles to one another means preferably with a deviation of less than 30°, 20° or 10°.
Zweckmäßig sind in einer Richtung parallel zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen zwischen den ersten Platten Kanäle für Brennstoff und in einer Richtung parallel zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen zwischen den zweiten Platten Kanäle für Oxidationsmittel ausgebildet.Channels for fuel are expediently formed in a direction parallel to the fictitious planes spanned by the fuel cells between the first plates for fuel and in a direction parallel to the fictitious planes spanned by the fuel cells between the second plates channels for oxidizing agent.
In einer ergänzenden Variante sind die zwischen den ersten Platten ausgebildeten Kanäle für Brennstoff und die zwischen den zweiten Platten ausgebildeten Kanäle für Oxidationsmittel im Wesentlichen in einem rechten Winkel zueinander ausgerichtet. Im Wesentlichen in einem rechten Winkel zueinander ausgerichtet bedeutet vorzugsweise mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20° oder 10°.In an additional variant, the channels for fuel formed between the first plates and the channels for oxidizing agent formed between the second plates are oriented substantially at right angles to each other. Substantially aligned at right angles to one another means preferably with a deviation of less than 30°, 20° or 10°.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Kanäle für Kühlmittel von den ersten und zweiten Platten der Brennstoffzellen begrenzt und zwischen den ersten und zweiten Platten ausgebildet und die Kanäle für das Kühlfluid weisen in Strömungsrichtung des Kühlfluides unterschiedliche Ausdehnungen in einer Richtung senkrecht zu der fiktiven Ebene auf, da an je einer Brennstoffzelle die zweiten Richtungen der Wellen der zweiten Platte im Wesentlichen senkrecht zu der Strömungsrichtung des Kühlfluides ausgerichtet sind. Im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet bedeutet vorzugsweise mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20° oder 10°,In a further embodiment, the channels for coolant are delimited by the first and second plates of the fuel cells and formed between the first and second plates and the channels for the cooling fluid have different extensions in the flow direction of the cooling fluid in a direction perpendicular to the imaginary plane, since the second directions of the corrugations of the second plate are aligned essentially perpendicular to the flow direction of the cooling fluid on each fuel cell. Oriented essentially vertically means preferably with a deviation of less than 30°, 20° or 10°,
In einer zusätzlichen Variante umfasst die Membranelektrodenanordnung eine Protonenaustauschermembran, eine Anode, eine Kathode, vorzugweise eine Abdichtplatte, wenigstens einen Zuführkanal, ausgebildet als Fluidöffnung in der Membranelektrodenanordnung, als Oxidationsmittelkanal zur Zuleitung von Oxidationsmittel in Gasräume für Oxidationsmittel der Brennstoffzellen, wenigstens einen Abführkanal, ausgebildet als Fluidöffnung in der Membranelektrodenanordnung, als Oxidationsmittelkanal zur Ableitung von Oxidationsmittel aus den Gasräumen für Oxidationsmittel der Brennstoffzellen und wenigstens eine erster Oxidationsmittelkanal, ausgebildet als Fluidöffnung in der Membranelektrodenanordnung, zwischen der Protonenaustauschermembran, Anode und Kathode der Membranelektrodenanordnung angeordnet ist.In an additional variant, the membrane electrode assembly comprises a proton exchange membrane, an anode, a cathode, preferably a sealing plate, at least one feed channel, designed as a fluid opening in the membrane electrode assembly, as an oxidant channel for feeding oxidant into gas spaces for oxidant of the fuel cells, at least one discharge channel, designed as Fluid opening in the membrane electrode assembly, as an oxidizing agent channel for discharging oxidizing agent from the gas chambers for oxidizing agent of the fuel cells and at least one first oxidizing agent channel, designed as a fluid opening in the membrane electrode assembly, between the proton exchange membrane, anode and cathode of the membrane electrode assembly is arranged.
In einer weiteren Variante ist der wenigstens ein erste Oxidationsmittelkanal in einer Richtung parallel zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen, insbesondere zu wenigstens 70%, 80% oder 90%, zwischen den Membranelektrodenanordnungen der Brennstoffzellen angeordnet.In a further variant, the at least one first oxidizing agent channel is in a direction parallel to the fictitious planes spanned by the fuel cells, in particular at least 70%, 80% or 90% between the membranes Arranged electrode assemblies of the fuel cells.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal im Wesentlichen senkrecht zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet. Die Ausrichtung des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanales ist die Längsachse und/oder die Strömungsrichtung des Oxidationsmittels in dem Oxidationsmittelkanal. Die Ausrichtung des wenigstens eine ersten Oxidationsmittelkanales im Wesentlichen senkrecht zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen bedeutet vorzugsweise, dass der wenigstens eine Oxidationsmittelkanal mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20° oder 10° senkrecht zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet ist.In an additional configuration, the at least one first oxidizing agent channel is aligned essentially perpendicular to the imaginary planes spanned by the fuel cells. The orientation of the at least one first oxidant channel is the longitudinal axis and/or the flow direction of the oxidant in the oxidant channel. The orientation of the at least one first oxidant channel essentially perpendicular to the notional planes spanned by the fuel cells preferably means that the at least one oxidant channel is oriented perpendicular to the notional planes spanned by the fuel cells with a deviation of less than 30°, 20° or 10° is.
Zweckmäßig unterteilt der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen den Membranelektrodenanordnungen der Brennstoffzellen die Membranelektrodenanordnungen in je einen ersten Teil der Membranelektrodenanordnung an einer Brennstoffzelle und je einen zweiten Teil der Membranelektrodenanordnung an einer Brennstoffzelle. Die Querausdehnungen des ersten und zweiten Teils der Membranelektrodenanordnungen sind vorzugsweise im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%, identisch. Der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal ist somit in Querrichtung im Wesentlichen mittig ausgebildet.The at least one first oxidant channel between the membrane electrode assemblies of the fuel cells expediently divides the membrane electrode assemblies into a first part of the membrane electrode assembly on a fuel cell and a second part of the membrane electrode assembly on a fuel cell. The transverse extents of the first and second parts of the membrane electrode assemblies are preferably essentially identical, in particular with a deviation of less than 30%, 20% or 10%. The at least one first oxidizing agent channel is thus formed essentially centrally in the transverse direction.
In einer ergänzenden Ausgestaltung weist die Brennstoffzelleneinheit, insbesondere die Brennstoffzellen, in einer Längsrichtung eine Längsausdehnung und in einer Querrichtung eine Querausdehnung auf und die Längsrichtung und Querrichtung sind zueinander senkrecht und parallel zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet.In a supplementary embodiment, the fuel cell unit, in particular the fuel cells, has a longitudinal extent in a longitudinal direction and a transverse extent in a transverse direction, and the longitudinal and transverse directions are aligned perpendicular to one another and parallel to the imaginary planes spanned by the fuel cells.
Falls die Ausdehnung oder die Summe der Ausdehnungen des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal zwischen den Membranelektrodenanordnungen der Brennstoffzellen in einer Richtung parallel zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen in Längsrichtung wesentlich größer ist insbesondere um das 2-Fache,- 3-Fache oder 5-Fache größer ist, als in Querrichtung, dann entspricht vorzugsweise die Längsausdehnung oder die Summe der Längsausdehnungen des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanals zwischen den Membranelektrodenanordnungen der Brennstoffzellen im Wesentlichen der Längsausdehnung der Membranelektrodenanordnung. Im Wesentlichen bedeutet vorzugsweise eine Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%. Die Membranelektrodenanordnung ist somit von dem wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal in Querrichtung in den ersten und zweiten Teil unterteilt.If the extension or the sum of the extensions of the at least one first oxidant channel between the membrane electrode arrangements of the fuel cells in a direction parallel to the fictitious planes spanned by the fuel cells in the longitudinal direction is significantly larger, in particular by a factor of 2, 3 or 5 is greater than in the transverse direction, then the longitudinal extent or the sum of the longitudinal extents of the at least one first oxidizing agent channel between the membrane electrode assemblies of the fuel cells preferably corresponds essentially to the longitudinal extent of the membrane electrode assembly. Substantially preferably means a deviation of less than 30%, 20% or 10%. The membrane electrode assembly is thus divided transversely into the first and second parts by the at least one first oxidant channel.
Falls die Ausdehnung oder die Summe der Ausdehnungen des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal zwischen den Membranelektrodenanordnungen der Brennstoffzellen in einer Richtung parallel zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen in Querrichtung wesentlich größer ist, insbesondere um das 2-Fache,- 3-Fache oder 5-Fache größer ist, als in Längsrichtung, dann entspricht vorzugsweise die Querausdehnung oder die Summe der Querausdehnungen des wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanals zwischen den Membranelektrodenanordnungen der Brennstoffzellen im Wesentlichen den Querausdehnungen der Membranelektrodenanordnungen. Im Wesentlichen bedeutet vorzugsweise eine Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%. Die Membranelektrodenanordnung ist somit von dem wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal in Längsrichtung in den ersten und zweiten Teil unterteilt.If the expansion or the sum of the expansions of the at least one first oxidizing agent channel between the membrane electrode arrangements of the fuel cells in a direction parallel to the fictitious planes spanned by the fuel cells is significantly larger in the transverse direction, in particular by a factor of 2, 3 or 5 times greater than in the longitudinal direction, then preferably the transverse extent or the sum of the transverse extents of the at least one first oxidant channel between the membrane electrode assemblies of the fuel cells essentially corresponds to the transverse extents of the membrane electrode assemblies. Substantially preferably means a deviation of less than 30%, 20% or 10%. The membrane electrode assembly is thus divided by the at least one first oxidant channel in the longitudinal direction into the first and second parts.
In einer ergänzenden Variante umfasst die Brennstoffzelleneinheit wenigstens einen zweiten Oxidationsmittelkanal und wenigstens einen dritten Oxidationsmittelkanal.In an additional variant, the fuel cell unit comprises at least one second oxidant channel and at least one third oxidant channel.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der wenigstens eine zweite Oxidationsmittelkanal in einer Richtung parallel zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen gegenüberliegend zu dem wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal bezüglich des ersten Teils der Membranelektrodenanordnung angeordnet.In a further configuration, the at least one second oxidizing agent channel is arranged opposite the at least one first oxidizing agent channel with respect to the first part of the membrane electrode arrangement in a direction parallel to the fictitious planes spanned by the fuel cells.
In einer weiteren Ausführungsform ist der wenigstens eine dritte Oxidationsmittelkanal in einer Richtung parallel zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen gegenüberliegend zu dem wenigstens einen ersten Oxidationsmittelkanal bezüglich des zweiten Teils der Membranelektrodenanordnung angeordnet.In a further embodiment, the at least one third oxidizing agent channel is arranged opposite the at least one first oxidizing agent channel with respect to the second part of the membrane electrode arrangement in a direction parallel to the fictitious planes spanned by the fuel cells.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen den Membranelektrodenanordnungen ein Zuführkanal zur Zuleitung von Oxidationsmittel in die Gasräume der Brennstoffzellen und der wenigstens eine zweite und wenigstens eine dritte Oxidationsmittelkanal sind Abführkanäle zur Ableitung von Oxidationsmittel aus den Gasräumen der Brennstoffzellen.In a further configuration, the at least one first oxidizing agent channel between the membrane electrode arrangements is a supply channel for supplying oxidizing agent into the gas spaces of the fuel cells, and the at least one second and at least one third oxidizing agent channel are discharge channels for discharging oxidizing agent from the gas spaces of the fuel cells.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen den Membranelektrodenanordnungen ein Abführkanal zur Ableitung von Oxidationsmittel aus den Gasräumen der Brennstoffzellen und der wenigstens eine zweite und wenigstens eine dritte Oxidationsmittelkanal sind Zuführkanäle zur Zuleitung von Oxidationsmittel in die Gasräume der Brennstoffzellen.Preferably, the at least one first oxidant channel between the membrane electrode assemblies is a discharge channel for discharging oxidant from the gas spaces of the fuel cells and the at least one second and at least one third oxidant channel are Feed ducts for feeding oxidizing agent into the gas chambers of the fuel cells.
Erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Brennstoffzelleneinheit als Brennstoffzellenstapel mit Brennstoffzellen, einen Druckgasspeicher zur Speicherung von gasförmigem Brennstoff, eine Gasfördervorrichtung zur Förderung eines gasförmigen Oxidationsmittels zu den Kathoden der Brennstoffzellen, wobei die Brennstoffzelleneinheit als eine in dieser Schutzrechtsanmelddung beschriebene Brennstoffzelleneinheit ausgebildet ist.Fuel cell system according to the invention, in particular for a motor vehicle, comprising a fuel cell unit as a fuel cell stack with fuel cells, a compressed gas store for storing gaseous fuel, a gas delivery device for delivering a gaseous oxidizing agent to the cathodes of the fuel cells, the fuel cell unit being designed as a fuel cell unit described in this patent application.
In einer zusätzlichen Variante ist der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen den Kanalstrukturen der Brennstoffzellen angeordnet.In an additional variant, the at least one first oxidant channel is arranged between the channel structures of the fuel cells.
In einer weiteren Variante ist der wenigstens ein erste Oxidationsmittelkanal in einer Richtung parallel zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen, insbesondere zu wenigstens 70%, 80% oder 90%, zwischen den Kanalstrukturen der Brennstoffzellen angeordnet.In a further variant, the at least one first oxidizing agent channel is arranged in a direction parallel to the imaginary planes spanned by the fuel cells, in particular at least 70%, 80% or 90% between the channel structures of the fuel cells.
In einer ergänzenden Ausgestaltung unterteilt der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen den Gasdiffusionsschichten der Brennstoffzellen die Gasdiffusionsschichten in je einen ersten Teil der Gasdiffusionsschicht an einer Brennstoffzelle und je einen zweiten Teil der Gasdiffusionsschicht an einer Brennstoffzelle.In an additional configuration, the at least one first oxidant channel between the gas diffusion layers of the fuel cells divides the gas diffusion layers into a first part of the gas diffusion layer on a fuel cell and a second part of the gas diffusion layer on a fuel cell.
In einer ergänzenden Ausgestaltung unterteilt der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen den Kanalstrukturen der Brennstoffzellen die Kanalstrukturen in je einen ersten Teil der Kanalstrukturen an einer Brennstoffzelle und je einen zweiten Teil der Kanalstrukturen an einer Brennstoffzelle.In an additional configuration, the at least one first oxidant channel between the channel structures of the fuel cells divides the channel structures into a first part of the channel structures on a fuel cell and a second part of the channel structures on a fuel cell.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen den Gasdiffusionsschichten angeordnet.The at least one first oxidant channel is preferably arranged between the gas diffusion layers.
In einer weiteren Variante ist der wenigstens ein erste Oxidationsmittelkanal in einer Richtung parallel zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen, insbesondere zu wenigstens 70%, 80% oder 90%, zwischen den Gasdiffusionsschichten der Brennstoffzellen angeordnet.In a further variant, the at least one first oxidizing agent channel is arranged in a direction parallel to the imaginary planes spanned by the fuel cells, in particular at least 70%, 80% or 90% between the gas diffusion layers of the fuel cells.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Querausdehnungen und/oder Längsausdehnungen der ersten Teile der Kanalstrukturen und/oder der ersten Teile der Membranelektrodenanordnungen und/oder der ersten Teile der Gasdiffusionsschichten im Wesentlichen identisch. Im Wesentlichen bedeutet vorzugsweise mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%.In a further configuration, the transverse extents and/or longitudinal extents of the first parts of the channel structures and/or the first parts of the membrane electrode arrangements and/or the first parts of the gas diffusion layers are essentially identical. Substantially means preferably with a deviation of less than 30%, 20% or 10%.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die ersten Teile der Kanalstrukturen und/oder die ersten Teile der Membranelektrodenanordnungen und/oder die ersten Teile der Gasdiffusionsschichten fluchtend gestapelt in der Brennstoffzelleneinheit angeordnet.In a further configuration, the first parts of the channel structures and/or the first parts of the membrane electrode arrangements and/or the first parts of the gas diffusion layers are stacked in alignment in the fuel cell unit.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Längsausdehnungen der zweiten Teile der Kanalstrukturen und/oder der zweiten Teile der Membranelektrodenanordnungen und/oder der zweiten Teile der Gasdiffusionsschichten im Wesentlichen identisch. Im Wesentlichen bedeutet vorzugsweise mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%.In a further configuration, the longitudinal extensions of the second parts of the channel structures and/or the second parts of the membrane electrode arrangements and/or the second parts of the gas diffusion layers are essentially identical. Substantially means preferably with a deviation of less than 30%, 20% or 10%.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die zweiten Teile der Kanalstrukturen und/oder die zweiten Teile der Membranelektrodenanordnungen und/oder die zweiten Teile der Gasdiffusionsschichten fluchtend gestapelt in der Brennstoffzelleneinheit angeordnet.In a further configuration, the second parts of the channel structures and/or the second parts of the membrane electrode arrangements and/or the second parts of the gas diffusion layers are stacked in alignment in the fuel cell unit.
Zweckmäßig unterteilt der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal zwischen den Kanalstrukturen der Bipolarplatten der Brennstoffzellen die Kanalstrukturen in je einen ersten Teil der Kanalstrukturen an einer Brennstoffzelle und je einen zweiten Teil der Kanalstrukturen an einer Brennstoffzelle. Die Querausdehnungen des ersten und zweiten Teils der Kanalstrukturen sind vorzugsweise im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 30%, 20% oder 10%, identisch. Der wenigstens eine erste Oxidationsmittelkanal ist somit in Querrichtung im Wesentlichen mittig ausgebildet.The at least one first oxidant channel between the channel structures of the bipolar plates of the fuel cells expediently divides the channel structures into a first part of the channel structures on a fuel cell and a second part of the channel structures on a fuel cell. The transverse extents of the first and second parts of the channel structures are preferably essentially identical, in particular with a deviation of less than 30%, 20% or 10%. The at least one first oxidizing agent channel is thus formed essentially centrally in the transverse direction.
In einer ergänzenden Ausgestaltung umfasst die Brennstoffzelleneinheit wenigstens einen Zuführkanal zur Zuleitung von Brennstoff in die Brennstoffzellen.In an additional configuration, the fuel cell unit comprises at least one feed channel for feeding fuel into the fuel cells.
In einer weiteren Variante umfasst die Brennstoffzelleneinheit wenigstens einen Abführkanal zur Ableitung von Brennstoff aus den Brennstoffzellen.In a further variant, the fuel cell unit comprises at least one discharge channel for discharging fuel from the fuel cells.
In einer ergänzenden Variante umfasst die Brennstoffzelleneinheit wenigstens einen Zuführkanal zur Zuleitung von Kühlmittel in die Brennstoffzellen.In an additional variant, the fuel cell unit comprises at least one feed channel for feeding coolant into the fuel cells.
In einer ergänzenden Ausgestaltung umfasst die Brennstoffzelleneinheit wenigstens einen Abführkanal zur Ableitung von Kühlmittel aus den Brennstoffzellen.In an additional configuration, the fuel cell unit comprises at least one discharge channel for discharging coolant from the fuel cells.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der wenigstens einen Zuführkanal zur Zuleitung von Brennstoff in die Brennstoffzellen im Wesentlichen senkrecht zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet. Im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet bedeutet vorzugsweise, dass die Ausrichtung mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20° oder 10° senkrecht zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet ist. Die Ausrichtung des wenigstens Zuführkanales ist die Strömungsrichtung und/oder Längsachse des wenigstens einen Zuführkanales.In a further refinement, the at least one feed channel for feeding fuel into the fuel cells is aligned essentially perpendicular to the imaginary planes spanned by the fuel cells. Oriented essentially vertically preferably means that the alignment is aligned with a deviation of less than 30°, 20° or 10° perpendicular to the fictitious planes spanned by the fuel cells. The orientation of the at least one feed channel is the direction of flow and/or the longitudinal axis of the at least one feed channel.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der wenigstens einen Abführkanal zur Ableitung von Brennstoff aus den Brennstoffzellen im Wesentlichen senkrecht zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet. Im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet bedeutet vorzugsweise, dass die Ausrichtung mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20° oder 10° senkrecht zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet ist. Die Ausrichtung des wenigstens Abführkanales ist die Strömungsrichtung und/oder Längsachse des wenigstens einen Abführkanals.In a further refinement, the at least one discharge channel for discharging fuel from the fuel cells is aligned essentially perpendicular to the imaginary planes spanned by the fuel cells. Aligned essentially perpendicularly preferably means that the alignment is oriented perpendicular to the fictitious planes spanned by the fuel cells with a deviation of less than 30°, 20° or 10°. The orientation of the at least one discharge channel is the direction of flow and/or the longitudinal axis of the at least one discharge channel.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der wenigstens einen Zuführkanal zur Zuleitung von Kühlmittel in die Brennstoffzellen im Wesentlichen senkrecht zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet. Im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet bedeutet vorzugsweise, dass die Ausrichtung mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20° oder 10° senkrecht zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet ist. Die Ausrichtung des wenigstens Zuführkanales ist die Strömungsrichtung und/oder Längsachse des wenigstens einen Zuführkanales.In a further refinement, the at least one feed channel for feeding coolant into the fuel cells is aligned essentially perpendicular to the imaginary planes spanned by the fuel cells. Aligned essentially perpendicularly preferably means that the alignment is oriented perpendicular to the fictitious planes spanned by the fuel cells with a deviation of less than 30°, 20° or 10°. The orientation of the at least one feed channel is the direction of flow and/or the longitudinal axis of the at least one feed channel.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der wenigstens einen Abführkanal zur Ableitung von Kühlmittel aus den Brennstoffzellen im Wesentlichen senkrecht zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet. Im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet bedeutet vorzugsweise, dass die Ausrichtung mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20° oder 10° senkrecht zu den von den Brennstoffzellen aufgespannten fiktiven Ebenen ausgerichtet ist. Die Ausrichtung des wenigstens Abführkanales ist die Strömungsrichtung und/oder Längsachse des wenigstens einen Abführkanales.In a further configuration, the at least one discharge channel for discharging coolant from the fuel cells is aligned essentially perpendicular to the imaginary planes spanned by the fuel cells. Aligned essentially perpendicularly preferably means that the alignment is oriented perpendicular to the fictitious planes spanned by the fuel cells with a deviation of less than 30°, 20° or 10°. The orientation of the at least one discharge channel is the direction of flow and/or the longitudinal axis of the at least one discharge channel.
In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Brennstoffzelleneinheit ein Gehäuse und/oder eine Lagerplatte und/oder eine Anschlussplatte.In an additional embodiment, the fuel cell unit comprises a housing and/or a bearing plate and/or a connection plate.
In einer ergänzenden Variante sind die Brennstoffzellen der Brennstoffzelleneinheit fluchtend gestapelt, insbesondere übereinander, angeordnet.In a supplementary variant, the fuel cells of the fuel cell unit are stacked in alignment, in particular arranged one above the other.
In einer weiteren Variante umfasst die Brennstoffzelleneinheit wenigstens eine Verbindungsvorrichtung, insbesondere mehrere Verbindungsvorrichtungen, und Spannelemente.In a further variant, the fuel cell unit comprises at least one connecting device, in particular several connecting devices, and tensioning elements.
Zweckmäßig sind Komponenten für Brennstoffzellen Protonenaustauschermembranen, Anoden, Kathoden, Gasdiffusionsschichten und Bipolarplatten.Components for fuel cells are expediently proton exchange membranes, anodes, cathodes, gas diffusion layers and bipolar plates.
In einer weiteren Ausgestaltung umfassen die Brennstoffzellen jeweils eine Protonenaustauschermembran, eine Anode, eine Kathode, wenigstens eine Gasdiffusionsschicht, vorzugsweise zwei Gasdiffusionsschichten, und wenigstens eine Bipolarplatte.In a further configuration, the fuel cells each comprise a proton exchange membrane, an anode, a cathode, at least one gas diffusion layer, preferably two gas diffusion layers, and at least one bipolar plate.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Verbindungsvorrichtung als ein Bolzen ausgebildet und/oder ist stabförmig und/oder ist als ein Spanngurt ausgebildet.In a further embodiment, the connecting device is designed as a bolt and/or is rod-shaped and/or is designed as a tension belt.
Zweckmäßig sind die Spannelemente als Spannplatten ausgebildet.The clamping elements are expediently designed as clamping plates.
In einer weiteren Variante ist die Gasfördervorrichtung als ein Gebläse und/oder ein Kompressor und/oder eine Druckbehälter mit Oxidationsmittel ausgebildet.In a further variant, the gas conveying device is designed as a blower and/or a compressor and/or a pressure vessel with oxidizing agent.
Insbesondere umfasst die Brennstoffzelleneinheit wenigstens 3, 4, 5 oder 6 Verbindungsvorrichtungen.In particular, the fuel cell unit comprises at least 3, 4, 5 or 6 connection devices.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Spannelemente plattenförmig und/oder scheibenförmig und/oder eben ausgebildet und/oder als ein Gitter ausgebildet.In a further embodiment, the tensioning elements are plate-shaped and/or disk-shaped and/or flat and/or designed as a lattice.
Vorzugsweise ist der Brennstoff Wasserstoff, wasserstoffreiches Gas, Reformatgas oder Erdgas.Preferably the fuel is hydrogen, hydrogen rich gas, reformate gas or natural gas.
Zweckmäßig sind die Brennstoffzellen im Wesentlichen eben und/oder scheibenförmig ausgebildet.The fuel cells are expediently designed to be essentially flat and/or disc-shaped.
In einer ergänzenden Variante ist das Oxidationsmittel Luft mit Sauerstoff oder reiner Sauerstoff.In a supplementary variant, the oxidizing agent is air with oxygen or pure oxygen.
Vorzugsweise ist die Brennstoffzelleneinheit eine PEM-Brennstoffzelleneinheit mit PEM-Brennstoffzellen.The fuel cell unit is preferably a PEM fuel cell unit with PEM fuel cells.
Figurenlistecharacter list
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
-
1 eine stark vereinfachte Explosionsdarstellung eines Brennstoffzellensystems mit Komponenten einer Brennstoffzelle, -
2 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Brennstoffzelle mit einer stark vereinfachten schichtartigen Darstellung der Bipolarplatten, -
3 einen Längsschnitt durch eine Brennstoffzelle, -
4 eine perspektivische Ansicht einer Brennstoffzelleneinheit als Brennstoffzellenstapel, d. h. einen Brennstoffzellenstack, -
5 einen Schnitt durch die Brennstoffzelleneinheit gemäß4 , -
6 eine Draufsicht einer Bipolarplatte der Brennstoffzelleneinheit in einem ersten Ausführungsbeispiel, -
7 eine Draufsicht einer Membranelektrodenanordnung der Brennstoffzelleneinheit in dem ersten Ausführungsbeispiel, -
8 eine perspektivische Ansicht einer Bipolarplatte der Brennstoffzelleneinheit sowie nur einer Gasdiffusionsschicht in dem ersten Ausführungsbeispiel, -
9 einenSchnitt A-A gemäß 6 und8 der Bipolarplatte mit Darstellung der Gasdiffusionssichten an den Gasräumen für Brennstoff und Oxidationsmittel, -
10 einenSchnitt B-B gemäß 6 und8 der Bipolarplatte mit Darstellung der Gasdiffusionssichten an den Gasräumen für Brennstoff und Oxidationsmittel, -
11 eine Draufsicht einer Bipolarplatte der Brennstoffzelleneinheit in einem dritten Ausführungsbeispiel.
-
1 a greatly simplified exploded view of a fuel cell system with components of a fuel cell, -
2 a perspective view of part of a fuel cell with a greatly simplified th layered representation of the bipolar plates, -
3 a longitudinal section through a fuel cell, -
4 a perspective view of a fuel cell unit as a fuel cell stack, ie a fuel cell stack, -
5 according to a section through the fuel cell unit4 , -
6 a plan view of a bipolar plate of the fuel cell unit in a first embodiment, -
7 a plan view of a membrane electrode assembly of the fuel cell unit in the first embodiment, -
8th a perspective view of a bipolar plate of the fuel cell unit and only one gas diffusion layer in the first embodiment, -
9 a section AA according to6 and8th the bipolar plate showing the gas diffusion views at the gas spaces for fuel and oxidant, -
10 a cut according toBB 6 and8th the bipolar plate showing the gas diffusion views at the gas spaces for fuel and oxidant, -
11 a plan view of a bipolar plate of the fuel cell unit in a third embodiment.
In den
Die Redoxgleichungen der elektrochemischen Vorgänge lauten:
- Kathode:
O2 + 4 H+ + 4 e- --» 2 H2O - Anode:
2 H2 --» 4 H+ + 4 e- - Summenreaktionsgleichung von Kathode und Anode:
2 H2 + O2 --» 2 H2O
- Cathode:
O 2 + 4 H + + 4 e - --» 2 H 2 O - Anode:
2 H 2 --» 4 H + + 4 e - - Summation reaction equation of cathode and anode:
2H2 + O2 --» 2H2O
Die Differenz der Normalpotentiale der Elektrodenpaare unter Standardbedingungen als reversible Brennstoffzellenspannung oder Leerlaufspannung der unbelasteten Brennstoffzelle 2 beträgt 1,23 V. Diese theoretische Spannung von 1,23 V wird in der Praxis nicht erreicht. Im Ruhezustand und bei kleinen Strömen können Spannungen über 1,0 V erreicht werden und im Betrieb mit größeren Strömen werden Spannungen zwischen 0,5 V und 1,0 V erreicht. Die Reihenschaltung von mehreren Brennstoffzellen 2, insbesondere eine Brennstoffzelleneinheit 1 als Brennstoffzellenstapel 1 von mehreren übereinander angeordneten Brennstoffzellen 2, weist eine höhere Spannung auf, welche der Zahl der Brennstoffzellen 2 multipliziert mit der Einzelspannung je einer Brennstoffzelle 2 entspricht.The difference between the normal potentials of the pairs of electrodes under standard conditions as a reversible fuel cell voltage or no-load voltage of the unloaded
Die Brennstoffzelle 2 umfasst außerdem eine Protonenaustauschermembran 5 (Proton Exchange Membrane, PEM), welche zwischen der Anode 7 und der Kathode 8 angeordnet ist. Die Anode 7 und Kathode 8 sind schichtförmig bzw. scheibenförmig ausgebildet. Die PEM 5 fungiert als Elektrolyt, Katalysatorträger und Separator für die Reaktionsgase. Die PEM 5 fungiert außerdem als elektrischer Isolator und verhindert einen elektrischen Kurzschluss zwischen der Anode 7 und Kathode 8. Im Allgemeinen werden 12 µm bis 150 µm dicke, protonenleitende Folien aus perfluorierten und sulfonierten Polymeren eingesetzt. Die PEM 5 leitet die Protonen H+ und sperrt andere Ionen als Protonen H+ im Wesentlichen, so dass aufgrund der Durchlässigkeit der PEM 5 für die Protonen H+ der Ladungstransport erfolgen kann. Die PEM 5 ist für die Reaktionsgase Sauerstoff O2 und Wasserstoff H2 im Wesentlichen undurchlässig, d. h. sperrt die Strömung von Sauerstoff O2 und Wasserstoff H2 zwischen einem Gasraum 31 an der Anode 7 mit Brennstoff Wasserstoff H2 und dem Gasraum 32 an der Kathode 8 mit Luft bzw. Sauerstoff O2 als Oxidationsmittel. Die Protonenleitfähigkeit der PEM 5 vergrößert sich mit steigender Temperatur und steigenden Wassergehalt.The
Auf den beiden Seiten der PEM 5, jeweils zugewandt zu den Gasräumen 31, 32, liegen die Elektroden 7, 8 als die Anode 7 und Kathode 8 auf. Eine Einheit aus der PEM 5 und den Elektroden 6, 7 wird als Membranelektrodenanordnung 6 (Membran Electrode Assembly, MEA) bezeichnet. Die Elektroden 7, 8 sind mit der PEM 5 verpresst. Die Elektroden 6, 7 sind platinhaltige Kohlenstoffpartikel, die an PTFE (Polytetrafluorethylen), FEP (Fluoriertes Ethylen-Propylen-Copolymer), PFA (Perfluoralkoxy), PVDF (Polyvinylidenfluorid) und/oder PVA (Polyvinylalkohol) gebunden sind und in mikroporösen Kohlefaser-, Glasfaser- oder Kunststoffmatten heißverpresst sind. An den Elektroden 6, 7 sind auf der Seite zu den Gasräumen 31, 32 hin normalerweise jeweils eine Katalysatorschichten 30 aufgebracht. Die Katalysatorschicht 30 an dem Gasraum 31 mit Brennstoff an der Anode 7 umfasst nanodisperses Platin-Ruthenium auf grafitierten Rußpartikeln, die an einem Bindemittel gebunden sind. Die Katalysatorschicht 30 an dem Gasraum 32 mit Oxidationsmittel an der Kathode 8 umfasst analog nanodisperses Platin. Als Bindemittel werden beispielsweise Nafion®, eine PTFE-Emulsion oder Polyvinylalkohol eingesetzt.The
Auf der Anode 7 und der Kathode 8 liegt eine Gasdiffusionsschicht 9 (Gas Diffusion Layer, GDL) auf. Die Gasdiffusionsschicht 9 an der Anode 7 verteilt den Brennstoff aus Kanälen 12 für Brennstoff gleichmäßig auf die Katalysatorschicht 30 an der Anode 7. Die Gasdiffusionsschicht 9 an der Kathode 8 verteilt das Oxidationsmittel aus Kanälen 13 für Oxidationsmittel gleichmäßig auf die Katalysatorschicht 30 an der Kathode 8. Die GDL 9 zieht außerdem Reaktionswasser in umgekehrter Richtung zur Strömungsrichtung der Reaktionsgase ab, d. h. in einer Richtung je von der Katalysatorschicht 30 zu den Kanälen 12, 13. Ferner hält die GDL 9 die PEM 5 feucht und leitet den Strom. Die GDL 9 ist beispielsweise aus einem hydrophobierten Kohlepapier und einer gebundenen Kohlepulverschicht aufgebaut.On the
Auf der GDL 9 liegt eine Bipolarplatte 10 auf. Die elektrisch leitfähige Bipolarplatte 10 dient als Stromkollektor, zur Wasserableitung und zur Leitung der Reaktionsgase durch eine Kanalstruktur 29 und/oder ein Flussfeld 29 und zur Ableitung der Abwärme, welche insbesondere bei der exothermischen elektrochemischen Reaktion an der Kathode 8 auftritt. Zum Ableiten der Abwärme sind in die Bipolarplatte 10 Kanäle 14 zur Durchleitung eines flüssigen oder gasförmigen Kühlmittels eingearbeitet. Die Kanalstruktur 29 an dem Gasraum 31 für Brennstoff ist von Kanälen 12 gebildet. Die Kanalstruktur 29 an dem Gasraum 32 für Oxidationsmittel ist von Kanälen 13 gebildet. Als Material für die Bipolarplatten 10 werden beispielsweise Metall, leitfähige Kunststoffe und Kompositwerkstoffe oder Grafit eingesetzt. Die Bipolarplatte 10 umfasst somit die drei Kanalstrukturen 29, gebildet von den Kanälen 12, 13 und 14, zur getrennten Durchleitung von Brennstoff, Oxidationsmittel und Kühlmittel.A
In einer Brennstoffzelleneinheit 1 und/oder einem Brennstoffzellenstapel 1 und/oder einem Brennstoffzellenstack 1 sind mehrere Brennstoffzellen 2 fluchtend gestapelt angeordnet (
Eine Gasfördereinrichtung 22, beispielsweise als ein Gebläse 23 oder ein Kompressor 24 ausgebildet, fördert Luft aus der Umgebung als Oxidationsmittel in eine Zufuhrleitung 25 für Oxidationsmittel. Aus der Zufuhrleitung 25 wird die Luft den Kanälen 13 für Oxidationsmittel, welche eine Kanalstruktur 29 an den Bipolarplatten 10 für Oxidationsmittel bilden, zugeführt, so dass das Oxidationsmittel den Gasraum 32 für das Oxidationsmittel durchströmt. Der Gasraum 32 für das Oxidationsmittel ist von den Kanälen 13 und der GDL 9 an der Kathode 8 gebildet. Nach dem Durchströmen der Kanäle 13 bzw. des Gasraumes 32 für das Oxidationsmittel 32 wird das nicht an der Kathode 8 verbrauchte Oxidationsmittel und das an der Kathode 8 aufgrund der elektrochemischen Redoxreaktion entstehenden Reaktionswasser durch eine Abfuhrleitung 26 aus den Brennstoffzellen 2 abgeleitet. Eine Zufuhrleitung 27 dient zur Zuführung von Kühlmittel in die Kanäle 14 für Kühlmittel und eine Abfuhrleitung 28 dient zur Ableitung des durch die Kanäle 14 geleiteten Kühlmittels. Die Zu- und Abfuhrleitungen 15, 16, 25, 26, 27, 28 sind in
In der Brennstoffzelleneinheit 1 sind die Brennstoffzellen 2 zwischen zwei Spannelementen 33 als Spannplatten 34 angeordnet. Eine obere Spannplatte 35 liegt auf der obersten Brennstoffzelle 2 auf und eine untere Spannplatte 36 liegt auf der untersten Brennstoffzelle 2 auf. Die Brennstoffzelleneinheit 1 umfasst ungefähr 200 bis 400 Brennstoffzellen 2, die aus zeichnerischen Gründen nicht alle in
Die
In den
Die Längsausdehnung 61 des ersten Oxidationsmittelkanales 45 entspricht im Wesentlichen der Längsausdehnung 63 (
In den Abdichtplatten 41 sind an einer Seite zwei Zuführkanäle 48 für Brennstoff und an einer anderen, gegenüberliegenden Seite in Längsrichtung 57 zwei Abführkanäle 49 für Brennstoff ausgebildet. Die eine und andere, gegenüberliegende Seite befindet sich im Bereich oder in der Nähe der Kanalstruktur 29 bzw. Kanalstrukturen 29 und der Membranelektrodenanordnung 6, jedoch außerhalb der Kanalstruktur 29 bzw. Kanalstrukturen 29 und außerhalb der Membranelektrodenanordnung 6. Aus den Zuführkanälen 48 wird der Brennstoff den Kanälen 12 (in
Die Querausdehnung 67 des ersten Teils 55 der Kanalstruktur 29 ist geringfügig kleiner als die Querausdehnung des oberen Zuführkanales 50 und des oberen Abführkanales 51 für Kühlmittel gemäß
Die Längsausdehnung 63 des ersten und zweiten Teils 53, 54 der Membranelektrodenanordnung 6 entspricht im Wesentlichen der Längsausdehnung 66 des ersten und zweiten Teils 55, 56 der Kanalstruktur 29. Die Querausdehnung 64 des ersten Teils 53 der Membranelektrodenanordnung 6 entspricht im Wesentlichen der Querausdehnung 67 des ersten Teils 55 der Kanalstruktur 29. Die Querausdehnung 65 des zweiten Teils 54 der Membranelektrodenanordnung 6 entspricht im Wesentlichen der Querausdehnung 68 des zweiten Teils 56 der Kanalstruktur 29. Die Querausdehnungen 64, 65, 67 und 68 sowie die Längsausdehnungen 63, 66 sind im Wesentlichen identisch, so dass die ersten und zweiten Teile 53, 54, 55, 56 eine im Wesentlichen identische Fläche und Form in Richtung der fiktiven Ebenen 52 aufweisen.The
Die Bipolarplatte 10 ist aus nur zwei Platten 69, 70 (
Aufgrund der wellenförmigen Ausbildung der zweiten Platte 70 liegt die Gasdiffusionsschicht 9 des Gasraumes 32 für Oxidationsmittel auf zweiten streifenförmigen Auflagebereichen 72 der zweiten Platte 70 auf (
Zwischen der ersten Platte 69 und der zweiten Platte 70 sind Kanäle 14 für das Kühlmittel ausgebildet und begrenzt. Die Strömungsrichtung des Kühlfluides in den Kanälen 14 ist senkrecht zu der Zeichenebene von
In den
Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Bipolarplatte 10, der erfindungsgemäßen Brennstoffzelleneinheit 1 und dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem 4 wesentliche Vorteile verbunden. Der erste Oxidationsmittelkanal 45 als Zuführkanal 43 für Oxidationsmittel ist im Wesentlichen mittig zwischen dem ersten und zweiten Teil 53, 54 der Membranelektrodenanordnung 6 und dem ersten zweiten Teil 55, 56 der Kanalstruktur 29 der Bipolarplatte 10 angeordnet. Das Oxidationsmittel strömt bezüglich des Volumenstromes jeweils zur Hälfte durch den ersten zweiten Teil 55, 56 der Kanalstruktur 29 der Bipolarplatte 10 in entgegengesetzter Richtung. Damit legt das Oxidationsmittel bei der Durchströmung durch die zwei Teile 55, 56 der Kanalstruktur 29 der Bipolarplatte 10 und die zwei Teile (nicht dargestellt) der Gasdiffusionssicht 9 einen sehr kurzen Weg in Querrichtung 58 zurück, welcher der Querausdehnung 64, 65, 67, 68 des ersten und zweiten Teils 55, 56 der Kanalstruktur 29 und des ersten und zweiten Teils 53, 54 der Membranelektrodenanordnung 6 entspricht. Damit tritt während des Durchleitens des Oxidationsmittels durch die Kanalstruktur 29 eine geringe Sauerstoffreduzierung und ein kleiner Druckabfall auf, so dass wenig Energie für die Gasfördereinrichtung 22 benötigt wird. Ferner ist in vorteilhafter Weise die Temperaturdifferenz zwischen den in die Kanäle 13 für Oxidationsmittel einströmenden und ausströmenden Oxidationsmittel klein. Die Brennstoffzelleneinheit 1 weist damit, insbesondere bei großen angeforderten elektrischen Leistungen, eine nur geringfügig ansteigende Temperatur des Oxidationsmittels und eine kleine Reduzierung des Sauerstoffgehaltes in dem Gasraum 32 für Brennstoff sowie eine geringe Anreicherung von Wasser auf. Damit kann mit der Brennstoffzelleneinheit 1 eine große elektrische Leistung pro Masseneinheit der Brennstoffzelleneinheit 1 erreicht werden bei einer hohen Zuverlässigkeit und einer geringen Alterung. Darüber hinaus kann bei einem Kaltstart der Brennstoffzellenstapel 1 mit vorgewärmten Oxidationsmittel in dem zentrischen ersten Oxidationsmittelkanal 45 von innen nach außen gleichmäßig erwärmt werden. Die kurze Wegstrecke der Kanäle 13 für Oxidationsmittel ermöglicht eine besonders einfache und effektive Ableitung von Reaktionswasser aus den Kanälen 13 für Oxidationsmittel. Diese Vorteile sind insbesondere bei mobilen Anwendungen in der Kraftfahrzeugtechnik wichtig.Overall, significant advantages are associated with the
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102006019114 A1 [0006]DE 102006019114 A1 [0006]
- DE 102020203048 A1 [0007]DE 102020203048 A1 [0007]
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021104456.1A DE102021104456A1 (en) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | fuel cell unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021104456.1A DE102021104456A1 (en) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | fuel cell unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021104456A1 true DE102021104456A1 (en) | 2022-08-25 |
Family
ID=82702423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021104456.1A Pending DE102021104456A1 (en) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | fuel cell unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021104456A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006019114A1 (en) | 2005-04-25 | 2006-10-26 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Fuel cell operating method for improved hydrogen and oxygen utilization |
WO2008142557A2 (en) | 2007-05-24 | 2008-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Separator and fuel cell |
DE102015224994A1 (en) | 2015-05-20 | 2016-11-24 | Hyundai Motor Company | Bipolar plate structure for fuel cells |
DE102020203048A1 (en) | 2020-03-10 | 2021-09-16 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Fuel cell unit |
-
2021
- 2021-02-24 DE DE102021104456.1A patent/DE102021104456A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006019114A1 (en) | 2005-04-25 | 2006-10-26 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Fuel cell operating method for improved hydrogen and oxygen utilization |
WO2008142557A2 (en) | 2007-05-24 | 2008-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Separator and fuel cell |
DE102015224994A1 (en) | 2015-05-20 | 2016-11-24 | Hyundai Motor Company | Bipolar plate structure for fuel cells |
DE102020203048A1 (en) | 2020-03-10 | 2021-09-16 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Fuel cell unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102020209663A1 (en) | fuel cell unit | |
WO2021228525A1 (en) | Fuel cell unit | |
DE102020203048A1 (en) | Fuel cell unit | |
DE102021104456A1 (en) | fuel cell unit | |
DE102021206211A1 (en) | fuel cell unit | |
DE102021111842A1 (en) | Fuel cell stack | |
DE102020215359A1 (en) | Process for manufacturing membrane electrode assemblies with gas diffusion layers | |
WO2021116034A1 (en) | Fuel cell unit | |
DE102019215200A1 (en) | Fuel cell unit | |
DE102019215888A1 (en) | Fuel cell unit | |
WO2021180407A1 (en) | Fuel cell unit | |
WO2021180430A1 (en) | Fuel cell unit | |
DE102020212737A1 (en) | fuel cell unit | |
DE102021210493A1 (en) | fuel cell unit | |
DE102021213135A1 (en) | Bipolar plate for a fuel cell unit | |
DE102020211646A1 (en) | Process for manufacturing a fuel cell unit | |
DE102021208224A1 (en) | charger | |
DE102021213726A1 (en) | Process for conditioning a fuel cell unit | |
DE102021208094A1 (en) | fuel cell unit | |
DE102022202195A1 (en) | Electrochemical Cell Unit | |
DE102022205131A1 (en) | Fuel cell unit | |
WO2021254692A1 (en) | Fuel cell unit | |
DE102022204766A1 (en) | Fuel cell unit | |
DE102022206194A1 (en) | Method for controlling the humidity of the fuel for a fuel cell unit | |
DE102022208114A1 (en) | Humidification device for a fuel cell unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |