DE10257548B4

DE10257548B4 - Brennstoffzellenstapel mit gezielter Medienführung

Info

Publication number: DE10257548B4
Application number: DE10257548A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. Beckmann (FH); Felix Dipl.-Ing. Blank (FH); Cosmas Dipl.-Ing. Heller; Markus Dipl.-Ing. Schudy; Holger Dipl.-Ing. Stark (Fh)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2022-12-11
Also published as: DE10257548A1

Abstract

Brennstoffzellenstapel (1) mit mindestens einer ein Fließfeld bildenden Bipolarplatte (1.1), der mindestens ein Versorgungskanal (2) für eine Flüssigkeit und/oder ein Gas zugeordnet ist, wobei der Versorgungskanal (2) mit mehreren Strömungskanälen (1.2) der Fließfelder (1.1) in Durchflussverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Versorgungskanals (2) mindestens ein Strömungsleitelement (2.1) angeordnet ist, das mindestens einem Fließfeld (1.1) und/oder einem Strömungskanal (1.2) zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brennstoffzellenstapel mit mindestens einer ein Fließfeld bildenden Bipolarplatte, der mindestens ein Versorgungskanal für eine Flüssigkeit und/oder ein Gas zugeordnet ist, wobei der Versorgungskanal mit mehreren Strömungskanälen der Fließfelder in Durchflussverbindung steht.

Ein Brennstoffzellenstapel einer Brennstoffzelle ist schichtweise aus mehreren Membranen aufgebaut, die durch die jeweilige Elektrode und eine Bipolarplatte beidseitig gekapselt sind. Die Bipolarplatte ist hierbei strukturiert bzw. profiliert und bildet ein sogenanntes Fließfeld mit mehreren Strömungskanälen, wobei zwischen der jeweiligen Elektrode und der Bipolarplatte ein Elektrodenraum vorgesehen ist. Dieser Aufbau ergibt eine matrixartige Anordnung von mehreren Fließfeldern bzw. Strömungskanälen, die durch einen Versorgungskanal mit Fluid, d.h. Gas und/oder Flüssigkeit, versorgt werden. Die Ausrichtung des jeweiligen Versorgungskanals ist dabei rechtwinklig zur Ausrichtung der Strömungskanäle bzw. der Fließfelder.

Es ist bereits eine Brennstoffzelle aus der EP 0 959 511 A2 bekannt. Hierbei sind verschiedene, im Querschnitt rechteckförmig, dreieckförmig und/oder U-förmig ausgebildete Leitungskanäle zur Versorgung der Brennstoffzellstapel mit Brennstoff, Oxidationsmittel und Kühlmittel vorgesehen. Die Leitungskanäle weisen einen mit Bezug zur Strömungsrichtung proportional anwachsenden Querschnitt auf.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 56 673 A1 gehen Strömungsleiteinrichtungen in Strömungskanälen für Brennstoffzellen hervor. Die Strömungsleiteinrichtungen sind so in einem Strömungskanal angeordnet und ausgebildet, dass sie in der laminaren Strömung eine räumliche Umschichtung von Fluidschichten bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brennstoffzellenstapel derart auszubilden und anzuordnen, dass eine optimale Anströmung der Fließfelder gewährleistet ist.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass innerhalb des Versorgungskanals mindestens ein Strömungsleitelement angeordnet ist, das mindestens einem Fließfeld und/oder einem Strömungskanal zugeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Versorgungsströmung vom Versorgungskanal ausgehend in die Richtung der Fließfeldströmung umgelenkt wird. Insbesondere am Anfang und am Ende eines Versorgungskanals ist somit eine effiziente Ausnutzung der vorhandenen Fließfelder gewährleistet.

Hierzu ist es vorteilhaft, dass das Strömungsleitelement als Leitblech, als mindestens einseitig offener Leitkanal und/oder als geschlossener Leitkanal ausgebildet ist. Die Anordnung von Strömungsleitelementen dieser Art im Bereich der zu unterstützenden Fließfelder bzw. Strömungskanäle gewährleistet einen Zuwachs der Fließfeldströmung in diesen Bereichen. Bei gleichbleibendem Volumenstrom der Versorgungsströmung ist somit eine gleichmäßige Ausnutzung der vorhandenen Fließfelder bzw. der Bipolarplatten des Brennstoffzellenstapels gewährleistet.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass das Strömungsleitelement aus einem porösen und/oder aus einem perforierten Material gebildet ist. Je nach Art der Versorgungsströmung – dem sog. Fluid –, also Gas, Flüssigkeit oder ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch, ist somit eine optimale Umlenkung und ggf. Trennung der verschiedenen Phasen gewährleistet.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn das Strömungsleitelement eine glatte und/oder eine profilierte, weitere Strömungsleitelemente bildende Oberfläche aufweist. Neben der eigentlichen Funktion als Leitblech hat die Ausbildung der Oberfläche des Strömungsleitelements erheblichen Einfluss auf die anliegende Versorgungsströmung. Durch eine raue oder schuppenartige Oberfläche kann eine turbulente Strömung erzeugt werden. Dies wirkt sich vorteilhaft auf das Ablöseverhalten der Strömung aus. Eine turbulente Strömung unterscheidet sich nämlich von einer laminaren dadurch, dass sie länger anliegt, d.h. dass sie sich nicht so schnell ablöst. Dadurch können unter bestimmten Bedingungen, die z.B. durch an die Strömung angepasste Querschnitte und Anströmungswinkel bestimmt werden, Wirbel vermieden werden. Eine raue und/oder schuppenartige Oberfläche vermindert also die Wirbelbildung und trägt somit zur verbesserten Ausbildung der Versorgungsströmung bei.

Vorteilhaft kann es hierzu auch sein, wenn das Strömungsleitelement aus einem elektrisch leitenden oder aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist. Hierdurch werden Oxidations- bzw. Reduktionsvorgänge unterstützt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass das Strömungsleitelement als Teil mindestens einer Zellenwand, einer Bipolarplatte bzw. eines Fließfeldes und/oder einer Elektrode ausgebildet ist, wobei das Strömungsleitelement materialidentisch, einteilig oder lösbar mit der Zellenwand, der Bipolarplatte bzw. dem Fließfeld und/oder der Elektrode verbunden ist. Die Zellenwand, d.h. die Bipolarplatte und/oder die Elektrode werden gleichzeitig in einem Herstellungsschritt oder in aufeinander folgenden Herstellungsschritten, mit dem Strömungsleitelement gefertigt, sodass dieses nach dem Aufbauen des Brennstoffzellenstapels entsprechend eingegliedert ist.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass das Strömungsleitelement einteilig oder lösbar mit dem Versorgungskanal verbunden ist oder als Austauschteil ausgebildet ist. Somit ist nach Aufbau des Brennstoffzellenstapels e benfalls das Strömungsleitelement integriert. Ein nachträglicher Einbau des Strömungsleitelements ist nicht notwendig.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung kann es von Vorteil sein, wenn das Strömungsleitelement aus mindestens einer Folie gebildet ist und/oder Versteifungselemente aufweist und/oder die Versteifungselemente eine Oberflächenstruktur der Folie bilden. Die Verwendung einer Folie gewährleistet die gleichzeitige Verwendung der Versteifungselemente als Strömungsleitmittel, zusätzlich zu der Folie bzw. dem Strömungsleitelement als solchem.

Vorteilhaft kann es ferner sein, wenn das Strömungsleitelement mit einem Ende in Strömungsrichtung des Versorgungskanals ausgerichtet ist und mit einem anderen Ende in Strömungsrichtung des jeweiligen Strömungskanals oder des jeweiligen Fließfeldes. Somit wird die Versorgungsströmung direkt in die Richtung der Fließfeldströmung umgelenkt.

Dabei kann es aber vorteilhaft sein, wenn nicht alle Strömungsleitelemente gleich ausgerichtet sind. So werden bei herkömmlichen Brennstoffzellenstapeln diejenigen Brennstoffzellen, die näher am Eingang eines Versorgungskanals angeordnet sind üblicherweise besser mit Reaktionsstoffen versorgt, als diejenigen Brennstoffzellen, die näher am Ausgang des Versorgungskanals angeordnet sind, was u.a. in dem Druckabfall in dieser Richtung seine Ursache hat. Um eine gleichmäßige Versorgung der Brennstoffzellen innerhalb eines Brennstoffzellenstapels mit Reaktionsgasen zu gewährleisten, kann es daher von Vorteil sein, wenn die Stärke der Ablenkung der Reaktionsgase auf die Brennstoffzellen vom Eingang eines Versorgungskanals in Richtung des Ausgangs des Versorgungskanals zunimmt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Winkel der Strömungsleitelemente zur Strömung von beispielsweise etwa 0° in der Nähe des Eingangs des Versorgungskanals (das Strömungsleitelement ist annähernd parallel zur Strömung angeordnet) bis etwa 90° in der Nähe des Ausgangs des Versorgungskanals (das Strömungsleitblech ist annähernd senkrecht zur Strömung angeordnet) zunehmen. Im Extremfall kann es sogar vorteilhaft sein, wenn die Strömungsleitelemente in der Nähe des Eingangs eines Versorgungskanals so ausgerichtet sind, dass sie die Strömung von den Brennstoffzellen in diesem Bereich des Brennstoffzellenstapels weglenken. Das kann dadurch erreicht werden, dass das Strömungsleitelement mit einem Ende in Strömungsrichtung des Versorgungskanals ausgerichtet ist und mit einem anderen Ende entgegen der Strömungsrichtung des jeweiligen Strömungskanals oder des jeweiligen Fließfeldes.

Auch die Größe der Fläche der Strömungsleitelemente kann, um dem genannten Umstand Rechnung zu tragen, vom Eingang eines Versorgungskanals in Richtung zum Ausgang des Versorgungskanals zunehmen. So können beispielsweise in der Nähe des Eingangs kleine Strömungsleitelemente angeordnet sein, wobei im Extremfall dort sogar keine Strömungsleitelemente angeordnet sein können, während am Ausgang des Versorgungskanals große Strömungsleitelemente angeordnet sein können.

Beide Maßnahmen – Anpassung des Winkels eines Strömungsleitelements zur Strömung und Anpassung der Fläche eines Strömungsleitelements in Abhängigkeit von der Entfernung zum Eingang bzw. Ausgang des Versorgungskanals – dienen dazu, die Brennstoffzellen eines Brennstoffzellenstapels annähernd gleichmäßig mit Reaktionsstoffen zu versorgen.

Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn der Versorgungskanal als externer oder in mindestens einen Brennstoffzellenstapel integrierter Versorgungskanal ausgebildet ist und wahlweise einen in Richtung der Versorgungsströmung verjüngenden Querschnitt aufweist. Durch die Verjüngung des Querschnitts wird die Strömungsgeschwindigkeit durch das Abströmen der Versor gungsströmung in obere Strömungskanäle weniger stark reduziert. Die Strömungsgeschwindigkeit wird unterstützt.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn das Strömungsleitelement einen Grundkörper und mindestens ein als Leitblech, Umlenkblech, Ausnehmung oder als Wirbelbremse ausgebildetes Strömungsleitmittel aufweist. Dem Strömungsleitelement als solchem kommen somit weitere die Versorgungsströmung bzw. die Fließfeldströmung beeinflussende Eigenschaften zu.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.

Dabei zeigen:

1 eine Bipolarplatte mit Versorgungskanälen von oben;

2 ein Strömungsleitelement;

3 ein Halterungselement mit Strömungsleitelement;

4–7 einen Versorgungskanal mit Strömungsleitelement und Brennstoffzellenstapel in der Seitenansicht;

8a einen externen Versorgungskanal in der 3D-Ansicht;

8b einen Brennstoffzellenstapel mit Strömungskanälen in der 3D-Ansicht;

8c einen Versorgungskanal in der Schnittdarstellung;

9 einen Versorgungskanal mit Strömungsleitelement und Brennstoffzellenstapel in der Seitenansicht;

10 einen externen Versorgungskanal in der 3D-Ansicht.

Einer Bipolarplatte 1.1 bzw. einem Fließfeld sind mehrere Versorgungskanäle 2–2''' zugeordnet. Die Bipolarplatte 1.1 ist hier (1) in der Ansicht von oben bzw. der Draufsicht auf das Fließfeld dargestellt. Innerhalb des jeweiligen Versorgungskanals 2 ist mindestens ein Strömungsleitelement 2.1 vorgesehen. Die Fließfeldströmung 2.4 innerhalb des jeweiligen Strömungskanals 1.2 des Fließfeldes 1.1 verläuft hierbei rechtwinklig zur Ausrichtung der Versorgungskanäle 2 und damit senkrecht zur Versorgungsströmung 2.3. Die Versorgungsströmung 2.3 führt demnach nahezu parallel an dem Strömungsleitelement 2.1 vorbei und tritt dann in etwa senkrecht in den jeweiligen Strömungskanal 1.2 des Fließfeldes 1.1 bzw. der Bipolarplatte ein. Das Strömungsleitelement 2.1 kann hierbei mittig innerhalb des Versorgungskanals 2 oder seitlich versetzt an einer Randfläche des Versorgungskanals 2 oder auch paarweise bzw. symmetrisch innerhalb des Versorgungskanals 2 angeordnet sein.
2 zeigt ein Halterungselement 6 für Strömungsleitelemente 2.1. Das Halterungselement 6 ist in einem Versorgungskanal 2 angeordnet und dient zur Aufnahme von Strömungsleitelementen 2.1 in dem Versorgungskanal 2. Durch das Halterungselement 6 können die Strömungsleitelemente 2.1 dabei fest oder, im Hinblick auf thermische Ausdehnungen, insbesondere auch lose gehaltert sein. Das Halterungselement 6 weist mehrere U-förmig ausgebildete Ausnehmungen auf. Diese sind in diesem speziellen Beispiel parallel zueinander und in etwa parallel zu den Fließfeldern 1.1 angeordnet. Sie können aber auch andere vorteilhafte Orientierungen zueinander und/oder zu den Fließfeldern 1.1 einnehmen. In die Ausnehmungen werden Strömungsleitelemente 2.1 eingebracht, welche die Strömung in die Strömungskanäle 1.2 leiten. Das Strömungsleitelement 2.1 weist eine Oberfläche 2.2 mit einer erhabenen, positiven Struktur auf und ist im Wesentlichen senkrecht zum Halterungselement 6 angeordnet.
Gemäß 3 sind zwei Strömungsleitelemente 2.1, 2.1' im Versorgungskanal 2 angeordnet, wobei das Strömungsleitelement 2.1 in einem Winkel von etwa 45° zur Versorgungsströmung 2.3 und zur Fließfeldströmung 2.4 angestellt ist und das Strömungsleitelement 2.1' in einem etwas größeren Winkel von etwa 50°. Das Strömungsleitelement 2.1 ist hierbei kleiner ausgebildet als das Strömungsleitelement 2.1', sodass die ankommende Versorgungsströmung 2.3 nur in einem Teilquerschnitt des Versorgungskanals 2 in die Fließfelder 1.1, 1.1' umgelenkt wird. Das Strömungsleitelement 2.1' ist hierbei, mit Bezug zur Richtung der Versorgungsströmung 2.3 nach dem Strömungsleitelement 2.1 angeordnet und etwas länger ausgebildet, sodass ein weiterer Teil der Versorgungsströmung 2.3 in die Fließfeldströmung 2.4 umgeleitet wird. Durch die Wahl der Winkel der Strömungsleitelemente 2.1 und 2.1' zur Strömung und ihrer Größe kann gewährleistet werden, dass die beiden Fließfelder, in deren Richtung die Strömungsleitelemente 2.1 und 2.1' die Reaktionsstoffströmung umlenken, annähernd gleichmäßig mit Reaktionsstoffen versorgt werden.
Zudem ist zwischen die Fließfelder 1.1 und 1.1' ein Zwischenelement 2.5 eingebracht, das die Strömung von einem Fließfeld 1.1 oder einer Bipolarplatte zum benachbarten Fließfeld 1.1' oder Bipolarplatte ablenkt. Das Zwischenelement 2.5 weist hierzu einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf und ist hochkant an 1.1 angebracht, und zwar in einer Richtung entlang des Fließfeldes 1.1, quer zur Strömungsrichtung der Fließfeldströmung 2.4. Dadurch erstreckt es sich in die Papierebene hinein. Der Betrachter blickt in der dargestellten Perspektive auf die schmalen Seite des Zwischenelements 2.5 und kann es daher nur, wie dargestellt, als Strich wahrnehmen.
Der Querschnitt ist strömungstechnisch den entsprechenden Anforderungen an Fließgeschwindigkeit, Strömungswiderstand und die geforderte Turbulenz angepasst. Das Zwischenelement 2.5 ist mit allen Strömungsleitelementen 2.1 kombinierbar.
Das Strömungsleitelement 2.1, 2.1' gemäß 4 ist im Wesentlichen quer zur Ausrichtung des Versorgungskanals 2 angeordnet. Es weist mehrere treppenartig angeordnete Teilstücke auf, die jeweils paarweise eine Durchflussöffnung bilden. Die Versorgungsströmung 2.3 wird hierbei teilweise gemäß 4 nach rechts in die einzelnen Strömungskanäle 1.2 des Fließfeldes 1.1 bzw. der Bipolarplatte abgelenkt und tritt teilweise nach unten hin durch die Öffnungen des Strömungsleitelements 2.1 durch und wird durch das folgende Strömungsleitelement 2.1' entsprechend abgelenkt.
Gemäß 5 ist das Strömungsleitelement 2.1 im Bereich einer Endwand 3.1 angeordnet. Das Strömungsleitelement 2.1 ist hierbei im Querschnitt bogenförmig ausgebildet, sodass die Versorgungsströmung 2.3, ausgehend von der Ausrichtung des Versorgungskanals 2, zumindest im Bereich der Endwand 3.1 um einen Winkel von etwa 90° umgelenkt und dem Strömungskanal 1.2 des jeweiligen Fließfeldes 1.1 zugeführt wird.
Gemäß 6 sind drei Strömungsleitelemente 2.1, 2.1', 2.1'' vorgesehen, die jeweils mit dem Versorgungskanal 2 verbunden sind. Die Strömungsleitelemente 2.1–2.1'' sind hierbei im Querschnitt bogenförmig ausgebildet, sodass die Versorgungsströmung 2.3 kontinuierlich um einen Winkel von etwa 90°, ausgehend von der Ausrichtung des Versorgungskanals 2, in die Fließfeldströmung 2.4 der jeweiligen Strömungskanäle 1.2 umgeleitet wird. Die Größe bzw. die Länge der Strömungsleitelemente 2.1–2.1'' nimmt hierbei in Richtung der Versorgungsströmung 2.3 zu, sodass die jeweiligen Teilquerschnitte der Versorgungsströmung 2.3 in die Fließfeldströmung 2.4 umgelenkt werden. Dadurch kann eine annähernd gleichmäßige Versorgung der Fließfelder, auf die die Versorgungsströmung umgelenkt wird, mit Reaktionsstoffen gewährleistet werden.
Die Strömungsleitelemente 2.1–2.1'' gemäß 7 sind bezüglich der Form und der Lage in etwa wie die Strömungsleitelemente 2.1–2.1'' gemäß 6 ausgebildet. Sie sind jedoch nicht unmittelbar am Versorgungskanal 2 angeordnet. Den Strömungsleitelementen 2.1–2.1' ist jeweils eine Kassette 4–4' zugeordnet, über die sie innerhalb des Versorgungskanals 2 angeordnet bzw. befestigt sind. Die Kassetten 4–4'' sind hierbei in den Brennstoffzellenstapel 1 integriert bzw. stapelbar angeordnet.
Der externe Versorgungskanal 2 gemäß 8a wird an einen Brennstoffzellenstapel 1 gemäß 8b zur Versorgung der verschiedenen Strömungskanäle 1.2–1.2''' angeordnet. Der Versorgungskanal 2 weist hierbei drei Strömungsleitelemente 2.1–2.1'' auf, die zunächst, vom Eintritt der Versorgungsströmung 2.3 in den Versorgungskanal 2 ausgehend, gemäß 8c in Richtung der Versorgungsströmung 2.3 ausgerichtet sind. Das Ende der Strömungsleitelemente 2.1–2.1'' ist bogenförmig, stetig in die Fließfeldströmung 2.4 umlenkend, ausgebildet. Der Versorgungskanal 2 weist hierbei vier Teilbereiche auf, die den Strömungskanälen 1.2–1.2''' einer Seite des Brennstoffzellenstapels 1 zugeordnet sind. Der Brennstoffzellenstapel 1 gemäß 8b weist hierbei entsprechend vier Ebenen mit Strömungskanälen 1.2–1.2''' auf. Die Zuordnung zwischen der Aufteilung des Versorgungskanals 2 und den verschiedenen Strömungskanälen 1.2–1.2''' eines Brennstoffzellenstapels 1 kann hierbei auch anders erfolgen.
Gemäß 9 ist das Strömungsleitelement 2.1 innerhalb des Versorgungskanals 2 angeordnet. Das Strömungsleitelement 2.1 ist hierbei rohrförmig ausgebildet und weist an mindestens einer seiner Seitenflächen mehrere Austrittsschlitze 5 auf. Die in das Strömungsleitelement 2.1 eintretende Versorgungsströmung 2.3 tritt hierbei im Bereich der Austrittschlitze 5 in Richtung der Fließfeldströmung 2.4 aus. Im unteren Bereich der Endwand 3.2 ist wahlweise ein weiteres Strömungsleitelement 2.1' vorgesehen, welches an der Endwand 3.2 des Versorgungskanals 2 befestigt ist und in der Ausbildung der Ausführung gemäß 6 entspricht.
Gemäß 10 ist der Versorgungskanal 2 im Querschnitt trapezförmig ausgebildet, wobei der Querschnitt kontinuierlich in Richtung der Versorgungsströmung 2.3 abnimmt bzw. sich kontinuierlich verjüngt.

1: Brennstoffzellenstapel
1.1: Bipolarplatte, Fließfeld
1.2: Strömungskanal
1.2': Strömungskanal
1.2'': Strömungskanal
1.2''': Strömungskanal
2: Versorgungskanal
2': Versorgungskanal
2'': Versorgungskanal
2''': Versorgungskanal
2.1: Strömungsleitelement
2.1': Strömungsleitelement
2.1'': Strömungsleitelement
2.2: Oberfläche
2.3: Versorgungsströmung
2.4: Fließfeldströmung
2.5: Zwischenelement
3.1: Endwand
3.2: Endwand
4: Kassette
4': Kassette
4'': Kassette
5: Austrittsschlitze
6: Halterungselement für Strömungsleitelemente

Claims

Brennstoffzellenstapel (1) mit mindestens einer ein Fließfeld bildenden Bipolarplatte (1.1), der mindestens ein Versorgungskanal (2) für eine Flüssigkeit und/oder ein Gas zugeordnet ist, wobei der Versorgungskanal (2) mit mehreren Strömungskanälen (1.2) der Fließfelder (1.1) in Durchflussverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Versorgungskanals (2) mindestens ein Strömungsleitelement (2.1) angeordnet ist, das mindestens einem Fließfeld (1.1) und/oder einem Strömungskanal (1.2) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (2.1) als Leitblech, als mindestens einseitig offener Leitkanal und/oder als geschlossener Leitkanal ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (2.1) aus einem porösen und/oder aus einem perforierten Material gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (2.1) eine glatte und/oder eine profilierte, weitere Strömungsleitelemente bildende Oberfläche (2.2) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (2.1) aus einem elektrisch leitenden oder aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (2.1) als Teil mindestens einer Zellenwand, einer Bipolarplatte (1.1) und/oder einer Elektrode ausgebildet ist, wobei das Strömungsleitelement (2.1) materialidentisch, einteilig oder lösbar mit der Zellenwand, der Bipolarplatte und/oder der Elektrode verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (2.1) einteilig oder lösbar mit dem Versorgungskanal (2) verbunden oder als Austauschteil ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (2.1) aus mindestens einer Folie gebildet ist und/oder Versteifungselemente aufweist und/oder die Versteifungselemente eine Oberflächenstruktur der Folie bilden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (2.1) mit einem Ende in Strömungsrichtung des Versorgungskanals (2) ausgerichtet ist und mit einem anderen Ende in Strömungsrichtung des jeweiligen Strömungskanals (1.2) oder des jeweiligen Fließfeldes (1.1).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Versorgungskanälen (2) eine Versorgungsströmung (2.3) gegeben ist und die Winkel, die die Strömungsleitelemente (2.1) mit der Richtung der Versorgungsströmung (2.3) einnehmen, in Richtung von den Eingängen der Versorgungskanäle (2) zu den Ausgängen der Versorgungskanäle (2) zunehmen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Strömungsleitelemente (2.1) in Richtung von den Eingängen der Versorgungskanäle (2) zu den Ausgängen der Versorgungskanäle (2) zunehmen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungskanal (2) als externer oder in mindestens einen Brennstoffzellenstapel (1) integrierter Versorgungskanal (2) ausgebildet ist und wahlweise einen in Richtung der Versorgungsströmung (2.3) verjüngenden Querschnitt aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (2.1) einen Grundkörper und mindestens ein als Leitblech, Umlenkblech, Ausnehmung oder als Wirbelbremse ausgebildetes Strömungsleitmittel aufweist.