DE10301404B4

DE10301404B4 - Brennstoffzelle, Brennstoffzellenstapel sowie dessen Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE10301404B4
Application number: DE10301404A
Authority: DE
Inventors: Vadim Dr. Verlotski; Detlev Prof. Dr. Stöver; Hans Peter Dr. Buchkremer
Original assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2010-04-01
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: DE10301404A1; WO2004068624A3; AU2003294661A1; WO2004068624A2

Abstract

Planare Brennstoffzelle, die für den Einsatz bei Betriebstemperaturen zwischen 500 und 750°C geeignet ist, mit einer Anode, einer Kathode sowie einer zwischen Anode und Kathoden angeordneten Elektrolytschicht, gekennzeichnet durch einen Glaselektrolyten umfassend ein Silikatglas, der bei den genannten Betriebstemperaturen Sauerstoffionen-leitend ist, als Elektrolytschicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzelle, insbesondere eine Brennstoffzelle für den Einsatz bei Betriebs-Temperaturen zwischen 500 und 700°C. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von einzelnen Modulen zum Aufbau eines aus diesen Brennstoffzellen aufgebauten Brennstoffzellenstapels.
Stand der Technik
In einer Hochtemperatur-Festelektrolyt-Brennstoffzelle (SOFC) findet eine elektrochemische Redoxreaktion eines gasförmigen Brennstoffs mit Sauerstoff statt. Dabei werden neben elektrischem Strom auch Reaktionswärme und Produktionswasser gebildet. Die Redoxreaktion findet an den Grenzflächen eines beidseitig mit Elektroden versehenen Festelektrolyten statt. Der Brennstoff wird durch Abgabe von Elektronen oxidiert und Sauerstoff durch eine Aufnahme von Elektronen reduziert. Der Festelektrolyt trennt den Brennstoff und den Sauerstoff. Er verhindert einen elektrischen Kurzschluss und sorgt durch eine hohe Leitfähigkeit für die Sauerstoffionen und gleichzeitig eine niedrige Leitfähigkeit für die Elektronen für einen entsprechenden Stoffausgleich.
Als Festelektrolyt wird in der Regel mit Yttrium stabilisiertes Zirkoniumoxid (YSZ) eingesetzt, welches ab ca. 650°C zunehmend besser elektrisch leitfähig ist. Üblicherweise liegen die Betriebstemperaturen unterschiedlicher Hochtemperatur-Brennstoffzellen zwischen 800 und 1100°C, da die notwendige hohe ionische Leitfähigkeit von Komponenten (Elektrolyt und Kathode) unter 800°C regelmäßig nicht erreicht wird.
Aus DE 4314323 A1 ist eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle (SOFC) bekannt, die einen Mehrschichtenaufbau aufweist, umfassend eine Anodenschicht, eine Elektrolytschicht, eine Zwischenschicht und eine Kathodenschicht. Die Elektrolytschicht besteht beispielsweise aus voll stabilisiertem mit Yttrium dotiertem Zirkoniumoxid (YSZ).
Die Kathodenschicht besteht aus einem Mischoxid mit einer chemischen Zusammensetzung AB0₃, wobei A aus der Gruppe (Lanthan, Strontium, und Calzium) und B aus der Gruppe (Mangan, Kobalt und Nickel) ausgewählt ist. Die zwischen Elektrolyt- und Kathodenschicht befindliche Zwischenschicht ist aus einer 1 bis 3 μm dicken Schicht aus einem elektronen- und ionenleitenden Kathodenmaterial ausgewählt. Durch die Zwischenschicht wird die elektrochemisch aktive Grenzfläche zwischen der Elektrolytschicht und der angrenzenden Kathodenschicht vergrößert. Diese Brennstoffzelle arbeitet vorteilhaft bei Temperaturen um 900°C.
Neuere Entwicklungen im Bereich SOFC zielen auf einer Verringerung der Betriebstemperatur und ein möglichst großes zur Verfügung stehendes Temperaturintervall. Der Vorteil einer niedrigen Betriebstemperatur liegt insbesondere darin, dass kostengünstiges Material für eine bipolare Platte verwendet werden kann. Vor allem Metalle in Form eines Edelstahls sind für eine bipolare Platte wünschenswert.
Eine derartige Hochtemperatur-Festelektrolyt-Brennstoffzelle geht aus DE 19836132 A1 hervor. Dort wird eine Hochtemperatur-Festelektrolyt-Brennstoffzelle beschrieben, die zur Gewinnung von elektrischem Strom bei einer relativ niedrigen Temperatur und in einem weiten Temperaturbereich von 650°C–950°C betrieben werden kann. Die Brennstoffzelle weist dazu ebenfalls einen Planaren Mehrschichtaufbau auf. Sie verfügt über eine Elektrolytschicht aus mit Yttrium und/oder Scandium stabilisiertem Zirkoniumoxid, eine Kathodenschicht aus z. B. La_0,8Ca_0,2Fe_0,7Co_0,3O₃, eine Anodenschicht aus Nickel-YSZ-Cermet und eine zwischen der Elektrolytschicht und Kathodenschicht angeordneten Zwischenschicht aus Ceroxid, welche mit Gadolinium und/oder Scandium dotiert ist. Diese sowohl elektronen- als auch ionenleitende Zwischenschicht verringert den nachteilig beim Stand der Technik auftretenden Grenzflächenwiderstand zwischen der Elektrolytschicht und der Kathodenschicht deutlich und macht so einen Einsatz unterhalb von 700°C möglich.
Die Verringerung der Betriebstemperatur der Brennstoffzelle reicht für die Erhöhung der Wirtschaftlichkeit jedoch regelmäßig nicht aus. Eine Brennstoffzelle muss aufgrund ihrer Produktionskosten und Zuverlässigkeit eine Konkurrenz für herkömmliche Stromquellen darstellen. Die Herstellung einer SOFC-Brennstoffzelle ist durch die Verwendung von dem Mehrschichtsystem nachteilig sehr aufwendig. Je mehr Schichten eine Zelle aufweist desto mehr Produktionsschritte (Pulver- und Schlickervorbereitung, Pulverauftrag, Trocknen, Sintern u. s. w.) sind notwendig. Die verwendeten Materialien besonders für die Kathodenseite und den Elektrolyt sind nachteilig sehr teuer.
Ferner ist die Langzeitstabilität bei den bekannten Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC) nicht besonders ausgeprägt. Dies liegt im Wesentlichen darin, dass die einzelnen Zellen und die bipolaren Platten (besonders metallische) unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen und fest miteinander verbunden sind. Bei einem Temperaturwechsel (Aufheizen oder Abkühlen) entwickeln sich dadurch hohe thermische Spannungen, die Risse in der Kontaktfläche zwischen der Zelle und der bipolaren Platte hervorrufen können. Dabei ist regelmäßig nicht nur der elektrische Kontakt geschädigt, sondern auch die Gasdichtigkeit des Stapels, weil eine feste Abdichtung, z. B. aus einer Glaskeramik, genau so wie andere Kontaktflächen durch die thermischen Spannungen reißen kann.
US 2002/0197520 A1 beschreibt eine Mikro-Brennstoffzellenanordnung mit gestapelt angeordneten röhrenförmigen Brennstoffzellen, wobei ein erstes Gas (z. B. Sauerstoff) durch die Röhren und ein zweites Gas (z. B. Wasserstoff) außerhalb der Röhren strömt. Jede röhrenförmige Brennstoffzelle besteht aus einer ersten Elektrode und einer diese umgebende zweite Elektrode, sowie einem dazwischen angeordneten ionenleitenden Elektrolyten, der insbesondere aus Glas geformt ist. Die Mikro-Brennstoffzellenanordnung wird wie herkömmliche, aus dem Stand der Technik bekannte Brennstoffzellen betrieben. Das Elektrolytmaterial schließt eine weite Bandbreite von Ionenleitern ein, die je nach gewünschten elektrochemischen Eigenschaften ausgewählt werden.
In JP 2000 260442 A wird eine neuartige ”SOFC”-Brennstoffzelle beschrieben, die anstelle der üblichen Sauerstoffionen leitenden Festoxidelektrolyten einen ionenleitenden Glaselektrolyten aufweist. Der Glaselektrolyt weist bereits bei 600°C eine Ionenleitfähigkeit auf, die derjenigen von Festoxidelektrolyten vom Typ YSZ bei 1000°C äquivalent ist. Eine mit dem Glaselektrolyten ausgestattete Brennstoffzelle kann bei Temperaturen unter 600°C betrieben werden.
In US 6 416 899 B1 werden Brennstoffzellen beschrieben, die anstelle einer herkömmlichen Polymerelektrolytmembran eine zwischen Anode und Kathode angeordnete Elektrolytmembran, die aus einem protonenleitenden anorganischen Glas besteht oder die aus protonenleitendem anorganischen Glas bestehende Oberflächen aufweisen. Die typische Betriebstemperatur der Brennstoffzellen beträgt 80°C.
Aus DE 38 12 813 A1 ist ebenfalls eine Brennstoffzelle mit einem protonenleitenden Glaselektrolyten bekannt.
Die Druckschriften US 4 544 614 A und US 4 465 744 A offenbaren ionenleitende Glaselektrolyte für elektrochemische Zellen und Batterien solcher Zellen.
Aufgabe und Lösung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weitere Brennstoffzelle mit einem Sauerstoffionen-leitenden Elektrolyten zu schaffen, die insbesondere bei Temperaturen unterhalb von 750°C, insbesondere zwischen 500°C und 600°C, betrieben werden kann und unempfindlich gegenüber thermischem Zyklieren ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen aus den vorgenannten Brennstoffzellen aufgebauten Brennstoffzellenstapel sowie ein preiswertes Herstellungsverfahren dafür zur Verfügung zur stellen.
Die Aufgaben der Erfindung werden gelöst durch eine Brennstoffzelle und einen Brennstoffzellenstapel mit der Gesamtheit der Merkmale gemäß Haupt- bzw. Nebenanspruch sowie durch ein Herstellungsverfahren gemäß weiterem Nebenanspruch. Vorteilhafte Ausführungsformen der Brennstoffzelle, finden sich in den jeweils darauf rückbezogenen Ansprüchen.
Gegenstand der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine neue Brennstoffzelle, die aufgrund ihres Elektrolyten, ihres Aufbaus und ihrer Betriebstemperatur eine ganz neue Art in der Klassifikation der Brennstoffzellen darstellt. Die erfindungsgemäße Brennstoffzelle ähnelt dabei in ihrer Arbeitsweise einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle (SOFC), obwohl sie aus anderen Werkstoffen besteht und daher vorteilhaft bei deutlich niedrigeren Betriebstemperaturen als eine SOFC betrieben werden kann.
Der grundlegende Gedanke der Erfindung besteht darin, zur Lösung der Aufgabe in die Brennstoffzelle anstelle eines Festelektrolyten, der bei SOFC üblicherweise aus YSZ besteht, einen Glaselektrolyten einzusetzen.
Unter einem Glaselektrolyten im Sinne der Erfindung ist ein Elektrolyt zu verstehen, der einen anorganischen Werkstoff in physikalisch-chemischen Sinne als eingefrorene Schmelze aufweist. Der Begriff Glas bezieht sich auf ein anorganisches, meist oxidisches Schmelzprodukt, das durch einen Einfriervorgang ohne Kristallisation in den festen Zustand überführt wird. Die Temperatur des Einfriervorgangs wird zur Charakterisierung von Glas herangezogen. Sie äußert sich u. a. in der Änderung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Glases. Die Temperatur, bei der diese Änderung auftritt wird Transformationstemperatur T_g bezeichnet. Unterhalb von T_g verhält sich Glas wie ein spröd-elastischer Körper. Oberhalb der Transformationstemperatur T_g erweicht das Glas mit zunehmender Temperatur und zeigt visko-plastisches Verhalten. Die Gläser, die für den Einsatz als Glaselektrolyt geeignet sind, weisen regelmäßig eine Transformationstemperatur im Bereich von 300 bis 400°C auf.
Zu den Gläsern, aus denen der Glaselektrolyt aufgebaut ist, zählen insbesondere Silikatgläser (SiO₂). Das Glas kann darüber hinaus auch weitere vorteilhafte Zusätze in Form von B₂O₃ _, K₂O, Li₂O, V₂O₅, Fe₃O₄ oder auch Al₂O₃, MgO, CaO, BaO oder Na₂O aufweisen. Diese Zusätze bewirken vorteilhaft die Leitung von Sauerstoffionen und vermindern die Viskosität.
Im Unterschied zu herkömmlichen YSZ-Elektrolyten weist ein Glaselektrolyt schon oberhalb von ca. 300°C eine gute Leitfähigkeit für Sauerstoff(O₂)-Ionen auf und erlaubt die effektive Umsetzung von Wasserstoff (H₂). Gleichzeitig ist dieser Glaselektrolyt vorteilhaft auch oberhalb von 300°C plastisch verformbar ist, so dass thermische Spannungen zwischen den einzelnen Komponenten einer Brennstoffzelle regelmäßig vermieden werden. Vorteilhaft kann durch die Verwendung eines plastisch verformbaren Glaselektrolyten ein einfacherer Aufbau des Brennstoffzellenstapel, als bislang bekannt ist, realisiert werden. Die teueren Mehrschichtaufbauten und die Kontakt-Füge-Problematik, welche die gemäß dem Stand der Technik beschriebenen SOFC-Stapel regelmäßig aufweisen, entfallen dabei vorteilhaft.
Eine nach oben genannten Schema hergestellte Brennstoffzelle weist im Vergleich mit einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle regelmäßig eine viel geringere Empfindlichkeit gegenüber dem Thermozyklieren auf, weil in der Regel nur das Abkühlen unter die Transformationstemperatur T_g (~ 300°C) gewisse thermische Spannungen in der fest gewordenen Glaselektrolytschicht hervorrufen kann. Diese Spannungen sind jedoch regelmäßig viel geringer als bei einer herkömmlichen Hochtemperatur-Brennstoffzelle, weil die Wärmeausdehnungskoeffizienten des Glaselektrolyten und des Edelstahlgehäuses besser aufeinander abgestimmt sind. Sollte dennoch eine Rißbildung in der Elektrolytebene stattfinden, so ist dies bei der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle unschädlich, da diese Risse beim nächsten Aufheizen der Brennstoffzelle durch das erneute Aufschmelzen des Glases wieder verschwinden.
Die Ionenleitfähigkeit des Glaselektrolyten ist regelmäßig schon bei Temperaturen oberhalb von 300°C ausreichend gut, so dass die Brennstoffzelle vorteilhaft schon in einem besonders günstigen Temperaturbereich zwischen 500 und 600°C effektiv betrieben werden kann. Als Vergleich kann das tetragonal oder kubisch stabilisierte Zirkonoxid herausgenommen werden. YSZ weist eine ausreichende Leitfähigkeit erst oberhalb von 800°C auf, wohingegen ähnliche Werte bei dem erfindungsgemäßen Glaselektrolyten schon bei ca. 600°C erreicht werden.
Neben den Vorteilen in der Betriebsführung bei niedrigen Temperaturen ist auch die Produktion der neuen Brennstoffzelle viel einfacher als die für eine herkömmliche Hochtemperatur-Brennstoffzelle. Durch das Einbringen einer bei höheren Temperaturen viskos vorliegenden Zwischenschicht zwischen die zuvor produzierten festen Kathode-Anode-Einheiten, können die Anforderungen an die Präzision der einzelnen Bauteile deutlich verringert werden. Dies schlägt sich vorteilhaft in geringeren Produktionskosten nieder.
Zudem kann bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle auf preiswertere Materialien für die bipolare Platte zurückgegriffen werden.
Spezieller Beschreibungsteil
Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand zweier Figuren näher erläutert, ohne daß der Gegenstand der Erfindung dadurch beschränkt wird.
Dabei zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Kathode-Anode-Einheit;
2 schematischer Aufbau eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellenstapels aus Kathode-Anode-Einheiten.
Der Brennstoffzellenstapel mit einer beliebigen Zellenzahl (Reihenschaltung) besteht aus einzelnen, sogenannten Kathode-Anode-Einheiten (1), die über Glaselektrolytschichten miteinander ”verlötet” sind (2). Im Unterschied zu herkömmlichen Anode-Elektrolyt-Kathode-Einheiten (Membran-Elektrodeneinheit MEA) einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle, die jeweils durch starre bipolare Platten verbunden werden, werden bei diesem Aufbau ”weiche” Elektrolytschichten für das Fügen des Stapels verwendet.
Eine erfindungsgemäße Kathode-Anode-Einheit besteht beispielsweise aus einem symmetrischen Edelstahlgehäuse 1 mit eingeschweißten Edelstahlröhrchen für die externe Gasversorgung 5–8. Das Gehäuse weist poröse Kathoden- und Anodenfüllungen 2 und 3 auf, in denen vorteilhaft schon Spiralkanäle 4 angeordnet sind. Zur Herstellung eines Brennstoffzellenstapels werden zwischen den einzelnen Kathode-Anode-Einheiten gasdichte Glaselektrolyten 9 angeordnet.
Ausführungsbeispiel
Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellenstapels nach vorliegender Erfindung umfaßt insbesondere die folgenden Schritte:

1) Zunächst werden die Gehäuse gefertigt. Dies erfolgt beispielsweise durch gasdichtes Anschweißen von zwei Ringen auf beiden Seiten eines gemeinsamen Bodens und nachfolgendes Einschweißen von Röhrchen. Die typische Dicke der Wände und des Bodens beträgt dabei ca. 1,5–5 mm. Als Material wird Edelstahl verwendet.
2) Die Kathoden- und Anodenmaterialien werden vorbereitet. Geeignete Zusammensetzung der Kathodenmasse in (Gew.-%):

Fe-Pulver (100–120 μm) –	70
Fe-Pulver (kleiner 20 μm) –	12
2Li₂O·5V₂O₅-Pulver (kleiner 10 μm) –	8
Kurze Baumwollfaser (1–2 mm lang) –	2
Ethanol –	8

Geeignete Zusammensetzung der Anodenmasse in (Gew.-%):

Ni-Pulver (kleiner 40 μm) – 64

Fe-Pulver (kleiner 20 μm) – 20

2Li₂O·5V₂O₅-Pulver (kleiner 10 μm) – 7

Kurze Baumwollfaser (1–2 mm lang) – 1

Ethanol – 8

3) Die internen Gaskanäle werden vorbereitet. Beispielsweise werden Spiralen aus ca. 1 mm dicken Baumwollfäden auf beiden Seiten des Gehäusebodens angeordnet (geklebt). Diese Fäden bilden nach dem Sintern dünne, mehr als 2 m lange durchgehende Gaskanäle innerhalb der Kathoden- und Anodenschicht. Geeignete Materialien zersetzen sich vorteilhaft während des Sinterns, um so vorteilhaft durchgehende, internen Gaskanäle zu bilden.
4) Das Gehäuse wird nacheinander mit dem Anoden- und Kathodenmaterial aufgefüllt und durch Vibration an einem Rütteltisch gleichmäßig verteilt. Anschließend werden die freien Oberflächen geglättet.
5) Die Einheit wird getrocknet, beispielsweise 24 h lang bei 30–60°C.
6) Die Einheit wird gesintert, beispielsweise an Luft bei 600–620°C.
7) Die freien Anoden- und Kathodenoberflächen werden planparallel geschliffen.
8) Das Glas für den Elektrolyten bzw. für die Emaille wird geschmolzen, beispielsweise mit folgender Zusammensetzung:

	in (Gew.-%):
SiO₂ –	30
B₂O₃ –	15
K₂O –	35
Li₂O –	5
V₂O₅ –	10
Fe₂O₃ –	5

Dieses Glas verfügt über einen sehr hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der ähnliche Werte aufweist, wie der Wärmeausdehnungskoeffizient von Edelstahl, welches als Gehäusematerial eingesetzt wurde. Aus diesem Grund ist das Glas für das Fügen von Kathode-Anode-Einheiten besonders geeignet.

9) Ein Schlicker zum Emailleren der Anoden- und Kathodenoberflächen wird vorbereitet. Um eine gute Gasdichtigkeit über die gesamte Fügefläche zu gewährleisten, werden zunächst die Kathode-Anode-Einheiten auf ihren freien Oberflächen mit Hilfe des Glaselektrolyten emailliert. Dadurch werden die üblicherweise porösen Anoden- und Kathodenoberflächen gasdicht versiegelt, wobei diese Emailleschicht auch während des nachfolgenden Fügens mit dem gleichen Glasmaterial regelmäßig erhalten bleibt.

Geeignete Zusammensetzung für den Schlicker in (Gew.-%):

Glas (Zusammensetzung siehe Punkt H; kleiner 10 μm) – 75

2Li₂O·5V₂O₅ (kleiner 10 μm) – 5

Ethanol – 20

10) Die Anoden- und Kathodenflächen werden emailliert. Die Emaillierung erfolgt durch einen Schlickerguss. Das Trocknen und Einbrennen der Schicht erfolgt bei 600°C. Die Dicke der Emaille beträgt ca. 100–150 μm.
11) Die einzelnen Kathode-Anode-Einheiten werden zu einem Stapel zusammengefügt. Dazu werden zwischen die (emaillierten) Kathode-Anode-Einheiten Glasschichten aus dem Glaselektrolytmaterial (siehe Punkt H) eingebracht. Der auf die Anoden- und Kathodenoberfläche aufgebrachte Glasschlicker (Emaille) verbindet beim ersten Aufheizen der fertigen Brennstoffzellenanlage die einzelnen Kathode-Anode-Einheiten mit den dazwischen angeordneten viskos-flüssigen Glaselektrolytschichten.

Claims

Planare Brennstoffzelle, die für den Einsatz bei Betriebstemperaturen zwischen 500 und 750°C geeignet ist, mit einer Anode, einer Kathode sowie einer zwischen Anode und Kathoden angeordneten Elektrolytschicht, gekennzeichnet durch einen Glaselektrolyten umfassend ein Silikatglas, der bei den genannten Betriebstemperaturen Sauerstoffionen-leitend ist, als Elektrolytschicht.
Brennstoffzelle nach Anspruch 1 mit einem Glaselektrolyten umfassend zusätzlich Boroxid, Kaliumoxid und Vanadiumoxid.
Brennstoffzelle nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Glaselektrolyten umfassend zusätzlich Lithiumoxid.
Brennstoffzelle nach Anspruch 1 bis 3 mit einem Glaselektrolyten umfassend zusätzlich Eisenoxid, Kobaltoxid oder Chromoxid.
Brennstoffzellenstapel umfassend wenigstens zwei Brennstoffzellen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.
Herstellung eines Brennstoffzellenstapels nach Anspruch 5 mit den Schritten: a. wenigstens zwei Kathode-Anode-Einheiten werden hergestellt, indem i. zunächst zwei gasdichte Gehäuse mit einer gasdichten Trennwand und mit zwei Räumen zur Aufnahme von Elektrodenmaterial, welche zu beiden Seiten der Trennwand angeordnet und nach außen offen sind, hergestellt werden, ii. ein erster Raum eines Gehäuses mit Anodenmaterial und der zweite Raum des Gehäuses mit Kathodenmaterial gefüllt werden, derart, dass eine freie Anoden- und eine freie Kathodenoberfläche vorliegen, iii. die Gehäuse mit dem Anoden- und Kathodenmaterial getrocknet und zu Kathode-Anode-Einheiten gesintert werden. b. es wird ein Silikatglas, das bei Betriebstemperaturen zwischen 500 und 750°C Sauerstoffionen-leitend ist, für den Elektrolyten geschmolzen. c. zwischen einer Kathodenschicht einer ersten Kathode-Anode-Einheit und einer Anodenschicht einer zweiten Kathode-Anode-Einheit wird eine Schicht aus Glaselektrolyt angeordnet. d. durch Erwärmung werden die einzelnen Kathode-Anode-Einheiten durch die dazwischen liegenden Glaselektrolytschichten zu einem Stapel zusammengefügt.
Herstellung eines Brennstoffzellenstapels nach Anspruch 6, bei der die freie Anoden- und/oder Kathodenoberfläche vor Schritt c) zunächst planparallel geschliffen werden.
Herstellung eines Brennstoffzellenstapels nach Anspruch 6 oder 7, bei der die freien Oberflächen der Anode und der Kathode vor Schritt c) zunächst mit einem Glas versiegelt werden.