DE10307278B4

DE10307278B4 - Brennstoffzellenstapel

Info

Publication number: DE10307278B4
Application number: DE10307278A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Stelter
Original assignee: Staxera GmbH
Current assignee: SunFire GmbH
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: WO2004075324A3; US20060073374A1; CN1754278A; CN100595955C; JP2006518538A; DE10307278A1; EP1595303A2; WO2004075324A2; US8012644B2

Abstract

Brennstoffzellenstapel (1) mit
einer Mehrzahl aufeinandergeschichteter Brennstoffzellenelemente (2) mit jeweils dazwischen angeordneten Trennplatten (3), wobei zur Zuführung eines Brenngases (13) mindestens ein innenliegender Zuführkanal (4) und zur Ableitung eines Abgases (14) mindestens ein innenliegender Ableitkanal (5) vorgesehen sind, die sich in Stapelrichtung erstrecken, wobei auf jeweils einer ersten Seite der Brennstoffzellenelemente (2) eine Zuführung des Brenngases (13) und auf der jeweils anderen Seite eine Zuführung eines Oxidationsmittels (15) vorgesehen sind,
wobei auf der ersten Seite der Brennstoffzellenelemente (2)
– mehrere parallel verlaufende Längskanäle (6) zur Führung des Brenngases (13),
– eine Verteilerzone (7), die den Zuführkanal (4) mit den jeweils ersten Enden der Längskanäle (6) verbindet, und
– eine Sammelzone (8), die den Ableitkanal (5) mit dem jeweils zweiten Ende der Längskanäle (6) verbindet, vorgesehen sind und
auf der zweiten Seite der Brennstoffzellenelemente (2) eine in Richtung der Längskanäle (6) verlaufende Oxidationsmittelführung (9) gebildet...

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennstoffzellenstapel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Brennstoffzellenstapel werden eingesetzt, da ein einzelnes Brennstoffzellenelement nur eine sehr geringe Spannung erzeugt. Um eine für Anwendungszwecke nutzbare Spannung zu erzeugen, werden daher mehrere Brennstoffzellenelemente in Reihe geschaltet, so daß sich die Zellenspannungen addieren. Die Brennstoffzellenelemente werden so aufeinander angeordnet, daß zwischen den Brennstoffzellenelementen und den Trennplatten jeweils ein Zwischenraum bleibt, wobei auf einer Seite des Brennstoffzellenelementes ein Brenngas und auf der anderen Seite des Brennstoffzellenelementes ein Oxidationsmittel bereitgestellt wird. Die Zwischenräume für das Brenngas und das Oxidationsmittel sind üblicherweise in Form mehrerer Kanäle ausgebildet, so daß zwischen den Kanälen ein formschlüssiger und elektrischer Kontakt zwischen den Brennstoffzellenelementen und den Trennplatten besteht. Auf diese Weise können in den Brennstoffzellen erzeugte Wärme und Strom abgeleitet werden.
Bei Brenngasen für Brennstoffzellenelemente handelt es sich um Wasserstoff beziehungsweise ein wasserstoffhaltiges Gas, das entsprechend kritisch hinsichtlich der Handhabung ist. Aufgrund eines Fehlers oder einer Undichtigkeit austretendes wasserstoffhaltiges Gas würde beispielsweise mit dem Luftsauerstoff unkontrolliert reagieren und zumindest eine Beschädi gung des Brennstoffzellensystems zur Folge haben. Daher ist es bekannt, innenliegende Zuführ- und Ableitkanäle zu verwenden. Dazu sind in den einzelnen Brennstoffzellenelementen und den dazwischen angeordneten Trennplatten Ausnehmungen vorgesehen, die im zusammengesetzten Zustand des Brennstoffzellenstapels die Kanäle bilden. Um die Ausnehmungen herum sind Dichtungen vorgesehen, so daß bei entsprechender Verspannung des Brennstoffzellenstapels ein dichter Kanal entsteht. Die erforderliche Dichtigkeit ist auf diese Weise eher sicherzustellen als bei einer externen Brenngaszuführung.
Aus A. J. Appleby: Fuel Cell Handbook, Van Nostrand Reinhold, New York 1989, sind auf den Seiten 450 ff. verschiedene Ausführungen der Zuführung von Brenngas und Oxidationsmitteln bekannt. In einer ersten Ausführung sind Führungen für das Brenngas und das Oxidationsmittel so vorgesehen, daß sich die Richtungen der Gasströme kreuzen. Die Gasführungen sind dabei an den jeweiligen Seiten des Brennstoffzellenstapels offen, wobei die Seiten des Brennstoffzellenstapels von dem jeweiligen Gas angeströmt werden. Brennstoffzellenstapel in dieser sogenannten Kreuzstromtechnik haben jedoch eine verhältnismäßig schlechte Leistungsdichte. Die externe Zuführung von Brenngas ist zudem problematisch bezüglich der Dichtigkeit und des unbeabsichtigten Austretens von wasserstoffhaltigem Brenngas.
In einer zweiten gezeigten Ausführung wird das Brenngas über interne Zuführkanäle zu den jeweiligen Brennstoffzellenelementen geleitet. Das Oxidationsmittel wird extern zugeführt und in Querrichtung zur Strömungsrichtung des Brenngases auf der jeweils anderen Seite der Brennstoffzellenelemente entlang geführt.
Eine dritte Ausführungsart zeigt, wie das Brenngas und das Oxidationsmittel zugeführt werden können, daß sich eine parallele Strömungsrichtung der beiden Gase ergibt. Dieses Gleichstromtechnik beziehungsweise bei entgegengesetzter Strömungsrichtung Gegenstromtechnik genannte Prinzip besitzt den Vorteil, daß die Temperaturverteilung und die Gaskonzentration gleichmäßiger ist. Der Nachteil besteht darin, daß sehr viele Zuführkanäle und Ableitkanäle vorgesehen werden müssen, was eine hohe Anzahl von Dichtungen und die damit verbundenen Dichtigkeitsprobleme zur Folge hat. Darüber hinaus ist außerhalb des Brennstoffzellenstapels der Aufwand für die Zuführung und Ableitung der Gase zu den Zuführ- und Ableitkanälen sehr groß, was Brennstoffzellensysteme mit solchen Brennstoffzellenstapeln verhältnismäßig teuer macht.
Die interne Zuführung von Oxidationsmitteln ist darüber hinaus nachteilig, weil durch die komplizierte Leitungsführung ein hoher Druckverlust auftritt und somit sich ein eingeschränkter Oxidationsmitteldurchsatz ergibt. Zur Kompensation können stärkere Gebläse vorgesehen werden, was jedoch zusätzliche Kosten verursacht. Zusätzlich verschlechtert sich der Wirkungsgrad des Gesamtsystems, da für die stärkeren Gebläse eine erhöhte Antriebsleistung erforderlich ist.
Eine externe Zuführung des Oxidationsmittels ist in Kombination mit der Gleichstrom- bzw. Gegenstromtechnik bisher nicht machbar, da aufgrund der Zuführ- und Ableitkanäle für das Brenngas zu viele Bauteile im Strömungsweg liegen und deshalb kein ausreichender Oxidationsmitteldurchsatz erzielbar ist.
Der eingeschränkte Oxidationsmitteldurchsatz hat insbesondere zum Nachteil, daß durch das Oxidationsmittel, z.B. Luft, die in den Brennstoffzellen entstehende Wärme unzureichend abgeführt wird. Je geringer der Durchsatz von Oxidationsmittel bzw. Luft ist, desto größer ist die Gefahr der Überhitzung des Brennstoffzellenstapels.
Ein weiterer Nachteil bei den bekannten Brennstoffzellenstapeln in Gleichstromtechnik besteht darin, daß aufgrund der vielen Zuführ- und Ableitkanäle sehr viele Verspannungen des Stapels notwendig sind, um die erforderliche Dichtigkeit zu gewährleisten. Dadurch wird der Brennstoffzellenstapel sehr massiv, was einen hohen Bauaufwand und somit erhöhte Kosten bedeutet.
Die DE 3516766 C2 offenbart eine Brennstoffzellenanordnung, bei der die Zu- und Ableitkanäle des Brenngases an den gleichen Seiten der Trennplatten angeordnet sind, an denen auch die offenen Enden von Oxidationskanälen liegen.
Aus der US 5,541,015 A ebenfalls eine Brennstoffzellenanordnung bekannt. Bei dieser Anordnung wird sowohl ein Oxidationsmittel als auch ein Brenngas extern zugeführt.
Die DE 10047248 A1 offenbart eine Brennstoffzellenanordnung, bei der sowohl ein Brenngas als auch ein Oxidationsmittel durch innen liegende Kanäle zu- beziehungsweise abgeführt werden.
Die EP 1248310 A1 zeigt ebenfalls eine Brennstoffzellenanordnung mit einer internen Zuführung sowohl eines Brenngases als auch eines Oxidationsmittels.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Brennstoffzellenstapel anzugeben, der in Gleichstromtechnik bzw. Gegenstromtechnik arbeitet und trotzdem eine einfache Systemanbindung unter Gewährleistung eines hohen Oxidationsmitteldurchsatzes ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Brennstoffzellenstapel gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Verteilerzonen und Sammelzonen können der Zuführkanal und der Ableitkanal so angeordnet werden, daß keine Bauteile im Strömungsweg des Oxidationsmittels liegen. Das Oxidationsmittel kann somit extern zugeführt werden, was den Aufbau eines Brennstoffzellensystems mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellenstapel einfach und kostengünstig macht. Der Zuführkanal und der Ableitkanal können auf der gleichen Seite des Brennstoffzellenstapels vorgesehen werden, so daß eine starke Verspannung nur an dieser Seite des Brennstoffzellenstapels vorgesehen werden muß.
Da nur das Brenngas intern zugeführt wird, ist ausreichend Platz für die Verteiler- und Sammelzone vorhanden. Daher kann der Brennstoffzellenstapel mit nur einem Zuführkanal und nur einem Ableitkanal realisiert werden, was die Anzahl der Durchführungen pro Platte stark reduziert und somit auch nur sehr wenige Dichtungen notwendig sind.
Der erfindungsgemäße Brennstoffzellenstapel besitzt den Vorteil einer verbesserten Kühlung durch einen erhöhten Oxidationsmitteldurchsatz, eines einfacheren und kostengünstigeren Aufbaus und einer erhöhten Zuverlässigkeit. Verspannungen des Brennstoffzellenstapels sind nur noch in einem kleinen Bereich um die Dichtungen herum möglich, wodurch der Brennstoffzellenstapel sehr leicht wird, was sich in einer höheren Vibrationstoleranz und weniger Bauaufwand auswirkt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Brennstoffzellenstapels verjüngen sich die Verteilerzone und die Ableitzone ausgehend von dem Zuführkanal bzw. Ableitkanal entlang den Enden der Längskanäle. Dadurch wird eine besonders gleichmäßige Druckverteilung erreicht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Brennstoffzellenelementes mit den Strömungsrichtungen des Brenngases und des Oxidationsmittels,
2 eine dreidimensionale Darstellung eines Brennstoffzellenstapels mit mehreren Brennstoffelementen,
3 eine dreidimensionale Darstellung einer Trennplatte,
4 die Zuordnung eines Brennstoffzellenelementes zu einer Trennplatte,
5 die Anordnung des Zuführ- und Ableitkanals in einer ersten Ausführung,
6 die Anordnung des Zuführ- und Ableitkanals in einer zweiten Ausführung und
7 die Anordnung des Zuführ- und Ableitkanals in einer dritten Ausführung.
Die 1 zeigt eine Draufsicht auf die Unterseite eines Brennstoffzellenelementes 2 in einer schematischen Darstellung. Ein aktiver Bereich 12 des Brennstoffzellenelements 2 wird auf der Oberseite von Brenngas 13 überströmt. Das Brenngas wird dabei über einen Zuführkanal 4 dem Brennstoffzellenelement 2 zugeführt. Der Zuführkanal 4 wird durch Durchbrüche in den übereinandergestapelten Brennstoffzellenelementen und dazwischen angeordneten Trennplatten gebildet. Das Brenngas 13 wird über dem aktiven Bereich 12 des Brennstoffzellenelements 2 in Längskanälen geführt, die sind jedoch in der 1 nicht zu erkennen, da sie durch die Profilierung der zwischen Brennstoffzellenelementen angeordneten Trennplatten gebildet werden. Zwischen dem Zuführkanal 4 und dem Eintrittsbereich des Brenngases 13 in die Längskanäle über dem aktiven Bereich 12 ist eine Verteilerzone 7 gebildet, in der sich das durch den Zuführkanal 4 zugeführte Brenngas auf die einzelnen Längskanäle aufteilt.
Auf der entgegengesetzten Seite des aktiven Bereichs 12 enden die Längskanäle und das als Abgas austretende, reagierte Brenngas wird in einer Sammelzone 8 zusammengeführt und über den Ableitkanal 5 abgeführt.
Auf der anderen Seite des Brennstoffzellenelements 2, in der Darstellung von 1 auf der Unterseite, wird Oxidationsmittel 15, im einfachsten Fall Luft, über die Unterseite des aktiven Bereichs 12 geführt. Die Strömungsrichtung des Oxidationsmittels verläuft dabei in gleicher Richtung wie das Brenngas 13.
Durch die seitliche Anordnung des Zuführkanals 4 und des Ableitkanals 5 sind die angrenzenden Seiten des Brennstoffzellenelements 2 frei für eine externe Zuführung des Oxidationsmittels 15, dessen Strömung nicht durch dort verlaufende Kanäle behindert wird, wie dies bei einer eingangs beschriebenen Anordnung nach dem Stand der Technik der Fall wäre. Das Oxidationsmittel 15 verläßt das Brennstoffzellenelement auf der entgegengesetzten Seite als Abluft 16.
In der Verteilerzone 7 sowie der Sammelzone 8 werden Brenngas und Luft sehr eng, nur durch eine dünne Schicht Material getrennt, aneinander vorbei geführt. Da zudem die Flächen der Verteilerzone 7 und der Sammelzone 8 verhältnismäßig groß sind, wird eine Wärmetauscherfunktion erreicht, so daß sich die unterschiedlichen Temperaturen beider Gasströme aneinander angleichen können. Dadurch wird im Brennstoffzellenstapel eine gleichmäßige Temperaturverteilung erreicht, das heißt es werden unerwünschte thermomechanische Spannungen vermindert. Die Angleichung der Temperatur erfolgt im Bereich der Verteilerzone 7 und der Sammelzone 8, die wesentlich unempfindlicher sind als der aktive Bereich 12 eines Brennstoffzellenelements 2.
Die Flächen der Verteilerzone 7 und der Sammelzone 8 können unabhängig von der aktiven Fläche 12 des Brennstoffelements 2 gewählt werden. Damit kann die oben beschriebene Wärmetauscherfunktion bzw. Kühlerfunktion vergrößert werden, ohne die Anströmung der aktiven Fläche 12 zu verschlechtern. Dies ist ein Vorteil gegenüber bekannten Konstruktionen.
In der 2 ist eine konkretere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellenstapels in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Der Brennstoffzellenstapel 1 ist an seiner Oberseite aufgeschnitten, so daß die unter einem Brennstoffzellenelement 2 liegende Trennplatte 3 sichtbar ist. Auf der Trennplatte 3 sind an der oberen Seite Längskanäle 6 gebildet, durch die das Brenngas 13 geleitet wird und das den Brennstoffzellenstapel als Abgas 14 wieder verläßt.
Eine Verteilerzone 7 ist in der Ausführung von 2 dadurch gebildet, daß beabstandet von den Enden der Längskanäle 6 ein Steg 17 vorgesehen ist, der den Bereich zwischen den Enden der Längskanäle 6 und dem Rand der Trennplatte 3 begrenzt. Durch den Zuführkanal 4 einströmendes Brenngas 13 kann sich in der Verteilerzone 7 auf die einzelnen Längskanäle 6 aufteilen. Die Verteilerzone 7 ist im vorliegende Ausführungsbeispiel so ausgeführt, daß sie sich entlang der Enden der Längskanäle verjüngt, wodurch sich eine verbesserte Druckverteilung ergibt. Die Oberseite der Trennplatte 3 ist so profiliert, daß durch den Zuführkanal 4 eintretendes Brenngas 13 nicht auf direktem Weg zu dem Ableitkanal 5 strömen kann, sondern dazu die Längskanäle 6 passieren muß.
Auf der anderen Seite der Längskanäle 6 ist eine Sammelzone 8 ausgebildet, die in gleicher Weise wie die Verteilerzone 7 ausgestaltet ist.
Das Oxidationsmittel 15 strömt parallel zur Richtung der Längskanäle 6 auf der anderen Seite der Trennplatte und damit an dem darunterliegenden Brennstoffzellenelement entlang. Die Bereiche seitlich der Längskanäle 6, wo sich die Verteilerzone 7 und die Sammelzone 8 befinden, sind verhältnismäßig groß. Dadurch ergeben sich zusätzliche Kühlflächen bzw. Wärmetauscherflächen, da an diesen Flächen das Oxidationsmittel 15 ebenfalls vorbeiströmt und die in dem Brennstoffzellenelement 2 erzeugte Wärme abführt.
Die 3 zeigt eine Trennplatte 3 in einer detaillierten Darstellung. Auf der Oberseite der Trennplatte 3 sind Längskanäle 6 gebildet durch eine Vielzahl von parallelen Nuten. Zwischen dem Zuführkanal 4 und dem Ableitkanal 5 ist die Dicke der Trennplatte 3 so vorgesehen, daß das eintretende Gas nicht auf direktem Wege zu dem Ableitkanal 5 strömen kann, da die Trennplatte in diesem Bereich formschlüssig an einem darüberliegenden Brennstoffzellenelement anliegt. Auf der Unterseite der Trennplatte ist eine Oxidationsmittelführung 9 vorgesehen, die sich in Richtung der Längskanäle 6 auf der Oberseite der Trennplatte 3 erstreckt. An der Unterseite der Trennplatte liegt natürlich ein anderes Brennstoffzellenelement an, da jedoch alle Trennplatten 3 gleich ausgestattet sind, würde im eingebauten Zustand auf der Oberseite eines auf der Trennplatte 3 aufliegenden Brennstoffzellenelements eine weitere Trennplatte 3 aufliegen, so daß an die andere Seite des Brennstoffzellenelements eine Oxidationsmittelführung 9 angrenzt.
Für die Führung des Oxidationsmittels sind ebenfalls mehrere Kanäle vorgesehen. Dabei ist es günstig, wenn die Trennplatten 3 in dem an den aktiven Bereich 12 angrenzenden Abschnitt wellenförmig ausgebildet sind, so daß die Kanäle für das Brenngas 13 und für das Oxidationsmittel 15 versetzt sind. Durch diese Ausführung der Kanäle hat das Material der Trennplatten 3 sehr intensiven, flächigen Kontakt mit der aktiven Fläche 12, der durch Abflachungen im Bereich des Kontakts weiter verbessert wird. Dadurch werden Strom und Wärme sehr gut von der Brennstoffzelle 2 abgeleitet, insbesondere besser, als wenn es nur punktförmige oder gitterförmige Auflageflächen gibt. Gleichzeitig werden jedoch die Gasströme in ihrer Eigenschaft als Wärmeträgermedium sehr nahe an die aktive Fläche 12 herangeführt – nämlich nur durch die Materialstärke der Trennplatte 3 getrennt. Dies verbessert die Wärmeübertragung auf die Gasströme.
In der 4 ist dargestellt, wie das Brennelement von 3 und ein Brennstoffzellenelement zusammengefügt werden. Dabei ist insbesondere zu erkennen, daß die Durchbrüche in dem Brennstoffzellenelement 2 und der Trennplatte 3 übereinander zu liegen kommen zur Bildung des Zuführkanals 4 und des Ableitkanals 5.
In der 5 ist eine Draufsicht auf eine Trennplatte 3 dargestellt mit eingezeichneter Strömungsrichtung des Brenngases in einer ersten Ausführung. Der Zuführkanal 4 und der Ableitkanal 5 sind dabei an der gleichen Seite der Trennplatte 3 und damit des Brennstoffzellenstapels angeordnet. Eine alternative Anordnung ist in der 6 gezeigt. Dort sind die zur Bildung des Zuführ- und Ableitkanals vorgesehenen Durchbrüche im Bereich gegenüberliegender Ecken der Trennplatten 3 und der Brennstoffzellenelemente vorgesehen. Diese Anordnung kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn es auf eine sehr gleichmäßige Verteilung der Brenngaskonzentration in dem Brennstoffzellenelement ankommt, da die zurückzulegenden Wege und die Druckverteilungen bezüglich jedes Längskanals gleich sind.
Eine weitere Alternative für die Anordnung der Durchbrüche ist in der 7 gezeigt. Dort sind die Durchbrüche sowohl für den Zuführkanal 4 als auch für den Ableitkanal 5 auf der Seite der ersten Enden der Längskanäle 6 angeordnet, also da, wo das Brenngas 13 in die Längskanäle 6 einströmt.
Welche der in den 5 bis 7 gezeigten Alternativen gewählt wird, hängt von den jeweiligen konstruktiven Anforderungen ab, insbesondere wie die sich außerhalb des Brennstoffzellenstapels befindenden Systemkomponenten angeordnet werden sollen.

1: Brennstoffzellenstapel
2: Brennstoffzellenelement
3: Trennplatte
4: Zuführkanal
5: Ableitkanal
6: Längskanäle
7: Verteilerzone
8: Sammelzone
9: Oxidationsmittelführung
11: Seite des Brennstoffzellenstapels
12: aktiver Bereich eines Brennstoffzellenelements
13: Brenngas
14: Abgas
15: Oxidationsmittel
16: Abluft

Claims

Brennstoffzellenstapel (1) mit einer Mehrzahl aufeinandergeschichteter Brennstoffzellenelemente (2) mit jeweils dazwischen angeordneten Trennplatten (3), wobei zur Zuführung eines Brenngases (13) mindestens ein innenliegender Zuführkanal (4) und zur Ableitung eines Abgases (14) mindestens ein innenliegender Ableitkanal (5) vorgesehen sind, die sich in Stapelrichtung erstrecken, wobei auf jeweils einer ersten Seite der Brennstoffzellenelemente (2) eine Zuführung des Brenngases (13) und auf der jeweils anderen Seite eine Zuführung eines Oxidationsmittels (15) vorgesehen sind, wobei auf der ersten Seite der Brennstoffzellenelemente (2) – mehrere parallel verlaufende Längskanäle (6) zur Führung des Brenngases (13), – eine Verteilerzone (7), die den Zuführkanal (4) mit den jeweils ersten Enden der Längskanäle (6) verbindet, und – eine Sammelzone (8), die den Ableitkanal (5) mit dem jeweils zweiten Ende der Längskanäle (6) verbindet, vorgesehen sind und auf der zweiten Seite der Brennstoffzellenelemente (2) eine in Richtung der Längskanäle (6) verlaufende Oxidationsmittelführung (9) gebildet ist, die zu den Seiten des Brennstoffzellenstapels (1) offen ist zur Zuführung des Oxidationsmittels (15), dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Zuführkanal (4) und der mindestens eine Ableitkanal (5) derart seitlich angeordnet sind, dass auf der Seite der Oxidationsmittelführung (9) die Strömung des Oxidationsmittels (15) nicht durch dort verlaufende Zuführ- oder Ableitkanäle (4, 5) behindert wird.
Brennstoffzellenstapel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Zuführkanal (4) und der mindestens eine Ableitkanal (5) bezüglich des Brennstoffzellenstapels diagonal gegenüber angeordnet sind.
Brennstoffzellenstapel nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verteilerzone (7) ausgehend von dem Zuführkanal (4) entlang der ersten Enden der Längskanäle (6) verjüngt und sich die Sammelzone (8) ausgehend von dem Ableitkanal (5) entlang der zweiten Enden der Längskanäle (6) verjüngt.
Brennstoffzellenstapel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerzone (7) und die Sammelzone (8) bezüglich der Brennstoffzellenelemente symmetrisch ausgebildet sind.
Brennstoffzellenstapel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Verteilerzone (7) und die Sammelzone (8) zusätzliche Kühlflächen gebildet sind.
Brennstoffzellenstapel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Verteilerzone (7) und/oder die Sammelzone (8) Wärmeaustauschflächen gebildet sind, durch die Wärmeenergie zwischen dem Brenngas (13) und dem Oxidationsmittel (15) übertragbar ist.