DE10330478B9 - Fuel cell unit and method for manufacturing a fuel cell unit - Google Patents
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Abstract
Brennstoffzelleneinheit, umfassend eine Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit (138) mit einer Kathode (144) aus einem elektrisch leitfähigen keramischen Material, mit einem sauerstoffionenleitenden Feststoffelektrolyten (142) und mit einer Anode (140) aus einem elektrisch leitfähigen keramischen Material und ein Substrat (136), auf dem die Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit (138) angeordnet ist, wobei die Brennstoffzelleneinheit (100) mindestens eine Fluiddurchgangsöffnung (114, 116, 122, 124) aufweist, durch welche ein Fluid durch die Brennstoffzelleneinheit (100) hindurchtreten kann, wobei das Substrat (136) einen Sinterkörper (148) umfasst, der sich um die mindestens eine Fluiddurchgangsöffnung (114, 116, 122, 124) herum erstreckt, und wobei der Sinterkörper (148) in einem sich um die mindestens eine Fluiddurchgangsöffnung (114, 116, 122, 124) herum erstreckenden Bereich mit einer Isolationsschicht aus einem elektrisch isolierenden Material versehen ist.A fuel cell unit comprising a cathode-anode electrolyte unit (138) having a cathode (144) of an electrically conductive ceramic material, an oxygen ion conductive solid electrolyte (142), and an anode (140) of an electrically conductive ceramic material and a substrate (136) on which the cathode-anode-electrolyte unit (138) is arranged, the fuel-cell unit (100) having at least one fluid passage opening (114, 116, 122, 124) through which a fluid passes through the fuel cell unit (100). wherein the substrate (136) comprises a sintered body (148) extending around the at least one fluid passage opening (114, 116, 122, 124), and wherein the sintered body (148) is disposed around the at least one fluid passage opening (114, 116, 122, 124) extending around area provided with an insulating layer of an electrically insulating material.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffzelleneinheit, die eine Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit und ein Substrat, auf dem die Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit angeordnet ist, umfasst, wobei die Brennstoffzelleneinheit mindestens eine Fluiddurchgangsöffnung aufweist, durch welche eine Fluid durch die Brennstoffzelleneinheit hindurchtreten kann.The present invention relates to a fuel cell unit comprising a cathode-anode-electrolyte unit and a substrate on which the cathode-anode-electrolyte unit is disposed, the fuel-cell unit having at least one fluid passage opening through which a fluid passes through the fuel cell unit can pass through.
Solche Brennstoffzelleneinheiten sind aus dem Stand der Technik bekannt.Such fuel cell units are known from the prior art.
Bei bekannten Brennstoffzelleneinheiten der eingangs genannten Art ist das Substrat in einem zentralen Bereich der Brennstoffzelleneinheit angeordnet, welcher nicht von den Fluiddurchgangsöffnungen durchsetzt wird, durch welche die für den Betrieb der Brennstoffzelleneinheit erforderlichen Fluide in die Brennstoffzelleneinheit eintreten oder aus derselben austreten können. Daher ist es erforderlich, dass die diese Fluiddurchgangsöffnungen umgebenden Bereiche der Brennstoffzelleneinheit mit separaten Dichtungselementen zum Abdichten des Brenngasraums der Brennstoffzelleneinheit gegenüber dem Oxidationsmittelraum der Brennstoffzelleneinheit und/oder mit separaten Abstützelementen zum Herstellen der erforderlichen mechanischen Stabilität der Fluiddurchgangsbereiche der Brennstoffzelleneinheit versehen sind.In known fuel cell units of the aforementioned type, the substrate is arranged in a central region of the fuel cell unit, which is not penetrated by the fluid passage openings through which the fluids required for the operation of the fuel cell unit can enter or exit the fuel cell unit. Therefore, it is necessary that the portions of the fuel cell unit surrounding these fluid passage openings are provided with separate sealing members for sealing the fuel gas space of the fuel cell unit from the oxidant space of the fuel cell unit and / or separate support members for establishing the required mechanical stability of the fluid passage areas of the fuel cell unit.
Die
Die
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennstoffzelleneinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfach aufgebaut und leicht herstellbar ist.The present invention has for its object to provide a fuel cell unit of the type mentioned, which is simple and easy to manufacture.
Diese Aufgabe wird durch eine Brennstoffzelleneinheit nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a fuel cell unit according to claim 1.
Dadurch, dass der Sinterkörper sich um die mindestens eine Fluiddurchgangsöffnung herum erstreckt, ist es möglich, den Sinterkörper als abstützendes Element zur Herstellung einer ausreichenden mechanischen Festigkeit der Brennstoffzelleneinheit zu nutzen. Insbesondere kann ein solcher Sinterkörper verhindern, dass die Brennstoffzelleneinheit im Bereich der Fluiddurchgangsöffnung längs der Stapelrichtung eines Brennstoffzellenstapels, in dem die Brennstoffzelleneinheit angeordnet ist, zusammengedrückt wird.By extending the sintered body around the at least one fluid passage opening, it is possible to use the sintered body as a supporting member for producing sufficient mechanical strength of the fuel cell unit. In particular, such a sintered body can prevent the fuel cell unit from being compressed in the area of the fluid passage opening along the stacking direction of a fuel cell stack in which the fuel cell unit is arranged.
Ferner kann der Sinterkörper selbst als Dichtelement zum Abdichten der Fluiddurchgangsöffnung oder als Träger für ein solches Dichtelement dienen. Es ist daher nicht mehr erforderlich, ein von dem Sinterkörper separates Dichtelement vorzusehen und bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Brennstoffzelleneinheit separat von dem Sinterkörper an der Fluiddurchgangsöffnung zu installieren.Furthermore, the sintered body itself can serve as a sealing element for sealing the fluid passage opening or as a carrier for such a sealing element. It is therefore no longer necessary to provide a sealing element separate from the sintered body and to be installed separately from the sintered body at the fluid passage opening in the production of the fuel cell unit according to the invention.
Insbesondere kann der Sinterkörper mindestens eine Durchtrittsöffnung für den Durchtritt eines Fluids durch den Sinterkörper hindurch aufweisen.In particular, the sintered body may have at least one passage opening for the passage of a fluid through the sintered body.
Vorzugsweise weist auch die Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit mindestens eine Durchtrittsöffnung für den Durchtritt eines Fluids durch die Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit auf.Preferably, the cathode-anode-electrolyte unit also has at least one passage opening for the passage of a fluid through the cathode-anode-electrolyte unit.
Bei einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Brennstoffzelleneinheit ist vorgesehen, dass die Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit unmittelbar an dem Sinterkörper angeordnet ist.In a particular embodiment of the fuel cell unit according to the invention it is provided that the cathode-anode-electrolyte unit is arranged directly on the sintered body.
Das durch die Brennstoffzelleneinheit hindurchtretende Fluid kann beispielsweise ein Brenngas, ein Abgas oder ein Oxidationsmittel sein.The fluid passing through the fuel cell unit may be, for example, a fuel gas, an exhaust gas, or an oxidizer.
So kann insbesondere vorgesehen sein, daß die Brennstoffzelleneinheit mindestens eine Brenngasdurchgangsöffnung aufweist, durch welche ein Brenngas durch die Brennstoffzelleneinheit hindurchtreten kann, und daß der Sinterkörper sich um die mindestens eine Brenngasdurchgangsöffnung herum erstreckt.Thus, in particular, it may be provided that the fuel cell unit has at least one fuel gas passage opening through which a fuel gas can pass through the fuel cell unit, and that the sintered body extends around the at least one fuel gas passage opening.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, daß die Brennstoffzelleneinheit mindestens eine Abgasdurchgangsöffnung aufweist, durch welche ein Abgas durch die Brennstoffzelleneinheit hindurchtreten kann, und daß der Sinterkörper sich um die mindestens eine Abgasdurchgangsöffnung herum erstreckt.Alternatively or additionally, it can be provided that the fuel cell unit has at least one exhaust gas passage opening through which an exhaust gas can pass through the fuel cell unit, and that the sintered body extends around the at least one exhaust gas passage opening around.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann ferner vorgesehen sein, daß die Brennstoffzelleneinheit mindestens eine Oxidationsmitteldurchgangsöffnung aufweist, durch welche ein Oxidationsmittel durch die Brennstoffzelleneinheit hindurchtreten kann, und daß der Sinterkörper sich um die mindestens eine Oxidationsmitteldurchgangsöffnung herum erstreckt.Alternatively or additionally, it can further be provided that the fuel cell unit has at least one oxidant through-opening, through which an oxidizing agent can pass through the fuel cell unit, and that the sintered body extends around the at least one oxidant through-opening.
Der Sinterkörper kann mindestens eine Brenngasdurchtrittsöffnung zum Durchtritt von Brenngas durch den Sinterkörper, mindestens eine Abgasdurchtrittsöffnung zum Durchtritt von Abgas durch den Sinterkörper und/oder mindestens eine Oxidationsmitteldurchtrittsöffnung zum Durchtritt von Oxidationsmittel durch den Sinterkörper aufweisen.The sintered body may have at least one fuel gas passage opening for passing fuel gas through the sintered body, at least one exhaust gas passage opening for passing exhaust gas through the sintered body, and / or at least one oxidant passage opening for passing oxidizing agent through the sintered body.
Die Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit kann mindestens eine Brenngasdurchtrittsöffnung zum Durchtritt von Brenngas durch die Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit, mindestens eine Abgasdurchtrittsöffnung zum Durchtritt von Abgas durch die Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit und/oder mindestens eine Oxidationsmitteldurchtrittsöffnung zum Durchtritt von Oxidationsmittel durch die Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit aufweisen.The cathode-anode-electrolyte unit can at least one fuel gas passage opening for the passage of fuel gas through the cathode-anode-electrolyte unit, at least one exhaust gas passage opening for passage of exhaust gas through the cathode-anode-electrolyte unit and / or at least one oxidant passage opening for passage of oxidant through the cathode-anode-electrolyte unit.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Brennstoffzelleneinheit ist vorgesehen, daß die Fluiddurchgangsöffnung der Brennstoffzelleneinheit als ein Abschnitt eines sich im wesentlichen senkrecht zu den Hauptflächen der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit durch die Brennstoffzelleneinheit erstreckenden Fluidkanals, also insbesondere eines Brenngaskanals, eines Abgaskanals oder eines Oxidationsmittelkanals, ausgebildet ist.In a preferred embodiment of the fuel cell unit according to the invention, it is provided that the fluid passage opening of the fuel cell unit as a portion of a substantially perpendicular to the main surfaces of the cathode-anode-electrolyte unit through the fuel cell unit extending fluid channel, ie in particular a fuel gas channel, an exhaust passage or an oxidant channel , is trained.
Der Sinterkörper kann sich bis unmittelbar an die jeweilige Fluiddurchgangsöffnung heran erstrecken, so daß der Sinterkörper in diesem Falle eine seitliche Begrenzung mindestens einer Fluiddurchgangsöffnung der Brennstoffzelleneinheit bildet.The sintered body may extend to immediately adjacent to the respective fluid passage opening, so that the sintered body in this case forms a lateral boundary of at least one fluid passage opening of the fuel cell unit.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, daß der Sinterkörper in einem sich um die mindestens eine Fluiddurchgangsöffnung herum erstreckenden Bereich mit einer Abdichtungsschicht aus einem im wesentlichen gasundurchlässigen Material versehen ist. In diesem Fall erstreckt sich der Sinterkörper also nicht bis unmittelbar an die Fluiddurchgangsöffnung heran, sondern ist durch die Abdichtungsschicht aus dem im wesentlichen gasundurchlässigen Material von der Fluiddurchgangsöffnung getrennt.Alternatively, it may be provided that the sintered body is provided in a region extending around the at least one fluid passage opening with a sealing layer of a substantially gas-impermeable material. In this case, the sintered body thus does not extend as far as directly to the fluid passage opening, but is separated from the fluid passage opening by the sealing layer of the essentially gas-impermeable material.
Bei der erfindungsgemäßen Brennstoffzelleneinheit ist vorgesehen, dass der Sinterkörper in einem sich um die mindestens eine Fluiddurchgangsöffnung herum erstreckenden Bereich mit einer Isolationsschicht aus einem im wesentlichen elektrisch isolierenden Material versehen ist.In the fuel cell unit according to the invention, it is provided that the sintered body is provided with an insulating layer of a substantially electrically insulating material in a region extending around the at least one fluid passage opening.
Diese elektrisch isolierende Isolationsschicht kann insbesondere durch den Elektrolyten der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit gebildet sein, welcher sich um die mindestens eine Fluiddurchgangsöffnung herum erstreckt.This electrically insulating insulating layer may in particular be formed by the electrolyte of the cathode-anode-electrolyte unit, which extends around the at least one fluid passage opening.
Hierdurch kann auf zusätzliche Dichtungselemente aus elektrisch isolierendem Material im Bereich der Fluiddurchgangsöffnung verzichtet werden.This makes it possible to dispense with additional sealing elements of electrically insulating material in the region of the fluid passage opening.
Bei einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Brennstoffzelleneinheit ist vorgesehen, dass an der mindestens einen Fluiddurchgangsöffnung ein von dem Sinterkörper verschiedenes Abstützelement angeordnet ist, um die mechanische Festigkeit der Brennstoffzelleneinheit im Bereich der Fluiddurchgangsöffnung weiter zu erhöhen.In a particular embodiment of the fuel cell unit according to the invention, it is provided that a support element which is different from the sintered body is arranged on the at least one fluid passage opening in order to further increase the mechanical strength of the fuel cell unit in the area of the fluid passage opening.
Ein solches Abstützelement kann insbesondere dazu dienen, die Dichtflächenpressung, mit welcher die Brennstoffzelleneinheit beim Einbau in einen Brennstoffzellenstapel beaufschlagt wird, aufzunehmen und als Distanzhalter zu dienen, welcher ein Zusammendrücken der Brennstoffzelleneinheit beim Zusammenbau und/oder im Betrieb des Brennstoffzellenstapels verhindert.Such a support element can serve, in particular, to receive the sealing surface pressure applied to the fuel cell unit during installation in a fuel cell stack and to serve as a spacer, which prevents compression of the fuel cell unit during assembly and / or during operation of the fuel cell stack.
Ein solches Abstützelement kann insbesondere im wesentlichen ringförmig ausgebildet sein.Such a support element may be formed in particular substantially annular.
Ferner kann vorgesehen sein, daß das Abstützelement aus einem metallischen Material, insbesondere aus einem Stahlblech, gebildet ist.Furthermore, it can be provided that the support element is formed from a metallic material, in particular from a steel sheet.
Besonders einfach und zeitsparend herstellbar ist ein Abstützelement, das als ein Blechformteil ausgebildet ist. In diesem Fall kann eine Abstützelement-Vorform aus einem geeigneten Blech, insbesondere einem Stahlblech, herausgetrennt, insbesondere ausgestanzt oder ausgeschnitten, werden und durch Umformvorgänge in die endgültige Form des Abstützelements gebracht werden.It is particularly easy and time-saving to produce a support element, which is designed as a sheet metal part. In this case, a support element preform from a suitable sheet, in particular a steel sheet, cut out, in particular punched or cut, and be brought by forming operations in the final shape of the support element.
Das Abstützelement kann mit dem Sinterkörper nach dessen Herstellung, beispielsweise durch Verschweißen oder Verlöten, verbunden werden.The support element can be connected to the sintered body after its production, for example by welding or soldering.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, daß das Abstützelement an den Sinterkörper angesintert ist.Alternatively or additionally, it can also be provided that the support element is sintered to the sintered body.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das Abstützelement während der Bildung des Sinterkörpers aus einem Sinterkörper-Vormaterial an den Sinterkörper angesintert worden ist. In diesem Fall kann das Abstützelement insbesondere als Teil einer Form dienen, in welche das Sinterkörper-Vormaterial vor dem Sintervorgang eingefüllt wird, um durch einen anschließenden Sintervorgang den Sinterkörper zu bilden.In particular, it can be provided that the support element during the formation of the Sintered body has been sintered from a sintered body precursor to the sintered body. In this case, in particular, the support member may serve as part of a mold into which the sintered body precursor is filled prior to the sintering operation to form the sintered body by a subsequent sintering process.
Ferner ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Brennstoffzelleneinheit vorgesehen, daß das Abstützelement in einem sich um die Fluiddurchgangsöffnung herum erstreckenden Bereich mit einer Abdichtungsschicht aus einem im wesentlichen gasundurchlässigen Material versehen ist.Furthermore, it is provided in a preferred embodiment of the fuel cell unit according to the invention that the support element is provided in a region extending around the fluid passage opening around area with a sealing layer of a substantially gas-impermeable material.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, daß das Abstützelement in einem sich um die Fluiddurchgangsöffnung herum erstreckenden Bereich mit einer Isolationsschicht aus einem im wesentlichen elektrisch isolierenden Material versehen ist.Alternatively or additionally, it can also be provided that the support element is provided in an area extending around the fluid passage opening around an area with an insulating layer of a substantially electrically insulating material.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß der Elektrolyt der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit das Abstützelement zumindest teilweise überdeckt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß der an den Sinterkörper angrenzende Bereich des Abstützelements und der an das Abstützelement angrenzende Bereich des Sinterkörpers mit einer elektrisch isolierenden und im wesentlichen gasundurchlässigen Schicht versehen sind, so daß an dieser Stelle der Brennstoffzelleneinheit keine zusätzliche Dichtung aus einem elektrisch isolierenden und gasundurchlässigen Material vorgesehen werden muß.In particular, it can be provided that the electrolyte of the cathode-anode-electrolyte unit at least partially covers the support element. In this way, it is ensured that the region of the support element adjoining the sintered body and the region of the sintered body adjoining the support element are provided with an electrically insulating and substantially gas-impermeable layer, so that at this point the fuel cell unit does not provide an additional seal made of an electrically insulating material and gas impermeable material must be provided.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Brennstoffzelleneinheit ist ferner vorgesehen, daß der Sinterkörper durch Sintern aus einem Vormaterial, welches Partikel enthält, gebildet ist und daß die mittlere Korngröße in einer ersten Schicht des Sinterkörpers, welche der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit zugewandt ist, kleiner ist als in einer zweiten Schicht des Sinterkörpers, welche einen größeren Abstand von der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit aufweist als die erste Schicht des Sinterkörpers.In a preferred embodiment of the fuel cell unit according to the invention it is further provided that the sintered body is formed by sintering from a starting material containing particles, and that the mean grain size in a first layer of the sintered body, which faces the cathode-anode-electrolyte unit, is smaller than in a second layer of the sintered body, which has a greater distance from the cathode-anode-electrolyte unit than the first layer of the sintered body.
Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird als Substrat für die Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit also ein Sinterkörper verwendet, welcher Bereiche aufweist, die sich hinsichtlich der mittleren Korngröße in diesen Bereichen unterscheiden. Eine der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit zugewandte erste Schicht des Substrats weist eine kleinere mittlere Korngröße auf, um eine der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit zugewandte geschlossene Oberfläche des Sinterkörpers zu erzeugen, welche sich besonders gut für die Aufbringung der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit eignet. Eine weiter von der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit entfernte zweite Schicht des Substrats weist eine größere mittlere Korngröße auf und gewährleistet somit eine ausreichende poröse Beschaffenheit des Substrates, um die erforderliche Gasdurchlässigkeit des Substrats bereitzustellen und eine ausreichende Gaszufuhr zu der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit durch das Substrat hindurch zu ermöglichen.In this embodiment of the invention, a sintered body is thus used as the substrate for the cathode-anode-electrolyte unit, which has areas which differ in terms of the mean grain size in these areas. A first layer of the substrate facing the cathode-anode-electrolyte unit has a smaller average grain size to create a closed surface of the sintered body facing the cathode-anode-electrolyte unit, which is particularly well suited for the deposition of the cathode anodes -Electrolyte unit is suitable. A second layer of the substrate farther from the cathode-anode-electrolyte unit has a larger average grain size and thus provides sufficient porous nature of the substrate to provide the required gas permeability of the substrate and sufficient gas supply to the cathode-anode electrolyte Unit through the substrate to allow.
Dabei können die erste Schicht und die zweite Schicht des Substrats längs einer scharfen Grenzfläche aneinandergrenzen; es ist aber auch möglich, dass sich die Eigenschaften des Sinterkörpers mit wachsender Entfernung von der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit im wesentlichen kontinuierlich verändern, so dass die erste Schicht und die zweite Schicht ohne scharfe Trennfläche ineinander übergehen.In this case, the first layer and the second layer of the substrate can adjoin one another along a sharp boundary surface; but it is also possible that the properties of the sintered body with increasing distance from the cathode-anode-electrolyte unit change substantially continuously, so that the first layer and the second layer without sharp separation surface merge into each other.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mittlere Korngröße in dem Sinterkörper mit wachsender Entfernung von der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit im wesentlichen monoton zunimmt, das heißt mit wachsender Entfernung von der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit in jedem Bereich des Sinterkörpers zunimmt oder zumindest gleichbleibt, wobei die monotone Zunahme stufenförmig oder im wesentlichen kontinuierlich erfolgen kann.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the mean grain size in the sintered body increases substantially monotonically with increasing distance from the cathode-anode-electrolyte unit, that is with increasing distance from the cathode-anode-electrolyte unit in each area of the sintered body increases or at least remains the same, wherein the monotonous increase can be stepped or substantially continuous.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die mittlere Korngröße in dem Sinterköper in Abhängigkeit von der Entfernung von der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit im wesentlichen kontinuierlich variiert, insbesondere mit wachsender Entfernung im wesentlichen kontinuierlich zunimmt.In particular, it may be provided that the mean grain size in the sintered body varies substantially continuously as a function of the distance from the cathode-anode-electrolyte unit, in particular increases continuously with increasing distance.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, daß die mittlere Korngröße in dem Sinterkörper in Abhängigkeit von der Entfernung von der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit stufenförmig, mit einer oder mehreren Stufen, variiert, insbesondere mit wachsender Entfernung stufenförmig zunimmt.Alternatively or additionally, it may be provided that the mean grain size in the sintered body in dependence on the distance from the cathode-anode-electrolyte unit step-like, with one or more stages varies, in particular gradually increases with increasing distance.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn der Sinterkörper mindestens eine der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit zugewandte erste Schicht umfaßt, in welcher die mittlere Korngröße höchstens ungefähr 160 μm, vorzugsweise höchstens ungefähr 80 μm, insbesondere höchstens ungefähr 50 μm, beträgt.It has proved to be particularly favorable when the sintered body comprises at least one first layer facing the cathode / anode / electrolyte unit, in which the average grain size is at most approximately 160 μm, preferably at most approximately 80 μm, in particular at most approximately 50 μm.
Besonders günstig ist es, wenn die erste Schicht im wesentlichen keine Körner enthält, welche größer sind als ungefähr 160 μm, vorzugsweise im wesentlichen keine Körner, die größer sind als ungefähr 80 μm, insbesondere im wesentlichen keine Körner, die größer sind als ungefähr 50 μm.It is particularly advantageous if the first layer contains substantially no grains which are larger than about 160 μm, preferably substantially no grains which are larger than about 80 μm, in particular substantially no grains which are larger than about 50 μm ,
Ferner ist es von Vorteil, wenn die erste Schicht des Sinterkörpers eine über die Dicke der Schicht hinweg im wesentlichen gleichförmige Korngrößenverteilung aufweist. Furthermore, it is advantageous if the first layer of the sintered body has an essentially uniform particle size distribution over the thickness of the layer.
Um eine ausreichende Gasdurchlässigkeit des Substrats zu gewährleisten, ist es ferner von Vorteil, wenn die erste Schicht des Sinterkörpers eine Dicke von höchstens ungefähr 300 μm aufweist.In order to ensure sufficient gas permeability of the substrate, it is also advantageous if the first layer of the sintered body has a thickness of at most approximately 300 μm.
Ferner ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die erste Schicht des Sinterkörpers unmittelbar an die Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit angrenzt, so daß diese erste Schicht des Sinterkörpers als Unterlage für die Herstellung der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit dienen kann.Further, it is advantageously provided that the first layer of the sintered body is immediately adjacent to the cathode-anode-electrolyte unit, so that this first layer of the sintered body can serve as a base for the production of the cathode-anode-electrolyte unit.
Um eine ausreichende poröse Beschaffenheit und damit Gasdurchlässigkeit der zweiten Schicht des Sinterkörpers zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn in der zweiten Schicht des Sinterkörpers die mittlere Korngröße mindestens ungefähr 50 μm, vorzugsweise mindestens ungefähr 80 μm, insbesondere mindestens ungefähr 160 μm, beträgt.In order to ensure a sufficient porous nature and thus gas permeability of the second layer of the sintered body, it is advantageous if in the second layer of the sintered body, the mean grain size is at least about 50 .mu.m, preferably at least about 80 .mu.m, in particular at least about 160 .mu.m.
Besonders günstig ist es, wenn die zweite Schicht des Sinterkörpers im wesentlichen keine Körner enthält, welche kleiner sind als ungefähr 50 μm, vorzugsweise im wesentlichen keine Körner, die kleiner sind als ungefähr 80 μm, insbesondere im wesentlichen keine Körner, die kleiner sind als ungefähr 160 μm.It is particularly favorable if the second layer of the sintered body contains substantially no grains which are smaller than approximately 50 μm, preferably substantially no grains which are smaller than approximately 80 μm, in particular essentially no grains which are smaller than approximately 160 μm.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die zweite Schicht des Sinterkörpers eine über die Dicke der Schicht hinweg im wesentlichen gleichförmige Korngrößenverteilung aufweist.Furthermore, it is advantageous if the second layer of the sintered body has an essentially uniform particle size distribution over the thickness of the layer.
Um eine ausreichende mechanische Stabilität des Sinterkörpers zu gewährleisten, ist es günstig, wenn die zweite Schicht eine Dicke von mindestens ungefähr 150 μm aufweist.In order to ensure sufficient mechanical stability of the sintered body, it is favorable if the second layer has a thickness of at least approximately 150 μm.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die erste Schicht des Sinterkörpers eine kleinere Dicke aufweist als die zweite Schicht des Sinterkörpers.Furthermore, it has proved to be advantageous if the first layer of the sintered body has a smaller thickness than the second layer of the sintered body.
Um eine ausreichende Gaszufuhr zu der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn der Sinterkörper eine Dicke von höchstens ungefähr 5000 μm, vorzugsweise von höchstens ungefähr 1600 μm, insbesondere von höchstens ungefähr 400 μm, aufweist.In order to ensure sufficient gas supply to the cathode-anode-electrolyte unit, it is advantageous if the sintered body has a thickness of at most about 5000 μm, preferably at most about 1600 μm, in particular at most about 400 μm.
Um andererseits eine ausreichende mechanische Stabilität des Sinterkörpers zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn der Sinterkörper eine Dicke von mindestens ungefähr 100 μm, vorzugsweise von mindestens ungefähr 200 μm, aufweist.On the other hand, in order to ensure sufficient mechanical stability of the sintered body, it is advantageous if the sintered body has a thickness of at least approximately 100 μm, preferably of at least approximately 200 μm.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Brennstoffzelleneinheit ist vorgesehen, daß der Sinterkörper ein metallisches Material, insbesondere Eisen, Chrom, Aluminium, Yttrium und/oder Nickel in metallischer Form, enthält.In a preferred embodiment of the fuel cell unit according to the invention it is provided that the sintered body contains a metallic material, in particular iron, chromium, aluminum, yttrium and / or nickel in metallic form.
Durch das Vorhandensein des metallischen Materials in dem Sinterkörper ist gewährleistet, daß der Sinterkörper eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit aufweist, welche erforderlich ist, da die dem Sinterkörper zugewandte Elektrode der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit über den Sinterkörper elektrisch kontaktiert wird, um während der elektrochemischen Reaktion in der Brennstoffzelleneinheit für den erforderlichen Ladungsausgleich zu sorgen.By the presence of the metallic material in the sintered body, it is ensured that the sintered body has sufficient electric conductivity required because the electrode of the cathode-anode-electrolyte unit facing the sintered body is electrically contacted via the sintered body to be conductive during the electrochemical Reaction in the fuel cell unit to provide the necessary charge compensation.
Der Sinterkörper des Substrats kann nach seiner Herstellung in ein Gehäuse der Brennstoffzelleneinheit eingebracht und anschließend mit dem Gehäuse, beispielsweise durch Einschweißen oder Einlöten, verbunden werden.After its manufacture, the sintered body of the substrate can be introduced into a housing of the fuel cell unit and subsequently connected to the housing, for example by welding or soldering.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Brennstoffzelleneinheit ist jedoch vorgesehen, daß die Brennstoffzelleneinheit ein Gehäuse umfaßt, welches mindestens ein Gehäuseteil umfaßt, das durch Ansintern mit dem Sinterkörper des Substrats verbunden ist.In a preferred embodiment of the fuel cell unit according to the invention, however, it is provided that the fuel cell unit comprises a housing which comprises at least one housing part which is connected by sintering with the sintered body of the substrate.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß das Gehäuseteil während der Bildung des Sinterkörpers aus einem Sinterkörper-Vormaterial mit dem Sinterkörper verbunden worden ist.It is preferably provided that the housing part has been connected to the sintered body during the formation of the sintered body from a sintered body starting material.
Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird der Sinterkörper in situ, das heißt, an der Stelle des Gehäuses der Brennstoffzelleneinheit, wo er während des Betriebs der Brennstoffzelleneinheit angeordnet ist, gesintert, so daß die sonst erforderlichen Arbeitsschritte des Einbringens des Sinterkörpers in das Gehäuseteil und des Verbindens von Sinterkörper und Gehäuseteil entfallen.In this embodiment of the invention, the sintered body is sintered in situ, that is, at the location of the housing of the fuel cell unit where it is disposed during operation of the fuel cell unit, so that the otherwise required operations of introducing the sintered body in the housing part and the connecting omitted sintered body and housing part.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Brennstoffzelleneinheit ist vorgesehen, daß das Gehäuseteil an eine der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit abgewandte Oberfläche des Sinterkörpers angesintert ist.In a preferred embodiment of the fuel cell unit according to the invention it is provided that the housing part is sintered to a surface of the sintered body remote from the cathode-anode-electrolyte unit.
Um einen ausreichenden elektrischen Kontakt zu der jeweils benachbarten Brennstoffzelleneinheit in einem Brennstoffzellenstapel herzustellen, kann vorgesehen sein, daß das Gehäuseteil mit mindestens einem Kontaktelement zum Kontaktieren der Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit einer benachbarten Brennstoffzelleneinheit versehen ist.In order to produce a sufficient electrical contact with the respectively adjacent fuel cell unit in a fuel cell stack, it can be provided that the housing part is provided with at least one contact element for contacting the cathode-anode-electrolyte unit of an adjacent fuel cell unit.
Um den Sinterkörper in einfacher und sicherer Weise in dem Gehäuse der Brennstoffzelleneinheit anordnen zu können, kann vorgesehen sein, daß das Gehäuseteil eine Wanne zur Aufnahme des Sinterkörpers bildet.In order to arrange the sintered body in a simple and safe manner in the housing of the fuel cell unit, it can be provided that the housing part forms a trough for receiving the sintered body.
Das Gehäuseteil der Brennstoffzelleneinheit ist in besonders einfacher und zeitsparender Weise herstellbar, wenn das Gehäuseteil als ein Blechformteil ausgebildet ist.The housing part of the fuel cell unit can be produced in a particularly simple and time-saving manner if the housing part is designed as a sheet metal shaped part.
Insbesondere kann das Gehäuseteil aus einem Stahlblech gebildet sein, aus welchem eine Gehäuseteil-Vorform, beispielsweise durch Ausstanzen oder Ausschneiden, herausgetrennt wird, welche anschließend durch Umform- und/oder Prägevorgänge in die endgültige Form des Gehäuseteils gebracht wird.In particular, the housing part may be formed from a steel sheet, from which a housing part preform, for example by punching or cutting, is separated out, which is then brought by forming and / or embossing operations in the final shape of the housing part.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Brennstoffzelleneinheit, die eine Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit und ein Substrat, auf dem die Kathoden-Anoden-Elektrolyt-Einheit angeordnet ist, umfasst, zu schaffen, welches einfach und rasch durchzuführen ist.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a fuel cell unit comprising a cathode-anode-electrolyte unit and a substrate on which the cathode-anode-electrolyte unit is disposed be carried out quickly.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 42 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 42.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of exemplary embodiments.
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.Identical or functionally equivalent elements are denoted by the same reference numerals in all figures.
Eine in den
Das Gehäuseteil
In einem links von dem Kontaktfeld
Die Zahl der Brenngasdurchgangsöffnungen
Vorzugsweise folgen in der Querrichtung
In dem rechts von dem Kontaktfeld
Die Anzahl der Oxidationsmitteldurchgangsöffnungen
Vorzugsweise folgen in der Querrichtung
Wie am besten aus
Ferner ist das Gehäuseteil
An seiner Unterseite ist das Gehäuseteil
Die Randdichtung
Die Randdichtung
Die Randdichtung
Ferner ist das Gehäuseteil
Die Gaskanaldichtung
Die Gaskanaldichtung
Als Material für die Gaskanaldichtung
Die Oberseite des Gehäuseteils
Wie aus
Als Brenngas kann beispielsweise ein kohlenwasserstoffhaltiges Gasgemisch oder reiner Wasserstoff verwendet werden.As fuel gas, for example, a hydrocarbon-containing gas mixture or pure hydrogen can be used.
Der Elektrolyt
Auf der der Anode
Der Elektrolyt
Ferner wirkt der Elektrolyt
Die KAE-Einheit
Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, daß sich nur der Elektrolyt
Das Substrat
Um diese beiden Funktionen jeweils möglichst optimal erfüllen zu können, ist das Substrat
Die Deckschicht
Insbesondere können die Deckschicht
Die mittlere Korngröße in der Deckschicht
Die mittlere Korngröße in der Trägerschicht
Die Dicke der Deckschicht beträgt vorzugsweise ungefähr 30 μm bis ungefähr 300 μm.The thickness of the cover layer is preferably about 30 μm to about 300 μm.
Die Dicke der Trägerschicht
Die Gesamtdicke des Sinterkörpers
Wie am besten aus den Darstellungen der
Im Bereich der Brenngasdurchgangsöffnungen
Ebenso weist die KAE-Einheit
Wie aus den
Wie aus den
Die vorstehend beschriebene Brennstoffzelleneinheit
Zunächst wird das Gehäuseteil
First, the
Anschließend wird die von der Oberseite des Gehäuseteils
Das Sinterkörper-Vormaterial umfaßt ein erstes Sinterkörper-Vormaterial mit einer größeren mittleren Korngröße, welches zur Bildung der Trägerschicht
Die mittlere Korngröße des für das erste Sinterkörper-Vormaterial verwendeten Metallpulvers beträgt vorzugsweise ungefähr 160 μm bis ungefähr 250 μm. Durch Sieben mit Siebelementen, die Durchgangsöffnungen in entsprechender Größe aufweisen, werden vor der Herstellung des Sinterkörper-Vormaterials aus dem verwendeten Metallpulver die Partikel mit einer Größe unterhalb von 160 μm und oberhalb von 250 μm im wesentlichen vollständig entfernt. The mean grain size of the metal powder used for the first sintered body precursor is preferably about 160 μm to about 250 μm. By sieving with sieve elements having through holes of appropriate size, the particles having a size below 160 microns and above 250 microns are substantially completely removed before the production of the sintered body starting material from the metal powder used.
Das gesiebte Metallpulver wird anschließend mit dem Lösemittel und dem Bindemittel zu einer Dispersion verarbeitet, und die Dispersion wird als erstes Sinterkörper-Vormaterial, beispielsweise durch Rakeln, Spritzen oder Gießen, in das Gehäuseteil
Anschließend wird auf das erste Sinterkörper-Vormaterial das zweite Sinterkörper-Vormaterial in der gewünschten Schichtdicke aufgebracht.Subsequently, the second sintered body precursor material is applied to the first sintered body precursor in the desired layer thickness.
Das zweite Sinterkörper-Vormaterial umfaßt ebenso wie das erste Sinterkörper-Vormaterial ein Metallpulver, das mit einem Lösemittel und einem Bindemittel zu einer Dispersion verarbeitet worden ist.The second sintered body precursor, like the first sintered body precursor, comprises a metal powder which has been made into a dispersion with a solvent and a binder.
Als Metallpulver kann ein Metallpulver mit derselben chemischen Zusammensetzung wie das für das erste Sinterkörper-Vormaterial verwendete Metallpulver, jedoch mit einer anderen Korngrößenverteilung, verwendet werden.As the metal powder, a metal powder having the same chemical composition as the metal powder used for the first sintered body precursor but having a different grain size distribution may be used.
Insbesondere kann das vorstehend genannte FeCrAlY-Metallpulver mit einer mittleren Korngröße von ungefähr 20 μm bis ungefähr 50 μm verwendet werden.In particular, the above-mentioned FeCrAlY metal powder having an average grain size of about 20 μm to about 50 μm can be used.
Diese mittlere Korngröße wird durch Sieben des Metallpulvers eingestellt. Ferner werden Partikel mit einer Größe unterhalb von ungefähr 20 μm oder einer Größe oberhalb von 50 μm im wesentlichen durch das Sieben aus dem Metallpulver entfernt.This mean grain size is adjusted by sieving the metal powder. Further, particles having a size below about 20 microns or a size above 50 microns are substantially removed by sieving from the metal powder.
Als Lösemittel und Bindemittel für das zweite Sinterkörper-Vormaterial kann ebenso wie bei dem ersten Sinterkörper-Vormaterial eine 20%ige Lösung eines Acrylatpolymers in einem Ester, beispielsweise eines Acrylatharzes (wie z. B. Methacrylat) in Butoxyl, verwendet werden. Anstelle des Acrylatharzes kann auch ein Acrylatkautschuk verwendet werden.As the solvent and binder for the second sintered body precursor, as with the first sintered body precursor, a 20% solution of an acrylate polymer in an ester, for example, an acrylate resin (such as methacrylate) in butoxyl may be used. Instead of the acrylate resin, an acrylate rubber may also be used.
Beispielsweise 200 Gewichtsteile des Metallpulvers werden mit beispielsweise 50 Gewichtsteilen des in dem Lösemittel gelösten Bindemittels zu einer Dispersion verarbeitet, welche anschließend in geeigneter Weise, beispielsweise durch Rakeln, Spritzen oder Gießen, auf das bereits eingebrachte erste Sinterkörper-Vormaterial in dem Gehäuseteil
Nach dem Einbringen der Sinterkörper-Vormaterialien wird das Lösemittel aus den Sinterkörper-Vormaterialien durch einen Trocknungsvorgang entfernt.After incorporation of the sintered body materials, the solvent is removed from the sintered body materials by a drying process.
Der Trocknungsvorgang kann beispielsweise eine Erwärmung auf eine Temperatur im Bereich von ungefähr 80° Celsius bis ungefähr 140° Celsius während eines Zeitraums von beispielsweise ungefähr 20 Minuten bis ungefähr 60 Minuten umfassen.The drying process may include, for example, heating to a temperature in the range of about 80 ° Celsius to about 140 ° Celsius for a period of, for example, about 20 minutes to about 60 minutes.
Nach dem Trocknungsvorgang wird der Sinterkörper
Der Sintervorgang kann insbesondere ein Aufheizen des Gehäuseteils
Dieser Sintervorgang erfolgt vorzugsweise in einer Inertgas-Atmosphäre, beispielsweise in einer Stickstoff- und/oder Edelgas-Atmosphäre.This sintering process is preferably carried out in an inert gas atmosphere, for example in a nitrogen and / or noble gas atmosphere.
Ferner wird das Sinterkörper-Vormaterial während des Sintervorgangs vorzugsweise mit einer Preßkraft, die mittels eines geeigneten Preßstempels erzeugt wird, beaufschlagt.Further, the sintered body precursor is preferably applied during the sintering operation with a pressing force which is generated by means of a suitable press ram.
In den Brenngasdurchgangsöffnungen
Auf die vorstehend beschriebene Weise wird der Sinterkörper
Dabei wird das Gehäuseteil
Nachträgliche Verbindungsvorgänge, beispielsweise ein Verschweißen oder Verlöten des Gehäuseteils
Nach der Herstellung des Sinterkörpers
Dann wird an der Oberseite des Sinterkörpers
Damit ist die Herstellung der Brennstoffzelleneinheit
Zur Bildung eines funktionsfähigen Brennstoffzellenstapels werden mehrere der Brennstoffzelleneinheiten
Der auf diese Weise hergestellte Brennstoffzellenstapel funktioniert wie folgt:
Die Brenngasdurchgangsöffnungen
The fuel
Das Oxidationsprodukt (Wasser) gelangt zusammen mit überschüssigem Brenngas aus dem Substrat
Die Abgasdurchgangsöffnung
Die Oxidationsmitteldurchgangsöffnungen
Die Strömungsrichung des Brenngases und des Abgases durch den Brennstoffzellenstapel ist in den Zeichnungen mit einfachen Pfeilen
Eine in den
Die Randflansche
Die Randflansche
Durch die Randflansche
Bei dieser zweiten Ausführungsform wird somit besonders zuverlässig verhindert, daß Brenngas aus dem Substrat
Im übrigen stimmt die zweite Ausführungsform einer Brennstoffzelleneinheit
Eine in den
Bei der Herstellung dieser Ausführungsform werden die Sinterkörper-Vormaterialien zur Herstellung des Sinterkörpers
Dieser Träger kann beispielsweise aus einem Oxidkeramik-Material, insbesondere aus einem Aluminiumoxidkeramik-Material, gebildet sein.This carrier can be formed, for example, from an oxide ceramic material, in particular from an aluminum oxide ceramic material.
Das Sinterkeramik-Vormaterial kann dabei ebenso wie bei der ersten Ausführungsform mindestens zwei Schichten mit unterschiedlicher Korngrößenverteilung umfassen.The sintered ceramic precursor material can, as in the first embodiment, comprise at least two layers with different particle size distribution.
Nach dem Aufbringen der Sinterkörperkeramik-Vormaterialien wird das Lösemittel durch einen Trocknungsvorgang entfernt.After application of the sintered body ceramics, the solvent is removed by a drying process.
Der Trocknungsvorgang kann beispielsweise eine Erwärmung auf eine Temperatur im Bereich von ungefähr 80° Celsius bis ungefähr 140° Celsius während eines Trocknungszeitraums von beispielsweise ungefähr 20 Minuten bis ungefähr 60 Minuten umfassen.For example, the drying process may include heating to a temperature in the range of about 80 ° Celsius to about 140 ° Celsius for a drying period of, for example, about 20 minutes to about 60 minutes.
Nach dem Trocknen erfolgt das Sintern des Sinterkörpers
Der Sintervorgang erfolgt vorzugsweise unter einer Inertgas-Atmosphäre, beispielsweise einer Stickstoff- und/oder Edelgas-Atmosphäre.The sintering process is preferably carried out under an inert gas atmosphere, for example a nitrogen and / or noble gas atmosphere.
Ferner erfolgt der Sintervorgang vorzugsweise unter Beaufschlagung des Sinterkörper-Vormaterials mit einem Preßdruck von beispielsweise ungefähr 10000 Pa, der mittels eines geeigneten Preßstempels erzeugt wird.Further, the sintering process is preferably carried out by pressurizing the sintered body precursor at a pressing pressure of, for example, about 10,000 Pa, which is produced by means of a suitable press die.
Der durch den Sintervorgang gebildete Sinterkörper
Nach der Verbindung des Sinterkörpers
Anschließend wird die KAE-Einheit
Damit ist die Herstellung der dritten Ausführungsform einer Brennstoffzelleneinheit
Wie aus den
Die Ausnehmungen
Bei einer Variante des Herstellungsverfahrens der dritten Ausführungsform einer Brennstoffzelleneinheit
Nach dem Aufbringen des Sinterkeramik-Vormaterials wird ein Trocknungsvorgang durchgeführt.After application of the sintered ceramic precursor, a drying process is carried out.
Der Trocknungsvorgang kann beispielsweise eine Erwärmung auf eine Temperatur von beispielsweise ungefähr 80° Celsius bis 140° Celsius während eines Trocknungszeitraums von beispielsweise ungefähr 20 Minuten bis ungefähr 60 Minuten umfassen.For example, the drying process may include heating to a temperature of, for example, about 80 ° Celsius to 140 ° Celsius for a drying period of, for example, about 20 minutes to about 60 minutes.
Nach dem Trocknungsvorgang wird die getrocknete Schicht aus dem Sinterkörper-Vormaterial von dem Trocknungsträger entfernt und auf einen Sinterträger aus einem keramischen Material, beispielsweise aus Aluminiumoxid, gelegt. Anschließend erfolgt ein Sintervorgang, wie bereits vorstehend beschrieben.After the drying process, the dried layer of the sintered body starting material is removed from the drying carrier and placed on a sintered carrier made of a ceramic material, for example of aluminum oxide. Subsequently, a sintering process, as already described above.
Der fertig gesinterte Sinterkörper
Im übrigen stimmt die dritte Ausführungsform einer Brennstoffzelleneinheit
Eine in den
Jedes dieser Abstützelemente
Die Abstützelement-Vorform
Von der Ringaußenseite jedes Trägerelements
Ferner sind einander benachbarte Laschen
Eine der Laschen
Vor der Montage der Brennstoffzelleneinheit
Hierzu werden die Laschen
Ebenso werden die Laschen
Anschließend wird die Lasche
Anschließend wird die Lasche
Schließlich wird das zweite Trägerelement
In diesem montierten Zustand des Abstützelements
Wie aus den
Die so gebildeten ringförmigen Abstützelemente
Die Oberseite
Dadurch, daß die Laschen
Die Gasdurchtrittskanäle
Durch die Wahl der Dicke des Ausgangsmaterials, aus dem die Abstützelement-Vorform
Ferner wäre es auch möglich, die Laschen
Außerdem könnten auch mehrere Trägerelemente
Nach dem Einsetzen der ringförmigen Abstützelemente
Im übrigen stimmt die vierte Ausführungsform einer Brennstoffzelleneinheit
Claims (42)
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DE10330478A1 DE10330478A1 (en) | 2005-02-03 |
DE10330478B4 DE10330478B4 (en) | 2016-09-15 |
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