DE10393075T5 - Bipolare Platte für Brennstoffzellen mit einem leitenden Schaum als Kühlmittellage - Google Patents

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Abstract

Bipolare Platte zur Verwendung in einer Brennstoffzelle, mit:
einem elektrisch leitenden porösen Material;
einer ersten Metallfolienlage, die mit einer ersten Fläche des leitenden porösen Materials verbunden ist; und
einer zweiten Metallfolienlage, die mit einer zweiten Fläche des leitenden porösen Materials verbunden ist, wobei das elektrisch leitende poröse Material einen Kühlmittelströmungsdurchgang darin definiert und die erste und zweite Metallfolienlage so geformt sind, um Reaktandengaskanäle daran zu definieren.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Brennstoffzellen und insbesondere eine bipolare Platte mit einem leitenden Schaum als einer Kühlmittellage zur Verwendung in einem Brennstoffzellenstapel.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Brennstoffzellen sind bei vielen Anwendungen als eine Energie- bzw. Antriebsquelle verwendet worden. Beispielsweise sind Brennstoffzellen zur Verwendung in elektrischen Fahrzeugantriebsanlagen als Ersatz für Verbrennungsmotoren vorgeschlagen worden. Bei Brennstoffzellen mit Protonenaustauschmembran (PEM) wird Wasserstoff an die Anode der Brennstoffzelle und Sauerstoff als das Oxidationsmittel an die Kathode geliefert. Eine typische PEM-Brennstoffzelle und ihre Membranelektrodenanordnung (MEA) sind in den U.S. Patenten Nrn. 5,272,017 und 5,316,871 beschrieben, die am 21. Dezember 1993 bzw. am 31. Mai 1994 erteilt wurden, und die auf die General Motors Corporation übertragen sind. PEM-Brennstoffzellen umfassen eine Membranelektrodenanordnung (MEA) mit einer dünnen, protonendurchlässigen, elektrisch nicht leitenden Festpolymerelektrolytmembran, die auf einer ihrer Seiten den Anodenkatalysator und auf der entgegengesetzten Seite den Kathodenkatlalysator aufweist. Die MEA ist zwischen ein Paar elektrisch leitender Elemente geschichtet, die (1) als Stromkollektoren für die Anode und Kathode dienen, und (2) geeignete Kanäle und/oder Öffnungen darin enthalten, um die gasförmigen Reaktanden der Brennstoffzelle über die Oberflächen der jeweiligen Anoden- und Kathodenkatalysatoren zu verteilen.
  • Der Begriff "Brennstoffzelle" wird abhängig vom Zusammenhang typischerweise zur Bezeichnung entweder einer einzelnen Zelle oder einer Vielzahl von Zellen (Stapel) verwendet. Zur Bildung eines Brennstoffzellenstapels wird normalerweise eine Vielzahl einzelner Zellen miteinander gebündelt, die üblicherweise in Reihe angeordnet sind. Jede Zelle in dem Stapel umfasst die Membranelektrodenanordnung (MEA), die vorher beschrieben wurde, und jede derartige MEA sieht ihren Spannungszuwachs vor. Brennstoffzellen sind bei vielen Anwendungen als eine Energie- bzw. Antriebsquelle verwendet worden. Bei PEM-Brennstoffzellen ist Wasserstoff (H2) der Anodenreaktand (d.h. Brennstoff), und Sauerstoff ist der Kathodenreaktand (d.h. Oxidationsmittel). Typische Anordnungen mehrerer Zellen in einem Stapel sind in dem U.S. Patent Nr. 5,763,113 beschrieben, das auf die General Motors Corporation übertragen ist.
  • Die elektrisch leitenden Elemente, die die MEAs schichtartig anordnen, können eine Gruppierung aus Kanälen oder Nuten in ihren Seiten umfassen, um die gasförmigen Reaktanden der Brennstoffzelle (d.h. Wasserstoff und Sauerstoff in der Form von Luft) über die Oberflächen der jeweiligen Kathode und Anode zu verteilen. In dem Brennstoffzellenstapel ist eine Vielzahl von Zellen in elektrischer Reihenschaltung aneinandergestapelt, während sie voneinander durch eine für Gas undurchlässige, elektrisch leitende bipolare Platte getrennt sind. Bisher diente die bipolare Platte mehreren Funktionen, nämlich (1) als ein elektrisch leitendes Gastrennelement zwischen zwei benachbarten Zellen; (2) zur Verteilung von Reaktandengasen über im Wesentlichen die gesamte Oberfläche der Membran; (3) zum Leiten von elektrischem Strom zwischen der Anode einer Zelle und der Kathode der nächsten benachbarten Zelle in dem Stapel; (4) um die Reaktandengase getrennt zu halten und damit eine Selbstentzündung zu verhindern; (5) als eine Abstützung für die Protonenaustauschmembran; und (6) um in den meisten Fällen darin festgelegte interne Kühldurchgänge vorzusehen, durch die ein Kühlmittel strömt, um Wärme von dem Stapel zu entfernen. Die bipolare Platte nimmt auch die Gasdrucklasten, die mit dem Reformierprozess in Verbindung stehen, wie auch die Kompressionslasten auf die Platten auf. Die bipolare Platte umfasst eine Vielzahl von Kanälen auf einer Seite und eine Vielzahl von Kanälen auf der anderen Seite, wobei die Kanäle auf jeder Seite durch Stege getrennt sind. Die Anordnung der Stege und der Kanäle auf beiden Seiten muss so sein, dass die bipolare Platte die Kompressionslasten aushalten kann, wodurch die Stege und die Kanäle so angeordnet sind, dass die bipolare Platte nicht zusammenbricht oder sich verbiegt. Eine übliche Anordnung dieser Strömungskanäle in der bipolaren Platte umfasst bevorzugt serpentinenartige Kanäle, um den Wasserstoff und Sauerstoff an eine Protonenaustauschmembrananordnung, die über den bipolaren Platten liegt, zu liefern. Neutzler, U.S. Patent Nr. 5,776,624 offenbart eine bipolare Platte aus Metall und eine PEM-Anordnung dieses Kanaltyps.
  • Ein effizienter Betrieb eines Brennstoffzellensystems hängt von der Fähigkeit der Brennstoffzelle ab, für eine gegebene Größe, ein gegebenes Gewicht wie auch gegebene Kosten der Brennstoffzelle eine große Menge an elektrische Energie zu erzeugen. Eine Maximierung der Abgabe an elektrische Energie von der Brennstoffzelle für eine gegebene Größe, ein gegebenes Gewicht und gegebene Kosten ist bei Kraftfahrzeuganwendungen besonders wichtig, da die Größe, das Gewicht wie auch die Kosten aller Fahrzeugkomponenten hinsichtlich der effizienten Produktion und dem effizienten Betrieb des Fahrzeugs besonders kritisch sind. Daher besteht insbesondere für Kraftfahrzeuganwendungen ein Bedarf, einen Brennstoffzellenaufbau vorzusehen, der für eine gegebene Größe, ein gegebenes Gewicht wie auch gegebene Kosten der Brennstoffzelle eine erhöhte Menge an elektrischer Energie erzeugt.
    •
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffzelle mit einer Membranelektrodenanordnung (MEA), die auf einer Seite einen Anodenkatalysator und auf einer anderen Seite einen Kathodenkatalysator aufweist. Ein Paar bipolarer Plattenzusammenbauten sind auf gegenüberliegenden Seiten der Membranelektrodenanordnung angeordnet, wobei die bipolaren Plattenzusammenbauten jeweils ein elektrisch leitendes poröses Kernmaterial und erste und zweite Metallfolienlagen umfassen, die mit der ersten und zweiten Fläche des leitenden porösen Materials verbunden sind. Das elektrisch leitende poröse Material definiert einen Kühlmittelströmungsdurchgang darin, und die erste und zweite Metallfolienlage sind so geformt, um Reaktandengaskanäle daran zu definieren.
  • Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das elektrisch leitende poröse Material an die erste und zweite Metallfolienlage diffusionsgebondet oder mit diesen hartverlötet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzen die erste und zweite Metallfolienlage eine Dicke von etwa 0,001 Zoll.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das elektrisch leitende poröse Material entweder ein leitendes Graphitschaummedium oder ein leitendes Metallschaummedium. Die Verwendung dieser relativ kostengünstigen leitenden Schaummedien tragen weiter zu der Verringerung der Kosten wie auch des Gewichtes der Brennstoffzelle bei, ohne die Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen der bipolaren Platte vorgesehen, bei dem eine erste und zweite dünne Metallfolienlage mit einem porösen elektrisch leitenden Material verbunden werden, und die erste und zweite dünne Metallfolienlage geprägt werden, um ein Strömungsfeldmuster in der ersten und zweiten dünnen Metallfolie auszubilden.
    •
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Brennstoffzellenstapels gemäß der Erfindung ist;
  • 2 eine Schnittansicht einer MEA ist, die in der Brennstoffzelle verwendet wird; und
  • 3 eine Schnittansicht einer bipolaren Platte gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung ist auf eine Brennstoffzelle 10 und insbesondere einen Aufbau der Brennstoffzelle gerichtet, wobei die Brennstoffzelle leichter, kleiner und kostengünstiger hergestellt werden kann, ohne dass die Leistungsfähigkeit beeinträchtigt wird. Die Brennstoffzelle 10 ist in 1 schematisch und perspektivisch gezeigt. Allgemein werden Reformat 12 und Luft 14 an den Brennstoffzellenstapel geliefert, und an Sauerstoff abgereicherte Luft 16 und Wasserstoffabfluss 18 werden von dem Stapel ausgetragen.
  • Im Überblick umfasst der Stapel eine Vielzahl von Membranelektrodenanordnungen (MEA) 20, die jeweils zwischen einer Vielzahl bipolarer Platten 22 angeordnet sind. Wie es in der Technik bekannt ist, kann der Stapel auch eine Vielzahl von Gasverteilungslagen, eine Vielzahl von Anodenverteilern, eine Vielzahl von Kathodenverteilern, eine Vielzahl von Kühlmittelverteilern und obere und untere Endplatten umfassen, die alle in gestapelter Beziehung angeordnet sind. Die Abfolge der MEAs und bipolaren Platten wird wiederholt, um die gewünschte Spannungsabgabe für die Brennstoffzelle, die benötigt wird, vorzusehen.
  • Jede MEA 20 (2) umfasst eine Membran 46 in der Form eines dünnen protonendurchlässigen, elektrisch nicht leitenden Festpolymerelektrolyten, ein Versiegelungs- oder Dichtungsrahmenelement 48, das an der unteren Seite der Membran positioniert ist, eine weitere Versiegelung oder Dichtung 48, die an der oberen Seite der Membran positioniert ist, eine Anodenkatalysatorlage 50 an der oberen Seite der Membran in der oberen Dichtung 48, und eine Kathodenkatalysatorlage 52 an der unteren Seite der Membran in der unteren Dichtung 48.
  • Die bipolaren Platten 22 der vorliegenden Erfindung umfassen, wie am besten in 3 gezeigt ist, eine erste dünne Metallfolie 70, die mit einem elektrisch leitenden porösen Material 72 verbunden ist, wie beispielsweise einem Metall- oder Kohlenstoffschaum. Der Schaum besitzt eine Porengröße von kleiner als 0,02 Zoll und bevorzugt etwa 0,005 bis 0,01 Zoll. Der Metall- oder Kohlenstoffschaum besitzt eine Porengröße und eine Permeabilität, die für Kühlmitteldruckabfälle sorgen, was für einen angemessenen Wärmeabzug, Druckabfälle und dafür sorgt, die Dicke auf einem Minimum zu halten. Eine zweite dünne Metallfolie 74 ist mit einer zweiten Seite des elektrisch leitenden Schaums 72 verbunden. Die erste und zweite dünne Metallfolienlage besitzen eine Dicke von weniger als 0,005 Zoll und bevorzugt etwa 0,001 Zoll. Die Metallfolien können verschiedene Materialien umfassen, um die Unterschiede in den Anoden- und Kathodenumgebungen anpassen zu können. Anschließend wird ein Strömungsfeldmuster in das Material geprägt, um Anoden- und Kathodengaskanäle 76, 78 vorzusehen und auch um das Schaummaterial unter dem Anodenströmungskanal 76 lokal auf eine wesentlich höhere Dichte zu komprimieren. Auf diese Art und Weise werden Bereiche niedriger Dichte durch Bereiche mit hoher Dichte begrenzt, um Kühlmittelkanäle 80 zu bilden, durch die das Kühlmittel hindurchströmen kann. Die Bereiche mit hoher Dichte erhöhen auch die Leitfähigkeit der bipolaren Platte, indem der Volumenwiderstand in dem Gebiet der Bereiche mit hoher Dichte verringert wird. Wie es derzeit bevorzugt ist, sind die Anoden- und Kathodenströmungskanäle 76, 78 in einer serpentinenartigen Geometrie angeordnet. Jedoch ist es für Fachleute offensichtlich, dass auch andere Strömungsfeldgeometrien gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wer den können, wie beispielsweise parallele, ineinandergreifende oder konzentrische Geometrien.
  • Bevorzugt wird ein Metallschaum verwendet, so dass das Schaummaterial an die dünnen Metallfolienlagen 70, 74, die die Strömungsfeldkanäle bilden, diffusionsgebondet, mit diesen hartverlötet oder anderweitig damit verbunden werden kann. Der Metallschaum ist in einem Prägevorgang der Metallfolienlagen 70, 74 verformbar, und die Unterschiede in der Dichte in dem Schaum 72, die zur Strömungssteuerung erwünscht sind, sind vor Ort formbar. Alternativ dazu könnte ein Graphit- oder Kohlenstoffschaum verwendet werden, der in eine Form mit Bereichen mit hoher und niedriger Dichte geschnitten oder geformt wird, und die Metallfolie könnte dann so geformt werden, um an die Graphit- oder Kohlenstoffschaumlagen zu passen oder mit diesen verbunden zu werden.
  • Um die bipolaren Platten ist eine Sammelleitung 82 angeordnet, um Reaktandengase und Kühlmittel durch diese aufnehmen zu können. Die Sammelleitung 82 dient in Zusammenwirken mit den Dichtungen 48 dazu, Reaktandengase an die Strömungskanäle 76, 78 und Kühlmittel an die Kanäle 80 zu führen. Die Sammelleitung 82 wird bei dem Verbindungsschritt des Schaums mit den dünnen Metallströmungsfeldern ausgebildet, indem eine weitere dünne Metalllage anstelle des Schaumaustritts an den Sammelleitungsbereichen an dem Umfang der bipolaren Platte vorgesehen wird. Die dritte Metalllage besitzt Strömungspfade, die bereits darin geformt sind. Die Dichtungen 48 dienen dazu, eine Sammelleitung 82 von den Strömungskanälen 76, 78, 80 abzudichten, mit Ausnahme eines jeweiligen Strömungspfades, d.h. Anodensammelleitung zu Strömungskanal 76, Kathodensammelleitung zu Strömungskanal 78 und Kühlmittelsammelleitung zu Strömungskanal 80.
  • Ein alternatives Verfahren zum Formen der bipolaren Platten besteht darin, mit einem Vorläuferschaum (d.h. einem Polyurethanschaum mit metallisierter Oberfläche) zwischen den dünnen Metallfolien zu beginnen, die bereits in Form geprägt wurden. Der geschichtete Aufbau wird dann auf eine Schaumsintertemperatur erhitzt, um den Metallschaum 72 zwischen den Metallfolienlagen 70, 74 zu verbinden. Dieses Verfahren sieht ein Sintern des Metallschaums an die Metallfolienlagen vor Ort vor, wodurch eine Bindung vorgesehen wird, die stark ist und einen Kontaktwiderstand minimiert, wodurch im Wesentlichen keine Schnittstellenspannungsverluste resultieren.
  • Ein anderes Verfahren betrifft die Bereitstellung eines Schaummaterials, wie beispielsweise eines Polyurethanschaums, der mit einer Aufschlämmung aus Binder und Metallpulver gespült wird. Das Metall wird dann zwischen zwei geprägten Folienlagen angeordnet und dann erhitzt, um das Schaummaterial zu beseitigen, wodurch der Binder und die Metallpartikel in der Form der Poren des Schaums zurückbleiben. Der Binder wird dann weiter weggebrannt, wodurch die Metallpartikel zusammengesintert und an die Folienlagen gesintert werden.
  • Ein noch weiteres Verfahren umfasst ein Galvanisieren oder ein anderweitiges Abscheiden von Metall (wie beispielsweise durch CVD) auf ein Schaummaterial, das zwischen eine erste und zweite Folienlage geschichtet ist. Das Schaummaterial wird ebenfalls während des Galvanisier- oder Abscheidungsprozesses mit den Folienlagen verbunden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine sehr leichte bipolare Platte vorgesehen, die den größten Teil der gegenwärtigen Technologie verwenden kann, die getestete Strömungsfeldkonstruktionen, Druckabfälle, MEAs, Diffusionsmedien, Dichtungskonstruktionen, etc. verwendet. Die vorliegende Erfindung ist auch besser auf verschiedene optimierte Strömungsfeld- und Sammelleitungskonstruktionen anpassbar. Die Konstruktion der bipolaren Platte der vorliegenden Erfindung besitzt verschiedene Vorteile im Vergleich zu derzeitigen Konstruktionen von Strömungsfeldern bzw. bipolaren Platten. Die bipolare Platte der vorliegenden Erfindung ist leichter und verwendet etwa 0,001 Zoll dicke Metallfolie im Gegensatz zu bisherigen Konstruktionen, die ein 0,03 Zoll dickes Plattenmaterial verwenden. Der Kühlmittelwirkungsgrad ist besser, da mehr Kühlmittel pro Flächeneinheit in Kontakt mit der bipolaren Platte steht, und da auch die Wärmeübertragung aufgrund des wesentlichen dünneren Metalls besser ist. Die vorliegende Konstruktion kann Metalle verwenden, die inhärent dichter und in der Brennstoffzellenumgebung korrosionsbeständig sind, wie beispielsweise rostfreien Stahl oder Titan, da die Folie so dünn ist. Die Wiederholungsdistanz ist minimiert, und daher ist die volumetrische Energiedichte erhöht. Der Schaum wirkt als ein Träger für die Folie und sieht daher eine sehr leichte, starke, dünne Platte vor. Das Gewicht ist verringert, und daher ist die gravimetrische Energiedichte erhöht. Zusätzlich ist es möglich, diesen Typ von Konstruktion als einen luftgekühlten Stapel zu verwenden, wenn die Seiten ohne Sammelleitung nicht abgedichtet sind. Jedoch müsste bei der luftgekühlten Ausgestaltung die Dicke des Schaums erhöht werden, um eine ausreichende Strömungsrate von Luft durch den Stapel zu erreichen und damit die Wärmelast handhaben zu können.
  • Die Erfindung sieht eine Brennstoffzelle vor, die leichter und kostengünstiger als vergleichbare Brennstoffzellen nach dem Stand der Technik ist, ohne dass die elektrische Energieabgabe von der Brennstoffzelle verschlechtert ist. Genauer verringert der Ersatz einer bipolaren Platte mit einer leitenden Schaumkernlage, die einen Kühlmitteldurchgang definiert, anstelle der metallischen bipolaren Platte nach dem Stand der Technik das Gewicht der Brennstoffzelle.
  • Zusammenfassung
  • Es ist eine bipolare Platte zur Verwendung mit einer Brennstoffzelle vorgesehen, die einen elektrisch leitenden Schaum als eine Kühlmittellage zwischen dünnen Metallfolienlagen umfasst. Die dünnen Metallfolienlagen sind mit serpentinenartigen Strömungsfeldmustern auf deren Oberfläche versehen.

Claims (23)

  1. Bipolare Platte zur Verwendung in einer Brennstoffzelle, mit: einem elektrisch leitenden porösen Material; einer ersten Metallfolienlage, die mit einer ersten Fläche des leitenden porösen Materials verbunden ist; und einer zweiten Metallfolienlage, die mit einer zweiten Fläche des leitenden porösen Materials verbunden ist, wobei das elektrisch leitende poröse Material einen Kühlmittelströmungsdurchgang darin definiert und die erste und zweite Metallfolienlage so geformt sind, um Reaktandengaskanäle daran zu definieren.
  2. Bipolare Platte nach Anspruch 1, wobei das elektrisch leitende poröse Material ein Metallschaum ist.
  3. Bipolare Platte nach Anspruch 1, wobei die erste und zweite Metallfolienlage eine Dicke von weniger als 0,005 Zoll besitzen.
  4. Bipolare Platte nach Anspruch 1, wobei das elektrisch leitende poröse Material an die erste und zweite Metallfolienlage diffusionsgebondet ist.
  5. Bipolare Platte nach Anspruch 1, wobei das elektrisch leitende poröse Material mit der ersten und zweiten Metallfolienlage hartverlötet ist.
  6. Bipolare Platte nach Anspruch 1, wobei das elektrisch leitende poröse Material ein Graphitschaum ist.
  7. Bipolare Platte nach Anspruch 1, wobei das elektrisch leitende poröse Material ein Kohlenstoffschaum ist.
  8. Bipolare Platte nach Anspruch 1, wobei das elektrisch leitende poröse Material Bereiche mit niedriger Dichte aufweist, die Strömungskanäle, die durch Bereiche mit elektrisch leitendem porösem Material mit hoher Dichte begrenzt sind, in dem Kühlmittelströmungsdurchgang definieren.
  9. Brennstoffzelle mit: einer Membranelektrodenanordnung mit einem Anodenkatalysator auf einer Seite und einem Kathodenkatalysator auf einer anderen Seite; einem Paar bipolarer Platten, die auf entgegengesetzten Seiten der Membranelektrodenanordnung angeordnet sind, wobei die bipolaren Platten jeweils ein elektrisch leitendes poröses Material, eine erste Metallfolienlage, die mit einer ersten Fläche des leitenden porösen Materials verbunden ist, und eine zweite Metallfolienlage umfassen, die mit einer zweiten Fläche des leitenden porösen Materials verbunden ist, wobei das elektrisch leitende poröse Material einen Kühlmittelströmungsdurchgang darin definiert und die erste und zweite Metallfolienlage so geformt sind, um Reaktandengaskanäle daran zu definieren.
  10. Brennstoffzelle nach Anspruch 9, wobei das elektrisch leitende poröse Material ein Metallschaum ist.
  11. Brennstoffzelle nach Anspruch 9, wobei die erste und zweite Metallfolienlage eine Dicke von weniger als 0,005 Zoll besitzen.
  12. Brennstoffzelle nach Anspruch 9, wobei das elektrisch leitende poröse Material an die erste und zweite Metallfolienlage diffusionsgebondet ist.
  13. Brennstoffzelle nach Anspruch 9, wobei das elektrisch leitende poröse Material mit der ersten und zweiten Metallfolienlage hartverlötet ist.
  14. Brennstoffzelle nach Anspruch 9, wobei das elektrisch leitende poröse Material ein Graphitschaum ist.
  15. Brennstoffzelle nach Anspruch 9, wobei das elektrisch leitende poröse Material ein Kohlenstoffschaum ist.
  16. Verfahren zum Formen einer bipolaren Platte zur Verwendung in einer Brennstoffzelle, mit den Schritten, dass: eine erste dünne Metallfolie mit einer ersten Seite eines porösen elektrischen leitenden Materials verbunden wird; eine zweite dünne Metallfolie mit einer zweiten Seite eines porösen elektrisch leitenden Materials verbunden wird; die erste und zweite dünne Metallfolie mit einem Muster versehen werden, um jeweilige Strömungsfluidmuster zu formen.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das poröse elektrisch leitende Material ein Metallschaum ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das poröse elektrisch leitende Material ein Graphitschaum ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das poröse elektrisch leitende Material ein Kohlenstoffschaum ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die erste und zweite Metallfolienlage eine Dicke von weniger als 0,005 Zoll besitzen.
  21. Verfahren zum Formen einer bipolaren Platte zur Verwendung in einer Brennstoffzelle, mit den Schritten, dass: eine erste dünne Metallfolienlage mit einem Muster versehen wird und eine zweite dünne Metallfolienlage mit einem Muster versehen wird, um jeweilige Strömungsfeldmuster zu formen; ein Schaummaterial mit einer metallisierten Oberfläche zwischen der ersten und zweiten dünnen Metallfolienlage in einem geschichteten Aufbau angeordnet wird; und der geschichtete Aufbau auf eine Temperatur erhitzt wird, die ausreichend ist, um den Metallschaum an die erste und zweite Metallfolienlage zu sintern.
  22. Verfahren zum Formen einer bipolaren Platte zur Verwendung in einer Brennstoffzelle, mit den Schritten, dass: ein Schaummaterial mit einer Aufschlämmung aus Binder und Metallpulver durchtränkt wird; das Schaummaterial zwischen zwei Folienlagen angeordnet wird; und die beiden Folienlagen mit einem Schaummaterial dazwischen gebrannt werden, bis das Metallpulver an die Folienlagen gesintert ist.
  23. Verfahren zum Formen einer bipolaren Platte zur Verwendung in einer Brennstoffzelle, mit den Schritten, dass: ein Schaummaterial zwischen der ersten und zweiten Folienlage vorgesehen wird; und Metall auf dem Schaummaterial zwischen der ersten und zweiten Folienlage unter Verwendung von CVD abgeschieden wird.
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