DE112005002829B4

DE112005002829B4 - Brennstoffzelle mit einander gegenüberliegenden Separatoren, von denen jeder eine Gaspassage, eine Gaspassagenteilungsrippe und eine Viehlzahl von in der Gaspassage ausgebildeten Vorsprüngen hat

Info

Publication number: DE112005002829B4
Application number: DE112005002829.1T
Authority: DE
Inventors: Tsunemasa Nishida; Toshiyuki Suzuki; Tsutomu Ochi; Naohiro Takeshita; Hiroo Yoshikawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2020-04-23
Anticipated expiration: 2025-11-17
Also published as: US20070264555A1; CA2583179A1; DE112005002829T5; JPWO2006054756A1; WO2006054756A1; US7838163B2; CA2583179C; JP4650424B2

Abstract

Eine Brennstoffzelle (10) hat Separatoren (1, 2), die einander gegenüberliegen und einen Energieerzeugungsreaktionsabschnitt (5) quetschen. Jeder der Separatoren (1, 2) hat eine Gaspassage (3, 4), eine Gaspassagenteilungsrippe (6) und einen Vorsprung (7), der in der Gaspassage ausgebildet ist. In einem ersten Separator (1, 2), der wenigstens ein Separator (1, 2) der Separatoren ist, die einander mittels des Energieerzeugungsreaktionsabschnitts (5) gegenüberliegen, ist bei einer Region (S) des ersten Separators (1, 2), die einer Gaspassagenteilungsrippe eines zweiten Separators (2, 1) gegenüberliegt, der ein Separator ist, der dem ersten Separator (1, 2) gegenüberliegt, eine Quetschrippe (8) ausgebildet und ersetzt den Vorsprung (7). Die Quetschrippe (8) und die Gaspassagenteilungsrippe (6) des zweiten Separators (2, 1) quetschen den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt (5). Bei der Region (S) des ersten Separators (1, 2) ist ein Kontaktbereich (S1) der Quetschrippe (8) mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt (5) angepasst, um größer zu sein als ein Kontaktbereich (S2) des Vorsprungs (7) des ersten Separators (1, 2) mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt (5) in einem Fall, wo der Vorsprung (7) ohne Ausbilden der Quetschrippe (8) ausgebildet wäre.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffzelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Brennstoffzelle (Zelle), beispielsweise eine Festpolymerelektrolytbrennstoffzelle, hat eine Schicht beziehungsweise Lage aus einer Membranelektrodenbaugruppe (MEA) und einem Separator. Die MEA hat eine Elektrolytmembran einer Ionenaustauschmembran, eine Elektrode 14 (beispielsweise eine Anode, eine Brennstoffelektrode), die eine katalytische Schicht hat, die an einer Seite der Elektrolytmembran angeordnet ist, und eine andere Elektrode (beispielsweise eine Kathode, eine Luftelektrode), die eine katalytische Schicht hat, die an der anderen Seite der Elektrolytmembran angeordnet ist. Diffusionsschichten können zwischen der MEA und den Separatoren, an der Anodenseite beziehungsweise der Kathodenseite angeordnet sein. Die MEA und die Diffusionsschichten bilden einen Energieerzeugungsreaktionsabschnitt und werden durch einen anodenseitigen Separator und einen kathodenseitigen Separator gequetscht.
Bei einer Energieerzeugungsregion der Brennstoffzelle, sind in den Separatoren eine Brenngaspassage für ein Zuführen eines Brenngases (zum Beispiel Wasserstoff) zu der Anode und eine Oxidationsgaspassage für ein Zuführen eines Oxidationsgases (beispielsweise Sauerstoff, gewöhnlich Luft) zu der Kathode ausgebildet. Bei einer Fläche des Separators gegenüber der Brenngaspassage und bei einer Fläche des Separators gegenüber der Oxidationsgaspassage ist eine Kühlmittelpassage für ein Strömen von Kühlmittel (zum Beispiel Kühlwasser) in den Separatoren ausgebildet. Bei der Energieerzeugungsregion der Brennstoffzelle quetschen die Separatoren die MEA über die Diffusionsschichten, wodurch Energie erzeugt wird, die durch eine Erzeugung von Wasser begleitet wird.
Herkömmlicherweise, wie in der JP 2001-143725 A und in den 12 bis 15 offenbart ist, wenn die Reaktionsgaspassagen (die Brenngaspassage 3 und die Oxidationsgaspassage 4) eine serpentinenförmige Passage sind (eine Passage, die einen Windungsabschnitt in einer Serpentinenart hat), schließen die Separatoren 1 und 2, die den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 zusammenquetschen, eine Gaspassagenteilungsrippe 6, die die Serpentinenpassage definiert, und eine Vielzahl von Vorsprüngen 7 ein, die in der Passage ausgebildet sind. Des Weiteren, wenn die Reaktionsgaspassagen eine Serpentinenpassage sind, obwohl das Reaktionsgas in der Energieerzeugung verbraucht wird, ist eine Passagenbreite D2 bei einem stromabwärtigen Abschnitt angepasst, um kleiner als eine Passagenbreite D1 bei einem stromaufwärtigen Abschnitt zu sein, um eine Gasgeschwindigkeit sicherzustellen, die höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist.
In den herkömmlichen Separatoren, weil eine Menge von verbrauchtem Wasserstoff und eine Menge von verbrauchtem Sauerstoff in Luft sich voneinander unterscheiden, und weil Gaspassagenteilungsverhältnisse durch die Gaspassagenteilungsrippe 6 einer Brenngasseite und einer Oxidationsgasseite sich voneinander unterscheiden, wenn die Separatoren 1 und 2 den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 zusammenquetschen, stimmen die Gaspassagenteilungsrippe 6 des anodenseitigen Separators und die Gaspassagenteilungsrippe 6 des kathodenseitigen Separators nicht miteinander überein. Dies tritt gewöhnlich in einer Schichtungsrichtung des Separators 1, des Energieerzeugungsreaktionsabschnitts 5 und des Separators 2 auf. Als eine Folge, wie in 14 dargestellt ist, bei einer Region, wo die Gaspassagenteilungsrippe 6 und der Vorsprung 7 den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 zusammenquetschen, kann ein Abschnitt zwischen benachbarten Vorsprüngen 7 (ein Gasströmungsabschnitt) den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 nicht gegen den Gaspassagenteilungsabschnitt 6 drücken, wodurch den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 in eine Wellenform verformt wird, um eine Gasleckpassage 9 beziehungsweise eine Gasentweichpassage 9 zwischen der Gaspassagenteilungsrippe 6 und dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 auszubilden. Als eine Folge, wie in 15 dargestellt ist, erhöht sich eine Menge von Kurschlussgas, das zwischen Gaspassagenabschnitten strömt, die an gegenüberliegenden Seiten des Gaspassagenteilungsabschnitts 6 gelegen sind, wodurch ein Problem verursacht wird, dass sich der Energieerzeugungswirkungsgrad der Brennstoffzelle verringert.
Wenn die Brenngasteilungsrippen 6 der Separatoren 1 und 2 angeordnet wären, um einander gegenüber zu liegen, um die Menge von Gas zu verringern, das unter den Gaspassagenteilungsrippen 6 hindurchgeht, würde das Gaspassagenteilungsverhältnis der Gaspassage von wenigstens einem der Separatoren 1, 2 ungeeignet sein. Somit können Probleme, wie eine übermäßige oder ungenügende Zufuhr von Reaktionsgas und ein ungenügendes Ausblasen von produzierten Wasser durch eine Gasströmung, etc., von Neuem verursacht werden.
US 6 245 453 B1 offenbart eine Brennstoffzelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Brennstoffzelle vorsehen, die eine Menge von Gas verringern kann, das unter einer Gaspassagenteilungsrippe hindurchgeht, wobei ein Gaspassagenteilungsverhältnis einer Gaspassage bei einem geeigneten Verhältnis aufrecht erhalten wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Brennstoffzelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

1 ist eine Ansicht von einem von Separatoren, die einen Energieerzeugungsreaktionsabschnitt einer Brennstoffzelle gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung quetschen (das heißt ein Separator, der einem Separator gegenüberliegt, wo eine Quetschrippe ausgebildet ist).
2 ist eine Ansicht des anderen der Separatoren, die den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt der Brennstoffzelle gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung quetschen (das heißt, der Separator, wo die Quetschrippe ausgebildet ist).
3 ist eine Querschnittsansicht der Brennstoffzelle gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer Position der Gaspassagenteilungsrippe von 1 und 2.
4 ist eine Ansicht des Separators von 1, die darstellt, dass unterdrückt wird, dass Gas unter der Gaspassagenteilungsrippe in der Brennstoffzelle gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hindurchgeht.
5 ist eine Querschnittsansicht einer Brennstoffzelle gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer Position, wo eine Quetschrippe und eine Gaspassagenteilungsrippe angeordnet sind.
6 ist eine Draufsicht einer Quetschrippe einer Brennstoffzelle gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Draufsicht einer Quetschrippe einer Brennstoffzelle gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die im Vergleich zu einem herkömmlichen Vorsprung gezeigt ist.
8 ist eine Ansicht von einem von Separatoren, die einen Energieerzeugungsreaktionsabschnitt einer Brennstoffzelle gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung quetschen (das heißt, ein Separator, der einem Separator gegenüberliegt, wo eine Quetschrippe ausgebildet ist).
9 ist eine Ansicht des anderen der Separatoren, die den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt der Brennstoffzelle gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung quetschen (das heißt, der Separator, wo die Quetschrippe ausgebildet ist).
10 ist eine Seitenansicht eines Stapels der Brennstoffzellen der ersten bis fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Stapels der Brennstoffzellen gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine Ansicht von einem von Separatoren, die einen Energieerzeugungsreaktionsabschnitt einer herkömmlichen Brennstoffzelle quetschen (das heißt, ein Separator, der dem Separator von 1 der vorliegenden Erfindung entspricht).
13 ist eine Ansicht des anderen der Separatoren, die den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt der herkömmlichen Brennstoffzelle quetschen (das heißt, ein Separator, der dem Separator von 2 der vorliegenden Erfindung entspricht.
14 ist eine Querschnittsansicht der herkömmlichen Brennstoffzelle bei einer Position der Gaspassagenteilungsrippe von 12 und 13.
15 ist eine Ansicht des Separators von 12, die darstellt, dass Gas unter der Gaspassagenteilungsrippe in der herkömmlichen Brennstoffzelle hindurchgeht.

Eine Brennstoffzelle gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 11 erklärt.
1 bis 4 stellen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, 5 stellt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, 6 stellt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, 7 stellt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu einer herkömmlichen Brennstoffzelle dar, und 8 und 9 stellen eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. 10 und 11 sind auf jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendbar.
Abschnitte, die gemeinsam oder ähnlich bei allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind, werden mit den selben Bezugszeichen in der gesamten Beschreibung und allen Darstellungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnet.
Zuerst werden Abschnitte, die gemeinsam oder ähnlich bei allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind, mit Bezug auf 1 bis 4, 10 und 11 erklärt.
Eine Brennstoffzelle 10 der vorliegenden Erfindung ist zum Beispiel eine PEFC (Polymerelektrolytbrennstoffzelle), aber nicht auf eine PEFC begrenzt, solange die Brennstoffzelle eine Gaspassage und eine Gaspassagenteilungsrippe hat. Die Brennstoffzelle 10 ist beispielsweise an einem Brennstoffzellenfahrzeug montiert. Jedoch kann die Brennstoffzelle 10 für andere Zwecke verwendet werden, und kann beispielsweise eine stationäre Brennstoffzelle sein, die in einem Haus beziehungsweise Gebäude verwendet werden kann.
Wie in 10 und 11 gezeigt ist, hat die PEFC eine Schicht beziehungsweise eine Lage aus einer Membranelektrodenbaugruppe (MEA), einem ersten Separator 1 und einem zweiten Separator 2 (nachstehend Separator 1 und Separator 2). Eine Richtung der Lage beziehungsweise Schicht ist beliebig und kann horizontal oder vertikal sein.
Die MEA hat eine Elektrolytmembran 11 von einer Ionenaustauschmembran, eine Elektrode (eine Anode 12, eine Brennstoffelektrode), die eine katalytische Schicht hat, die an einer Seite der Membran 11 angeordnet ist, und eine andere Elektrode (eine Kathode 13, eine Luftelektrode), die eine katalytische Schicht hat, die an der anderen Seite der Membran 11 angeordnet ist. Diffusionsschichten 14 und 15 können zwischen der MEA und den Separatoren, an der Anodenseite beziehungsweise der Kathodenseite, angeordnet sein.
Die MEA und die Diffusionsschichten 14 und 15 bilden einen Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5. Der Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 wird gequetscht oder ist angeordnet zwischen dem anodenseitigen Separator und dem kathodenseitigen Separator.
Die MEA und die Separatoren 1 und 2 sind aufeinander gelegt beziehungsweise geschichtet, um eine einzelnen Brennstoffzelle 10 zu bilden. Wenigstens eine Brennstoffzelle 10 bildet ein Brennstoffzellenmodul. Eine Vielzahl von Brennstoffzellenmodulen sind aufeinander geschichtet, um einen Stapel von Brennstoffzellen auszubilden, und elektrische Anschlüsse 19, elektrische Isolatoren 20 und Endplatten 21 sind bei gegenüberliegenden Enden des Stapels von Brennstoffzellen angeordnet. Der Stapel von Brennstoffzellen wird in der Brennstoffzellenstapelrichtung festgezogen beziehungsweise befestigt. Die Endplatten 21 sind an ein Befestigungselement (beispielsweise eine Spannplatte 22), das sich in einer Brennstoffzellenstapelrichtung außerhalb des Brennstoffzellenstapels erstreckt, durch Schrauben 23 und/oder Muttern gekoppelt, wodurch ein Brennstoffzellenstapel 18 ausgebildet ist.
Der Separator kann ein Carbonseparator sein, der durch Formen eines Gemisches aus Carbon- beziehungsweise Kohlenstoffpulver und synthetischem Harzbinder in einen Separatoraufbau bzw. eine Separatoranordnung gemacht ist. Der Separator kann ein Metallseparator sein, der durch Pressformen einer Metallplatte ausgebildet ist. Der Metallseparator kann eine Kombination aus dem Metallseparator und einem Rahmen aus synthetischem Harz sein. Genauer gesagt wird in dem pressausgebildeten Metallseparator, der durch Pressformen einer Metallplatte gemacht ist, die eine im Wesentlichen konstante Dicke hat, ein konkaver Abschnitt, der als Gas- oder Kühlmittelpassage bei einer Fläche verwendet wird, ein konvexer Abschnitt, der als eine Teilung der Passage bei der anderen Fläche dient. Die vorliegende Erfindung ist auch auf solch einen pressgeformten Metallseparator anwendbar.
Bei der Energieerzeugungsregion der Brennstoffzelle ist in einem der Separatoren 1 und 2 (beispielsweise in dem Separator 1) eine Brenngaspassage 3 für ein Zuführen von Brenngas (zum Beispiel Wasserstoff) zu der Anode 12 ausgebildet, und in dem anderen der Separatoren 1 und 2 (beispielsweise in dem Separator 2) ist eine Oxidationsgaspassage 4 für ein Zuführen von Oxidationsgas (zum Beispiel Sauerstoff, gewöhnlich Luft) zu der Kathode ausgebildet. Der Separator, wo die Brenngaspassage 3 ausgebildet ist, ist ein anodenseitiger Separator, und der Separator, wo die Oxidationsgaspassage 4 ausgebildet ist, ist ein kathodenseitiger Separator. In den Zeichnungen stellt ein Pfeil G eine Gasströmung in den Gaspassagen 3 und 4 dar.
Bevorzugt sind die Brenngaspassage 3 und die Oxidationsgaspassage 4 eine Serpentinenpassage, die ein oder mehrere Male bei einem dazwischenliegenden Abschnitt der Passage zwischen einem Einlass und einem Auslass der Passage gewunden ist; jedoch können die Brenngaspassage 3 und die Oxidationsgaspassage 4 eine gerade Passage sein.
In den Separatoren 1 und 2 ist eine Passage für ein Kühlmittel (beispielsweise Kühlwasser) 9 bei einer Fläche des Separators, die gegenüber zu der Brenngaspassage 3 ist, und bei einer Fläche des Separators ausgebildet, die gegenüber zu der Oxidationsgaspassage 4 ist.
Bei der Energieerzeugungsregion der Brennstoffzelle drücken die Separatoren 1 und 2 die MEA mittels der Diffusionsschichten 14 und 15. Während einer Energieerzeugung wird Wasser produziert.
In einem Fall, wo die Reaktionsgaspassagen 3 und 4 eine Serpentinenpassage sind, damit eine Gasströmungsgeschwindigkeit erhalten werden kann, die gleich oder höher als eine vorbestimmte Gasströmungsgeschwindigkeit ist, ungeachtet eines Verbrauchs des Oxidationsgases während einer Energieerzeugung, ist eine Breite D2 des stromabwärtigen Abschnitts der Gaspassage angepasst oder bestimmt, um größer als eine Breite D1 des stromaufwärtigen Abschnitts der Gaspassage zu sein.
Wie in 1 bis 4 gezeigt ist, ist in jedem Separator 1, 2 ein Brenngasverteiler 16 für ein Zuführen des Brenngases zu der Brenngaspassage 3 und für ein Auslassen des Brenngases von der Brenngaspassage 3 ausgebildet, und ein Oxidationsgasverteiler 17 für ein Zuführen des Oxidationsgases zu der Oxidationsgaspassage 4 und für ein Auslassen des Oxidationsgases von der Oxidationsgaspassage 4 ist ausgebildet. Ein Kühlmittelverteiler (nicht gezeigt) für ein Zuführen des Kühlmittels zu der Kühlmittelpassage 9 und für ein Auslassen des Kühlmittels von der Kühlmittelpassage 9 ist auch ausgebildet.
An der Anode 12 von jeder Brennstoffzelle 10 tritt eine Ionisationsreaktion auf, die Wasserstoff zu Wasserstoffionen (das heißt, Protonen) und Elektronen wandelt. Die Wasserstoffionen bewegen sich durch die Elektrolytmembran hindurch zu der Kathode 13, wo die Wasserstoffionen mit zugeführtem Sauerstoff und Elektronen (die bei einer Anode einer benachbarten MEA erzeugt werden, und sich zu der Kathode der vorliegenden MEA durch einen Separator hindurch bewegen) reagieren, um Wasser wie folgt auszubilden:

Bei der Anode: H₂ → 2H⁺ + 2e^-
Bei der Kathode: 2H⁺ + 2e^- + (1/2)O₂ → H₂O

Eine Region, wo eine Energieerzeugungsreaktion durchgeführt wird (die Region, wo der Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 vorhanden ist, und wo es auch die Brenngaspassage 3, zu der Brenngas zugefügt wird, und die Oxidationsgaspassage 4 gibt, zu der Oxidationsgas zugeführt wird), ist eine Energieerzeugungsregion.
Wie in 1 bis 4 gezeigt ist, liegen die Separatoren 1 und 2 einander gegenüber und quetschen den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5, der die MEA und die Diffusionsschichten hat. Der Separator 1, 2 hat die Brenngaspassage 3, die eine Serpentinenpassage oder eine gerade Passage sein kann, oder die Oxidationsgaspassage 4, die eine Serpentinenpassage oder eine gerade Passage sein kann. Die Separatoren 1 und 2 haben eine Gaspassagenteilungsrippe 6 und einen Vorsprung 7 (entsprechend dem Vorsprung 7 von 12 bis 15), die in der Gaspassage 3 und 4 ausgebildet sind. Die Gaspassagenteilungsrippe 6 trennt beziehungsweise teilt einen Abschnitt A der Gaspassage 3, 4 von einem anderen Abschnitt B, der benachbart zu dem Abschnitt A ist.
Die Gaspassagenteilungsrippe 6 ist zwischen Abschnitt A und Abschnitt B, der benachbart zu dem Abschnitt A ist, gelegen und trennt die Abschnitte A und B voneinander. In einem Fall einer Serpentinenpassage trennt die Gaspassagenteilungsrippe 6 einen Abschnitt stromaufwärts eines Windungsabschnitts der Serpentinenpassage von einem Abschnitt stromabwärts des Windungsabschnitts der Serpentinenpassage, um zu verhindern oder zu unterdrücken, dass Gas unter der Gaspassagenteilungsrippe 6 von dem Abschnitt stromaufwärts des Windungsabschnitts zu dem Abschnitt stromabwärts des Windungsabschnitts hindurchgeht, so dass das Gas entlang der Serpentinenpassage strömt. Die Vorsprünge 7 sind in den Gaspassagenabschnitten A und B in einer Weise eines Gitters angeordnet, und haben einen Aufbau eines Quadrats, eines Rechtecks oder eines Kreises, etc.
In einem ersten Separator, der wenigstens ein Separator von den Separatoren 1 und 2 ist, die einander mittels des Energieerzeugungsreaktionsabschnitts 5 gegenüberliegen (beispielsweise der erste Separator ist Separator 2 oder Separator 1 oder sowohl Separator 2 als auch Separator 1), ist bei einer Region (S) des ersten Separators, die der Gaspassagenteilungsrippe 6 eines zweiten Separators gegenüberliegt, der ein Separator ist, der dem ersten Separator gegenüberliegt (beispielsweise, wenn der erste Separator Separator 2 ist, dann ist der zweite Separator Separator 1), eine Quetschrippe 8 ausgebildet, um den Vorsprung 7 zu ersetzen. Die Quetschrippe 8 des ersten Separators und die Gaspassagenteilungsrippe des zweiten Separators quetschen beziehungsweise drücken den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 zusammen, der die MEA und die Diffusionsschichten hat.
Wie in 2 dargestellt ist, ist in dem ersten Separator, der wenigstens eine Separator von den Separatoren 1 und 2 ist, die einander mittels des Energieerzeugungsreaktionsabschnitts 5 gegenüberliegen (beispielsweise ist der erste Separator Separator 2, oder Separator 1, oder sowohl Separator 2 als auch Separator 1), bei der Region (S) des ersten Separators, die der Gaspassagenteilungsrippe 6 des zweiten Separators gegenüberliegt, der ein Separator ist, der dem ersten Separator gegenüberliegt (beispielsweise, wenn der erste Separator Separator 2 ist, und der zweite Separator Separator 1 ist), ein Kontaktbereich (S1) der Quetschrippen 8 (alle die Quetschrippen 8, die bei der Region (S) gelegen sind) mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 angepasst, um größer zu sein als ein Kontaktbereich (S2) der Vorsprünge 7 (alle die Vorsprünge 7, die bei der Region (S) angeordnet sind) des ersten Separators mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 in dem Fall (entsprechend zu dem Fall, der in den 12 bis 15 dargestellt ist), wo der Vorsprung 7 ohne Ausbilden der Quetschrippe 8 bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet wäre. (S1), (S2) ist eine Summe aus einer Vielzahl von Bereichen der oberen Abschnitte der Rippen, beziehungsweise Vorsprünge (7).
Das Gaspassagenteilungsverhältnis (in einer Ausführungsform von 2, D1:D2) durch die Gaspassagenteilungsrippe 6 des ersten Separators, wo die Quetschrippe 8 ausgebildet ist (beispielsweise ist der erste Separator Separator 2, oder Separator 1, oder sowohl Separator 2 als auch Separator 1) ist beibehalten, um das selbe zu sein, wie das Gaspassagenteilungsverhältnis (D1:D2 von 13) durch die Gaspassagenteilungsrippe 6 des ersten Separators in dem Fall (in dem Fall von 12 bis 15), wo der Vorsprung 7 in dem ersten Separator ohne Ausbilden der Quetschrippe 8 ausgebildet ist.
In dem Fall der Serpentinenpassage ist eine Breite D2 des stromabwärtigen Abschnitts der Gaspassage angepasst oder bestimmt, und größer als eine Breite D1 des stromaufwärtigen Abschnitts der Gaspassage zu sein. Dies ist so, weil eine Gasströmungsgeschwindigkeit gleich oder höher als eine vorbestimmte Gasströmungsgeschwindigkeit ungeachtet eines Verbrauchs des Oxidationsgases während einer Energieerzeugung erhalten werden kann.
Effekte und technische Vorteile gemäß den Strukturen, die allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gemeinsam sind, werden nun erklärt.
Da bei der Region (S) des ersten Separators, wo der erste Separator der Gaspassagenteilungsrippe 6 des zweiten Separators (ein Separator, der dem ersten Separator gegenüberliegt, wo die Quetschrippe 8 ausgebildet ist) gegenüberliegt, der Kontaktbereich (S1) der Quetschrippe 8 des ersten Separators mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 angepasst ist, um größer als der Kontaktbereich (S2) des Vorsprungs 7 des ersten Separators mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 in dem Fall zu sein, wo die Vorsprünge 7 ohne Ausbilden der Rippe 8 bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet wären, erhöht sich aufgrund der Quetschrippe 8 ein Bereich, wo die Separatoren den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 von gegenüberliegenden Seiten des Energieerzeugungsreaktionsabschnitts berühren, im Vergleich zu dem Fall (der Fall von 12 bis 15), wo der Vorsprung 7 ohne Ausbilden der Quetschrippe 8 ausgebildet wäre. Als eine Folge kann eine Menge von Gas verringert werden, das unter einer Gaspassagenteilungsrippe 6 hindurchgeht. Genauer gesagt, gibt es in der herkömmlichen Brennstoffzelle, wie in 15 gezeigt ist, eine Gasströmung (P), die unter der Gaspassagenteilungsrippe 6 hindurchgeht. Im Gegensatz dazu ist in der vorliegenden Erfindung, wie in 4 dargestellt ist, ist die Gasströmung (P) unterdrückt, die unter der Gaspassagenteilungsrippe 6 hindurchgeht. (In 4 ist eine Unterdrückung der hindurchgehenden Gasströmung durch „X“ gekennzeichnet, und deshalb ist eine Kurzschlussströmung, die mit „X“ bezeichnet ist, unterdrückt (hier bedeutet „unterdrückt“, dass die Strömung nicht absolut Null sein kann).
Des Weiteren, da das Gaspassagenteilungsverhältnis (in einer Ausführungsform von 2, D1:D2) durch die Gaspassagenteilungsrippe 6 des ersten Separators, wo die Quetschrippe 8 ausgebildet ist (zum Beispiel ist der erste Separator Separator 2, oder Separator 1, oder sowohl Separator 2 als auch Separator 1), beibehalten wird, um das selbe zu sein, wie das Gaspassagenteilungsverhältnis (D1:D2 von 13) durch die Gaspassagenteilungsrippe 6 des ersten Separators in dem Fall (in dem Fall von 12 bis 15), wo der Vorsprung 7 in dem ersten Separator ohne Ausbilden der Quetschrippe 8 bei der Region (S) ausgebildet ist, kann die Menge einer Gasströmung (P), die unter der Gaspassagenteilungsrippe 6 hindurchgeht, durch die Quetschrippe 8 verringert werden, wobei das Gaspassagenteilungsverhältnis gleich zu dem herkömmlichen Gaspassagenteilungsverhältnis gehalten wird, und deshalb kann die Gasgeschwindigkeit und ein Gasdruck bei Gaspassagenabschnitten an gegenüberliegenden Seiten der Gaspassagenteilungsrippe 6 gleich zu den Herkömmlichen gehalten werden.
Die vorstehenden Effekte und technischen Vorteile werden ungeachtet davon erhalten, ob die Separatoren 1, 2 Carbonseparatoren oder Metallseparatoren sind, und ungeachtet davon, ob die Gaspassage eine Serpentinenpassage oder eine gerade Passage ist.
In dem Fall, wo die Gaspassage eine Serpentinenpassage ist, ist durch ein Aufrechterhalten des gleichen Gaspassagenteilungsverhältnisses, wie das herkömmliche Gaspassagenteilungsverhältnis, die Breite (D2) des stromabwärtigen Abschnitts des Serpentinenpassage kleiner als die Breite (D1) des stromaufwärtigen Abschnitts der Serpentinenpassage, wodurch Probleme unterdrückt werden können, wie übermäßige oder ungenügende Zufuhr von Reaktionsgas und ein ungenügendes Ausblasen von erzeugtem Wasser durch eine Gasströmung, etc., die auftreten können, falls die Gasteilungsrippen der zwei gegenüberliegenden Separatoren so angeordnet wären, um einander gegenüberzuliegen.
Als nächstes werden Strukturen, Effekte und technische Vorteile, die jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu eigen sind, erklärt.
Bei Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ist, wie in den 1 bis 4 dargestellt ist, die Quetschrippe 8 in eine Vielzahl von geteilten Abschnitten 8a unterteilt. Jeder geteilte Abschnitt 8a ist eine längs verlaufende Rippe, die eine Länge hat, die länger als eine Länge des Vorsprungs 7 in eine Richtung (E) ist, in der sich die Quetschrippe 8 erstreckt. (Richtung (E) ist parallel zu einer Richtung, in der sich die Gaspassagenteilungsrippe 6 erstreckt.) Ein Raum 8b zwischen den längs verlaufenden Rippen 8a ist gleich oder kleiner als ein Raum zwischen den Vorsprüngen 7. Eine Höhe der längs verlaufenden Rippe 8a ist gleich oder im Wesentlichen gleich zu einer Höhe des Vorsprungs 7.
Die Separatoren 1 und 2 können ein Carbonseparator oder ein Metallseparator sein. Die Gaspassagen 3 und 4 können eine Serpentinenpassage oder eine gerade Passage sein.
Mit Bezug auf Effekte und technische Vorteile von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, wird durch Aufbauen der Quetschrippe 8 aus einer Vielzahl von längs verlaufenden Rippen 8a wird bewirkt, dass der Kontaktbereich der Quetschrippe 8 mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 größer als der Kontaktbereich des Vorsprungs 7 mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 in dem Fall ist, wo der Vorsprung 7 bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet wäre, wo der erste Separator der Gaspassagenteilungsrippe des gegenüberliegenden Separators gegenüberliegt, ohne dass die Quetschrippe bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet ist. Da ein Raum zwischen den Vorsprüngen 7, die durch die längs verlaufende Rippe 8a ersetzt sind, entfernt ist, ist eine Wellenanordnung des Energieerzeugungsreaktionsabschnitts 5 und ein Spalt, durch den auf Grund der Wellenanordnung Gas hindurchgeht, beseitigt beziehungsweise nahezu beseitigt. Als eine Folge wird eine Gasströmung unterdrückt, die unter der Gaspassagenteilungsrippe 6 hindurchgeht.
Bei Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, wie in 5 dargestellt ist, hat die Quetschrippe 8 eine tunnelartige Verbindungspassage 8c, die bewirkt, dass die Gaspassagenabschnitte, die an den gegenüberliegenden Seiten der Quetschrippe gelegen sind, miteinander verbunden sind. Die Verbindungspassage 8c geht durch die Quetschrippe 8 in eine Richtung senkrecht zu der Richtung (E) hindurch, in der sich die Quetschrippe 8 erstreckt.
Die Separatoren 1 und 2 können ein Carbonseparator oder ein Metallseparator sein. Die Gaspassagen 3 und 4 können eine Serpentinenpassage oder eine gerade Passage sein.
Mit Bezug auf Effekte und technische Vorteile von Ausführungsformen 2 der vorliegenden Erfindung, da die Quetschrippe 8 die tunnelartige Verbindungspassage 8c hat, die bewirkt, dass die Gaspassagenabschnitte, die an gegenüberliegenden Seiten der Quetschrippe gelegen sind, miteinander verbunden sind, kann die Quetschrippe 8 den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 über eine gesamte Länge der Quetschrippe berühren, und kann der Kontaktbereich der Quetschrippe 8 mit dem Energieerzeugungsabschnitt 5 größer gemacht werden als der Kontaktbereich des Vorsprungs 7 mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 in dem Fall, wo der Vorsprung 7 bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet wäre, wo der erste Separator der Gaspassagenteilungsrippe des gegenüberliegenden Separators gegenüberliegt, ohne dass die Quetschrippe bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet ist. Da ein Raum zwischen den Vorsprüngen 7, die durch die Quetschrippe 8 ersetzt sind, beseitigt ist, ist eine Wellenanordnung des Energieerzeugungsreaktionsabschnitts 5 und ein Spalt, durch den auf Grund der Wellenanordnung Gas hindurchgeht, beseitigt beziehungsweise nahezu beseitigt. Als eine Folge ist die Gasströmung unterdrückt, die unter der Gaspassagenteilungsrippe 6 hindurchgeht.
Mit Bezug auf Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung, die in 6 dargestellt ist, ist die Quetschrippe 8 in eine Vielzahl von geteilten Abschnitten 8a in einer Richtung parallel zu der Richtung (E) unterteilt, in der sich die Gaspassagenteilungsrippe 6 des ersten Separators erstreckt. Gegenüberliegende Enden von benachbarten geteilten Abschnitten 8a überlappen sich in der Erstreckungsrichtung (E) der Quetschrippe, aus Sicht in einer Richtung (V) senkrecht zu der Erstreckungsrichtung (E) der Quetschrippe. Diese Überlappungsstruktur kann leicht durch Überlappen eines gestuften Abschnitts 8d, der in einem der benachbarten geteilten Abschnitte 8a ausgebildet ist, und einem anderen abgestuften Abschnitt, der in dem anderen der benachbarten geteilten Abschnitte 8a ausgebildet ist, in der Quetschrippenerstreckungsrichtung erhalten werden. Die gestuften Abschnitte 8d und 8e können durch Flächen ersetzt werden, die von der Richtung (V) senkrecht zu der Quetschrippenerstreckungsrichtung (E) geneigt sind.
Die Separatoren 1 und 2 können ein Carbonseparator oder Metallseparator sein. Die Gaspassagen 3 und 4 können eine Serpentinenpassage oder eine gerade Passage sein.
Bezüglich Effekte und technischer Vorteile von Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung, da die gegenüberliegenden Enden von benachbarten geteilten Abschnitten 8a einander in der Erstreckungsrichtung (E) der Quetschrippe überlappen, aus Sicht in der Richtung (V) senkrecht zu der Erstreckungsrichtung (E) der Quetschrippe, kann die Quetschrippe 8 den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 bei der oberen Fläche der Rippe über die gesamte Länge der Rippe berühren. Als eine Folge kann der Kontaktbereich der Quetschrippe 8 mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 größer gemacht werden als der Kontaktbereich des Vorsprungs 7 mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 in dem Fall, wo der Vorsprung 7 bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet wäre, wo der erste Separator der Gaspassagenteilungsrippe des gegenüberliegenden Separators gegenüberliegt, ohne dass die Quetschrippe bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet ist. Da ein Raum zwischen den Vorsprüngen 7, die durch die Quetschrippe 8 ersetzt sind, entfernt ist, sind eine Wellenanordnung des Energieerzeugungsreaktionsabschnitts 5 und ein Spalt, durch den auf Grund der Wellenanordnung Gas hindurchgeht, beseitigt beziehungsweise nahezu beseitigt. Als eine Folge ist eine Gasströmung unterdrückt, die unter der Gaspassagenteilungsrippe 6 hindurchgeht.
Bezüglich Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung, die in 6 dargestellt ist, ist die Quetschrippe 8 in eine Vielzahl von geteilten Abschnitten (geteilten Rippen) 8a (größere Anzahl als die Vorsprünge 7 in einer Reihe parallel zu der Quetschrippe 8) in einer Richtung parallel zu der Richtung (E) geteilt, in der sich die Gaspassagenteilungsrippe 6 des ersten Separators erstreckt. Ein Raum 8b zwischen gegenüberliegenden Enden von benachbarten geteilten Abschnitten 8a ist kleiner als der Raum 7a zwischen den Vorsprüngen 7 in dem Fall (dem herkömmlichen Fall), wo der Vorsprung 7 bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet wäre, wo der erste Separator der Gaspassagenteilungsrippe des gegenüberliegenden Separators gegenüberliegt, ohne dass die Quetschrippe bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet ist. In 7 kennzeichnet (i) eine Anordnung der herkömmlichen Vorsprünge 7, und (ii) kennzeichnet eine Anordnung der Vorsprünge 7, die sich auf die vorliegende Erfindung bezieht.
Die Separatoren 1 und 2 können ein Carbonseparator oder ein Metallseparator sein. Die Gaspassagen 3 und 4 können eine Serpentinenpassage oder eine gerade Passage sein.
Bezüglich der Effekte und technischer Vorteile von Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung, da die Quetschrippe 8 in eine Vielzahl von geteilten Abschnitten 8a (die mehr als die Vorsprünge 7 in einer Reihe parallel zu der Quetschrippe 8 sind) geteilt ist und der Raum 8b zwischen den gegenüberliegenden Enden von benachbarten geteilten Abschnitten 8a kleiner als der Raum zwischen den Vorsprüngen 7 in dem herkömmlichen Fall ist, kann der Kontaktbereich der Quetschrippe 8 mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 größer gemacht werden als der Kontaktbereich des Vorsprungs 7 mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 in dem Fall, wo der Vorsprung 7 bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet wäre, wo der erste Separator der Gaspassagenteilungsrippe des gegenüberliegenden Separators gegenüberliegt, ohne dass die Quetschrippe bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet ist. Des Weiteren, da ein Raum zwischen Vorsprüngen durch Ersetzen des herkömmlichen Vorsprungs 7 mit der Quetschrippe 8 klein wird, können eine Wellenanordnung des Energieerzeugungsreaktionsabschnitts 5 und ein Spalt, durch den auf Grund der Wellenanordnung Gas hindurchgeht, beseitigt beziehungsweise nahezu beseitigt werden. Als eine Folge wird eine Menge der Gasströmung (P) unterdrückt, die unter der Gaspassagenteilungsrippe 6 hindurchgeht.
In den vorstehenden Ausführungsformen 1 bis 4, obwohl die Erstreckungsrichtungen der Gaspassagenteilungsrippen der gegenüberliegenden Separatoren parallel zueinander sind, ist die vorliegende Erfindung auf eine Brennstoffzelle anwendbar, wo die Erstreckungsrichtungen der Gaspassagenteilungsrippen der gegenüberliegenden Separatoren sich schneiden (zum Beispiel bei einem rechten Winkel schneiden). Um solch eine Struktur zu erreichen, kann die Quetschrippe eines Separators angeordnet sein, um sich in der selben Richtung zu erstrecken, wie eine Richtung, in der sich die Gaspassagenteilungsrippe eines gegenüberliegenden Separators erstreckt, ungeachtet einer Erstreckungsrichtung der Gaspassagenteilungsrippe des einen Separators.
Bei Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung, wie in 8 und 9 dargestellt ist, ist die Quetschrippe 8 in eine Vielzahl von geteilten Abschnitten 8a unterteilt. Jeder geteilte Abschnitt 8a ist eine längs verlaufende Rippe, die eine Länge hat, die länger als eine Länge des Vorsprungs 7 in einer Richtung (E) ist, in der sich die Quetschrippe 8 erstreckt. (Richtung (E) ist parallel zu einer Richtung, in der sich die Gaspassagenteilungsrippe 6 erstreckt.) Ein Raum 8b zwischen den längs verlaufenden Rippen 8a ist gleich oder kleiner als ein Raum zwischen den Vorsprüngen 7. Eine Höhe der längs verlaufenden Rippe 8a ist gleich oder im Wesentlichen gleich zu einer Höhe des Vorsprungs 7. Die Quetschrippe 8 und die Gaspassagenteilungsrippe 6 sind an gegenüberliegenden Seiten der MEA gelegen und liegen einander gegenüber.
Die Separatoren 1 und 2 können ein Carbonseparator oder ein Metallseparator sein. Die Gaspassagen 3 und 4 sind eine gerade Passage.
Bezüglich Effekten und technischen Vorteilen von Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung, da die Quetschrippe 8 aus einer Vielzahl von längs verlaufenden Rippen aufgebaut ist, kann der Kontaktbereich der Quetschrippe 8 mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 größer gemacht werden als der Kontaktbereich des Vorsprungs 7 mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt 5 in dem Fall, wo der Vorsprung 7 bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet wäre, wo der erste Separator der Gaspassagenteilungsrippe des gegenüberliegenden Separators gegenüberliegt, ohne dass die Quetschrippe bei der Region (S) des ersten Separators ausgebildet ist. Des Weiteren, da ein Raum zwischen Vorsprüngen durch Ersetzen des herkömmlichen Vorsprungs 7 mit der Quetschrippe 8 klein wird, sind eine Wellenanordnung des Energieerzeugungsreaktionsabschnitts 5 und ein Spalt, durch den auf Grund der Wellenanordnung Gas hindurchgeht, beseitigt oder nahezu beseitigt. Als eine Folge ist eine Menge der Gasströmung unterdrückt, die unter der Gaspassagenteilungsrippe 6 hindurchgeht.

Claims

Brennstoffzelle (10), die Separatoren (1, 2) hat, die einander gegenüberliegen und zwischen denen ein Energieerzeugungsreaktionsabschnitt (5) angeordnet ist, wobei jeder der Separatoren (1, 2) eine Gaspassage (3, 4), eine Gaspassagenteilungsrippe (6), die einen Abschnitt (A) der Gaspassage (3, 4) von einem benachbarten Abschnitt (B) trennt, und eine Vielzahl von Vorsprüngen (7) hat, die in der Gaspassage (3, 4) ausgebildet sind, wobei in einem ersten Separator (2) bei einer Region (S) des ersten Separators (2), die einer Gaspassagenteilungsrippe (6) eines zweiten Separators (1) gegenüberliegt, eine Quetschrippe (8) ausgebildet ist und wenigstens einen der Vielzahl von Vorsprüngen (7) ersetzt, wobei die Quetschrippe (8) des ersten Separators (2) und die Gaspassagenteilungsrippe (6) des zweiten Separators (1) den Energieerzeugungsreaktionsabschnitt (5) quetschen, und wobei bei der Region (S) des ersten Separators (2) ein Kontaktbereich (S1) der Quetschrippe (8) mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt (5) angepasst ist, um größer zu sein als ein Kontaktbereich (S2) der Vorsprünge (7) des ersten Separators (2) mit dem Energieerzeugungsreaktionsabschnitt (5) in einem Fall, wenn die Vorsprünge (7) ohne Ausbilden der Quetschrippe (8) bei der Region (S) des ersten Separators (2) ausgebildet wären, dadurch gekennzeichnet, dass die Quetschrippe (8) eine Vielzahl von Verbindungsräumen (8b) hat, die voneinander getrennt sind und die bewirken, dass die Gaspassagenabschnitte, die an entgegengesetzten Seiten der Quetschrippe (8) angeordnet sind, miteinander in Verbindung sind.
Brennstoffzelle (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Quetschrippe (8) angepasst ist, um in einer Richtung (E), in der sich die Gaspassagenteilungsrippe (6) des ersten Separators (2) erstreckt, länger zu sein als die Vorsprünge (7) in einem Fall, wenn die Vorsprünge (7) ohne Ausbilden der Quetschrippe (8) bei der Region (S) des ersten Separators (2) ausgebildet wären.
Brennstoffzelle (10) gemäß Anspruch 1, wobei jeder der Vielzahl von Verbindungsräumen (8b) in der Form einer tunnelartigen Verbindungspassage (8c) ausgebildet ist.
Brennstoffzelle gemäß Anspruch 1, wobei die Quetschrippe (8) in eine Vielzahl von geteilten Abschnitten (8a) in einer Richtung parallel zu einer Richtung (E) geteilt ist, in der sich die Gaspassagenteilungsrippe (6) des ersten Separators (2) erstreckt, wobei gegenüberliegende Enden von benachbarten geteilten Abschnitten (8a) sich in der Erstreckungsrichtung (E) der Quetschrippe (8) überlappen, aus Sicht in einer Richtung (V) senkrecht zu der Erstreckungsrichtung (E) der Quetschrippe (8).
Brennstoffzelle gemäß Anspruch 1, wobei die Quetschrippe (8) in eine Vielzahl von geteilten Abschnitten (8a) in einer Richtung parallel zu einer Richtung (E) geteilt ist, in der sich die Gaspassagenteilungsrippe (6) des ersten Separators (2) erstreckt, und wobei ein Raum (8b) zwischen benachbarten geteilten Abschnitten (8a) angepasst ist, um kleiner zu sein als ein Raum zwischen benachbarten Vorsprüngen (7) in einem Fall, wenn die Vorsprünge (7) ohne Ausbilden der Quetschrippe (8) bei der Region (S) des ersten Separators (2) ausgebildet wären.
Brennstoffzelle gemäß Anspruch 1, wobei ein Gaspassagenteilungsverhältnis durch die Gaspassagenteilungsrippe (6) des ersten Separators (2), wo die Quetschrippe (8) ausgebildet ist, das selbe ist, wie ein Gaspassagenteilungsverhältnis durch die Gaspassagenteilungsrippe (6) des ersten Separators (2) in einem Fall, wenn die Vorsprünge (7) ohne Ausbilden der Quetschrippe (8) bei der Region (S) des ersten Separators (2) ausgebildet wären.
Brennstoffzelle gemäß Anspruch 1, wobei die Gaspassage (3, 4) eine Serpentinenpassage ist, und eine Breite der Serpentinenpassage angepasst ist, um derart zu sein, dass eine Breite eines stromabwärtigen Abschnitts der Serpentinenpassage kleiner ist als eine Breite eines stromaufwärtigen Abschnitts der Serpentinenpassage.
Brennstoffzelle gemäß Anspruch 1, wobei die Separatoren (1, 2) Carbonseparatoren sind.
Brennstoffzelle gemäß Anspruch 1, wobei die Separatoren (1, 2) Metallseparatoren sind.
Brennstoffzelle gemäß Anspruch 1, wobei die Gaspassage (3, 4) eine Serpentinenpassage ist.
Brennstoffzelle gemäß Anspruch 1, wobei die Gaspassage (3, 4) eine gerade Passage ist.