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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blind- bzw. Dummyzelle, die bei einem Brennstoffzellenstapel verwendet wird, und einen Brennstoffzellenstapel mit der Blind- bzw. Dummyzelle.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Brennstoffzellenstapel, der zusätzlich zu einer Leistungserzeugungszelle mit einer Leistungserzeugungsfunktion eine Blind- bzw. Dummyzelle, die keine Leistungserzeugungsfunktion hat, umfasst, ist bekannt (siehe die offengelegte japanische Patentanmeldung
JP 2008-130350 A ).
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Beim Herstellen des Brennstoffzellenstapels werden zuerst eine Leistungserzeugungszelle und eine Dummyzelle hergestellt, und dann die Leistungserzeugungszelle und die Dummyzelle zusammengebaut. Wenn gleiche bzw. einheitliche Komponenten für die Leistungserzeugungszelle und die Dummyzelle verwendet werden, können die Herstellungskosten hierfür verringert werden. Jedoch gleicht eine äußere Gestalt der Leistungserzeugungszelle der der Dummyzelle, so dass die Leistungserzeugungszelle mit der Dummyzelle verwechselt werden kann.
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Ein Brennstoffzellenstapel mit einer ersten Leistungserzeugungsendeinheit und einer erste Dummyeinheit, die an eine Leistungserzeugungseinheit angrenzt, die an einem Ende eines Stapelkörpers in Stapelrichtung vorgesehen ist, ist aus der
US 2009/042075 A1 bekannt. Die erste Leistungserzeugungsendeinheit hat einen vierten Separator mit dem gleichen Aufbau wie ein erster Separator der Leistungserzeugungseinheit und hat einen fünften und einen sechsten Separator mit dem gleichen Aufbau wie ein zweiter Separator und ein dritter Separator. Daher werden einheitliche Separatoren für den fünften und sechsten Separator verwendet, indem ein Stift einer Gussform oder ein Teil einer Dichtungslinie getauscht werden.
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Ein anderer Brennstoffzellenstapel mit einem Stapelkörper, der durch das Stapeln einer Mehrzahl von Leistungserzeugungszellen in eine Stapelrichtung gebildet wird, int in der
US 2006/110649 A1 offenbart. An einem Ende des Stapelkörpers sind erste und zweite Dummyzellen vorgesehen. Am anderen Ende des Stapelkörpers sind dritte und vierte Dummyzellen vorgesehen. Jede der ersten bis vierten Dummyzellen hat einen ersten Metallseparator und einen zweiten Metallseparator. Der erste Metallseparator und ein erster Metallseparator der Leistungserzeugungszelle haben im Wesentlichen die gleiche Gestalt. Der zweite Metallseparator und ein zweiter Metallseparator der Leistungserzeugungszelle haben im Wesentlichen die gleiche Gestalt.
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Eine weitere Polymerelektrolytbrennstoffzelle mit einer anodenseitigen Separatorplatte und einer kathodenseitigen Separatorplatte, die jeweils mit einem anodenseitigen Dichtungselement und einem kathodenseitigen Dichtungselement ausgestaltet sind, ist in der
US 7 405 019 B2 offenbart. Die anodenseitigen und kathodenseitigen Dichtungselemente dichten die Zelle zusammen mit einer Polymerelektrolytmembran an Dichtungsteilen ab, an denen die anodenseitigen und kathodenseitigen Dichtungselemente einander gegenüberliegen, wodurch verhindert wird, dass Gas aus Gasströmungskanälen austritt. Eines der anodenseitigen und kathodenseitigen Dichtungselemente hat eine spitze Rippe, die mit den Dichtungsteilen linienförmig in Kontakt gelangt, und das andere Dichtungselement gelangt mit den Dichtungsteilen in Flächenkontakt.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Dummyzelle, die an einen Brennstoffzellenstapel geschichtet ist und derart ausgestaltet ist, dass sie keine Leistungserzeugung durchführt. Die Dummyzelle umfasst: einen Abschnitt mit einem einheitlichen Erscheinungsbild, der ein erstes Erscheinungsbild hat, das einem Erscheinungsbild einer Leistungserzeugungszelle gleicht, die in dem Brennstoffzellenstapel verwendet wird und derart ausgestaltet ist, dass sie eine Leistungserzeugung durchführt; und einen Abschnitt mit einem uneinheitlichen Erscheinungsbild, der ein Erscheinungsbild hat, das sich von dem Erscheinungsbild der Leistungserzeugungszelle unterscheidet. Gemäß der dieser Dummyzelle hat die Dummyzelle abgesehen von einem Teil den Abschnitt mit dem einheitlichen Erscheinungsbild, der ein Erscheinungsbild hat, das dem Erscheinungsbild einer Leistungserzeugungszelle gleicht, die in dem Brennstoffzellenstapel verwendet wird und derart ausgestaltet ist, dass sie eine Leistungserzeugung durchführt, wodurch es möglich ist, die Dummyzelle und die Leistungserzeugungszelle in einem einheitlichen bzw. gemeinsamen Herstellungsprozess herzustellen. Zudem hat die Dummyzelle den Abschnitt mit einem uneinheitlichen Erscheinungsbild, der eine andere Gestalt als das Erscheinungsbild der Leistungserzeugungszelle hat, wodurch die Dummyzelle von der Leistungserzeugungszelle unterschieden werden kann.
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In der Dummyzelle kann der Abschnitt mit dem uneinheitlichen Erscheinungsbild an einer Position angeordnet sein, an welcher der Abschnitt mit dem uneinheitlichen Erscheinungsbild in einem Zustand von außen erkennbar ist, in dem die Leistungserzeugungszelle und die Dummyzelle geschichtet sind, um den Brennstoffzellenstapel zu bilden. Gemäß der Dummyzelle ist es möglich, selbst nachdem der Stapel- bzw. Schichtkörper ausgebildet ist, die Dummyzelle von der Leistungserzeugungszelle zu unterscheiden und einen fehlerhaften Zusammenbau leicht festzustellen.
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In der Dummyzelle kann der Abschnitt mit dem uneinheitlichen Erscheinungsbild zumindest eine andere Farbe oder eine andere Form als die Leistungserzeugungszelle haben. Gemäß der Dummyzelle ist es möglich, die Dummyzelle leicht von der Leistungserzeugungszelle zu unterscheiden. Selbst nachdem die Dummyzelle und die Leistungserzeugungszelle im Brennstoffzellenstapel zusammengebaut sind, ist es möglich, die Dummyzelle von der Leistungserzeugungszelle zu unterscheiden, wodurch es möglich ist, leicht einen fehlerhaften Zusammenbau festzustellen.
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In der Dummyzelle kann die Dummyzelle ein leitfähiges Element anstelle der Membran-Elektroden-Anordnung, einen Nicht-Leistungserzeugungsabschnitt mit einem zweiten Rahmen, der einen Außenrand des leitfähigen Elements mit Gummi oder Harz umgibt, und zweite Separatorplatten, die die gleiche Form wie die ersten Separatorplatten der Leistungserzeugungszelle haben und den Nicht-Leistungserzeugungsabschnitt sandwichartig zwischen sich aufnehmen, umfassen; und der Abschnitt mit dem uneinheitlichen Erscheinungsbild kann Teil des zweiten Rahmens sein. Gemäß der Dummyzelle unterscheidet sich der erste Rahmen der Leistungserzeugungszelle in seiner Form vom zweiten Rahmen des Nicht-Leistungserzeugungsabschnitts (der Dummyzelle), so dass es nicht nötig ist, eine neue Komponente vorzusehen.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Brennstoffzellenstapel. Der Brennstoffzellenstapel umfasst: einen Stapel- bzw. Schichtkörper, in dem eine Mehrzahl von aufeinander geschichteten Leistungserzeugungszellen und die vorstehend beschriebene Dummyzelle aufeinander geschichtet sind; und Anschlussplatten, die an beiden Enden des Schichtkörpers angeordnet sind. Die Dummyzelle ist an zumindest einem Ende der geschichteten Leistungserzeugungszellen in Stapelrichtung der Leistungserzeugungszellen angeordnet. Gemäß dem Brennstoffzellenstapel ist es möglich, das Erscheinungsbild der Dummyzelle von dem der Leistungserzeugungszelle zu unterscheiden, wodurch es möglich ist, leicht einen fehlerhaften Zusammenbau festzustellen.
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Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise realisiert werden kann, Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung statt als Dummyzelle als Brennstoffzellenstapel, als Herstellungsverfahren für einen Brennstoffzellenstapel oder dergleichen realisiert werden.
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Figurenliste
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Die Merkmale und Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung wird nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügte Zeichnung informiert, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen; hierbei zeigt:
- 1 eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Brennstoffzellenstapels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 eine erläuternde Ansicht, die einen Abschnitt einer Leistungserzeugungszelle und einer Dummyzelle zeigt;
- 3 eine Draufsicht, die schematisch einen Zustand zeigt, in dem eine Zelle von einer Seite einer ersten Separatorplatte betrachtet wird; und
- 4 eine vergrößerte erläuternde Darstellung eines Teils aus 3
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste Ausführungsform
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1 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration eines Brennstoffzellenstapels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Jedes Element eines nachfolgend beschriebenen Brennstoffzellenstapels 10 hat eine Öffnung, eine Nut oder dergleichen. Gleichwohl wird in 1 die Öffnung, die Nut oder dergleichen nicht dargestellt, sondern der Brennstoffzellenstapel 10 als im Wesentlichen rechteckiger Festkörper gezeigt. Der Brennstoffzellenstapel 10 hat eine Leistungserzeugungszelle 100, eine Blind- bzw. Dummyzelle 200, Anschlussplatten 300, 310, eine Isolatorplatte 320, eine Druckplatte 330, eine Endplatte 340 und einen Zugschaft 350. Eine Mehrzahl von Leistungserzeugungszellen 100 ist derart angeordnet, dass die Mehrzahl von Leistungserzeugungszellen 100 gestapelt ist, um einen ersten Schicht- bzw. Stapelkörper 105 zu bilden. Die Dummyzelle 200 ist auf beiden Seiten des Stapelkörpers 105 in dessen Stapelrichtung angeordnet, um einen zweiten Stapelkörper 107 zu bilden. Es sei angemerkt, dass die Dummyzelle 200 nur an einer Seite des ersten Stapelkörpers 105 in Stapelrichtung ausgebildet sein kann. Darüber hinaus ist in 1 nur eine Dummyzelle 200 auf jeder Seite des ersten Stapelkörpers 105 in Stapelrichtung angeordnet, wobei jedoch eine Mehrzahl von Dummyzellen 200 auf zumindest einer der Seiten des ersten Stapelkörpers 105 in Stapelrichtung angeordnet werden kann. Darüber hinaus können einige der Mehrzahl von Leistungserzeugungszellen 100 des ersten Stapelkörpers 105 durch Dummyzellen 200 ersetzt werden, so dass eine oder mehrere Dummyzellen zwischen die Leistungserzeugungszellen 100 eingefügt sind. Die Anschlussplatten 300, 310 sind außerhalb der jeweiligen Dummyzellen 200 in Stapelrichtung angeordnet. Die Anschlussplatten 300, 310 werden verwendet, um eine Spannung und einen Strom, die in den Leistungserzeugungszellen 100 erzeugt werden, nach außen zu führen. Die Isolatorplatte 320 und die Druckplatte 330 sind in dieser Reihenfolge außerhalb der Anschlussplatte 300 in Stapelrichtung angeordnet. Die Isolatorplatte 320 isoliert die Anschlussplatte 300 elektrisch von der Druckplatte 330. Die Endplatte 340 ist außerhalb der Anschlussplatte 310 in Stapelrichtung angeordnet. Der Zugschaft 350 fixiert von der Druckplatte 330 zu der Endplatte 340 mit einer vorgegebenen Kraft. Nachdem der Brennstoffzellenstapel 10 derart durch den Zugschaft 350 fixiert wurde, wird der Brennstoffzellenstapel 10 mit einer unteren Abdeckung 360 und einer oberen Abdeckung (nicht dargestellt) abgedeckt. Es sei angemerkt, dass eine Isolierfolie 370 zwischen der unteren Abdeckung 360 und dem Brennstoffzellenstapel 10 angeordnet ist.
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2 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch einen Abschnitt der Leistungserzeugungszelle 100 und der Dummyzelle 200 zeigt. Die Leistungserzeugungszelle 100 hat eine Membran-Elektroden-Anordnung 110, eine erste Gasdiffusionsschicht 124, eine zweite Gasdiffusionsschicht 126, eine erste Separatorplatte 134, eine zweite Separatorplatte 136, einen Kautschuk- bzw. Gummirahmen 140 und eine Dichtungslinie 150. Die Membran-Elektroden-Anordnung 110 hat eine Elektrolytmembran 112, eine erste Katalysatorschicht 114 und eine zweite Katalysatorschicht 116. Die Elektrolytmembran 112 besteht aus einer protonenleitfähigen Ionenaustauschmembran aus fluoriertem Harz wie einem Perfluorcarbon-Sulfonsäurepolymer oder einem Hydrocarbonharz. Die erste Katalysatorschicht 114 und die zweite Katalysatorschicht 116 sind auf den jeweiligen Flächen der Elektrolytmembran 112 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform bestehen die erste Katalysatorschicht 114 und die zweite Katalysatorschicht 116 jeweils aus katalysatortragenden Partikeln (z.B. Carbonpartikeln), die einen Platinkatalysator oder einen Katalysator aus einer Platinlegierung bestehend aus Platin und einem anderen Material tragen, und einem Elektrolyt (Ionomer). Ein Außenrand der Membran-Elektroden-Anordnung 110 wird durch den Gummirahmen 140 gelagert.
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Die erste Gasdiffusionsschicht 124 und die zweite Gasdiffusionsschicht 126 sind auf jeweiligen Seiten der Membran-Elektroden-Anordnung 110 angeordnet. Die erste Gasdiffusionsschicht 124 und die zweite Gasdiffusionsschicht 126 können jeweils ein Element sein, das elektrisch leitfähig ist, Reaktionsgase hindurchströmen lässt und das Reaktionsgas diffundiert. In der vorliegenden Ausführungsform bestehen die erste Gasdiffusionsschicht 124 und die zweite Gasdiffusionsschicht 126 aus Kohlenstofftuch (Carbon Cloth) oder Kohlenstoffpapier, die nicht-gewobenes Kohlenstoffgewebe verwenden. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Kohlenstofftuch oder das. Kohlenstoffpapier, das nicht-gewobenes Kohlenstoffgewebe verwendet, für die erste Gasdiffusionsschicht 124 und zweite Gasdiffusionsschicht 126 verwendet. Es kann jedoch eine Reaktionsgasleitung, die expandiertes Metall verwendet, oder eine Reaktionsgasleitung, die aus einem porösen Metallkörper gebildet ist, verwendet werden.
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Die erste Separatorplatte 134 und die zweite Separatorplatte 136 sind jeweils außerhalb der ersten Gasdiffusionsschicht 124 und der zweiten Gasdiffusionsschicht 126 angeordnet. Die Größen der Außenränder der ersten Separatorplatte 134 und der zweiten Separatorplatte 136 sind in etwa gleich einer Größe eines Außenrandes des Gummirahmens 140. Die Dichtungslinien 150 sind zwischen der ersten Separatorplatte 134 und dem Gummirahmen 140 sowie zwischen der zweiten Separatorplatte 136 und dem Gummirahmen 140 angeordnet. Die Dichtungslinien 150 verhindern das Austreten von Reaktionsgas. Die Dichtungslinien 150 können integral mit dem Gummirahmen 140 ausgebildet sein oder es kann ein O-Ring für die Dichtungslinien 150 verwendet werden.
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Nachfolgend wird die Konfiguration der Blind- bzw. Dummyzelle 200 beschrieben. Wenn die Dummyzelle 200 angeordnet wird, kann die Wärmeverteilungsumgebung von den Leistungserzeugungszellen 100 im Wesentlichen in allen Leistungserzeugungszellen 100 angeglichen werden, wodurch es möglich ist, ein ausgezeichnetes Wärmegleichgewicht zwischen den Leistungserzeugungszellen 100 zu erzielen. Um ein gutes Kontaktdruckgleichgewicht zwischen den Leistungserzeugungszellen 100 herzustellen, ist bevorzugt, dass die Dummyzelle 200 eine ähnliche Form wie die Leistungserzeugungszellen hat. Hinsichtlich der Herstellungskosten ist es möglich, wenn gemeinsame bzw. einheitliche Komponenten für die Dummyzelle 200 und die Leistungserzeugungszelle 100 verwendet werden können, die Herstellungskosten zu verringern. Von den Komponenten (erste Separatorplatte 234, zweite Separatorplatte 236 und dergleichen) der Dummyzelle 200 haben diejenigen Komponenten, die gleich den Komponenten der Leistungserzeugungszelle 100 sind, ein Bezugszeichen, das durch das Addieren von 100 zum Bezugszeichen, welches die Komponente der Leistungserzeugungszelle 100 zeigt (erste Separatorplatte 134, zweite Separatorplatte 136 und dergleichen), erhalten wird. In der vorliegenden Ausführungsform hat die Dummyzelle 200 in etwa den gleichen Aufbau wie die Leistungserzeugungszelle 100. Es sei angemerkt, dass sich die Dummyzelle 200 von der Leistungserzeugungszelle 100 darin unterscheidet, dass die Dummyzelle 200 keine Membran-Elektroden-Anordnung 110 aufweist und ein Raum, der der Membran-Elektroden-Anordnung 110 entspricht, mit Gasdiffusionsschichten 224, 226 gefüllt ist. Ein Mittelteil eines Gummirahmens 240 der Dummyzelle 200 ist geöffnet und derart angeordnet, dass die erste Gasdiffusionsschicht 224 mit der zweiten Gasdiffusionsschicht 226 in Kontakt steht. Die erste Gasdiffusionsschicht 224 und die zweite Gasdiffusionsschicht 226 verursachen, dass die erste Separatorplatte 234 der Dummyzelle 200 elektrisch mit der zweiten Separatorplatte 236 leitet. Es sei angemerkt, dass anstelle der Gasdiffusionsschichten 224, 226 andere leitfähige Elemente vorgesehen sein können. Als leitfähige Elemente werden vorzugsweise Elemente verwendet, die keine Brennstoffzellenleistungserzeugungsleistung haben.
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Darüber hinaus wird bevorzugt, dass die Dummyzelle 200 derart ausgestaltet ist, dass das Reaktionsgas nicht in die erste Gasdiffusionsschicht 224 und die zweite Gasdiffusionsschicht 226 fließt. In der Leistungserzeugungszelle 100 ist eine (nicht dargestellte) Verbindungsöffnung, die ein erstes Sammelrohr mit der ersten Gasdiffusionsschicht 124 verbindet, zwischen der ersten Separatorplatte 134 und dem Gummirahmen 140 vorgesehen, und eine Verbindungsöffnung, welche ein zweites Sammelrohr mit der zweiten Gasdiffusionsschicht 126 verbindet, ist zwischen der zweiten Separatorplatte 136 und dem Gummirahmen 140 vorgesehen. Derartige Verbindungsöffnungen sind dabei in der Dummyzelle 200 beispielsweise mit Gummi gefüllt, so dass das Reaktionsgas nicht von einem ersten Sammelrohr zur ersten Gasdiffusionsschicht 224 fließt, oder das Reaktionsgas nicht von einem zweiten Sammelrohr zur zweiten Gasdiffusionsschicht 226 fließt.
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Eine Kühlmittelleitung 160 ist zwischen zwei Leistungserzeugungszellen 100 ausgebildet, und eine Kühlmittelleitung 162 ist zwischen der Leistungserzeugungszelle 100 und der Dummyzelle 200 ausgebildet. Die Kühlmittelleitung 160 zwischen zwei Leistungserzeugungszellen 100 wird durch eine (nicht dargestellte) Nut gebildet, die außerhalb der ersten Separatorplatte 134 einer der beiden Leistungserzeugungszellen 100 ausgebildet ist, und eine (nicht dargestellte) Nut, die außerhalb der zweiten Separatorplatte 136 der anderen der beiden Leistungserzeugungszellen 100 ausgebildet ist. Die Kühlmittelleitung 162 zwischen der Leistungserzeugungszelle 100 und der Dummyzelle 200 besteht aus einer (nicht dargestellten) Nut, die außerhalb der ersten Separatorplatte 234 der Dummyzelle 200 ausgebildet ist, und einer (nicht dargestellten) Nut, die außerhalb der zweiten Separatorplatte 126 der Leistungserzeugungszelle 100 ausgebildet ist. Entsprechende Dichtungslinien 152 sind zwischen den beiden Leistungserzeugungszellen 100 und zwischen der Leistungserzeugungszelle 100 und der Dummyzelle 200 angeordnet, um ein Austreten des Kühlmittels zu vermeiden. Die Dichtungslinien 152 können beispielsweise durch einen O-Ring gebildet werden. Die Dummyzelle 200 grenzt an die Anschlussplatte 300 an.
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3 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Zustand zeigt, bei dem eine Zelle von einer Seite der ersten Separatorplatte 134 aus betrachtet wird. Es sei angemerkt, dass die erste Separatorplatte 134 der Leistungserzeugungszelle 100 die gleiche Gestalt wie die erste Separatorplatte 234 der Dummyzelle 200 hat. In Klammern gehaltene Bezugszeichen in 3 bezeichnen Bezugszeichen der Teile der Dummyzelle 200. Die erste Separatorplatte 134 (234) ist ein Element mit einer im Wesentlichen rechteckigen Gestalt und hat eine Mehrzahl von Öffnungen 1341 bis 1346 (2341 bis 2346) an einem Außenrand. Öffnungen, die ähnlich zur Mehrzahl von Öffnungen 1341 bis 1346 sind, sind in der zweiten Separatorplatte 136 und dem Gummirahmen 140 der Leistungserzeugungszelle 100 ausgebildet, sowie der zweiten Separatorplatte 236 und dem Gummirahmen 240 der Dummyzelle 200. Wenn die Leistungserzeugungszelle 100 und die Dummyzelle 200 gestapelt werden, werden diese Öffnungen miteinander verbunden, um Sammelrohre zum Zuführen und Austragen von Brenngas, Sammelrohre zum Zuführen und Austragen von Oxidationsgas und Sammelrohre zum Zuführen und Austragen von Kühlmittel zu bilden. Die Dichtungslinie 150 ist derart angeordnet, dass sie diese Öffnungen 1341 bis 1346 zu umgibt.
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4 ist eine vergrößerte erläuternde Darstellung eines Teiles (eines durch eine gestichelte Linie markierten Teiles) aus 3. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Aussparung 134c an jeder von vier Ecken der ersten Separatorplatte 134 ausgebildet. Ein Abschnitt 145 des Gummirahmens 140 der Leistungserzeugungszelle 100 ragt von der Aussparung 134c vor. Die Separatorplatte 134 der Leistungserzeugungszelle 100 hat im Wesentlichen die gleiche Gestalt wie die Separatorplatte 234 der Dummyzelle 200. Daneben unterscheidet sich die Gestalt des Gummirahmens 140 der Leistungserzeugungszelle 100, der von der Aussparung 134c vorragt, teilweise von einer Gestalt des Gummirahmens 240 der Dummyzelle 200. Das bedeutet, wie in 4 gezeigt ist, unterscheidet sich die Gestalt des vorstehenden Abschnitts 154 des Gummirahmens 140 der Leistungserzeugungszelle 100, der von der ersten Separatorplatte 134 vorragt, von der Gestalt des vorstehenden Abschnitts 245 des Gummirahmens 240 der Dummyzelle 200, der von der ersten Separatorplatte 234 vorragt. Dementsprechend ist es möglich, selbst nach dem Zusammenbau der Leistungserzeugungszelle 100 und der Dummyzelle 200 die Leistungserzeugungszelle 100 von der Dummyzelle 200 aufgrund des Erscheinungsbildes basierend auf der unterschiedlichen Gestalt des vorstehenden Abschnitts 145 und des vorstehenden Abschnitts 245 zu unterscheiden. Daher kann der vorstehende Abschnitt 245 des Gummirahmens 240 der Dummyzelle 200 als Abschnitt mit uneinheitlichem Erscheinungsbild betrachtet werden, der ein Erscheinungsbild hat, das sich von der Gestalt des entsprechenden Abschnitts 145 der Leistungserzeugungszelle 100 unterscheidet. Der andere Abschnitt der Dummyzelle 200 abgesehen vom Abschnitt mit uneinheitlichem Erscheinungsbild kann als Abschnitt mit einheitlichem Erscheinungsbild betrachtet werden, der das gleiche Erscheinungsbild wie die Leistungserzeugungszelle 100 hat. Der Abschnitt mit einheitlichem Erscheinungsbild kann etwa die Dicke der Separatorplatten 134, 136 der Leistungserzeugungszelle 100 und die Dicke der Separatorplatten 234, 236 der Dummyzelle 200 haben. In diesem Fall ist es möglich, die Separatorplatten 134, 136 für die Leistungserzeugungszelle 100 und die Separatorplatten 234, 236 für die Dummyzelle 200 aus einer gemeinsamen Stahlplatte zu erzeugen. Darüber hinaus unterscheiden sich die Leistungserzeugungszelle 100 und die Dummyzelle 200 nur leicht voneinander hinsichtlich der Gestalt der Gummirahmen 140, 230, abgesehen davon, ob die Membran-Elektroden-Anordnung 110 vorgesehen ist oder nicht. Dementsprechend ist keine weitere neue Komponente notwendig, und es ist möglich, die Leistungserzeugungszelle 100 und die Dummyzelle 200 unter Verwendung der gleichen Herstellungsvorrichtung auszubilden. Hierdurch können die Herstellungskosten verringert werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind jene Teile des Gummirahmens 140 und des Gummirahmens 240, die unterschiedliche Gestalt haben, an Stellen der Aussparungen 134c, 234c angeordnet, die in den Ecken der ersten Separatorplatten 134, 234 ausgebildet sind, wodurch diese mit dem Zugschaft 350 und einem oberen Gehäuse zum Zeitpunkt des Zusammenbaus des Stapelkörpers 105 wechselwirken können. Dies macht es möglich, die Zusammenbauvorrichtung kleiner auszubilden.
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Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Abschnitt (der Abschnitt mit uneinheitlichem Erscheinungsbild), in dem sich die Dummyzelle 200 von der Leistungserzeugungszelle 100 unterscheidet, die Gestalt der Gummirahmen 140, 240 ist, die in den Aussparungen 134c, 234c angeordnet sind, die in den Ecken der ersten Separatorplatten 134, 234 vorgesehen sind, jedoch der Abschnitt ein anderer Abschnitt sein kann, vorausgesetzt, dass der Abschnitt wahrnehmbar ist. Darüber hinaus werden die Elemente der Leistungserzeugungszelle 100 und der Dummyzelle 200 allgemein vor dem Stapeln bzw. Schichten geprüft. Diesbezüglich können voneinander verschiedene Abschnitte in einem Bereich angeordnet werden, in welchem die voneinander verschiedenen Abschnitte nicht nach dem Stapeln von außen wahrgenommen werden können, oder können in einem Bereich angeordnet werden, in dem die verschiedenen Abschnitte nach dem Stapeln von außen wahrnehmbar sind. In der vorliegenden Ausführungsform haben die Dummyzelle 200 und die Leistungserzeugungszelle 100 jeweils eine rechteckige Gestalt mit vier Seiten. Drei Seiten der Dummyzelle 200 können in der gleichen Gestalt wie drei Seiten der Leistungserzeugungszelle 100 ausgebildet sein. Wenn die Leistungserzeugungszelle 100 und die Dummyzelle 200 zusammengebaut werden, sind die drei Seiten der Dummyzelle 200 hinsichtlich ihres Erscheinungsbilds in der gleichen Gestalt wie die drei Seiten der Leistungserzeugungszelle 100 ausgestaltet. Als Ergebnis ist es möglich, wenn die Leistungserzeugungszelle 100 und die Dummyzelle 200 gestapelt werden, um den zweiten Stapelkörper 107 zu bilden, die Montagefähigkeit an einem Gehäuse zu verbessern. Der zweite Stapelkörper 107 hat die Form eines im Wesentlichen rechteckigen Festkörpers. Wenn beispielsweise die Dummyzelle 200 größer als die Leistungserzeugungszelle 100 ist, ragt die Dummyzelle 200 teilweise vom rechteckigen Festkörper vor, so dass es notwendig ist, Maßnahmen für einen teilweisen Kontakt zu berücksichtigen. Derlei Maßnahmen sind bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration jedoch nicht nötig. Selbst wenn der zweite Stapelkörper 107 von außen begrenzt ist, sind drei Flächen desselben flach ausgestaltet, so dass es möglich ist, den zweiten Stapelkörper 107 zu verbinden, ohne durch die Position und die Anzahl der Dummyzellen 200 beeinflusst zu werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform haben der Gummirahmen 140 und der Gummirahmen 240 eine unterschiedliche Gestalt, jedoch können sie voneinander aufgrund anderer wahrnehmbarer Elementen unterschieden werden. Beispielsweise können der Gummirahmen 140 und der Gummirahmen 240 in verschiedenen Farben ausgebildet sein.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird der Gummirahmen 240 durch Verwendung von Gummi ausgebildet, jedoch kann der Gummirahmen 240 durch die Verwendung von Harz anstelle von Gummi ausgebildet werden. Die Separatorplatte 234 (oder die Separatorplatte 236) der Dummyzelle 200 kann ferner eine Form oder Farbe haben, die sich teilweise von der der Separatorplatte 134 (oder der Separatorplatte 136) der Leistungserzeugungszelle 100 unterscheidet. Anstelle des Veränderns der Form oder der Farbe des Gummirahmens 240 kann ein Identifikationsindikator wie ein Identifikationszeichen, eine Identifikationsnummer oder ein Barcode an einem Element der Leistungserzeugungszelle 100 und/oder der Dummyzelle 200 in einem Schritt nach oder vor deren Herstellung vorgesehen werden.
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Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend basierend auf einigen Beispielen beschrieben, jedoch ist die vorstehende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht dazu gedacht, den Umfang der Erfindung zu begrenzen sondern das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern. Die vorliegende Erfindung umfasst Abwandlungen und Veränderungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sowie deren Äquivalente.
