EP4670214A1 - Elektrochemische zelle - Google Patents

Elektrochemische zelle

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EP4670214A1
EP4670214A1 EP24705431.5A EP24705431A EP4670214A1 EP 4670214 A1 EP4670214 A1 EP 4670214A1 EP 24705431 A EP24705431 A EP 24705431A EP 4670214 A1 EP4670214 A1 EP 4670214A1
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EP
European Patent Office
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membrane
electrochemical cell
relief space
frame part
frame
Prior art date
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Pending
Application number
EP24705431.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Wessner
Thomas Wagner
Li Wang
Tobias Schuler
Fabian Visschers
Frederik Hug
Walter Goorts
Harald Bauer
Annika UTZ
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/242—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes comprising framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the invention relates to an electrochemical cell, in particular a fuel cell or an electrolysis cell.
  • the electrolyzer can in particular be a PEM or an AEM electrolyzer for producing hydrogen or a CCh electrolyzer.
  • Electrochemical cells have a multi-layered or multi-ply structure.
  • the central layer forms a membrane, which is usually coated on both sides with a catalytically active material to form an anode and a cathode.
  • On both the anode and cathode sides of the membrane there is a transport layer through which the respective reaction medium is fed to the membrane.
  • the membrane is usually enclosed in at least one edge area that protrudes beyond the transport layers by a frame structure that serves to support the membrane and can also function as a seal.
  • the frame structure which usually consists of two frame parts, is also called a gasket or subgasket.
  • the membrane is subjected to pressure from external bipolar plates that are clamped together to seal the electrochemical cell from the outside.
  • the clamping force acts particularly on the frame structure, so that the two frame parts of the frame structure are pressed against the membrane in between.
  • the present invention is concerned with the task of reducing the pressure load on the membrane in order to increase the robustness and service life of the membrane. As a result, the service life of the electrochemical cell comprising the membrane should be increased.
  • An electrochemical cell in particular a fuel cell or an electrolysis cell, having a membrane which is arranged between two transport layers and in at least one edge region between two frame parts of a frame.
  • the two frame parts each abut in an abutment region against the transport layer arranged on the same side of the membrane, wherein the frame parts are designed with different widths so that the abutment regions on both sides of the membrane are arranged offset from one another.
  • the wider frame part and a bipolar plate lying on the outside of the wider frame part together delimit a relief space which is arranged opposite the abutment region arranged on the other side of the membrane.
  • the recess in the frame part and/or the bipolar plate for forming the relief space preferably has bevelled or rounded edges so that no sharp edges are formed that could press into the adjacent component. In this way, damage to the adjacent component is avoided.
  • the relief space is arranged or formed essentially centrally and/or mirror-symmetrically with respect to the joint area arranged on the other side of the membrane.
  • the central arrangement enables compensation of small manufacturing and/or assembly tolerances, so that the relief space continues to correspond to the joint area on the other side of the membrane.
  • the mirror-symmetrical design of the relief chamber simplifies its manufacture.
  • the relief space preferably has a width B that is at least as large as a thickness D of the membrane. In this way, a sufficiently large relief space is created that leads to the desired relief of the membrane.
  • the membrane and/or at least one of the transport layers is/are coated with a catalytically active material.
  • the membrane can be coated on one or both sides. If one side is uncoated, a transport layer coated with a catalytically active material is preferably present at least on this side. Preferably, both sides of the membrane are coated with a catalytically active material, so that coating the transport layers with a catalytically active material can be omitted.
  • the coatings with catalytically active material lead to the formation of electrodes, with one electrode forming a cathode and the other electrode forming an anode. Since during operation of an electrochemical cell there is generally a higher internal pressure on the membrane on the cathode side than on the anode side, the membrane is pressed against the anode-side transport layer and the anode-side impact area. Ideally, the anode-side transport layer is larger than the cathode-side transport layer, so that the anode-side impact area is closer to the edge, so that the internal pressure does not act directly on the membrane in the impact area. This further relieves the membrane.
  • the electrochemical cell 1 shown in the figure has a membrane 2 which is arranged between two transport layers 3, 4 and in an edge region 5 between two frame parts 6.1, 6.2 of a frame 6.
  • the upper frame part 6.2 which in this case is the cathode-side frame part 6.2, has a width y which is greater than a width x of the lower frame part 6.1 or the anode-side frame part 6.1.
  • the upper or cathode-side frame part 6.2 thus covers the lower or anode-side abutment region 7.
  • the membrane 2 Since during operation of the electrochemical cell 1 there is generally a higher internal pressure on the cathode side than on the anode side, the membrane 2 is pressed in the direction of the anode-side impact area 7. Due to the offset, however, the internal pressure on the cathode side is not directly applied to the membrane in the area of the anode-side impact area 7. This means that the membrane 2 is relieved in the area of the anode-side impact area 7.
  • the further measures in this case provide for a relief chamber 10 which is delimited by the upper frame part 6.2 and the upper bipolar plate 9.
  • the relief chamber 10 is arranged opposite the impact area 7 arranged on the other side of the membrane 2.
  • the relief chamber 10 interrupts the flow of force from the upper bipolar plate 9 in the direction of the membrane 2, so that the latter is relieved in the area of the relief chamber 10.
  • the relief chamber 10 has a width B that corresponds at least to a thickness D of the membrane 2 and is arranged at a distance a from the joint area 8 on the same side.
  • the distance a is selected to be at least as large as the width B. Since the relief chamber 10 is arranged centrally in relation to the lower joint area 7, half of the width B and the distance a together result in the offset between the joint areas 7, 8 formed on both sides of the membrane 2.
  • the relief space 10 is formed in the present case by recesses 11 which are formed in the upper frame part 6.2 and in the bipolar plate 9.
  • the relief space 10 can also be formed by just a recess 11 in the frame part 6.2 or in the bipolar plate 9, whereby the formation of the relief space 10 is made more cost-effective.
  • the relief space 10 can be formed by profiling (not shown) the bipolar plate 9, so that a recess 11 can be omitted entirely.
  • edges 12 are chamfered or rounded. The edges 12 cannot then be pressed into the adjacent component so easily.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Zelle (1), insbesondere eine Brennstoffzelle oder eine Elektrolysezelle, aufweisend eine Membran (2), die zwischen zwei Transportlagen (3, 4) und in zumindest einem Randbereich (5) zwischen zwei Rahmenteilen (6.1, 6.2) eines Rahmens (6) angeordnet ist, wobei die beiden Rahmenteile (6.1, 6.2) jeweils in einem Stoßbereich (7, 8) an die auf derselben Seite der Membran (2) angeordnete Transportlage (3, 4) stoßen und wobei die Rahmenteile (6.1, 6.2) unterschiedlich breit ausgebildet sind, so dass die Stoßbereiche (7, 8) auf beiden Seiten der Membran (2) versetzt zueinander angeordnet sind. Erfindungsgemäß begrenzen das breitere Rahmenteil (6.2) sowie eine außen am breiteren Rahmenteil (6.2) anliegende Bipolarplatte (9) gemeinsam einen Entlastungsraum (10), der gegenüberliegend dem auf der anderen Seite der Membran (2) angeordneten Stoßbereich (7) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Titel:
Elektrochemische Zelle
Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Zelle, insbesondere eine Brennstoffzelle oder eine Elektrolysezelle.
In der Praxis werden eine Vielzahl elektrochemischer Zellen zu einem Zellstapel, insbesondere einem Brennstoffzellenstapel oder einem Elektrolysezellstapel, verbunden. Bevorzugter Anwendungsbereich sind daher Brennstoffzellenstapel und/oder Elektrolysezellstapel. Bei dem Elektrolyseur kann es sich insbesondere um einen PEM- oder einen AEM-Elektrolyseur zur Herstellung von Wasserstoff oder um einen CCh-Elektrolyseur handeln.
Stand der Technik
Elektrochemische Zellen weisen einen mehrschichtigen bzw. mehrlagigen Aufbau auf. Die zentrale Lage bildet eine Membran aus, die zur Ausbildung einer Anode und einer Kathode üblicherweise beidseits mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet ist. Sowohl anoden- als auch kathodenseitig liegt an der Membran jeweils eine Transportlage an, über die der Membran das jeweilige Reaktionsmedium zugeführt wird. Üblicherweise ist die Membran in zumindest einem über die Transportlagen überstehenden Randbereich von einer Rahmenstruktur eingefasst, die der Stützung der Membran dient und zugleich als Dichtung fungieren kann. Die Rahmenstruktur, die üblicherweise aus zwei Rahmenteilen besteht, wird auch Gasket oder Subgasket genannt.
Im Betrieb einer elektrochemischen Zelle herrschen anoden- und kathodenseitig unterschiedliche Drücke. In der Regel herrscht kathodenseitig ein höherer Druck als anodenseitig. Dies führt zu einer Druckbelastung der Membran senkrecht zur Membranebene, die zur Folge hat, dass die Membran auf der Seite mit dem geringeren Druck, in der Regel auf der Anodenseite, gegen die Transportlage und das angrenzende Rahmenteil gedrückt wird. Die Kanten der Transportlage und des Rahmenteils können auf diese Weise zu einer Beschädigung der Membran führen.
Zusätzlich dazu entsteht eine Druckbelastung der Membran durch außenliegende Bipolarplatten, die miteinander verspannt sind, um die elektrochemische Zelle nach außen abzudichten. Die Spannkraft wirkt dabei insbesondere auf die Rahmenstruktur, so dass die beiden Rahmenteilen der Rahmenstruktur gegen die zwischenliegende Membran gedrückt werden.
Die vorliegende Erfindung ist mit der Aufgabe befasst, die Druckbelastung der Membran zu reduzieren, um die Robustheit und die Lebensdauer der Membran zu steigern. Im Ergebnis soll so die Lebensdauer der die Membran aufweisenden elektrochemischen Zelle gesteigert werden.
Zur Lösung der Aufgabe wird die elektrochemische Zelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Offenbarung der Erfindung
Vorgeschlagen wird eine elektrochemische Zelle, insbesondere eine Brennstoffzelle oder eine Elektrolysezelle, aufweisend eine Membran, die zwischen zwei Transportlagen und in zumindest einem Randbereich zwischen zwei Rahmenteilen eines Rahmens angeordnet ist. Die beiden Rahmenteile stoßen jeweils in einem Stoßbereich an die auf derselben Seite der Membran angeordnete Transportlage, wobei die Rahmenteile unterschiedlich breit ausgebildet sind, so dass die Stoßbereiche auf beiden Seiten der Membran versetzt zueinander angeordnet sind. Erfindungsgemäß begrenzen das breitere Rahmenteil sowie eine außen am breiteren Rahmenteil anliegende Bipolarplatte gemeinsam einen Entlastungsraum, der gegenüberliegend dem auf der anderen Seite der Membran angeordneten Stoßbereich angeordnet ist.
Der auf der einen Seite der Membran ausgebildete Entlastungsraum dient der Entlastung der Membran. Denn im Bereich des Entlastungsraums hat die Bipolarplatte keinen Kontakt zum darunterliegenden Rahmenteil, so dass in diesem Bereich keine Kraft von der Bipolarplatte auf das Rahmenteil übertragen werden kann. Der Kraftfluss in Richtung der Membran wird somit durch den Entlastungsraum unterbrochen und die Membran entlastet. Dadurch, dass der Entlastungsraum auf der Seite mit dem breiteren Rahmenteil ausgebildet und gegenüberliegend dem auf der anderen Seite der Membran angeordneten Stoßbereich angeordnet ist, wird die Entlastung der Membran im Stoßbereich bewirkt. Das heißt, dass die Membran nicht oder zumindest in einem deutlich verringerten Maße gegen den Stoßbereich gedrückt wird. Demzufolge verringert sich auch die Gefahr, dass die Membran durch die den Stoßbereich begrenzenden Kanten des Rahmenteils und der Transportlage beschädigt wird. Folglich steigen die Robustheit und die Lebensdauer der Membran sowie die Lebensdauer der elektrochemischen Zelle.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Entlastungsraum durch eine Aussparung des den Entlastungsraum begrenzenden Rahmenteils ausgebildet. Das heißt, dass in dem breiteren Rahmenteil auf der Seite, die der Bipolarplatte zugewandt ist, eine Aussparung ausgebildet ist. Alternativ oder ergänzend kann der Entlastungsraum durch eine Aussparung der Bipolarplatte ausgebildet werden. Die Aussparung ist in diesem Fall auf der dem Rahmenteil zugewandten Seite der Bipolarplatte angeordnet.
Die Aussparung des Rahmenteils und/oder der Bipolarplatte zur Ausbildung des Entlastungsraums weist vorzugsweise gefaste oder gerundete Kanten auf, so dass keine scharfen Kanten ausgebildet werden, die sich in das jeweils anliegende Bauteil eindrücken könnten. Auf diese Weise werden Beschädigungen des jeweils anliegenden Bauteils vermieden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Entlastungsraum durch eine Profilierung der Bipolarplatte ausgebildet. Da es sich bei einer Bipolarplatte häufig um ein geprägtes Blech handelt, kann die den Entlastungsraum ausbildende Profilierung besonders einfach bei der Herstellung der Bipolarplatte durch Prägen hergestellt werden.
Bevorzugt ist der Entlastungsraum im Wesentlichen mittig und/oder spiegelsymmetrisch in Bezug auf den auf der anderen Seite der Membran angeordneten Stoßbereich angeordnet bzw. ausgebildet. Die mittige Anordnung ermöglicht einen Ausgleich geringer Fertigungs- und/oder Montagetoleranzen, so dass der Entlastungsraum weiterhin dem Stoßbereich auf der anderen Seite der Membran gegenüberliegt. Die spiegelsymmetrische Ausbildung des Entlastungsraums vereinfacht dessen Herstellung.
Des Weiteren bevorzugt weist der Entlastungsraum eine Breite B auf, die mindestens so groß wie eine Dicke D der Membran ist. Auf diese Weise wird ein ausreichend großer Entlastungsraum geschaffen, der zu der gewünschten Entlastung der Membran führt.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Entlastungsraum zum Stoßbereich auf derselben Seite der Membran in einem Abstand a angeordnet ist, der mindestens so groß wie die Breite B des Entlastungsraums ist. Die Hälfte der Breite B in Summe mit dem Abstand a ergibt dann den optimalen Versatz zwischen den beidseits der Membran angeordneten Stoßbereichen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Membran und/oder zumindest eine der Transportlagen mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet ist bzw. sind. Die Membran kann sowohl ein- als auch beidseitig beschichtet sein. Sofern eine Seite unbeschichtet ist, liegt vorzugsweise zumindest an dieser Seite eine mit einem katalytisch aktiven Material beschichtete Transportlage an. Vorzugsweise sind beide Seiten der Membran mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet, so dass eine Beschichtung der Transportlagen mit einem katalytisch aktiven Material entfallen kann.
Die Beschichtungen mit katalytisch aktivem Material führen zur Ausbildung von Elektroden, wobei die eine Elektrode eine Kathode und die andere Elektrode eine Anode ausbildet. Da im Betrieb einer elektrochemischen Zelle in der Regel kathodenseitig ein höherer Innendruck an der Membran anliegt als anodenseitig, wird die Membran gegen die anodenseitige Transportlage sowie den anodenseitigen Stoßbereich gedrückt. Idealerweise ist die anodenseitige Transportlage größer als die kathodenseitige Transportlage, so dass der anodenseitige Stoßbereich näher an den Rand rückt, so dass der Innendruck nicht unmittelbar im Stoßbereich auf die Membran wirkt. Die Membran wird dadurch weiter entlastet.
Das breitere Rahmenteil ist demnach bevorzugt kathodenseitig angeordnet, so dass es den anodenseitigen Stoßbereich abdeckt. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass an beiden Rahmenteilen jeweils eine Bipolarplatte anliegt. Die beiden Bipolarplatten bilden somit die beiden außenliegenden Lagen der elektrochemischen Zelle aus. Durch Verspannen der beiden Bipolarplatten wird eine Kraft erzielt, mittels welcher die beiden Rahmenteile gegen die Membran gedrückt werden, so dass die beiden Rahmenteile zugleich als Dichtung fungieren. Alternativ oder ergänzend kann zwischen zumindest einem Rahmenteil und der Membran eine separate Dichtung angeordnet werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße elektrochemische Zelle.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die in der Figur dargestellte elektrochemische Zelle 1 weist eine Membran 2 auf, die zwischen zwei Transportlagen 3, 4 und in einem Randbereich 5 zwischen zwei Rahmenteilen 6.1 , 6.2 eines Rahmens 6 angeordnet ist. Das obere Rahmenteil 6.2, wobei es sich vorliegend um das kathodenseitige Rahmenteil 6.2 handelt, weist eine Breite y auf, die größer als eine Breite x des unteren Rahmenteils 6.1 bzw. des anodenseitigen Rahmenteils 6.1 ist. Das heißt, dass zwischen den Transportlagen 3, 4 und den Rahmenteilen 6.1 , 6.2 Stoßbereiche 7, 8 ausgebildet werden, die in der Ebene der Membran 2 versetzt zueinander angeordnet sind. Das obere bzw. kathodenseitige Rahmenteil 6.2 deckt somit den unteren bzw. anodenseitigen Stoßbereich 7 ab.
Da im Betrieb der elektrochemischen Zelle 1 kathodenseitig in der Regel ein höherer Innendruck als anodenseitig herrscht, wird die Membran 2 in Richtung des anodenseitigen Stoßbereichs 7 gedrückt. Aufgrund des Versatzes liegt der kathodenseitige Innendruck jedoch nicht unmittelbar im Bereich des anodenseitigen Stoßbereichs 7 an der Membran an. Das heißt, dass die Membran 2 im Bereich des anodenseitigen Stoßbereichs 7 entlastet ist.
Eine zusätzliche Druckbelastung wird jedoch über außenliegende Bipolarplatten 9 bewirkt, die miteinander verspannt sind. Über die beiden Bipolarplatten 9 wird demnach eine Druckkraft auf die beiden Rahmenteile 6.1 , 6.2 ausgeübt, so dass diese gegen die Membran 2 gedrückt werden. Die Rahmenteile 6.1 , 6.2 dichten auf diese Weise die elektrochemische Zelle 1 nach außen ab. Das obere Rahmenteil 6.2 drückt dabei allerdings die Membran 2 gegen den unteren Stoßbereich 7, so dass die gewünschte Entlastung der Membran 2 ohne weitere Maßnahmen nicht in voller Höhe erreicht wird.
Die weiteren Maßnahmen sehen vorliegend einen Entlastungsraum 10 vor, der durch das obere Rahmenteil 6.2 und die obere Bipolarplatte 9 begrenzt wird. Der Entlastungsraum 10 ist dabei gegenüberliegend dem auf der anderen Seite der Membran 2 angeordneten Stoßbereich 7 angeordnet. Der Entlastungsraum 10 unterbricht den Kraftfluss von der oberen Bipolarplatte 9 in Richtung der Membran 2, so dass diese im Bereich des Entlastungsraums 10 entlastet ist.
Der Entlastungsraum 10 weist hierzu eine Breite B auf, die mindestens einer Dicke D der Membran 2 entspricht und in einem Abstand a zum Stoßbereich 8 derselben Seite angeordnet ist. Der Abstand a ist dabei zumindest gleich groß wie die Breite B gewählt. Da der Entlastungsraum 10 vorliegend mittig in Bezug auf den unteren Stoßbereich 7 angeordnet ist, ergeben die Hälfte der Breite B und der Abstand a in Summe den Versatz zwischen den beidseits der Membran 2 ausgebildeten Stoßbereichen 7, 8.
Der Entlastungsraum 10 wird vorliegend durch Aussparungen 11 ausgebildet, die im oberen Rahmenteil 6.2 sowie in der Bipolarplatte 9 ausgebildet sind. Der Entlastungsraum 10 kann aber auch nur durch eine Aussparung 11 im Rahmenteil 6.2 oder in der Bipolarplatte 9 ausgebildet werden, wodurch die Ausbildung des Entlastungsraums 10 kostengünstiger gestaltet wird. Darüber hinaus kann der Entlastungsraum 10 durch eine Profilierung (nicht dargestellt) der Bipolarplatte 9 ausgebildet werden, so dass eine Ausnehmung 11 gänzlich entfallen kann.
Sofern eine Aussparung 11 im Rahmenteil 6.2 und/oder in der Bipolarplatte 9 vorgesehen ist, wird diese vorzugsweise durch Kanten 12 begrenzt, die gefast oder gerundet sind. Die Kanten 12 können sich dann nicht so leicht in das jeweils anliegende Bauteil eindrücken.

Claims

Ansprüche
1 . Elektrochemische Zelle (1), insbesondere Brennstoffzelle oder Elektrolysezelle, aufweisend eine Membran (2), die zwischen zwei Transportlagen (3, 4) und in zumindest einem Randbereich (5) zwischen zwei Rahmenteilen (6.1 , 6.2) eines Rahmens (6) angeordnet ist, wobei die beiden Rahmenteile (6.1 , 6.2) jeweils in einem Stoßbereich (7, 8) an die auf derselben Seite der Membran (2) angeordnete Transportlage (3, 4) stoßen und wobei die Rahmenteile (6.1 , 6.2) unterschiedlich breit ausgebildet sind, so dass die Stoßbereiche (7, 8) auf beiden Seiten der Membran (2) versetzt zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das breitere Rahmenteil (6.2) sowie eine außen am breiteren Rahmenteil (6.2) anliegende Bipolarplatte (9) gemeinsam einen Entlastungsraum (10) begrenzen, der gegenüberliegend dem auf der anderen Seite der Membran (2) angeordneten Stoßbereich (7) angeordnet ist.
2. Elektrochemische Zelle (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Entlastungsraum (10) durch eine Aussparung (11) des Rahmenteils (6.2) und/oder der Bipolarplatte (9) ausgebildet wird, wobei vorzugsweise die Aussparung (11) gefaste oder gerundete Kanten (12) aufweist.
3. Elektrochemische Zelle (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Entlastungsraum (10) durch eine Profilierung der Bipolarplatte (9) ausgebildet wird.
4. Elektrochemische Zelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlastungsraum (10) im Wesentlichen mittig und/oder spiegelsymmetrisch in Bezug auf den auf der anderen Seite der Membran (2) angeordneten Stoßbereich (7) angeordnet bzw. ausgebildet ist.
5. Elektrochemische Zelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlastungsraum (10) eine Breite (B) aufweist, die mindestens so groß wie eine Dicke (D) der Membran (2) ist.
6. Elektrochemische Zelle (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlastungsraum (10) zum Stoßbereich (8) auf derselben Seite der Membran (2) in einem Abstand (a) angeordnet ist, der mindestens so groß wie die Breite (B) des Entlastungsraums ist.
7. Elektrochemische Zelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (2), vorzugsweise beidseitig, und/oder zumindest eine der Transportlagen (3, 4) mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet ist bzw. sind.
8. Elektrochemische Zelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das breitere Rahmenteil (6.2) kathodenseitig angeordnet ist.
9. Elektrochemische Zelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Rahmenteilen (6.1 , 6.2) jeweils eine Bipolarplatte (9) anliegt.
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