JP2011523766A - 電気化学的電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)少なくとも一枚のプロトン伝導性高分子電解質膜(1)または電解質マトリックス(1)と、
(ii)いずれの場合もプロトン伝導性高分子電解質膜または電解質マトリックスの両側に配置された少なくとも一枚の触媒層と、
(iii)いずれの場合も電解質とは反対側に配置された少なくとも一枚の導電性ガス拡散層(2)と、
(iv)いずれの場合もガス拡散層の触媒層に対して反対側上に一体的に配置される流れ場流路(3)を有する少なくとも一枚のバイポーラプレートと、
(v)ポーラプレート側のガス拡散層の境界領域にある少なくとも一枚の周辺構造要素(4)とからなる、
以下の工程:
a)流れ場流路を有するバイポーラプレートを提供する工程と、
b)ガス拡散層またはバイポーラプレートの反対を向いた側上に少なくとも一枚の触媒層を有するガス拡散層を提供し、このガス拡散層を流れ場流路を有するバイポーラプレート部品上に載置してプロセス媒体用の流路が完全にガス拡散層で覆われるようにする工程と、
c)バイポーラプレートの端部または境界領域上に周辺構造要素を形成または取り付ける工程と、
d)ガス拡散層の表面上にあるいはガス拡散層に塗布された触媒層上に、プロトン伝導性高分子電解質膜または電解質マトリックスを供給し載置する工程と、
e)工程d)で得られる部品を、工程a)とb)とc)で同様に得られるバイポーラプレートとガス拡散層、触媒層、周辺ガスケットを有する他の部品とともに圧縮する工程とを含み、
工程c)により生産されたまたは取り付けられた周辺構造要素が構造的に内側の境界においてそこから突き出ており、ガス拡散層(2)または触媒層を有するガス拡散層(2)の外側境界領域に重なり、アンダーカットの形状で、内側の境界領域から突き出ている周辺に取り付けられたガスケット(4;3a)によりまたバイポーラプレート(3)により形成される窪み(5)中にガス拡散層を固定していることを特徴とする方法である。
a)流れ場流路を有するバイポーラプレートであって、好ましくは周辺端部が流れ場流路を有するバイポーラプレートの平坦部に較べて突きでており、突起状の周辺端部の表面とバイポーラプレートの流れ場流路を有する平坦部の表面が、実質的に相互に平行となるように配されているバイポーラプレートを供給する工程と、
b)ガス拡散層またはバイポーラプレートの反対を向いた側上に少なくとも一枚の触媒層を有するガス拡散層を提供して、このガス拡散層をプロセス媒体用の流路が完全にガス拡散層で覆われるように流れ場流路を有するバイポーラプレート部品上に載置する工程と、
c)バイポーラプレートの端部または境界領域上に、周辺ガスケットを形成又は設置する工程と、
d)ガス拡散層の表面上にあるいはガス拡散層に塗布された触媒層上に、プロトン伝導性高分子電解質膜または電解質マトリックスを供給し載置する工程と、
e)工程d)で得られる部品を、工程a)とb)とc)で同様に得られるバイポーラプレートとガス拡散層、触媒層、周辺ガスケットを有する他の部品とともに圧縮する工程とを含み、
工程c)により生産されたまたは取り付けられた、構造的に内側の境界領域にある周辺ガスケット(4)が、構造的に内側の境界領域において、そこより突き出ており、ガス拡散層(2)または触媒層を有するガス拡散層(2)の外側境界領域に重なり、アンダーカットの形状で、内側の境界領域から突き出ている周辺に取り付けられたガスケット(4;3a)とバイポーラプレート(3)により形成されている窪み(5)中にガス拡散層を固定していることを特徴としている。
a)流れ場流路を有するバイポーラプレートであって、さらに、流れ場流路を有するバイポーラプレートの平坦部の反対側に突起状の周辺端部を有し、突起状の周辺端部の表面と流れ場流路を有するバイポーラプレートの平坦部の表面が実質的に相互に平行に配置されているバイポーラプレートを供給する工程と、
b)ガス拡散層またはバイポーラプレートの反対を向いた側上に少なくとも一枚の触媒層を有するガス拡散層を提供し、このガス拡散層を流れ場流路を有するバイポーラプレート部品上に載置してプロセス媒体用の流路が完全にガス拡散層で覆われるようにする工程と、
c)周辺フレーム状部品(3a)をバイポーラプレートの端部または境界領域上に取り付ける工程と、
d)工程c)からの周辺フレーム状部品(3a)の端部または境界領域上に周辺ガスケット(4)を形成または載置する工程と、
e)ガス拡散層の表面上に(2)またはガス拡散層に塗布された触媒層上に(2)、プロトン伝導性高分子電解質膜(1)または電解質マトリックス(1)を供給し載置させる工程と、
f)工程e)で得られる部品を、工程a)とb)とc)とd)で同様に得られるバイポーラプレートとガス拡散層と触媒層と周辺フレーム状部品とを有する他の部品と共に圧縮する工程からなり、
工程c)で構造的に内側の境界領域中に取り付けられた周辺フレーム状部品(3a)が、構造的に内側の境界領域において、そこから突き出ていて、ガス拡散層(2)または触媒層を有するガス拡散層(2)の外側境界領域に重なり、内側の境界領域から突き出ている周辺状のフレーム状部品(3a)とバイポーラプレート(3)とにより形成されるアンダーカットの形の窪み(5)中で後者を固定することを特徴とする。
(i)少なくとも一枚のプロトン伝導性高分子電解質膜(1)または電解質マトリックス(1)と、
(ii)いずれの場合もプロトン伝導性高分子電解質膜または電解質マトリックスの両側に配置された少なくとも一枚の触媒層と、
(iii)いずれの場合も電解質とは反対側に配置された少なくとも一枚の導電性ガス拡散層(2)と、
(iv)いずれの場合もガス拡散層の触媒層に対して反対側上に一体的に配置される流れ場流路(3)を有する少なくとも一枚のバイポーラプレートと、
(v)バイポーラプレート側のガス拡散層の境界領域にある少なくとも一枚の周辺構造要素(4)とからなり、
構造要素(4;3a)が、周辺領域から構造的に内側の境界領域に突き出し、ガス拡散層(2)または触媒層を有するガス拡散層の外側境界領域を覆い、それを周辺構造要素(4;3a)とバイポーラプレートで形成されるアンダーカット状の窪み(5)に固定することを特徴とする
I)少なくとも一枚の、流れ場流路(3)を有する統合バイポーラプレートと、
II)バイポーラプレート(3)の流れ場流路を完全に覆う少なくとも一枚の導電性ガス拡散層(2)とを含み
III)(ただし、バイポーラプレート(3)は、いずれの場合もガス拡散層(2)の、触媒層とは反対を向く側に設置される)、バイポーラプレート(3)が、周辺領域から構造的に内側の境界領域中に突き出し、ガス拡散層(2)または触媒層を有するガス拡散層の外側境界領域を覆い、それを、周辺構造要素(4;3a)とバイポーラプレートで形成されるアンダーカット状の窪み(5)に固定する境界領域中に取り囲むように存在する構造要素(4;3a)を有している。
本発明の目的に合致する高分子電解質膜と電解質マトリックスは、それぞれ公知である。
Ar1は、相互に同一であるか異なり、二価の芳香族または複素芳香族基であり、この基は単環であっても多環であってもよく、
Ar2は、相互に同一であるか異なり、二価又は三価の芳香族または複素芳香族基であり、この基は単環であっても多環であってもよく、
Ar3は、相互に同一であるか異なり、三価の芳香族または複素芳香族基であり、この基は単環であっても多環であってもよく、
Ar4は、相互に同一であるか異なり、三価の芳香族または複素芳香族基であり、この基は単環であっても多環であってもよく、
Ar5は、相互に同一であるか異なり、四価の芳香族または複素芳香族基であり、この基は単環であっても多環であってもよく、
Ar6は、相互に同一であるか異なり、二価の芳香族または複素芳香族基であり、この基は単環であっても多環であってもよく、
Ar7は、相互に同一であるか異なり、二価の芳香族または複素芳香族基であり、この基は単環であっても多環であってもよく、
Ar8は、相互に同一であるか異なり、三価の芳香族または複素芳香族基であり、この基は単環であっても多環であってもよく、
Ar9は、相互に同一であるか異なり、二価又は三価又は四価の芳香族または複素芳香族基であり、この基は単環であっても多環であってもよく、
Ar10は、相互に同一であるか異なり、二価又は三価の芳香族または複素芳香族基であり、この基は単環であっても多環であってもよく、
Ar11は、相互に同一であるか異なり、二価の芳香族または複素芳香族基であり、この基は単環であっても多環であってもよく、
Xは、相互に同一であるか異なり、酸素、硫黄、あるいは、
水素原子と1〜20個の炭素原子を有する基、好ましくは技分かれしていてもよいアルキルまたはアルコキシ基、またはアリール基を他の官能基として有するアミノ基を表し、
Rは、相互に同一であるか異なり、水素、アルキル基、芳香族基を表し(ただし、式(XX)中のRは水素ではない)、またnとmは、それぞれ10以上の整数、好ましくは100以上の整数である。
本発明の範囲内では、繰返しベンズイミダゾール単位を含むポリマーが好ましい。繰返しベンズイミダゾール単位を含むポリマーで最も有用な例を、以下の式で示す。
上記の好ましい実施様態が、これらの実施様態にも適用される。
I)ポリマーを、特にポリアゾールをリン酸に溶解する工程と、
II)e工程A)で得られる混合物を不活性ガス下で最高400の温度で過熱する工程と、
III)工程II)のポリマー溶液を用いて支持体上に膜を形成する工程と、
IV)工程III)で形成される膜を自己支持性となるまで処理する工程と
からなる方法により得ることができる。
A)ポリリン酸中で、一種以上の芳香族テトラアミノ化合物類と、カルボン酸モノマー当たり少なくとも2個の酸基を有する一種以上の芳香族カルボン酸またはそのエステルとを混合する、あるいは一種以上の芳香族及び/又は複素芳香族ジアミノカルボン酸を混合し溶液及び/又は分散液を形成する工程と、
B)工程A)の混合物を用いて支持体または電極に層を塗布する工程と、
C)工程B)で得られる平坦な構造/層を不活性ガス下で、最高350℃の温度、好ましくは最高280℃の温度で加熱してポリアゾールポリマーを形成する工程と、
D)工程C)で形成される膜を(自己支持性となるまで)処理する工程と
からなる方法により得ることができる。
上記の官能基自体が、ハロゲン、−OH、COOZ、−CN、NZ2で置換されていてもよく、
Zは、相互に独立して、水素、C1−C15アルキル基、C1−C15アルコキシ基、エチレンオキシ基またはC5−C20アリールまたはヘテロアリール基を表し、
上記の官能基自体が、ハロゲン、−OH、COOZ、−CN、NZ2で置換されていてもよい、
xは、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の整数であり、
yは、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の整数である
及び/又は次式
Zは、相互に独立して、水素、C1−C15アルキル基、C1−C15アルコキシ基、エチレンオキシ基またはC5−C20アリールまたはヘテロアリール基を表し、
上記の官能基自体が、ハロゲン、−OH、COOZ、−CN、NZ2で置換されていてもよい、
xは、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の整数であり、
及び/又は次式
Rは、単結合、二価の共有結合性C1−C15アルキレン基、二価の共有結合性C1−C15アルキレンオキシ基、例えばエチレンオキシ基、または二価の共有結合性C5−C20アリールまたはヘテロアリール基であり、上記の官能基自体が、ハロゲン、−OH、COOZ、−CN、NZ2で置換されていてもよく、
Zは、相互に独立して、水素、C1−C15アルキル基、C1−C15アルコキシ基、エチレンオキシ基またはC5−C20アリールまたはヘテロアリール基を表し、上記の官能基自体が、ハロゲン、−OH、COOZ、−CN、NZ2で置換されていてもよい、
xは、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の整数である。
Zは、相互に独立して、水素、C1−C15アルキル基、C1−C15アルコキシ基、エチレンオキシ基またはC5−C20アリールまたはヘテロアリール基を表し、上記の官能基自体が、ハロゲン、−OH、COOZ、−CN、NZ2で置換されていてもよい、
xは、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の整数であり、
yは、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の整数である
及び/又は次式
Zは、相互に独立して、水素、C1−C15アルキル基、C1−C15アルコキシ基、エチレンオキシ基またはC5−C20アリールまたはヘテロアリール基を表し、
上記の官能基自体が、ハロゲン、−OH、COOZ、−CN、NZ2で置換されていてもよく、
xは、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の整数である、
及び/又は次式
Rは、単結合、二価の共有結合性C1−C15アルキレン基、二価の共有結合性C1−C15アルキレンオキシ基、例えばエチレンオキシ基、または二価の共有結合性C5−C20アリールまたはヘテロアリール基であり、上記の官能基自体が、ハロゲン、−OH、COOZ、−CN、NZ2で置換されていてもよく、
Zは、相互に独立して、水素、C1−C15アルキル基、C1−C15アルコキシ基、エチレンオキシ基またはC5−C20アリールまたはヘテロアリール基を表し、
上記の官能基自体が、ハロゲン、−OH、COOZ、−CN、NZ2で置換されていてもよい、
xは、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の整数である。
次式のジメチルアクリレート、トリメチルアクリレート、テトラメチルアクリレートであり、
次式のジアクリレート、トリアクリレート、テトラアクリレートである。
好適なラジカル形成剤としては、例えば、アゾ化合物、ペルオキシ化合物、過硫酸化合物またはアゾアミジンがあげられる。例としては、過酸化ジベンゾイル、過酸化ジクメン、クメンハイドロパーオキシド、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、過硫酸二カリウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、2,2’−アゾビス(イソ酪酸アミジン)塩酸塩、ベンゾピナコール、ジベンジル誘導体、過酸化メチルエチレンケトン、1,1−アゾビシクロヘキサンカルボニトリル、過酸化メチルエチルケトン、過酸化アセチルアセトン、過酸化ジラウリル、過酸化ジデカノイル、tert−ブチルペル−2−エチルヘキサノエート、過酸化ケトン、過酸化メチルイソブチルケトン、過酸化シクロヘキサノン、過酸化ジベンゾイル、tert−ブチルペルオキシベンゾエート、tert−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルペルオキシ)−2,5−ジメチルヘキサン、tert−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、tert−ブチルペルオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、tert−ブチルペルオキシイソフチレート、過酢酸tert−ブチル、過酸化ジクメン、1,1−ビス(tert−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、クミルハイドロペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、ビス(4−tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、(R)Vazoという名称でデュポンから販売中のラジカル形成剤(例えば、(R)Vazo V50や(R)Vazo WS)があげられるが、これらに限定されるわけではない。
1)最高350℃、好ましくは最高300℃の温度の溶融状態で、一種以上の芳香族テトラアミノ化合物と一種以上の、少なくともカルボン酸モノマー当たり2個の酸基を有する芳香族カルボン酸またはそのエステル類とを反応させるか、一種以上の芳香族及び/又は複素芳香族ジアミノカルボン酸を反応させる工程と、
2)工程1)で得られる固体プレポリマーをポリリン酸中に溶解する工程と、
3)工程2)で得られる溶液を、不活性ガス下で最高300℃、好ましくは最高280℃の温度で加熱して、溶解したポリアゾールポリマーを形成する工程と、
4)工程3)のポリアゾールポリマーの溶液を用いて支持体上に膜を形成する工程と、
5工程4)で形成された膜を処理して自己支持性とする工程。
本方法の1)〜5)に記載の工程についてはすでに詳細に、工程A)〜D)で説明したので、これを、特にその好ましい実施様態を参照されたい。
本発明の膜電極接合体は、高分子電解質膜で隔離されている二枚のガス拡散層を有する。
一層以上の触媒層が触媒活性物質を含んでいる。これらには、例えば、PtやPd、lr、Rh、Os、Ruなどの白金族の貴金属や、AuやAgなどの貴金属が含まれる。また、上述の金属のすべての合金もまた使用できる。また、少なくとも一層の触媒層が、白金族の元素と、FeやCo、Ni、Cr、Mn、Zr、Ti、Ga、Vなどの非貴金属との合金を含むことができる。また、上述の貴金属及び/又は非貴金属の酸化物も使用可能である。
上記の触媒活性粒子は、通常市販されている。
上述のガス拡散層の高分子電解質膜または電解質マトリックスに面する側に、触媒層が形成されている場合、これが電極と呼ばれることもある。
本発明の方法の範囲内で使用又は形成されるガスケットは、ガス拡散層の周辺端部およびバイポーラプレートの必要に応じて突き出ている周辺端部上に、別の工程において生産されて貼り付けるか直接形成される。
本発明の範囲内で用いられるバイポーラプレートまたはセパレータプレートは、通常、反応物や燃料電池に典型的な他の流体、例えば冷却流体を分布させるためのプロセス媒体流路(流れ場流路)を有している。
この金属製バイポーラプレートの厚みは、好ましくは0.03〜1mmの範囲であり、特に0.05〜0.5mmの範囲、特に好ましくは0.05〜0.15mmの範囲である。
Claims (23)
- (i)少なくとも一枚のプロトン伝導性高分子電解質膜(1)または電解質マトリックス(1)と、
(ii)いずれの場合もプロトン伝導性高分子電解質膜または電解質マトリックスの両側に配置された少なくとも一枚の触媒層と、
(iii)いずれの場合も電解質とは反対側に配置された少なくとも1枚の導電性ガス拡散層(2)と、
(iv)いずれの場合もガス拡散層の触媒層に対して反対側上に一体的に配置される流れ場流路(3)を有する少なくとも一枚のバイポーラプレートと、
(v)バイポーラプレート側のガス拡散層の境界領域にある少なくとも1枚の周辺構造要素(4)とからなる
電気化学的電池の、特に燃料電池及び/又は燃料電池スタック用の個々のセルの製造方法であって、
以下の工程:
a)流れ場流路を有するバイポーラプレートを提供する工程と、
b)ガス拡散層またはバイポーラプレートの反対を向いた側上に少なくとも1枚の触媒層を有するガス拡散層を提供し、このガス拡散層を流れ場流路を有するバイポーラプレート部品上に載置してプロセス媒体用の流路が完全にガス拡散層で覆われるようにする工程と、
c)バイポーラプレートの端部または境界領域上に周辺構造要素を形成または取り付ける工程と、
d)ガス拡散層の表面上にあるいはガス拡散層に塗布された触媒層上に、プロトン伝導性高分子電解質膜または電解質マトリックスを供給し載置する工程と、
e)工程d)で得られる部品を、工程a)とb)とc)で同様に得られるバイポーラプレートとガス拡散層、触媒層、周辺ガスケットを有する他の部品とともに圧縮する工程とを含み、
工程c)により生産された又は取り付けられた、構造的に内側の境界領域にある周辺ガスケット(4;3a)が、構造的に内側の境界領域において、そこより突き出ており、ガス拡散層(2)または触媒層を有するガス拡散層(2)の外側境界領域に重なり、ガス拡散層を、アンダーカットの形状で、内側の境界領域から突き出ている周辺に取り付けられたガスケット(4;3a)によりまたバイポーラプレート(3)により形成される窪み(5)中に固定していることを特徴とする方法。 - 前記周辺構造要素が、フレームの形状で形成された部品であり、それがその構造的に内側の領域中においてそこから突き出ており、少なくとも部分的にガス拡散層(2)または触媒をもつガス拡散層(2)を覆い、ガス拡散層をバイポーラプレート(3)と周辺フレーム状部品(3a)により形成される窪み(5)に固定する請求項1に記載の方法。
- 前記周辺構造要素が、シール材、特にポリマー系のシール材、またはバイポーラプレート材料に適合する材料、特にバイポーラプレートと同一の材料から形成される請求項1または2に記載の方法。
- (v)における前記周辺構造要素が、シール材、特にポリマー系のシール材からなり、前記バイポーラプレートが、流路を有するバイポーラプレートの平坦部の反対側に突き出ている周辺端部(7)を有する請求項1または2に記載の方法。
- 周辺の突き出た端部(7)の表面とバイポーラプレートの流れ場流路を有する平坦部の表面とが実質的に相互に平行に配置される請求項4に記載の方法。
- 前記ガスケット(4)が、内側の境界領域中に、プロトン伝導性高分子電解質膜(1)又は電解質マトリックス(1)を受け入れる窪み(4a)を有する請求項3に記載の方法。
- 前記周辺フレーム状部品(3a)が、バイポーラプレート材料に適合する材料、特にバイポーラプレートと同じ材料から形成され、取り付けられた周辺ガスケットが周辺フレーム状部品(3a)を覆う請求項3に記載の方法。
- 周辺フレーム状部品(3a)上に存在する前記ガスケット(4)が内側の境界領域中にプロトン伝導性高分子電解質膜(1)または電解質マトリックス(1)を受け入れる窪み(4a)を有する請求項7に記載の方法。
- 前記電解質マトリックスが、少なくとも一種のイオン伝導材料と少なくとも1種のマトリックスを有する請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プロトン伝導性高分子電解質膜が、(i)ポリマーに共有結合しているか、または(ii)ポリマーにイオン性相互作用で結合している酸を含む請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイポーラプレートが導電性材料から形成される請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイポーラプレートが金属製または非金属製の材料から形成される請求項11に記載の方法。
- 前記非金属製材料から形成されるバイポーラプレートが複合材料からなる請求項12に記載の方法。
- 前記少なくとも1種の複合材料が1種以上の高分子材料からなり、導電性フィラーを含む請求項13に記載の方法。
- 前記の金属製材料からなるバイポーラプレートが、(i)耐腐食性で耐酸性のスチール、特にV2AスチールおよびV4Aスチール系のスチールおよびニッケル系合金、(ii)メッキ処理金属または被覆金属、特に貴金属、ニッケル、ルテニウム、ニオブ、タンタル、クロム、炭素からなる耐腐食性表面を持つもの、および(iii)セラミック材料で被覆された金属、特にCrN、TiN、TiAlN、複合窒化物、金属や遷移金属の炭化物や珪化物、酸化物での被覆金属を含む請求項12に記載の方法。
- 前記の金属製材料から形成されるバイポーラプレートが、一方ではガス拡散層/バイポーラプレートの接点の表面電気抵抗率を減少させ、他方では燃料電池中に存在するあるいは形成される媒体に対するバイポーラプレートの化学的及び/又は物理的な耐性を増加させる一種以上のさらなる塗膜を有する請求項12に記載の方法。
- 前記バイポーラプレートが、1枚以上の個々のプレートから形成され、冷却剤用のあるいは反応ガスの供給・排出用の空隙をもつ請求項12に記載の方法。
- (i)少なくとも1枚のプロトン伝導性高分子電解質膜(1)または電解質マトリックス(1)と、
(ii)いずれの場合もプロトン伝導性高分子電解質膜または電解質マトリックスの両側に配置された少なくとも一枚の触媒層と、
(iii)いずれの場合も電解質とは反対側に配置された少なくとも1枚の導電性ガス拡散層(2)と、
(v)バイポーラプレート側のガス拡散層の境界領域にある少なくとも1種の周辺構造要素(4;3a)と
を含む電気化学的電池、特に燃料電池用の個々のセルであって、
構造要素(4;3a)が、構造的に内側の境界領域において、そこより突き出し、ガス拡散層(2)または触媒層を有するガス拡散層の外側境界領域を覆い、それを周辺構造要素(4;3a)とバイポーラプレートで形成されるアンダーカット状の窪み(5)に固定することを特徴とするセル。 - 2個以上の請求項18に記載の燃料電池用の個々のセルを含む燃料電池スタック。
- 少なくとも1種の請求項18に記載の燃料電池用の個々のセルまたは請求項19に記載の燃料電池スタックを含む燃料電池システム。
- I)一体的に形成された流れ場流路(3)をもつ少なくとも1種のバイポーラプレートと、
II)バイポーラプレート(3)の流れ場流路(6)を完全に覆う少なくとも1枚の導電性ガス拡散層(2)とからなる半製品部品であって、
III)該バイポーラプレート(3)が、いずれの場合もガス拡散層(2)の触媒層とは反対側に面する面上に形成されており、
バイポーラプレート(3)が、周辺領域から構造的に内側の境界領域において、そこより突き出し、ガス拡散層(2)または触媒層を有するガス拡散層の外側境界領域を覆い、それを、周辺構造要素(4;3a)とバイポーラプレートで形成されるアンダーカット状の窪み(5)に固定する、境界領域中に周辺的に存在する構造要素(4;3a)を有していることを特徴とする半製品部品。 - 構造的に内側の境界領域(5)の重なりが、連続的な周辺でなく、すき間をもつ請求項21に記載の半製品部品。
- 請求項21または22に記載の半製品部品の電気化学的電池の製造、特に燃料電池用の個々のセルの製造のために使用する方法。
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