WO2011141305A1 - Medien-führungs-einheit einer brennstoffzelle bzw. einer brennstoffzellen-anordnung - Google Patents

Medien-führungs-einheit einer brennstoffzelle bzw. einer brennstoffzellen-anordnung Download PDF

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WO2011141305A1
WO2011141305A1 PCT/EP2011/056914 EP2011056914W WO2011141305A1 WO 2011141305 A1 WO2011141305 A1 WO 2011141305A1 EP 2011056914 W EP2011056914 W EP 2011056914W WO 2011141305 A1 WO2011141305 A1 WO 2011141305A1
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cavity
guide unit
media guide
flow channel
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PCT/EP2011/056914
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Thomas Zeller
Bernhard Brüne
Christian Koerber
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Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg
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    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the invention relates to a media-guiding unit of a fuel cell and / or a fuel cell arrangement, wherein the media-guiding unit has a plurality of media flow channels for process gases and / or a cooling medium.
  • the power density of fuel cells is an important design criterion.
  • Significant influence on the power density of a fuel cell has in addition to the properties of the reaction zone of the fuel cell, in particular the maximum Strom ssd d th a membrane electrode assembly of the fuel cell, the structure of the media-guiding units, which supply and remove process gases to the reaction zone and the circulation of a cooling medium (if any) serve.
  • US 2001/0001052 discloses a fuel cell or a fuel cell arrangement in the form of a fuel cell stack with a plurality of membrane-electrode units, and also media guide durations of the kind set forth between the membrane-electrode units.
  • Units are constructed of solid plates, in which several media flow channels are incorporated.
  • the design and the leadership of the media flow channels are inferior in the case of the prior art, considerable manufacturing restrictions. For example, if two adjacent sections of fluid flow channels are formed by two adjacent bores, a minimum clearance must be maintained between the bores so that the wall between the bores is not too unstable and is destroyed or undesirably deformed as the bores are inserted.
  • the invention has the goal of further developing the prior art media guide unit such that the constructive degrees of freedom in designing and guiding media flow channels within the media guide unit expand.
  • the object is achieved by a media guiding unit having the features of claim 1.
  • the media-guide unit has a cavity, in which an elongate separating web or a separating strip is inserted.
  • the divider is so inserted into the resulting in the mounted state of the media guide unit cavity that in the Cavity at least two media flow channel sections are formed, which are separated by the divider.
  • the elongate dividing web or the separating strip etc. can be connected to the cavity wall, ie at least one inner wall of the cavity, by means of different joining methods. There are both thermal, z, B. point or line welding method, as well as mechanical joining methods into consideration.
  • the separating web can be fixed to the cavity wall in a material, kraft or liquid form.
  • the elongated divider is an elongated component, i. H. strip, rod, or thread-like configured.
  • it is made of strip, bar or thread-shaped semi-finished product.
  • the cross section of the separating web can be, for example, circular, oval or rectangular.
  • the elongate separating web can be pressed into the cavity.
  • a circular cross-section of the separating web has advantages in relation to the resulting tightness. Decisive is above all that the trained flow sections are sufficiently sealed to each other by the divider. Therefore, it is particularly advantageous if the elongate separating web by means of a longer portion of its lateral surface, not only punctually, rests against the cavity wall, preferably fixedly connected to the cavity wall.
  • the design possibilities of the leadership of the media flow channels through the media-guiding unit are due to the invention in many ways Expanded.
  • the elongate separating web can have a very small or narrow cross-section, so that, in comparison with conventionally produced partitions, which are subject to the usual production-related restrictions (eg aspect ratio of land width and height, permissible pitch, etc.), between the flow channel sections a significantly thinner partition is formed.
  • a significantly thinner partition is formed within the same space can therefore be provided by the invention, a larger number of separate Strömungskanaiabitese.
  • the course of the elongated separating web can be set variably within the cavity.
  • the course can be chosen in a straight line but also arbitrarily curved.
  • the flow conditions can be set as optimally as possible, at least in regions, within the media guide unit.
  • the material from which the divider is made can be selected specifically for this use.
  • the divider can be made of a different material than the cavity wall or a main body of the media guide unit, in which the cavity is incorporated.
  • the media flow channel sections are each provided with at least one inflow opening and at least one outflow opening in the cavity wall.
  • the media flow channel sections designed according to the invention can be flowed through independently of one another.
  • You can z. B. be traversed with different media or for different purposes (eg., Removal and feeding a process gas) are used within the media-guide unit.
  • the inlet and outlet openings may be formed by bores or openings in the adjacent components. But you can also through pores in a cavity at least one side limiting layer, for.
  • a gas diffusion property of a membrane electrode assembly may be formed.
  • a particularly compact construction has a type of invention in which the divider rests, at least in sections, on hollow interior walls opposite to its longitudinal direction. Due to the abutment of the separating web-jacket surface on the opposite cavity inner walls results in simple means an effective seal of the separate media flow channel sections.
  • a media flow channel section may be provided by having the separation web run within the cavity on a closed path, wherein the media flow channel section is formed within the closed path. At least one another media flow channel section which is separated from the first media flow channel section by the separating web is provided outside the closed course path.
  • the inner media flow channel section is also functionally sealed by the circumferentially extending divider over its entire circumference.
  • the divider is annular.
  • a plurality of dividers are inserted into the cavity such that a plurality of separate media flow channel sections are formed in the cavity.
  • a microchannel flow field can be formed with a very fine pitch of adjoining flow channel sections.
  • a media-guide unit is simplified by a plurality of dividers are inserted as a prefabricated unit in the cavity. For example, a plurality of mutually parallel separating webs over a plurality of transverse webs, in particular at its two ends, be connected to each other.
  • the thus formed network can be inserted as a prefabricated unit in the cavity and fixed there with the cavity wall by means of different joining methods.
  • a prefabricated unit can also be designed as a container made of thread-shaped dividers.
  • the divider is integrally formed.
  • the risk of leakage at joints of Trennstegabitesen is reduced in this way.
  • the insertion of the divider is simplified in the cavity.
  • the divider is at least partially made of wire.
  • the divider also from other similar be made of metallic semi-finished products.
  • the wire used may have a circular cross-section. Other cross-sectional shapes are also conceivable depending on the use of the separating web.
  • the separating web is preferably inserted into the cavity by means of an adhesive bond.
  • an adhesive bond results in a sufficient and functionally reliable sealing of the flow channel sections.
  • the inner walls of the cavity may be provided with an adhesive layer for this purpose.
  • a variant of the invention is characterized in softer the divider has a sheath consisting of material.
  • the joining material for.
  • the divider can be reliably connected to the cavity wall.
  • the divider can first be freely disposed within the cavity and then activated by activating the joining material, e.g.
  • the joining material e.g.
  • a particularly compact and simple construction of a media guide unit according to the invention results when the cavity is formed by a recess of a plate-like component.
  • a recess, passage opening, recess, etc. can be produced, for example, by mechanical (eg punching) or thermal (eg laser cutting). the) machining of the component are introduced.
  • a hollow space can be created which extends over a relatively large area.
  • the cavity thus produced can be divided into a plurality of flow channel sections thanks to inserted dividing webs.
  • the height of the cavity can be determined by the thickness of the plate-like component, so that a flat-forming micro-flow channel field can result with a large number of separate flow channel sections.
  • the media guide unit has at least three plate-like components stacked on top of each other, wherein the cavity is formed by a recess in that component which is enclosed by the other two components is.
  • the cavity is limited in particular by the two outer components. This results in a very flat-building unit.
  • the cavity extends in a plane which runs parallel to the plane of a reaction zone of the fuel cell. Adjacent, only by means of a thin divider separated flow channel sections serve different purposes.
  • a flow channel section serves for feeding process gases into the reaction zone.
  • the neighboring media Flow channel section serves to remove process gases, eg. B. unreacted reactants or reaction products, from the reaction zone.
  • the invention makes it possible to form a finely screened micro-flow channel field with alternating flow channel sections for feeding and discharging process gases.
  • the cavity covering the reaction zone can also be formed by a cavity arrangement with a plurality of Teithohlpit arranged next to one another.
  • FIG. 1 shows a fuel cell assembly with a fuel cell stack for the mobile application
  • Fig. 2 shows a detail of the fuel cell stack
  • FIG. 1 in a sectional view
  • Fig. 3 is a plane of the fuel cell stack in one
  • FIGS. 4 and 5 two further sectional views of sections of the fuel cell stack
  • Fig. 6 shows a detail of an alternative embodiment of a plane of the fuel cell stack in a plan view and Fig. 7 is a prefabricated unit of several
  • FIG. 1 shows a fuel row unit 1 with a housing 2 and a fuel cell arrangement arranged in the housing 2 in the form of a fuel line stack 3.
  • the fuel cell stack 3 has a plurality of membrane electrode units 5 stacked on one stack axis 4. Between the membrane electrode assemblies 5, a media guide unit 6 and 7 is provided in each case. In particular, it is a hydrogen-oxygen fuel line.
  • Hydrogen media routing units 6 serve to supply hydrogen to the membrane electrode assemblies 5.
  • Oxygen media routing units 7 serve to supply preferably compressed ambient air to the membrane electrode assemblies 5.
  • pure oxygen as process gas.
  • the media-guide units 6, 7 are used for discharging developed Prozeßgas, in particular water vapor, as well as unreacted process gas from the reaction zone.
  • a cooling medium may circulate in the media guiding units 6, 7.
  • a membrane-electrode unit 5 is enclosed in each of the two different types of media-guide units 6, 7. This results in the stacking sequence shown in FIG.
  • FIG. 2 shows a section of the fuel cell stack 3 in a sectional view along a sectional plane that runs parallel to the stacking axis 4. There are sections of five levels of the fuel cell stack 3 shown. From bottom to top, Figure 2 is a level with the actual reaction zone 10 (only indicated), a gas diffusion layer 11, a Elektrodenabdeckblech 12, a first structural plate 13 and a second structural plate 14 can be seen.
  • the plane with the reaction zone 10 comprises in particular catalyst layers and a membrane, in particular a proton exchange membrane (not shown).
  • the gas diffusion layer 11 is z. B. made of carbonized nonwoven fabric. Through the gas diffusion layer 11, the process gases flow to and from reaction zone 10.
  • the gas diffusion layer 11 is formed electrically conductive.
  • the gas diffusion layer 11 and the plane with the reaction zone 10 are part of a membrane-electrode unit 5.
  • the electrode cover plate 12 and the first 13 and second structural plate 14 are part of a media guide unit 6.
  • a section of a hydrogen media guide unit 6 is shown.
  • the oxygen-media-guide units 7 and in particular the part of the oxygen-media-guide units 7 which adjoins the membrane-electrode unit 5 have a largely identical structure.
  • the generated current is dissipated via the Elektrodenabdeckblech 12 and a corresponding Eiektrodenabdeckbiech (not shown) on the opposite side of the membrane electrode assembly 5.
  • the Eiektrodenabdeckbiech 12 and the first 13 and second structural plate 14 are made of plate-like components, in particular flat or flat sheets of aluminum, constructed. They are stacked flat on the stack axis 4 on each other.
  • a cavity 15 is formed by a recess 16 in the first structural plate 13, which is bordered by the two other sheets 12, 14.
  • the cavity 15 through the bottom 17 of the second structural sheet 14 and the top 18 of the Elektrodenabdeckbleches 12 limited. This results in a cavity 15, which is paraile! extends to the reaction zone 10 level.
  • the height of the cavity 15 is determined by the thickness of the first structural plate 12. Consequently, a main body, in which the cavity 15 is incorporated, is formed by the three sheets 12, 13, 14.
  • the dividers 20 are made of wire 21, which has a sheath 22 of joining material, in particular of thermoplastic material.
  • the separating webs 20 extend within the cavity 15 in the plane of the first structural plate 13.
  • the longitudinal direction of the separating webs 20 extends in Figure 2 perpendicular to the plane of the drawing.
  • the separating webs 20 abut with their lateral surfaces 23 against the cavity inner walls lying opposite their longitudinal direction, ie they abut against the upper side 18 of the electrode cover plate 12 and the underside 17 of the second structural plate 14.
  • the jacket 22 made of thermoplastic material, the separating webs 20 are connected to the cavity wall or the cavity inner walls.
  • the total diameter of the dividers 20 is slightly larger than the height of the cavity 15 before insertion into the cavity 15 and thereby supported by the circular cross-section ensures that the lateral surfaces 23 of the dividers 20 in the mounted state firmly against the cavity wall.
  • the top 18 of Eiektrodenabdeckbleches 12 and the bottom 17 of the second structural plate 14 are at least partially provided with a thermoplastic adhesive layer.
  • the separating webs 20 can also be fixed by means of a plurality of welding points. In this way, a plurality of chambers separated from one another by the separating webs 20 are formed in the cavity 15 and serve as media flow channel sections 25.
  • the media Strömungskanai- sections 25 are functionally sealed against each other by the dividers 20.
  • a portion of the media flow channel sections 25 serve to supply process gas, namely hydrogen, into the gas diffusion layer 11 and further into the reaction zone 10. The other part serves to remove unreacted process gas from the gas diffusion layer 11 or from the reaction zone 10.
  • the two Types of media flow channel sections 25 follow one another alternately (from right to left in FIG. 2).
  • the separating webs 20 are designed to be relatively narrow or thin so that a finely screened micro-flow channel field 26 results in the first structural plate 13, by means of which the process gases can be introduced finely and evenly distributed into the gas diffusion layer 11 or out of the gas diffusion layer 11 ,
  • Figure 3 shows a detail of a plan view of the first Strukturbiech 13 with the therein Mikro-Strömungskanalfeld 26.
  • the cavity 15 forming recess 16 of the first Strukturbiechs 13 has shown in Figure 3 on opposite sides ( Figure 3 top and bottom) a plurality of elongated extensions 28 ,
  • the cavity 15 and in particular the micro-flow channel field 26 completely covers the reaction zone 10.
  • the extension of the reaction zone 10 perpendicular to the stacking axis 4 is indicated in FIG. 3 by the dashed frame.
  • the separating webs 20 can run within the hollow space 15 on a closed path.
  • the dividers 20 are annular and integrally formed.
  • Media flow channel sections 25 are formed inside and outside the closed tracks.
  • the media flow channel sections 25 within the closed path inner media flow channel sections 25
  • the media flow channel sections 25 outside the closed track serve to supply the process gases into the reaction zone 10.
  • the flow conditions in the inner and outer half media may be used - Be flow channel sections 25 by a corresponding pressurization and vice versa.
  • the inner media flow channel sections 25 are each provided with two outflow openings 32, which are formed by passage openings on the second Strukturbiech 14. In addition, they are provided with a plurality of inflow openings 33 in the form of microbores on the Elektrodenabdeckbiech 12.
  • FIG. 4 shows a section of a sectional view along the sectional plane designated by A-A in FIG.
  • the process gas to be discharged flows at the outflow openings 32 through the second structural plate 14 into a flow channel section 34 extending along the plane of the drawing in a third structural plate 35. From there it flows into a further flow channel section 36 in the third structural plate 35 which runs perpendicular to the plane of the drawing.
  • the outer media flow channel sections 25 are each provided with two inflow openings 38 which are likewise formed by passage openings in the second structural panel 35.
  • Microbores in the Elektrodenabdeckbiech 12 serve in the case of the outlying media flow channel sections 25 as outflow 39th
  • An exemplary flow of process gas that is supplied to the reaction zone 10 is shown in FIG. 5, in which a sectional illustration along the sectional plane BB according to FIG. 3 is shown in detail.
  • the process gas is passed from a perpendicular to the plane of flow channel portion 40 in the third structural plate 35 via the micro-Strömungskanaifeld 26 in the reaction zone 10.
  • cavities of the media guide units 6, 7 can be provided with media flow channel sections, which are separated by inserted separating webs 20.
  • z. B. a circulating cooling medium via a micro-flow channel field are performed, which is analogous to the micro-flow channel array 26 described.
  • FIG. 6 shows an alternative design of separating webs 41.
  • two separate rectilinear separating webs 41 are provided.
  • a micro-flow channel field resulting from the separating webs 41 coincides with the micro-flow channel field 26.
  • a possible embodiment of a pre-assembled unit 42 is shown with a plurality of dividers 43, which can be inserted as a whole in a cavity to z. B. to form a micro-flow channel field.
  • the reticulated structure has a plurality of dividers 43, which by means of two z. B. welded transverse webs 44 are connected.
  • the unit may be secured to the transverse webs 44 in a cavity.
  • such pre-assembly members 42 may be made using techniques such as weaving, knitting, braiding, knitting, etc.
  • the cavity in which a media Mikroströmungskanalfeid is provided according to the above example also be limited at least on one side of a bipolar plate or incorporated in a Bioplarplatte.
  • the cavity on one side, in particular the opposite side may be delimited by a gas diffusion layer of a membrane-electrode unit.
  • the flow channel sections may be meandering in such a case.
  • the Elektrodenabdeckbieche 12 can be omitted.

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Abstract

Eine Medien-Führungs-Einheit einer Brennstoffzelle bzw. einer Brennstoffzellen-Anordnung weist mehrere Medien-Strömungskanäle für Prozessgase und/oder ein Kühlmedium der Brennstoffzelle bzw. Brennstoffzellen- Anordnung auf. In einen Hohlraum (15) der Medien-Führungs-Einheit ist zumindest ein länglicher Trennsteg (20) derart eingefügt, dass in dem Hohlraum (15) zumindest zwei Medien-Strömungskanalabschnitte (25) ausgebildet sind, die durch den Trennsteg (20) voneinander getrennt sind.

Description

Medien-Führungs-Einheit einer Brennstoffzelle bzw. einer Brennstoffzellen-Anordnung
Die Erfindung betrifft eine Medien-Führungs-Einheit einer Brennstoffzelle und/oder einer Brennstoffzellen-Anordnung, wobei die Medien-Führungs- Einheit mehrere Medien-Strömungskanäle für Prozessgase und/oder ein Kühlmedium aufweist.
Die Bedeutung von Brennstoffzellen für die dezentrale Erzeugung von Strom hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen. Insbesondere im mobilen Anwendungsbereich, z. ß. im Automobilbereich, ist die Leistungsdichte der Brennstoffzellen ein wichtiges Bemessungskriterium. Maßgeblichen Einfluss auf die Leistungsdichte einer Brennstoffzelle hat neben den Eigenschaften der Reaktionszone der Brennstoffzelle, insbesondere der maximalen Strom flu ssd ich te einer Membran-Elektroden-Einheit der Brennstoffzelle, der Aufbau der Medien-Führungs-Einheiten, die zum Zu- und Abführen von Prozessgasen zu der Reaktionszone sowie der Zirkulation eines Kühlmediums (soweit vorhanden) dienen. Aus der US 2001/0001052 ist eine Brennstoffzelle bzw. ein Brennstoffzellen-Anordnung in Form eines Brennstoffzellenstapel mit mehreren Membran-Elektroden-Einheiten sowie zwischen den Membran-Elektroden- Einheiten angeordneten Medien-Führungs-Ernheiten der eingangs genannten Art. Die Medien-Führungs-Einheiten sind aus massiven Platten aufgebaut, in welche mehrere Medien-Strömungskanäle eingearbeitet sind. Die Ausgestaltung und die Führung der Medien-Strömungskanäle sind im Falle des Standes der Technik erheblichen fertigungstechnischen Restriktionen unterlegen. Wenn beispielsweise zwei benachbarte Abschnitte von Medien- Strömungskanälen durch zwei nebeneinander liegende Bohrungen hergestellt werden, muss ein Mindestabstand zwischen den Bohrungen eingehalten werden, damit die sich zwischen den Bohrungen ergebende Wand nicht zu instabil ist und beim Einbringen der Bohrungen zerstört bzw. unerwünscht verformt wird. Entsprechendes trifft bei anderen mechanischen oder thermischen Fertigungsverfahren zu. Generell beschränken die thermischen oder mechanischen Beanspruchungen der Bauteile beim Einarbeiten der Strömungskanäle die konstruktiven Gestaltungsmöglichkeiten der Medien-Führungs-Einheiten.
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die Medien-Führungs-Einheit des Standes der Technik derart weiterzuentwickeln, dass sich die konstruktiven Freiheitgrade bei der Gestaltung und der Führung von Medien- Strömungskanälen innerhalb der Medien-Führungs-Einheit erweitern.
Erfindungsgemäß gelöst wird die Aufgabe durch eine Medien-Führungs- Einheit mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Im Sinne der Erfindung weist die Medien-Führungs-Einheit einen Hohlraum auf, in welchen ein länglicher Trennsteg bzw. eine Trennleiste eingefügt ist. Der Trennsteg ist derart in den sich im montierten Zustand der Medien-Führungs-Einheit ergebenden Hohlraum eingefügt, dass in dem Hohlraum zumindest zwei Medien-Strömungskanalabschnitte ausgebildet sind, die durch den Trennsteg voneinander getrennt sind . Es ergeben sich somit zwei voneinander getrennte Medien-Strömungskanalabschnitte, deren Trennwand nicht durch Einarbeiten der Medien-Strömungskanal- abschnitte in ein Bauteil ausgebildet ist. Vielmehr wird die Trennwand durch Einfügen eines Trennstegs in einen Hohlraum der Medien-Führungs- Einheit ausgebildet, Der längliche Trennsteg bzw. die Trennleiste usw. kann mittels verschiedener Fügeverfahren mit der Hohlraumwandung, d. h. zumindest einer Innenwand des Hohlraums, verbunden sein. Es kommen sowohl thermische, z, B. Punkt- oder Linienschweißverfahren, als auch mechanische Fügeverfahren in Betracht. Der Trennsteg kann Stoff-, kraft- oder formflüssig an der Hohlraumwandung fixiert sein.
Der längliche Trennsteg ist als langgestrecktes Bauelement, d. h. leisten-, stab-, oder fadenförmig ausgestaltet. Insbesondere ist er aus leisten-, stab- bzw. fadenförmigem Halbzeug gefertigt. Der Querschnitt des Trennstegs kann beispielsweise kreisförmig, oval oder rechteckig ausgebildet sein.
In einer einfachen Ausführung kann der längliche Trennsteg in den Hohlraum eingepresst sein. In diesem Fall hat insbesondere ein kreisförmiger Querschnitt des Trennstegs in Bezug auf die sich ergebende Dichtigkeit Vorteile. Maßgeblich ist vor allem, dass die ausgebildeten Strömungsabschnitte durch den Trennsteg zueinander ausreichend abgedichtet sind. Daher ist es insbesondere von Vorteil, wenn der längliche Trennsteg mittels eines längeren Abschnitts seiner Mantelfläche, nicht nur punktuell, an der Hohlraumwandung anliegt, vorzugsweise mit der Hohlraumwandung fest verbunden ist.
Die Gestaltungsmöglichkeiten der Führung der Medien-Strömungskanäle durch die Medien-Führungs-Einheit sind aufgrund der Erfindung in vielerlei Hinsicht erweitert. Der längliche Trennsteg kann einen sehr kleinen oder schmalen Querschnitt aufweisen, so dass im Vergleich zu herkömmlich hergestellten Trennwänden, welche den üblichen fertigungstechnischen Restriktionen (z. B. Aspektverhältnis von Stegbreite und -höhe, zulässigem Rastermaß usw.) unterliegen, zwischen den Strömungskanaiabschnit- ten eine deutlich dünnere Trennwand ausgebildet wird. Innerhalb desselben Bauraumes können durch die Erfindung daher eine größere Anzahl voneinander getrennter Strömungskanaiabschnitte vorgesehen werden. Es ist auch möglich, den Strömungsquerschnitt der Strömungskanalabschnitte zu vergrößern, ohne dass sich der Bauraum im Vergleich zu einer herkömmlichen Medien-Führungs-Einheit vergrößert. Durch eine Vergrößerung der Strömungsquerschnitte kann insbesondere der Druckverlust innerhalb der Medien-Führungs-Einheit reduziert werden, Insgesamt kann daher der Bauraum besser genutzt und können die Medien innerhalb der Medien-Führungs-Einheit feiner und gleichmäßiger verteilt werden.
Des Weiteren kann die Verlaufsbahn des länglichen Trennstegs innerhalb des Hohlraums variabel festgelegt werden. Bei der Konstruktion der Medien-Führungs-Einheit kann die Verlaufsbahn geradlinig aber auch beliebig gekrümmt gewählt werden. Insbesondere lassen sich auf diese Weise die Strömungsverhältnisse zumindest bereichsweise innerhalb der Medien- Führungs-Einheit möglichst optimal einstellen.
Außerdem kann das Material, aus welchem der Trennsteg gefertigt ist, eigens für diesen Einsatz ausgewählt werden. Insbesondere kann der Trennsteg aus einem anderen Material als die Hohlraumwandung bzw. ein Grundkörper der Medien-Führungs-Einheit, in weichen der Hohlraum eingearbeitet ist, hergestellt sein. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung nach Anspruch 1 ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 13.
Im Falle einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung sind die Medien Strömungskanalabschnitte jeweils mit zumindest einer Einströmöffnung sowie zumindest einer Ausströmöffnung in der Hohlraumwandung versehen. Durch diese Maßnahme sind die erfindungsgemäß ausgebildeten Medien-Strömungskanalabschnitte unabhängig voneinander durchströmbar. Sie können z. B. mit unterschiedlichen Medien durchströmt werden bzw. für unterschiedliche Zwecke (z. B. Abführen und Zuführen eines Prozessgases) innerhalb der Medien-Führungs-Einheit eingesetzt werden. Beispielsweise können die Ein- bzw. Ausströmöffnungen durch Bohrungen bzw. Durchbrüche in den angrenzenden Bauteilen gebildet sein. Sie können aber auch durch Poren in einer den Hohlraum zumindest einseitig begrenzenden Schicht, z. B. einer Gasdiffusionsschtcht einer Membran- Elektroden-Einheit, gebildet sein.
Eine besonders kompakte Konstruktion weist eine Erfindungsbauart auf, bei welcher der Trennsteg zumindest abschnittsweise an senkrecht zu seiner Längsrichtung gegenüberliegenden Hohlrauminnenwänden anliegt. Aufgrund der Anlage der Trennsteg-Mantelfläche an den gegenüberliegen den Hohlrauminnenwänden ergibt sich mit einfachen Mitteln eine wirksame Dichtung der voneinander getrennten Medien-Strömungskanalabschnitte.
Die Freiheitsgrade bei der Konstruktion einer Medien-Führungs-Einheit sind im Falle einer weiteren Variante der Erfindung besonders groß. Flexibel kann innerhalb eines Hohlraums ein Medien-Strömungskanalabschnitt vorgesehen sein, indem der Trennsteg innerhalb des Hohlraums auf einer geschlossenen Bahn verläuft, wobei der Medien-Strömungskanalabschnitt innerhalb der geschlossenen Verlaufsbahn ausgebildet ist. Zumindest ein weiterer Medien-Strömungskanalabschnitt, welcher durch den Trennsteg von dem ersten Medien-Strömungskanalabschnitt getrennt ist, ist außerhalb der geschlossenen Verlaufsbahn vorgesehen. Der innere Medien- Strömungskanalabschnitt ist zudem durch den umfänglich verlaufenden Trennsteg über seinen gesamten Umfang funktionssicher abgedichtet. Insbesondere ist der Trennsteg ringförmig ausgebildet.
Vorzugsweise sind mehrere Trennstege in den Hohlraum derart eingefügt, dass in dem Hohlraum mehrere voneinander getrennte Medien- Strömungskanalabschnitte ausgebildet sind. Auf diese Weise kann ein Mik- ro-Kanalströmungsfeld mit einer sehr feinen Rasterung von aneinander angrenzenden Strömungskanalabschnitten ausgebildet werden.
Die Fertigung einer derartigen Medien-Führungs-Einheit vereinfacht sich, indem mehrere Trennstege als vorkonfektionierte Einheit in den Hohlraum eingefügt sind. Beispielsweise können mehrere parallel zueinander verlaufende Trennstege über mehrere Querstege, insbesondere an ihren beiden Enden, miteinander verbunden sein. Das so ausgebildete Netz kann als vorkonfektionierte Einheit in den Hohlraum eingelegt werden und dort mit der Hohlraumwandung mittels verschiedener Fügeverfahren fixiert werden. Eine vorkonfektionierte Einheit kann aber auch als ein Gebinde aus fadenförmigen Trennstegen ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist der Trennsteg einstückig ausgebildet. Die Gefahr von Leckagen an Verbindungsstellen von Trennstegabschnitten wird auf diese Weise reduziert. Zudem ist das Einfügen des Trennstegs in den Hohlraum vereinfacht.
Eine besonders kostengünstige und in der Praxis bewährte Variante der Erfindung ergibt sich, indem der Trennsteg zumindest teilweise aus Draht hergestellt ist. Alternativ kann der Trennsteg auch aus anderen ähnlichen metallischen Halbzeugen hergestellt sein. Der verwendete Draht kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Andere Querschnittsformen sind je nach Einsatz des Trennstegs ebenfalls denkbar.
Bei einer besonders bevorzugten Erfindungsvariante ist der Trennsteg vorzugsweise mittels einer Klebverbindung in den Hohlraum eingefügt. Im Falle einer Klebverbindung ergibt sich eine ausreichende und funktionssichere Abdichtung der Strömungskanalabschnitte. Beispielsweise können die Innenwände des Hohlraums zu diesem Zweck mit einer Klebeschicht versehen sein.
Durch eine besonders einfach herzustellende Verbindung zwischen dem Trennsteg und der Hohlraumwandung zeichnet sich eine Variante der Erfindung aus, bei weicher der Trennsteg eine aus Fügematerial bestehende Ummantelung aufweist. Mittels des Fügematerials, z. B. eines Klebematerials, kann der Trennsteg funktionssicher mit der Hohlraumumwandung verbunden werden. Außerdem kann im Falle der Erfindungsvariante der Trennsteg zunächst frei innerhalb des Hohlraums angeordnet werden und anschließend durch Aktivieren des Fügematerials, z.B. durch Erwärmen, die Fügeverbindung hergestellt werden, Außerdem ist auf diese Weise eine hohe Dichtigkeit der mittels des Trennstegs erzeugten Trennwand zwischen den Medien-Strömungskanalabschnitten gewährleistet, da der Trennsteg ist in diesem Fall vorteiihafterwetse über seine gesamte Länge an der Hohlraumwandung mittels des Fügematerials befestigt werden kann.
Eine besonders kompakte und einfache Konstruktion einer erfindungsgemäßen Medien-Führungs-Einheit ergibt sich, wenn der Hohlraum durch eine Aussparung eines plattenartigen Bauteils gebildet ist. Eine solche Aussparung, Durchtrittsöffnung, Ausnehmung usw. kann beispielsweise durch mechanische (z. B. Stanzen) oder thermische (z. B. Laserschnei- den) Bearbeitung des Bauteils eingebracht werden. Je nach Größe der Aussparung kann ein Hohiraum erzeugt werden, der sich über eine relativ große Fläche erstreckt. Der so erzeugte Hohlraum kann dank eingefügter Trennstege in eine Vielzahl von Strömungskanalabschnitten aufgeteilt werden. Die Höhe des Hohlraums kann durch die Dicke des plattenartigen Bauteils bestimmt sein, so dass sich ein flachbauendes Mikro- Strömungskanalfeld mit einer großen Anzahl von getrennten Strömungskanalabschnitten ergeben kann.
Der vorstehend genannte Vorteil trifft insbesondere auf eine Ausführungsart der Erfindung zu, bei welcher die Medien-Führungs-Einheit zumindest drei, aufeinander gestapelte, plattenartige Bauteile aufweist, wobei der Hohlraum durch eine Aussparung in demjenigen Bauteil gebildet ist, welches von den beiden anderen Bauteilen eingefasst ist. Der Hohlraum wird insbesondere durch die beiden äußeren Bauteile begrenzt. Es ergibt sich eine ausgesprochen flachbauende Einheit.
Bei Brennstoffzellen bzw. Brennstoffzellen-Anordnungen ist es insbesondere von Bedeutung, dass die Prozessgase möglichst fein und gleichmäßig verteilt in eine Reaktionszone eingeströmt bzw. aus der Reaktionszone abgeführt werden können. Daher ist es von besonderem Vorteil, wenn Strömungskanalabschnitte, welche nur mittels eines schmalen bzw. dünnen Trennstegs voneinander getrennt sind, dem Zuführen und dem Abführen von Prozessgasen zur Reaktionszone dienen.
Im Falle einer besonders bevorzugten Erfindungsvariante erstreckt sich der Hohlraum in einer Ebene, die parallel zur Ebene einer Reaktionszone der Brennstoffzelle verläuft. Benachbarte, lediglich mittels eines dünnen Trennstegs voneinander getrennte Strömungskanalabschnitte dienen dabei verschiedenen Zwecken. Ein Strömungskanalabschnitt dient zum Zuführen von Prozessgasen in die Reaktionszone. Der benachbarte Medien- Strömungskanalabschnitt dient zum Abführen von Prozessgasen, z. B. von nicht abreagierten Reaktanden oder Reaktionsprodukten, aus der Reaktionszone.
Indem mehrere, dünne Trennstege in einen parallel zur Ebene der Reaktionszone verlaufenden Hohlraum eingefügt sind, welcher die Reaktionszone weitgehend überdeckt, kann dank der Erfindung ein fein gerastertes Mikro-Strömungskanalfeld mit abwechselnden Strömungskanalabschnitten zum Zuführen und zum Abführen von Prozessgasen ausgebildet werden. Der die Reaktionszone überdeckende Hohlraum kann gegebenenfalls auch durch eine Hohlraum-Anordnung mit mehreren nebeneinander angeordneten Teithohlräumen gebildet sein.
Im Folgenden werden weitere vorteilhafte Ausführungsbeispieie der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen erläutert. Es zeigen;
Fig. 1 ein Brennstoffzelienaggregat mit einem Brennstoff- zellenstapel für den mobilen Anwendungsbereich,
Fig. 2 einen Ausschnitt des Brennstoffzelienstapels
Figur 1 in einer Schnittdarstellung,
Fig. 3 eine Ebene des Brennstoffzellenstapels in einer
Draufsicht,
Fign. 4 u. 5 zwei weitere Schnittdarstellungen von Ausschnitten des Brennstoffzelienstapels,
Fig. 6 einen Ausschnitt einer alternativen Ausführungsart einer Ebene des Brennstoffzelienstapels in einer Draufsicht und Fig. 7 eine vorkonfektionierte Einheit aus mehreren
Trennstegen.
Figur 1 zeigt ein Brennstoffzeilenaggregat 1 mit einem Gehäuse 2 und einem in dem Gehäuse 2 angeordnete Brennstoffzellen-Anordnung in Form eines Brennstoffzeilenstapel 3. Der Brennstoffzelienstapel 3 weist mehrere entlang einer Stapelachse 4 aufeinanderfoigende Membran-Elektroden- Einheiten 5 auf. Zwischen den Membran-Elektroden-Einheiten 5 ist jeweils eine Medien-Führungs-Einheit 6 und 7 vorgesehen. Insbesondere handelt es sich um eine Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzeile.
Es sind zwei Arten von Medien-Führungs-Einheiten 6, 7 zu unterscheiden. Wasserstoff-Medien-Führungs-Einheiten 6 dienen zum Zuführen von Wasserstoff zu den Membran-Elektroden-Einheiten 5. Sauerstoff-Medien- Führungs-Einheiten 7 dienen zum Zuführen von vorzugsweise verdichteter Umgebungsluft zu den Membran-Elektroden-Einheiten 5. Bei einer alternativen Bauart kann auch reiner Sauerstoff als Prozessgas zugeführt werden. Außerdem dienen die Medien-Führungs-Einheiten 6, 7 zum Abführen von entstandenem Prozessgas, insbesondere Wasserdampf, sowie nicht abreagiertem Prozessgas aus der Reaktionszone. Schließlich kann zu Kühlzwecken ein Kühlmedium in den Medien-Führungs-Einheiten 6, 7 zirkulieren.
Eine Membran-Elektroden-Einheit 5 ist jeweils von den zwei verschiedenen Arten von Medien-Führungs-Einheiten 6, 7 eingefasst. Es ergibt sich die in Figur 1 gezeigte Stapelfolge.
In Figur 2 ist ein Ausschnitt des Brennstoffzellenstapels 3 in einer Schnittdarstellung entlang einer Schnittebene dargestellt, die parallel zur Stapelachse 4 verläuft. Es sind ausschnittsweise fünf Ebenen des Brennstoffzellenstapels 3 dargestellt. Von unten nach oben ist Figur 2 eine Ebene mit der eigentlichen Reaktionszone 10 (nur angedeutet), eine Gasdiffusionsschicht 11, ein Elektrodenabdeckblech 12, ein erstes Strukturblech 13 und ein zweites Strukturblech 14 zu entnehmen .
Die Ebene mit der Reaktionszone 10 umfasst insbesondere Katalysatorschichten und eine Membran, im Speziellen eine Protonen-Austausch- Membran (nicht gezeigt). Die Gasdiffusionsschicht 11 ist z. B. aus karbonisiertem Vlies hergestellt. Durch die Gasdiffusionsschicht 11 strömen die Prozessgase zur Reaktionszone 10 und von dieser weg. Die Gasdiffusionsschicht 11 ist stromleitend ausgebildet. Die Gasdiffusionsschicht 11 und die Ebene mit der Reaktionszone 10 sind Teil einer Membran-Elektroden- Einheit 5.
Das Elektrodenabdeckblech 12 sowie das erste 13 und zweite Strukturblech 14 sind Teil einer Medien-Führungs-Einheit 6. Beispielhaft ist ein Ausschnitt einer Wasserstoff-Medien-Führungs-Einheit 6 gezeigt. Die Sauerstoff-Medien-Führungs-Einheiten 7 und insbesondere der an die Membran-Elektroden-Einheit 5 angrenzende Teil der Sauerstoff-Medien- Führungs-Einheiten 7 sind weitgehend identisch aufgebaut.
Der erzeugte Strom wird über das Elektrodenabdeckblech 12 sowie ein entsprechendes Eiektrodenabdeckbiech (nicht gezeigt) auf der gegenüberliegenden Seite der Membran-Eiektroden-Einheit 5 abgeführt.
Das Eiektrodenabdeckbiech 12 sowie das erste 13 und zweite Strukturblech 14 sind aus plattenartigen Bauteilen, insbesondere ebenen bzw. flachen Blechen aus Aluminium, aufgebaut. Sie sind entlang der Stapelachse 4 flächig aufeinanderliegend gestapelt. Ein Hohlraum 15 ist durch eine Aussparung 16 in dem ersten Strukturblech 13 gebildet, welches von den beiden anderen Blechen 12, 14 eingefasst ist. Entlang der Stapelachse 4 ist der Hohlraum 15 durch die Unterseite 17 des zweiten Strukturblechs 14 und die Oberseite 18 des Elektrodenabdeckbleches 12 begrenzt. Es ergibt sich ein Hohlraum 15, der sich paraile! zur Ebene der Reaktionszone 10 erstreckt. Die Höhe des Hohlraums 15 ist durch die Dicke des ersten Strukturblechs 12 bestimmt. Folglich ist ein Grundkörper, in weichen der Hohlraum 15 eingearbeitet ist, durch die drei Bleche 12, 13, 14 gebildet.
In den Hohlraum 15 sind mehrere längliche Trennstege 20 eingefügt. Die Trennstege 20 sind aus Draht 21 hergestellt, welcher eine Ummantelung 22 aus Fügematerial, im Speziellen aus thermoplastischem Kunststoff, aufweist.
Die Trennstege 20 verlaufen innerhalb des Hohlraums 15 in der Ebene des ersten Strukturblechs 13. Die Längsrichtung der Trennstege 20 verläuft in Figur 2 senkrecht zur Zeichenebene. Die Trennstege 20 liegen mit ihren Mantelflächen 23 an den zur ihrer Längsrichtung gegenüberliegenden Hohlrauminnenwänden an, d.h. sie liegen an der Oberseite 18 des Elektrodenabdeckblechs 12 und der Unterseite 17 des zweiten Strukturblechs 14 an. Mittels der aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Ummantelung 22 sind die Trennstege 20 mit der Hohlraumwandung bzw. den Hohlrauminnenwänden verbunden. Der Gesamtdurchmesser der Trennstege 20 ist vor dem Einfügen in den Hohlraum 15 etwas größer als die Höhe des Hohlraums 15. Dadurch und unterstützt durch den kreisförmigen Querschnitt ist gewährleistet, dass die Mantelflächen 23 der Trennstege 20 im montierten Zustand fest an der Hohlraumwandung anliegen. Zusätzlich können z. B. die Oberseite 18 des Eiektrodenabdeckbleches 12 und die Unterseite 17 des zweiten Strukturblechs 14 zumindest bereichsweise mit einer thermoplastischen Klebeschicht versehen werden. Ergänzend oder alternativ können die Trennstege 20 auch mittels mehrerer Schweißpunkte fixiert sein. Auf diese Weise sind in dem Hohlraum 15 mehrere durch die Trennstege 20 voneinander getrennte Kammern ausgebildet, die als Medien- Strömungskanalabschnitte 25 dienen. Die Medien-Strömungskanai- abschnitte 25 sind durch die Trennstege 20 funktionssicher gegeneinander abgedichtet. Ein Teil der Medien-Strömungskanalabschnitte 25 dient zum Zuführen von Prozessgas, nämlich Wasserstoff, in die Gasdiffusionsschicht 11 und weiter in die Reaktionszone 10. Der andere Teil dient zum Abführen von nicht abreagiertem Prozessgas aus der Gasdiffusionsschicht 11 bzw. aus der Reaktionszone 10. Die beiden Arten von Medien-Strömungs- kanaiabschnitten 25 folgen abwechselnd aufeinander {in Figur 2 von rechts nach links). Die Trennstege 20 sind relativ schmal bzw. dünn ausgebildet, so dass sich in dem ersten Strukturblech 13 ein fein gerastertes Mikro-Strömungskanalfeld 26 ergibt, mittels dessen die Prozessgase fein und gleichmäßig verteilt in die Gasdiffusionsschicht 11 eingeführt bzw. aus der Gasdiffusionsschicht 11 ausgeführt werden können.
Figur 3 zeigt ausschnittsweise eine Draufsicht auf das erste Strukturbiech 13 mit dem darin vorgesehenen Mikro-Strömungskanalfeld 26. Die den Hohlraum 15 bildende Aussparung 16 des ersten Strukturbiechs 13 weist ausweislich Figur 3 an gegenüberliegenden Seiten (Figur 3 oben und unten) mehrere längliche Erweiterungen 28 auf. Der Hohlraum 15 und insbesondere das Mikro-Strömungskanalfeld 26 überdeckt die Reaktionszone 10 vollständig. Die Erstreckung der Reaktionszone 10 senkrecht zur Stapel- achse 4 ist in Figur 3 durch den gestrichelten Rahmen angedeutet.
Figur 3 ist des Weiteren zu entnehmen, dass die Trennstege 20 innerhalb des Hohlraums 15 auf einer geschlossenen Bahn verlaufen können. Die Trennstege 20 sind ringförmig und einstückig ausgebildet. Es sind Medien- Strömungskanalabschnitte 25 innerhalb und außerhalb der geschlossenen Bahnen ausgebildet. Die Medien-Strömungskanalabschnitte 25 innerhalb der geschlossenen Bahn (innere Medien-Strömungskanalabschnitte 25) dienen zum Abführen der Prozessgase aus der Reaktionszone 10, Die Me- dien-Strömungskanalabschnitte 25 außerhalb der geschlossenen Bahn {außerhalb liegende Medien-Strömungskanalabschnitte 25) dienen zum Zuführen der Prozessgase in die Reaktionszone 10. Alternativ können die Strömungsverhältnisse in den inneren und außenhalb liegenden Medien- Strömungskanalabschnitten 25 durch eine entsprechende Druckbeaufschlagung auch umgekehrt sein.
Die inneren Medien-Strömungskanalabschnitte 25 sind jeweils mit zwei Ausströmöffnungen 32 versehen, die durch Durchtrittsöffnungen an dem zweiten Strukturbiech 14 gebildet sind. Außerdem sind sie mit einer Vielzahl von Einströmöffnungen 33 in Form von Mikrobohrungen an dem Elektrodenabdeckbiech 12 versehen.
Beispielhaft ist ein Strömungsverlauf zum Abführen von Prozessgas aus der Gasdiffusionsschicht 11, über das Mikro-Strömungskanalfeld 26 und weiter in der Medien-Führungs-Einheit 6 in Figur 4 dargestellt. Figur 4 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung entlang der in Figur 3 mit A-A bezeichneten Schnittebene. Das abzuführende Prozessgas strömt an den Ausströmöffnungen 32 durch das zweite Strukturblech 14 in einen entlang der Zeichenebene verlaufenden Strömungskanalabschnitt 34 in einem dritten Strukturblech 35. Von dort aus strömt es in einen weiteren Strömungskanalabschnitt 36 in dem dritten Strukturblech 35, welcher senkrecht zur Zeichenebene verläuft.
Die außerhalb liegenden Medien-Strömungskanalabschnitte 25 sind jeweils mit zwei Einströmöffnungen 38 versehen, die ebenfalls durch Durchtrittsöffnungen in dem zweiten Strukturblech 35 gebildet sind. Mikrobohrungen in dem Elektrodenabdeckbiech 12 dienen im Falle der außerhalb liegenden Medien-Strömungskanalabschnitte 25 als Ausströmöffnungen 39. Ein beispielhafter Strömungsveriauf von Prozessgas, das der Reaktionszone 10 zugeführt wird, ist in Figur 5 gezeigt, in welcher ausschnittsweise eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene B-B gemäß Figur 3 dargestellt ist. Das Prozessgas wird aus einem senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Strömungskanalabschnitt 40 in dem dritten Strukturblech 35 über das Mikro-Strömungskanaifeld 26 in die Reaktionszone 10 geführt.
Alternativ oder ergänzend können auch andere Hohlräume der Medien- Führungs-Einheiten 6, 7 mit Medien-Strömungskanalabschnitte versehen werden, die durch eingefügte Trennstege 20 abgetrennt sind. Insbesondere kann z. B. ein zirkulierendes Kühlmedium über ein Mikro- Strömungskanalfeld geführt werden, das analog zu dem beschriebenen Mikro-Strömungskanalfeld 26 ausgebildet ist.
Figur 6 zeigt eine alternative Bauform von Trennstegen 41. Im Unterschied zu den in den Figuren 2 bis 5 gezeigten, ringförmigen Trennstegen 20 sind zwei getrennte geradlinig verlaufende Trennstege 41 vorgesehen. Im Übrigen stimmt ein sich durch die Trennstege 41 ergebende Mikro- Strömungskanalfeld mit dem Mikro-Strömungskanalfeld 26 überein.
In Figur 7 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel für eine vorkonfektionierte Einheit 42 mit mehreren Trennstegen 43 gezeigt, die als Ganzes in einen Hohlraum eingelegt werden kann, um z. B. ein Mikro- Strömungskanalfeld zu bilden . Die netzartige Struktur weist mehrere Trennstege 43 auf, die mittels zweier z. B. angeschweißter Querstege 44 verbunden sind. Beispielsweise kann die Einheit an den Querstegen 44 in einem Hohlraum befestigt werden. Solche Vormontagebauteile 42 können alternativ auch durch Einsatz von Techniken, wie Weben, Wirken, Flechten, Stricken usw. hergestellt werden. Beim Zusammenbau der Medien-Führungs-Einheiten 6, 7 können die Trennstege 20 manuell oder automatisiert zugeführt und positioniert werden. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel einer Medien-Führungs-Einheit kann der Hohlraum, in welchem ein Medien-Mikroströmungskanalfeid nach vorstehendem Vorbild vorgesehen ist, auch zumindest an einer Seite von einer Bipolarplatte begrenzt sein bzw. in einer Bioplarplatte eingearbeitet sein. Alternativ oder ergänzend kann der Hohlraum an einer Seite, insbe- sondere der gegenüberliegenden Seite, von einer Gasdiffusionsschicht einer Membran-Elektroden-Einheit begrenzt sein. Beispielsweise können die Strömungskanalabschnitte in einem solchen Fall mäanderförmigen sein. Die Elektrodenabdeckbieche 12 können dabei entfallen.

Claims

Patentansprüche
1. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) einer Brennstoffzeile bzw. einer
Brennstoffzellen-Anordnung (3), wobei die Medien-Führungs-Einheit (6, 7) mehrere Medien-Strömungskanäle für Prozessgase und/oder ein Kühlmedium aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Medien-Führungs-Einheit (6, 7) einen Hohlraum (15) aufweist, in welchen zumindest ein länglicher Trennsteg (20, 41, 43) derart eingefügt ist, dass in dem Hohlraum (15) zumindest zwei Medien- Strömungskanalabschnitte (25) ausgebildet sind, die durch den Trennsteg (20, 41, 43) voneinander getrennt sind.
2. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Medien-Strömungskanalabschnitte (25) jeweils mit zumindest einer Einströmöffnung (33, 38) sowie zumindest eine Ausströmöffnung (32, 39) in der Hohlraumwandung (17, 18) versehen sind.
3. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennsteg (20, 41, 43) zumindest abschnittsweise an senkrecht zu seiner Längsrichtung gegenüberliegenden Hohlrauminnenwänden (17, 18) anliegt.
4. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennsteg (20) auf einei geschlossenen Bahn verläuft, wobei einer der Medien- Strömungskanalabschnitte (25) innerhalb der geschlossenen Bahn ausgebildet ist.
5. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Trennstege (20, 41, 43) in den Hohlraum (15) derart eingefügt sind, dass in dem Hohlraum (15) mehrere voneinander getrennte Medien- Strömungskanalabschnitte (25) ausgebildet sind.
6. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Trennstege (43) als vorkonfektionierte Einheit (42) in den Hohlraum (15) eingefügt sind.
7. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennsteg (20, 41, 43) einstückig ausgebildet ist.
8. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennsteg (20, 41, 43) wenigstens zum Teil aus Draht (21) hergestellt ist.
9. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennsteg (20, 41, 43) mittels einer Klebverbindung in den Hohlraum (15) eingefügt ist.
10. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennsteg (20, 41, 43) eine als eine Fügeschicht, insbesondere als Klebeschicht, ausgebildete Ummantelung (22) aufweist.
11. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (15) durch eine Aussparung (16) eines plattenartigen Bauteils (13) gebildet ist.
12. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Medien-Führungs- Einheit (6, 7) zumindest drei, aufeinander gestapelte, plattenartige Bauteile (12, 13, 14) aufweist, wobei der Hohlraum (15) durch eine Aussparung (16) in demjenigen Bauteil (13) gebildet ist, welches von den beiden anderen Bauteilen (12, 14) eingefasst ist.
13. Medien-Führungs-Einheit (6, 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hohlraum (15) in einer Ebene erstreckt, die parallel zur Ebene einer Reakti- onszorse (10) der Brennstoffzelle bzw. der Brennstoffzellen- Anordnung (3) verläuft, und dass einer der Medien- Strömungskanalabschnitte (25) zum Zuführen von Prozessgas in die Reaktionszone (10) und der andere zum Abführen von Prozessgas aus der Reaktionszone (10) dient.
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