WO2017211423A1 - Electrode plate and method of production - Google Patents

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WO2017211423A1
WO2017211423A1 PCT/EP2016/063208 EP2016063208W WO2017211423A1 WO 2017211423 A1 WO2017211423 A1 WO 2017211423A1 EP 2016063208 W EP2016063208 W EP 2016063208W WO 2017211423 A1 WO2017211423 A1 WO 2017211423A1
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Günter Rinn
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Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to an electrode plate and a method for
  • electrically insulating filling material are introduced into a negative mold of the electrode plate.
  • Electrodes are regularly used for the formation of fuel cells or flow batteries or redox flow batteries.
  • Fuel cells are sufficiently known from the prior art and are formed from a plurality of electrode plates or electrolyte membranes with an anode and a cathode and at play swei se hydrogen al s fuel gas and oxygen al s Oxidati onsgas.
  • Solid polymer fuel cells have a polymeric ion exchange membrane with a coating which forms on the dielectric side, an electrolytic catalyst, and a porous, electrically conductive layer material forming the anode or cathode.
  • Electri- cally conductive electrode plates or Separatorpl atten cover the electrolyte membrane from both sides, wherein the electrode plates form Channäl e, he üb the reactants in a suitable Wei se distributed over the j eix surface of the electrolyte membrane.
  • the electrode plates are then formed as a bipolar plate with channels formed on both sides for the distribution and passage of the reactants.
  • a saline solution circulates along an electrolyte plate.
  • the saline solution is electrically conductive, so that short-circuit currents between bipolar plates via the saline solution are to be avoided.
  • Such electrode plates can be formed at play by having a bipolar plate inserted into an insulating frame plate as described in CA 2787467C. Furthermore, it is known from DE 10 2012 024 753 A I to overmold a bipolar plate made of a thermoplastic with a further thermoplastic material which is soluble. Di e conductive bipolar plate is placed in an injection mold to form, it being provided i at edges of the bipolar plate roughness, projections or teeth form to rule a desired adhesion between tween the bipolar plate and the frame plate. The disadvantage is that it can easily lead to an internal leakage of the electrode plate at an interface of bipolar plate and frame plate, since a cohesive connection of bipolar plate and frame plate can hardly be formed.
  • the injection mold In an injection molding provided with filler Thermopl ast the injected into an injection mold plastic solidifies relatively quickly. Although the injection mold can be heated to prevent premature solidification, it can be used to demold the injection mold, which greatly increases the cycle time required to produce the electrode plate by injection molding, which adversely affects the manufacturing cost.
  • the electrode plate is formed from a bipolar plate and a frame plate surrounding the bipolar plate at its edges at least partially, the bipolar plate being made of a plastic with a el ektri is conductive conductive filler material is formed, wherein the frame plate is made of a plastic with a soli schi soli filling material announcedbil det, wherein the plastic with the electrical conductive conductive Medmateri al and the plastic with the electrical sch i soloing filler in a negative mold of the electrode plate are introduced, wherein the plastic of the bipolar plate and the plastic of the frame plate a thermoset i st, wherein the Elektrodenpl atte is formed by curing the thermoset in the negative mold.
  • thermoset the plastic with the electrically conductive filling material and the plastic with the electrically insulating filler which is the same duroplastic or different types of thermosets. It is essential that solid curing of the molecules of the thermoset occurs during the curing of the thermoset. Since the hardening of the Duropl branch with the conductive Gremateri al and the electrical soli schi soloing filler material is carried out together or simultaneously in the negative mold, it comes to the cohesive connection within the thermoset or the thermosets and regardless of the filler.
  • thermoset Since the thermoset is no longer meltable due to the crosslinking, and therefore has a high heat resistance, it is also not necessary to cool the negative mold for demolding after the thermoset has hardened. As a result, cycle times for the production of electrode plates can be substantially shortened, which is why the electrode plate can be produced in a particularly cost-effective manner. Next i st the electrode plate always dense and particularly stable, so that a thickness of the Elektrodenpl can be advantageously reduced.
  • thermoset of the bipolar plate can be cured together with the thermoset of the frame plate under the action of temperature and pressure.
  • the thermoset may be a phenolic resin or an epoxy resin, which may be in the form of a molding compound, a powder, or a granule.
  • the respective filling material can then be added to the resin.
  • the negative mold of the electrode plate may be a mold having at least one cavity, in which the thermosetting plastic or the thermosets are introduced with the filling material.
  • thermoset then takes place under gl eichzeitigem heating and pressing the thermoset in the negative mold.
  • Curing can advantageously take place at a temperature of 150 to 200 ° C. and a pressure of 30 to 50 N / mm 2 .
  • a preform of a frame plate By pre-compacting the thermoset with the solitary filling material, a preform of a frame plate, and by pre-compacting the thermoset with the electrically conductive filling material, a preform of a bipolar plate can be formed, wherein the respective preforms can be placed together in the negative mold.
  • the thermosetting resin may be mixed with the filler material in powder form, al granules or thermosetting molding compound, and then precompressed in a negative mold of a preform under the action of pressure.
  • Dab ei can for the frame plate and for the bipolar plate j eweil s a preform be formed, which can be inserted together, or in a chronologically separate sequence in the negative mold. Dimensions of the bipolar plate and the frame plate can already be matched relatively accurately.
  • a filling device may include molding frames having dimensions of the bipolar plate and the frame plate, wherein a molding frame of the bipolar plate with a powder mixture or granules of the thermoset with the electrically conductive filler, and a mold frame the frame plate with a powder mixture or granules of the thermoset with the
  • the mold frame can be emptied into the negative mold.
  • the quantity of plastic required for the frame plate or bipolar plate is interspersed with filling material.
  • the thus metered and areal distributed Pulvergemi sch or granules can then be discharged from the mold frame in the negative mold. This makes it possible, before curing, to arrange the respective powder mixture or granules relative to one another initially in the mold frame, in order thus to achieve the desired one
  • bipolar plate and frame plate Distribution or relative arrangement of bipolar plate and frame plate to reach after curing. It may be particularly advantageous that it is here by waiving a pre-compression to Vermi tion of Pulvergemi schs or granules of thermoset with the conductive filler material with the Pulvergemi sch or granules of thermosetting with the el ektri sch i soloing filling material can come , so in that a transitional area is formed from the bipolar plate to the frame plate, in which simultaneously conductive and insulating filling material is present. This ensures that a particularly intimate cohesive connection between the bipolar plate and the frame plate is formed independently of the respective filling materials.
  • the mold frames may have intermediate walls, which may form a grid, preferably a honeycomb grid.
  • the mold frames with the powder mixture or granules filled therein can be easily displaced relative to a substrate without undesirable aggregation of powder mixtures or granules within the mold frame.
  • the mold frame can then be moved on the mold plate or together with the mold plate to the negative mold or di e mold plate can be pulled out from under the mold frame for the purpose of filling the negative mold. This makes it possible on the whole to also fill the mold frame independently of the negative mold and thus to divide the process sequence and further process steps, which can be carried out separately from one another in time and place.
  • the filling device Means s the filling device, a defined amount of Pulvergemi sch or granules are sprinkled into the mold frame.
  • the filling device can therefore have a scattering device, via which the powder mixture or granules are applied into the mold frames.
  • Negative form to positi onieren In the case of play, below the molding frame a plate-shaped slide b eziehungswei se a mold plate are arranged, which is removed after the positioning of the mold frame above the negative mold, so that the powder mixture sch or granules can fall into the negative mold.
  • the mold frames can then also be filled and moved together with the sliding element b eziehungswei se mold plate regardless of the negative mold b.
  • a production of the electrode plate can then be further optimized.
  • thermosets in the negative mold and curing can be done in a cyclic sequence rule, ei a temperature of the negative mold can be constant.
  • the cured to the electrode plate thermosets can be removed in contrast to thermoplastics from a negative mold, which still bi s warmed to the curing temperature i st.
  • thermoplastics on the other hand, a cooling of the negative mold due to the thermoformability of the thermoplastics is necessary in order to prevent undesired deformation of the thermoplastics or an electrode plate during demoulding.
  • a production cycle for producing an electrode plate can be significantly shortened, as immediately after demoulding, the negative mold can be refilled and a thermoset can be cured under the action of temperature and pressure without a cooling of the negative mold would be erforderli ch.
  • a tempering of the electrode plate can be carried out.
  • a distribution of mechanical stresses in the electrode plate can be set.
  • thermosets cooling tubes Before curing the thermosets cooling tubes can be inserted into the negative mold.
  • the cooling tubes can be at play swei se thin metal tubes, which are then substantially fully absorbed in the electrode plate. With the help of the cooling tubes, it is then possible in an operation of the electrode plate to lower its temperature and thus to increase efficiency.
  • the cooling tubes can meander be formed in the form of a shape and between a pre-molding or in a Pulvergemi sch or granules are inserted before a hot pressing.
  • an elastomer may be sprayed onto the electrode plate as a sealing material.
  • a sealing material By way of example, grooves can be formed in the electrode plate or its surface into which the elastomer is applied.
  • the elastomer can be injected onto the surface of the electrode plate in the manner of a sealing bead or also as a die surface. It can be provided to apply all the elastomer on the frame plate. Thus, a tightness of a stack can be ensured particularly easy.
  • the electrode plate according to the invention for a flow battery, fuel cell or the like is formed from a bipolar plate and a bipolar plate at its edges at least partially surrounding frame plate, wherein the bipolar plate is formed of a plastic with an electrically conductive filling material wherein the frame plate formed of a plastic material with a soli schi soli filling material i st, wherein the plastic of the bipolar plate and the plastic of the frame plate a thermoset i st.
  • the bipolar plate and the frame plate can be materially interconnected.
  • by the cohesive connection can be ensured that the bipolar plate with the frame plate liquid-tight and / or gas-tight connected i st.
  • the bipolar plate i st thus completely adhesive material and materially connected to the frame plate.
  • a connection between the bipolar plate and the frame plate can be made particularly simple if the duroplast of the bipolar plate and the thermoset of the frame plate are identical.
  • the bipolar plate then differs from the frame plate alone by the respective filling material.
  • the frame plate can then be cured together with the bipolar plate at the same temperature, whereby a cross-linking of the thermoset of the bipolar plate can be ensured with the thermoset of the frame plate.
  • a transition region with a concentration gradient can be formed between the bipolar plate and the frame plate.
  • a transition region can be made particularly simple if a powder mixture or granules of the thermoset are introduced with the electrically conductive filler and a powder mixture or granules of thermosetting with the electrically insulating filler in the negative mold and at least partially mixed in the transition region before curing.
  • the transition region can be 0.5 to 3 mm wide.
  • the electrically insulating filler may be, for example, talc, kaolin, mica, glass fibers, hexagonal boron nitride or gypsum.
  • An amount of insulating filler in the thermoset may be 70 to 95% by weight.
  • glass fibers can positively influence a strength of the frame plate.
  • any material compatible with the media in a galvanic cell can be used as the filling material.
  • the electrically conductive filler may be graphite, carbon black or an intrinsically conductive plastic.
  • a content of the electrically conductive filler in the thermoset may be 70 to 95% by weight.
  • the thermoset with the electrically insulating filler can have a resistivity of> 10 12 ⁇ m, and the thermoset having the electrical conductive filler can have a specific resistance of ⁇ 1 00 ⁇ m.
  • the thermoset with the electrolytic filler is therefore an insulator, and the thermoset with the electrically conductive filling material is an electrical conductor.
  • Di e electrode plate may be formed of two electrode plate halves, wherein in the surface cooling channels may be formed.
  • di e electrode plate halves can be asbil det in the manner of a preform, in which case a common curing of El ektrodenplattenhunn and thus cohesive connections between tween the electrode plate halves can be done by curing in a negative mold.
  • these may be located in a region of the bipolar plate and / or in a region of the frame plate. Cooling channels can be easily formed.
  • media channels and passage openings for media supply connected to the media channels may be formed.
  • the media channels can be formed by shaping the thermosetting plastics in the negative mold or else by subsequently machining the electrode plate.
  • the passage openings can be formed already in the negative mold or by introducing a hole in the electrode plate. Vorzugswei se, the through holes may be formed in the frame plate, whereby a particularly simple media supply of the bipolar plate results within a stack.
  • the inventive galvani cal cell in particular Flussb atterie, fuel cell or derglei chen, wei st electrode plates according to one of claims 14 to 22 bi.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of an elector electrode plate in a plan view
  • FIG. 2 shows a second embodiment of an electrode plate in a plan view
  • FIG. 5 shows a third embodiment of an electrode plate in a partial view.
  • Di e Fig. 1 shows an electrode plate 1 0 in a much simplified representation.
  • the electrode plate 10 i st from a bipolar plate 13 and the bipolar plate 13 at its edges 12 surrounding the frame plate 1 1 is formed.
  • Di e frame plate 1 1 includes the Bipolarpl 13 th accordingly fully constantly.
  • thermoset of the bipolar plate 13 and the frame plate 1 1 was cured together in a negative mold, not shown here, so that the bipolar plate 13 to the frame plate 1 1 in a Wegsb area 14 cohesively and sealingly connected to liquids or gases i st.
  • Di e Fig. 2 shows an electrode plate 1 5, formed from a bipolar plate 1 6 and a frame plate 17.
  • media channels 1 9 are formed, through the eb ei play way an electrolyte flow can.
  • a channel distributor 21 and a line channel 22 are in each case formed on both sides of the bipolar plate 16.
  • a liquid and gas-tight connection between the bipolar plate 16 and the frame plate 17 can be formed by a cohesive connection in a connection region 27 in that the bipolar plate 16 is made of a thermosetting plastic with an electrically conductive filler material, and the frame plate 17 formed of a thermosetting plastic with a soli filling sol i i st.
  • Di e Fig. 3 shows a highly simplified representation of a mold frame 28 for producing a bipolar plate and a mold frame 29 for Production of a frame plate. With the mold frame 28 and 29, for example, the electrode plate shown in Figure 1 can be produced. Within the mold frame 28 and 29 intermediate walls 30 and 31 are formed. The intermediate walls 30 and 31 form grids 32 and 33, respectively.
  • mold frames 28 and 29 can be sprinkled so a powder mixture or granules of a thermoset with the electrically conductive filler or the electrically insulating filler. In a relative displacement of the mold frame 28 and 29 on a substrate then no unwanted material accumulation within the mold frame 28 , .29.
  • FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of a filling device 34 with mold frame 35, 36 and a mold plate 37.
  • a mixture 38 made of a thermoset with an electrically insulating filling material
  • a mixture of a duroplast with an electrically conductive filler interspersed.
  • Filling device 34 is arranged above a negative mold 40 shown here only schematically.
  • the mold frames 35 and 36 are emptied into the female mold 40.
  • the mixture 38 and the mixture 39 are then arranged substantially as in the mold frames 35 and 36 in the female mold 40.
  • the mixtures 38 and 39 can be cured after a complete removal of the filling device 34 by means of a punch not shown here to an electrode plate.
  • 5 shows a partial view of an electrode plate 41, which in
  • a transition region 42 between a bipolar plate 43 and a frame plate 44 has.
  • a concentration gradient of a material of the bipolar plate 43 and a material of the frame plate 44 is formed, so that these materials are mixed in the transition region 42 with each other and therefore merge into each other.

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Abstract

The invention relates to a method for producing an electrode plate, and an electrode plate for a flow battery, a fuel cell or similar, wherein the electrode plate (10) is formed by a bipolar plate (13) and a frame plate (11) at least partially surrounding the edges (12) of the bipolar plate, the bipolar plate being formed by a plastic and an electrically conductive filling material, the frame plate being formed by a plastic and an electrically insulating filling material, wherein the plastic with the electrically conductive filling material and the plastic with the electrically insulating filling material are introduced into a negative mould of the electrode plate, the bipolar plate plastic and the frame plate plastic being a thermosetting polymer and the electrode plate being formed by curing the thermosetting polymer in the negative mould.

Description

Elektrodenplatte und Verfahren zur Herstellung  Electrode plate and method of manufacture
Di e Erfindung betrifft eine Elektrodenplatte und ein Verfahren zurThe invention relates to an electrode plate and a method for
Herstellung einer Elektrodenplatte für eine Flussbatteri e, Brennstoffzelle oder dergleichen, wob ei die Elektrodenpl atte aus einer Bipolarpl atte und einer die Bipolarplatte an ihren Rändern zumindest teilwei se umgeb enden Rahmenplatte ausgebil det wird, wobei die Bipolarpl atte aus einem Kunststoff mit einem el ektri sch leitfähigen Füllmaterial ausgebildet wird, wobei di e Rahmenplatte aus einem Kunststoff mit einem elektri sch i solierenden Füllmaterial ausgebildet wird, wobei der Kunststoff mit dem elektri sch leitfähigen Füllmaterial und/oder Kunststoff mit dem Production of an electrode plate for a Flussbatteri e, fuel cell or the like, wob ei the Elektrodenpl atte from a Bipolarpl and a Bipolarplatte at their edges at least teilwei se surrounding border frame plate is ausgebil det, the Bipolarpl atte from a plastic with an el ektri sch conductive filler material is formed, wherein the di e frame plate is formed of a plastic with a soli schi soloing filler, wherein the plastic with the electrical conductive conductive filler and / or plastic with the
elektri sch i solierenden Füllmaterial in eine Negativform der Elektroden- pl atte eingebracht werden. electrically insulating filling material are introduced into a negative mold of the electrode plate.
Derartige Elektrodenplatten werden regelmäßig zur Ausbildung von Brennstoffzellen oder Flussbatterien bzw. Redox-Flow-Batterien verwendet. Brennstoffzellen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und sind aus einer Mehrzahl von Elektrodenplatten bzw. Elekt- rolytmembranen mit einer Anode und einer Kathode und bei spiel swei se Wasserstoff al s Brenngas und Sauerstoff al s Oxidati onsgas ausgebildet. Such electrode plates are regularly used for the formation of fuel cells or flow batteries or redox flow batteries. Fuel cells are sufficiently known from the prior art and are formed from a plurality of electrode plates or electrolyte membranes with an anode and a cathode and at play swei se hydrogen al s fuel gas and oxygen al s Oxidati onsgas.
Festpolymer-Brennstoffzellen wei sen eine polymeri sche Ionenaus- tauschmembran mit einer bei dseitigen, einen Elektrolytkatalysator ausbil denden Beschichtung und einem porösen, elektri sch l eitfähigen, die Anode bzw. Kathode ausbildenden Schichtmaterial auf. Elektri sch leitende Elektrodenplatten bzw. Separatorpl atten decken die Elektrolytmembran beidseitig ab, wobei die Elektrodenplatten Kanäl e ausbilden, üb er die die Reaktanten in geeigneter Wei se über die j eweilige Oberfläche der Elektrolytmembran verteilt werden. Weiter dienen die Elektrodenplatten al s Stromkollektor im Bereich der Anode bzw. Kathode . Um eine vergleichswei se hohe Ausgangsspannung zu erreichen, werdenSolid polymer fuel cells have a polymeric ion exchange membrane with a coating which forms on the dielectric side, an electrolytic catalyst, and a porous, electrically conductive layer material forming the anode or cathode. Electri- cally conductive electrode plates or Separatorpl atten cover the electrolyte membrane from both sides, wherein the electrode plates form Channäl e, he üb the reactants in a suitable Wei se distributed over the j eweilige surface of the electrolyte membrane. Next serve the electrode plates al s current collector in the anode or cathode. In order to achieve a comparatively high output voltage, be
Brennstoffzellen in Reihe geschaltet, d.h . in einer Stapelkonfiguration zu sogenannten Stacks angeordnet. Die Elektrodenpl atten sind dann al s eine Bipolarplatte mit b eidseitig ausgebildeten Kanälen zur Verteilung und Durchleitung der Reaktanten ausgebildet. Prinzipiell i st es j edoch auch möglich, die Reaktanten an den j eweiligen Rändern der Bipolarpl atten in dem Stack einzuleiten. Wesentlich i st j edoch, dass eine Zu- und Abführung der Reaktanten über j eweil s eine einzelne Öffnung in dem Stack erfolgen kann. Fuel cells connected in series, i. arranged in a stack configuration to so-called stacks. The electrode plates are then formed as a bipolar plate with channels formed on both sides for the distribution and passage of the reactants. In principle, however, it is also possible to introduce the reactants at the respective edges of the bipolar plates in the stack. It is essential, however, that an addition and removal of the reactants can be carried out via a single opening in the stack.
Im Unterschied zu Brennstoffzellen zirkuliert bei Flussbatterien anstelle einer Durchleitung eines Gases eine Salzlösung beziehungswei se ein Elektrolyt entlang einer El ektrodenplatte. Im Unterschi ed zu einem Gas i st die Salzlösung elektri sch leitend, so dass Kurzschlussströme zwischen Bipolarplatten über die Salzlösung zu vermeiden sind. Bei Brennstoffzell en al s auch bei Flussbatterien i st es daher bekannt, Elektroden- platten so auszubilden, dass die Bipolarplatte an ihren Rändern von einem i solierenden Rahmen umgeben i st. An einer Oberfläche eines Stacks kann dann kein elektri sches Potential anstehen. Darüber hinaus kann auch eine Lei stung einer derartigen galvani schen Zelle verbessert werden, wenn eine Wärmeleitfähigkeit der elektri sch i solierenden Rah- menplatte, die die Bipol arplatte mit ihren Rändern zumindest teilwei se umgibt, gering i st, da dann eine Temperaturkonstanz im Bereich der Bipolarplatte optimiert werden kann. Auch i st in Flussbatterien eine Integration einer Elektrolytversorgung in die elektri sch i solierte Rahmenplatte möglich, wodurch eine einfache Flüssigkeitszirkulation realisiert und Kurzschlussströme vermi eden werden können. Unlike fuel cells, in flow batteries, instead of passing a gas, a saline solution circulates along an electrolyte plate. In contrast to a gas, the saline solution is electrically conductive, so that short-circuit currents between bipolar plates via the saline solution are to be avoided. In the case of fuel cells and also with flow batteries, it is therefore known to design electrode plates in such a way that the bipolar plate is surrounded by an insulating frame at its edges. On a surface of a stack then no electrical cal potential can be present. In addition, it is also possible to improve a performance of such a galvanic cell when a thermal conductivity of the electrically insulating frame plate which at least partially surrounds the bipolar ar plate with its edges is low, since then a temperature constancy in the region of Bipolar plate can be optimized. I also have one in river batteries Integrating an electrolyte supply into the electrically insulated frame plate is possible, whereby a simple liquid circulation can be realized and short-circuit currents can be avoided.
Derartige Elektrodenplatten können bei spiel swei se dadurch ausgebildet werden, dass eine Bipolarplatte in eine i solierende Rahmenpl atte, wie in der CA 2787467 C beschrieb en, eingesetzt wird. Weiter i st aus der DE 10 2012 024 753 A I bekannt, eine aus einem Thermoplast hergestellte Bipolarplatte mit einem weiteren Thermoplast, der i solierend i st, zu umspritzen. Di e leitfähige Bipolarplatte wird dazu in eine Spritzguss- form eingelegt, wobei vorgesehen i st, an Rändern der Bipolarplatte Rauigkeiten, Vorsprünge oder Verzahnungen auszubilden, um eine gewünschte Haftung zwi schen der Bipolarplatte und der Rahmenplatte auszubilden. Nachteilig i st hi er, dass es leicht zu einer internen Leckage der Elektrodenplatte an einer Grenzfläche von Bipolarplatte und Rah- menplatte kommen kann, da eine stoffschlüssige Verbindung von Bipolarplatte und Rahmenplatte kaum ausgebildet werden kann . Bei einem Spritzguss von mit Füllmaterialien versehenem Thermopl ast erstarrt der in eine Spritzgussform eingespritzte Kunststoff relativ schnell . Zwar kann die Spritzgussform zur Vermeidung einer frühzeitigen Erstarrung erwärmt werden, es b edarf j edoch zum Entformen einer Abkühlung der Spritzgussform, was eine Zykluszeit zur Herstellung der El ektrodenplatte im Spritzgussverfahren wesentli ch verlängert, was wi ederum die Herstellungskosten nachteilig beeinflusst. Such electrode plates can be formed at play by having a bipolar plate inserted into an insulating frame plate as described in CA 2787467C. Furthermore, it is known from DE 10 2012 024 753 A I to overmold a bipolar plate made of a thermoplastic with a further thermoplastic material which is soluble. Di e conductive bipolar plate is placed in an injection mold to form, it being provided i at edges of the bipolar plate roughness, projections or teeth form to rule a desired adhesion between tween the bipolar plate and the frame plate. The disadvantage is that it can easily lead to an internal leakage of the electrode plate at an interface of bipolar plate and frame plate, since a cohesive connection of bipolar plate and frame plate can hardly be formed. In an injection molding provided with filler Thermopl ast the injected into an injection mold plastic solidifies relatively quickly. Although the injection mold can be heated to prevent premature solidification, it can be used to demold the injection mold, which greatly increases the cycle time required to produce the electrode plate by injection molding, which adversely affects the manufacturing cost.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgab e zugrunde ein Ver- fahren zur Herstellung einer El ektrodenplatte sowie eine Elektrodenplatte vorzuschlagen, dass bzw. di e verlässlich i st und eine kostengünstige Herstellung ermöglicht. It is therefore the object of the present invention to propose a method for the production of an electrode plate and an electrode plate in such a way that it is reliably possible and cost-effective to manufacture.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , eine Elektrodenplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und eine galvani sche Zelle mit den Merkmalen des Anspruchs 23 gelöst. B ei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer El ektrodenplatte für eine Flussb atterie, Brennstoffzelle oder dergleichen, wird die Elektrodenplatte aus einer Bipolarplatte und einer die Bipolarplatte an ihren Rändern zumindest teilwei se umgeb enden Rahmenplatte ausgebil- det, wobei die Bipolarplatte aus einem Kunststoff mit einem el ektri sch leitfähigen Füllmaterial ausgebildet wird, wobei die Rahmenplatte aus einem Kunststoff mit einem elektri sch i solierenden Füllmaterial ausgebil det wird, wobei der Kunststoff mit dem elektri sch leitfähigen Füllmateri al und der Kunststoff mit dem elektri sch i solierenden Füllmaterial in eine Negativform der Elektrodenplatte eingebracht werden, wobei der Kunststoff der Bipolarplatte und der Kunststoff der Rahmenplatte ein Duroplast i st, wobei die Elektrodenpl atte durch Aushärten des Duroplasts in der Negativform ausgebildet wird. This object is achieved by a method having the features of claim 1, an electrode plate having the features of claim 14 and a galvani cal cell having the features of claim 23. In the method according to the invention for producing an electrode plate for a flux band, fuel cell or the like, the electrode plate is formed from a bipolar plate and a frame plate surrounding the bipolar plate at its edges at least partially, the bipolar plate being made of a plastic with a el ektri is conductive conductive filler material is formed, wherein the frame plate is made of a plastic with a soli schi soli filling material ausgebil det, wherein the plastic with the electrical conductive conductive Füllmateri al and the plastic with the electrical sch i soloing filler in a negative mold of the electrode plate are introduced, wherein the plastic of the bipolar plate and the plastic of the frame plate a thermoset i st, wherein the Elektrodenpl atte is formed by curing the thermoset in the negative mold.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es möglich, die Bipolarplat- te stoffschlüssig und verl ässlich di cht mit der Rahmenpl atte zu verbinden. Dabei i st es zunächst unerheblich, ob es sich b ei dem Kunststoff mit dem elektri sch leitfähigen Füllmaterial und bei dem Kunststoff mit dem elektri sch i solierenden Füllmaterial um den gleichen Duroplast oder um unterschiedli che Arten von Duroplasten handelt. Wesentlich i st, dass es bei dem Aushärten des Duroplasts zu einer festen Vernetzung der Moleküle des Duroplasts kommt. Da das Aushärten des Duropl asts mit dem leitfähigen Füllmateri al und dem elektri sch i solierenden Füllmaterial gemeinsam bzw. gleichzeitig in der Negativform erfolgt, kommt es zu der stoffschlüssigen Verbindung innerhalb des Duroplasts bzw. den Duroplasten und unabhängig von dem Füllmaterial . Da der Duropl ast aufgrund der Vernetzung nicht mehr aufschmelzbar i st, und daher eine hohe Wärmeformbeständigkeit aufwei st, i st es auch nicht erforderlich, nach dem Aushärten des Duropl asts die Negativform zum Entformen abzukühlen. Dadurch können Zykluszeiten zur Herstellung von Elektro- denplatten wesentlich verkürzt werden, weshalb di e Elektrodenplatte besonders kostengünstig herstellbar i st. Weiter i st die Elektrodenplatte stets dicht und besonders stabil, so dass auch eine Dicke der Elektrodenpl atte vorteilhaft reduziert werden kann. With the method according to the invention, it becomes possible to connect the bipolar plate firmly and reliably to the frame plate. It is initially irrelevant whether it is the plastic with the electrically conductive filling material and the plastic with the electrically insulating filler which is the same duroplastic or different types of thermosets. It is essential that solid curing of the molecules of the thermoset occurs during the curing of the thermoset. Since the hardening of the Duropl branch with the conductive Füllmateri al and the electrical soli schi soloing filler material is carried out together or simultaneously in the negative mold, it comes to the cohesive connection within the thermoset or the thermosets and regardless of the filler. Since the thermoset is no longer meltable due to the crosslinking, and therefore has a high heat resistance, it is also not necessary to cool the negative mold for demolding after the thermoset has hardened. As a result, cycle times for the production of electrode plates can be substantially shortened, which is why the electrode plate can be produced in a particularly cost-effective manner. Next i st the electrode plate always dense and particularly stable, so that a thickness of the Elektrodenpl can be advantageously reduced.
Der Duroplast der Bipolarplatte kann zusammen mit dem Duroplast der Rahmenplatte unter Einwirkung von Temperatur und Druck ausgehärtet werden. Bei dem Duroplast kann es sich um ein Phenolharz oder um ein Epoxi dharz handeln, welches in Form einer Pressmasse, al s Pulver oder Granulat vorli egen kann. Das j eweilige Füllmaterial kann dann dem Harz zugemi scht werden. Die Negativform der Elektrodenplatte kann ein Formwerkzeug mit zumindest einer Kavität sein, in di e der Duroplast bzw. die Duroplaste mit dem Füllmaterial eingebracht werden. DasThe thermoset of the bipolar plate can be cured together with the thermoset of the frame plate under the action of temperature and pressure. The thermoset may be a phenolic resin or an epoxy resin, which may be in the form of a molding compound, a powder, or a granule. The respective filling material can then be added to the resin. The negative mold of the electrode plate may be a mold having at least one cavity, in which the thermosetting plastic or the thermosets are introduced with the filling material. The
Aushärten des Duroplasts erfolgt dann unter gl eichzeitigem Erwärmen und Pressen des Duroplasts in der Negativform . Curing the thermoset then takes place under gl eichzeitigem heating and pressing the thermoset in the negative mold.
Vorteilhaft kann eine Aushärtung bei einer Temperatur von 1 50 bi s 200°C und einem Druck von 30 bi s 50 N/mm2 erfolgen. Durch Vorverdichten des Duroplasts mit dem el ektri sch i solierenden Füllmaterial kann ein Vorformling einer Rahmenplatte, und durch Vorverdichten des Duroplasts mit dem elektri sch leitenden Füllmaterial ein Vorformling einer Bipolarplatte ausgebildet werden, wob ei die j eweiligen Vorformlinge zusammen in die Negativform eingelegt werden können. Der Duroplast kann in Pulverform, al s Granulat oder duromere Formmasse mit dem Füllmaterial gemi scht und dann in einer Negativform eines Vorformlings unter Einwirkung von Druck vorverdichtet werden . Dab ei kann für die Rahmenplatte und für die Bipolarplatte j eweil s ein Vorformling ausgebildet werden, die gemeinsam, oder in einer zeitlich getrennten Abfolge in die Negativform eingelegt werden können. Abmessungen der Bipolarplatte und der Rahmenplatte können dabei bereits relativ genau aufeinander abgestimmt sein . Bei einem Aushärten der Vorformlinge kann eine Vernetzung zwi schen dem homogenen Gemi sch des Kunststoffs mit dem leitfähigen Füllmaterial und dem homogenen Gemi sch des Kunststoffs mit dem elektri sch i solierendenCuring can advantageously take place at a temperature of 150 to 200 ° C. and a pressure of 30 to 50 N / mm 2 . By pre-compacting the thermoset with the solitary filling material, a preform of a frame plate, and by pre-compacting the thermoset with the electrically conductive filling material, a preform of a bipolar plate can be formed, wherein the respective preforms can be placed together in the negative mold. The thermosetting resin may be mixed with the filler material in powder form, al granules or thermosetting molding compound, and then precompressed in a negative mold of a preform under the action of pressure. Dab ei can for the frame plate and for the bipolar plate j eweil s a preform be formed, which can be inserted together, or in a chronologically separate sequence in the negative mold. Dimensions of the bipolar plate and the frame plate can already be matched relatively accurately. When the preforms are cured, cross-linking between the homogeneous mixture of the plastic with the conductive filler and the homogeneous mixture of the plastic with the electrical conductor can be achieved
Füllmaterial ausgebildet werden. Auch wird es möglich, das Verfahren in zwei prinzipiell zeitlich voneinander unabhängigen Herstellungsschritten durchzuführen, nämlich die Ausbildung der Vorformlinge und die Verbindung und Aushärtung der Vorformlinge in der Negativform zu der Elektrodenplatte. Vorteilhaft kann dab ei vorgesehen sein, dass das Vorverdichten unterhalb einer Aushärtetemperatur durchgeführt wird. So i st dann auch sichergestellt, dass es auch nicht zu einer zumindest teilwei sen Aushärtung des Duroplasts bereits bei der Ausbildung des Vorformlings kommt. Fill material are formed. Also, it becomes possible to use the procedure in to carry out two basically independent of each other manufacturing steps, namely the formation of the preforms and the connection and curing of the preforms in the negative mold to the electrode plate. Advantageously, it can be provided that the precompression is carried out below a curing temperature. So i then also ensured that it does not come to an at least teilwei sen curing of the thermoset already in the formation of the preform.
B ei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann eine Füllvor- richtung Formrahmen mit Abmessungen von j eweil s der Bipolarplatte und der Rahmenplatte aufwei sen, wobei ein Formrahmen der Bipolarplatte mit einem Pulvergemi sch oder Granulat des Duroplasts mit dem elektri sch leitenden Füllmaterial, und ein Formrahmen der Rahmenplatte mit einem Pulvergemi sch oder Granulat des Duroplasts mit dem In another embodiment of the method, a filling device may include molding frames having dimensions of the bipolar plate and the frame plate, wherein a molding frame of the bipolar plate with a powder mixture or granules of the thermoset with the electrically conductive filler, and a mold frame the frame plate with a powder mixture or granules of the thermoset with the
elektri sch i solierenden Füllmaterial befüllt werden kann, wob ei die Formrahmen in die Negativform entleert werden können . Mittel s der Füllvorri chtung, die auch eine Streueinrichtung aufwei sen kann, kann dann der j eweilige Kunststoff mit dem Füllmaterial in die entsprechenden Formrahmen eingestreut werden. Dabei wird die für die Rahmenplat- te bzw. Bipolarplatte j eweil s erforderliche Menge an Kunststoff mit Füllmaterial eingestreut. Das derart dosierte und flächig verteilte Pulvergemi sch oder Granulat kann dann von dem Formrahmen in die Negativform abgegeben werden. Dadurch wird es möglich, vor einem Aushärten das j eweilige Pulvergemi sch oder Granulat relativ zueinander zu- nächst in dem Formrahmen anzuordnen, um so zu der gewünschtencan be filled electrically soli filling material, w e e the mold frame can be emptied into the negative mold. Means s the Füllvorri rect, which can also aufwei sen a spreader, then the j eweilige plastic can be sprinkled with the filler in the appropriate mold frame. In this case, the quantity of plastic required for the frame plate or bipolar plate is interspersed with filling material. The thus metered and areal distributed Pulvergemi sch or granules can then be discharged from the mold frame in the negative mold. This makes it possible, before curing, to arrange the respective powder mixture or granules relative to one another initially in the mold frame, in order thus to achieve the desired one
Verteilung bzw. Relativanordnung von Bipolarplatte und Rahmenplatte nach dem Aushärten zu gelangen . Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, dass es hier durch den Verzicht auf ein Vorverdichten zu einer Vermi schung des Pulvergemi schs oder Granulats des Duroplasts mit dem leitenden Füllmaterial mit dem Pulvergemi sch oder Granul at des Duroplasts mit dem el ektri sch i solierenden Füllmaterial kommen kann, so dass ein Übergangsberei ch von der Bipolarplatte zu der Rahmenplatte ausbildbar wird, in dem gleichzeitig leitfähiges und i solierendes Füllmateri al vorliegt. Dadurch i st sichergestellt, dass eine b esonders innige, stoffschlüssige Verbindung zwi schen der Bipolarplatte und der Rahmen- platte, unabhängig von den j eweiligen Füllmaterialien, ausgebildet wird. Distribution or relative arrangement of bipolar plate and frame plate to reach after curing. It may be particularly advantageous that it is here by waiving a pre-compression to Vermi tion of Pulvergemi schs or granules of thermoset with the conductive filler material with the Pulvergemi sch or granules of thermosetting with the el ektri sch i soloing filling material can come , so in that a transitional area is formed from the bipolar plate to the frame plate, in which simultaneously conductive and insulating filling material is present. This ensures that a particularly intimate cohesive connection between the bipolar plate and the frame plate is formed independently of the respective filling materials.
Die Formrahmen können j eweil s Zwi schenwände aufwei sen, di e ein Gitter, vorzugswei se ein Wabengitter ausbilden können. Wenn die Formrahmen Zwi schenwände innerhalb der Formrahmen aufwei sen, können die Formrahmen mit dem darin eingefüllten Pulvergemi sch oder Granulat leicht relativ zu einem Untergrund verschoben werden, ohne dass es zu einer unerwünschten Anhäufung von Pulvergemi sch oder Granulat innerhalb des Formrahmens kommt. So wird es dann auch möglich, den Formrahmen auf einer Formplatte beziehungswei se Aufl ageplatte anzuordnen, auf der der Formrahmen in einiger Entfernung von der Negativform b efüllt werden kann. Der Formrahmen kann dann auf der Formplatte oder zusammen mit der Formplatte zu der Negativform verschoben werden oder di e Formplatte kann unter dem Formrahmen zwecks Füllung der Negativform herausgezogen werden. So wird es insgesamt möglich, auch den Formrahmen unabhängig von der Negativ- form zu befüllen und damit den Verfahrensablauf und weitere Verfahrensschritte, die zeitlich und örtlich getrennt voneinander durchgeführte werden können, aufzuteilen . The mold frames may have intermediate walls, which may form a grid, preferably a honeycomb grid. When the mold frames have walls inside the mold frames, the mold frames with the powder mixture or granules filled therein can be easily displaced relative to a substrate without undesirable aggregation of powder mixtures or granules within the mold frame. Thus, it is then possible to arrange the mold frame on a mold plate or the support plate on which the mold frame can be filled at some distance from the negative mold b. The mold frame can then be moved on the mold plate or together with the mold plate to the negative mold or di e mold plate can be pulled out from under the mold frame for the purpose of filling the negative mold. This makes it possible on the whole to also fill the mold frame independently of the negative mold and thus to divide the process sequence and further process steps, which can be carried out separately from one another in time and place.
Mittel s der Füllvorrichtung kann eine definierte Menge an Pulvergemi sch oder Granulat in die Formrahmen eingestreut werden. Die Füllvorrich- tung kann daher eine Streueinrichtung aufwei sen, über die das Pulvergemi sch oder Granulat in die Formrahmen appliziert wird. Bei der Befüllung der Formrahmen kann j edoch auch eine Abdeckung einzelner Formrahmen vorgesehen werden, so dass es nicht zu einer unerwünschten Vermi schung von Pulvergemi sch oder Granulat kommen kann. Auch kann vorgesehen sein, die befüllten Formrahmen ob erhalb derMeans s the filling device, a defined amount of Pulvergemi sch or granules are sprinkled into the mold frame. The filling device can therefore have a scattering device, via which the powder mixture or granules are applied into the mold frames. When filling the mold frame, however, it is also possible to provide a cover for individual mold frames, so that there is no possibility of undesired mixing of powder mixture or granules. Also, it can be provided, the filled mold frame ob erhalb the
Negativform zu positi onieren . Bei spiel swei se kann unterhalb der Form- rahmen ein plattenförmiges Schiebeelement b eziehungswei se eine Formplatte angeordnet werden, die nach der Positionierung der Formrahmen oberhalb der Negativform entfernt wird, so dass das Pulvergemi sch oder Granulat in die Negativform fallen kann. Die Formrahmen können dann auch zusammen mit dem Schiebeelement b eziehungswei se Formplatte unabhängig von der Negativform b efüllt und bewegt werden. Eine Herstellung der Elektrodenplatte kann dann noch weiter optimiert werden. Negative form to positi onieren. In the case of play, below the molding frame a plate-shaped slide b eziehungswei se a mold plate are arranged, which is removed after the positioning of the mold frame above the negative mold, so that the powder mixture sch or granules can fall into the negative mold. The mold frames can then also be filled and moved together with the sliding element b eziehungswei se mold plate regardless of the negative mold b. A production of the electrode plate can then be further optimized.
Ein Einbringen der Duroplaste in die Negativform und ein Aushärten kann in einer zykli schen Abfolge erfolgen, wob ei eine Temperatur der Negativform konstant sein kann. Die zu der Elektrodenplatte ausgehärteten Duroplaste können im Unterschied zu Thermoplasten auch aus einer Negativform entnommen werden, die noch bi s zu der Aushärtetemperatur hin erwärmt i st. Bei Thermoplasten i st hingegen eine Abkühlung der Negativform aufgrund der Warmverformbarkeit der Thermoplaste erfor- derlich, um eine unerwünschte Verformung der Thermoplaste beziehungswei se einer Elektrodenplatte bei einem Entformen zu verhindern. Ein Produktionszyklus zur Herstellung einer Elektrodenplatte kann so wesentlich verkürzt werden, da unmittelbar nach dem Entformen die Negativform wieder befüllt und ein Duroplast unter Einwirkung von Temperatur und Druck ausgehärtet werden kann, ohne dass eine Abkühlung der Negativform erforderli ch wäre. An introduction of the thermosets in the negative mold and curing can be done in a cyclic sequence rule, ei a temperature of the negative mold can be constant. The cured to the electrode plate thermosets can be removed in contrast to thermoplastics from a negative mold, which still bi s warmed to the curing temperature i st. In the case of thermoplastics, on the other hand, a cooling of the negative mold due to the thermoformability of the thermoplastics is necessary in order to prevent undesired deformation of the thermoplastics or an electrode plate during demoulding. A production cycle for producing an electrode plate can be significantly shortened, as immediately after demoulding, the negative mold can be refilled and a thermoset can be cured under the action of temperature and pressure without a cooling of the negative mold would be erforderli ch.
Nach einem Entformen der Elektrodenplatte aus der Negativform kann ein Tempern der Elektrodenplatte durchgeführt werden. Mittel s des Temperns kann eine Verteilung mechani scher Spannungen in der Elekt- rodenplatte eingestellt werden . After demoulding the electrode plate from the negative mold, a tempering of the electrode plate can be carried out. By means of annealing, a distribution of mechanical stresses in the electrode plate can be set.
Vor einer Aushärtung der Duroplaste können Kühlrohre in die Negativform eingelegt werden. Die Kühlrohre können bei spiel swei se dünne Metallrohre sein, die dann im Wesentlichen voll ständig in der Elektrodenplatte aufgenommen sind. Mit Hilfe der Kühlrohre wird es dann in einem Betrieb der Elektrodenplatte möglich, deren Temperatur zu senken und damit einen Wirkungsgrad zu erhöhen. Die Kühlrohre können mäan- derförmig ausgebildet sein und vor einem Warmpressen zwi schen Vor- formlingen oder in ein Pulvergemi sch oder Granulat eingelegt werden. Before curing the thermosets cooling tubes can be inserted into the negative mold. The cooling tubes can be at play swei se thin metal tubes, which are then substantially fully absorbed in the electrode plate. With the help of the cooling tubes, it is then possible in an operation of the electrode plate to lower its temperature and thus to increase efficiency. The cooling tubes can meander be formed in the form of a shape and between a pre-molding or in a Pulvergemi sch or granules are inserted before a hot pressing.
Um eine besonders sichere Abdichtung der Elektrodenplatte zu erziel en, kann ein El astomer al s ein Dichtungsmaterial auf die Elektrodenplatte aufgespritzt werden. B ei spiel swei se können in der Elektrodenplatte bzw. deren Oberfläche Nuten ausgebildet werden, in die das El astomer appliziert wird. Das Elastomer kann in Art einer Dichtraupe oder auch al s eine Di chtfläche auf die Oberfläche der El ektrodenplatte gespritzt werden. Dabei kann vorgesehen sein, das Elastomer all eine auf die Rahmenplatte zu applizieren. So kann eine Dichtigkeit eines Stacks besonders einfach sichergestellt werden. In order to achieve a particularly secure sealing of the electrode plate, an elastomer may be sprayed onto the electrode plate as a sealing material. By way of example, grooves can be formed in the electrode plate or its surface into which the elastomer is applied. The elastomer can be injected onto the surface of the electrode plate in the manner of a sealing bead or also as a die surface. It can be provided to apply all the elastomer on the frame plate. Thus, a tightness of a stack can be ensured particularly easy.
Die erfindungsgemäße Elektrodenplatte für eine Flussbatterie, Brennstoffzelle oder derglei chen, i st aus einer Bipolarplatte und einer di e Bipolarplatte an ihren Rändern zumindest teilwei se umgebenden Rah- menplatte ausgebildet, wobei die Bipolarpl atte aus einem Kunststoff mit einem elektri sch leitfähigen Füllmaterial ausgebildet i st, wobei die Rahmenplatte aus einem Kunststoff mit einem elektri sch i solierenden Füllmaterial ausgebildet i st, wobei der Kunststoff der Bipolarplatte und der Kunststoff der Rahmenplatte ein Duroplast i st. Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Elektrodenplatte wird auf di e Vorteil sbeschreibung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens verwiesen . The electrode plate according to the invention for a flow battery, fuel cell or the like, is formed from a bipolar plate and a bipolar plate at its edges at least partially surrounding frame plate, wherein the bipolar plate is formed of a plastic with an electrically conductive filling material wherein the frame plate formed of a plastic material with a soli schi soli filling material i st, wherein the plastic of the bipolar plate and the plastic of the frame plate a thermoset i st. With regard to the advantages of the electrode plate according to the invention, reference is made to the advantage of the production method according to the invention.
Die Bipolarplatte und die Rahmenplatte können stoffschlüssig miteinander verbunden sein . Ergänzend i st es aber auch mögli ch, die Bipolarplatte und die Rahmenplatte formschlüssig miteinander zu verbinden, so dass sich eine besonders stabile Verbindung zwi schen der Bipolarplatte und der Rahmenplatte ergibt. Insbesondere durch die stoffschlüssige Verbindung kann sichergestellt werden, dass die Bipolarplatte mit der Rahmenplatte flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht verbunden i st. Weiter kann auf einen Einsatz von Klebermaterial zur Verbindung der Bipolarplatte mit der Rahmenplatte voll ständig verzichtet werden. Die Bipolarplatte i st somit mit der Rahmenplatte vollständig klebermaterialfrei und stoffschlüssig verbunden. The bipolar plate and the frame plate can be materially interconnected. In addition, it is also possible, however, to connect the bipolar plate and the frame plate with one another in a form-fitting manner, so that a particularly stable connection between the bipolar plate and the frame plate results. In particular, by the cohesive connection can be ensured that the bipolar plate with the frame plate liquid-tight and / or gas-tight connected i st. Furthermore, it is possible to completely dispense with the use of adhesive material for connecting the bipolar plate to the frame plate. The bipolar plate i st thus completely adhesive material and materially connected to the frame plate.
Eine Verbindung zwischen Bipolarplatte und Rahmenplatte kann besonders einfach ausgebildet werden, wenn der Duroplast der Bipolarplatte und der Duroplast der Rahmenplatte identisch sind. Die Bipolarplatte unterscheidet sich dann von der Rahmenplatte alleine durch das jeweilige Füllmaterial. Auch kann die Rahmenplatte dann zusammen mit der Bipolarplatte bei der gleichen Temperatur ausgehärtet werden, wodurch eine Vernetzung des Duroplasts der Bipolarplatte mit dem Duroplast der Rahmenplatte sichergestellt werden kann. A connection between the bipolar plate and the frame plate can be made particularly simple if the duroplast of the bipolar plate and the thermoset of the frame plate are identical. The bipolar plate then differs from the frame plate alone by the respective filling material. Also, the frame plate can then be cured together with the bipolar plate at the same temperature, whereby a cross-linking of the thermoset of the bipolar plate can be ensured with the thermoset of the frame plate.
Auch kann zwischen der Bipolarplatte und der Rahmenplatte ein Übergangsbereich mit einem Konzentrationsgradienten ausgebildet sein. Ein Übergangsbereich kann besonders einfach ausgebildet werden, wenn ein Pulvergemisch oder Granulat des Duroplasts mit dem elektrisch leitenden Füllmaterial und ein Pulvergemisch oder Granulat des Duroplasts mit dem elektrisch isolierenden Füllmaterial in die Negativform eingebracht werden und sich zumindest teilweise in dem Übergangsbereich vor einem Aushärten vermischen. Beispielsweise kann der Übergangsbereich 0,5 bis 3 mm breit sein. Also, a transition region with a concentration gradient can be formed between the bipolar plate and the frame plate. A transition region can be made particularly simple if a powder mixture or granules of the thermoset are introduced with the electrically conductive filler and a powder mixture or granules of thermosetting with the electrically insulating filler in the negative mold and at least partially mixed in the transition region before curing. For example, the transition region can be 0.5 to 3 mm wide.
Das elektrisch isolierende Füllmaterial kann beispielsweise Talkum, Kaolin, Glimmer, Glasfasern, hexagonales Bornitrid oder Gips sein. Ein Anteil von isolierendem Füllmaterial in dem Duroplast kann 70 bis 95 Gew.-% betragen. Insbesondere Glasfasern können eine Festigkeit der Rahmenplatte positiv beeinflussen. Prinzipiell kann jedes mit den in einer galvanischen Zelle befindlichen Medien verträgliche Material als Füllmaterial verwendet werden. The electrically insulating filler may be, for example, talc, kaolin, mica, glass fibers, hexagonal boron nitride or gypsum. An amount of insulating filler in the thermoset may be 70 to 95% by weight. In particular, glass fibers can positively influence a strength of the frame plate. In principle, any material compatible with the media in a galvanic cell can be used as the filling material.
Das elektrisch leitfähige Füllmaterial kann Graphit, Leitruß oder ein intrinsisch leitfähiger Kunststoff sein. Ein Anteil des elektrisch leitfähigen Füllmaterials in dem Duroplast kann 70 bis 95 Gew.-% betragen. Der Duroplast mit dem elektri sch i solierenden Füllmaterial kann einen spezifi schen Widerstand von > 1012 Qm, und der Duropl ast mit dem elektri sch leitenden Füllmaterial einen spezifi schen Widerstand von < 1 00 Qm aufwei sen. Bei dem Duropl ast mit dem el ektri sch i solierenden Füllmaterial handelt es sich demnach um einen Isolator und b ei dem Duroplast mit dem elektri sch leitenden Füllmateri al um einen elektrischen Leiter. The electrically conductive filler may be graphite, carbon black or an intrinsically conductive plastic. A content of the electrically conductive filler in the thermoset may be 70 to 95% by weight. The thermoset with the electrically insulating filler can have a resistivity of> 10 12 Ωm, and the thermoset having the electrical conductive filler can have a specific resistance of <1 00 Ωm. The thermoset with the electrolytic filler is therefore an insulator, and the thermoset with the electrically conductive filling material is an electrical conductor.
Di e Elektrodenplatte kann aus zwei Elektrodenplattenhälften ausgebildet sein, wobei in deren Oberfläche Kühlkanäle ausgebildet sein können. So i st es bei spiel swei se möglich, zunächst zwei El ektrodenplattenhälften mit in der Oberfläche ausgebildeten Kühlkanälen auszubil den und diese dann miteinander vollflächig oder auch nur in einem Randbereich zu verkleben. Dadurch wird es möglich, eine Kühlflüssigkeit zur Kühlung der Elektrodenplatte durch diese zirkulieren zu lassen. Auch können di e Elektrodenplattenhälften in Art eines Vorformlings ausgebil det werden, wobei dann eine gemeinsame Aushärtung der El ektrodenplattenhälften und damit stoffschlüssige Verbindungen zwi schen den Elektrodenplattenhälften durch Aushärtung in einer Negativform erfolgen kann. Je nach Anordnung der Kühlkanäle können sich diese in einem Bereich der Bipolarplatte und/oder in einem B ereich der Rahmenplatte befinden. Kühlkanäle können so einfach ausgebildet werden. Di e electrode plate may be formed of two electrode plate halves, wherein in the surface cooling channels may be formed. Thus, it is possible in practice to initially form two electrode plate halves with cooling channels formed in the surface and then glue them together over the entire surface or even only in one edge region. This makes it possible to circulate a cooling liquid for cooling the electrode plate therethrough. Also di e electrode plate halves can be ausgebil det in the manner of a preform, in which case a common curing of El ektrodenplattenhälften and thus cohesive connections between tween the electrode plate halves can be done by curing in a negative mold. Depending on the arrangement of the cooling channels, these may be located in a region of the bipolar plate and / or in a region of the frame plate. Cooling channels can be easily formed.
Weiter können in einer Oberfläche der Elektrodenplatten Medienkanäle und in der Rahmenplatte mit den Medienkanälen verbundene Durchgangsöffnungen zur Medienversorgung ausgebildet sein. Di e Medienka- näle können durch eine Formgebung der Duroplaste in der Negativform oder aber auch durch eine nachträgliche, spanende Bearbeitung der Elektrodenplatte ausgebildet werden. Ebenso können die Durchgangsöffnungen bereits in der Negativform oder durch Einbringen einer B ohrung in di e Elektrodenpl atte ausgebildet werden. Vorzugswei se können die Durchgangsöffnungen in der Rahmenplatte ausgebildet sein, wodurch sich eine besonders einfache Medienversorgung der Bipolarplatte innerhalb eines Stacks ergibt. Further, in one surface of the electrode plates, media channels and passage openings for media supply connected to the media channels may be formed. The media channels can be formed by shaping the thermosetting plastics in the negative mold or else by subsequently machining the electrode plate. Likewise, the passage openings can be formed already in the negative mold or by introducing a hole in the electrode plate. Vorzugswei se, the through holes may be formed in the frame plate, whereby a particularly simple media supply of the bipolar plate results within a stack.
Weitere Ausführungsformen einer Elektrodenplatte ergeben sich aus den auf den Verfahrensanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen. Further embodiments of an electrode plate resulting from the dependent on the method claim 1 dependent claims.
Die erfindungsgemäße galvani sche Zelle, insbesondere Flussb atterie, Brennstoffzelle oder derglei chen, wei st Elektrodenplatten nach einem der Ansprüche 14 bi s 22 auf. The inventive galvani cal cell, in particular Flussb atterie, fuel cell or derglei chen, wei st electrode plates according to one of claims 14 to 22 bi.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter B ezugnahme auf di e beigefügten Zeichnungen näher erl äutert. Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen Show it
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer El ektrodenplatte in einer Draufsicht; Fig. 1 shows a first embodiment of an elector electrode plate in a plan view;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Elektrodenplatte in einer Draufsicht; 2 shows a second embodiment of an electrode plate in a plan view;
Fig. 3 einen Formrahmen in einer Draufsicht; 3 shows a mold frame in a plan view;
Fig. 4 eine Füllvorrichtung in einer Längsschnittansicht; 4 shows a filling device in a longitudinal sectional view;
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform einer Elektrodenplatte in einer Teilansicht. 5 shows a third embodiment of an electrode plate in a partial view.
Di e Fig. 1 zeigt eine Elektrodenplatte 1 0 in einer stark vereinfachten Darstellung. Die Elektrodenplatte 10 i st aus einer Bipolarplatte 13 und einer die Bipolarplatte 13 an ihren Rändern 12 umgebenden Rahmenplatte 1 1 ausgebildet. Di e Rahmenplatte 1 1 umfasst die Bipolarpl atte 13 demnach voll ständig. Die Bipolarplatte 13 i st aus einem Duroplast mit einem elektri sch leitfähigen Füllmaterial, und die Rahmenplatte 1 1 aus einem Duroplast mit einem elektri sch i solierenden Füllmaterial ausgebildet. Der Duroplast der Bipolarplatte 13 und der Rahmenplatte 1 1 wurde gemeinsam in einer hier nicht dargestellten Negativform ausgehärtet, so dass die Bipolarplatte 13 mit der Rahmenplatte 1 1 in einem Verbindungsb ereich 14 stoffschlüssig und dichtend gegenüber Flüssigkeiten oder Gasen verbunden i st. Di e Fig. 2 zeigt eine Elektrodenplatte 1 5 , gebildet aus einer Bipolarplatte 1 6 und einer Rahmenplatte 17. In einer Oberfläche 1 8 der Bipolarplatte 1 6 sind hier andeutungswei se dargestellte Medienkanäle 1 9 ausgebildet, durch di e b ei spiel sweise ein Elektrolyt fließen kann. In einer Ob erfläche 20 der Rahmenplatte 17 sind ein Kanalverteiler 21 und ein Lei- tungskanal 22 j eweil s beidseitig der Bipolarplatte 16 ausgebildet. DerDi e Fig. 1 shows an electrode plate 1 0 in a much simplified representation. The electrode plate 10 i st from a bipolar plate 13 and the bipolar plate 13 at its edges 12 surrounding the frame plate 1 1 is formed. Di e frame plate 1 1 includes the Bipolarpl 13 th accordingly fully constantly. The bipolar plate 13 i st of a thermosetting plastic with an electrically conductive conductive filler, and the frame plate 1 1 formed of a thermosetting plastic with a soli schi solitary filler. The thermoset of the bipolar plate 13 and the frame plate 1 1 was cured together in a negative mold, not shown here, so that the bipolar plate 13 to the frame plate 1 1 in a Verbindungsb area 14 cohesively and sealingly connected to liquids or gases i st. Di e Fig. 2 shows an electrode plate 1 5, formed from a bipolar plate 1 6 and a frame plate 17. In a surface 1 8 of the bipolar plate 1 6 hereweeitungswei se illustrated media channels 1 9 are formed, through the eb ei play way an electrolyte flow can. In a front surface 20 of the frame plate 17, a channel distributor 21 and a line channel 22 are in each case formed on both sides of the bipolar plate 16. Of the
Leitungskanal 22 i st wiederum j eweil s an eine Durchgangsöffnung 23 zur Medienversorgung eines hier ni cht näher dargestellten Stacks angebunden. Durch die mäanderförmige Ausbil dung des Leitungskanal s 22 kann ein Wi derstand innerhalb eines Elektrolyten so weit erhöht werden, dass es nicht zu einem unerwünschten Kurzschlussstrom innerhalb des Stacks kommt. Weiter sind Durchgangsöffnungen 24 in der Rahmenplatte 1 7 ausgebildet, durch die bei spiel swei se der Elektrolyt innerhalb des Stacks zirkulieren kann. Um eine unerwünschte Vermi schung von Elektrolyten innerhalb des Stacks oder eine Leckage an dem Stack zu vermei den, sind hi er Ringdichtungen 25 und 26 aus einem Elastomer auf die Oberfläche 20 der Rahmenplatte 17 appliziert. So kann die Elektrodenplatte 1 5 zusammen mit weiteren, hier nicht dargestellten Pl atten in einer Stapelkonfiguration zu einem Stack angeordnet werden. Eine flüssigkeits- und gasdichte Verbindung zwi schen der Bipolarpl atte 16 und der Rahmen- platte 17 kann durch eine stoffschlüssige Verbindung in einem Verbindungsbereich 27 dadurch ausgebildet werden, dass die Bipolarplatte 16 aus einem Duroplast mit einem elektri sch leitfähigen Füllmaterial, und di e Rahmenplatte 17 aus einem Duroplast mit einem elektri sch i solierenden Füllmaterial ausgebildet i st. Di e Fig. 3 zeigt eine stark vereinfachte Darstellung eines Formrahmens 28 zur Herstellung einer Bipolarplatte und eines Formrahmens 29 zur Herstellung einer Rahmenplatte. Mit dem Formrahmen 28 und 29 ist beispielsweise die in Fig.1 dargestellte Elektrodenplatte herstellbar. Innerhalb der Formrahmen 28 und 29 sind Zwischenwände 30 bzw.31 ausgebildet. Die Zwischenwände 30 und 31 bilden jeweils Gitter 32 bzw. 33 aus. In die Formrahmen 28 und 29 kann so ein Pulvergemisch oder Granulat eines Duroplasts mit dem elektrisch leitenden Füllmaterial bzw. dem elektrisch isolierenden Füllmaterial eingestreut werden. Bei einer Relativverschiebung der Formrahmen 28 und 29 auf einem Untergrund ergibt sich dann keine unerwünschte Materialanhäufung innerhalb der Formrahmen 28 bzw.29. Line channel 22 i st again j eweil s connected to a through hole 23 for media supply of a here ni cht more detailed stacks. Due to the meandering Ausbil tion of the duct s 22 Wi resistance within an electrolyte can be increased so far that it does not come to an undesirable short-circuit current within the stack. Further, passage openings 24 are formed in the frame plate 17, through which the electrolyte can circulate within the stack at play. In order to avoid undesirable mixing of electrolytes within the stack or leakage on the stack, the ring seals 25 and 26 made of an elastomer are applied to the surface 20 of the frame plate 17. Thus, the electrode plate 1 5 together with other, not shown Pl atten in a stack configuration are arranged in a stack. A liquid and gas-tight connection between the bipolar plate 16 and the frame plate 17 can be formed by a cohesive connection in a connection region 27 in that the bipolar plate 16 is made of a thermosetting plastic with an electrically conductive filler material, and the frame plate 17 formed of a thermosetting plastic with a soli filling sol i i st. Di e Fig. 3 shows a highly simplified representation of a mold frame 28 for producing a bipolar plate and a mold frame 29 for Production of a frame plate. With the mold frame 28 and 29, for example, the electrode plate shown in Figure 1 can be produced. Within the mold frame 28 and 29 intermediate walls 30 and 31 are formed. The intermediate walls 30 and 31 form grids 32 and 33, respectively. In the mold frames 28 and 29 can be sprinkled so a powder mixture or granules of a thermoset with the electrically conductive filler or the electrically insulating filler. In a relative displacement of the mold frame 28 and 29 on a substrate then no unwanted material accumulation within the mold frame 28 bzw.29.
Die Fig.4 zeigt eine Längsschnittansicht einer Füllvorrichtung 34 mit Formrahmen 35, 36 und einer Formplatte 37. In dem Formrahmen 35 ist ein Gemisch 38 aus einem Duroplast mit einem elektrisch isolierenden Füllmaterial, und in den Formrahmen 36 ein Gemisch aus einem Duro- plast mit einem elektrisch leitfähigen Füllmaterial eingestreut. Die4 shows a longitudinal sectional view of a filling device 34 with mold frame 35, 36 and a mold plate 37. In the mold frame 35 is a mixture 38 made of a thermoset with an electrically insulating filling material, and in the mold frame 36, a mixture of a duroplast with an electrically conductive filler interspersed. The
Füllvorrichtung 34 ist oberhalb einer hier nur schematisch dargestellten Negativform 40 angeordnet. Durch ein Entfernen der Formplatte 37 werden die Formrahmen 35 und 36 in die Negativform 40 entleert. Das Gemisch 38 und das Gemisch 39 sind dann im Wesentlichen wie in den Formrahmen 35 bzw.36 in der Negativform 40 angeordnet. Unter Einwirkung von Temperatur und Druck können die Gemische 38 und 39 nach einem vollständigen Entfernen der Füllvorrichtung 34 mittels eines hier nicht näher dargestellten Stempels zu einer Elektrodenplatte ausgehärtet werden. Die Fig.5 zeigt eine Teilansicht einer Elektrodenplatte 41, die im Filling device 34 is arranged above a negative mold 40 shown here only schematically. By removing the mold plate 37, the mold frames 35 and 36 are emptied into the female mold 40. The mixture 38 and the mixture 39 are then arranged substantially as in the mold frames 35 and 36 in the female mold 40. Under the action of temperature and pressure, the mixtures 38 and 39 can be cured after a complete removal of the filling device 34 by means of a punch not shown here to an electrode plate. 5 shows a partial view of an electrode plate 41, which in
Unterschied zu der Elektrodenplatte in Fig.1 einen Übergangsbereich 42 zwischen eine Bipolarplatte 43 und einer Rahmenplatte 44 aufweist. In dem Übergangsbereich ist ein Konzentrationsgradient eines Materials der Bipolarplatte 43 und eines Materials der Rahmenplatte 44 ausgebildet, so dass diese Materialien in dem Übergangsbereich 42 miteinander vermischt sind und daher ineinander übergehen.  In contrast to the electrode plate in Figure 1, a transition region 42 between a bipolar plate 43 and a frame plate 44 has. In the transition region, a concentration gradient of a material of the bipolar plate 43 and a material of the frame plate 44 is formed, so that these materials are mixed in the transition region 42 with each other and therefore merge into each other.

Claims

Patentansprüche  claims
1. Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenplatte (10, 15, 41) für eine Flussbatterie, Brennstoffzelle oder dergleichen, wobei die Elekt rodenplatte aus einer Bipolarplatte (13, 16, 43) und einer die Bipolarplatte an ihren Rändern (12) zumindest teilweise umgebenden Rahmenplatte (11, 17, 44) ausgebildet wird, wobei die Bipolarplatte aus einem Kunststoff mit einem elektrisch leitfähigen Füllmaterial ausgebildet wird, wobei die Rahmenplatte aus einem Kunststoff mit einem elektrisch isolierenden Füllmaterial ausgebildet wird, wobei der Kunststoff mit dem elektrisch leitfähigen Füllmaterial und der Kunststoff mit dem elektrisch isolierenden Füllmaterial in eine Nega tivform (40) der Elektrodenplatte eingebracht werden, 1. A method for producing an electrode plate (10, 15, 41) for a flow battery, fuel cell or the like, wherein the Elekt rodenplatte of a bipolar plate (13, 16, 43) and the bipolar plate at its edges (12) at least partially surrounding the frame plate (11, 17, 44) is formed, wherein the bipolar plate is formed of a plastic with an electrically conductive filler, wherein the frame plate is formed of a plastic with an electrically insulating filler, wherein the plastic with the electrically conductive filler and the plastic with the electrically insulating filling material in a Nega tivform (40) of the electrode plate are introduced,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass der Kunststoff der Bipolarplatte und der Kunststoff der Rahmenplatte ein Duroplast ist, wobei die Elektrodenplatte durch Aushärten des Duroplasts in der Negativform ausgebildet wird.  that the plastic of the bipolar plate and the plastic of the frame plate is a thermoset, wherein the electrode plate is formed by curing the thermoset in the negative mold.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass der Duroplast der Bipolarplatte (13, 16, 43) zusammen mit dem that the thermoset of the bipolar plate (13, 16, 43) together with the
Duroplast der Rahmenplatte (11, 17, 44) unter Einwirkung von Temperatur und Druck ausgehärtet werden. Duroplast the frame plate (11, 17, 44) are cured under the action of temperature and pressure.
Verfahren nach Anspruch 2, Method according to claim 2,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass eine Aushärtung bei einer Temperatur von 150 bis 200°C und einem Druck von 30 bis 50 N/mm2 erfolgt. that curing takes place at a temperature of 150 to 200 ° C and a pressure of 30 to 50 N / mm 2 .
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass durch Vorverdichten des Duroplasts mit dem elektrisch isolierenden Füllmaterial ein Vorformling einer Rahmenplatte (13, 17, 44), und durch Vorverdichten des Duroplasts mit dem elektrisch leitenden Füllmaterial ein Vorformling einer Bipolarplatte (11, 16, 43) ausgebildet werden, wobei die jeweiligen Vorformlinge zusammen in die Negativform (40) eingelegt werden. by preforming the thermoset with the electrically insulating filling material, a preform of a frame plate (13, 17, 44), and by pre-compacting the thermoset with the electrically conductive filler, a preform of a bipolar plate (11, 16, 43) are formed, wherein the respective preforms together in the negative mold (40) are inserted.
Verfahren nach Anspruch 4, Method according to claim 4,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass das Vorverdichten unterhalb einer Aushärtetemperatur erfolgt. the precompression takes place below a curing temperature.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Method according to one of claims 1 to 3,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass eine Füllvorrichtung (34) Formrahmen (28, 29, 35, 36) mit Abmessungen von jeweils der Bipolarplatte (13, 16, 43) und der Rahmenplatte (11, 17, 44) aufweist, wobei ein Formrahmen (29, 36) der Bipolarplatte mit einem Pulvergemisch oder Granulat des Duroplasts mit dem elektrisch leitenden Füllmaterial, und ein Formrahmen (28, 35) der Rahmenplatte mit einem Pulvergemisch oder Granulat des Duroplasts mit dem elektrisch isolierenden Füllmaterial befüllt wird, wobei die Formrahmen in die Negativform (40) entleert werden. in that a filling device (34) has mold frames (28, 29, 35, 36) with dimensions of the respective bipolar plate (13, 16, 43) and the frame plate (11, 17, 44), wherein a mold frame (29, 36) of the Bipolar plate is filled with a powder mixture or granules of thermoset with the electrically conductive filler, and a mold frame (28, 35) of the frame plate with a powder mixture or granules of thermosetting with the electrically insulating filling material, wherein the mold frame in the negative mold (40) are emptied ,
7. Verfahren nach Anspruch 6, 7. The method according to claim 6,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass die Formrahmen (28, 29, 35, 36) jeweils Zwischenwände (30, 31) aufweisen, die ein Gitter (32, 33), vorzugsweise ein Wabengitter ausbilden.  in that the mold frames (28, 29, 35, 36) each have intermediate walls (30, 31) which form a grid (32, 33), preferably a honeycomb grid.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, 8. The method according to claim 6 or 7,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass mittels der Füllvorrichtung (34) eine definierte Menge an Pulvergemisch oder Granulat in die Formrahmen (28, 29, 35, 36) eingestreut wird.  that by means of the filling device (34) a defined amount of powder mixture or granules in the mold frame (28, 29, 35, 36) is sprinkled.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, 9. The method according to any one of claims 6 to 8,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass die befüllten Formrahmen (28, 29, 35, 36) oberhalb der Negativform (40) positioniert werden.  the filled mold frames (28, 29, 35, 36) are positioned above the female mold (40).
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, 10. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass ein Einbringen der Duroplaste in die Negativform (40) und ein Aushärten in einer zyklischen Abfolge erfolgt, wobei eine Temperatur der Negativform konstant ist.  that introduction of the thermosets in the negative mold (40) and curing in a cyclic sequence, wherein a temperature of the negative mold is constant.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, 11. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass nach einem Entformen der Elektrodenplatte (10, 15, 41) aus der Negativform (40) ein Tempern der Elektrodenplatte durchgeführt wird.  that after removal of the electrode plate (10, 15, 41) from the negative mold (40) a tempering of the electrode plate is performed.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, 12. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass vor einer Aushärtung der Duroplaste Kühlrohre in die Negativform (40) eingelegt werden. characterized , that cooling tubes are inserted into the negative mold (40) before curing of the duroplastics.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, 13. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass ein Elastomer als ein Dichtungsmaterial auf die Elektrodenplatte (10, 15, 41) aufgespritzt wird.  that an elastomer as a sealing material is sprayed onto the electrode plate (10, 15, 41).
14. Elektrodenplatte (10, 15, 41) für eine Flussbatterie, Brennstoffzelle oder dergleichen, wobei die Elektrodenplatte aus einer Bipolarplatte (13, 16, 43) und einer die Bipolarplatte an ihren Rändern (12) zumindest teilweise umgebenden Rahmenplatte (11, 17, 44) ausgebildet ist, wobei die Bipolarplatte aus einem Kunststoff mit einem elektrisch leitfähigen Füllmaterial ausgebildet ist, wobei die Rahmenplatte aus einem Kunststoff mit einem elektrisch isolierenden Füllmaterial ausgebildet ist, 14. Electrode plate (10, 15, 41) for a flow battery, fuel cell or the like, wherein the electrode plate consists of a bipolar plate (13, 16, 43) and a bipolar plate at its edges (12) at least partially surrounding frame plate (11, 17, 44) is formed, wherein the bipolar plate is formed of a plastic with an electrically conductive filling material, wherein the frame plate is formed of a plastic with an electrically insulating filling material,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass der Kunststoff der Bipolarplatte und der Kunststoff der Rahmenplatte ein Duroplast ist.  that the plastic of the bipolar plate and the plastic of the frame plate is a thermosetting plastic.
15. Elektrodenplatte nach Anspruch 14, 15. Electrode plate according to claim 14,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass die Bipolarplatte (13, 16, 43) und die Rahmenplatte (11, 17, 44) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.  the bipolar plate (13, 16, 43) and the frame plate (11, 17, 44) are connected to one another in a material-locking manner.
16. Elektrodenplatte nach Anspruch 14 oder 15, 16. Electrode plate according to claim 14 or 15,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass der Duroplast der Bipolarplatte (13, 16, 43) und der Duroplast der Rahmenplatte (11, 17, 44) identisch sind. the duroplastic of the bipolar plate (13, 16, 43) and the duroplastic of the frame plate (11, 17, 44) are identical.
17. Elektrodenplatte nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , 17. An electrode plate according to any one of claims 14 to 16, characterized g e k e n n e c e s e,
dass zwischen der Bipolarplatte (43) und der Rahmenplatte (44) ein Übergangsbereich (42) mit einem Konzentrationsgradienten ausgebil- det ist.  in that a transition region (42) with a concentration gradient is formed between the bipolar plate (43) and the frame plate (44).
18. Elektrodenplatte nach einem der Ansprüche 14 bis 17, 18. Electrode plate according to one of claims 14 to 17,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass das elektrisch isolierende Füllmaterial Talkum, Kaolin, Glimmer, Glasfasern, hexagonales Bornitrid oder Gips ist. 19. Elektrodenplatte nach einem der Ansprüche 14 bis 18,  the electrically insulating filler is talc, kaolin, mica, glass fibers, hexagonal boron nitride or gypsum. 19. Electrode plate according to one of claims 14 to 18,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass das elektrisch leitfähige Füllmaterial Graphit, Leitruß oder ein intrinsisch leitfähiger Kunststoff ist.  the electrically conductive filler material is graphite, conductive carbon black or an intrinsically conductive plastic.
Elektrodenplatte nach einem der Ansprüche 14 bis 19, Electrode plate according to one of claims 14 to 19,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass der Duroplast mit dem elektrisch isolierenden Füllmaterial einen spezifischen Widerstand von > 1012 Ωιη, und der Duroplast mit dem elektrisch leitenden Füllmaterial einen spezifischen Widerstand von < 100 Qm aufweist. 21. Elektrodenplatte nach einem der Ansprüche 14 bis 20, that the thermoset with the electrically insulating filler has a specific resistance of> 10 12 Ωιη, and the thermoset with the electrically conductive filler has a resistivity of <100 Qm. 21. Electrode plate according to one of claims 14 to 20,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,  characterized ,
dass die Elektrodenplatte (10, 15, 41) aus zwei Elektrodenplatten- hälften ausgebildet ist, wobei in deren Oberflächen Kühlkanäle ausgebildet sind. 22. Elektrodenplatte nach einem der Ansprüche 14 bis 21,  in that the electrode plate (10, 15, 41) is formed from two electrode plate halves, cooling channels being formed in their surfaces. 22. Electrode plate according to one of claims 14 to 21,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass in einer Oberfläche (18, 20) der Elektrodenplatte (10, 15, 41) Medienkanäle (19) und in der Rahmenplatte (11, 17, 44) mit den Medienkanälen verbundene Durchgangsöffnungen (23, 24) zur Medienversorgung ausgebildet sind. characterized , in that in one surface (18, 20) of the electrode plate (10, 15, 41) media channels (19) and in the frame plate (11, 17, 44) connected to the media channels through openings (23, 24) are formed for media supply.
Galvanische Zelle, insbesondere Flussbatterie, Brennstoffzelle oder dergleichen, mit Elektrodenplatten (10, 15, 41) nach einem der Ansprüche 14 bis 22. Galvanic cell, in particular a flow battery, fuel cell or the like, with electrode plates (10, 15, 41) according to one of Claims 14 to 22.
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