Erfinderaktivitäten 2011 - DPMA

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werden geeignet dimensionierte Abstandhalter zwi-
schen einer Separatorplatte und einer Membran posi-
tioniert. Außerdem kann durch entsprechende Form-
gebung der Separatorplatte am äußeren Rand die Höhe
der eingebrachten Dichtungen festgelegt werden.
Das Mittel zum Abdichten gemäß der DE 103 01 052
B4 weist zwei Abdichtfunktionen auf: zum einen die
Abdichtung des inneren Kanalsystems einer Bipolar-
platteneinheit und zum anderen die Abdichtung
des Inneren einer Einzelzelle eines Brennstoffzellen-
stapels, das heißt des Raumes, der von einer Bipolar-
platteneinheit einerseits und einer MEA andererseits
begrenzt wird (Anoden- oder Kathodenraum). Da alle
Dichtungen in der Bipolarplatteneinheit integriert
sind, vereinfacht sich auch die Herstellung der MEA,
da auf oder an ihr im Wesentlichen kein Mittel zum
Abdichten angebracht werden muss und / oder keine
aufwendigen Maßnahmen für die Aufnahme eines
Mittels zum Abdichten getroffen werden müssen
(siehe Figur 8). Die Herstellung einer elektrochemi-
schen Zelle oder eines Zellstapels vereinfacht sich
auch hinsichtlich der Handhabung der Bauteile,
da lediglich zwei Bauteile miteinander verbunden
werden müssen, nämlich Bipolarplatteneinheit (mit
integriertem Mittel zum Abdichten) und MEA.
3.4 Bipolarplatten
Bipolarplatten ermöglichen die Zusammschaltung
der Einzelzellen einer Brennstoffzelle zu einem
Brennstoffzellenstapel. Sie dienen der Zuführung
und Verteilung von Wasserstoff und Sauerstoff, der
räumlichen Trennung der Einzelzellen sowie zur
Austragung der Reaktionsprodukte (Wasser) und
der entstehenden Wärme.
Bei PEM-Brennstoffzellen, die einen ausgeglichenen
Wasserhaushalt für einen sicheren Betrieb benötigen,
ist man stets bemüht, den Umfang und die Komplexität
zusätzlicher Befeuchtungseinrichtungen zu begren-
zen. In der Patentanmeldung DE 10 2007 008 214 A1
wird durch eine besondere Konstruktion einer Strö-
mungsfeldplatte (Bipolarplatte 301 mit aktivem Gebiet
306, in dem die elektrochemische Reaktion stattfindet,
DPMA – Erfinderaktivitäten 2011
Figur 8: Abdichtung in einem Brennstoffzellenstapel (aus DE
103 01 052 B4)
und inaktivem Gebiet 307, in dem die Wasserübertra-
gung zwischen feuchtigkeitsreichen und feuchtigkeits-
armen Strömungspfaden stattfindet) dafür gesorgt,
dass Wasser von einem feuchtigkeitsreichen Abschnitt
der Brennstoffzelle in einen Abschnitt befördert wird,
der eine Befeuchtung erfordert (vergleiche Figur 9).
Figur 9: Bipolarplatte mit aktivem und inaktivem Gebiet
(aus DE 2007 008 214 A1).
4 Betriebsverfahren
Ein anderer Forschungsschwerpunkt in der Brennstoff-
zellentechnik umfasst die Optimierung der Prozesse
zum Betrieb von Brennstoffzellensystemen. In Fahr-
zeugen mit einem auf Brennstoffzellen basierenden
Antrieb müssen die Brennstoffzellen verschiedene
Anforderungen erfüllen. So müssen ein schneller Start
bei Minusgraden, eine sinnvolle Abschaltprozedur bei
Fahrtende, wechselnde Lastanforderungen durch