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1. WO2014195052 - BIPOLARPLATTE, BRENNSTOFFZELLE MIT EINER SOLCHEN UND KRAFTFAHRZEUG MIT EINER SOLCHEN BRENNSTOFFZELLE

Veröffentlichungsnummer WO/2014/195052
Veröffentlichungsdatum 11.12.2014
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2014/057638
Internationales Anmeldedatum 15.04.2014
IPC
H01M 8/02 2006.01
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
02Einzelheiten
H01M 8/10 2006.01
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
10Brennstoffelemente mit festem Elektrolyten
CPC
H01M 2008/1095
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
10Fuel cells with solid electrolytes
1095Fuel cells with polymeric electrolytes
H01M 2250/20
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
2250Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
20Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
H01M 8/0258
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
02Details
0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
0258characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
H01M 8/026
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
02Details
0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
0258characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
026characterised by grooves, e.g. their pitch or depth
H01M 8/0267
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
02Details
0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
0267having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
H01M 8/04225
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04223during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
04225during start-up
Anmelder
  • VOLKSWAGEN AG [DE]/[DE]
Erfinder
  • ANDREAS-SCHOTT, Benno
Vertreter
  • GULDE & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZLEI MBB
Prioritätsdaten
10 2013 210 542.806.06.2013DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) BIPOLARPLATTE, BRENNSTOFFZELLE MIT EINER SOLCHEN UND KRAFTFAHRZEUG MIT EINER SOLCHEN BRENNSTOFFZELLE
(EN) BIPOLAR PLATE, FUEL CELL HAVING SUCH A PLATE AND MOTOR VEHICLE HAVING SUCH A FUEL CELL
(FR) PLAQUE BIPOLAIRE, PILE À COMBUSTIBLE POURVUE D'UNE TELLE PLAQUE ET VÉHICULE AUTOMOBILE POURVU D'UNE TELLE PILE À COMBUSTIBLE
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft eine Bipolarplatte (20) für eine Brennstoffzelle (100), umfassend eine Anodenseite (21) und eine Kathodenseite (22), wobei die Bipolarplatte (20) bezüglich einer Aufsicht auf die Anoden-oder Kathodenseite (21, 22) aufweist: –einen aktiven Bereich (23), der anodenseitig ein offenes Anodengasströmungsfeld (24) und kathodenseitig ein offenes Kathodengasströmungsfeld (35) ausbildet sowie ein geschlossenes Kühlmittelströmungsfeld aufweist, –Betriebsmitteldurchgangsöffnungen, mindestens umfassend zwei Anodengashauptkanäle (31a, 31b) zur Zu-und Abführungdes Anodengases, zwei Kathodengashauptkanäle (32a, 32b) zur Zu-und Abführung des Kathodengases, sowie zwei Kühlmittelhauptkanäle (33a, 33b) zur Zu-und Abführung des Kühlmittels, –zwei inaktive Versorgungsbereiche (26a, 26b), umfassend Anodengaskanäle (28), die jeweils mit einem der Anodengashauptkanäle (31a, 31b)und dem Anodengasströmungsfeld (24) des aktiven Bereichs (23) fluidführend verbunden sind; Kathodengaskanäle (29), die jeweils mit einem der Kathodengashauptkanäle (32a, 32b)und dem Kathodengasströmungsfeld (35) des aktiven Bereichs (23) fluidführend verbunden sind; sowie Kühlmittelkanäle (30), die jeweils mit einem der Kühlmittelhauptkanäle (33a, 33b) und dem Kühlmittelströmungsfeld des aktiven Bereichs (23) fluidführend verbunden sind, Es ist vorgesehen, dass zumindest einer der Anodengashauptkanäle (31a, 31b) so angeordnet ist und Verläufe der mit diesem Anodengashauptkanal (31a, 31b) verbundenen Anodengaskanäle (28) des Versorgungsbereichs (26a, 26b) so ausgebildet sind, dass eine Längendifferenz zwischen einem längsten und einem kürzesten Anodengaskanal der Anodengaskanäle (28) dieses Versorgungsbereichs (26a, 26b) höchstens 50% bezogen auf die Länge des längsten Anodengaskanals beträgt.
(EN)
The invention relates to a bipolar plate (20) for a fuel cell (100), comprising an anode side (21) and a cathode side (22), wherein with regard to a top view of the anode or cathode side (21, 22) the bipolar plate (20) has: an active region (23) which has an open anode gas flow field (24) on the anode side and an open cathode gas flow field (35) on the cathode side and has a closed coolant flow field; through openings for operating materials, at least comprising two anode gas main channels (31a, 31b) for feeding and discharging of the anode gas, two cathode gas main channels (32a, 32b) for feeding and discharging the cathode gas, and two coolant main channels (33a, 33b) for feeding and discharging the coolant; two inactive supply regions (26a, 26b), comprising anode gas channels (28) which are each connected to one of the anode gas main channels (31a, 31b) and the anode gas flow field (24) of the active region (23) so as to convey fluid; cathode gas channels (29) which are each connected to one of the cathode gas main channels (32a, 32b) and the cathode gas flow field (35) of the active region (23) so as to convey fluid; and coolant channels (30) which are each connected to one of the coolant main channels (33a, 33b) and the coolant flow field of the active region (23) so as to convey fluid. According to the invention at least one of the anode gas main channels (31a, 31b) is disposed in such a way and configurations of the anode gas channels (28) of the supply region (26a, 26b) connected to this anode gas main channel (31a, 31b) are designed in such a way that a difference in length between a longest and a shortest anode gas channel of the anode gas channels (28) of this supply region (26a, 26b) is at most 50% based on the length of the longest anode gas channel.
(FR)
L'invention concerne une plaque bipolaire (20) pour une pile à combustible (100). Cette plaque comprend un côté anode (21) et un côté cathode (22), la plaque bipolaire (20) comprenant, par rapport à une vue de dessus du côté anode ou cathode (21, 22) : -une zone active (23), laquelle forme côté anode un champ ouvert d'écoulement de gaz anodique (24) et côté cathode un champ ouvert d'écoulement de gaz cathodique (35) et comprend un champ fermé d'écoulement de réfrigérant, -des ouvertures de passage de combustible, comprenant au moins deux canaux principaux de gaz anodique (31a, 31b) permettant l'amenée et l'évacuation du gaz anodique, deux canaux principaux de gaz cathodique (32a, 32b) permettant l'amenée et l'évacuation du gaz cathodique, ainsi que deux canaux principaux de réfrigérant (33a, 33b) permettant l'amenée et l'évacuation du réfrigérant, -deux zones d'alimentation inactives (26a, 26b), comprenant des canaux de gaz anodique (28), lesquels sont reliés respectivement à un des canaux principaux de gaz anodique (31a, 31b) et au champ d'écoulement de gaz anodique (24) de la zone active (23) de manière à pouvoir conduire un fluide ; des canaux de gaz cathodique (29), lesquels sont reliés respectivement à un des canaux principaux de gaz cathodique (32a, 32b) et au champ d'écoulement de gaz cathodique (35) de la zone active (23) de manière à pouvoir conduire le fluide ; ainsi que des canaux de réfrigérant (30), lesquels sont reliés respectivement à un des canaux principaux de réfrigérant (33a, 33b) et au champ d'écoulement de réfrigérant de la zone active (23) de manière à pouvoir conduire un fluide. Au moins un des canaux principaux de gaz anodique (31a, 31b) est disposé de telle manière, et les tracés des canaux de gaz anodique (28) de la zone d'alimentation (26a, 26b) reliés à ce canal principal de gaz anodique (31a, 31b) sont formés de telle manière qu'une différence de longueur entre le canal de gaz anodique le plus long et le canal de gaz anodique le plus court parmi les canaux de gaz anodique (28) de cette zone d'alimentation (26a, 26b) atteint au maximum 50 %, rapporté à la longueur du canal de gaz anodique le plus long.
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