(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
極板であって、
焼結接続部（１６ａ−ｆ）を介して相互に解離不能に接続された、少なくとも１つの第１の部材（１２ａ−ｆ）と少なくとも１つの第２の部材（１４ａ−ｆ）とを含み、
前記少なくとも１つの第１の部材（１２ａ−ｆ）及び前記少なくとも１つの第２の部材（１４ａ−ｆ）のうち少なくとも１つが、少なくとも１つの切欠部を有し、
前記少なくとも１つの切欠部を有する、前記少なくとも１つの第１の部材（１２ａ−ｆ）及び／又は前記少なくとも１つの第２の部材（１４ａ−ｆ）は、中実な金属薄板又は金属箔から成り、
前記少なくとも１つの切欠部は、前記少なくとも１つの第１の部材（１２ａ−ｆ）及び／又は前記少なくとも１つの第２の部材（１４ａ−ｆ）の少なくとも１つの平坦な表面から当該表面の材料を切り欠いた部分であり、
前記少なくとも１つの切欠部は、少なくとも１つの動作状態において少なくとも１つの冷却流体、又は、少なくとも１つの反応体、又は、少なくとも１つの反応生成物を受け入れるために設けられている、ことを特徴とする極板。
【請求項２】
前記少なくとも１つの切欠部は、流れ領域（２０ａ−ｆ；３６ａ−ｆ）を形成している、
請求項１に記載の極板。
【請求項３】
前記少なくとも１つの第１の部材（１２ａ；１２ｂ；１２ｄ；１２ｅ；１２ｆ）と前記少なくとも１つの第２の部材（１４ａ；１４ｂ；１４ｄ；１４ｅ；１４ｆ）とは、前記少なくとも１つの切欠部の少なくとも一部が、前記少なくとも１つの冷却流体を受け入れるための少なくとも１つの閉じた通路（２２ａ；２２ｂ；２２ｄ；２２ｅ；２２ｆ）を形成するように相互に接続されている、
請求項１又は２に記載の極板。
【請求項４】
前記少なくとも１つの第１の部材（１２ｃ）は、少なくとも部分的に、開放性の多孔質材料（２４ｃ）から形成されている、
請求項１に記載の極板。
【請求項５】
前記少なくとも１つの第２の部材（１４ｃ）とは反対の側に、別の焼結接続部（２８ｃ）を介して前記少なくとも１つの第１の部材（１２ｃ）に解離不能に接続された、少なくとも１つの第３の部材（２６ｃ）が設けられており、当該少なくとも１つの第３の部材（２６ｃ）は、前記別の焼結接続部（２８ｃ）とは反対側の表面の材料を切り欠いた部分を有する、
請求項４記載の極板。
【請求項６】
前記部材（１２ａ−ｆ，１４ａ−ｆ，２６ｃ）のうち少なくとも１つは、焼結材料から製造されている、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の極板。
【請求項７】
前記第３の部材（２６ｃ）は、中実に構成されており、及び／又は、閉鎖性ポーラスを有する、
請求項５に記載の極板。
【請求項８】
前記部材（１２ａ−ｆ，１４ａ−ｆ，２６ａ−ｆ）のうち少なくとも１つは、金属薄板又は金属箔から製造されている、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の極板。
【請求項９】
前記部材（１２ａ；１２ｃ；１２ｅ；１４ａ；１４ｃ；１４ｅ；２６ｃ）のうち少なくとも２つは、相互に同一に構成されている、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の極板。
【請求項１０】
前記部材のうち少なくとも１つ（１４ｄ）は、少なくともプレート状に構成されている、
請求項１から９までのいずれか１項に記載の極板。
【請求項１１】
さらに別の焼結接続部（３８ａ，４０ａ）を介して前記部材のうち少なくとも１つ（１２ａ）に解離不能に接続された、少なくとも１つのガス拡散エレメント（３０ａ，３２ａ）が設けられている、
請求項１から１０までのいずれか１項に記載の極板。
【請求項１２】
前記部材（１２ａ−ｆ，１４ａ−ｆ，２６ｃ）のうち少なくとも１つは、接続箇所（３４ａ−ｆ）とは反対の側に、少なくとも１つの反応体を供給するため及び／又は少なくとも１つの反応生成物を排出するために設けられた流れ領域（３６ａ−ｆ）を有する、
請求項１から１１までのいずれか１項に記載の極板。
【請求項１３】
前記極板は、燃料電池セルユニット用の極板である、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の極板。
【請求項１４】
前記極板は、単極板、双極板又は端板である、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の極板。
【請求項１５】
極板（１０ａ−ｆ）を製造する方法であって、
前記極板は、少なくとも１つの第１の部材（１２ａ−ｆ）と、少なくとも１つの第２の部材（１４ａ−ｆ）とを含み、
前記少なくとも１つの第１の部材（１２ａ−ｆ）及び前記少なくとも１つの第２の部材（１４ａ−ｆ）のうち少なくとも１つが、少なくとも１つの切欠部を有し、
前記少なくとも１つの切欠部を有する前記少なくとも１つの第１の部材（１２ａ−ｆ）及び／又は前記少なくとも１つの第２の部材（１４ａ−ｆ）は、中実な金属薄板又は金属箔から成り、
前記少なくとも１つの第１の部材（１２ａ−ｆ）と前記少なくとも１つの第２の部材（１４ａ−ｆ）とを、焼結接続部（１６ａ−ｆ）を介して相互に解離不能に接続する、方法であって、
前記少なくとも１つの切欠部は、前記少なくとも１つの第１の部材（１２ａ−ｆ）及び／又は前記少なくとも１つの第２の部材（１４ａ−ｆ）の少なくとも１つの平坦な表面から当該表面の材料を切り欠いた部分であり、
前記少なくとも１つの切欠部は、少なくとも１つの動作状態において少なくとも１つの冷却流体、又は、少なくとも１つの反応体、又は、少なくとも１つの反応生成物を受け入れるために設けられている、
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記極板は、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の極板である、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の極板、及び、請求項１５に記載の極板の製造方法に関する。
【０００２】
欧州特許出願公開第０１５４７７２号明細書から、焼結接続部を介して中実のチタンプレートを多孔質のチタンプレートに接続した極板が公知である。多孔質のチタンプレートは、一方側に細溝構造を有する。多孔質のチタンプレートは、細溝構造に基づいて反応ガスの輸送のための複数の通路が形成され、反応ガスが多孔質のチタンプレートを通って各通路から排出可能となるように、中実のチタンプレートに接続されている。
【０００３】
発明の開示
本発明は、特に燃料電池セルユニット用の、極板、特に単極板、双極板又は端板であって、焼結接続部を介して相互に解離不能に接続された、少なくとも１つの第１の部材と少なくとも１つの第２の部材とを含み、少なくとも１つの第１の部材が少なくとも１つの切欠部を有する形式の極板を基礎としている。
【０００４】
本発明では、少なくとも１つの動作状態において少なくとも１つの冷却流体を受け入れるために少なくとも１つの切欠部を設けることを提案する。
【０００５】
「極板」とは、特に、燃料電池セルユニットの少なくとも１つの燃料電池セル及び／又は燃料電池セルユニットの少なくとも特に隣接する燃料電池セルどうしを特に電気的に接触させるために、及び／又は、少なくとも１つの特にガス状の反応体、特に水素及び／又は一酸化炭素及び／又は酸素を燃料電池セルユニットに供給するために、及び／又は、少なくとも１つの反応生成物、特に水を排出するために、及び／又は、好ましくは燃料電池セルユニットを冷却するために設けられる、機械的ユニットであると理解されたい。「設けられる」とは、特に専用に形成及び／又は構成されることであると理解されたい。或る対象物に所定の機能を設けるとは、特には、当該対象物が少なくとも１つの適用状態及び／又は動作状態において所定の機能を満足させ及び／又は実行することであると理解されたい。ここでの「燃料電池セルユニット」とは、特に、少なくとも１つの燃料電池セルを含むユニットであって、特には連続供給される少なくとも１つの燃焼ガス、特に水素及び／又は一酸化炭素と少なくとも１つの酸化剤、特に酸素との少なくとも１つの化学反応エネルギを特に電気エネルギへ変換するために設けられるものであると理解されたい。少なくとも１つの燃料電池セルは、特に、固体酸化物‐燃料電池セルＳＯＦＣ及び／又はポリマー電解質‐燃料電池セルＰＥＭＦＣとして構成可能である。好ましくは、少なくとも１つの燃料電池セルユニットは、特に１つの燃料電池セルスタックとして配置された複数の燃料電池セルを含む。
【０００６】
ここでの「部材」とは、特に、少なくとも部分的に導電性材料から形成される、特に平坦な機械的エレメントであると理解されたい。ここでの「平坦なエレメント」とは、特に、一平面で見て当該平面に対して垂直な断面において円形でない断面と、当該平面に対して垂直な方向での所定の材料強度とを有する、空間エレメントであると理解されたい。この材料強度は、当該平面に対して平行な空間エレメントの面積、特に当該平面に対して平行な空間エレメントの最小面積の５０％未満、好ましくは２５％未満、特に好ましくは１０％未満である。「焼結接続部」とは、特に、焼結プロセスによって製造される、少なくとも２つの部材の材料結合を利用した接続部であると理解されたい。「焼結プロセス」とは、特に表面拡散プロセスを用いて粒界成長による材料結合を生じさせる形式の、特に少なくとも２つの部材を接続するプロセスであると理解されたい。特に、焼結プロセスは、接続すべき部材の溶融温度を下回るプロセス温度で行われる。好ましくは、当該プロセス温度は、接続すべき部材の溶融温度の６０％から８０％の領域にある。焼結プロセスによって製造される焼結接続部は、特にマイクロセクションにおいて、他のタイプの接続部、例えば溶接部及び／又はろう接部及び／又は接着部と異なっていてよい。ここでの「解離不能な接続部」とは、特に少なくとも１つの工具を用いた破壊によらないかぎり分離できない特に接続部のことであると理解されたい。
【０００７】
ここでの「切欠部」とは、特に、部材内の材料及び／又は部材の少なくとも１つの表面の材料を切り欠いた部分であると理解されたい。この場合、部材内の微視的な材料切欠部によって、及び／又は、部材の多孔質材料の少なくとも１つのポーラス、特に開放性ポーラスによって、切欠部を形成することができる。特に、少なくとも１つの第１の部材は、特に流体技術的に相互に接続可能な複数の切欠部を有することができる。また、少なくとも１つの第２の部材が、好ましくは少なくとも１つの動作状態において少なくとも１つの第１の部材の少なくとも１つの切欠部に対応する少なくとも１つの切欠部を有してもよい。なおここで、少なくとも１つの切欠部が少なくとも１つの冷却流体を「受け入れる」ために設けられるとは、特に、この少なくとも１つの切欠部が、少なくとも１つの冷却流体の流入及び／又は特には方向づけられた貫流を可能にする特に３次元の構造を有することであると理解されたい。ここでの「冷却流体」とは、特に燃料電池セルユニット内に生じる熱エネルギを吸収し、及び／又は、燃料電池セルユニットから放出させるために設けられる、特にガス状及び／又は液体状の物質であると理解されたい。好ましくは、冷却流体は冷却水から形成される。
【０００８】
こうした構成により、燃料電池セルユニットの冷却の点で有利な特性を有する、冒頭に言及した形式の極板を形成することができる。また、冒頭に言及した形式の極板のための、少なくとも２つの部材の焼結接続部を製造する焼結プロセスを用いて、製造プロセスを有利に短縮し、及び／又は、製造コストを有利に低減することができる。
【０００９】
さらに、少なくとも１つの切欠部によって流れ領域を形成することが提案される。ここでの「流れ領域」とは、特に機械的及び／又は化学的及び／又は光学的な方法によって、少なくとも１つの第１の部材の少なくとも１つの表面上に被着される、及び／又は、少なくとも１つの第１の部材の表面内に少なくとも部分的に埋め込まれる、特に３次元の構造であると理解されたい。特に、当該流れ領域は、少なくとも１つの第１の部材の少なくとも１つの表面の少なくとも３０％、有利には少なくとも５０％、好ましくは少なくとも７５％を占める。特に、当該流れ領域は、グリッド状流れ領域、及び／又は、特には少なくとも実質的に相互に平行に延在する特に複数の通路及び／又はメアンダ状に延在する少なくとも１つの通路を含む、通路状流れ領域として構成される。また、少なくとも１つの第１の部材のほか、少なくとも１つの第２の部材も、流れ領域を形成する少なくとも１つの切欠部を有することができる。これにより、有利に簡単に及び／又は低コストに、冷却流体の受容に適した切欠部を構成できる。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態では、少なくとも１つの第１の部材と少なくとも１つの第２の部材とを、少なくとも１つの切欠部の少なくとも一部が少なくとも１つの閉じた通路を形成するように相互に接続することが提案される。好ましくは、少なくとも１つの第２の部材は、少なくとも１つの動作状態において、少なくとも１つの第１の部材の少なくとも１つの切欠部を少なくともほぼ完全に覆う。ここでの「閉じた通路」とは、特に少なくとも１つの流入口及び／又は少なくとも１つの流出口を有する通路であって、特には少なくとも１つの冷却流体の導入及び／又は排出のために、その周方向に沿って特には少なくとも水密に、有利には少なくとも蒸気密に、特に有利には少なくともガス密に構成された通路であると理解されたい。こうして、極板を通して少なくとも１つの冷却流体を有利に案内でき、これにより特に、燃料電池セルユニットの有利かつ効率的な冷却を行える。さらに有利には、特には望ましくない少なくとも１つの冷却流体の漏れを少なくとも実質的に防止し、ひいては燃料電池セルユニットの機能障害及び／又は損傷を回避できる。
【００１１】
本発明の別の実施形態では、少なくとも１つの第１の部材を、少なくとも部分的に、開放性の多孔質材料から形成し、この多孔質材料によって少なくとも１つの切欠部を形成することが提案される。ここでの「開放性の多孔質材料」とは、特に流体技術的に相互に及び／又は周囲と接続している特に複数の中空室を有する材料であると理解されたい。例えば、少なくとも１つの第１の部材は、少なくとも部分的に、ワイヤ組織及び／又はメタルラス及び／又は金属スポンジから形成可能である。特に、相互に接続している複数の中空室が、少なくとも１つの動作状態において少なくとも１つの冷却流体を受け入れるために設けられる。これにより、有利には簡単に及び／又は低コストに、冷却流体の受容に適した切欠部を構成できる。
【００１２】
また、焼結接続部を介して少なくとも１つの第１の部材及び少なくとも１つの第２の部材に解離不能に接続された少なくとも１つの第３の部材を極板に設けることが提案される。好ましくは、少なくとも１つの第１の部材は少なくとも１つの第２の部材と少なくとも１つの第３の部材との間に配置される。好ましくは、少なくとも１つの第１の部材が、少なくとも部分的に、少なくとも１つの第２の部材と少なくとも１つの第３の部材とによって、少なくとも１つの動作状態において周囲に対し少なくとも実質的に少なくとも水密に、有利には少なくとも蒸気密に、特に有利には少なくともガス密に閉じられた開放性のポーラス材料から形成される。これにより、少なくとも１つの冷却流体を有利かつ好都合に需要可能及び／又は分配可能な、極板の有利な構造を達成できる。
【００１３】
さらに、本発明の別の好ましい実施形態では、部材のうち少なくとも１つを焼結材料から製造することが提案される。ここでの「焼結材料」とは、特に、少なくとも１つの粒子状及び／又は粉末状及び／又はファイバ状の物質から成り、加熱によって接合及び／又は高密度化され、特に焼結プロセスによって製造される材料であると理解されたい。焼結材料は、開放性及び／又は閉鎖性のポーラスを含むことができる。「閉鎖性のポーラス材料」とは、特に、それぞれ閉じた中空室のみを有する材料であると理解されたい。焼結材料から製造される少なくとも２つの部材を接続するために、当該材料はまず、所望の最終位置に相互に配置され及び／又は相互に配向される。引き続いて少なくとも２つの部材をこれらの部材の溶融温度の特に６０％から８０％までの絶対温度へ加熱することにより、２つの部材の焼結接続部が製造される。有利に低コストかつ有利に簡単にさらなる処理を行える焼結材料を用いることで、有利に簡単及び／又は有利に低コストの極板の製造を達成できる。さらに、極板の重量も有利に低減できる。
【００１４】
さらに、部材のうち少なくとも１つを中実に構成し、及び／又は、閉鎖性ポーラスを有するように構成することも提案される。ここで「中実に構成される」部材とは、特に少なくとも実質的に孔を有さない、好ましくは均質な材料から成る部材であると特に理解されたい。中実に構成される少なくとも２つの部材を接続するために、まず、好ましくは少なくとも部分的に少なくとも２つの部材の製造材料から成る粒子状及び／又は粉末状の顆粒が少なくとも１つの接続位置に塗布される。ついで、少なくとも２つの部材が所望の最終位置に相互に配置され及び／又は相互に配向される。続いて少なくとも２つの部材と顆粒とをこれらの部材及び／又は顆粒の溶融温度の６０％から８０％までの温度へ加熱することにより、２つの部材間に焼結接続部が製造される。なお、中実に構成される少なくとも１つの部材と焼結材料から形成される部材との接続部を製造する際には、顆粒の使用を必ずしも要さない。ただし、顆粒を使用すれば、こうした焼結接続部の安定性を有利に高めることができる。中実に構成される部材及び／又は閉鎖性ポーラスを含む部材を使用することにより、特に有利かつ簡単に、少なくとも１つの切欠部を封止することができる。
【００１５】
部材のうち少なくとも１つが金属薄板及び／又は金属箔から製造される場合、少なくとも１つの切欠部を有利に迅速に及び／又は簡単に及び／又は低コストに、特に打ち抜きプロセスによって形成することができる。また、金属薄板及び／又は金属箔から成る部材は、低コストの大量生産プロセスで製造でき、このため有利なコストの低減を達成できる。
【００１６】
少なくとも２つの部材が相互に同一に構成される場合、極板の製造時に有利なコストの低減を達成できる。また、保管場所への要求も軽減できる。好ましくは、少なくとも２つの部材が、同一の幾何学的形状を有する、及び／又は、同一の材料から形成される。
【００１７】
部材のうち少なくとも１つが少なくとも実質的にプレート状に構成される場合、特に端板として使用可能な極板を、有利に簡単に及び／又は低コストに製造可能である。ここで「プレート状に構成される」部材とは、特に、一平面で見て当該平面に対して垂直な断面において円形でない断面と、当該平面に対して垂直な方向で特に少なくとも実質的に均等な材料強度とを有する、空間エレメントであると理解されたい。この材料強度は、当該平面に対して平行な空間エレメントの面積、特に当該平面に対して平行な空間エレメントの最小面積の２０％未満、好ましくは１０％未満、特に好ましくは５％未満の大きさである。ここで「少なくとも実質的に均等」とは、特に、平均材料強度からの材料強度偏差が特には２０％未満、好ましくは１０％未満、特に好ましくは５％未満となることであると理解されたい。
【００１８】
また、別の焼結接続部を介して部材のうち少なくとも１つに解離不能に接続された、少なくとも１つのガス拡散エレメントを極板に設けることが提案される。好ましくは、少なくとも１つのガス拡散エレメントは、特に金属製のガス拡散エレメントとして構成される。これにより、ガス拡散エレメントの取り付けを、有利には、少なくとも２つの部材を接続するのと同じステップで行え、これによりプロセス時間を有利に短縮できる。
【００１９】
さらに、部材のうち少なくとも１つの、接続箇所とは反対の側に、少なくとも１つの反応体を供給するため及び／又は少なくとも１つの反応生成物を排出するための流れ領域を設けることが提案される。これにより、有利に反応体の供給を、及び／又は、有利に反応生成物の排出を保証することができる。
【００２０】
さらに、特に燃料電池セルユニット用の、極板、特に単極板、双極板又は端板を製造する方法であって、少なくとも１つの動作状態において少なくとも１つの冷却流体を受け入れるために設けられた少なくとも１つの切欠部を有する少なくとも１つの第１の部材と、少なくとも１つの第２の部材とを含む極板を製造する方法を提案する。ここで、少なくとも１つの第１の部材と少なくとも１つの第２の部材とが焼結接続部を介して相互に解離不能に接続される。これにより、冷却の点で有利な特性を有する極板を形成することができる。また、焼結プロセスを用いて、製造プロセスを有利に短縮し、及び／又は、製造コストを有利に低減することができる。
【００２１】
ここで、本発明の極板は、上述した適用及び実施形態に限定されない。特に、本発明の極板は、ここで説明した機能を満足させるために、ここで挙げたものとは異なる数の個々のエレメント、部材、ユニットを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
さらなる利点は以下の図面の説明から得られる。図面には本発明の８つの実施形態が示されている。図面、発明の詳細な説明及び特許請求の範囲は組み合わせによって多数の特徴を含む。当業者は、各特徴を目的に沿って個々に考察することも、有意な別の組み合わせに統合することもできる。
【図１】同一構造の２つの部材から成る、本発明の極板の構成の概略図である。
【図２】異なる構造の２つの部材から成る、本発明の別の極板の構成である。
【図３】３つの部材から成る、本発明の別の極板の構成である。
【図４】プレート状構造の部材を有する、本発明の別の極板の構成である。
【図５】同一構造の２つの部材から成る、本発明の別の極板の構成である。
【図６】異なる構造の２つの部材から成る、本発明の別の極板の構成である。
【００２３】
実施形態の説明
図１には、特に燃料電池セルスタックとして構成された図示されていない燃料電池セルユニット内で特に双極板又は単極板として使用される、本発明の極板１０ａの構造が概略的に示されている。極板１０ａは第１の部材１２ａと第２の部材１４ａとを含む。第１の部材１２ａと第２の部材１４ａとは相互に同一に構成されている。第１の部材１２ａと第２の部材１４ａとは、焼結接続部１６ａを介して、相互に解離不能に接続されている。第１の部材１２ａ及び第２の部材１４ａの双方は、接続箇所３４ａに面する側にそれぞれ複数の切欠部１８ａを有しており、ここでは例としてそのうち５個のみが示されている。ただし、５個とは異なる数の切欠部を設けてもよい。切欠部１８ａは、流れ領域２０ａが形成されるよう、第１の部材１２ａ及び第２の部材１４ａ内に設けられている。この場合、流れ領域２０ａは通路状流れ領域として成形されており、切欠部１８ａが相互に平行に延在する複数の通路４２ａとして構成されている。これに代えて、グリッド状流れ領域として、又は、メアンダ状に延在する複数の通路を有する流れ領域として、流れ領域を形成することもできる。
【００２４】
第１の部材１２ａ及び第２の部材１４ａは、焼結接続部１６ａを介して、切欠部１８ａが複数の閉じた通路２２ａを形成するように、相互に接続されている。複数の閉じた通路２２ａにより、本発明の極板１０ａが組み込まれた燃料電池セルユニットの動作中、冷却流体、好ましくは冷却水が、燃料電池セルユニットの冷却を達成するために、この通路を通るように案内される。
【００２５】
第１の部材１２ａ及び第２の部材１４ａは、接続箇所３４ａとは反対側にそれぞれ１つずつ、電気エネルギを形成するのに必要な反応体、特に水素及び／又は酸素を燃料電池セルユニットに供給し、生じた反応生成物、特に水を排出するための、別の流れ領域３６ａを有する。
【００２６】
第１の部材１２ａ及び第２の部材１４ａは、中実に構成されており、例えば金属薄板又は金属箔から製造されている。流れ領域２０ａ，３６ａは、例えば、簡単かつ低コストの打ち抜きプロセスによって第１の部材１２ａ及び第２の部材１４ａに形成することができる。第１の部材１２ａ及び第２の部材１４ａの中実の構成によって、流れ領域２０ａ，３６ａが流体技術的に相互に分離されている。また、第１の部材１２ａと第２の部材１４ａとの間の焼結接続部１６ａにより、閉じた通路２２ａからの冷却流体の特に側方での漏れを防止するのに充分な封止が達成される。中実の構成に代えて、第１の部材及び／又は第２の部材を、閉鎖性ポーラスを有する材料から製造することもできる。
【００２７】
第１の部材１２ａ及び第２の部材１４ａの各接続箇所３４ａの反対側には、それぞれ１つずつ、好ましくは金属製のガス拡散エレメント３０ａ，３２ａが設けられている。ガス拡散エレメント３０ａ，３２ａは、それぞれ別の焼結接続部３８ａ，４０ａを介して、第１の部材１２ａ又は第２の部材１４ａに解離不能に接続されている。ガス拡散エレメント３０ａと第１の部材１２ａとの間の別の焼結接続部３８ａ、及び、ガス拡散エレメント３２ａと第２の部材１４ａとの間の別の焼結接続部４０ａの製造は、好ましくは、第１の部材１２ａと第２の部材１４ａとの間の焼結接続部１６ａの製造と同時に行われる。各焼結接続部１６ａ，３８ａ，４０ａの製造は特には連続焼結炉において行うことができる。
【００２８】
図２から図６には、本発明の別の実施形態が示されている。以下では実質的に実施形態間の相違に限定して説明及び図示を行う。ここで、同様に標示された要素、特に同じ参照番号を有する要素は、基本的に、他の実施形態、特に図１の実施形態の図示及び／又は説明に関連して示す。各実施形態を区別するために、図１の実施形態の参照番号には記号ａを付す。図２から図６の実施形態では、記号ａに代え、記号ｂからｆを付す。
【００２９】
図２には、本発明の別の極板１０ｂの構造が概略的に示されている。極板１０ｂは第１の部材１２ｂと第２の部材１４ｂとを含む。第１の部材１２ｂは、焼結接続部１６ｂを介して、第２の部材１４ｂに解離不能に接続されている。第１の部材１２ｂは、接続箇所３４ｂに面する側に、複数の切欠部１８ｂを有している。第２の部材１４ｂは、接続箇所３４ｂに面する側に平坦な面を有している。第１の部材１２ｂと第２の部材１４ｂとの間の焼結接続部１６ｂにより、切欠部１８ｂは、冷却流体を受容及び／又は案内するための複数の閉じた通路２２ｂを有する流れ領域２０ｂを形成している。
【００３０】
第１の部材１２ｂ及び第２の部材１４ｂは、接続箇所３４ｂとは反対の側に、それぞれ１つずつ、別の流れ領域３６ｂを有する。図１に即して説明したのと同様に、図２の実施形態においても、付加的に、焼結接続部を介して第１の部材及び／又は第２の部材にガス拡散エレメントを接続することができる。
【００３１】
図３に示されている構成の本発明の極板１０ｃでは、第１の部材１２ｃが開放性の多孔質材料２４ｃから形成されている。開放性の多孔質材料２４ｃは、例えば、金属スポンジ及び／又は金属格子構造及び／又は開放性ポーラスを有する焼結材料から成っていてよい。第１の部材１２ｃは、第２の部材１４ｃと第３の部材２６ｃとの間に配置されており、焼結接続部１６ｃ，２８ｃを介してこれらの部材に解離不能に接続されている。第２の部材１４ｃ及び第３の部材２６ｃは、中実に構成されており、及び／又は、閉鎖性ポーラスを有しており、これにより第１の部材１２ｃは接続箇所３４ｃに密に封止されている。第１の部材１２ｃの開放性ポーラスは切欠部１８ｃを形成しており、この切欠部１８ｃを通して冷却流体を案内可能である。第１の部材１２ｃの側方領域は、冷却流体の漏れを防止するために、図示されていない含浸部によって、及び／又は、図示されていないエレメントによって、閉鎖可能である。この場合も、上述したように、ガス拡散エレメントを焼結接合体においてこれに接続することができる。
【００３２】
図４から図６には、それぞれ、特に燃料電池セルユニットの端板として使用可能な、別の構成の本発明の極板１０ｄ，１０ｅ，１０ｆが示されている。極板１０ｄ，１０ｅ，１０ｆは、それぞれ、第１の部材１２ｄ，１２ｅ，１２ｆと第２の部材１４ｄ，１４ｅ，１４ｆとを含む。各第１の部材１２ｄ，１２ｅ，１２ｆは、各焼結接続部１６ｄ，１６ｅ，１６ｆを介して、各第２の部材１４ｄ，１４ｅ，１４ｆに解離不能に接続されている。各第２の部材１４ｄ，１４ｅ，１４ｆは、接続箇所３４ｄ，３４ｅ，３４ｆとは反対の側に、それぞれ１つずつ平坦な閉じた面を有する。
【００３３】
図４に示されている実施形態では、第２の部材１４ｄは、プレート状に構成されており、両側に平坦な閉じた面を有する。一方、図５，図６に示されている第２の部材１４ｅ，１４ｆは、それぞれ接続箇所３４ｅ，３４ｆに面する側に、それぞれ流れ領域２０ｅ，２０ｆを形成する複数の切欠部１８ｅ，１８ｆを有する。複数の閉じた通路２２ｄ，２２ｅ，２２ｆの構成については、図４から図６に示されている極板１０ｄ，１０ｅ，１０ｆは、図１，図２に示されている極板１０ａ，１０ｂに相応する。
【００３４】
図４から図６の実施形態においても、上述したように、ガス拡散エレメントを焼結接合体においてこれに接続することができる。
【図１】
0006440713.tif 000002
【図２】
0006440713.tif 000003
【図３】
0006440713.tif 000004
【図４】
0006440713.tif 000005
【図５】
0006440713.tif 000006
【図６】
0006440713.tif 000007