CN111052471A - 用于电化学装置的电化学活性单元 - Google Patents

Abstract

为了提供如下的用于电化学装置的电化学活性单元，该电化学活性单元包括膜‑电极设施、至少一个气体扩散层和接驳到至少一个气体扩散层中的至少一个气体扩散层上的密封件，在制造这种电化学活性单元时能够沿着气体扩散层的周边尽可能均匀地构造成渗透区域，在渗透区域内，电化学活性单元的气体扩散层被密封件的密封材料渗透，提出的是，密封件包括接驳区域、分配区域和将接驳区域和分配区域相互连接的连接区域，其中，连接区域具有比分配区域的最大高度(H_V)的四分之一更小并比接驳区域的最大高度(H_A)的四分之一更小的最小高度(hc)。

Description

用于电化学装置的电化学活性单元

技术领域

本发明涉及一种用于电化学装置的电化学活性单元，其中，电化学活性单元包括膜-电极设施、至少一个气体扩散层和密封件，这个密封件接驳在至少一个气体扩散层中的至少一个气体扩散层上。

背景技术

这种电化学活性单元可以与各一个双极板一起形成电化学装置的电化学电池，该电化学电池例如被构造为燃料电池堆或电解器。

电化学装置优选地包括多个在堆叠方向上上下布置的电化学电池以及优选地两个端板。在两个端板之间布置有电化学电池的堆叠，并且它们可以借助卡夹装置相对彼此夹紧，从而向布置在它们之间的电化学电池和尤其是它们的电化学活性单元施加沿着堆叠方向的卡夹力。

在燃料电池堆和电解器中，在电化学电池的不同平面中并且根据设计而定地也在相同平面的不同区域中引导不同的介质。这些介质尤其可以是阳极流体(燃料气体)、阴极流体(氧化剂)和可能还有流体的冷却剂。

通过具有在电化学装置的堆叠方向上延伸的介质输送通道和介质排放通道的介质分配结构(也称为“歧管”)将输送给电化学装置的介质(阴极流体、阳极流体、冷却剂)输送给电化学装置的不同平面，或者从电化学装置的不同平面排放，并且必须分别从介质输送通道输送给电化学电池中的相关介质的流动场(Flow Field)，并且从流动场重新排放给介质排放通道。在这里，不仅介质输送通道和介质排放通道而且流动场都被密封，从而防止向电化学装置的外部空间中的泄漏，而且防止在被不同介质穿流的空间之间发生泄漏。

穿过电化学装置的介质既不能相互混合也不能从电化学电池中流出，因此在多个平面内需要进行密封。

这些密封例如可以在弹性体材料和/或粘合的基础上实现。

在具有金属双极板的电化学电池中，可以完全地或者部分地通过双极板中的卷边或基于弹性体材料的密封来完全或部分地实现密封。

双极板(也称为隔离器或互连器)可以一件式地构成，或者包括至少两个单层(双极板层)。

多层双极板的双极板层可以通过拼接法、如焊接或粘合相互连接。

密封件可以作为单独的部件插入电化学电池组成的堆叠中，或者固定在双极板上或电化学电池的另一个部件上，例如固定在气体扩散层或膜-电极设施上。

由于在搬运和制造方面的优点以及由于简单的密封实施方案，通常优选将密封件固定在双极板上。这例如可以通过将尤其是弹性体材料制成的密封件喷注到双极板的层上来完成。

在这种密封件配置中，将固定在双极板上的密封件与固定在膜-电极设施上(尤其是覆有催化剂覆层的膜，CCM)的膜-电极设施边缘区域中的边缘强化设施组合起来被证明是有利的，其中，边缘强化设施用作密封件的配对部件，帮助防止膜-电极设施的不利的机械负载，并且同时确保膜-电极设施的电化学活性区域与膜-电极设施的边缘区域有利地接驳。

这样的边缘强化设施例如在专利EP 1 403 949B1中公知。

这样的边缘强化设施也被称为子垫片。

这样的边缘强化设施可以包括一个或者多个层，其中，常规结构包括两层，它们以环绕框的形式布置在膜-电极设施的两个相对置的侧上。

然而，边缘强化设施的制造和安装却很复杂并且成本高。此外，为了边缘强化设施和膜-电极设施之间的重叠需要额外的空间，由此使得电化学装置的体积功率密度下降。

当密封件直接接驳在气体扩散层上时，可以放弃使用边缘强化设施，因为这样就能够在密封件和气体扩散层之间创造平滑的过渡。

压紧在两个密封件-气体扩散层-单元之间的膜-电极设施不会经受过度的卡夹峰值。

相比采用边缘强化设施的密封解决方案，具有密封件-气体扩散层-单元的电池结构可以构造得非常紧凑，因为不必为边缘强化设施和膜-电极设施之间的重叠提供额外空间。

密封件在气体扩散层上的接驳例如可以在注塑工艺中实现。在这里，将气体扩散层放置到(优选分成多部件的)注塑工件中，并且在它的外周包裹了密封材料。

在这里，在气体扩散层和密封材料之间的过渡部分形成了渗透区域，在这个区域，密封材料渗透了多孔的气体扩散层的一部分。

这个渗透区域创造了气体扩散层和密封件之间的材料锁合的和/或形状锁合的连接，从而让气体扩散层和密封件在随后的组装步骤期间和电化学装置运行期间在机械上充分良好地彼此连接。

在渗透区域中，气体扩散层的孔填充有密封材料，从而使得在该区域中阴极流体或阳极流体向电化学活性单元的活性区域的运输更加困难。因此，渗透区域应该包括尽可能少的气体扩散层部分，但是也应该足够大，以确保气体扩散层与密封件之间的稳定机械连接。

为了限制气体扩散层侧上的渗透区域，在其厚度方向上(与电化学装置的堆叠方向平行)能被机械压缩的气体扩散层在注塑工具中局部地通过模压棱边挤压。由此使得气体扩散层的孔中的毛细管压力局部提升，并且在垂直于厚度方向(z方向)的x方向和y方向上限制了密封材料对气体扩散层的渗透。

模压棱边必须以最小压力挤压气体扩散层，从而限制密封材料对气体扩散层的渗透。然而，也不能用模压棱边过度地局部挤压气体扩散层，因为在过度挤压的情况下可能会让气体扩散层受损，例如因为纤维断裂。

气体扩散层被密封材料渗透的程度取决于注塑工具内的密封物料的、在气体扩散层的各个区域内局部承受的压力。此外，气体扩散层被密封材料渗透的程度还取决于密封材料的黏度、注塑工具的温度(这个温度也会影响密封材料的黏度)和气体扩散层的模压棱边区域以及气体扩散层的其他区域的特性，尤其是取决于孔隙率、曲折程度(也就是气体扩散层内输送路径的曲折度)、毛细管压力和疏水性。

当在注塑过程或类似的工艺中将密封件接驳到气体扩散层上时，密封材料会在一个注入点或几个注入点处被导入注塑工具的空腔，并且然后沿着流道在空腔内构成流动前沿的情况下发生散开。

在注入过程中，会在流动路径上形成压力梯度。预计空腔内的最高压会在注入点出现。随着与注入点的距离越来越远，压力逐渐下降。

因为在接驳到气体扩散层的密封件中，密封件本身以比较小的密封横截面(例如在5mm²到30mm²的范围内)环绕着气体扩散层延伸，并且气体扩散层可以具有比较大的侧边长(例如侧边长在70mm到400mm的范围内)，根据注入点的定位和数量形成许多流动路径，这在注入过程中导致在流动路径的长度上发生大幅度的压力下降。在气体扩散层的渗透区域内出现的工具内压取决于相对于注入点的定位。相比远离注射点的部段，在渗透区域的靠近注入点的部段内预计会在注射过程中产生较高的工具内压。

在已知的、喷注到气体扩散层上的密封件中，因此可能在靠近渗透区域的注入部位的部段内发生气体扩散层被密封材料过度渗透的情况，由此使得气体扩散层的孔隙率局部大幅度下降，并且损害电化学装置的功能。

为了减少密封材料对气体扩散层的渗透，因此可能需要在工具中设置更多数量的注射点，并且/或者在一个不利于快速执行注塑工艺的范围内(例如通过采用更低的工具温度、更低的注入速度和/或更低的工具内压)选择过程参数。所有这些措施都会导致工具和/或过程成本增加。

发明内容

本发明的基本任务是，创造一种用于开头所述类型的电化学装置的电化学活性单元，在制造电化学活性单元时，可以沿着气体扩散层的周边实现渗透区域的尽可能均匀的构造，在这个渗透区域内，电化学活性单元的气体扩散层被密封件的密封材料渗透。

所述任务在具有权利要求1的前序部分的特征的电化学活性单元中根据本发明通过以下方式得以解决，即，密封件包括接驳区域、分配区域和将接驳区域和分配区域相互连接的连接区域，其中，连接区域具有最小的高度h_C，它比分配区域的最大高度H_V的四分之一更小并且比连接区域的最大高度H_A的四分之一更小。

本发明的基本理念是，将分配区域和接驳区域之间的连接区域构造成收缩部位，这个收缩部位尤其是在用注塑工艺制造密封件时具有很高的流动阻力。

由此得以实现的是，在注入点与密封件的接驳到气体扩散层上的连接区域之间的总流动阻力只有一小部分被分摊到密封件的分配区域上。这样一来，在注塑过程开始时，在填充接驳到气体扩散层上的接驳区域之前实现了优选地对分配区域的填充。

这还导致在直接邻接多孔的气体扩散层的密封件的区域中，在注塑工具的空腔内出现被注入的密封材料的、尤其是弹性体材料的尽可能小的内压。

密封件的结构相应于注塑工具中被注入的密封材料的流动路径，它优选地如下设计，使得总流动阻力在尽可能小的值范围内，从而使得在注入点与密封件的邻接到气体扩散层上的接驳区域中的不同点之间的压力损耗在尽可能小的值范围内。

密封件的分配区域具有大的流动横截面，从而让分配区域在注塑过程中用作工具空腔内的子分配部。

分配区域的具有大流动阻力的部段可以保留在完工的密封件上，或者可以通过再加工将其移除。

如果这些部段保留在密封件上，那么它们可以包括密封件的许多功能要素，例如一个或者多个密封唇和/或密封件的一个或多个变形限制器。

在制造根据本发明的密封件时，在密封件材料的注入点与密封件接驳至气体扩散层的接驳区域的不同部段之间的流动阻力在很窄的值范围内，由此在注塑过程期间实现接驳区域的均匀和/或同时的形状填充。

制造工艺的参数因此可以选择成使得密封件的接驳区域内的空腔内的内压明显更低。由此可以如下地实施应防止密封材料过度渗透到气体扩散层中的模压棱边，使得较少地压迫气体扩散层。这就使得，即使气体扩散层的厚度和注塑工具的尺寸在很大的容差范围内发生变化，也能够顺利地执行注塑过程。

此外，过程安全通过以下方式得以提升，即，避免气体扩散层因为过度挤压而造成机械损坏。

在注塑工具中制造接驳到气体扩散层上的密封件时，密封材料因为硬化过程而收缩，并且额外地还发生密封材料的热膨胀，密封材料的热膨胀度可能不同于气体扩散层的热膨胀度。由此可能导致产生部件应力，从而导致扭曲。

密封件的分配区域与接驳区域之间的窄的连接区域优选地能够柔性变形，由此补偿密封材料的一部分扭曲和/或收缩，并且由此能够防止构件扭曲。

根据本发明的电化学活性单元尤其是用在燃料电池装置中，尤其是用在PEM(聚合物电解质膜)燃料电池装置中或电解器中。

密封件可以仅接驳到电化学活性单元的一个气体扩散层上，或者接驳到电化学活性单元的两个气体扩散层上，尤其是接驳到电化学活性单元的、阴极侧的气体扩散层上和阳极侧的气体扩散层上。

此外，密封件也可以接驳到电化学活性单元的膜-电极设施上和/或双极板上。

根据本发明的电化学活性单元的密封件优选地通过使用注塑工具的注塑法制造而成。

在这里，具有多孔结构的气体扩散层部分地被密封材料渗透。

密封件此外也可以接驳到电化学装置的、尤其是燃料电池堆或电解器的端板上。

密封件主要包围住气体扩散层的、密封件接驳至其上的外棱边。

接驳区域与气体扩散层处于直接接触。

密封件的分配区域设置在接驳区域以外，并且可以完全地或者仅仅区段式包围接驳区域。

分配区域和接驳区域通过连接区域相互连接。

分配区域优选地具有很大的、垂直于分配区域的纵向的、能穿流过的横截面。

分配区域的横截面优选地至少为1mm²。

此外还可以设置的是，分配区域的横截面最大为20mm²。

分配区域的最大高度H_V优选地为至少0.5mm。

分配区域的最大高度H_V优选地最大为2mm。

连接区域具有相比分配区域明显更小的厚度或高度。

在本说明书和所附权利要求中，密封件的一个区域的高度表示密封件与在其中使用电化学活性单元的电化学装置的堆叠方向平行的相关区域的延展。

连接区域可以实施为薄膜。

连接区域的最小高度h_C优选地比分配区域的最大高度H_V的六分之一、尤其是八分之一更小，并且/或者优选地比接驳区域的最大高度H_A的六分之一、优选八分之一更小。

连接区域的最小高度h_C优选地小于0.3mm，尤其优选地小于0.1mm、特别优选地小于0.05mm。

连接区域的厚度可以沿着气体扩散层的圆周发生变化。

根据本发明的电化学活性单元包括密封件，它优选地在注塑工艺中直接接驳到电化学活性单元的一个或者多个多孔层上，其中，优选地设置有整合到密封件中的薄膜浇口。薄膜浇口可以被用于明显减少在注塑工具的空腔内直接在多孔层上出现的最大内压，从而由此明显减少多孔层被密封材料渗透的情况。

在本发明的一种优选设计方案中设置的是，连接区域的最小高度h_C小于0.3mm，尤其是小于0.1mm，特别优选地小于0.05mm。

连接区域例如可以具有例如0.1mm的恒定高度。

连接区域优选地至少区段式、尤其是基本上完全地构造成柔性的薄膜。

连接区域可以具有许多加厚部段，在这些加厚部段中，连接区域具有大于连接区域的最小高度h_C的高度H_D，并且这些部段在连接区域的纵向上相互间隔开。

在此尤其可以设置的是，其中至少一个加厚部段在连接区域的垂直于连接区域纵向的横向上延伸经过连接区域的整个宽度。

此外还可以设置的是，加厚部段的高度H_D、各加厚部段沿着连接区域的纵向的延伸L_D和/或在每两个在连接区域的纵向上前后相继的加厚部段之间的距离A_D都沿着连接区域的纵向发生变化。

密封件可以具有一个密封唇或者多个密封唇，例如两个密封唇，它们形成分配区域的组成部分或者接驳区域的组成部分。

此外，密封件可以具有至少一个变形限制器，它形成分配区域的组成部分或接驳区域的组成部分。

这样的变形限制器(也被称为“硬止动件”)用于在为电化学活性单元施加夹紧力时限制对密封件的其他元件、例如密封唇的挤压。

变形限制器尤其是可以用作止动件，它防止密封件在被施加夹紧力时进一步变形。

在本发明的优选实施方式中设置的是，分配区域的最大高度H_V至少为1.2mm。

分配区域的与分配区域的纵向垂直的横截面沿着分配区域的纵向可以基本上保持恒定不变，或者沿着分配区域的纵向发生变化。

尤其可以设置的是，分配区域的横截面的大小依赖于与密封材料的注入点的距离发生变化。例如可以设置的是，分配区域的横截面的大小随着与注入点的距离越来越大而增加。

在本发明的一种优选实施方式中设置的是，密封件是注塑的，并且密封件的材料渗透电化学活性单元的至少一个气体扩散层的一部分。

根据本发明的电化学活性单元可以包括两个分别接驳到至少一个气体扩散层上的密封件。

根据本发明的电化学活性单元尤其适合使用在电化学装置中，例如用在燃料电池堆或电解器中。

电化学活性单元的密封件在电化学装置处于已装配状态时可以流体密封地贴靠在另一个密封件上和/或双极板上。

在专利DE 10 2015 109 393A1中描述了这种电化学装置的基本构造和制造方式，在这方面对此进行参考并且将其作为本申请的一部分。

密封件的材料优选地是弹性体材料。

本发明的更多特征和优点是以下说明书的说明对象以及实施例的附图所展示的对象。

附图说明

图中示出：

图1示出电子化学装置的电子化学活性单元的示意性俯视图，电化学装置包括(未示出的)膜-电极设施、至少一个气体扩散层和接驳到至少一个气体扩散层中的至少一个气体扩散层上的密封件；

图2示出沿着图1所示的线2-2穿过图1所示的密封件和气体扩散层的局部截取横截面图，其中，从横截面中可以看出，密封件包括接驳区域、分配区域和将分配区域和接驳区域相互连接的连接区域，接驳区域渗透电化学活性单元的至少一个气体扩散层的一部分，分配区域包括一个或多个密封唇和/或密封件的变形限制器；

图3示出电化学装置的电化学活性单元的第二实施方式的相应于图1的俯视图，其中，密封件的连接区域具有加厚部段，这些加厚部段在连接区域的纵向上相互间隔开；以及

图4示出沿着图3所示的线4-4穿过图3中所示的电化学活性单元的至少一个气体扩散层和密封件的相应于图2的局部截取横截面，其中，从横截面中可以看出，密封件包括接驳区域、分配区域和将接驳区域和分配区域相互连接的连接区域，其中，连接区域在连接区域的纵向上具有相互间隔开的加厚部段。

相同的或者功能等同的元件在所有的附图中都配有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1和2中所示的、整体用100表示的、用于(未整体示出的)电化学装置(例如用于燃料电池堆或电解器)的电化学活性单元包括(未示出的)膜-电极设施、至少一个气体扩散层102和密封件104，这个密封件沿着密封件104的纵向106围绕着气体扩散层102延伸。

正如能够从图2的横截面图中最佳地看清的那样，密封件104包括接驳区域108、背离气体扩散层102的分配区域110和将接驳区域108和分配区域110相互连接的连接区域112。

密封件104优选地一体式构成。

密封件104优选地是注塑成型的。

密封件104优选地由弹性体材料形成。

弹性体材料优选地渗入到所配属的气体扩散层102中，从而让密封件104与气体扩散层102材料锁合地并且/或者形状锁合地连接。

气体扩散层102的、被密封件104的材料渗透从而形成接驳区域108的组成部分的外边缘区域在图2中由阴影表示，并且被称为渗透区域114。

接驳区域108沿着纵向116、优选地环形闭合地围绕着气体扩散层102延伸。

接驳区域108的纵向116整体上与密封件104的纵向106平行延伸。

接驳区域108的最大高度H_A优选地至少相应于气体扩散层102的高度H_G。

在本说明书和所附权利要求中，某元件的高度是指在电化学装置的堆叠方向118上的各个元件的延展，在这个电化学装置中沿着堆叠方向上下地布置有多个电化学活性单元100。

电化学活性单元100可以连同各一个(未示出)的双极板一起构成电化学装置的电化学电池。

电化学装置于是包括多个在堆叠方向118上上下布置的电化学电池以及优选地两个端板，在它们之间布置有电化学电池的堆叠，并且它们借助(在此未示出的)卡夹装置相对彼此夹紧，从而为布置在两者之间的电化学电池和尤其是它们的电化学活性单元100施加沿堆叠方向118指向的卡夹力。

在垂直于密封件104的纵向106并且垂直于堆叠方向118的横向120上，朝外紧跟接驳区域108的是密封件104的连接区域112。

连接区域112优选地构造成柔性的薄膜，并且具有最小的高度h_C，这个高度比接驳区域108的最大高度H_A的四分之一更小。

连接区域112优选地基本上构造成能弹性变形的。

连接区域112沿着连接区域112的纵向122在周向上围绕着接驳区域108延伸，并且优选地构造成环形闭合的。

连接区域112的纵向122整体上平行于密封件104的纵向106。

在横向120上，朝外联接至连接区域112的是分配区域110，这个分配区域具有一个或者多个密封唇124。

在密封件104处于闲置状态下、也就是在不被施加密封力的松弛状态下，密封唇124具有与分配区域110的最大高度相当的高度H_V。

当存在多个密封唇124时，密封唇的高度124在松弛状态下时也可以相互不同，其中，这些密封唇124的最大高度H_V因此形成分配区域110的最大高度H_V。

密封唇124沿着分配区域110的纵向126在周向上围绕着连接区域112并且围绕着接驳区域108延伸，并且优选地构造成环形闭合的。

分配区域110的纵向126整体上与密封件104的纵向106平行延伸。

当分配区域110中存在多个密封唇124时，这些密封唇通过各一个较低的中间区域128相互分开，这个中间区域具有最小的高度h_Z。

为了限制密封唇124的最大变形，分配区域110此外还可以包括变形限制器130。

变形限制器130优选地布置在密封唇124之外、优选地在环形闭合的密封唇之外，并且具有高度H_S。

变形限制器130优选地具有平坦的尖端，这个尖端具有基本上平坦的止动表面132。

变形限制器130可以沿着分配区域110的纵向126在周向上围绕着密封唇124延伸，并且优选地构造成环形闭合的。

变形限制器130优选地通过中间区域134与唯一的密封唇124或者与位于最外面的密封唇124分开，这个中间区域相比密封唇124和变形限制器130具有更小的高度。

中间区域134具有可以与两个密封唇124之间的中间区域128的最小高度h_Z一样大的最小高度h′_Z。

但是，中间区域134的最小高度h′_Z也可以大于或者小于该中间区域128的最小高度h_Z。

连接区域112的最小高度h_C比分配区域110的最大高度H_V的四分之一更小，从而连接区域112形成在密封件104的分配区域110与接驳区域108之间的收缩部位。

例如如下地用注塑法制造气体扩散层102上的上述密封件104：

(未示出的)第一注塑工具部分利用模压棱边安插到气体扩散层102上，例如安插到图2中靠上所示的、气体扩散层102的边界面136上，并且(未示出的)第二注塑工具部分贴靠在当前相对置的、在图2中靠下所示的边界面138上，以便用于在第一注塑工具部分的模压棱边区域内充当用于挤压气体扩散层102的配对座，从而在两个注塑工具部分之间形成了要填充优选弹性体的、注塑材料或密封材料的空腔。

用于向空腔内配量注塑材料的注入点优选地在变形限制器130之外布置在单独为此设计的凸耳上。

在紧接着以形成密封件104的、要硬化的注塑材料装填空腔时，注塑材料首先渗入到密封件104的外边缘上的分配区域110内，这个外边缘具有从垂直于纵向126的方向上观察很大的、能穿流的横截面，这个横截面例如为1mm²到大约20mm²。

分配区域110的不同区域的高度h_Z、h′_Z、H_S和H_V优选地在大约0.5mm到2mm的范围内。

相反地，连接区域112的高度h_C明显更小，并且优选地小于0.3mm，尤其是小于0.1mm，特别优选地小于0.05mm。

连接区域112的高度h_C可以在连接区域112的纵向122上有变化从而沿着气体扩散层120的周向有变化。

连接区域112基于它很小的高度相比分配区域110对注入的注塑材料具有明显更高的流动阻力，因此，注入的注塑材料首先在分配区域110内进行分配，然后才通过连接区域112进入到接驳区域108。

注塑材料也从空腔渗入到多孔的气体扩散层102的、朝向空腔的边缘区域，从而让气体扩散层102的渗透区域114被密封件104的材料渗透，由此使得密封件104的接驳区域108与气体扩散层102材料锁合地和/或形状锁合地连接。

在此，密封件104基本上完全包围气体扩散层102的外面140。

在注塑材料已经硬化成为弹性体的密封材料并且移除了注塑工具部分以后，由密封件104和气体扩散层102构成的设施具有在图2中所示的构型。

具有喷注到其上的密封件104的气体扩散层102现在就可以与膜-电极设施和优选地另一个气体扩散层(这个气体扩散层同样也可以具有喷注到其上的密封件)拼接成电化学活性单元100。

由在堆叠方向118上前后相继地布置的电化学活性单元100和布置在它们之间的极板以及布置在末端的端板就可以组成电化学装置。

图3和4中所示的、电化学活性单元100的第二实施方式与在图1和2中所示的第一实施方式的区别在于，密封件104的连接区域122具有多个加厚部段142，它们具有超过连接区域112的位于它们之间的部段的高度h_C的高度H_D。

例如可以设计的是，这个高度H_D至少等于高度h_C的三倍。

尤其可以设置成，高度H_D至少大约等于0.15mm，优选地至少大约0.3mm，特别优选地至少大约0.9mm。

在连接区域112的纵向122上，加厚部段142相互间隔开。

尤其是在两个在连接区域112的纵向122上前后相继的加厚部段142之间的距离A_D可以至少等于5mm，尤其是至少等于10mm。

每个加厚部段142沿着连接区域112的纵向122的延伸L_D优选地小于两个前后相继的加厚部段142之间沿着连接区域112的纵向122的距离A_D。

因为加厚部段142更厚，所以尤其是在将密封件104从注塑工具部件中脱模以后起到机械地稳定连接区域112的作用。

此外，图3和4中所示的电化学活性单元100的第二实施方式就构造、功能和制造方式而言与在图1和2中所示的第一实施方式一致，这些内容可以参考以上说明书。

Claims (11)

1.用于电化学装置的电化学活性单元，所述电化学活性单元包括膜-电极设施，

至少一个气体扩散层(102)和

密封件(104)，所述密封件被接驳到所述至少一个气体扩散层(102)中的至少一个气体扩散层上，

其特征在于，

所述密封件(104)包括接驳区域(108)、分配区域(110)和将所述接驳区域(108)和所述分配区域(110)相互连接的连接区域(112)，

其中，所述连接区域(112)具有比所述分配区域(110)的最大高度(H_V)的四分之一更小并且比所述接驳区域(108)的最大高度(H_A)的四分之一更小的最小高度(h_C)。

2.根据权利要求1所述的电化学活性单元，其特征在于，所述连接区域(112)的最小高度(h_C)小于0.3mm。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的电化学活性单元，其特征在于，所述连接区域(112)至少区段式构造成柔性的薄膜。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电化学活性单元，其特征在于，所述连接区域(112)具有加厚部段(142)，在所述加厚部段中，所述连接区域(112)具有比所述连接区域(112)的最小高度(h_C)更大的高度(H_D)，并且所述加厚部段在所述连接区域(112)的纵向(122)上相互间隔开。

5.根据权利要求4所述的电化学活性单元，其特征在于，至少一个所述加厚部段(142)在所述连接区域(112)的与所述连接区域(112)的纵向(122)垂直地延伸的横向(120)上延伸经过所述连接区域(112)的整个宽度。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的电化学活性单元，其特征在于，所述加厚部段(142)的高度(H_D)、各加厚部段(142)沿着所述连接区域(112)的纵向(122)的延伸(L_D)和/或在每两个在所述连接区域(112)的纵向(122)上前后相继的加厚部段(142)之间的距离(A_D)都沿着所述连接区域(112)的纵向(122)发生变化。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电化学活性单元，其特征在于，所述密封件(104)具有至少一个密封唇(124)，所述密封唇形成所述分配区域(110)的组成部分或者所述接驳区域(108)的组成部分。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电化学活性单元，其特征在于，所述密封件(104)具有至少一个变形限制器(130)，所述变形限制器形成所述分配区域(110)的组成部分或者所述接驳区域(108)的组成部分。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电化学活性单元，其特征在于，所述分配区域(110)的最大高度(H_V)为至少1.2mm。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电化学活性单元，其特征在于，所述分配区域(110)的横截面沿着所述分配区域(110)的纵向(126)发生变化。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的电化学活性单元，其特征在于，所述密封件(104)是注塑的，并且所述密封件(104)的材料渗透所述电化学活性单元(100)的至少一个气体扩散层(102)的一部分。

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