SE532057C2

SE532057C2 - Flow plate for use in a fuel cell stack

Info

Publication number: SE532057C2
Application number: SE0702818A
Authority: SE
Inventors: Olof Dahlberg; Per Cider; Hans-Aake Olsson
Original assignee: Morphic Technologies Ab Publ
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2009-10-13
Also published as: CN102017251A; SE0702818L; JP2011507211A; WO2009078792A1; EP2232618A1

Description

532 IT35? lång singelkanal på den andra sidan, dvs. att ge möjlighet att placera ﬂödeskanaler från cell till cell av alla geometriska former. 0 Att korrosion i hål kan elimineras, eﬁersom alla hål och kanter på plåten kan giutas in i ramens massa, vilket är speciellt fördelaktigt i samband material där det föreligger risk för galvanisk korrosion. 0 Åstadkomma en bipolär elektrod som kan ge en minskad bygghöjd (i en riktning vinkelrätt mot elektroden) jämfört med tidigare kända bipolära elektroder. 0 Kunna öka isolationsavståndet mellan de elektriskt ledande delarna hos bipolära elektroder i en' bränslecellsstapel, tack vare att ramen skapas i ett isolerande material. 0 Att kurma producera ﬂödesplattor till lägre kostnad. 532 IT35? long single channel on the other side, ie. to provide the opportunity to place ﬂ channels of destiny from cell to cell of all geometric shapes. 0 That corrosion in holes can be eliminated, since all holes and edges of the sheet metal can be cast into the mass of the frame, which is especially advantageous in connection with materials where there is a risk of galvanic corrosion. Provide a bipolar electrode that can provide a reduced overall height (in a direction perpendicular to the electrode) compared to prior art bipolar electrodes. Be able to increase the insulating distance between the electrically conductive parts of bipolar electrodes in a 'fuel cell stack', thanks to the fact that the frame is created in an insulating material. 0 To kurma produce ﬂ fate plates at a lower cost.

Vid en bipolär elektrod och/eller separatorplatta av det inledningsvis nämnda slaget uppnås ett eller ﬂera av dessa ändamål genom att anordna elektroden i enlighet med patentkraven.In the case of a bipolar electrode and / or separator plate of the kind mentioned in the introduction, one or more of these objects are achieved by arranging the electrode in accordance with the claims.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV DE BIFOGADE RITNINGARNA I det följande kommer uppﬁnningen att beskrivas närmare med hänvisning till föredragna utiöringsfonner och de bifogade ritningama.BRIEF DESCRIPTION OF THE ATTACHED DRAWINGS In the following, the invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments and the accompanying drawings.

Fig. l är en planvy av den ena sidan av en forsta utfóringsfonn av en bipolär elektrod enligt uppfinningen med en kanalmönsterfórsedd skiva, som här är fyrkantig och har kanaler som sträcker sig ut till två motstående sidokanter av skivan, och som är infattad i en tämingsram försedd med partier som bildar kanalkrökar, F ig. 2a är en perspektivvy av skivan i Fig. 1 innan den infattats i ramen, Fig. Zb är en tvärsnittsvy av en skiva enligt ett alternativt utforrnande, Fig. 3 är en tvärsnittsvy enligt linjen III-III i Fig. 1, Fig. 4 är en tvärsnittsvy enligt linjen IV-IV i Fig. l, Fig. 5 är en tvärsnittsvy enligt linjen V~V i Fig. l, 535? Fig. 6 är en planvy av den ena sidan av en andra uttöringsfonn av en kanalmönster- försedd skiva, som här är fyrkantig och har ett rarnoniråde som omger kanalrnönstret, vilken skiva skall infattas i en tätningsrarn försedd med partier som bildar kanalkrökar enligt uppfinningen, Fig. 7 är en tvärsníttsvy enligt linjen VII-VII i Fig. 6, Fig. 8 är en tvärsnittsvy enligt linjen VIII-VIII i Fig. 6, Fig. 9 är en delvy av det övre vänstra hörnet i Fig. 5, efter att skivan törsetts med en tätningsrarn med partier som bildar kanalkrökar för att bilda den andra föredragna utföringsforrnen av en bipolär elektrod enligt uppfinningen, Fig. 10 är en tvärsnittsvy enligt linjen X-X i Fig. 9, Fig. 11 är en tvärsnittsvy enligt linjen XI-XI i Fig. 9, F ig. 12 är en delvy av det övre vänstra hörnet i Fig. 5, efter att skivan försetts med en tätningsram med partier som bildar kanalkrökar för att bilda en tredje föredragen utföringsforrn av en bipolär elektrod enligt uppﬁnningen, Fig. 13 är en tvärsnittsvy enligt linjen XIII-XIII i Fig. 12, Fig. 14, 15 och 16 respektive 14a, l5a och l6a visar några olika medelst de kanal- kröksbildande rampartierna åstadkomna kanalmönster på den ena sidan av en bipolär elektrod enligt uppfinningen, respektive den andra sidan, och Fig. 17 visar en alternativ utföringsfonn enligt uppfinningen.Fig. 1 is a plan view of one side of a first embodiment of a bipolar electrode according to the invention with a channel patterned disc, which here is square and has channels extending to two opposite side edges of the disc, and which is framed in a taming frame provided with portions forming channel bends, Figs. Fig. 2a is a perspective view of the disc in Fig. 1 before it is framed in the frame, Fig. Zb is a cross-sectional view of a disc according to an alternative embodiment, Fig. 3 is a cross-sectional view along the line III-III in Fig. 1, Fig. 4 is a cross-sectional view along the line IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 is a cross-sectional view along the line V ~ V in Fig. 1.535? Fig. 6 is a plan view of one side of a second form of a channel patterned disc, which is square here and has a radius area surrounding the channel pattern, which disc is to be included in a sealing groove provided with portions forming channel curves according to the invention; Fig. 7 is a cross-sectional view taken on the line VII-VII in Fig. 6, Fig. 8 is a cross-sectional view taken on the line VIII-VIII in Fig. 6, Fig. 9 is a partial view of the upper left corner of Fig. 5, after the disc Fig. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX in Fig. 9; Fig. 11 is a cross-sectional view taken on the line XI-XI in Fig. 9; Fig. 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in Fig. 9; 9, F ig. Fig. 12 is a partial view of the upper left corner of Fig. 5, after the disc is provided with a sealing frame with portions forming channel bends to form a third preferred embodiment of a bipolar electrode according to the invention; Fig. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII. XIII in Fig. 12, Figs. 14, 15 and 16 and 14a, 15a and 16a, respectively, show some different channel patterns produced by the channel bend-forming frame portions on one side of a bipolar electrode according to the invention, and the other side, respectively, and Fig. 17 shows an alternative embodiment according to the invention.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Fig. 1, 3 och 4 visar principerna för ett utförande enligt uppfinningen av en bipolär elektrod, innefattande en skiva enligt Fig. 2a respektive 2b för användning i en bränslecellstapel. En dylik bränslestapel innefattar minst en elektriskt ledande bipolär elektrod, företrädesvis ett ﬂertal, och ett protongenomsläppligt mernbran (peng. ”proton exchange membrane”) på var sida om varje bipolär elektrod, Enligt uppfinningen består den i Fig. 1, 3, 4 och 5 visade bipolära elektroden av en enda skiva 1, som visas bäst i Fig. 2a, med en godstjocklek i intervallet 0,1 - l mm, företrädesvis max 0,5 mm och mer föredraget max 0,2 mm. Ett mönster av öppna kanaler 3 på ena skivsidan respektive mönster av öppna kanaler 23 på den andra skivsidan anbringats på sådant sätt, att dalar 4, 24 i mönstret på den ena sidan av skivan bildar åsar 25, 5 på den andra sidan. Det mönstrade partiet av skivan kan såsom visas i Fig. 2a exempelvis ha ett i huvudsak sinusformigt tvärsnitt varigenom samma bredd Bl, B2 erhålls i kanalen 3 på första sidan som i kanalerna 23 på andra sidan.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Figs. 1, 3 and 4 show the principles of an embodiment according to the invention of a bipolar electrode, comprising a disc according to Figs. 2a and 2b, respectively, for use in a fuel cell stack. Such a fuel stack comprises at least one electrically conductive bipolar electrode, preferably a number, and a proton permeable membrane (peng. "Proton exchange membrane") on each side of each bipolar electrode. According to the invention it consists in Figs. 1, 3, 4 and 5. showed the bipolar electrode of a single disc 1, which is best shown in Fig. 2a, with a wall thickness in the range 0.1 - 1 mm, preferably max 0.5 mm and more preferably max 0.2 mm. A pattern of open channels 3 on one side of the disc and a pattern of open channels 23 on the other side of the disc are applied in such a way that valleys 4, 24 in the pattern on one side of the disc form ridges 25, 5 on the other side. The patterned portion of the disc may, as shown in Fig. 2a, for example have a substantially sinusoidal cross-section whereby the same width B1, B2 is obtained in the channel 3 on the first side as in the channels 23 on the second side.

I andra utföringsformer såsom visas i Fig. 6 och F ig. 7, har åsar och dalar ett i huvudsak likbent parallelltrapetsforrnigt tvärsnitt. Vidare kan såsom visas i Fig. 2b bredden av dalarna skilja sig från bredden av åsarna, varvid breda dalar och smala åsar på ena sidan motsvaras av breda åsar och smala dalar på den andra sidan, varigenom kanaler 3 med större bredd Bl bildas på första sidan och kanaler 23 med mindre bredd B2 på andra sidan. Denna möjlighet kan t.ex. vara av intresse i bränsleceller.In other embodiments as shown in Figs. 6 and Figs. 7, ridges and valleys have a substantially isosceles parallel trapezoidal cross-section. Furthermore, as shown in Fig. 2b, the width of the valleys may differ from the width of the ridges, whereby wide valleys and narrow ridges on one side correspond to wide ridges and narrow valleys on the other side, whereby channels 3 with larger width B1 are formed on the first side and channels 23 with smaller width B2 on the other side. This possibility can e.g. be of interest in fuel cells.

Vidare är enligt uppfinningen skivan 1 infattad i en elektriskt isolerande tätningsram 9 med en total tjocklek H som företrädesvis är väsentligen densamma (se Fig. 3) som höj den h av skivan l, så att ytorna 90A respektive 90B ligger i samma nivå som respektive åsar 5, 25 , varigenom ett gemensamt tätande plan Pl, respektive P2, för skiva 1 och tätning 9 bildas på vardera sida. Härigenom kan enkelt elektroden anordnas på tätande vis mot en plan motstående yta 39°, se Fig. 4.Furthermore, according to the invention, the disc 1 is included in an electrically insulating sealing frame 9 with a total thickness H which is preferably substantially the same (see Fig. 3) which raises the h of the disc 1, so that the surfaces 90A and 90B are at the same level as the respective ridges 5, 25, whereby a common sealing plane P1 and P2, respectively, for disc 1 and seal 9 are formed on each side. In this way, the electrode can easily be arranged in a sealing manner against a flat opposite surface 39 °, see Fig. 4.

Av figurerna framgår även att skivan 1 (här exempliﬁerad för motström) är försedd med hål 7, 28 för inlopp av reaktanter till kanalerna 3, 23 på de två sidorna av skivan 1, samt hål 27, 8 för utlopp av bildade reaktionsprodukter från kanalerna 3, 23. En första fördjupning 10, 31 i tätningsramen 9 åstadkommer en ﬂödesväg mellan vart och ett av inloppshålen 7, 28 och en angränsande ände av en kanal, 3 respektive 23.The figures also show that the disc 1 (here exemplified for countercurrent) is provided with holes 7, 28 for inlet of reactants to the channels 3, 23 on the two sides of the disc 1, and holes 27, 8 for outlets of formed reaction products from the channels 3. , 23. A first depression 10, 31 in the sealing frame 9 provides a path of fate between each of the inlet holes 7, 28 and an adjacent end of a channel, 3 and 23, respectively.

En andra fördjupning ll, 30 i tätningsrarnen 9 åstadkommer en ﬂödesväg mellan vart och ett av utloppshålen 27, 8 och en angränsande ände av en kanal 3 respektive 23.A second depression 11, 30 in the sealing grooves 9 provides a path of fate between each of the outlet holes 27, 8 and an adjacent end of a channel 3 and 23, respectively.

Vidare finns ett ﬂertal ytterligare fördjupningar i tätningen 9 som bildar ett ﬂertal kanalpartier 12, 32, som vart och ett förbinder en godtycklig dal 4, 24 med en efterföljande, föregående eller parallellkopplad dal på samma sida av skivan l, så att det bildas åtminstone en strömningskanal 3, 23 från varje inloppshål 7, 28 till respektive utloppshål 8, 27. 532 H5? Vid den i Fig. l, 2a, 3 - 5 visade utföringsformen bildar varje kanalparti 12 och 32 ett U. Mellan skänklama i varje U-formigt kanalparti 12 och 32 finns en tätningsdel/ ﬂödesspärr 9” vid änden av den äs, 5 respektive 25, som kanalpartiet 12, 32 kringränner. Vidare finns det mellan varje sådant U-forrnigt kanalparti 12, 32 en tämingstunga 9°, som från en yttre del av tätningsrarnen 9 sträcker sig in till den mellanliggande åsen 5 respektive 25 och tätar mot dennas ände och då även mellan kanalpartierna 12, 32. Flödesspärrarna 9” och tätningstungoma 9” sträcker sig alltså förbi sidokanterna 100 av skivan l, vilket åstadkommes vid tillverkningen då skivan l gjuts in i materialet som bildar tätningen 9.Furthermore, there are a number of further depressions in the seal 9 which form a number of channel portions 12, 32, each of which connects an arbitrary valley 4, 24 with a subsequent, preceding or parallel connected valley on the same side of the disc 1, so that at least one flow channel 3, 23 from each inlet hole 7, 28 to the respective outlet holes 8, 27. 532 H5? In the embodiment shown in Figs. 1, 2a, 3 - 5, each channel portion 12 and 32 forms a U. Between the legs in each U-shaped channel portion 12 and 32 there is a sealing part / ﬂ fate barrier 9 "at the end of the shaft, 5 and 25, respectively. , as the channel portion 12, 32 surrounds. Furthermore, between each such U-shaped channel portion 12, 32 there is a sealing tongue 9 °, which from an outer part of the sealing grooves 9 extends into the intermediate ridge 5 and 25, respectively, and seals towards its end and then also between the channel portions 12, 32. The flow barriers 9 "and the sealing tongues 9" thus extend past the side edges 100 of the disc 1, which is achieved during manufacture when the disc 1 is cast into the material forming the seal 9.

Genom att skivan l med dalar 4, 25 och åsar 5, 25 kan ges en enkel form, och de kanalpartier 12, 32, som erfordras för att förbinda dalarna till att bilda strömnings- kanaler 3, 23 för reaktanter och bildade reaktionsprodukter, förläggs i den ornslutande ramen 9, kan större flexibilitet erhållas och kan tillverkníngstörfaranden väljas, som är mateiial- och kostnadsbesparande, och om så önskas den färdiga bipolära elektrodens bygghöjd göras mindre än tidigare. Således kan, tack vare att dessa kanalpartier 12, 32 formas i tätningen 9, mycket stor variation av ﬂödesmönster erhållas, med möjlighet att samtidigt enbart nyttja skivor l av ett begränsat antal utformningar.By giving the disc 1 with valleys 4, 25 and ridges 5, 25 a simple shape, and the channel portions 12, 32 required to connect the valleys to form flow channels 3, 23 for reactants and formed reaction products are placed in the closing frame 9, greater flexibility can be obtained and manufacturing disturbance methods can be selected, which are material and cost saving, and if desired the construction height of the finished bipolar electrode is made smaller than before. Thus, thanks to the fact that these channel portions 12, 32 are formed in the seal 9, a very large variety of fate patterns can be obtained, with the possibility of using only discs 1 of a limited number of designs at the same time.

I den uttöringsforrn som visas i Fig. 2b är dalarna 4 på den ena sidan av skivan l bredare och åsarna 5 smalare än på den andra sidan, så att kanalerna 3 på ena sidan blir bredare Bl än B2 av kanalerna 23 på andra sidan. Då kan i en bränslecellsapplikation t.ex. luft ledas i de bredare dalarna påskivans ena sida och vätgas i de smalare dalarna på den andra sidan av skivan.In the embodiment shown in Fig. 2b, the valleys 4 on one side of the disc 1 are wider and the ridges 5 are narrower than on the other side, so that the channels 3 on one side become wider B1 than B2 of the channels 23 on the other side. Then in a fuel cell application e.g. air is conducted in the wider valleys on one side of the disk and hydrogen in the narrower valleys on the other side of the disk.

Vid ett motströmsförfarande gäller att det vid ett forsta hörn belägna inloppshålet 7, via inloppskanalen 10 för rakt in till kanalen 3, på den ena sidan av skivan 1. Via kanalpartierna 12, som förbinder intilliggande dalar 4, kommer så kanalen 3 att i ett meanderlopp, via den raka utloppskanalen ll utmynna i utloppshålet 8 som är beläget i närheten av ett diagonalt motsatt, andra hörn. På motsvarande vis löper förbindelsen mellan det andra inloppshålet 28, som är beläget vid det andra hörnet och det andra utloppshålet 27, genom kanalen 23 på andra sidan. Till skillnad från kanalema 10, ll på ovansidan kommer in/utloppskanalerna 30, 31 på undersidan att löpa i vinkel till kanalen 23. 5332 llêš? I ett medströmsutförande av den visade bipolära elektroden nyttjas exakt samma konstruktion men för inlopp/utlopp gäller det omvända, dvs. hålen 7, 27 för inlopp av reaktanter är anordnade i närheten av varandra och hålen 8, 28 för utlopp av bildade reaktionsprodukter är likaledes anordnade i närheten av varandra.In a countercurrent method, the inlet hole 7 located at a first corner, via the inlet channel 10, goes straight into the channel 3, on one side of the disc 1. Via the channel portions 12, which connect adjacent valleys 4, the channel 3 will then in a meander run , via the straight outlet channel 11, open into the outlet hole 8 which is located in the vicinity of a diagonally opposite, second corner. Correspondingly, the connection between the second inlet hole 28, which is located at the second corner and the second outlet hole 27, runs through the channel 23 on the other side. Unlike the channels 10, ll on the upper side, the inlet / outlet channels 30, 31 on the lower side will run at an angle to the channel 23. 5332 llêš? In a co-current design of the bipolar electrode shown, the exact same construction is used, but for inlet / outlet the reverse applies, ie. the holes 7, 27 for inlet of reactants are arranged in the vicinity of each other and the holes 8, 28 for the outlet of formed reaction products are likewise arranged in the vicinity of each other.

Tätningsramen 9 kan också vara försedd med hål 19 för inlopp och utlopp av t.ex. ett kylmedium, som är avsett att i stället för en reaktant strömma i kanalen/ erna på den ena sidan av skivan 1 när kylning erfordras, och hål 20 för icke visade dragstänger som håller samman plattorna i en bränslecellstapel. De extra hålen 19 kan vara förbundna med dalarna 4 eller 24 genom icke visade fördjupningar i tätningsrarnen 9.The sealing frame 9 can also be provided with holes 19 for inlet and outlet of e.g. a cooling medium, which is intended to flow instead of a reactant in the channel (s) on one side of the disc 1 when cooling is required, and holes 20 for drawbars (not shown) which hold the plates together in a fuel cell stack. The additional holes 19 can be connected to the valleys 4 or 24 through depressions (not shown) in the sealing grooves 9.

I utíöringsfonnen som beskrivits ovan är sidokantema 100 på skivan 1 helt inkapslade i en elektriskt isolerande tätningsram 9. Tätningsrarnen 9 är försedd med urtagriingar, som ger ﬂödesförbindelser dels från varje reaktantinloppshål till respektive kanal, 3, 23 dels från varje kanal till respektive utloppshål för bildade reaktionsprodukter och dels förbindelse mellan dalar som skall förbindas.In the discharge form described above, the side edges 100 of the disc 1 are completely encapsulated in an electrically insulating sealing frame 9. The sealing gutters 9 are provided with recesses, which provide fatal connections from each reactant inlet hole to the respective channel, 3, 23 and from each channel to the respective outlet holes for formed reaction products and the connection between valleys to be connected.

Företrädesvis är materialet i tätningsrarnen 9, 29 respektive 49, 54 valt ur en grupp material som är tillräckligt beständiga mot de använda reaktantema och de bildade reaktionsprodtilrterna, och de leder inte elektricitet. Företrädesvis är åtminstone de ﬂesta av dalarna 4, 24 raka och lika långa. Vid de i Fig. 1 - 5 och 2b visade utföringsforrnerna täcker kanalmönstret i huvudsak hela skivan 1, så att dalarna 4, 24 har fullt djup och åsarna 5, 25 har full höjd ut till två motstående kanter 100 av skivan 1. Skivor enligt denna utföringsfonnen kan tillverkas enkelt, t.ex. genom bockning av plåt.Preferably, the material in the sealing grooves 9, 29 and 49, 54, respectively, is selected from a group of materials which are sufficiently resistant to the reactants used and the reaction products formed, and they do not conduct electricity. Preferably at least most of the valleys 4, 24 are straight and of equal length. In the embodiments shown in Figs. 1 - 5 and 2b, the channel pattern covers substantially the entire disc 1, so that the valleys 4, 24 have full depth and the ridges 5, 25 have full height out to two opposite edges 100 of the disc 1. Discs according to this the execution form can be manufactured easily, e.g. by bending sheet metal.

I Fig. 3 och 4 indikeras att den bipolära elektroden i en bränslecellstapel på båda sidor omges av en MEA 39. Vidare såsom visas i tvärsnitten av Fig. 1, dvs. Fig. 3, 4 och 5, är höjden h' av kanaldelama 12, 32, respektive även inlopps- och utloppskanaler 10, 11, 30, 31 anordnade med sådant djup att de inte överstiger H/2, dvs. h” < 0,5 H. Härigenom möjliggörs att en kanaldel 12 upptill kan anordnas i samma tvärsnittsplan som en kanaldel 32 nedtill. En utformning av kanaldelarna 12, 32 kan väljas, som gör att tvärsnittsytan är i allt väsentligt konstant i ett plan vinkelrätt mot ﬂödesriktníngen, så att väsentligen samma ﬂödesmotstånd råder i varje kanal 3, 23 oavsett var i kanalen. Detta innebär att företrädesvis bör bredden av skänklarna i de U-formiga partierna 12, 32 vara väsentligt bredare än bredden B1, B2 av kanalen mitt i skivan 1, då djupet h” i dessa kanaldelar 12, 32 är väsentligt mindre än djupet h mitt i kanalerna 3, 23 i skivan 1. För de fall tryckfall önskas, t.ex. att Ûš? åstadkomma ett visst läckﬂöde genom MEA”ts gasdifﬁisionslager mellan intilliggande kanaler (och därigenom öka ”den aktiva ytarP/utbytet), kan kanaldelama 12, 32 väljas med mindre tvärsnittsarea.In Figs. 3 and 4 it is indicated that the bipolar electrode in a fuel cell stack on both sides is surrounded by an MEA 39. Further as shown in the cross sections of Fig. 1, i.e. Figs. 3, 4 and 5, the height h 'of the duct parts 12, 32, and also inlet and outlet ducts 10, 11, 30, 31 are arranged with such a depth that they do not exceed H / 2, i.e. h ”<0.5 H. This makes it possible for a duct part 12 at the top to be arranged in the same cross-sectional plane as a duct part 32 at the bottom. A design of the channel parts 12, 32 can be chosen, which means that the cross-sectional area is substantially constant in a plane perpendicular to the direction of fate, so that substantially the same fate resistance prevails in each channel 3, 23 regardless of where in the channel. This means that preferably the width of the legs in the U-shaped portions 12, 32 should be substantially wider than the width B1, B2 of the channel in the middle of the disc 1, as the depth h "in these channel parts 12, 32 is substantially less than the depth h in the middle the channels 3, 23 in the disc 1. For those cases where pressure drops are desired, e.g. att Ûš? to achieve a certain leakage fate through the MEA's gas diffusion layer between adjacent channels (and thereby increase the active surface area / yield), the channel parts 12, 32 can be selected with a smaller cross-sectional area.

Själva membranet betecknas med 33, vilket på båda sidor försedd med gasdiffusions- lager 34, 35. På i sig känt vis är membran 33 och gasdiffiisionslager 34, 35 anpassade till den reaktion som ska utföras i bränslecellen. Ett gasdiffusionslager 34, 35 är elektriskt ledande och kan exempelvis bestå av kolﬁberﬁlt eller av graﬁtpapper. Den enhet 39 som består av själva rnembranet 33 och gasdiffiisionslager 34, 35 kallas ibland för MEA (eng. ”membrane electrode assembly”). Också den kan med fördel ha ett ramområde som är inkapslat av en tätningsram 36, varvid membranenhetens tätningsram anligger tätande mot den bipolära elektrodens. I en bränslecellsstapel anligger det ena gasdifﬁisionlager 34 mot topparna på åsarna 5 på den ena sidan av den bipolära elektroden för avgränsning av de mellan åsarna 5 liggande kanalerna 4, och det andra gasdifﬁisionlagret 35 anligger mot topparna av åsarna 25 på den andra sidan av den bipolära elektroden för avgränsning av de mellan åsarna 25 liggande dalarna 24. Självfallet är också membranenheten 39, eller dess tätníngsram 36, försedd med hål som motsvarar dem i den bipolära elektroden.The membrane itself is denoted by 33, which on both sides is provided with gas diffusion layers 34, 35. In a manner known per se, membrane 33 and gas diffusion layers 34, 35 are adapted to the reaction to be carried out in the fuel cell. A gas diffusion layer 34, 35 is electrically conductive and may, for example, consist of carbon fiber or of grit paper. The unit 39 which consists of the membrane 33 itself and gas diffusion bearings 34, 35 is sometimes called the MEA (membrane electrode assembly). It can also advantageously have a frame area which is encapsulated by a sealing frame 36, the sealing frame of the membrane unit abutting sealingly against the bipolar electrode. In a fuel cell stack, one gas diffusion layer 34 abuts the peaks of the ridges 5 on one side of the bipolar electrode to define the channels 4 between the ridges 5, and the other gas diffusion layer 35 abuts the peaks of the ridges 25 on the other side of the bipolar electrode. the electrode for delimiting the valleys 24 lying between the ridges 25. Of course, the membrane unit 39, or its sealing frame 36, is also provided with holes corresponding to those in the bipolar electrode.

Vid utföringsforrnerna enligt Fig. 6 - 13 är kanalmönstret 2, 22 såsom bäst visas i Fig. 6 - 8 anordnat i ett centralt parti av skivan 1 och omges av ett ramområde 6, 26, i vilket ramområde 6, 26 hål anordnats för inlopp 7, 27 (om medström) av reaktanter till kanalema 3, 23 på de två sidorna av skivan l. Skivan 1 är också försedd med hål för utlopp 8, 28 av bildade reaktionsprodtikter från kanalema 3, 23 på de två sidorna av skivan 1, och åtminstone de flesta av kanalerna 3, 23 är raka och lika långa och slutar vid raniornrådet 6, 26. Även i detta fall är såsom visas i Fig. 9 ~ 13 de kanalpartier 12, 32 som erfordras tör att förbinda dalarna 4, 24 till att bilda strömningskanaler för reaktanter och bildade reaktionsprodukter förlagda i den omslutande ramen 9. I denna uttöringsfonn är dock dalarna/åsarna bockade in i skivan så att täta ändväggar 4°, 24” förbinder dalarna 4, 24 med ramområdet 6, 26.In the embodiments according to Figs. 6 - 13, the channel pattern 2, 22 as best shown in Figs. 6 - 8 is arranged in a central portion of the disc 1 and is surrounded by a frame area 6, 26, in which frame area 6, 26 holes are arranged for inlet 7 , 27 (with co-current) of reactants to the channels 3, 23 on the two sides of the disc 1. The disc 1 is also provided with holes for outlets 8, 28 of formed reaction products from the channels 3, 23 on the two sides of the disc 1, and at least most of the channels 3, 23 are straight and of equal length and end at the radius area 6, 26. Also in this case, as shown in Figs. 9 ~ 13, the channel portions 12, 32 required are required to connect the valleys 4, 24 to form flow channels for reactants and formed reaction products placed in the enclosing frame 9. In this form of discharge, however, the valleys / ridges are bent into the disc so that tight end walls 4 °, 24 ”connect the valleys 4, 24 with the frame area 6, 26.

Enligt en töredragen utfóringsfonn är det lämpligt att skivan 1 består av plåt med en godstjocklek av högst l mm, företrädesvis 0,1 - 0,8 mm, varigenom såväl tillverkningskostnader som bygghöjd kan hållas nere.According to a dry design, it is suitable that the board 1 consists of sheet metal with a wall thickness of at most 1 mm, preferably 0.1 - 0.8 mm, whereby both manufacturing costs and construction height can be kept down.

En speciellt lämplig pressmetod för åstadkommande av kanalmönstret 2, 22 är adiabatisk pressning och med anledning därav intöres härmed WO 0183132 som referens.A particularly suitable pressing method for producing the channel pattern 2, 22 is adiabatic pressing and for this reason WO 0183132 is hereby incorporated by reference.

I en alternativ utföringsforrn består skivan 1 av en polymer, som har god ledningstörmåga för elektricitet, och är resistent mot reaktanter som tillförs till eller bildas i bränslecellstapeln.In an alternative embodiment, the disc 1 consists of a polymer which has good conductivity for electricity and is resistant to reactants which are supplied to or formed in the fuel cell stack.

Ramområdet 6, 26 är beläget i ett plan P av den bipolära elektroden, vilket plan är beläget mellan åstopparna 5 på den ena sidan och åstoppama 25 på den andra sidan av elektroden. Planet kan ligga mitt emellan åstopparna på ena sidan och åstopparna på andra sidan av skivan. Det är också möjligt, om så önskas, att förskjuta planet i riktning mot åstopparna på den ena sidan för att öka tryckfallet på ena sidan av skivan, samtidigt som en minskning av tryckfallet på den andra sidan av skivan kan medges.The frame area 6, 26 is located in a plane P of the bipolar electrode, which plane is located between the ridge stops 5 on one side and the ridge stops 25 on the other side of the electrode. The plane may be located midway between the ridge stops on one side and the ridge stops on the other side of the disc. It is also possible, if desired, to displace the plane in the direction of the ridge stops on one side to increase the pressure drop on one side of the disc, while a decrease in the pressure drop on the other side of the disc can be allowed.

När den i F ig. 6 - 13 visade skivan 1 ska användas som bipolär elektrod i en bränsle- cellstapel är det för att erhålla bästa skydd mot korrosion och bästa elektriska isolation, lämpligt, såsom bäst visas i Fig. 9 - 13, att ramområdet 6 är helt inkapslat i en elektriskt isolerande tåtningsram 9 med fördjupningar 10, 30 som förbinder dels varje reaktantinlopp 7, 27 med respektive kanal 3, 23, och fördjupningar 11, 31 som förbinder varje kanal 3, 23 med respektive reaktionsproduktsutlopp. Fig. 9 tydliggör att i det föredragna utförandet omsluts varje hålkant i plattan 1 (se t.ex. 7'), av tätningsmaterialet i tätningsramen 9, varigenom isolationsvägen väsentligen ökas mellan ledande ytor.When in F ig. 6 - 13 is to be used as a bipolar electrode in a fuel cell stack, in order to obtain the best protection against corrosion and the best electrical insulation, it is suitable, as best shown in Figs. 9 - 13, that the frame area 6 is completely encapsulated in a electrically insulating sealing frame 9 with depressions 10, 30 which connect each reactant inlet 7, 27 to the respective channel 3, 23, and depressions 11, 31 which connect each channel 3, 23 to the respective reaction product outlet. Fig. 9 clarifies that in the preferred embodiment each hollow edge in the plate 1 (see for example 7 ') is enclosed by the sealing material in the sealing frame 9, whereby the insulation path is substantially increased between conductive surfaces.

Såsom framgår av planvyema och tvärsnitten i Fig. 6 ~ 13 ger uppfinningen en möjlighet till mycket stor flexibilitet även då ett ramområde 6, 26 nyttjas. Se t.ex.As can be seen from the plan views and cross-sections in Figs. 6 ~ 13, the invention provides an opportunity for very great flexibility even when a frame area 6, 26 is used. See e.g.

Fig. 9 och Fig. 12, däri allt väsentligt samma slags skiva 1 med ram 6, 26 nyttjats, men där tätningsramen 9 givits väsentligen olika utformning. I Fig. 9 har kanaldelar 12 utformats i tätningsramen 9, genom väsentligen U-fonniga urtagriingar, i likhet med vad som redan beskrivits i samband med Fig. 1 - 5. Till skillnad från Fig. 1 - 5 är dock inte egentligen den tätningsdel 9' som är placerade mellan de U-forrniga skänklarna nödvändig i tätande syfte.Fig. 9 and Fig. 12, in which substantially the same kind of disc 1 with frame 6, 26 has been used, but where the sealing frame 9 has been given a substantially different design. In Fig. 9, channel parts 12 have been formed in the sealing frame 9, by substantially U-shaped recesses, similar to what has already been described in connection with Figs. 1 - 5. Unlike Figs. 1 - 5, however, the sealing part 9 is not really 'which are placed between the U-shaped legs necessary for sealing purposes.

I en utföringsform enligt Fig. 6 - 13, där kanalerna 3, 23 är anordnade, utan hål i plattan 1, med täta ändytor 4”, 24', som styr ﬂödet, finns nämligen ingen risk för tvårﬂöde från ena sidan till den andra via änden av en dal 4, 24. Däremot kan det i många applikationer vara fördelaktigt att ändå anbringa dylika U-formiga delar av tätningsmaterialet 9°, för att ge ytterligare stöd åt det membran som skall vila mot elektroden.In an embodiment according to Figs. 6 - 13, where the channels 3, 23 are arranged, without holes in the plate 1, with dense end surfaces 4 ", 24 ', which control the fate, there is no risk of double fate from one side to the other via the end of a valley 4, 24. On the other hand, in many applications it may be advantageous to still apply such U-shaped parts of the sealing material 9 °, in order to provide additional support for the membrane which is to rest against the electrode.

Enligt det i Fig. 9 visade utförandet tvingas ﬂödet (vid medström) att inﬂöda via inloppshålet 7 och genom urtagningen 10 i tätningsmaterialet 9 in i den dal 4 som ligger kopplad därtill och som bildar början av kanalen 3 på den översta sidan (sett i Fig. 9) av elektroden. Sedan kommer kanalen att löpa meanderrnässigt till ett utloppshål (ej visat) i enlighet med vad som tidigare beskrivits. På motsvarande vis kan kanalerna vara anordnade på motstående sida.According to the embodiment shown in Fig. 9, the ﬂ fate (at co-current) is forced to via through the inlet hole 7 and through the recess 10 in the sealing material 9 into the valley 4 which is connected thereto and which forms the beginning of the channel 3 on the upper side (seen in Figs. 9) of the electrode. Then the channel will run meanderingly to an outlet hole (not shown) in accordance with what has been previously described. Correspondingly, the channels can be arranged on the opposite side.

I Fig. 12 visas att istället för ett meanderformigt flöde kan med enkelhet även ett parallellt flöde åstadkommas genom att helt enkelt öppna upp flödesvägarna i tätningsrarnen 9, så att inloppshålet 7 är i direkt förbindelse med var och en av de parallellt liggande dalarna 4. Det inses att olika slags kombinationer enligt denna principmodell medger mycket stor variation av flödesmönster, speciellt i kombination med möjligheten att positionera planet P på olika avstånd och/eller nyttja olika bredd Bl, BZ av kanalerna på respektive sida.Fig. 12 shows that instead of a meander-shaped flow, a parallel flow can also be easily achieved by simply opening up the flow paths in the sealing grooves 9, so that the inlet hole 7 is in direct connection with each of the parallel valleys 4. It is understood that different kinds of combinations according to this principle model allow very large variation of flow patterns, especially in combination with the possibility of positioning the plane P at different distances and / or using different widths B1, BZ of the channels on each side.

I Fig. 14 - 16 illustreras på schematiskt vis, genom att visa olika ﬂödeskanaler, den enorma ﬂexibilitet som kan erhållas med uppfinningen, genom att indikera enbart ett fåtal möjliga utföringsexempel, där i den vänstra kolumnen ena sidan av en tänkt elektrod enligt uppfinningen visas och i den högra kolumnen dess baksida. l Fig. 14 visas att man med hjälp av uppfinningen enkelt kan åstadkomma ett ﬂertal parallella kanaler på en sida med så kallade ”dead ends”, vilket kan vara föredraget i vissa applikationer t.ex. i samband med vätgas. Saintidigt kan man på en andra sida därom enbart koppla varannan dal i ett meandermönster, så att total ﬂödesväg på baksidan blir väsentligt kortare än på framsidan, vilket är en applikation som är önskvärd i vissa sammanhang.Figs. 14 - 16 schematically illustrate, by showing different ﬂ channels of fate, the enormous ﬂ feasibility obtainable with the invention, by indicating only a few possible embodiments, where in the left column one side of an imaginary electrode according to the invention is shown and in the right column its back. Fig. 14 shows that with the aid of the invention it is possible to easily achieve a number of parallel channels on a side with so-called "dead ends", which may be preferred in certain applications e.g. in connection with hydrogen. On the other hand, on the other hand, you can only connect every other valley in a meander pattern, so that the total väg fate path on the back becomes significantly shorter than on the front, which is an application that is desirable in some contexts.

I Pig. 15 visas en variant där enbart ett fåtal av de föreliggande dalarna nyttjas fór genornflöde på ena sidan, medan baksidan (l 5A) ges ett mer traditionellt meander- mönster.In Pig. 15 shows a variant in which only a few of the present valleys are used for general flow on one side, while the back side (15A) is given a more traditional meander pattern.

I Fig. 16 visas att med samma skiva kan även drastiskt förändrad ﬂödesväg erhållas på bak- respektive framsida genom att i likhet med vad som beskrivits ovan sammankoppla t.ex. var fjärde dal på ena sidan, Fig.16, medan varje nåstintilliggande dal sammankopplas på andra sidan, Fig. 16 A. Denna möjlighet att variera ﬂödesmönstret är således en stor fördel enligt uppfinningen.Fig. 16 shows that with the same disc, even drastically changed väg paths of fate can be obtained on the back and front, respectively, by connecting, as described above, e.g. every fourth valley on one side, Fig.16, while each adjacent valley is connected on the other side, Fig. 16 A. This possibility of varying the fate pattern is thus a great advantage according to the invention.

I en i Fig. 17 visad alternativ utföringsforrn är skivan 41 rund och är i huvudsak cirkulär. I skivan 41 har ett mönster 42 av öppna kanaler 43 på ena skivsidan respektive ett icke visat mönster av öppna kanaler på den andra skivsidan anbringats på sådant sätt, att mellan åsar 45 liggande dalar 44 i mönstret på den ena sidan av skivan bildar mellan dalar liggande åsar på den andra sidan och omvänt. Närmare bestämt utgörs kanalmönstret av en enda ås och bredvidliggande kanal som spiralformigt sträcker sig inåt. Om så önskas är det dock självfallet möjligt att låta två eller ﬂer parallella åsar med angränsande dalar sträcka sig spiralformigt över det mönstrade området, så att det bildas ett motsvarande antal kanaler på var sida av skivan. Ett ramområde 46, som sträcker sig runt skivans omkrets, är försett med ett första hål 47 för inlopp till eller utlopp från kanalerna 43 på den ena sidan av skivan 41 och i anslutning till det första hålet 47 ett andra hål 67 för inlopp till eller utlopp från kanalerna på den andra sidan av skivan 41. Ett centralt, inre område 53 är försett med ett första hål 48 för utlopp från eller inlopp till kanalerna 43 på den ena sidan av skivan och i anslutning till det första hålet 48 i det centrala området 53 ett andra hål 68 för utlopp från eller inlopp till kanalerna på den andra sidan av skivan.In an alternative embodiment shown in Fig. 17, the disc 41 is round and is substantially circular. In the disc 41, a pattern 42 of open channels 43 on one side of the disc and a pattern of open channels (not shown) on the other side of the disc has been applied in such a way that valleys 44 lying between ridges 45 in the pattern on one side of the disc form between valleys ridges on the other side and vice versa. More specifically, the channel pattern consists of a single ridge and adjacent channel which extends helically inwards. If desired, however, it is of course possible to allow two or more parallel ridges with adjacent valleys to extend helically over the patterned area, so that a corresponding number of channels is formed on each side of the disc. A frame area 46 extending around the circumference of the disc is provided with a first hole 47 for inlet to or outlet from the channels 43 on one side of the disc 41 and in connection with the first hole 47 a second hole 67 for inlet to or outlet from the channels on the other side of the disc 41. A central, inner area 53 is provided with a first hole 48 for outlet from or inlet to the channels 43 on one side of the disc and adjacent to the first hole 48 in the central area 53 a second hole 68 for outlet from or inlet to the channels on the other side of the disc.

Både ramområdet 46 och det centrala inre området 53 är belägna i ett plan av den bipolära elektroden, vilket plan är beläget mellan åstopparna 45 på den ena sidan och åstopparna på den andra sidan av elektroden. Liksom i utföringsformen enligt Fig. 3 - 6 kan planet utgöras av ett medianplan, som ligger mitt emellan åstopparna på ena sidan och åstopparna på andra sidan av skivan. Det är också möjligt, om så önskas, att förskj uta planet i riktning mot åstopparna på den ena sidan.Both the frame area 46 and the central inner area 53 are located in a plane of the bipolar electrode, which plane is located between the ridge stops 45 on one side and the ridge stops on the other side of the electrode. As in the embodiment according to Figs. 3 - 6, the plane can be constituted by a median plane, which lies midway between the ridge stops on one side and the ridge stops on the other side of the disc. It is also possible, if desired, to shift the plane in the direction of the ridge peaks on one side.

Vid den i Fig. 17 visade utföringsformen av skivan 41 ﬁnns ytterligare hål anordnade i ramområdet 46, nämligen hål 59 för exempelvis till-/bortförsel av ett strömmande medium, t.ex. kylvatten, och hål 60 för genomföring av icke visade dragstänger för axiell sammanhållning av en bränslecellstapel.In the embodiment of the disc 41 shown in Fig. 17, additional holes are arranged in the frame area 46, namely holes 59 for, for example, the supply / removal of a flowing medium, e.g. cooling water, and holes 60 for passing pull rods (not shown) for axial cohesion of a fuel cell stack.

Vidare visas att rarnområdet 46 och det centrala inre området 53, i likhet med vad som beskrivits ovan vid andra utföringsformer, lämpligen är helt inkapslade i en 11 elektriskt isolerande tätningsram 49 respektive inre tätningsrarn 54 med fördjupningar 50, 70 som förbinder dels varje reaktantinlopp 47, 67 med kanal 43 respektive angränsande kanal på skivans 41 andra sida, och fördjupningar 51, 71 som förbinder den andra änden av dessa kanaler med respektive reaktionsprodulrtsutlopp 48, 68. Tätningsrarnen 49 och den inre tåtningsramen 54 ﬁnns naturligtvis på båda sidor av skivan 41. Vidare kallas i detta sammanhang den inre tätningsramen 54 något oegentligt för ram, fast den i den visade uttöringsforrnen inte ramar in något centralt område.It is further shown that the pipe area 46 and the central inner area 53, as described above in other embodiments, are suitably completely encapsulated in an electrically insulating sealing frame 49 and the inner sealing pipe 54, respectively, with depressions 50, 70 which connect each reactant inlet 47, 67 with channel 43 and adjacent channel on the other side of the disc 41, and depressions 51, 71 connecting the other end of these channels to the respective reaction product outlets 48, 68. The sealing grooves 49 and the inner sealing frame 54 are of course found on both sides of the disc 41. Further In this context, the inner sealing frame 54 is somewhat improperly called a frame, although in the embodiment shown the frame does not frame any central area.

Om plåten i skivan 1, 41 består' av ett material som angrips av 'reaktanterna eller de bildade reaktionsprodukterna, är det lärnpligt att båda sidor av skivan 1, 41 är försedda med ett tunt skyddsskikt av ett material som inte angrips. När så skivans ytterkanter och hålen 7, 8, 27, 28, 19, 20, 47, 48, 59, 60, 67, 68 i skivan tillverkas genom exempelvis stansning, kommer ytterkanterna och hålens insidor att uppvisa områden som är oskyddade och alltså kan angripas av reaktanterna och/eller reaktionsprodulrtema. Det är därför lämpligt att tätningsramarna 9, 49 och 54 kapslar in även skivans kanter och hålkanten í hålen 7, 8, 27, 28, 19, 20, 47, 48, 59, 60, 67, 68, så att dessa skyddas mot reaktanterna och/eller reaktionsprodukterna samt mot galvanisk korrosion mellan skyddsskiktet och basmaterialet i skivan 1, 41.If the plate in the disc 1, 41 consists of a material which is attacked by the reactants or the reaction products formed, it is mandatory that both sides of the disc 1, 41 are provided with a thin protective layer of a material which is not attacked. When the outer edges of the disc and the holes 7, 8, 27, 28, 19, 20, 47, 48, 59, 60, 67, 68 in the disc are manufactured by, for example, punching, the outer edges and the insides of the holes will have areas which are unprotected and thus can attacked by the reactants and / or the reaction products. It is therefore suitable that the sealing frames 9, 49 and 54 also encapsulate the edges of the disc and the hole edge in the holes 7, 8, 27, 28, 19, 20, 47, 48, 59, 60, 67, 68, so that these are protected against the reactants. and / or the reaction products and against galvanic corrosion between the protective layer and the base material in the board 1, 41.

Inkapslingen av ytterkantema ger även skydd mot oönskad elektrisk kontakt.The encapsulation of the outer edges also provides protection against unwanted electrical contact.

Den bipolära elektroden och/eller separatorplattan enligt uppfinningen medger följande fördelar, t.ex. vid bygge av en bränslecellstack.The bipolar electrode and / or separator plate according to the invention allows the following advantages, e.g. when building a fuel cell stack.

Enkel och billig tillverkning av en bipolär elektrod/separatorplatta med komplexa mönster. lsolation av ytterkanter, skruvhå1m.m. vid stackbygget löses enkelt genom att välja ett isolerande material i ramen, vilket underlättar monteringen. Behovet av lösa packningar reduceras. Korrosion i hål elimineras, eftersom alla hål och kanter på plåten giuts in i ramens massa. Tätning runt in- och utlopp blir enkel, eftersom det är möjligt att skapa designer som är kostsarmna att skapa i metall.Simple and inexpensive manufacture of a bipolar electrode / separator plate with complex patterns. insulation of outer edges, screw cap1m.m. in stack construction is easily solved by choosing an insulating material in the frame, which facilitates assembly. The need for loose gaskets is reduced. Corrosion in holes is eliminated, as all holes and edges of the sheet are cast into the mass of the frame. Sealing around inlets and outlets will be easy, as it is possible to create designs that are cost-effective to create in metal.

I en traditionell stack kan man få elektrisk överledning mellan plattorna genom ﬂödeskanalerna från cell till cell, då isolationsavståndet där endast är membranets tjocklek. När ramen skapas i ett isolerande material kommer detta isolationsavstånd att ökas dramatiskt. 12 Uppﬁnningen begränsas inte av det ovan beskrivna utan kan varieras inom ramarna för de efterföljande patentkraven. Det inses att principen ger möjlighet att placera ﬂödeskanaler både i ytterkant och inuti mönstret på ﬂödesplattor av alla geometriska former.In a traditional stack, you can get electrical conduction between the plates through the ﬂ fate channels from cell to cell, as the insulation distance there is only the thickness of the membrane. When the frame is created in an insulating material, this insulation distance will increase dramatically. The invention is not limited by the above described but can be varied within the scope of the appended claims. It is understood that the principle provides the possibility of placing fate channels both on the outer edge and inside the pattern on fate plates of all geometric shapes.

Genom val av lämpligt material i ramen kommer trycket i stacken att fördelas jämnt över stacken.By selecting the appropriate material in the frame, the pressure in the stack will be distributed evenly over the stack.

Olika ﬂödesmönster kan skapas på de två sidoma av den bipolära elektroden/ ﬂödesplattan, t.ex. parallella kanaler på den ena sidan och en enda lång singelkanal på den andra sidan.Different fate patterns can be created on the two sides of the bipolar electrode / fate plate, e.g. parallel channels on one side and a single long single channel on the other side.

Olika material kan blandas i ramen för att ge den exakt rätt egenskaper på rätt ställe från både kemisk och mekanisk synvinkel.Different materials can be mixed in the frame to give it exactly the right properties in the right place from both a chemical and mechanical point of view.

Själva skivan kan tillverkas av ett flertal olika material och med ﬂera olika metoder, t.ex. pressning/bockning av tunn metallplåt.The disc itself can be made of a number of different materials and with olika your different methods, e.g. pressing / bending of thin metal sheet.

Två olika ﬂödesplattor kan sammanfogas och gjutas in for att åstadkomma olika mönster på båda sidoma och/eller skapa extra kanaler mellan plattorna t.ex. för kylning.Two different fate plates can be joined and cast in to create different patterns on both sides and / or create extra channels between the plates e.g. for cooling.

Styrtappar kan enkelt gjutas in, så att stacken inte går att montera fel.Guide pins can be easily cast in, so that the stack cannot be mounted incorrectly.

INDUSTRIELL TILLÄMPBARHET Den ovan beskrivna ﬂödesplattan enligt uppfinningen är främst avsedd att användas i bränsleceller av det slag som drivs med vätgas och som oxidationsmedel använder luft eller syrgas, men fackmannen kan naturligtvis enkelt och utan uppﬁnningsarbete modiﬁera den inom ramen för de efterföljande patentkraven, så att den kan användas inom närliggande områden.INDUSTRIAL APPLICABILITY The above-described fate plate according to the invention is primarily intended for use in fuel cells of the type which are powered by hydrogen and as oxidizing agents use air or oxygen, but the person skilled in the art can of course easily and without inventory modify it within the scope of the appended claims. can be used in nearby areas.

Claims

1. 0 15 20 25 30 35 05? A solder plate, for use in a fuel cell stack, which comprises at least one disc-shaped part (1) with valleys (4, 24) on either side and a sealing frame (9) arranged at the part (1), the flow part comprising a disc ( 1) enclosed in a, preferably electrically insulating, sealing frame (9), which is provided with channel portions (12, 32), which connect at least some of said valleys (4, 24) to a flow pattern, characterized in that said sealing frame (9 ) is provided with at least two inlet holes and at least two outlet holes (8, 28, 7, 27) for reactants to, respectively reaction products from, channels (3, 23) on the two sides of the disc (1) and first and second recesses (1, respectively). 1, 31, 10, 30) in the sealing frame (9) to provide paths of fate between each of the inlet / outlet holes (8, 28, 7, 27) and one end of a valley (4 and 24, respectively). Flow plate according to claim 1, characterized in that said disc (1) is formed with open channels (3, 23) arranged in such a way that valleys (4) on one side of the disc form ridges (25) on the other side and conversely. . Flow plate according to claim 2, characterized in that said disc (1) has a wall thickness of at most 2 mm, preferably 0.05-0.8 mm, more preferably at most 0.5 mm. Flow plate according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a plurality of channel portions (12, 32), each of which connects an arbitrary valley (4, 24) of the disc (1) with a subsequent, preceding or parallel-connected valley on the same side of the disc (1), so that said fate pattern is formed on each side from each inlet hole out over at least substantially the entire disc (1) to the respective outlet holes. Flow plate according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the valleys on one side of the disc (1) are wider and the ridges narrower than on the other side. Flow plate according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness (H) of the sealing frame (9) is substantially the same as the height (h) of the disc (1). Flow plate according to claim 6, characterized in that the height (h ”) in the main extent of said channel portions (12, 32) is less than H / 2. l0 15 20 25 30 35 10. ll. 12. 13. 14. 15. 16. Flow plate according to any one of claims 1-7, characterized in that at least most of the valleys (4, 24) are substantially straight and preferably of equal length. Flow plate according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the disc (1) is circular and in that the sealing frame (9) comprises an outer frame along the periphery of the disc, an inner frame arranged at a distance therefrom, and that said channels (3, 23) are curved. Flow plate according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the sealing frame (9) is provided with further holes (19) for inlet and outlet of a further medium, preferably a cooling medium, which is intended to flow into the channel instead of a reactant. (3, 23) on one or both sides of the disc (1). Flow plate according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the channel pattern (2, 22) covers at least substantially the entire disc (1), so that the valleys (4, 24) have full depth and the ridges (5, 25) have full height. out to two opposite edges (100) of the disc (1). Flow plate according to one of the preceding claims, characterized in that the disc (1) comprises a circumferentially arranged frame area (6, 26) located in a plane (P) between the ridge stops (5) on one side and the ridge stops (25) on the other side. of the bipolar electrode. Flow plate according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the sealing frame (9) is arranged to enclose at least some edge of the disc (1). Flow plate according to Claim 13, characterized in that the sealing grooves (9) are arranged to enclose at least a number of hollow edges in the disc (1). Flow plate according to Claim 14, characterized in that the sealing frame (9) extends over all edges, including hollow edges on the disc (1). Flow plate according to one of the preceding claims, characterized in that said channel portions (12, 32) are arranged non-uniformly on the two sides so that different channel patterns / fate patterns are produced on the two sides.