Titel

Elektrochemische Zelllage für einen Brennstoffzellenstapel

Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Zelllage eines Brennstoffzellenaggregats bevorzugt für ein Brennstoffzellenfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung einen Brennstoffzellenstapel, eine Brennstoffzelle, ein Brennstoffzellenaggregat und ein Brennstoffzellensystem für ein Brennstoffzellenfahrzeug.

Stand der Technik

In einer Niedertemperatur-Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle eines Brennstoffzellenaggregats z. B. eines Brennstoffzellensystems bspw. eines Brennstoffzellenfahrzeugs erfolgt eine elektrochemische Wandlung zweier Reaktanten zweier Betriebsmedien in elektrische Energie und Wärme. Hierbei umfasst die Brennstoffzelle zumindest eine Membran-Elektroden-Einheit, welche einen Schichtaufbau aus einer ionen- bzw. protonenleitenden Membran und beidseitig an der Membran vorgesehener, katalytischer Elektroden (Membran-Elektroden-Einheit mit Anoden- und Kathodenelektrode als Reaktivschichten) aufweist. Ferner ist beidseitig an der Membran-Elektroden-Einheit insbesondere eine Gasdiffusionslage und/oder eine mikroporöse Partikellage eingerichtet (Membran-Elektroden-Ein- richtung). In der Regel ist die Brennstoffzelle mit einer Vielzahl von in einem Stapel angeordneter Membran-Elektroden-Einrichtungen und dazwischen angeordneter Bipolarplatten ausgebildet (Brennstoffzellenstapel).

Für einen Betrieb einer Brennstoffzelle ist eine Spannungsüberwachung ihrer Einzelzellen (CVM: (Single) Cell Voltage Monitoring) von Vorteil, wobei z. B. eine Zellüberwachungs-Steckerleiste mit einer Vielzahl von elektrischen Kontaktvorrichtungen, meist Pins (vgl. Fig. 4, Pin 251), die einzelnen Bipolarplatten der Brennstoffzelle elektromechanisch kontaktiert. Eine Montage der Steckerleiste erfolgt nach einem Stapeln der Bipolarplatten durch einen mechanischen Steckprozess der Zellüberwachungs-Steckerleiste an die elektrochemischen Zelllagen der Brennstoffzelle. Wichtig ist dabei, dass die Pins in die dafür vorgesehenen Öffnungen in den Bipolarplatten korrekt eingesteckt werden. Gerät ein Pin fälschlicherweise zwischen zwei Bipolarplatten statt in die dafür vorgesehene Öffnung, so werden diese Bipolarplatten elektrisch kurzgeschlossen, was bei Inbetriebnahme der Brennstoffzelle sehr schnell zu einer schädigenden Temperaturentwicklung führt.

Aufgabenstellung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Brennstoffzelle anzugeben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Brennstoffzelle derart auszurüsten, dass eine fälschlicherweise zwischen zwei Bipolarplatten geratene elektrische Kontaktvorrichtung für eine Bipolarplatte, keinen elektrischen Kurzschluss zwischen diesen Bipolarplatten hervorruft. D. h. es soll ein prozesssicheres mechanisches Stecken der elektrischen Abgriffe der elektrochemischen Zelllagen eines Brennstoffzellenstapels der Brennstoffzelle bei den gegebenen Toleranzen des Brennstoffzellenstapels (Zelllagen) sowie eines Zellüberwachungs- Steckers, wie z. B. einer Zellüberwachungs-Steckerleiste, gewährleistet sein.

Offenbarung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist mittels einer elektrochemischen Zelllage für einen Brennstoffzellenstapel eines Brennstoffzellenaggregats bevorzugt für ein Brennstoffzellenfahrzeug, sowie mittels eines Brennstoffzellenstapels, einer Brennstoffzelle, eines Brennstoffzellenaggregats oder eines Brennstoffzellensystems insbesondere für ein Brennstoffzellenfahrzeug gelöst. - Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung.

Die erfindungsgemäße Zelllage umfasst eine Polarplatte und eine daran vorgesehene Membran-Elektroden-Einrichtung, wobei die Polarplatte an/in ihrem Außenumfangsrand wenigstens eine elektrische Kontakteinrichtung für eine elektri- sche Kontaktvorrichtung einer Zellspannungsüberwachung aufweist, und die Kontakteinrichtung seitlich an ihrem Steckgesicht genau oder wenigstens eine elektrische Isolierung aufweist. - Hierbei kann die Polarplatte wenigstens in einem Bereich an ihrer Kontakteinrichtung die elektrische Isolierung derart aufweisen, dass ein Kontakt der Polarplatte von einer für diese Zelllage fremden Kontaktvorrichtung der Zellspannungsüberwachung elektrisch isoliert ist.

D. h. ein falsches Stecken der für diese Zelllage fremden Kontaktvorrichtung kann nicht zu einem elektrischen Kurzschluss zwischen dieser und einer dazu direkt benachbarten Zelllage im Brennstoffzellenstapel führen. Beim falschen Stecken findet die für diese Zelllage fremde Kontaktvorrichtung ihren korrekten Platz an/in der zur Zelllage direkt benachbarten Zelllage nicht und könnte ohne die erfindungsgemäße elektrische Isolierung diese beiden benachbarten Zelllagen im Brennstoffzellenstapel elektrisch kurzschließen (vgl. Fig. 5). - Gemäß der Erfindung kann jedoch eine Leistungsabnahme einer betreffenden Brennstoffzelle und eine die Brennstoffzelle schädigende Temperaturentwicklung vermieden werden.

Zwischen der Polarplatte und einer Membran-Elektroden-Einheit der Membran- Elektroden-Einrichtung ist innerhalb der Zelllage ein Anodenraum bevorzugt mit einer Gasdiffusionslage und/oder einer mikroporösen Partikellage, oder ein Ka- thodenraum bevorzugt mit einer Gasdiffusionslage und/oder einer mikroporösen Partikellage eingerichtet. Dieser Anodenraum bzw. Kathodenraum ist hier nicht näher beschrieben und kann gemäß dem Stand der Technik oder anderweitig gemäß zukünftiger Entwicklungen ausgebildet sein. Ein diese Zelllage betreffender Kathodenraum bzw. Anodenraum ist analog zwischen dieser Zelllage und einer Polarplatte einer direkt benachbarbaren elektrochemischen Zelllage des Brennstoffzellenstapels einrichtbar. - Die Kontakteinrichtung ist für die Kontaktvorrichtung in Steckrichtung der Kontaktvorrichtung bevorzugt im Wesentlichen frei zugänglich.

Der Außenumfangsrand der Polarplatte ist dabei einerseits vom an der Polarplatte wenigstens teilweise umlaufenden Außenumfangsabschnitt (Richtung der Dickenerstreckung) und andererseits von denjenigen beiden Umfangsflächenabschnitten (Richtung der Flächenerstreckung) gebildet, die sich vom Außenumfangsabschnitt jeweils etwas auf die beiden großflächigen Seiten der Polarplatte nach innen erstrecken. Schnitte man einen vollständigen Außenumfangsrand aus der Polarplatte heraus, so ergäbe sich ein Gebilde mit der Außenkontur der Polarplatte und einer der Außenkontur ähnlichen, aber kleineren Innenkontur. Eine jeweilige großflächige Seite der Polarplatte geht dabei in den Außenumfangsrand über, d. h. ein jeweiliger Umfangsflächenabschnitt deckt sich mit einem äußeren Umfangsrand der betreffenden großflächigen Seite.

Die elektrische Isolierung kann im Bereich der Kontakteinrichtung außen auf dem Außenumfangsrand vorgesehen sein. Ferner kann die elektrische Isolierung die Kontakteinrichtung an genau/wenigstens einer Seite oder genau/wenigstens zwei Seiten im Wesentlichen vollständig abdecken. Des Weiteren kann die elektrische Isolierung die Kontakteinrichtung an genau/wenigstens einer Seite oder genau/ wenigstens zwei Seiten überragen.

Die elektrische Isolierung kann mit der Polarplatte fest und insbesondere lösbar oder unlösbar verbunden sein. Ferner kann die elektrische Isolierung mit der Polarplatte stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt, sein. Des Weiteren kann die elektrische Isolierung mit der Polarplatte formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden, insbesondere zusammengesteckt, sein. Insbesondere wenn die Polarplatte mit der elektrischen Isolierung unlösbar verbunden ist, kann die Kontakteinrichtung bzw. der Pin die elektrische Isolierung nicht einfach zur Seite schieben; entsprechend wird so ein potenziell möglicher Kurzschluss vermieden.

Die Membran-Elektroden-Einrichtung kann in einer Dichtmanschette (oft auch als (Sub-)Gasket bezeichnet) eingerichtet sein, wobei ein Rand, insbesondere ein äußerer Rand, der Dichtmanschette die elektrische Isolierung bildet. Hierbei sind in einem Brennstoffzellenstapel z. B. lokale, einseitige elektrische Isolierungen der Polarplatten mittels der jeweiligen Dichtmanschette der Membran-Elektroden- Einrichtungen möglich, wofür in einem Bereich der Kontaktvorrichtungen, insbesondere von Kontaktpins, der Spannungsüberwachung, die Dichtmanschetten z. B. lokal stoffschlüssig an die Polarplatten fest angebunden sind. Für das stoffschlüssige Anbinden kann ein externer Klebstoff für die Dichtmanschetten oder ein Schmelzklebstoff der Dichtmanschetten selbst genutzt werden. Die Dichtmanschette kann an und/oder abseits der Membran-Elektroden-Einrich- tung einen Dichtabschnitt aufweisen. Ferner kann die Dichtmanschette zwischen der Membran-Elektroden-Einrichtung, insbesondere ihrem Dichtabschnitt, und ihrer elektrischen Isolierung einen Übergangsabschnitt aufweisen. Des Weiteren kann die elektrische Isolierung der Dichtmanschette einen Überhangabschnitt als einen freien Endabschnitt aufweisen, der über die Polarplatte hinaussteht.

Bevorzugt geht dabei der Dichtabschnitt in den Übergangsabschnitt integral über. Ferner geht bevorzugt der Übergangsabschnitt in die elektrische Isolierung der Dichtmanschette integral über. Der Übergangsabschnitt weist bevorzugt einen s- förmigen Knick oder einen s-förmig runden Verlauf auf, der eine Höhe einer Dichtung (vgl. u.) für die elektrische Isolierung überbrückt, damit diese fest mit der Polarplatte verbunden werden kann.

Zwischen der die Membran-Elektroden-Einrichtung betreffenden Polarplatte und deren Dichtmanschette kann eine Dichtung (oft auch als Sealing bezeichnet) eingerichtet sein. Ferner kann auf der Dichtmanschette abseits der die Membran- Elektroden-Einrichtung betreffenden Polarplatte eine zweite Dichtung (wiederum oft als Sealing bezeichnet) eingerichtet sein. Bevorzugt sind die Dichtungen oberhalb und unterhalb am Dichtabschnitt der Dichtmanschette, bevorzugt in Hochrichtung des Brennstoffzellenstapels fluchtend, eingerichtet. Diese Dichtungen dienen einer Fluiddichtung einer Medienversorgung, Medienentsorgung (Kühlmedium (hinströmend/abströmend), Kathoden-Betriebsmedium/Abgasmedium und/ oder Anoden-Betriebsmedium/Abgasmedium) sowie des betreffenden Anodenraums bzw. Kathodenraums im Brennstoffzellenstapel.

Die Polarplatte kann genau eine Kontakteinrichtung oder wenigstens zwei, insbesondere genau zwei, Kontakteinrichtungen aufweisen. Ferner kann die Kontakteinrichtung als eine in eine Ebene der Polarplatte hineingehende Kontakteinrichtung ausgebildet sein. Des Weiteren kann die oder die wenigstens eine Kontakteinrichtung als eine Öffnung, eine Buchse, ein Pin oder ein Tab ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die Kontakteinrichtung stofflich einstückig mit der Polarplatte verbunden oder integral mit der Polarplatte ausgebildet sein. Die Zelllage kann zwischen ihrer Polarplatte und einer Membran-Elektroden-Ein- heit ihrer Membran-Elektroden-Einrichtung einen Anodenraum oder einen Katho- denraum aufweisen. Der Anodenraum bzw. der Kathodenraum kann von einer Gasdiffusionslage und/oder einer mikroporösen Partikellage innerlich begrenzt sein. Ferner kann die Zelllage abseits ihrer Polarplatte eine Gasdiffusionslage und/oder eine mikroporöse Partikellage für einen Kathodenraum bzw. einen Anodenraum aufweisen.

Die Polarplatte kann als ein Bestandteilteil (Monopolarplatte) einer Bipolarplatte, als Bipolarplatte oder als Monopolarplatte ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Zelllage als ein fester Verbund aus der Polarplatte und der in die Dichtmanschette eingerichteten Membran-Elektroden-Einrichtung ausgebildet. Ferner ist die Zellspannungs-Überwachung für die Zelllage bevorzugt als eine Einzelzellspanungs- Überwachung ausgebildet.

Kurzbeschreibung der Figuren

Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische und nicht maßstabsgetreue Zeichnung näher erläutert. Bei der Erfindung kann ein Merkmal positiv, d. h. vorhanden, o- der negativ, d. h. abwesend, ausgestaltet sein. In dieser Spezifikation ist ein negatives Merkmal als Merkmal nicht explizit erläutert, wenn nicht gemäß der Erfindung Wert daraufgelegt ist, dass es abwesend ist. D. h. die tatsächlich gemachte und nicht eine durch den Stand der Technik konstruierte Erfindung darin besteht, dieses Merkmal wegzulassen. Das Fehlen eines Merkmals (negatives Merkmal) in einem Ausführungsbeispiel zeigt, dass das Merkmal optional ist. - In den lediglich beispielhaften und schematischen Figuren (Fig.) der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in einem vereinfachten Blockschaltbild eine Ausführungsform eines Brennstoffzellenaggregats für ein Brennstoffzellensystem eines Brennstoffzellenfahrzeugs, gemäß der Erfindung,

Fig. 2 in einer explodierten Perspektivansicht eine elektrochemische Zelllage, die eine Bipolarplatte und eine einseitig daran vorsehbare Membran- Elektroden-Einrichtung aufweist, Fig. 3 einen zweidimensionalen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Zelllage aus Fig. 2 in einem Bereich ihrer elektrischen Kontakteinrichtung für eine Zellspannungsüberwachung des Brennstoffzellenaggregats,

Fig. 4 einen zweidimensionalen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellenstapels in einem Bereich seiner elektrischen Kontakteinrichtungen für die Zellspannungsüberwachung, und

Fig. 5 einen zweidimensionalen Ausschnitt eines Brennstoffzellenstapels ohne die Erfindung in einem Bereich seiner elektrischen Kontakteinrichtungen für die Zellspannungsüberwachung.

Ausführungsformen der Erfindung

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen dreier Ausführungsformen (Fig. 3: Ausführungsformen eins und zwei, Fig. 4: Ausführungsform drei) einer elektrochemische Zelllage 100 und eines Brennstoffzellenstapels 10 einer Brennstoffzelle eines Brennstoffzellenaggregats 1 für ein Niedertemperatur-Polymer- elektrolyt-Brennstoffzellensystem eines Brennstoffzellenfahrzeugs, d. h. eines Kraftfahrzeugs aufweisend eine Brennstoffzelle bzw. ein Brennstoffzellensystem, näher erläutert.

In der Zeichnung sind nur diejenigen Abschnitte des Brennstoffzellensystems dargestellt, welche für ein Verständnis der Erfindung notwendig sind. Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher beschrieben und illustriert ist, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Andere Variationen können hieraus abgeleitet werden ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Die Fig. 1 zeigt das Brennstoffzellenaggregat 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, mit wenigstens einer, insbesondere einer Mehrzahl von zu einem Brennstoffzellenstapel 10, ebenfalls als Brennstoffzelle bezeichenbar, gebündelten Einzel-Brennstoffzellen 11 (Einzelzellen 11), die in einem bevorzugt fluiddichten Stapelgehäuse 16 untergebracht sind. Jede Einzelzelle 11 umfasst einen Anodenraum 12, bevorzugt mit einer Gasdiffusionslage und einer mikroporösen Partikellage, und einen Kathodenraum 13, bevorzugt mit einer Gasdiffusionslage und einer mikroporösen Partikellage, die von einer Membran einer Membran- Elektroden-Einheit 15 räumlich und elektrisch voneinander getrennt sind.

Zwischen zwei direkt zueinander benachbarten Membran-Elektroden-Einheiten 15, 15 inkl. eines betreffenden Anodenraums 12 und Kathodenraums 13 ist jeweils eine Bipolarplatte 140; 142, 142 (Plattenbaugruppe, Strömungsfeldplatte) angeordnet, welche u. a. einer Hinführung/Abführung von Betriebsmedien 3, 5 in einen Anodenraum 12 einer ersten Einzelzelle 11 und einen Kathodenraum 13 einer direkt dazu benachbarten zweiten Einzelzelle 11 dient und darüber hinaus eine elektrisch leitende Verbindung zwischen diesen Einzelzellen 11 realisiert. - Zur Versorgung der Brennstoffzelle mit ihren eigentlichen Betriebsmedien 3 (Anoden-Betriebsmedium, eigentlicher Brennstoff), 5 (Kathoden-Betriebsmedium, meist Luft) weist das Brennstoffzellenaggregat 1 eine Anodenversorgung 20 und eine Kathodenversorgung 30 auf.

Die Anodenversorgung 20 umfasst insbesondere: einen Brennstoffspeicher 23 für das Anoden-Betriebsmedium 3 (hinströmend); einen Anoden-Versorgungs- pfad 21 mit einen Ejektor 24; einen Anoden-Abgaspfad 22 für ein Anoden-Abgas- medium 4 (abströmend, meist in die Umgebung 2); bevorzugt eine Brennstoff- Rezirkulationsleitung 25 mit einer darin befindlichen Fluid-Fördereinrichtung 26 und ggf. einen Wasserabscheider.

Die Kathodenversorgung 30 umfasst insbesondere: einen Kathoden-Versor- gungspfad 31 für das Kathoden-Betriebsmedium 5 (hinströmend, meist aus der Umgebung 2), mit bevorzugt einer Fluid-Fördereinrichtung 33; einen Kathoden- Abgaspfad 32 für ein Kathoden-Abgasmedium 6 (abströmend, meist in die Umgebung 2) mit bevorzugt einer Turbine 34, ggf. der eines Abgasturboladers; bevorzugt einem Feuchteübertrager 36; ggf. einem Wastegate 35 zwischen dem Kathoden-Versorgungspfad 31 und dem Kathoden-Abgaspfad 22; und ggf. einen Wasserabscheider.

Das Brennstoffzellenaggregat 1 umfasst ferner insbesondere eine Kühlmediumversorgung 40, durch welche hindurch die Brennstoffzelle bevorzugt mittels ihrer Bipolarplatten 140; 142, 142 (Kühlmediumpfade 42) in einen Kühlkreislauf wärmeübertragend zum Temperieren einbindbar ist. Die Kühlmediumversorgung 40 umfasst einen Kühlmedium-Zulaufpfad 41 und einen Kühlmedium-Ablaufpfad 43. Eine Förderung des in der Kühlmediumversorgung 40 zirkulierenden Kühlmediums 7 (hinströmend), 8 (abströmend) erfolgt bevorzugt mittels wenigstens einer Kühlmedium-Fördereinrichtung 44. - Das Brennstoffzellensystem umfasst neben dem Brennstoffzellenaggregat 1 periphere Systemkomponenten, wie z. B. ein Steuergerät, welches eines des Brennstoffzellenfahrzeugs selbst sein kann.

Die Fig. 2 zeigt beispielhaft eine einzelne elektrochemische Zelllage 100 des Brennstoffzellenstapels 10, aufweisend eine einzelne Bipolarplatte 140 (auch als Polarplatte 140 bezeichenbar) und eine einzelne daran vorsehbare Membran- Elektroden-Einrichtung 110. Die Membran-Elektroden-Einrichtung 110 umfasst eine Membran-Elektroden-Einheit 15 sowie Einrichtungen, wie eine Gasdiffusionslage und/oder eine mikroporöse Partikellage etc., für deren Anodenraum 12 und deren Kathodenraum 13, welche von Dichtungen 130 (vgl. u.) abdichbar sind.

Vorliegend sind zwei Monopolarplatten 142, 142 (auch jeweils als Polarplatte 142 bezeichenbar), insbesondere zwei stofflich einstückige oder integrale Monopolarplatten 142, 142, zur zweiteiligen oder stofflich einstückigen Bipolarplatte 140 (auch als Polarplatte 140 bezeichenbar) zusammengefasst. Es ist natürlich möglich, eine einteilige Bipolarplatte 140 (auch als Polarplatte 140 bezeichenbar) stofflich einstückig oder integral auszubilden. Ferner ist die Erfindung statt mit einer Bipolarplatte 140 auch mit einer einzelnen Monopolarplatte 142 (auch als Polarplatte 142 bezeichenbar) realisierbar.

Die Bipolarplatte 140; 142, 142 weist (vgl. auch die Fig. 3 und 4) an/in ihrem Außenumfangsrand 150 (vgl. o.) wenigstens eine elektrische Kontakteinrichtung 151 für eine elektrische Kontaktvorrichtung 251 (Fig. 4) einer Zellspannungsüberwachung auf. Gemäß der Erfindung weist die Kontakteinrichtung 151 an ihrem Steckgesicht, bevorzugt seitlich an ihrem Steckgesicht, eine dort festgelegte elektrische Isolierung 123, 124 auf. Insbesondere weist die Bipolarplatte 140; 142, 142 die elektrische Isolierung 123, 124 derart auf, dass die Bipolarplatte 140; 142, 142 von einer für diese Zelllage 100 fremden Kontaktvorrichtung 251 der Zellspannungsüberwachung elektrisch isoliert ist. - In der Fig. 3 sind zwei al- ternative Kontakteinrichtungen 151 dargestellt, einerseits eine Buchse 151 (durchgezogen, auch Fig. 4) und andererseits ein Pin 151 (gestrichelt).

Hierbei zeigt die Fig. 3 oben eine elektrische Isolierung 123, 124 für die Buchse 151 , ausgebildet als elektrisch isolierende Material läge 123 entlang eines Umfangsflächenabschnitts (Richtung der Flächenerstreckung) der Bipolarplatte 140; 142, 142, und in Richtung ihres freien Endes als umgebogene isolierende Materiallage 124 ein kurzes Stück entlang eines Außenumfangsabschnitts (Richtung der Dickenerstreckung) der Bipolarplatte 140; 142, 142. Ferner zeigt die Fig. 3 unten eine elektrische Isolierung 123, 124 für den Pin 151 , ausgebildet als elektrisch isolierende Materiallage 123 entlang eines Umfangsflächenabschnitts (Richtung der Flächenerstreckung) der Bipolarplatte 140; 142, 142, und weiter in diese Richtung als isolierende Materiallage 124 z. B. über ein freies Ende der Bipolarplatte 140; 142, 142 hinaus.

Die Fig. 4 zeigt eine Integration der Erfindung in eine Dichtmanschette 120 für die Membran-Elektroden-Einrichtung 110 der Zelllage 100. Hierbei fungiert ein Rand 123, 124, insbesondere ein äußerer Rand 123, 124, der Dichtmanschette 120 als elektrische Isolierung 123, 124. Welcher der in Fig. 2 dargestellten Ränder der Dichtmanschette 120 hierfür in Frage kommt, hängt von den Gegebenheiten des Brennstoffzellenstapels 10 ab. Prinzipiell können sämtliche vier in der Fig. 2 dargestellten Ränder der Dichtmanschette 120 dafür in Frage kommen.

In einem Bereich um den äußeren Rand 123, 124 der Dichtmanschette 120 herum weist diese ausgehend von der Membran-Elektroden-Einrichtung 110 zunächst einen Dichtabschnitt 121 auf. Der Dichtabschnitt 121 weist bevorzugt zwei externe Dichtungen 130 auf, die zum Dichten einer Medienversorgung, einer Medienentsorgung und/oder eines betreffenden Anodenraums 12 bzw. Kathoden- raums 13 eingerichtet sind. Der Dichtabschnitt 121 geht in einen bevorzugt s- förmigen Übergangsabschnitt 122 über, der das Niveau der Dichtmanschette 120 auf das Niveau einer Außenseite der Bipolarplatte 140; 142, 142 bringt.

Der Übergangsabschnitt 122 geht in einen freien Endabschnitt der Dichtmanschette 120 als elektrische Isolierung 123, 124 über. Hierbei ist die elektrische Isolierung 123 fest mit der Außenseite der Bipolarplatte 140; 142, 142 verbunden, was z. B. mittels eines externen Klebstoffs für die Dichtmanschette 120 oder bevorzugt durch einen Schmelzklebstoff der Dichtmanschette 120 erfolgen kann. Ferner schließt sich an diesen Abschnitt 123 der elektrischen Isolierung 123, 124, ein frei von der Bipolarplatte 140; 142, 142 abstehender Überhangabschnitt 124 (elektrische Isolierung 124) der elektrischen Isolierung 123, 124 an.

Die Fig. 5 zeigt, analog zur Fig. 4, was passieren kann, wenn die erfindungsgemäße elektrische Isolierung 123, 124 fehlt. Bei einem Fehlstecken einer Kontaktvorrichtung 251 , kann die Kontaktvorrichtung 251 zwischen zwei direkt zueinander benachbarte Bipolarplatten 140 gelangen und diese im Brennstoffzellenstapel 10 elektrisch kurzschließen, was die bekannten Folgen nach sich zieht.