Elektrodenträgervorrichtung zu einer Stützung einer Elektrodeneinheit

Stand der Technik

Es ist bereits eine Elektrodenträgervorrichtung zu einer Stützung einer Elektro deneinheit einer Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit, insbesondere einer Festoxidbrennstoffzelleneinheit, mit zumindest einer Elektrodenanlegeflä che für die Elektrodeneinheit, vorgeschlagen worden.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Elektrodenträgervorrichtung zu einer Stützung einer Elektrodeneinheit einer Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit, insbesondere einer Festoxidbrennstoffzelleneinheit, mit zumindest einer Elektro- denanlegefläche für die Elektrodeneinheit.

Es wird vorgeschlagen, dass die Elektrodenträgervorrichtung zumindest eine an der Elektrodenanlegefläche angeordnete Formschlusseinheit zu einer Fixierung der Elektrodeneinheit an der Elektrodenanlegefläche umfasst. Unter einer „Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheif soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, einer Brennstoffzelle, insbesondere einer Festoxid b re n nstoff ze Ile, und/oder eines Elektrolyseur, insbesondere ein Hochtemperaturelektrolyseur, verstanden wer den. Insbesondere kann die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit auch die gesamte Brennstoffzelle, insbesondere die gesamten Festoxidbrennstoffzelle, den gesamten Elektrolyseur, insbesondere den gesamten Hochtemperaturelekt rolyseur, einen Stack aus Brennstoffzellen und/oder Elektrolyseuren und/oder einen Verbund mehrerer Stacks aus Brennstoffzellen und/oder Elektrolyseuren umfassen. Vorzugsweise ist die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit dazu vorgesehen einen Brennstoff unter Zuführung eines Oxidans in einem Ver brennungsprozess zu einer elektrischen Energiegewinnung zu verbrennen. Alter nativ oder zusätzlich ist die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit dazu vorgesehen, in einem Trennungsprozess unter Zuführung elektrischer Energie ein Fluid in zumindest zwei Bestandteile zu zerteilen. Unter„vorgesehen“ soll insbesondere speziell eingerichtet, speziell ausgelegt und/oder speziell ausge stattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funk tion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.

Vorzugsweise soll unter einer„Elektrodeneinheit“ einer Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit eine Einheit verstanden werden, die zumindest eine Elektrode, insbesondere eine Elektrodenschicht, umfasst, welche unmittel bar an dem mittels der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit durchge führten Verbrennungsprozesses und/oder Trennungsprozesses beteiligt ist. Vor zugsweise umfasst die Elektrodeneinheit, insbesondere zusätzlich zu der Elekt rode, zumindest eine weitere Elektrode, insbesondere eine weitere Elektroden schicht. Insbesondere sind die Elektrode und die weitere Elektrode zu einer Ver wendung als Kathoden-Anoden-Paar vorgesehen. Vorzugsweise umfasst die Elektrodeneinheit zumindest ein Trennelement, insbesondere eine Elektrolyt schicht. Vorzugsweise ist das Trennelement zwischen der Elektrode und der wei teren Elektrode angeordnet. Vorzugsweise ist die Elektrode und/oder die weitere Elektrode als Oxidanselektrode, insbesondere zu einem Kontakt mit dem Oxi dans und/oder einem Spaltprodukt, ausgebildet. Vorzugsweise ist zumindest die Elektrode und/oder die weitere Elektrode als Brennstoffelektrode, insbesondere zu einem Kontakt mit dem Brennstoff und/oder einem weiteren Spaltprodukt, ausgebildet. Insbesondere ist die Elektrodeneinheit als Membran- Elektroden- Einheit (engl.: membrane electrode assembly MEA) ausgebildet.

Vorzugsweise ist die Elektrodenträgervorrichtung zu einer mechanischen und/oder thermischen Stabilisierung der Elektrodeneinheit vorgesehen. Vor zugsweise ist eine maximale Erstreckung der Elektrodenanlegefläche größer als eine maximale Erstreckung der Elektrodeneinheit. Insbesondere ist ein maxima- ler Umfang der Elektrodenanlegefläche größer als ein maximaler Umfang der Elektrodeneinheit. Vorzugsweise weist die Elektrodenträgervorrichtung zumin dest in einer zur Elektrodenanlegefläche senkrechten Richtung eine maximale Erstreckung auf, die größer ist als, bevorzugt mehr als doppelt so groß wie, be sonders bevorzugt mehr als fünfmal so groß wie, eine maximale Erstreckung der Elektrodeneinheit in einer zu der Elektrodenanlegefläche senkrechten Richtung in einem an der Elektrodenträgervorrichtung angeordneten, insbesondere fixierten, Zustand der Elektrodeneinheit.

Vorzugsweise umfasst die Elektrodenträgervorrichtung zumindest einen Grund körper. Vorzugsweise ist die Elektrodenanlegefläche zumindest als ein Teilbe reich einer Oberfläche, insbesondere einer größten Außenfläche, des Grundkör pers ausgebildet. Vorzugsweise ist die Elektrodenträgervorrichtung, insbesonde re der Grundkörper, flach ausgebildet. Insbesondere weist die Elektrodenträger vorrichtung, insbesondere der Grundkörper, zumindest in einer zur Elektrodenan legefläche, insbesondere zur größten Außenfläche, senkrechten Richtung eine maximale Erstreckung auf, die kleiner ist als eine maximale Erstreckung, bevor zugt kleiner als 1/10 einer maximalen Erstreckung, besonders bevorzugt kleiner als 1/30 einer maximale Erstreckung, der Elektrodenanlegefläche. Vorzugsweise ist, insbesondere zumindest in einem Referenzzustand der Elektrodenträgervor richtung, ein größter Krümmungsradius einer Krümmung der größten Außenflä che, insbesondere der Elektrodenanlegefläche, größer als, insbesondere mehr als dreimal so groß wie, besonders bevorzugt mehr als fünfmal so groß wie, die maximale Erstreckung der größten Außenfläche, insbesondere der Elektrodenan legefläche. Vorzugsweise ist der Grundkörper als Folie, als Scheibe, als Gewebe, als Platte oder dergleichen ausgebildet. Insbesondere ist die maximale Erstre ckung der Elektrodenträgervorrichtung, insbesondere des Grundkörpers, in der zur Elektrodenanlegefläche, insbesondere zur größten Außenfläche, senkrechten Richtung zumindest kleiner als 1 mm, bevorzugt kleiner als 750 pm besonderes bevorzugt kleiner als 500 pm.

Vorzugsweise ist die Elektrodenträgervorrichtung, insbesondere der Grundkörper zumindest im Wesentlichen aus zumindest einem Metall gefertigt. Darunter, dass ein Objekt„im Wesentlichen aus einem Material“ gefertigt wird, soll insbesondere verstanden werden, dass ein Volumenanteil des Materials an einem Gesamtvo- lumen des Objekts mehr als 25 %, bevorzugt mehr als 50 %, besonders bevor zugt mehr 75 % beträgt. Alternativ ist die Elektrodenträgervorrichtung, insbeson dere der Grundkörper, zumindest im Wesentlichen aus einer Keramik und/oder einem Kunststoff gefertigt. Vorzugsweise wird die Elektrodenträgervorrichtung zumindest im Wesentlichen aus einem hochtemperaturstabilen Material, insbe sondere Metall, gefertigt. Unter„hochtemperaturstabil“, soll insbesondere form beständig und/oder chemisch beständig bis zu Temperaturen von zumindest 500°C, bevorzugt bis Temperaturen von zumindest 850°C, besonders bevorzugt bis Temperaturen von zumindest 1200°C, verstanden werden. Es ist denkbar, dass die Elektrodenträgervorrichtung Bauelemente umfasst die aus einer Kera mik, einem Kunststoff oder einem andere Material gefertigt sind, beispielsweise zu einer elektrischen und/oder thermischen isolierten Fixierung der Elektroden trägervorrichtung und/oder einzelner Bauelemente der Elektrodenträger.

Vorzugsweise ist die Formschlusseinheit, insbesondere zumindest ein Form schlusselement der Formschlusseinheit, dazu vorgesehen, eine formschlüssige oder eine form- und kraftschlüssige Verbindung mit der Elektrodeneinheit, insbe sondere mit einem zu dem Formschlusselement komplementären Formschlus selement der Elektrodeneinheit, herzustellen. Insbesondere ist die Formschluss einheit, dazu vorgesehen eine vorhandene kraft- und/oder stoffschlüssige Ver bindung der Elektrodenträgervorrichtung mit der Elektrodeneinheit zusätzlich zu sichern. Vorzugsweise ist die Formschlusseinheit dazu vorgesehen, eine form- schlüssige oder eine form- und kraftschlüssige Verbindung in einer zu der Elekt- rodenanlegefläche im Wesentlichen parallelen Richtung zwischen der Elektro denträgervorrichtung und der Elektrodeneinheit herzustellen. Unter„im Wesentli chen parallel“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere klei ner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° auf weist. Vorzugsweise umfasst die Formschlusseinheit zumindest ein Formschlus selement, vorzugsweise eine Vielzahl an Formschlusselementen. Beispielsweise umfasst die Formschlusseinheit zumindest eine als Noppe, als Steg, als Haken, als Stift, als Kegel, als Rille, als Öse, als Lamelle, als Ausbuchtung, als Einfas sung, als Nut, als Kragen oder dergleichen ausgeformtes Formschlusselement. Vorzugsweise sind zumindest zwei Formschlusselement, vorzugsweise zumin- dest eine Mehrzahl der Formschlusselemente, zumindest im Wesentlichen bau gleich ausgebildet. Unter„im Wesentlichen baugleich“ soll insbesondere bis auf Fertigungstoleranzen verstanden werden. Es ist aber auch denkbar, dass die Formschlusseinheit zumindest zwei unterschiedlich ausgebildete Formschlus selemente umfasst. Vorzugsweise ist zumindest ein Formschlusselement, vor zugsweise eine Mehrzahl der Formschlusselemente, der Formschlusseinheit an der Elektrodenanlegefläche angeordnet. Vorzugsweise ist zumindest ein Form schlusselement, vorzugsweise eine Mehrzahl der Formschlusselemente, der Formschlusseinheit an dem Grundkörper der Elektrodenträgervorrichtung fixiert.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Elektrodenträgervorrichtung kann eine vorteilhaft sichere Fixierung der Elektrodeneinheit an der Elektroden trägervorrichtung erreicht werden. Insbesondere kann eine, beispielsweise durch ein Sintern hergestellte, kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung der Elektro deneinheit mit der Elektrodenträgervorrichtung zusätzlich gesichert werden. Ins besondere kann die Elektrodenträgervorrichtung in einem mit der Elektrodenein heit formschlüssig verbundenen Zustand vorteilhaft schnell temperiert, insbeson dere aufgeheizt, werden. Insbesondere kann ein Ablösen, insbesondere ein Delaminieren, der Elektrodeneinheit von der Elektrodenträgervorrichtung bei ei nem, insbesondere schnellen, Temperieren vorteilhaft verhindert werden.

Weiter wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Formschlusselement der Form schlusseinheit einstückig mit der Elektrodenanlegefläche ausgebildet ist. Vor zugsweise ist die Formschlusseinheit zumindest teilweise, vorzugsweise zumin dest im Wesentlichen, einstückig mit der Elektrodenanlegefläche, insbesondere mit dem Grundkörper der Elektrodenträgervorrichtung ausgebildet. Unter„einstü ckig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen An spritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinen den Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Her stellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Vorzugsweise ist zumindest ein Formschlusselement als Fertigungselement eines, insbesondere selektiven, Materialabtragungspro zesses von der Elektrodenanlegefläche, beispielsweise eines Schneideprozes ses, eines Zerspanungsprozesses, eines Ätzprozesses oder dergleichen, ausge- bildet. Alternativ oder zusätzlich ist zumindest ein Formschlusselement als Ferti gungselement eines Materialauftragungsprozesses an der Elektrodenanlegeflä- che, beispielsweise eines Schweißprozess, eines Klebeprozesses, eines An spritzprozesses oder dergleichen ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass die Formschlusseinheit als Schicht ausgebildet ist, die auf die Elektrodenanlegeflä- che aufgebracht ist. Darunter, dass die Formschlusseinheit„im Wesentlichen einstückig“ mit einem Objekt ausgebildet ist, soll insbesondere verstanden wer den, dass zumindest eine Mehrzahl der Formschlusselemente, vorzugsweise alle Formschlusselemente, der Formschlusseinheit einstückig mit dem Objekt ausge bildet ist. Es ist denkbar, dass die Formschlusseinheit zumindest ein Bauelement, insbesondere ein Formschlusselement, aufweist, beispielsweise ein Riegelele ment, ein Schraubelement, ein Steckelement, ein Verschlusselement oder der gleichen, das eigenständig ausgebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausge staltung weist die Elektrodenträgervorrichtung vorteilhaft wenige Einzelteile auf. Insbesondere kann eine Aufbringung der Elektrodeneinheit auf die Elektroden trägervorrichtung, insbesondere eine Fixierung mit der Formschlusseinheit, vor teilhaft einfach durchgeführt werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Formschlusselement der Form schlusseinheit in einem fluidkanalfreien Teilbereich der Elektrodenanlegefläche angeordnet ist. Vorzugsweise umfasst die Elektrodenträgervorrichtung zumindest einen Fluidkanal. Vorzugsweise umfasst die Elektrodenträgervorrichtung eine Vielzahl an, insbesondere zumindest im Wesentlichen baugleichen, Fluidkanälen. Vorzugsweise ist zumindest ein Fluidkanal der Elektrodenträgervorrichtung in den Grundkörper der Elektrodenträgervorrichtung eingelassen. Vorzugsweise ist eine Ausgangsöffnung zumindest eines Fluidkanals der Elektrodenträgervorrich tung an der Elektrodenanlegefläche angeordnet. Vorzugsweise umgibt die Elekt rodenanlegefläche die Ausgangsöffnung des zumindest einen Fluidkanals voll ständig. Vorzugsweise weist die Elektrodenanlegefläche zumindest einen Fluid kanalbereich auf. Vorzugsweise ist in dem Fluidkanalbereich die Ausgangsöff nung des zumindest einen Fluidkanals angeordnet. Vorzugsweise umgibt der Fluidkanalbereich die Ausgangsöffnung des zumindest einen Fluidkanals voll ständig. Bevorzugt ist/sind in dem Fluidkanalbereich die Mehrzahl der Ausgangs öffnungen und/oder alle Ausgangsöffnungen aller Fluidkanäle in regelmäßigen und/oder unregelmäßigen Abständen voneinander angeordnet. Vorzugsweise ist der Fluidkanalbereich zusammenhängend ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass die Elektrodenanlegefläche mehrere Fluidkanalbereiche aufweist, die voneinan der beabstandet angeordnet sind. Unter einem„fluidkanalfreien Teilbereich“ soll insbesondere ein Teilbereich der Elektrodenanlegefläche verstanden werden, bei dem jeder zu dem Teilbereich gehörende Punkt zumindest einen Mindestabstand zu der Ausgangsöffnung eines Fluidkanals, insbesondere aller Fluidkanäle, auf- weist. Vorzugsweise ist der Mindestabstand größer als eine maximale Erstre ckung der, insbesondere größten, Ausgangsöffnung. Vorzugsweise ist der Min destabstand größer als ein minimaler und/oder maximaler Abstand zwischen zwei, insbesondere benachbarten, Ausgangsöffnungen. Vorzugsweise ist der Fluidkanalbereich zumindest im Wesentlichen vollständig von dem fluidkanalfrei en Teilbereich und/oder mehreren fluidkanalfreien Teilbereichen umschlossen. Unter„im Wesentlichen vollständig umschlossen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass an zumindest 50 %, vorzugsweise an mehr als 75 %, besonders bevorzugt an mehr als 95 %, eines maximalen Um fangs des Fluidkanalbereichs zumindest ein, insbesondere der, fluidfreier Teilbe reich angrenzt. Insbesondere ist der Fluidkanalbereich beabstandet von einer äußeren Begrenzung der Elektrodenanlegefläche angeordnet. Insbesondere bil det der fluidkanalfreie Teilbereich einen Randbereich zwischen den Fluidkanälen und der äußeren Begrenzung der Elektrodenanlegefläche. Insbesondere ist der fluidkanalfreie Teilbereich zu einem Anlegen, insbesondere Fixieren, des Trenn elements der Elektrodeneinheit vorgesehen. Vorzugsweise ist zumindest ein Formschlusselement, vorzugsweise mehrere Formschlusselemente, in dem fluid kanalfreien Teilbereich angeordnet. Vorzugsweise ist zumindest an einem we sentlichen Anteil des fluidkanalfreien Teilbereichs zumindest ein Formschlus selement angeordnet. Vorzugsweise soll unter„einem wesentlichen Anteil“ eines Bereichs zumindest 10 %, bevorzugt zumindest 30 %, besonders bevorzugt mehr als 50 %, eines Flächeninhalts des Bereichs verstanden werden. Durch die erfin dungsgemäße Ausgestaltung kann eine fluidtechnische Abdichtung des Fluidka nalbereichs der Elektrodenanlegefläche durch die Elektrodeneinheit vorteilhaft gesichert werden.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Formschlusselement der Formschlusseinheit in einem Fluidkanalbereich der Elektrodenanlegefläche an geordnet ist. Insbesondere ist zumindest ein Formschlusselement zwischen zu mindest zwei Fluidkanälen angeordnet. Vorzugsweise ist zumindest an einem wesentlichen Anteil des Fluidkanalbereichs zumindest ein Formschlusselement angeordnet. Es ist denkbar, dass in dem Fluidkanalbereich und in dem fluidkanal freien Teilbereich unterschiedlich ausgeformte und/oder zumindest im Wesentli chen baugleiche Formschlusselemente angeordnet sind. Denkbar ist, dass das zumindest eine Formschlusselement hinterschneidungsfrei ausgebildet ist, ins besondere zu einer Ermöglichung einer kostengünstigen Herstellung des Form schlusselements. Vorzugsweise ist zumindest an einem wesentlichen Anteil der gesamten Elektrodenanlegefläche zumindest ein Formschlusselement angeord net. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Fluidkanalbereich zumindest eine ausgezeichnete Stützstelle zur Anbringung eines Formschlusselements. Insbe sondere ist an der ausgezeichneten Stützstelle eine, insbesondere ansonsten regelmäßige, Anordnung der Ausgangsöffnungen unterbrochen. Insbesondere umfasst der Fluidkanalbereich mehrere ausgezeichnete Stützstellen in regelmä ßigen und/oder unregelmäßigen Abständen zueinander. Durch die erfindungs gemäße Ausgestaltung kann die Elektrodeneinheit vorteilhaft sicher an der Elekt rodenträgervorrichtung fixiert werden. Insbesondere kann eine Teilablösung der Elektrodenträgervorrichtung vorteilhaft vermieden werden.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Formschlusselement der Formschlusseinheit eine Hinterschneidung aufweist. Insbesondere weist ein Pro fil des Formschlusselements in zumindest einer zur Elektrodenanlegefläche zu mindest im Wesentlichen senkrechten Schnittebene eine Hinterschneidung auf. Der Ausdruck„im Wesentlichen senkrecht“ soll hier insbesondere eine Ausrich tung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Rich tung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von ins besondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft klei ner als 2° aufweist. Vorzugsweise weist das Formschlusselement in einer zur Elektrodenanlegefläche parallelen Schnittebene eine Schnittfläche mit einem Flächeninhalt auf, der größer ist als ein Flächeninhalt einer weiteren Schnittfläche in einer zur Elektrodenanlegefläche parallelen weiteren Schnittebene, welche näher an einer von der Elektrodenanlegefläche abgewandten Seite der Elektro denträgervorrichtung, insbesondere des Grundkörpers angeordnet ist als die Schnittebene. Vorzugsweise ist das Formschlusselement in Richtung der von der Elektrodenanlegefläche abgewandten Seite verjüngend ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass das Formschlusselement ein Absatz, insbesondere ein T- förmiges Profil, aufweist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Formschluss in eine zur Elektrodenanlegefläche zumindest im Wesentlichen pa rallel verlaufende Richtung vorteilhaft zuverlässig gestaltet werden. Insbesondere kann ein zusätzlicher Formschluss in einer zur Elektrodenanlegefläche zumindest im Wesentlichen senkrechte und/oder querverlaufende Richtung erreicht werden.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Formschlusseinheit zumindest ein als Mikrozahn ausgebildetes Formschlusselement zu einer Verzahnung mit der Elektrodeneinheit aufweist. Unter einem„Mikrozahn“ soll insbesondere ein zahn förmiges Formschlusselement verstanden werden, bei dem ein kleinster gedach ter Quader, der das zahnförmige Formschlusselement vollständig umgibt, zumin dest eine, vorzugsweise zwei, besonders bevorzugt drei charakteristische Kan tenlängen aufweist, die in einem Mikrometerbereich liegen, insbesondere zumin dest kleiner als 3 mm, vorzugsweise kleiner als 500 pm, besonders bevorzugt kleiner als 100 pm und/oder vorzugsweise zumindest größer als 500 nm, bevor zugt größer als 1 pm sind. Unter einem„zahnförmigen Formschlusselement“ soll insbesondere ein Strukturelement verstanden werden, das zumindest eine Zahn flanke, vorzugsweise zwei Zahnflanken, aufweist, insbesondere zu einer Bildung eines Formschlusses in einer zu der Zahnflanke zumindest im Wesentlichen senkrechten Richtung. Vorzugsweise sind die Zahnflanken bezüglich einer zur Elektrodenanlegefläche zumindest im Wesentlichen senkrechten Ebene symmet risch ausgebildet und/oder angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass die Zahn flanken unterschiedlich ausgebildet sind. Beispielsweise weist der Mikrozahn in einer zur Elektrodenanlegefläche zumindest im Wesentlichen senkrechten Ebene ein rechteckförmiges, ein trapezförmiges, ein dreieckförmiges und/oder ein para belförmiges Profil auf. Es ist denkbar, dass der Mikrozahn bezüglich einer Sym metrieachse drehsymmetrisch und/oder rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Alternativ ist der Mikrozahn als Steg ausgebildet, wobei insbesondere eine ma ximale Erstreckung des Stegs größer ist als eine maximale Erstreckung des Pro fils. Vorzugsweise weist die Elektrodeneinheit ein weiteres, insbesondere analog und/oder komplementär ausgebildetes, Formschlusselement, insbesondere einen weiteren Mikrozahn, zu einer Verzahnung mit dem Mikrozahn auf. Durch die er findungsgemäße Ausgestaltung kann die Formschlusseinheit vorteilhaft flach ausgestaltet werden. Insbesondere kann die Elektrodenträgervorrichtung vorteil haft kompakt gestaltet werden. Insbesondere schränkt die Formschlusseinheit ein Design der Elektrodenanlegefläche, insbesondere des Fluidkanalbereichs, vorteilhaft wenig ein. Insbesondere kann auf eine Bereitstellung von ausgezeich- neten Stützstellen zu einer Anordnung der Formschlusseinheit, insbesondere des Formschlusselements verzichtet werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Formschlusseinheit eine Vielzahl an als Mikrozahn ausgebildeten Formschlusselementen zu einer Verzahnung mit der Elektrodeneinheit aufweist. Vorzugsweise sind die Mikrozähne in regelmäßigen Abständen an der Elektrodenanlegefläche zueinander angeordnet. Insbesondere sind als Stege ausgebildete Mikrozähne zumindest im Wesentlichen parallel zu einander angeordnet. Es ist auch denkbar, dass die Mikrozähne unregelmäßig auf der Elektrodenanlegefläche verteilt sind. Insbesondere ist es denkbar, dass die Formschlusseinheit zumindest zwei verschieden ausgebildete Mikrozähne umfasst. Insbesondere sind verschiedene Mikrozähne in verschiedenen Teilbe reichen der Elektrodenanlegefläche, beispielsweise in dem Fluidkanalbereich und/oder in dem fluidkanalfreien Bereich, angeordnet. Es ist auch denkbar, dass die Elektrodenanlegefläche zumindest zwei sich zumindest teilweise überlappen de Teilbereiche aufweist, in denen die zumindest zwei verschiedenen Mikrozäh ne angeordnet sind. Vorzugsweise ist zumindest ein wesentlicher Anteil des flu idkanalfreien Teilbereichs, des Fluidkanalbereichs und/oder der gesamten Elekt rodenanlegefläche mit Mikrozähnen ausgestattet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft großer Teilbereich der Elektrodenanlegefläche mit Mikrozähnen versehen werden. Insbesondere kann die Formschlusseinheit eine vorteilhaft hohe effektive Wirkfläche aufweisen. Insbesondere kann ein vor teilhaft sicherer Formschluss oder Form- und Kraftschluss zwischen der Elektro deneinheit und der Elektrodenträgervorrichtung erreicht werden.

Weiter geht die Erfindung aus von einem Verfahren zu einer Herstellung einer Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit, insbesondere einer Festoxid- brennstoffzelleneinheit, wobei die Brennstoffzellen- und/oder die Elektrolyseur einheit zumindest eine Elektrodeneinheit und zumindest eine Elektrodenträger vorrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße Elektrodenträgervorrichtung, zu einer Stützung der Elektrodeneinheit umfasst. Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Elektrodeneinheit zumindest formschlüs sig mit der Elektrodenträgervorrichtung verbunden wird. Vorzugsweise wird in zumindest einem Elektrodenträgerherstellungsschritt die Elektrodenträgervorrich tung hergestellt. Vorzugsweise wird in dem Elektrodenträgerherstellungsschritt zumindest ein Grundkörper, insbesondere ein Metallblech, der Elektrodenträger vorrichtung strukturiert. Insbesondere wird in dem Elektrodenträgerherstellungs schritt zumindest ein Fluidkanal in den Grundkörper eingelassen. Vorzugsweise wird der zumindest eine Fluidkanal durch einen Umformungsprozess, insbeson dere mittels Stanzen, Prägen, Fräsen, Laserbohren, Laserschneiden oder der gleichen, in den Grundkörper der Elektrodenträgervorrichtung eingelassen. Vor zugsweise wird während des Elektrodenträgerherstellungsschritts die Form schlusseinheit der Elektrodenträgervorrichtung an der Elektrodenanlegefläche angeordnet, insbesondere geformt. Vorzugsweise wird in zumindest einem Elekt rodenherstellungsschritt die Elektrodeneinheit der Elektrodeneinheit hergestellt, insbesondere zumindest vorgeformt. Vorzugsweise wird in dem Elektrodenher stellungsschritt zumindest ein Rohling, ein Pressling, ein Grünling, ein Weißling, oder dergleichen von der Elektrodeneinheit hergestellt. Vorzugsweise wird die Elektrodeneinheit auf einem Transportelement hergestellt. Vorzugsweise wird in zumindest einem Zusammenführungsschritt die, insbesondere vorgeformte, Elektrodeneinheit auf die Elektrodenträgervorrichtung aufgebracht. Alternativ wird die Elektrodeneinheit direkt auf der Elektrodenträgervorrichtung, insbesondere schichtweise, hergestellt. Vorzugsweise wird die Elektrodeneinheit in zumindest einem Verfahrensschritt nach einer Aufbringung auf die Elektrodenträgervorrich tung von einem vorgeformten Zustand, insbesondere durch ein Sintern und/oder durch ein Aushärten, in einen Endzustand überführt. Vorzugsweise wird die Elektrodeneinheit in dem Zusammenführungsschritt und/oder während der direk ten Herstellung auf der Elektrodenträgervorrichtung formschlüssig oder form- und kraftschlüssig mit der Elektrodenträgervorrichtung verbunden. Vorzugsweise wird die Elektrodeneinheit in zumindest einem Verfahrensschritt in eine zur Elektro denanlegefläche zumindest im Wesentlichen parallele Richtung formschlüssig oder form-und kraftschlüssig mit der Elektrodenträgerrichtung verbunden. Insbe sondere wird die Elektrodeneinheit in einem vorgeformten Zustand formschlüssig oder form- und kraftschlüssig mit der Elektrodenträgervorrichtung verbunden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann die eine vor teilhaft sichere Fixierung der Elektrodeneinheit an der Elektrodenträgervorrich tung erreicht werden. Insbesondere kann eine, beispielsweise durch ein Sintern hergestellte, kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung der Elektrodeneinheit mit der Elektrodenträgervorrichtung zusätzlich gesichert werden. Insbesondere kann die Elektrodenträgervorrichtung in einem mit der Elektrodeneinheit formschlüssig verbundenen Zustand vorteilhaft schnell temperiert, insbesondere aufgeheizt, werden. Insbesondere können Prozesszeiten vorteilhaft gering gehalten werden.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt zumindest ein Formschlusselement einer Formschlusseinheit der Elektrodenträ gervorrichtung an der Elektrodenanlegefläche der Elektrodenträgervorrichtung, insbesondere durch einen Materialabtragungsprozess und/oder durch einen Ma terialauftragungsprozess, geformt wird. Vorzugsweise wird während des Elektro denträgerherstellungsschritts die Formschlusseinheit hergestellt. Insbesondere wird während des Elektrodenträgerherstellungsschritts das zumindest eine Form schlusselement der Formschlusseinheit hergestellt. Vorzugsweise wird das Formschlusselement an der Elektrodenanlegefläche angeordnet. Insbesondere wird das Formschlusselement an der Elektrodenanlegefläche geformt. Vorzugs weise wird das Formschlusselement durch zumindest einen, insbesondere selek tiven, Materialabtragungsprozess, beispielweise durch einen Zerspanungspro zess, durch einen Laserschneid- und/oder Bohrprozess, durch einen Ätzprozess oder dergleichen, geformt. Vorzugsweise wird in zumindest einem Verfahrens schritt Material von dem Grundkörper der Elektrodenträgervorrichtung zur For mung des Formschlusselements abgetragen. Insbesondere wird Material von der Elektrodenanlegefläche zur Formung des Formschlusselements abgetragen. Alternativ oder zusätzlich wird in zumindest einem Verfahrensschritt Material auf den Grundkörper, insbesondere auf die Elektrodenanlegefläche, aufgebracht, insbesondere zur Formung zumindest eines Formschlusselements, beispielswei se mittels eines Schweißprozesses, eines Klebeprozesses und/oder eines An spritzprozesses, bevorzugt mittels einer Anwendung eines additiven Fertigungs verfahrens. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft kompakte Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit hergestellt werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt zu einem Aufbringen der Elektrodeneinheit auf die Elektrodenträgervorrichtung eine Form der Elektrodeneinheit an zumindest ein Formschlusselement einer Formschluss einheit der Elektrodenträgervorrichtung angepasst wird. Insbesondere wird ein zu dem Formschlusselement analoges oder komplementäres weiteres Formschlus selement an der Elektrodeneinheit, insbesondere an dem Trennelement, ange- formt. Vorzugsweise wird die Elektrodeneinheit, insbesondere in einen vorge formten Zustand, auf die Elektrodenanlegefläche aufgebracht. Insbesondere wird die Elektrodeneinheit an dem Formschlusselement angeordnet. Vorzugsweise wird in zumindest einem Verfahrensschritt die Elektrodeneinheit auf das Form schlusselement aufgepresst, insbesondere zu einer plastischen Verformung der Elektrodeneinheit durch das Formschlusselement. Insbesondere wird die Elekt rodeneinheit auf das Formschlusselement auflaminiert. Alternativ wird die Elekt rodeneinheit direkt auf dem Formschlusselement aufgetragen, beispielsweise mit einem Siebdruckverfahren, einem Sprühprozess, einem Gasphasenabschei dungsverfahren oder dergleichen. In einer alternativen Ausgestaltung wird zu mindest ein zu dem Formschlusselement korrespondierendes Formschlussele ment der Elektrodeneinheit vor einer Aufbringung der Elektrodeneinheit auf die Elektrodenanlegefläche zumindest vorgeformt und/oder fertiggestellt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein zu dem Formschlusselement korres pondierendes Formschlusselement der Elektrodeneinheit vorteilhaft komplemen tär zu dem Formschlusselement gestaltet werden. Insbesondere kann das kor respondiere Formelement vorteilhaft passgenau hergestellt werden. Insbesonde re kann das korrespondiere Formschlusselement vorteilhaft einfach hergestellt werden. Insbesondere kann auf eine Kontrolle der Fertigungsgenauigkeit verzich tet werden.

Weiter wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Di mensionierung zumindest eines Formschlusselements einer Formschlusseinheit der Elektrodenträgervorrichtung an eine Partikelgröße der Elektrodeneinheit an gepasst wird. Vorzugsweise wird die Elektrodeneinheit aus zumindest einem Granulat, und insbesondere einem Bindemittel, und/oder eine Paste, die insbe sondere Körner aufweist, vorgeformt. Vorzugsweise soll unter einer„Partikelgrö ße der Elektrodeneinheit“ eine durchschnittliche maximale Erstreckung einzelner Körner der Paste und/oder des Granulats, insbesondere aus welchem die Elekt rodeneinheit vorgeformt wird, verstanden werden. Vorzugsweise wird das Form schlusselement derart geformt, dass zumindest eine, insbesondere ein zur Elekt rodenanlegefläche zumindest im Wesentlichen senkrechte, charakteristische Kantenlänge eines kleinsten das Formschlusselements vollständig umgebenden Quaders größer ist als die Partikelgröße der Elektrodeneinheit. Besonders bevor zugt werden zwei direkt benachbarte Formschlusselemente mit einem minimalen Abstand zueinander hergestellt, der größer ist als die Partikelgröße der Elektro- deneinheit. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft zuverlässige Verteilung der Elektrodeneinheit, insbesondere der Körner der Elektrodeneinheit, an, um und zwischen den Formschlusselementen erreicht werden. Insbesondere kann ein zu dem Formschlusselement korrespondieren des Formschlusselement der Elektrodeneinheit vorteilhaft genau an eine Form des Formschlusselements angepasst werden. Insbesondere kann eine Entste hung von Hohlräumen vorteilhaft gering gehalten werden.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt das zumindest eine Formschlusselement der Formschlusseinheit der Elektroden trägervorrichtung mittels Laser-Texturierung oder mittels eines additiven Ferti gungsschritts, wie beispielsweise mittels eines Pulverbettverfahrensschritts, ei nes Freiraumverfahrensschritts, eines Flüssigmaterialverfahrensschritts oder dergleichen, erstellt wird. Vorzugsweise wird die Formschlusseinheit, insbeson dere das zumindest eine Formschlusselement, durch eine Laserbearbeitung der Elektrodenanlegefläche hergestellt. Insbesondere wird die Elektrodenanlegeflä- che mittels Laserbearbeitung texturiert. Insbesondere werden regelmäßige und/oder unregelmäßige Strukturen zur Bildung von Formschlusselementen in die Elektrodenanlegefläche eingebracht. Alternativ oder zusätzlich wird zumin dest ein Formschlusselement durch einen Ätzprozess und/oder einen Zer spanungsprozess, insbesondere einen Bohrprozess, einen Fräsprozess und/oder einen Feilprozess, geformt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können vorteilhaft präzise, vorteilhaft regelmäßig angeordnete und/oder vorteilhaft kleine Formschlusselemente realisiert werden.

Weiterhin wird eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit vorgeschla gen, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist und/oder eine erfindungsgemäße Elektrodenträgervorrichtung umfasst. Vorzugsweise ist die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit als meta II gestützte Brennstoffzel len- und/oder Elektrolyseureinheit ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit zur Ver fügung gestellt werden, die eine vorteilhaft sichere mechanische Verbindung der Elektrodeneinheit und der Elektrodenträgervorrichtung aufweist. Insbesondere kann eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit zur Verfügung gestellt werden, die eine vorteilhaft hohe Toleranz gegen Temperaturgradienten und/oder thermomechanische Spannungen aufweist. Insbesondere kann die Brennstoffzel- len- und/oder Elektrolyseureinheit vorteilhaft schnell zerstörungsfrei temperiert, insbesondere aufgeheizt, werden. Insbesondere weist die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit eine vorteilhaft lange Lebensdauer auf.

Die erfindungsgemäße Elektrodenträgervorrichtung, das erfindungsgemäße Ver fahren und/oder die erfindungsgemäße Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseur einheit sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Aus führungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Elektrodenträgervorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die er findungsgemäße Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit zu einer Erfül lung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrens schritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offen barung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.

Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Elekt rodenträgervorrichtung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Formschlusselements der erfindungsgemäßen Elektrodenträgervorrichtung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Formschlus

selements der erfindungsgemäßen Elektrodenträgervorrichtung, Fig. 5 eine schematische Darstellung zusätzlicher Formschlussele mente der erfindungsgemäßen Elektrodenträgervorrichtung, Fig. 6 eine schematische Darstellung eines anderweitigen Form

schlusselements der erfindungsgemäßen Elektrodenträgervor richtung, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ver fahrens.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Figur 1 zeigt eine Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 14. Die Brenn stoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 14 wird mit einem Verfahren 38 herge stellt (siehe Figur 7). Die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 14 um fasst eine Elektrodenträgervorrichtung 10. Vorzugsweise umfasst die Brennstoff zellen- und/oder Elektrolyseureinheit 14 zumindest eine Elektrodeneinheit 12. Vorzugsweise ist die Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 14 als, ins besondere metallgestütze, Festoxidbrennstoffzelleneinheit ausgebildet. Vor zugsweise umfasst die Elektrodeneinheit 12 zumindest eine Elektrode 40. Vor zugsweise umfasst die Elektrodeneinheit 12 zumindest eine weitere Elektrode 42. Vorzugsweise ist die Elektrode 40 und/oder die weiter Elektrode 42 jeweils als Elektrodenschicht ausgebildet. Vorzugsweise ist die Elektrode 40 aus einem Oxidanselektrodenmaterial geformt. Vorzugsweise ist die weitere Elektrode 42 aus einem Brennstoffelektrodenmaterial geformt. Es ist aber auch denkbar, dass die Elektrode 40 aus einem Brennstoffelektrodenmaterial und/oder die weitere Elektrode 42 aus einem Oxidanselektrodenmaterial geformt sind/i st. Vorzugswei se umfasst die Elektrodeneinheit 12 zumindest ein Trennelement 44, insbeson dere eine Trennschicht. Vorzugsweise ist das Trennelement 44 als Elektrolyt schicht ausgebildet. Vorzugsweise ist das Trennelement 44 zwischen der Elekt rode 40 und der weiteren Elektrode 42 angeordnet. Vorzugsweise ist die Elektro deneinheit 12 an der Elektrodenträgervorrichtung 10 angeordnet.

Die Elektrodenträgervorrichtung 10 ist zu einer Stützung der Elektrodeneinheit 12 der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 14 vorgesehen. Die Elektro denträgervorrichtung 10 umfasst zumindest eine Elektrodenanlegefläche 16 für die Elektrodeneinheit 12. Insbesondere liegt die Elektrodenanlegefläche 16 an der Elektrodeneinheit 12 an. Vorzugsweise umfasst die Elektrodenträgervorrich tung 10 zumindest einen, insbesondere flachen, Grundkörper 46. Vorzugsweise ist der Grundkörper 46 als Folie, Scheibe und/oder Platten, insbesondere als Metallblech, ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Elektrodenträgervorrichtung 10 zumindest einen Fluidkanal 48. Vorzugsweise umfasst die Elektrodenträger vorrichtung 10 eine Vielzahl an, insbesondere zu dem Fluidkanal 48 analog aus gebildeten und insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel angeordneten, weiteren Fluidkanälen. Vorzugsweise ist der Fluidkanal 48 in den Grundkörper 46 eingelassen. Insbesondere durchbricht der Fluidkanal 48 den Grundkörper 46. Vorzugsweise mündet zumindest eine Ausgangsöffnung 50 des Fluidkanals 48 in die Elektrodenanlegefläche 16. Vorzugsweise umgibt die Elektrodenanlegefläche 16 die Ausgangsöffnung 50 in zumindest einer Ebene vollständig. Die Elektro denanlegefläche 16 weist zumindest einen Fluidkanalbereich 34 auf. Insbesonde re ist der Fluidkanal 48, und insbesondere sind alle weiteren Fluidkanäle der Elektrodenträgervorrichtung 10, in dem Fluidkanalbereich 34 angeordnet. Vor zugsweise umfasst die Elektrodenanlegefläche 16 zumindest einen fluidkanal freien Teilbereich 32. Vorzugsweise liegt die weitere Elektrodeneinheit 12 an dem Fluidkanalbereich 34 an. Vorzugsweise liegt das Trennelement 44 an dem fluid kanalfreien Teilbereich 32 an. Insbesondere umschließt der fluidkanalfreie Teilbe reich 32 den Fluidkanalbereich 34 zumindest in einer Ebene vollständig. Insbe sondere dichtet das Trennelement 44 den Fluidkanalbereich 34 gegenüber dem fluidkanalfreien Teilbereich 32 und/oder gegenüber der Elektrode 40 fluiddicht ab. Vorzugsweise umfasst die Elektrodenträgervorrichtung 10 zumindest ein Flu idraumabschlusselement 51. Insbesondere ist das Fluidraumabschlusselement 51 als Metallblech ausgebildet. Insbesondere ist das Fluidraumabschlusselement 51 an dem Grundkörper 46, insbesondere an einer von der Elektrodenanlegeflä che 16 abgewandten Außenseite des Grundkörpers 46, angeordnet. Vorzugs weise bildet das Fluidraumabschlusselement 51 und der Grundkörper einen Flu idraum 53 zu einer Verteilung eines Fluids, insbesondere eines Oxidans und/oder eines Brennstoffs, auf den Fluidkanal 48 und/oder auf weitere Fluidkanäle.

Figur 2 zeigt eine Detailansicht der Elektrodenträgervorrichtung 10. Die Elektro denträgervorrichtung 10 umfasst zumindest eine Formschlusseinheit 18. Die Formschlusseinheit 18 ist an der Elektrodenanlegefläche 16 angeordnet. Die Formschlusseinheit 18 ist zu einer Fixierung der Elektrodeneinheit 12 an der Elektrodenanlegefläche 16 vorgesehen. Vorzugsweise umfasst die Formschluss einheit 18 zumindest ein Formschlusselement 20, 22, 24, 26, 28, 30. Die Figuren 3 bis 6 zeigen eine Detailansicht der Formschlusselemente 22, 24, 26, 28, 30.

Die Formschlusseinheit 18 weist zumindest ein als Mikrozahn ausgebildetes Formschlusselement 20, 22, 24, 26, 28, 30 zu einer Verzahnung mit der Elektro deneinheit 12 auf. Die Formschlusseinheit 18 umfasst eine Vielzahl an als Mikro zahn ausgebildeten Formschlusselementen 20, 22, 24, 26, 28, 30 zu einer Ver zahnung mit der Elektrodeneinheit 12. Die Formschlusselemente 20, 22, 24, 26, 28, 30 der Formschlusseinheit 18 sind einstückig mit der Elektrodenanlegefläche 16 ausgebildet. Insbesondere sind die Formschlusselemente 20, 22, 24, 26, 28, 30 einstückig mit dem Grundkörper 46 ausgebildet.

Vorzugsweise weist die Formschlusseinheit 18 zumindest das trapezförmige Formschlusselement 20 auf. Insbesondere weist das trapezförmige Formschlus selement 20 in zumindest einer zur Elektrodenanlegefläche 16 zumindest im We sentlichen senkrechten Schnittebene ein trapezförmiges Profil auf. Insbesondere weist das trapezförmige Formschlusselement 20 in einer zu der Schnittebene und zu der Elektrodenanlegefläche 16 zumindest im Wesentlichen senkrechten weiteren Schnittebene ein rechteckförmiges und/oder trapezförmiges Profil auf. Insbesondere ist das trapezförmige Formschlusselement 20 als Kegelstumpf, Pyramidenstumpf und/oder als trapezförmiger Steg ausgebildet. Insbesondere weist das trapezförmige Formschlusselement 20 der Formschlusseinheit 18 eine Hinterschneidung 36 auf. Insbesondere bildet die längere charakteristische Tra pezseite die Elektrodenanlegefläche 16. Insbesondere ist die kürzere charakteris tische Trapezseite von der Elektrodenanlegefläche 16 abgewandt angeordnet.

Vorzugsweise umfasst die Formschlusseinheit 18 zumindest das quaderförmige Formschlusselement 22 (siehe Figur 3). Vorzugsweise umfasst die Formschluss einheit 18 zumindest das zylinderförmige Formschlusselement 24 (siehe Figur 4). Vorzugsweise umfasst die Formschlusseinheit 18 zumindest das kegelförmige Formschlusselement 26 (siehe Figur 5). Vorzugsweise umfasst die Formschluss einheit 18 zumindest das pyramidenförmige Formschlusselement 26 (siehe Figur 5). Vorzugsweise umfasst die Formschlusseinheit 18 zumindest das weitere py ramidenförmige Formschlusselement 30 (siehe Figur 6). Vorzugsweise weist die Formschlusseinheit 18 eine Vielzahl an zumindest im Wesentlichen baugleichen Formschlusselementen auf. Es ist denkbar, dass die Formschlusseinheit 18 Formschlusselemente nur einer einzigen Bauart aufweist. Es ist auch denkbar, dass in verschiedenen Teilbereichen der Elektrodenanlege- fläche 16 verschiedene Bauarten der Formschlusselemente verwendet werden. Darüber hinaus ist es denkbar, dass in zumindest einem Teilbereich zumindest zwei verschiedene Bauarten der Formschlusselemente, insbesondere abwech selnd, verwendet werden (vgl. Figur 5).

Zumindest eines der Formschlusselemente 20, 22, 24, 26, 28, 30 der Form schlusseinheit 18 ist in dem fluidkanalfreien Teilbereich 32 der Elektrodenanlege- fläche 16 angeordnet. Insbesondere sind die Formschlusselemente 20, 22, 24,

26, 28, 30 der Formschlusseinheit 18 zu einer Abdichtung des Fluidkanalbereichs 34 vorgesehen, insbesondere zu einer Fixierung des Trennelements 44 und/oder der weiteren Elektrode 42 auf dem Grundkörper 46. Insbesondere sind/ist das trapezförmige Formschlusselement 20, das quaderförmige Formschlusselement 22, das zylinderförmige Formschlusselement 24, das kegelförmige Formschlus selement 26 und/oder das pyramidenförmige Formschlusselement 28 in dem fluidkanalfreien Teilbereich 32 angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass das weitere pyramidenförmige Formschlusselement 30 in dem fluidkanalfreien Teilbe reich 32 angeordnet ist. Zumindest eines der Formschlusselemente 20, 22, 24,

26, 28, 30 der Formschlusseinheit 18 ist in dem Fluidkanalbereich 34 der Elekt- rodenanlegefläche 16 angeordnet. Insbesondere ist das weitere pyramidenförmi ge Formschlusselement 30 in dem Fluidkanalbereich 34 angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass das trapezförmige Formschlusselement 20, das quaderför mige Formschlusselement 22, das zylinderförmige Formschlusselement 24, das kegelförmige Formschlusselement 26 und/oder das pyramidenförmige Form schlusselement 28 in dem Fluidkanalbereich 34 angeordnet ist/sind.

Figur 7 zeig das Verfahren 38 zu einer Herstellung der Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheit 14, insbesondere einer Festoxidbrennstoffzelleneinheit. Die Brennstoffzellen- und/oder die Elektrolyseureinheit 14 umfasst zumindest die Elektrodeneinheit 12 und zumindest die Elektrodenträgervorrichtung 10 zu einer Stützung der Elektrodeneinheit 12. In zumindest einem Verfahrensschritt wird die Elektrodeneinheit 12 zumindest formschlüssig mit der Elektrodenträgervorrich tung 10 verbunden. Vorzugsweise umfasst das Verfahren 38 einen Elektroden herstellungsschritt 52. Vorzugsweise wird in dem Elektrodenherstellungsschritt 52 die Elektrodeneinheit 12 hergestellt. Vorzugsweise wird in zumindest einem Elektrodenherstellungsschritt 52 die Elektrodeneinheit 12 hergestellt, insbeson dere zumindest vorgeformt. Vorzugsweise wird in dem Elektrodenherstellungs schritt 52 zumindest ein Rohling, ein Pressling, ein Grünling, ein Weißling, oder dergleichen von der Elektrodeneinheit 12 hergestellt. Vorzugsweise wird die Elektrodeneinheit 12 auf einem Transportelement 54 hergestellt, insbesondere schichtweise aufgetragen.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren 38 zumindest einen Elektrodenträgerher stellungsschritt 56. Vorzugsweise wird in dem Elektrodenträgerherstellungsschritt 56 die Elektrodenträgervorrichtung 10 hergestellt. Vorzugsweise wird die Elektro denträgervorrichtung 10, insbesondere der Grundkörper 46, zumindest im We sentlichen aus Titan, Crofer® 22 H/APU, Inconel® 600 oder dergleichen gefertigt. Vorzugsweise wird während eines Fluidkanalbildungsschritts 58 zumindest der Grundkörper 46 der Elektrodenträgervorrichtung 10 strukturiert. Insbesondere wird in dem Fluidkanalbildungsschritt 58 zumindest ein Fluidkanal 48 in den Grundkörper 46 eingelassen. Vorzugsweise wird der zumindest eine Fluidkanal 48 durch einen Umformungsprozess, insbesondere mittels Stanzen, Prägen, Fräsen, Laserbohren, Laserschneiden, Ätzen oder dergleichen, in den Grundkör- per 46 der Elektrodenträgervorrichtung 10 eingelassen. Vorzugsweise wird in dem Fluidkanalbildungsschritt 58 die Elektrodenträgervorrichtung 10 entgratet. Vorzugsweise wird in dem Fluidkanalbildungsschritt 58 die Elektrodenträgervor richtung 10 gereinigt. Vorzugsweise wird in einem Texturierungsschritt 60 die Elektrodenanlegefläche 16 zur Bildung der Formschlusseinheit 18 strukturiert.

Der Texturierungsschritt 60 kann vor, nach und/oder gleichzeitig mit dem Fluid kanalbildungsschritt 58 durchgeführt werden. In einem Texturierungsschritt 60 wird zumindest eines der Formschlusselemente 20, 22, 24, 26, 28, 30 der Form schlusseinheit 18 der Elektrodenträgervorrichtung 10 an der Elektrodenanlege fläche 16 der Elektrodenträgervorrichtung 10, insbesondere durch einen Materi alabtragungsprozess und/oder durch einen Materialauftragungsprozess, geformt. In einem Texturierungsschritt 60 wird eine Dimensionierung zumindest eines der Formschlusselemente 20, 22, 24, 26, 28, 30 an eine Partikelgröße der Elektro- deneinheit 12 angepasst. In einem Texturierungsschritt 60 wird zumindest eines der Formschlusselemente 20, 22, 24, 26, 28, 30 mittels Laser-Texturierung er stellt. Insbesondere wird in dem Texturierungsschritt 60 Material von der Elektro denträgervorrichtung 10, insbesondere von dem Grundkörper 46, abgetragen. Insbesondere wird in dem Texturierungsschritt 60 Material an der Elektrodenan- legefläche 16 abgetragen. Insbesondere werden in dem Texturierungsschritt 60 die Formschlusselemente 20, 22, 24, 26, 28, 30 geformt, insbesondere frei ge schnitten. Vorzugsweise wird in dem Elektrodenträgerherstellungsschritt 56 die Elektrodenträgervorrichtung 10 thermisch nachbehandelt. Vorzugsweise wird in dem Elektrodenträgerherstellungsschritt 56 die Elektrodenträgervorrichtung 10 zu einem Transport und/oder zu einer Lagerung aufgerollt und/oder gestapelt. Es ist auch denkbar, dass die Elektrodenträgervorrichtung 10, beispielsweise über eine Förderanlange, direkt zu einer Weiterverarbeitung befördert wird.

Vorzugsweise wird in zumindest einem Zusammenführungsschritt 62 die, insbe sondere vorgeformte, Elektrodeneinheit 12 auf die Elektrodenträgervorrichtung 10, insbesondere auf die Elektrodenanlegefläche, 16 aufgebracht. Vorzugsweise wird in dem Zusammenführungsschritt 62 das Transportelement 54 mit der Elekt rodeneinheit 12 an der Elektrodenträgervorrichtung 10 angeordnet. Insbesondere wird die Elektrodeneinheit 12 der Elektrodenträgervorrichtung 10, insbesondere der Elektrodenanlegefläche 16 zugewandt. Vorzugsweise umfasst der Zusam menführungsschritt 62 einen Heiz- und/oder Pressprozess, insbesondere zu ei nem auflaminieren der Elektrodeneinheit 12 auf die Elektrodenträgervorrichtung 10, insbesondere auf die Elektrodenanlegefläche 16. In dem Zusammenfüh rungsschritt 62 wird bei einem Aufbringen der Elektrodeneinheit 12 auf die Elekt rodenträgervorrichtung 10 eine Form der Elektrodeneinheit 12 an das zumindest eine Formschlusselement 20, 22, 24, 26, 28, 30 angepasst. Insbesondere wird die vorgeformte Elektrodeneinheit 12, insbesondere zu einer Verformung der Elektrodeneinheit 12, auf die Formschlusseinheit 18 aufge presst. Insbesondere wird eine Form der Elektrodeneinheit 12 in dem Zusammenführungsschritt 62 komplementär zu zumindest einem Formschlusselement 20, 22, 24, 26, 28, 30 verformt. Insbesondere wird ein Granulat und/oder eine Paste, aus welcher die Elektrodeneinheit 12 aufgebaut ist, an, um und/oder zwischen den Formschlus selementen 20, 22, 24, 26, 28, 30 verteilt. Nach einer Aufbringung der Elektro deneinheit 12 auf der Elektrodenträgervorrichtung 10 wird das, insbesondere wasserlösliche, Transportelement 54 von der Elektrodeneinheit 12, insbesondere mittels eines Befeuchtens, entfernt. Vorzugsweise umfasst das Verfahren 38 ei nen Sinterschritt 64. Vorzugsweise wird die Elektrodeneinheit 12 insbesondere in einem auf der Elektrodenträgervorrichtung 10 aufgebrachten Zustand, in dem Sinterschritt 64 gesintert. Spätestens nach dem Sinterschritt 64 und/oder einem zumindest Aushärten der vorgeformten Elektrodeneinheit 12 ist die Elektroden einheit 12 formschlüssig mit der Elektrodenträgervorrichtung 10 verbunden. Vor zugsweise wird die Elektrodeneinheit 12, insbesondere in einem auf der Elektro denträgervorrichtung 10 aufgebrachten Zustand, in dem Sinterschritt 64 auf eine Temperatur von mehr als 600°C, bevorzugt mehr als 800°C, bevorzugt mehr als

1000°C gebracht. Vorzugsweise wird in einem Vereinzelungsschritt 66 die Elekt rodenträgervorrichtung 10 zusammen mit der Elektrodeneinheit 12 in einzelne metallgestützte Brennstoffzellen- und/oder Elektrolyseureinheiten 14 aufgeteilt.