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Title:
GAS DISTRIBUTOR STRUCTURE FOR A FUEL CELL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/170652
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a gas distributor structure (10) for a fuel cell (100), which gas distributor structure serves for providing a reactant to the fuel cell (100) and is arrangeable between a bipolar plate (101) and a diaphragm electrode unit (MEA), comprising a first region (11) with a first, in particular channel-like, distributor structure (S1) for providing the reactant into the fuel cell (100), and comprising a second region (12) with a second, in particular porous, distributor structure (S2) for conducting the reactant onward in the fuel cell (100), wherein the second region (12) follows the first region (11) as viewed in the gas flow direction (X) of the reactant.

Inventors:
OHS, Jan Hendrik (Nelkenstrasse 70, Renningen, 71272, DE)
Application Number:
EP2019/055412
Publication Date:
September 12, 2019
Filing Date:
March 05, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
International Classes:
H01M8/0241; C25B1/04; H01M8/0206; H01M8/023; H01M8/0258; H01M8/1018
Foreign References:
DE10047248A12002-04-18
DE102006049252A12008-04-30
US20160260987A12016-09-08
DE102014206336A12015-10-08
DE112008002991B42016-12-22
Other References:
None
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Claims:
Ansprüche

1. Gasverteilerstruktur (10) für eine Brennstoffzelle (100), die zum

Bereitstellen eines Reaktanten an die Brennstoffzelle (100) dient und die zwischen einer Bipolarplatte (101) und einer Membranelektrodeneinheit (MEA) anordenbar ist,

aufweisend:

einen ersten Bereich (11) mit einer ersten, insbesondere kanalförmigen, Verteilerstruktur (Sl) zum Bereitstellen des Reaktanten in die

Brennstoffzelle (100), und

einen zweiten Bereich (12) mit einer zweiten, insbesondere porösen, Verteilerstruktur (S2) zum Weiterleiten des Reaktanten in der

Brennstoffzelle (100),

wobei in die Gasflussrichtung (x) des Reaktanten gesehen sich der zweite Bereich (12) an den ersten Bereich (11) anschließt.

2. Gasverteilerstruktur (10) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass der erste Bereich (11) ein geprägtes Blech aufweist, durch welches die erste Verteilstruktur (Sl) ausgebildet ist.

3. Gasverteilerstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass die erste Verteilerstruktur (Sl) aus Titan, Kupfer, Aluminium oder Edelstahl ausgebildet ist.

4. Gasverteilerstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass die erste Verteilerstruktur (Sl) periodisch ausgebildet ist.

5. Gasverteilerstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass der zweite Bereich (12) ein poröses Material aufweist.

6. Gasverteilerstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass die zweite Verteilerstruktur (S2) aus einem Metallschaum, einem Metallgeflecht oder einem Metallgewebe ausgebildet ist.

7. Gasverteilerstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass die zweite Verteilerstruktur (S2) periodisch oder stochastisch ausgebildet ist.

8. Gasverteilerstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass in die Gasflussrichtung (x) des Reaktanten gesehen sich ein dritter Bereich (13) mit einer ersten, insbesondere kanalförmigen, Verteilerstruktur (Sl) zum Abführen des Reaktanten aus der Brennstoffzelle (100) an den zweiten Bereich (12) anschließt.

9. Gasverteilerstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass in die Gasflussrichtung (x) des Reaktanten gesehen der erste Bereich

(11) 40% bis 80%, insbesondere 50% bis 60%, vorzugsweise 50% der

Gesamtlänge der Gasverteilerstruktur (10) einnimmt,

und/oder dass in die Gasflussrichtung (x) des Reaktanten gesehen der zweite Bereich (12) 20% bis 60%, insbesondere 40% bis 50%,

vorzugsweise 50% der Gesamtlänge der Gasverteilerstruktur (10) einnimmt.

10. Brennstoffzelle (100), die auf einer Kathodenseite (K) eine

Gasverteilerstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

Description:
Beschreibung

Gasverteilerstruktur für eine Brennstoffzelle

Die Erfindung betrifft eine Gasverteilerstruktur für eine Brennstoffzelle, insbesondere eine PEM-Brennstoffzelle, oder einen Elektrolyseur, die zum Bereitstellen eines Reaktanten an die Brennstoffzelle dient, nach dem

unabhängigen Vorrichtungsanspruch. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Brennstoffzelle nach dem nebengeordneten Vorrichtungs anspruch.

Stand der Technik

Brennstoffzellen sind elektrochemische Energiewandler, bei denen Wasserstoff H2 und Sauerstoff 02 in Wasser H20, elektrische Energie und Wärme gewandelt werden. Die Figur la zeigt schematisch einen Aufbau einer bekannten Brennstoffzelle 100*, bspw. einer PEM-Brennstoffzelle mit einer Betriebs temperatur unterhalb 120°C. Ein Stapel bzw. eine Wiederholungseinheit dieses Aufbaus bildet einen (Brennstoffzellen-)Stack, wie es die Figur lb zeigt. Die Reaktanten, Wasserstoff H2 und Sauerstoff 02, bspw. aus einer einfachen Umgebungsluft, sowie Kühlflüssigkeit, bspw. Wasser H20, werden über spezielle Gasverteilerstrukturen 10*, 20* in die Brennstoffzelle 100* eingeleitet. Bekannte Gasverteilerstrukturen 10*, 20* werden zumeist entweder als eine kanalförmige Verteilerstruktur S1 in einem geprägten Blech oder als eine poröse

Verteilerstruktur S2, bspw. aus einem Drahtgewebe, Mesh, Metallschaum oder ähnlichen Strukturen, realisiert. Auf einer Seite der Gasverteilerstrukturen 10*,

20* strömt ein Reaktant (z.B. Sauerstoff 02 der Luft oder Wasserstoff H2), auf der anderen Seite strömt die Kühlflüssigkeit H20. Die Gasverteilerstrukturen 10*, 20* in Form von geprägten Blechen sind einfache, kostengünstige Bauteile. Nachteilig ist bei geprägten Blechen jedoch, dass sich unter den Stegen einer solchen Kanalstruktur auf der Kathodenseite K der Brennstoffzelle 100* Produktwasser ansammeln kann. Dieses Produktwasser kann den Stofftransport der Reaktanden H2 oder 02 hin zur eine Katalysatorschicht El auf einer Membran 103 blockieren, wodurch die Leistung der Brennstoffzelle 100* einbrechen kann. Das Produktwasser kann besser über die porösen

Verteilerstrukturen S2 ausgetragen bzw. abtransportiert werden. Die

Gasverteilerstrukturen 10*, 20* in Form von porösen Verteilerstrukturen S2 sind jedoch teurer und aufwendiger in der Herstellung als geprägte Bleche. Außerdem bewirken poröse Verteilerstrukturen S2 einen starken Druckabfall beim

Transportieren des Reaktanten, sodass ein größerer Verdichter auf der

Kathodenseite K notwendig ist, der wiederum mehr Energie für seinen Betrieb benötigt.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung sieht eine Gasverteilerstruktur für eine Brennstoffzelle,

insbesondere eine PEM-Brennstoffzelle, oder für einen Elektrolyseur, die zum Bereitstellen eines Reaktanten an die Brennstoffzelle dient, mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruches sowie eine Brennstoffzelle mit mindestens einer entsprechenden Gasverteilerstruktur mit den Merkmalen des nebengeordneten unabhängigen Vorrichtungsanspruches vor. Weitere Vorteile, Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Gasverteilerstruktur beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Gasverteilerstruktur für eine Brennstoffzelle, insbesondere eine PEM-Brennstoffzelle, oder einen Elektrolyseur vor, die zum Bereitstellen eines Reaktanten an die Brennstoffzelle dient, aufweisend einen ersten Bereich mit einer ersten, insbesondere kanalförmigen, bspw. geprägten, Verteilerstruktur zum Bereitstellen des Reaktanten in die Brennstoffzelle, und einen zweiten Bereich mit einer zweiten, insbesondere porösen, bspw.

schaumförmigen, Verteilerstruktur zum Weiterleiten des Reaktanten in der Brennstoffzelle, wobei in die Gasflussrichtung des Reaktanten gesehen sich der zweite Bereich an den ersten Bereich anschließt bzw. fluidisch angeschlossen ist. Unter dem Begriff„porös“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine offenporige, mediendurchlässige Struktur verstanden.

Die erfindungsgemäße Gasverteilerstruktur kann auf der Kathodenseite der Bipolarplatte vorteilhaft sein, um Wasseransammlungen an der Membran zu vermeiden. Auf der Anodenseite kann eine Bipolarplatte weiterhin ein geprägtes metallisches Blech aufweisen. Zwischen den beiden Verteilerstrukturen kann ein Kühlmittel aufgenommen werden.

Ein Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass die Gasverteilerstruktur auf der Luftseite bzw. Kathodenseite einer Brennstoffzelle in Gasflussrichtung gesehen im vorderen ersten Bereich eine erste, insbesondere kanalförmige,

Verteilerstruktur aufweist, die aus einem kostengünstigen geprägten Blech ausgebildet ist. Im hinteren zweiten Bereich dagegen ist an das geprägte Blech eine zweite, insbesondere poröse, Verteilerstruktur angeschlossen, welche ggf. mit der ersten Verteilerstruktur gefügt sein kann. Die erste, insbesondere kanalförmige, Verteilerstruktur ist vorteilhafterweise kostengünstig und im vorderen ersten Bereich auf der Kathodenseite völlig ausreichend, da die Luft typischerweise komplett trocken der Brennstoffzelle zugeführt wird, und die Ansammlung des Produktwassers sich eher im hinteren zweiten Bereich der Gasverteilerstruktur bildet. Dort, im zweiten Bereich, kann nun die etwas teurere zweite, insbesondere poröse, Verteilerstruktur vorgesehen sein, die die

Ansammlung von Produktwasser in der Gasdiffusionslage oder an der

Katalysatorschicht vermeidet und ein Abtransport des Produktwassers begünstigt. Die Erfindung erkennt dabei, dass mit zunehmendem Gasfluss durch die Brennstoffzelle bei hoher Stromdichte mehr und mehr Produktwasser anfällt, welches bei niedrigen Betriebsbedingungen (T<100°C) flüssig ausfallen kann.

Die zweite poröse Verteilerstruktur, bspw. in Form eines offenporösen

Metallschaumes, eines Metall gef I echtes oder eines Metallgewebes, sorgt allerdings zuverlässig dafür, dass das Produktwasser mit dem Gasfluss des Reaktanten (bspw. Luft) abtransportiert werden kann. Mit dem Einsatz einer kostengünstigen ersten Verteilerstruktur stellt die Erfindung sicher, dass die Kosten bei der Gasverteilerstruktur optimiert, insbesondere reduziert, werden. Mit dem Einsatz einer teureren, aber auch feineren zweiten Verteilerstruktur stellt die Erfindung wiederum sicher, dass das Produktwasser sicher aus der

Brennstoffzelle ausgetragen wird. Zudem erwächst bei der erfindungsgemäßen Gasverteilerstruktur der Vorteil eines reduzierten Druckabfalls in die

Gasflussrichtung des Reaktanten gesehen, da die Luft in relativ breite Kanäle der ersten Verteilerstruktur mit reduziertem Strömungswiderstand eingeleitet wird.

Ferner kann es vorgesehen sein, dass der erste Bereich ein geprägtes Blech aufweist, durch welches die erste Verteilstruktur ausgebildet ist. Eine solche erste Verteilstruktur kann kostengünstig und einfach hergestellt werden. Zudem sorgt eine solche Verteilstruktur für einen reduzierten Strömungswiederstand im ersten Bereich der Gasverteilerstruktur.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die erste Verteilerstruktur aus Titan, Kupfer, Aluminium oder Edelstahl ausgebildet ist. Solche Materialien helfen, eine zuverlässige elektrische Kontaktierung herzustellen. Außerdem lassen sich solche Materialien leicht verarbeiten, formen und elektrisch anbinden (bspw. durch Schweißen, Löten, Sintern, Schmelzen oder dergleichen). Die Herstellung der ersten Verteilerstruktur kann dadurch erleichtert werden. Weiterhin ist es denkbar, dass die Verteilerstruktur mit einer Beschichtung versehen sein kann.

Auch ist es denkbar, dass die erste Verteilerstruktur periodisch ausgebildet ist. Durch eine periodische (gleiche wiederholende geometrische Ausgestaltung) erste Verteilerstruktur kann der Gasfluss auf eine einfache Weise eingestellt und prognostiziert werden. Hierzu kann ein Verdichter entsprechend angesteuert werden.

Zudem kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass der zweite Bereich ein poröses Material aufweist. Ein poröses Material sorgt

vorteilhafterweise dafür, dass sich keine großen Wasseransammlungen bilden. Durch die Poren kann außerdem der Gasfluss besser aufgewirbelt werden, um das Produktwasser besser auszutragen.

Außerdem ist es im Rahmen der Erfindung bei einer Gasverteilerstruktur denkbar, dass die zweite Verteilerstruktur aus einem Metallschaum, einem Metallgeflecht oder einem Metallgewebe ausgebildet ist. Ein Metallschaum lässt sich bspw. durch Aufschäumen einer Metallschmelze mithilfe eines Treibmittels oder durch Beschichten einer Platzhaltestruktur mit einer Metallschicht mit einem nachträglichen Ausbrennen der Platzhaltestruktur hersteilen. Solche zweite Verteilerstruktur kann eine hohe Porosität (insbesondere mit offenen / durchlässigen Poren) bis zu 95 % aufweisen. Bei einem Metallgeflecht oder einem Metallgewebe können bestimmte, geordnete Kanäle für den Gasfluss ausgebildet werden, mithin kann der Druckverlust beim Gasfluss des Reaktanten durch die Gasverteilerstruktur reduziert werden.

Im Rahmen der Erfindung ist es ferner denkbar, dass die zweite Verteilerstruktur periodisch oder stochastisch ausgebildet ist. Durch die periodische zweite Verteilerstruktur kann der Druckverlust reduziert werden. Durch die stochastische zweite Verteilerstruktur kann eine hohe Porosität und eine bessere Verwirbelung beim Gasfluss für einen verbesserten Wasserabtransport eingestellt werden.

Ebenfalls ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass in die Gasflussrichtung des Reaktanten gesehen sich ein dritter Bereich mit einer ersten, insbesondere kanalförmigen, Verteilerstruktur zum Abführen des Reaktanten aus der

Brennstoffzelle an den zweiten Bereich anschließt. Mit anderen Worten kann die zweite poröse Verteilerstruktur am Anfang und am Ende zwischen einer ersten Verteilerstruktur angeordnet werden. Durch den dritten Bereich können wiederum Kanäle gebildet werden, durch welchen nun das kondensierte Produktwasser einfacher aus der Gasverteilerstruktur abgeführt werden kann. Außerdem kann ein kanalförmiger dritter Bereich eine Vereinfachung bei den Anschlüssen in der Brennstoffzelle mit sich bringen. Dieser dritte Bereich kann sich nicht nur oberhalb der aktiven Katalysatorschicht erstrecken, sondern auch in den

Randbereichen und/oder in den Einlaufbereichen (auch Subgasket genannt) vorliegen.

Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Gasverteilerstruktur vorsehen, dass in die Gasflussrichtung des Reaktanten gesehen der erste Bereich 40% bis 80%, insbesondere 50% bis 60%, vorzugsweise 50% der Gesamtlänge der

Gasverteilerstruktur einnimmt. Somit können die Kosten im System auf eine vorteilhafte Weise reduziert werden. Zudem ist es denkbar, dass in die Gasflussrichtung des Reaktanten gesehen der zweite Bereich 20% bis 60%, insbesondere 40% bis 50%, vorzugsweise 50% der Gesamtlänge der

Gasverteilerstruktur einnimmt. Somit kann ein verbesserter Wasseraustrag sichergestellt werden.

Zudem stellt die Erfindung eine Brennstoffzelle, insbesondere

Brennstoffzellenstack, bereit, die auf einer Kathodenseite eine

Gasverteilerstruktur aufweist, die, wie oben beschrieben, ausgeführt sein kann. Mithilfe der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle können die gleichen Vorteile erreicht werden, die oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Gasverteilerstruktur beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele:

Die erfindungsgemäße Gasverteilerstruktur und die erfindungsgemäße

Brennstoffzelle und deren Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:

Fig. la eine beispielhafte Brennstoffzelle nach dem Stand der Technik,

Fig. lb eine Wiederholungseinheit bzw. ein Stack mit mehreren

Brennstoffzellen gemäß der Figur la,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Gasverteilerstruktur mit einer ersten kanalförmigen Verteilerstruktur und einer zweiten porösen Verteilerstruktur,

Fig. 3 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Gasverteilerstruktur, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Gasverteilerstruktur in einem weiteren Ausführungsbeispiel. In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile der Erfindung stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weshalb diese in der Regel nur einmal beschrieben werden.

Die Figur la zeigt ein klassisches Beispiel einer bekannten Brennstoffzelle 100*, die eine Membranelektrodeneinheit MEA aufweist, die eine Membran 103 umfasst. Die Membran 103 ist auf einer Kathodenseite K mit einer

Katalysatorschicht El und auf einer Anodenseiten A mit einer Katalysatorschicht E2 ausgeführt. Weiterhin kann die Membran 103 zwischen zwei

Gasdiffusionslagen GDL aus einem porösen Kohlenstoffpapier eingebettet sein. Entweder die Membran 103 oder die Gasdiffusionslagen GDL sind mit jeweils einer Katalysatorschicht El, E2 beschichtet, an der die aktive Zone der Membran 103 zum Auslösen der elektrochemischen Reaktion dient. Auf der Kathodenseite K wird zunehmend eine poröse Verteilerstruktur S2, bspw. aus einem

Drahtgewebe, Metallgeflecht oder Metallschaum, als eine Gasverteilerstruktur 10* eingesetzt, um Wasseransammlungen zu vermeiden. Auf der Anodenseite A wird weiterhin eine kanalförmige Verteilerstruktur Sl, bspw. aus einem geprägten Blech, eingesetzt. Poröse Verteilerstrukturen sind jedoch kostspielige Bauteile, die außerdem einen relativ starken Druckabfall bei Einleiten des Reaktanten bewirken.

Der Zusammenbau von mehreren bekannten Brennstoffzellen 100* zu einem Stack ist in der Figur lb gezeigt. Ein solcher Zusammenbau ist jedoch ziemlich kostenintensiv. Die Gaszufuhr sowie Gasabfuhr erfolgt dabei senkrecht zur Ebene der Figur lb.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 4 erklärt.

Die Figur 2 zeigt eine ebene Lage als eine Bipolarplatte 101, die im Sinne der Erfindung in einem Kathodenbereich K einer Brennstoffzelle 100 eingesetzt werden kann. Die Figur 2 zeigt dabei eine Draufsicht auf die Bipolarplatte 101, auf der eine erfindungsgemäße Gasverteilerstruktur 10 angeordnet ist.

Die Gasverteilerstruktur 10 im Sinne der Erfindung weist auf der Luftseite bzw. Kathodenseite K in Gasflussrichtung x gesehen im vorderen bzw. ersten Bereich 11 eine erste, insbesondere kanalförmige, Verteilerstruktur S1 auf. Diese erste bzw. kanalförmige Verteilerstruktur S1 kann aus einem kostengünstigen geprägten Blech hergestellt werden und insgesamt zu einer Kostenreduktion beim Herstellen der Gasverteilerstruktur 10 führen.

Im hinteren bzw. zweiten Bereich 12 weist die Gasverteilerstruktur 10 dagegen eine zweite, insbesondere poröse, Verteilerstruktur S2 auf, welche sich an die ersten Verteilerstruktur S1 anschließt, wie es die Figur 3 veranschaulicht. Die zweite bzw. poröse, insbesondere offenporöse, Verteilerstruktur S2 sorgt für einen effizienten Austrag des Produktwassers.

Die Erfindung erkennt dabei, dass mit fortlaufendem Gasfluss durch die

Gasverteilerstruktur 10 bei hoher Stromdichte mehr und mehr Produktwasser anfällt, welches bei niedrigen Betriebsbedingungen (T<100°C) flüssig ausfallen kann. Die zweite bzw. poröse Verteilerstruktur S2, die etwas kostspieliger ist als die erste bzw. kanalförmige Verteilerstruktur Sl, wird somit nur dort eingesetzt, wo eine Ansammlung von flüssigem Produktwasser zu erwarten ist. Mit dem Einsatz einer teureren, aber auch filigraneren zweiten Verteilerstruktur S2 stellt die Erfindung sicher, dass diese Gefahr genau dort ausgemerzt wird, wo sie besteht.

Die Kosten der Gasverteilerstruktur 10 werden somit auf eine vorteilhafte Weise optimiert. Zudem sorgt die erste bzw. kanalförmige Verteilerstruktur Sl für einen reduzierten Druckabfall beim Einleiten des Reaktanten in die Gasverteilerstruktur 10. Somit können Kosten bei der Auslegung eines Verdichters zum Bereitstellen des kathodenseitigen Reaktanten in einer Brennstoffzelle 100 reduziert werden.

Die erste Verteilerstruktur Sl und die zweite Verteilerstruktur S2 können durch Verpressen, Schweißen, Löten oder Sintern elektrisch an die Bipolarplatte 101 angeschlossen werden. Untereinander können die Verteilerstrukturen Sl, S2 ebenfalls gefügt werden.

Die zweite Verteilerstruktur S2 im Sinne der Erfindung kann sowohl periodisch, bspw. als ein Metallgewebe, oder stochastisch, bspw. als ein Metallschaum, ausgebildet sein. Die Figur 3 zeigt die erfindungsgemäße Gasverteilerstruktur 10 in einer

Seitenansicht. Dabei ist es erkennbar, dass bei einem Einlass Kl in die erfindungsgemäße Gasverteilerstruktur 10 die erste bzw. kanalförmige

Verteilerstruktur S1 sich befindet. Am Auslass K2 aus der erfindungsgemäßen Gasverteilerstruktur 10 befindet sich die zweite bzw. poröse Verteilerstruktur S2. Die Gasverteilerstruktur 10 ist dabei zwischen einer Bipolarplatte 101 in Form einer ebenen Platte und einer Membranelektrodeneinheit MEA angeordnet.

Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass in die Gasflussrichtung x des Reaktanten gesehen sich ein dritter Bereich 13 mit einer ersten, insbesondere kanalförmigen, Verteilerstruktur S1 zum Abführen des Reaktanten aus der Gasverteilerstruktur 10 an den zweiten Bereich 12 anschließen kann. Mithilfe des dritten Bereiches 13 kann am Auslass K2 aus der

Gasverteilerstruktur 10 ein einfacher Abtransport des Produktwassers und des Produktgases erfolgen. Die Figur 4 zeigt eine Ansicht von oben auf eine solche Gasverteilerstruktur 10, die an einer ebenen Bipolarplatte 101 angebracht ist. Durch die Endabschnitte der Bipolarplatte 101 können weiterhin die jeweiligen Einlässe El (H2), El (H20) sowie Auslässe E2 (H2), E2 (H20) für Kühlwasser H20 und Wasserstoff H2 senkrecht zur Ebene der Figur 5 verlaufen.

Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass in die

Gasflussrichtung x des Reaktanten gesehen der erste Bereich 11 40% bis 80%, insbesondere 50% bis 60%, vorzugsweise 50% der Gesamtlänge der

Gasverteilerstruktur 10 einnehmen kann, um die Kosten im System zu reduzieren. Zudem ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass in die

Gasflussrichtung x des Reaktanten gesehen der zweite Bereich 12 20% bis 60%, insbesondere 40% bis 50%, vorzugsweise 50% der Gesamtlänge der

Gasverteilerstruktur 10 einnehmen kann, um einen verbesserten Wasseraustrag aus der Brennstoffzelle 100 sicherzustellen.

Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Gasverteilerstruktur 10 auf der Kathodenseite K einer Brennstoffzelle 100 eingesetzt werden. Gleichwohl ist es aber auch denkbar, dass die erfindungsgemäße Gasverteilerstruktur 10 auch auf der Anodenseite A einer Brennstoffzelle 100 eingesetzt werden kann, um auch dort den Gasfluss zu begünstigen. Die Brennstoffzelle 100 ist dabei nicht im Detail gezeigt. Die Brennstoffzelle 100 kann dabei bis auf die erfindungsgemäße Gasverteilerstruktur 10, die anstatt der bekannten Gasverteilerstruktur 10* verwendet wird, ähnlich wie die Brennstoffzelle 100* gemäß den Figuren la und lb aufgebaut werden.

Die voranstehende Beschreibung der Figuren 2 bis 4 beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern es technisch sinnvoll ist, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.