本發(fā)明涉及一種用于燃料電池的雙極板以及一種帶有這種雙極板的燃料電池。

背景技術(shù)：

燃料電池利用燃料與氧氣化學(xué)地轉(zhuǎn)化成水以產(chǎn)生電能。為此，燃料電池包含所謂的膜片電極單元(membraneelectrodeassembly簡(jiǎn)稱mea)作為核心部件，其為由傳導(dǎo)離子的、尤其地傳導(dǎo)質(zhì)子的膜片和分別兩側(cè)地布置在膜片處的電極(陽極和陰極)組成的復(fù)合物。在燃料電池的運(yùn)行中，將燃料、尤其地氫氣h2或含氫氣的氣體混合物輸送給陽極，在陽極處，在釋放電子的情況下進(jìn)行電化學(xué)的氧化(h2→2h⁺+2e^-)。通過使反應(yīng)腔氣密地彼此分離并且電絕緣的膜片，(有水地或無水地)將質(zhì)子h⁺從陽極腔中運(yùn)送到陰極腔中。在陽極處提供的電子e^-經(jīng)由電導(dǎo)線被引導(dǎo)到陰極處。將氧氣或含氧氣的氣體混合物輸送給陰極，從而在吸收電子的情況下進(jìn)行氧氣的還原(?o2+2e^-→o^2-)。同時(shí)，在陰極腔中氧陰離子在形成水的情況下與經(jīng)由膜片運(yùn)送的質(zhì)子反應(yīng)(2h⁺+o^2-→h2o)。

通常，燃料電池通過多個(gè)布置成堆垛的(堆積的)、其電功率累加的膜片電極單元形成。在燃料電池堆垛中，在兩個(gè)膜片電極單元之間分別布置雙極板，其一方面用于將過程氣體輸送給鄰近的膜片電極單元的陽極或陰極，并且另一方面用于輸送冷卻介質(zhì)以導(dǎo)出熱。雙極板此外由導(dǎo)電的材料組成，以建立電連接。由此，雙極板具有膜片電極單元的過程氣體供給、冷卻以及電連結(jié)的三重功能。

用于燃料電池的雙極板通常具有工作介質(zhì)通過孔(常常也稱為端口)，即，分別兩個(gè)用于輸送和導(dǎo)出陽極氣體的陽極氣體孔、兩個(gè)用于輸送和導(dǎo)出陰極氣體的陰極氣體孔和兩個(gè)用于輸送和導(dǎo)出冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)孔。在燃料電池堆垛中，這些工作介質(zhì)通過孔一致地相疊而置，從而構(gòu)成穿過整個(gè)堆垛的、用于相應(yīng)的工作介質(zhì)的主供給管路。冷卻介質(zhì)孔借助于在雙極板之內(nèi)伸延的內(nèi)部的冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)引導(dǎo)流體地相互連接。陽極側(cè)敞開的陽極氣體流動(dòng)場(chǎng)使兩個(gè)陽極氣體孔引導(dǎo)流體地相互連接，而陰極側(cè)敞開的陰極氣體流動(dòng)場(chǎng)使兩個(gè)陰極氣體孔引導(dǎo)流體地相互連接。陽極氣體和陰極氣體流動(dòng)場(chǎng)至少以離散的、溝槽形通道的形式來構(gòu)造。陽極氣體流動(dòng)場(chǎng)和陰極氣體流動(dòng)場(chǎng)具有通常中心地布置的主動(dòng)的區(qū)域，其聯(lián)接到膜片電極單元的催化的電極處并且在該處進(jìn)行實(shí)際的燃料電池反應(yīng)。在主動(dòng)的區(qū)域和兩個(gè)陽極氣體孔中的一個(gè)之間，布置有分配區(qū)域。在主動(dòng)的區(qū)域和兩個(gè)陽極氣體孔的另一個(gè)之間，布置有另一分配區(qū)域。與此相似地，陰極側(cè)的主動(dòng)的區(qū)域同樣布置在兩個(gè)分配區(qū)域之間，其使主動(dòng)的區(qū)域與陰極氣體孔相連接。根據(jù)反應(yīng)物的流動(dòng)方向，分配區(qū)域用于使流動(dòng)均勻地分配到主動(dòng)的區(qū)域上，或者用于在從主動(dòng)的區(qū)域中離開之后使流動(dòng)“聚集”。

在研發(fā)雙極板時(shí)的基本目標(biāo)是，減小重量、結(jié)構(gòu)空間和成本，并且提高功率密度。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于燃料電池的移動(dòng)應(yīng)用而言、例如對(duì)于車輛的電動(dòng)牽引而言尤其重要。

如此，文獻(xiàn)us7291414b2公開了一種帶有壓制的且聯(lián)結(jié)到彼此中的半板的雙極板。為了實(shí)現(xiàn)陽極通道、陰極通道和冷卻介質(zhì)通道與從屬的工作介質(zhì)孔的連接，雙極板在主動(dòng)的區(qū)域之外具有比在主動(dòng)的區(qū)域之內(nèi)更大的厚度。這是可實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)闅怏w擴(kuò)散層僅僅布置在主動(dòng)的區(qū)域中。

還已知如下雙極板，即，在其中陽極氣體流動(dòng)場(chǎng)的通道在主動(dòng)的區(qū)域中與陰極氣體流動(dòng)場(chǎng)的通道鏡像對(duì)稱地伸延。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

現(xiàn)在，本發(fā)明的目標(biāo)是，提供一種用于燃料電池的雙極板，盡管該雙極板的結(jié)構(gòu)形式相對(duì)薄，其仍通過工作介質(zhì)的均勻分布而出眾。

該目標(biāo)通過具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的雙極板以及具有這種雙極板的燃料電池實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的用于燃料電池的雙極板包括：

-內(nèi)部的冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)，其包括冷卻介質(zhì)通道，

-帶有第一反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)的第一平側(cè)，第一反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)具有至少一個(gè)第一通道結(jié)構(gòu)，以及

-帶有第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)的第二側(cè)，第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)具有至少一個(gè)第二通道結(jié)構(gòu)，

其中，

-第一平側(cè)和第二平側(cè)布置在雙極板的相對(duì)的側(cè)處，并且

-第一和第二通道結(jié)構(gòu)分別構(gòu)成主干通道和分支通道，其中，

-分支通道在分支區(qū)域中從相應(yīng)的主干通道中分岔，并且在第一通道結(jié)構(gòu)的分支通道之間構(gòu)造第一中區(qū)域并且在第二通道結(jié)構(gòu)的分支通道之間構(gòu)造第二中間區(qū)域，其中，第一和第二中間區(qū)域在雙極板的布置在雙極板的兩個(gè)平側(cè)之間的中心平面上的法向投影部分地重疊，從而形成重疊區(qū)域。

特征性地設(shè)置成，通過冷卻介質(zhì)通道在此橫穿過渡區(qū)域，冷卻介質(zhì)通道從位于第一和第二中間區(qū)域之外的外部區(qū)域延伸到重疊區(qū)域中，其中，過渡區(qū)域是從重疊區(qū)域中伸出的第一中間區(qū)域在中心平面上的法向投影的部分區(qū)域。

由此，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置成，冷卻介質(zhì)通道在從兩個(gè)中間區(qū)域之外的區(qū)域(外部區(qū)域)到兩個(gè)中間區(qū)域在其中重疊的區(qū)域(重疊區(qū)域)中的過渡部中橫穿過渡區(qū)域，即，橫穿僅僅第一中間區(qū)域布置在其中的區(qū)域。通過冷卻介質(zhì)通道不是突然地從外部區(qū)域中進(jìn)入重疊區(qū)域中，而是相反地首先進(jìn)入第一中間區(qū)域中并且以錯(cuò)位進(jìn)入第二中間區(qū)域中，在厚度方向上、即在垂直于平側(cè)的方向上為冷卻介質(zhì)通道提供更多的空間。冷卻介質(zhì)通道可在橫穿(穿過)過渡區(qū)域的情況中具有平行于中心平面的方向分量和/或垂直于中心平面的方向分量。

尤其地當(dāng)?shù)谝煌ǖ澜Y(jié)構(gòu)和/或第二通道結(jié)構(gòu)在厚度方向上的空間需求被限制到雙極板的半部上時(shí)，是這種情況。由此，為冷卻通道保留雙極板的相應(yīng)的另一半部，以便于首先經(jīng)過第一通道結(jié)構(gòu)延伸到第一中間區(qū)域中(過渡區(qū)域中)并且緊接著經(jīng)過第二通道結(jié)構(gòu)也延伸到第二中間區(qū)域中并且由此延伸到重疊區(qū)域中。

所列舉的區(qū)域可理解成直角地看向雙極板的平側(cè)中的一個(gè)的俯視圖中的區(qū)域。在這種觀察方式中，在雙極板的內(nèi)部中的區(qū)域或背對(duì)視線的區(qū)域是透明穿過雙極板的。這些區(qū)域也可整體地被視為布置在雙極板的兩個(gè)平側(cè)之間的、尤其地在雙極板的兩個(gè)半部之間的中心平面上的法向投影。在該成直角的俯視圖中(從而得到在平面中的二維圖)也可理解的是，通過冷卻介質(zhì)通道在此橫穿過渡區(qū)域，冷卻介質(zhì)通道從位于第一和第二中間區(qū)域之外的外部區(qū)域延伸到重疊區(qū)域中。

典型地，內(nèi)部的冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)連接雙極板的至少兩個(gè)冷卻介質(zhì)孔。冷卻介質(zhì)孔是工作介質(zhì)通過孔并且在燃料電池之內(nèi)用于將冷卻介質(zhì)輸送到雙極板處并且從雙極板處導(dǎo)出冷卻介質(zhì)。冷卻介質(zhì)孔典型地在厚度方向上穿過雙極板，從而在燃料電池之內(nèi)形成冷卻介質(zhì)管路(用于冷卻介質(zhì)的主供給管路)，其在厚度方向上穿過雙極板。冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)典型地是在冷卻介質(zhì)孔之間向外封閉的流動(dòng)場(chǎng)。

典型地，反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)連接雙極板的至少兩個(gè)從屬的反應(yīng)物孔。如此，第一反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)連接兩個(gè)第一反應(yīng)物孔，而第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)連接兩個(gè)第二反應(yīng)物孔。反應(yīng)物孔也為工作介質(zhì)通過孔并且在燃料電池之內(nèi)用于將反應(yīng)物輸送給雙極板并且用于將反應(yīng)產(chǎn)物(尤其地水)和未用完的反應(yīng)物從雙極板導(dǎo)出。反應(yīng)物孔也典型地在厚度方向上穿過雙極板，從而在燃料電池之內(nèi)形成在厚度方向上穿過雙極板的第一和第二反應(yīng)物管路(用于第一反應(yīng)物的主管路和用于第二反應(yīng)物的主管路)。反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)典型地是在相應(yīng)的平側(cè)上敞開的流動(dòng)場(chǎng)。

典型地，冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)、第一反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)和/或第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)的單個(gè)的通道(即主干通道和分支通道)構(gòu)成離散的流動(dòng)通道。由此，優(yōu)選地可實(shí)現(xiàn)帶有多個(gè)通道結(jié)構(gòu)的流動(dòng)場(chǎng)，這些通道結(jié)構(gòu)分別將兩個(gè)工作介質(zhì)通過孔相互連接，然而在工作介質(zhì)通過孔之外不具有彼此連接。由此，可保證冷卻介質(zhì)和反應(yīng)物沿著雙極板的均勻分布。

在本發(fā)明的范圍中，平側(cè)表示雙極板的這樣的側(cè)，即，其具有最大的面積。在此，平側(cè)具有反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)以及其通道結(jié)構(gòu)并且根據(jù)需要還具有其它結(jié)構(gòu)。此外，平側(cè)被工作介質(zhì)通過孔穿過。

優(yōu)選地，通道結(jié)構(gòu)的主干通道引導(dǎo)流體地與相應(yīng)的反應(yīng)物孔相連接。由此，至少一個(gè)第一通道結(jié)構(gòu)的主干通道與第一反應(yīng)物孔中的一個(gè)相連接，而至少一個(gè)第二通道結(jié)構(gòu)的主干通道與第二反應(yīng)物孔中的一個(gè)相連接。由此，分支通道(進(jìn)一步)引導(dǎo)到主動(dòng)的區(qū)域中。在本發(fā)明的思想中，概念“分支通道”理解成至少兩個(gè)分支通道。于是，通道結(jié)構(gòu)的主干通道典型地比從中分岔的分支通道更靠近地布置在反應(yīng)物孔處。換句話說，主干通道從分支區(qū)域開始引導(dǎo)至反應(yīng)物孔并且分支通道從反應(yīng)物孔中引導(dǎo)離開。

優(yōu)選地，過渡區(qū)域布置在雙極板的主動(dòng)的區(qū)域與雙極板的分配區(qū)域的分界區(qū)域中。分界區(qū)域的面積優(yōu)選地為主動(dòng)區(qū)域的面積的最高10%、尤其地最高5%。由此，過渡區(qū)域不僅可布置在主動(dòng)的區(qū)域中，并且備選地或附加地可布置在分配區(qū)域中。通過該設(shè)計(jì)方案，尤其節(jié)省空間地布置過渡區(qū)域。

優(yōu)選地，分支通道布置在雙極板的主動(dòng)的區(qū)域中并且主干通道布置在雙極板的(非主動(dòng)的)分配區(qū)域中。這可以是附加于或備選于以上描述的過渡區(qū)域在分界區(qū)域中的布置方案的情況。優(yōu)選地，主動(dòng)的區(qū)域形成雙極板的中心的區(qū)域。典型的兩個(gè)分配區(qū)域兩者尤其地在相對(duì)的側(cè)處鄰接到主動(dòng)的區(qū)域處。通過該設(shè)計(jì)方案，在反應(yīng)物孔周圍相對(duì)窄的區(qū)域中并且在分配區(qū)域之內(nèi)僅僅需要很少的主干通道，而在主動(dòng)的區(qū)域中借助于數(shù)量更多的分支通道實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物的均勻分布。

尤其優(yōu)選地設(shè)置成，重疊區(qū)域構(gòu)造成長(zhǎng)形的并且過渡區(qū)域布置在重疊區(qū)域的端側(cè)處。通過該設(shè)計(jì)方案也減小了過渡區(qū)域的空間需求。由此，冷卻介質(zhì)通道從過渡區(qū)域開始越過重疊區(qū)域的端側(cè)延伸到重疊區(qū)域中。冷卻通道可從外部區(qū)域越過重疊區(qū)域的端側(cè)或橫向側(cè)延伸到過渡區(qū)域中。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，兩個(gè)主干通道借助于至少兩個(gè)分支通道相互連接。由此，借助于更少的主干通道不僅實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物的引導(dǎo)而且實(shí)現(xiàn)未用完的反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物的導(dǎo)出。通過使分支通道的數(shù)量超過主干通道的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物在燃料電池的主動(dòng)的區(qū)域中的更好分布。

中間區(qū)域是在分支通道之間的、典型地大部分(或者也整體地)通過從屬的分支通道限制的區(qū)域。如果將中間區(qū)域成直角地投影到雙極板的中心平面上，則中間區(qū)域部分地重疊，從而形成重疊區(qū)域。

在中間區(qū)域中的一個(gè)延伸超過重疊區(qū)域的邊界的部位，形成具有兩個(gè)中間區(qū)域中的僅僅一個(gè)的區(qū)域。冷卻介質(zhì)通道穿過這種區(qū)域(過渡區(qū)域)在從位于第一和第二中間區(qū)域之外的外部區(qū)域到重疊區(qū)域中的路徑上延伸。

優(yōu)選地，冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)具有多個(gè)冷卻介質(zhì)通道，而反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)分別具有多個(gè)通道結(jié)構(gòu)。由此，工作介質(zhì)尤其均勻地分布。每個(gè)主干通道可在分支區(qū)域中分支成至少兩個(gè)分支通道、尤其地三個(gè)、優(yōu)選地四個(gè)分支通道。

優(yōu)選地，來自相應(yīng)的分支區(qū)域的分支通道在相同的方向上、尤其地在雙極板的相同的窄側(cè)的方向上延伸。由此，可尤其簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)燃料電池的利用反應(yīng)物的順流或逆流供給。

選地設(shè)置成，第二通道結(jié)構(gòu)的分支區(qū)域布置成沿著平行于中心平面伸延的方向(尤其地沿著第一通道結(jié)構(gòu)的分支通道中的一個(gè))相對(duì)于第一通道結(jié)構(gòu)的分支區(qū)域錯(cuò)位。于是，沿著雙極板的第二平側(cè)的延伸實(shí)現(xiàn)有利的錯(cuò)位。由此，形成尤其節(jié)省空間地布置的過渡區(qū)域。

優(yōu)選地設(shè)置成，冷卻介質(zhì)通道在面對(duì)第二平側(cè)的側(cè)處、尤其地在雙極板的面對(duì)第二平側(cè)的半部(半板)中橫穿使外部區(qū)域與過渡區(qū)域分離的第一通道結(jié)構(gòu)的部分。布置在外部區(qū)域和過渡區(qū)域之間的第一通道結(jié)構(gòu)的部分使外部區(qū)域與過渡區(qū)域分離。由此，該部分必須與冷卻介質(zhì)通道交叉，以便使冷卻介質(zhì)通道可從外部區(qū)域中推進(jìn)到過渡區(qū)域中。這經(jīng)由第一通道結(jié)構(gòu)的面對(duì)第二平側(cè)的側(cè)、即在背離通道結(jié)構(gòu)的敞開的側(cè)的側(cè)處實(shí)現(xiàn)。通過該設(shè)計(jì)方案，在到過渡區(qū)域中的過渡部中可保證冷卻介質(zhì)通道的充分的厚度。

優(yōu)選地設(shè)置成，冷卻介質(zhì)通道在面對(duì)第一平側(cè)的側(cè)處、尤其地在雙極板的面對(duì)第一平側(cè)的半部中橫穿使過渡區(qū)域與重疊區(qū)域分離的第二通道結(jié)構(gòu)的部分。布置在過渡區(qū)域和重疊區(qū)域之間的第二通道結(jié)構(gòu)的部分使過渡區(qū)域與重疊區(qū)域分離。由此，該部分必須與冷卻介質(zhì)通道交叉，以便冷卻介質(zhì)通道可從外部區(qū)域推進(jìn)到過渡區(qū)域中。這經(jīng)由第二通道結(jié)構(gòu)的面對(duì)第一平側(cè)的側(cè)、即在背離第二通道結(jié)構(gòu)的敞開的側(cè)的側(cè)處實(shí)現(xiàn)。通過該設(shè)計(jì)方案，在過渡到重疊區(qū)域中的情況中可保證冷卻介質(zhì)通道的充分的厚度。

優(yōu)選地設(shè)置成，冷卻介質(zhì)通道在雙極板的兩個(gè)半板之內(nèi)的過渡區(qū)域中延伸。由此，冷卻介質(zhì)通道在過渡區(qū)域中具有這種類型的厚度，使得其不僅在第一半板之內(nèi)而且在第二半板之內(nèi)占據(jù)空間。由此，降低了在通過過渡區(qū)域的路徑上的冷卻介質(zhì)的壓力損失。為此，可如此使第二半板成型，使得冷卻介質(zhì)通道和第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)的通道(氣體通道)分割在厚度方向上存在的空間。由此，反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)的通道在其與冷卻介質(zhì)通道交叉的部位處構(gòu)造成更加平(即局部稍微被限制)。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案設(shè)置成，冷卻介質(zhì)通道扇形展開(即分支或分岔)，由此得到改善的冷卻作用。即，單個(gè)的冷卻介質(zhì)通道扇形展開到至少兩個(gè)冷卻介質(zhì)通道中。優(yōu)選地，冷卻介質(zhì)通道在離開外部區(qū)域的情況中(即在進(jìn)入過渡區(qū)域中之前)扇形展開。由此，在需要另一通道的部位處才節(jié)省空間地進(jìn)行冷卻介質(zhì)通道的扇形展開。優(yōu)選地，在第二平側(cè)的方向上進(jìn)行扇形展開，由此，引起進(jìn)一步的空間節(jié)省。尤其地，使扇形展開部與冷卻介質(zhì)孔相連接的冷卻介質(zhì)通道的部分在雙極板的面對(duì)第一平側(cè)的半部(半板)中伸延，由此，在雙極板的面對(duì)第二平側(cè)的半部(半板)中是用于第二通道結(jié)構(gòu)的空間。

此外或備選地尤其地設(shè)置成，冷卻介質(zhì)通道在過渡區(qū)域中(即在進(jìn)入重疊區(qū)域中之前)扇形展開。于是，當(dāng)主干通道分支到多于兩個(gè)分支通道中并且應(yīng)利用冷卻介質(zhì)冷卻在分支通道之間的間隙時(shí)，這是尤其有利的。為此優(yōu)選地設(shè)置成，冷卻介質(zhì)通道在過渡區(qū)域中直接在離開過渡區(qū)域的情況中(重新)扇形展開到重疊區(qū)域中，由此，當(dāng)需要另一通道時(shí)才節(jié)省空間地進(jìn)行冷卻介質(zhì)通道的扇形展開。由此，過渡區(qū)域的尺寸可設(shè)計(jì)得盡可能小。優(yōu)選地，在第一平側(cè)的方向上進(jìn)行扇形展開，由此引起進(jìn)一步的空間節(jié)省。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案設(shè)置成，雙極板包括兩個(gè)半板，在其之間布置冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)。半板尤其地是壓制的金屬板。在此，中心平面布置在兩個(gè)半板之間。由此，雙極板的兩個(gè)半部通過該兩個(gè)半板形成。

優(yōu)選地設(shè)置成，重疊區(qū)域由第一通道結(jié)構(gòu)的分支通道和第二通道結(jié)構(gòu)的分支通道限制。由此，重疊區(qū)域在兩側(cè)不僅被第一通道結(jié)構(gòu)的分支通道而且被第二通道結(jié)構(gòu)的分支通道限制。

優(yōu)選地設(shè)置成，冷卻介質(zhì)通道在重疊區(qū)域中由第一通道結(jié)構(gòu)的分支通道和第二通道結(jié)構(gòu)的分支通道限制。由此，通過重疊區(qū)域提供的空間被冷卻通道最優(yōu)地利用。有利地如此設(shè)計(jì)冷卻介質(zhì)通道的尺寸，即，其在分支通道之間不僅在雙極板的面對(duì)雙極板的第一平側(cè)的半部之內(nèi)而且在面對(duì)第二平側(cè)半部之內(nèi)伸延。在此，借助于雙極板的材料使冷卻介質(zhì)通道與分支通道分離。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案設(shè)置成，第一平側(cè)的分支通道和/或第二平側(cè)的分支通道彼此平行地伸延。通過相應(yīng)的平側(cè)的分支通道彼此平行地伸延，在相應(yīng)的平側(cè)的分支通道之間的距離保持恒定。由此，也可如此設(shè)計(jì)在分支通道之間的冷卻介質(zhì)通道的尺寸，即，其具有恒定的寬度。

優(yōu)選地設(shè)置成，第一反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)是陽極氣體流動(dòng)場(chǎng)并且第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)是陰極氣體流動(dòng)場(chǎng)。第一平側(cè)由此是陽極平側(cè)并且第二平側(cè)是陰極平側(cè)。此外，由此第一通道結(jié)構(gòu)可被稱為陽極通道結(jié)構(gòu)并且第二通道結(jié)構(gòu)可被稱為陰極通道結(jié)構(gòu)。此外，第一中間區(qū)域可被稱為陽極中間區(qū)域，而第二中間區(qū)域可被稱為陰極中間區(qū)域。此外，由此第一反應(yīng)物孔是陽極氣體孔并且第二反應(yīng)物孔是陰極氣體孔。由此，在工作介質(zhì)通過孔的常見的布置方案中，實(shí)現(xiàn)冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)的相對(duì)簡(jiǎn)單的引導(dǎo)。

此外，提供一種包括根據(jù)本發(fā)明的雙極板的燃料電池。優(yōu)選地設(shè)置成，雙極板布置在燃料電池的兩個(gè)膜片電極單元之間。根據(jù)本發(fā)明的燃料電池由更高的體積功率密度而出眾。

此外，本發(fā)明的方面涉及一種具有這種燃料電池的機(jī)動(dòng)車，尤其地作為用于電動(dòng)驅(qū)動(dòng)部的能量供給源。

本發(fā)明的所有設(shè)計(jì)方案可有利地相互組合，只要沒有明確地被排除。

附圖說明

下面在實(shí)施例中根據(jù)從屬的附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。其中：

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的雙極板的示意性俯視圖；

圖2示出了用于清楚說明問題的通道結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案的雙極板的部分區(qū)域的視圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第一設(shè)計(jì)方案的冷卻介質(zhì)通道的俯視圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案的雙極板的部分區(qū)域的視圖；以及

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第二設(shè)計(jì)方案的三維圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了這種類型的雙極板10的示意性俯視圖。雙極板10設(shè)置成用于使用在燃料電池100中并且具有第一平側(cè)11和第二平側(cè)12，其中，在圖1中的觀察方向指向第二平側(cè)12。平側(cè)11和12布置在雙極板10的相對(duì)的側(cè)處。為了清楚說明第一平側(cè)11布置在附圖的背離視線的側(cè)上，以虛線示出了平側(cè)11的附圖標(biāo)記箭頭。雙極板10具有工作介質(zhì)通過孔，其構(gòu)造成第一反應(yīng)物孔21、第二反應(yīng)物孔22或冷卻介質(zhì)孔23并且在所示出的視線方向上穿過雙極板10。

相應(yīng)的工作介質(zhì)通過孔21,22,23由從屬的流動(dòng)場(chǎng)引導(dǎo)流體地相互連接。流動(dòng)場(chǎng)包括使第一反應(yīng)物孔21引導(dǎo)流體地相互連接的第一反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31和使第二反應(yīng)物孔22引導(dǎo)流體地相互連接的第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)32。第一和第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31,32形成朝向相應(yīng)的平側(cè)11,12敞開的通道。布置在雙極板10的內(nèi)部中的、即內(nèi)部的、使冷卻介質(zhì)孔23引導(dǎo)流體地相互連接的冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)33通過多個(gè)冷卻通道43形成。

雙極板10可被分割成(化學(xué))主動(dòng)的區(qū)域16和兩個(gè)分配區(qū)域14。例如，在主動(dòng)的區(qū)域16與分配區(qū)域14的分界區(qū)域18中，反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31,32的通道可具有分支部。通過該分支部，將反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31,32的單個(gè)的主干通道44劃分成多個(gè)(至少兩個(gè))分支通道46。在分支區(qū)域48中將主干通道44劃分成至少兩個(gè)分支通道46。

在示出了可在圖1中看出的雙極板10的三維截面圖的細(xì)節(jié)d中，示出了在從分配區(qū)域14中的一個(gè)過渡到主動(dòng)的區(qū)域16中的情況中的這種分支。從主動(dòng)的區(qū)域16到另一分配區(qū)域14中的過渡構(gòu)造成與此相似。

雙極板10可具有兩個(gè)半板19，其分別形成雙極板10的半部并且共同地形成雙極板10、或雙極板10的基體。為此，半板19利用其平側(cè)彼此堆垛并且彼此密封，例如焊接在一起，由此使冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)33相對(duì)于環(huán)境密封。反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31,32位于連接成雙極板10的半板19的外側(cè)處，而在半板19之間形成冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)33。半板19例如可由金屬板壓制成。

主干通道44作為多個(gè)長(zhǎng)形的通道延伸，從而布置在主干通道44之間的且空間上使主干通道44相互分離的長(zhǎng)形的抬高部50可用作用于冷卻通道43的空間。冷卻通道43也可作為冷卻通道43在主動(dòng)的區(qū)域16中繼續(xù)并且之后平行于分支通道46伸延，見細(xì)節(jié)d。在細(xì)節(jié)d中也可看出，使通道結(jié)構(gòu)41,42的兩個(gè)分支通道46彼此分離的抬高部50在分支區(qū)域48中開始。

如下優(yōu)化雙極板10，使得其在其厚度方向60(由此相對(duì)于其平側(cè)11,12的延伸成直角地)具有盡可能小的延伸，即，整體具有盡可能小的(板)厚度。由此，減小了在燃料電池100的(未示出的)單電池之間的電池距離，這實(shí)現(xiàn)了，在燃料電池100的厚度保持不變的情況中安裝更多的單電池。在不低于至少應(yīng)保證的半板19的材料壁厚和至少所需的通道高度的情況下，兩個(gè)反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31,32和冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)33的通道在厚度方向60上不可上下堆垛。由此，在分支通道46之間的抬高部50中，至今不可設(shè)置冷卻介質(zhì)通道43，因此至今未冷卻在合起來的分支通道46之間的區(qū)域。

在圖2中，為了清楚說明問題，以相應(yīng)于在圖1中的俯視圖的視線方向透視相疊地示出了反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31,32和冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)33的部分。在流動(dòng)場(chǎng)31,32,33中，示出了在分支區(qū)域48中的一個(gè)附近的區(qū)域。

相應(yīng)于其可見性，示出了流動(dòng)場(chǎng)31,32,33的分界線。清楚說明了流動(dòng)場(chǎng)31的走向的符號(hào)(用于冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)的點(diǎn)、用于第一流動(dòng)場(chǎng)的圓和用于第二流動(dòng)場(chǎng)的星)以透視地穿過相疊的流動(dòng)場(chǎng)的方式示出，以便于還能夠理解位于之下的流動(dòng)場(chǎng)的走向。由此，可示出在第一平側(cè)11上且在第二平側(cè)12上具有部分重疊走向的分支通道46。

通過雙極板10的相對(duì)薄的厚度，至此根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在通道結(jié)構(gòu)31,32的兩個(gè)分支通道46之間的抬高部50之內(nèi)的自由空間49不可聯(lián)接到冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)33處。于是，在燃料電池100的運(yùn)行中，不可為自由空間49供給以冷卻介質(zhì)。

于是，主要當(dāng)在主動(dòng)的區(qū)域16中的通道的數(shù)量有利地超過在鄰接的分配區(qū)域14中的通道數(shù)量時(shí)，產(chǎn)生該問題。為此所需的在主動(dòng)的區(qū)域16和分配區(qū)域14之間的分界處進(jìn)行的分支(分配)使冷卻介質(zhì)通道43的分配更困難，如可在圖2中看出的那樣。

在較厚的雙極板10中，理論上可實(shí)現(xiàn)冷卻通道43貫穿到兩個(gè)分支通道46之間，因?yàn)殡p極板10在厚度方向60上可尺寸設(shè)計(jì)地足夠厚，以保證所有三種工作介質(zhì)(流體)在相同的部位處的分配。由于在當(dāng)前雙極板中更小的厚度，這是不可行的或至少是不值得的。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案的雙極板10的部分區(qū)域的視圖。以下主要探討根據(jù)本發(fā)明的雙極板10與在圖1和2中示出的雙極板10的區(qū)別特征。

根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案的雙極板10與在圖1和2中示出的雙極板10的區(qū)別在于，在相應(yīng)的通道結(jié)構(gòu)31,32的分支通道46之間也設(shè)置冷卻通道43。

如也在圖1和2中看出的那樣，在第一通道結(jié)構(gòu)31的分支通道46之間構(gòu)造第一中間區(qū)域51并且在第二通道結(jié)構(gòu)32的分支通道46之間構(gòu)造第二中間區(qū)域52。在圖1、2、3和5中通過不同地定向的陰影示出了中間區(qū)域51和52。然而，在圖1的細(xì)節(jié)d中可看出的陰影僅僅用于示出截面。

第一和第二中間區(qū)域51,52到布置在雙極板10的兩個(gè)平側(cè)11,12之間的中心平面56上的法向投影部分地重疊，從而形成重疊區(qū)域53。在圖1,2,3和5中示出的中間區(qū)域51,52作為這種法向投影示出。在圖1和2中，示出了在重疊區(qū)域53之內(nèi)的整個(gè)中間區(qū)域51和52。中心平面56在雙極板10的兩個(gè)平側(cè)11和12之間延伸，即，平行于其表面延伸。在例如在圖1的細(xì)節(jié)d中示出的雙極板10的結(jié)構(gòu)中，中心平面56在兩個(gè)半板19之間伸延。

然而，根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在設(shè)置成，第一中間區(qū)域51的部分區(qū)域從重疊區(qū)域53中伸出。第一中間區(qū)域51的部分區(qū)域以下被稱為過渡區(qū)域55。通過冷卻介質(zhì)通道在此橫穿過渡區(qū)域55，冷卻介質(zhì)通道43從位于第一和第二中間區(qū)域51,52之外的外部區(qū)域54延伸到重疊區(qū)域53中。

由此，冷卻介質(zhì)通道43不必同時(shí)被引導(dǎo)穿過第一和第二通道結(jié)構(gòu)41,42之間，而根據(jù)圖1和2的現(xiàn)有技術(shù)這是必須的。

相反地，冷卻介質(zhì)通道43在面對(duì)第二平側(cè)12的側(cè)處橫穿使外區(qū)域54與過渡區(qū)域55分離的第一通道結(jié)構(gòu)41的部分。在根據(jù)圖3和4的示例中，冷卻通道43橫穿第一通道結(jié)構(gòu)41的分支通道46中的一個(gè)，即與其交叉。這在雙極板10的面對(duì)第二平側(cè)12的半部中，即，在雙極板10的面對(duì)第二平側(cè)12的半板19中實(shí)現(xiàn)。這尤其地可明顯地在圖4中看出，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第一設(shè)計(jì)方案的冷卻通道43的俯視圖。在此，在冷卻通道43中示出了冷卻通道43的自由體積(即，“通道內(nèi)部”)。

冷卻介質(zhì)通道43在通道結(jié)構(gòu)42的面對(duì)第一平側(cè)11的側(cè)處橫穿使過渡區(qū)域55與重疊區(qū)域53分離的第二通道結(jié)構(gòu)42的部分。這在雙極板10的面對(duì)第一平側(cè)11的半部中、即在雙極板10的面對(duì)第一平側(cè)11的半板19中實(shí)現(xiàn)，(再次見圖4)。如可在圖4中看出的那樣，第二通道結(jié)構(gòu)42的主干通道44也在雙極板10的面對(duì)第二平側(cè)12的半部中與冷卻介質(zhì)通道43交叉。否則，冷卻介質(zhì)通道43可在雙極板10的兩個(gè)半部上延伸，從而其不僅在第一通道結(jié)構(gòu)41的分支通道46之間而且在第二通道結(jié)構(gòu)42的分支通道46之間伸延。

為了實(shí)現(xiàn)將多個(gè)通道結(jié)構(gòu)41或42盡可能緊湊地并排布置成反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31或32，分支區(qū)域48沿著平行于中心平面56伸延的方向錯(cuò)位地布置。特別地，第二通道結(jié)構(gòu)42的分支區(qū)域48沿著第一通道結(jié)構(gòu)41的分支通道46錯(cuò)位地布置。第一和第二通道結(jié)構(gòu)41,42的分支通道46具有相對(duì)于中心平面56基本上鏡像對(duì)稱的走向。第一通道結(jié)構(gòu)41的分支通道46與第二通道結(jié)構(gòu)42的分支通道46的可在圖4中看出的錯(cuò)位多虧可見性。

重疊區(qū)域53構(gòu)造成長(zhǎng)形的并且過渡區(qū)域55布置在主動(dòng)的區(qū)域16和分配區(qū)域14的分界區(qū)域18中的重疊區(qū)域53的端側(cè)處(即窄側(cè)處)。由此，冷卻介質(zhì)通道43越過重疊區(qū)域53的端側(cè)穿入重疊區(qū)域53中。可從圖3中且也可從圖5中看出的是，通過所示出的部分區(qū)域側(cè)向錯(cuò)位地彼此成行，可形成反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31和32。主干通道44再次布置在雙極板10的分配區(qū)域14中，而分支通道46布置在雙極板10的主動(dòng)的區(qū)域16中。

在離開外部區(qū)域54的情況中，冷卻介質(zhì)通道43在路程中扇形展開到過渡區(qū)域55中，由此給出冷卻介質(zhì)通道43的節(jié)省空間的扇形打開。由此，兩個(gè)冷卻介質(zhì)通道43分別平行于第一和第二通道結(jié)構(gòu)41,42的兩個(gè)分支通道46伸延。這引起，每個(gè)冷卻介質(zhì)通道43在第一和第二通道結(jié)構(gòu)41,42的所有四個(gè)分支通道46之間伸延，并且冷卻介質(zhì)通道43在兩個(gè)鄰近的第一通道結(jié)構(gòu)41和兩個(gè)鄰近的第二通道結(jié)構(gòu)42之間伸延。

如可看出的那樣，冷卻介質(zhì)通道43在重疊區(qū)域53中被第一通道結(jié)構(gòu)41的分支通道46和第二通道結(jié)構(gòu)42的分支通道46限制。由此，分支通道46和冷卻介質(zhì)通道43僅僅通過共同的壁相互分離。

第一反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31可在燃料電池100之內(nèi)用作陽極氣體流動(dòng)場(chǎng)31并且第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)32可用作陰極氣體流動(dòng)場(chǎng)32。由此，第一平側(cè)11可被稱為陽極平側(cè)11并且第二平側(cè)可被稱為陰極平側(cè)12。此外，第一通道結(jié)構(gòu)41可被稱為陽極通道結(jié)構(gòu)41并且第二通道結(jié)構(gòu)42可被稱為陰極通道結(jié)構(gòu)42。第一中間區(qū)域51此外可被稱為陽極中間區(qū)域51，而第二中間區(qū)域52可被稱為陰極中間區(qū)域52。由此，在通常的工作介質(zhì)通過孔、即冷卻介質(zhì)孔23、可被稱為陽極氣體孔21的第一反應(yīng)物孔21和可被稱為陰極氣體孔22的第二反應(yīng)物孔22的布置方案的情況中，實(shí)現(xiàn)冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)33的相對(duì)簡(jiǎn)單的引導(dǎo)。

總地來說，如可在圖1中看出的那樣，工作介質(zhì)通過孔21,22,23可布置在雙極板10的相對(duì)而置的側(cè)處。由此，主動(dòng)的區(qū)域16布置在工作介質(zhì)通過孔21,22,23之間。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案的雙極板10的部分區(qū)域的視圖。與以上闡述的本發(fā)明的第一優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案不同地，冷卻介質(zhì)通道43在第一通道結(jié)構(gòu)41的分支區(qū)域48處、即在長(zhǎng)形的重疊區(qū)域53的端側(cè)處橫穿第一通道結(jié)構(gòu)41。

第二通道結(jié)構(gòu)42的主干通道44局部地在冷卻介質(zhì)通道43的面對(duì)第二平側(cè)12的側(cè)處伸延，直至其過渡到分支區(qū)域48中。由此，也得到兩個(gè)分支區(qū)域48在分支通道46的縱向上的錯(cuò)位。

圖6示出了根據(jù)可在圖5中看出的本發(fā)明的第二設(shè)計(jì)方案的流動(dòng)場(chǎng)31,32,33的局部的三維圖。在此，在流動(dòng)場(chǎng)31,32,33中顯示了流動(dòng)場(chǎng)31,32,33的自由體積(即“通道內(nèi)部”)。半板19為通道43,44,46提供了梯形的橫截面。該梯形的橫截面一方面簡(jiǎn)化了半板19的制造并且同時(shí)增大了反應(yīng)物從通道結(jié)構(gòu)41,42中的離開面。

在兩個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，出于簡(jiǎn)化性原因，僅僅示出了主干通道44分支成分別兩個(gè)分支通道46。然而也可行的是，例如在陰極側(cè)12或兩個(gè)側(cè)11,12上，主干通道44劃分成分別三個(gè)、四個(gè)或多個(gè)分支通道46。

在燃料電池100的運(yùn)行中，陽極氣體、例如氫氣通過第一反應(yīng)物孔中的一個(gè)進(jìn)入第一反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31中并且在分配區(qū)域44中從第一反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31的主干通道44引導(dǎo)至分支區(qū)域48。在分支區(qū)域48中，陽極氣體被劃分到第一反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)31的分支通道46上，見圖4中的箭頭方向。

與此相似地，在燃料電池100運(yùn)行時(shí)，陰極氣體、例如空氣通過第二反應(yīng)物孔22中的一個(gè)進(jìn)入第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)32中，并且在分配區(qū)域14中從第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)32的主干通道44被引導(dǎo)至第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)32的分支區(qū)域48。在分支區(qū)域48中，陰極氣體被劃分到第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)32的分支通道46上，也參見圖4中的箭頭方向。在此，兩種反應(yīng)物不必在相同的方向上流動(dòng)，其例如也可逆流地流動(dòng)。

冷卻介質(zhì)、例如水防凍劑混合物通過冷卻介質(zhì)孔23中的一個(gè)被引導(dǎo)到冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)33中，并且在進(jìn)入過渡區(qū)域55中之前很快地被分配。冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向在分配區(qū)域14之內(nèi)不僅可在圖6中示出的流動(dòng)方向上而且可在相反的流動(dòng)方向上指向。

在主動(dòng)的區(qū)域16中，陽極和陰極氣體從雙極板10中離開并且通常通過氣體擴(kuò)散層(未示出)被引導(dǎo)至膜片電極單元，在該處，進(jìn)行燃料電池過程。在燃料電池過程中產(chǎn)生被冷卻介質(zhì)吸收的(廢)熱。通過現(xiàn)在也在重疊區(qū)域53中設(shè)置冷卻介質(zhì)通道43，使在燃料電池100中的溫度更均勻，因此，出現(xiàn)更小的局部溫度波動(dòng)。

在從主動(dòng)的區(qū)域16過渡到第二分配區(qū)域14中的情況中，流動(dòng)場(chǎng)31,32的分支通道46在分支區(qū)域48中再次聯(lián)合成主干通道44，其引導(dǎo)到反應(yīng)物孔21,22處。扇形展開的冷卻介質(zhì)通道43也再次部分地結(jié)合并且引導(dǎo)至冷卻介質(zhì)孔23。這可以相反的方式例如在從分配區(qū)域14到主動(dòng)的區(qū)域16中的過渡中實(shí)現(xiàn)。在此，其在圖4和6中示出的箭頭方向上旋轉(zhuǎn)。

總結(jié)性地可確定，通過上述發(fā)明，在扁平的雙極板10中，冷卻介質(zhì)通道43也可布置在通道結(jié)構(gòu)41,42的分支通道46之間。這通過冷卻介質(zhì)通道53在雙極板10的兩個(gè)側(cè)11,12處伸延實(shí)現(xiàn)。為此，冷卻通道53可呈現(xiàn)為陽極通道結(jié)構(gòu)41或陰極通道結(jié)構(gòu)42的幾何形狀的反形狀。于是，冷卻介質(zhì)通道43蜿蜒穿過通道結(jié)構(gòu)41和42之間，以便于到達(dá)重疊區(qū)域53中。

為了可在在相對(duì)小的區(qū)域中劃分三種工作介質(zhì)(兩種反應(yīng)物和冷卻介質(zhì))，給出了新型的幾何形狀。該幾何形狀允許通常在雙極板10的面對(duì)第一平側(cè)11的半部或半板19中(在陽極氣體半部、即燃料半部中)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)“跳動(dòng)”至雙極板10的面對(duì)第二平側(cè)12中的半部或半板19。這在不具有第二通道結(jié)構(gòu)42的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)。由此，冷卻介質(zhì)可流過第一通道結(jié)構(gòu)41的通道基底。緊接著，冷卻介質(zhì)可流過第二通道結(jié)構(gòu)42的通道基底。為此，陽極氣體流和陰極氣體流可有相位差，即，劃分在不同的部位處。

通過本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了更薄的雙極板。此外，在均勻分布的冷卻介質(zhì)流分布的情況中，可在分配區(qū)域14中比在主動(dòng)區(qū)域16中設(shè)置更少的通道。

附圖標(biāo)記清單

10雙極板

11第一平側(cè)/陽極平側(cè)

12第二平側(cè)/陰極平側(cè)

14分配區(qū)域

16主動(dòng)區(qū)段

18分界區(qū)域

19半板

21第一反應(yīng)物孔/陽極氣體孔

22第二反應(yīng)物孔/陰極氣體孔

23冷卻介質(zhì)孔

31第一反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)/陽極氣體流動(dòng)場(chǎng)

32第二反應(yīng)物流動(dòng)場(chǎng)/陰極氣體流動(dòng)場(chǎng)

33冷卻介質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)

41第一通道結(jié)構(gòu)/陽極通道結(jié)構(gòu)

42第二通道結(jié)構(gòu)/陰極通道結(jié)構(gòu)

43冷卻介質(zhì)通道

44主干通道

46分支通道

48分支區(qū)域

49自由空間

50抬高部

51第一中間區(qū)域

52第二中間區(qū)域

53重疊區(qū)域

54外部區(qū)域

55過渡區(qū)域

56中心平面

100燃料電池。