密封件；
[0045]-在單板之間制造連接縫。
[0046]優(yōu)選地，所述密封件是在所述單板上通過注塑方法制造的。為此優(yōu)選地，在注塑模具內(nèi)將原始材料注塑到單板上。在這種情況下，密封件的制造通常包括將密封件的原始材料硬化的步驟。
[0047]在另外一種優(yōu)選情況下，通過絲網(wǎng)印刷法在所述單板上制造所述密封件。所述絲網(wǎng)印刷法同樣是用于制造密封件的慣用方法。
[0048]優(yōu)選地，借助焊接方法、尤其借助激光焊接方法來制造所述連接縫。在此，激光束入射到所述雙極性板的一側(cè)上，由此將被激光束照射的單板與位于其后方的第二單板焊接。
[0049]優(yōu)選規(guī)定，所述密封件的制造在時(shí)間上在制造連接縫之前進(jìn)行。因此在密封件制造過程中，所述單板能夠被工具(例如注塑模具)最佳地支撐在所述單板的背離密封件的那側(cè)上。由此防止所述雙極性板變形并且降低了廢品成本。此外，例如在注塑過程中可以通過這種支撐以更高的壓力工作，這減少了密封件的制造時(shí)間并且還實(shí)現(xiàn)了密封材料的更多選擇。
[0050]以下根據(jù)附圖在實(shí)施例中更詳細(xì)地闡述本發(fā)明。在附圖中:
[0051]圖1示出了具有包圍所述區(qū)密封件的冷卻劑連接縫的雙極性板；
[0052]圖2示出了具有由所述區(qū)密封件包圍的冷卻劑連接縫的雙極性板，并且
[0053]圖3示出燃料電池的示意圖。
[0054]如圖1和圖2所示的雙極性板10尤其在密封件方面可以相對(duì)于在雙極性板10的兩個(gè)單板12之間延伸的對(duì)稱平面基本上對(duì)稱地設(shè)計(jì)。因此，密封件在雙極性板10的兩側(cè)14、16(主面)上的法向投影基本上具有相等的面積。所述密封件(或其走向)示意性地表示為虛線并且所述連接縫(或其走向)示意性地表示為點(diǎn)劃線。
[0055]圖1示出了示意性表示的雙極性板10的平坦側(cè)之一的俯視圖，其中，視線是朝向雙極性板10的燃料側(cè)14定向的。雙極性板10的氧化劑側(cè)16是雙極性板10的與燃料側(cè)14對(duì)置的平坦側(cè)。
[0056]雙極性板10具有環(huán)繞地包圍燃料區(qū)密封件36和氧化劑區(qū)密封件38的冷卻劑連接縫44 (參見圖3)。冷卻劑連接縫44代表雙極性板10內(nèi)的、在兩個(gè)單板12之間的冷卻劑空腔的外部界限。由于冷卻劑連接縫44相對(duì)于環(huán)境密封，因此它還可以被稱為外焊縫。以與此類似的方式，可以將區(qū)密封件36、38稱為外密封件。
[0057]冷卻劑連接縫44還包圍了多個(gè)冷卻劑開口 24和多個(gè)冷卻劑密封件34。所述冷卻劑密封件34也相對(duì)于環(huán)境密封并且因此還可以稱為外密封件。所述冷卻劑開口 24在兩個(gè)單板12之間流體性地連接至冷卻劑空腔。冷卻劑密封件34環(huán)繞地包圍了冷卻劑開口 24并且布置在冷卻劑連接縫44與區(qū)密封件36、38之間。因此，冷卻劑密封件34布置在區(qū)密封件36、38之外，這使得燃料或氧化劑不能經(jīng)由冷卻劑密封件34進(jìn)入冷卻回路中。
[0058]燃料區(qū)密封件36包圍燃料區(qū)50，而在雙極性板10的對(duì)置平坦側(cè)上，氧化劑區(qū)密封件38包圍氧化劑區(qū)(未示出)。所述燃料區(qū)50和所述氧化劑區(qū)在燃料電池堆內(nèi)對(duì)應(yīng)于化學(xué)活性區(qū)。
[0059]此外，區(qū)密封件36、38包圍燃料連接縫40，所述燃料連接縫各自環(huán)繞地包圍燃料密封件30。所述燃料密封件30又各自包圍燃料開口 20。另外，所述區(qū)密封件36、38包圍了多個(gè)氧化劑連接縫42，所述氧化劑連接縫各自環(huán)繞地包圍氧化劑密封件32。所述氧化劑密封件32又各自包圍氧化劑開口 22。所述燃料密封件30和氧化劑密封件32可以稱為內(nèi)密封件，因?yàn)樗鼈儗⒍喾N獨(dú)立的工作介質(zhì)相對(duì)于彼此密封。同樣，燃料連接縫40和氧化劑連接縫42可以稱為內(nèi)連接縫，因?yàn)樗鼈円矊⑺霆?dú)立的工作介質(zhì)相對(duì)于彼此密封。
[0060]在所述實(shí)施例中，燃料密封件30和氧化劑密封件32在燃料連接縫40和氧化劑連接縫42內(nèi)延伸。所述燃料單元還在所示的燃料側(cè)14上包括處于燃料密封件30與燃料連接縫40之間的多個(gè)切口 21。所述切口 21穿過朝向燃料側(cè)14的單板12并且因此在所述燃料開口 20與燃料區(qū)50之間建立流體連接。在氧化劑側(cè)16 (未示出)上，在氧化劑密封件32與氧化劑連接縫40之間也存在這樣的切口 21。在此，所述切口 21穿過朝向氧化劑側(cè)16的單板12并且因此在所述氧化劑開口 22與所述氧化劑區(qū)(未示出)之間建立流體連接。
[0061]圖2示出了本發(fā)明的另外一個(gè)優(yōu)選設(shè)計(jì)方案。與圖1相比，燃料區(qū)密封件36和氧化劑區(qū)密封件38 (參見圖3)環(huán)繞地包圍冷卻劑連接縫44。這樣的結(jié)果是，冷卻劑連接縫44、燃料連接縫40和氧化劑連接縫42彼此相鄰地布置，而沒有區(qū)密封件32之一在其間延伸。因此，連接縫40、42、44能夠如所描述的那樣一體地設(shè)計(jì)為組合連接縫46。因此組合連接縫46 —方面可以稱為外連接縫并且另一方面也可以稱為內(nèi)連接縫。由于根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，冷卻劑連接縫44在燃料區(qū)密封件36和氧化劑區(qū)密封件38內(nèi)延伸，因此冷卻劑密封件34也不能再布置在所述區(qū)密封件36之外。
[0062]圖1和圖2的密封件30、32、34、36與單板12連接。在燃料電池60(參見圖3)內(nèi)，密封件30、32、34、36密封雙極性板10與鄰接的膜電極單元62之間的空隙。連接縫40、42、44中的每一個(gè)將這兩個(gè)單板12彼此相連并且環(huán)繞地密封所述單板12之間的空隙。
[0063]如圖1和圖2所示，通過密封件30、32、34、36和連接縫40、42、44的上述布置產(chǎn)生這樣的雙極性板10，所述雙極性板的連接縫40、42、44與密封件30、32、34、36既不相交也不重疊，這就雙極性板10的制造而言帶來了顯著優(yōu)點(diǎn)。
[0064]圖3以示意圖示出包括多個(gè)膜電極單元62的燃料電池60。所述膜電極單元62與根據(jù)本發(fā)明的如圖2所示的雙極性板10交替地堆疊從而得到燃料電池60(即得到一個(gè)燃料電池堆)。
[0065]所述雙極性板10經(jīng)由多個(gè)氣體擴(kuò)散層向膜電極單元62提供反應(yīng)物，即燃料(例如氫氣)和氧化劑(例如來自空氣中的氧氣)，為此可以在雙極性板10中設(shè)置多個(gè)適合的通道。此外，所述雙極性板10將兩個(gè)鄰接的膜電極單元62以導(dǎo)電的方式相連，這樣使得它們串聯(lián)地相連。
[0066]雙極性板10的密封件30、32、34、36密封所述膜電極單元62之間、尤其是所述膜與所述雙極性板10之間的空間，并且因此防止在工作過程中工作介質(zhì)從燃料電池60中漏出。示意性表示的冷卻劑連接縫44或者組合連接縫46防止了冷卻劑從燃料電池60中漏出。
[0067]為了即使在振動(dòng)情況(例如由于在機(jī)動(dòng)車輛中使用)下也能確保密封件30、32、34,36的功能性以及雙極性板10與膜電極單元62之間的導(dǎo)電接觸，通常將所述燃料電池60壓縮。這通常借助于兩個(gè)布置在燃料電池60的兩端處的端板66結(jié)合多個(gè)拉緊元件64實(shí)現(xiàn)。所述拉緊元件64將拉緊力傳輸至端板66中，由此使端板66壓縮所述燃料電池60。
[0068]以下將參照一個(gè)優(yōu)選設(shè)計(jì)方案來討論用于制造如圖1和圖2所示的雙極性板的方法:
[0069]首先，在之后應(yīng)布置于雙極性板10的燃料側(cè)14上的單板12上制造燃料密封件30、氧化劑密封件32、冷卻劑密封件34和燃料區(qū)密封件36。此外，在之后應(yīng)布置于雙極性板10的氧化劑側(cè)16上的單板12上制造燃料密封件30、氧化劑密封件32、冷卻劑密封件34和氧化劑區(qū)密封件38。在單板12上制造密封件30、32、34、36可以例如通過注塑方法來完成。為此，通常在注塑模具內(nèi)將原始材料注塑到單板12上。在這種情況下，密封件30、32、34、36的制造通常包括將密封件30、32、34、36的原始材料硬化的步驟。
[0070]接著，將所述單板12相對(duì)于彼此定位成，使得所述單板