[发明专利]双极板、用于双极板的留置样品、系统、以及用于生产和测试双极板的方法

说明书

本发明涉及一种用于电化学系统(1)的双极板(2)，该双极板(2)包括彼此连接的两个隔板(2a、2b)，隔板(2a、2b)中的至少一个具有板主体(21)和至少一个凸片(30、31、32、39)，至少一个凸片(30、31、32、39)与板主体(21)形成为单一件，并且能经由预定断裂点(33)与板主体(21)分离。本发明还涉及用于双极板或流动板的留置样品、涉及流动板、涉及系统、以及涉及用于生产和测试双极板或流动板的方法。

技术领域

本文涉及一种用于电化学系统的双极板、涉及用于双极板或流动板的留置样品、涉及包括留置样品和双极板或流动板的系统、涉及流动板，涉及用于生产双极板或流动板的方法、以及用于测试双极板或流动板的留置样品的方法。该电化学系统可以例如是燃料电池系统、电化学压缩机、氧化还原液流电池、用于电化学系统的加湿器、或者电解器。

背景技术

已知的电化学系统通常包括成堆叠的电化学电池，它们各自被隔板彼此分开。这样的双极板可以用于例如间接地电接触单个电化学电池(例如燃料电池)的电极和/或电连接相邻的电池(电池串联)。双极板通常由结合在一起的两个单独的隔板形成，它们也可以被称为隔板。双极板的隔板可以通过材料结合，例如通过一个或多个焊接接头，特别是通过一个或多个激光焊接接头而结合在一起。

双极板和/或隔板可以各自具有或形成这样的结构，这些结构例如构造成对由相邻的双极板界定的电化学电池提供一种或多种介质，和/或从其中去除反应产物。该介质可以是燃料(例如氢或甲醇)或反应气体(例如空气或氧气)。此外，双极板和/或隔板可以具有用于引导冷却介质经过双极板的，特别是经过被双极板的隔板封围的腔体的结构。此外，双极板可以构造成可传递当在电化学电池中转换电能和/或化学能时所产生的废热，并且还相对于彼此和/或相对于外部来密封各种介质通道和冷却通道。

此外，双极板通常各自具有多个贯通开口。经过这些贯通开口，介质和/或反应产物可以被传导到由堆叠的邻近的双极板所界定的电化学电池或者进入到由双极板的隔板形成的腔体中，或者可以被传导到电池外或者腔体外。电化学电池单体通常还各自包括一个或多个膜电极组件(MEAs)。MEAs可以具有一个或多个气体扩散层，这些扩散层通常定向成朝向双极板，并且形成为例如金属料毡或碳料毡(fleece)。

隔板以及流动板可以各自由成型的金属板形成、例如由浮凸或深拉的不锈钢板形成。这种金属板通常的厚度约为60μm至最多150μm。由于这些是非常精致但又相对较大的部件，双极板或隔板在某些情况下可能难以操纵。一方面，由于隔板的较小厚度的缘故，隔板或双极板对机械变形的反应可能很敏感。此外，要避免对尚未涂覆或已经涂覆的区域的污染。然而，由于它们的表面的用于很多种的功能的多样的性质的缘故，隔板或双极板应当通常只在其基本非结构化的边缘区域进行操纵。在实践中发现，由于边缘锋利的缘故，这并不总是可能的，或者并不总是这样做。因此，需要处理这些隔板或双极板的人或机器并不总是能够以适当的方式运输、定位、抓取或操纵隔板或双极板。结果，隔板或双极板经常受到污染，这是例如由人的指纹或自动抓取系统等吸力提升工具的残留物造成的污染，和/或隔板或双极板的变形或者隔板或双极板的定位不准确。

另一个问题在于隔板、流动板或双极板的质量保证，因为传统的测量方法只能在有限的范围内或者只能以破坏性的方式用在成品部件上。

此外，附加期望的是，例如在投诉的情况下，可以建立起成品双极板或流动板的可追溯性。

发明内容

本发明的目的是为了解决至少一个或多个上文提及的问题。

该目的通过根据所附独立权利要求的装置和方法实现。本发明的实施例和有利的发展在从属权利要求和以下说明中公开。

根据一个方面，提供了一种用于电化学系统的双极板。该双极板包括彼此连接的两个隔板，这些隔板中的至少一个具有板主体和至少一个凸片，至少一个凸片与板主体形成为单一件，并且能经由预定断裂点与板主体分离。