CN107851824A

CN107851824A - 燃料电池和燃料电池堆

Info

Publication number: CN107851824A
Application number: CN201680043207.4A
Authority: CN
Inventors: H.肖尔茨
Original assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Current assignee: Audi AG; Volkswagen AG; Audi Korea Co Ltd
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2016-07-21
Publication date: 2018-03-27
Anticipated expiration: 2036-07-21
Also published as: CN107851824B; EP3326227B1; US10615429B2; DE102015213950A1; US20180212258A1; WO2017013201A1; EP3326227A1

Abstract

本发明涉及一种燃料电池堆（1），其包括：双极板（10），所述双极板分别具有活跃区（13a），其中所述双极板的表面至少在活跃区（13a）内未被压型地来构造；分别布置在两个双极板（10）之间的膜电极单元（20）；以及布置在所述膜电极单元（20）与所述双极板（10）中的一个双极板之间的气体分布层（30），其中所述气体分布层（30）包括多孔流动体（31）。规定：所述气体分布层（30）在所述活跃区（13a）内具有留空部（32）。

Description

燃料电池和燃料电池堆

技术领域

本发明涉及一种燃料电池堆，所述燃料电池堆包括：多个双极板，所述双极板分别具有活跃区，其中双极板的表面至少在活跃区内未被压型地来构造；分别布置在两个双极板之间的膜电极单元；以及布置在膜电极单元与双极板中的至少一个双极板之间的气体分布层，其中气体分布层包括多孔流动体（Flusskörper）。

背景技术

燃料电池利用了将燃料与氧气电化学转化成水来产生电能。为此，燃料电池包含所谓的膜电极单元（MEA，针对membrane electrode assembly）作为核心部件，所述膜电极单元是由传导离子的、尤其是传导质子的膜和分别布置在该膜两侧上的电极（阳极和阴极）构成的复合体。此外，在膜电极单元两侧的气体扩散层（GDL）可以布置在电极的背离膜的侧面上。燃料电池堆通常通过多个布置成堆（stack）的MEA形成，所述MEA的电功率相加。在燃料电池运行时，燃料、尤其是氢气H₂或者含氢的气体混合物被输送给阳极，在所述阳极，在释放电子的情况下从H₂电化学氧化成H⁺。通过电解质或者使反应室气密地彼此分开并且电绝缘的膜，（水结地或者无水地）将质子H⁺从阳极室运输到阴极室。在阳极上提供的电子通过电线被引向阴极。氧气或含氧的气体混合物被输送给阴极，使得在吸收质子和电子的情况下从O₂还原成H₂O。

燃料电池通过多个布置成堆的单个电池形成，使得也谈及燃料电池堆。在膜电极单元之间布置有双极板，所述双极板保证了给单个电池供应工作介质、即反应物和冷却流体。此外，双极板还引起与膜电极单元的导电接触。

双极板大多由一对被压型的二分之一板来构造，所述二分之一板分别具有冷却剂侧和电池侧。两个板这样彼此对置地来布置和连接，使得在朝向彼此的冷却剂侧之间构造有用于运输冷却剂的通道。这些板在它们的活跃区内具有由导槽或通道构成的编组，所述导槽或通道在它们的电池侧上形成打开的流动场，用于使反应物分布在相应的阳极和阴极的表面上。在这些板之间，在双极板之内成形有冷却剂通道，而且冷却剂分布在燃料电池堆上，用于冷却所述燃料电池堆。

这样的被压型的双极板的替代物是如下这种双极板，所述双极板在活跃区内基本上平坦地成形。在这种情况下，在上文描述的双极板的情况下从对板的压型得到的流动场通过由多孔材料构成的流动体来替换。

尤其从US 6770394 B2、DE 112007000638 T5、DE 112007002486 T5和DE112007000282 T5公知具有这样的未被压型的双极板的燃料电池。其中描述了多孔体，所述多孔体布置在平坦的双极板两侧。

在DE 102012218590 A1中公开了所描述的流动场与多孔流动体的组合，其中在未被压型的双极板两侧布置有多孔流动体，所述多孔流动体局部地被流动通道中断，所述流动通道从双极板的压型结构得到。

所描述的双极板和燃料电池具有如下缺点：由于布置多孔流动体，虽然燃料电池的体积与被压型的双极板相比被减小，但是体积功率密度还不是最优的。此外，与传统的通过流动通道来构造的流动场相比，使用多孔流动体还导致动态响应缓慢，导致在两个气体侧上的压力损失提高，导致排水变差并且导致反应物没有均匀分布在膜电极单元的两侧。

发明内容

现在，本发明所基于的任务在于提供一种燃料电池，所述燃料电池解决或者至少减少了现有技术的问题。尤其是，应该提供具有双极板的燃料电池，所述燃料电池能够通过降低结构高度来提高体积功率密度并且能够改善物质运输。

该任务通过具有独立权利要求的特征的燃料电池来解决。

因此，本发明的第一方面涉及燃料电池堆，所述燃料电池堆包括多个双极板，所述双极板分别具有活跃区并且在该活跃区内未被压型地来构造。在层结构中，分别在两个双极板之间布置膜电极单元，其中在膜电极单元与双极板中的至少一个双极板之间布置有气体分布层，所述气体分布层包括多孔流动体。按照本发明规定：气体分布层在活跃区内具有留空部。燃料电池堆由布置成堆的燃料电池组成，其中堆的一个双极板至少示意性地具有两个二分之一。因此，对于按照本发明的燃料电池来说，分别得到由二分之一双极板/气体分布层/膜电极单元/可选的气体分布层/二分之一双极板构成的层结构，其中至少一个气体分布层包括流动体，所述流动体具有留空部。

按照本发明的燃料电池堆或按照本发明的燃料电池的优点在于相对于公知的燃料电池提高了功率密度。通过降低结构高度来实现功率密度与被压型的双极板的传统的流动场相比的提高，因为多孔流动体具有如下结构高度，所述结构高度低于被压型的双极板的流动场的压型高度。同时，使用按照本发明的气体分布层能够实现经改善的物质运输。

尤其是与在US 677 03 94 B2中公开的燃料电池相比，按照本发明的燃料电池在运行时具有反应气体的更低的压力损失，因为在按照本发明的气体分布层中的流动通道不仅由扩散式流动通道组成、即由流动体的引导流体地连接的孔组成，而且由以附加的留空部的形式的分立式流动通道组成。这些留空部具有比流动体的扩散式流动通道更大的直径。由此，降低了在按照本发明的气体分布层中的流动阻力。附加地，这些留空部能够实现气体的更好的均匀分布并且借此能够实现更好的燃料电池效率、更高的使用寿命以及整体上更稳定的运行性能。根据反应气体由于直径提高而快速地并且均匀地分布在留空部中，得到更好的均匀分布。孔的多个扩散式流动通道分别通向这些留空部。因而，反应气体不仅经过分布区到达扩散式流动通道，而且经过这些留空部到达扩散式流动通道。如果所述扩散式流动通道中的一些扩散式流动通道由于杂质而具有被提高的流动阻力，那么随之而来的压力损失没有在整个活跃区内延伸，而是通过在杂质下游的留空部重新被补偿。

此外，按照本发明的留空部相对于现有技术能够实现对液态水的排放的改善，这又在燃料电池效率的提高、燃料电池或燃料电池堆的使用寿命的提高以及整体上更稳定的运行性能中表现出来。

就本发明而言的双极板使反应气体与冷却剂彼此分开。这些双极板具有用于输送和排出工作介质并且使工作介质分布的不活跃的分布区以及如下活跃区，所述活跃区在燃料电池堆中连接到电极室的电化学活跃区上。

分布区通常具有缺口或主气体通道，在所述缺口或主气体通道中，反应气体被引导到相应的电极侧、即阴极侧或阳极侧上，并且从那里出发被分布到活跃区中。双极板的每个电极侧通常都具有至少两个分布区，所述分布区包围活跃区。

双极板的活跃区通过如下区域来限定，所述区域在将来的燃料电池堆中相邻于膜电极单元地来布置而且在所述区域内进行燃料电池反应。在活跃区内，按照本发明的双极板至少单侧地未被压型地来构造。

流动体是具有开孔结构的多孔的尤其是大孔的物体，其中孔彼此连接，使得得到扩散式通道的对于相应的反应气体来说能透过的通道***。

多孔流动体优选地是由多孔的、尤其是开孔的材料构成的物体、即三维组织，所述多孔的、尤其是开孔的材料具有对于反应气体、诸如空气或氢气来说低的流动阻力。在流动体之内没有构造分立式流动通道，相反，反应气体根据流动阻力均匀地流过整个多孔流动体。流动阻力一方面通过流动体的疏松度和孔径来限定，而另一方面通过可能处在这些孔中的杂质、诸如水滴或类似的来限定。

这些留空部优选地是关闭或打开的、尤其是分立式的通道。这些留空部优选地具有圆形的、梯形的或矩形的横截面。如果这些留空部被设计为关闭的通道，那么这些留空部优选地被构造为在流动体中的空心体。在设计为打开的通道的设计方案中，这些打开的通道至少在两侧由流动体限制而在一侧由膜电极单元和/或双极板限制。这些打开的通道优选地均匀分布在活跃区内。将留空部设计为分立式通道的设计方案能够实现对物质运输的改善。此外，在该设计方案中，反应气体的流动阻力大大降低，而且确保了气体在活跃区内的均匀分布。通道宽度和间隔通常以一毫米左右、优选地在0.5mm到2mm的范围内的量级来实施。而通道高度或多孔体的高度优选地小于一毫米。因此，基本上保持了被压型的双极板的量级。

此外还优选的是，分立式通道至少局部地在活跃区内、尤其是在分布区之间纵向延伸。该设计方案提供如下优点：这些通道沿着反应气体的主流动方向延伸，这还增强了设计为通道结构的设计方案的有利的效果。可替换地或附加地，这些通道至少局部地蜿蜒曲折形地来设计。

特别有利地，这些留空部被构造为通孔，所述通孔延伸经过气体分布层的厚度。换句话说，这些留空部具有深度（t），所述深度（t）对应于气体分布层的高度（h）。在该设计方案中，这些留空部具有最大高度，而且在均匀成形的情况下、诸如在圆形或正方形横截面的情况下具有最大直径。因为流动阻力与这些留空部的直径成比例地降低，所以流动阻力在该设计方案中进一步被优化。这又导致反应气体的压力损失降低并且导致排水改善。

在另一设计方案中优选的是，流动体包括大孔结构。该设计方案具有如下优点：反应气体以尽可能低的流动速度流动。优选地，大孔材料具有超过50μm的平均孔径。此外还优选的是，流动体的疏松度超过50%、尤其是超过75%、优选地超过80%、尤其是超过90%。特别有利地，流动体的平均孔径和/或疏松度通过活跃区的面积和/或高度来改变。尤其优选的是，平均孔径或疏松度的梯度这样来构造，使得流动体的一个或多个边缘区域具有比流动体的内部区域更小的疏松度和/或更小的平均孔径。该设计方案具有如下优点：反应气体虽然均匀地在流动体内分布并且在活跃区内流动，但是朝流动体的边缘区域的方向的流动阻力升高，使得防止或者至少减少反应气体的流出并且因此防止或者至少减少反应气体的损失。

在按照本发明的燃料电池的另一设计方案中规定：流动体包括金属材料。该设计方案具有如下优点：流动体也是能导电的而且尤其具有如下材料，所述材料物理上和化学上类似于双极板。因此，减少了在双极板与流动体之间的边界上的电过渡损失。此外，金属材料可以非常良好地被加工成多孔材料，而且在燃料电池的条件下化学上和物理上是稳定的。

金属材料为了用作流动体而尤其是被加工成金属泡沫，要不然借助于固相烧结法来成形。此外还优选的是，流动体的金属材料替换于金属泡沫或烧结金属的不均匀的孔地或者除了金属泡沫或烧结金属的不均匀的孔之外具有均匀结构，如管道结构、蜂窝状结构或者桁架结构。后者优选地借助于印刷法被涂覆到双极板上或者作为薄膜被涂覆到双极板上。

特别有利地，流动体与双极板材料配合地连接。该设计方案有益于导电性，改善了双极板的可加工性而且减少了在流动体与双极板之间的边界上的过渡损失。

此外，在本发明的一个特别优选的设计方案中规定：膜电极单元具有气体扩散层，所述气体扩散层相邻于气体分布层，而且所述气体扩散层的疏松度小于气体分布层的疏松度。优选地，气体扩散层具有30μm的平均孔径。在此，气体扩散层同样具有介质分布的功能。尤其是在按照本发明的设计方案中布置在膜电极单元与气体分布层之间的情况下，气体扩散层的布置具有如下优点：在留空部的分立式流动通道之外进行反应气体分布。

可替换地，膜没有气体扩散层。由分立式通道和扩散式通道构成的组合能够确保在没有气体扩散层的情况下的物质运输。在该设计方案中，优选地在膜电极单元与气体扩散层之间布置有微孔层。所述微孔层在其物理特性（疏松度、导电性）方面类似于气体分布层，然而优选地具有比气体分布层更小的平均孔径。微孔层通常包括碳颗粒（炭黑），所述碳颗粒通过PTFE连接和蔬水化，或者微孔层由所述碳颗粒组成。通过省去在膜电极单元的电极侧中的至少一个电极侧上的气体扩散层，使燃料电池的结构空间进一步降低了气体扩散层的高度，并且相对应地提高了功率密度。

本发明的另一方面涉及一种燃料电池堆，所述燃料电池堆包括多个布置成堆的按照本发明的燃料电池，其中在所述双极板中的至少一个双极板中构造冷却通道。

在一个优选的设计方案中，所述双极板中的至少一个双极板没有冷却剂通道。燃料电池的按照本发明的设计方案能够实现：在MEA中释放的热量良好地被传导到冷却介质。这使得减少冷却剂通道成为可能。这例如可以通过降低冷却剂通道的高度和/或通过省去冷却剂通道来实现。两种替换方案都导致有关的燃料电池的结构高度的附加的降低并且因此导致整个燃料电池堆的功率密度的提高。

在进一步优选的设计方案中规定：具有冷却剂通道的双极板和没有冷却剂通道的双极板在燃料电池堆中交替地布置。该设计方案保证了：所有燃料电池都最优地被冷却并且仍然实现了对结构空间高度的降低。

本发明的另一方面涉及一种具有按照本发明的燃料电池堆的燃料电池***以及一种具有这种燃料电池***的车辆。

只要在个别情况下不另作实施，本发明的在本申请中提到的不同的实施方式就能以优点来彼此结合。

附图说明

随后，本发明在实施例中依据所属的附图来阐述。其中：

图1示出了燃料电池堆的示意图，

图2示出了对在本发明的一个优选的设计方案中的双极板的俯视图的示意图，

图3示出了根据现有技术的燃料电池堆在活跃区内的横截面的示意性截面图，

图4示出了根据本发明的第一设计方案的燃料电池堆在活跃区内的横截面的示意性截面图，

图5示出了根据本发明的第二设计方案的燃料电池堆在活跃区内的横截面的示意性截面图，

图6示出了根据本发明的第三设计方案的燃料电池堆在活跃区内的横截面的示意性截面图，而

图7示出了根据本发明的第四设计方案的燃料电池堆在活跃区内的横截面的示意性截面图。

具体实施方式

图1以强烈示意性图示示出了燃料电池堆。燃料电池堆1包括两个端面板3，在所述端面板之间布置有多个被堆叠的堆元件，所述堆元件包括双极板10和膜电极单元20。双极板10与膜电极单元20交替地堆叠。膜电极单元20分别包括膜和在膜两侧连接的电极、即阳极和阴极（未示出）。此外，膜电极单元20可以贴靠在所述电极上地具有气体扩散层22。在双极板10与膜电极单元20之间分别布置有密封元件，所述密封元件使阳极室和阴极室气密地向外密封（未示出）。在端面板3之间，燃料电池堆1借助于拉紧元件2、例如拉杆或夹板来压合。

在图1中，从双极板10和膜电极单元20中，仅仅能看到窄侧面。双极板10和膜电极单元20的主侧面彼此贴靠。图1中的图示没有按正确尺寸。通常，由双极板10和膜电极单元20组成的单个电池的厚度为几个毫米、尤其是最大为2mm，其中膜电极单元20是薄得多的部件。此外，单个电池的数目通常比所示出的大得多。

图2以对电极侧的俯视图示出了双极板10。双极板可包括两个二分之一板11。双极板10具有活跃区13a，所述活跃区在两侧相邻于分布区13b。在此，分布区13b相邻于活跃区13a的两个对置的侧面。分布区13b分别具有用于提供两种反应气体的两个主气体通道12以及一个冷却剂主通道13。在燃料电池堆1中，反应气体从分布区13b经过活跃区13a被引导到另一分布区13b。

二分之一板11之一的活跃区13a可具有压型结构。而这些板中的至少一个在活跃区13a内未被压型地来构造。在二分之一板11之间，在至少一个二分之一板11的反面的压型结构中形成用于引导冷却剂的冷却剂通道14。可替换地，双极板10可以一体化地来构造和/或在活跃区内在两侧未被压型地来构造。接着，冷却剂通道14不是由反面的压型结构形成，而是形成为在双极板的内部的空腔。

图3示出了根据现有技术的燃料电池的活跃区13a的片断的横截面图。多个双极板10与膜电极单元20交替地布置成燃料电池堆1。在此，在双极板10与膜电极单元20之间可选地分别布置有气体扩散层22。根据现有技术的燃料电池的双极板10分别包括在活跃区内在两侧未被压型地构造的双极板10，所述双极板在内部构造以空腔为形式的冷却剂通道14。冷却剂通道沿纵向在双极板10的活跃区13a内延伸并且使两个分布区13b的冷却剂主通道13引导流体地彼此连接。在双极板10两侧布置有气体分布层30。气体分布层30包括多孔流动体31。多孔流动体31的孔可以彼此保持连接并且形成由扩散式通道构成的网络，在所述扩散式通道中，反应气体可以分布在燃料电池的活跃区13a内。

相反，图4示出了按照本发明的燃料电池的活跃区13a的片断的横截面。不同于根据现有技术的燃料电池，气体分布层30至少在双极板10的一个电极侧上具有留空部32。这些留空部32可以通过在多孔流动体31中的凹陷部来形成，或者如所描绘的那样，使流动体31中断，使得留空部（32）的深度（t）对应于气体分布层30的高度（h）。留空部32的宽度优选地对应于气体分布层30的高度（h）的1到3倍，或对应于在留空部32之间的流动体31的宽度的0.5到2倍。这些留空部优选地被布置成打开的或关闭的（未示出）通道，所述通道直线地或蜿蜒曲折地在燃料电池的活跃区内延伸。各个通道优选地基本上彼此平行地来布置并且在活跃区内没有交叉。

多孔流动体31例如可以是多孔材料、尤其是大孔材料，所述多孔材料例如由金属制成。多孔流动体15具有如下孔，所述孔超过50nm的平均孔径。在此，这些孔这样分布在流动体15中，使得得到大于50%、优选地大于75%、尤其是大于80%、特别优选地大于90%的疏松度。在这些孔中，不仅可能出现不规则的结构、诸如在金属泡沫或被烧结的金属中的不规则的结构，或者可能出现规则的结构，如所述规则的结构例如以蜂窝状结构、管道结构或桁架结构出现的那样。

膜电极单元20包括膜21，所述膜21例如被设计为聚合物电解质（PEM）膜。膜电极单元20还可具有气体扩散层22。气体扩散层22可以布置在膜21两侧或者只布置在膜21一侧。气体扩散层22同样是多孔材料，所述多孔材料能导电。然而，疏松度以及孔径大多小于流动体31的疏松度和/或孔径。气体扩散层22同样是能导电的，不过大多没有金属材料，而是相反地由含碳材料、诸如石墨制成。

可替换地，气体扩散层22可以通过微孔层23来替换（在图5中示出），所述微孔层的特点在于高度更低。微孔层23在其物理特性、如材料和疏松度方面类似于流动体31，然而具有比所述流动体31更小的疏松度。尤其是，在气体扩散层22中的孔径与在微孔层23中同样地小于在流动体31中的孔的平均直径。

在图6中示出的第四设计方式中，示出了按照本发明的燃料电池堆1的活跃区的横截面，所述横截面不对称地来设计。在该设计方案中，双极板10由两个二分之一板构造，其中二分之一板11之一在活跃区内压型地来构造。根据压型结构，在被压型的二分之一板11的电极侧上得到用于反应气体的流动通道15，而在二分之一板11的朝向另一二分之一板的内侧上得到冷却剂通道14。具有多孔流动体31的气体分布层30在两侧分别相邻于双极板10。在该实施方式中，气体分布层30优选地被设计得不相同。相邻于未被压型的二分之一板的气体分布层30具有按照本发明的留空部32。而相邻于流动通道15的气体分布层30具有如下流动体31，所述流动体没有留空部32。

在图6中示出的按照本发明的燃料电池的工作原理尤其是从不对称的设计方案中得到。这样，在双极板10的一侧上、即在被压型的二分之一板11上构造有具有流动通道15的流动场，所述流动场能够实现对第一反应气体的运输或分布，而在双极板的另一侧上、即在第二个二分之一板的侧面上布置有流动体31，通过所述流动体，第二反应气体在电极区中在双极板的活跃区内均匀分布。流动通道15的直径优选地大于留空部32的直径，使得被压型的二分之一板优选地、但是不强制地布置在阴极侧。可替换地，阳极室的设计方案可涉及阴极室。接着，阳极室相对应地具有被压型的双极板。

由未被压型的二分之一板11和布置在其上的气体分布层30构成的累积高度小于由被压型的二分之一板11和布置在其上的气体分布层构成的累积高度。

在此，被压型的二分之一板11的流动通道15基本上具有与在双极板10的未被压型的一侧上的气体分布层30的优选地通道状的留空部32相同的功能，即使相应的反应气体沿燃料电池的延伸方向均匀分布。

图7示出了按照本发明的燃料电池堆1的一个进一步优选的实施方式。在堆中分别交替地布置有膜电极单元20和双极板10，其中在膜电极单元20与双极板10之间分别布置有按照本发明的气体分布层30。所示出的燃料电池堆1具有双极板10、10'的两种实施方案，其中第一实施方案10在内部具有冷却剂通道14，而第二实施方案10'没有冷却剂通道14。

按照本发明的燃料电池或燃料电池堆1的在图4至7中示出的实施方式的特点在于被降低的结构高度以及由此被提高的功率密度。按照本发明的留空部32具有保证反应气体沿活跃区的延伸方向的均匀运输的功能。在此，留空部32的横截面被设计为使得所述横截面具有尽可能小的流动阻力并且因此使反应气体的压力损失最小化。与延伸方向横向地，反应气体分布在多孔流动体31的扩散式通道内。

附图标记列表

1 燃料电池

2 拉紧元件

3 端面板

10 双极板

10' 没有冷却剂通道的双极板

11 二分之一板

12 主气体通道

13 冷却剂主通道

13a 活跃区

13b 分布区

14 冷却剂通道

15 流动通道

20 膜电极单元

21 膜

22 气体扩散层

23 微孔层

30 气体分布层

31 多孔流动体

32 留空部

Claims

1.一种燃料电池堆（1），其包括：

- 双极板（10），所述双极板分别具有活跃区（13a），其中所述双极板（10）的表面至少在所述活跃区（13a）内未被压型地来构造；

- 分别布置在两个双极板（10）之间的膜电极单元（20）；以及

- 布置在所述膜电极单元（20）与所述双极板（10）中的至少一个双极板之间的气体分布层（30），其中所述气体分布层（30）包括多孔流动体（31），

其特征在于，所述气体分布层（30）在所述活跃区（13a）内具有留空部（32）。

2.根据权利要求1所述的燃料电池堆（1），其特征在于，所述留空部（32）形成分立式通道。

3.根据权利要求2所述的燃料电池堆（1），其特征在于，所述分立式通道在所述活跃区（13a）内纵向延伸。

4.根据上述权利要求之一所述的燃料电池堆（1），其特征在于，所述留空部（32）被构造为通孔，所述通孔延伸经过所述气体分布层的厚度。

5.根据上述权利要求之一所述的燃料电池堆（1），其特征在于，所述多孔流动体（31）具有大孔结构。

6.根据上述权利要求之一所述的燃料电池堆（1），其特征在于，所述多孔流动体（31）包括金属材料。

7.根据上述权利要求之一所述的燃料电池堆（1），其特征在于，所述多孔流动体（31）与所述双极板（10）材料配合地连接。

8.根据上述权利要求之一所述的燃料电池堆（1），其特征在于，所述膜电极单元（20）具有气体扩散层（22），所述气体扩散层相邻于所述气体分布层（30）而且所述气体扩散层的疏松度小于所述气体分布层（30）的疏松度。

9.根据上述权利要求之一所述的燃料电池堆（1），其中在所述双极板（10）中的至少一个双极板中构造有冷却剂通道（14），其特征在于，所述双极板（10）中的至少一个双极板没有冷却剂通道（14）。

10.根据上述权利要求之一所述的燃料电池堆（1），其特征在于，具有冷却剂通道（14）的双极板（10）和没有冷却剂通道（14）的双极板（10'）在所述燃料电池堆（100）中交替地布置。