发明内容

因此，本发明的任务是，给出一种用于制造双极板线束的方法，一种用于制造双极板的方法以及一种用于执行所述方法的设备，它们减少或完全消除上文提到的缺点中的至少一些缺点。

所述任务通过一种具有权利要求1的特征的用于制造双极板线束的方法，通过一种具有权利要求9的特征的用于制造双极板的方法以及通过一种具有权利要求10的特征的设备来解决。具有本发明的适宜的改进方案的有利的设计方案在从属权利要求中给出。

用于制造双极板线束的方法(该双极板线束具有燃料电池的多个相连的双极板)尤其包括以下步骤：

-提供第一单极板线束和第二单极板线束，其中，单极板线束包括多个至少预成形的接片和多个至少预成形的、在各两个相邻的接片之间伸延的通道；

-朝着辊压装置的设有辊压结构的辊子对的辊压间隙方向引导单极板线束；

-局部加热单极板线束中的一个或两个单极板线束的表面的至少一个表面区域，其中，表面区域直接在单极板线束进入到辊压间隙中之前或在单极板线束进入到辊压间隙中时被加热到接合温度；并且

-在将单极板线束在压力作用下运送通过辊压间隙时将单极板线束在所述至少一个表面区域处接合成双极板线束。

在将单极板线束加热到接合温度的情况下，可以例如使用炉。在运送这两个单极板线束时，于是将这两个单极板线束可靠地接合成双极板线束。

优选地，借助于至少一个激光装置的一个激光射束或多个激光射束进行局部加热。也可以存在多个激光装置。所述一个激光射束或多个激光射束在此优选关于辊压装置的进给方向侧向地聚集或适当地成形在两个要接合的单极板线束的表面中的至少一个表面处，但优选在其两个表面处，从而至少在所述表面处或至少在表面附近存在对于焊接所需的温度，即接合温度。在压力作用下运送通过辊压间隙时于是施加对于这两个单极板线束的最终接合所需的接合力。

通过该选择性的辊压焊接，除了本来的焊接工具以外不再需要附加的、通常极其耗费的夹紧技术。由于节省夹紧技术，此外能够在流动技术上进一步优化双极板的通道-和接片几何结构。

优选地，激光装置设计成使得激光射束关于辊子对的进给方向垂直地、尤其是侧向地聚集或以适配的强度分布运动，以便将这两个单极板的多个接触点或接触线(因此即将多个表面区域)加热到接合温度。

但代替激光射束的取向和/或聚集或成形的这种动态调节也被证明为有利的是，固定的激光装置附加地包括射束划分装置，该射束划分装置设计成用于将激光射束如此划分成多个激光射束，使得单极板线束的多个表面区域能够被同时加热。

可存在如下情况，其中借助于激光装置基于激光射束的划分或者基于利用激光单独进行的仅短时间的照射所实现的加热不足以将这两个单极板线束的材料加热到其接合温度。因此被证明为有意义的是，对单极板线束中的至少一个单极板线束、优选两个单极板线束在引导到辊压间隙处之前进行预加热。为此，可以存在感应加热装置亦或红外线辐射器。

如果单极板线束的两个要接合的板材还没有预成形并且如有可能还是平的，因此作为扁平材料存在，则被证明为有利的是，在将单极板线束提供给辊压装置之前，借助于至少一个压制装置压制接片和通道。在此，此外开启了如下可行方案，即，单极板线束的接片和通道已经被挤压到其最终的形状；即不是在预成形的状态下而是在完成成形的状态下供应给辊子对。

但如果借助于压制装置仅在双极板线束处构造预成形的接片和通道，则有利的是，将预成形的接片和预成形的通道在压力作用下运送通过辊压间隙时借助于辊压结构挤压到其最终的形状。

根据单极板或单极板线束的材料选择或材料组合，被证明为有意义的是，借助于热装置使双极板线束卸除应力，尤其是再加热或冷却胡双极板线束。这提高这两个单极板连接成双极板的连接强度。

为了提供针对在燃料电池堆叠中的使用所需的相对于反应介质的密封和/或提供可靠的密封以免冷却剂排出，有利的是，借助于施加装置将至少一个密封件施加到双极板线束的外表面中的至少一个外表面上、优选两个外表面上。为此，施加装置可以例如是印刷装置，该印刷装置在丝网印刷下将密封材料印刷到双极板线束的外表面上。在施加密封材料之后，该密封材料可以在预设的温度下固化，为此施加装置可以附加地具有适合的加热装置。

根据整个燃料电池的所选择的材料方案，经常期望双极板的附加的覆层。就此而言，因此被证明为有意义的是，借助于覆层装置将至少一个覆层施加到双极板线束的外表面中的至少一个外表面上、优选两个外表面上。为此也可以使用印刷装置，该印刷装置例如借助于卷筒印刷将期望的覆层材料施加到外表面上。为此印刷装置也可以包括适合的加热装置，以便使所施加的覆层材料干燥。可以例如在施加密封件之后进行覆层。但也存在如下可行方案，即，首先施加覆层并且在时间上随后才使外表面设有至少一个密封件。

为了制造被切割到最终尺寸的双极板以用于使用在燃料电池堆叠中，开启了如下可行方案，即，借助于切割装置将双极板线束切开成单个的双极板。在制造过程结束时将还相互连接的双极板切割成可堆叠的单元具有以下优点：以这种方式可以明显降低各个过程步骤的位置公差。

针对用于制造双极板线束的方法所描述的优点和优选的实施变型方案也适用于根据本发明的用于制造燃料电池的双极板的方法，因为为此使用的设备同样适合且设计成用于，代替杆材料也将已经切割到最终尺寸的单极板接合(因此焊接)成双极板。

根据本发明的用于制造双极板的方法因此尤其包括以下步骤：

-提供第一单极板和第二单极板，其中，单极板包括多个至少预成形的接片和多个至少预成形的、在各两个相邻的接片之间伸延的通道；

-朝着辊压装置的设有辊压结构的辊子对的辊压间隙方向引导单极板；

-局部加热单极板中的一个或两个单极板的表面的至少一个表面区域，其中，该表面区域直接在单极板进入到辊压间隙中之前或在单极板进入到辊压间隙中时被加热到接合温度；并且

-在将单极板在压力作用下运送通过辊压间隙时将单极板在所述至少一个表面区域处接合成双极板。

该用于将两个单极板接合成一个双极板的方法也消除由现有技术已知的缺点。

在此，也证明为有意义的是，借助于至少一个激光装置的一个激光射束或多个激光射束进行局部加热。也可以使用多个激光装置。

根据本发明的用于制造双极板线束或用于制造双极板的设备尤其包括辊压装置，该辊压装置具有在其之间构造辊压间隙的辊子对。此外，存在有加热装置，该加热装置构造成用于将这两个单极板线束中的一个或两个单极板线束的表面的至少一个表面区域提高到接合温度。备选地或补充地，该加热装置也可以构造成用于将单极板中的一个或两个单极板的表面的表面区域加热到接合温度。辊子对的辊子中的至少一个辊子设有辊压结构，该辊压结构构造成用于对这两个单极板或这两个单极板线束的多个被加热到接合温度的表面区域在运送通过辊压间隙时如此进行挤压，使得这两个单极板线束在表面区域处接合成双极板线束，或这两个单极板在表面区域处接合成双极板。

例如，当单极板和单极板线束在压力作用下运送通过辊压间隙时受挤压时，表面区域在辊压间隙中构造由两个单极板或两个单极板线束的彼此叠置的接片构成的多个接触线。

加热装置优选形成为激光装置，该激光装置具有至少一个镜头，所述至少一个镜头构造成用于使至少一个激光射束或多个激光射束在辊压间隙的区域中或紧挨着辊压间隙聚集或适当地成形。激光装置构造成用于将这两个单极板线束中的一个或两个单极板线束的表面的至少一个表面区域提高到接合温度。存在如下可行性，即，使用多个激光装置。

激光装置换言之因此如此形成，使得单极板的材料在其要接合的区域处(因此局部地在单极板的表面处，尤其局部地在单极板线束或单极板的接片处)加热到接合温度。随后的辊压装置因此如此形成，使得在这两个单极板或这两个单极板线束运送通过辊压间隙时施加所需的接合力，以便将这两个单极板或单极板线束持久地相互连接成双极板或连接成双极板线束。

激光装置优选配设有控制装置，该控制装置构造成用于操控激光装置的镜头。激光装置的镜头尤其能够如此在侧向方向上调节，使得激光射束能够基本上垂直于辊压装置的进给方向调节。在此，镜头能够如此快速地运动，使得借助于激光射束能够加热多个表面区域，以便在运送通过辊压间隙时在这两个单极板之间或在这两个单极板线束之间构造多个经接合的接触线或接触点。

备选地或补充地，开启如下可行方案，即，激光装置如此配设有用于划分激光射束的射束划分装置，使得能够同时加热多个表面区域或接触线。

通过使用这种设备，在之后的双极板中由原理决定地大幅降低不密封性的风险，由此也显著减少预期的生产废品。激光装置、尤其激光装置的镜头允许热源的良好的位置上的和时间上的可控制性(或在需要时还有可调节性)并且由此允许鲁棒的过程操纵和高的焊接品质。

该设备的一种有利的改进方案设置成，单极板中的至少一个单极板或单极板线束中的至少一个单极板线束借助于定向装置定向(因此被平整)，在将接片或通道被引入所述至少一个单极板或所述至少一个单极板线束中之前。为此，所述设备具有一个、优选甚至两个定向装置。

此外，开启了如下可行方案，即，存在压制装置，以便至少预成形多个接片和多个通道，尤其将其压制到材料中。在此，可行的是，每个单极板线束配设有自有的压制装置。备选地，也可以设置有组合式压制装置，该组合式压制装置压制这两个单极板线束。

为了对单极板线束或单极板在引导到辊压间隙处之前进行预加热，被证明为有利的是，存在有至少一个感应加热装置，所述至少一个感应加热装置感应地加热单极板或单极板线束之一。备选地或补充地，也可以存在用于预加热材料的红外线辐射器。由此，随后的激光射束必须具有更小的能量，以便将材料加热到其接合温度，由此激光装置可以设计得更小。

此外，该设备可以包括设置在辊压装置下游的热装置，所述热装置构造成用于使双极板线束或双极板的材料卸除应力，尤其是对其进行退火。

此外，所述设备可以包括设置在辊压装置下游的施加装置，该施加装置构造成用于将密封件施加到双极板线束或双极板的外表面中的至少一个外表面上。在此，可以使用如上文已经阐释的印刷装置。

此外，开启如下可行方案，即，该设备包括设置在辊压装置下游的覆层装置，该覆层装置构造成用于使双极板线束或双极板的外表面中的至少一个外表面设有覆层。为此，所述设备也可以包括上文已经提到的印刷装置，该印刷装置例如在卷筒印刷方法中施加覆层。

所述设备此外还可以包括切割装置，该切割装置构造成用于将双极板线束分离成单个的双极板或将双极板切割到最终尺寸。

上面在说明书中提及的特征和特征组合以及下面在

附图说明