DE102018200818B4

DE102018200818B4 - Monopolar plate component for chemical reactors, in particular for redox flow batteries, method for producing a monopolar plate component and redox flow battery with such a monopolar plate component

Info

Publication number: DE102018200818B4
Application number: DE102018200818.3A
Authority: DE
Inventors: Tobias Greese; Tim Rieth
Original assignee: ZAE Bayern Bayerisches Zentrum fuer Angewandte Energieforschung eV
Current assignee: ZAE Bayern Bayerisches Zentrum fuer Angewandte Energieforschung eV
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2024-08-29
Anticipated expiration: 2038-01-19
Also published as: DE102018200818A1

Abstract

Monopolarplattenbauteil (10) für chemische Reaktoren, insbesondere für Redox-Flow-Batterien, mit
einer Monopolarplatte (18),
einer Kontaktstruktur (16) aus einem elektrisch leitenden Material, das härter ist als die Monopolarplatte (18), und
einem Stromabnehmer (12) aus elektrisch leitendem Material, vorzugsweise Kupfer, ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontaktstruktur (16) in die Monopolarplatte (18) eingepresst ist,
dass der Stromabnehmer mit der eingepressten Kontaktstruktur (16) verlötet ist,
dass die Monopolarplatte (18) aus einem Graphit-Polymer-Verbundwerkstoff ist und
dass die Kontaktstruktur (16) die Monopolarplatte (18) nicht vollständig durchsetzt und zum Teil aus der Monopolarplatte (18) hervorragt.

Monopolar plate component (10) for chemical reactors, in particular for redox flow batteries, with
a monopolar plate (18),
a contact structure (16) made of an electrically conductive material which is harder than the monopolar plate (18), and
a current collector (12) made of electrically conductive material, preferably copper,
characterized by
that the contact structure (16) is pressed into the monopolar plate (18),
that the current collector is soldered to the pressed-in contact structure (16),
that the monopolar plate (18) is made of a graphite-polymer composite material and
that the contact structure (16) does not completely penetrate the monopolar plate (18) and partially protrudes from the monopolar plate (18).

Description

Die Erfindung betrifft Monopolarplattenbauteil für chemische Reaktoren, insbesondere für Redox-Flow-Batterien nach Anspruch 1, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Monopolarplattenbauteils nach Anspruch 10 und eine Redox-Flow-Batterie mit einem solchen Monopolarplattenbauteileine gemäß Anspruch 15.The invention relates to a monopolar plate component for chemical reactors, in particular for redox flow batteries according to claim 1, a method for producing such a monopolar plate component according to claim 10 and a redox flow battery with such a monopolar plate component according to claim 15.

Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Redox-Flow-Batterie ist aus der DE 10 2012 017 306 A1 bekannt und wird nachfolgend anhand von 7 beschrieben. Bei einer Redox-Flow-Batterie ist die Energie in den Elektrolyten in Form von Metallen, Salzen oder anderen chemischen Verbindungen gespeichert, wobei diese Verbindungen in flüssiger, dispergierter oder gelöster Form vorliegen. Die Elektrolyte werden in externen Tanks 2 gelagert. Zum Laden oder Entladen werden die Elektrolyte durch einen elektrochemischen Reaktor 3 gepumpt. Der elektrochemische Reaktor 3 ist schicht- oder plattenförmig aufgebaut mit einer Membran 4 in der Mitte, die von zwei Elektroden 5 eingeschlossen ist. Die Elektroden 5 werden von zwei Monopolarplatten 6, an deren Außenseite jeweils ein Stromabnehmer 7 vorgesehen ist, abgedeckt. In dem Paket bestehend aus den Monopolarplatten 6, den Elektroden 5 und der Membran 4 sind Strömungskanäle für den Elektrolyten ausgebildet. In dem elektrochemischen Reaktor 3 wird durch Anlegen einer Spannung über einen Stromanschluss 8 an die jeweiligen Stromabnehmer 7 und damit an die jeweiligen Elektroden 5 durch Oxidations- und Reduktionsreaktionen beim Laden elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt und beim Entladen wieder in elektrische Energie zurück umgewandelt. Zur Leistungserhöhung der Redox-Flow-Batterie werden mehrere solche Einzelzellen zu sogenannten Stacks oder Zellstapeln zusammengefasst. Zwischen Monopolarplatte 6 und Elektrode 5 werden dabei weitere Zellen eingefügt, die jeweils die Schichtfolge Elektrode, Membran, Elektrode, Bipolarplatte, Elektrode, Membran und Elektrode aufweisen.The basic structure of such a redox flow battery is known from the EN 10 2012 017 306 A1 known and is described below using 7 described. In a redox flow battery, the energy is stored in the electrolyte in the form of metals, salts or other chemical compounds, these compounds being in liquid, dispersed or dissolved form. The electrolytes are stored in external tanks 2. For charging or discharging, the electrolytes are pumped through an electrochemical reactor 3. The electrochemical reactor 3 is constructed in layers or plates with a membrane 4 in the middle, which is enclosed by two electrodes 5. The electrodes 5 are covered by two monopolar plates 6, on the outside of each of which a current collector 7 is provided. Flow channels for the electrolyte are formed in the package consisting of the monopolar plates 6, the electrodes 5 and the membrane 4. In the electrochemical reactor 3, by applying a voltage via a power connection 8 to the respective current collectors 7 and thus to the respective electrodes 5, electrical energy is converted into chemical energy during charging through oxidation and reduction reactions and converted back into electrical energy during discharging. To increase the performance of the redox flow battery, several such individual cells are combined to form so-called stacks or cell stacks. Additional cells are inserted between the monopolar plate 6 and the electrode 5, each of which has the layer sequence electrode, membrane, electrode, bipolar plate, electrode, membrane and electrode.

Die Stromabnehmer 7 in Form von Kupferstreifen werden auf die Rückseite der Monopolarplatte 6 aufgelötet oder lediglich aufgepresst. Aufgrund der Nachgiebigkeit der Monopolarplatten 6 führt dies zu erheblichen Kontaktwiderständen, die darauf zurückzuführen sind, dass der Kupferstreifen lediglich punktuell mit den Monopolarplatten verbunden ist. Wenn der Stromabnehmer 7 nicht mit der Monopolarplatte verlötet ist, liegen die streifenförmigen Stromabnehmer 7 lediglich auf den Monopolarplatten 6 auf und werden lediglich durch die Elastizität der Elektroden 5 aufeinandergedrückt. Der Kontaktwiderstand ist hierbei proportional der Anpresskraft zwischen Monopolarplatte 6 und Stromabnehmer 7.The current collectors 7 in the form of copper strips are soldered or simply pressed onto the back of the monopolar plate 6. Due to the flexibility of the monopolar plates 6, this leads to considerable contact resistance, which is due to the fact that the copper strip is only connected to the monopolar plates at certain points. If the current collector 7 is not soldered to the monopolar plate, the strip-shaped current collectors 7 only rest on the monopolar plates 6 and are only pressed against one another by the elasticity of the electrodes 5. The contact resistance is proportional to the contact force between the monopolar plate 6 and the current collector 7.

Aus der AT515926A4 ist ein Endrahmen für eine Durchflussbatterie bekannt, welcher ein elastisches Kontaktierungselement aufweist, das aus einem elektrisch leitenden ersten Element mit geringerer Festigkeit und einem zweiten Element mit höherer Festigkeit gebildet wird, welches das elastische Kontaktierungselement vor mechanischen Belastungen schützt. Aus der DE10216306A1 ist eine Kontaktplatte bzw. Bipolarplatte für elektrochemische Zellen aus einem Graphit-Thermoplast-Werkstoff bekannt. Aus der DE10235598A1 sind elektrisch leitfähige Bauteile von Brennstoffzellen mit einer korrosionsbeständigen Oberfläche, vorzugsweise mit Graphitfasern, bekannt. Ähnliches ist aus der DE10253958A1 bekannt.From the AT515926A4 an end frame for a flow battery is known, which has an elastic contacting element, which is formed from an electrically conductive first element with lower strength and a second element with higher strength, which protects the elastic contacting element from mechanical stress. From the DE10216306A1 A contact plate or bipolar plate for electrochemical cells made of a graphite thermoplastic material is known. DE10235598A1 Electrically conductive components of fuel cells with a corrosion-resistant surface, preferably with graphite fibers, are known. Something similar is known from the DE10253958A1 known.

Es ist daher ausgehend von der AT515926A4 Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Monopolarplattenbauteil mit Monopolarplatte und Stromabnehmer anzugeben, das im Vergleich zum Stand der Technik einen geringeren Kontaktwiderstand zwischen Monopolarplatte und Stromabnehmer zeigt. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Monopolarplattenbauteils und einen Redox-Flow-Batteriestack mit einem solchen Monopolarplattenbauteil anzugeben.It is therefore based on the AT515926A4 The object of the present invention is to provide a monopolar plate component with a monopolar plate and current collector, which has a lower contact resistance between the monopolar plate and current collector compared to the prior art. Furthermore, the object of the invention is to provide a method for producing such a monopolar plate component and a redox flow battery stack with such a monopolar plate component.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1, 10 bzw. 15. 46.This object is achieved by the features of claims 1, 10 and 15, respectively. 46.

Zunächst wird eine elektrisch leitende Kontaktstruktur, z. B. ein Kupfergitter, in die Monopolarplatte eingepresst, sodass nur noch Teile der Kontaktstruktur aus dem Graphit-Polymer-Verbundwerkstoff der Monopolarplatte heraus ragen. Anschließend werden Stromabnehmer und Monopolarplatte mit einer Lötpastenschicht dazwischen aufeinander gedrückt und mittels Weichlötzinn miteinander verlötet. Als alternative Ausgestaltung kann bereits Kontaktstruktur mit Lötzinn beschichtet sein, wenn sie in die Bipolarplatte eingepresst wird.First, an electrically conductive contact structure, e.g. a copper grid, is pressed into the monopolar plate so that only parts of the contact structure protrude from the graphite-polymer composite material of the monopolar plate. The current collector and monopolar plate are then pressed together with a layer of solder paste in between and soldered together using soft solder. As an alternative design, the contact structure can already be coated with solder when it is pressed into the bipolar plate.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist die Kontaktstruktur eine Gitterstruktur. Die Dimensionierungen nach Anspruch 3 und 4 haben sich als vorteilhaft erwiesen.According to an advantageous embodiment according to claim 2, the contact structure is a grid structure. The dimensions according to claims 3 and 4 have proven to be advantageous.

Alternativ kann die Kontaktstruktur auch aus Drahtkorn, Metallpulver oder Metallwolle gebildet sein - Anspruch 5.Alternatively, the contact structure can also be formed from wire grain, metal powder or metal wool - claim 5.

Vorzugsweise besteht die Kontaktstruktur aus Kupfer, Eisen, Stahl, Blei, Zink, Nickel, Wolfram, Titan oder auch aus Legierungen dieser Metalle - Anspruch 6.Preferably, the contact structure consists of copper, iron, steel, lead, zinc, nickel, tungsten, titanium or alloys of these metals - claim 6.

Das in Anspruch 7 genannte Verhältnis zwischen Polymer und Graphit hat sich als vorteilhaft erwiesen.The ratio between polymer and graphite mentioned in claim 7 has proven to be advantageous.

Anspruch 8 und 9 beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Monopolarplatte.Claims 8 and 9 relate to advantageous embodiments of the monopolar plate.

Die Verpressung zwischen Kontaktstruktur und Monopolarplatte erfolgt mit Druck und gegebenenfalls zusätzlich mit Wärme, wobei darauf geachtet werden muss, dass das Kunststoffmaterial der Monopolarplatte nicht zerstört wird.The pressing between the contact structure and the monopolar plate is carried out with pressure and, if necessary, additionally with heat, whereby care must be taken not to destroy the plastic material of the monopolar plate.

Die Verpressung zwischen Kontaktstruktur und Monopolarplatte erfolgt mittels einer Plattenpresse, d. h. einer Flächenpressung - Anspruch 13 - oder vorzugsweise mit einer Walzenpresse - Anspruch 12, d. h. mittels einer Linienpressung, da in einem strichförmigen Bereich leichter höhere Drücke erzielt werden können.The pressing between the contact structure and the monopolar plate is carried out by means of a plate press, i.e. a surface pressing - claim 13 - or preferably with a roller press - claim 12, i.e. by means of a line pressing, since higher pressures can be achieved more easily in a line-shaped area.

Die übrigen Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The remaining subclaims relate to further advantageous embodiments of the invention.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand der Zeichnung.Further details and features of the present invention will become apparent from the following description of the invention with reference to the drawing.

Es zeigt

1 eine schematische Schnittdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform des Monopolarplattenbauteils,
2 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform nach 1,
3 eine Explosionsdarstellung einer Redox-Flow-Batterie mit einer Monopolarplatte nach 1 und 2,
4 eine alternative Ausgestaltung der Kontaktstruktur in Form eines Drahtsiebes,
5 eine weitere alternative Ausgestaltung der Kontaktstruktur in Form von Metallwolle,
6 eine weitere alternative Ausgestaltung der Kontaktstruktur in Form von Drahtkorn oder Drahtkies, und
7 den Aufbau einer Redox-Flow-Batterie nach dem Stand der Technik.

It shows

1 a schematic sectional view of an exemplary embodiment of the monopolar plate component,
2 a perspective view of the embodiment according to 1 ,
3 an exploded view of a redox flow battery with a monopolar plate according to 1 and 2 ,
4 an alternative design of the contact structure in the form of a wire sieve,
5 another alternative design of the contact structure in the form of metal wool,
6 another alternative design of the contact structure in the form of wire grain or wire grit, and
7 the construction of a redox flow battery according to the state of the art.

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung und 2 eine schematische Perspektivdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Monopolarplattenbauteils 10. Die 1 und 2 zeigen die einzelnen Komponenten des Monopolarplattenbauteils 10 vor dem Zusammenfügen zu dem fertigen Bauteil. Die Monopolarplatte 10 umfasst - von unten nach oben in 1 und 2 - einen plattenförmigen Stromabnehmer 12 aus Kupfer, eine Lötpastenschicht 14 aus einem Fluss-/Reduktionsmittel und Weichlotpulver, eine Kontaktstruktur 16 in Form eines Gitterrostes aus Kupfer und eine Monopolarplatte 18 aus einem leitfähigen Graphit-Polymer-Verbundwerkstoff. Die Dicke der Monopolarplatte 10 liegt zwischen 0,6 und 1,0 mm. Der Gitterrost der Kontaktstruktur 16 weist eine Maschenweite im Bereich zwischen 0,6 und 10,0 mm auf. 1 shows a schematic sectional view and 2 a schematic perspective view of an exemplary embodiment of a monopolar plate component 10. The 1 and 2 show the individual components of the monopolar plate component 10 before they are assembled to form the finished component. The monopolar plate 10 comprises - from bottom to top in 1 and 2 - a plate-shaped current collector 12 made of copper, a solder paste layer 14 made of a flux/reducing agent and soft solder powder, a contact structure 16 in the form of a grid made of copper and a monopolar plate 18 made of a conductive graphite-polymer composite material. The thickness of the monopolar plate 10 is between 0.6 and 1.0 mm. The grid of the contact structure 16 has a mesh size in the range between 0.6 and 10.0 mm.

Zunächst wird die elektrisch leitende Kontaktstruktur 16 in Form eines Kupferrostes in die vergleichsweise weiche Monopolarplatte 18 eingepresst, und zwar so weit, dass noch ein Teil der Kontaktstruktur 16 aus dem Graphit-Polymer-Verbundwerkstoff der Monopolarplatte 18 herausragt. Dieses Einpressen der Kontaktstruktur kann zusätzlich mit Wärme erfolgen, um den Graphit-Polymer-Verbundwerkstoff weicher und das Einpressen einfacher zu machen. Das Verpressen von Kontaktstruktur 16 mit der Monopolarplatte 18 erfolgt bei 100°C bis 200°C, je nach dem welches Polymer in der Monopolarplatte 18 eingesetzt wird. Als Polymer für die Monopolarplatte 18 eigenen sich insbesondere Fluorkunststoff, wie Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyfluoralkoxyalkan (PFA), Ethylentetrafluorethylen (ETFE), Polyvenyldifluorid (PVDF) oder Ethylen-Chlortrifluorethylen (ECTFE), oder Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE). Die Temperatur darf nur so hoch sein, dass die Monopolarplatte 18 zwar weich aber nicht flüssig und auch nicht zersetzt wird. Anschließend wird der Stromabnehmer 12 und/oder die Monopolarplatte 18 mit der Lötpastenschicht 14 versehen, zusammengedrückt und miteinander verlötet.First, the electrically conductive contact structure 16 in the form of a copper grid is pressed into the comparatively soft monopolar plate 18, to such an extent that part of the contact structure 16 still protrudes from the graphite-polymer composite material of the monopolar plate 18. This pressing in of the contact structure can also be carried out with heat in order to make the graphite-polymer composite material softer and to make pressing in easier. The contact structure 16 is pressed with the monopolar plate 18 at 100°C to 200°C, depending on which polymer is used in the monopolar plate 18. Fluoroplastics such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyfluoroalkoxyalkane (PFA), ethylenetetrafluoroethylene (ETFE), polyvinyl difluoride (PVDF) or ethylene-chlorotrifluoroethylene (ECTFE), or polypropylene (PP) or polyethylene (PE) are particularly suitable as polymers for the monopolar plate 18. The temperature may only be high enough for the monopolar plate 18 to become soft but not liquid and not decomposed. The current collector 12 and/or the monopolar plate 18 are then provided with the solder paste layer 14, pressed together and soldered together.

Als alternative Ausgestaltung - nicht dargestellt - kann die Kontaktstruktur 16 bereits vor dem Einpressen in die Monopolarplatte 18 mit Weichlötzinn beschichtet sein. Entsprechend kann auch der Stromabnehmer 12 vorab mit Weichlötzinn flächig lotbeschichtet werden. Dieses Vorverlöten kann mit einer Weichlötpaste mit dem enthaltenen Flussmittel umgesetzt werden, oder aber durch Galvanisieren der entsprechenden Lotlegierungen auf die zu verbindenden Bauteile. In diesen Fällen kann die Verlötung von Stromabnehmer 12 und der Kontaktstruktur 16 in der Monopolarplatte 18 unmittelbar danach erfolgen. Das Vorsehen einer Lötpastenschicht 14 vor dem Verlöten erübrigt sich dann.As an alternative embodiment - not shown - the contact structure 16 can be coated with soft solder before being pressed into the monopolar plate 18. Accordingly, the current collector 12 can also be coated with soft solder in advance. This pre-soldering can be carried out using a soft solder paste with the flux contained therein, or by electroplating the corresponding solder alloys onto the components to be connected. In these cases, the current collector 12 and the contact structure 16 in the monopolar plate 18 can be soldered immediately afterwards. The provision of a solder paste layer 14 before soldering is then unnecessary.

Die Lötpastenschicht 14 oder die Lötbeschichtung der Kontaktstruktur 16 besteht z. B. aus 60% Metall und 40% Fluss-/Reduktionsmittel. In nachfolgender Tabelle 1 sind verschieden Weichlote mit zugehörigem Schmelzpunkt angegeben, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind. Tab.1: Beispielhafte Lotzinnlegierungen Zusammensetzung Schmelzpunkt (°C) Sn97C3 230 - 250 Sn40Pb60 190 - 210 Sn60Pb40 183 - 190 Bi50Sn25Pb25 (Roses Metall) 94 Woodsches Metall 70-80 The solder paste layer 14 or the solder coating of the contact structure 16 consists, for example, of 60% metal and 40% flux/reducing agent. The following Table 1 lists various soft solders with their corresponding melting points that are suitable for the present invention. Tab.1: Example solder alloys composition Melting point (°C) Sn97C3 230 - 250 Sn40Pb60 190 - 210 Sn60Pb40 183 - 190 Bi50Sn25Pb25 (Rose Metal) 94 Wood's metal 70-80

3 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung der Anordnung des Monopolarplattenbauteils 10 in einer Redox-Flow-Batterie in Stapelbauweise. Eine Membran 20 wird links und rechts von Elektroden 22 eingefasst, die in einen Flussrahmen 24 eingesetzt sind. Abgeschlossen wird die Redox-Flow-Batterie links und rechts durch ein Monopolarplattenbauteil 10 nach 1 und 2 mit Monopolarplatte 18 und Stromabnehmer 12. In 3 ist bei dem Monopolarplattenbauteil 10 links die Kontaktstruktur 16 bereits in die Monopolarplatte 18 eingepresst, bei dem Monopolarplattenbauteil 10 rechts ist die Kontaktstruktur 16 noch getrennt von der Monopolarplatte 18 dargestellt. 3 shows a schematic exploded view of the arrangement of the monopolar plate component 10 in a redox flow battery in stacked construction. A membrane 20 is enclosed on the left and right by electrodes 22, which are inserted into a flow frame 24. The redox flow battery is closed off on the left and right by a monopolar plate component 10 according to 1 and 2 with monopolar plate 18 and current collector 12. In 3 In the monopolar plate component 10 on the left, the contact structure 16 is already pressed into the monopolar plate 18; in the monopolar plate component 10 on the right, the contact structure 16 is still shown separate from the monopolar plate 18.

4 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Kontaktstruktur 16 in Form eines Drahtgitters aus Kupferdraht mit einer Maschenweite von 0,6 bis 2,0 mm und einer Drahtdicke von 0,1 bis 0,4 mm. 4 shows an alternative embodiment of the contact structure 16 in the form of a wire grid made of copper wire with a mesh size of 0.6 to 2.0 mm and a wire thickness of 0.1 to 0.4 mm.

5 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung der Kontaktstruktur 16 in Form von Metallwolle dargestellt. 5 shows a further alternative embodiment of the contact structure 16 in the form of metal wool.

6 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung der Kontaktstruktur 16 in Form von Drahtkorn oder Drahtkies dargestellt. Die Draht- oder Metallteile können hierbei kugelig oder spratzig ausgebildet sein. 6 shows a further alternative embodiment of the contact structure 16 in the form of wire grain or wire grit. The wire or metal parts can be spherical or spattered.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

22: ElektrolyttanksElectrolyte tanks
33: elektrochemischer Reaktor, Zelleelectrochemical reactor, cell
44: Membranmembrane
55: ElektrodenElectrodes
66: MonopolarplattenMonopolar plates
77: StromabnehmerPantograph
88: Stromanschluss Power connection
1010: MonopolarplattenbauteilMonopolar plate component
1212: StromabnehmerPantograph
1414: LötpastenschichtSolder paste layer
1616: KontaktstrukturContact structure
1818: MonopolarplatteMonopolar plate
2020: Membranmembrane
2222: ElektrodenElectrodes
2424: FlussrahmenFlow frame

Claims

Monopolar plate component (10) for chemical reactors, in particular for redox flow batteries, with a monopolar plate (18), a contact structure (16) made of an electrically conductive material that is harder than the monopolar plate (18), and a current collector (12) made of electrically conductive material, preferably copper, characterized in that the contact structure (16) is pressed into the monopolar plate (18), that the current collector is soldered to the pressed-in contact structure (16), that the monopolar plate (18) is made of a graphite-polymer composite material and that the contact structure (16) does not completely penetrate the monopolar plate (18) and partially protrudes from the monopolar plate (18).

Monopolar plate component (10) according to Claim 1 , characterized in that the contact structure (16) is a grid structure.

Monopolar plate component according to Claim 2 , characterized in that the grid structure (16) has a mesh size in the range between 0.6 and 10.0 mm.

Monopolar plate component (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the grid structure (16) is a wire grid with a mesh size between 0.6 and 2.0 mm and the grid wire has a diameter in the range between 0.1 and 0.4 mm.

Monopolar plate component (10) according to Claim 1 , characterized in that the contact structure (16) consists of wire grain, wire grit, metal powder or metal wool.

Monopolar plate component (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact structure (16) preferably consists of copper, iron, steel, lead, zinc, nickel, tungsten, titanium or also of alloys of the aforementioned metals.

Monopolar plate component according to one of the preceding claims, characterized in that the graphite content of the monopolar plate (18) is between 80 and 97 percent by weight.

Monopolar plate component (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the polymer is a thermally stable fluoroplastic, such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyfluoroalkoxyalkane (PFA), ethylenetetrafluoroethylene (ETFE), polyvinyl difluoride (PVDF) or ethylene-chlorotrifluoroethylene (ECTFE), or polypropylene (PP) or polyethylene (PE).

Monopolar plate component (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the monopolar plate is in the range between 0.6 and 1.2 mm.

Method for producing a monopolar plate component (10) according to one of the preceding claims, with the method steps: a) providing a monopolar plate (18) made of a graphite-polymer composite material, a contact structure (16) made of an electrically conductive material that is harder than the monopolar plate (18), a solder paste layer (14) and a current collector (12) made of electrically conductive material; b) pressing the contact structure (16) and the monopolar plate (18); and c) soldering the current collector (12) to the monopolar plate (18) in the region of the contact structure (16) with the solder paste layer (14) in between.

Procedure according to Claim 10 , characterized in that the solder paste layer (14) contains a flux/reducing agent and soft solder powder.

Procedure according to Claim 10 or 11 , characterized in that step b) is carried out by means of line pressing.

Procedure according to Claim 10 or 11 , characterized in that step b) is carried out by means of surface pressing.

Method according to one of the preceding Claims 10 until 13 characterized in that step c) is carried out by means of soft soldering below 200°C or below the decomposition temperature of the matrix plastic of the graphite-polymer composite material of the monopolar plate (18).

Redox flow battery stack with at least one cell comprising two bipolar plates or monopolar plates, two electrodes and a membrane (20), wherein the at least one cell comprises a monopolar plate component (10) according to one of the preceding claims at the respective ends of the stack.