DE19852363C1

DE19852363C1 - Brennstoffzellenanordnung

Info

Publication number: DE19852363C1
Application number: DE19852363A
Authority: DE
Inventors: Stefan Rolf; Peter Kraus
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2018-11-14

Abstract

Es wird eine Brennstoffzellenanordnung mit in einem Brennstoffzellenstapel (2) angeordneten Brennstoffzellen (1), ersten und zweiten die Enden (6, 7) des Brennstoffzellenstapels (2) abstützenden Druckplatten (4, 5) und einer zwischen der ersten Druckplatte (4) und dem Brennstoffzellenstapel (2) und/oder der zweiten Druckplatte (5) und dem Brennstoffzellenstapel (2) angeordneten Ausgleichsvorrichtung, um den Brennstoffzellenstapel (2) in seiner Längsrichtung unter einem vorgegebenen Druck zu halten, beschrieben. Die Ausgleichsvorrichtung umfaßt einen in einem unter Druck stehenden, eine erste Phase bildenden Gas gefüllten Ausgleichsbalgen (30) und einen von dem Brennstoffzellenstapel (2) thermisch isolierten Ausgleichsbehälter (40), der über eine Verbindungsleitung (50) mit dem Ausgleichsbalgen (30) gekoppelt ist. Der Ausgleichsbehälter (40) enthält einen über die Verbindungsleitung (50) mit dem Ausgleichsbalgen (30) kommunizierenden Teil des Gases und eine zweite Phase, die mit dem Gas im Gleichgewicht steht. Aufgrund eines Gleichgewichts der beiden Phasen in dem von dem Brennstoffzellenstapel (2) thermisch isolierten Ausgleichsbehälter (40) wird der Druck des Gases im Ausgleichsbalgen (30) unabhängig von der Temperatur des Brennstoffzellenstapels (2) konstant gehalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Brennstoffzellenanordnung umfaßt eine Anzahl von in einem Brennstoffzellenstapel angeordneten Brennstoffzellen, eine erste Druckplatte und eine zweite Druckplatte, zwischen denen sich der Brennstoffzellenstapel mit seinem ersten Ende bzw. seinem zweiten Ende abstützt, und eine zwischen der ersten Druckplatte und dem Brennstoffzellenstapel und/oder der zweiten Druckplatte und dem Brennstoffzellenstapel angeordnete Ausgleichsvorrichtung, die einen mit einem unter Druck stehenden, eine erste Phase bildenden Gas gefüllten Ausgleichsbalgen umfaßt, durch die der Brennstoffzellenstapel in seiner Längsrichtung unter einem vorgegebenen Druck gehalten werden kann. Eine derartige Brennstoffzellenanordnung ist aus der DE 195 17 042 C1 bekannt.

Die den mit dem unter Druck stehenden Gas gefüllten Ausgleichsbalgen enthaltende Ausgleichsvorrichtung hat die Aufgabe, die einzelnen Zellen des Brennstoffzellenstapels gegenseitig mit einer vorgegebenen Kraft aufeinandergepreßt zu halten, wobei diese Kraft, um einen zuverlässigen Betrieb und das Erreichen der Nennlebensdauer zu gewährleisten, während der gesamten Lebensdauer des Brennstoffzellenstapels, d. h. ca. 40.000 Stunden, mit einer Abweichung von möglichst weniger als ±5% konstant gehalten werden muß. Da sich der Ausgleichsbalgen der Ausgleichsvorrichtung innerhalb der Brennstoffzellenanordnung befindet, ist er den Temperaturänderungen des Brennstoffzellenstapels beim An- und Abschalten unterworfen. Dabei ändert sich die Temperatur im Bereich zwischen Umgebungstemperatur und der Arbeitstemperatur der Brennstoffzelle, bei MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell = Schmelzkarbonatbrennstoffzelle) ca. 650°C, bei SOFC (Solid Oxide Fuel Cell = Festoxidbrennstoffzelle) ca. 900°C. Die weiteren Ausführungen beziehen sich beispielhaft auf eine MCFC mit 650°C Arbeitstemperatur. Ein nach außen abgeschlossener Ausgleichsbalgen, der ein Gas mit einem Druck von z. B. 2 bar bei Umgebungstemperatur enthält, würde aufgrund temperaturbedingter Druckerhöhung bei der Betriebstemperatur von 650°C einen Druck von 6,4 bar auf den Brennstoffzellenstapel ausüben. Ein nach außen geschlossener Ausgleichsbalgen geht beispielsweise aus der US 4,973,531 als bekannt hervor. Die US 4,973,531 bedient sich zur Erzeugung eines gleichmäßigen Drucks über der Zellenfläche eines Plattenpaares, das einen Hohlraum bildet. Mit steigender Temperatur der Brennstoffzelle dehnt sich im Hohlraum eingeschlossenes Gas aus, wobei sich die Platten nach außen wölben und einen Druck auf den Brennstoffzellenstapel ausüben. Der Gasdruck ist jedoch abhängig von der Temperatur und kann nicht auf einem konstanten Wert gehalten werden.

Bei der aus der DE 195 17 042 C1 bekannten Brennstoffzellenanordnung ist der Ausgleichsbalgen von außen mit Gas beaufschlagbar, wobei der Druck mit einem Drucksensor überwacht und bei Abweichungen vom Sollwert Gas abgeblasen oder zugegeben wird. Dies hat einen verhältnismäßig großen Aufwand zum Nachteil. So ist zum einen eine elektronische Überwachung und eine mechanische Regelung des Gasdrucks erforderlich. Weiterhin ist ein Vorratsbehälter für das Gas mit höherem Druck als dem Sollwert erforderlich. Schließlich wird bei Regelvorgängen Gas aus dem Vorratsbehälter verbraucht, wobei der Füllstand des Vorratsbehälters regelmäßig kontrolliert und ausgeglichen werden muß.

In der DE 43 20 247 A1 ist eine thermische Feder zur Unterstützung von Fahrzeugrädern dargestellt, die ein Druckgefäß und ein als Federelement dienendes längenvariables Gehäuse umfaßt. Das Druckgefäß ist als Ausgleichs- und Vorratsbehälter für ungesättigte oder gestättigte Dämpfe und Gase vorgesehen. Beide Einrichtungen sind über eine Leitung miteinander verbunden und besitzen Wärmeeinrichtungen. Die Steuerung des Innendrucks erfolgt über Temperaturänderungen und Ausgleichsvorgänge zwischen Druckgefäß und Gehäuse.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennstoffzellenanordnung der vorausgesetzten Art so weiterzubilden, daß der Druck im Ausgleichsbalgen der Ausgleichsvorrichtung mit geringem Aufwand auf einem konstanten Wert gehalten werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Brennstoffzellenanordnung der im Anspruch 1 angegebenen Art gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Brennstoffzellenanordnung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Brennstoffzellenanordnung verfügt über eine Anzahl von in einem Brennstoffzellenstapel angeordneten Brennstoffzellen. Es sind eine erste Druckplatte und eine zweite Druckplatte vorgesehen, zwischen denen sich der Brennstoffzellenstapel mit seinem ersten Ende bzw. seinem zweiten Ende abstützt. Zwischen der ersten Druckplatte und dem Brennstoffzellenstapel und/oder der zweiten Druckplatte und dem Brennstoffzellenstapel ist eine Ausgleichsvorrichtung angeordnet, die einen mit einem unter Druck stehenden, eine erste Phase bildenden Gas gefüllten Ausgleichsbalgen umfaßt, durch die der Brennstoffzellenstapel in seiner Längsrichtung unter einem vorgegebenen Druck gehalten werden kann. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß ein von dem Brennstoffzellenstapel thermisch isolierter Ausgleichsbehälter vorgesehen ist, der über eine Verbindungsleitung mit dem Ausgleichsbalgen gekoppelt ist, wobei der Ausgleichsbehälter einen über die Verbindungsleitung mit dem Ausgleichsbalgen kommunizierenden Teil des Gases und eine zweite Phase enthält, die mit dem Gas im Gleichgewicht steht.

Die Erfindung macht sich mit Vorteil den Umstand zunutze, daß es Zweiphasensysteme gibt, bei denen eine erste Phase eines Stoffs und eine zweite Phase eines Stoffs bei einer bestimmten Temperatur unter einem bestimmten Druck im Gleichgewicht stehen. Der Vorteil hiervon ist es, daß der Druck im Ausgleichsbalgen der Ausgleichsvorrichtung auf einfache Weise konstant gehalten werden kann, indem lediglich die Temperatur in dem von dem Brennstoffzellenstapel thermisch isolierten Ausgleichsbehälter kontrolliert wird. Somit ist weder eine elektronische Überwachung noch eine mechanische Regelung des Gasdrucks notwendig, noch muß Gas in einem Vorratsbehälter unter erhöhtem Druck zur Verfügung gestellt werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß es sich bei der Erfindung um ein geschlossenes System von Ausgleichsbalgen, Verbindungsleitung und Ausgleichsbehälter handelt, so daß kein Gas verbraucht wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Ausgleichsbehälter auf einem konstanten Temperaturniveau gehalten.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Ausgleichsbehälter thermisch isoliert ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Ausgleichsbehälter mit einer Heizung versehen sein, mit der er auf einem konstanten erhöhten Temperaturniveau gehalten wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Brennstoffzellenstapel in einer gasdichten Umhüllung eingeschlossen, wobei der Ausgleichsbehälter außerhalb der den Brennstoffzellenstapel einschließenden gasdichten Umhüllung angeordnet ist.

Vorteilhafterweise wird der Ausgleichsbehälter auf konstantem Umgebungstemperaturniveau gehalten.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die in dem Ausgleichsbehälter vorhandene zweite Phase die flüssige Phase des in dem Ausgleichsbalgen vorhandenen Gases.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung enthält der Ausgleichsbehälter ein Sorptionsmittel, und die in dem Ausgleichsbehälter vorhandene zweite Phase ist eine an das Sorptionsmittel gebundene sorbierte Phase des in dem Ausgleichsbalgen vorhandenen Gases.

Hierbei kann die sorbierte Phase durch Oberflächenanlagerung an das Sorptionsmittel gebunden sein.

Alternativ hierzu kann die sorbierte Phase durch chemische Anlagerung an das Sorptionsmittel gebunden sein.

Das Sorptionsmittel kann durch Aktivkohle oder Zeolithe gebildet sein.

Bei den Ausführungsbeispielen, bei denen die sorbierte Phase durch Oberflächenanlagerung an das Sorptionsmittel gebunden ist, kann das Gas ein Inertgas, insbesondere Stickstoff sein.

Der in der ersten und zweiten Phase vorliegende Stoff kann ein reiner Stoff sein.

Alternativ kann der in der ersten und zweiten Phase vorliegende Stoff ein Stoffgemisch sein.

Eine Komponente des die erste Phase bildenden Gases kann ein Inertgas, insbesondere Stickstoff sein.

Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, wenn die erste Phase und die zweite Phase bei einer vorgegebenen Temperatur des Ausgleichsbehälters und dem vorgegebenen Druck des Gases im Gleichgewicht stehen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, daß die erste und/oder die zweite Druckplatte, zwischen denen sich der Brennstoffzellenstapel abstützt, Bestandteil der den Brennstoffzellenstapel einschließenden gasdichten Umhüllung ist.

Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, daß die erste und/oder die zweite Druckplatte von der gasdichten Umhüllung getrennte Bestandteile des Brennstoffzellenstapels sind.

Bei dem letztgenannten Ausführungsbeispiel können die Druckplatten durch Zugstangen äquidistant zueinander gehalten sein.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer Brennstoffzellenanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht eines Brennstoffzellenstapels gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer aus einem Ausgleichsbalgen, einer Verbindungsleitung und einem Ausgleichsbehälter gebildeten Ausgleichsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer aus einem Ausgleichsbalgen, einer Verbindungsleitung und einem Ausgleichsbehälter gebildeten Ausgleichsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Brennstoffzellenanordnung ist ein Brennstoffzellenstapel 2 aus einer Anzahl von übereinander angeordneten Brennstoffzellen 1 gebildet. Der Brennstoffzellenstapel 2 ist von einer gasdichten Umhüllung eingeschlossen, die aus einem zylindrischen Mantel 3, einer oberen Platte 4 und einer unteren Platte 5 besteht. Insbesondere ist die Brennstoffzellenanordnung eine solche, bei der der Brennstoffzellenstapel 2 in einer thermisch isolierten gasdichten Umhüllung eingeschlossen ist. Die beiden Platten 4, 5 bilden gleichzeitig Druckplatten, gegen die sich ein erstes Ende 6 bzw. ein zweites Ende 7 des Brennstoffzellenstapels 2 abstützen. Das zweite Ende 7 des Brennstoffzellenstapels 2 stützt sich unmittelbar gegen die zweite Druckplatte 5 ab, während zwischen dem ersten Ende 6 des Brennstoffzellenstapels 2 und der ersten Druckplatte 5 ein Ausgleichsbalgen 30 angeordnet ist, welcher Bestandteil einer Ausgleichsvorrichtung ist, deren Zweck darin besteht, den Brennstoffzellenstapel und damit die einzelnen diesen bildenden Brennstoffzellen 1 mit einem gleichmäßigen Druck zu beaufschlagen und unter diesem Druck zu halten. Dazu befindet sich in dem Ausgleichsbalgen 30 ein unter Druck stehendes Gas. Da beim An- und Abschalten der Brennstoffzellenanordnungen Temperaturen im Bereich von Umgebungstemperatur bis ca. 650°C durchlaufen werden, ist es erforderlich, die Menge des in dem Ausgleichsbalgen 30 befindlichen Gases so zu verändern, daß der Gasdruck in diesem konstant bleibt. Wie dies erfindungsgemäß geschieht, wird später unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 näher beschrieben.

Fig. 2 zeigt in der Seitenansicht einen Brennstoffzellenstapel 2 einer Brennstoffzellenanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine Anzahl von Brennstoffzellen 1, welche in Fig. 2 lediglich angedeutet sind, sind in einem Brennstoffzellenstapel 2 angeordnet. Der Brennstoffzellenstapel 2 ist zwischen einer ersten Druckplatte 4' und einer zweiten Druckplatte 5' an seinem ersten Ende 6 bzw. seinem zweiten Ende 7 abgestützt. Das zweite Ende 7 des Brennstoffzellenstapels 2 stützt sich unmittelbar gegen die zweite Druckplatte 5', während zwischen dem ersten Ende 6 des Brennstoffzellenstapels und der ersten Druckplatte 4' ein Ausgleichsbalgen 30 angeordnet ist. Der Ausgleichsbalgen 30 ist Bestandteil einer Ausgleichsvorrichtung, mit der der Brennstoffzellenstapel 2 und damit die einzelnen diesen bildenden Brennstoffzellen 1 unter einem vorgegebenen Druck gepreßt gehalten werden. Die beiden Druckplatten 4', 5' sind gegeneinander durch Zugstangen 8 verspannt und werden durch diese äquidistant gehalten. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 angegeben, muß die Menge des in dem Ausgleichsbalgen 30 vorhandenen Gases entsprechend der Betriebstemperatur des Brennstoffzellenstapels 2 geregelt werden, um den Druck konstant zu halten.

Fig. 3 und 4 zeigen Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtungen, mit denen der Druck des im Ausgleichsbalgen 30 vorhandenen Gases unabhängig von der Betriebstemperatur des Brennstoffzellenstapels konstant gehalten werden kann. Dazu ist ein vom Brennstoffzellenstapel 2 thermisch isolierter Ausgleichsbehälter 40 vorgesehen, der über eine Verbindungsleitung 50 mit dem Ausgleichsbalgen 30 gekoppelt ist. Der Ausgleichsbehälter 40 enthält einen Teil des Gases, wobei dieser Teil über die Verbindungsleitung 50 mit dem Ausgleichsbalgen 30 kommuniziert. Weiterhin enthält der Ausgleichsbehälter 40 eine zweite Phase, die mit dem Gas, d. h. insbesondere mit dem im Ausgleichsbehälter 40 vorhandenen Teil des Gases im Gleichgewicht steht.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die in dem Ausgleichsbehälter 40 vorhandene zweite Phase eine Flüssigkeit, nämlich die flüssige Phase 60 des in dem Ausgleichsbalgen 30 vorhandenen Gases. Das bedeutet, daß in dem durch den Ausgleichsbehälter 40 gebildeten geschlossenen System die dort vorhandene Gasphase 20 mit der flüssigen Phase 60 im Gleichgewicht steht. Über der flüssigen Phase 60 bildet sich solange die dampfförmige Phase, bis der Partialdruck des Dampfes dem ausschließlich von der Temperatur abhängigen Dampfdruck der flüssigen Phase entspricht. Steigt der Druck der Gasphase 20 über der Flüssigkeit, so geht ein Teil der Gasphase in die flüssige Phase über. Sinkt der Druck der Gasphase, so verdampft ein Teil der Flüssigkeit. In beiden Fällen stellt sich der Dampfdruck wieder ein. Da der Dampfdruck der die Gasphase 20 und die flüssige Phase 60 bildenden Stoffe oder des Stoffgemischs eine physikalische Größe ist, die stoffbedingt ist und ausschließlich von der Temperatur abhängt, ist der Druck der Gasphase 20 in dem Ausgleichsbehälter 40 und damit über die Verbindungsleitung 50 auch der Druck des Gases in dem Ausgleichsbalgen 30 ausschließlich von der Temperatur des Ausgleichsbehälters 40 abhängig.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält der Ausgleichsbehälter 40 ein Sorptionsmittel 70, das in der Lage ist, einen Teil der gasförmigen Phase 20 als sorbierte Phase 80 an sich zu binden. Die sorbierte Phase 80 kann beispielsweise durch Oberflächenanlagerung oder durch chemische Anlagerung an das Sorptionsmittel 70 gebunden sein. Das Sorptionsmittel 70 kann typischerweise durch Aktivkohle oder Zeolithe gebildet sein. Die Gasphase 20 und das Sorptionsmittel 70 stehen in einem Gleichgewicht zueinander, wobei der Partialdruck der Gasphase 20 unter anderem abhängig von der Temperatur des Sorptionsmittels 70 ist, so daß bei geeigneter Wahl der Kombination des Gases und des Sorptionsmittels 70 sich in dem Ausgleichsbehälter 40 ein Druck einstellt, der durch die Temperatur des Ausgleichsbehälters 40 gegeben ist. Der Druck des Gases im Ausgleichsbehälter 40 und damit über die Verbindungsleitung 50 der Druck des Gases im Ausgleichsbalgen 30 ist somit abhängig von der Temperatur des Ausgleichsbehälters 40 und kann über diese konstant gehalten werden.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Ausgleichsbehälter 40 isoliert von dem Brennstoffzellenstapel 2 angeordnet, insbesondere befindet er sich außerhalb der den Brennstoffzellenstapel 2 einschließenden Umhüllung 3. Um den Druck der Gasphase 20 in dem Ausgleichsbehälter 40 und damit über die Ausgleichsleitung 50 den Druck des Gases in dem Ausgleichsbalgen 30 konstant zu halten, wird der Ausgleichsbehälter 40 auf einem konstanten Temperaturniveau gehalten. Zu diesem Zweck ist der Ausgleichsbehälter 40 thermisch isoliert. Der Ausgleichsbehälter 40 kann konstant auf dem Temperaturniveau der Umgebung gehalten werden, d. h. ca. 25°C. Alternativ kann der Ausgleichsbehälter 40 eine Heizung 90 aufweisen, wie in Fig. 3 und 4 angedeutet, durch welche er auf einem konstanten erhöhten Temperaturniveau gehalten werden kann.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die Gasphase 20 mit einer an einem Sorptionsmittel 70 angelagerten sorbierten Phase 80 im Gleichgewicht steht, kann das Gas ein Inertgas, insbesondere Stickstoff sein.

Der in den beiden Phasen, nämlich gasförmig und flüssig vorliegende Stoff kann ein reiner Stoff sein, alternativ kann es sich um ein Stoffgemisch handeln. Weiterhin kann die in dem Ausgleichsbalgen 30 und dem Ausgleichsbehälter 40 vorhandene Gasphase 20 als Komponente ein Inertgas, insbesondere Stickstoff enthalten.

Die erfindungsgemäße Brennstoffzellenanordnung mit der beschriebenen Ausgleichsvorrichtung ist insbesondere von Vorteil bei Anordnungen, bei denen der Brennstoffzellenstapel in einer gasdichten Umhüllung eingeschlossen ist, welche keine Durchführungen aufweist, mit denen Kräfte auf innenliegende Komponenten übertragen werden können.

Bezugszeichenliste

1

Brennstoffzelle

2

Brennstoffzellenstapel

3

Umhüllung

4

;

4

' erste Druckplatte

5

;

5

' zweite Druckplatte

6

erstes Ende

7

zweites Ende

8

Zugstangen

20

Gasphase

30

Ausgleichsbalgen

40

Ausgleichsbehälter

50

Verbindungsleitung

60

flüssige Phase

70

Sorptionsmittel

80

sorbierte Phase

90

Heizung

Claims

1. Brennstoffzellenanordnung mit einer Anzahl von in einem Brennstoffzellenstapel (2) angeordneten Brennstoffzellen (1), mit einer ersten Druckplatte (4; 4') und einer zweiten Druckplatte (5; 5'), zwischen denen sich der Brennstoffzellenstapel (2) mit seinem ersten Ende (6) bzw. seinem zweiten Ende (7) abstützt, und mit einer zwischen der ersten Druckplatte (4; 4') und dem Brennstoffzellenstapel (2) und/oder der zweiten Druckplatte (5; 5') und dem Brennstoffzellenstapel (2) angeordneten Ausgleichsvorrichtung, die einen mit einem unter Druck stehenden, eine erste Phase bildenden Gas gefüllten Ausgleichsbalgen (30) umfaßt, durch die der Brennstoffzellenstapel (2) in seiner Längsrichtung unter einem vorgegebenen Druck gehalten werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegen den Brennstoffzellenstapel (2) thermisch isolierter Ausgleichsbehälter (40) vorgesehen ist, der über eine Verbindungsleitung (50) mit dem Ausgleichsbalgen (30) gekoppelt ist, wobei der Ausgleichsbehälter (40) einen über die Verbindungsleitung (50) mit dem Ausgleichsbalgen (30) kommunizierenden Teil des Gases und eine zweite Phase enthält, die mit dem Gas im Gleichgewicht steht.

2. Brennstoffzellenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (40) thermisch isoliert ist.

3. Brennstoffzellenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturniveau des Ausgleichsbehälters (40) konstant ist.

4. Brennstoffzellenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturniveau des Ausgleichsbehälters (40) konstant auf Umgebungstemperatur ist.

5. Brennstoffzellenanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (40) mit einer Heizung (90) versehen ist, die den Ausgleichsbehälter (40) auf einem konstanten erhöhten Temperaturniveau hält.

6. Brennstoffzellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffzellenstapel (2) in einer gasdichten Umhüllung (3, 4, 5) eingeschlossen ist, und daß der Ausgleichsbehälter (40) außerhalb der den Brennstoffzellenstapel (2) einschließenden gasdichten Umhüllung (3, 4, 5) angeordnet ist.

7. Brennstoffzellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Ausgleichsbehälter (40) vorhandene zweite Phase die flüssige Phase (60) des in dem Ausgleichsbalgen (30) vorhandenen Gases ist.

8. Brennstoffzellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (40) ein Sorptionsmittel (70) enthält und daß die in dem Ausgleichsbehälter (40) vorhandene zweite Phase eine an das Sorptionsmittel (70) gebundene sorbierte Phase (80) des in dem Ausgleichsbalgen (30) vorhandenen Gases ist.

9. Brennstoffzellenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die sorbierte Phase (80) durch Oberflächenanlagerung an das Sorptionsmittel (70) gebunden ist.

10. Brennstoffzellenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die sorbierte Phase (10) durch chemische Anlagerung an das Sorptionsmittel (70) gebunden ist.

11. Brennstoffzellenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sorptionsmittel (70) durch Aktivkohle oder Zeolithe gebildet ist.

12. Brennstoffzellenanordnung nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas ein Inertgas, insbesondere Stickstoff ist.

13. Brennstoffzellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der in der ersten und zweiten Phase vorliegende Stoff ein reiner Stoff ist.

14. Brennstoffzellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der in der ersten und zweiten Phase vorliegende Stoff ein Stoffgemisch ist.

15. Brennstoffzellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Komponente des die erste Phase bildenden Gases ein Inertgas, insbesondere Stickstoff ist.

16. Brennstoffzellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Phase und die zweite Phase bei einer vorgegebenen Temperatur des Ausgleichsbehälters (40) und dem vorgegebenen Druck des Gases im Gleichgewicht stehen.

17. Brennstoffzellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder die zweite Druckplatte (4, 5), zwischen denen sich der Brennstoffzellenstapel (2) abstützt, Bestandteil der den Brennstoffzellenstapel (2) einschließenden gasdichten Umhüllung (3, 4, 5) ist.

18. Brennstoffzellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder die zweite Druckplatte (4', 5') von der gasdichten Umhüllung (3, 4, 5) getrennte Bestandteile des Brennstoffzellenstapels (2) sind.

19. Brennstoffzellenanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Zugstangen (8) die Druckplatten (4', 5') äquidistant zueinander halten.