AT521809A1 - Isolier- und Befestigungsvorrichtung für ein Brennstoffzellensystem - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) für eine Bauteilanordnung (2) eines Brennstoffzellensystems (40) zum elektrisch isolierenden Befestigen eines elektrisch leitfähigen ersten Bauteils (3a; 3b) der Bauteilanordnung (2) an einem elektrisch leitfähigen zweiten Bauteil (4a; 4b) der Bauteilanordnung (2), aufweisend ein bolzenförmiges Verbindungsmittel (5) zum Befestigen des ersten Bauteils (3a; 3b) am zweiten Bauteil (4a; 4b), eine elektrisch isolierende Distanzhülse (6), die zur elektrischen Isolierung des bolzenförmigen Verbindungsmittels (5) gegenüber dem ersten Bauteil (3a; 3b) und/oder dem zweiten Bauteil (4a; 4b) zumindest abschnittsweise ringförmig um das bolzenförmige Verbindungsmittel anordenbar ist, und eine elektrisch isolierende Zwischendichtung (7) für eine elektrische Isolierung sowie eine Fluiddichtung zwischen dem ersten Bauteil (3a; 3b) und dem zweiten Bauteil (4a; 4b), wobei zur Positionierung der Distanzhülse (6) zumindest abschnittsweise in der Zwischendichtung (7) eine Außenumfangsfläche (8) der Distanzhülse (6) korrespondierend zu einer Innenumfangsfläche (9) der Zwischendichtung (7) ausgestaltet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Bauteilanordnung (2), ein Brennstoffzellensystem (40) sowie die Verwendung eines Brennstoffzellensystems (40) in einem Fahrzeug (50).
Description
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Isolier- und Befestigungsvorrichtung für ein Brennstoffzellensystem
Die vorliegende Erfindung betrifft eine kombinierte Isolier- und Befestigungsvorrichtung für eine Bauteilanordnung eines Brennstoffzellensystems zum elektrisch isolierenden Befestigen eines elektrisch leitfähigen ersten Bauteils der Bauteilanordnung an einem elektrisch leitfähigen zweiten Bauteil der Bauteilanordnung. Ferner betrifft die Erfindung eine Bauteilanordnung zur Lagerung von wenigstens einem Brennstoffzellenstapel, ein Brennstoffzellensystem sowie die Verwendung eines Brenn-
stoffzellensystems in einem Fahrzeug.
Im Stand der Technik sind verschiedene Systeme zur Lagerung von Brennstoffzellenstapeln oder anderen elektrochemischen Energiespeichern in Fahrzeugen bekannt. Ziel bei solchen Systemen ist es, die Batteriespeicher möglichst elektrisch und thermisch isoliert vom Rest des Fahrzeugs zu lagern bzw. eine elektrische und/oder thermische Verbindung zu den Batteriespeichern möglichst nur durch die nötigen elektrischen Kontakte zur Strom- und Spannungsversorgung für Verbraucher wie ei-
nen Elektromotor herzustellen.
Eine gattungsgemäße Lageranordnung geht beispielsweise aus der
US 2013/0252058 A1 hervor. Dort wird ein Gehäusesystem zur Lagerung und Aufnahme eines Batteriestapels beschrieben. Das Gehäusesystem weist zwei Gehäusehälften und eine bolzenförmige Befestigungsvorrichtung zum Befestigen einer ersten Gehäusehälfte an einer zweiten Gehäusehälfte auf. Die erste Gehäusehälfte und die zweite Gehäusehälfte weisen jeweils einen Verbindungsflansch auf, über welchen die beiden Gehäusehälften durch die bolzenförmige Befestigungsvorrichtung miteinander verbunden werden können. Gemäß der US 2013/0252058 A1 wird vorgeschlagen, die beiden Gehäusehälften dahingehend miteinander zu verbinden, dass der Verbindungsflansch der ersten Gehäusehälfte und der Verbindungsflansch der zweiten Gehäusehälfte durch ein Dichtelement voneinander getrennt werden bzw. das Dichtelement sandwichartig zwischen dem Verbindungsflansch der ersten Gehäusehälfte und dem Verbindungsflansch der zweiten Gehäusehälfte aufgenommen ist. Der Sandwichaufbau wird durch die bolzenförmige Befestigungsvorrichtung fixiert. Problematisch bei diesem Aufbau ist es, dass die beiden Gehäusehälften durch die Befestigungsvorrichtung elektrisch miteinander verbunden sind. Dies gilt es jedoch bei bestimmten Konstellationen von gattungsgemäßen Gehäusesystemen,
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beispielsweise wenn die Gehäusehälften als unterschiedliche Elektrodenseiten die-
nen sollen, zu vermeiden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Problematik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Isolier- und Befestigungsvorrichtung für eine Bauteilanordnung eines Brennstoffzellensystems zum elektrisch isolierenden Befestigen eines elektrisch leitfähigen ersten Bauteils der Bauteilanordnung an einem elektrisch leitfähigen zweiten Bauteil der Bauteilanordnung zu schaffen. Eine weitere Aufgabe ist es, eine entsprechend verbesserte Bauteilanordnung mit einer erfindungsgemäßen Isolier- und Befestigungsvorrichtung, ein Brennstoffzellensystem mit einer solchen Bauteilanordnung sowie eine Verwendung eines solchen Brennstoffzellensystems zur Bereitstellung von elektrischer Energie in einem Fahrzeug oder
einem stationären Brennstoffzellensystem zur Verfügung zu stellen.
Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch die Isolier- und Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die Bauteilanordnung gemäß Anspruch 10, das Brennstoffzellensystem gemäß Anspruch 13 sowie die Verwendung gemäß Anspruch 15 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der Isolier- und Befestigungsvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung, dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem, der erfindungsgemäßen Verwendung und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine kombinierte Isolier- und Befestigungsvorrichtung für eine Bauteilanordnung eines Brennstoffzellensystems zum elektrisch isolierenden Befestigen eines elektrisch leitfähigen ersten Bauteils der Bauteilanordnung an einem elektrisch leitfähigen zweiten Bauteil der Bauteilanordnung bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein bolzenförmiges Verbindungsmittel zum Befestigen des ersten Bauteils am zweiten Bauteil, eine elektrisch isolierende Distanzhülse, die zur elektrischen Isolierung des bolzenförmigen Verbindungsmittels gegenüber dem ersten Bauteil und/oder dem zweiten Bauteil zumindest abschnittsweise ringförmig um das bolzenförmige Verbindungsmit-
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tel anordenbar ist, und eine elektrisch isolierende Zwischendichtung für eine elektrische Isolierung sowie eine Fluiddichtung bzw. für einen fluiddichtenden Effekt zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil, auf. Zur Positionierung der Distanzhülse ist in der Zwischendichtung zumindest abschnittsweise eine Außenumfangsfläche der Distanzhülse korrespondierend oder im Wesentlichen korrespondierend zu einer Innenumfangsfläche der Zwischendichtung ausgestaltet.
Mit der kombinierten Isolier- und Befestigungsvorrichtung können das erste Bauteil und das zweite Bauteil mechanisch aneinander befestigt werden, während eine elektrische und damit auch thermische Isolation zwischen den beiden Bauteilen sowie zwischen dem ersten Bauteil und dem Verbindungsmittel und/oder zwischen dem zweiten Bauteil und dem Verbindungsmittel erzielt werden kann. Damit wird ein Befestigungssystem geschaffen, mit welchem Brennstoffzellenstapel sicher, gasdicht, elektrisch sowie thermisch voneinander isolierend und zugleich mechanisch aneinander befestigt gelagert bzw. montiert werden können. Der Brennstoffzellenstapel bzw. ein Gehäuse für den Brennstoffzellenstapel kann mit Hilfe der Isolier- und Befestigungsvorrichtung sozusagen schwebend bzw. erdfrei in einem Fahrzeug
und/oder im Brennstoffzellensystem installiert werden.
Die erfindungsgemäße Isolier- und Befestigungsvorrichtung kann insbesondere zur Lagerung von Brennstoffzellenstapeln verwendet werden, die separat und nicht mit integriertem Krümmer bzw. Gasversorgungsverteiler bereitgestellt werden. In diesem Fall muss ein separates Gehäuse zur Lagerung und/oder Aufnahme der Brennstoffzellenstapel oder eines einzelnen Brennstoffzellenstapels bereitgestellt werden, welches mit dem Gasversorgungsverteiler sowie mit dem wenigstens einen Brennstoffzellenstapel verbunden werden muss. Das Gehäuse weist in der Regel zwei Gehäuseteile auf, welche in Form von unterschiedlichen Elektrodenseiten genutzt werden können oder sollen. In diesem Fall sollen die beiden Gehäuseteile elektrisch voneinander getrennt bzw. isoliert aber trotzdem aneinander befestigt werden. Außerdem sollen die beiden Gehäuseteile elektrisch isoliert vom Gasversorgungsverteiler bereitgestellt und trotzdem am Gasversorgungsverteiler befestigt werden. Dies gelingt jeweils auf einfache und zuverlässige Weise mit der erfindungsgemäßen Isolier- und
Befestigungsvorrichtung.
Unter einer elektrisch isolierenden Befestigung ist vorliegend zumindest keine vollständig direkte Befestigung des ersten Bauteils am zweiten Bauteil zu verstehen.
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D.h., unter der elektrisch isolierenden Befestigung ist eine Befestigung des ersten Bauteils am zweiten Bauteil bzw. des zweiten Bauteils am ersten Bauteil mit einem elektrisch isolierenden Zwischenkörper wie der Zwischendichtung und/oder der Dis-
tanzhülse zwischen den beiden Bauteilen zu verstehen.
Durch die elektrische Isolierung zwischen den Bauteilen wird in der Regel auch eine thermische Isolierung zwischen den Bauteilen bewirkt. Unter dem bolzenförmigen Verbindungsmittel kann ein Verbindungsmittel verstanden werden, das eine Bolzenform aufweist oder dessen zentrale Bestandteile eine Bolzenform aufweisen. Unter einer Bolzenform können eine Stiftform, eine Nietenform und/oder eine Schraubenform verstanden werden. Das Verbindungsmittel weist bevorzugt eine Schraube mit
einem Schraubenkopf und einer Mutter auf.
Die Isolier- und Befestigungsvorrichtung ist bevorzugt zur Verwendung in einem Brennstoffzellensystem, insbesondere zur Verwendung in einem SOFC-System ausgestaltet. D.h., die Systemkomponenten sind für entsprechend hohe Betriebstemperaturen ausgelegt, welche in einem SOFC-System beispielsweise mehrere 100°C oder sogar über 1.000°C betragen können.
Die elektrisch isolierende Distanzhülse ist zur formschlüssigen oder im Wesentlichen formschlüssigen Positionierung am Verbindungsmittel bzw. um einen Teil des Verbindungsmittels ausgestaltet. Die Zwischendichtung kann elastischen Kunststoff aufweisen oder besteht aus elastischem Kunststoff. Insbesondere weist die Zwischendichtung Dichtungswerkstoffe wie Elastomere, Pressfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern und/oder Mineralfasern auf. Wichtig ist, dass die Zwischendichtung weiterhin zumindest abschnittsweise einen elektrisch isolierenden Isolierabschnitt bildet. Unter der Innenumfangsfläche der Zwischendichtung ist vorliegend insbesondere eine Innenumfangsfläche einer Durchgangsöffnung der Zwischendichtung zu verstehen. Unter einem ersten Bauteil kann zumindest ein erstes Bauteil verstanden werden. Entsprechend kann unter einem zweiten Bauteil zumindest ein zweites Bauteil verstanden werden. D.h., durch die Isolier- und Befestigungsvorrichtung kann selbstverständlich mehr als nur eine Bauteilpaarung elektrisch isolierend mechanisch
miteinander verbunden werden.
Das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil kann einstückig oder mehrstückig be-
reitgestellt sein. D.h., die Bauteile können jeweils mehrere zerstörungsfrei voneinan-
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der trennbare Bauteilelemente aufweisen. Die Distanzhülse ist im verbauten Zustand der Isolier- und Befestigungsvorrichtung in der Bauteilanordnung vorzugsweise zwischen dem bolzenförmigen Verbindungsmittel und dem ersten Bauteil und/oder zwischen dem bolzenförmigen Verbindungsmittel und dem zweiten Bauteil angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass die Distanzhülse einen Verjüngungs- und/oder Stufenabschnitt zum verschiebungshemmenden Positionieren der Distanzhülse an der Zwischendichtung, am ersten Bauteil und/oder am zweiten Bauteil aufweist. Durch den Stufenabschnitt und/oder den Verjüngungsabschnitt kann die Distanzhülse auf besonders einfache und sichere Weise an der gewünschten Position gehalten werden. Unter dem Verjüngungsabschnitt und/oder dem Stufenabschnitt ist ein Abschnitt der Distanzhülse zu verstehen, bei welchem sich der Durchmesser und/oder der Querschnitt über eine bestimmte Länge und/oder Richtung verkleinert. Die Verkleinerung kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 2 mm und 20 mm liegen.
Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Isolier- und Befestigungsvorrichtung möglich, dass eine elektrisch isolierende Kopfdichtung für eine elektrische Isolierung sowie eine Fluiddichtung zwischen einem Kopfabschnitt des Verbindungsmittels, dem ersten Bauteil und/oder der Distanzhülse bereitgestellt ist. Durch die Kopfdichtung kann der Kopfabschnitt bzw. ein entsprechender Endabschnitt des Verbindungsmittels zusätzlich elektrisch und thermisch isoliert sowie fluiddicht bereitgestellt werden. Dies ist insbesondere für den Fall von Vorteil, dass das Verbindungsmittel eine Schraube mit Schraubenkopf und Mutter aufweist und der Schraubenkopf ohne Kopfdichtung ggf. ohne ausreichende Fluiddichtung direkt an der Distanzhülse anliegen würde, insbesondere wenn die Distanzhülse aus einem harten und/oder spröden Material gefertigt ist. In diesem Fall kann es ferner von Vorteil sein, wenn zusätzlich zur Kopfdichtung noch eine Unterlegscheibe zwischen dem Schraubenkopf und der Kopfdichtung und/oder zwischen dem Schraubenkopf und einer Stirnseite der Distanzhülse angeordnet ist, wobei über die Unterlegscheibe im verbauten Zustand der Isolier- und Befestigungsvorrichtung in der Bauteilanordnung eine vorteilhafte Kraftableitung vom Schraubenkopf auf die Kopfdichtung und/oder auf die Distanzhülse bewirkt werden kann. Für eine vorteilhafte Wirkung können zwischen der Mutter und dem zweiten Bauteil ebenfalls eine Kopfdichtung und/oder eine Unterlegscheibe auf die vorstehend beschriebene Weise angeordnet sein.
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Bei einer Isolier- und Befestigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zudem möglich, dass die Distanzhülse eine höhere Festigkeit und/oder Steifigkeit als die Zwischendichtung und/oder die Kopfdichtung aufweist. Die Distanzhülse weist vorzugsweise eine Keramik auf oder besteht aus Keramik. Damit kann neben der elektrischen Isolierung auch noch eine mechanische Schutzfunktion für das erste Bauteil und das zweite Bauteil erzielt werden. Die Keramik ist außerdem hitzebeständig, wodurch sie für den Einsatz in einem SOFC-System geeignet ist. Besteht die Distanzhülse aus einer Keramik, dann ist die Distanzhülse bevorzugt derart ausgebildet oder geformt, dass die Distanzhülse keiner oder annähernd keiner darauf wirkenden Druckkraft ausgesetzt ist. Die Distanzhülse kann allerdings auch aus einem geeigneten Dichtungsmaterial mit elektrisch isolierender Wirkung gebildet oder gefertigt sein. Grundsätzlich ist es bevorzugt, dass die Distanzhülle zur elektrischen Isolierung des bolzenförmigen Verbindungsmittels gegenüber dem ersten Bauteil und/oder dem zweiten Bauteil angeordnet und ausgebildet ist.
Die Distanzhülse kann bei einer erfindungsgemäßen Isolier- und Befestigungsvorrichtung im verbauten Zustand der Isolier- und Befestigungsvorrichtung in der Bauteilanordnung zum stirnseitigen Formschluss zwischen einem ersten Anschlagabschnitt in einem ersten Endbereich des Verbindungsmittels und einem zweiten Anschlagabschnitt in einem zweiten Endbereich des Verbindungsmittels ausgestaltet sein. Durch die Möglichkeit des formschlüssigen Einbaus der Distanzhülse zwischen den beiden Anschlagabschnitten des Verbindungsmittels kann die Distanzhülse zuverlässig an der gewünschte Position zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil positioniert werden bzw. sein. Dadurch kann eine entsprechend zuverlässig funktionierende elektrische Isolationswirkung in der Bauteilanordnung erzielt werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung ist es so beispielsweise möglich, dass bei einer Isolier- und Befestigungsvorrichtung das Verbindungsmittel eine Schraube mit einem Schraubenkopf an einem ersten Endbereich des Verbindungsmittels und eine Mutter an einem zweiten Endbereich des Verbindungsmittels aufweist, wobei das Verbindungsmittel zum Befestigen des ersten Bauteils am zweiten Bauteil sowie zum Fixieren der Distanzhülse zwischen dem Schraubenkopf und der Mutter, bei einem Schrauben der Mutter auf die Schraube, ausgestaltet ist.
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Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Isolierund Befestigungsvorrichtung das Verbindungsmittel eine Schraube mit einem Schraubenkopf an einem ersten Endbereich des Verbindungsmittels und eine Mutter an einem zweiten Endbereich des Verbindungsmittels aufweist, wobei die Distanzhülse ein Innengewinde zum Schrauben der Distanzhülse auf ein Außengewinde der Schraube aufweist. Durch das Gewindesystem lässt sich die Distanzhülse auf einfache, funktionszuverlässige, lösbare und platzsparende Weise am Verbindungsmittel bzw. der Schraube des Verbindungsmittels befestigen.
Außerdem ist es bei einer Isolier- und Befestigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass eine Unterlegscheibe und eine elektrisch isolierende Kopfdichtung für eine elektrische Isolierung und Fluiddichtung zwischen der Distanzhülse, dem ersten Bauteil und/oder der Unterlegscheibe bereitgestellt sind, wobei die Unterlegscheibe im verbauten Zustand der Isolier- und Befestigungsvorrichtung in der Bauteilanordnung zum Einspannen zwischen dem Schraubenkopf und einer Stirnseite der Distanzhülse ausgestaltet ist und eine Außenumfangsfläche der Distanzhülse zur Positionierung der Distanzhülse zumindest abschnittsweise in der Kopfdichtung korrespondierend zu einer Innenumfangsfläche der Kopfdichtung ausgestaltet ist. Mit dieser Bauteilanordnung kann die Distanzhülse fest durch die Schraube verspannt werden, während die Unterlegscheibe zur Vermeidung einer Beschädigung oder Zerstörung der Distanzhülse als Kraftableitungselement dient und die Kopfdichtung eine zuverlässige Dichtwirkung im Kopfbereich der Distanzhülse am Schraubenkopf realisiert. Hierzu weist die Unterlegscheibe vorzugsweise Metall auf oder besteht aus Metall, während die Distanzhülse eine Keramik aufweist 0der aus einer Keramik besteht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bauteilanordnung zur Lagerung von wenigstens einem Brennstoffzellenstapel für ein Brennstoffzellensystem zur Verfügung gestellt. Die Bauteilanordnung weist ein elektrisch leitfähiges erstes Bauteil, ein elektrisch leitfähiges zweites Bauteil und wenigstens eine wie vorstehend im Detail beschriebene Isolier- und Befestigungsvorrichtung auf, wobei das erste Bauteil durch die wenigstens eine Isolier- und Befestigungsvorrichtung am zweiten Bauteil befestigt ist. Damit bringt die erfindungsgemäße Bauteilanordnung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie vorstehend ausführlich mit Bezug auf die Isolier- und Befestigungsvorrichtung beschrieben worden sind.
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Erfindungsgemäß kann das erste Bauteil durch das bolzenförmige Verbindungsmittel mechanisch am zweiten Bauteil befestigt sein. Zur elektrischen Isolierung des bolzenförmigen Verbindungsmittels gegenüber dem ersten Bauteil und/oder dem zweiten Bauteil kann die elektrisch isolierende Distanzhülse, die bevorzugt eine Keramik aufweist oder aus einer Keramik hergestellt ist, zumindest abschnittsweise ringförmig um das bolzenförmige Verbindungsmittel angeordnet sein. Für eine elektrische Isolierung sowie eine Fluiddichtung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil kann die elektrisch isolierende Zwischendichtung bereitgestellt sein. Zur Positionierung der Distanzhülse zumindest abschnittsweise in der Zwischendichtung ist es möglich, dass die Außenumfangsfläche der Distanzhülse korrespondierend oder im Wesentlichen korrespondierend zu einer Innenumfangsfläche der Zwischendichtung ausgestaltet ist.
Bei der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung ist es ferner möglich, dass die Distanzhülse den Verjüngungs- und/oder Stufenabschnitt zum verschiebungshemmenden Positionieren der Distanzhülse an der Zwischendichtung am ersten Bauteil und/oder am zweiten Bauteil aufweist. Ferner können die elektrisch isolierende Kopfdichtung für eine elektrische Isolierung sowie die Fluiddichtung zwischen einem Kopfabschnitt des Verbindungsmittels, dem ersten Bauteil und/oder der Distanzhülse bereitgestellt sein. Die Distanzhülse kann eine höhere Festigkeit und/oder Steifigkeit als die Zwischendichtung und/oder die Kopfdichtung aufweisen.
Im verbauten Zustand der Isolier- und Befestigungsvorrichtung in der Bauteilanordnung kann die Distanzhülse zum stirnseitigen Formschluss zwischen dem ersten Anschlagabschnitt im ersten Endbereich des Verbindungsmittels und dem zweiten Anschlagabschnitt im zweiten Endbereich des Verbindungsmittels ausgestaltet sein. Das Verbindungsmittel kann die Schraube mit dem Schraubenkopf am ersten Endbereich des Verbindungsmittels und die Mutter am zweiten Endbereich des Verbindungsmittels aufweisen, wobei das Verbindungsmittel zum Befestigen des ersten Bauteils am zweiten Bauteil sowie zum Fixieren der Distanzhülse zwischen dem Schraubenkopf und der Mutter, bei einem Schrauben der Mutter auf die Schraube, ausgestaltet sein kann. Die Schraube ist vorliegend insbesondere in Form einer Zylinderkopfschraube ausgestaltet.
Darüber hinaus ist es bei einer erfindungsgemäßen Bauteilanordnung möglich, dass das Verbindungsmittel die Schraube mit dem Schraubenkopf am ersten Endbereich
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des Verbindungsmittels und die Mutter am zweiten Endbereich des Verbindungsmittels aufweist, wobei die Distanzhülse das Innengewinde zum Schrauben der Distanzhülse auf das Außengewinde der Schraube aufweist. Die Unterlegscheibe und die elektrisch isolierende Kopfdichtung können für die elektrische Isolierung und Fluiddichtung zwischen der Distanzhülse, dem ersten Bauteil und/oder der Unterlegscheibe bereitgestellt sein, wobei die Unterlegscheibe im verbauten Zustand der Isolier- und Befestigungsvorrichtung in der Bauteilanordnung zum Einspannen zwischen dem Schraubenkopf und der Stirnseite der Distanzhülse ausgestaltet ist und die AuBenumfangsfläche der Distanzhülse zur Positionierung der Distanzhülse zumindest abschnittsweise in der Kopfdichtung korrespondierend zur Innenumfangsfläche der Kopfdichtung ausgestaltet sein kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer Bauteilanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass das erste Bauteil ein erstes Kontaktmittel zum elektrischen Kontaktieren einer positiven Elektrodenseite des Brennstoffzellenstapels aufweist und das zweite Bauteil ein zweites Kontaktmittel zum elektrischen Kontaktieren einer negativen Elektrodenseite des Brennstoffzellenstapels aufweist. Dadurch, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil durch die erfindungsgemäße Isolier- und Befestigungsvorrichtung elektrisch voneinander getrennt sind, können diese Bauteile als unterschiedliche Elektrodenseiten im Brennstoffzellensystem genutzt werden. Dadurch können im Brennstoffzellensystem auf platzsparende Weise großflächige Elektroden realisiert werden. Gleichwohl kann an einer der Elektrodenseiten ein zusätzlicher Stromabgreifer montiert werden. Dieser kann jedoch relativ flexibel grundsätzlich an einer beliebigen Stelle der Elektrodenseite bzw. des Bauteils montiert sein.
Das erste Kontaktmittel kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ein Federelement zur federnden Befestigung des ersten Bauteils an der positiven Elektrodenseite des Brennstoffzellenstapels aufweisen. Durch die federnde Befestigung des ersten Bauteils, welches in diesem Fall als Elektrode dient, können mechanische Spannungen im Brennstoffzellensystem an der Bauteilanordnung und/oder am Brennstoffzellenstapel kompensiert werden. Das erste Bauteil ist vorzugsweise in Form eines topfförmigen Gehäusedeckels zum Bedecken des Brennstoffzellenstapels ausgestaltet. Unter dem Federelement ist bevorzugt ein mechanisches Federmittel zu verstehen, das ein- oder mehrteilig ausgestaltet sein kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Brennstoffzellensystem mit einer wie vorstehend beschriebenen Bauteilanordnung, wenigstens einem in der Bauteilanordnung positionierten Brennstoffzellenstapel und einem Gasversorgungsverteiler zur Gasverteilung für den Brennstoffzellenstapel bereitgestellt, wobei das erste Bauteil eine Grundplatte des Brennstoffzellenstapels aufweist, das zweite Bauteil einen Befestigungsabschnitt des Gasversorgungsverteilers aufweist, und die Grundplatte durch die Isolier- und Befestigungsvorrichtung am Befestigungsabschnitt befestigt ist. Damit bringt auch ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem die vorstehend beschriebenen Vorteile mit sich. Die Grundplatte kann als Adapterplatte verstanden werden, die zusätzlich zu einem separaten Brennstoffzellensta-
pel zwischen diesem und dem Gasversorgungsverteiler positioniert bzw. befestigt ist.
Weiterhin ist es möglich, dass bei einem Brennstoffzellensystem gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen dem ersten Bauteil und dem Brennstoffzellenstapel und/oder zwischen dem zweiten Bauteil und dem Brennstoffzellenstapel zumindest teilweise eine elastisch verformbare und elektrisch isolierende Trennschicht ausgestaltet ist. Dadurch können sowohl mechanische Spannungen im Brennstoffzellensystem kompensiert werden, als auch unerwünschte, elektrische Kontaktierungen zwischen dem ersten Bauteil und dem Brennstoffzellenstapel und/oder zwischen dem zweiten Bauteil und dem Brennstoffzellenstapel verhindert werden.
Darüber hinaus wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Verwendung eines wie vorstehend beschriebenen Brennstoffzellensystems zur Bereitstellung von
elektrischer Energie in einem Fahrzeug zur Verfügung gestellt.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Es zeigen jeweils schematisch:
Figur 1 eine Bauteilanordnung mit einer Isolier- und Befestigungsvorrichtung ge-
mäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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Figur2 eine Bauteilanordnung mit einer Isolier- und Befestigungsvorrichtung ge-
mäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Figur3 eine Bauteilanordnung mit einer Isolier- und Befestigungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Figur4 eine Bauteilanordnung mit einer Isolier- und Befestigungsvorrichtung ge-
mäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Figur5 eine Bauteilanordnung mit einer Isolier- und Befestigungsvorrichtung ge-
mäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Figur6 ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 bis 6 je-
weils mit denselben Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist eine Bauteilanordnung 2 zur Lagerung von vier Brennstoffzellenstapeln 30 (verdeckt) dargestellt. Die Bauteilanordnung 2 weist vier Stapelgehäuse 28 auf, in welchen jeweils ein wie in Fig. 3 dargestellter Brennstoffzellenstapel 30 angeordnet ist. Zwischen den Stapelgehäusen 28 ist ein Krümmer bzw. Gasversorgungsverteiler 27 mit Kathoden- und Anodengasein- und auslässen angeordnet. Das Stapelgehäuse 28 weist eine Grundplatte 26 auf, die gemäß Fig. 1 Bestandteil eines elektrisch leitfähigen ersten Bauteils 3a ist. Der Gasversorgungsverteiler 27 weist einen Befestigungsabschnitt 16 auf, der gemäß Fig. 1 Bestandteil eines elektrisch leitfähigen zweiten Bauteils 4a ist.
Mit Bezug auf Fig. 1 wird nachfolgend eine Isolier- und Befestigungsvorrichtung 1 zur Befestigung der Grundplatte 26 bzw. des ersten Bauteils 3a am Befestigungsabschnitt 16 bzw. am zweiten Bauteil 4a beschrieben. Die in Fig. 1 dargestellte Isolierund Befestigungsvorrichtung weist ein bolzenförmiges Verbindungsmittel 5 zum Befestigen des ersten Bauteils 3a am zweiten Bauteil 4a auf. Genauer gesagt weist das Verbindungsmittel 5 eine Schraube 17 mit einem Schraubenkopf 18 an einem ersten Endbereich des Verbindungsmittels 5 und eine Mutter 19 an einem zweiten Endbereich des Verbindungsmittels 5 auf, wobei das Verbindungsmittel 5 zum Befestigen des ersten Bauteils 3a am zweiten Bauteil 4a sowie zum Fixieren einer elektrisch iso-
lierenden Distanzhülse 6 zwischen dem Schraubenkopf 18 und der Mutter 19, bei ei-
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nem Schrauben der Mutter 19 auf die Schraube 17, ausgestaltet ist. Zum Feststellen des Verbindungsmittels 5 und zur Bereitstellung der Dichtwirkung kann der Schraubenkopf 18 derart auf die Distanzhülse 6 gedrückt werden, dass sich im Bereich des Schraubenkopfes 18 eine leichte Verformung der Distanzhülse 6 ergibt.
Die Distanzhülse 6 ist zur elektrischen Isolierung des bolzenförmigen Verbindungsmittels 5 gegenüber dem ersten Bauteil 3a und dem zweiten Bauteil 4a abschnittsweise ringförmig um die Schraube 17 angeordnet. Genauer gesagt ist die Distanzhülse 6 über ein Innengewinde auf ein Außengewinde der Schraube 17 aufgeschraubt. Alternativ kann die Distanzhülse 6 auch nur aufgesteckt oder aufgeschoben sein.
Die in Fig. 1 dargestellte Isolier- und Befestigungsvorrichtung 1 weist ferner eine elektrisch isolierende Zwischendichtung 7 für eine elektrische Isolierung sowie eine Fluiddichtung zwischen dem ersten Bauteil 3a und dem zweiten Bauteil 4a auf. Zur Positionierung der Distanzhülse 6 abschnittsweise in der Zwischendichtung 7 bzw. in einer Durchgangsöffnung der Zwischendichtung 7 ist eine Außenumfangsfläche 8 der Distanzhülse 6 korrespondierend zu einer Innenumfangsfläche 9 der Zwischendichtung 7 bzw. der Durchgangs6öffnung der Zwischendichtung 7 ausgestaltet. Die in Fig. 1 dargestellte Distanzhülse 5 weist einen Stufenabschnitt 10 zum verschiebungshemmenden Positionieren der Distanzhülse 5 an der Zwischendichtung, am
ersten Bauteil 3a sowie am zweiten Bauteil 4a auf.
In Fig. 2 ist eine Bauteilanordnung 2 mit einer Isolier- und Befestigungsvorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform weist die Isolier- und Befestigungsvorrichtung 1 noch eine elektrisch isolierende Kopfdichtung 11 für eine elektrische Isolierung sowie eine Fluiddichtung zwischen einem Kopfabschnitt 12 des Verbindungsmittels 5, dem ersten Bauteil 3a und der Distanzhülse 6 auf. Da die Kopfdichtung 11 und die Zwischendichtung 7 Jeweils aus einem geeigneten Dichtungsmaterial mit elektrisch isolierender Wirkung bestehen und die Distanzhülse aus einer Keramik, weist die Distanzhülse 6 eine höhere Festigkeit sowie eine höhere Steifigkeit als die Zwischendichtung 7 und die Kopfdichtung 11 auf.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Distanzhülse 6 zum stirnseitigen Formschluss zwischen einem ersten Anschlagabschnitt 13 in einem ersten Endbereich des Verbin-
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dungsmittels 5 an der Unterlegscheibe 22 und einem zweiten Anschlagabschnitt 14 in einem zweiten Endbereich des Verbindungsmittels 5 an der Mutter 19 ausgestaltet. Dies trifft auch auf die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform zu, nur dass der erste Anschlagabschnitt 13 dort durch den Schraubenkopf 18 gebildet ist. Gemäß Fig. 2 ist die Unterlegscheibe 22 zwischen dem Schraubenkopf 18 und einer Stirnseite der Distanzhülse 6 eingespannt und eine Außenumfangsfläche 8 der Distanzhülse 6 ist zur Positionierung der Distanzhülse 6 abschnittsweise in der Kopfdichtung 11 bzw. in einer Durchgangsöffnung der Kopfdichtung 11 korrespondierend zu einer Innenumfangsfläche 23 der Kopfdichtung 11 bzw. zu einer Innenumfangsfläche der Durchgangsöffnung der Kopfdichtung 11 ausgestaltet.
Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist es möglich, dass das Verbindungsmittel in Form eines Vorsprungs bzw. Zapfens 29 einstückig bzw. monolithisch aus dem zweiten Bauteil 4a hervorsteht. Der Zapfen 29 weist gemäß dem vorliegenden Beispiel ein Außengewinde auf, über welches die Kopfdichtung 11 und die Unterlegscheibe 22 geschoben sind und auf welches zum Herstellen der gewünschten Dichtwirkung die Mutter 19 geschraubt ist.
In Fig.4 ist eine Bauteilanordnung 2 dargestellt, in welcher des erste Bauteil 3b ein erstes Gehäuseteil des Stapelgehäuses 28 aufweist und das zweite Bauteil 4b ein zweites Gehäuseteil des Stapelgehäuses 28 aufweist. Gemäß der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform weist das erste Bauteil 3b ein erstes Kontaktmittel 24 mit einem Federelement 21 zum elektrischen Kontaktieren einer positiven Elektrodenseite 31 des Brennstoffzellenstapels 30 auf und das zweite Bauteil 4 weist ein zweites Kontaktmittel 25 zum elektrischen Kontaktieren einer negativen Elektrodenseite 32 des Brennstoffzellenstapels 30 auf, wobei die Polaritäten je nach Anwendungsfall auch genau andersherum bereitgestellt sein können. Das erste Bauteil 3b bzw. das erste Gehäuseteil und das zweite Bauteil 4b bzw. das zweite Gehäuseteil sind an einem Flanschabschnitt des jeweiligen Gehäuseteils durch die Isolier- und Befestigungsvorrichtung 1 elektrisch voneinander isolierend und mechanisch miteinander verbunden. Wie in Fig. 4 zu erkennen, werden durch das erste Gehäuseteil in Form eines topfförmigen Gehäusedeckels die Spannmittel 15 des Brennstoffzellenstapels 30 umschlossen bzw. überdeckt.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, in welcher die Spannmittel 15 frei liegen. Das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil sind zur Aufnahme des Brennstoffzellen-
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stapels 30 auch in dieser Ausführungsform durch die Isolier- und Befestigungsvorrichtung 1 elektrisch voneinander isolierend und mechanisch miteinander verbunden. Sowohl in Fig. 4 als auch in Fig. 5 ist eine Bauteilanordnung 2 eines Brennstoffzellensystems 40 dargestellt, in welcher zwischen dem ersten Bauteil 3b und dem Brennstoffzellenstapel 30 sowie zwischen dem zweiten Bauteil 45 und dem Brennstoffzellenstapel 30 zumindest teilweise eine elastisch verformbare und elektrisch isolierende Trennschicht 20 ausgestaltet ist.
Fig. 6 zeigt die Verwendung eines Brennstoffzellensystems 40 mit einer wie vorstehend im Detail beschriebenen Bauteilanordnung 2 zur Bereitstellung von elektrischer Energie in einem Hybridfahrzeug 50, welches neben dem Brennstoffzellensystem 40 noch eine Brennkraftmaschine 60 sowie ein Steuergerät 70 zur Koordinierung der Leistungsströme im Fahrzeug 50 aufweist.
Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. D.h., die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden.
15 Bezugszeichenliste 1 Isolier- und Befestigungsvorrichtung 2 Bauteilanordnung 3a, 3berstes Bauteil 4a, 4b zweites Bauteil 5 Verbindungsmittel 6 Distanzhülse 7 Zwischendichtung 8 Außenumfangsfläche der Distanzhülse 9 Innenumfangsfläche der Zwischendichtung
10 Verjüngungs-/stufenabschnitt 11 Kopfdichtung
12 Kopfabschnitt
13 erster Anschlagabschnitt
14 zweiter Anschlagabschnitt
15 Spannmittel
16 Befestigungsabschnitt
17 Schraube
18 Schraubenkopf
19 Mutter
20 Trennschicht
21 Federelement
22 Unterlegscheibe
23 Innenumfangsfläche der Kopfdichtung 24 erstes Kontaktmittel
25 zweites Kontaktmittel
26 Grundplatte
27 Gasversorgungsverteiler
28 Stapelgehäuse
30 Brennstoffzellenstapel
31 Positive Elektrodenseite 32 Negative Elektrodenseite 40 Brennstoffzellensystem
50 Fahrzeug 60 Brennkraftmaschine 70 Steuergerät
Claims (15)
1. Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) für eine Bauteilanordnung (2) eines Brennstoffzellensystems (40) zum elektrisch isolierenden Befestigen eines elektrisch leitfähigen ersten Bauteils (3a; 3b) der Bauteilanordnung (2) an einem elektrisch leitfähigen zweiten Bauteil (4a; 4b) der Bauteilanordnung (2), aufweisend
- ein bolzenförmiges Verbindungsmittel (5) zum Befestigen des ersten Bauteils (3a; 3b) am zweiten Bauteil (4a; 4b),
- eine elektrisch isolierende Distanzhülse (6), die zur elektrischen Isolierung des bolzenförmigen Verbindungsmittels (5) gegenüber dem ersten Bauteil (3a; 3b) und/oder dem zweiten Bauteil (4a; 4b) zumindest abschnittsweise ringförmig um das bolzenförmige Verbindungsmittel anordenbar ist,
- eine elektrisch isolierende Zwischendichtung (7) für eine elektrische Isolierung sowie eine Fluiddichtung zwischen dem ersten Bauteil (3a; 3b) und dem zweiten Bauteil (4a; 4b), wobei
- zur Positionierung der Distanzhülse (6) zumindest abschnittsweise in der Zwischendichtung (7) eine Außenumfangsfläche (8) der Distanzhülse (6) korrespondierend zu einer Innenumfangsfläche (9) der Zwischendichtung (7) ausgestaltet ist.
2. Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülse (5) einen Verjüngungs- und/oder Stufenabschnitt (10) zum verschiebungshemmenden Positionieren der Distanzhülse (5) an der Zwischendichtung, am ersten Bauteil (3a; 3b) und/oder am zweiten Bauteil (4a; 4b)
aufweist.
3. Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrisch isolierende Kopfdichtung (11) für eine elektrische Isolierung sowie eine Fluiddichtung zwischen einem Kopfabschnitt (12) des Verbindungsmit-
tels (5), dem ersten Bauteil (3a; 3b) und/oder der Distanzhülse (6) bereitgestellt ist.
4. Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche oder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülse (6) eine höhere Festigkeit und/oder Steifigkeit als die Zwischendichtung (7) und/oder die Kopfdichtung (11) aufweist.
5. Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülse (6) eine Keramik aufweist oder aus Keramik besteht.
6. Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülse (6) im verbauten Zustand der Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) in der Bauteilanordnung (2) zum stirnseitigen Formschluss zwischen einem ersten Anschlagabschnitt (13) in einem ersten Endbereich des Verbindungsmittels (5) und einem zweiten Anschlagabschnitt (14) in einem zweiten Endbereich des Verbindungsmittels (5) ausgestaltet ist.
7. Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (5) eine Schraube (17) mit einem Schraubenkopf (18) an einem ersten Endbereich des Verbindungsmittels (5) und eine Mutter (19) an einem zweiten Endbereich des Verbindungsmittels (5) aufweist, wobei das Verbindungsmittel (5) zum Befestigen des ersten Bauteils (3a; 3b) am zweiten Bauteil (4a; 4b) sowie zum Fixieren der Distanzhülse (6) zwischen dem Schraubenkopf (18) und der Mutter (19), bei einem Schrauben der Mutter (19) auf die Schraube (17), ausgestaltet ist.
8. Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verbindungsmittel (5) eine Schraube (17) mit einem Schraubenkopf (18) an einem ersten Endbereich des Verbindungsmittels (5) und eine Mutter (19) an einem zweiten Endbereich des Verbindungsmittels (5) aufweist, wobei die Distanzhülse (6) ein Innengewinde zum Schrauben der Distanzhülse (6) auf ein Außengewinde der Schraube (17) aufweist.
9. Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterlegscheibe (22) und eine elektrisch isolierende Kopfdichtung (11) für eine elektrische Isolierung und Fluiddichtung zwischen der Distanzhülse (6), dem ersten Bauteil (3a; 3b) und/oder der Unterlegscheibe (22) bereitgestellt sind, wobei die Unterlegscheibe (22) im verbauten Zustand der Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) in der Bauteilanordnung (2) zum Einspannen zwischen dem Schraubenkopf (18) und einer Stirnseite der Distanzhülse (6) ausgestaltet ist und eine Außenumfangsfläche (8) der Distanzhülse (6) zur Positionierung der Distanzhülse (6) zumindest abschnittsweise in der Kopfdichtung (11) korrespondierend zu einer Innenumfangsfläche (23) der Kopfdichtung (11) ausgestaltet ist.
10. Bauteilanordnung (2) zur Lagerung von wenigstens einem Brennstoffzellenstapel (30) für ein Brennstoffzellensystem (40), aufweisend ein elektrisch leitfähiges erstes Bauteil (3a; 3b), ein elektrisch leitfähiges zweites Bauteil (4a; 4b) und wenigstens eine Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das erste Bauteil (3a; 3b) durch die wenigstens eine Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) am zweiten Bauteil (4a; 4b) befestigt ist.
11. Bauteilanordnung (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (3b) ein erstes Kontaktmittel (24) zum elektrischen Kontaktieren einer positiven Elektrodenseite (31) des Brennstoffzellenstapels (30) aufweist und das zweite Bauteil (4b) ein zweites Kontaktmittel (25) zum elektrischen Kontaktieren einer negativen Elektrodenseite (32) des Brennstoffzellenstapels (30) aufweist.
12. Bauteilanordnung (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktmittel (24) ein Federelement (21) zur federnden Befestigung des ersten Bauteils (3b) an der positiven Elektrodenseite (31) des Brennstoffzellenstapels (30) aufweist.
13. Brennstoffzellensystem (40) mit einer Bauteilanordnung (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wenigstens einem in der Bauteilanordnung (2) positionierten Brennstoffzellenstapel (30) und einem Gasversorgungsverteiler (27) zur Gasverteilung für den Brennstoffzellenstapel (30), wobei das erste Bauteil (3a) eine Grundplatte (26) des Brennstoffzellenstapels (30) aufweist, das zweite Bauteil (4a) einen Befestigungsabschnitt (16) des Gasversorgungsverteilers (27) aufweist, und die Grundplatte (26) durch die Isolier- und Befestigungsvorrichtung (1) am Befestigungsabschnitt (16) befestigt ist.
14. Brennstoffzellensystem (40) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Bauteil (3a; 3b) und dem Brennstoffzellenstapel (30) und/oder zwischen dem zweiten Bauteil (4a; 4b) und dem Brennstoffzellenstapel (30) zumindest teilweise eine elastisch verformbare und elektrisch isolierende Trennschicht (20) ausgestaltet ist.
15. Verwendung eines Brennstoffzellensystems (40) nach einem der Ansprüche 13 bis 14 zur Bereitstellung von elektrischer Energie in einem Fahrzeug (50).
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