CN111742433A - 电化学系统 - Google Patents

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Abstract

本文件涉及一种电化学系统(1)，该电化学系统(1)具有两个金属隔板(2a、2b)，隔板(2a、2b)具有布置在隔板(2a、2b)之间并且由至少一个密封元件(11a”、11b’)密封的电化学电池，并且该电化学系统(1)具有用于固定隔板(2a、2b)的固定元件(13a、13b)。固定元件包括至少两个固定元件(13a、13b)，固定元件(13a、13b)与第一隔板(2a)或者与第二隔板(2b)设计为一体，这不同于至少一个密封元件(11a”、11b’)，固定元件(13a、13b)与平行于隔板(2a、2b)的板平面的至少一个密封元件(11a”、11b’)间隔开，并且固定元件(13a、13b)沿堆叠方向(8)至少部分地突出超过隔板(2a、2b)的板平面。第一固定元件(13a)由此支承在第二固定元件(13b)上，使得第二固定元件(13b)防止第一隔板(2a)相对于第二隔板(2b)沿着平行于板平面对齐的轴线或直线沿两个相反方向中的至少一个方向位移。

Description

电化学系统
技术领域
本发明涉及具有至少两个隔板和布置在隔板之间的电化学电池的电化学系统。
背景技术
已知的电化学系统通常包括成堆叠的电化学电池，它们各自被隔板彼此分离开。在本文框架内的术语“电化学电池”特别包括用于将化学能转化为电能的电池(例如，燃料电池)，用于通过馈送电能来引发化学反应的电池(例如，电解电池)或者用于气体之间的水分交换的电池(即加湿器电池)。
通常，隔板由两个结合在一起的单个的板形成。隔板的单个的板可以例如借助于一个或多个焊接来连接，特别是借助于一个或多个激光焊接连接而实质地结合在一起。此外，隔板通常包括至少一个或多个通孔。介质和/或反应产物可通过通孔被引导到被布置在堆叠的相邻隔板之间的电化学电池，或者被引导到由隔板的单个的板形成的内部中，或者被引导远离电池或者从内部引导而出。
所述隔板可以例如用于各个电化学电池(例如燃料电池)的电极的电接触和/或用于相邻电池的电连接(电池的串联)。隔板可以各自具有或形成结构，所述结构例如被设计成用于向布置在相邻隔板之间的电化学电池供给一种或多种介质和/或用于移除反应产物。介质可以是燃料(例如，氢或甲醇)或反应气体(例如，空气或氧气)。此外，隔板可具有用于引导冷却剂通过相应的隔板(例如，用于引导冷却剂通过空腔)的结构，所述空腔被形成隔板的两个单个的板封围。
布置在隔板之间的电化学电池通常各自包括一个或多个电解膜(例如，在燃料电池的情况下)或一个或多个水交换膜(例如，在加湿电池的情况下)。除了膜之外，电化学电池还可以具有气体扩散层，气体扩散层优选地布置在膜的两侧，并且气体扩散层可以有助于提高跨越膜的介质传递或介质交换的速率。气体扩散层可以被设计成例如金属或碳无纺布，在加湿单元的情况下也可以被设计为塑料无纺布。
为了相对于环境或者相对于相应的电化学系统的其它区域来密封电化学电池和/或密封由隔板中的通孔形成的介质通道，已知的电化学系统通常具有密封元件，该密封元件可以例如以密封凸边(sealing beads)的形式模制或凸压到隔板中。堆叠的相邻隔板的密封元件可以相互支承。例如，电化学电池的电解膜或加湿膜的边缘区域由此可以被容纳在相邻隔板的相互支承的密封元件之间。
隔板应当以最高的精度相对彼此可固定，以形成通过电化学系统的隔板和/或在电化学系统的隔板之间的尽可能精确的通道和/或密封元件。从文件US9590263B2中已知一种具有隔板的燃料电池堆叠，具有圆锥形结构的侧向固定元件被作为分离的部件施加在所述隔板上。相邻隔板的固定元件的圆锥形结构接合到彼此中，使得它们可减小隔板在垂直于堆叠方向上相对于彼此的位移。然而，这些固定元件的生产以及将固定元件施加在隔板上的操作可能是材料、劳动和成本密集的。另外，使用文件US9590263B2中公开的方案难以实现隔板相对于彼此的足够精确的固定。
发明内容
基于此，本发明的基本目的是创建一种具有堆叠式隔板的电化学系统，其尽可能容易且经济地生产，其中该系统的隔板应当可以相对于彼此尽可能精确地定位。
该问题通过根据权利要求1的电化学系统解决。在从属权利要求中描述了本发明的改进。
因此提出了一种电化学系统，
该电化学系统具有至少一个第一隔板和一个第二隔板，它们各自限定板平面并且沿着垂直于该板平面的堆叠方向堆叠；
该电化学系统具有布置在第一隔板和第二隔板之间的膜，特别是电解膜或水交换膜，以在第一隔板和第二隔板之间形成电化学电池；
该电化学系统具有用于密封电化学电池的至少一个密封元件；以及
该电化学系统具有固定元件，固定元件用于使上述隔板相对于上述隔板平行于隔板的板平面相对于彼此的位移来来固定。
固定元件包括至少一个第一固定元件，第一固定元件被设计成与第一隔板成一体，第一固定元件与至少一个密封元件不同，第一固定元件在平行于隔板的板平面的平面中与至少一个密封元件间隔开，并且第一固定元件沿着堆叠方向至少部分地突出超过第一隔板的板平面。固定元件包括至少一个第二固定元件，第二固定元件被设计成与第二隔板成一体，第二固定元件与至少一个密封元件不同，第二固定元件在平行于隔板的板平面的平面中与至少一个密封元件间隔开，并且第二固定元件沿着堆叠方向至少部分地突出超过第二隔板的板平面。第一固定元件支承在第二固定元件上，使得第二固定元件防止第一隔板相对于第二隔板沿着平行于板平面对齐的轴线或直线沿两个相反方向中的至少一个方向位移。
因此，因为第一固定元件被设计为与第一隔板成一体，并且第二固定元件被设计为与第二隔板成一体，所以在此公开的电化学系统制造起来特别简单且便宜。此外，可以实现隔板相对于彼此的特别精确的固定，因为在此公开的系统中，与已知的具有必须首先安装在隔板上的分离的固定元件的系统不同的是，没有出现对应的组装公差。
第一固定元件和第二固定元件形成例如第一固定元件对。通常，第一隔板和第二隔板的固定元件包括呈该第一固定元件对类型的附加固定元件对，因此在每种情况下具有至少一个附加的第一固定元件并且具有至少一个该类型的第二固定元件，这些固定元件是如上所述的。这些附加的固定元件对随后优选地以如下方式布置和设计，使得第一隔板和第二隔板的固定元件对的整体地沿着平行于隔板的板平面的所有空间方向、在第一隔板和第二隔板之间实现形状配合连接。
膜的至少一个部分或者框架的与膜连接并且封围膜的至少一个部分可以被容纳和/或挤压在第一固定元件和第二固定元件之间，特别是在所述第一固定元件和所述第二固定元件之间。特别地，膜的部分或者框架的部分随后可以被容纳并且布置在第一隔板和第二隔板的固定元件之间，且特别是在所述第一固定元件和所述第二固定元件之间，使得所述膜的部分或者框架的部分将这些固定元件彼此电绝缘。
电化学系统通常包括上述类型的多个隔板，它们以堆叠的形式布置。电化学电池在每种情况下包括至少一个膜并且在每种情况下由密封元件密封，该电化学电池随后通常布置在堆叠的每两个相邻的隔板之间。优选地，堆叠的隔板在每种情况下还优选地具有与第一隔板和第二隔板相关联的上述类型的固定元件，其中，相邻隔板的至少两个固定元件如上所述支承在彼此上，以使得它们各自防止相邻的隔板沿彼此平行的轴线或直线沿着两个相反方向中的至少一个方向相对于彼此的移位。堆叠的相邻隔板的固定元件对因此被优选地布置和设计成使得它们在平行于隔板的板平面的所有空间方向上以形状配锁定方式一体地接合在彼此中。
为了在平行于板平面的所有四个空间方向上实现相邻隔板之间的形状配合的锁定，隔板可以各自具有上述类型的多个固定元件对，它们可以在每种情况下布置在例如通常至少近似矩形的隔板的相对边缘上。例如，第一隔板和第二隔板的所述第一固定元件对可以布置和设计成使得其防止第一隔板相对于第二隔板沿着平行于隔板的板平面的正x方向的位移。另外，例如，还可以提供第一隔板和第二隔板的第二固定元件对，其布置和设计成使得其还防止第一隔板相对于第二隔板沿负x方向的位移。在这种情况下，第一固定元件对和第二固定元件对因此实现在第一隔板和第二隔板之间沿x方向的形状配合的锁定连接。然而，也可以想到的是，相邻隔板的固定元件被设计成使得接合到彼此中的相邻板的一对固定元件沿着平行于板平面的多于一个空间方向，例如，在每种情况下沿至少两个或四个空间方向实现形状配合的锁定连接。其示例将在以下更详细地说明。
膜的至少一个部分或者与膜连接并且封围膜的框架的至少一个部分可以被容纳和/或挤压在第一固定元件和第二固定元件之间，或者在其中一些之间，特别是在所述第一固定元件和所述第二固定元件之间。特别地，所述膜的部分或者框架的部分随后可以被容纳并且布置在第一隔板和第二隔板的这些固定元件之间，使得所述膜的部分或者框架的部分使这些固定元件彼此电绝缘。容纳在第一隔板的固定元件和第二隔板的固定元件之间的膜的部分或框架的部分可以例如减少或防止固定元件相对于彼此的滑动。以这种方式，例如，可以提高用于密封被布置在隔板之间的电化学电池的密封元件的密封效果。这可以增加系统的效率和寿命。如果膜的部分或框架的部分被布置在第一隔板和第二隔板的固定元件之间以使得该部分使固定元件彼此电绝缘，则例如不一定要在固定元件的区域中施加额外的绝缘件。
为了使第一隔板和第二隔板的固定元件彼此电绝缘，特别是使第一固定元件与第二固定元件电绝缘，这些固定元件可以替代地或附加地还具有电绝缘涂层。
隔板可以各自由至少一个金属片形成，例如，在每种情况下由至少一个不锈钢片形成。隔板也可以各自包括两个单个的板，或者可以分别由两个单个的板形成。在这种情况下，每个单个的板可以由金属板、例如由不锈钢板形成。单个的板可以例如通过焊接连接，优选地通过激光焊接连接而实质地连接到彼此，以形成相应的隔板。通常，隔板或单个的板具有模制到相应的隔板或相应的单个的板中的密封结构和/或通道结构。例如，这些密封结构和/或通道结构可以通过凸压和/或通过深冲压模制到隔板或单个的板中。第一固定元件和/或第二固定元件还可以例如通过凸压和/或通过深冲压模制到第一隔板中。
用于密封被布置在隔板之间的电化学电池的至少一个密封元件可以包括至少一个第一密封元件，该第一密封元件被设计成与第一隔板或者与第一隔板的单个的板之一成一体。第一密封元件可包括被模制到第一隔板或模制到第一隔板的单个的板之一中的第一密封凸边。另外，用于密封被布置在隔板之间的电化学电池的至少一个密封元件可以包括至少一个第二密封元件，该第二密封元件被设计成与第二隔板或者与第二隔板的单个的板之一成一体。第二密封元件可包括被模制到第二隔板或模制到第二隔板的单个的板之一中的第二密封凸边。第一密封凸边和第二密封凸边可以彼此支承，优选地至少部分地同时在第一密封凸边和第二密封凸边之间容纳膜或连接至膜的框架并且将膜封围。
替代地或附加地，用于密封被布置在第一隔板和第二隔板之间的电化学电池的至少一个密封元件还可以包括被布置在第一隔板和第二隔板之间并且与第一隔板和第二隔板不同的密封元件，例如弹性密封件。其例如可以插设在隔板之间，或者粘接或喷涂到隔板上。
如果隔板由金属板形成，则相应的隔板的板平面例如由形成该隔板的金属板的非成形区域限定。如果隔板各自包括两个单个的板，则每个隔板的板平面例如由连接平面限定，形成该隔板的单个的板沿着该连接平面连接到彼此。
第一和/或第二隔板的固定元件或它们中的至少一些，特别是因此第一固定元件和/或第二固定元件可以被设计成使得它们沿堆叠方向突出超过至少一个密封元件或超过至少一个密封元件中的至少一个。这可以促进并且改善隔板的堆叠和/或隔板相对于彼此的定位。例如，因此可以确保相邻的隔板在堆叠期间首先沿着这些固定元件彼此接触。以此方式，这些固定元件在堆叠期间用作引导元件，它们允许相邻的隔板相对于彼此高精度地滑动到期望位置中。
如果第一隔板包括例如被模制到第一隔板中的第一密封凸边，则第一隔板的若干固定元件或它们中的至少一些，特别是第一固定元件可以被设计成使得它们沿堆叠方向突出超过该第一密封凸边，例如至少1.5倍或至少两倍。同样，如果第二隔板包括例如被模制到第二隔板中的第二密封凸边，则第二隔板的若干固定元件或它们中的至少一些，特别是第二固定元件可以被设计成使得它们沿堆叠方向突出超过该第二密封凸边，例如至少1.5倍或至少两倍。
例如，第一隔板和第二隔板的固定元件可以布置和设计成，使得沿着堆叠方向的、第一隔板和第二隔板的固定元件在其中以形状配合的锁定方式接合到彼此中的平面与第一隔板的板平面相距的一定距离大于至少一个密封元件沿着堆叠方向并且从第一隔板的板平面凸起的特定最大高度。此外，替代地或附加地，第一隔板和第二隔板的固定元件可以布置和设计成，使得沿着堆叠方向的、第一隔板和第二隔板的固定元件在其中以形状配合的锁定方式彼此接合的平面与第二隔板的板平面相距的一定距离大于至少一个密封元件沿着堆叠方向并且从板平面凸起的特定最大高度。
如果第一隔板由两个单个的板形成，则第一隔板的固定元件，特别是所述第一固定元件，可以被设计成与形成第一隔板的单个的板的至少一个或与形成第一隔板的单个的板的精确的一个成一体。如果第二隔板由两个单个的板形成，则第二隔板的固定元件，特别是所述第二固定元件，可以被设计成与形成第二隔板的单个的板的至少一个或与形成第二隔板的单个的板的精确的一个成一体。
固定元件，特别是所述第一固定元件和第二固定元件，可以各自布置在至少一个密封元件的背离由至少一个密封元件密封的电化学电池的一侧上，或者在至少一个密封元件的背离由至少一个密封元件密封电化学活性区域的一侧上。换句话说，固定元件、特别是所述第一固定元件和第二固定元件，以及隔板的电化学活性区域可以各自布置在至少一个密封元件的不同侧上。因此可以确保固定元件不影响流向膜的流动和/或不影响跨越膜的介质转移。
固定元件，特别是所述第一固定元件和第二固定元件，可以至少在与隔板的板平面垂直和/或平行的区域中是弹性的。固定元件，特别是所述第一固定元件和第二固定元件，可以被构造成通过改变它们的形状和/或定向而追随隔板沿着堆叠方向彼此相距的一定距离的变化。隔板彼此之间相距的距离的变化可以例如由系统的工作温度的变化引起，这至少在若干区域中可以引起隔板和/或用于密封被布置在隔板之间的电化学电池的至少一个密封元件的特别暂时变形。由于固定元件的弹性，因此确保了固定元件在整个系统的宽温度范围内都能满足其功能。
固定元件或固定元件中的至少一些，特别是所述第一固定元件和第二固定元件可以被设计作为相应的隔板的成形延伸部而与相应的隔板成一体。同样，如果隔板各自包括连接到彼此的两个单个的板，则固定元件或固定元件中的至少一些，特别是所述第一固定元件和第二固定元件，可以对应地被设计为相应的单个的板的成形延伸部而与单个的板的至少一个成一体。在这种情况下，可以想到的是，隔板的单个的板的精确的仅一个或隔板的至少一些分别具有呈这些板的延伸部形状的固定元件。然而，替代地，在这种情况下，隔板的两个单个的板或隔板中至少一些分别也可以具有呈这些单个的板的延伸部的形状的固定元件。
被设计成隔板或单个的板的延伸部的固定元件，特别是所述第一固定元件和第二固定元件，可以相对于相应隔板的板平面至少部分地成角度。在固定元件的、相对于板平面成角度的这些部分中，固定元件通常具有直的走向。例如，固定元件、特别是所述第一固定元件和所述第二固定元件与相应的隔板的板平面或者与平行于相应的隔板的板平面的平面所限定的角度至少部分地在91度至135度之间，优选地至少部分地在100度至120度之间。如果固定元件、特别是所述第一固定元件和所述第二固定元件被设计成作为隔板的延伸部或者作为单个的板的延伸部，则它们可以布置成至少在若干区域中嵌套在彼此中，同时在第一隔板和第二隔板的固定元件之间容纳所述膜的部分或所述框架的部分，或者通过至少一个涂层彼此电绝缘。
被设计成为隔板或单个的板的延伸部的固定元件或它们中的至少一些，特别是所述第一固定元件和所述第二固定元件，可以被布置在相应隔板的角部区域中。它们于是可以额外被设计成使得它们在平行于板平面的平面中的剖面至少部分地呈曲线形状，例如，圆弧线或椭圆弧形的形状。布置在角部区域中的这些延伸部还可以沿堆叠方向至少部分地圆锥形地扩展，例如以圆锥形区段的形式扩展。此外，布置在角部区域中的延伸部可以被设计成使得具有直的剖面的部分连接到具有曲型剖面的部分。
第一隔板和第二隔板在同一角部区域中可以各自具有呈延伸部形式的固定元件。它们可以沿着堆叠方向在相同方向上相对于板平面成一定角度，并且如描述的，各自具有至少部分弯曲并且平行于板平面的剖面。随后，如果需要，第一隔板和第二隔板的对应设计的固定元件可以沿堆叠方向嵌套布置，同时容纳膜的部分或框架的部分。
第一隔板和第二隔板的、被设计成为隔板的延伸部或单个的板的延伸部的固定元件或它们中的至少一些，特别是所述第一固定元件和所述第二固定元件，在垂直于隔板的板平面对齐的平面中、在沿堆叠方向的至少一部分中可以具有U形或V形剖面。在这种情况下，该U形或V形剖面的腿可以具有特别是不同的长度。如果需要，第一隔板和第二隔板的、具有U形或V形剖面的这些固定元件可以布置成嵌套在彼此中，同时在这些固定元件之间容纳所述膜的部分或框架的部分，使得它们各自在平行于第一隔板和第二隔板的板平面的两个空间方向上实现形状配合的锁定连接。
为了提高它们的刚度，被设计成作为隔板或单个的板的延伸部的固定元件或它们中的至少一些，特别是所述第一固定元件和所述第二固定元件，可以各自具有凸边状的凹陷。这可以具有例如细长的形状，并且分别遵循相应延伸部的相对于隔板的板平面的成角度的走向和优选的直线部分的走向。延伸部的稳定性可以被提高，并且隔板相对于彼此的固定可以通过对应的凸边凹陷来进一步改善。
第一隔板的固定元件中的至少一个，特别是所述第一固定元件，可以具有面向第二隔板的第一凸起区域。该第一凸起区域可以被模制，特别是例如凸压，到第一隔板中或到第一隔板的单个的板之一中。同样，第二隔板的固定元件中的至少一个，特别是所述第二固定元件，可以具有面向第一隔板的第二凸起区域。该第二凸起区域可以被模制，特别是例如凸压，到第二隔板中或到第二隔板的单个的板之一中。第二隔板的第二凸起区域可以具有凹陷，该凹陷的形状至少在若干区域中与第一隔板的第一区域互补。第一隔板的第一凸起区域可以随后被至少容纳在在第二隔板的第二凸起区域的凹陷中的区域中，即，同时在第一凸起部和形成在第二凸起部中的凹陷之间容纳膜的部分或框架的部分。通过在至少若干区域中容纳在彼此中的第一隔板和第二隔板的对应固定元件，可以例如沿着平行于隔板的板平面的两个独立方向在每种情况下实现形状配合的锁定连接。
有利地，电化学系统的所有隔板都被相同地设计，因为这可降低生产成本。然而，可能的是，电化学系统的隔板堆叠的隔板的第一个和/或最后一个构造成与此构思背离，因此例如没有固定元件。
附图说明
附图中描绘了在此公开的电化学系统的示例性实施例，并且在以下描述中对其进行了更详细的说明。对本发明必不可少的或者有利地完善元件的不同的元件由此在每种情况下，在特定示例的上下文中列出，由此，这些元件中的每一个都可以用于完善本发明，也从相应示例的上下文以及相应示例的附加功能中提取。相同或相似的附图标记在图中用于相同或相似的元件。在附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的电化学系统，其具有多个布置成堆叠的隔板；
图2a以剖视图示意性地示出了根据第一实施例的、根据图1的系统的堆叠的一部分；
图2b示意性地示出了来自图2a的部分的立体图；
图2c示意性地示出了来自图2a的部分的俯视图；
图3a以剖视图示意性地示出了根据第二实施例的、根据图1的系统的堆叠的一部分；
图3b示意性地示出了来自图3a的部分的立体图；
图3c示意性地示出了来自图3a的部分的俯视图；
图4a以剖视图示意性地示出了根据第三实施例的、根据图1的系统的堆叠的一部分；
图4b示意性地示出了来自图4a的部分的立体图；
图4c示意性地示出了来自图4a的部分的俯视图；
图5a以剖视图示意性地示出了根据第四实施例的、根据图1的系统的堆叠的一部分；
图5b示意性地示出了来自图5a的部分的立体图；
图5c以俯视图示意性地示出了来自图5a的部分的俯视图；
图6a以剖视图示意性地示出了根据第五实施例的、根据图1的系统的堆叠的一部分；
图6b示意性地示出了来自图6a的部分的立体图；
图6c示意性地示出了来自图6a的部分的另一剖视图；
图6d示意性地示出了来自图6a的部分的俯视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的电化学系统1，其具有多个相同的金属隔板(分离器板)2，这些金属隔板2以堆叠布置并且沿着z方向8堆叠。成堆叠的隔板2被夹在两个端板3、4之间。z方向8也称为堆叠方向。这些隔板2各自包括连接到彼此的两个单个的板(例如，参见2a)。在本示例中，系统1是燃料电池堆。因此，每两个相邻的成堆叠的隔板2在它们之间封围电化学电池，该电化学电池例如用作将化学能转化为电能。电化学电池通常各自具有膜电极组件(MEA)(例如，参见图2a)。MEA通常各自包含至少一个膜，例如电解质膜。此外，MEA可以各自具有布置在膜的两侧上的气体扩散层(GDL)。
在替代实施例中，系统1同样可以被设计成电解器、压缩机或氧化还原液流电池。在这些电化学系统中，同样可以使用隔板。这些隔板的结构于是可以对应于隔板2的结构(在此更详细地解释)，即使是分别在电解器的情况下、在压缩机的情况下、或者在氧化还原液流电池的情况下将其引导到隔板上或穿过隔板的介质与用于燃料电池系统的介质不同时也是如此。
z轴8与x轴6和y轴7一起跨越笛卡尔坐标系，并且原点位于左下角。端板4具有多个介质连接部5，经由该介质连接部可以向系统1供应介质，并且经由该介质连接部可以将介质从系统1中排放。这些可向系统1提供并且可从系统1排放的介质可以例如包括分子氢或甲醇之类的燃料、空气或氧气之类的反应气体、水蒸气之类的反应产物或类似水和/或乙二醇的冷却剂。
图2a至2c以剖视图示意性地示出根据第一实施例的图1中所示的电化学系统1的堆叠100的一部分。图2a示出了该部分的剖视图，其中剖切平面平行于x-z平面对齐。图2b示出了图2a中所示的部分的立体图。并且图2c示出了图2a和2b中所示部分的俯视图，其中视线是沿堆叠方向8对齐。
图2a至2c描绘的堆叠部分示出了多个隔板2a至2e，它们沿着堆叠方向8来堆叠。在这种情况下，堆叠100的隔板2a至2e被设计成相同的。然而，同样可以想到的是，堆叠100包括两种不同类型的隔板，它们例如交替地布置。隔板2a至2e各自包括连接到彼此的两个单个的板，这里用2a’、2a”、2b’、2b”等表示。隔板的这些单个的板各自是由金属板(例如不锈钢板)形成的，其可以至少部分地被涂覆。这些金属板的厚度通常通常小于150μm或小于100μm。通常，单个的板例如通过焊接连接，特别是通过激光焊接而实质地连接到彼此。隔板2a至2e的板平面垂直于堆叠方向8对齐，因此平行于x-y平面。隔板2a至2e的板平面例如可以由使得隔板的单个的板沿着其连接到彼此的那些平面来限定。因此，在图2a中，作为示例，隔板2b的板平面20b由虚线突出显示。
在隔板2a至2e的电化学活性区域10中，隔板各自具有例如被凸压(浮凸)到隔板2a至2e的单个的板中的、用于承载介质的结构。这些用于承载介质的结构可以包括例如通道10a和用于界定通道10a的腹板10b。此外，各自包括膜电极组件(MEA)的电化学电池在不同情况下被布置在两个相邻的隔板之间、在隔板2a至2e的活性区域10中。MEA在此以9a至9d表示。在此示出的实施例中，MEA 9a至9d各自包括膜，特别是呈电解膜形式。此外，MEA 9a至9d可以各自具有布置在膜的两侧上的气体扩散层(GDL)。GDL便于使MEA 9a至9d的膜也可以在活性区域10的腹板10b的区域中流过，并且因此改善跨越MEA 9a至9d的膜的介质交换。
为了将布置在隔板2a至2e之间的电化学电池密封，隔板具有呈密封凸边(sealingbeads)11a’、11a”、11b’、11b”等形式的密封元件，这些密封元件被凸压到在密封区域11中的堆叠100的单个的板2a’、2a”、2b’、2b”等中。密封凸边11a’、11a”、11b’、11b”等具有沿着堆叠方向8并且从相应的板平面起的一定的高度14，该高度借助于图2a中针对单个的板11b的密封凸边11b’的示例突出显示，在此包括单个的板11b的材料厚度。为了密封电化学电池，具有密封凸边11a’、11a”、11b’、11b”等等的密封区域11完全地围绕活性区域10(在此未显示)。每两个密封凸边由此相互支承在相邻隔板的相对侧部上，即，同时在每种情况下在相应的密封凸边之间容纳框架，该框架连接到布置在相应隔板之间的MEA的膜并且围绕该膜。这些框架在图2a中用12a至12d表示。因此，在图2a中，浮凸到隔板2a的单个的板2a”中的密封凸边11a”支承抵靠浮凸到隔板2b的单个的板2b'中的密封凸边11b’，其中框架12a被容纳在密封凸边11a”和11b'等之间，框架12a围绕被布置在隔板2a和2b之间的MEA 9a的膜。
在此处未明确描绘的替代实施例中，可以设置不同的密封元件来代替密封凸边11a’、11a”、11b’、11b”等，以用于将电化学电池与隔板2a至2e同样地密封，例如以布置在每两个相邻隔板之间的弹性体密封件的形式。这些例如可以各自插设在隔板之间，或者粘接或喷涂到隔板上。
隔板2a至2e还具有固定元件13a至13e，固定元件13a至13e用作使隔板2a至2e相对于彼此并且平行于隔板2a至2e的板平面来定位和固定。在图2a所示的堆叠100的第一实施例中，固定元件13a至13e被设计成作为隔板2a至2e在隔板2a至2e的边缘处的延伸部。图2a中的每个固定元件13a至13e由堆叠100的隔板2a至2e的单个的板2a”、2b”、2c”、2d”、2e”中的精确的一个的延伸部来限定，并且在每种情况下都设计成与这些单个的板集成在一起。“一体性”在此特别是指至少一个固定元件与对应的单个的板一体地制造，因此不是附加的。因此，这也要求材料的均匀性，然而，其中例如厚度不必始终一致。
固定元件13a至13e各自布置在背离活性区域10的密封凸边11a’、11a”、11b’、11b”等的两侧之一上。固定元件13a至13e不同于密封凸边11a’、11a”、11b’、11b”等，并且在平行于隔板2a至2e的板平面的方向上，特别是沿着图2a中的x方向6与密封凸边间隔开。
形成固定元件13a至13e的单个的板2a”、2b”、2c”、2d”、2e”的延伸部各自相对于单个的板的板平面朝着堆叠方向，特别是朝着图2a中的正z方向8弯曲。形成隔板2a至2e的延伸部的固定元件13a至13e的弯曲端至少部分地直线地延伸。固定元件13a至13e在所示的剖面中直线延伸的部分各自限定与隔板2a至2e的板平面或者与平行于隔板2a至2e的板平面延伸的平面的相对角度α。在图2a中，角度α具有大约100度的值。在此示出的实施例的变化型式中，角度α还可以呈现其它值，例如91度≤α≤135度或100度≤α≤120度。
所限定的隔板的固定元件从相应的隔板的板平面开始突出超过同一隔板的、垂直于隔板2a至2e的板平面的密封元件，例如超过该隔板的密封元件的最大高度的至少1.1倍、至少1.5倍、或至少两倍。因此，在图2a中，隔板2b的固定元件13b沿着堆叠方向8突出超过隔板2b的密封凸边11b’的高度14(在这种情况下)例如至少高度14的三倍。
堆叠100的隔板2a至2e的固定元件13a至13e嵌套在彼此中。在此所示的实施例中，在每种情况下，框架的至少一个部分或者框架的延伸部由此被容纳并且压在相邻隔板的固定元件之间，所述框架连接到布置在相应的隔板之间的MEA的膜并且包围该膜。因此，在图2a中，例如，框架12a被容纳并且压在隔板2a的固定元件13a和隔板2b的固定元件13b之间，所述框架连接到MEA 9a的膜，其被布置在隔板2a和2b之间。对应地，框架12b被容纳并且压在隔板2b和2c等的固定元件13b和13c之间。
框架12a至12d各自容纳在隔板2a至2e的固定元件13a至13e之间，使得这些框架至少在分别接触它们的固定元件的整个重叠区域上延伸，并且因而使所述固定元件完全地彼此电绝缘。在图2b中清楚地认识到，框架12a被容纳和布置在固定元件13a和13b之间，使得该框架12a在固定元件13a和13b彼此重叠并且可能接触的整个区域上延伸。这样，框架12a的被容纳在固定元件13a和13b之间的部分可防止在固定元件13a和13b的区域中、在隔板2a和2b之间或在单个(分离)的板2a”和2b”之间发生不希望的电气短路。
隔板2a至2e的固定元件13a至13e的嵌套使得相邻隔板的固定元件彼此支承，同时在每种情况下在所述固定元件之间容纳框架12a至12d中的一个。在图2a中，隔板2a的固定元件13a例如以这样的方式支承在隔板2b的固定元件13b上，即，在固定元件13a和13b之间容纳框架12a的同时，固定元件13b可防止第一隔板2a相对于第二隔板2b平行于隔板2a至2e的板平面沿负x方向6发生位移。
未在图2a中示出的是，在隔板2a至2e的沿x方向6与固定元件13a至13e相对的一侧上与固定元件13a至13e对应的固定元件，这些固定元件以对应的方式支承在彼此上，并且防止隔板2a至2e相对于彼此平行于隔板2a至2e的板平面沿x轴正方向的位移。另外，隔板2a至2e优选地具有与固定元件13a至13e对应的另外的固定元件，其沿着隔板2a至2e的相对侧沿y方向7布置。布置在隔板2a至2e的所有侧部上的固定元件在x-y平面中、在堆叠100的相邻隔板之间相互产生形状配合的锁定连接。这样，固定元件13a至13e有助于将隔板2a至2e相对于彼此定位和固定。
固定元件13a至13e被设计成至少部分是弹性的，使得它们可以通过改变它们的形状和/或它们的对齐状况而追随隔板2a至2e沿着堆叠方向8彼此相距一定距离的变化。例如，由于固定元件13a至13e的弹性，因此角度α可以略微变化，固定元件13a至13e的直的端部被设计成相对于隔板2a至2e的板平面成角度。可以提供隔板2a至2e的延伸部的弹性或形成固定元件13a至13e的单个的板2a”、2b”、2c”、2d”、2e”的延伸部的弹性，例如，因为它们的长度分别大于它们的宽度。例如，固定元件13a至13e的长度17可以在任何情况下是固定元件13a至13e的宽度18的至少三倍或至少五倍(见图2b)。固定元件13a至13e的长度17可以例如沿着固定元件的直的端部来确定。固定元件13a至13e的宽度18可以例如平行于隔板2a至2e的板平面并且垂直于隔板2a至2e的厚度方向或者形成固定元件13a至13e的单个的板2a”、2b”、2c”、2d”、2e”的厚度方向来确定。
特别在图2c的俯视图中示出了固定元件13a、框架12a的布置在固定元件13a和固定元件13b之间的部分、以及密封区域11和活性区域10。
图3a至3c示意性地示出根据第二实施例的图1中所示的电化学系统1的堆叠200的一部分。图3a示出了该部分的剖视图，其中剖切平面平行于x-z平面对齐。图3b示出了来自图3a的部分的立体图。图3c示出了图3a和3b中所示的部分的俯视图。然而，与图2c不同，图3c中的视线不是沿着堆叠方向8对齐的，而是沿着相对于隔板2a至2e的板平面成角度α的方向对齐的，该方向平行于固定元件13a至13e的直的端部。
根据图3a至3c的堆叠200与根据图2a至2c的堆叠100的不同之处在于：形成固定元件13a至13e的单个的板2a”、2b”、2c”、2d”、2e”的延伸部具有凸边状的凹陷21a’、21b’、21c’、21d’、21e’(见图3c)以增加它们的刚度。在图3b中可特别清楚地认识到被凸压到固定元件13a中的凸边状的凹陷21a'。在图3a中，为了清楚起见，仅固定元件13a和13e的凸边状的凹陷21a’和21e’被明确地突出显示。堆叠200的固定元件13a至13e的凸边凹陷21a’、21b’、21c’、21d’、21e’各自具有细长的形状并且遵循固定元件13a至13e的直的端部的走向。从图3c的描绘可以看出，凸边状的凹陷嵌套在彼此中。固定元件13a至13e的嵌套在彼此中的凹陷21a’、21b’、21c’、21d’、21e’在堆叠200的相邻隔板之间沿y方向7额外地实现形状配合的锁定连接。与图2a至2c的堆叠100不同，根据图3a至3c，堆叠200的框架12a至12d并非容纳在固定元件13a至13e之间。为了使堆叠200的相邻隔板的固定元件13a至13e彼此电绝缘，堆叠200的固定元件13a至13e各自在至少一侧上具有电绝缘涂层19。例如，在根据图3a至3c的叠堆200中，形成固定元件13a至13e的单个的板2a”、2b”、2c”、2d”、2e”的延伸部各自至少在面向正z方向8和面向正x方向6的那一侧上具有电绝缘涂层19a至19e。
图4a至4c示意性地示出根据第三实施例的图1中所示的电化学系统1的堆叠300的一部分。图4a示出了该部分的剖视图，其中剖切平面平行于x-z平面对齐。图4b示出了来自图4a的部分的立体图。并且图4c示出了图4a和4b中所示的部分的俯视图，其中视线沿堆叠方向8对齐。
根据图4a至4c的堆叠300与根据图2a至2c的堆叠100的不同之处在于：隔板2a至2e各自具有两个固定元件，其中的每一个都是由相应隔板的单个的板中的精确一个的延伸部形成。因此，隔板2a具有由单个的板2a’的延伸部形成的第一固定元件13a’和由单个的板2a”的延伸部形成的第二固定元件13a”。隔板2b具有由单个的板2b’的延伸部形成的第一固定元件13b’和由单个的板2b”的延伸部形成的第二固定元件13b”等。堆叠300的固定元件13a’、13a”、13b’、13b”等在平行于堆叠方向8的相同方向上相对于隔板2a至2e的板平面弯曲。在每种情况下，彼此面向的相邻隔板的单个的板的固定元件嵌套在彼此中，即如前所述，同时在这些固定元件之间容纳框架12a至12d中的一个，或者在每种情况下同时容纳框架12a至12d中的一个的至少一部分。因此，隔板2a的固定元件13a”和隔板2b的固定元件13b’嵌套在彼此中，同时在固定元件13a”和13b’之间容纳框架12a。隔板2b的固定元件13b”和隔板2c的固定元件13c’嵌套在彼此中，同时在固定元件13b”和13c’等之间容纳框架12b。
与根据图2a至2c的堆叠100不同，根据图4a至4c的堆叠300的固定元件13a’、13a”、13b’、13b”等各自布置在隔板2a至2e的角部区域中。堆叠300的固定元件13a’、13a”、13b’、13b”等附加地各自被设计成使得它们的剖面具有弯曲的或弧形的走向，例如呈圆弧形式，沿堆叠方向8至少在一部分中平行于隔板2a至2e的板平面。此外，形成堆叠300的固定元件13a’、13a”、13b’、13b”等的延伸部沿堆叠方向8至少部分地是圆锥形的。
由于堆叠300的固定元件13a’、13a”、13b’、13b”等的曲型剖面，并且由于它们在隔板2a至2e的角部区域中的布置，因此相邻隔板的相邻固定元件，例如固定元件13a”和13b’在两个方向上向彼此倾斜。为了使隔板2a至2e在平行于隔板的板平面的所有四个空间方向上形状配合的锁定-但可逆的-连接，堆叠300的隔板2a至2e在隔板2a至2e的对角处优选地各自具有图4a至4c中所示类型的至少两对固定装置。
图5a至5c示意性地示出根据第四实施例的图1中所示的电化学系统1的堆叠400的一部分。图5a示出了该部分的剖视图，其中剖切平面平行于x-z平面对齐。图5b示出了图5a中所示的部分的立体图。图5c示出了图5a和5b中所示的部分的俯视图，其中视线如图3c中那样沿着相对于隔板2a至2e的板平面成角度α的方向对齐，该方向平行于固定元件13a’、13a”、13b’、13b”等的直的端部延伸。
如在根据图4a至4c的堆叠300中那样，根据图5a至5c的堆叠400的每个隔板2a至2e分别具有两个固定元件，其中每一个都由相应隔板的单个的板中的精确一个的延伸部形成，其中这些延伸部例如侧向地布置在隔板2a至2e的边缘上，类似于根据图2a至2c的堆叠100的固定元件13a至13e。
形成固定元件13a’、13a”、13b’、13b”等的堆叠400的单个的板2a’、2a”、2b’、2b”等的延伸部各自在垂直于隔板2a至2e的板平面对齐的x-z平面中，在沿着堆叠方向8的至少一部分中具有U形或V形剖面。但是，U形或V形不是对称设计的。形成固定元件13a’、13a”、13b’、13b”等的堆叠400的单个的板2a’、2a”、2b’、2b”等的延伸部的外侧直的端部由此各自沿着堆叠方向8沿相同方向弯曲，在这种情况下为沿着正z方向弯曲，并且在每种情况下与隔板2a至2e的板平面限定相同的角度α。为了增加固定元件13a’、13a”、13b’、13b”等的稳定性，同一隔板的单个的板的固定元件的外侧直的端部各自至少部分地相互支承，并且可以可选地例如通过材料(实质)连接，特别是通过焊接连接沿着该部分连接到彼此。因此，例如，形成固定元件13a’、13a”的隔板2a的单个的板2a’、2a”的延伸部的外侧直的端部至少部分地相互支承。形成固定元件13b’、13b”的隔板2b的单个的板2b’、2b”的延伸部的外侧直的端部至少部分地相互支承，等等。
在所描述的实施例中，单个的板2a”、2b”等的固定元件13a”、13b”等比单个的板2a’、2b’的固定元件13a’、13b’从板平面20a、20b等突出得更远，即总体上更长，如借助于箭头15a”和15a’以示例所示，偏离此的实施例也是可能的。在此处所示的实施例中，重要的是框架12a、12b等总是至少与接触所述框架的两个固定元件中的较短者一样远，以使得所述框架完全电绝缘。
类似于根据图4a至4c的堆叠300，因此，面向彼此的相邻隔板的单个的板的每个固定元件由此嵌套在彼此中，即如前所述，同时在每种情况下容纳框架12a至12d中的一个，或者在每种情况下在这些固定元件之间容纳框架12a至12d中的一个的一部分。因此，隔板2a的单个的板2a”的固定元件13a”和隔板2b的单个的板2b’的固定元件13b’嵌套在彼此中，同时将框架12a容纳在固定元件13a”和13b’之间。隔板2b的单个的板2b”的固定元件13b”和隔板2c的单个的板2c’的固定元件13c’嵌套在彼此中，同时将框架12b容纳在固定元件13b”和13c’之间，等等。
因此，相邻隔板的彼此面对的单个的板的、剖面的形状被设计成U形或V形的固定元件由此嵌套在彼此中，使得它们实现将隔板沿x方向6的两个定向平行于隔板2a至2e的板平面的固定。例如，隔板2a的单个的板2a”的固定元件13a”沿正x方向6和负x方向6在平行于隔板2a至2e的板平面的平面上被支承在隔板2b的单个的板2b’的固定元件13b’上。为了在处于xy平面中的单个的板2a”和2b’之间实现形状配合的锁定连接，类似地设计的成对固定元件13a”、13b’可能就足够了，所述成对固定元件考虑设计在隔板的外边缘之一上，布置成与隔板的该外边缘成直角。以此方式，当堆叠隔板2a和2b时，固定元件13a”和13b’可以用作引导结构，并且因此便于堆叠400的组装。
图6a至6d示意性地示出了根据第五实施例的图1中所示的电化学系统1的堆叠500的一部分。图6a示出了该部分的剖视图，其中剖切平面26平行于x-z平面对齐(参见图6d)。图6b示出了图6a中所示的部分的立体图。图6c示出了该部分的另一剖视图，其中，根据图6c的剖切平面27与平行于根据图6a的剖切平面对齐(参见图6d)。并且图6d示出了图6a至6c中所示的部分的俯视图，其中视线沿堆叠方向8对齐。此外，图6a、6c的剖切平面26、27在图6d中由虚线突出显示。
堆叠500的隔板2a至2e各自具有被模制到隔板2a至2e中的凸起区域形式的固定元件22a’、22a”、22b’、22b”、22c’、22c”、22d’、22d”、22e’、22e”。形成彼此相邻的隔板的固定元件的凸起区域各自布置成并且被设计成彼此互补，使得它们各自至少在平行于隔板2a至2e的板平面的平面中，即如在一些先前示出的实施例中那样在形状上彼此形状配合的锁定，同时将框架12a至12d之一的至少一部分容纳在相邻隔板的凸起区域之间。此外，凸起区域22a’、22a”、22b’、22b”、22c’、22c”、22d’、22d”、22e’、22e”各自布置在活性区域10的外侧。
堆叠500的隔板2a至2e的单个的板2a”、2b”、2c”、2d”、2e”各自具有被模制到相应的单个的板中并且设计成与相应的单个的板成一体的一个第一凸起区域22a”、22b”、22c”、22d”、22e”。第一凸起区域22a”、22b”、22c”、22d”、22e”各自沿负z方向8突出超过2a”、2b”、2c”、2d”、2e”的密封凸边11a”、11b”、11b”、11c”、11d”、11e”。例如，从隔板2a的板平面20a并且沿堆叠方向8凸起的单个的板2a”的第一凸起区域22a”的特定高度24a”大于从同一板平面20a并且沿堆叠方向8凸起的同一单个的板2a”的密封凸边11a”的特定高度25a”。
堆叠500的隔板2a至2e的单个的板2a’、2b’、2c’、2d’、2e’各自具有被模制到相应的单个的板中并且设计成与相应的单个的板成一体的一个第二凸起区域22a’、22b’、22c’、22d’、22e’。第二凸起区域22a’、22b’、22c’、22d’、22e’各自沿正z方向8突出，其中，它们由单个的板2a’、2b’、2c’、2d’、2e’形成为与密封凸边11a’、11b’、11c’、11d’、11e’相同的程度。例如，从隔板2b的板平面20b并且沿堆叠方向8凸起的单个的板2b’的第二凸起区域22b’的特定高度24b’基本上等于从同一板平面20b并且沿堆叠方向8凸起的同一单个的板2b’的密封凸边11b’的特定高度25b’。
面向正z方向8的单个的板2a’、2b’、2c’、2d’、2e’的第二凸起区域22a’、22b’、22c’、22d’、22e’各自具有凹陷23a’、23b’、23c’、23d’、23e’。面向负z方向8的单个的板2a”、2b”、2b”、2c”、2d”、2e”的第一凸起区域22a”、22b”、22c”、22d”、22e”各自具有与第二凸起区域22a’、22b’、22c’、22d’、22e’的凹陷23a’、23b’、23c’、23d’、23e’互补的形状，并且各自容纳在第二凸起区域22a’、22b’、22c’、22d’、22e’的凹陷23a’、23b’、23c’、23d’、23e’中，同时容纳框架12a至12d之一的至少一部分。
在堆叠500中，第一凸起区域22a”、22b”、22c”、22d”、22e”和第二凸起区域22a’、22b’、22c’、22d’、22e’各自形成为彼此互补并且布置成使得相邻的隔板2a至2e的单个的板中彼此面向的每对第一凸起区域和第二凸起区域在平行于隔板2a至2e的板平面的两个方向上实现形状配合的锁定连接。
例如，第二凸起区域22a’、22b’、22c’、22d’、22e’的凹陷23a’、23b’、23c’、23d’、23e’各自具有平行于隔板2a至2e的板平面的圆形剖面，该剖面至少在沿正z方向8的部分中圆锥形地扩展。在图6b中，隔板2a的单个的板2a’的第二区域22a’被描绘为具有凹陷23a’，其中凹陷23a’至少在沿正z方向8的部分中圆锥形地扩展。第一凸起区域22a”、22b”、22c”、22d”、22e”分别具有平行于隔板2a至2e的板平面的圆形剖面，例如与第二凸起区域22a’、22b’、22c’、22d’、22e’的凹陷23a’、23b’、23c’、23d’、23e’互补，该剖面至少在沿正z方向8的部分中圆锥地渐缩。然而，也可以想到的是，第二凸起区域22a’、22b’、22c’、22d’、22e'的凹陷23a’、23b’、23c’、23d’、23e’和容纳在这些凹陷中的第一凸起区域22a”、22b”、22c”、22d”、22e”具有彼此互补的其它剖面。

Claims (20)

1.一种电化学系统(1)，
所述电化学系统(1)具有第一金属隔板(2a)并且具有第二金属隔板(2b)，所述隔板各自限定板平面并且沿着垂直于所述板平面的堆叠方向(8)堆叠,
所述电化学系统(1)具有布置在所述隔板(2a、2b)之间的膜，特别是电解膜或水交换膜，以在所述隔板(2a、2b)之间形成电化学电池；
所述电化学系统(1)具有用于密封所述电化学电池的至少一个密封元件(11a”、11b’)；以及
所述电化学系统(1)具有固定元件，所述固定元件用于使所述隔板相对于所述隔板平行于所述隔板的板平面相对于彼此的位移来固定；
其中所述固定元件包括至少一个第一固定元件，所述第一固定元件被设计成与第一隔板成一体，所述第一固定元件与所述至少一个密封元件不同，所述第一固定元件在平行于所述隔板的板平面的平面中与所述至少一个密封元件间隔开，并且所述第一固定元件沿着所述堆叠方向至少部分地突出超过所述第一隔板的板平面；
其中所述固定元件包括至少一个第二固定元件，所述第二固定元件被设计成与第二隔板成一体，所述第二固定元件与所述至少一个密封元件不同，所述第二固定元件在平行于所述隔板的板平面的平面中与所述至少一个密封元件间隔开，并且所述第二固定元件沿着所述堆叠方向至少部分地突出超过所述第二隔板的板平面；以及
其中，所述第一固定元件支承在所述第二固定元件上，使得所述第二固定元件防止所述第一隔板相对于所述第二隔板沿着平行于所述板平面对齐的轴线或直线沿两个相反方向中的至少一个方向位移。
2.根据权利要求1所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述第一固定元件和/或所述第二固定元件沿着所述堆叠方向突出超过所述至少一个密封元件或者超过所述至少一个密封元件中的至少一个。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述膜的至少一个部分或者框架(12a)的与所述膜连接并且封围所述膜的至少一个部分被容纳在所述第一固定元件(13a；13a”)和所述第二固定元件(13b；13b”)之间。
4.根据权利要求3所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述膜的部分或者所述框架(12a)的部分被容纳并且布置在所述第一固定元件(13a；13a”)与所述第二固定元件(13b；13b’)之间，使得所述膜的部分或者所述框架(12a)的部分将所述第一固定元件(13a；13a”)与所述第二固定元件(13b；13b’)彼此电绝缘。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述第一固定元件(13a；13a”)和/或所述第二固定元件(13b；13b’)具有电绝缘涂层(19)，所述电绝缘涂层(19)用于将所述第一固定元件(13a；13a”)与所述第二固定元件(13b；13b’)电绝缘。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述固定元件(13a、13b；13a”、13b’)各自布置在所述至少一个密封元件(11a”、11b’)的一侧上，背离由所述至少一个密封元件(11a”，11b’)密封的所述电化学电池。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述固定元件(13a、13b；13a”、13b’)至少在若干区域中是弹性的，使得它们被构造成通过改变它们的形状和/或对齐而追随所述隔板(2a、2b)沿着所述堆叠方向(8)的彼此相距的一定距离的变化。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述隔板(2a、2b)各自是由金属板形成的，优选地由不锈钢板形成。
9.根据权利要求8所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述第一固定元件(13a；13a”)被模制到所述第一隔板(2a)中，和/或所述第二固定元件(13b；13b’)被模制到所述第二隔板(2b)中，即，在每种情况下优选地通过凸压和/或深冲压来形成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述至少一个密封元件(11a”、11b’)包括至少一个第一密封元件(11a”)，所述至少一个第一密封元件(11a”)被设计成与所述第一隔离板(2a)成一体，并且所述至少一个密封元件包括至少一个第二密封元件(11b’)，所述至少一个第二密封元件(11b’)被设计成与所述第二隔离板(2b)成一体。
11.根据权利要求10所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述第一密封元件包括被模制到所述第一隔板(2a)中的第一密封凸边(11a”)，并且所述第二密封元件包括被模制到所述第二隔板(2b)中的第二密封凸边(11b’)，其中所述第一密封凸边(11a”)和所述第二密封凸边(11b’)相互支承，优选地同时至少部分地容纳所述膜或连接到所述膜上的框架(12a)并且将所述膜封围在所述第一密封凸边(11a”)和所述第二密封凸边(11b’)之间。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述第一固定元件(13a；13a”)被设计成为所述第一隔板(2a)的延伸部，至少部分地相对于所述第一隔板(2a)的所述板平面成角度，并且所述第二固定元件(13b；13b’)被设计成为所述第二隔板(2b)的延伸部，至少部分地相对于所述第二隔板(2b)的所述板平面成角度，其中所述第一固定元件(13a；13a”)和所述第二固定元件(13b；13b’)布置成至少在若干区域中嵌套在彼此中。
13.根据权利要求12所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述第一固定元件(13a；13a”)和所述第二固定元件(13b；13b’)与相应的所述隔板的板平面或者与平行于相应的所述隔板的板平面的平面限定的角度在每种情况下至少部分地在91度至135度之间，优选地至少部分地在100度至120度之间。
14.根据权利要求12和13中任一项所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述延伸部布置在相应的所述隔板的角部区域中，并且被设计成使得所述延伸部的剖面至少在平行于所述板平面的平面中的部分中呈曲线形状，例如，圆弧线或椭圆弧线的形状。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的电化学系统(1)，其特征在于，形成所述第一固定元件和所述第二固定元件的所述延伸部至少在沿着所述堆叠方向的一部分中、在垂直于所述隔板的板平面对齐的平面中具有U形或V形剖面，并且所述延伸部布置成以形状配合的锁定的方式嵌套在彼此中。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述延伸部各自具有凸边状的凹陷(21a’、21b’、21c’、21d’、21e’)，以增加其刚度，所述凹陷优选地沿着相对于板平面成角度的相应延伸部的部分对齐。
17.根据前述权利要求中任一项所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述隔板(2a、2b)各自包括两个单个的板(2a’、2a”、2b’、2b”)，所述两个单个的板优选地通过焊接连接，特别优选地通过激光焊接连接而实质地连接到彼此。
18.根据权利要求17所述的电化学系统(1)，其特征在于，在每种情况下，每个所述隔板的单个的板中仅精确的至少一个具有呈该单个的板的至少一个延伸部的形式的至少一个固定元件。
19.根据权利要求17所述的电化学系统(1)，其特征在于，每个所述隔板(2a、2b)的两个单个的板(2a’、2a”；2b’、2b”)具有呈相应的单个的板的至少一个延伸部的形式的至少一个固定元件(13a’、13a”，13b’、13b”)。
20.根据前述权利要求中任一项所述的电化学系统(1)，其特征在于，所述第一固定元件包括被模制到所述第一隔板(2a)中并且面向所述第二隔板(2b)的凸起区域(22a”)，并且所述第二固定元件包括被模制到所述第二隔板(2b)中并且面向所述第一隔板(2a)的第二凸起区域(22b’)，其中，所述第二隔板(2b)的第二凸起区域(22b’)具有凹陷(23b’)，所述凹陷(23b’)至少在若干区域中与所述第一隔板(2a)的第一凸起区域(22a’)具有互补的形状，并且其中，所述第一隔板(2a)的第一凸起区域(22a’)至少在若干区域中容纳在所述第二隔板(22b)的第二凸起区域(22b’)的凹陷(23b’)中。
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