CN117795708A - 电化学设备 - Google Patents

Abstract

为了提供如下电化学设备，该电化学设备包括：由电化学单元构成的堆，电化学单元沿堆叠方向相继跟随，其中，每个电化学单元均包括双极板；和联接插头，联接插头包括电绝缘的壳体和多个导电的接触元件，且该电化学设备的由电化学单元构成的堆能以安全、可靠且坚固的方式电接触用以连续测量堆的双极板的电势，提出的是，双极板中的多个双极板分别包括联接元件，联接元件在接触方向上突出超过双极板的与联接元件相邻的侧边缘，其中，联接元件具有至少一个卡锁元件和/或至少一个接触压筋，利用卡锁元件能卡锁联接插头，在联接插头的已装配状态中，联接插头的其中一个接触元件能被带到与接触压筋嵌接，以便建立在双极板与联接插头的分别配属的接触元件之间的导电接触。

Description

电化学设备

技术领域

本发明涉及一种电化学设备，该电化学设备包括由电化学单元构成的堆，电化学单元沿堆叠方向相继跟随，其中，每个电化学单元均包括双极板，并且电化学设备包括联接插头，该联接插头包括电绝缘的壳体和多个导电的接触元件。

背景技术

电化学单元尤其可以被构造为燃料电池单元，例如PEM(聚合物电解质膜)燃料电池单元。

为了监控和控制这种电化学设备的运行，需要可以连续测量在电化学设备的运行期间堆的双极板所处的电势或单电池电压。

这里的挑战是补偿在制造由电化学单元构成的堆时的制造公差以及补偿在电化学设备的运行期间堆的双极板的相对运动。

发明内容

本发明的目的是，提供开头提到的类型的电化学设备，该电化学设备的由电化学单元构成的堆能以安全、可靠且坚固的方式电接触用以连续测量堆的双极板的电势。

根据本发明，该目的在根据权利要求1的前序部分的电化学设备中通过如下方式来实现，即，双极板中的多个双极板分别包括联接元件，该联接元件在接触方向上突出超过双极板的与联接元件相邻的侧边缘，

其中，联接元件具有至少一个卡锁元件和/或至少一个接触压筋，利用该卡锁元件能卡锁联接插头，在联接插头的已装配状态中，联接插头的其中一个接触元件能被带到与该接触压筋嵌接，以便建立在双极板与联接插头的分别配属的接触元件之间的导电接触。

在此优选地，联接插头的接触元件被构造为能弹簧弹性变形的，以便可以通过如下方式补偿由电化学单元构成的堆的制造公差，即，每个接触元件弹性预紧至堆的双极板的配属于各自的接触元件的联接元件的接触压筋或卡锁元件。

此外，通过接触元件的弹簧弹性还补偿在包括由电化学单元构成的堆的电化学设备的运行期间堆的双极板的相对运动。

联接元件可以被构造为抽头片

至少一个卡锁元件可以被构造为例如卡锁压筋。

在本说明书和所附权利要求中，压筋被理解为通过改型过程在层状初始材料上产生的结构，该结构在经改型的层的一侧上形成例如呈肋形式的隆起并且在经改型的背对的侧上形成呈槽形式的与隆起互补地构造的凹部。

在根据本发明的电化学设备中，被构造为卡锁压筋的卡锁元件也可以承担接触压筋的功能。

反过来，构造在联接元件上的接触压筋同时可以承担构造为卡锁压筋的卡锁元件的功能。

在本发明的一个优选设计方案中设置的是，至少一个接触元件具有至少两个接触臂，至少两个接触臂在联接插头的已装配状态中贴靠在联接元件上。

接触臂例如可以贴靠在联接元件的平坦的接触区上或接触压筋上。

在此例如可以设置的是，在联接插头的已装配状态中，两个接触臂贴靠在联接元件的两个彼此背对的侧上。

与之替选地还可以设置的是，在联接插头的已装配状态中，两个接触臂贴靠在联接元件的同一侧上。

为了将联接插头牢固地保持在其装配在由电化学单元构成的堆上的位置中，可以设置卡锁机构，借助该卡锁机构，联接插头能与由电化学单元构成的堆的双极板的至少一个联接元件卡锁。

例如可以设置的是，至少一个接触元件具有至少一个卡锁臂，在联接插头的已装配状态中，至少一个卡锁臂反扣联接元件的卡锁元件。

在本发明的一个特别的设计方案中设置的是，至少一个接触元件具有至少两个卡锁臂，在联接插头的已装配状态中，至少两个卡锁臂贴靠在联接元件的两个彼此背对的侧上。

在此可以设置的是，其中一个卡锁臂与另一个卡锁臂相比具有更大的长度。

然而原则上也可以设置的是，两个卡锁臂具有基本上相同的长度。

在本发明的一个优选设计方案中设置的是，至少两个接触臂贴靠在联接元件的第一侧上，并且至少一个卡锁臂贴靠在联接元件的背对联接元件的第一侧的第二侧上。

在此可以设置的是，当在平行于堆叠方向延伸的方向上观察时，接触元件的至少一个卡锁臂布置在接触元件的两个接触臂之间。

特别有利的是，当在平行于堆叠方向延伸的方向上观察时，至少一个卡锁臂居中地布置在接触元件的两个接触臂之间。

每个接触元件可包括底部，接触元件的至少一个接触臂和/或至少一个卡锁臂从该底部突出。

至少一个接触臂和/或至少一个卡锁臂可以与接触元件的底部一体式地构造。

整个接触元件可以一体式构造，或者可以由多个单独部分、例如两个单独部分或更多个单独部分形成。

在本发明的一个特别的设计方案中设置的是，接触元件具有至少两个卡锁臂，其中，在联接插头的已装配状态中，各一个卡锁臂和一个接触臂成对地沿堆叠方向上下相叠地布置。

此外可以设置的是，联接插头包括至少一个卡止元件，在联接插头的已装配状态中，该卡止元件反扣联接元件的卡止凸起。

在此，卡止凸起优选在沿平行于联接元件的前边缘延伸的凸起方向上从联接元件的侧边缘凸起。

联接元件的侧边缘可以基本上平行于联接元件的接触方向延伸。

这种卡止元件例如可以被构造为卡止钩。

这种卡止元件可以固定放置在联接插头的壳体上或者与联接插头的壳体部分一体式构造。

此外可以设置的是，出于将联接插头与由电化学单元构成的堆的双极板的至少一个联接元件卡锁的目的，联接插头包括至少一个卡止元件，在联接插头的已装配状态中，该卡止元件卡锁在联接元件的卡止缺口处。

这种卡止缺口尤其可以构造为卡止贯通开口，该卡止贯通开口在联接元件的区域中完全延伸穿过双极板。

在这种情况下，卡止元件例如也可以被构造为卡止钩。

在一个特别的设计方案中还设置的是，联接插头包括至少一个避让缺口和至少一个锁定元件，借助至少一个锁定元件，在联接插头的已装配状态中，联接元件的区域能够挤压到配属于锁定元件的避让缺口中。

以此方式，在联接元件与联接插头的壳体之间形成形状锁合的连接，形状锁合的连接防止了联接插头运动离开由电化学单元构成的堆的双极板的至少一个联接元件。

至少一个锁定元件能在基本上平行于卡锁元件的纵向延伸和/或基本上平行于锁定元件的接触压筋的纵向方向的方向上推入到联接插头的壳体中。

在本发明的一个特别的设计方案中，联接插头包括至少一个卡止元件，在联接插头的已装配状态中，该卡止元件反扣构造在联接元件上的卡锁压筋或卡锁切口。

这样的卡锁压筋和/或这样的卡锁切口可以被布置成沿平行于联接元件的前边缘延伸的错开方向相对于联接元件的至少一个接触压筋错开。

优选地，这种卡锁压筋沿与联接元件的接触压筋所延伸的纵向方向垂直的和/或垂直于由电化学单元构成的堆的堆叠方向取向的纵向方向延伸。

优选地，联接元件的卡锁压筋能与联接插头的卡止元件卡锁。

替选或补充于卡锁压筋地可以设置的是，联接元件具有至少一个卡锁切口，该卡锁切口被布置成沿平行于联接元件的前边缘延伸的错开方向相对于至少一个接触压筋错开并且能被联接插头的卡止元件反扣。

优选地，这种卡锁切口沿与联接元件的接触压筋所延伸的纵向方向平行的和/或垂直于由电化学单元构成的堆的堆叠方向取向的纵向方向延伸。

优选地，联接元件的卡锁切口能与联接插头的卡止元件卡锁。

在本发明的一个优选设计方案中，联接插头包括至少两列接触元件，在联接插头的已装配状态中，该至少两列接触元件分别沿堆叠方向延伸并且垂直于堆叠方向彼此错开。

在此可以设置的是，在联接插头的已装配状态中，每列接触元件与在堆叠方向上相继跟随的双极板中的每隔n-1个的双极板导电接触，其中，n等于2或大于2。

在根据本发明的由电化学单元构成的堆的一个优选设计方案中设置的是，堆包括双极板的至少两列联接元件，它们分别沿堆叠方向延伸且垂直于堆叠方向相对彼此错开，其中，在堆叠方向上直接相继跟随的双极板的联接元件配属于联接元件的不同列，以便增大每两个在这样的列中沿堆叠方向相继跟随的联接元件之间的间距。

例如，可以通过如下方式实现在堆叠方向上直接相继跟随的双极板的联接元件的这种错开，即，在堆叠方向上直接相继跟随的双极板基本上彼此相同地构造，但是绕平行于堆叠方向的转动轴线相对于彼此扭转了180°角。

以这种方式，即使单电池节距、即在堆叠方向上直接相继跟随的双极板沿堆叠方向的错开非常小，例如小于1.5mm，由电化学单元构成的堆中的高度公差和堆的沉降(Setzverhalten)也可以在其使用寿命期间得到补偿。

在由电化学单元构成的堆的优选设计方案中设置的是，其中每个双极板被构造成多层的。

例如可以设置的是，每个双极板至少包括第一双极板层和第二双极板层。

在此，卡锁元件和/或接触压筋可以仅构造在第一双极板层中或仅构造在第二双极板层中。

在其中未构成卡锁元件或未构成接触压筋的相应另一双极板层在其与相应另一双极板层的卡锁元件或接触压筋相对置的区域中可以基本上平坦地构造。

替选于此地可以设置的是，第一卡锁元件和/或第一接触压筋构造在第一双极板层中，并且第二卡锁元件和/或第二接触压筋构造在第二双极板层中。

第一卡锁元件和第二卡锁元件可以被构造成相对于双极板的垂直于堆叠方向延伸的中间平面基本上彼此镜像对称。

替选于此地可以设置的是，第一卡锁元件和第二卡锁元件可以被构造成在双极板的垂直于堆叠方向延伸的中间平面处的镜像方面彼此不对称。

如果第一卡锁元件被构造成第一卡锁压筋并且第二卡锁元件被构造成第二卡锁压筋，则卡锁压筋可以具有背对双极板的主体的第一上升侧边，并且第二卡锁压筋可以具有背对双极板的主体的第二上升侧边，其中，第一上升侧边相对于堆叠方向倾斜了角度α，该角度α小于第二上升侧边相对于堆叠方向倾斜的角度α'。

此外可以设置的是，至少一个卡锁压筋具有背对双极板的主体的上升侧边和面对双极板的主体的下降侧边，其中，上升侧边相对于堆叠方向倾斜了角度α，该角度α大于下降侧边相对于堆叠方向倾斜的角度β。

因此，卡锁压筋的下降侧边被构造成比上升侧边更陡，由此可以实现配属于双极板的接触元件可以以简单的方式通过平缓升高的上升侧边被推移到卡锁压筋上。

通过下降侧边的较大陡度实现的是，在双极板的联接元件上为了构成卡锁压筋所需的空间需求保持得很少。

此外，如果接触元件具有反扣卡锁压筋的在接触元件侧的卡锁元件，那么卡锁压筋上的陡峭的下降侧边是有利的，因为以这种方式使这样的接触元件侧的卡锁元件从卡锁压筋的不期望的解锁变得困难。

第一接触压筋和第二接触压筋可以被构造成相对于双极板的垂直于堆叠方向延伸的中间平面基本上彼此镜像对称。

替选于此地可以设置的是，第一接触压筋和第二接触压筋被构造成在双极板的垂直于堆叠方向延伸的中间平面处的镜像方面彼此不对称。

由此，第一接触压筋可以具有背对双极板的主体的第一上升侧边，并且第二接触压筋可以具有背对双极板的主体的第二上升侧边，其中，第一上升侧边相对于堆叠方向倾斜了角度α，该角度α小于第二上升侧边相对于堆叠方向倾斜的角度α'。

此外，可以设置的是，至少一个接触压筋具有背对双极板的主体的上升侧边和面对双极板的主体的下降侧边，其中，上升侧边相对于堆叠方向倾斜了角度α，该角度α大于下降侧边相对于堆叠方向倾斜的角度β。

由此，接触压筋的下降侧边与上升侧边相比更陡地构造，由此实现配属于双极板的接触元件可以以简单的方式通过平缓升高的上升侧边被推移到接触压筋上。

通过下降侧边的较大陡度实现的是，在双极板的联接元件上用于构成接触压筋所需的空间需求保持得很少。

此外，如果接触元件具有反扣接触压筋的接触元件侧的卡锁元件，则接触压筋上的陡峭下降侧边是有利的，因为以这种方式使这种的接触元件侧的卡锁元件的不期望的解锁变得困难。

在由电化学单元构成的堆的一个特别的设计方案中，联接元件具有至少一个止挡压筋，该止挡压筋布置在联接元件的卡锁元件或接触压筋的面对双极板的主体的一侧上。

这种止挡压筋可以限制布置在接触元件上的接触元件侧的卡锁元件可以被推移到双极板的联接元件上的路程。

由此确保的是，在联接插头的已装配状态中，联接插头沿接触方向相对于双极板的联接元件尽可能精确地定位。

如果双极板至少包括第一双极板层和第二双极板层，则可以设置的是，第一止挡压筋构造在第一双极板层中，并且第二止挡压筋构造在第二双极板层中。

替选于此地可以设置的是，双极板包括第一双极板层和第二双极板层，其中，第一止挡压筋构造在第一双极板层中，并且凹部构造在第二双极板层上，其中，第二双极板层的凹部嵌接到第一双极板层的第一止挡压筋中。

由此实现了双极板的联接元件的由第一止挡压筋和凹部形成的型廓的机械强化。此外，还可以在不占用安装空间的情况下增加卡锁深度。

优选地设置的是，第二双极板层的凹部被构造为基本上与第一双极板层的第一止挡压筋互补。

为了将联接插头牢固地保持在其装配在由电化学单元构成的堆上的位置中，可以设置卡锁机构，借助该卡锁机构能将联接插头与由电化学单元构成的堆的双极板的至少一个联接元件卡锁。

例如可以设置的是，联接元件具有至少一个卡锁压筋和/或至少一个卡锁切口，其被布置成沿平行于联接元件的前边缘延伸的错开方向相对于至少一个接触压筋错开并且能被联接插头的卡止元件反扣。

优选地，这种卡锁压筋沿与联接元件的接触压筋所延伸的纵向方向垂直的和/或垂直于由电化学单元构成的堆的堆叠方向取向的纵向方向延伸。

优选地，联接元件的卡锁压筋能与联接插头的卡止元件卡锁。

替选或补充于卡锁压筋地可以设置的是，联接元件具有至少一个卡锁切口，该卡锁切口布置成沿平行于联接元件的前边缘延伸的错开方向相对于至少一个接触压筋错开并且能被联接插头的卡止元件反扣。

优选地，这种卡锁切口沿与联接元件的接触压筋所延伸的纵向方向平行的和/或垂直于由电化学单元构成的堆的堆叠方向取向的纵向方向延伸。

优选地，联接元件的卡锁切口能与联接插头的卡止元件卡锁。

此外可以设置的是，联接元件具有卡锁切口，该卡锁切口沿与联接元件的前边缘所延伸的纵向方向平行的纵向方向延伸并且能被联接插头的卡止元件反扣。

优选地，联接元件的这种卡锁切口能与联接插头的接触元件卡锁。

此外可以设置的是，联接元件包括卡止凸起，其中，卡止凸起在沿平行于联接元件的前边缘延伸的凸起方向上从联接元件的侧边缘凸起。

侧边缘可以基本上平行于联接元件的接触方向延伸。

这种卡止凸起优选能被联接插头的卡止元件反扣。

这种卡止元件例如可以被构造为卡止钩。

这种卡止元件可以固定放置在联接插头的壳体上或者与联接插头的壳体部分一体式构造。

此外可以设置的是，出于将联接插头与由电化学单元构成的堆的双极板的至少一个联接元件卡锁的目的，联接元件具有至少一个卡止缺口。

这种卡止缺口尤其可以被构造为卡止贯通开口，卡止贯通开口在联接元件的区域中完全延伸穿过双极板。

优选地，联接插头的卡止元件可以卡锁在这样的卡止缺口上。

在由电化学单元构成的堆的一个特殊的设计方案中还设置的是，联接元件具有如下区域：为了将联接插头锁定在联接元件上，该区域能被联接插头的锁定元件挤压到联接插头的壳体中的避让缺口中。

以该方式，在联接元件与联接插头的壳体之间提供了形状锁合的连接，形状锁合的连接防止了联接插头运动离开由电化学单元构成的堆的双极板的至少一个联接元件。

联接元件的至少一个卡锁元件可以被构造成卡锁压筋或卡锁切口。

这种卡锁切口优选地基本上平行于联接元件的前边缘延伸，该前边缘在电化学设备的已装配状态中面对联接插头。

优选地，卡锁切口包括弯曲线和多个、例如三个自由边缘，卡锁切口沿该弯曲线与联接元件的邻接卡锁切口的区域一体式连接，卡锁切口沿自由边缘从联接元件的邻接卡锁切口的区域分离出。

例如，可以通过冲裁过程或通过切割过程，例如通过激光切割过程来实现这种分离出。

优选地，弯曲线形成在卡锁切口的电化学设备的已装配状态中面对联接插头的边界。

优选地，联接元件被构造为至少两层并且包括第一联接元件部分和第二联接元件部分，它们材料锁合地彼此连接。

第一联接元件部分和第二联接元件部分可以例如通过焊接、优选通过激光焊接彼此连接。

优选地，第一联接元件部分和第二联接元件部分在联接元件的在电化学设备的已装配状态中不与联接插头的接触元件接触的区域中彼此材料锁合连接。

此外可以设置的是，第一联接元件部分的在电化学设备的已装配状态中面对联接插头的前边缘沿接触方向相对于第二联接元件部分的前边缘错开。通过联接元件部分的前边缘在联接元件的在电化学设备的已装配状态中面向联接插头的端侧上的这种错开使将联接插头装配在由电化学单元构成的堆上变得容易。

通过联接元件的联接元件部分彼此材料锁合连接，提供了联接元件的机械稳定性，尤其是抗弯的机械稳定性。如果双极板层具有较小的厚度且由相对较软的材料形成，则这一点尤其重要，因为联接元件在接触方向上必须具有相对较大的延展，以便补偿堆的制造公差和确保联接元件与联接插头的分别配属的接触元件的重叠。

在本发明的优选设计方案中，双极板层的材料厚度分别是至多200μm，尤其是至多100μm。

通过借助联接元件部分之间的材料锁合连接来稳定联接元件实现的是，即使在冲击力和振动作用下也不会丧失联接插头和堆的联接元件之间的导电接触。

此外，防止了由于在将联接插头装配在由电化学单元构成的堆上时可能出现的很大的力而导致联接元件变形。

优选地，在克服来自联接元件的至少一个卡锁元件的解锁力的情况下能解锁联接插头，以便例如可以执行维护或修理。

附图说明

本发明的其他特征和优点是以下描述和实施例附图的主题。其中：

图1以朝向联接插头的背对由电化学单元构成的堆的背侧的观察方向示出电化学设备的透视图，该电化学设备具有由电化学单元构成的堆(高度示意性地示出)和联接插头，电化学单元沿堆叠方向相继跟随并且分别包括双极板，该联接插头包括电绝缘的壳体和多个导电的接触元件，其中，其中每个双极板均包括被构造为联接舌片的联接元件，该联接元件在接触方向上突出超过各自的双极板的与各自的联接元件相邻的侧边缘，并且其中，各自的联接元件具有至少一个压筋，该压筋用作卡锁压筋，联接插头的分别配属的接触元件能与该卡锁压筋卡锁，并且该压筋用作接触压筋，在联接插头的已装配状态中，联接插头的分别配属的接触元件能被带到与该接触压筋嵌接，以便在各自的双极板与联接插头的分别配属的接触元件之间建立导电接触；

图2以朝向联接插头的可以识别出联接插头的接触元件的接触臂的下侧的观察方向示出图1的电化学设备的另一透视图；

图3以朝向联接插头的可以识别出联接插头的接触元件的卡锁臂的上侧的观察方向示出从上朝向图1和图2的电化学设备的俯视图；

图4示出沿图3中的线4-4的图1至图3的电化学设备的截段式横截面；

图5示出沿图3中的线5-5的图1至图4的电化学设备的截段式横截面；

图6以朝向联接插头的可以识别出联接插头的接触元件的接触臂的下侧的观察方向示出从下朝向图1至图5的电化学设备的俯视图；

图7以朝向联接插头的右侧的观察方向示出沿图3中的箭头7的方向的图1至图6的电化学设备的侧视图；

图8以朝向联接插头的左侧的观察方向示出沿图3中的箭头8的方向的图1至图7的电化学设备的侧视图；

图9以朝向联接插头的背侧的观察方向示出沿图3中的箭头9的方向的图1至图8的电化学设备的侧视图；

图10示出图1至图9的电化学设备的由电化学单元构成的堆的(高度示意性的)透视图，在其中可以看到双极板的联接元件，联接元件布置成两列，这两列分别沿由电化学单元构成的堆的堆叠方向延伸并在垂直于堆叠方向指向的错开方向上彼此错开，其中，在堆叠方向上直接相继跟随的双极板的联接元件配属于联接元件的不同列，以便增大每两个在这样的列中沿堆叠方向相继跟随的联接元件之间的间距；

图11以朝向双极板的上侧的观察方向示出图10的由电化学单元构成的堆的双极板的透视图；

图12以朝向双极板的下侧的观察方向示出图11的双极板的另外的透视图；

图13示出从上朝向图11和图12的双极板的俯视图；

图14示出图13的区域I的放大图；

图15示出沿图14中的线15-15在联接元件的卡锁压筋和接触压筋的区域中穿过图11至图14的双极板的截段式横截面；

图16以在图14中的箭头16的方向上的观察方向示出图11至图15的双极板的截段式侧视图；

图17以在接触方向的方向上的观察方向示出沿图14中的箭头17的方向的图11至图16的双极板的截段式前视图；

图18以在图16中的箭头18的方向上的观察方向示出从下朝向图11至图17的双极板的截段式俯视图；

图19以朝向联接插头的通入联接插头的接触元件容纳部的前侧的观察方向示出图1至图9的电化学设备的联接插头的透视图；

图20以朝向联接插头的可以识别出联接插头的接触元件的接触臂的下侧的观察方向示出图19的联接插头的另一透视图；

图21以朝向联接插头的背侧的观察方向示出图19和图20的电化学设备的联接插头的另一透视图；

图22以朝向联接插头的可以识别出联接插头的接触元件的卡锁臂的上侧的观察方向示出从上朝向图19至图21的联接插头的俯视图；

图23以朝向联接插头的可以识别出联接插头的接触元件的接触臂的下侧的观察方向示出从下朝向图19至图22的联接插头的俯视图；

图24以朝向联接插头的左侧的观察方向示出沿图22中的箭头24的方向的图19至图23的联接插头的侧视图；

图25以朝向联接插头的右侧的观察方向示出沿图22中的箭头25的方向的图19至图24的联接插头的侧视图；

图26以在图22中的箭头26的方向上的观察方向示出图19至图25的联接插头的前视图；

图27示出沿图26中的线27-27在联接插头的接触元件的卡锁臂的区域中穿过图19至图26的联接插头的横截面；

图28示出沿图26中的线28-28在联接插头的接触元件的接触臂的区域中穿过图19至图27的联接插头的横截面；

图29以朝向联接插头的背侧的观察方向示出沿图22中的箭头29的方向的图19至图28的联接插头的示图；

图30示出图19至图29的联接插头的背部的透视图，其具有联接插头的布置在该背部上的接触元件；

图31以朝向接触元件的卡锁臂的下侧和两个接触臂的下侧的观察方向示出图19至图30的联接插头的其中一个接触元件的透视图；

图32以朝向接触元件的卡锁臂的上侧和接触臂的上侧的观察方向示出图31的接触元件的另一透视图；

图33示出从下朝向图31和图32的接触元件的俯视图；

图34以在图33中箭头34的方向上的观察方向示出图31至图33中的接触元件的侧视图；

图35以在图33中箭头35的方向上的观察方向示出图31至图34中的接触元件的前视图；

图36以在图33中箭头36的方向上的观察方向示出图31至图35中的接触元件的后视图；

图37示出从上朝向具有联接元件的双极板的示意性俯视图；

图38示出图37的区域II的放大图；

图39以在图38中的箭头39的方向上的观察方向示出图38的双极板的联接元件的前视图；

图40示出从上朝向具有长的卡锁臂和短的接触臂的接触元件的上部的俯视图；

图41示出从上朝向具有短的接触臂和长的卡锁臂的接触元件的下部的俯视图；

图42示出朝向与图40和图41中所示类型的接触元件处于嵌接的双极板的联接元件的俯视图；

图43示出沿图42中的线43-43穿过图42的双极板的联接元件和联接插头的接触元件的截段式横截面，其中，双极板的联接元件被构造成相对于双极板的与由电化学单元构成的堆的堆叠方向垂直地取向的中间平面对称的；

图44示出穿过双极板的联接元件和联接插头的接触元件的相应于图43的截段式横截面，其中，联接元件被构造成相对于双极板的与由电化学单元构成的堆的堆叠方向垂直地取向的中间平面非镜像对称的；

图45示出双极板的联接元件的示意性俯视图，该联接元件具有与联接插头的接触元件处于嵌接的接触压筋，其中，联接插头包括卡止元件，在联接插头的已装配状态中，该卡止元件反扣双极板的联接元件的卡止凸起；

图46示出沿图45中的线46-46穿过图45中的联接插头的接触元件和卡止元件以及穿过双极板的联接元件的示意性纵截面；

图47示出朝向双极板的联接元件的示意性俯视图，该双极板具有与联接插头的接触元件处于嵌接的接触压筋并且还具有卡止缺口，联接插头的卡止元件分别卡锁在卡止缺口处；

图48示出沿图47中的线48-48穿过图47的具有接触压筋和卡止缺口的联接元件、且穿过联接插头的接触元件以及穿过联接插头的卡止元件的示意性纵截面；

图49示出朝向双极板的联接元件的示意性俯视图，该双极板具有与联接插头的接触元件处于嵌接的接触压筋，其中，联接插头的壳体还包括多个避让缺口和相应数量的锁定元件，在联接插头锁定在双极板的联接元件上之前的状态中，在联接插头的已装配状态中，借助这些锁定元件使联接元件的各一个区域能挤压到分别配属于各自的锁定元件的避让缺口中；

图50以在图49中的箭头50的方向上的观察方向示出在联接插头锁定到双极板的联接元件上之前的状态中在由电化学单元构成的堆的堆叠方向上相继跟随的双极板的多个联接元件以及联接插头的壳体的其中布置有避让缺口的区域的侧视图；

图51示出在联接插头锁定到双极板的联接元件上之后的状态中朝向双极板的联接元件、联接插头的接触元件和联接插头的锁定元件的相应于图49的示意性俯视图，其中，锁定元件在与联接元件的接触压筋的纵向延伸平行的方向上已推入到联接插头的壳体中，由此联接元件的区域已挤压到联接插头的配属于相关的锁定元件的避让缺口中；

图52示出在锁定元件在与接触压筋的纵向延伸平行的方向上被推入到联接插头的壳体中而使联接元件的区域被挤压到相同的分别相邻的避让缺口中之后，在联接插头锁定在双极板的联接元件上的状态中，两个沿由电化学单元构成的堆的堆叠方向相继跟随的双极板的联接元件以及联接插头的壳体的其中布置有避让缺口的区域的相应于图50的示意性侧视图；

图53示出朝向双极板的联接元件的示意性俯视图，该联接元件具有与联接插头的接触元件处于嵌接的接触压筋，其中，联接插头还包括卡止元件，在联接插头的已装配状态中，该卡止元件反扣构造在联接元件上的卡锁压筋；

图54示出沿图53中的线54-54穿过图53的双极板的联接元件的接触压筋和卡锁压筋、穿过联接插头的接触元件以及穿过联接插头的卡止元件的示意性纵截面；

图55示出沿图53中的线55-55穿过图53的双极板的联接元件的卡锁压筋且穿过联接插头的卡止元件的示意性纵截面；

图56示出朝向双极板的联接元件的示意性俯视图，该联接元件具有与联接插头的接触元件处于嵌接的接触压筋，其中，该联接插头还包括卡止元件，在联接插头的已装配状态中，该卡止元件反扣构造在联接元件上的卡锁切口；

图57示出沿图56中的线57-57穿过图56的双极板的联接元件的接触压筋和卡锁切口、穿过联接插头的接触元件且穿过联接插头的卡止元件的示意性纵截面；

图58示出沿图56中的线58-58穿过图56的双极板的联接元件的卡锁切口和穿过联接插头的卡止元件的示意性横截面；和

图59示出双极板的联接元件的卡锁元件的透视图，该卡锁元件被构造成卡锁切口，其中，卡锁切口基本上平行于联接元件的前边缘延伸，该前边缘在联接插头的装配状态中面对联接插头。

在所有附图中，相同或功能等同的元件标有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1至图36中所示的、整体以100标示的电化学设备包括由电化学单元104构成的堆102，电化学单元104沿堆叠方向106相继跟随。

堆叠方向106在下文中也称为电化学设备100的Z方向。

堆102例如可以被构造为燃料电池堆，尤其是PEM(聚合物电解质膜)燃料电池堆。

其中每个电化学单元104分别包括双极板108和另外的部件110，另外的部件在附图中仅示意性地示出为单元。

尤其地，这些另外的部件110可以包括电化学活性单元(例如膜电极设施)、气体扩散层和密封件(例如弹性体密封件)。

通过另外的部件110使每两个在堆102中沿堆叠方向106直接相继跟随的双极板108彼此电绝缘。

在电化学设备100的运行中，其中每个导电的双极板108处于与相邻双极板108的电势不同的电势。

在电化学设备100的运行期间，持续地监测堆102的不同双极板108所位于的电势或单电池电压，以便执行对电化学设备100的尽可能节能的控制并且尽可能早地识别出电化学设备100的运行的干扰。

为了能够在电化学设备100的运行期间以简单且可靠的方式截取双极板108的电势或单电池电压，电化学设备100包括联接插头112，该联接插头具有电绝缘的壳体114和多个布置在壳体中的导电的接触元件116。

如最佳地由图10至图18所示，堆102的其中每个双极板108分别包括联接元件118，该联接元件118在接触方向120上突出超过双极板108的与各自的联接元件118相邻的侧边缘119、119'。

双极板108的接触方向120在下文中也称为Y方向。

如最佳地由图10所示，堆102的双极板108的联接元件118形成多列联接元件118，例如两列122，它们沿堆叠方向106或Z方向延伸并在垂直于堆叠方向106且垂直于接触方向120取向的错开方向124上彼此错开。

错开方向124在下文中也被称为X方向。

在所示的实施例中，由电化学单元104构成的堆102包括两列122a和122b联接元件118a或联接元件118b。

沿堆叠方向106相继跟随的双极板108的联接元件118交替地配属于联接元件118a的左列122a或联接元件118b的右列122b。

概括来说，给n列122联接元件118中的每一列配属有在堆叠方向106上相继跟随的双极板108的每隔n-1个的联接元件118，其中n等于2或大于2。

以此方式，两个在堆叠方向106上直接上下相叠地布置的联接元件118之间的间距增大到这些联接元件118在没有将联接元件118分配到多列122联接元件118上的情况下所具有的间距的n倍。

由此，在直接上下相叠的联接元件118之间提供更多空间来容纳联接插头112的接触元件116和壳体组成部分。

如最佳地由图11至图18所示，每个双极板108包括多个、例如两个双极板层，例如第一双极板层127和第二双极板层129。

第一双极板层127和第二双极板层129在(未示出的)接合线处流体密封地彼此连接，以便在它们之间形成介质腔和介质通道。

双极板108的联接元件118优选两层地构造，其中，第一联接元件部分131与第一双极板层127的主体133一体式构造，并且第二联接元件部分135与第二双极板层129的主体137一体式构造。

如最佳地由图18所示，第一联接元件部分131的平行于错开方向124(X方向)延伸的前边缘132相对于第二联接元件部分135的也基本上平行于错开方向124(X方向)延伸的前边缘134沿接触方向120(Y方向)错开，这有利于将联接插头112装配在由电化学单元104构成的堆102上。

在所示的实施例中，第一联接元件部分131的前边缘132相对于第二联接元件部分135的前边缘134朝向联接插头112错开；然而原则上还可以设置的是，第一联接元件部分131的前边缘132相对于第二联接元件部分135的前边缘134背离联接插头112且朝向第一双极板层127的主体133错开。

为了提高联接元件118的机械稳定性，优选设置的是，第一联接元件部分131和第二联接元件部分135例如通过沿焊线143的焊接材料锁合地彼此连接。

焊线143优选在接触区之外延伸，在电化学设备100的装配状态下，联接插头112的接触元件116在该接触区处接触联接元件118。

焊线143可以例如具有大致U形的造型。

在此，焊线143的两个侧腿143a、143b可以例如基本上平行于接触方向120(Y方向)地延伸，并且焊线143的将两个腿143a、143b彼此连接的连接部143c可以基本上平行于错开方向124(X方向)地延伸。

焊线143的连接部143c在此优选延伸通过联接元件118的面对第一双极板层127的主体133且面对第二双极板层129的主体137的区域。

U形的焊线143因此(在电化学设备100的装配状态下)朝联接插头112敞开。

双极板108的联接元件118具有接触压筋136，联接插头112的配属于该接触压筋的接触元件116能被带到与该接触压筋嵌接，以便在双极板108与联接插头112的分别配属的接触元件116之间建立导电接触，稍后将更详细地阐述。

接触压筋136还用作联接元件118的呈能与联接插头112的配属的接触元件116卡锁的卡锁压筋141形式的卡锁元件139。

例如从图14的俯视图所示，接触压筋136和卡锁压筋141沿双极板108的错开方向124或X方向延伸。

如最佳地由图15所示，在联接元件118的该实施方式中，接触压筋136和卡锁压筋141仅形成在双极板层127和129之一中，例如形成在第一双极板层127中。

然而，另一双极板层(在图中所示的情况下为第二双极板层129)在其与接触压筋136和卡锁压筋141相对置的区域138中可以是基本上平坦地构造。

第一双极板层127的主体133和第二双极板层129的主体137一起形成双极板108的主体140。

如最佳地由图15所示，接触压筋136和卡锁压筋141具有背对双极板108的主体140的上升侧边142和面向双极板108的主体140的下降侧边144。

在接触压筋136的上升侧边142与下降侧边144之间布置有接触压筋136和卡锁压筋141的拱起146。

为了便于将接触元件116带到与接触压筋136和卡锁压筋141嵌接，优选设置的是，上升侧边142相对于堆叠方向106倾斜了角度α，该角度α大于下降侧边144相对于堆叠方向106倾斜的角度β。

角度α优选大于45°，尤其是大于50°，特别优选大于60°。

此外，角度α优选小于85°，尤其是小于80°，特别优选小于70°。

角度β优选大于5°，尤其是大于10°，特别优选大于20°。

此外，角度β优选小于45°，尤其是小于40°，特别优选小于30°。

尤其是从图12、图16和图18中所示，可以设置的是，第一双极板层127在联接元件118的边缘区域中突出超过第二双极板层129。

第一双极板层127可以是阳极侧的双极板层，其限制电化学设备100的阳极气体的(未示出的)流动场。

在这种情况下，第二双极板层129是阴极侧的双极板层，其限制电化学设备100的阴极气体的(未示出的)流动场。

然而，原则上也可以设置的是，第一双极板层127是阴极侧的双极板层，其限制电化学设备100的阴极气体的流动场，并且第二双极板层129是阳极侧的双极板层，其限制电化学设备100的阳极气体的流动场。

在图31至图36中单独示出联接插头112的在联接插头112的已装配状态中与分别配属的双极板108的联接元件118处于嵌接的那些接触元件116中的一个接触元件。

每个接触元件116包括底部148，多个臂150从该底部在接触方向120上突出。

在此示出的实施例中，接触元件116包括优选居中地布置在底部148上的卡锁臂152，在联接插头112的已装配状态中，该卡锁臂反扣由电化学单元104构成的堆102的双极板108的配属于接触元件116的联接元件118的卡锁压筋141，如例如在图4的剖视图中可见。

在此，卡锁臂152的在联接插头112的已装配状态中反扣卡锁压筋141的部分构造成卡止舌154。

卡止舌154例如在横截面中弧形弯曲，其中，在联接插头112的已装配状态中，卡止舌154的凸状弯曲的外侧156贴靠在联接元件118的处于双极板108的主体140与双极板108的卡锁压筋141之间的区域上。

在此，接触元件116的卡锁臂152和卡锁压筋141可以构造成且相对彼此布置成使得卡锁臂152的将卡止舌154与接触元件116的底部148连接起来的连接部区域158在联接插头112的已装配状态中贴靠在卡锁压筋141的拱起146上。

此外，接触元件116包括两个接触臂160，它们也在接触方向120上从接触元件116的底部148突出，并且在接触元件116的该实施方式中沿接触方向120具有基本上与卡锁臂152相同的延伸。

卡锁臂152布置在两个接触臂160之间，优选居中地布置在接触臂160之间。

接触臂160终止于接触区域162，在联接插头112的已装配状态中，该接触区域在联接元件118的区域中贴靠在第二双极板层129上，这从图5的截面图中特别清楚地可见。

接触区域162可以弧形弯曲地构造，其中，优选地接触区域162的凸状弯曲的外侧164在联接插头112的已装配状态中导电地贴靠在联接元件118上。

因此，接触元件116的两个接触臂160在联接插头112的已装配状态中贴靠在分别配属的双极板108的联接元件118的第一侧上，而卡锁臂152在联接插头112的已装配状态中贴靠在联接元件118的第二侧上，该第二侧背对联接元件118的第一侧。

在接触元件116与双极板108的联接元件118置于嵌接时，双极板108的联接元件118夹紧在接触元件116的接触臂160与卡锁臂152之间。

接触元件116的卡锁臂152和接触臂160优选地具有弹性，该弹性在联接插头112的已装配状态中将卡锁臂152或接触臂160相对于分别配属的双极板108的联接元件118弹性预紧。

为此目的，接触元件116优选由具有弹簧弹性的材料形成。

尤其是，接触元件116可以由弹簧弹性的金属材料形成。

接触元件116还具有一个或多个、例如两个联接销166，接触元件116能借助联接销固定放置在联接插头112的壳体114上。

例如从图30中所示，联接销166延伸穿过壳体114的各一个联接套筒168，联接销优选与联接套筒导电连接。

联接销166优选沿接触方向120在与卡锁臂152和接触臂160相反的方向上从接触元件116的底部148凸起。

接触元件116的底部158的端部区域构造为支撑元件170，当接触元件116布置在联接插头112的接触元件容纳部170中时，该接触元件以该支撑元件侧向支撑。

例如从图26中的朝向联接插头112的前侧的俯视图可以看出，联接插头112具有多列接触元件容纳部170、在所示的实施例中是两列172，这些列在联接插头112的已装配状态中沿堆叠方向106延伸且在垂直于堆叠方向106延伸的错开方向124上相对彼此错开。

因此，联接插头112还包括多列接触元件116、在所示的实施例中是两列174，这些列在联接插头112的已装配状态中分别沿堆叠方向106延伸且在垂直于堆叠方向106延伸的错开方向124上相对彼此错开。

在此，每列174a或174b接触元件116在联接插头112的已装配状态中导电接触在由电化学单元104构成的堆102的堆叠方向106上彼此跟随的双极板108中的每隔一个的双极板。

概括来说，n列174接触元件116中的每一列在联接插头112的已装配状态中导电接触在堆叠方向106上相继跟随的双极板108中的每隔n-1个的双极板，其中，n等于2或大于2。

如最佳地从图30所示，接触元件116固定放置在联接插头112的壳体114的背部176上。

壳体114的背部176包括将每个接触元件116的联接销166与构造在壳体114的背部176上的插接联接端180的各一个接触销178连接起来的电线路。

(未示出的)连接线缆的与之互补地构造的插接联接端能联接至联接插头112的插接联接端180，借助该连接线缆能在联接插头112的接触元件116与电化学设备100的(未示出的)监控设备的输入端之间建立导电连接。

该监控设备可以形成电化学设备100的控制设备的一部分，其依赖于由电化学单元104构成的堆102中的双极板108的分别获知的电势或单电池电势来控制电化学设备的运行。

如例如从图20中所示，联接插头112的壳体114的背部176借助卡止设备182与壳体114的前部186卡锁，该卡止设备例如可以包括一个或多个卡止钩184。

联接插头112的接触元件116容纳在其中的接触元件容纳部170被构造为壳体114的前部186中的穿通开口。

接触元件容纳部170在联接插头112的壳体114的纵向方向188上的延伸(其在联接插头112的已装配状态中平行于错开方向124(或X方向)取向)大于电化学设备100的双极板108的联接元件118的沿错开方向124的延展，以便可以补偿由电化学单元104构成的堆102中的双极板108的联接元件118的制造公差和定位公差，并且即使在存在这种制造公差和定位公差时，也可以以简单的方式将联接插头112插装到双极板108的联接元件118上。

然而，联接插头112的壳体114的接触元件容纳部170'与其他接触元件容纳部170相比具有沿联接插头112的纵向方向188的更小的延展，使得配属于该接触元件容纳部170'的接触元件116的联接元件118以仅很小的间隙引入到接触元件容纳部170'中。

联接元件118与该接触元件容纳部170'之间的嵌接于是防止了在联接插头112的装配状态且尤其是在电化学设备100的运行中联接插头112相对于由电化学单元104构成的堆102的双极板108的不期望的移动。

接触元件容纳部170、170'在联接插头112的壳体114的前侧上分别在插入漏斗177处通入，该插入漏斗朝各自的接触元件容纳部170、170'的内部空间渐细并且具有相对于接触方向120倾斜的限界面，以便使双极板108的联接元件118进入到分别配属的接触元件容纳部170、170'中变得容易。

联接插头112的壳体114的背部176和前部186优选由电绝缘的塑料材料形成。

例如，壳体114的背部176和/或前部186可以由聚酰胺材料形成。

联接插头112的壳体114的背部176和/或前部186优选通过注塑成形方法来制造。

在图37至图43中所示的电化学设备100的第二实施方式也包括由沿堆叠方向106彼此跟随的电化学单元104构成的堆102。

在此，每个电化学单元104均包括双极板108，如图37所示。

每个双极板108包括联接元件118，该联接元件在接触方向120上突出超过双极板108的与联接元件118相邻的侧边缘119、119'。

如图38所示，联接元件118包括第一接触压筋136a，第一接触压筋在错开方向124或X方向上延伸。

第一接触压筋136a还充当联接元件118的呈能与联接插头112的配属的接触元件116卡锁的第一卡锁压筋141a形式的第一卡锁元件139a。

第一接触压筋136a和第一卡锁压筋141a构造在双极板108的其中一个双极板层中，例如构造在第一双极板层127中。

第一接触压筋136a和第一卡锁压筋141a例如通过改型过程(例如冲制过程或深拉过程)在相关的双极板层127或129上产生。

在图38和图39中仅示出第一双极板层127，第一双极板层设有第一接触压筋136a和第一卡锁压筋141a。

第二双极板层129可以设有第二接触压筋136b，第二接触压筋被构造为相对于双极板108的垂直于堆叠方向106延伸的中间平面190与第一接触压筋136a镜像对称的(参见图43)。

第二接触压筋136b还充当联接元件118的呈能与联接插头112的配属的接触元件116卡锁的第二卡锁压筋141b形式的第二卡锁元件139b。

接触压筋136a、136b和卡锁压筋141a、141b中的每一个都具有背对双极板108的主体140的上升侧边142和面向双极板108的主体140的下降侧边144。

在每个接触压筋136和卡锁压筋141的上升侧边142和下降侧边144之间布置有接触压筋136和卡锁压筋141的拱起146。

为了使在图40至图43中所示的电化学设备100的联接插头112的接触元件116被带到与接触压筋136a、136b和卡锁压筋141a、141b嵌接变得容易，优选设置的是，各自的接触压筋136a、136b和卡锁压筋141a、141b的上升侧边142相对于堆叠方向106倾斜了角度α，该角度α大于下降侧边144相对于堆叠方向106倾斜的角度β。

角度α优选大于45°，尤其是大于50°，特别优选大于60°。

此外，角度α优选小于85°，尤其是小于80°，特别优选小于70°。

角度β优选大于5°，尤其是大于10°，特别优选大于20°。

此外，角度β优选小于45°，尤其是小于40°，特别优选小于30°。

另外，在电化学设备100的该实施方式中，双极板108的联接元件118除了包括接触压筋136和卡锁压筋141之外还包括两个止挡压筋192(尤其参见图38、图42和图43)。

在此，第一止挡压筋192a构造在第一双极板层127中，并且第二止挡压筋192b构造在第二双极板层129中。

其中每个止挡压筋192可以例如通过改型过程，例如通过冲制过程或深拉过程构造在各自的双极板层127、129上。

第一止挡压筋192a和第二止挡压筋192b可以被构造成相对于双极板108的中间平面190基本上彼此镜像对称。

其中每个止挡压筋192沿由电化学单元104构成的堆102的错开方向124或X方向延伸。

其中每个止挡压筋192具有面对分别配属的接触压筋136a、136b和卡锁压筋141a、141b的第一侧边194和背对分别配属的接触压筋136a、136b和卡锁压筋141a、141b的第二侧边196。

在止挡压筋192的第一侧边194与第二侧边196之间布置有止挡压筋192的拱起198。

止挡压筋192的第一侧边194相对于堆叠方向106倾斜了角度γ，并且止挡压筋192的第二侧边196相对于堆叠方向106倾斜了角度δ。

在附图所示的实施方式中，角度γ基本上等于角度δ。

角度γ和δ优选基本上等于或大于接触压筋136a、136b和卡锁压筋141a、141b的下降侧边144相对于堆叠方向106倾斜的角度β，和/或基本上等于或小于接触压筋136a、136b和卡锁压筋141a、141b的上升侧边144相对于堆叠方向106倾斜的角度α。

角度γ和/或角度δ优选大于5°，尤其是大于10°，特别优选大于20°。

此外，角度γ和/或角度δ优选小于45°，尤其是小于40°，特别优选小于30°。

在该实施方式中，电化学设备100的联接插头112的每个接触元件116包括两部分，即图40中所示的上部200和图41中所示的下部202。

图40中所示的接触元件116的上部200包括底部148，上卡锁臂152a和上接触臂160a在接触方向120上从底部148突出。

此外，接触元件116的上部200包括一个或多个、在所示实施例中是两个联接销166，借助该联接销，接触元件116的上部200能固定放置在电化学设备100的联接插头112的(未示出的)壳体上。

如电化学设备100的图1至图36中所示的第一实施方式，联接插头112的壳体在该实施方式中也包括将联接销166与壳体的各一个插接联接端连接起来的电线路。

图41中所示的接触元件116的下部202包括下接触臂160b和下卡锁臂152b，它们沿接触设备120从接触元件116的下部202的底部148凸起。

此外，接触元件116的下部202包括一个或多个、在所示的实施例中是两个联接销166，借助该联接销166，接触元件116的下部202能固定放置在联接插头112的壳体上。

在联接插头112的(未示出的)接触元件容纳部中，接触元件116的上部200和下部202分别布置和固定放置成使得上部200的上卡锁臂152a在堆叠方向106上布置在下部202的下接触臂160b上方并且上部200的上接触臂160a在堆叠方向106上布置在接触元件116的下部202的下卡锁臂152b上方。

如最佳地由图43所示，其中每个卡锁臂152a、152b在其自由端部处包括卡止凸鼻204，相关的卡锁臂152a、152b在联接插头112的已装配状态中以该卡止凸鼻反扣配属于接触元件116的联接元件118的第一卡锁压筋141a或第二卡锁压筋141b。

卡锁臂152a、152b朝向双极板108的主体140的推移运动在此受到分别配属的止挡压筋192限制。

因此，每个卡锁臂152a、152b的卡止凸鼻204在联接插头112的已装配状态中布置在分别配属的卡锁压筋141a、141b与分别配属的止挡压筋192之间的区域中。

因此，接触元件116借助卡锁臂152a、152b卡锁在双极板108的分别配属的联接元件118上。

接触元件116的接触臂160a、160b分别终止于接触区域162，该接触区域在联接插头112的已装配状态中贴靠在分别配属的接触压筋136a或136b上。

优选地，接触臂160a、160b的接触区域162贴靠在分别配属的接触压筋136a、136b的拱起146上。

每个接触区域162可以弧形弯曲地构造，其中优选地，接触区域162的凸状弯曲的外侧164在联接插头112的已装配状态中贴靠在分别配属的接触压筋136a、136b上。

在联接插头112的已装配状态中，联接元件118的接触压筋136a、136b夹紧在联接插头112的分别配属的接触元件116的接触臂160a、160b之间。

接触元件116的上部200和下部202优选由具有弹簧弹性的导电材料形成。

在其他方面，图37至图43中所示的电化学设备的第二实施方式在结构、功能和制造方法方面与图1至图36中所示的第一实施方式一致，在这方面参考其以上描述。

图44中所示的电化学设备100的第三实施方式与图37至图43中所示的第二实施方式的不同之处在于，第一接触压筋136a和第一卡锁压筋141a与第二接触压筋136b和第二卡锁压筋141b被构造成在双极板108的垂直于堆叠方向106延伸的中间平面190处的镜像方面彼此不对称。

在此尤其设置的是，在构造在第一双极板层127中的第一接触压筋136a和第一卡锁压筋141a与也构造在第一双极板层127中的第一止挡压筋192a之间，构造有第一双极板层127中的第一凹部206a，该第一凹部越过双极板108的中间平面190朝向构造在第二双极板层129中的第二接触压筋136b和第二卡锁压筋141b地延伸并且优选地靠置到第二接触压筋136b和第二卡锁压筋141b的下降侧边144上和拱起146上。

以这种方式，与上述的电化学设备100的第二实施方式相比，第一接触压筋136a和第一卡锁压筋141a的有效高度增加。

在该第三实施方式中，在第二双极板层129中不是构成止挡压筋192，而是构成第二凹部206b，第二凹部布置在第二接触压筋136b和第二卡锁压筋141b与双极板108的主体140之间。

第二凹部206b越过双极板108的中间平面190延伸到构造在第一双极板层127中的止挡压筋192a中。

优选地，第二凹部206b被构造为与止挡压筋192a基本上互补。

在这种情况下，凹部206b靠置到止挡压筋192a的第一侧边194、拱起198和第二侧边196上。

在该实施方式中，由于第一双极板层127的凹部206a支撑在第二双极板层129的第二接触压筋136b和第二卡锁压筋141b上并且第二双极板层129的凹部206b支撑在第一双极板层127的止挡压筋192a上，因此双极板108的联接元件118的压筋结构在该实施方式中被加固。

如从图44中所示，在该实施方式中，在联接插头112的已装配状态中，上卡锁臂152a嵌接到第一双极板层127的第一凹部206b中，而下卡锁臂152b嵌接到第二双极板层129的第二凹部206b中。

在该实施方式中，上卡锁臂152a和下卡锁臂152b的卡止凸鼻204的定位沿接触方向120或沿Y方向相对彼此错开。

在图37至图43中所示的第二实施方式中，上卡锁臂152a和下卡锁臂152b被构造成基本上长度相同的，但是在该第三实施方式中，卡锁臂152a和152b具有不同长度。

例如可以设置的是，下卡锁臂152b具有比上卡锁臂152a更大的长度。

在该实施方式中，第一接触压筋136a和第一卡锁压筋141a的第一上升侧边142a相对于堆叠方向106倾斜的角度α与第二接触压筋136b和第二卡锁压筋141b的第二上升侧边142b相对于堆叠方向106倾斜的角度α'可以基本上大小相同或彼此不同。

例如可以设置的是，角度α比角度α'小，优选小了至少5°。

此外，图44中所示的电化学设备的第三实施方式在结构、功能和制造方法方面与图37至图43中所示的第二实施方式一致，在这方面参考其以上描述。

图45和图46中所示的电化学设备100的第四实施方式与图37至图43中所示的第二实施方式的不同之处在于，将一方面的联接元件118借助联接插头112的分别配属的接触元件116实现的电接触功能与另一方面的联接插头112与双极板108卡锁的功能彼此分开。

在该实施方式中，联接插头112的每个接触元件116仅具有接触臂160而没有卡锁臂152。

因此，在该实施方式中可以取消联接元件118上的止挡压筋192。

在该实施方式中，卡锁功能由例如呈在联接插头112的已装配状态中反扣联接元件118的卡止凸起212的卡止钩210形式的卡止元件208承担。

在此，联接元件118的卡止凸起212在沿平行于联接元件118的前边缘214延伸的凸起方向216上从联接元件118的侧边缘218凸起。

凸起方向216优选基本上平行于由电化学单元104构成的堆102的错开方向124或X方向延伸。

卡止元件208优选地由电绝缘材料形成。

卡止元件208可以由塑料材料形成，例如由聚酰胺材料形成。

卡止元件208可以与联接插头112的壳体一体式形成。

卡止元件208可以例如在注塑成型过程中形成。

在该实施方式中设置的是，每列122联接元件118在背离相应另一列122联接元件118的一侧上承载卡止凸起212，从而当联接插头112装配在由电化学单元104构成的堆102上时，联接元件118的不同列122的联接元件118从彼此相背的侧被联接插头112的各一个卡止元件208反扣。

以这种方式，尽管每个单个的联接元件118仅在其侧边缘218中的一个侧边缘处与卡止元件208处于嵌接，但是防止了在一方面的联接元件118与另一方面的联接插头112之间沿由电化学单元104构成的堆102的错开方向124或X方向的相对运动。

如由图46可见，在该实施方式中，当联接插头112装配在由电化学单元104构成的堆102上时，联接元件118的接触压筋136a、136b夹紧在接触元件116的两个上接触臂160a与两个下接触臂160b之间。

在其他方面，图45和图46中所示的电化学设备100的第四实施方式在结构、功能和制造方法方面与图37至图43中所示的第二实施方式一致，在这方面参考其以上描述。

图47和图48中所示的电化学设备100的第五实施方式与图45和图46中所示的第四实施方式的不同之处在于，在联接插头112和双极板108的联接元件118之间的卡锁借助一个或多个卡止元件220来实现，该卡止元件在联接插头112的已装配状态中卡锁在各自的联接元件118的各一个卡止缺口222上。

如最佳地由图47所示，每个这样的卡止缺口222可以被构造为卡止贯通开口224，该卡止贯通开口在联接元件118的区域中延伸穿过双极板108。

在多层的双极板108的情况下，这种卡止贯通开口224完全延伸穿过第一双极板层127和第二双极板层129。

这种卡止缺口222尤其可以被构造为基本上圆形的孔。

这种卡止缺口222的直径可以例如大于1mm和/或小于3mm，并且例如约为2mm。

卡止缺口222优选地布置在联接元件118上，使得联接元件118的接触压筋136a、136b位于卡止缺口222之间。

每个卡止元件220可以被构造为卡止臂226，其固定放置在联接插头112的壳体114上或者与联接插头112的壳体114形成为一体。

这种卡止臂包括卡止凸鼻228和卡止连接部230，该卡止凸鼻在联接插头112的已装配状态中嵌接到分别配属的卡止缺口222中，卡止凸鼻228经由该卡止连接部与联接插头112的壳体114连接。

在其他方面，图47和图48中所示的电化学设备100的第五实施方式在结构、功能和制造方法方面与图45和图46中所示的第四实施方式一致，在这方面参考其以上描述。

图49至图52所示的电化学设备100的第六实施方式与图45和图46所示的第四实施方式的不同之处在于卡锁机构的设计方案，通过该卡锁机构使联接插头112在装配状态下卡锁在由电化学单元104构成的堆102的双极板108的联接元件118上。

在该实施方式中，其中每个联接元件118包括锁定凸起230，该锁定凸起在由电化学单元104构成的堆102的错开方向124或X方向上从各自的联接元件118的侧边缘218凸起。

每列122联接元件118的锁定凸起230在由电化学单元104构成的堆102的堆叠方向106或Z方向上布置成上下相叠的(参见图50)。

当联接插头112的接触元件116与联接元件118的接触压筋136置于嵌接时，每个联接元件118的锁定凸起230布置在联接插头112的壳体114的两个锁定区域232之间，其中，在堆叠方向106上看，第一锁定区域232a布置在锁定凸起230以下，并且在堆叠方向106上看，第二锁定区域232b布置在锁定凸起230以上。

锁定区域232a、232b中的一个锁定区域，在所示实施例中为第一锁定区域232a具有避让缺口234，该避让缺口例如被构造为平行于由电化学单元104构成的堆102的错开方向124或X方向延伸的避让槽236。

此外，在该实施方式中，联接插头112针对每个联接元件118分别包括配属于它的锁定元件238，该锁定元件可以例如被构造为基本上柱体的锁定栓240。

为了将布置在双极板108的联接元件118上的联接插头112锁定在该定位中，锁定元件238沿由电化学单元104构成的堆102的错开方向124或X方向分别被推入一方面的联接插头112的壳体114的其中一个锁定区域232，例如第二锁定区域232b，与另一方面的双极板108的联接元件118的锁定凸起230之间，由此相关的联接元件118的区域242分别被挤压到联接插头112的壳体114的另一锁定区域232，例如第一锁定区域232a的避让缺口234中。

由此，在一方面的联接元件118的锁定凸起230与另一方面的联接插头112的壳体114的设有避让缺口234的锁定区域232a之间产生形状锁合的连接，通过该锁定区域使联接插头112在装配状态下锁定在由电化学单元104构成的堆102的双极板108上。

该锁定状态在图51和图52中示出。

在其他方面，图49至图52中所示的电化学设备100的第六实施方式在结构、功能和制造方法方面与图45和图46中所示的第四实施方式一致，在这方面参考其以上描述。

图53至图55中所示的电化学设备100的第七实施方式与图45和图46中所示的第四实施方式的不同之处在于，联接插头112的卡止元件208不是与联接元件118的卡止凸起212的后边缘作用，而是在联接插头112的已装配状态中反扣构造在联接元件118上的卡锁压筋244。

在此优选地，第一卡锁压筋244a构造在第一双极板层127中，并且第二卡锁压筋244b构造在第二双极板层129中。

每个卡锁压筋244优选通过各自的双极板层127、129的改型，例如通过冲制过程或深拉过程来制造。

每个卡锁压筋244优选沿如下纵向方向延伸，该纵向方向基本上垂直于联接元件118的接触压筋136的纵向方向和/或垂直于由电化学单元构成的堆102的堆叠方向106取向。

因此，每个卡锁压筋244优选沿由电化学单元104构成的堆102的接触方向120或Y方向延伸。

第一卡锁压筋244a和第二卡锁压筋244b可以被构造成相对于双极板108的中间平面190基本上彼此镜像对称。

在其他方面，图53至图55中所示的电化学设备100的第七实施方式在结构、功能和制造方法方面与图45和图46中所示的第四实施方式一致，在这方面参考其以上描述。

图56至图58中所示的电化学设备100的第八实施方式与图53至图55中所示的第七实施方式的不同之处在于，联接插头112的卡止元件208在联接插头112的已装配状态中不是反扣构造在联接元件118上的卡锁压筋244，而是反扣构造在联接元件118上的卡锁切口246。

在此优选地，第一卡锁切口246a构造在第一双极板层127中并且第二卡锁切口246b构造在第二双极板层129中。

每个卡锁切口246通过如下方式来制造，即，卡锁切口246在多个，例如三个自由边缘250处从各自的双极板层127或129分离出，例如通过冲裁过程或切割过程，优选是激光切割过程，并且然后沿弯曲线252从相关的双极板层127或129的平面向外弯曲或向外折叠。

因此，每个卡锁切口246在各自的弯曲线252处与各自的双极板层127或129一体式连接。

弯曲线252优选平行于错开方向124(X方向)延伸。

卡锁切口246的两个分别终止于弯曲线252的自由边缘250a和250b优选基本上平行于接触方向120(Y方向)延伸。

将两个自由边缘250a和250b彼此连接起来的自由边缘250c优选基本上平行于卡锁切口246的弯曲线252和/或基本上平行于错开方向124(X方向)延伸。

在联接插头112的已装配状态中，联接插头112的卡止元件208贴靠在联接元件118的卡锁切口246a和246b的自由边缘250c上(参见图58)。

在其他方面，图56至图58中所示的电化学设备100的第八实施方式在结构、功能和制造方法方面与图53至图55中所示的第七实施方式一致，在这方面参考其以上描述。

图59中所示的电化学设备100的第九实施方式与图1至图36所示的第一实施方式的不同之处在于，联接元件118的卡锁元件139不是构造成卡锁压筋141，而是构造成卡锁切口246。

此外，在该实施方式中，卡锁元件139仅构造在双极板层127和129中的一个双极板层中，例如在第二双极板层129中。

上面已经结合图56至图58所示的电化学设备100的第八实施方式描述了这种卡锁切口246的结构和制造方法。

在该实施方式中，配属于由电化学单元104构成的堆102的双极板108的联接元件118的接触元件116的卡锁臂152反扣卡锁切口246，使得卡锁臂152的卡止舌154贴靠在卡锁切口246的自由边缘250c上。

在其他方面，图59所示的电化学设备100的第九实施方式在结构、功能和制造方法方面与图1至图36所示的第一实施方式一致，在这方面参考其以上描述。

Claims (16)

1.电化学设备，所述电化学设备包括：由电化学单元(104)构成的堆(102)，所述电化学单元沿堆叠方向(106)相继跟随，

其中，每个电化学单元(104)均包括双极板(108)；和

联接插头(112)，所述联接插头包括电绝缘的壳体(114)和多个导电的接触元件(116)，

其特征在于，

所述双极板(108)中的多个双极板分别包括联接元件(118)，所述联接元件在接触方向(120)上突出超过所述双极板(108)的与所述联接元件(118)相邻的侧边缘(119、119')，

其中，所述联接元件(118)具有至少一个卡锁元件8139)和/或至少一个接触压筋(136)，利用所述卡锁元件能卡锁所述联接插头(112)，在所述联接插头(112)的已装配状态中，所述联接插头(112)的其中一个接触元件(116)能被带到与所述接触压筋嵌接，以便建立在所述双极板(108)与所述联接插头(112)的分别配属的接触元件(116)之间的导电接触。

2.根据权利要求1所述的电化学设备，其特征在于，至少一个接触元件(116)具有至少两个接触臂(160)，所述至少两个接触臂在所述联接插头(112)的已装配状态中贴靠在所述联接元件(118)上。

3.根据权利要求2所述的电化学设备，其特征在于，在所述联接插头(112)的已装配状态中，两个接触臂(160a、160b)贴靠在所述联接元件(118)的两个彼此背对的侧上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电化学设备，其特征在于，至少一个接触元件(116)具有至少一个卡锁臂(152)，在所述联接插头(112)的已装配状态中，所述至少一个卡锁臂反扣所述联接元件(118)的卡锁元件(139)。

5.根据权利要求4所述的电化学设备，其特征在于，所述至少一个接触元件(116)具有至少两个卡锁臂(152a、152b)，在所述联接插头(112)的已装配状态中，所述至少两个卡锁臂贴靠在所述联接元件(118)的两个彼此背对的侧上。

6.根据权利要求5所述的电化学设备，其特征在于，其中一个卡锁臂(152b)与另一个卡锁臂(152a)相比具有更大的长度。

7.根据权利要求2和4所述的电化学设备，其特征在于，所述至少两个接触臂(136a、136b)贴靠在所述联接元件(118)的第一侧上，并且所述至少一个卡锁臂(152)贴靠在所述联接元件(118)的背对所述联接元件(118)的第一侧的第二侧上。

8.根据权利要求7所述的电化学设备，其特征在于，当在平行于堆叠方向(106)延伸的方向上观察时，所述接触元件(116)的至少一个卡锁臂(152)布置在所述接触元件(116)的两个接触臂(160a、160b)之间。

9.根据权利要求2和4所述的电化学设备，其特征在于，所述接触元件(116)具有至少两个卡锁臂(152a、152b)，其中，在所述联接插头(112)的已装配状态中，各一个卡锁臂(152a、152b)和一个接触臂(160b、160a)成对地沿所述堆叠方向(106)上下相叠地布置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电化学设备，其特征在于，所述联接插头(112)包括至少一个卡止元件(208)，在所述联接插头(112)的已装配状态中，所述卡止元件反扣所述联接元件(118)的卡止凸起(212)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的电化学设备，其特征在于，所述联接插头(112)包括至少一个卡止元件(220)，在所述联接插头(112)的已装配状态中，所述卡止元件卡锁在所述联接元件(118)的卡止缺口(222)处。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的电化学设备，其特征在于，所述联接插头(112)包括至少一个避让缺口(234)和至少一个锁定元件(238)，借助所述至少一个锁定元件，在所述联接插头(112)的已装配状态中，所述联接元件(118)的区域(242)能被挤压到配属于所述锁定元件(238)的避让缺口(234)中。

13.根据权利要求12所述的电化学设备，其特征在于，所述至少一个锁定元件(238)能在基本上平行于卡锁元件(139)的纵向延伸和/或基本上平行于接触压筋(136)的纵向方向的方向上推入到所述联接插头(112)的壳体(114)中。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的电化学设备，其特征在于，所述联接插头(112)包括至少一个卡止元件(208)，在所述联接插头(112)的已装配状态中，所述卡止元件反扣构造在所述联接元件(118)上的卡锁压筋(244)或卡锁切口(246)。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的电化学设备，其特征在于，所述联接插头(112)包括至少两列(174)接触元件(116)，在所述联接插头(112)的已装配状态中，所述至少两列接触元件分别沿所述堆叠方向(106)延伸并且垂直于所述堆叠方向(106)彼此错开。

16.根据权利要求15所述的电化学设备，其特征在于，在所述联接插头(112)的已装配状态中，每列(174)接触元件(116)与在所述堆叠方向(106)上相继跟随的双极板(108)中的每隔n-1个的双极板导电接触，其中，n等于2或大于2。