DE102014218900B4

DE102014218900B4 - Spannungsüberwachungseinrichtung für Stapel

Info

Publication number: DE102014218900B4
Application number: DE102014218900.4A
Authority: DE
Inventors: Sang Mun Jin
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2034-09-20
Also published as: DE102014218900A1; KR101551027B1; US9385393B2; US20150180077A1; KR20150074773A

Abstract

Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung mit:einem Stapelteil (1000), welches Anschlüsse (120) einer Bipolarplatte (100), die sich von einer Seite der Bipolarplatte (100) nach außen erstrecken, eine Dichtung (200), welche mit der Bipolarplatte (100) verbunden ist, und eine Unterdichtung (300) aufweist, welche mit der Dichtung (200) verbunden ist und Erweiterungen (320) aufweist, welche lateral hervorstehen und mit den Anschlüssen (120) korrespondieren; undeinem Verbinder (400) mit Einführrillen (420) an einer Vorderseite des Verbinders (400), in denen die Anschlüsse (120) angeordnet sind, einer Vielzahl von Drähten (440), welche von hinten durch den Verbinder (400) nach vorne hindurchgehen, wobei der Verbinder (400) Detektionseinheiten (460), welche in den Einführrillen (420) angeordnet sind, mit vorderen Enden der Drähte (440) verbunden sind und in Kontakt mit den Anschlüssen (120) der Bipolarplatte (100) sind, wenn der Verbinder (400) mit dem Stapelteil (1000) verbunden ist, aufweist, wobeiSchutzeinrichtungen (220), welche lateral hervorstehen und die Anschlüsse (120) der Bipolarplatte (100) umgeben, auf der Dichtung (200) des Stapelteils (1000) angeordnet sind, und wobeieine Halterille (222) auf den Schutzeinrichtungen (220) des Stapelteils (1000) ausgebildet ist, undder Verbinder (400) rotierbare Abdeckungen (480) auf beiden Seiten aufweist, sodass die Abdeckungen (480) in den Halterillen (222) der Schutzeinrichtungen (220) angeordnet und gehalten werden, wenn die Abdeckungen (480) mit dem Verbinder (400) und dem Stapelteil (1000), wenn dieses verbunden ist, rotiert werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche die Spannung von jeder Einheitszelle eines Brennstoffzellenstapels durch eine Bipolarplatte messen kann.
HINTERGRUND
Brennstoffzellen, welche die Hauptenergiezufuhr von Brennstoffzellensystemen darstellen, sind Einrichtungen, welche elektrische Energie und Wasser durch eine chemische Reaktion von Sauerstoff in der Luft und Wasserstoff als Brennstoff erzeugen.
Wasserstoff als Brennstoff von Brennstoffzellensystemen wird der Anode des Brennstoffzellensystems von einem Brennstofftank zugeführt, während die Luft in der Atmosphäre der Kathode eines Brennstoffzellenstapels durch eine Luftzufuhr direkt zugeführt wird.
Der Wasserstoff, welcher dem Brennstoffzellenstapel zugeführt wird, wird in Wasserstoffionen und Elektronen aufgespalten, wobei die abgespaltenen Wasserstoffionen zu der Kathode durch eine elektrolytische Membran fließen und der Sauerstoff, welcher der Kathode zugeführt wird, Wasser und elektrische Energie durch Bindung mit den Elektronen erzeugt, welche in die Kathode durch eine externe Leitung fließen.
Der Brennstoffzellenstapel wird durch Stapeln von Einheitszellen in Reihe, die in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen eine Spannung von etwa 1V erzeugen, ausgebildet, wobei eine Ausgabereduktion des gesamten Stapels auftritt, wenn nur eine der Zellen versagt, deren normale Leistung zu liefern. Dementsprechend wird bestimmt ob ein Problem vorliegt, indem die Spannung der Einheitszellen mit einer Spannungsmesseinrichtung, welche in Kontakt mit einem Abschnitt einer Bipolarplatte ist, während des Betriebs des Brennstoffzellenstapels gemessen wird.
Die Spannungsmesseinrichtung umfasst Detektionseinheiten, welche Spannung messen, und eine Anschlussführung, welche zwischen den Detektionseinheiten angeordnet ist und daher einen Kurzschluss zwischen den Detektionseinheiten verhindert, wobei ermöglicht wird, dass der Anschluss der Bipolarplatte und die Detektionseinheiten gleichförmig eingeführt werden können, wenn die Spannungsmesseinrichtung mit der Bipolarplatte verbunden wird.
In der letzten Zeit wurde die Öffnungsrichtung von Brennstoffzellen jedoch derart festgelegt, dass der Zellenabstand und die Dicke des Materials für die Bipolarplatte verringert werden, um die Energiedichte der Stapel zu erhöhen.
Obwohl die Dicke der Anschlussführung in der Spannungsmesseinrichtung so stark wie der Zellabstand verringert werden sollte, besteht derzeit eine technische Beschränkung hinsichtlich der Dickenverringerung der Anschlussführung.
Darüber hinaus verringert sich der Biegewiderstand mit Verringerung der Dicke der Bipolarplatte rapide, sodass es schwieriger wird, den Spalt zwischen den Anschlüssen der Bipolarplatte konstant zu halten und die Anschlüsse der Bipolarplatte durch externe Kräfte beschädigt werden, wenn die Spannungsmesseinrichtung verbunden wird.
Demnach besteht ein Erfordernis für eine Technologie, welche den Spalt zwischen den Anschlüssen einer Bipolarplatte konstant halten kann, selbst wenn der Zellenabstand und die Dicke der Bipolarplatte verringert werden, und welche die Anschlüsse der Bipolarplatte davon abhält, einfach durch externe Kräfte oder Stöße verformt zu werden, wenn eine Spannungsmesseinrichtung verbunden wird.
Eine Einrichtung zum Messen eines Brennstoffzellenstapels ist dabei insbesondere aus der WO 2012/043 486 A1 und der US 2005/ 0 213 409 A1 bekannt.
Die Beschreibung, welche weiter oben in Verbindung mit dem Stand der Technik des vorliegenden erfinderischen Konzepts bereitgestellt wurde, dient lediglich zur Verbesserung des Verständnisses des vorliegenden erfinderischen Konzepts und sollte nicht derart interpretiert werden, dass diese in dem Stand der Technik, welcher dem Fachmann bekannt ist, umfasst ist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um eine Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung bereitzustellen, welche den Spalt zwischen Anschlüssen einer Bipolarplatte konstant halten und die Anschlüsse der Bipolarplatte davon abhalten kann, einfach aufgrund von externen Kräften verformt zu werden. Eine entsprechende erfindungsgemäße Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung wird in Anspruch 1 und 6 beschrieben.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche einen Stapelteil und einen Verbinder aufweist. Der Stapelteil weist Anschlüsse einer Bipolarplatte, welche sich lateral von einer Seite der Bipolarplatte erstrecken, eine Dichtung, welche mit der Bipolarplatte verbunden und/oder vereint ist, und eine Unterdichtung auf, welche mit der Dichtung verbunden und/oder vereint ist und lateral hervorstehende Erweiterungen aufweist, welche mit den Anschlüssen korrespondieren. Der Verbinder weist Einführrillen, in welchen die Anschlüsse angeordnet werden, auf der Vorderseite des Verbinders auf. Eine Vielzahl von Drähten geht von hinten durch den Verbinder hindurch. Der Verbinder weist Detektionseinheiten, welche in den Einführrillen angeordnet sind, mit den vorderen Enden der Drähte verbunden sind und in Kontakt mit den Anschlüssen der Bipolarplatte sind, wenn der Verbinder mit dem Stapelteil verbunden wird, auf.
Die Anschlüsse der Bipolarplatte können lateral mit identischen Intervallen hervorstehen, wobei die Erweiterungen der Unterdichtung so hervorstehen können, dass diese in Spalten zwischen den Anschlüssen entsprechend angeordnet werden können, sodass die Erweiterungen zwischen den Detektionseinheiten des Verbinders angeordnet werden können, wenn der Stapelteil und der Verbinder verbunden werden.
Die Erweiterungen des Stapelteils können Enden der Einführrillen des Verbinders erreichen, wenn der Stapelteil und der Verbinder verbunden werden.
Die Erweiterungen der Unterdichtung des Stapelteils können an Enden davon, welche lateral hervorstehen, angeschrägt sein.
Schutzeinrichtungen, welche lateral hervorstehen und die Anschlüsse der Bipolarplatte umgeben, sind auf der Dichtung des Stapelteils angeordnet.
Eine Halterille ist auf den Schutzeinrichtungen des Stapelteils ausgebildet und der Verbinder weist drehbare Abdeckungen auf beiden Seiten auf, sodass die Abdeckungen in den Halterillen der Schutzeinrichtungen gehalten werden, wenn die Abdeckungen mit dem Verbinder und dem Stapelteil, wenn verbunden, rotiert werden.
Die Abdeckungen des Verbinders können eine stabile bzw. haltbare Plattenform aufweisen und die Einführrillen des Verbinders bedecken, wenn die Abdeckungen in den Halterillen der Schutzeinrichtungen angeordnet werden.
Mit der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung mit der Struktur, wie sie oben beschrieben ist, ist es möglich, den Spalt zwischen den Anschlüssen der Bipolarplatte konstant zu halten und die Anschlüsse davon abzuhalten, einfach aufgrund von externen Kräften verformt zu werden.
Das heißt, dass die Spalte zwischen Anschlüssen der Bipolarplatte konstant gehalten werden können und eine Beschädigung der Anschlüsse aufgrund von einer externen Kraft oder Stößen durch die Schutzeinrichtungen und die Erweiterungen der Dichtung und der Unterdichtung verhindert werden können.
Ferner sind Anschlussführungen, welche in existierenden Spannungsmesseinrichtungen verwendet werden, nicht vorgesehen, da die Erweiterungen der Unterdichtung als die Anschlussführungen fungieren, sodass es möglich ist, die Anschlüsse davon abzuhalten, durch die existierenden Anschlussführungen verformt zu werden, wenn der Verbinder mit den Anschlüssen der Bipolarplatte verbunden wird.
Darüber hinaus kann die Befestigungskraft zwischen dem Verbinder und dem Stapelteil verbessert werden, da der Verbinder an dem Stapelteil ohne Trennung durch die Abdeckungen nach Verbinden mit dem Stapelteil befestigt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oberen und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden im Detail unter Bezugnahme auf bestimmte exemplarische Ausführungsformen davon, welche in den begleitenden Zeichnungen, die lediglich zu illustrativen Zwecken bereitgestellt werden und daher nicht das vorliegende erfinderische Konzept beschränken, gezeigt sind, beschrieben.

1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche in 1 gezeigt ist.
3 ist eine Ansicht, welche eine Dichtung der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche in 1 gezeigt ist, zeigt.
4 ist eine Ansicht, welche eine Unterdichtung der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche in 1 gezeigt ist, zeigt.
5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche in 3 gezeigt ist.
6 ist eine Ansicht, welche einen Verbinder der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche in 1 gezeigt ist, zeigt.
7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C' der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche in 6 gezeigt ist.

Es wird darauf hingewiesen, dass die begleitenden Zeichnungen nicht zur Skalierung erforderlich sind und lediglich vereinfacht verschiedene bevorzugte Merkmale des vorliegenden erfinderischen Konzepts, welches hierin offenbart ist, darstellen, sodass beispielsweise spezifische Abmessungen, Orientierungen, Anordnungen und Formen zum Teil durch die beabsichtigten Anwendungen und Umgebungsbedingungen bestimmt werden.
In den Figuren beziehen sich Bezugszeichen auf die gleichen oder äquivalente Teile des vorliegenden erfinderischen Konzepts.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anschließend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche in 1 gezeigt ist. 3 ist eine Ansicht, welche eine Dichtung der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche in 1 gezeigt ist, zeigt, 4 eine Ansicht, welche eine Unterdichtung der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche in 1 gezeigt ist, zeigt, und 5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche in 3 gezeigt ist. 6 ist eine Ansicht, welche einen Verbinder der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche in 1 gezeigt ist, zeigt und 7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C' der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche in 6 gezeigt.
Im Allgemeinen können Brennstoffzellenstapel eine Vielzahl von Membranelektrodenbaugruppen (MEB), eine Bipolarplatte mit einem Gasdiffusor, eine Luftzufuhr, einen Kühlwasserkanal zum Fließen von Kühlwasser, welcher an einer Seite der MEBs angeordnet ist, und eine Dichtung zum Aufrechterhalten einer Dichtheit gegen Kühlwasser und eines Befestigungsdruckes in einer geeigneten Höhe aufweisen. Darüber hinaus können die Brennstoffzellenstapel eine Unterdichtung aufweisen, welche die MEBs schützt und es ermöglicht, dass der Brennstoffzellenstapel zusammengebaut wird, wodurch der Brennstoffzellenstapel ausgebildet werden kann.
Bezugnehmend auf 1 kann eine Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Stapelteil 1000, eine Dichtung 200, eine Unterdichtung 300 und einen Verbinder 400 aufweisen. Das Stapelteil 1000 kann Anschlüsse 120, welche sich von einer Seite einer Bipolarplatte 100 nach außen erstrecken, aufweisen. Die Dichtung 200 kann mit der Bipolarplatte 100 verbunden sein. Die Unterdichtung 300 kann mit der Dichtung 200 verbunden sein und Erweiterungen 320 aufweisen, welche lateral so hervorstehen, dass diese mit den Anschlüssen 120 korrespondieren. Der Verbinder 400 kann Einführrillen 420, in welche die Anschlüsse 120 eingeführt sind, an der Vorderseite des Verbinders 400 aufweisen, durch welche eine Vielzahl von Drähten 440 von hinten nach vorne hindurchgeht, wobei Detektionseinheiten 460 in den Einführrillen 420 angeordnet sind (siehe 2), mit den vorderen Enden der Drähte 440 verbunden sind und in Kontakt mit den Anschlüssen 120 der Bipolarplatte 100 gebracht werden, wenn der Verbinder 400 mit dem Stapelteil 1000 verbunden wird.
Wie in 1 und 2 gezeigt, können die Anschlüsse 120 der Bipolarplatte 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen vorbestimmten Spalt aufrechterhalten und davon abgehalten werden, einfach durch eine externe Kraft verformt zu werden.
Dabei kann das Stapelteil 1000 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung grob in die Bipolarplatte 100, die Dichtung 200 und die Unterdichtung 300 unterteilt werden. Die Anschlüsse 120 zum Messen der Spannung von Zellen können von der Bipolarplatte 100 lateral hervorstehen, wobei die Anschlüsse 120 von externen Stößen mittels der Dichtung 200, Schutzeinrichtungen 220 und Erweiterungen 320 geschützt werden können. Die Dichtung 200 kann mit der Bipolarplatte 100 verbunden werden, wobei die Erweiterungen 320 von der Unterdichtung 300, welche mit der Dichtung 200 verbunden ist, hervorstehen können. Die Schutzeinrichtung 220 der Dichtung 200 und die Erweiterungen 320 der Unterdichtung 300 werden im Folgenden im Detail beschrieben.
Der Verbinder 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann elektrisch mit den Anschlüssen 120 auf der Bipolarplatte 100 des Stapelteils 1000 verbunden werden und die Spannung der Zellen durch die Anschlüsse 120 messen. Der Verbinder 400 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Einführrillen 420 an der Vorderseite, in welche die Anschlüsse 120 der Bipolarplatte 100 eingeführt werden, aufweisen. Die Drähte 440 können durch den Verbinder 400 von hinten nach vorne hindurch gehen, wobei die Detektionseinheiten 460, welche in den Einführrillen 420 angeordnet sind, mit den vorderen Enden der Drähte 440 verbunden werden können. Die Detektionseinheiten 460 des Verbinders 400 können die Spannung der Zellen messen, wenn diese in Kontakt und elektrisch mit den Anschlüssen 120 der Bipolarplatte 100 verbunden werden. Die Drähte 440 können mit den Detektionseinheiten 460 so verbunden werden, sodass diese die gemessenen Spannungswerte übertragen.
Da der Verbinder 400 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung keine Anschlussführung aufweist, welche die bestehenden Spannungsmesseinrichtungen gemäß dem Stand der Technik aufweisen, ist es möglich, Anschlüsse einer Bipolarplatte davon abzuhalten, beschädigt zu werden, wenn ein Stapelteil verbunden wird. Da der Verbinder 400 keine Anschlussführung, wie weiter oben beschrieben, aufweist, und die Erweiterungen 320, welche lateral von der Unterdichtung 300 hervorstehen, als die Anschlussführungen fungieren können, welche in dieser Ausgestaltung nicht vorgesehen sind, können die Detektionseinheiten 440 des Verbinders 400 gleichförmig in Kontakt mit den Anschlüssen 120 der Bipolarplatte 100 kommen, wenn der Verbinder 400 und das Stapelteil 1000 verbunden werden.
Im Detail können, wie in 2 gezeigt, die Anschlüsse 120 der Bipolarplatte 100 lateral mit regulären Intervallen hervorstehen und die Erweiterungen 320 der Unterdichtung 300 so hervorstehen, dass diese in Spalte zwischen den Anschlüssen 120 eingeführt werden, sodass die Erweiterungen 320 zwischen den Detektionseinheiten 460 des Verbinders 400 angeordnet werden können, wenn das Stapelteil 1000 und der Verbinder 400 verbunden werden.
Die Anschlüsse 120 der Bipolarplatte 100 können mit regulären Intervallen lateral hervorstehen und in Kontakt mit den Detektionseinheiten 460 in der Einführrille 420 kommen und mit dieser verbunden werden, wenn der Verbinder 400 mit dem Stapelteil 1000 verbunden wird, sodass die Spannungsmessung der Zellen ermöglicht wird.
Die Detektionseinheiten 460 des Verbinders 400 können ebenfalls mit regulären Intervallen, welche identisch zu den Intervallen zwischen den Anschlüssen 120 der Bipolarplatte 100 sind, angeordnet werden, wobei die Detektionseinheiten 460 durch Elektrizität, welche zwischen den Detektionseinheiten 460 fließt, wenn die Detektionseinheiten 460 und die Anschlüsse 120 der Bipolarplatte 100 elektrisch verbunden werden, kurzgeschlossen werden können.
Dementsprechend können die Erweiterungen 320 zwischen den Detektionseinheiten 460 angeordnet werden, wenn der Verbinder 400 mit dem Stapelteil 1000 verbunden wird, da die Erweiterungen 320 der Unterdichtung 300 so hervorstehen, dass diese in Spalte zwischen den Anschlüssen 120 eingeführt werden, sodass es möglich ist, einen Kurzschluss zwischen den Detektionseinheiten 460 zu verhindern.
Dabei können die Erweiterungen 320 der Unterdichtung 300 des Stapelteils 1000 hervorstehen, um die Enden 422 (siehe 2) der Einführrillen 420 des Verbinders 400 zu erreichen, wenn das Stapelteil 1000 und der Verbinder 400 verbunden werden. Wenn sich die Erweiterungen 320 der Unterdichtung 300 so erstrecken, dass diese die Enden 422 der Einführrillen 420 des Verbinders 400 erreichen, wenn das Stapelteil 1000 und der Verbinder 400 verbunden werden, ist es möglich, einen Kurzschluss zwischen der Detektionseinheiten 460 zu verhindern.
Darüber hinaus können die Erweiterungen 320 der Unterdichtung 300 des Stapelteils 1000 an den Enden, welche lateral hervorstehen, abgeschrägt sein.
Da die hervorstehenden Enden der Erweiterungen 320 der Unterdichtung 300 abgeschrägt sind, um spitz zuzulaufen, können die Erweiterungen 320 der Unterdichtung 300 gleichförmig zwischen Detektionseinheiten 460 des Verbinders 400 eingeführt werden, wenn der Verbinder 400 mit dem Stapelteil 1000 verbunden wird, sodass nichtgleichförmige Spalte zwischen den Detektionseinheiten 460 korrigiert werden können.
Wie in 3 gezeigt, können die Schutzeinrichtungen 220, welche lateral hervorstehen, um die Anschlüsse 120 der Bipolarplatte 100 entsprechend zu umgeben, auf der Dichtung 200 des Stapelteils 1000 ausgebildet sein.
Die Schutzeinrichtungen 220 können die Anschlüsse 120 von externen Stößen schützen, indem diese in Richtung der Anschlüsse 120 der Bipolarplatte 100 von der Dichtung 200 hervorstehen und die Anschlüsse 120 umgeben. Die Schutzeinrichtungen 220 der Dichtung 200 können die Anschlüsse 120 der Bipolarplatte 100 von einer externen Kraft oder einem Stoß zusammen mit den Erweiterungen 320 der Unterdichtung 300, welche weiter oben beschrieben sind, schützen, und die Spalte zwischen den Anschlüssen 120 der Bipolarplatte 100 konstant halten, weshalb die Schutzeinrichtungen 220 es ermöglichen, dass der Verbinder 400 einfacher angebracht werden kann.
Die Schutzeinrichtungen 220 der Dichtung 200 können die Anschlüsse 120 der Bipolarplatte 100 von externen Stößen schützen und die Befestigungskraft verbessern, wenn der Verbinder 400 mit dem Stapelteil 1000 verbunden wird.
Bezugnehmend auf 3 kann eine Halterille 222 auf den Schutzeinrichtungen 220 des Stapelteils 1000 ausgebildet werden und der Verbinder 400 rotierbare Abdeckungen 480 (siehe 1) auf beiden Seiten aufweisen, sodass die Abdeckungen 480 in den Halterillen 220 der Schutzeinrichtungen 220 gehalten werden können, wenn die Abdeckungen 480 mit dem Verbinder 400 und dem Stapelteil 1000, wenn dieses verbunden ist, rotiert werden.
Die Schutzeinrichtungen 220 der Dichtung 200 können, wie in 1 bis 3 gezeigt, so ausgebildet sein, dass diese um die Anschlüsse 120 der Bipolarplatte 100 freigelegt sind, wobei die Halterillen 222, in welche die Abdeckung 480 des Verbinders 400 eingeführt und in dieser gehalten werden kann, auf den Schutzeinrichtungen 220 ausgebildet werden können.
Der Verbinder 400 kann die Detektionseinheiten 460, welche die Spannung in Kontakt mit den Anschlüssen 120 der Bipolarplatte 100 detektieren, die Drähte 440, welche mit den Detektionseinheiten 460 verbunden sind, und ein Gehäuse 400a, welches strukturell die Detektionseinheiten 460 und die Drähte 440 stützt, aufweisen. Die Abdeckungen 480 können rotierbar in einer H-Gelenkstruktur mit beiden Seiten des Gehäuses 400a verbunden sein und in die Halterillen 220 der Schutzeinrichtung 220 eingeführt werden, wenn diese mit dem Verbinder 400 und dem Stapelteil 1000, wenn dieses verbunden ist, rotiert werden.
Dementsprechend kann der Verbinder 400 fest an dem Stapelteil 1000 ohne Wackeln durch Verbinden des Verbinders 400 mit dem Stapelteil 1000 und Einführen der Abdeckungen 480 des Verbinders 400 in die Halterillen 222 der Schutzeinrichtungen 220 durch Rotieren der Abdeckungen 480 befestigt werden, sodass die Zuverlässigkeit der gemessenen Daten ebenfalls verbessert werden kann.
Die Abdeckungen 480 des Verbinders 400 können in einer stabilen Plattenformen ausgebildet sein, wobei die Abdeckungen 480 die Einführrillen 420 des Verbinders 400 bedecken können, wenn diese in die Halterillen 220 der Schutzeinrichtungen 220 eingeführt werden.
Die Abdeckungen 480 des Verbinders 400 können rahmenähnlich ausgebildet sein, um die Herstellungskosten zu verringern, wobei jedoch die Seite um den Verbinder 400 von einer Seite ausgebildet werden kann, sodass die inneren und äußeren Abschnitte des Verbinders 400 geschlossen werden, wenn die Abdeckungen 480 in die Halterillen 222 der Schutzeinrichtungen 200 eingeführt werden, sodass fremde Substanzen, wie Staub, davon abgehalten werden, in die Detektionseinheiten 460 des Verbinders 400 einzudringen, wodurch die Zuverlässigkeit der gemessenen Daten entsprechend verbessert werden kann.
Mit der Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung, welche die Struktur, wie oben beschrieben, aufweist, ist es möglich, Spalte zwischen den Anschlüssen der Bipolarplatte konstant zu halten und die Anschlüsse davon abzuhalten, einfach durch eine externe Kraft verformt zu werden.
Das heißt, dass die Spalte zwischen Anschlüssen der Bipolarplatte konstant gehalten werden können und eine Beschädigung der Anschlüsse durch eine externe Kraft oder eine Erschütterung verhindert werden kann, indem die Schutzeinrichtungen und die Erweiterungen der Dichtung und der Unterdichtung vorgesehen sind.
Darüber hinaus wird das Problem hinsichtlich der Verringerung des Zellenabstands durch Entfernen der Anschlussführungen, welche in existierenden Spannungsmesseinrichtungen verwendet wurden, und das dafür Verwenden der Erweiterungen der Unterdichtung, welche als die bestehenden Anschlussführungen fungieren, gelöst, sodass es möglich ist, die Anschlüsse davon abzuhalten, durch Anschlussführungen verformt zu werden, wenn der Verbinder mit den Anschlüssen der Bipolarplatte verbunden wird.
Darüber hinaus kann die Befestigungskraft zwischen dem Verbinder und dem Stapelteil verbessert werden, da der Verbinder an dem Stapelteil ohne Trennung durch die Abdeckungen nach Verbindung mit dem Stapelteil befestigt wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, beschrieben wurde, ist es dem Fachmann klar, dass die vorliegende Erfindung verändert und in verschiedenen Arten und Weisen modifiziert werden kann, ohne von der Lehre des vorliegenden erfinderischen Konzepts, welches in den folgenden Ansprüchen beschrieben ist, abzuweichen.

Claims

Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung mit: einem Stapelteil (1000), welches Anschlüsse (120) einer Bipolarplatte (100), die sich von einer Seite der Bipolarplatte (100) nach außen erstrecken, eine Dichtung (200), welche mit der Bipolarplatte (100) verbunden ist, und eine Unterdichtung (300) aufweist, welche mit der Dichtung (200) verbunden ist und Erweiterungen (320) aufweist, welche lateral hervorstehen und mit den Anschlüssen (120) korrespondieren; und einem Verbinder (400) mit Einführrillen (420) an einer Vorderseite des Verbinders (400), in denen die Anschlüsse (120) angeordnet sind, einer Vielzahl von Drähten (440), welche von hinten durch den Verbinder (400) nach vorne hindurchgehen, wobei der Verbinder (400) Detektionseinheiten (460), welche in den Einführrillen (420) angeordnet sind, mit vorderen Enden der Drähte (440) verbunden sind und in Kontakt mit den Anschlüssen (120) der Bipolarplatte (100) sind, wenn der Verbinder (400) mit dem Stapelteil (1000) verbunden ist, aufweist, wobei Schutzeinrichtungen (220), welche lateral hervorstehen und die Anschlüsse (120) der Bipolarplatte (100) umgeben, auf der Dichtung (200) des Stapelteils (1000) angeordnet sind, und wobei eine Halterille (222) auf den Schutzeinrichtungen (220) des Stapelteils (1000) ausgebildet ist, und der Verbinder (400) rotierbare Abdeckungen (480) auf beiden Seiten aufweist, sodass die Abdeckungen (480) in den Halterillen (222) der Schutzeinrichtungen (220) angeordnet und gehalten werden, wenn die Abdeckungen (480) mit dem Verbinder (400) und dem Stapelteil (1000), wenn dieses verbunden ist, rotiert werden.
Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Anschlüsse (120) der Bipolarplatte (100) mit identischen Intervallen lateral hervorstehen und die Erweiterungen (320) der Unterdichtung (300) hervorstehen, um in Spalten zwischen den Anschlüssen (120) entsprechend angeordnet zu sein, sodass die Erweiterungen (320) zwischen den Detektionseinheiten (460) des Verbinders (400) angeordnet sind, wenn das Stapelteil (1000) und der Verbinder (400) verbunden sind.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Erweiterungen (320) des Stapelteils (1000) Enden der Einführrillen (420) des Verbinders (400) erreichen, wenn das Stapelteil (1000) und der Verbinder (400) verbunden werden.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Erweiterungen (320) der Unterdichtung (300) des Stapelteils (1000) an Enden davon, welche lateral hervorstehen, abgeschrägt sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Abdeckungen (480) des Verbinders (400) eine stabile Plattenform aufweisen und die Einführrillen (420) des Verbinders (400) abdecken, wenn die Abdeckungen (480) in den Halterillen (222) der Schutzeinrichtungen (220) angeordnet werden.
Einrichtung zum Messen einer Stapelspannung mit: einem Stapelteil (1000), welches Anschlüsse (120) einer Bipolarplatte (100), die sich von einer Seite der Bipolarplatte (100) nach außen erstrecken, eine Dichtung (200), welche mit der Bipolarplatte (100) verbunden ist, und eine Unterdichtung (200) aufweist, welche mit der Dichtung (300) verbunden ist und Erweiterungen (320) aufweist, welche lateral hervorstehen und mit den Anschlüssen (120) korrespondieren; einem Verbinder (400) mit rotierbaren Abdeckungen (480), Einführrillen (420) und einer Vielzahl von Detektionseinheiten (460), welche in den Einführrillen (420) angeordnet sind, wobei: die Anschlüsse (120) an einer Vorderseite des Verbinders (400) angeordnet sind, und die Abdeckungen (480) in Halterillen (222) des Stapelteils (1000) gehalten werden, wenn die Abdeckungen (480) mit dem Verbinder (400) und dem Stapelteil (1000), wenn dieses verbunden ist, rotiert werden.
Einrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Abdeckungen (480) in einer Gelenkstruktur mit beiden Seiten des Verbinders (400) verbunden sind.
Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher die Abdeckungen (480) die Einführrillen (420) des Verbinders (400) abdecken, wenn die Abdeckungen (480) in den Halterillen (222) des Stapelteils (1000) gehalten werden.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei welcher innere und äußere Abschnitte des Verbinders (400) geschlossen sind, wenn die Abdeckungen (480) in den Halterillen (222) des Stapelteils (1000) gehalten werden.