DE102017111514A1 - Housing for a stack of electrochemical units for mounting in an electrochemical device - Google Patents

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Abstract

Um ein Gehäuse für einen Stapel aus elektrochemischen Einheiten zur Montage an einer elektrochemischen Vorrichtung zu schaffen, bei welchem die durch das Umspannen von einer Transportfedervorrichtung zu einer Betriebsfedervorrichtung verursachten Nachteile entfallen, wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse Folgendes umfasst:
- ein elastisches Spannelement zum Verspannen des Stapels an dem Gehäuse, wobei das Spannelement innerhalb des Gehäuses zwischen dem Gehäuse und dem Stapel angeordnet ist,
- einen Anschlag, gegen welchen der Stapel von dem Spannelement vorgespannt wird, und
- ein Anschlusselement, mit welchem das Gehäuse an ein Anschlusselement eines Versorgungssystems der elektrochemischen Vorrichtung anschließbar ist.

Figure DE102017111514A1_0000
In order to provide a housing for a stack of electrochemical units for mounting on an electrochemical device in which eliminates the disadvantages caused by the recapture of a transport spring device to a Betriebsfedervorrichtung, it is proposed that the housing comprises:
an elastic tensioning element for clamping the stack to the housing, wherein the tensioning element is arranged within the housing between the housing and the stack,
- A stop against which the stack is biased by the clamping element, and
- A connection element, with which the housing is connectable to a connection element of a supply system of the electrochemical device.
Figure DE102017111514A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für einen Stapel aus elektrochemischen Einheiten zur Montage in einer elektrochemischen Vorrichtung.The present invention relates to a housing for a stack of electrochemical units for mounting in an electrochemical device.

Eine solche elektrochemische Vorrichtung kann insbesondere als eine Brennstoffzellenvorrichtung ausgebildet sein, die einen Stapel aus Brennstoffzelleneinheiten umfasst.Such an electrochemical device may in particular be designed as a fuel cell device comprising a stack of fuel cell units.

Bei einer üblichen Vorgehensweise wird der Stapel aus Brennstoffzelleneinheiten nach seiner Herstellung für eine Lagerung und/oder für einen Transport verspannt, bevor der Stapel in die Brennstoffzellenvorrichtung eingebaut wird. Dabei befindet sich der Stapel zwischen einem Anschlusselement in Form einer Anschlussplatte und einem Abschlusselement in Form einer Abschlussplatte. Das Anschlusselement und das Abschlusselement sind mittels Gewindestangen miteinander verschraubt, wodurch der Stapel zwischen diesen beiden Elementen verspannt wird. Diese Art der Verspannung wird „Transportverspannung“ genannt.In a conventional approach, the stack of fuel cell units is braced after its manufacture for storage and / or transportation before the stack is installed in the fuel cell device. In this case, the stack is located between a connection element in the form of a connection plate and a closure element in the form of a closure plate. The connecting element and the closing element are screwed together by means of threaded rods, whereby the stack is clamped between these two elements. This type of tension is called "transport tension".

Die mechanische Verspannung des Stapels dient zu dessen Schutz und stellt sicher, dass der Kontakt zwischen einzelnen Elementen der Brennstoffzelleneinheiten, beispielsweise Bipolarplatten und Membran-Elektroden-Anordnungen der Brennstoffzelleneinheiten, sowie zwischen in der Stapelrichtung aufeinanderfolgenden Brennstoffzelleneinheiten aufrechterhalten bleibt. Hierdurch werden im späteren Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung geringe elektrische Verluste durch einen geringen Kontaktwiderstand erzielt.The mechanical stress of the stack serves to protect it and ensures that the contact between individual elements of the fuel cell units, for example bipolar plates and membrane-electrode assemblies of the fuel cell units, as well as between successive in the stacking direction fuel cell units is maintained. As a result, small electrical losses are achieved by a low contact resistance during later operation of the fuel cell device.

Ferner wird durch die mechanische Verspannung des Stapels sichergestellt, dass Abdichtungen innerhalb der einzelnen Brennstoffzelleneinheiten sowie zwischen in der Stapelrichtung aufeinanderfolgenden Brennstoffzelleneinheiten durch die eingebrachte Verspannung eine Druckkraft erfahren, was Undichtigkeiten verhindert.Furthermore, it is ensured by the mechanical strain of the stack that seals within the individual fuel cell units and between successive in the stacking direction fuel cell units by the introduced stress undergo a compressive force, which prevents leaks.

Während der sich an den Transport und/oder die Lagerung des Stapels anschließenden Montage des Stapels in der Brennstoffzellenvorrichtung wird ein Umspannen vorgenommen. Dabei wird der transportverspannte Stapel auf ein Versorgungssystem der Brennstoffzellenvorrichtung gesetzt, welches der Zufuhr von Reaktanden, beispielsweise Brenngas und Oxidationsmittel, zu dem Stapel im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung dient. Das Versorgungssystem wird zusammen mit dem Stapel in eine thermische Isolationsbox eingebracht. Anschließend wird der Stapel mittels einer Betriebsfedervorrichtung über die thermische Isolationsbox oder ein thermisches Isolationsmaterial bei einer Betriebsverspannung verspannt, und die Transportfedervorrichtung wird entfernt.During the subsequent to the transport and / or storage of the stack assembly of the stack in the fuel cell device, a re-clamping is made. In this case, the transport-tensioned stack is set to a supply system of the fuel cell device, which serves to supply reactants, for example fuel gas and oxidizing agent, to the stack during operation of the electrochemical device. The supply system is placed in a thermal insulation box together with the stack. Subsequently, the stack is clamped by means of a Betriebsfedervorrichtung over the thermal insulation box or a thermal insulation material at an operating voltage, and the transport spring device is removed.

Wenn die Gewindestangen der Transportfedervorrichtung kein elektrisches Isolationsmaterial umfassen, müssen sie aus der Brennstoffzellenvorrichtung entfernt werden, um einen elektrischen Kurzschluss zwischen dem Minuspol und dem Pluspol der Brennstoffzellenvorrichtung zu verhindern.If the threaded rods of the transport spring device do not comprise electrical insulation material, they must be removed from the fuel cell device to prevent an electrical short between the negative pole and the positive pole of the fuel cell device.

Die Beaufschlagung des Stapels mit der Betriebsfederkraft mittels der Betriebsfedervorrichtung ist erforderlich, um die für eine ausreichende Abdichtung erforderliche Dichtkraft an der Schnittstellendichtung zwischen dem Anschlusselement des Stapels und einem Anschlusselement des Versorgungssystems und zwischen den Ebenen des Stapels zu erzeugen und um die Ebenen des Stapels mit einem hinreichend niedrigen Kontaktwiderstand elektrisch leitend zu kontaktieren.The loading of the operating spring force stack by means of the operating spring device is required to produce the sealing force required for a sufficient seal at the interface seal between the connection element of the stack and a connection element of the supply system and between the planes of the stack and around the planes of the stack contact sufficiently low contact resistance electrically conductive.

Außerdem kann durch das Umspannen von der Transportfedervorrichtung hin zur Betriebsfedervorrichtung ein während des Transports und/oder der Lagerung des Stapels eingetretener Federkraftverlust ausgeglichen werden. In addition, by re-tensioning from the transport spring device to the operating spring device, a loss of spring force which has occurred during transport and / or storage of the stack can be compensated for.

Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist jedoch, dass die Konstruktion der thermischen Isolationsbox ein Umspannen des Stapels von der Transportfedervorrichtung zu der Betriebsfedervorrichtung ermöglichen muss.A disadvantage of this prior art, however, is that the construction of the thermal insulation box must allow a re-tensioning of the stack from the transport spring device to the operating spring device.

Dies bedingt eine aufwändige und mehrteilige Konstruktion der thermischen Isolationsbox, da das Entfernen der Transportfedervorrichtung möglich sein muss. Die Zugänglichkeit des Stapels bei der Montage und/oder der Demontage der Brennstoffzellenvorrichtung muss daher sichergestellt sein.This requires a complex and multi-part construction of the thermal insulation box, since the removal of the transport spring device must be possible. The accessibility of the stack during assembly and / or disassembly of the fuel cell device must therefore be ensured.

Ferner bedingt die Notwendigkeit des Umspannens erhöhte Kosten für die thermische Isolationsbox, da die Bestandteile der Isolationsbox komplexe Formen aufweisen müssen, die teilweise dreidimensional gefräst werden müssen.Furthermore, the need for re-entrant increased costs for the thermal insulation box, since the components of the insulation box must have complex shapes that must be partially milled three-dimensional.

Ferner bedingt die Notwendigkeit des Umspannens einen erhöhten Platzbedarf für die thermische Isolationsbox, da sowohl Platz für die Transportfedervorrichtung als auch für deren Demontage und für die Montage der Betriebsfedervorrichtung vorhanden sein muss. Eine größere Isolationsbox bedeutet wiederum einen erhöhten Platzbedarf im Gesamtsystem.Furthermore, the need for the Umspannens requires an increased space requirement for the thermal insulation box, since both space for the transport spring device as well as for their disassembly and for the assembly of the operating spring device must be present. A larger isolation box in turn means an increased space requirement in the overall system.

Ferner erfordert der Zusammenbau einer mehrteiligen Isolationsbox, die Montage des Stapels in die Isolationsbox hinein und das Umspannen des Stapels von der Transportfedervorrichtung hin zu der Betriebsfedervorrichtung einen erhöhten Zeitaufwand.Furthermore, the assembly of a multi-part insulation box requires assembly of the stack into the insulation box and re-tensioning of the stack from the transport spring device the Betriebsfedervorrichtung an increased amount of time.

Außerdem besteht das Risiko, dass durch das Umspannen Schädigungen im Stapel entstehen können.In addition, there is the risk that the re-tensioning can cause damage in the stack.

Ferner können mögliche Schädigungen durch das Umspannen erst im Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung, also beim Endabnehmer, festgestellt werden. Furthermore, possible damage due to the re-tightening can only be ascertained during operation of the fuel cell device, ie at the end user.

Außerdem wird, bedingt durch die Notwendigkeit des Umspannens, die thermische Isolationsbox mehrteilig ausgeführt, wodurch Schnittstellen zwischen den mehreren Bauteilen entstehen, welche Wärmebrücken darstellen können, insbesondere bei den hohen Betriebstemperaturen einer Hochtemperatur-Brennstoffzellenvorrichtung (< 600°C). Solche Wärmebrücken verschlechtern die Energiebilanz der Brennstoffzellenvorrichtung und können ein ungleichmäßiges Temperaturfeld verursachen, was sich negativ auf die Leistung und/oder die Effizienz und auf die Lebensdauer der Brennstoffzellenvorrichtung auswirkt.In addition, due to the need for reconnecting, the thermal insulation box is made in multiple parts, creating interfaces between the multiple components, which can represent thermal bridges, especially at the high operating temperatures of a high-temperature fuel cell device (<600 ° C). Such thermal bridges degrade the energy balance of the fuel cell device and may cause an uneven temperature field, which adversely affects the performance and / or the efficiency and life of the fuel cell device.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für einen Stapel aus elektrochemischen Einheiten zur Montage in einer elektrochemischen Vorrichtung zu schaffen, bei welchem die durch das Umspannen von einer Transportfedervorrichtung zu einer Betriebsfedervorrichtung verursachten Nachteile entfallen.The present invention has for its object to provide a housing for a stack of electrochemical units for mounting in an electrochemical device in which eliminates the disadvantages caused by the re-clamping of a transport spring device to a Betriebsfedervorrichtung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gehäuse für einen Stapel aus elektrochemischen Einheiten zur Montage in einer elektrochemischen Vorrichtung gelöst, welches Folgendes umfasst:

  • - ein elastisches Spannelement zum Verspannen des Stapels in dem Gehäuse, wobei das Spannelement innerhalb des Gehäuses zwischen dem Gehäuse und dem Stapel angeordnet ist,
  • - einen Anschlag, gegen welchen der Stapel von dem Spannelement vorgespannt wird, und
  • - ein Anschlusselement, mit welchem das Gehäuse an ein Anschlusselement eines Versorgungssystems der elektrochemischen Vorrichtung anschließbar ist.
This object is achieved according to the invention by a housing for a stack of electrochemical units for mounting in an electrochemical device, which comprises:
  • an elastic clamping element for clamping the stack in the housing, wherein the clamping element is arranged within the housing between the housing and the stack,
  • - A stop against which the stack is biased by the clamping element, and
  • - A connection element, with which the housing is connectable to a connection element of a supply system of the electrochemical device.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Konzept zugrunde, den Stapel von elektrochemischen Einheiten, vorzugsweise unmittelbar nach der Fertigung der elektrochemischen Einheiten, mittels eines in das Gehäuse integrierten elastischen Spannelements bei einer Einspannkraft zu verspannen.The present invention is based on the concept of clamping the stack of electrochemical units, preferably immediately after the production of the electrochemical units, by means of an elastic tensioning element integrated in the housing with a clamping force.

Hierdurch wird eine schwimmende Lagerung des Stapels aus elektrochemischen Einheiten innerhalb des Gehäuses erzielt.As a result, a floating storage of the stack of electrochemical units is achieved within the housing.

Das Gehäuse wird an einem Anschlusselement eines Versorgungssystems der elektrochemischen Vorrichtung festgelegt, wobei der Stapel mittels des Spannelements im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung bei einer Betriebseinspannkraft verspannt ist, welche grundsätzlich gleich groß wie die Einspannkraft vor dem Festlegen an dem Anschlusselement des Versorgungssystems oder von der Einspannkraft vor dem Festlegen an dem Anschlusselement des Versorgungssystems verschieden, insbesondere größer als diese Einspannkraft, sein kann.The housing is fixed to a connection element of a supply system of the electrochemical device, wherein the stack is braced by means of the clamping element during operation of the electrochemical device at a Betriebseinspannkraft, which is basically the same size as the clamping force before being fixed to the connection element of the supply system or the clamping force the setting on the connection element of the supply system different, in particular greater than this clamping force may be.

Somit erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse kein Umspannen des Stapels von einer Transportfedervorrichtung zu einer hiervon verschiedenen Betriebsfedervorrichtu ng.Thus, in the case of the housing according to the invention, no re-tensioning of the stack from a transport spring device to a different operating spring device occurs.

Vielmehr dient das elastische Spannelement auch zur Verspannung des Stapels im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung, also als Betriebsfedervorrichtung, und kann somit als Standard-Federvorrichtung bezeichnet werden.Rather, the elastic tensioning element also serves to tension the stack during operation of the electrochemical device, that is to say as an operating spring device, and can thus be referred to as a standard spring device.

Das Gehäuse kann insbesondere als eine Hutze ausgebildet sein.The housing may be formed in particular as a scoop.

Das Gehäuse kann ein Tragwerk mit oder ohne Verkleidung umfassen.The housing may include a structure with or without fairing.

Das Gehäuse kann ein oder mehrere Verkleidungselemente umfassen.The housing may include one or more trim elements.

Zur Ausübung einer elastischen Einspannkraft auf den Stapel kann das Spannelement mindestens ein Federelement umfassen. Das Federelement kann beispielsweise als eine Tellerfeder, ein Tellerfederpaket, eine Druckschraubenfeder oder eine Zugschraubenfeder ausgebildet sein.To exert an elastic clamping force on the stack, the clamping element may comprise at least one spring element. The spring element may be formed, for example, as a plate spring, a plate spring package, a compression coil spring or a tension coil spring.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann das Spannelement ein elastisch verformbares metallisches Material und/oder ein elastisch verformbares keramisches Material umfassen.Alternatively or additionally, the clamping element may comprise an elastically deformable metallic material and / or an elastically deformable ceramic material.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einspannkraft von dem Spannelement zentral in den Stapel eingeleitet wird, vorzugsweise an einer Einleitungsstelle, welche auf einer parallel zur Stapelrichtung ausgerichteten Längsmittelachse des Stapels liegt.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the clamping force is introduced centrally from the clamping element into the stack, preferably at an introduction point which lies on a longitudinal central axis of the stack aligned parallel to the stacking direction.

Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Gehäuse eine den Stapel zumindest teilweise umgebende thermische Isolation aufweist.Furthermore, it is preferably provided that the housing has a thermal insulation which at least partially surrounds the stack.

In diesem Fall ist es günstig, wenn das Spannelement innerhalb der thermischen Isolation, das heißt im heißen Bereich des Gehäuses und der elektrochemischen Vorrichtung, angeordnet ist. In this case, it is favorable if the clamping element is arranged within the thermal insulation, that is in the hot region of the housing and the electrochemical device.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Spannelement in einem Bereich des Gehäuses angeordnet ist, welcher im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung eine Temperatur von mindestens 600°C aufweist.In particular, it can be provided that the clamping element is arranged in a region of the housing, which has a temperature of at least 600 ° C during operation of the electrochemical device.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das Spannelement in einem gegenüber dem Stapel zumindest teilweise thermisch abgeschirmten mittel-heißen Bereich des Gehäuses und der elektrochemischen Vorrichtung, welcher im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung vorzugsweise eine Temperatur zwischen ungefähr 50°C und ungefähr 600°C aufweist, oder im kalten Bereich des Gehäuses und der elektrochemischen Vorrichtung, welcher im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung eine Temperatur von höchstens ungefähr 50°C aufweist, angeordnet ist.Alternatively or additionally, it can be provided that the clamping element in a relation to the stack at least partially thermally shielded medium-hot region of the housing and the electrochemical device, which preferably during operation of the electrochemical device, a temperature between about 50 ° C and about 600 ° C. or in the cold region of the housing and the electrochemical device having a temperature of at most about 50 ° C during operation of the electrochemical device.

Um die für den Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung erforderlichen Medien, beispielsweise ein Brenngas und/oder ein Oxidationsmittel, dem Stapel im Innenraum des Gehäuses zuführen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Gehäuse an zumindest einer seiner Seiten eine Eintrittsöffnung aufweist.In order to be able to supply the media required for the operation of the electrochemical device, for example a fuel gas and / or an oxidizing agent, to the stack in the interior of the housing, it is preferably provided that the housing has an inlet opening on at least one of its sides.

Vorzugsweise ist diese Eintrittsöffnung im montierten Zustand der elektrochemischen Vorrichtung einem Anschlusselement des Versorgungssystems der elektrochemischen Vorrichtung zugewandt.In the assembled state of the electrochemical device, this inlet opening preferably faces a connection element of the supply system of the electrochemical device.

Ferner ist bei bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse lösbar an dem Anschlusselement des Versorgungssystems festlegbar ist, beispielsweise durch Verschraubung.Furthermore, it is provided in preferred embodiments of the invention that the housing is releasably secured to the connection element of the supply system, for example by screwing.

Dabei kann durch die lösbare Festlegung, insbesondere die Verschraubung, des Gehäuses mit dem Versorgungssystem eine zusätzliche Kraft zwischen einem Anschlusselement des Gehäuses und einem Anschlusselement des Versorgungssystems aufgebracht werden.It can be applied by the detachable fixing, in particular the screw, the housing with the supply system, an additional force between a connection element of the housing and a connection element of the supply system.

Diese zusätzliche Kraft kann beispielsweise zur Sicherstellung der Abdichtung zwischen dem Stapel aus elektrochemischen Einheiten und dem Versorgungssystem der elektrochemischen Vorrichtung dienen.This additional force can be used, for example, to ensure the sealing between the stack of electrochemical units and the supply system of the electrochemical device.

Die Abdichtung kann dabei beispielsweise durch eine zusätzliche Dichtung, beispielsweise aus Glimmer oder in Form eines Vlieses, und/oder durch das Vorsehen von Dichtkonturen, insbesondere Sicken, an dem Anschlusselement des Gehäuses und/oder an dem Anschlusselement des Versorgungssystems erzielt werden.The seal can be achieved, for example, by an additional seal, for example made of mica or in the form of a nonwoven, and / or by the provision of sealing contours, in particular beads, on the connection element of the housing and / or on the connection element of the supply system.

Vorzugsweise umfasst das Gehäuse ein Anschlusselement, das mindestens einen Mediumkanal aufweist, welcher an einen zugeordneten Mediumkanal des Anschlusselements des Versorgungssystems anschließbar ist.Preferably, the housing comprises a connection element which has at least one medium channel, which can be connected to an associated medium channel of the connection element of the supply system.

Ferner ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen Anschlag aufweist, gegen welchen der Stapel vor dem Festlegen des Gehäuses an dem Anschlusselement des Versorgungssystems vorgespannt wird.It is further provided that the housing has a stop against which the stack is biased before fixing the housing to the connection element of the supply system.

Ein solcher Anschlag kann beispielsweise durch einen an einer Wand des Gehäuses vorgesehenen Vorsprung ausgebildet sein.Such a stop may be formed for example by a projection provided on a wall of the housing.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass der Anschlag durch ein Anschlusselement des Gehäuses gebildet ist, welches mindestens einen Mediumkanal aufweist.Alternatively or additionally, it may be provided that the stop is formed by a connection element of the housing, which has at least one medium channel.

Bei einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist vorgesehen, dass die Betriebseinspannkraft, mit welcher das Spannelement den Stapel im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung verspannt, im Wesentlichen gleich groß ist wie die Einspannkraft, mit welcher das Spannelement den Stapel vor dem Festlegen des Gehäuses an dem Anschlusselement des Versorgungssystems gegen den Anschlag vorspannt.In a particular embodiment of the housing according to the invention it is provided that the Betriebseinspannkraft with which the clamping element braces the stack in the operation of the electrochemical device is substantially the same size as the clamping force with which the clamping element the stack before fixing the housing to the connection element of the supply system biases against the stop.

In diesem Fall muss die anfängliche Einspannkraft bereits ausreichend hoch gewählt werden, um auch eine ausreichende Verspannung des Stapels aus elektrochemischen Einheiten im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung zu gewährleisten.In this case, the initial clamping force must already be chosen high enough to ensure sufficient strain of the stack of electrochemical units in the operation of the electrochemical device.

Auf eine Erhöhung der Betriebseinspannkraft gegenüber der anfänglichen Einspannkraft beim Festlegen des Gehäuses an dem Versorgungssystem kann insbesondere dann verzichtet werden, wenn ein mindestens einen Mediumkanal aufweisendes Anschlusselement des Gehäuses durch Verschraubung mit dem Anschlusselement des Versorgungssystems, welches einen diesem Mediumkanal entsprechenden Mediumkanal aufweist, festgelegt wird.An increase in the operating clamping force relative to the initial clamping force when securing the housing to the supply system can be dispensed with in particular if a connection element of the housing having at least one medium channel is fixed by screwing to the connection element of the supply system, which has a medium channel corresponding to this medium channel.

Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass die Betriebseinspannkraft, mit welcher das Spannelement den Stapel im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung verspannt, größer ist als die Einspannkraft, mit welcher das Spannelement den Stapel vor dem Festlegen des Gehäuses an dem Anschlusselement des Versorgungssystems gegen den Anschlag vorspannt.Alternatively, it can also be provided that the Betriebseinspannkraft with which the clamping element braces the stack in the operation of the electrochemical device is greater than the clamping force with which the clamping element biases the stack before setting the housing to the connection element of the supply system against the stop ,

Hierdurch kann insbesondere ein Einspannkraftverlust während des Transports und/oder der Lagerung des Gehäuses vor dessen Montage in der elektrochemischen Vorrichtung kompensiert werden. In this way, in particular a clamping force loss during transport and / or storage of the housing can be compensated prior to its mounting in the electrochemical device.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die von dem Spannelement auf den Stapel ausgeübte Einspannkraft beim Festlegen des Gehäuses an dem Anschlusselement des Versorgungssystems von der anfänglichen Einspannkraft auf die Betriebseinspannkraft erhöht wird.In particular, it can be provided that the clamping force exerted by the clamping element on the stack when tightening the housing on the connection element of the supply system is increased from the initial clamping force to the Betriebseinspannkraft.

Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Stapel beim Festlegen des Gehäuses an dem Anschlusselement des Versorgungssystems von einem Anschlag des Gehäuses, gegen welchen der Stapel vor dem Festlegen des Gehäuses an dem Anschlusselement des Versorgungssystems vorgespannt worden ist, abgehoben wird.It can be provided, for example, that the stack when setting the housing to the connection element of the supply system of a stop of the housing, against which the stack has been biased before fixing the housing to the connection element of the supply system, is lifted.

Die Höhe der hierdurch erzielten zusätzlichen Einspannkraft hängt von der Strecke ab, um welche der Stapel zu dem Spannelement hin verschoben wird.The height of the additional clamping force achieved thereby depends on the distance about which the stack is displaced towards the clamping element.

Ferner hängt die Höhe der zusätzlichen Einspannkraft von der Federrate oder dem Elastizitätsmodul des Spannelements ab.Furthermore, the amount of the additional clamping force depends on the spring rate or the modulus of elasticity of the clamping element.

Die Verschiebung des Stapels hin zu dem Spannelement beim Festlegen des Gehäuses an dem Anschlusselement des Versorgungssystems kann beispielsweise durch einen Vorsprung an dem Anschlusselement des Versorgungssystems, durch einen Vorsprung an einem Anschlusselement des Gehäuses und/oder durch Anordnung eines Zwischenelements, insbesondere einer Dichtung, zwischen dem Anschlusselement des Gehäuses und dem Anschlusselement des Versorgungssystems bewirkt werden.The displacement of the stack toward the clamping element when securing the housing to the connection element of the supply system can be achieved, for example, by a projection on the connection element of the supply system, by a projection on a connection element of the housing and / or by the provision of an intermediate element, in particular a seal, between the housing Connection element of the housing and the connection element of the supply system can be effected.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anschlusselement des Versorgungssystems einen Vorsprung aufweist, der den Stapel von dem Anschlag des Gehäuses abhebt, so dass der Stapel im Betriebszustand der elektrochemischen Vorrichtung von dem Anschlag des Gehäuses beabstandet ist und/oder sich an dem Vorsprung des Anschlusselements des Versorgungssystems abstützt.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the connection element of the supply system has a projection which lifts the stack from the stop of the housing, so that the stack in the operating state of the electrochemical device is spaced from the stop of the housing and / or on the Projected projection of the connection element of the supply system.

In diesem Fall ist es günstig, wenn das Gehäuse eine Eintrittsöffnung aufweist, durch welche der Vorsprung des Anschlusselements des Versorgungssystems in das Gehäuse eintritt, wenn das Gehäuse an dem Anschlusselement des Versorgungssystems festgelegt wird.In this case, it is favorable if the housing has an inlet opening through which the projection of the connection element of the supply system enters the housing when the housing is fixed to the connection element of the supply system.

Durch die Erhöhung der Einspannkraft von der anfänglichen Einspannkraft auf die Betriebseinspannkraft wird die Verspannung des Stapels erhöht.Increasing the clamping force from the initial clamping force to the operational clamping force increases the tension of the stack.

Das Spannelement kann ein elastisch verformbares Federelement, ein elastisch verformbares metallisches Element und/oder ein elastisch verformbares keramisches Element umfassen.The tensioning element may comprise an elastically deformable spring element, an elastically deformable metallic element and / or an elastically deformable ceramic element.

Mittels des erfindungsgemäßen Gehäuses ist der Stapel aus elektrochemischen Einheiten in betriebsfertigem Zustand in der elektrochemischen Vorrichtung montierbar, ohne dass hierfür ein Umspannen von einer Transportfedervorrichtung auf eine Betriebsfedervorrichtung erforderlich ist.By means of the housing according to the invention, the stack of electrochemical units can be mounted in the ready-to-use state in the electrochemical device, without the need for re-clamping from a transport spring device to an operating spring device.

Der Anschlag, gegen welchen der Stapel vor dem Festlegen des Gehäuses an dem Anschlusselement des Versorgungssystems der elektrochemischen Vorrichtung vorgespannt wird, kann dabei durch das Anschlusselement des Gehäuses oder durch ein anderes Element des Gehäuses, beispielsweise einen von einer Wand des Gehäuses vorspringenden Vorsprung, gebildet sein.The stop against which the stack is prestressed prior to fixing the housing to the connection element of the supply system of the electrochemical device can thereby be formed by the connection element of the housing or by another element of the housing, for example a projection projecting from a wall of the housing ,

Das erfindungsgemäße Gehäuse eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer elektrochemischen Vorrichtung, welche ein erfindungsgemäßes Gehäuse und ein Versorgungssystem umfasst, wobei das Versorgungssystem ein Anschlusselement umfasst, an welches das Anschlusselement des Gehäuses angeschlossen ist, und wobei der Stapel im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung mittels des elastischen Spannelements bei einer Betriebseinspannkraft verspannt ist.The housing according to the invention is particularly suitable for use in an electrochemical device comprising a housing according to the invention and a supply system, wherein the supply system comprises a connection element, to which the connection element of the housing is connected, and wherein the stack in the operation of the electrochemical device by means of the elastic Clamping element is clamped at a Betriebseinspannkraft.

Das erfindungsgemäße Gehäuse, das vorzugsweise ein Tragwerk und optional eine Verkleidung und/oder eine thermische Isolation umfasst, weist somit eine integrierte Verspannungsvorrichtung auf, wobei diese Verspannungsvorrichtung sowohl für die Verspannung des Stapels während einer Transport- oder Lagerungsphase als auch für die Verspannung des Stapels im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung vorgesehen ist.The housing according to the invention, which preferably comprises a supporting structure and optionally a cladding and / or a thermal insulation, thus has an integrated bracing device, which bracing device both for the tension of the stack during a transport or storage phase as well as for the bracing of the stack in Operation of the electrochemical device is provided.

Damit entfällt das sonst notwendige Umspannen von einer Transportfedervorrichtung zu einer hiervon verschiedenen Betriebsfedervorrichtung.This eliminates the otherwise necessary re-clamping of a transport spring device to a different operating spring device.

Die elektrochemische Vorrichtung kann insbesondere eine Brennstoffzellenvorrichtung oder ein Elektrolyseur sein, und die elektrochemischen Einheiten können insbesondere Brennstoffzelleneinheiten oder Elektrolyseeinheiten sein.The electrochemical device may, in particular, be a fuel cell device or an electrolyzer, and the electrochemical units may in particular be fuel cell units or electrolysis units.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Brennstoffzellenvorrichtung eine Hochtemperatur-Brennstoffzellenvorrichtung, insbesondere mit einer Betriebstemperatur von mindestens 600°C oder mehr, ist.It is particularly preferred if the fuel cell device, a high-temperature fuel cell device, in particular with a Operating temperature of at least 600 ° C or more, is.

Beispielsweise kann die Brennstoffzellenvorrichtung eine Festoxid-Brennstoffzellenvorrichtung („Solid Oxide Fuel Cell“, SOFC) sein.For example, the fuel cell device may be a solid oxide fuel cell (SOFC) device.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of exemplary embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:

  • 1 einen schematischen Schnitt durch einen Stapel aus elektrochemischen Einheiten einer elektrochemischen Vorrichtung nach dem Stand der Technik, der mittels einer Transportfedervorrichtung bei einer Transportfederkraft verspannt ist;
  • 2 einen schematischen Schnitt durch eine elektrochemische Vorrichtung nach dem Stand der Technik, in welcher der Stapel aus 1 montiert worden ist und in welcher der Stapel mittels einer Betriebsfedervorrichtung bei einer Betriebsfederkraft verspannt wird, vor dem Lösen und Entfernen der Transportfedervorrichtung;
  • 3 einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses für einen Stapel aus elektrochemischen Einheiten zur Montage an einer elektrochemischen Vorrichtung, welches ein elastisches Spannelement zum Verspannen des Stapels in dem Gehäuse bei einer Einspannkraft umfasst;
  • 4 einen schematischen Schnitt durch das Gehäuse aus 3, nachdem das Gehäuse an einem Anschlusselement eines Versorgungssystems der elektrochemischen Vorrichtung festgelegt worden ist;
  • 5 einen schematischen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses, bei welcher der Stapel aus elektrochemischen Einheiten gegen ein Anschlusselement des Gehäuses mit Mediumkanälen bei einer Einspannkraft verspannt wird; und
  • 6 einen schematischen Schnitt durch das Gehäuse aus 5, nachdem das Gehäuse an einem Anschlusselement eines Versorgungssystems der elektrochemischen Vorrichtung festgelegt worden ist, wobei der Stapel aus elektrochemischen Einheiten mittels des Spannelements bei einer Betriebseinspannkraft verspannt wird, welche der anfänglichen Einspannkraft entspricht.
In the drawings show:
  • 1 a schematic section through a stack of electrochemical units of a prior art electrochemical device, which is clamped by means of a transport spring device at a transport spring force;
  • 2 a schematic section through an electrochemical device according to the prior art, in which the stack of 1 has been mounted and in which the stack is braced by means of a Betriebsfedervorrichtung at a Betriebsfederkraft, before loosening and removing the Transportfedervorrichtung;
  • 3 a schematic section through a first embodiment of a housing according to the invention for a stack of electrochemical units for mounting to an electrochemical device, which comprises a resilient clamping element for clamping the stack in the housing at a clamping force;
  • 4 a schematic section through the housing 3 after the housing has been fixed to a terminal of a supply system of the electrochemical device;
  • 5 a schematic section through a second embodiment of the housing according to the invention, in which the stack of electrochemical units is braced against a connection element of the housing with medium channels at a clamping force; and
  • 6 a schematic section through the housing 5 after the housing has been fixed to a terminal of a supply system of the electrochemical device, wherein the stack of electrochemical units is clamped by the clamping element at an operation clamping force corresponding to the initial clamping force.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.Identical or functionally equivalent elements are denoted by the same reference numerals in all figures.

Eine in 2 als Ganzes dargestellte elektrochemische Vorrichtung 100 nach dem Stand der Technik, beispielsweise eine Brennstoffzellenvorrichtung, umfasst einen Stapel 102 aus (nicht einzeln dargestellten) elektrochemischen Einheiten, beispielsweise Brennstoffzelleneinheiten, welche längs einer Stapelrichtung 104 aufeinanderfolgen.An in 2 as a whole shown electrochemical device 100 The prior art, for example a fuel cell device, comprises a stack 102 from (not shown separately) electrochemical units, such as fuel cell units, which along a stacking direction 104 consecutive.

Der Stapel 102 ist zwischen einem Anschlusselement 106, beispielsweise in Form einer Anschlussplatte 108, und einem Abschlusselement 110, beispielsweise in Form einer Abschlussplatte 112, angeordnet.The stack 102 is between a connection element 106 , for example in the form of a connection plate 108 , and a final element 110 , for example in the form of a cover plate 112 arranged.

Das Anschlusselement 106 weist mehrere Medienkanäle 114 auf, die an jeweils zugeordnete Medienanschlüsse eines Medienverteilers 116 eines Versorgungssystems 118 der elektrochemischen Vorrichtung 100 angeschlossen sind.The connection element 106 has several media channels 114 which are assigned to respectively assigned media connections of a media distributor 116 a supply system 118 the electrochemical device 100 are connected.

Der Medienverteiler 116 kann insbesondere Mediumanschlüsse für die Zufuhr eines Brenngases und eines Oxidationsmittels sowie für die Abfuhr von teilweise verbrauchtem Brenngas und Oxidationsmittel sowie von Reaktionsprodukten umfassen.The media distributor 116 may in particular comprise medium connections for the supply of a fuel gas and an oxidizing agent and for the removal of partially spent fuel gas and oxidizing agent as well as reaction products.

Zwischen dem Anschlusselement 106 des Stapels 102 und dem Medienverteiler 116 ist eine Dichtung 120 angeordnet, welche Durchtrittsöffnungen für die Medienzufuhr zu dem Stapel 102 und für die Medienabfuhr aus dem Stapel 102 während des Betriebs der elektrochemischen Vorrichtung 100 aufweist.Between the connection element 106 of the pile 102 and the media distributor 116 is a seal 120 arranged, which passage openings for the media supply to the stack 102 and for the media removal from the stack 102 during operation of the electrochemical device 100 having.

Der Stapel 102 und der Medienverteiler 116 sind in einer Umhausung 124 angeordnet, welche aus Wandelementen 126 mit thermischer Isolationswirkung zusammengesetzt ist und den Stapel 102 thermisch von einem Außenraum der Umhausung 124 trennt.The stack 102 and the media distributor 116 are in a housing 124 arranged, which consist of wall elements 126 is composed of thermal insulation effect and the stack 102 thermally from an exterior of the housing 124 separates.

Um den Stapel 102 während des Betriebs der elektrochemischen Vorrichtung 100 mit einer Betriebsfederkraft verspannen zu können, umfasst die elektrochemische Vorrichtung 100 ferner eine Betriebsfedervorrichtung 128 mit einem Federelement 130, das beispielsweise als eine Druck-Schraubenfeder ausgebildet ist.To the pile 102 during operation of the electrochemical device 100 to be able to clamp with a Betriebsfederkraft includes the electrochemical device 100 Further, a Betriebsfedervorrichtung 128 with a spring element 130 which is formed, for example, as a compression coil spring.

Ferner umfasst die Betriebsfedervorrichtung 128 einen Stempel 132, der die Betriebsfederkraft, welche das Federelement 130 ausübt, auf das Abschlusselement 110 überträgt.Furthermore, the operating spring device comprises 128 a stamp 132 , which is the operating spring force which the spring element 130 exerts on the conclusion element 110 transfers.

Das dem Stempel 132 abgewandte Ende des Federelements 130 stützt sich an einem Tragwerk 134 zur Aufnahme der Betriebsfederkraft ab. The stamp 132 opposite end of the spring element 130 is supported by a structure 134 to absorb the operating spring force.

Um den Stapel 102 aus elektrochemischen Einheiten vor seiner Montage in der elektrochemischen Vorrichtung 100 unter Verspannung bei einer Transportfederkraft transportieren und/oder lagern zu können, ist ferner eine Transportfedervorrichtung 136 vorgesehen.To the pile 102 from electrochemical units prior to its mounting in the electrochemical device 100 to transport and / or store under tension at a transport spring force is also a transport spring device 136 intended.

In 1 ist die Transportfedervorrichtung 136 mit dem Stapel 102 und dem Anschlusselement 106 sowie dem Abschlusselement 110 separat dargestellt.In 1 is the transport spring device 136 with the pile 102 and the connection element 106 as well as the final element 110 shown separately.

Die Transportfedervorrichtung 136 umfasst mehrere, beispielsweise vier, Gewindestangen 138, welche in Gewindelöcher 140 an dem Anschlusselement 106 eingeschraubt sind und sich durch Durchtrittsöffnungen 142 in dem Abschlusselement 110 hindurch erstrecken.The transport spring device 136 includes several, for example four, threaded rods 138 which are in threaded holes 140 at the connection element 106 are screwed in and through passages 142 in the final element 110 extend through.

In ihrem Endbereich 144, welcher auf der dem Anschlusselement 106 abgewandten Seite des Abschlusselements 110 angeordnet ist, sind die Gewindestangen 138 mit jeweils einer Gewindemutter 146 und vorzugsweise auch mit jeweils einer Unterlegscheibe 148 versehen.In her end area 144 , which on the connecting element 106 facing away from the end element 110 is arranged, are the threaded rods 138 each with a threaded nut 146 and preferably also each with a washer 148 Mistake.

Ferner umfasst die Transportfedervorrichtung 136 für jede Gewindestange 138 jeweils ein Federelement 150, das sich einerseits an der Mutter 146 und andererseits an dem Abschlusselement 110 abstützt und die jeweils zugeordnete Gewindestange 138 umgibt.Furthermore, the transport spring device comprises 136 for every threaded rod 138 one spring element each 150 on the one hand to the mother 146 and on the other hand, on the closure element 110 supports and the respectively assigned threaded rod 138 surrounds.

Jedes Federelement 150 kann beispielsweise als eine Druck-Schraubenfeder ausgebildet sein.Each spring element 150 may be formed, for example, as a pressure coil spring.

Durch die von den Federelementen 150 der Transportfedervorrichtung 136 nahe des Umfangs des Abschlusselements 110 auf das Abschlusselement 110 ausgeübte Transportfederkraft wird der Stapel 102 zwischen dem Abschlusselement 110 und dem Anschlusselement 106 verspannt.By the of the spring elements 150 the transport spring device 136 near the periphery of the end element 110 on the final element 110 applied transport spring force is the stack 102 between the final element 110 and the connection element 106 braced.

Die mechanische Verspannung des Stapels 102 mittels der Transportfedervorrichtung 136 dient zum Schutz des Stapels 102 während eines Transports des Stapels 102 vom Herstellungsort des Stapels 102 bis zum Montageort der elektrochemischen Vorrichtung 100 und/oder während einer Lagerung des Stapels 102 vor dessen Montage in der elektrochemischen Vorrichtung 100. Durch diese mechanische Verspannung wird sichergestellt, dass die Kontaktsituation zwischen einzelnen Elementen der elektrochemischen Einheiten (beispielsweise Bipolarplatten und Membran-Elektroden-Anordnungen von Brennstoffzelleneinheiten) sowie zwischen in der Stapelrichtung 104 aufeinanderfolgenden elektrochemischen Einheiten aufrechterhalten bleibt.The mechanical tension of the stack 102 by means of the transport spring device 136 serves to protect the stack 102 during a transport of the pile 102 from the place of manufacture of the pile 102 to the mounting location of the electrochemical device 100 and / or during storage of the stack 102 prior to its mounting in the electrochemical device 100 , This mechanical strain ensures that the contact situation between individual elements of the electrochemical units (for example bipolar plates and membrane electrode assemblies of fuel cell units) and between in the stacking direction 104 successive electrochemical units is maintained.

Hierdurch werden im späteren Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung 100 geringe elektrische Verluste durch einen geringen Kontaktwiderstand erzielt.As a result, during later operation of the electrochemical device 100 low electrical losses achieved by a low contact resistance.

Ferner wird durch die mechanische Verspannung des Stapels 102 sichergestellt, dass Abdichtungen innerhalb der einzelnen elektrochemischen Einheiten sowie zwischen in der Stapelrichtung 104 aufeinanderfolgenden elektrochemischen Einheiten durch die eingebrachte Verspannung eine Druckkraft erfahren, was Undichtigkeiten verhindert.Furthermore, due to the mechanical tension of the stack 102 Ensures that seals within each electrochemical units as well as between in the stacking direction 104 successive electrochemical units experienced by the introduced tension a compressive force, which prevents leaks.

Während der sich an den Transport und/oder die Lagerung des Stapels 102 mit der Transportfedervorrichtung 136 anschließenden Montage des Stapels 102 in der elektrochemischen Vorrichtung 100 wird ein Umspannen vorgenommen.During the transport and / or storage of the pile 102 with the transport spring device 136 subsequent assembly of the stack 102 in the electrochemical device 100 a re-tightening is done.

Dabei wird der Stapel 102 mit der Transportfedervorrichtung 136 auf den Medienverteiler 116 des Versorgungssystems 118 aufgesetzt.This is the stack 102 with the transport spring device 136 on the media distributor 116 of the supply system 118 placed.

Der Medienverteiler 116 und der Stapel 102 mit der Transportfedervorrichtung 136 werden in die Umhausung 124 mit den thermisch isolierenden Wandelementen 126 eingebracht.The media distributor 116 and the stack 102 with the transport spring device 136 be in the housing 124 with the thermally insulating wall elements 126 brought in.

Anschließend wird der Stapel 102 mittels der Betriebsfedervorrichtung 128 bei der Betriebsfederkraft verspannt. Die Transportfedervorrichtung 136 wird gelöst und entfernt.Then the stack 102 by means of the operating spring device 128 braced at the operating spring force. The transport spring device 136 is solved and removed.

Dabei kann der Stapel 102 kurzzeitig auch mit einer erhöhten Verspannungskraft beaufschlagt werden, welche maximal der Summe aus der Transportfederkraft und der Betriebsfederkraft entspricht. Da es sich hierbei jedoch um Druckspannungen handelt, entstehen hierdurch keine Schädigungen am Stapel 102.The stack can do this 102 briefly be acted upon with an increased clamping force, which corresponds at most to the sum of the transport spring force and the operating spring force. However, since these are compressive stresses, this does not damage the stack 102 ,

Da die Gewindestangen 138 der Transportfedervorrichtung 136 das Anschlusselement 106 und das Abschlusselement 110 elektrisch leitend miteinander verbinden, müssen die Gewindestangen 138 aus der elektrochemischen Vorrichtung 100 entfernt werden, um einen elektrischen Kurzschluss zwischen dem Minuspol und dem Pluspol der elektrochemischen Vorrichtung 100 zu verhindern.Because the threaded rods 138 the transport spring device 136 the connection element 106 and the final element 110 connect the electrically conductive together, the threaded rods 138 from the electrochemical device 100 be removed to make an electrical short between the negative pole and the positive pole of the electrochemical device 100 to prevent.

Die Beaufschlagung des Stapels 102 mit der Betriebsfederkraft mittels der Betriebsfedervorrichtung 128 ist erforderlich, um die für eine ausreichende Abdichtung erforderliche Dichtkraft an der Dichtung 120 zwischen dem Anschlusselement 106 und dem Medienverteiler 116 zu erzeugen.The loading of the stack 102 with the operating spring force by means of the operating spring device 128 is required to provide the sealing force required for adequate sealing at the seal 120 between the connection element 106 and the media distributor 116 to create.

Außerdem kann durch das Umspannen von der Transportfedervorrichtung 136 hin zur Betriebsfedervorrichtung 128 ein während des Transports und/oder der Lagerung des Stapels 102 eingetretener Federkraftverlust ausgeglichen werden. In addition, by the Umspannen of the Transportfedervorrichtung 136 towards the operating spring device 128 during transport and / or storage of the stack 102 be compensated incurred spring loss.

Eine in den 3 und 4 dargestellte erfindungsgemäße elektrochemische Vorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 1 und 2 dargestellten elektrochemischen Vorrichtung 100 insbesondere dadurch, dass statt der Transportfedervorrichtung 136, welche gemäß dem Stand der Technik zum Beaufschlagen des Stapels 102 während eines Transports und/oder einer Lagerung des Stapels 102 vor dessen Montage in der elektrochemischen Vorrichtung 100 verwendet wird, ein elastisches Spannelement 170 verwendet wird, welches auch nach der Montage des Stapels 102 in der elektrochemischen Vorrichtung 100 in der elektrochemischen Vorrichtung 100 verbleibt und dazu dient, den Stapel 102 im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung 100 mit der gewünschten Betriebseinspannkraft zu beaufschlagen.One in the 3 and 4 illustrated electrochemical device according to the invention 100 is different from the one in the 1 and 2 represented electrochemical device 100 in particular in that instead of the transport spring device 136 , which according to the prior art for applying the stack 102 during transport and / or storage of the stack 102 prior to its mounting in the electrochemical device 100 is used, an elastic clamping element 170 is used, which also after the assembly of the stack 102 in the electrochemical device 100 in the electrochemical device 100 remains and serves the stack 102 during operation of the electrochemical device 100 to apply the desired operational clamping force.

Bei dieser Ausführungsform einer elektrochemischen Vorrichtung 100 wird somit kein Umspannen von einer Transportfedervorrichtung 136 auf eine Betriebsfedervorrichtung 128 vorgenommen.In this embodiment of an electrochemical device 100 Thus, no re-clamping of a transport spring device 136 on a Betriebsfedervorrichtung 128 performed.

Bei dieser Ausführungsform umfasst die elektrochemische Vorrichtung 100 ein separat in 3 dargestelltes Gehäuse 152 mit einer thermisch isolierten Stirnwand 154 und thermisch isolierten Seitenwänden 156, welche zusammen eine thermische Isolation 158 des Gehäuses 152 bilden.In this embodiment, the electrochemical device comprises 100 a separately in 3 illustrated housing 152 with a thermally insulated end wall 154 and thermally insulated sidewalls 156 which together provide thermal insulation 158 of the housing 152 form.

Der Stirnwand 154 gegenüberliegend ist eine Eintrittsöffnung 160 an dem Gehäuse 152 vorgesehen, deren Funktion im Folgenden noch näher erläutert werden wird.The front wall 154 opposite is an entrance opening 160 on the housing 152 provided whose function will be explained in more detail below.

Die Eintrittsöffnung 160 wird berandet von einem Anschlag 162, welcher insbesondere die Form eines von den Seitenwänden 156 des Gehäuses 152 in die Eintrittsöffnung 160 hinein vorstehenden Vorsprungs aufweist.The entrance opening 160 is bordered by a plot 162 which in particular takes the form of one of the side walls 156 of the housing 152 in the entrance opening 160 has projecting projection.

Ferner umfasst das Gehäuse 152 einen an das der Stirnwand 154 abgewandte Ende der Seitenwände 156 angrenzenden Gehäusefuß 164, welcher insbesondere einen in den Außenraum des Gehäuses 152 vorspringenden Befestigungsflansch 166 umfassen kann.Furthermore, the housing comprises 152 one to the front wall 154 opposite end of the side walls 156 adjacent housing foot 164 , which in particular one in the outer space of the housing 152 projecting mounting flange 166 may include.

An dem Befestigungsflansch 166 sind mehrere, längs des Umfangs des Befestigungsflansches 166 verteilte Befestigungsmittel-Durchtrittsöffnungen 168 vorgesehen.On the mounting flange 166 are several, along the circumference of the mounting flange 166 distributed fastener passage openings 168 intended.

Ferner umfasst das Gehäuse 152 das elastische Spannelement 170, mittels welchem der zwischen einem Abschlusselement 110 (beispielsweise in Form einer Abschlussplatte 112) und einem Anschlusselement 106 (beispielsweise in Form einer Anschlussplatte 108) angeordnete Stapel 102 aus elektrochemischen Einheiten, die längs der Stapelrichtung 104 aufeinanderfolgen, mit einer Einspannkraft gegen den Anschlag 162 des Gehäuses 152 vorgespannt ist.Furthermore, the housing comprises 152 the elastic tensioning element 170 , by means of which between a closure element 110 (For example in the form of a cover plate 112 ) and a connection element 106 (For example in the form of a connection plate 108 ) arranged stacks 102 from electrochemical units along the stacking direction 104 successive, with a clamping force against the stop 162 of the housing 152 is biased.

Das Spannelement 170 umfasst beispielsweise ein Federelement 172, beispielsweise in Form einer Tellerfeder, welches vorzugsweise in einem von der thermischen Isolation 158 umgebenen Innenraum 174 des Gehäuses 152 angeordnet ist.The tensioning element 170 includes, for example, a spring element 172 , For example in the form of a plate spring, which preferably in one of the thermal insulation 158 surrounded interior 174 of the housing 152 is arranged.

Das Federelement 172 stützt sich einerseits an der Innenseite 176 der Stirnwand 154 des Gehäuses 152 und andererseits an der dem Anschlusselement 106 abgewandten Außenseite 178 des Abschlusselements 110 ab.The spring element 172 supports on the one hand on the inside 176 the front wall 154 of the housing 152 and on the other hand at the connection element 106 opposite outside 178 of the conclusion element 110 from.

Dabei steht das Spannelement 170 vorzugsweise an einer Kontaktstelle 180 mit dem Abschlusselement 110 in Kontakt, durch welche eine Längsmittelachse 182 des Stapels 102 aus elektrochemischen Einheiten hindurch verläuft.Here is the clamping element 170 preferably at a contact point 180 with the conclusion element 110 in contact, through which a longitudinal central axis 182 of the pile 102 passes through electrochemical units.

Das Spannelement 170 wirkt bei dieser Ausführungsform somit zentral auf das Anschlusselement 106 und somit auf den Stapel 102 ein.The tensioning element 170 acts in this embodiment, thus centrally on the connection element 106 and thus on the stack 102 one.

Das Anschlusselement 106 ist auch bei dieser Ausführungsform mit Mediumkanälen 114 versehen, welche mit jeweils zugeordneten Mediumanschlüssen 184 des Versorgungssystems 118 der elektrochemischen Vorrichtung 100 verbindbar sind, an denen Mediumkanäle 186 des Versorgungssystems 118 münden.The connection element 106 is also in this embodiment with medium channels 114 provided, each with associated media connections 184 of the supply system 118 the electrochemical device 100 are connectable, where medium channels 186 of the supply system 118 lead.

3 zeigt das Gehäuse 152 im Transport- oder Lagerzustand, vor dem Montieren des Gehäuses 152 an einem Anschlusselement 188 des Versorgungssystems 118 der elektrochemischen Vorrichtung 100, welches in 4 dargestellt ist. 3 shows the case 152 in transport or storage condition, before mounting the housing 152 on a connection element 188 of the supply system 118 the electrochemical device 100 which is in 4 is shown.

Für die Montage des Gehäuses 152 an dem Anschlusselement 188 des Versorgungssystems 118 wird das Gehäuse 152 so auf das Anschlusselement 188 aufgesetzt, dass die Befestigungsmittel-Durchtrittsöffnungen 168 im Befestigungsflansch 166 des Gehäuses 152 im Wesentlichen mit jeweils einem zugeordneten Befestigungsmittel-Loch 190 des Anschlusselements 188 fluchten.For mounting the housing 152 at the connection element 188 of the supply system 118 becomes the case 152 so on the connection element 188 put on that the fastener passages 168 in the mounting flange 166 of the housing 152 essentially with one associated fastener hole each 190 of the connection element 188 aligned.

Die Befestigungs-Löcher 190 können insbesondere als Gewindelöcher oder Gewindesacklöcher ausgebildet sein.The mounting holes 190 may be formed in particular as threaded holes or threaded blind holes.

Das Gehäuse 152 ist, vorzugsweise lösbar, mittels (nicht dargestellter) Befestigungsschrauben an dem Anschlusselement 188 des Versorgungssystems 118 festlegbar, indem diese Befestigungsschrauben durch die Befestigungsmittel-Durchtrittsöffnungen 168 des Gehäuses 152 hindurch in die Befestigungsmittel-Löcher 190 des Anschlusselements 188 eingedreht werden. The housing 152 is, preferably releasably, by means of (not shown) mounting screws on the connection element 188 of the supply system 118 lockable by passing these mounting screws through the fastener passage openings 168 of the housing 152 through into the fastener holes 190 of the connection element 188 be screwed.

Zwischen der dem Anschlusselement 188 des Versorgungssystems 118 zugewandten Außenseite des Gehäusefußes 164 einerseits und der dem Gehäuse 152 zugewandten Außenseite des Anschlusselements 188 andererseits kann eine, vorzugsweise flächige, Dichtung angeordnet sein.Between the connection element 188 of the supply system 118 facing outside of the housing foot 164 on the one hand and the housing 152 facing outside of the connection element 188 On the other hand, a, preferably flat, seal can be arranged.

Das Anschlusselement 188 des Versorgungssystems 118 weist ferner einen Vorsprung 192 auf, welcher so ausgebildet und angeordnet ist, dass er sich im montierten Zustand der elektrochemischen Vorrichtung 100 durch die Eintrittsöffnung 160 des Gehäuses 152 hindurch in dessen Innenraum 174 hinein erstreckt und hierdurch das Anschlusselement 106 gegen die elastische Rückstellkraft des Spannelements 170 um die Strecke s längs der Stapelrichtung 104 von dem Anschlag 162 des Gehäuses 152 abhebt.The connection element 188 of the supply system 118 also has a projection 192 which is designed and arranged so that it is in the mounted state of the electrochemical device 100 through the entrance opening 160 of the housing 152 through in its interior 174 extends into and thereby the connection element 106 against the elastic restoring force of the clamping element 170 by the distance s along the stacking direction 104 from the stop 162 of the housing 152 takes off.

Das Spannelement 170 wird somit bei dem Festlegen des Gehäuses 152 an dem Anschlusselement 188 des Versorgungssystems 118 um die Strecke s stärker komprimiert als im Transport- oder Lagerzustand, so dass das Spannelement 170 den Stapel 102 im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung 100 mit einer Betriebseinspannkraft beaufschlagt, welche entsprechend größer ist als die anfängliche Einspannkraft im Transport- oder Lagerzustand des Gehäuses 152, in welchem das Anschlusselement 106 an dem Anschlag 162 des Gehäuses 152 abgestützt ist.The tensioning element 170 Thus, when setting the case 152 at the connection element 188 of the supply system 118 compressed by the distance s more than in the transport or storage condition, so that the clamping element 170 the stack 102 during operation of the electrochemical device 100 subjected to a Betriebseinspannkraft, which is correspondingly larger than the initial clamping force in the transport or storage condition of the housing 152 in which the connection element 106 at the stop 162 of the housing 152 is supported.

Die Mediumkanäle 186, die an den Mediumanschlüssen 184 des Versorgungssystems 118 münden, sind bei dieser Ausführungsform in dem Anschlusselement 188 des Versorgungssystems 118 angeordnet.The medium channels 186 connected to the medium connections 184 of the supply system 118 are in this embodiment in the connection element 188 of the supply system 118 arranged.

An der dem Anschlusselement 106 des Gehäuses 152 zugewandten Stirnseite 194 des Vorsprungs 192 an dem Anschlusselement 188 kann eine Dichtung 120 mit Durchtrittsöffnungen 122 für die Zufuhr von Medien zu dem Stapel 102 beziehungsweise für die Abfuhr von Medien aus dem Stapel 102 angeordnet sein.At the connection element 106 of the housing 152 facing end face 194 of the projection 192 at the connection element 188 can a seal 120 with passages 122 for the supply of media to the stack 102 or for the removal of media from the stack 102 be arranged.

Diese Dichtung 120 kann beispielsweise aus Glimmer oder einem Vliesmaterial gebildet sein.This seal 120 may for example be formed of mica or a nonwoven material.

Die vorstehend beschriebene und in 4 dargestellte elektrochemische Vorrichtung 100 wird wie folgt hergestellt:The above-described and in 4 illustrated electrochemical device 100 is made as follows:

Zunächst werden die einzelnen elektrochemischen Einheiten, beispielsweise Brennstoffzelleneinheiten, hergestellt, längs der Stapelrichtung 104 aufeinandergestapelt und zusammen mit dem Anschlusselement 106 und dem Abschlusselement 110 in den Innenraum 174 des Gehäuses 152 eingebracht.First, the individual electrochemical units, for example fuel cell units, are produced along the stacking direction 104 stacked together and together with the connecting element 106 and the final element 110 in the interior 174 of the housing 152 brought in.

Mittels des Spannelements 170 im Innenraum des Gehäuses 152 werden der Stapel 102, das Abschlusselement 110 und das Anschlusselement 106 mit einer anfänglichen Einspannkraft gegen den Anschlag 162 des Gehäuses 152 vorgespannt.By means of the clamping element 170 in the interior of the housing 152 become the pile 102 , the graduation element 110 and the connection element 106 with an initial clamping force against the stop 162 of the housing 152 biased.

Nach Transport und/oder Lagerung des Gehäuses 152 mit dem daran angeordneten Stapel 102 aus elektrochemischen Einheiten wird das Gehäuse 152 bei der Montage der elektrochemischen Vorrichtung 100 auf das Versorgungssystem 118 der elektrochemischen Vorrichtung 100 aufgesetzt und mittels Befestigungsschrauben, welche die Befestigungsmittel-Durchtrittsöffnungen 168 des Gehäuses 152 durchsetzen und in die Befestigungsmittel-Löcher 190 des Versorgungssystems 118 eingreifen, lösbar an dem Versorgungssystem 118 festgelegt.After transport and / or storage of the housing 152 with the stack arranged on it 102 Electrochemical units become the housing 152 during assembly of the electrochemical device 100 on the supply system 118 the electrochemical device 100 fitted and by means of fastening screws, which the fastener passage openings 168 of the housing 152 pass through and into the fastener holes 190 of the supply system 118 engage, detachable to the supply system 118 established.

Dabei tritt der Vorsprung 192 mit der Dichtung 120 durch die Eintrittsöffnung 180 in das Gehäuse 152 ein und hebt das Anschlusselement 106 des Stapels 102 von dem Anschlag 162 ab, unter zusätzlicher Kompression des Spannelements 170, so dass der Stapel 102 im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung 100 unter einer gegenüber der anfänglichen Einspannkraft erhöhten Betriebseinspannkraft verspannt ist und das Anschlusselement 106 des Gehäuses 152 unter einer der Betriebseinspannkraft entsprechenden Dichtkraft gegen die Dichtung 120 gepresst wird.The projection occurs 192 with the seal 120 through the entrance opening 180 in the case 152 and lifts the connection element 106 of the pile 102 from the stop 162 with additional compression of the clamping element 170 so the stack 102 during operation of the electrochemical device 100 is clamped under a relation to the initial clamping force increased Betriebseinspannkraft and the connecting element 106 of the housing 152 under a sealing force against the seal corresponding to the operation clamping force 120 is pressed.

Das Spannelement 170 dient somit zugleich als Betriebsfedervorrichtung der elektrochemischen Vorrichtung 100; ein Umspannen von dem Spannelement 170 zu einer anderen Betriebsfedervorrichtung ist nicht vorgesehen.The tensioning element 170 thus serves at the same time as Betriebsfedervorrichtung the electrochemical device 100 ; a repositioning of the clamping element 170 to another Betriebsfedervorrichtung is not provided.

Eine in den 5 und 6 dargestellte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrochemischen Vorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 3 und 4 dargestellten ersten Ausführungsform dadurch, dass das Anschlusselement 106 bei dieser Ausführungsform nicht relativ zu dem Gehäuse 152 beweglich in dessen Innenraum 174 angeordnet ist, sondern an den Wänden des Gehäuses 152 festgelegt ist, beispielsweise an den der Stirnwand 154 abgewandten Enden der Seitenwände 156 des Gehäuses 152, und den Innenraum 174 des Gehäuses 152 verschließt.One in the 5 and 6 illustrated second embodiment of an electrochemical device according to the invention 100 is different from the one in the 3 and 4 illustrated first embodiment in that the connecting element 106 not relative to the housing in this embodiment 152 movable in its interior 174 is arranged, but on the walls of the housing 152 is fixed, for example, to the end wall 154 opposite ends of the side walls 156 of the housing 152 , and the interior 174 of the housing 152 closes.

Das Anschlusselement 106 kann bei dieser Ausführungsform beispielsweise mit Wänden, insbesondere mit den Seitenwänden 156, des Gehäuses 152 verschraubt sein.The connection element 106 can in this embodiment, for example, with walls, in particular with the side walls 156 , of the housing 152 be bolted.

Der Stapel 102 aus elektrochemischen Einheiten und das Abschlusselement 110 werden bei dieser Ausführungsform sowohl im Transportzustand (siehe 5) als auch im Betriebszustand der elektrochemischen Vorrichtung 100 (siehe 6) durch das elastische Spannelement 170 gegen das Anschlusselement 106 verspannt, so dass bei dieser Ausführungsform das Anschlusselement 106 als Anschlag 162 für den Stapel 102 dient.The stack 102 from electrochemical units and the terminating element 110 be in this embodiment both in the transport state (see 5 ) as well as in the operating state of the electrochemical device 100 (please refer 6 ) by the elastic tensioning element 170 against the connection element 106 braced, so that in this embodiment, the connection element 106 as a stop 162 for the stack 102 serves.

Die im Transportzustand wirkende anfängliche Einspannkraft ist dabei im Wesentlichen gleich groß wie die im Betriebszustand der elektrochemischen Vorrichtung 100 wirkende Betriebseinspannkraft, da der Verformungsgrad des Spannelements 170 bei dieser Ausführungsform während der Montage des Gehäuses 152 an dem Anschlusselement 188 des Versorgungssystems 118 der elektrochemischen Vorrichtung 100 nicht verändert wird.The initial clamping force acting in the transport state is essentially the same as that in the operating state of the electrochemical device 100 acting operational clamping force, since the degree of deformation of the clamping element 170 in this embodiment during assembly of the housing 152 at the connection element 188 of the supply system 118 the electrochemical device 100 not changed.

Das Anschlusselement 106 des Gehäuses 152 kann beispielsweise durch Verschraubung mit dem Anschlusselement 188 des Versorgungssystems 118 der elektrochemischen Vorrichtung 100 verbunden werden.The connection element 106 of the housing 152 For example, by screwing with the connection element 188 of the supply system 118 the electrochemical device 100 get connected.

Wie bei der in den 3 und 4 dargestellten ersten Ausführungsform kann zwischen dem Anschlusselement 106 des Gehäuses 152 und dem Anschlusselement 188 des Versorgungssystems 118 eine Dichtung 120, beispielsweise aus Glimmer oder aus einem Vliesmaterial, welche vorzugsweise Durchtrittsöffnungen 122 für die dem Stapel 102 zuzuführenden Medien und für die aus dem Stapel 102 abzuführenden Medien enthält, die mit den Mediumanschlüssen 184 des Anschlusselements 188 des Versorgungssystems 118 und mit den Mediumkanälen 114 des Anschlusselements 106 des Gehäuses 152 fluchten, angeordnet sein.As with the in the 3 and 4 illustrated first embodiment may between the connection element 106 of the housing 152 and the connection element 188 of the supply system 118 a seal 120 , For example, mica or a nonwoven material, which preferably through openings 122 for the the stack 102 to be supplied and for the media from the stack 102 contains media to be discharged, with the medium connections 184 of the connection element 188 of the supply system 118 and with the medium channels 114 of the connection element 106 of the housing 152 aligned, be arranged.

Im Vergleich zur ersten Ausführungsform muss bei dieser zweiten Ausführungsform die anfängliche Einspannkraft höher ausgelegt werden, da beim Festlegen des Gehäuses 152 an dem Versorgungssystem 118 der elektrochemischen Vorrichtung 100 keine Erhöhung der Einspannkraft eintritt, so dass die Betriebseinspannkraft im Wesentlichen der anfänglichen Einspannkraft entspricht.Compared to the first embodiment, in this second embodiment, the initial clamping force must be made higher because when fixing the housing 152 on the supply system 118 the electrochemical device 100 no increase in the clamping force occurs, so that the Betriebseinspannkraft substantially corresponds to the initial clamping force.

Im Übrigen stimmt die in den 5 und 6 dargestellte zweite Ausführungsform einer elektrochemischen Vorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den 3 und 4 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the right in the 5 and 6 illustrated second embodiment of an electrochemical device 100 in terms of structure, function and method of production with in the 3 and 4 illustrated in the first embodiment, reference is made to the above description in this regard.

Claims (14)

Gehäuse für einen Stapel (102) aus elektrochemischen Einheiten zur Montage in einer elektrochemischen Vorrichtung (100), umfassend - ein elastisches Spannelement (170) zum Verspannen des Stapels (102) in dem Gehäuse (152) mit einer Einspannkraft, wobei das Spannelement (170) innerhalb des Gehäuses (152) zwischen dem Gehäuse (152) und dem Stapel (102) angeordnet ist, - einen Anschlag (162), gegen welchen der Stapel (102) von dem Spannelement (170) vorgespannt wird, und - ein Anschlusselement (106), mit welchem das Gehäuse (152) an ein Anschlusselement (188) eines Versorgungssystems (118) der elektrochemischen Vorrichtung (100) anschließbar ist.Housing for a stack (102) of electrochemical units for mounting in an electrochemical device (100) comprising - An elastic clamping element (170) for clamping the stack (102) in the housing (152) with a clamping force, wherein the clamping element (170) within the housing (152) between the housing (152) and the stack (102) is arranged . - A stop (162) against which the stack (102) is biased by the clamping element (170), and - A connection element (106), with which the housing (152) to a connection element (188) of a supply system (118) of the electrochemical device (100) can be connected. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspannkraft von dem Spannelement (170) zentral in den Stapel (102) einleitbar ist.Housing after Claim 1 , characterized in that the clamping force of the clamping element (170) centrally in the stack (102) can be introduced. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (152) eine den Stapel (102) zumindest teilweise umgebende thermische Isolation (158) aufweist.Housing after one of Claims 1 or 2 , characterized in that the housing (152) has a stack (102) at least partially surrounding thermal insulation (158). Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (170) innerhalb der thermischen Isolation (158) angeordnet ist.Housing after Claim 3 , characterized in that the tensioning element (170) is disposed within the thermal insulation (158). Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (152) lösbar an dem Anschlusselement (188) des Versorgungssystems (118) festlegbar ist.Housing after one of Claims 1 to 4 , characterized in that the housing (152) releasably on the connection element (188) of the supply system (118) can be fixed. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (152) ein Anschlusselement (106) umfasst, das mindestens einen Mediumkanal (114) aufweist, welcher an einen zugeordneten Mediumkanal (186) des Anschlusselements (188) des Versorgungssystems (118) anschließbar ist.Housing after one of Claims 1 to 5 , characterized in that the housing (152) comprises a connection element (106) having at least one medium channel (114) which is connectable to an associated medium channel (186) of the connection element (188) of the supply system (118). Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel (102) vor dem Festlegen des Gehäuses (152) an dem Anschlusselement (188) des Versorgungssystems (118) gegen den Anschlag (162) vorspannbar ist.Housing after one of Claims 1 to 6 , characterized in that the stack (102) before setting the housing (152) on the connecting element (188) of the supply system (118) is biased against the stop (162). Gehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebseinspannkraft, mit welcher das Spannelement (170) den Stapel im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung (100) verspannt, im Wesentlichen gleich groß ist wie die Einspannkraft, mit welcher das Spannelement (170) den Stapel (102) vor dem Festlegen des Gehäuses (152) an dem Anschlusselement (188) des Versorgungssystems (118) gegen den Anschlag (162) vorspannt.Housing after Claim 7 , characterized in that the Operational clamping force with which the tensioning element (170) braces the stack during operation of the electrochemical device (100) is substantially the same as the clamping force with which the tensioning element (170) drives the stack (102) prior to securing the housing (152). at the connection element (188) of the supply system (118) biases against the stop (162). Gehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebseinspannkraft, mit welcher das Spannelement (170) den Stapel im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung (100) verspannt, größer ist als die Einspannkraft, mit welcher das Spannelement (170) den Stapel (102) vor dem Festlegen des Gehäuses (152) an dem Anschlusselement (188) des Versorgungssystems (118) gegen den Anschlag (162) vorspannt.Housing after Claim 7 characterized in that the operational clamping force with which the tensioning element (170) tensions the stack during operation of the electrochemical device (100) is greater than the clamping force with which the tensioning element (170) engages the stack (102) prior to securing the housing (152) on the connection element (188) of the supply system (118) biases against the stop (162). Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel (102) nach dem Festlegen des Gehäuses (152) an dem Anschlusselement (188) des Versorgungssystems (118) von dem Anschlag (162) des Gehäuses (152), gegen welchen der Stapel (102) vor dem Festlegen des Gehäuses (152) an dem Anschlusselement (188) des Versorgungssystems (118) vorgespannt worden ist, beabstandet ist.Housing after one of Claims 1 to 9 , characterized in that the stack (102) after fixing the housing (152) to the connection element (188) of the supply system (118) of the stop (162) of the housing (152), against which the stack (102) before the Setting the housing (152) to the connection element (188) of the supply system (118) has been biased spaced. Gehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel (102) sich im Betriebszustand der elektrochemischen Vorrichtung (100) an einem Vorsprung (192) des Anschlusselements (188) des Versorgungssystems (118) abstützt.Housing after Claim 10 , characterized in that the stack (102) in the operating state of the electrochemical device (100) on a projection (192) of the connecting element (188) of the supply system (118) is supported. Gehäuse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (152) eine Eintrittsöffnung (160) aufweist, durch welche der Vorsprung (192) des Anschlusselements (188) des Versorgungssystems (118) in das Gehäuse (152) eintreten kann.Housing after Claim 11 , characterized in that the housing (152) has an inlet opening (160) through which the projection (192) of the connection element (188) of the supply system (118) can enter the housing (152). Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (170) ein elastisch verformbares Federelement, ein elastisch verformbares metallisches Element und/oder ein elastisch verformbares keramisches Element umfasst.Housing after one of Claims 1 to 12 , characterized in that the clamping element (170) comprises an elastically deformable spring element, an elastically deformable metallic element and / or an elastically deformable ceramic element. Elektrochemische Vorrichtung, umfassend ein Gehäuse (152) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und ein Versorgungssystem (118) der elektrochemischen Vorrichtung (100), welches ein Anschlusselement (188) umfasst, an welches das Anschlusselement (106) des Gehäuses (152) angeschlossen ist, wobei der Stapel (102) im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung (100) mittels des Spannelements (170) bei einer Betriebseinspannkraft verspannt ist.An electrochemical device comprising a housing (152) according to any one of Claims 1 to 13 and a supply system (118) of the electrochemical device (100) which comprises a connection element (188) to which the connection element (106) of the housing (152) is connected, the stack (102) being in operation of the electrochemical device (100). is clamped by means of the clamping element (170) at a Betriebseinspannkraft.
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