DE102020206794A1

DE102020206794A1 - Brennstoffzellenvorrichtung

Info

Publication number: DE102020206794A1
Application number: DE102020206794.5A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Kraft; Manuel Morcos; Fabian Mönch; Uwe Pasera; Paul Volz; Stefan Hemmer
Original assignee: Ekpo Fuel Cell Technologies GmbH
Current assignee: Ekpo Fuel Cell Technologies GmbH
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2021-12-02

Abstract

Um eine Brennstoffzellenvorrichtung bereitzustellen, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist und welche insbesondere kompakt aufgebaut ist, wird vorgeschlagen, dass die Brennstoffzellenvorrichtung Folgendes umfasst: einen oder mehrere Brennstoffzellenstapel, wobei ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel mehrere in einer Stapelrichtung übereinander gestapelte Brennstoffzellenelemente umfasst;eine Fluidführungseinheit zur Zuführung von Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Temperiermedium, zu den Brennstoffzellenelementen eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels und/oder zur Abführung von Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Abgas und/oder Temperiermedium, von den Brennstoffzellenelementen eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels, wobei die Brennstoffzellenvorrichtung ein oder mehrere Abstützelemente zur mechanischen Abstützung eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels der Brennstoffzellenvorrichtung umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenvorrichtung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennstoffzellenvorrichtung bereitzustellen, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist und welche insbesondere kompakt aufgebaut ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Brennstoffzellenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Brennstoffzellenvorrichtung umfasst vorzugsweise Folgendes:

- einen oder mehrere Brennstoffzellenstapel, wobei ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel mehrere in einer Stapelrichtung übereinander gestapelte Brennstoffzellenelemente umfasst;
- eine Fluidführungseinheit zur Zuführung von Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Temperiermedium, zu den Brennstoffzellenelementen eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels und/oder zur Abführung von Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Abgas und/oder Temperiermedium, von den Brennstoffzellenelementen eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels.

Die Größe eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels ist insbesondere leistungsabhängig.
Vorzugsweise ist eine Leistung eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels durch Anpassung einer Anzahl der übereinander gestapelten Brennstoffzellenelemente anpassbar, insbesondere durch Vergrößern oder Verkleinern der Anzahl der Brennstoffzellenelemente.
Die Brennstoffzellenelemente sind insbesondere plattenförmige Einheiten, welche verschiedene Komponenten zur elektrochemischen Umsetzung von Brennstoff, zur Stromführung und/oder zur Fluidführung umfassen.
Vorzugsweise ist in jedem Brennstoffzellenstapel ein Brennstoff, insbesondere ein Anodengas, mit einem Oxidator, insbesondere einem Kathodengas, chemisch umsetzbar.
Als Brennstoff ist beispielsweise Wasserstoff einem jeweiligen Brennstoffzellenstapel zuführbar.
Als Oxidator ist beispielsweise Umgebungsluft, welche insbesondere Sauerstoff umfasst, einem jeweiligen Brennstoffzellenstapel zuführbar.
Zur Temperierung ist einem jeweiligen Brennstoffzellenstapel vorzugsweise ein Temperiermedium, insbesondere ein Kühlmedium, vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit, zuführbar.
Als Kühlflüssigkeit ist beispielsweise Wasser verwendbar.
Ein Brennstoff, insbesondere ein Anodengas, ein Oxidator, insbesondere ein Kathodengas, und/oder ein Temperiermedium werden vorzugsweise parallel zu der Stapelrichtung durch einen jeweiligen Brennstoffzellenstapel hindurchgeführt.
In Brennstoffzellenelemente eines Brennstoffzellenstapels tritt Brennstoff, insbesondere Anodengas, vorzugsweise auf einer ersten Seite des Brennstoffzellenstapels ein und strömt vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Stapelrichtung durch die Brennstoffzellenelemente hindurch, wobei Anodenabgas auf einer zweiten Seite des Brennstoffzellenstapels aus den Brennstoffzellenelementen austritt.
Oxidator, insbesondere Kathodengas, tritt vorzugsweise auf einer ersten Seite eines Brennstoffzellenstapels in Brennstoffzellenelemente des Brennstoffzellenstapels ein und strömt vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Stapelrichtung durch die Brennstoffzellenelemente hindurch, wobei Kathodenabgas auf einer zweiten Seite des Brennstoffzellenstapels aus den Brennstoffzellenelementen austritt.
Temperiermedium tritt vorzugsweise auf einer ersten Seite eines Brennstoffzellenstapels in Brennstoffzellenelemente des Brennstoffzellenstapels ein und strömt vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Stapelrichtung durch die Brennstoffzellenelemente hindurch, wobei Temperiermedium anschließend auf einer zweiten Seite des Brennstoffzellenstapels aus den Brennstoffzellenelementen austritt.
Anodenabgas, Kathodenabgas und/oder Temperiermedium werden vorzugsweise parallel zu der Stapelrichtung durch einen jeweiligen Brennstoffzellenstapel hindurchgeführt.
Die Fluidführungseinheit bildet oder umfasst insbesondere ein Medienmodul zur Medienverteilung und/oder Medienführung.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Fluidführungseinheit, insbesondere ein Grundkörper der Fluidführungseinheit, eine oder mehrere Abscheidevorrichtungen zum Abscheiden von Flüssigkeiten und/oder Feststoffen aus einem Gasstrom umfasst.
Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die Fluidführungseinheit einen Tropfenabscheider und/oder Prallelemente und/oder Umlenkelemente, umfasst.
Beispielsweise kann eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus einem Oxidatorstrom und/oder Brennstoffstrom vorgesehen sein.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Brennstoffzellenvorrichtung zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapel umfasst, welche parallel zueinander und/oder versetzt zueinander angeordnet sind.
Die Brennstoffzellenvorrichtung umfasst insbesondere einen ersten Brennstoffzellenstapel und einen zweiten Brennstoffzellenstapel.
Günstig kann es sein, wenn eine Stapelrichtung des ersten Brennstoffzellenstapels parallel zu einer Stapelrichtung des zweiten Brennstoffzellenstapels verläuft.
Ein erster Brennstoffzellenstapel ist dabei vorzugsweise mit einem Abstand zu einem zweiten Brennstoffzellenstapel angeordnet.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapel der Brennstoffzellenvorrichtung im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass Brennstoffzellenelemente eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels in der Stapelrichtung des jeweiligen Brennstoffzellenstapels zwischen zwei Endplatten verspannt sind, insbesondere zwischen einer Anodenendplatte und einer Kathodenendplatte.
Auf bezogen auf eine Stapelrichtung eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels einander abgewandten Enden des jeweiligen Brennstoffzellenstapels sind vorzugsweise jeweils Endplatten angeordnet.
Mittels einer Verspannungsvorrichtung ist ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel vorzugsweise längs einer Stapelrichtung verspannt, so dass insbesondere die Brennstoffzellenelemente gegeneinandergepresst sind und sich hierdurch eine zuverlässige Abdichtung erzielen lässt.
Die Brennstoffzellenvorrichtung umfasst ferner vorzugsweise eine Einhausung, insbesondere einen zylindrischen Mantel mit einem beispielsweise im Wesentlichen rechteckigen, insbesondere quadratischen, Querschnitt, welcher den einen oder die mehreren Brennstoffzellenstapel umgibt. Mittels der Einhausung sind insbesondere die stromführenden und/oder unter elektrischer Spannung stehenden Bauteile der Brennstoffzellenvorrichtung gegen einen unerwünschten Kontakt geschützt.
Die Verspannvorrichtung umfasst vorzugsweise zwei oder mehr Querträger, welche sich zumindest näherungsweise senkrecht zur Stapelrichtung erstrecken, wobei an jedem Ende eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels jeweils mindestens ein Querträger angeordnet ist, wobei die Querträger mittels Spannelementen aufeinander zu ziehbar sind und der jeweilige Brennstoffzellenstapel hierdurch zwischen die Querträger einspannbar ist.
Günstig kann es sein, wenn die Verspannvorrichtung mindestens zwei Querträger für jedes der beiden Enden eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels aufweist. Hierdurch kann insbesondere eine gleichmäßige Krafteinleitung in den jeweiligen Brennstoffzellenstapel erzielt werden.
Die Querträger sind vorzugsweise mittels Spannstangen, insbesondere Gewindestangen, Speichen und/oder Spannbändern, aufeinander zu ziehbar.
Die Spannelemente sind somit vorzugsweise Spannstangen, welche insbesondere unter Verwendung von Schraubmuttern zum Einspannen der Querträger samt eines dazwischen angeordneten Brennstoffzellenstapels nutzbar sind.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Spannelemente vollständig außerhalb eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels verlaufen.
Insbesondere sind die Spannelemente beabstandet von dem jeweiligen Brennstoffzellenstapel und/oder elektrisch und/oder thermisch von demselben isoliert angeordnet.
Die Verspannvorrichtung umfasst vorzugsweise ein, zwei oder mehr Paare von Querträgern, wobei jeweils ein Querträger eines Paars von Querträgern an jeweils einem Ende eines Brennstoffzellenstapels angeordnet ist. Die Verspannvorrichtung umfasst ferner vorzugsweise für jedes Paar von Querträgern jeweils zwei Spannelemente, welche an einander gegenüberliegenden Enden der Querträger angreifen.
Günstig kann es sein, wenn ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel an seinen Enden mit jeweils einer Endplatte versehen ist, wobei die Verspannvorrichtung vorzugsweise mittelbar oder unmittelbar an den beiden Endplatten angreift.
Die Endplatten sind vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet oder hiermit versehen.
Die Materialwahl erfolgt vorzugsweise derart, dass keine den Betrieb und/oder die Haltbarkeit der Brennstoffzellenvorrichtung und/oder die Sicherheit von bedienenden Personen gefährdende Spannungsübertragung und/oder Stromübertragung von dem jeweiligen Brennstoffzellenstapel auf die Verspannvorrichtung erfolgt.
Es kann vorgesehen sein, dass Endplatten aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem Spritzgusskunststoffmaterial, gebildet sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Endplatten aus einem gefrästen, stranggepressten oder gegossenen Metallwerkstoff gebildet sind. Insbesondere in diesem Fall sind vorzugsweise zusätzliche Komponenten, insbesondere elektrisch isolierende Komponenten, beispielsweise eine elektrisch isolierende Beschichtung oder Zwischenlage, an den Endplatten angeordnet. Die Endplatten sind dann insbesondere Hybridendplatten, wobei beispielsweise ein metallischer Kern mit einer Kunststoffummantelung vorgesehen sein kann.
Günstig kann es sein, wenn eine Endplatte eine Strömungsführung zur Führung von Oxidator, Brennstoff, Abgas und/oder Kühlmittel umfasst, insbesondere eine der Fluidführungseinheit zugewandte Endplatte.
Eine der Fluidführungseinheit abgewandte Endplatte umfasst insbesondere keine Strömungsführung.
Die Strömungsführung umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Fluidleitungen zur Führung von Oxidator, Brennstoff, Abgas und/oder Kühlmittel.
Insbesondere sind die Fluidleitungen der Strömungsführung zur Führung des Oxidators, Brennstoffs, Abgases und/oder Kühlmittels vollständig fluidwirksam getrennt von der Verspannvorrichtung angeordnet und/oder ausgebildet.
Vorzugsweise kommt die Verspannvorrichtung nicht in Kontakt mit den mittels der Fluidleitungen geführten Fluide.
Günstig kann es sein, wenn die Endplatten jeweils eine Kraftübertragungsstruktur aufweisen, welche eine von der einen oder den mehreren Querträgern applizierte Kraft mit einer vorgegebenen Kraftverteilung auf einen jeweiligen Brennstoffzellenstapel überträgt.
Die Kraftübertragungsstruktur ist vorzugsweise eine dreidimensionale Struktur, insbesondere Fachwerkstruktur und/oder Wabenstruktur.
Insbesondere weist die Kraftübertragungsstruktur vorzugsweise eine lokal variierende Dicke auf.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Kraftübertragungsstruktur durch eine lokal variierende Dicke einer Endplatte gebildet ist.
Die Dicke ist dabei insbesondere die Ausdehnung parallel zur Stapelrichtung.
Günstig kann es sein, wenn die Kraftübertragungsstruktur im Bereich einer Plattenaufnahme zur Aufnahme einer Druckverteilerplatte angeordnet und/oder ausgebildet ist.
Insbesondere umfasst die Kraftübertragungsstruktur eine Wabenstruktur und/oder Rippenstruktur und/oder Stützstruktur. Hierdurch kann insbesondere eine stabile und dennoch materialsparende Ausgestaltung der Kraftübertragungsstruktur erzielt werden.
Mittels der Kraftübertragungsstruktur ist insbesondere eine homogene Verspannung eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels realisierbar, insbesondere zum Ausgleich von thermischen Ausdehnungsänderungen und/oder zum Ausgleich von Schock- und/oder Vibrationsbelastungen.
Insbesondere dann, wenn die Kraftübertragungsstruktur aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, insbesondere einstückig mit einer Endplatte ausgebildet und/oder durch dieselbe gebildet ist, ergibt sich vorzugsweise eine hohe Bauteilgenauigkeit, wodurch letztlich eine besonders homogene Flächenpressung mit geringen Toleranzen erzielt werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass die Endplatten einer jeweiligen Brennstoffzellenstapeleinheit jeweils eine Abnehmeraufnahme zur Aufnahme jeweils einer Abnehmereinheit aufweisen, mittels welcher in dem jeweiligen Brennstoffzellenstapel erzeugte elektrische Energie abführbar ist.
Vorzugsweise umfasst jede Brennstoffzellenstapeleinheit zwei solcher Abnehmereinheiten, wobei jeweils eine Abnehmereinheit an jeweils einem Ende des jeweiligen Brennstoffzellenstapels angeordnet ist.
Günstig kann es sein, wenn die Endplatten die jeweils daran angeordnete Abnehmereinheit einerseits und die Verspannvorrichtung andererseits elektrisch voneinander isolieren.
Die Verspannvorrichtung weist vorzugsweise eine oder zwei Druckverteilerplatten auf, welche insbesondere unmittelbar an Endplatten eines Brennstoffzellenstapels anliegen und an welchen die Querträger vorzugsweise mittelbar oder unmittelbar angreifen.
Die eine oder die zwei Druckverteilerplatten sind vorzugsweise aus einem metallischen Material, insbesondere Stahl, gebildet.
Beispielsweise sind die Druckverteilerplatten in einem Fräsverfahren und/oder Gießverfahren hergestellt.
Günstig kann es sein, wenn die eine oder die mehreren Druckverteilerplatten in im Wesentlichen komplementär hierzu ausgebildeten Plattenaufnahmen der Endplatten angeordnet sind. Durch solche Plattenaufnahmen kann insbesondere eine gewünschte Positionierung und/oder Zentrierung der Druckverteilerplatten relativ zu einer Kraftübertragungsstruktur gewährleistet werden.
Die Querträger der Verspannvorrichtung greifen vorzugsweise mittels jeweils eines oder mehrerer Federelemente, insbesondere Tellerfedern, an der einen oder den zwei Druckverteilerplatten an.
Insbesondere sind die Federelemente zwischen Querträger und Druckverteilerplatte eingeklemmt.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel und die zwei Endplatten jeweils eine Brennstoffzellenstapeleinheit bilden.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass eine Kathodenendplatte und eine Anodenendplatte benachbarter Brennstoffzellenstapeleinheiten alternierend angeordnet sind.
Vorzugsweise sind die Kathodenendplatten zweier benachbarter Brennstoffzellenstapeleinheiten voneinander verschieden ausgebildet.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Anodenendplatten zweier benachbarter Brennstoffzellenstapeleinheiten verschieden voneinander ausgebildet sind.
Günstig kann es sein, wenn eine Kathodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit und eine Anodenendplatte einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit jeweils der Fluidführungseinheit zugewandt sind und wenn eine Anodenendplatte der ersten Brennstoffzellenstapeleinheit und eine Kathodenendplatte der zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit jeweils der Fluidführungseinheit abgewandt sind.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Kathodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit bezogen auf die Schwerkraftrichtung unten angeordnet ist und dass eine Anodenendplatte der ersten Brennstoffzellenstapeleinheit bezogen auf die Schwerkraftrichtung oben angeordnet ist, wobei eine Anodenendplatte einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit bezogen auf die Schwerkraftrichtung unten angeordnet ist und wobei eine Kathodenendplatte der zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit bezogen auf die Schwerkraftrichtung oben angeordnet ist.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass sämtliche Brennstoffzellenstapel der Brennstoffzellenvorrichtung elektrisch in Reihe miteinander verschaltet sind.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass

a) eine Abnehmereinheit einer Kathodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit elektrisch mit einer Abnehmereinheit einer Anodenendplatte einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit verbunden ist; oder
b) eine Abnehmereinheit einer Anodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit elektrisch mit einer Abnehmereinheit einer Kathodenendplatte einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit verbunden ist.

Vorzugsweise ist eine Abnehmereinheit einer Kathodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit auf einer der Fluidführungseinheit zugewandten Seite elektrisch mit einer Abnehmereinheit einer Anodenendplatte einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit verbunden.
Beispielsweise ist eine Abnehmereinheit einer Kathodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit mittels eines elektrischen Verbindungselements mit einer Abnehmereinheit einer Anodenendplatte einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit verbunden, wobei das elektrische Verbindungselement insbesondere auf einer einer Festlagervorrichtung zugewandten Seite angeordnet ist.
Insbesondere kann das elektrische Verbindungselement starr ausgebildet sein, wobei vorzugsweise auf ein Toleranzausgleichselement verzichtet werden kann.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das elektrische Verbindungselement ein Verbindungsblech ist.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass

a) ein erstes Stromanschlusselement der Brennstoffzellenvorrichtung an einer Anodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit angeordnet ist, wobei ein zweites Stromanschlusselement der Brennstoffzellenvorrichtung an einer Kathodenendplatte einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit angeordnet ist; oder
b) ein erstes Stromanschlusselement der Brennstoffzellenvorrichtung an einer Kathodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit angeordnet ist, wobei ein zweites Stromanschlusselement der Brennstoffzellenvorrichtung an einer Anodenendplatte einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit angeordnet ist.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein erstes Stromanschlusselement mit einer Abnehmereinheit einer Anodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit der Brennstoffzellenvorrichtung auf einer der Fluidführungseinheit abgewandten Seite elektrisch verbunden ist und dass ein zweites Stromanschlusselement mit einer Abnehmereinheit einer Kathodenendplatte einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit der Brennstoffzellenvorrichtung auf einer der Fluidführungseinheit abgewandten Seite elektrisch verbunden ist.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass ein erstes Stromanschlusselement und ein zweites Stromanschlusselement der Brennstoffzellenvorrichtung auf einer der Fluidführungseinheit abgewandten Seite aus einer Einhausung der Brennstoffzellenvorrichtung herausgeführt sind.
Vorzugsweise kann durch eine Herausführung der Stromanschlusselemente aus der Einhausung auf einer Seite, welche der Fluidführungseinheit abgewandt ist, erreicht werden, dass die Stromanschlusselemente besonders kurz ausgebildet werden können.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass

a) Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Temperiermedium, den zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapeln nur auf einer der Fluidführungseinheit zugewandten Seite zugeführt werden; und/oder dass
b) Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Abgas und/oder Temperiermedium, nur auf einer der Fluidführungseinheit zugewandten Seite aus den zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapeln abgeführt werden.

Vorzugsweise kann durch eine Zuführung und Abführung der Medien, welche ausschließlich auf einer der Fluidführungseinheit zugewandten Seite der zwei Brennstoffzellenstapel erfolgt, gewährleistet werden, dass die Medien den zwei Brennstoffzellenstapeln potentialneutral zugeführt werden können, insbesondere da Endplatten der Brennstoffzellenstapeleinheiten, welche auf einer der Fluidführungseinheit zugewandten Seite angeordnet sind, auf demselben Spannungsniveau liegen.
Vorzugsweise kann dabei die Gefahr einer Elektrolyse eines Temperiermediums, beispielsweise von Wasser, verringert werden.
Die beiden Endplatten eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie der Kraftübertragung und/oder der Strömungsführung dienen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels einer der Fluidführungseinheit zugewandten Endplatte einer jeweiligen Brennstoffzellenstapeleinheit Brennstoff, Oxidator, Abgas und/oder Kühlmittel längs der Stapelrichtung an mindestens einem Querträger und/oder an einer Druckverteilerplatte der Verspannvorrichtung vorbeiführbar ist.
Eine der Fluidführungseinheit zugewandte Endplatte einer jeweiligen Brennstoffzellenstapeleinheit umfasst hierzu vorzugsweise Fluidleitungen, welche sich insbesondere längs der Stapelrichtung erstrecken und in dem Brennstoffzellenstapel ausgebildete Fluidleitungen mit der Fluidführungseinheit, insbesondere dem Medienmodul, verbinden.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapel auf einer der Fluidführungseinheit zugewandten Seite mittels einer Festlagervorrichtung gelagert sind und dass die zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapel auf einer der Fluidführungseinheit abgewandten Seite mittels einer Loslagervorrichtung gelagert sind.
Günstig kann es sein, wenn die Festlagervorrichtung eine gemeinsame Festlagervorrichtung ist, mittels welcher zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapel jeweils gemeinsam gelagert sind.
Günstig kann es ferner sein, wenn einem jeweiligen Brennstoffzellenstapel jeweils eine Loslagervorrichtung zugeordnet ist.
Mittels einer Loslagervorrichtung sind vorzugsweise Höhenunterschiede der zwei benachbarten Brennstoffzellenstapel ausgleichbar.
Vorzugsweise ist mittels einer Loslagervorrichtung eine Wärmedehnung eines Brennstoffzellenstapels in der Stapelrichtung aufnehmbar.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass

a) eine Kathodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit und eine Anodenendplatte einer zweiten benachbarten Brennstoffzellenstapeleinheit an einer Deckelplatte einer Einhausung der Brennstoffzellenvorrichtung festgelegt sind; oder
b) eine Anodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit und eine Kathodenendplatte einer zweiten benachbarten Brennstoffzellenstapeleinheit an einer Deckelplatte einer Einhausung der Brennstoffzellenvorrichtung festgelegt sind.

Günstig kann es beispielsweise sein, wenn die jeweiligen Endplatten der zwei Brennstoffzellenstapeleinheiten auf einer bezogen auf die Schwerkraftrichtung unteren Seite an einer Deckelplatte einer Einhausung der Brennstoffzellenvorrichtung festgelegt sind.
Die an der Deckelplatte der Einhausung festgelegten Endplatten der zwei benachbarten Brennstoffzellenstapeleinheiten bilden insbesondere eine Festlagerseite der Brennstoffzellenvorrichtung.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass

a) eine Kathodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit und eine Anodenendplatte einer zweiten benachbarten Brennstoffzellenstapeleinheit an der Fluidführungseinheit der Brennstoffzellenvorrichtung festgelegt sind; oder
b) eine Anodenendplatte einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit und eine Kathodenendplatte einer zweiten benachbarten Brennstoffzellenstapeleinheit an der Fluidführungseinheit der Brennstoffzellenvorrichtung festgelegt sind.

Günstig kann es sein, wenn an der Fluidführungseinheit festgelegte Endplatten mit einem Grundkörper der Fluidführungseinheit kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sind.
Beispielsweise ist es denkbar, dass an der Fluidführungseinheit festgelegte Endplatten mit einem Grundkörper der Fluidführungseinheit verschraubt sind.
Ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel der Brennstoffzellenvorrichtung umfasst vorzugsweise mehrere, beispielsweise sechs, Fluidleitungen.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel als Fluidleitungen eine Brennstoffzuführleitung, insbesondere eine Anodengaszuführleitung, eine Oxidatorzuführleitung, insbesondere eine Kathodengaszuführleitung, eine Temperiermediumzuführleitung, eine Anodenabgasabführleitung, eine Oxidatorabführleitung, insbesondere eine Kathodenabgasabführleitung, und/oder eine Temperiermediumabführleitung umfasst.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass eine Brennstoffzuführleitung, insbesondere eine Anodengaszuführleitung, auf einer ersten Seite, insbesondere einer kurzen Längsseite, eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels angeordnet ist und dass eine Oxidatorzuführleitung, insbesondere eine Kathodengaszuführleitung, auf einer zweiten Seite, insbesondere einer kurzen Längsseite, eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels angeordnet sind, wobei die erste Seite und die zweite Seite des Brennstoffzellenstapels vorzugsweise einander abgewandt sind.
Vorzugsweise ist auf einer ersten Seite, insbesondere einer kurzen Längsseite, eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels eine Brennstoffzuführleitung, insbesondere eine Anodengaszuführleitung, und eine Kathodenabgasabführleitung angeordnet.
Vorzugsweise ist auf einer zweiten Seite, insbesondere einer kurzen Längsseite, eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels eine Anodenabgasabführleitung und eine Oxidatorzuführleitung, insbesondere eine Kathodengaszuführleitung, angeordnet.
Eine Temperiermediumzuführleitung ist vorzugsweise auf einer ersten Seite, insbesondere einer kurzen Längsseite, eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels angeordnet, wobei eine Temperiermediumabführleitung vorzugsweise auf einer zweiten Seite, insbesondere einer kurzen Längsseite, eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels angeordnet ist.
Alternativ dazu ist es insbesondere denkbar, dass eine Temperiermediumabführleitung auf einer auf einer ersten Seite, insbesondere einer kurzen Längsseite, eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels angeordnet ist, wobei eine Temperiermediumzuführleitung auf einer zweiten Seite, insbesondere einer kurzen Längsseite, eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels angeordnet ist.
Eine Temperiermediumzuführleitung oder eine Temperiermediumabführleitung sind vorzugsweise zwischen einer Brennstoffzuführleitung, insbesondere einer Anodengaszuführleitung, und einer Oxidatorabführleitung, insbesondere einer Kathodenabgasabführleitung, angeordnet.
Eine Temperiermediumabführleitung oder eine Temperiermediumzuführleitung sind vorzugsweise zwischen einer Oxidatorzuführleitung, insbesondere einer Kathodengaszuführleitung, und einer Brennstoffabführleitung, insbesondere einer Anodenabgasabführleitung, angeordnet.
Vorzugsweise sind auf einer ersten Seite und auf einer zweiten Seite eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels jeweils drei Fluidleitungen angeordnet.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass benachbart zueinander angeordnete Brennstoffzellenstapel spiegelbildlich zu einer Spiegelebene angeordnet und/oder ausgebildet sind.
Wenn zwei benachbart zueinander angeordnete Brennstoffzellenstapel an ihren langen Längsseiten spiegelbildlich zu einer Spiegelebene angeordnet sind, sind auf einer ersten Seite der Brennstoffzellenstapel angeordnete Brennstoffzuführleitungen, insbesondere Anodengaszuführleitungen, der beiden Brennstoffzellenstapel vorzugsweise einander zugewandt angeordnet und auf der ersten Seite der Brennstoffzellenstapel angeordnete Oxidatorgasabführleitungen, insbesondere Kathodenabgasabführleitungen, der beiden Brennstoffzellenstapel vorzugsweise einander abgewandt angeordnet.
Wenn zwei benachbart zueinander angeordnete Brennstoffzellenstapel an ihren langen Längsseiten spiegelbildlich zu einer Spiegelebene angeordnet sind, sind auf einer zweiten Seite der Brennstoffzellenstapel angeordnete Oxidatorzuführleitungen, insbesondere Kathodengaszuführleitungen, der beiden Brennstoffzellenstapel vorzugsweise einander zugewandt und auf der zweiten Seite der Brennstoffzellenstapel angeordnete Brennstoffabführleitungen, insbesondere Anodenabgasabführleitungen, der beiden Brennstoffzellenstapel vorzugsweise einander abgewandt.
Günstig kann es sein, wenn benachbart zueinander angeordnete Brennstoffzellenstapel an ihren jeweiligen langen Längsseiten nebeneinander angeordnet sind.
Insbesondere ist es dabei denkbar, dass die langen Längsseiten der zwei benachbarten Brennstoffzellenstapel dabei im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Vorzugsweise weist die Brennstoffzellenvorrichtung dabei eine im Wesentlichen quadratische Grundform auf.
Die Brennstoffzellenvorrichtung weist im Ganzen vorzugsweise eine im Wesentlichen kubische Form auf.
Funktionselemente eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels, beispielsweise Anschlusselemente einer Zellspannungsüberwachungsvorrichtung, sind vorzugsweise an einer langen Längsseite des Brennstoffzellenstapels angeordnet.
Zwei an ihren langen Längsseiten parallel zueinander angeordnete Brennstoffzellenstapel sind vorzugsweise so angeordnet, dass Funktionselemente, beispielsweise Anschlusselemente einer Zellspannungsüberwachungsvorrichtung, der zwei benachbart angeordneten Brennstoffzellenstapel jeweils an einer langen Längsseite eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels angeordnet sind, welche dem jeweiligen anderen Brennstoffzellenstapel abgewandt ist.
Vorzugsweise sind dabei jeweils zwei kurze Längsseiten und eine lange Längsseite eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels in einem verbauten Zustand der Brennstoffzellenvorrichtung von außen zugänglich.
Günstig kann es ferner sein, wenn einander benachbarte Brennstoffzellenstapel an ihren jeweiligen kurzen Längsseiten nebeneinander angeordnet sind.
Insbesondere ist es dabei denkbar, dass die kurzen Längsseiten der zwei benachbarten Brennstoffzellenstapel dabei im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Zwei an ihren kurzen Längsseiten parallel zueinander angeordnete Brennstoffzellenstapel sind vorzugsweise so angeordnet, dass ein Abstand der Funktionselemente, beispielsweise der Anschlusselemente einer Zellspannungsüberwachungsvorrichtung, der zwei benachbart zueinander angeordneten Brennstoffzellenstapel minimal ist.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Brennstoffzellenvorrichtung eine Einhausung umfasst, welche einen Innenraum umgibt, wobei sämtliche Brennstoffzellenstapel der Brennstoffzellenvorrichtung in dem Innenraum der Einhausung angeordnet sind.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Fluidführungseinheit eine Medienverteilvorrichtung umfasst, mittels welcher Medien, insbesondere Brennstoff, vorzugsweise Anodengas, Oxidator, vorzugsweise Kathodengas, und/oder Temperiermedium, auf sämtliche Brennstoffzellenstapel der Brennstoffzellenvorrichtung verteilbar sind und/oder mittels welcher Medien, insbesondere Anodenabgas, Kathodenabgas und/oder Temperiermedium, von sämtlichen Brennstoffzellenstapeln der Brennstoffzellenvorrichtung zusammenführbar sind.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Fluidführungseinheit eine gemeinsame Fluidführungseinheit für sämtliche Brennstoffzellenstapel der Brennstoffzellenvorrichtung ist.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Medienverteilvorrichtung mehrere, beispielsweise drei, Verzweigungsabschnitte und/oder mehrere, beispielsweise drei, Zusammenführungsabschnitte umfasst.
Mittels eines Verzweigungsabschnitts ist ein Medienstrom vorzugsweise verzweigbar, insbesondere in zwei Teilmedienströme aufteilbar.
Vorzugsweise ist ein Medienstrom mittels eines Verzweigungsabschnitts auf zwei benachbarte Brennstoffzellenstapel verteilbar.
Mittels eines Zusammenführungsabschnitts ist ein Medienstrom vorzugsweise zusammenführbar, insbesondere durch Zusammenführung zweier aus zwei benachbarten Brennstoffzellenstapel abgeführter Teilmedienströme.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Medienverteilvorrichtung in einen Grundkörper der Fluidführungseinheit integriert ist.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Fluidführungseinheit mehrere Hauptkanäle zur Zuführung von Medien zu den zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapeln der Brennstoffzellenvorrichtung und/oder mehrere Hauptkanäle zur Abführung von Medien von den zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapeln der Brennstoffzellenvorrichtung umfasst.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Fluidführungseinheit und/oder die Medienverteilvorrichtung einen Anodengaszuführhauptkanal, einen Anodenabgasabführhauptkanal, einen Kathodengaszuführhauptkanal, einen Kathodenabgasabführhauptkanal, einen Temperiermediumzuführhauptkanal und/oder einen Temperiermediumabführhauptkanal umfasst.
Vorzugsweise umfasst die Fluidführungseinheit einen Anodengaseinlass zur Zuführung von Anodengas zu dem Anodengaszuführhauptkanal, einen Kathodengaseinlass zur Zuführung von Kathodengas zu dem Kathodengaszuführhauptkanal und/oder einen Temperiermediumeinlass zur Zuführung von Temperiermedium zu dem Temperiermediumzuführhauptkanal.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Fluidführungseinheit einen Kathodenabgasauslass zur Abführung von Kathodenabgas aus dem Kathodenabgasabführhauptkanal und/oder einen Temperiermediumauslass zur Abführung von Temperiermedium aus dem Temperiermediumabführhauptkanal umfasst.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Fluidführungseinheit und/oder die Medienverteilvorrichtung mehrere Sekundärkanäle zur Zuführung von Medien zu den zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapeln der Brennstoffzellenvorrichtung und/oder mehrere Sekundärkanäle zur Abführung von Medien von den zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapeln der Brennstoffzellenvorrichtung umfasst.
Die Sekundärkanäle dienen insbesondere zur direkten Zuführung und/oder Abführung von Medien zu und/oder von einem jeweiligen Brennstoffzellenstapel.
Mittels eines Verzweigungsabschnitts ist ein Medienstrom vorzugsweise von einem Hauptkanal auf zwei Sekundärkanäle verzweigbar.
Mittels eines Zusammenführungsabschnitts sind vorzugsweise zwei Teilströme von zwei Sekundärkanälen in einem Hauptkanal zusammenführbar.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass jeweils zwei Sekundärkanäle zwei Brennstoffzellenstapel fluidisch mit einem Hauptkanal verbinden.
Vorzugsweise ist jedem Brennstoffzellenstapel jeweils ein jeweiliger Sekundärkanal zugeordnet.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Fluidführungseinheit und/oder die Medienverteilvorrichtung zwei Anodengaszuführsekundärkanäle, zwei Anodenabgasabführsekundärkanäle, zwei Kathodengaszuführsekundärkanäle, zwei Kathodenabgasabführsekundärkanäle, zwei Temperiermediumzuführsekundärkanäle und/oder zwei Temperiermediumabführsekundärkanäle umfasst.
Ein Anodengaszuführhauptkanal verzweigt vorzugsweise in zwei Anodengaszuführsekundärkanäle.
Ein Kathodengaszuführhauptkanal verzweigt vorzugsweise in zwei Kathodengaszuführsekundärkanäle.
Ein Temperiermediumzuführhauptkanal verzweigt vorzugsweise in zwei Temperiermediumzuführsekundärkanäle.
Zwei Anodenabgasabführsekundärkanäle werden insbesondere zu einem Anodenabgasabführhauptkanal zusammengeführt.
Zwei Kathodenabgasabführsekundärkanäle werden insbesondere zu einem Kathodenabgasabführhauptkanal zusammengeführt.
Zwei Temperiermediumabführsekundärkanäle werden insbesondere zu einem Temperiermediumabführhauptkanal zusammengeführt.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Sekundärkanäle derart ausgebildet sind, dass durch die Sekundärkanäle strömende Medien gleichmäßig auf die Brennstoffzellenstapel verteilt werden.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Sekundärkanäle paarweise symmetrisch zueinander ausgebildet sind.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Sekundärkanäle Strömungselemente umfassen, mittels welchen ein durch die Sekundarkanäle strömender Medienstrom beeinflussbar ist, beispielsweise Verengungen, Aufweitungen, Umlenkungen und/oder Blenden.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass sich die Sekundärkanäle der Fluidführungseinheit und/oder der Medienverteilvorrichtung nicht gegenseitig kreuzen.
Vorzugsweise können die Sekundärkanäle der Fluidführungseinheit und/oder der Medienverteilvorrichtung dadurch vergleichsweise kostengünstig durch Zusammenfügen zweier spritzgegossener Kunststoffhalbschalen hergestellt werden.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Fluidführungseinheit und/oder die Medienverteilvorrichtung zwei Anodengaszuführsekundärkanäle umfasst, wobei die Anodengaszuführsekundärkanäle vorzugsweise eine Länge im Bereich von ungefähr 20 mm bis ungefähr 60 mm aufweisen.
Die Anodengaszuführsekundärkanäle weisen beispielsweise eine Länge im Bereich von ungefähr 30 mm auf.
Die Anodengaszuführsekundärkanäle sind insbesondere möglichst kurz ausgebildet, um vorzugsweise einen Druckverlust eines durch die Anodengaszuführsekundärkanäle strömenden Anodengases zu verringern oder zu verhindern.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Fluidführungseinheit und/oder die Medienverteilvorrichtung zwei Anodenabgasabführsekundärkanäle umfasst, wobei die Anodenabgasabführsekundärkanäle vorzugsweise eine Länge im Bereich von ungefähr 50 mm bis ungefähr 500 mm, vorzugsweise im Bereich von ungefähr 80 mm bis ungefähr 200 mm, aufweisen.
Die Anodenabgasabführsekundärkanäle weisen beispielsweise eine Länge von ungefähr 125 mm auf.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass ein Verhältnis einer Länge der Anodengaszuführsekundärkanäle zu einer Länge der Anodenabgasabführsekundärkanäle im Bereich von ungefähr 1:12 bis ungefähr 1:4 liegt, beispielsweise im Bereich von ungefähr 1:8.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass in den Anodenabgasabführsekundärkanälen Prallelemente zur Tropfenabscheidung angeordnet sind.
Die in den Anodenabgasabführsekundärkanälen angeordneten Prallelemente sind insbesondere als Rippen ausgebildet und bilden insbesondere jeweils einen Umlenkabscheider, insbesondere einen Lamellenabscheider.
Vorzugsweise ist an den Prallelementen und/oder an den Lamellenabscheidern jeweils Wasser abscheidbar.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass sich ein Strömungsquerschnitt der Anodenabgasabführsekundärkanäle in Strömungsrichtung vergrößert.
Die Anodenabgasabführsekundärkanäle weiten sich in Strömungsrichtung insbesondere auf.
Die Anodenabgasabführsekundärkanäle bilden oder umfassen insbesondere einen Diffusor.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Fluidführungseinheit eine passive Rezirkulationseinheit und eine aktive Rezirkulationseinheit umfasst, wobei die passive Rezirkulationseinheit und die aktive Rezirkulationseinheit strömungstechnisch parallel geschaltet sind.
Eine passive Rezirkulationseinheit der Brennstoffzellenvorrichtung umfasst beispielsweise eine Strahlpumpe oder wird durch diese gebildet.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn Anodengas und/oder Frischwasserstoff als Treibmedium verwendbar ist und wenn Anodenabgas und/oder Altwasserstoff als Saugmedium verwendbar ist.
Eine aktive Rezirkulationseinheit umfasst beispielsweise ein Gebläse oder wird durch dieses gebildet.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Fluidführungseinheit eine passive Rezirkulationseinheit und eine aktive Rezirkulationseinheit umfasst, wobei die passive Rezirkulationseinheit und die aktive Rezirkulationseinheit strömungstechnisch seriell geschaltet sind.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass die Brennstoffzellenvorrichtung ein oder mehrere Abstützelemente zur mechanischen Abstützung eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels der Brennstoffzellenvorrichtung umfasst.
Mittels des einen oder der mehreren Abstützelemente kann vorzugsweise verhindert werden, dass Brennstoffzellenelemente eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels bei einem auf die Brennstoffzellenvorrichtung wirkenden Stoß in einer senkrecht zu der Stapelrichtung des Brennstoffzellenstapels verlaufenden Richtung verschoben werden.
Vorzugsweise können mittels des einen oder der mehreren Abstützelemente ferner Schwingungen eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels in einer senkrecht zu der Stapelrichtung verlaufenden Richtung verhindert oder verringert werden.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Abstützelement jeweils ein Stützelement und ein oder mehrere Anlageelemente umfasst, wobei das eine oder die mehreren Anlageelemente mit dem Stützelement verbunden sind.
Günstig kann es sein, wenn das Stützelement eines jeweiligen Abstützelements ein steifes Material umfasst oder aus diesem gebildet ist.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Stützelement ein metallisches Material umfasst oder aus diesem gebildet ist, beispielsweise Stahl oder Aluminium.
Günstig kann es ferner sein, wenn das Stützelement ein Kunststoffmaterial, beispielsweise ein faserverstärktes Kunststoffmaterial, umfasst oder aus diesem gebildet ist.
Vorzugsweise umfasst ein Anlageelement eines jeweiligen Abstützelements ein nachgiebiges Material oder ist aus diesem gebildet.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn das Anlageelement ein Kunststoffmaterial, insbesondere ein Elastomermaterial, ein Gummimaterial und/oder ein Schaummaterial, umfasst oder aus diesem gebildet ist.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Stützelement in ein Anlageelement eingebettet ist, wobei das Anlageelement das Stützelement dabei beispielsweise vollständig umgibt.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn ein oder mehrere Anlageelemente an jeweils ein Stützelement angegossen oder angespritzt sind.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Abstützelement jeweils an einer Umfangsfläche eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels der Brennstoffzellenvorrichtung anliegt.
Eine Umfangsfläche eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels ist vorzugsweise eine bezogen auf die Stapelrichtung des Brennstoffzellenstapels radial äußere Fläche.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Abstützelement nur mit einem oder mehreren Anlageelementen des Abstützelements an einem jeweiligen Brennstoffzellenstapel der Brennstoffzellenvorrichtung anliegt.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass zwischen zwei benachbarten Brennstoffzellenstapeln der Brennstoffzellenvorrichtung jeweils ein Abstützelement angeordnet ist.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass das zwischen den zwei benachbarten Brennstoffzellenstapeln der Brennstoffzellenvorrichtung angeordnete Abstützelement einerseits an einer Umfangsfläche eines ersten Brennstoffzellenstapels und andererseits an einer Umfangsfläche eines zweiten Brennstoffzellenstapels anliegt.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Abstützelement im Bereich von ungefähr 25 % bis ungefähr 75 % bezogen auf eine Höhe eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels an dem jeweiligen Brennstoffzellenstapel anliegt.
Eine Höhe eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels ist vorzugsweise eine parallel zu einer Stapelrichtung des Brennstoffzellenstapels genommene Höhe.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass das eine oder die mehreren Abstützelemente parallel zu einer Stapelrichtung des einen oder der mehreren Brennstoffzellenstapel angeordnet sind.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Abstützelement eine oder zwei Abstützseiten umfasst, auf welchen das Abstützelement an einem Brennstoffzellenstapel der Brennstoffzellenvorrichtung anliegt.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass auf einer jeweiligen Abstützseite eines jeweiligen Abstützelements ein oder mehrere Anlageelemente des Abstützelements angeordnet sind, wobei eine Anzahl der auf der jeweiligen Abstützseite angeordneten Anlageelemente einer Anzahl von Schwingungsmaxima eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels entspricht.
Eine Anzahl der Schwingungsmaxima hängt insbesondere von einer Anzahl der Schwingungsmodi der Brennstoffzellenstapel ab.
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Brennstoffzellenstapel ein, zwei oder mehr als zwei Schwingungsmaxima aufweist.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Abstützelement mit einer Einhausung der Brennstoffzellenvorrichtung und/oder mit einer oder beiden Endplatten einer Brennstoffzelleneinheit der Brennstoffzellenvorrichtung verbunden ist.
Ein jeweiliges Abstützelement ist insbesondere an einer Einhausung der Brennstoffzellenvorrichtung und/oder an einer oder beiden Endplatten einer Brennstoffzelleneinheit der Brennstoffzellenvorrichtung festgelegt.
Weitere Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung;
2 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung;
3 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung;
4 eine schematische Darstellung einer Fluidführung durch eine Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung;
5 eine schematische Darstellung einer Medienverteilvorrichtung einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung;
6 eine schematische Darstellung eines Fließschemas einer Fluidführungseinheit einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung;
7 eine schematische Darstellung eines Fließschemas einer Fluidführungseinheit einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung;
8 eine schematische Darstellung eines Fließschemas einer Fluidführungseinheit einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung;
9 eine schematische Darstellung eines Fließschemas einer Fluidführungseinheit einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung;
10 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung, welche Abstützelemente umfasst, die an Brennstoffzellenstapeln der Brennstoffzellenvorrichtung anliegen;
11 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung, welche Abstützelemente umfasst, die an Brennstoffzellenstapeln der Brennstoffzellenvorrichtung anliegen; und
12 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung, welche Abstützelemente umfasst, die an Brennstoffzellenstapeln der Brennstoffzellenvorrichtung anliegen.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die 1 bis 12 zeigen Ausführungsformen einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Brennstoffzellenvorrichtung.
Die Brennstoffzellenvorrichtung 100 umfasst vorzugsweise zwei Brennstoffzellenstapel 102, insbesondere einen ersten Brennstoffzellenstapel 102a und einen zweiten Brennstoffzellenstapel 102b.
Ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel 102 umfasst insbesondere mehrere in einer Stapelrichtung 104 übereinander gestapelte Brennstoffzellenelemente, welche in den Figuren zeichnerisch nicht dargestellt sind.
Vorzugsweise sind die zwei Brennstoffzellenstapel 102, parallel zueinander und/oder versetzt zueinander angeordnet.
Die Stapelrichtung 104 des ersten Brennstoffzellenstapels 102a verläuft insbesondere parallel zu der Stapelrichtung 104 des zweiten Brennstoffzellenstapels 102b.
Der erste Brennstoffzellenstapel 102a ist dabei vorzugsweise mit einem Abstand 106 zu dem zweiten Brennstoffzellenstapel 102b angeordnet.
Die Brennstoffzellenelemente sind insbesondere plattenförmige Einheiten, welche verschiedene Komponenten zur elektrochemischen Umsetzung von Brennstoff, zur Stromführung und/oder zur Fluidführung umfassen.
Als Brennstoff ist beispielsweise Wasserstoff einem jeweiligen Brennstoffzellenstapel 102 zuführbar.
Als Oxidator ist beispielsweise Umgebungsluft, welche insbesondere Sauerstoff umfasst, einem jeweiligen Brennstoffzellenstapel 102 zuführbar.
Zur Temperierung ist einem jeweiligen Brennstoffzellenstapel 102 vorzugsweise ein Temperiermedium, insbesondere ein Kühlmedium, vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit, zuführbar, wobei als Kühlflüssigkeit beispielsweise Wasser verwendbar ist.
Ein Brennstoff, insbesondere ein Anodengas, ein Oxidator, insbesondere ein Kathodengas, und/oder ein Temperiermedium werden vorzugsweise parallel zu der Stapelrichtung 104 durch einen jeweiligen Brennstoffzellenstapel 102 hindurchgeführt.
In jedem Brennstoffzellenstapel 102 ist vorzugsweise ein Brennstoff, insbesondere ein Anodengas, mit einem Oxidator, insbesondere einem Kathodengas, chemisch umsetzbar.
In Brennstoffzellenelemente eines Brennstoffzellenstapels 102 tritt Brennstoff, insbesondere Anodengas, vorzugsweise auf einer ersten Seite des Brennstoffzellenstapels 102 ein und strömt vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Stapelrichtung 104 durch die Brennstoffzellenelemente hindurch, wobei Anodenabgas auf einer zweiten Seite des Brennstoffzellenstapels 102 aus den Brennstoffzellenelementen austritt.
Oxidator, insbesondere Kathodengas, tritt vorzugsweise auf einer ersten Seite eines Brennstoffzellenstapels 102 in Brennstoffzellenelemente des Brennstoffzellenstapels 102 ein und strömt vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Stapelrichtung 104 durch die Brennstoffzellenelemente hindurch, wobei Kathodenabgas auf einer zweiten Seite des Brennstoffzellenstapels 102 aus den Brennstoffzellenelementen austritt.
Temperiermedium tritt vorzugsweise auf einer ersten Seite eines Brennstoffzellenstapels 102 in Brennstoffzellenelemente des Brennstoffzellenstapels 102 ein und strömt vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Stapelrichtung 104 durch die Brennstoffzellenelemente hindurch, wobei Temperiermedium anschließend auf einer zweiten Seite des Brennstoffzellenstapels 102 aus den Brennstoffzellenelementen austritt.
Vorzugsweise werden auch Anodenabgas, Kathodenabgas und/oder Temperiermedium parallel zu der Stapelrichtung 104 durch einen jeweiligen Brennstoffzellenstapel 102 hindurchgeführt.
Die Größe eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 und/oder eine Höhe des Brennstoffzellenstapels 102 in der Stapelrichtung 104 ist insbesondere leistungsabhängig.
Vorzugsweise ist eine Leistung eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 durch Anpassung einer Anzahl der übereinander gestapelten Brennstoffzellenelemente anpassbar, insbesondere durch Vergrößern oder Verkleinern der Anzahl der Brennstoffzellenelemente.
Günstig kann es sein, wenn die zwei Brennstoffzellenstapel 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.
Brennstoffzellenelemente eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 sind in der Stapelrichtung 104 des jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 vorzugsweise zwischen zwei Endplatten 108 verspannt, insbesondere zwischen einer Anodenendplatte 110 und einer Kathodenendplatte 112.
Insbesondere sind auf einander bezogen auf die Stapelrichtung 104 eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 abgewandten Enden des jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 jeweils Endplatten 108 angeordnet.
Ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel 102 und die zwei Endplatten 108 bilden vorzugsweise jeweils eine Brennstoffzellenstapeleinheit 114.
Ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel 102 ist vorzugsweise mittels einer Verspannvorrichtung 116 längs der Stapelrichtung 104 verspannt, so dass insbesondere die Brennstoffzellenelemente gegeneinandergepresst sind und sich hierdurch eine zuverlässige Abdichtung erzielen lässt.
Die Verspannvorrichtung 116 greift vorzugsweise mittelbar oder unmittelbar an den beiden Endplatten 108 einer jeweiligen Brennstoffzellenstapeleinheit 114 an.
Die Endplatten 108 der Brennstoffzellenstapeleinheiten 114 sind vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet oder hiermit versehen.
Die Materialwahl erfolgt vorzugsweise derart, dass keine den Betrieb und/oder die Haltbarkeit der Brennstoffzellenvorrichtung 100 und/oder die Sicherheit von bedienenden Personen gefährdende Spannungsübertragung und/oder Stromübertragung von dem jeweiligen Brennstoffzellenstapel 100 auf die Verspannvorrichtung 116 erfolgt.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Endplatten 108 aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem Spritzgusskunststoffmaterial, gebildet sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Endplatten 108 aus einem gefrästen, stranggepressten oder gegossenen Metallwerkstoff gebildet sind. Insbesondere in diesem Fall sind vorzugsweise zusätzliche Komponenten, insbesondere elektrisch isolierende Komponenten, beispielsweise eine elektrisch isolierende Beschichtung oder Zwischenlage, an den Endplatten 108 angeordnet. Die Endplatten 108 sind dann insbesondere Hybridendplatten, wobei beispielsweise ein metallischer Kern mit einer Kunststoffummantelung vorgesehen sein kann.
Die Verspannvorrichtung 116 umfasst vorzugsweise zwei oder mehr Querträger 118, welche sich zumindest näherungsweise senkrecht zu der Stapelrichtung 104 erstrecken, wobei an jedem Ende eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 jeweils mindestens ein Querträger 118 angeordnet ist.
Die Querträger 118 sind insbesondere mittels Spannelementen 120 aufeinander zu ziehbar. Vorzugsweise ist ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel 102 hierdurch zwischen die Querträger 118 einspannbar.
Die Spannelemente 120 sind insbesondere Spannstangen, vorzugsweise Gewindestangen, Speichen und/oder Spannbänder. Die Spannelemente 120 sind somit beispielsweise Spannstangen, welche insbesondere unter Verwendung von Schraubmuttern zum Einspannen der Querträger 118 samt eines dazwischen angeordneten Brennstoffzellenstapels 102 nutzbar sind.
Die Spannelemente 120 verlaufen vorzugsweise vollständig außerhalb eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102.
Die Spannelemente 120 sind vorzugsweise beabstandet von dem jeweiligen Brennstoffzellenstapel 102 und/oder elektrisch und/oder thermisch von demselben isoliert angeordnet.
Die Brennstoffzellenvorrichtung 100 umfasst vorzugsweise eine noch im Detail zu beschreibende Fluidführungseinheit 122 zur Zuführung von Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Temperiermedium, zu den Brennstoffzellenelementen eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 und/oder zur Abführung von Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Abgas und/oder Temperiermedium, von den Brennstoffzellenelementen eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102.
Die Fluidführungseinheit 122 bildet oder umfasst insbesondere ein Medienmodul zur Medienverteilung und/oder Medienführung.
Die Brennstoffzellenvorrichtung 100 umfasst vorzugsweise eine Einhausung 124, insbesondere einen zylindrischen Mantel mit einem beispielsweise im Wesentlichen rechteckigen, insbesondere quadratischen, Querschnitt, welcher die Brennstoffzellenstapel 102 umgibt. Mittels der Einhausung 124 sind insbesondere die stromführenden und/oder unter elektrischer Spannung stehenden Bauteile der Brennstoffzellenvorrichtung 100 gegen einen unerwünschten Kontakt geschützt.
Zwischen einem Querträger 118 und einer der Fluidführungseinheit 122 abgewandten Endplatte 108 einer jeweiligen Brennstoffzellenstapeleinheit 114 ist vorzugsweise jeweils ein Federelement 126 angeordnet, welches einerseits auf den Querträger 118 und andererseits auf die Endplatte 108 wirkt.
Günstig kann es sein, wenn die Kathodenendplatte 112 und die Anodenendplatte 110 der zwei Brennstoffzellenstapeleinheiten 114 alternierend angeordnet sind.
Die Kathodenendplatten 112 der Brennstoffzellenstapeleinheiten 114 und die Anodenendplatten 110 der Brennstoffzellenstapeleinheiten 114 sind dabei vorzugsweise jeweils verschieden voneinander ausgebildet.
Die Kathodenendplatte 112 einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit 114a und die Anodenendplatte 110 einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit 114a sind vorzugsweise jeweils der Fluidführungseinheit 122 zugewandt.
Vorzugsweise sind die Anodenendplatte 110 der ersten Brennstoffzellenstapeleinheit 114a und die Kathodenendplatte 112 der zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit 114a jeweils der Fluidführungseinheit 122 abgewandt.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Kathodenendplatte 112 der ersten Brennstoffzellenstapeleinheit 114a bezogen auf die Schwerkraftrichtung G unten angeordnet ist und dass die Anodenendplatte 110 der ersten Brennstoffzellenstapeleinheit 114a bezogen auf die Schwerkraftrichtung G oben angeordnet ist, wobei die Anodenendplatte 110 der zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit 114b bezogen auf die Schwerkraftrichtung G unten angeordnet ist und wobei die Kathodenendplatte 112 der zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit 114b bezogen auf die Schwerkraftrichtung G oben angeordnet ist.
Günstig kann es sein, wenn die Brennstoffzellenstapel 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 elektrisch in Reihe miteinander verschaltet sind.
Vorzugsweise umfassen die Endplatten 108 einer jeweiligen Brennstoffzellenstapeleinheit 114 jeweils eine zeichnerisch nicht dargestellte Abnehmeraufnahme zur Aufnahme jeweils einer zeichnerisch ebenfalls nicht dargestellten Abnehmereinheit, mittels welcher in dem jeweiligen Brennstoffzellenstapel 102 erzeugte elektrische Energie abführbar ist.
Jede Brennstoffzellenstapeleinheit 114 umfasst insbesondere zwei solcher Abnehmereinheiten, wobei jeweils eine Abnehmereinheit an jeweils einem Ende des jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 angeordnet ist.
Eine Abnehmereinheit der Kathodenendplatte 112 der ersten Brennstoffzellenstapeleinheit 114a ist auf einer der Fluidführungseinheit 122 zugewandten Seite insbesondere elektrisch mit einer Abnehmereinheit der Anodenendplatte 110 der zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit 102 verbunden ist, beispielsweise mittels eines elektrischen Verbindungselements 128.
Günstig kann es ferner sein, wenn ein erstes Stromanschlusselement 130a der Brennstoffzellenvorrichtung 100 auf der der Fluidführungseinheit 122 abgewandten Seite mit einer Abnehmereinheit der Anodenendplatte 110 der ersten Brennstoffzellenstapeleinheit 114a auf der der Fluidführungseinheit 122 abgewandten Seite elektrisch verbunden ist und wenn ein zweites Stromanschlusselement 130b der Brennstoffzellenvorrichtung 100 auf der der Fluidführungseinheit 122 abgewandten Seite mit einer Abnehmereinheit einer Kathodenendplatte 112 der zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit 114b elektrisch verbunden ist.
Das erste Stromanschlusselement 130a und das zweite Stromanschlusselement 130b der Brennstoffzellenvorrichtung 100 sind auf einer der Fluidführungseinheit 122 abgewandten Seite vorzugsweise aus der Einhausung 124 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 herausgeführt.
Vorzugsweise kann durch eine Herausführung der Stromanschlusselemente 130 aus der Einhausung 124 auf einer Seite, welche der Fluidführungseinheit 122 abgewandt ist, erreicht werden, dass die Stromanschlusselemente 130 besonders kurz ausgebildet werden können.
Günstig kann es sein, wenn die zwei Brennstoffzellenstapel 102 auf einer der Fluidführungseinheit 122 zugewandten Seite mittels einer Festlagervorrichtung 132 gelagert sind und wenn die zwei Brennstoffzellenstapel 102 auf einer der Fluidführungseinheit 122 abgewandten Seite mittels einer zeichnerisch lediglich mittels eines Pfeils 134 dargestellten Loslagervorrichtung gelagert sind.
Vorzugsweise ist das elektrische Verbindungselement 128 auf einer der Festlagervorrichtung 132 zugewandten Seite angeordnet.
Dabei kann insbesondere auf ein Toleranzausgleichselement verzichtet werden.
Insbesondere kann das elektrische Verbindungselement 128 starr ausgebildet sein.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das elektrische Verbindungselement 128 ein Verbindungsblech ist.
Mittels der Loslagervorrichtung 134 sind vorzugsweise Höhenunterschiede der zwei benachbarten Brennstoffzellenstapel 102 ausgleichbar. Insbesondere ist mittels der Loslagervorrichtung 134 eine Wärmedehnung der Brennstoffzellenstapel 102 in der Stapelrichtung 104 aufnehmbar.
Die Festlagervorrichtung 132 ist insbesondere eine gemeinsame Festlagervorrichtung 132, mittels welcher die zwei Brennstoffzellenstapel 102 jeweils gemeinsam gelagert sind.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Kathodenendplatte 112 der ersten Brennstoffzellenstapeleinheit 114a und die Anodenendplatte 110 der zweiten Brennstoffzellenstapel 114a an einer Deckelplatte 136 der Einhausung 124 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 festgelegt sind.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn die jeweiligen Endplatten 108 der zwei Brennstoffzellenstapeleinheiten 114 auf einer bezogen auf die Schwerkraftrichtung G unteren Seite an der Deckelplatte 136 festgelegt sind.
Die an der Deckelplatte 136 der Einhausung 124 festgelegten Endplatten 108 der zwei Brennstoffzellenstapeleinheiten 114 bilden insbesondere eine Festlagerseite der Brennstoffzellenvorrichtung 100.
2 zeigt, dass ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 vorzugsweise mehrere, beispielsweise sechs, Fluidleitungen 138 umfasst, welche beispielsweise auch als Manifolds bezeichnet werden.
Ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel 102 umfasst als Fluidleitungen 138 beispielsweise eine Brennstoffzuführleitung, insbesondere eine Anodengaszuführleitung 140, eine Oxidatorzuführleitung, insbesondere eine Kathodengaszuführleitung 142, eine Temperiermediumzuführleitung 144, eine Anodenabgasabführleitung 146, eine Oxidatorabführleitung, insbesondere eine Kathodenabgasabführleitung 148, und/oder eine Temperiermediumabführleitung 150.
Vorzugsweise ist auf einer ersten Seite eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 eine Brennstoffzuführleitung, insbesondere eine Anodengaszuführleitung 140, und eine Kathodenabgasabführleitung 148 angeordnet.
Vorzugsweise ist auf einer zweiten Seite eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 eine Anodenabgasabführleitung 146 und eine Oxidatorzuführleitung, insbesondere eine Kathodengaszuführleitung 142, angeordnet.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Brennstoffzellenvorrichtung 100 ist eine Temperiermediumabführleitung 150 vorzugsweise zwischen einer Brennstoffzuführleitung, insbesondere einer Anodengaszuführleitung 140, und einer Oxidatorabführleitung, insbesondere einer Kathodenabgasabführleitung 148, angeordnet.
Eine Temperiermediumzuführleitung 144 ist vorzugsweise zwischen einer Oxidatorzuführleitung, insbesondere einer Kathodengaszuführleitung 142, und einer Brennstoffabführleitung, insbesondere einer Anodenabgasabführleitung 146, angeordnet.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Brennstoffzellenvorrichtung 100 sind die Brennstoffzellenstapel 102 vorzugsweise spiegelbildlich zu einer Spiegelebene 152 angeordnet und/oder ausgebildet.
Die Brennstoffzellenstapel 102 sind dabei vorzugsweise an ihren jeweiligen langen Längsseiten 154 nebeneinander angeordnet sind.
Insbesondere ist es dabei denkbar, dass die langen Längsseiten 154 der zwei Brennstoffzellenstapel 102 dabei im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Vorzugsweise sind auf kurzen Längsseiten 156 der Brennstoffzellenstapel 102 jeweils drei Fluidleitungen 138 angeordnet.
Vorzugsweise sind auf einer ersten Seite der Brennstoffzellenstapel 102 angeordnete Brennstoffzuführleitungen, insbesondere Anodengaszuführleitungen 140, der beiden Brennstoffzellenstapel 102 einander zugewandt angeordnet und auf der ersten Seite der Brennstoffzellenstapel 102 angeordnete Oxidatorgasabführleitungen, insbesondere Kathodenabgasabführleitungen 148, der beiden Brennstoffzellenstapel 102 einander abgewandt angeordnet.
Auf einer zweiten Seite der Brennstoffzellenstapel 102 angeordnete Oxidatorzuführleitungen, insbesondere Kathodengaszuführleitungen 142, der beiden Brennstoffzellenstapel 102 sind vorzugsweise einander zugewandt und auf der zweiten Seite der Brennstoffzellenstapel 102 angeordnete Brennstoffabführleitungen, insbesondere Anodenabgasabführleitungen 146, der beiden Brennstoffzellenstapel 102 sind vorzugsweise einander abgewandt.
Funktionselemente 158 eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102, beispielsweise Anschlusselemente einer zeichnerisch nicht dargestellten Zellspannungsüberwachungsvorrichtung, sind vorzugsweise an einer langen Längsseite 154 der Brennstoffzellenstapel 102 angeordnet.
Zwei an ihren langen Längsseiten 154 parallel zueinander angeordnete Brennstoffzellenstapel 102 sind vorzugsweise so angeordnet, dass die Funktionselemente 158 der zwei Brennstoffzellenstapel 102 jeweils an einer langen Längsseite 154 eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 angeordnet sind, welche dem jeweiligen anderen Brennstoffzellenstapel 102 abgewandt ist.
Eine in 3 dargestellte Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 2 dargestellten Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 im Wesentlichen dadurch, dass die Brennstoffzellenstapel 102 an ihren jeweiligen kurzen Längsseiten 156 nebeneinander angeordnet sind.
Die kurzen Längsseiten 156 der zwei benachbarten Brennstoffzellenstapel 102 sind dabei im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Die an ihren kurzen Längsseiten 156 parallel zueinander angeordneten Brennstoffzellenstapel 102 sind vorzugsweise so angeordnet, dass ein Abstand der Funktionselemente 158 minimal ist.
Im Übrigen stimmt die in 3 dargestellte Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 6 dargestellten Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
4 zeigt, dass die der Fluidführungseinheit 122 zugewandten Endplatten 108 der Brennstoffzellenstapeleinheiten 114 jeweils eine Strömungsführung 160 zur Führung von Oxidator, Brennstoff, Abgas und/oder Kühlmittel umfassen.
Die Strömungsführung 160 umfasst vorzugsweise mehrere Fluidleitungen 162 zur Führung von Oxidator, Brennstoff, Abgas und/oder Kühlmittel.
Die der Fluidführungseinheit 122 zugewandten Endplatten 108 der Brennstoffzelleneinheiten 114 umfassen vorzugsweise Fluidleitungen 162, welche sich insbesondere längs der Stapelrichtung 104 erstrecken und in den Brennstoffzellenstapeln 102 ausgebildete Fluidleitungen 138 mit der Fluidführungseinheit 122 verbinden.
Die der Fluidführungseinheit 122 abgewandten Endplatte 108 umfassen insbesondere keine Strömungsführung.
Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Temperiermedium, werden den zwei Brennstoffzellenstapeln 102 somit vorzugsweise nur auf einer der Fluidführungseinheit 122 zugewandten Seite zugeführt und insbesondere nur auf einer der Fluidführungseinheit 122 zugewandten Seite aus den zwei Brennstoffzellenstapeln 102 abgeführt.
Vorzugsweise kann durch eine Zuführung und Abführung der Medien, welche ausschließlich auf einer der Fluidführungseinheit 122 zugewandten Seite der zwei Brennstoffzellenstapel 102 erfolgt, gewährleistet werden, dass die Medien den zwei Brennstoffzellenstapeln 102 potentialneutral zugeführt werden können, insbesondere da die Endplatten 108 der Brennstoffzellenstapeleinheiten 114, welche auf der der Fluidführungseinheit 122 zugewandten Seite angeordnet sind, auf demselben Spannungsniveau liegen.
Vorzugsweise kann dabei die Gefahr einer Elektrolyse eines Temperiermediums, beispielsweise von Wasser, verringert werden.
5 eine schematische Darstellung einer Medienverteilvorrichtung 166 der Fluidführungseinheit 122 der Brennstoffzellenvorrichtung 100, mittels welcher Medien, insbesondere Brennstoff, vorzugsweise Anodengas, Oxidator, vorzugsweise Kathodengas, und/oder Temperiermedium, auf die Brennstoffzellenstapel 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 verteilbar sind und/oder mittels welcher Medien, insbesondere Anodenabgas, Kathodenabgas und/oder Temperiermedium, von sämtlichen Brennstoffzellenstapeln 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 zusammenführbar sind.
Die Medienverteilvorrichtung 166 umfasst vorzugsweise mehrere, beispielsweise drei, Verzweigungsabschnitte 168 und/oder mehrere, beispielsweise drei, Zusammenführungsabschnitte 170.
Mittels der Verzweigungsabschnitte 168 ist ein Medienstrom vorzugsweise verzweigbar, insbesondere in zwei Teilmedienströme aufteilbar.
Vorzugsweise ist ein Medienstrom mittels der Verzweigungsabschnitte 168 auf die Brennstoffzellenstapel 102 verteilbar.
Mittels der Zusammenführungsabschnitte 170 ist ein Medienstrom vorzugsweise zusammenführbar, insbesondere durch Zusammenführung zweier aus den Brennstoffzellenstapeln 102 abgeführter Teilmedienströme.
Die Medienverteilvorrichtung 166 umfasst insbesondere mehrere Sekundärkanäle 172 zur Zuführung von Medien zu den zwei Brennstoffzellenstapeln 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 und/oder mehrere Sekundärkanäle 172 zur Abführung von Medien von den zwei Brennstoffzellenstapeln 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100.
Die Sekundärkanäle 172 dienen insbesondere zur direkten Zuführung und/oder Abführung von Medien zu und/oder von einem jeweiligen Brennstoffzellenstapel 102.
Mittels eines Verzweigungsabschnitts 168 ist ein Medienstrom vorzugsweise von einem Hauptkanal auf zwei Sekundärkanäle 172 verzweigbar.
Mittels eines Zusammenführungsabschnitts 170 sind vorzugsweise zwei Teilströme von zwei Sekundärkanälen 172 in einem Hauptkanal zusammenführbar.
Jeweils zwei Sekundärkanäle 172 verbinden insbesondere die zwei Brennstoffzellenstapel 102 fluidisch mit einem in den 6 bis 9 dargestellten Hauptkanal.
Auslässe der Sekundärkanäle 172 der Medienverteilvorrichtung 166 münden dabei jeweils in die Fluidleitungen 138 oder Manifolds der zwei Brennstoffzellenstapel 102.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Medienverteilvorrichtung 122 als Sekundärkanäle 172 zwei Anodengaszuführsekundärkanäle 174, zwei Anodenabgasabführsekundärkanäle 176, zwei Kathodengaszuführsekundärkanäle 178, zwei Kathodenabgasabführsekundärkanäle 180, zwei Temperiermediumzuführsekundärkanäle 182 und/oder zwei Temperiermediumabführsekundärkanäle 184 umfasst.
Ein Anodengaszuführhauptkanal 186 verzweigt vorzugsweise in zwei Anodengaszuführsekundärkanäle 174.
Ein Kathodengaszuführhauptkanal 188 verzweigt vorzugsweise in zwei Kathodengaszuführsekundärkanäle 178.
Ein Temperiermediumzuführhauptkanal 190 verzweigt vorzugsweise in zwei Temperiermediumzuführsekundärkanäle 182.
Zwei Anodenabgasabführsekundärkanäle 176 werden insbesondere zu einem Anodenabgasabführhauptkanal 192 zusammengeführt.
Zwei Kathodenabgasabführsekundärkanäle 180 werden insbesondere zu einem Kathodenabgasabführhauptkanal 194 zusammengeführt.
Zwei Temperiermediumabführsekundärkanäle 184 werden insbesondere zu einem Temperiermediumabführhauptkanal 196 zusammengeführt.
Vorzugsweise sind die Sekundärkanäle 172 derart ausgebildet, dass durch die Sekundärkanäle 172 strömende Medien gleichmäßig auf die Sekundärkanäle 172 verteilt werden.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Sekundärkanäle 172 paarweise symmetrisch zueinander ausgebildet sind.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Sekundärkanäle 172 zeichnerisch nicht dargestellte Strömungselemente umfassen, mittels welchen ein durch die Sekundarkanäle 172 strömender Medienstrom beeinflussbar ist, beispielsweise Verengungen, Aufweitungen, Umlenkungen und/oder Blenden.
Günstig kann es sein, wenn sich die Sekundärkanäle 172 der der Medienverteilvorrichtung 166 nicht gegenseitig kreuzen.
Vorzugsweise können die Sekundärkanäle 172 der Medienverteilvorrichtung 166 dadurch vergleichsweise kostengünstig durch Zusammenfügen zweier spritzgegossener Kunststoffhalbschalen hergestellt werden.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Fließschemas einer Fluidführungseinheit 122, bei welcher die Medienverteilvorrichtung 166 und ein Medienmodul als zwei separate Bauteile ausgebildet sein können und insbesondere nicht in einem gemeinsamen Grundkörper angeordnet sein müssen.
Über einen Anodengaseinlass 198 ist vorzugsweise Brennstoff und/oder Anodengas, beispielsweise Frischwasserstoff, bei einem Druck im Bereich von ungefähr 8 bar bis ungefähr 20 bar der Fluidführungseinheit 122 zuführbar.
Der Fluidführungseinheit 122 zugeführtes Anodengas ist anschließend einem Wärmeübertrager 200 zuführbar.
Aus dem Wärmeübertrager 200 austretendes und erwärmtes Anodengas wird dann vorzugsweise über ein Druckregelventil 202 einer passiven Rezirkulationseinheit 204 zugeführt, in welcher das Anodengas mit Anodenabgas, welches unverbrauchten Brennstoff enthält, zu einem Anodengasgemisch gemischt wird.
Die passive Rezirkulationseinheit 204 umfasst beispielsweise eine Strahlpumpe oder wird durch diese gebildet.
Beispielsweise ist es denkbar, dass Anodengas und/oder Frischwasserstoff als Treibmedium verwendbar ist und dass Anodenabgas und/oder Altwasserstoff als Saugmedium verwendbar ist.
Das Anodengasgemisch ist anschließend vorzugsweise einer Abscheidevorrichtung 206 zum Abscheiden von Wasser zuführbar.
Günstig kann es sein, wenn ein Einlass der passiven Rezirkulationseinheit 204 in Strömungsrichtung von einem Einlass der Abscheidevorrichtung 206 in einem Abstand im Bereich von ungefähr 50 mm bis ungefähr 400 mm, vorzugsweise im Bereich von ungefähr 100 mm bis ungefähr 250 mm, angeordnet ist.
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Einlass der passiven Rezirkulationseinheit 204 in Strömungsrichtung von einem Einlass der Abscheidevorrichtung 206 in einem Abstand von ungefähr 180 mm angeordnet ist.
Aus der Abscheidevorrichtung 206 austretendes Anodengasgemisch ist vorzugsweise einem Anodengaszuführhauptkanal 186 zuführbar, welcher mittels der Medienverteilvorrichtung 166 vorzugsweise mit den Anodengaszuführleitungen 140 der zwei Brennstoffzellenstapel 102 fluidisch verbunden ist.
Im Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung 100 wird der Brennstoff und/oder das Anodengas zum Teil verbraucht. Im Anodenabgas enthaltender Brennstoff und/oder Anodengas ist dann über die Anodenabgasabführleitungen 146 und die Anodenabgasabführsekundärkanäle 176 einem Anodenabgasabführhauptkanal 192 zuführbar.
Mittels einer aktiven Rezirkulationseinheit 208 ist das Anodenabgas vorzugsweise der passiven Rezirkulationseinheit 204 zuführbar und dort mit dem Anodengas zu dem Anodengasgemisch mischbar und dann wiederum über die Abscheidevorrichtung 206 den zwei Brennstoffzellenstapeln 102 zuführbar.
Die passive Rezirkulationseinheit 204 und die aktive Rezirkulationseinheit sind dabei insbesondere strömungstechnisch seriell geschaltet.
Die aktive Rezirkulationseinheit 208 umfasst beispielsweise ein Gebläse 210 oder wird durch dieses gebildet.
Günstig kann es sein, wenn die Anodengaszuführsekundärkanäle 174 eine Länge im Bereich von ungefähr 20 mm bis ungefähr 60 mm aufweisen.
Die Anodengaszuführsekundärkanäle 174 weisen beispielsweise eine Länge im Bereich von ungefähr 30 mm auf.
Die Anodengaszuführsekundärkanäle 174 sind insbesondere möglichst kurz ausgebildet, um vorzugsweise einen Druckverlust eines durch die Anodengaszuführsekundärkanäle 174 strömenden Anodengases zu verringern oder zu verhindern.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Anodenabgasabführsekundärkanäle 176 eine Länge im Bereich von ungefähr 50 mm bis ungefähr 500 mm, vorzugsweise im Bereich von ungefähr 80 mm bis ungefähr 200 mm, aufweisen.
Die Anodenabgasabführsekundärkanäle 176 weisen beispielsweise eine Länge von ungefähr 125 mm auf.
Bei einer Ausgestaltung der Brennstoffzellenvorrichtung ist vorgesehen, dass ein Verhältnis einer Länge der Anodengaszuführsekundärkanäle 174 zu einer Länge der Anodenabgasabführsekundärkanäle 176 im Bereich von ungefähr 1:12 bis ungefähr 1:4 liegt, beispielsweise im Bereich von ungefähr 1:8.
In den Anodenabgasabführsekundärkanälen 176 sind vorzugsweise Prallelemente zur Tropfenabscheidung angeordnet.
Die in den Anodenabgasabführsekundärkanälen 176 angeordneten Prallelemente sind insbesondere als Rippen ausgebildet und bilden insbesondere jeweils einen Umlenkabscheider, insbesondere einen Lamellenabscheider.
Vorzugsweise ist an den Prallelementen und/oder an den Lamellenabscheidern jeweils Wasser abscheidbar.
Günstig kann es sein, wenn sich ein Strömungsquerschnitt der Anodenabgasabführsekundärkanäle 176 in Strömungsrichtung vergrößert.
Die Anodenabgasabführsekundärkanäle 176 weiten sich in Strömungsrichtung insbesondere auf.
Die Anodenabgasabführsekundärkanäle 176 bilden oder umfassen insbesondere einen Diffusor.
Die Fluidführungseinheit 122 umfasst vorzugsweise zusätzlich zu dem Anodengaseinlass 198 einen Kathodengaseinlass 212 zur Zuführung von Kathodengas zu dem Kathodengaszuführhauptkanal 188 und einen Temperiermediumeinlass 214 zur Zuführung von Temperiermedium zu dem Temperiermediumzuführhauptkanal 190.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Fluidführungseinheit 122 einen Kathodenabgasauslass 216 zur Abführung von Kathodenabgas aus dem Kathodenabgasabführhauptkanal 194 und einen Temperiermediumauslass 218 zur Abführung von Temperiermedium aus dem Temperiermediumabführhauptkanal 196 umfasst.
Die Fluidführungseinheit 122 umfasst vorzugsweise ferner einen Ablassauslass 220, mittels welchem insbesondere Wasser über ein Drain-Ventil 222 und/oder Wasserstoff über ein Purge-Ventil 224 aus einer Abscheidevorrichtung 206 ablassbar sind.
Eine in 7 dargestellte Fluidführungseinheit 122 einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 6 dargestellten Fluidführungseinheit 122 einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 im Wesentlichen dadurch, dass die passive Rezirkulationseinheit 204 und die aktive Rezirkulationseinheit 208 strömungstechnisch parallel geschaltet sind.
Anodenabgas ist mittels der aktiven Rezirkulationseinheit 208 den zwei Brennstoffzellenstapeln 102 dabei vorzugsweise direkt und/oder unter Umgehung der passiven Rezirkulationseinheit 204 zuführbar.
Im Übrigen stimmt die in 7 dargestellte Fluidführungseinheit 122 einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 6 dargestellten Fluidführungseinheit 122 einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 8 dargestellte Fluidführungseinheit 122 einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 6 dargestellten Fluidführungseinheit 122 einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 im Wesentlichen dadurch, dass die Medienverteilvorrichtung 166 in einen Grundkörper der Fluidführungseinheit 122 integriert ist.
Somit sind die Sekundärkanäle 172 ebenfalls in dem Grundkörper der Fluidführungseinheit 122 angeordnet.
Im Übrigen stimmt die in 8 dargestellte Fluidführungseinheit 122 einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 6 dargestellten Fluidführungseinheit 122 einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 9 dargestellte Fluidführungseinheit 122 einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 7 dargestellten Fluidführungseinheit 122 einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 im Wesentlichen dadurch, dass die Medienverteilvorrichtung 166 in einen Grundkörper der Fluidführungseinheit 122 integriert ist.
Somit sind die Sekundärkanäle 172 ebenfalls in dem Grundkörper der Fluidführungseinheit 122 angeordnet.
Im Übrigen stimmt die in 9 dargestellte Fluidführungseinheit 122 einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 7 dargestellten Fluidführungseinheit 122 einer Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Die in 10 dargestellte Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 umfasst mehrere Abstützelemente 226 zur mechanischen Abstützung eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100.
Die Abstützelemente 226 sind insbesondere parallel zu der Stapelrichtung 104 der Brennstoffzellenstapel 102 angeordnet.
Mittels der Abstützelemente 226 kann vorzugsweise verhindert werden, dass Brennstoffzellenelemente der Brennstoffzellenstapel 102 bei einem auf die Brennstoffzellenvorrichtung 102 wirkenden Stoß in einer senkrecht zu der Stapelrichtung 104 der Brennstoffzellenstapel 102 verlaufenden Richtung verschoben werden.
Vorzugsweise können mittels der Abstützelemente 226 ferner Schwingungen der Brennstoffzellenstapel 102 in einer senkrecht zu der Stapelrichtung 102 verlaufenden Richtung verhindert oder verringert werden.
Günstig kann es dabei insbesondere sein, wenn ein jeweiliges Abstützelement 226 jeweils ein Stützelement 228 und ein oder mehrere Anlageelemente 230 umfasst, wobei die Anlageelemente 230 eines Abstützelements 226 jeweils mit dem Stützelement 228 des Abstützelements 226 verbunden sind.
Das Stützelement 228 eines jeweiligen Abstützelements 226 umfasst insbesondere ein steifes Material oder ist aus diesem gebildet.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Stützelement 228 ein metallisches Material umfasst oder aus diesem gebildet ist, beispielsweise Stahl oder Aluminium.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Stützelement 228 ein Kunststoffmaterial, beispielsweise ein faserverstärktes Kunststoffmaterial, umfasst oder aus diesem gebildet ist.
Vorzugsweise umfasst ein Anlageelement 230 eines jeweiligen Abstützelements 226 ein nachgiebiges Material oder ist aus diesem gebildet.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Anlageelement 230 ein Kunststoffmaterial, insbesondere ein Elastomermaterial, ein Gummimaterial und/oder ein Schaummaterial, umfasst oder aus diesem gebildet ist.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Stützelement 228 in ein Anlageelement 230 eingebettet ist.
Günstig kann es ferner sein, wenn ein oder mehrere Anlageelemente 230 an jeweils ein Stützelement 228 angegossen oder angespritzt sind.
Vorzugsweise liegen die Abstützelemente jeweils an einer Umfangsfläche der Brennstoffzellenstapel 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 an.
Die Abstützelemente 226 liegt dabei vorzugsweise nur mit einem oder mehreren Anlageelementen 230 an den Brennstoffzellenstapeln 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 an. Das Stützelement 228 eines jeweiligen Abstützelements 226 liegt insbesondere nicht unmittelbar an den Brennstoffzellenstapeln 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 an.
Vorzugsweise ist zwischen den zwei Brennstoffzellenstapeln 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 jeweils ein Abstützelement 226 angeordnet.
Das zwischen den zwei Brennstoffzellenstapeln 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 angeordnete Abstützelement 226 liegt insbesondere einerseits an einer Umfangsfläche des ersten Brennstoffzellenstapels 102a und andererseits an einer Umfangsfläche des zweiten Brennstoffzellenstapels 102b an.
Günstig kann es sein, wenn die Abstützelemente 226 im Bereich von ungefähr 25 % bis ungefähr 75 % bezogen auf eine Höhe der Brennstoffzellenstapel 102 an den Brennstoffzellenstapeln 102 anliegt.
Die Abstützelemente 226 umfassen insbesondere eine oder zwei Abstützseiten 232, auf welchen das Abstützelement 226 jeweils an einem der zwei Brennstoffzellenstapel 102 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 anliegt.
Bei der in 10 dargestellten Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 ist auf einer jeweiligen Abstützseite 232 der Abstützelemente 226 insbesondere nur ein Anlageelement 230 angeordnet.
Die Anlageelemente 228 liegen dabei beispielsweise auf ungefähr 75 % bezogen auf eine Höhe der Brennstoffzellenstapel 102 an den Brennstoffzellenstapeln 102 an.
Günstig kann es sein, wenn die Abstützelemente 226 mit der Einhausung 124 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 und/oder mit den Endplatten 108 der Brennstoffzelleneinheiten 114 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 verbunden sind.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Abstützelemente 226 an der Einhausung 124 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 und/oder an den Endplatten 108 der Brennstoffzelleneinheiten 114 der Brennstoffzellenvorrichtung 100 festgelegt sind.
Eine in 11 dargestellte Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 10 dargestellten Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 im Wesentlichen dadurch, dass das die Anlageelemente 228 auf ungefähr 50 % bezogen auf eine Höhe der Brennstoffzellenstapel 102 an den Brennstoffzellenstapeln 102 anliegen.
Eine Anzahl der auf der jeweiligen Abstützseite 232 angeordneten Anlageelemente 230 entspricht dabei vorzugsweise einer Anzahl von Schwingungsmaxima eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels 102, welche beispielsweise von einer Anzahl der Schwingungsmodi der Brennstoffzellenstapel 102 abhängt.
Die Anlageelemente 230 sind dabei insbesondere im Bereich eines Schwingungsmaximums angeordnet.
Im Übrigen stimmt die in 11 dargestellte Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 10 dargestellten Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 12 dargestellte Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 11 dargestellten Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 im Wesentlichen dadurch, dass auf jeder Abstützseite 232 eines Abstützelements 226 zwei Anlageelemente 230 angeordnet sind.
Die Anlageelemente 230 sind dabei insbesondere im Bereich zweier Schwingungsmaxima angeordnet.
Im Übrigen stimmt die in 12 dargestellte Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 11 dargestellten Ausführungsform einer Brennstoffzellenvorrichtung 100 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Besondere Ausführungsformen sind die folgenden:

1. Brennstoffzellenvorrichtung (100), wobei die Brennstoffzellenvorrichtung (100) Folgendes umfasst:
- - einen oder mehrere Brennstoffzellenstapel (102), wobei ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel mehrere in einer Stapelrichtung (104) übereinander gestapelte Brennstoffzellenelemente umfasst;
- - eine Fluidführungseinheit (122) zur Zuführung von Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Temperiermedium, zu den Brennstoffzellenelementen eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102) und/oder zur Abführung von Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Abgas und/oder Temperiermedium, von den Brennstoffzellenelementen eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102).
2. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Ausführungsform 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzellenvorrichtung (100) zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapel (102) umfasst, welche parallel zueinander und/oder versetzt zueinander angeordnet sind.
3. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Ausführungsform 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapel (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.
4. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Brennstoffzellenelemente eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102) in der Stapelrichtung (104) des jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102) zwischen zwei Endplatten (108) verspannt sind, insbesondere zwischen einer Anodenendplatte (110) und einer Kathodenendplatte (112).
5. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Ausführungsform 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel (102) und die zwei Endplatten (108) jeweils eine Brennstoffzellenstapeleinheit (114) bilden.
6. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kathodenendplatte (112) und eine Anodenendplatte (110) benachbarter Brennstoffzellenstapeleinheiten (114) alternierend angeordnet sind.
7. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Brennstoffzellenstapel (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) elektrisch in Reihe miteinander verschaltet sind.
8. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
1. a) eine Abnehmereinheit einer Kathodenendplatte (112) einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit (114a) elektrisch mit einer Abnehmereinheit einer Anodenendplatte (110) einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit (114b) verbunden ist; oder
2. b) eine Abnehmereinheit einer Anodenendplatte (110) einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit (114a) elektrisch mit einer Abnehmereinheit einer Kathodenendplatte (112) einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit (114b) verbunden ist.
9. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
1. a) ein erstes Stromanschlusselement (130a) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) an einer Anodenendplatte (110) einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit (114a) angeordnet ist, wobei ein zweites Stromanschlusselement (130b) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) an einer Kathodenendplatte (112) einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit (114b) angeordnet ist; oder
2. b) ein erstes Stromanschlusselement (130a) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) an einer Kathodenendplatte (112) einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit (114a) angeordnet ist, wobei ein zweites Stromanschlusselement (130b) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) an einer Anodenendplatte (110) einer zweiten Brennstoffzellenstapeleinheit (114b) angeordnet ist.
10. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Stromanschlusselement (130a) und ein zweites Stromanschlusselement (130b) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) auf einer der Fluidführungseinheit (122) abgewandten Seite aus einer Einhausung (124) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) herausgeführt sind.
11. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
1. a) Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Temperiermedium, den zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapeln (102) nur auf einer der Fluidführungseinheit (122) zugewandten Seite zugeführt werden; und/oder dass
2. b) Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Abgas und/oder Temperiermedium, nur auf einer der Fluidführungseinheit (122) zugewandten Seite aus den zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapeln (102) abgeführt werden.
12. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapel (102) auf einer der Fluidführungseinheit (122) zugewandten Seite mittels einer Festlagervorrichtung (132) gelagert sind und dass die zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapel (102) auf einer der Fluidführungseinheit (100) abgewandten Seite mittels einer Loslagervorrichtung (134) gelagert sind.
13. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
1. a) eine Kathodenendplatte (112) einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit (114a) und eine Anodenendplatte (110) einer zweiten benachbarten Brennstoffzellenstapeleinheit (114b) an einer Deckelplatte (136) einer Einhausung (124) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) festgelegt sind; oder
2. b) eine Anodenendplatte (110) einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit (114a) und eine Kathodenendplatte (112) einer zweiten benachbarten Brennstoffzellenstapeleinheit (114b) an einer Deckelplatte (136) einer Einhausung (124) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) festgelegt sind.
14. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
1. a) eine Kathodenendplatte (112) einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit (114a) und eine Anodenendplatte (110) einer zweiten benachbarten Brennstoffzellenstapeleinheit (114b) an der Fluidführungseinheit (122) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) festgelegt sind; oder
2. b) eine Anodenendplatte (110) einer ersten Brennstoffzellenstapeleinheit (114a) und eine Kathodenendplatte (112I einer zweiten benachbarten Brennstoffzellenstapeleinheit (114b) an der Fluidführungseinheit (122) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) festgelegt sind.
15. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennstoffzuführleitung, insbesondere eine Anodengaszuführleitung (140), auf einer ersten Seite, insbesondere einer kurzen Längsseite (156), eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels angeordnet ist und dass eine Oxidatorzuführleitung, insbesondere eine Kathodengaszuführleitung (142), auf einer zweiten Seite, insbesondere einer kurzen Längsseite (156), eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102) angeordnet sind, wobei die erste Seite und die zweite Seite des Brennstoffzellenstapels (102) vorzugsweise einander abgewandt sind.
16. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zueinander angeordnete Brennstoffzellenstapel (102) spiegelbildlich zu einer Spiegelebene (152) angeordnet und/oder ausgebildet sind.
17. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzellenvorrichtung (100) eine Einhausung (124) umfasst, welches einen Innenraum umgibt, wobei sämtliche Brennstoffzellenstapel (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) in dem Innenraum der Einhausung (124) angeordnet sind.
18. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidführungseinheit (122) eine Medienverteilvorrichtung (166) umfasst, mittels welcher Medien, insbesondere Brennstoff, vorzugsweise Anodengas, Oxidator, vorzugsweise Kathodengas, und/oder Temperiermedium, auf sämtliche Brennstoffzellenstapel (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) verteilbar sind und/oder mittels welcher Medien, insbesondere Anodenabgas, Kathodenabgas und/oder Temperiermedium, von sämtlichen Brennstoffzellenstapeln (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) zusammenführbar sind.
19. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidführungseinheit (122) eine gemeinsame Fluidführungseinheit (122) für sämtliche Brennstoffzellenstapel (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) ist.
20. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Ausführungsform 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Medienverteilvorrichtung (166) mehrere, beispielsweise drei, Verzweigungsabschnitte (168) und/oder mehrere, beispielsweise drei, Zusammenführungsabschnitte (170) umfasst.
21. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Medienverteilvorrichtung (166) in einen Grundkörper der Fluidführungseinheit (122) integriert ist.
22. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 2 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidführungseinheit (122) mehrere Hauptkanäle zur Zuführung von Medien zu den zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapeln (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) und/oder mehrere Hauptkanäle zur Abführung von Medien von den zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapeln (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) umfasst.
23. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidführungseinheit (122) und/oder die Medienverteilvorrichtung (166) mehrere Sekundärkanäle (172) zur Zuführung von Medien zu den zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapeln (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) und/oder mehrere Sekundärkanäle (172) zur Abführung von Medien von den zwei oder mehr als zwei Brennstoffzellenstapeln (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) umfasst.
24. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Ausführungsform 23, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Sekundärkanäle (172) zwei Brennstoffzellenstapel (102) fluidisch mit einem Hauptkanal verbinden.
25. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Ausführungsform 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärkanäle (172) derart ausgebildet sind, dass durch die Sekundärkanäle (172) strömende Medien gleichmäßig auf die Brennstoffzellenstapel (102) verteilt werden.
26. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sekundärkanäle (172) der Fluidführungseinheit (122) und/oder der Medienverteilvorrichtung (166) nicht gegenseitig kreuzen.
27. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidführungseinheit (122) und/oder die Medienverteilvorrichtung (166) zwei Anodengaszuführsekundärkanäle (174) umfasst, wobei die Anodengaszuführsekundärkanäle (174) vorzugsweise eine Länge im Bereich von ungefähr 20 mm bis ungefähr 60 mm aufweisen.
28. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidführungseinheit (122) und/oder die Medienverteilvorrichtung (166) zwei Anodenabgasabführsekundärkanäle (176) umfasst, wobei die Anodenabgasabführsekundärkanäle (176) vorzugsweise eine Länge im Bereich von ungefähr 50 mm bis ungefähr 500 mm, vorzugsweise im Bereich von ungefähr 80 mm bis ungefähr 200 mm aufweisen.
29. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Ausführungsform 27 und 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis einer Länge der Anodengaszuführsekundärkanäle (174) zu einer Länge der Anodenabgasabführsekundärkanäle (176) im Bereich von ungefähr 1:12 bis ungefähr 1:4 liegt, beispielsweise im Bereich von ungefähr 1:8.
30. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Ausführungsform 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass in den Anodenabgasabführsekundärkanälen (176) Prallelemente zur Tropfenabscheidung angeordnet sind.
31. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Strömungsquerschnitt der Anodenabgasabführsekundärkanäle (176) in Strömungsrichtung vergrö-ßert.
32. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 18 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidführungseinheit (122) eine passive Rezirkulationseinheit (204) und eine aktive Rezirkulationseinheit (208) umfasst, wobei die passive Rezirkulationseinheit (204) und die aktive Rezirkulationseinheit (208) strömungstechnisch parallel geschaltet sind.
33. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 18 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidführungseinheit (122) eine passive Rezirkulationseinheit (204) und eine aktive Rezirkulationseinheit (208) umfasst, wobei passive Rezirkulationseinheit (204) und die aktive Rezirkulationseinheit (208) strömungstechnisch seriell geschaltet sind.
34. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzellenvorrichtung (100) ein oder mehrere Abstützelemente (226) zur mechanischen Abstützung eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) umfasst.
35. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Ausführungsform 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstützelement (226) jeweils ein Stützelement (228) und ein oder mehrere Anlageelemente (230) umfasst, wobei das eine oder die mehreren Anlageelemente (230) mit dem Stützelement (228) verbunden sind.
36. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstützelement (226) jeweils an einer Umfangsfläche eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) anliegt.
37. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstützelement (226) nur mit einem oder mehreren Anlageelementen (230) des Abstützelements (226) an einem jeweiligen Brennstoffzellenstapel (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) anliegt.
38. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten Brennstoffzellenstapeln (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) jeweils ein Abstützelement (226) angeordnet ist.
39. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Ausführungsform 38, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen den zwei benachbarten Brennstoffzellenstapeln (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) angeordnete Abstützelement (226) einerseits an einer Umfangsfläche eines ersten Brennstoffzellenstapels (102a) und andererseits an einer Umfangsfläche eines zweiten Brennstoffzellenstapels (102b) anliegt.
40. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 34 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstützelement (226) im Bereich von ungefähr 25 % bis ungefähr 75 % bezogen auf eine Höhe eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102) an dem jeweiligen Brennstoffzellenstapel (102) anliegt.
41. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 34 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Abstützelemente (226) parallel zu einer Stapelrichtung (104) des einen oder der mehreren Brennstoffzellenstapel (102) angeordnet sind.
42. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 34 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstützelement (226) eine oder zwei Abstützseiten (232) umfasst, auf welchen das Abstützelement (226) an einem Brennstoffzellenstapel (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) anliegt.
43. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Ausführungsform 42, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer jeweiligen Abstützseite (232) eines jeweiligen Abstützelements (226) ein oder mehrere Anlageelemente (230) des Abstützelements (226) angeordnet sind, wobei eine Anzahl der auf der jeweiligen Abstützseite (232) angeordneten Anlageelemente (230) einer Anzahl von Schwingungsmaxima eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102) entspricht.
44. Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einer der Ausführungsformen 34 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstützelement (226) mit einer Einhausung (124) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) und/oder mit einer oder beiden Endplatten (108) einer Brennstoffzelleneinheit (114) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) verbunden ist.

Claims

Brennstoffzellenvorrichtung (100), wobei die Brennstoffzellenvorrichtung (100) Folgendes umfasst: - einen oder mehrere Brennstoffzellenstapel (102), wobei ein jeweiliger Brennstoffzellenstapel (102) mehrere in einer Stapelrichtung (104) übereinander gestapelte Brennstoffzellenelemente umfasst; - eine Fluidführungseinheit (122) zur Zuführung von Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Temperiermedium, zu den Brennstoffzellenelementen eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102) und/oder zur Abführung von Medien, insbesondere Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Abgas und/oder Temperiermedium, von den Brennstoffzellenelementen eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102), wobei die Brennstoffzellenvorrichtung (100) ein oder mehrere Abstützelemente (226) zur mechanischen Abstützung eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) umfasst.
Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstützelement (226) jeweils ein Stützelement (228) und ein oder mehrere Anlageelemente (230) umfasst, wobei das eine oder die mehreren Anlageelemente (230) mit dem Stützelement (228) verbunden sind.
Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstützelement (226) jeweils an einer Umfangsfläche eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) anliegt.
Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstützelement (226) nur mit einem oder mehreren Anlageelementen (230) des Abstützelements (226) an einem jeweiligen Brennstoffzellenstapel (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) anliegt.
Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten Brennstoffzellenstapeln (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) jeweils ein Abstützelement (226) angeordnet ist.
Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen den zwei benachbarten Brennstoffzellenstapeln (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) angeordnete Abstützelement (226) einerseits an einer Umfangsfläche eines ersten Brennstoffzellenstapels (102a) und andererseits an einer Umfangsfläche eines zweiten Brennstoffzellenstapels (102b) anliegt.
Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstützelement (226) im Bereich von ungefähr 25 % bis ungefähr 75 % bezogen auf eine Höhe eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (102) an dem jeweiligen Brennstoffzellenstapel (102) anliegt.
Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Abstützelemente (226) parallel zu einer Stapelrichtung (104) des einen oder der mehreren Brennstoffzellenstapel (104) angeordnet sind.
Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstützelement (226) eine oder zwei Abstützseiten (232) umfasst, auf welchen das Abstützelement (226) an einem Brennstoffzellenstapel (102) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) anliegt.
Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer jeweiligen Abstützseite (232) eines jeweiligen Abstützelements (226) ein oder mehrere Anlageelemente (230) des Abstützelements (226) angeordnet sind, wobei eine Anzahl der auf der jeweiligen Abstützseite (232) angeordneten Anlageelemente (230) einer Anzahl von Schwingungsmaxima eines jeweiligen Brennstoffzellenstapels (100) entspricht.
Brennstoffzellenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstützelement (226) mit einer Einhausung (124) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) und/oder mit einer oder beiden Endplatten (108) einer Brennstoffzelleneinheit (114) der Brennstoffzellenvorrichtung (100) verbunden ist.