DE10393737T5 - Länglicher Elastomerer verbinder und Verfahren - Google Patents

Länglicher Elastomerer verbinder und Verfahren Download PDF

Info

Publication number
DE10393737T5
DE10393737T5 DE10393737T DE10393737T DE10393737T5 DE 10393737 T5 DE10393737 T5 DE 10393737T5 DE 10393737 T DE10393737 T DE 10393737T DE 10393737 T DE10393737 T DE 10393737T DE 10393737 T5 DE10393737 T5 DE 10393737T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
recesses
connector
closely spaced
contact
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10393737T
Other languages
English (en)
Inventor
Carl M. Marsiglio
Robert L. Fuss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motors Liquidation Co
Original Assignee
Motors Liquidation Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motors Liquidation Co filed Critical Motors Liquidation Co
Publication of DE10393737T5 publication Critical patent/DE10393737T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/22Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2407Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0297Arrangements for joining electrodes, reservoir layers, heat exchange units or bipolar separators to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/22Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2407Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • H01R13/2414Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means conductive elastomers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/007Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for elastomeric connecting elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Verbinder zum elektrischen Verbinden mit einer Serie von eng beabstandeten Platten mit einem im Wesentlichen gleichförmigen Abstand dazwischen, wobei der Verbinder umfasst:
eine Vielzahl von Ausnehmungen, die entlang der Länge eines länglichen elastomeren Elementes angeordnet sind; und
eine Vielzahl elektrischer Kontakte, wobei jeder der Vielzahl von Kontakten dem elastomeren Element in Ausrichtung mit einer der Vielzahl von Ausnehmungen zugeordnet ist;
wobei das längliche elastomere Element derart ausgebildet ist, dass es entlang seiner Länge ausgedehnt und zusammengepresst werden kann, um eine der eng beabstandeten Platten in jeder der Vielzahl von Ausnehmungen aufzunehmen und dadurch jeden der Vielzahl elektrischer Kontakte mit einem entsprechenden Kontaktpunkt an einer der eng beabstandeten Platten in Ausrichtung zu bringen.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrochemische Brennstoffzellenanordnung mit einer Zellenspannungsüberwachungseinrichtung und insbesondere eine elektrische Verbindungsvorrichtung, die dazu verwendet werden, Zellen in einem Stapel zu überwachen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Brennstoffzellen sind bei vielen Anwendungen als Energie- bzw. Antriebsquelle verwendet worden. Brennstoffzellen sind auch zur Verwendung in elektrischen Fahrzeugantriebsanlagen als Ersatz für Verbrennungsmotoren vorgeschlagen worden. Bei Brennstoffzellen vom Typ mit Protonenaustauschmembran (PEM) wird Wasserstoff an die Anode der Brennstoffzelle und Sauerstoff als das Oxidationsmittel an die Kathode geliefert. PEM-Brennstoffzellen umfassen eine "Membranelektrodenanordnung" (MEA) mit einem dünnen, protonendurchlässigen, elektrisch nicht leitenden Festpolymermembranelektrolyten, der auf einer seiner Seiten die Anode und auf der entgegengesetzten Seite die Kathode aufweist. Die MEA ist zwischen ein Paar elektrisch leitender Elemente geschichtet, die (1) als Stromkollektoren für die Anode und Kathode dienen und (2) geeignete Kanäle und/oder Öffnungen darin zur Verteilung der gasförmigen Reaktanden der Brennstoffzelle über die Oberflächen der jeweiligen Anoden- und Kathodenkatalysatoren enthalten. Eine typische PEM-Brennstoffzelle und ihre Membranelektrodenanordnung (MEA) sind in den U.S. Patenten Nrn. 5,272,017 und 5,316,871 beschrieben, die am 21. Dezember 1993 bzw. 31. Mai 1994 eingereicht und auf die General Motors Corporation übertragen wurden, die Anmelder der vorliegenden Erfindung ist, wobei als Erfinder Swathirajan et al. genannt sind.
  • Die mehreren einzelnen Zellen werden gemeinsam miteinander gebündelt, um einen PEM-Brennstoffzellenstapel zu bilden. Der Begriff "Brennstoffzelle" wird typischerweise dazu verwendet, entweder eine einzelne Zelle oder eine Vielzahl von Zellen (Stapel bzw. Stack) abhängig vom Kontext zu bezeichnen. Eine Gruppe von Zellen in dem Stapel wird als ein Cluster bezeichnet. Typische Anordnungen mehrerer Zellen in einem Stapel sind in dem U.S. Patent Nr. 5,763,113 beschrieben, das auf die General Motors Corporation übertragen ist.
  • Bei den meisten Brennstoffzellenanordnungen wird Strom von dem Brennstoffzellenstapel über ein Paar Busplatten gezogen, von denen eine an jedem Ende des Brennstoffzellenstapel positioniert ist. Die Brennstoffzellen sind zwischen den Busplatten gestapelt, die typischerweise aus Kupfer oder beschichtetem Kupfer bestehen. Sehr oft werden einzelne Zellen des Stapels kontaktiert, um einzelne Zellenspannungen oder -ströme zu überwachen und/oder auch zu Steuerzwecken oder Lade- bzw. Entladezwecken. In den meisten Fällen sind diese elektrischen Kontakte nicht dazu bestimmt, den vollständigen Stapelstrom zu führen, sind jedoch in der Lage, eine elektrische Verbindung zu einzelnen Brennstoffzellen oder Clustern in einem Stapel vorzusehen.
  • In der Serienfertigung wird eine elektrische Verbindungsvorrichtung benötigt, die leicht handzuhaben und anzubringen ist und einen zuverlässigen elektrischen Kontakt mit bestimmten Komponenten eines Brennstoffzellenstapels vorsieht. Es kann nötig werden, in einer einzelnen Vorrichtung Gruppen von Kontakten vorzusehen, die stets mit demselben Typ von Brennstoffzellenkomponente in dem Stapel in Verbindung stehen oder die den Brennstoffzellenstapel in regelmäßig beabstandeten Intervallen entlang der Länge des Stapels kontaktieren.
  • Ein Problem bei der Überwachung einzelner Brennstoffzellen oder von Clustern von Zellen in einem Stapel ist die Schwierigkeit, einen elektrischen Verbinder an den elektrisch leitenden Elementen anzubringen. Beispielsweise ist bei einer Brennstoffzelle, die zur Erzeugung einer großen Leistungsabgabe ausgebildet ist, eine große Anzahl bipolarer Platten vorgesehen, die eine große Anzahl von Verbindungen erfordern. Vielleicht noch wichtiger ist, dass diese Verbinder an Platten angebracht werden, die in enger Nachbarschaft zueinander angeordnet sind und Abstände zwischen den Platten aufweisen, die von Platte zu Platte variieren. All dies macht es schwierig, elektrische Verbindungen herzustellen.
  • Es ist besonders schwierig, Verbindungen unter Verwendung eines Verbinders herzustellen, der in der Lage ist, eine große Anzahl von Platten zu umschließen. Obwohl die Platten einen im wesentlichen gleichförmigen Abstand dazwischen besitzen, kann dieser Abstand zwischen den Platten geringfügig innerhalb akzeptabler Toleranzen variieren. Diese geringfügigen Differenzen in dem Abstand von einer Platte zu der nächsten können aufgrund von Toleranzaufsummierungen in bedeutsamen Differenzen zwischen dem theoretischen Ort einer bestimmten Platte und dem tatsächlichen Ort dieser Platte resultieren. Somit sind einzelne Verbinder nach dem Stand der Technik typischerweise auf eine Verbindung mit einer relativ kleinen Anzahl aufeinanderfolgender Platten beschränkt gewesen, um den Effekt von Toleranzaufsummierungen zu minimieren, beispielsweise auf 8 bis 16. Folglich besteht Bedarf nach einem einzelnen elektrischen Verbinder, der in der Lage ist, mit den eng beabstandeten Platten entlang der gesamten Länge oder zumindest einem erheblichen Teil der Länge einer Brennstoffzelle verbunden werden zu können, indem Toleranzaufsummierungen eingestellt werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß eines ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein Verbinder zum elektrischen Verbinden einer Serie eng beabstandeter Platten mit einem im Wesentlichen gleichförmigen Abstand dazwischen vorgesehen. Es ist eine Vielzahl von Ausnehmungen entlang der Länge eines länglichen elastomeren Elementes angeordnet. Es ist auch eine Vielzahl elektrischer Kontakte enthalten, und jeder der Vielzahl von Kontakten ist dem elastomeren Element in Ausrichtung mit einer der Vielzahl von Ausnehmungen zugeordnet. Das längliche elastomere Element ist derart ausgebildet, dass es entlang seiner Länge ausgedehnt oder zusammengedrückt werden kann, um eine der eng beabstandeten Platten in jeder der Vielzahl von Ausnehmungen aufzunehmen und dadurch jeden der Vielzahl elektrischer Kontakte mit einem entsprechenden Kontaktpunkt an einer der eng beabstandeten Platten in Ausrichtung zu bringen.
  • Gemäß eines noch weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein Verbinder zum elektrischen Verbinden einer Serie von eng beabstandeten Platten vorgesehen, der einen länglichen elastomeren Streifen umfasst, der derart ausgebildet ist, um jegliche Toleranzabweichung in dem im Wesentlichen gleichförmigen Abstand zwischen den Platten einzustellen. Ein Segment des elastomeren Streifens wird unter Druck zwischen zwei benachbarten Elementen eingeschlossen. Die zwei benachbarten Elemente sind entweder zwei benachbarte, eng beabstandete Platten oder zwei benachbarte Elemente einer einzelnen Platte.
  • Gemäß eines anderen Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Vorsehen einer elektrischen Verbindung mit einer Serie eng beabstandeter Platten vorgesehen. Das Verfahren umfasst, dass eine Vielzahl elektrischer Kontaktpunkte einem länglichen elastomeren Streifen zugeordnet wird. Ein Segment des länglichen elastomeren Streifens wird zusammengepresst, und das zusammengepresste Segment wird zwischen einem Paar benachbarter Elemente der Serie von eng beabstandeten Platten angeordnet. Zumindest einer der Vielzahl von Kontaktpunkten wird in Kontakt mit einer der eng beabstandeten Platten angeordnet, indem ermöglicht wird, dass das zusammengepresste Segment an das Paar benachbarter Elemente drücken kann, um eine Kraft zu erzeugen, die zumindest einen der Vielzahl von Kontaktpunkten an die eine der eng beabstandeten Platten drückt.
  • Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend detaillierter beschrieben. Es sei zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung, während sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt, nur zu Zwecken der Veranschaulichung dazu bestimmt ist, den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung ist im Folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • 1 eine bruchstückhafte Draufsicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform des elastomeren Verbinders für eine Zellenspannungsüberwachungseinrichtung eines Brennstoffzellenstapels der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 eine bruchstückhafte Schnittansicht entlang der Linie 2-2 von 1 ist;
  • 3 eine bruchstückhafte Schnittansicht ähnlich 2 eines alternativen bevorzugten elastomeren Verbinders der vorliegenden Erfindung ist;
  • 4 eine bruchstückhafte Ansicht von unten des alternativen bevorzugten elastomeren Verbinders von 3 ist;
  • 5 eine bruchstückhafte perspektivische Ansicht eines anderen alternativen bevorzugten elastomeren Verbinders der vorliegenden Erfindung ist;
  • 6 eine bruchstückhafte Schnittansicht ähnlich zu 2 des bevorzugten Verbinders von 5 ist;
  • 7 eine bruchstückhafte Schnittansicht entlang der Linie 7-7 von 6 ist;
  • 8 eine bruchstückhafte perspektivische Ansicht eines noch weiteren alternativen bevorzugten elastomeren Verbinders der vorliegenden Erfindung ist;
  • 9 eine bruchstückhafte Ansicht im Längsschnitt ähnlich zu 7 des alternativen bevorzugten elastomeren Verbinders von 8 ist;
  • 10 eine bruchstückhafte Schnittansicht entlang der Linie 10-10 von 9 ist; und
  • 11 eine bruchstückhafte Schnittansicht entlang der Linie 11-11 von 9 ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen) ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die Erfindung, ihre Anwendung bzw. ihren Gebrauch zu beschränken.
  • In den 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Verbinders gemäß der vorliegenden Erfindung, der allgemein mit 10 gezeigt ist, vorgesehen. Der Verbinder 10 umfasst einen länglichen elastomeren Streifen 12 (oder ein längliches elastomeres Element) mit einer Vielzahl von Ausnehmungen 14 und einer Vielzahl elektrischer Kontakte 16, 17, die dem elastomeren Streifen 12 in Ausrichtung mit den Ausnehmungen 14 zugeordnet sind. Dieser Verbinder 10 dient dazu, eine elektrische Verbindung mit einer Vielzahl von eng (zwischen Paaren von Ausnehmungen 14, jeweils auf entgegengesetzten Seiten des elastomeren Streifens 12) beabstandeten Platten 18 vorzusehen. Jede Platte 18 umfasst eine Halteausnehmung 20, in der ein Segment 22 des elastomeren Streifens 12 angeordnet wird. Die Halteausnehmungen 20 umfassen gegenüberliegend angeordnete Seiten 24, die als benachbarte Elemente dienen.
  • Der elastomere Streifen 12 dieser bevorzugten Ausführungsform besitzt eine Vielzahl von Ausnehmungen 14, die in Paaren entlang gegenüberliegender Seitenränder ausgebildet sind. Die Ausnehmungen 14 sind derart ausgebildet, dass sie benachbarte Elemente 24 von einer der eng beabstandeten Platten 18 aufnehmen können. Somit sind die entgegengesetzten Seitenelemente 24 der Halteausnehmung 14, die als benachbarte Elemente dienen, in jedem der Paare von Ausnehmungen 14 des elastomeren Streifens 12 aufgenommen. Als Folge davon sind die elektrischen Kontakte 16, 17 (die sich in Ausrichtung mit den Ausnehmungen 14 des elastomeren Streifens 12 befinden) in Ausrichtung mit der entsprechenden Platte 18 angeordnet. Somit ist ein Segment 23 (zwischen aufeinanderfolgenden Paaren von Ausnehmungen 14) des elastomeren Streifens 12 so ausgebildet, dass es gedehnt oder zusammengedrückt werden kann, da der Abstand zwischen den Platten 18 aufgrund von Toleranzabweichungen variiert.
  • Die Halteausnehmung 20 von jeder der eng beabstandeten Platten 18 ist so ausgebildet, dass sie den Verbinder 10, in diesem Fall das Segment 22 oder den elastomeren Streifen 12, aufnehmen und halten kann. Die Rückhaltung wird dadurch vorgesehen, dass ein verengtes Segment der Halteausnehmung 20 unter Verwendung von Sperrvorsprüngen 26 vorgesehen wird, die beim Einsetzen des Verbinders 10 in die Halteausnehmung 20 in Kontakt mit der oberen Fläche des elastomeren Elements 12 gebracht werden. Die Sperrvorsprünge 26 halten den Verbinder 10 an der Stelle, indem eine verringerte Abmessung der Halteausnehmung 20 zwischen den Sperrvorsprüngen 26 vorgesehen wird. Dies erfordert, dass der elastomere Streifen 12 zusammengepresst werden muss, bevor er von der Halteausnehmung 20 entfernt werden kann.
  • Der elastomere Streifen 12 dieser Ausführungsform besitzt einen Außenabstützung oder Isolationsbarrieren 13, die ein internes elektrisch leitendes Material 12' schichtartig anordnen. Dieses interne elektrisch leitende Material 12' ist durch seine Breite (oder X-Richtung) leitend, im Gebrauch jedoch entlang seiner längsgerichteten bzw. gestreckten Länge (oder Z-Richtung, wie in 2 gezeigt ist) nicht bedeutsam elektrisch leitend. Dieses elektrisch leitende Material 12' kann auch entlang seiner Höhe (oder Y-Richtung, wie in 2 gezeigt ist) leitend sein. "Im Gebrauch nicht bedeutsam elektrisch leitend" bedeutet, dass im Betriebszustand (d. h. Spannung und Leistung erforderlich, um die Überwachung zu erreichen) der Strom nicht in Längsrichtung entlang des elastomeren Streifens 12 fließt, da dies sonst eine nicht akzeptable Überlagerung zwischen benachbarten elektrisch leitenden Pfaden durch das elektrisch leitende Material 12 bewirken würde, und bevorzugt, dass in den Betriebszuständen kein elektrischer Stromfluss zwischen benachbarten elektrisch leitenden Pfaden erfolgt.
  • Obwohl dieses Material 12' durch die Breite (oder X-Richtung) des elektrisch leitenden Materials leitend ist, besitzt es bevorzugt einigen Widerstand durch diese Breite. Der Widerstand schützt das System, wenn ein unbeabsichtigter Kurzschluss oder ähnlicher Ausfall der Spannungsüberwachungseinrichtung auftreten würde. Bevorzugter liegt der Widerstand zwischen etwa 100 Ohm bis etwa 2000 Ohm, und am bevorzugtesten zwischen etwa 200 Ohm bis etwa 1000 Ohm. Eine typische Leerlaufspannung zwischen benachbarten Platten beträgt etwa ein Volt. Somit ist der Stromfluss bevorzugt kleiner als etwa 10 Milliampere bis etwa 0,5 Milliampere und bevorzugter zwischen etwa 5 Milliampere und etwa 1 Milliampere.
  • Die selektive elektrische Leitfähigkeit kann beispielsweise dadurch vorgesehen werden, dass das intern elektrisch leitende Material 12' durch abwechselnde Querschnitte aus elektrisch leitendem elastomerem Material und nicht leitende elastomere Querschnitte aufgebaut wird.
  • Ein besonders bevorzugter Verbindungsstreifen 12 ist ein massiver selbstgestützter Verbinder, der ein auf Kohlenstoff basierendes Elastomer verwendet, das von Fujipoly America Corporation, Carteret, NJ 07008 mit der Handelsbezeichnung ZEBRA® Elastomeric Connectors vertrieben wird. Selbstverständlich können auch andere elastomere Verbinder 12 verwendet werden, beispielsweise auf Kohlenstoff basierende Niedertemperaturelastomere oder auf Silber basierende Elastomere.
  • Die Breite des Segmentes 22 des elastomeren Streifens 12 zwischen den Ausnehmungen 14 ist bevorzugt geringfügig größer als die Breite zwischen den gegenüberliegenden Seitenelementen 24 (oder benachbarten Elementen) der zusammenwirkenden Halteausnehmung 20 der Platte 18. Dies hat zur Folge, dass die gegenüberliegenden Ränder und Kontakte 17 des elastomeren Streifens 12 um die Ausnehmungen 14 herum gegen die entsprechenden Ränder 24 der Halteausnehmung 20 der Platte 18 gedrückt werden. Die gegenüberliegenden Ausnehmungen 14 des elastomeren Streifens 12 umfassen das freiliegende elektrisch leitende Material 12', das elektrische Kontakte 17 vorsieht, die an die benachbarten Elemente 24 gedrückt werden, um elektrische Kontakte an der Platte 18 vorzusehen. Daher wird ein elektrisch leitender Pfad von der Platte 18 durch die Kontakte 17, durch das elektrisch leitende Material 12' des elastomeren Streifens 12, durch das Kontaktelement 16 und durch die zugeordnete Verdrahtung 28 vorgesehen.
  • Zusätzlich ist auch die Höhe des Segmentes 22 des elastomeren Streifens 12 bevorzugt geringfügig größer als diejenige, die erforderlich ist, damit der elektrische Kontakt 16 an dem Bodenrand 30 der Halteausnehmung 20 der Platte 18 ruhen kann. Mit anderen Worten ist der Abstand zwischen der Spitze des elektrischen Kontaktes 16 an der Platte 18 und der oberen Fläche des elastomeren Streifens 12 geringfügig größer als der Abstand von der Bodenwand 30 der Halteausnehmung 20 zu dem Boden der Sperrvorsprünge 26 der Halteausnehmung 20. Damit ist der elastomere Streifen 12 derart ausgebildet, dass der ausgerichtete elektrische Kontakt 16 beim Pressen in die Halteausnehmung 20 der Platte 18 an die Platte 18 gedrückt wird. Folglich wird ein Segment 22 des elastomeren Streifens 12 unter Druck zwischen zwei benachbarten Elementen 24 eingeschlossen, um die elektrischen Kontakte 16 an die Platte 18 zu drücken, ohne dass ein zusätzliches Element bewegt werden muss, um eine Kraft auf die Kontakte 16, 17 auszuüben. Stattdessen wird die Kraft lediglich durch Anordnen des elastomeren Elementes 12 an der Stelle aufgrund der Eigenschaften des elastomeren Elementes 12 bereit gestellt.
  • Zu dem Vorhergehenden ist anzumerken, dass das elektrisch leitende Material elektrische Kontakte 17 in Verbindung mit jeder Platte 18 vorsieht. Dies kann für viele Anwendungen ausreichend sein. Zur zusätzlichen Robustheit umfasst diese Ausführungsform den zusätzlichen elektrischen Kontakt 16. Dieses elektrische Kontaktelement 16 umfasst eine halbkugelförmige Knopfspitze, die in elektrischer Verbindung mit dem Draht 28 steht. Das distale Ende des Kontaktelementes 16 umfasst einen Haken oder eine Schnappverriegelungsform, um ein Herausziehen des Kontaktelementes 16 von dem elastomeren Streifen 12 verhindern zu helfen. Das Kontaktelement 16 steht auch in elektrisch leitendem Kontakt mit der elektrisch leitenden Lage 12' des elastomeren Streifens 12, um einen elektrischen Flusspfad zu dem Draht 28 vorzusehen.
  • Somit sind elektrisch leitende Kontakte 16, 17 an drei Punkten für jede der Vielzahl von eng beabstandeten Platten 18 vorgesehen, nämlich zwei der Kontakte 17 werden durch die elektrisch leitende Lage 12' vorgesehen und eine wird durch das Kontaktelement 16 vorgesehen. Zusätzlich befindet sich einer der Kontakte 16 an dem Bodenelement 30 der Halteausnehmung 20, und die beiden anderen Kontakte 17 befinden sich an Seitenelementen 24 der Halteausnehmung 20. Somit wird einer der elektrisch leitenden Kontakte 16 in einer Richtung gedrückt, die im Wesentlichen rechtwinklig zu der Richtung liegt, in der die anderen beiden Kontakte 17 gedrückt werden. Bevorzugt wird zumindest einer der Kontakte in einer Richtung gedrückt, die zwischen etwa 45 Grad und etwa 135 Grad zu der Richtung von einem der anderen Kontakte liegt, und bevorzugter zwischen etwa 75 Grad und etwa 105 Grad.
  • Durch die Verwendung des Verbinders dieser bevorzugten Ausführungsform kann gesehen werden, dass dem länglichen elastomeren Streifen 12 eine Vielzahl elektrischer Kontakte 16, 17 zugeordnet ist, die sich in Ausrichtung mit der Vielzahl von Ausnehmungen 14 befinden. Ein Segment 22 des länglichen elastomeren Streifens wird zusammengepresst und zwischen einem Paar benachbarter Elemente der Serie eng beabstandeter Platten 18 angeordnet. In diesem Fall sind die benachbarten Elemente die entgegengesetzten Seitenränder 24 der Halteausnehmung 20, und das zusammenzupressende Segment 22 ist das Segment 22 zwischen dem Paar von Ausnehmungen 14. Zusätzlich sind benachbarte Elemente durch die Sperrvorsprünge 26 und den Bodenrand 30 der Halteausnehmung 20 vorgesehen. Da jede nachfolgende Platte 18 in den entsprechenden Ausnehmungen 14 des elastomeren Elementes 12 angeordnet wird, befindet sich jede Ausnehmung 14 in Ausrichtung mit einer der eng beabstandeten Platten 18 durch Ausdehnen oder Komprimieren eines Segmentes 23 des länglichen Elementes 12 entlang seiner Länge, so dass jede Ausnehmung 14 mit einer entsprechenden Platte 18 ausgerichtet wird. Zusätzlich ordnet dies die Kontakte 16, 17 an der eng beabstandeten Platte 18 an, indem ermöglicht wird, dass das zusammengepresste Segment 22 des elastomeren Streifens 12 an das Paar benachbarter Elemente 24, 26 bzw. 30 drücken kann, so dass eine Kraft resultiert, die die Kon takte 16, 17 gegen die eng beabstandeten Platten 18 drückt. Zusätzlich ist die Halteausnehmung 20 der Platte 18 derart ausgebildet, um eine Entfernung des Verbinders 10 von innerhalb der Ausnehmung 20 zu verhindern, sofern der längliche Streifen 12 nicht zusammengepresst wird.
  • Nach einem Anbringen des Verbinders 10 an den eng beabstandeten Platten 18 kann die Leistungsfähigkeit des gesamten Brennstoffzellenstapels (nicht gezeigt) überwacht werden, indem die Drähte 28 des Verbinder 10 mit einer geeigneten Zellenspannungsüberwachungsvorrichtung (nicht gezeigt) unter Verwendung eines einteiligen länglichen elastomeren Streifens verbunden werden. Der Brennstoffzellenstapel umfasst allgemein ein Gehäuse, und die Überwachungsvorrichtung kann in ihrem eigenen Gehäuse eingeschlossen und an der Seite des Brennstoffzellenstapels befestigt sein. Die Überwachungsvorrichtung wird dann durch einen abgedichteten Kommunikationsanschluss in dem Überwachungsgehäuse elektrisch verbunden.
  • In den 3 und 4 ist ein alternativer bevorzugter elastomerer Verbinder 110 der vorliegenden Erfindung vorgesehen. In diesem Fall ist das elastomere Element 112 als ein einzelnes homogenes Material vorgesehen. Bevorzugt ist das Material Silicon. Die obere und unter Fläche des elastomeren Elementes 112 sind auswärts gebogen, wodurch im Querschnitt eine konvexe Form vorgesehen wird. Diese Form resultiert in einem kleineren Kontaktbereich, der an den Bodenrand der Halteausnehmung 120 gepresst wird, was dazu verwendet werden kann, erhöhte Toleranzen vorzusehen und/oder eine erhöhte Kraft zwischen dem elektrischen Kontakt 116 und der Platte 118 vorzusehen.
  • Das Kontaktelement 116 dieser Ausführungsform wird durch eine Öffnung in dem länglichen elastomeren Element 112 gedrückt und mit dem elastomeren Streifen 112 haftend verbunden bzw. an diesen geklebt. Das Kontaktelement 116 umfasst einen elektrisch leitenden Mantel nahe seinem distalen Ende. Der Mantel erstreckt sich an dem distalen Ende des Drahtes 128 vorbei und durch die zentral angeordnete Öffnung 132. Ein zusätzlicher elektrischer Kontakt wird durch Siebdrucken von elektrisch leitenden Elementen 117 auf die untere Fläche des elastomeren Elementes 112 vorgesehen, wie in 4 zu sehen ist. Die elektrisch leitenden Elemente 117 erstrecken sich von benachbart der Ausnehmungen 114 zu benachbart des elektrisch leitenden Mantels des Kontaktelementes 116. Wenn der Verbinder 110 in der Halteausnehmung 120 angeordnet ist, treten folglich die elektrisch leitenden Elemente 116 mit einer Seite 124 der Halteausnehmung 120 um die Ausnehmung 114 des elastomeren Materials 112 herum in Kontakt und sehen einen elektrischen Flusspfad zu dem Draht 128 durch den elektrisch leitenden Mantel des Kontaktelementes 116 vor. Zusätzlich treten die elektrisch leitenden Elemente 117, die auf das elastomere Element 112 siebgedruckt sind, zusätzlich mit dem Boden 130 der Halteausnehmung 120 entlang dieses Flusspfades in Kontakt, wodurch ein zusätzlicher Kontaktpunkt vorgesehen wird.
  • Die Halteausnehmung 120 dieser Ausführungsform sieht Seitenränder 124 vor, die als benachbarte Elemente dienen, ähnlich der vorhergehenden Ausführungsform. Zusätzlich sind Sperrvorsprünge 126 als allgemein kreisförmige Vorsprünge 126 der Platten 118 vorgesehen. Überdies sind zusätzliche Sperrvorsprünge 127 (oder Elemente) durch längliche Rohrelemente 127 vorgesehen, die entfernbar an der Platte 118 angebracht sind. Die Rohrelemente 127 gleiten über die abgerundeten Sperrvorsprünge 126, die der Halteausnehmung 120 jeder Platte 118 zugeordnet sind. Wenn sich die Rohrelemente 127 in einer entfernten Stellung befinden, muss der elastomere Streifen 112 während des Einset zens in die Halteausnehmung 120 nicht so stark gepresst werden. Wenn die Rohrelemente 127 in einer gesperrten Stellung angebracht sind, wird jedoch ein zusätzlicher Widerstand gegen ein Herausziehen des Verbinders 110 von der Verbindung mit den Platten 118 vorgesehen. Somit sind die Rohrelemente 127 derart ausgebildet, dass das Pressen, das zum Einsetzen des elastomeren Streifens 112 in die Halteausnehmung 120 nötig ist, verringert wird, ohne dass auch die Haltefähigkeiten des Haltemerkmals reduziert werden. Die Rohrelemente 127 verringern, wenn sie angebracht sind, die Abmessung der Halteausnehmung 120 zwischen den gerundeten Vorsprüngen 126.
  • Die Rohrelemente 127 üben auch bevorzugt eine Kraft auf den Verbinder 110 aus, was die Kontaktkraft zwischen den elektrischen Kontakten 116, 117 und der Platte 118 erhöht. Diese Kraft liegt zusätzlich zu der Kraft an, die als Ergebnis eines einfachen Anordnens des elastomeren Streifens 112 in der Halteausnehmung 120 vorgesehen wird. Somit sind die Rohrelemente 127 bevorzugt derart ausgebildet, dass sie eine zusätzliche Kraft an den Verbinder 110 anlegen, was die Kontaktkraft eines elektrischen Kontaktes 116, 117 erhöht. Somit werden in diesem Fall benachbarte Elemente durch die Seitenelemente 124 der Halteausnehmung 120 vorgesehen. Zusätzlich dienen die Rohrelemente 127 und das Bodenrandelement 130 der Halteausnehmung 120 auch als benachbarte Elemente.
  • Die Verwendung des Verbinders 110 dieser bevorzugten Ausführungsform ist ziemlich ähnlich zu der der vorhergehenden Ausführungsformen. Die Rohrelemente 127, die als Sperrelemente dienen, sind in Verbindung mit der Halteausnehmung 120 angeordnet, um eine Abmessung der Öffnung zwischen den Sperrelementen 126 zu verringern, wodurch ein erhöhter Widerstand gegenüber einem Entfernen des Verbinders 110 vorgesehen wird. Zusätzlich wird eine zusätzliche Kraft vorgesehen, um das Kontaktelement 116, 117 an das Plattenelement 118 zu drücken, indem die Rohrelemente 127 über die entsprechenden Vorsprünge 126 der Platten 118 geschoben werden, um das zusätzliche Sperrelement 127 an der Platte 118 zu befestigen. Der Vorsprung 154 an der Platte 118 wird in die Öffnung 132 des Kontaktelementes 116 eingesetzt, wodurch ein Kontakt um eine Kontaktfläche von 360 Grad herum vorgesehen wird. Somit besitzt die Oberfläche der elektrischen Verbindung eine kreisförmige Oberfläche und insbesondere eine kreisringförmige Form.
  • In den 5, 6 und 7 ist eine andere alternative bevorzugte Ausführungsform des Verbinders 210 der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der längliche elastomere Streifen 212 umfasst Ausnehmungen 214, die quer durch die untere Hälfte des elastomeren Streifens 212 angeordnet sind. Das elektrische Kontaktelement 216 ist in den Ausnehmungen 214 angeordnet und an eine Seitenwand der Ausnehmung 214 geklebt. Das Kontaktelement 216 ist ein Steckverbinder bzw. Kabelschuh, der an einem Draht 228 befestigt ist, wie es in der Technik allgemein bekannt ist. Der Steckverbinder 216 besitzt einen erhöhten Vorsprung 226 an einer Oberfläche, der als ein Sperrvorsprung dient und der dazu ausgebildet ist, mit einer Öffnung 221 zusammenzuwirken, die als ein Teil der Halteausnehmung in der Platte 218 dient. Somit ist es bei dieser Ausführungsform der erhöhte Vorsprung 226 des Kontaktelementes 216, der in der Halteausnehmung 221 zusammen mit dem elastomeren Streifen 212 angeordnet ist.
  • Wie bei den vorherigen Ausführungsformen wird das Segment 222 aus Material zwischen aufeinanderfolgenden Ausnehmungen 214 des elastomeren Streifens 212 zwischen zwei benachbarten Elementen gepresst. In diesem Fall sind die beiden benachbarten Elemente, zwischen denen das elastomere Element gepresst wird, zwei benachbarte Platten 218. Der hier verwendete Begriff "benachbart" bedeutet einfach in nächster Nähe dazu. "Benachbart" erfordert nicht unbedingt, dass die Elemente oder Platten aufeinanderfolgend nebeneinander in dem Brennstoffzellenstapel angeordnet sind. Folglich wird, wenn benachbarte Platten 218 in benachbarte Ausnehmungen 214 des länglichen elastomeren Streifens 212 eingesetzt werden, das Segment 222 des Streifens zwischen den Ausnehmungen 214 zwischen die Platten 218 gepresst. Dieses Pressen hat zur Folge, dass der elastomere Streifen 212 eine Kraft auf das Kontaktelement 216 ausübt und dieses an die Platte 218 drückt, wodurch eine elektrische Verbindung damit vorgesehen wird. Zusätzlich wird, sobald der Verbinder 210 geeignet angeordnet ist, der Vorsprung 226 des Kontaktelementes 216 in die Öffnung 221 gepresst, mit der dieser zusammenwirkt, um den Verbinder 210 an der Stelle zu halten und die elektrische Verbindung aufrechtzuerhalten. Somit dient der Vorsprung 226 des Kontaktelementes 216 als ein Halteelement.
  • Die Verwendung des Verbinders 210 dieser Ausführungsform ist ähnlich zu der vorher beschriebenen. Wie oben beschrieben, wird jedoch das Halten des Verbinders 210 an der Platte 218 dadurch erreicht, dass das Kontaktelement 216 mit einem Vorsprung 226 und die Platte 218 mit einer zusammenwirkenden Halteausnehmung 221 versehen wird. Somit wird anstelle der Anordnung eines Segmentes des elastomeren Elementes 212 in der Halteausnehmung 221 ein Teil des Kontaktelementes 226 in der Halteausnehmung 221 angeordnet. Ferner wird das Halten des Verbinders 210 an der Platte 218 durch Verwendung derselben Kraft erreicht, die das Kontaktelement 216 an die Platte 218 drückt.
  • In den 8 bis 11 ist eine noch weitere alternative bevorzugte Ausführungsform eines Verbinders 310 der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der längliche elastomere Streifen 312 dieser Ausführungsform besitzt einen allgemein kreisförmigen Querschnitt. Die Ausnehmungen 314 erstrecken sich quer über den Streifen 312 um seinen Umfang herum. Das elektrische Kontaktelement 316 ist in den Ausnehmungen 314 angeordnet und an eine Seitenwand der Ausnehmung 314 geklebt. Das Kontaktelement 316 ist ein ringförmiges Element, das an dem Draht 328 angebracht ist.
  • Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform sind die beiden benachbarten Elemente, zwischen denen das Segment 322 des elastomeren Elementes 312 gepresst wird, zwei benachbarte Platten 318. Folglich wird, wenn benachbarte Platten 318 in benachbarte Ausnehmungen 314 des länglichen elastomeren Streifens 312 eingesetzt werden, das Segment 322 des Streifens 312 zwischen den Ausnehmungen 314 zwischen die Platten 318 gepresst. Dieses Pressen hat zur Folge, dass der elastomere Streifen 312 eine Kraft auf das Kontaktelement 316 ausübt und dieses an die Platte 318 drückt, wodurch eine elektrische Verbindung damit hergestellt wird.
  • Ein Sperrvorsprung 326 ist entlang des oberen Randes der Platten 318 benachbart der Öffnung 321 in der Form einer vorspringenden Lippe 326 vorgesehen. Sobald der Verbinder 310 geeignet angeordnet ist, wird der Zentralabschnitt des elastomeren Streifens 312 in die Öffnung 321 gepresst, und die Sperrlippe 326 sieht ein Hindernis vor, um eine Entfernung des Verbinders 310 zu behindern, sofern der elastomere Streifen 312 nicht gepresst wird, so dass er sich an dem Sperrvorsprung 326 vorbei bewegen kann. Zusätzlich dient die Sperrlippe 326 als ein Sperrelement, das mit dem oberen Bereich des elastomeren Streifens 312 zusammenwirkt, um die Sperrfunktion vorzusehen. Somit wirken diese Merkmale zusammen, um ein Halten des Verbinders 310 an der Stelle zu unterstützen. Das Kontaktelement 316 und der elastomere Streifen 312 sind beide in der Halteausnehmung 320 dieser Ausführungsform angeordnet. Die Verwendung des Verbinders 310 dieser Ausführungsform ist im Wesentlichen identisch zu der Verwendung der vorher beschriebenen Ausführungsform. Daher wird der Prozess hier nicht wiederholt.
  • Selbstverständlich sind viele alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gegenüber denen, die oben besonders beschrieben worden sind, möglich. Beispielsweise könnte sich in Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform der 1 und 2 der elektrische Kontakt nur zu der mittleren elektrisch leitenden Lage erstrecken und sich nur auf die an der Seite befindlichen elektrischen Kontakte verlassen, die durch das elektrisch leitende Material des elastomeren Streifens vorgesehen sind. In Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform der 3 und 4 muss das entfernbare Sperrelement keine zusätzliche Druckkraft auf den Verbinder vorsehen. Bezüglich der bevorzugten Ausführungsform der 5, 6 und 7 kann die Anordnung des Vorsprungs und der zusammenwirkenden Ausnehmung umgekehrt werden, wobei der Vorsprung an der Platte angeordnet und die Ausnehmung an dem Kontaktelement angeordnet wird. Bezüglich der 8 und 11 kann die Öffnung der Platte vollständig durch Material der Platte umgeben sein, so dass sie eine vollständige Sperrfunktion vorsehen kann, wodurch es eventuell möglich wird, den Sperrvorsprung wegzulassen. Zusätzlich könnten bezüglich einer beliebigen Ausführungsform anstelle der Verwendung im Wesentlichen rechtwinkliger benachbarter Elemente und separater Sperrvorsprünge benachbarte Elemente verwendet werden, die in Bezug zueinander angewinkelt sind.
  • Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und somit sind Abwandlungen, die nicht von der Grundidee der Erfindung abweichen, als innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung befindlich anzusehen. Derartige Abwandlungen sind nicht als Abweichungen vom Schutzumfang der Erfindung anzusehen. Demgemäß deckt die vorliegende Erfindung alle Abwandlungen innerhalb des Schutzumfangs der angefügten Ansprüche ab.
  • Zusammenfassung
  • Es sind Ausnehmungen entlang eines länglichen elastomeren Elementes angeordnet. Elektrische Kontakte sind dem elastomeren Element in Ausrichtung mit den Elementausnehmungen zugeordnet. Das elastomere Element kann entlang seiner Länge ausgedehnt oder zusammengepresst werden, um eine der eng beabstandeten Platten in jeder der Vielzahl von Ausnehmungen aufzunehmen und dadurch die elektrischen Kontakte mit einem entsprechenden Kontaktpunkt an den Platten in Ausrichtung zu bringen. Der elastomere Streifen wird unter Druck zwischen zwei benachbarten Elementen eingeschlossen, die Teile von zwei Platten oder einer einzelnen Platte sein können. Die benachbarten Elemente definieren eine Ausnehmung, die Sperrvorsprünge umfasst, die derart ausgebildet sind, um einer Entfernung des Verbinders von innerhalb der Halteausnehmung entgegenzuwirken, sofern der längliche elastomere Streifen nicht gedrückt ist. Ein zugeordnetes Verfahren umfasst optional, dass ermöglicht wird, dass der komprimierte elastomere Streifen an benachbarte Elemente gedrückt wird, um eine Kraft zu erzeugen, die die Kontaktpunkte an die eine der eng beabstandeten Platten drückt.

Claims (30)

  1. Verbinder zum elektrischen Verbinden mit einer Serie von eng beabstandeten Platten mit einem im Wesentlichen gleichförmigen Abstand dazwischen, wobei der Verbinder umfasst: eine Vielzahl von Ausnehmungen, die entlang der Länge eines länglichen elastomeren Elementes angeordnet sind; und eine Vielzahl elektrischer Kontakte, wobei jeder der Vielzahl von Kontakten dem elastomeren Element in Ausrichtung mit einer der Vielzahl von Ausnehmungen zugeordnet ist; wobei das längliche elastomere Element derart ausgebildet ist, dass es entlang seiner Länge ausgedehnt und zusammengepresst werden kann, um eine der eng beabstandeten Platten in jeder der Vielzahl von Ausnehmungen aufzunehmen und dadurch jeden der Vielzahl elektrischer Kontakte mit einem entsprechenden Kontaktpunkt an einer der eng beabstandeten Platten in Ausrichtung zu bringen.
  2. Verbinder nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Ausnehmungen eine Vielzahl von Paaren von Ausnehmungen umfasst, wobei jedes der Vielzahl von Paaren von Ausnehmungen eine des Paares von Ausnehmungen umfasst, die in einer ersten Seite des länglichen Elementes angeordnet und mit der anderen des Paars von Ausnehmungen, die in einer entgegengesetzten Seite des länglichen Elementes angeordnet ist, ausgerichtet ist.
  3. Verbinder nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Ausnehmungen in einer Bodenseite des länglichen Elementes angeordnet ist.
  4. Verbinder nach Anspruch 1, wobei zumindest einer der Vielzahl elektrischer Kontakte in einer der Vielzahl von Ausnehmungen angeordnet ist.
  5. Verbinder nach Anspruch 1, wobei das längliche elastomere Element eine elektrische Leitfähigkeit von seiner ersten Seite zu seiner entgegengesetzten Seite umfasst, jedoch im Gebrauch keine bedeutsame Leitfähigkeit entlang seiner gestreckten Länge aufweist, und wobei zumindest einer der Vielzahl elektrischer Kontakte dem Teil des länglichen elastomeren Elementes zugeordnet ist.
  6. Verbinder nach Anspruch 5, wobei die elektrische Leitfähigkeit von seiner ersten Seite zu seiner entgegengesetzten Seite einen elektrischen Widerstand aufweist, der zwischen etwa 100 Ohm und etwa 2000 Ohm liegt.
  7. Verbinder nach Anspruch 1, wobei zumindest einer der Vielzahl von Kontakten in Kontakt mit einer Platte im Wesentlichen orthogonal zu zumindest einem der anderen der Vielzahl von Kontakten in Kontakt mit derselben Platte angeordnet ist.
  8. Verbinder nach Anspruch 1, wobei zumindest einer der Vielzahl elektrischer Kontakte ein Kontaktelement umfasst, das sich durch das elastomere Element erstreckt.
  9. Verbinder nach Anspruch 1, ferner mit einem Sperrelement, das entfernbar an einer der eng beabstandeten Platten oder dem Kontaktelement angebracht ist, und das derart ausgebildet ist, um die Entfernung des Verbinders von der Serie eng beabstandeter Platten zu verhindern.
  10. Verbinder nach Anspruch 1, wobei ein Segment des elastomeren Elementes zwischen einem Paar benachbarter Elemente gepresst ist, wobei das Paar benachbarter Elemente ein Paar benachbarter Platten oder zwei Elemente einer einzelnen Platte ist.
  11. Verbinder zum elektrischen Verbinden mit einer Vielzahl eng beabstandeter Platten mit einem im Wesentlichen gleichförmigen Abstand dazwischen, wobei der Verbinder umfasst: (a) ein längliches elastomeres Element mit einer Vielzahl von Ausnehmungen, wobei die Vielzahl von Ausnehmungen jeweils einer der eng beabstandeten Platten zugeordnet ist; und (b) eine Vielzahl elektrischer Kontakte, wobei die Vielzahl elektrischer Kontakte dem elastomeren Element in Ausrichtung mit einer der Vielzahl von Ausnehmungen zugeordnet ist; wobei der längliche elastomere Streifen derart ausgebildet ist, dass er eine Toleranzabweichung in dem im Wesentlichen gleichförmigen Abstand zwischen den Platten einstellen kann, und wobei ein Segment des elastomeren Streifens unter Druck zwischen zwei benachbarten Elementen eingeschlossen ist, wobei die beiden benachbar ten Elemente entweder zwei benachbarte eng beabstandete Platten oder zwei benachbarte Elemente einer einzelnen Platte sind.
  12. Verbinder nach Anspruch 11, ferner mit einem Sperrelement, das den benachbarten Elementen zugeordnet ist und einer Entfernung des Teils des Verbinders entgegenwirkt, sofern der längliche elastomere Streifen nicht gepresst wird, und wobei das Sperrelement entfernbar an der Serie eng beabstandeter Platten angebracht ist.
  13. Verbinder nach Anspruch 11, wobei das elastomere Element derart ausgebildet ist, dass es im unter Druck eingeschlossenen Zustand eine Kraft erzeugt, die zumindest einen der Vielzahl von Kontaktpunkten in einer ersten Richtung gegen eine Platte drückt.
  14. Verbinder nach Anspruch 13, wobei das elastomere Element derart ausgebildet ist, dass es im unter Druck eingeschlossenen Zustand eine Kraft erzeugt, die zumindest einen anderen der Vielzahl von Kontaktpunkten in einer Richtung drückt, die im Wesentlichen orthogonal zu der ersten Richtung ist.
  15. Verbinder nach Anspruch 11, wobei eines der benachbarten Elemente oder einer der Kontakte eine Halteausnehmung aufweist, die derart ausgebildet ist, dass sie mit einem Sperrvorsprung in dem anderen der benachbarten Elemente oder Kontakte zusammenwirkt.
  16. Verbinder nach Anspruch 11, wobei die Vielzahl von Ausnehmungen eine Vielzahl von Paaren von Ausnehmungen umfasst, wobei jedes der Vielzahl von Paaren von Ausnehmungen eine des Paares von Ausnehmungen umfasst, die in einer ersten Seite des länglichen Elementes angeordnet ist und mit der anderen des Paares aus Ausnehmungen ausgerichtet ist, die in einer entgegengesetzten Seite des elastomeren Elements angeordnet ist.
  17. Verbinder nach Anspruch 11, wobei die Vielzahl von Ausnehmungen in einer Bodenseite des elastomeren Elementes angeordnet ist.
  18. Verbinder nach Anspruch 11, wobei zumindest einer der Vielzahl elektrischer Kontakte in einer der Vielzahl von Ausnehmungen angeordnet ist.
  19. Verbinder nach Anspruch 11, wobei das längliche elastomere Element eine elektrische Leitfähigkeit von seiner ersten Seite zu seiner entgegengesetzten Seite aufweist, jedoch im Gebrauch keine bedeutsame Leitfähigkeit entlang seiner gestreckten Länge aufweist, und wobei zumindest einer der Vielzahl elektrischer Kontakte dem Teil des länglichen elastomeren Elementes zugeordnet ist.
  20. Verbinder nach Anspruch 19, wobei die elektrische Leitfähigkeit von seiner ersten Seite zu seiner entgegengesetzten Seite einen elektrischen Widerstand aufweist, der zwischen etwa 100 Ohm bis etwa 2000 Ohm liegt.
  21. Verfahren zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung mit einer Serie eng beabstandeter Platten, umfassend, dass: einem länglichen elastomeren Element eine Vielzahl elektrischer Kontakte zugeordnet wird; ein Segment des länglichen elastomeren Elementes gepresst wird, und das gepresste Segment zwischen einem Paar benachbarter Elemente der Serie eng beabstandeter Platten angeordnet wird; und zumindest einer der Vielzahl von Kontaktpunkten in Kontakt mit einer der eng beabstandeten Platten angeordnet wird, indem zugelassen wird, dass das gepresste Segment an das Paar benachbarter Elemente gedrückt wird, um eine Kraft zu erzeugen, die zumindest einen der Vielzahl von Kontaktpunkten an die eine der eng beabstandeten Platten drückt.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend, dass eine Abmessung zwischen dem Paar benachbarter Elemente verringert wird, indem der Serie eng beabstandeter Platten ein Sperrelement zugeordnet wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Zuordnen eines Sperrelementes der Serie eng beabstandeter Platten ferner umfasst, dass eine Presskraft auf den elastomeren Streifen ausgeübt wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend, dass ein Brennstoffzellenstapel überwacht wird, indem eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten und einer Überwachungsvorrichtung vorgesehen wird.
  25. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Anordnen des gepressten Segmentes zwischen einem Paar benachbarter Elemente ferner umfasst, dass das gepresste Segment an einem Sperrvorsprung vorbeibewegt wird, der einem der benachbarten Elemente zugeordnet ist.
  26. Verfahren nach Anspruch 21, wobei ein Anordnen zumindest eines der Vielzahl von Kontakten in Kontakt mit einer der eng beabstandeten Platten ferner umfasst, dass ein Sperrvorsprung in einer zusammenwirkenden Ausnehmung angeordnet wird.
  27. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Zuordnen des elektrischen Kontaktes umfasst, dass das Kontaktelement zumindest teilweise durch das elastomere Element gedrückt wird.
  28. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Zuordnen des elektrischen Kontaktes ein Siebdrucken eines Kontaktes auf eine Oberfläche des elastomeren Elementes umfasst.
  29. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Zuordnen des elektrischen Kontaktes ein Kleben des elektrischen Kontaktes an das elastomere Element umfasst.
  30. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Zuordnen des elektrischen Kontaktes ein Anordnen von einem der Kontakte in einer der Ausnehmungen umfasst.
DE10393737T 2002-11-20 2003-11-17 Länglicher Elastomerer verbinder und Verfahren Withdrawn DE10393737T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/300,287 2002-11-20
US10/300,287 US6755669B2 (en) 2002-11-20 2002-11-20 Elongated elastomeric connector and method
PCT/US2003/036721 WO2004047199A2 (en) 2002-11-20 2003-11-17 Elongated elastomeric connector and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10393737T5 true DE10393737T5 (de) 2005-10-27

Family

ID=32297889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10393737T Withdrawn DE10393737T5 (de) 2002-11-20 2003-11-17 Länglicher Elastomerer verbinder und Verfahren

Country Status (6)

Country Link
US (2) US6755669B2 (de)
JP (1) JP4621024B2 (de)
CN (1) CN100483848C (de)
AU (1) AU2003295587A1 (de)
DE (1) DE10393737T5 (de)
WO (1) WO2004047199A2 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006006831A1 (de) * 2006-02-11 2007-08-16 Wilhelm Eisenhuth Gmbh Kg Vorrichtung zum Kontaktieren von Brennstoffzellen-Stacks
DE102008015350A1 (de) * 2008-03-22 2009-04-23 Forschungszentrum Jülich GmbH Modular aufgebauter Brennstoffzellenstapel
DE102012215954A1 (de) * 2012-09-10 2014-03-13 Tyco Electronics Amp Gmbh Elektrische Kontaktvorrichtung, insbesondere Steckverbinder
DE102013206129A1 (de) * 2013-04-08 2014-10-23 Volkswagen Ag Elektrischer Steckverbinder zur Kontaktierung eines Bipolarplattenstapels einer Brennstoffzelle und Bipolarplattenstapel
DE102014019069A1 (de) 2014-12-18 2015-06-18 Daimler Ag Elektrische Kontaktierungsanordnung
DE202015105742U1 (de) 2015-10-28 2015-11-13 Erni Production Gmbh & Co. Kg Steckverbinder
DE102015118448A1 (de) 2015-10-28 2017-05-04 Erni Production Gmbh & Co. Kg Steckverbinder

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9755269B2 (en) * 2007-11-30 2017-09-05 Air Products And Chemicals, Inc. Dodecaborate salt radical anion compositions and methods for making and using such compositions
US9502731B2 (en) * 2010-11-18 2016-11-22 GM Global Technology Operations LLC Fuel cell plate features to resolve differences in component tolerances
DE102014200188A1 (de) * 2014-01-09 2015-07-09 Robert Bosch Gmbh Kabelbaum zum elektrisch leitfähigen Verbinden und elektronischen Überwachen mehrerer Batteriezellen
MY189415A (en) * 2018-02-27 2022-02-10 Jf Microtechnology Sdn Bhd Horizontal clamp electrical contact assembly

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US340318A (en) * 1886-04-20 Machine for driving well-tubes
WO1992021167A1 (en) * 1991-05-20 1992-11-26 Elastomeric Technologies, Inc. Conductive elastomeric element electronic connector assembly
US5272017A (en) 1992-04-03 1993-12-21 General Motors Corporation Membrane-electrode assemblies for electrochemical cells
JP2710221B2 (ja) * 1995-01-25 1998-02-10 日本電気株式会社 半導体装置及びその製造方法
US5763113A (en) 1996-08-26 1998-06-09 General Motors Corporation PEM fuel cell monitoring system
US5857858A (en) * 1996-12-23 1999-01-12 General Electric Company Demountable and repairable low pitch interconnect for stacked multichip modules
ATE333207T1 (de) * 1998-11-09 2006-08-15 Ballard Power Systems Elektrische kontaktvorrichtung für eine brennstoffzelle
IL128997A (en) * 1999-03-15 2002-12-01 Aprion Digital Ltd Install electrical connection
EP1075126B1 (de) * 1999-08-02 2010-09-29 Polymatech Co., Ltd. Halterung für einen kleinen akustichen Wandler

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006006831A1 (de) * 2006-02-11 2007-08-16 Wilhelm Eisenhuth Gmbh Kg Vorrichtung zum Kontaktieren von Brennstoffzellen-Stacks
DE102006006831B4 (de) * 2006-02-11 2008-06-12 Wilhelm Eisenhuth Gmbh Kg Vorrichtung zum Kontaktieren von Brennstoffzellen-Stacks
DE102008015350A1 (de) * 2008-03-22 2009-04-23 Forschungszentrum Jülich GmbH Modular aufgebauter Brennstoffzellenstapel
DE102012215954A1 (de) * 2012-09-10 2014-03-13 Tyco Electronics Amp Gmbh Elektrische Kontaktvorrichtung, insbesondere Steckverbinder
DE102013206129A1 (de) * 2013-04-08 2014-10-23 Volkswagen Ag Elektrischer Steckverbinder zur Kontaktierung eines Bipolarplattenstapels einer Brennstoffzelle und Bipolarplattenstapel
DE102014019069A1 (de) 2014-12-18 2015-06-18 Daimler Ag Elektrische Kontaktierungsanordnung
DE202015105742U1 (de) 2015-10-28 2015-11-13 Erni Production Gmbh & Co. Kg Steckverbinder
DE102015118448A1 (de) 2015-10-28 2017-05-04 Erni Production Gmbh & Co. Kg Steckverbinder
DE102015118448B4 (de) 2015-10-28 2019-01-03 Erni Production Gmbh & Co. Kg Steckverbinder

Also Published As

Publication number Publication date
US20040157480A1 (en) 2004-08-12
CN1714474A (zh) 2005-12-28
US20040097110A1 (en) 2004-05-20
WO2004047199A3 (en) 2005-03-03
US6786741B2 (en) 2004-09-07
JP4621024B2 (ja) 2011-01-26
CN100483848C (zh) 2009-04-29
US6755669B2 (en) 2004-06-29
WO2004047199A2 (en) 2004-06-03
AU2003295587A1 (en) 2004-06-15
JP2006506794A (ja) 2006-02-23
AU2003295587A8 (en) 2004-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112010005607B4 (de) Konnektor und Brennstoffzelle
DE60027611T2 (de) Kabelverbinder mit gesteuerter Impedanz
DE60211880T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur verwendung eines verbinders für flexible flachkabel
DE602005002401T2 (de) Selbsthemmender Leitungskontakt
DE112008000024B4 (de) Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle
DE102008011306B4 (de) Elektrische Kurzschlussanordnung in einer Brennstoffzelle sowie Brennstoffzelle mit einer Kurzschlussvorrichtung
DE19523317C2 (de) Brennstoffzelle
DE2920546A1 (de) Loetfreie verbindung von elektrischen schaltkreiselementen
DE102007003506A1 (de) Brennstoffzelle und Verbinder für eine Brennstoffzelle
DE60217138T2 (de) Elektrische kontaktvorrichtung für eine brennstoffzelle
DE10244410B4 (de) Brennstoffzellenstapel und Verfahren zur Überwachung einzelner Zellen eines Brennstoffzellenstapels
EP0595234A1 (de) Kabelstecker für vieladrige Kabel
DE102005007365B4 (de) Brennstoffzellenmodul und Verfahren zum elektrischen Koppeln einer Spannungsüberwachungseinheit mit einem Brennstoffzellenstapel
DE19539959C2 (de) Brennstoffzellenanordnung
DE3415828C2 (de)
DE10393737T5 (de) Länglicher Elastomerer verbinder und Verfahren
DE102018214363A1 (de) Stromschiene, stromschienenmodul und batteriepack
DE102020205074A1 (de) Zellüberwachungsverbinder, der so ausgestaltet ist, dass er abnehmbar an einer Brennstoffzelle befestigt werden kann
DE102007003505A1 (de) Brennstoffzelle und Brennstoffzellenverbinder
DE102016225438A1 (de) Verbindungselement zum elektrischen Kontaktieren von Separatorplatten eines Brennstoffzellenstapels
DE202019103921U1 (de) Kontaktierungsvorrichtung und Anordnung mit einer Kontaktierungsvorrichtung
DE102019106065A1 (de) Brennstoffzelle und Herstellungsverfahren hierfür
EP1429406B1 (de) Rahmenelemente für monopolare Brennstoffzellenstacks
DE10323883A1 (de) Elektrochemische Batterie
DE102018127490A1 (de) Brennstoffzelle und Brennstoffzellenvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law

Ref document number: 10393737

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20051027

Kind code of ref document: P

8180 Miscellaneous part 1

Free format text: PFANDRECHT

8180 Miscellaneous part 1

Free format text: PFANDRECHT AUFGEHOBEN

8180 Miscellaneous part 1

Free format text: PFANDRECHT

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0008020000

Ipc: H01M0008020200