WO2011044975A1 - Behälteranordnung für ein brennstoffzellensystem und verfahren zum einbringen eines ionenaustauschermoduls in einen kühlmittelbehälter - Google Patents

Behälteranordnung für ein brennstoffzellensystem und verfahren zum einbringen eines ionenaustauschermoduls in einen kühlmittelbehälter Download PDF

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WO2011044975A1
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module
coolant
container
coolant container
fuel cell
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PCT/EP2010/005582
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Mario Mittmann
Stephan Neupert
Wolfgang Schwienbacher
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Daimler Ag
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04044—Purification of heat exchange media
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the invention relates to a container arrangement for a fuel cell system, with a coolant container and with an ion exchange material having a module which can be introduced via an opening in the coolant container. Furthermore, the invention relates to a method for introducing a module having an ion exchanger material into a coolant tank for a fuel cell system, in which an opening in the coolant tank is released.
  • EP 2 025 028 B1 describes a fuel cell system with a cooling circuit for cooling the fuel cell stack.
  • a refrigerant flowing in the refrigeration cycle is deionized by means of an ion exchanger. This ensures that there is no flow of current between the individual cells of the fuel cell stack via the coolant.
  • the deionizing resin which serves to reduce the electrical conductivity of the coolant, is housed in a bag or the like container. The bag is arranged through a filling opening in one in the cooling circuit
  • Coolant expansion tank introduced.
  • a disadvantage here is the fact that it can easily come to an undesirable contamination of the coolant during replacement of the deionizing resin having container. Such contaminants generally increase the electrical conductivity of the coolant, which at least reduces the efficiency of a fuel cell system. Under unfortunate circumstances, one can
  • JP 2004-311347 A1 describes a coolant container for a
  • Fuel cell system which has a removable lid.
  • a plate-shaped module is arranged, which a
  • the cover can be removed from the coolant tank and the module can be removed.
  • the coolant in the coolant tank can be drained off.
  • Coolant tank carries a high risk of contamination for the coolant.
  • Object of the present invention is therefore to provide a container assembly and a method of the type mentioned, by means of which or by means of which a contamination of the coolant is particularly largely avoidable.
  • Patent claim 1 and solved by a method having the features of claim 7.
  • Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the respective dependent claims.
  • the container arrangement according to the invention for a fuel cell system comprises a coolant container and a module which contains an ion exchanger material or
  • the coolant tank serves as a reservoir for the coolant, by means of which a fuel cell stack of the fuel cell system is cooled.
  • the module can be introduced via an opening in the coolant tank. It is provided a protective cover for the module, by means of which the opening to an environment of the coolant container can be sealed off when introducing the module into the coolant container.
  • the protective sleeve prior to placing the module in the coolant reservoir, such as during transport of the module, the protective sleeve provides protection against contamination of the module.
  • the protective cover of the module during insertion of the module in the coolant container, the opening from so that from the environment of the coolant tank no refrigerant contaminating substance can pass through the opening in the coolant tank.
  • the opening is thus closed by the protective cover contamination-tight when replacing a spent module with a new module, which is introduced here via the opening in the coolant tank.
  • the protective cover comprises at least one sealing element, which on a port having the opening of the
  • Refrigerant container pushed and / or inserted into this and / or
  • Such a sealing element integrated in the protective cover makes it possible to seal off the opening of the coolant reservoir when introducing the module into the coolant reservoir in a particularly simple manner.
  • a contamination of the coolant is at least largely in a method for introducing a
  • a coolant container for a fuel cell system in which an opening in the coolant container is released, and wherein by means of a protective cover of the module when introducing the module into the coolant container, the opening to an environment of the
  • Coolant tank is sealed towards.
  • the module protecting the module from contamination can serve as transport packaging, which is then used during transport
  • the protective cover after the introduction of the module in the coolant tank of the coolant tank, in particular by removing or unscrewing, is removed.
  • the protective cover has fulfilled its function after the introduction of the module into the coolant tank and then does not interfere further when it is removed from the coolant tank.
  • Fig. 1 a detail and in a sectional view of a coolant tank, in
  • Fig. 2 schematically the coolant container with in the coolant tank
  • Fig. 3 the removal of a protective cover of the ion exchange module of the
  • Fig. 1 shows a detail of a container assembly 1 for a fuel cell system.
  • the container assembly comprises a coolant container 2, which serves as a reservoir for a coolant for cooling a fuel cell stack of the fuel cell system.
  • a nozzle 3 is shown in Fig. 1, which limits an insertion opening 4.
  • the insertion opening 4 is dimensioned such that an ion exchange module 5 can be introduced into the coolant container 2 via this.
  • the ion exchange module 5 comprises a cylindrical container 6, in which an ion exchange material 7 is accommodated.
  • the ion exchange module 5 is surrounded by a protective cover 8, which protects the ion exchange module 5 against contamination during transport.
  • a bottom 9 of the protective cover 8 is, for example by tearing, separated from the protective cover 8. The separation of the bottom 9 is illustrated in Fig. 1 by a movement arrow 10.
  • the protective cover 8 also has a sealing ring 11, which after the separation of the bottom 9 can be pushed onto the neck 3 of the coolant container 2.
  • FIG. 2 shows the container arrangement 1, in which the protective cover 8 for the ion exchanger module 5 is pushed onto the neck 3 of the coolant container 2. This seals the Sealing ring 11, the insertion opening 4 of the coolant tank 2 to a vicinity of the coolant tank 2 towards contamination-tight.
  • Coolant container 2 by pushing the sealing ring 11 may be provided that the protective cover 8 can be screwed onto the neck 3.
  • the sealing ring 11 may be guided in an internal thread or in an external thread of the nozzle 3.
  • guide rails 12 are provided on the coolant tank, which ensure that the ion exchange module 5 can be placed in the correct position in the coolant tank 2.
  • a lid 13 of the ion exchange module 5 limits the introduction of the
  • Lonen storageermoduls 5 in the coolant tank 2 in the direction of the arrow 14 shown in Fig. 2 by the lid 13 runs on the - then acting as a stop - guide rails 12 runs.
  • the lid 13 may be provided on the ion exchanger module 5, a different kind stop.
  • the lid 13 can serve directly the contamination-tight closure of the nozzle 3, as soon as the protective cover 8 is removed from the coolant container 2 as by peeling or unscrewing (see Fig .. 3).
  • it can also be a separate cover for closing the nozzle 3 after removing the protective cover 8 may be provided, such as a screwed onto the neck 3 cover.
  • It can also be provided to attach the cover 13, for instance by means of a bayonet closure, to the ion exchange module 5 inserted into the coolant container 2 in order to close the insertion opening 4.
  • a separate lid If a separate lid is provided, then it can be detachably or non-detachably connected to the ion exchanger module 5, for example by being screwed onto the lid 13.
  • the separate lid can be supplied, for example, screwed onto the ion exchanger module 5 in the container 6.
  • the separate lid results in the advantageous possibility of the ion exchange module 5 skillfully to pack on the separate lid, the separate lid (with it attached For example, unscrew the ion exchanger module) and pull the ion exchange module 4 together with the separate lid from the insertion opening.
  • this in turn together with the surrounding container 6 on the separate lid can be cleverly packed and (with the separate lid attached thereto) inserted into the insertion opening 4.
  • the separate lid After the latching of the ion exchanger module 5 in the intended position, the separate lid can then be screwed back to the neck 3, for example. This allows a particularly efficient and contamination-safe replacement of the
  • FIGS. 2 and 3 show, from the coolant container 2, only the upper region having the neck 3 and a lower region which likewise has a guide 15 for the ion exchanger module 5.
  • a latching means 16 is also advantageously provided in the region of the guide 15.
  • the latching means 16 serves on the one hand the latching of the ion exchanger module 5 with the coolant tank 2
  • Detent means 16 when introducing the ion exchanger module 5 in the coolant tank 2 a stop. When latching the ion exchange module 5 with the
  • the expansion tank 2 provides a sealing ring 17 attached to the ion exchanger module 5 on the underside for a tight fit of the ion exchanger module 5 in the coolant tank 2. It is thus possible that a bottom 18 of the
  • Loneningermoduls 5 at least partially a bottom of the coolant tank 2 is formed.
  • the sealing ring 17 furthermore ensures that when the coolant to be conducted via the ion exchanger material 7 enters the coolant container 2, a flow path through the ion exchanger module 5 can be predetermined.
  • the ion exchanger module 5 can be flowed through from bottom to top or from top to bottom of the coolant to cause deionization of the coolant.
  • the cylindrical shape of the ion exchange module 5 and its upright orientation in the coolant container 2 is advantageous.
  • a handle or similar handling element may be provided on the ion exchanger module 5.
  • the handle may be recessed into the ion exchange module 5 and then handled to handle the ion exchange module 5
  • a receiving area for a disassembly tool on the ion exchanger module 5 may be provided, such as a correspondingly marked point, which can be pierced by the disassembly tool, and then extract the ion exchange module 5 from the coolant container 2.
  • Disassembly tool can in this case be formed by plugging and / or screwing into the ion exchange module 5 with this connectable.
  • Lonen storageermoduls 5 in the coolant tank 2 of these at best for a minimal time, namely until the insertion opening 4 is closed again after removing the protective cover 8, a contamination from an environment of the coolant tank 2 exposed.
  • the cover 13 of the ion exchange module 5 ensures the sealing of the coolant container 2, even the removal of the protective cover 8 from the neck 3, the insertion 4 is sealed contamination-tight.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Behälteranordnung (1) für ein Brennstoffzellensystem, mit einem Kühlmittelbehälter (2) und mit einem ein Ionenaustauschermaterial (7) aufweisenden Modul (5), welches über eine Einführöffnung (4) in den Kühlmittelbehälter (2) einbringbar ist. Das Modul (5) weist eine Schutzhülle (8) auf, mittels welcher beim Einbringen des Moduls (5) in den Kühlmittelbehälter (2) die Einführöffnung (4) zu einer Umgebung des Kühlmittelbehälters (2) hin abdichtbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einbringen eines ein Ionenaustauschmedium (7) aufweisenden Moduls (5) in einen Kühlmittelbehälter (2) für ein Brennstoffzellensystem. Die Schutzhülle (8) kann nach dem Einbringen des Moduls (5) von dem Kühlmittelbehälter (2) entfernt werden.

Description

Behälteranordnung für ein Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Einbringen eines lonenaustauschermoduls in einen Kühlmittelbehälter
Die Erfindung betrifft eine Behälteranordnung für ein Brennstoffzellensystem, mit einem Kühlmittelbehälter und mit einem ein lonenaustauschermaterial aufweisenden Modul, welches über eine Öffnung in den Kühlmittelbehälter einbringbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einbringen eines ein lonenaustauschermaterial aufweisenden Moduls in einen Kühlmittelbehälter für ein Brennstoffzellensystem, bei welchem eine Öffnung in dem Kühlmittelbehälter freigegeben wird.
Die EP 2 025 028 B1 beschreibt ein Brennstoffzellensystem mit einem Kühlkreislauf zum Kühlen des Brennstoffzellenstapels. Ein in dem Kühlkreislauf strömendes Kühlmittel wird mittels eines Ionenaustauschers deionisiert. Dadurch ist sichergestellt, dass zwischen den einzelnen Zellen des Brennstoffzellenstapels nicht über das Kühlmittel ein Stromfluss stattfindet. Das Deionisierharz, welches dem Verringern der elektrischen Leitfähigkeit des Kühlmittels dient, ist in einem Sack oder dergleichen Behälter untergebracht. Der Sack wird durch eine Einfüllöffnung in einen in dem Kühlkreislauf angeordneten
Kühlmittelausgleichsbehälter eingeführt. Die Einfüllöffnung des
Kühlmittelausgleichsbehälters wird nach dem Einbringen des Sacks mit einem
Schraubverschluss verschlossen.
Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass es beim Austauschen des das Deionisierharz aufweisenden Behälters leicht zu einer unerwünschten Kontamination des Kühlmittels kommen kann. Derartige Kontaminationen erhöhen im Allgemeinen die elektrische Leitfähigkeit des Kühlmittels, was mindestens den Wirkungsgrad eines Brennstoffzellensystems herabsetzt. Unter unglücklichen Umständen kann eine
Kontamination bis hin zu einem Kurzschluss, einer Beschädigung des
Brennstoffzellensystems oder einer ernsten elektrischen Gefahr für die Umgebung des Brennstoffzellensystems führen. Kontaminationen des Kühlmittels müssen daher unter allen Umständen so weitgehend wie möglich vermieden werden. Des Weiteren beschreibt die JP 2004-311347 A1 einen Kühlmittelbehälter für ein
Brennstoffzellensystem, welcher einen abnehmbaren Deckel aufweist. Am Boden des Kühlmittelbehälters ist ein plattenförmiges Modul angeordnet, welches ein
lonenaustauscherharz enthält. Zum Austauschen des Moduls kann der Deckel von dem Kühlmittelbehälter abgenommen und das Modul entnommen werden. Vorab kann das sich in dem Kühlmittelbehälter befindende Kühlmittel abgelassen werden.
Beim Austauschen des Moduls den Kühlmittelbehälters erst komplett zu entleeren ist unpraktisch, und das Herausnehmen des Moduls aus dem nicht entleerten
Kühlmittelbehälter birgt ein hohes Kontaminationsrisiko für das Kühlmittel.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Behälteranordnung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher bzw. mittels welchem eine Kontamination des Kühlmittels besonders weitgehend vermeidbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Behälteranordnung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Behälteranordnung für ein Brennstoffzellensystem umfasst einen Kühlmittelbehälter und ein Modul welches ein lonenaustauschermaterial bzw.
lonenaustauschermedium aufweist. Der Kühlmittelbehälter dient als Ausgleichsbehälter für das Kühlmittel, mittels welchem ein Brennstoffzellenstapel des Brennstoffzellensystems gekühlt wird. Das Modul ist über eine Öffnung in den Kühlmittelbehälter einbringbar. Es ist eine Schutzhülle für das Modul vorgesehen, mittels welcher beim Einbringen des Moduls in den Kühlmittelbehälter die Öffnung zu einer Umgebung des Kühlmittelbehälters hin abdichtbar ist.
Somit sorgt die Schutzhülle vor dem Einbringen des Moduls in den Kühlmittelbehälter, etwa während des Transports des Moduls, für einen Schutz des Moduls vor Verschmutzung. Außerdem schirmt die Schutzhülle des Moduls während des Einbringens des Moduls in den Kühlmittelbehälter die Öffnung so ab, dass aus der Umgebung des Kühlmittelbehälters keine das Kühlmittel kontaminierende Substanz über die Öffnung in den Kühlmittelbehälter gelangen kann. Die Öffnung ist also beim Ersetzen eines verbrauchten Moduls durch ein neues Modul, welches hierbei über die Öffnung in den Kühlmittelbehälter eingebracht wird, durch die Schutzhülle kontaminationsdicht verschlossen. Beim Einbringen des Moduls in den Kühlmittelbehälter ist zudem das Modul durch die Schutzhülle vor einer Berührung, etwa durch einen Monteur oder dergleichen das Modul handhabenden Person, und somit vor einer Kontamination geschützt. Eine Kontamination des Kühlmittels ist so besonders weitgehend vermeidbar.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Schutzhülle wenigstens ein Dichtelement, welches auf einen die Öffnung aufweisenden Stutzen des
Kühlmittelbehälters aufschiebbar und/oder in diesen einschiebbar und/oder
innenumfangsseitig oder außenumfangsseitig auf diesen aufschraubbar ist. Durch ein solches in die Schutzhülle integriertes Dichtelement ist auf besonders einfache Art und Weise ein Abdichten der Öffnung des Kühlmittelbehälters beim Einbringen des Moduls in den Kühlmittelbehälter ermöglicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Kontamination des Kühlmittels zumindest weitgehend bei einem Verfahren zum Einbringen eines ein
lonenaustauschermedium aufweisenden Moduls in einen Kühlmittelbehälter für ein Brennstoffzellensystem vermeidbar, bei welchem eine Öffnung in den Kühlmittelbehälter freigegeben wird, und bei welchem mittels einer Schutzhülle des Moduls beim Einbringen des Moduls in den Kühlmittelbehälter die Öffnung zu einer Umgebung des
Kühlmittelbehälters hin abgedichtet wird. Die das Modul vor einer Verunreinigung schützende Schutzhülle kann als Transportverpackung dienen, welche dann beim
Einbringen eines unverbrauchten Moduls in den Kühlmittelbehälter die Öffnung des Kühlmittelbehälters kontaminationsdicht verschließt.
Als weiter vorteilhaft hat sich hierbei gezeigt, wenn die Schutzhülle nach dem Einbringen des Moduls in den Kühlmittelbehälter von dem Kühlmittelbehälter, insbesondere durch Abziehen oder Abschrauben, entfernt wird. Die Schutzhülle hat nach dem Einbringen des Moduls in den Kühlmittelbehälter ihre Funktion erfüllt und stört dann nicht weiter, wenn sie von dem Kühlmittelbehälter abgenommen wird.
Die für die erfindungsgemäße Behälteranordnung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den
Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1 : ausschnittsweise und in einer Schnittansicht einen Kühlmittelbehälter, in
welchen ein lonenaustauschermodul eingebracht werden soll;
Fig. 2: schematisch den Kühlmittelbehälter mit in den Kühlmittelbehälter
eingebrachtem lonenaustauschermodul; und
Fig. 3: das Abziehen einer Schutzhülle des lonenaustauschermoduls von dem
Kühlmittelbehälter.
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise eine Behälteranordnung 1 für ein Brennstoffzellensystem. Die Behälteranordnung umfasst einen Kühlmittelbehälter 2, welcher als Ausgleichsbehälter für ein Kühlmittel zum Kühlen eines Brennstoffzellenstapels des Brennstoffzellensystems dient. Von dem Kühlmittelbehälter 2 ist in Fig. 1 lediglich ein Stutzen 3 gezeigt ist, welcher eine Einführöffnung 4 begrenzt. Die Einführöffnung 4 ist so bemessen, dass über diese ein lonenaustauschermodul 5 in den Kühlmittelbehälter 2 eingeführt werden kann.
Das lonenaustauschermodul 5 umfasst ein zylindrisches Behältnis 6, in welchem ein lonenaustauschermaterial 7 aufgenommen ist. Das lonenaustauschermodul 5 ist von einer Schutzhülle 8 umgeben, welche das lonenaustauschermodul 5 während des Transports vor Verschmutzung schützt. Ein Boden 9 der Schutzhülle 8 ist, etwa durch Aufreißen, von der Schutzhülle 8 abtrennbar. Das Heraustrennen des Bodens 9 ist in Fig. 1 durch einen Bewegungspfeil 10 veranschaulicht. Die Schutzhülle 8 weist zudem einen Dichtring 11 auf, welcher nach dem Heraustrennen des Bodens 9 auf den Stutzen 3 des Kühlmittelbehälters 2 aufschiebbar ist.
Fig. 2 zeigt die Behälteranordnung 1 , bei welcher auf den Stutzen 3 des Kühlmittelbehälters 2 die Schutzhülle 8 für das lonenaustauschermodul 5 aufgeschoben ist. Hierbei dichtet der Dichtring 11 die Einführöffnung 4 des Kühlmittelbehälters 2 zu einer Umgebung des Kühlmittelbehälters 2 hin kontaminationsdicht ab.
Ergänzend oder alternativ zu dem Abdichten der Einführöffnung 4 des
Kühlmittelbehälters 2 durch das Aufschieben des Dichtrings 11 kann vorgesehen sein, dass die Schutzhülle 8 auf den Stutzen 3 aufgeschraubt werden kann. Hierbei kann der Dichtring 11 in einem Innengewinde oder in einem Außengewinde des Stutzens 3 geführt sein. Alternativ können auch ein an dem Stutzen 3 innenumfangsseitig anliegender Dichtring und der außenumfangsseitig anliegende Dichtring 11 vorgesehen sein.
Im Bereich des Stutzens 3 sind an dem Kühlmittelbehälter 2 Führungsschienen 12 vorgesehen, welche dafür sorgen, dass das lonenaustauschermodul 5 lagerichtig in den Kühlmittelbehälter 2 eingebracht werden kann.
Ein Deckel 13 des lonenaustauschermoduls 5 begrenzt das Einbringen des
lonenaustauschermoduls 5 in den Kühlmittelbehälter 2 in Richtung des in Fig. 2 gezeigten Pfeils 14, indem der Deckel 13 auf die - dann als Anschlag wirkenden - Führungsschienen 12 aufläuft. Alternativ zu dem Deckel 13 kann an dem lonenaustauschermodul 5 auch ein andersartiger Anschlag vorgesehen sein.
Auch kann der Deckel 13 direkt dem kontaminationsdichten Verschließen des Stutzens 3 dienen, sobald die Schutzhülle 8 von dem Kühlmittelbehälter 2 etwa durch Abziehen oder Abschrauben entfernt ist (vgl. Fig. 3). Es kann jedoch auch ein separater Deckel zum Verschließen des Stutzens 3 nach dem Abziehen der Schutzhülle 8 vorgesehen sein, etwa ein auf den Stutzen 3 aufschraubbarer Deckel. Es kann auch vorgesehen sein, den Deckel 13, etwa mittels eines Bajonettverschlusses, an dem in den Kühlmittelbehälter 2 eingesetzten lonenaustauschermodul 5 anzubringen, um die Einführöffnung 4 zu verschließen.
Ist ein separater Deckel vorgesehen, so kann dieser lösbar oder unlösbar mit dem lonenaustauschermodul 5 verbunden sein, etwa indem er auf den Deckel 13 aufgeschraubt ist. Der separate Deckel kann z.B. auf dem lonenaustauschermodul 5 aufgeschraubt in dem Behältnis 6 mitgeliefert werden. Durch diesen separaten Deckel ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, das lonenaustauschermodul 5 in geschickter Weise an dem separaten Deckel zu packen, den separaten Deckel (mit daran befestigtem lonenaustauschermodul) z.B. aufzuschrauben und das lonenaustauschermodul 4 mitsamt dem separaten Deckel aus der Einführöffnung herauszuziehen. Beim anschließenden Einbringen des Ersatz-Ionenaustauschermoduls 5 kann dieses wiederum mitsamt umgebendem Behältnis 6 an dem separaten Deckel in geschickter Weise gepackt werden und (mit daran befestigtem separatem Deckel) in die Einführöffnung 4 eingeführt werden. Nach dem Einrasten des lonenaustauschermoduls 5 in der vorgesehenen Position kann der separate Deckel dann z.B. mit dem Stutzen 3 wieder verschraubt werden. Dies erlaubt einen besonders effizienten und kontaminationssicheren Austausch des
lonentauschermoduls 5.
Fig. 2 und Fig. 3 zeigen von dem Kühlmittelbehälter 2 lediglich den oberen, den Stutzen 3 aufweisenden Bereich und einen unteren Bereich, welcher ebenfalls eine Führung 15 für das lonenaustauschermodul 5 aufweist. Im Bereich der Führung 15 ist vorteilhaft zudem ein Rastmittel 16 vorgesehen. Das Rastmittel 16 dient einerseits dem Verrasten des lonenaustauschermoduls 5 mit dem Kühlmittelbehälter 2. Andererseits bildet das
Rastmittel 16 beim Einbringen des lonenaustauschermoduls 5 in den Kühlmittelbehälter 2 einen Anschlag. Beim Verrasten des lonenaustauschermoduls 5 mit dem
Ausgleichbehälter 2 sorgt vorliegend ein unterseitig an dem lonenaustauschermodul 5 angebrachter Dichtring 17 für einen dichten Sitz des lonenaustauschermoduls 5 in dem Kühlmittelbehälter 2. Es ist so möglich, dass durch einen Boden 18 des
lonenaustauschermoduls 5 zumindest bereichsweise ein Boden des Kühlmittelbehälters 2 gebildet ist.
Der Dichtring 17 sorgt des Weiteren dafür, dass bei einem Eintreten des über das lonenaustauschermaterial 7 zu leitenden Kühlmittels in den Kühlmittelbehälter 2 ein Strömungsweg durch das lonenaustauschermodul 5 vorgegeben werden kann. So kann das lonenaustauschermodul 5 von unten nach oben oder von oben nach unten von dem Kühlmittel durchströmt werden, um ein Deionisieren des Kühlmittels zu bewirken. Hiefür ist die zylindrische Form des lonenaustauschermoduls 5 und dessen aufrechte Ausrichtung in dem Kühlmittelbehälter 2 von Vorteil.
In Fig. 3 ist das Abziehen der Schutzhülle 8 von dem Stutzen 3 des Kühlmittelbehälters 2 durch einen weiteren Bewegungspfeil 19 veranschaulicht. Um bei verbrauchten lonenaustauschermaterial 7 das lonenaustauschermodul 5 einfach aus dem Kühlmittelbehälter 2 entfernen zu können, kann ein (nicht gezeigter) Henkel oder dergleichen Handhabungselement an dem lonenaustauschermodul 5 vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Henkel vor dem Austauschen des lonenaustauschermoduls 5 in das lonenaustauschermodul 5 versenkt sein und dann zum Handhaben des
lonenaustauschermoduls 5 aus diesem herausgezogen werden.
Ergänzend oder alternativ kann ein Aufnahmebereich für ein Demontagewerkzeug an dem lonenaustauschermodul 5 vorgesehen sein, etwa eine entsprechend markierte Stelle, welche mittels des Demontagewerkzeugs durchstoßen werden kann, um dann das lonenaustauschermodul 5 aus dem Kühlmittelbehälter 2 herauszuziehen. Das
Demontagewerkzeug kann hierbei durch Einstecken und/oder Eindrehen in das lonenaustauschermodul 5 mit diesem verbindbar ausgebildet sein.
Durch das Vorsehen der abziehbaren Schutzhülle 8 ist beim Einbringen des
lonenaustauschermoduls 5 in den Kühlmittelbehälter 2 dieser allenfalls für ein minimale Zeit, nämlich bis die Einführöffnung 4 nach dem Abziehen der Schutzhülle 8 wieder verschlossen ist, einer Kontamination aus einer Umgebung des Kühlmittelbehälters 2 ausgesetzt. Insbesondere, wenn der Deckel 13 des lonenaustauschermoduls 5 für das Abdichten des Kühlmittelbehälters 2 sorgt, ist sogar bereits beim Abziehen der Schutzhülle 8 von dem Stutzen 3 die Einführöffnung 4 kontaminationsdicht verschlossen.
Bezugszeichenliste
1 Behälteranordnung
2 Kühlmittelbehälter
3 Stutzen
4 Einführöffnung
5 lonenaustauschermodul
6 Behältnis
7 lonenaustauschermaterial
8 Schutzhülle
9 Boden
10 Bewegungspfeil
11 Dichtring
12 Führungsschiene
13 Deckel
14 Pfeil
15 Führung
16 Rastmittel
17 Dichtring
18 Boden
19 Bewegungspfeil

Claims

Patentansprüche
1. Behälteranordnung für ein Brennstoffzellensystem, mit einem Kühlmittelbehälter (2) und mit einem ein lonenaustauschermaterial (7) aufweisenden Modul (5), welches über eine Öffnung (4) in den Kühlmittelbehälter (2) einbringbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Schutzhülle (8) für das Modul (5) vorgesehen ist, mittels welcher beim
Einbringen des Moduls (5) in den Kühlmittelbehälter (2) die Öffnung (4) zu einer Umgebung des Kühlmittelbehälters (2) hin abdichtbar ist.
2. Behälteranordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schutzhülle (8) wenigstens ein Dichtelement (11) umfasst, welches auf einen die Öffnung (4) aufweisenden Stutzen (3) des Kühlmittelbehälters (2) aufschiebbar und/oder in diesen einschiebbar und/oder innenumfangsseitig oder
außenumfangsseitig auf diesen aufschraubbar ist.
3. Behälteranordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Modul (5) und/oder an dem Kühlmittelbehälter (2) wenigstens ein Anschlag (12, 13, 16) zum Begrenzen des Einbringens des Moduls (5) in den Kühlmittelbehälter (2) vorgesehen ist.
4. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine Führung (12, 5) zum lagerichtigen Einbringen des Moduls (5) in den Kühlmittelbehälter (2) vorgesehen ist.
5. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das, insbesondere unter Ausbildung eines Dichtsitzes, in den Kühlmittelbehälter (2) eingebrachte Modul (5) mit dem Kühlmittelbehälter (2) verrastet ist.
6. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Modul (5) ein, insbesondere in eine Gebrauchsstellung verbringbares,
Handhabungselement und/oder einen Aufnahmebereich für ein
Handhabungselement aufweist, mittels welchem das Modul (5) aus dem
Kühlmittelbehälter (2) herausnehmbar ist.
7. Verfahren zum Einbringen eines ein lonenaustauschermaterial (7) aufweisenden Moduls (5) in einen Kühlmittelbehälter (2) für ein Brennstoffzellensystem, bei welchem eine Öffnung (4) in dem Kühlmittelbehälter (2) freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass
mittels einer Schutzhülle (8) des Moduls (5) beim Einbringen des Moduls (5) in den Kühlmittelbehälter (2) die Öffnung (4) zu einer Umgebung des Kühlmittelbehälters (2) hin abgedichtet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schutzhülle (8) nach dem Einbringen des Moduls (5) in den Kühlmittelbehälter (2) von dem Kühlmittelbehälter (2), insbesondere durch Abziehen oder Abschrauben, entfernt wird.
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