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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffzelle mit einer Nachstellvorrichtung zum Ausgleich des Setzverhaltens innerhalb des Stapelaufbaus sowie auf ein Verfahren zum Ausgleich des Setzverhaltens innerhalb des Stapelaufbaus.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Brennstoffzellen, insbesondere deren Stapelaufbau, mit Spannelementen zu versehen, beispielsweise aus
DE 11 2007 001 371 B4 oder
US7,951,502 B2 . Bei beiden Lösungen wird der Stapelaufbau, umfassend eine Anzahl übereinander angeordneter gestapelter Einzelelemente durch Endplatten mit einer Mindestpresskraft beaufschlagt, die entweder über Zuganker mit Verschraubungen gegeneinander verspannt oder über zwei parallel zueinander den Stapelaufbau umwickelnde Spannbänder verspannt sind. Mit den obenstehend genannten Lösungen ist ein Nachspannen des Stapelaufbaus bei sich beispielsweise im Betrieb von Brennstoffzellen einsetzendem Setzverhalten durch Nachziehen der Verschraubung beziehungsweise Nachspannen der Spannbänder möglich.
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In der Regel werden Brennstoffzellenstapel in eine Umhausung einpackt, um zwischen dieser und dem Brennstoffzellenstapel Wasserstoffleckagen erfassen zu können. Aufgrund des Vorhandenseins der Umhausung sind die Spannelemente wie die erwähnten Verschraubungen beziehungsweise die Spannbänder nur schwer zugänglich, vgl.
DE 10 2015 118 068 A1 .
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US 5,185,220 A1 offenbart, dass es bei Brennstoffzellenstapeln größerer Bauhöhen und größerer Breiten ein Problem ist, eine akzeptable gleichmäßige Stapelpressung des Brennstoffzellenstapels zu erreichen. Ursache für diese Schwierigkeiten sind insbesondere fertigungstechnisch bedingte Toleranzen der übereinander gestapelten Einzelelemente. Es wird vorgeschlagen, in regelmäßigen Abständen Kissen aus mehreren dicht verschweißten Edelstahlplatten, die unter einem erhöhten Innendruck stehen, in den Brennstoffzellenstapel einzufügen, um die entstandenen Unebenheiten auszugleichen.
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US 5,858,569 A1 offenbart, dass hydraulische Kissen Anwendung finden. Diese können bisher übliche Verschraubungen am Brennstoffzellenstapel ersetzen. Gemäß
US 5,858,569 A1 wird der Brennstoffzellenstapel auf eine massive Grundplatte aufgebaut, über welche dann ein an einer Seite offener Behälter gestülpt wird.
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Der Behälter wird mit der Grundplatte verschraubt und die Pressung des Brennstoffzellenstapels wird mit einem hydraulischen oder pneumatischen Kissen an einem Ende, d. h. am Boden des Behälters, aufgebracht. Erforderliche Anschlüsse für Edukte wie Gas und gasförmigen Brennstoff oder Kühlwasser und elektrischer Strom liegen bei dieser Ausführungsmöglichkeit alle auf ein und derselben Seite, nämlich an der Grundplatte. Demnach ist es einfacher, den Brennstoffzellenstapel zu montieren, da dieser nicht von beiden Enden her zugänglich sein muss, wie dies bei anderen Konstruktionen erforderlich ist. Liegen die Anschlüsse jeweils an verschiedenen Enden des Brennstoffzellenstapels, ist zumindest ein Teil der Anschlüsse am Brennstoffzellenstapel vorbei auf die andere Seite zu führen. Damit ist ein erhöhter Aufwand hinsichtlich Wartung und Montage nicht vollständig auszuschließen. Nachteil einer hydraulischen Anpressung ist der Umstand, dass die Anzahl der benötigten Teile steigt oder sogar ein apparativer Mehraufwand für die Druckbeaufschlagung erforderlich wird.
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Darstellung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Brennstoffzelle vorgeschlagen, mit einer Nachstellvorrichtung zum Ausgleich des Setzverhaltens innerhalb eines Stapelaufbaus aus Einzelelementen, wobei die Nachstellvorrichtung einen Druckraum umfasst, der entweder unmittelbar mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist oder der ein Druckelement aufweist, das mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist, welches auf den Stapelaufbau einwirkt.
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Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene hydraulische Betätigung der Nachstellvorrichtung kann eine gleichmäßige Druckverteilung zum Ausgleich von Setzerscheinungen im Stapelaufbau erreicht werden.
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Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Brennstoffzelle kann der Druckraum, der durch das Druckmedium beaufschlagt wird, durch ein erstes Plattenteil einer Endplatte und ein zu diesem relativ bewegbares zweites Plattenteil der Endplatte begrenzt sein.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Brennstoffzelle ist darüber hinaus so gestaltet, dass das erste Plattenteil und das zweite Plattenteil über mindestens ein, insbesondere umlaufend ausgebildetes, Dichtelement gegeneinander abgedichtet sind. Insbesondere ist das zweite Plattenteil an einem Führungsabschnitt des ersten Plattenteils geführt. Das erste Plattenteil der Endplatte ist über Zuganker oder Spannbänder fixiert, sodass das zweite Plattenteil relativ zu diesem eine Stellbewegung ausführen kann, insbesondere bei hydraulischer Druckbeaufschlagung des Druckraums.
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Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Brennstoffzelle ist der Druckraum derart ausgestaltet, dass dieser über ein Ventil mit dem Druckmedium versorgt wird. Bei dem Druckmedium, über welches der Druckraum zwischen dem ersten Plattenteil und dem zweiten Plattenteil beaufschlagt wird, handelt es sich beispielsweise um in der Brennstoffzelle vorhandenen Brennstoff, insbesondere unter einem Betriebsdruck stehendes gasförmiges H2.
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Der als Druckmedium eingesetzte gasförmige Brennstoff steht unter einem Betriebsdruck im Bereich zwischen 2 bar und 700 bar, bevorzugt insbesondere unter einem Betriebsdruck, der zwischen 5 bar und 20 bar liegt.
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Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Brennstoffzelle kann das Druckmedium alternativ auch durch in der Brennstoffzelle bereits vorhandenes H2O gebildet werden. Das eingesetzte Wasser steht beispielsweise unter einem Wasserdruck, der in der Größenordnung von 2 bar liegt. Das Wasser kann beispielsweise aus dem Kühlkreislauf der Brennstoffzelle stammen. Mit einem Förderaggregat, beispielsweise einer Kolbenpumpe, könnte ein Druck bis zu 20 bar erreicht werden, da ein als Druckelement einsetzbares hydraulisches Kissen konstruktiv einen kleineren Querschnitt aufweist als der Brennstoffzellenstapel.
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In der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Brennstoffzelle lässt sich aktiv in Abhängigkeit von der im Brennstoffzellenstapel herrschenden Flächenpressung diese nachregulieren. Die sich im Stapelaufbau des Brennstoffzellenstapels einstellende Flächenpressung hängt ab von der lokalen Aufsummation der Toleranzen der Einzelelemente, von der Alterung, insbesondere des Auftretens von Setzerscheinungen, der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit, die beispielsweise ein Quellen der Membran im Aktivbereich zur Folge haben kann.
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Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Ausgleich des Setzverhaltens innerhalb eines Stapelaufbaus einer Brennstoffzelle mit nachfolgenden Verfahrensschritten:
- a) Beaufschlagen eines Druckraums mit einem Druckmedium bei Auftreten von Setzbewegungen im Stapelaufbau,
- b) Druckaufbau durch ein Druckmedium innerhalb eines Druckraums und
- c) Ausgleich eines Verlusts von Spannkraft im Stapelaufbau durch eine Verschiebung eines den Druckraum begrenzenden zweiten Plattenteils um eine Längenänderung ΔL, die größer bemessen ist als der Betrag der Setzbewegung innerhalb des Stapelaufbaus.
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In Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens ist das Druckmedium in der Brennstoffzelle entweder über einen unter Betriebsdruck stehenden gasförmigen Brennstoff, insbesondere gasförmiges H2, gegeben oder durch in der Brennstoffzelle bereits vorhandenes H2O.
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Vorteile der Erfindung
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Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung werden Setzerscheinungen, die innerhalb des Stapelaufbaus im Betrieb oder nach einer Betriebszeit der Brennstoffzelle auftreten können, durch ein hydraulisch betätigtes Spannelement ausgeglichen. Das Spannelement umfasst einen druckbeaufschlagten Druckraum, der aus einem oberen Plattenteil und einem relativ zu diesem verschiebbaren unteren Druckplattenteil einer Endplatte beispielsweise gebildet wird. Der Druckraum ist durch Dichtelemente, insbesondere mindestens ein umlaufendes Dichtelement, innerhalb eines Führungsbereichs abgeschlossen und gleicht den Vorspannungsverlust durch ein Verschieben aus. Dabei ist die Verschiebung, die durch das hydraulisch betätigte Spannelement erreicht wird, größer bemessen als die sich im Stapelaufbau einstellenden Setzbewegungen, sodass die Spannkraft, mit welcher der Stapelaufbau beaufschlagt ist, zumindest aufrechterhalten bleibt und gegebenenfalls sogar gesteigert werden kann.
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Bei dem Druckmedium, mit welchem der Druckraum zwischen einem ersten Druckplattenteil und einem zweiten Druckplattenteil beaufschlagt wird, handelt es sich in vorteilhafter Weise um ein in der Brennstoffzelle bereits vorhandenes Medium, beispielsweise Brennstoff, so zum Beispiel gasförmiger Wasserstoff, der unter einem Versorgungsdruck steht.
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Neben dem in der Brennstoffzelle bereits vorhandenen unter Versorgungsdruck stehenden Brennstoff, wie beispielsweise gasförmigem H2, kann zur Beaufschlagung des Druckraums, d. h. als Druckmedium, auch in der Brennstoffzelle bereits vorhandenes H2O eingesetzt werden. Zur Erhöhung des Drucks des Druckmediums kann eine Kolbenpumpe eingesetzt werden, die das Druckmedium auf einen Druck zwischen 2 bar und 20 bar komprimiert.
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Bei einem Brennstoffzellenstapel beziehungsweise dessen Stapelaufbau ist dafür Sorge zu tragen, dass auch nach dem Setzen der Einzelelemente eine Mindestpressung für die Kontaktierung der Zellen untereinander im Stapelaufbau herrscht. Damit das Setzverhalten nicht durch zu hartes Verspannen vorab vorweggenommen wird, wodurch sich die Einzelelemente erst recht zusammendrücken, reicht es aus, wenn eine konstante Pressung aufrechterhalten werden kann, was durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung sichergestellt ist. Die Aufrechterhaltung einer Verspannung, d. h. die Beaufschlagung des Stapelaufbaus mit einer Vorspannkraft über ein hydraulisches Medium ist in der Regel wesentlich genauer und führt zu reproduzierbaren Ergebnissen, im Gegensatz zum Anziehen von Schrauben mittels Drehmoment, wo eine Unsicherheit in der Größenordnung von 20 % aufgrund der unbekannten Reibwerte und weiterer nur ungenau schätzbarer Parameter auftreten kann.
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Figurenliste
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 einen Stapelaufbau einer Brennstoffzelle gemäß dem Stand der Technik mit Verschraubung,
- 2 einen Brennstoffzellenstapel gemäß dem Stand der Technik verspannt mit Spannbändern,
- 3 einen Stapelaufbau einer Brennstoffzelle mit starren Strukturelementen,
- 4 eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen hydraulisch betätigten Nachstellvorrichtung zum Ausgleich des Setzverhaltens innerhalb des Stapelaufbaus und
- 5 eine Ausführungsvariante mit zusätzlichen dezentral angeordneten Rasthaken.
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1 zeigt eine Brennstoffzelle 10 mit einem Stapelaufbau 12 aus einer Anzahl von Einzelelementen 14. Der Stapelaufbau 12 ist an seinen Enden durch eine erste Endplatte 16 und eine zweite Endplatte 18 begrenzt. Gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsvariante des Stands der Technik erfolgt eine Verspannung des Stapelaufbaus 12 durch Zuganker 20, die unterhalb der jeweiligen Endplatten 16, 18 jeweils mit einer Verschraubung 22 versehen sind.
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2 zeigt eine Brennstoffzelle 10, die ebenfalls einen Stapelaufbau 12 aus einer Anzahl von übereinanderliegend angeordneten Einzelelementen 14 aufweist. Der Stapelaufbau 12 ist auch hier durch die erste Endplatte 16 und die zweite Endplatte 18 begrenzt. Innerhalb des Stapelaufbaus 12 befindet sich bei der Lösung gemäß 2 eine Mittelplatte 24. Der Stapelaufbau 12 der Brennstoffzelle 10 gemäß 2 wird durch ein erstes Spannband 26 sowie ein weiteres zweites Spannband 28 fixiert. Beide Spannbänder 26, 28 sind in einer Spannbandbreite 30 ausgebildet.
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3 zeigt eine Brennstoffzelle 10, die einen Stapelaufbau 12 und ebenfalls eine Anzahl übereinanderliegend angeordneter Einzelelemente 14 aufweist. Zwischen der ersten Endplatte 16 und der Oberseite des Stapelaufbaus 12 befindet sich eine starre Platte 32, darüber liegend eine Struktur 36, die einen Zwischenraum 34 überbrückt, wobei die Struktur 36 mit einzelnen Öffnungen 38 versehen ist.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
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Der Darstellung gemäß 4 ist eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen hydraulisch betätigten Nachstellvorrichtung zum Ausgleich des Setzverhaltens innerhalb eines Stapelaufbaus 12 einer Brennstoffzelle 10 zu entnehmen.
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4 ist zu entnehmen, dass die Brennstoffzelle 10 einen Stapelaufbau 12 aus einer Anzahl übereinanderliegender Einzelelemente 14 aufweist. Der Stapelaufbau 12 gemäß der Darstellung in 4 ist an seiner Oberseite von der ersten Endplatte 16 beaufschlagt. Die erste Endplatte 16 ist durch in 4 nur angedeutete Zuganker 20 oder Spannbänder 26, 28 und einer in 4 nicht weiter dargestellten Endplatte verspannt.
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Aus der Darstellung gemäß 4 ist entnehmbar, dass das zweite Plattenteil 42 relativ zum fixierten ersten Plattenteil 40 bewegbar ist. Dazu ist das zweite Plattenteil 42 innerhalb einer Plattenführung 60 am ersten Plattenteil 40 geführt. Mit Bezugszeichen 44 ist eine Fuge bezeichnet, die zwischen dem ersten, fixierten, Plattenteil 40 und dem relativ zu diesem bewegbaren zweiten Plattenteil 42 verläuft. Die beiden Plattenteile 40, 42 begrenzen einen Druckraum 46. Der Druckraum 46 weist im Bereich der Plattenführung 60 zur Abdichtung des Druckraums 46 nach außen mindestens ein, insbesondere umlaufend ausgebildetes, Dichtelement 66 auf. Die Plattenführung 60 umfasst einen Führungsabschnitt 68. Das Dichtelement 66 ist gemäß der Darstellung in 4 im Bereich des Führungsabschnitts 68 aufgenommen, in dem das relativ zum ersten Plattenteil 40 bewegbare zweite Plattenteil 42 angeordnet ist. Der Druckraum 46 wird - wie in 4 dargestellt - über ein Druckmedium 64 beaufschlagt. Bei dem Druckmedium 64 kann es sich beispielsweise um ohnehin in der Brennstoffzelle 10 vorhandenen unter Versorgungs- beziehungsweise Betriebsdruck stehenden Brennstoff, so zum Beispiel gasförmigen Wasserstoff, handeln. Anstelle des Brennstoffs, d. h. gasförmigem H2, kann als Druckmedium 64 zur Beaufschlagung des Druckraums 46 auch in der Brennstoffzelle 10 vorhandenes H2O eingesetzt werden. Mittels eines Förderaggregats, insbesondere einer Kolbenpumpe, kann das Versorgungsdruckniveau, mit welchem das Druckmedium 64 beaufschlagt ist, auf ein Druckniveau zwischen 2 bar und 20 bar gebracht werden. Das Druckmedium 64 kann entweder den Druckraum 46 unmittelbar beaufschlagen oder ein in diesem angeordnetes Druckelement 48 in Gestalt eines Druckkissens mit Hydraulikfluid beaufschlagen. Bei dem Druckkissen handelt es sich beispielsweise um ein Bauteil, welches aus miteinander stoffschlüssig gefügten, insbesondere miteinander verschweißten, dünnen Stahlblechfolien ausgebildet ist und welches einen Anschluss 72 aufweist, über den das Druckmedium 64 zugeführt werden kann.
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Der Druckraum 46 zwischen dem ersten Plattenteil 40 und dem zweiten Plattenteil 42 ist durch eine Anlagefläche 56 am ersten Plattenteil 40 und einer dieser gegenüberliegenden Anlagefläche 58 am zweiten Plattenteil 42 begrenzt, ferner von den Seitenflächen der Plattenführung 60. Mit Bezugszeichen 62 ist eine Relativbewegung des zweiten Plattenteils 42 beim Ausfahren aus dem Druckraum 46 bei dessen Druckbeaufschlagung relativ zum ersten Plattenteil 40 bezeichnet. Anstelle des in 4 angedeuteten Dichtelements 66 können auch mehrere Dichtelemente eingesetzt werden, um einen Austritt des Druckmediums 64 aus dem Druckraum 46 zwischen dem ersten Plattenteil 40 und dem zweiten Plattenteil 42 zu verhindern.
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Über ein Ventil 70, welches im Anschluss 72 zur Zufuhr des Druckmediums 64 ausgebildet ist, kann die Beaufschlagung des Druckraums 46 mit Druckmedium 64 gesteuert werden. Je nach Auftreten von Setzbewegungen 74 innerhalb des Stapelaufbaus 12 der Brennstoffzelle 10, kann eine periodisch oder aperiodisch erfolgende Beaufschlagung des Druckraums 46 mit dem Druckmedium 64 durchgeführt werden.
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Bei der Beaufschlagung des Druckraums 46 mit dem Druckmedium 64 ist insbesondere dessen Längenänderung ΔL 76, die abhängig von der Druckbeaufschlagung des Druckraums 46 mit Druckmedium 64 ist, größer bemessen, als die sich im Stapelaufbau 12 einstellenden Setzbewegungen 74. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann ein Verlust von Spannkraft 78, der sich beim Auftreten von Setzbewegungen 74 im Stapelaufbau 12 einstellt, in vorteilhafter Weise ausgeglichen werden, sodass die Spannkraft 78, die innerhalb des Stapelaufbaus 12 vorliegt, zumindest gleich gehalten werden kann oder auch erhöht werden kann, was wiederum abhängig vom Ausmaß der Setzbewegungen 74 innerhalb des Stapelaufbaus 12 der Brennstoffzelle 10 sein kann.
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Die in 4 eingetragene Spannkraft 78 verteilt sich in vorteilhafter Weise sehr gleichmäßig auf die gesamte Fläche des Stapelaufbaus 12, sodass Spannungsspitzen in einzelnen Bereichen vermieden werden können. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ist dafür Sorge getragen, dass innerhalb eines zentralen Bereichs der Einzelelemente 14, beziehungsweise des sich aus diesen ergebenden Stapelaufbaus 12, eine gasdichte Anlage der Einzelelemente 14 im Bereich der aktiven Membranbereiche gewährleistet ist. Die Aufrechterhaltung der Gasdichtigkeit bei sich einstellenden Setzbewegungen 74 und dem sich daraus ergebenden Verlust an Spannkraft 78 kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung in vorteilhafter Weise aufrechterhalten werden. Die Aufrechterhaltung der Gasdichtigkeit innerhalb des Stapelaufbaus 12 ist für den Betrieb der Brennstoffzelle 10 von essentieller Bedeutung.
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Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auch auf ein Verfahren zum Ausgleich des Setzverhaltens innerhalb eines Stapelaufbaus 12 einer Brennstoffzelle 10, wobei die nachfolgenden Verfahrensschritte durchlaufen werden:
- a) Beaufschlagen eines Druckraums 46 unmittelbar mit einem Druckmedium 64 oder beaufschlagen eines Druckelements 48 bei Auftreten von Setzbewegungen 74 innerhalb im Stapelaufbau 12,
- b) Druckaufbau durch ein Druckmedium 64 innerhalb eines Druckraums 46 und
- c) Ausgleich eines Verlusts von Spannkraft 78 im Stapelaufbau 12 durch eine Verschiebung eines den Druckraum 46 begrenzenden zweiten Plattenteils 42 um eine Längenänderung ΔL 76, die größer bemessen ist als der Betrag der Setzbewegungen 74 innerhalb des Stapelaufbaus 12.
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Des Weiteren wird beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren in vorteilhafter Weise das in der Brennstoffzelle 10 bereits vorhandene Druckmedium 64 beispielsweise durch den dort vorhandenen unter Versorgungsbeziehungsweise Betriebsdruck stehenden gasförmigen Wasserstoff oder durch das in der Brennstoffzelle 10 bereits vorhandene H2O gestellt. In vorteilhafter Weise kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erreicht werden, dass auf eine Zufuhr eines externen Mediums verzichtet werden kann, sondern als Druckmedium 64 zur Beaufschlagung des Druckraums 46 bereits ein Medium genutzt werden kann, welches beispielsweise bereits unter einem bestimmten Druckniveau steht und sich demzufolge als Druckmedium 64 zur Beaufschlagung des Druckraums 46 in vorteilhafter Weise anbietet.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung sowie das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren werden insbesondere zum Ausgleich von Setzbewegungen 74 verwendet, die beim Betrieb der Brennstoffzelle 10 auftreten oder die sich nach längerer Betriebszeit der Brennstoffzelle 10 unter bestimmungsgemäßen Gebrauch im Stapelaufbau 12 der Brennstoffzelle 10 einstellen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene hydraulische Nachstellvorrichtung umfasst demnach den Anschluss 72 für das Druckmedium 64, das Ventil 70 sowie den Druckraum 46, der vom Druckmedium 64 beaufschlagt ist und durch das fixierte, unter einer definierten Vorspannung montierte, erste Plattenteil 40 einerseits und durch das relativ zu diesem bewegbare zweite Plattenteil 42 andererseits begrenzt ist.
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5 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Nachstellvorrichtung zum Ausgleich von Setzbewegungen 74 innerhalb des Stapelaufbaus 12. Aus der Darstellung gemäß 5 geht hervor, dass in dieser Ausführungsvariante oberhalb des Stapelaufbaus 12 aus Einzelelementen 14 der Brennstoffzelle 10, die erste Endplatte 16 ebenfalls das erste Plattenteil 40 sowie das relativ zu diesem bewegbare zweite Plattenteil 42 aufweist. Im Druckraum 46 befindet sich mindestens ein hydraulisch beaufschlagbares Druckelement 48. Dieses ist beispielsweise als Druckkissen ausgeführt und umfasst einen Anschluss 72 für das Druckmedium 64 und kann zum Beispiel aus zwei Stahlblechfolien stoffschlüssig gefügt, insbesondere miteinander verschweißt, sein.
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In der Darstellung gemäß 5 sind dezentral angeordnete Rasthaken 82, 84 dargestellt, die jeweils durch Öffnungen 80 durch das erste Plattenteil 40 der ersten Endplatte 16 hindurch ragen. Ein jeder der beiden dezentralen Rasthaken 82, 84 weist eine Anzahl von Nasen 88 auf, die jeweils durch eine Schräge 86 begrenzt sind. Entsprechend der Verrastung des zweiten Plattenteils 42 am ersten, durch Zuganker 20 beziehungsweise Spannbänder 26, 28, fixierten ersten Plattenteil 40 der ersten Endplatte 16, wird eine Grundspannung in den Stapelaufbau 12 aus übereinander liegend angeordneten Einzelelementen 14 eingeleitet. Sobald diese Grundspannung durch Auftreten von Setzbewegungen 74 abnimmt, erfolgt über das Ventil 70 eine Druckbeaufschlagung des Druckelements 48, das im Druckraum 46 angeordnet ist. Es kommt aufgrund der Ausdehnung des Druckelements 48 bei Befüllung mit dem Druckmedium 64 zu einer Relativbewegung 62 desselben in Richtung des Stapelaufbaus 12 oder mittelbar durch das zweite Plattenteil 42. Entweder wirkt das als Druckkissen ausgeführte Druckelement 48 unmittelbar auf den Stapelaufbau 12 in vertikale Richtung ein oder unter Zwischenschaltung des zweiten Plattenteils 42.
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Dementsprechend fährt das zweite Plattenteil 42 auf den Stapelaufbau 12 zu, sodass eine Änderung der Verrastung der beiden dezentral angeordneten Rasthaken 82, 84 in Bezug auf Rastnasen 90 auftreten kann, sobald die Relativbewegung 62 den Abstand der Teilung der Nasen 88 voneinander übersteigt. Zur Verrastung der beiden dezentralen Rasthaken 82, 84 im ersten Plattenteil 40 befinden sich an diesem die Öffnungen 80 begrenzend jeweils Rastnasen 90. In der in 5 dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Nachstellvorrichtung zum Ausgleich von Setzbewegungen 74 am Stapelaufbau 12 ist der Druckraum 46, in dem sich das mindestens eine hydraulisch beaufschlagbare Druckelement 48 befindet, durch Anlageflächen 56, 58 des ersten Plattenteils 40 beziehungsweise des relativ zu diesem bewegbaren zweiten Plattenteils 42 begrenzt. Der Druckraum 46 kann unmittelbar mit dem Druckmedium 64 beaufschlagt sein; oder ein in diesem angeordnetes Druckelement 48 wird mit einem Hydraulikfluid beaufschlagt und bewirkt eine Längenänderung ΔL, vgl. Position 76.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112007001371 B4 [0002]
- US 7951502 B2 [0002]
- DE 102015118068 A1 [0003]
- US 5185220 A1 [0004]
- US 5858569 A1 [0005]
