DE102023106909A1 - Seal arrangement and plate stack arrangement - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines in einer Plattenstapelanordnung liegenden Raumes, wobei die Plattenstapelanordnung z. B. ein Brennstoffzellenstapel oder ein Teil eines Brennstoffzellenstapels sein kann und der Raum ein darin liegender Raum sein kann, wobei die Dichtungsanordnung Folgendes umfasst: ein Dichtelement zur Begrenzung des Raumes in wenigstens eine Richtung, und eine Kompressionsschutzeinheit zum Schutz des Dichtelements vor einer irreversiblen Verformung bei einer Kompression der Plattenstapelanordnung entlang einer Plattenstapellängsachse. The present invention relates to a sealing arrangement for sealing a space located in a plate stack arrangement, wherein the plate stack arrangement can be, for example, a fuel cell stack or a part of a fuel cell stack and the space can be a space located therein, wherein the sealing arrangement comprises the following: a sealing element for delimiting the space in at least one direction, and a compression protection unit for protecting the sealing element from irreversible deformation when the plate stack arrangement is compressed along a plate stack longitudinal axis.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Brennstoffzellentechnik. Sie betrifft insbesondere Plattenstapelanordnungen, z. B. in Form eines Brennstoffzellenstapels, die starken Krafteinwirkungen besonders gut standhalten können.The present invention relates to the field of fuel cell technology. It particularly relates to plate stack arrangements, e.g. in the form of a fuel cell stack, which can withstand strong forces particularly well.
Die Dokumente
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herstellbare und auch bei starken Krafteinwirkungen langlebige und sichere Plattenstapelanordnung, z. B. in Form eines Brennstoffzellenstapels, und Komponenten hierfür bereitzustellen. Insbesondere sollen sie entlang der Plattenstapellängsachse wirkenden Kräften besonders gut standhalten.The present invention is based on the object of providing a plate stack arrangement, e.g. in the form of a fuel cell stack, and components therefor that are easy to manufacture and durable and safe even when subjected to strong forces. In particular, they should withstand forces acting along the plate stack's longitudinal axis particularly well.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Dichtungsanordnung gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst.The object is achieved according to the invention by the sealing arrangement according to the relevant independent claim.
Die Dichtungsanordnung ist eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines in einer Plattenstapelanordnung liegenden Raumes.The sealing arrangement is a sealing arrangement for sealing a space in a plate stack arrangement.
Die Plattenstapelanordnung kann irgendeine Plattenstapelanordnung sein, in der eine Notwendigkeit zur Abdichtung eines in der Plattenstapelanordnung liegenden Raumes besteht.The plate stack assembly may be any plate stack assembly in which there is a need to seal a space within the plate stack assembly.
Bevorzugt kann die Plattenstapelanordnung ein Brennstoffzellenstapel, ein Teil eines Brennstoffzellenstapels, ein Elektrolysezellenstapel, ein Teil eines Elektrolysezellenstapels, ein Wärmeübertragerplattenstapel oder ein Teil eines Wärmeübertragerplattenstapels sein.Preferably, the plate stack arrangement can be a fuel cell stack, a part of a fuel cell stack, an electrolysis cell stack, a part of an electrolysis cell stack, a heat exchanger plate stack or a part of a heat exchanger plate stack.
Elektrolysezellenstapel werden bekanntlich in Elektrolyseuren verbaut, die insbesondere zum elektrochemischen Zerlegen von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff dienen. Wärmeübertragerplattenstapel werden bekanntlich in Plattenwärmeübertragern verbaut, die oft umgangssprachlich auch als Plattenwärmetauscher oder Plattenkühler bezeichnet werden.Electrolysis cell stacks are known to be installed in electrolyzers, which are used in particular for the electrochemical decomposition of water into hydrogen and oxygen. Heat exchanger plate stacks are known to be installed in plate heat exchangers, which are often colloquially referred to as plate heat exchangers or plate coolers.
Die Plattenstapelanordnung kann zum Beispiel ein Brennstoffzellenstapel oder ein Teil eines Brennstoffzellenstapels sein.The plate stack assembly may, for example, be a fuel cell stack or part of a fuel cell stack.
Der Raum kann ein in dem Brennstoffzellenstapel oder dem Teil des Brennstoffzellenstapels, in dem Elektrolysezellenstapel oder dem Teil des Elektrolysezellenstapels, in dem Wärmeübertragerplattenstapel oder dem Teil des Wärmeübertragerplattenstapels liegender Raum sein.The space may be a space located in the fuel cell stack or the part of the fuel cell stack, in the electrolysis cell stack or the part of the electrolysis cell stack, in the heat exchanger plate stack or the part of the heat exchanger plate stack.
Die Plattenstapelanordnung kann zum Beispiel ein Brennstoffzellenstapel oder ein Teil eines Brennstoffzellenstapels sein und der Raum ein darin liegender Raum sein.For example, the plate stack assembly may be a fuel cell stack or part of a fuel cell stack and the space may be a space therein.
Die Dichtungsanordnung kann insbesondere umfassen:
- - ein Dichtelement zur Begrenzung des Raumes in wenigstens eine Richtung, und
- - eine Kompressionsschutzeinheit zum Schutz des Dichtelements vor einer irreversiblen Verformung bei einer Kompression der Plattenstapelanordnung entlang einer Plattenstapellängsachse.
- - a sealing element for delimiting the space in at least one direction, and
- - a compression protection unit for protecting the sealing element against irreversible deformation during compression of the plate stack arrangement along a plate stack longitudinal axis.
Der Begriff „insbesondere“ wird im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche vorzugsweise zur Beschreibung fakultativer Merkmale verwendet.The term “in particular” is used in this description and the appended claims to describe optional features.
Das Dichtelement kann sich insbesondere dazu eignen, den Raum in wenigstens eine Richtung zu begrenzen. Vorteilhaft kann es sein, wenn das Dichtelement den Raum oder einen Teil des Raumes umgeben kann.The sealing element can be particularly suitable for delimiting the space in at least one direction. It can be advantageous if the sealing element can surround the space or part of the space.
Der Raum kann insbesondere ein Plattenzwischenraum sein, der zwischen Platten der Plattenstapelanordnung liegt.The space can in particular be a plate gap which lies between plates of the plate stack arrangement.
Insbesondere wenn der Raum der Plattenzwischenraum ist, kann das Dichtelement den Raum umgeben.Especially if the space is the space between the panels, the sealing element can surround the space.
Der Raum kann ein sich durch wenigstens eine Platte der Plattenstapelanordnung erstreckender Durchführungsraum sein. Der Durchführungsraum kann sich z. B. durch wenigstens eine Durchführungsöffnung wenigstens einer Platte der Plattenstapelanordnung erstrecken.The space can be a feedthrough space extending through at least one plate of the plate stack arrangement. The feedthrough space can, for example, extend through at least one feedthrough opening of at least one plate of the plate stack arrangement.
Wenn der Raum der Durchführungsraum ist, kann das Dichtelement einen Teil des Durchführungsraumes umgeben, z. B. ringförmig umgeben.If the space is the feedthrough space, the sealing element can surround a part of the feedthrough space, e.g. in a ring shape.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Dichtungsanordnung ein erstes Dichtelement und ein zweites Dichtelement umfasst, wobei das erste Dichtelement einen Plattenzwischenraum umgeben kann und das zweite Dichtelement wenigstens einen Teil eines Durchführungsraumes umgeben kann.It may be advantageous if the sealing arrangement comprises a first sealing element and a second sealing element, wherein the first sealing element can surround a space between the plates and the second sealing element can surround at least part of a feedthrough space.
Das zweite Dichtelement kann zwischen dem Plattenzwischenraum und dem Durchführungsraum angeordnet sein und den Plattenzwischenraum ganz oder teilweise von dem Durchführungsraum abtrennen. Das zweite Dichtelement kann wenigstens einen Durchlass aufweisen, durch den eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Plattenzwischenraum und dem Durchführungsraum erzeugbar ist oder besteht.The second sealing element can be arranged between the space between the plates and the feedthrough space and can completely or partially separate the space between the plates from the feedthrough space. The second sealing element can have at least one passage through which a fluid-conducting connection can be created or exists between the space between the plates and the feedthrough space.
Die von der Dichtungsanordnung umfasste Kompressionsschutzeinheit ist eine Kompressionsschutzeinheit zum Schutz des Dichtelements vor einer irreversiblen Verformung bei einer Kompression der Plattenstapelanordnung entlang einer Plattenstapellängsachse.The compression protection unit included in the sealing arrangement is a compression protection unit for protecting the sealing element from irreversible deformation during compression of the plate stack arrangement along a plate stack longitudinal axis.
Wenn die Dichtungsanordnung das erste Dichtelement und das zweite Dichtelement umfasst, ist die Kompressionsschutzeinheit insbesondere eine Kompressionsschutzeinheit zum Schutz des ersten Dichtelements und des zweiten Dichtelements vor einer irreversiblen Verformung bei einer Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse.If the sealing arrangement comprises the first sealing element and the second sealing element, the compression protection unit is in particular a compression protection unit for protecting the first sealing element and the second sealing element from irreversible deformation upon compression of the plate stack arrangement along the plate stack longitudinal axis.
Wenn hierin auf „ein Dichtelement“ oder „das Dichtelement“ Bezug genommen wird, kann damit z. B. jeweils unabhängig voneinander das erste und/oder das zweite Dichtelement gemeint sein.When reference is made herein to “a sealing element” or “the sealing element”, this may mean, for example, the first and/or the second sealing element, each independently of the other.
Das Dichtelement kann bevorzugt ein Dichtelement sein, das bei einer schwächeren Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse reversibel verformbar und bei einer stärkeren Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse irreversibel verformbar ist.The sealing element can preferably be a sealing element which is reversibly deformable in the case of a weaker compression of the plate stack arrangement along the plate stack longitudinal axis and irreversibly deformable in the case of a stronger compression of the plate stack arrangement along the plate stack longitudinal axis.
Bei einer Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse kann das Dichtelement innerhalb der Plattenstapelanordnung in Richtung der Plattenstapellängsachse komprimiert werden. Bei einer starken Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse kann das Dichtelement entlang der Plattenstapellängsachse stark komprimiert werden.If the plate stack arrangement is compressed along the plate stack longitudinal axis, the sealing element within the plate stack arrangement can be compressed in the direction of the plate stack longitudinal axis. If the plate stack arrangement is strongly compressed along the plate stack longitudinal axis, the sealing element can be strongly compressed along the plate stack longitudinal axis.
Beim regulären Betrieb einer Vorrichtung, z. B. eines Kraftfahrzeugs, in der die Plattenstapelanordnung verbaut ist, treten entlang der Plattenstapellängsachse nur geringe Kräfte auf, so dass das Dichtelement nur relativ schwach komprimiert wird. Hierbei kann es typischerweise zu reversiblen Verformungen des Dichtelements kommen.During regular operation of a device, e.g. a motor vehicle, in which the plate stack arrangement is installed, only small forces occur along the plate stack's longitudinal axis, so that the sealing element is only compressed relatively weakly. This can typically lead to reversible deformation of the sealing element.
Wenn die Vorrichtung, z. B. das Kraftfahrzeug, in der die Plattenstapelanordnung verbaut ist, besonders starken Beschleunigungen oder Verzögerungen ausgesetzt ist, z. B. bei einem Unfall, können entlang der Plattenstapellängsachse große Kräfte oder Kraftkomponenten wirken. Dementsprechend stärker kann die Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse sein, so dass es zu einer irreversiblen Verformung des Dichtelements kommen kann.If the device, e.g. the motor vehicle, in which the plate stack arrangement is installed is subjected to particularly strong accelerations or decelerations, e.g. in the event of an accident, large forces or force components can act along the plate stack's longitudinal axis. The compression of the plate stack arrangement along the plate stack's longitudinal axis can be correspondingly greater, so that irreversible deformation of the sealing element can occur.
Die Kompressionsschutzeinheit kann insbesondere eine Kompressionsschutzeinheit zum Schutz des Dichtelements vor einer irreversiblen Verformung bei einer bei einem Unfall auftretenden Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse sein.The compression protection unit can in particular be a compression protection unit for protecting the sealing element against irreversible deformation in the event of compression of the plate stack arrangement along the plate stack longitudinal axis occurring in the event of an accident.
Die Kompressionsschutzeinheit kann eine einzelne Kompressionsschutzeinheit sein. Die einzelne Kompressionsschutzeinheit kann den Schutz des Dichtelements insbesondere ohne eine korrespondierende weitere Kompressionsschutz(unter)einheit bewirken. Die Kompressionsschutzeinheit kann sich aus einer Plattenebene eine Platte der Plattenstapelanordnung hin in Richtung zu einer benachbarten Platte der Plattenstapelanordnung erheben.The compression protection unit can be a single compression protection unit. The single compression protection unit can provide protection for the sealing element in particular without a corresponding additional compression protection (sub)unit. The compression protection unit can rise from a plate plane of a plate of the plate stack arrangement towards an adjacent plate of the plate stack arrangement.
Es ist bevorzugt, wenn die Kompressionsschutzeinheit zwei Kompressionsschutzuntereinheiten aufweist. Wenigstens eine der beiden Kompressionsschutzuntereinheiten kann sich z. B. aus einer Plattenebene wenigstens einer Platte hin in Richtung zu der anderen Kompressionsschutzuntereinheit oder bis in die andere Kompressionsschutzuntereinheit erheben. Die andere Kompressionsschutzuntereinheit kann sich z. B. aus einer Plattenebene einer benachbarten Plattenebene erheben.It is preferred if the compression protection unit has two compression protection subunits. At least one of the two compression protection subunits can rise, for example, from a plate plane of at least one plate in the direction of the other compression protection subunit or into the other compression protection subunit. The other compression protection subunit can rise, for example, from a plate plane of an adjacent plate plane.
Als Dichtelement kommt jedes Dichtelement in Betracht, welches den Raum in der wenigstens einen Richtung begrenzen kann.Any sealing element that can limit the space in at least one direction can be considered as a sealing element.
Insbesondere kommt als Dichtelement jedes Dichtelement in Betracht, welches den Raum oder wenigstens den Teil des Raumes umgeben kann.In particular, any sealing element which can surround the space or at least part of the space can be considered as a sealing element.
Fachleuten sind diverse Dichtelemente und zu deren Herstellung geeignete Materialien bekannt, die sich zur Abdichtung eines in einer Plattenstapelanordnung liegenden Raumes, z. B. des beschriebenen Plattenzwischenraumes oder des beschriebenen Durchführungsraumes, eignen.Experts are aware of various sealing elements and materials suitable for their manufacture, which are suitable for sealing a space in a plate stack arrangement, e.g. the described space between the plates or the described feedthrough space.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Dichtelement eine Dichtsicke aufweist.It can be advantageous if the sealing element has a sealing bead.
Die Dichtsicke kann eine Perimetersicke sein. Die Perimetersicke kann den Raum, insbesondere den Plattenzwischenraum, gegenüber einer Umgebung der Plattenstapelanordnung begrenzen.The sealing bead can be a perimeter bead. The perimeter bead can delimit the space, in particular the space between the panels, from the surroundings of the panel stack arrangement.
Die Dichtsicke kann eine Portsicke sein. Die Portsicke kann wenigstens einen Teil des Durchführungsraumes umgeben. Die Portsicke kann zum Beispiel wenigstens einen Teil des Durchführungsraumes begrenzen und diesen zum Beispiel gegenüber einem Plattenzwischenraum abgrenzen.The sealing bead can be a port bead. The port bead can cover at least part of the passage The port bead can, for example, delimit at least part of the feedthrough space and, for example, separate it from a space between panels.
Die Dichtsicke ist bevorzugt aus einer Platte der Plattenstapelanordnung ausgebildet.The sealing bead is preferably formed from a plate of the plate stack arrangement.
Die Dichtsicke kann zum Beispiel aus einer Separatorplatte des Brennstoffzellenstapels ausgebildet sein.The sealing bead can, for example, be formed from a separator plate of the fuel cell stack.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Dichtelement zwei einander zugewandte Dichtsicken aufweist. Die beiden einander zugewandten Dichtsicken können aus zwei benachbarten Platten der Plattenstapelanordnung ausgebildet sein.It can be advantageous if the sealing element has two sealing beads facing each other. The two sealing beads facing each other can be formed from two adjacent plates of the plate stack arrangement.
Vorteilhaft kann je eine der beiden Dichtsicken aus je einer der benachbarten Platten ausgebildet sein und sich hin in Richtung zu der anderen Dichtsicke aus der jeweiligen Plattenebene der jeweilige Platte erheben. Beispielsweise kann je eine der beiden Dichtsicken aus je einer der benachbarten Separatorplatten ausgebildet sein und sich hin in Richtung zu der anderen Dichtsicke aus der jeweiligen Plattenebene der Separatorplatte erheben.Advantageously, each of the two sealing beads can be formed from one of the adjacent plates and can rise towards the other sealing bead from the respective plate plane of the respective plate. For example, each of the two sealing beads can be formed from one of the adjacent separator plates and can rise towards the other sealing bead from the respective plate plane of the separator plate.
Als Plattenebene wird insbesondere eine orthogonal zu der Plattenstapellängsachse ausgerichtete Ebene bezeichnet, die sich z. B. mittig durch eine zugehörige Platte erstrecken kann, z. B. durch Verbindungszonen in denen zwei Plattenelemente einer Platte miteinander verbunden sein können.The term plate plane refers in particular to a plane aligned orthogonally to the longitudinal axis of the plate stack, which can extend, for example, centrally through an associated plate, e.g. through connection zones in which two plate elements of a plate can be connected to one another.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Kompressionsschutzeinheit ein erstes Kompressionsschutzelement und ein zweites Kompressionsschutzelement aufweist.It can be particularly advantageous if the compression protection unit has a first compression protection element and a second compression protection element.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Kompressionsschutzeinheit
- - ein Sickenelement aufweist; und/oder
- - eine mehrlagige Kompressionsschutzzone aufweist; und/oder
- - ein Erhebungselement und ein Vertiefungselement aufweist, wobei ein Teil einer Erhebung des Erhebungselements in eine Vertiefung des Vertiefungselements aufgenommen ist.
- - has a beading element; and/or
- - has a multi-layer compression protection zone; and/or
- - has a raised element and a recessed element, wherein a part of a raised element of the raised element is received in a recess of the recessed element.
Die Kompressionsschutzeinheit kann das Sickenelement aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Kompressionsschutzeinheit die mehrlagige Kompressionsschutzzone aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Kompressionsschutzeinheit das Erhebungselement und das Vertiefungselement aufweisen, wobei ein Teil einer Erhebung des Erhebungselements in eine Vertiefung des Vertiefungselements aufgenommen ist.The compression protection unit can have the bead element. Alternatively or additionally, the compression protection unit can have the multi-layer compression protection zone. Alternatively or additionally, the compression protection unit can have the elevation element and the recess element, wherein a part of an elevation of the elevation element is received in a recess of the recess element.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Kompressionsschutzeinheit das Sickenelement aufweist und das Sickenelement aus einer oder der Platte der Plattenstapelanordnung ausgebildet ist. Das Sickenelement kann zum Beispiel aus einer oder der Separatorplatte des Brennstoffzellenstapels ausgebildet sein. Bevorzugt kann das Sickenelement aus der Platte der Plattenstapelanordnung ausgebildet sein, aus der auch die Dichtsicke oder wenigstens eine Dichtsicke ausgebildet ist.It can be advantageous if the compression protection unit has the bead element and the bead element is formed from one or the plate of the plate stack arrangement. The bead element can be formed, for example, from one or the separator plate of the fuel cell stack. The bead element can preferably be formed from the plate of the plate stack arrangement from which the sealing bead or at least one sealing bead is also formed.
Bevorzugt ist wenigstens eine Kompressionsschutzeinheit oder wenigstens ein Teil oder wenigstens ein Abschnitt der wenigstens einen Kompressionsschutzeinheit in einer Randzone angeordnet oder ausgebildet. Die Randzone erstreckt sich von dem Dichtelement zu einem Rand. Der Rand begrenzt die Flächenausdehnung einer oder der Platte der Plattenstapelanordnung. Insbesondere kann der Rand die Flächenausdehnung der Platte der Plattenstapelanordnung begrenzen, an der die wenigstens eine Kompressionsschutzeinheit angeordnet oder aus der die wenigstens eine Kompressionsschutzeinheit ausgebildet ist.Preferably, at least one compression protection unit or at least a part or at least a section of the at least one compression protection unit is arranged or formed in an edge zone. The edge zone extends from the sealing element to an edge. The edge limits the surface area of one or the plate of the plate stack arrangement. In particular, the edge can limit the surface area of the plate of the plate stack arrangement on which the at least one compression protection unit is arranged or from which the at least one compression protection unit is formed.
Die Angabe, dass ein Merkmal der Dichtungsanordnung, z. B. eine Dichtsicke oder ein Sickenelement, aus einer Platte oder einer Separatorplatte ausgebildet ist, kann insbesondere bedeuten, dass das Merkmal der Dichtungsanordnung, z. B. die Dichtsicke oder das Sickenelement, aus einem Plattenelement der Platte oder der Separatorplatte ausgebildet ist.The statement that a feature of the sealing arrangement, e.g. a sealing bead or a bead element, is formed from a plate or a separator plate can in particular mean that the feature of the sealing arrangement, e.g. the sealing bead or the bead element, is formed from a plate element of the plate or the separator plate.
Wie hierin insbesondere im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Plattenstapelanordnung näher erläutert, kann eine Platte, z. B. eine Separatorplatte, zwei mittelbar oder unmittelbar, z. B. unmittelbar, miteinander verbundene Plattenelemente aufweisen.As explained in more detail herein, particularly in connection with the plate stack arrangement according to the invention, a plate, e.g. a separator plate, can have two plate elements that are indirectly or directly, e.g. directly, connected to one another.
Bevorzugt kann das Sickenelement wenigstens eines der beiden Kompressionsschutzelemente bilden.Preferably, the bead element can form at least one of the two compression protection elements.
Es ist bevorzugt, wenn das Sickenelement das erste Kompressionsschutzelement und das zweite Kompressionsschutzelement bildet.It is preferred if the bead element forms the first compression protection element and the second compression protection element.
Bevorzugt sind das erste Kompressionsschutzelement und das zweite Kompressionsschutzelement so angeordnet, dass bei der Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse eine Kompression des ersten Kompressionsschutzelements einsetzt, bevor eine Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements einsetzt.Preferably, the first compression protection element and the second compression protection element are arranged such that when the plate stack arrangement is compressed along the plate stack longitudinal axis, compression of the first compression protection element begins before compression of the second compression protection element begins.
Es ist bevorzugt, wenn das Sickenelement zwei unterschiedlich hohe Flanken aufweist und die höhere Flanke das erste Kompressionsschutzelement bildet oder sich bis zu dem ersten Kompressionsschutzelement erstreckt.It is preferred if the bead element has two flanks of different heights and the higher flank forms the first compression protection element or extends to the first compression protection element.
Es ist besonders bevorzugt, wenn das Sickenelement zwei unterschiedlich hohe Flanken aufweist und die höhere Flanke das erste Kompressionsschutzelement bildet oder sich bis zu dem ersten Kompressionsschutzelement erstreckt und die niedrigere Flanke das zweite Kompressionsschutzelement bildet oder sich bis zu dem zweiten Kompressionsschutzelement erstreckt.It is particularly preferred if the bead element has two flanks of different heights and the higher flank forms the first compression protection element or extends to the first compression protection element and the lower flank forms the second compression protection element or extends to the second compression protection element.
Bevorzugt kann eine stärker erhabene Zone des Sickenelements das erste Kompressionsschutzelement bilden und eine weniger stark erhabene Zone des Sickenelements das zweite Kompressionsschutzelement bilden. Die stärker erhabene Zone kann aus einer Plattenebene einer Platte stärker erhaben sein als die weniger stark erhabene Zone. Die Platte kann diejenige Platte sein, aus der das Sickenelement ausgebildet ist oder sein kann.Preferably, a more raised zone of the bead element can form the first compression protection element and a less raised zone of the bead element can form the second compression protection element. The more raised zone can be more raised from a plate plane of a plate than the less raised zone. The plate can be the plate from which the bead element is or can be formed.
Dies kann bewirken, dass bei der Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse eine Kompression des ersten Kompressionsschutzelements einsetzen kann, bevor eine Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements einsetzen kann.This can cause compression of the first compression protection element to begin during compression of the plate stack arrangement along the plate stack longitudinal axis before compression of the second compression protection element can begin.
Vorteilhaft können das erste Kompressionsschutzelement und das zweite Kompressionsschutzelement so ausgebildet sein, dass bei der Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse eine Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements einen höheren Kraftwand und/oder Energieaufwand erfordert als eine Kompression des ersten Kompressionsschutzelements.Advantageously, the first compression protection element and the second compression protection element can be designed such that when the plate stack arrangement is compressed along the plate stack longitudinal axis, a compression of the second compression protection element requires a higher force wall and/or energy expenditure than a compression of the first compression protection element.
Der Kraftaufwand, der bei der Kompression des jeweiligen Kompressionsschutzelements erforderlich ist, kann gemessen werden, indem eine entlang der Plattenstapellängsachse auf das jeweilige Kompressionsschutzelement einwirkende Kraft so lange gesteigert wird, bis die Kompression des jeweiligen Kompressionsschutzelements beginnt. Hierzu kann eine flache Oberfläche eines Testkörpers mit zunehmender Kraft auf einen Abschnitt des Kompressionsschutzelements aufgepresst werden.The amount of force required to compress the respective compression protection element can be measured by increasing the force acting on the respective compression protection element along the longitudinal axis of the plate stack until the respective compression protection element begins to compress. To do this, a flat surface of a test body can be pressed onto a section of the compression protection element with increasing force.
Die Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements erfordert dann einen höheren Kraftaufwand, wenn nach einer begonnenen Kompression des ersten Kompressionsschutzelements eine Kompression des zweiten Schutzelements beginnt und bei Beginn der Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements ein höherer Kraftaufwand erforderlich ist als bei Beginn der Kompression des ersten Kompressionsschutzelements.The compression of the second compression protection element requires a greater effort if, after compression of the first compression protection element has begun, compression of the second protection element begins and a greater effort is required at the start of compression of the second compression protection element than at the start of compression of the first compression protection element.
Bevorzugt kann die Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements einen wenigstens doppelt so großen Kraftaufwand, insbesondere einen wenigstens viermal so großen Kraftaufwand, z. B. einen wenigstens achtmal so großen Kraftwand, erfordern als eine Kompression des ersten Kompressionsschutzelements.Preferably, the compression of the second compression protection element can require at least twice as much force, in particular at least four times as much force, e.g. a force wall at least eight times as large, than a compression of the first compression protection element.
Bevorzugt kann die Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements einen wenigstens doppelt so großen Energieaufwand, insbesondere einen wenigstens viermal so großen Energieaufwand, z. B. einen wenigstens achtmal so großen Energieaufwand, erfordern als eine Kompression des ersten Kompressionsschutzelements.Preferably, the compression of the second compression protection element may require at least twice as much energy expenditure, in particular at least four times as much energy expenditure, e.g. at least eight times as much energy expenditure, than a compression of the first compression protection element.
Den für die jeweilige Kompression eines der Kompressionsschutzelemente erforderlichen Energieaufwand kann man dadurch bestimmen, dass der für die Kompression erforderliche Kraftaufwand über die Kompressionsstrecke integriert wird. Der für die Kompression des ersten Kompressionsschutzelements erforderliche Energieaufwand kann insbesondere der Energieaufwand sein, der für die Kompression des ersten Kompressionsschutzelements erforderlich ist, bis eine Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements einsetzt.The energy required for the respective compression of one of the compression protection elements can be determined by integrating the force required for the compression over the compression distance. The energy required for the compression of the first compression protection element can in particular be the energy required for the compression of the first compression protection element until compression of the second compression protection element begins.
Der Energieaufwand, der für die Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements erforderlich ist, kann der Energieaufwand sein, der nach erfolgter Kompression des ersten Kompressionsschutzelements für eine weitere Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements erforderlich ist.The energy expenditure required for the compression of the second compression protection element can be the energy expenditure required for a further compression of the second compression protection element after the compression of the first compression protection element has taken place.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das erste Kompressionsschutzelement und das zweite Kompressionsschutzelement so ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass bei der Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse eine Kompression wenigstens des ersten Kompressionsschutzelements einsetzt, bevor es zu einer irreversiblen Verformung des Dichtelements kommt.It may be advantageous if the first compression protection element and the second compression protection element are designed and/or arranged such that when the plate stack arrangement is compressed along the plate stack longitudinal axis, compression of at least the first compression protection element begins before irreversible deformation of the sealing element occurs.
Bevorzugt kann es sein, wenn bei der Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse eine Kompression des ersten und eine Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements einsetzt, bevor es zu einer irreversiblen Verformung des Dichtelements kommt.It may be preferred if, during compression of the plate stack arrangement along the plate stack longitudinal axis, a compression of the first and a compression of the second compression protection element begins before an irreversible deformation of the sealing element occurs.
Es ist für Fachleute ohne weiteres möglich, diejenige Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse festzustellen, ab der eine irreversible Verformung des Dichtelements beginnt. Es ist für Fachleute auch ohne weiteres möglich, die Höhe und Form eines Kompressionsschutzelements so an das Dichtelement anzupassen, dass eine Kompression wenigstens des ersten Kompressionsschutzelements einsetzt, bevor es zu einer irreversiblen Verformung des Dichtelements kommt, oder dass eine Kompression des ersten und eine Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements einsetzt, bevor es zu einer irreversiblen Verformung des Dichtelements kommt.It is easily possible for experts to determine the compression of the plate stack arrangement along the plate stack longitudinal axis at which irreversible deformation of the density element ments begins. It is also easily possible for experts to adapt the height and shape of a compression protection element to the sealing element in such a way that compression of at least the first compression protection element begins before irreversible deformation of the sealing element occurs, or that compression of the first and compression of the second compression protection element begins before irreversible deformation of the sealing element occurs.
Bevorzugt kann es sein, wenn das erste Kompressionsschutzelement und das zweite Kompressionsschutzelement so ausgebildet sind, dass bei der Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse eine reversible Verformung des Dichtelements einsetzt, bevor es zu einer Kompression der beiden Kompressionsschutzelemente kommt.It may be preferred if the first compression protection element and the second compression protection element are designed such that when the plate stack arrangement is compressed along the plate stack longitudinal axis, a reversible deformation of the sealing element begins before compression of the two compression protection elements occurs.
Bevorzugt kann es sein, wenn das Sickenelement wenigstens eines von mehreren Kompressionsschutzelementen bildet und ein an einer Oberfläche des Sickenelements angeordnetes Absorptionsmaterial ein weiteres von mehreren Kompressionsschutzelementen bildet.It may be preferred if the beading element forms at least one of several compression protection elements and an absorption material arranged on a surface of the beading element forms another of several compression protection elements.
Bevorzugt kann es sein, wenn das Sickenelement wenigstens das erste Kompressionsschutzelement bildet und ein an einer Oberfläche des Sickenelements angeordnetes Absorptionsmaterial das zweite Kompressionsschutzelement bildet.It may be preferred if the bead element forms at least the first compression protection element and an absorption material arranged on a surface of the bead element forms the second compression protection element.
Bevorzugt kann es sein, wenn das Sickenelement wenigstens das zweite Kompressionsschutzelement bildet und ein an einer Oberfläche des Sickenelements angeordnetes Absorptionsmaterial das erste Kompressionsschutzelement bildet.It may be preferred if the beading element forms at least the second compression protection element and an absorption material arranged on a surface of the beading element forms the first compression protection element.
Das Absorptionsmaterial kann an einer innenliegenden Oberfläche des Sickenelements angeordnet sein.The absorption material can be arranged on an inner surface of the beading element.
Das Absorptionsmaterial kann an einer außenliegenden Oberfläche des Sickenelements angeordnet sein.The absorption material can be arranged on an outer surface of the beading element.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Sickenelement ein erstes von mehreren Kompressionsschutzelementen bildet, z. B. das erste Kompressionsschutzelement bildet, und ein an einer innenliegenden Oberfläche des Sickenelements angeordnetes Absorptionsmaterial ein weiteres von mehreren Kompressionsschutzelementen, insbesondere ein zweites von mehreren Kompressionsschutzelementen, z. B. das zweite Kompressionsschutzelement, bildet.It can be advantageous if the beading element forms a first of several compression protection elements, e.g. forms the first compression protection element, and an absorption material arranged on an inner surface of the beading element forms a further one of several compression protection elements, in particular a second one of several compression protection elements, e.g. forms the second compression protection element.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Sickenelement wenigstens eines von mehreren Kompressionsschutzelementen, insbesondere ein zweites von mehreren Kompressionsschutzelementen, z. B. das zweite Kompressionsschutzelement, bildet und ein an einer außenliegenden Oberfläche des Sickenelements angeordnetes Absorptionsmaterial ein erstes von mehreren Kompressionsschutzelementen, z. B. das erste Kompressionsschutzelement, bildet.It can be advantageous if the bead element forms at least one of several compression protection elements, in particular a second of several compression protection elements, e.g. the second compression protection element, and an absorption material arranged on an outer surface of the bead element forms a first of several compression protection elements, e.g. the first compression protection element.
Das an der innenliegenden Oberfläche des Sickenelements angeordnete Absorptionsmaterial kann einen Teil der zu der innenliegenden Oberfläche des Sickenelements hinführenden Vertiefung des Sickenelements einnehmen.The absorption material arranged on the inner surface of the bead element can occupy a part of the recess of the bead element leading to the inner surface of the bead element.
Das an der innenliegenden Oberfläche des Sickenelements angeordnete Absorptionsmaterial kann eine zu der innenliegenden Oberfläche des Sickenelements hinführende Vertiefung des Sickenelements vollständig einnehmen.The absorption material arranged on the inner surface of the bead element can completely occupy a recess of the bead element leading to the inner surface of the bead element.
Die Dichtsicke kann mehrere Wandungen aufweisen. Bevorzugt sind zwei der Wandungen des Dichtelements zu der Plattenstapellängsachse unterschiedlich geneigt. Besonders bevorzugt kann es sein, wenn zwei der Wandungen zu der Plattenstapellängsachse gegensinnig geneigt sind. Besonders bevorzugt kann es sein, wenn zwei der Wandungen zu der Plattenstapellängsachse gegensinnig und gleich stark geneigt sind. Eine dritte Wandung der Dichtsicke kann die beiden weiteren Wandungen verbinden.The sealing bead can have several walls. Preferably, two of the walls of the sealing element are inclined differently to the longitudinal axis of the plate stack. It can be particularly preferred if two of the walls are inclined in opposite directions to the longitudinal axis of the plate stack. It can be particularly preferred if two of the walls are inclined in opposite directions and to the same extent to the longitudinal axis of the plate stack. A third wall of the sealing bead can connect the two other walls.
Die beiden zu der Plattenstapellängsachse unterschiedlich geneigten Wandungen der Dichtsicke können Flanken oder Schenkel der Dichtsicke bilden. Die Flanken oder Schenkel der Dichtsicke können über die dritte Wandung verbunden sein.The two walls of the sealing bead, which are inclined at different angles to the longitudinal axis of the plate stack, can form flanks or legs of the sealing bead. The flanks or legs of the sealing bead can be connected via the third wall.
Die dritte Wandung der Dichtsicke kann orthogonal zur Plattenstapellängsachse ausgerichtet sein.The third wall of the sealing bead can be aligned orthogonally to the longitudinal axis of the plate stack.
Die Dichtsicke kann eine Vollsicke sein oder eine Vollsicke umfassen.The sealing bead can be a full bead or can include a full bead.
Die Dichtsicke kann eine Halbsicke sein oder eine Halbsicke umfassen.The sealing bead can be a half-bead or can include a half-bead.
Das Sickenelement kann mehrere Wandungen, bevorzugt wenigstens drei Wandungen, aufweisen. Zwei der Wandungen des Sickenelements können zur Plattenstapellängsachse unterschiedlich geneigt sein. Diese beiden Wandungen des Sickenelements können zu der Plattenstapellängsachse gegensinnig geneigt sein. Diese beiden Wandungen des Sickenelements können zu der Plattenstapellängsachse gegensinnig und gleich stark geneigt sein. Diese beiden Wandungen des Sickenelements können Flanken oder Schenkel des Sickenelements bilden. Eine dritte Wandung des Sickenelements kann die beiden Flanken oder Schenkel verbinden.The bead element can have several walls, preferably at least three walls. Two of the walls of the bead element can be inclined differently to the longitudinal axis of the plate stack. These two walls of the bead element can be inclined in opposite directions to the longitudinal axis of the plate stack. These two walls of the bead element can be inclined in opposite directions to the longitudinal axis of the plate stack and to the same extent. These two walls of the bead element can be flanks or legs of the bead element. A third wall of the bead element can connect the two flanks or legs.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die dritte Wandung des Sickenelements nicht orthogonal zur Plattenstapellängsachse ausgerichtet ist.It can be advantageous if the third wall of the bead element is not aligned orthogonally to the longitudinal axis of the plate stack.
Vorteilhaft kann es sein, wenn in einer Wandung des Sickenelements, z. B. in der dritten Wandung des Sickenelements, eine Vertiefung ausgebildet ist. Die Vertiefung kann gleichsinnig oder gegensinnig zum Sickenelement ausgebildet sein.It can be advantageous if a recess is formed in a wall of the bead element, e.g. in the third wall of the bead element. The recess can be formed in the same direction or in the opposite direction to the bead element.
Wenn die Vertiefung gleichsinnig zum Sickenelement ausgebildet ist, kann dies insbesondere bedeuten, dass eine innenliegende Oberfläche des Sickenelements in eine innenliegende Oberfläche der Vertiefung übergeht.If the recess is formed in the same direction as the bead element, this can in particular mean that an inner surface of the bead element merges into an inner surface of the recess.
Wenn die Vertiefung gegensinnig zum Sickenelement ausgebildet ist, kann sich die Vertiefung von einer außenliegenden Oberfläche des Sickenelements ausgehend in das Sickenelement hinein erstrecken.If the recess is formed in the opposite direction to the bead element, the recess can extend from an outer surface of the bead element into the bead element.
Vorteilhaft kann es sein, wenn
- - das Dichtelement wenigstens einen breiteren und wenigstens einen schmaleren Dichtelement-Abschnitt aufweist, wobei eine Breite des Dichtelements in dem breiteren Dichtelement-Abschnitt größer ist als eine Breite des Dichtelements in dem schmaleren Dichtelement-Abschnitt;
- - die Kompressionsschutzeinheit wenigstens einen breiteren und wenigstens einen schmaleren Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt aufweist, wobei eine Breite der Kompressionsschutzeinheit in dem breiteren Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt größer ist als eine Breite der Kompressionsschutzeinheit in dem schmaleren Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt;
- - das Dichtelement wenigstens einen höheren und wenigstens einen niedrigeren Dichtelement-Abschnitt aufweist, wobei eine Höhe des Dichtelements in dem höheren Dichtelement-Abschnitt größer ist als eine Breite des Dichtelements in dem niedrigeren Dichtelement-Abschnitt;
- - die Kompressionsschutzeinheit wenigstens einen höheren und wenigstens einen niedrigeren Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt aufweist, wobei eine Höhe der Kompressionsschutzeinheit in dem höheren Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt größer ist als eine Höhe der Kompressionsschutzeinheit in dem niedrigeren Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt.
- - the sealing element has at least one wider and at least one narrower sealing element section, wherein a width of the sealing element in the wider sealing element section is greater than a width of the sealing element in the narrower sealing element section;
- - the compression protection unit has at least one wider and at least one narrower compression protection unit section, wherein a width of the compression protection unit in the wider compression protection unit section is greater than a width of the compression protection unit in the narrower compression protection unit section;
- - the sealing element has at least one higher and at least one lower sealing element section, wherein a height of the sealing element in the higher sealing element section is greater than a width of the sealing element in the lower sealing element section;
- - the compression protection unit has at least one higher and at least one lower compression protection unit section, wherein a height of the compression protection unit in the higher compression protection unit section is greater than a height of the compression protection unit in the lower compression protection unit section.
Als Dichtelement-Abschnitt wird hierin ein Abschnitt des Dichtelements bezeichnet.A section of the sealing element is referred to herein as a sealing element section.
Als Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt wird hierin ein Abschnitt der Kompressionsschutzeinheit bezeichnet.A compression protection unit section is referred to herein as a section of the compression protection unit.
Breiten des Dichtelements oder der Kompressionsschutzeinheit können in dem jeweiligen Abschnitt jeweils orthogonal zu der dortigen Haupterstreckungsrichtung des Dichtelements oder der Kompressionsschutzeinheit und parallel zu der jeweiligen Plattenebene, z. B. in der jeweiligen Plattenebene, gemessen werden. Die Breite kann bevorzugt eine an der Basis des Dichtelements oder der Kompressionsschutzeinheit messbare Breite sein.Widths of the sealing element or the compression protection unit can be measured in the respective section orthogonally to the main extension direction of the sealing element or the compression protection unit there and parallel to the respective plate plane, e.g. in the respective plate plane. The width can preferably be a width that can be measured at the base of the sealing element or the compression protection unit.
Die Höhe des Dichtelements oder der Kompressionsschutzeinheit wird jeweils in Richtung parallel zur Plattenstapellängsachse gemessen.The height of the sealing element or the compression protection unit is measured in a direction parallel to the longitudinal axis of the plate stack.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Kompressionsschutzeinheit die mehrlagige Kompressionsschutzzone aufweist.It can be advantageous if the compression protection unit has the multi-layer compression protection zone.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Kompressionsschutzeinheit die mehrlagige Kompressionsschutzzone aufweist, wobei wenigstens ein Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone in der Randzone angeordnet oder ausgebildet ist.It can be particularly advantageous if the compression protection unit has the multi-layer compression protection zone, wherein at least a portion of the multi-layer compression protection zone is arranged or formed in the edge zone.
Bevorzugt kann es sein, wenn der wenigstens eine Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone in der Randzone wenigstens teilweise aus der Platte oder dem Plattenelement gebildet ist.It may be preferred if the at least one section of the multi-layer compression protection zone in the edge zone is at least partially formed from the plate or the plate element.
Bevorzugt kann eine erste und eine zweite Lage der mehrlagigen Kompressionsschutzzone durch dieselbe Platte gebildet sein. Beide Lagen können sich ausgehend von einem die Flächenausdehnung der Platte begrenzenden Rand erstrecken. Es ist bevorzugt, wenn die Dichtsicke aus einer ersten der beiden Lagen ausgebildet ist und die zweite der beiden Lagen sich von dem Rand in Richtung hin zu der Dichtsicke erstreckt. Vorteilhaft kann sich die zweite Lage, die sich von dem Rand in Richtung hin zu der Dichtsicke erstreckt, nicht bis an die Dichtsicke heranreichen.Preferably, a first and a second layer of the multi-layer compression protection zone can be formed by the same plate. Both layers can extend from an edge that limits the surface area of the plate. It is preferred if the sealing bead is formed from a first of the two layers and the second of the two layers extends from the edge in the direction of the sealing bead. Advantageously, the second layer, which extends from the edge in the direction of the sealing bead, cannot reach as far as the sealing bead.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die mehrlagige Kompressionsschutzzone der Kompressionsschutzeinheit das erste Kompressionsschutzelement und das zweite Kompressionsschutzelement aufweist.It can be advantageous if the multi-layer compression protection zone of the compression protection unit has the first compression protection element and the second compression protection element.
Es kann vorteilhaft sein, wenn an einem Abschnitt des Rands eine mehrlagige Kompressionsschutzzone ausgebildet ist und an einem anderen Abschnitt des Rands keine mehrlagige Kompressionsschutzzone ausgebildet ist.It may be advantageous if a multi-layer compression protection zone is formed on one portion of the edge and no multi-layer compression protection zone is formed on another portion of the edge.
Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn ein Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone breiter ist als ein anderer Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone. Es kann bevorzugt sein, wenn sich in dem breiteren Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone die zweite der Lagen weiter von dem Rand in Richtung hin zu dem Dichtelement erstreckt als in dem anderen Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone.It can be particularly advantageous if one section of the multi-layer compression protection zone is wider than another section of the multi-layer compression protection zone. It can be preferred if in the wider section of the multi-layer compression protection zone the second of the layers extends further from the edge in the direction of the sealing element than in the other section of the multi-layer compression protection zone.
Es kann bevorzugt sein, wenn der breitere Abschnitt oder der andere weniger breite Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone das erste Kompressionsschutzelement bildet. Beispielsweise kann der breitere Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone das erste Kompressionsschutzelement bilden und der andere weniger breite Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone das zweite Kompressionsschutzelement bilden. Alternativ kann der breitere Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone das zweite Kompressionsschutzelement bilden und der andere weniger breite Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone das erste Kompressionsschutzelement bilden.It may be preferred if the wider section or the other less wide section of the multi-layer compression protection zone forms the first compression protection element. For example, the wider section of the multi-layer compression protection zone can form the first compression protection element and the other less wide section of the multi-layer compression protection zone can form the second compression protection element. Alternatively, the wider section of the multi-layer compression protection zone can form the second compression protection element and the other less wide section of the multi-layer compression protection zone can form the first compression protection element.
In der mehrlagigen Kompressionsschutzzone kann ein Material angeordnet sein. Das Material kann ein Füllmaterial und/oder ein Absorptionsmaterial sein. Das Material, z. B. das Füllmaterial oder das Absorptionsmaterial, kann ein Kunststoffmaterial enthalten oder ein Kunststoffmaterial sein. Das Material kann Poren aufweisen.A material can be arranged in the multi-layer compression protection zone. The material can be a filling material and/or an absorption material. The material, e.g. the filling material or the absorption material, can contain a plastic material or can be a plastic material. The material can have pores.
Das Material, z. B. das Absorptionsmaterial oder das Füllmaterial, kann zwischen der ersten und der zweiten Lage der mehrlagigen Kompressionsschutzzone angeordnet sein oder sich bis in einen zwischen der ersten und der zweiten Lage der mehrlagigen Kompressionsschutzzone vorliegenden Bereich der mehrlagigen Kompressionsschutzzone hinein erstrecken.The material, e.g. the absorption material or the filling material, can be arranged between the first and the second layer of the multi-layer compression protection zone or can extend into a region of the multi-layer compression protection zone present between the first and the second layer of the multi-layer compression protection zone.
Die erste und die zweite Lage der mehrlagigen Kompressionsschutzzone können durch dieselbe Platte, z. B. durch Umbördeln gebildet sein, wobei beide Lagen sich ausgehend von dem die Flächenausdehnung der Platte begrenzenden Rand, z. B. umgebördelten Rand, erstrecken.The first and the second layer of the multi-layer compression protection zone can be formed by the same plate, e.g. by flanging, whereby both layers extend from the edge delimiting the surface area of the plate, e.g. the flanged edge.
Die erste und die zweite Lage der mehrlagigen Kompressionsschutzzone können durch dasselbe Plattenelement der Platte, z. B. durch Umbördeln gebildet sein, wobei beide Lagen des Plattenelements sich ausgehend von dem die Flächenausdehnung der Platte begrenzenden Rand, z. B. umgebördelten Rand, erstrecken.The first and the second layer of the multi-layer compression protection zone can be formed by the same plate element of the plate, e.g. by flanging, wherein both layers of the plate element extend from the edge delimiting the surface area of the plate, e.g. flanged edge.
Die beschriebenen Ausgestaltungsmöglichkeiten für Kompressionsschutzeinheiten mit mehrlagigen Kompressionsschutzzonen, wobei an einem Abschnitt des Rands eine mehrlagige Kompressionsschutzzone ausgebildet ist und an einem anderen Abschnitt des Rands keine mehrlagige Kompressionsschutzzone ausgebildet ist und/oder wobei ein Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone breiter ist als ein anderer Abschnitt der mehrlagigen Kompressionsschutzzone, erwiesen sich insbesondere im Hinblick auf das Umbördeln als vorteilhaft, da die Abschnitte ohne mehrlagige Kompressionsschutzzone oder mit schmalerer mehrlagiger Kompressionsschutzzone ein Umbördeln erleichtern. Insbesondere zeigte sich, dass ein Verzug von Platten, der sich durch das Umbördeln ergeben kann, besonders gering sein kann und somit letztlich besonders präzise Plattenstapelanordnungen mit zuverlässiger Abdichtung darin liegender Räume erhalten werden können.The described design options for compression protection units with multi-layer compression protection zones, where a multi-layer compression protection zone is formed on one section of the edge and no multi-layer compression protection zone is formed on another section of the edge and/or where one section of the multi-layer compression protection zone is wider than another section of the multi-layer compression protection zone, have proven to be particularly advantageous with regard to flanging, since the sections without a multi-layer compression protection zone or with a narrower multi-layer compression protection zone make flanging easier. In particular, it was shown that any distortion of plates that can result from flanging can be particularly low and thus ultimately particularly precise plate stack arrangements with reliable sealing of the spaces located therein can be obtained.
Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn die beiden Lagen sich ausgehend von dem die Flächenausdehnung der Platte begrenzenden Rand erstrecken, wobei wenigstens ein Abschnitt einer der beiden Lagen zu einem anderen Abschnitt der anderen der beiden Lagen geneigt ist. Der Neigungswinkel, den die beiden Lagen in diesen beiden Abschnitten zueinander einnehmen, kann beispielsweise wenigstens 5°, insbesondere wenigstens 8°, z. B. wenigstens 12°, betragen. Der Neigungswinkel, den die beiden Lagen in diesen beiden Abschnitten zueinander einnehmen, kann beispielsweise höchstens 70°, insbesondere höchstens 60°, z. B. höchstens 45°, betragen.It can be particularly advantageous if the two layers extend from the edge that delimits the surface area of the plate, with at least one section of one of the two layers being inclined to another section of the other of the two layers. The angle of inclination that the two layers assume in relation to one another in these two sections can be, for example, at least 5°, in particular at least 8°, e.g. at least 12°. The angle of inclination that the two layers assume in relation to one another in these two sections can be, for example, at most 70°, in particular at most 60°, e.g. at most 45°.
Ein erstes Kompressionsschutzelement kann dort ausgebildet sein, wo die beiden Lagen weiter voneinander entfernt sind. Das zweite Kompressionsschutzelement kann dort ausgebildet sein, wo die beiden Lagen einen geringeren Abstand aufweisen.A first compression protection element can be formed where the two layers are further apart from each other. The second compression protection element can be formed where the two layers are closer together.
Wenigstens eine der beiden Lagen kann beschichtet sein. Wenigstens eine der beiden Lagen kann bevorzugt an einer der anderen Lage zugewandten Oberfläche beschichtet sein. Die Beschichtung kann vor dem Umbördeln angebracht werden.At least one of the two layers can be coated. At least one of the two layers can preferably be coated on a surface facing the other layer. The coating can be applied before flanging.
Beide Lagen können beschichtet sein. Die beiden Lagen können an einander zugewandten Oberflächen beschichtet sein.Both layers can be coated. The two layers can be coated on surfaces facing each other.
Wenigstens eine der beiden Lagen kann beidseitig beschichtet sein.At least one of the two layers can be coated on both sides.
Beide Lagen können beidseitig beschichtet sein.Both layers can be coated on both sides.
Durch gezielte Einstellung der Dicke der Beschichtungen und durch eine gezielte Wahl einer Anzahl der Beschichtungen kann eine Dicke der mehrlagigen Kompressionsschutzzone gezielt eingestellt werden. Sie kann insbesondere gezielt so eingestellt werden, dass bei einer Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse eine irreversible Verformung des Dichtelements zuverlässig dadurch verhindert wird, dass die Bereiche, in denen mehrlagige Kompressionsschutzzonen benachbarter Platten vorliegen, aneinanderstoßen, bevor eine irreversible Verformung des Dichtelements einsetzen kann.By specifically adjusting the thickness of the coatings and by specifically selecting the number of coatings, the thickness of the multi-layer compression protection zone can be specifically adjusted. In particular, it can be specifically adjusted so that when the plate stack arrangement is compressed along the plate stack's longitudinal axis, irreversible deformation of the sealing element is reliably prevented by the areas in which multi-layer compression protection zones of adjacent plates are present abutting against one another before irreversible deformation of the sealing element can occur.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Kompressionsschutzeinheit das Erhebungselement und das Vertiefungselement aufweist, wobei ein Teil einer Erhebung des Erhebungselements in eine Vertiefung des Vertiefungselements aufgenommen ist.It may be advantageous if the compression protection unit has the elevation element and the recess element, wherein a part of an elevation of the elevation element is received in a recess of the recess element.
Das Erhebungselement und das Vertiefungselement können jeweils ein Sickenelement sein.The raised element and the recessed element can each be a beaded element.
Das Vertiefungselement kann ein Vertiefungselement beider Plattenelemente einer Platte sein, in dem die beiden Plattenelemente einer Platte gleichsinnig gebogen sein können.The recess element can be a recess element of both plate elements of a plate, in which the two plate elements of a plate can be bent in the same direction.
Das Erhebungselement kann sich ausgehend von einer benachbarten Platte in das Vertiefungselement hinein erheben.The raised element can rise from an adjacent plate into the recessed element.
Es kann bevorzugt sein,
- - wenn eine Erhebungshöhe der Erhebung größer ist als eine Vertiefungstiefe der Vertiefung
- - wenn Flanken der Erhebung in der Vertiefung zu Flanken der Vertiefung beabstandet sind, wobei die Flanken der Erhebung in der Vertiefung zu Flanken der Vertiefung z. B. so beabstandet sein können, dass die Flanken der Erhebung sich zu den Flanken der Vertiefung hin spreizen können.
- - if a height of the elevation is greater than a depth of the depression
- - if flanks of the elevation in the depression are spaced apart from flanks of the depression, whereby the flanks of the elevation in the depression can be spaced apart from flanks of the depression, for example, in such a way that the flanks of the elevation can spread out towards the flanks of the depression.
Besonders bevorzugt kann es sein, wenn die Erhebungshöhe der Erhebung größer ist als die Vertiefungstiefe der Vertiefung und wenn Flanken der Erhebung in der Vertiefung zu Flanken der Vertiefung beabstandet sind.It may be particularly preferred if the elevation height of the elevation is greater than the depression depth of the depression and if flanks of the elevation in the depression are spaced from flanks of the depression.
Hierdurch kann es z. B. möglich werden, dass die Kompressionsschutzeinheit eine irreversible Verformung des Dichtelements bei einer Kompression der Plattenstapelanordnung entlang einer Plattenstapellängsachse besonders effizient verhindert. Wenn eine solche Kompression entlang der Plattenstapellängsachse erfolgt, kann die Erhebung sich in die Vertiefung bewegen. Zudem können die Flanken der Erhebung sich in der Vertiefung spreizen, so dass sich eine zusätzliche Federwirkung entfalten kann, welche das Dichtelement vor der irreversiblen Verformung schützen kann.This can make it possible, for example, for the compression protection unit to particularly efficiently prevent irreversible deformation of the sealing element when the plate stack arrangement is compressed along a plate stack longitudinal axis. If such compression occurs along the plate stack longitudinal axis, the elevation can move into the depression. In addition, the flanks of the elevation can spread in the depression so that an additional spring effect can develop, which can protect the sealing element from irreversible deformation.
Insbesondere kann ein Teil einer entlang der Plattenstapellängsachse wirkenden Kraft, die zu einer irreversiblen Verformung des Dichtelements führen könnte, letztlich stattdessen zu der Spreizung der Flanken des in die Vertiefung aufgenommenen Erhebungselements führen.In particular, a part of a force acting along the longitudinal axis of the plate stack, which could lead to an irreversible deformation of the sealing element, can ultimately instead lead to the spreading of the flanks of the raised element accommodated in the recess.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Plattenstapelanordnung gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst.The object is achieved according to the invention by the plate stack arrangement according to the relevant independent claim.
Die Plattenstapelanordnung kann bevorzugt ein Brennstoffzellenstapel oder ein Teil eines Brennstoffzellenstapels sein. Die Plattenstapelanordnung kann zum Beispiel ein Brennstoffzellenstapel sein.The plate stack arrangement may preferably be a fuel cell stack or a part of a fuel cell stack. The plate stack arrangement may, for example, be a fuel cell stack.
Alternativ kann die Plattenstapelanordnung ein Elektrolysezellenstapel oder ein Teil eines Elektrolysezellenstapels oder ein Wärmeübertragerplattenstapel oder ein Teil eines Wärmeübertragerplattenstapels sein.Alternatively, the plate stack arrangement may be an electrolytic cell stack or part of an electrolytic cell stack or a heat exchanger plate stack or part of a heat exchanger plate stack.
Die Plattenstapelanordnung kann eine Plattenstapelanordnung für ein Kraftfahrzeug sein, zum Beispiel ein Brennstoffzellenstapel für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug kann insbesondere ein Straßenfahrzeug, ein Schienenfahrzeug oder ein Luftfahrzeug sein, z. B. ein Straßenfahrzeug.The plate stack arrangement can be a plate stack arrangement for a motor vehicle, for example a fuel cell stack for a motor vehicle. The motor vehicle can in particular be a road vehicle, a rail vehicle or an aircraft, e.g. a road vehicle.
Die Plattenstapelanordnung kann insbesondere Folgendes umfassen:
- - mehrere Platten,
- - einen in der Plattenstapelanordnung liegenden Raum, und
- - eine hierin beschriebene Dichtungsanordnung, deren Dichtelement den Raum in wenigstens eine Richtung begrenzt.
- - several plates,
- - a space located in the plate stack arrangement, and
- - a sealing arrangement as described herein, the sealing element of which delimits the space in at least one direction.
Die Plattenstapelanordnung kann z. B. ein Brennstoffzellenstapel oder ein Teil eines Brennstoffzellenstapels sein und der Raum ein darin liegender Raum sein.The plate stack arrangement may, for example, be a fuel cell stack or part of a fuel cell stack and the space may be a space therein.
Die mehreren Platten können z. B. mehrere Separatorplatten sein.The multiple plates can, for example, be multiple separator plates.
Der Raum kann insbesondere der Plattenzwischenraum sein, der zwischen Platten der Plattenstapelanordnung liegt.The space can in particular be the space between the plates of the plate stack arrangement.
Insbesondere wenn der Raum der Plattenzwischenraum ist, kann das Dichtelement den Raum umgeben.Especially if the space is the space between the panels, the sealing element can surround the space.
Der Plattenzwischenraum kann sich zwischen zwei in der Plattenstapelanordnung benachbarten Platten erstrecken. Er kann sich z. B. zwischen zwei benachbarten Separatorplatten des Brennstoffzellenstapels erstrecken.The plate gap can extend between two adjacent plates in the plate stack arrangement. For example, it can extend between two adjacent separator plates of the fuel cell stack.
Fachleuten ist bekannt, dass der Raum, der sich zwischen zwei benachbarten Separatorplatten des Brennstoffzellenstapels erstrecken kann, in einem gewöhnlichen Brennstoffzellenstapel z. B. durch Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) in einen Kathodenraum zur Führung eines Kathodengases und in einen Anodenraum zur Führung eines Anodengases unterteilt sein kann. Dies ist für Fachleute eine Selbstverständlichkeit, auf die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung deshalb nicht näher eingegangen werden soll.It is known to those skilled in the art that the space that can extend between two adjacent separator plates of the fuel cell stack can be divided in a conventional fuel cell stack, e.g. by membrane electrode units (MEA), into a cathode space for guiding a cathode gas and an anode space for guiding an anode gas. This is self-evident to those skilled in the art and will therefore not be discussed in more detail in connection with the present invention.
Der Raum kann der Durchführungsraum sein, der sich durch wenigstens eine Platte der Plattenstapelanordnung erstreckt. Der Durchführungsraum kann sich z. B. durch wenigstens eine Durchführungsöffnung wenigstens einer Platte der Plattenstapelanordnung erstrecken.The space can be the feedthrough space that extends through at least one plate of the plate stack arrangement. The feedthrough space can, for example, extend through at least one feedthrough opening of at least one plate of the plate stack arrangement.
Wenn der Raum der Durchführungsraum ist, kann das Dichtelement einen Teil des Durchführungsraumes umgeben, z. B. ringförmig umgeben.If the space is the feedthrough space, the sealing element can surround a part of the feedthrough space, e.g. in a ring shape.
Es ist bevorzugt, wenn das Dichtelement zwei einander zugewandte Dichtsicken aufweist und je eine der beiden Dichtsicken aus je einer zweier benachbarten Platten, z. B. Separatorplatten, ausgebildet ist und sich hin in Richtung zu der anderen Dichtsicke aus der jeweiligen Plattenebene der jeweiligen Platte, z. B. der Separatorplatte, erhebt.It is preferred if the sealing element has two sealing beads facing each other and each of the two sealing beads is formed from one of two adjacent plates, e.g. separator plates, and rises in the direction of the other sealing bead from the respective plate plane of the respective plate, e.g. the separator plate.
Zwischen den Dichtsicken kann eine Isolierung angeordnet sein. Diese verhindert einen Kurzschluss. Zu einem Kurzschluss kann es kommen, wenn ein direkter Kontakt zwischen benachbarten Platten besteht.Insulation can be placed between the sealing beads. This prevents a short circuit. A short circuit can occur if there is direct contact between adjacent plates.
Es ist bevorzugt, wenn die Kompressionsschutzeinheit zwei Kompressionsschutzuntereinheiten aufweist. Wenigstens eine der beiden Kompressionsschutzuntereinheiten kann sich hin in Richtung zu der anderen Kompressionsschutzunterheinheit oder bis in die andere Kompressionsschutzuntereinheit aus einer Plattenebene wenigstens einer der beiden Platten, z. B. wenigstens einer der beiden Separatorplatten, erheben. Wenigstens eine der beiden Kompressionsschutzuntereinheiten kann aus einer zweier benachbarter Platten, z. B. Separatorplatten, ausgebildet sein. Wenigstens eine der beiden Kompressionsschutzuntereinheiten kann an einer zweier benachbarter Platten angeordnet sein. Es ist bevorzugt, wenn
- - wenigstens eine Kompressionsschutzuntereinheit ein Sickenelement aufweist; und/oder
- - wenigstens eine Kompressionsschutzuntereinheit eine mehrlagige Kompressionsschutzzone aufweist; und/oder
- - eine der Kompressionsschutzuntereinheiten ein Erhebungselement und die andere der Kompressionsschutzuntereinheiten ein Vertiefungselement aufweist, wobei ein Teil einer Erhebung des Erhebungselements in eine Vertiefung des Vertiefungselements aufgenommen ist.
- - at least one compression protection sub-unit has a bead element; and/or
- - at least one compression protection subunit has a multi-layer compression protection zone; and/or
- - one of the compression protection subunits has a raised element and the other of the compression protection subunits has a recessed element, wherein a part of a raised element of the raised element is received in a recess of the recessed element.
Die beiden Kompressionsschutzuntereinheiten können so ausgebildet und/oder angeordnet sein, dass sie sich bei einer Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse aufeinander zubewegen können.The two compression protection subunits can be designed and/or arranged such that they can move towards each other along the longitudinal axis of the plate stack when the plate stack arrangement is compressed.
Vorteilhaft kann es sein, wenn je eine der beiden Kompressionsschutzuntereinheiten aus je einer der beiden benachbarten Platten, z. B. Separatorplatten, ausgebildet ist und sich beide Kompressionsschutzuntereinheiten hin in Richtung zu der jeweils anderen Kompressionsschutzuntereinheit erheben, wobei es bevorzugt ist, wenn
- - beide Kompressionsschutzuntereinheiten je ein Sickenelement aufweisen; und/oder
- - beide Kompressionsschutzuntereinheiten je eine mehrlagige Kompressionsschutzzone aufweisen.
- - both compression protection sub-units each have a beading element; and/or
- - both compression protection sub-units each have a multi-layer compression protection zone.
Bevorzugt kann sich eine der beiden Kompressionsschutzuntereinheiten bis in die andere Kompressionsschutzuntereinheit aus der wenigstens einen Plattenebene der wenigstens einen Platte, z. B. der wenigstens einen Separatorplatte, erheben, wobei es bevorzugt ist, wenn
- - eine der Kompressionsschutzuntereinheiten ein Erhebungselement und die andere der Kompressionsschutzuntereinheiten ein Vertiefungselement aufweist, wobei ein Teil einer Erhebung des Erhebungselements in eine Vertiefung des Vertiefungselements aufgenommen ist.
- - one of the compression protection subunits has a raised element and the other of the compression protection subunits has a recessed element, wherein a part of a raised element of the raised element is received in a recess of the recessed element.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Plattenstapelanordnung, z. B. der Brennstoffzellenstapel, Folgendes umfasst:
- - einen weiteren in der Plattenanordnung liegenden Raum, und
- - eine weitere Dichtungsanordnung, deren Dichtelement den weiteren Raum in wenigstens eine Richtung begrenzt, wobei die weitere Dichtungsanordnung bevorzugt eine weitere hierin beschriebene Dichtungsanordnung sein kann.
- - another room in the panel arrangement, and
- - a further sealing arrangement, the sealing element of which delimits the further space in at least one direction, wherein the further sealing arrangement can preferably be a further sealing arrangement described herein.
Es ist bevorzugt, wenn beide Räume Plattenzwischenräume sind, die sich je zwischen zwei in der Plattenstapelanordnung benachbarten Platten erstrecken. Es ist bevorzugt, wenn nur eine der Platten zwischen den beiden Plattenzwischenräumen liegt.It is preferred if both spaces are plate interspaces, each extending between two adjacent plates in the plate stack arrangement. It is preferred if only one of the plates lies between the two plate interspaces.
Es ist bevorzugt, wenn wenigstens eine Platte der Plattenstapelanordnung, z. B. wenigstens eine Separatorplatte des Brennstoffzellenstapels, zwei mittelbar oder unmittelbar miteinander verbundene Plattenelemente aufweist, wobei eine Hauptoberfläche des einen Plattenelements einer Hauptoberfläche des anderen Plattenelements zugewandt ist. It is preferred if at least one plate of the plate stack arrangement, e.g. at least one separator plate of the fuel cell stack, has two plate elements that are directly or indirectly connected to one another, wherein a main surface of one plate element faces a main surface of the other plate element.
Bevorzugt sind die miteinander verbundenen Plattenelemente unmittelbar miteinander verbunden.Preferably, the interconnected plate elements are directly connected to one another.
Die miteinander verbundenen Plattenelemente sind bevorzugt in Schweißzonen miteinander verschweißt.The interconnected plate elements are preferably welded together in welding zones.
Die miteinander verbundenen Plattenelemente sind bevorzugt elektrisch leitend miteinander verbunden.The interconnected plate elements are preferably connected to one another in an electrically conductive manner.
Bevorzugt ist die wenigstens eine Platte der Plattenstapelanordnung eine Metallplatte, z. B. wenigstens eine Metall-Separatorplatte. Die zwei miteinander verbundenen Plattenelemente sind bevorzugt Metallplattenelemente.Preferably, the at least one plate of the plate stack arrangement is a metal plate, e.g. at least one metal separator plate. The two plate elements connected to one another are preferably metal plate elements.
Bevorzugt kann auch die weitere Dichtungsanordnung eine weitere hierin beschriebene Dichtungsanordnung sein, wobei wenigstens ein erster Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt der einen Kompressionsschutzeinheit einen ersten Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt der weiteren Kompressionsschutzeinheit überlagert. Es ist bevorzugt, wenn wenigstens ein zweiter Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt der einen Kompressionsschutzeinheit einen zweiten Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt der weiteren Kompressionsschutzeinheit nicht überlagert.Preferably, the further sealing arrangement can also be a further sealing arrangement described herein, wherein at least a first compression protection unit section of the one compression protection unit overlays a first compression protection unit section of the further compression protection unit. It is preferred if at least a second compression protection unit section of the one compression protection unit does not overlay a second compression protection unit section of the further compression protection unit.
Der wenigstens eine erste Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt der einen Kompressionsschutzeinheit kann den ersten Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt der weiteren Kompressionsschutzeinheit in einer Überlagerungszone überlagern.The at least one first compression protection unit section of the one compression protection unit can overlay the first compression protection unit section of the further compression protection unit in an overlay zone.
Wenn ein Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt der einen Kompressionsschutzeinheit einen ersten Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt der weiteren Kompressionsschutzeinheit überlagert, kann dies insbesondere bedeuten, dass dort, wo sich die Abschnitte überlagern, z. B. in der Überlagerungszone, eine Gerade, die parallel zur Plattenstapellängsachse ausgerichtet ist, sich durch die beiden überlagerten Abschnitt erstreckt.If a compression protection unit section of one compression protection unit overlays a first compression protection unit section of the further compression protection unit, this can mean in particular that where the sections overlap, e.g. in the overlay zone, a straight line aligned parallel to the plate stack longitudinal axis extends through the two overlaid sections.
Bevorzugt sind die beiden Kompressionsschutzeinheit-Abschnitte der einen Kompressionsschutzeinheit aus dem einen der miteinander verbundenen Plattenelemente ausgebildet und die beiden Kompressionsschutzeinheit-Abschnitte der weiteren Kompressionsschutzeinheit aus dem anderen der miteinander verbundenen Plattenelemente ausgebildet.Preferably, the two compression protection unit sections of one compression protection unit are formed from one of the interconnected plate elements and the two compression protection unit sections of the further compression protection unit are formed from the other of the interconnected plate elements.
Ein Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt kann direkt, z. B. nahtlos, in einen anderen Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt derselben Kompressionsschutzeinheit übergehen. Abschnitte derselben Kompressionsschutzeinheit können sich z. B. allein dadurch voneinander unterscheiden, dass nur einer der Abschnitte überlagert ist oder in einer Überlagerungszone angeordnet ist.A compression protection unit section can merge directly, e.g. seamlessly, into another compression protection unit section of the same compression protection unit. Sections of the same compression protection unit can, for example, differ from one another solely in that only one of the sections is superimposed or is arranged in an overlay zone.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn eine mittelbare oder unmittelbare Verbindung der Plattenelemente zwischen zwei in der Plattenebene zueinander versetzten Überlagerungszonen besteht, wobei sich in den Überlagerungszonen verschiedene Kompressionsschutzeinheiten oder Kompressionsschutzeinheit-Abschnitte verschiedener Kompressionsschutzeinheiten, die je aus einer der beiden Plattenelemente ausgebildet sind, überlagern. Alternativ oder zusätzlich kann die mittelbare oder unmittelbare Verbindung der Plattenelemente von wenigstens einer Kompressionsschutzeinheit oder einem Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt wenigstens teilweise umgeben sein, wobei die Kompressionsschutzeinheit oder der Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt aus wenigstens einem der Plattenelemente ausgebildet sein können.It can be particularly advantageous if there is an indirect or direct connection of the plate elements between two overlap zones offset from one another in the plate plane, wherein different compression protection units or compression protection unit sections of different compression protection units, each formed from one of the two plate elements, overlap in the overlap zones. Alternatively or additionally, the indirect or direct connection of the plate elements can be at least partially surrounded by at least one compression protection unit or one compression protection unit section, wherein the compression protection unit or the compression protection unit section can be formed from at least one of the plate elements.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn ein Abstand einer Kompressionsschutzeinheit zu einer nächstgelegenen Stelle, an der eine mittelbare oder unmittelbare Verbindung der Plattenelemente besteht, höchstens 200 % einer größten Ausdehnung der Kompressionsschutzeinheit in Richtung der Plattenstapellängsachse beträgt, wobei ein Abstand eines aus wenigstens einem der Plattenelemente ausgebildeten Sickenelements, Erhebungselements oder Vertiefungselements zu einer nächstgelegenen Stelle, an der eine mittelbare oder unmittelbare Verbindung der Plattenelemente besteht, höchstens 200 % der Tiefe des Vertiefungselements oder höchstens 200 % der Höhe des Sickenelements oder des Erhebungselements betragen kann.It can be particularly advantageous if a distance of a compression protection unit to a nearest point at which there is an indirect or direct connection of the plate elements is at most 200% of a largest extension of the compression protection unit in the direction of the longitudinal axis of the plate stack, wherein a distance of a bead element, elevation element or depression element formed from at least one of the plate elements to a nearest point at which there is an indirect or direct connection of the plate elements is at most 200% of the depth of the depression element or at most 200% of the height of the bead element or the elevation element.
Der Wert von höchstens 200 % kann hierbei bevorzugt höchstens 160 %, besonders bevorzugt höchstens 130 %, z. B. höchstens 115 %, betragen.The value of at most 200% can preferably be at most 160%, particularly preferably at most 130%, e.g. at most 115%.
Selbstverständlich können im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Gegenstand beschriebene Merkmale auch Merkmale eines anderen erfindungsgemäßen Gegenstands bilden. Erfindungsgemäße Gegenstände sind dabei insbesondere die Dichtungsanordnung und die Plattenstapelanordnung.Of course, features described in connection with an object according to the invention can also form features of another object according to the invention. Objects according to the invention are in particular the sealing arrangement and the plate stack arrangement.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.Further preferred features and/or advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of embodiments.
Es zeigen:
-
1 : eine Aufsicht auf eine Platte in schematischer Darstellung; -
2 : eine Aufsicht auf eine weitere Platte in schematischer Darstellung; -
3 : eine Aufsicht auf eine weitere Platte in schematischer Darstellung; -
4 : einen Abschnitt eines Schnitts durch eine Platte in schematischer Darstellung; -
5 : einen Abschnitt eines Schnitts durch eine Platte in schematischer Darstellung; -
6 : einen Abschnitt eines Schnitts durch eine Platte in schematischer Darstellung; -
7 : eine Aufsicht auf einen Abschnitt einer Platte in schematischer Darstellung; -
8 : einen Abschnitt eines Schnitts durch eine Platte in schematischer Darstellung; -
9 : einen Abschnitt eines Schnitts durch eine Platte in schematischer Darstellung; -
10 : eine schematische Darstellung einer Randzone einer Platte; -
11 : eine schematische Darstellung einer Randzone einer Platte; -
12 : eine schematische Darstellung einer Randzone einer Platte; -
13 : einen Abschnitt eines Schnitts durch eine Platte in schematischer Darstellung; -
14 : einen Ausschnitt einer Platte in schematischer Darstellung; -
15 : einen Abschnitt eines Schnitts durch eine Platte in schematischer Darstellung; -
16 : einen Abschnitt eines Schnitts durch eine Platte in schematischer Darstellung; -
17 : einen Abschnitt eines Schnitts durch eine Platte in schematischer Darstellung; -
18 : einen Schritt zur Anpassung eines Sickenvorläuferelements; -
19 : eine Illustration übereinanderliegender Erhebungs- und Vertiefungselemente; -
20 : einen Schnitt durch Randbereiche von Platten, die ein Erhebungselement bzw. ein Vertiefungselement aufweisen; -
21 : einen Ausschnitt einer Plattenstapelanordnung in schematischer Darstellung vor einer Kompression entlang der Stapellängsachse; -
22 : den Ausschnitt aus21 während der Kompression entlang der Stapellängsachse; -
23 : den Ausschnitt aus21 und22 nach der Kompression entlang der Stapellängsachse; -
24 : einen Ausschnitt einer Plattenstapelanordnung in schematischer Darstellung vor einer Kompression entlang der Stapellängsachse; -
25 : den Ausschnitt aus24 während der Kompression entlang der Stapellängsachse; -
26 : den Ausschnitt aus24 und25 nach der Kompression entlang der Stapellängsachse; und -
27 : einen Ausschnitt einer Platte, wobei für die Dichtungsanordnung zwei Dichtelemente und eine Kompressionsschutzeinheit vorgesehen ist.
-
1 : a plan view of a plate in a schematic representation; -
2 : a plan view of another plate in a schematic representation; -
3 : a plan view of another plate in a schematic representation; -
4 : a section of a cross-section through a plate in a schematic representation; -
5 : a section of a cross-section through a plate in a schematic representation; -
6 : a section of a cross-section through a plate in a schematic representation; -
7 : a plan view of a section of a plate in a schematic representation; -
8 : a section of a cross-section through a plate in a schematic representation; -
9 : a section of a cross-section through a plate in a schematic representation; -
10 : a schematic representation of an edge zone of a plate; -
11 : a schematic representation of an edge zone of a plate; -
12 : a schematic representation of an edge zone of a plate; -
13 : a section of a cross-section through a plate in a schematic representation; -
14 : a section of a plate in schematic representation; -
15 : a section of a cross-section through a plate in a schematic representation; -
16 : a section of a cross-section through a plate in a schematic representation; -
17 : a section of a cross-section through a plate in a schematic representation; -
18 : a step for adapting a bead precursor element; -
19 : an illustration of superimposed elevation and depression elements; -
20 : a section through edge regions of panels having a raised element or a recessed element; -
21 : a section of a plate stack arrangement in schematic representation before compression along the stack longitudinal axis; -
22 : the excerpt from21 during compression along the stack longitudinal axis; -
23 : the excerpt from21 and22 after compression along the stack longitudinal axis; -
24 : a section of a plate stack arrangement in schematic representation before compression along the stack longitudinal axis; -
25 : the excerpt from24 during compression along the stack longitudinal axis; -
26 : the excerpt from24 and25 after compression along the stack longitudinal axis; and -
27 : a section of a plate, whereby two sealing elements and a compression protection unit are provided for the sealing arrangement.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.Identical or functionally equivalent elements are designated by the same reference numerals in all figures.
An oder aus der jeweiligen Platte 100 ist ein Flussfeld 112 ausgebildet.A
Die in den
Diese Dichtungsanordnungen 114 umfassen jeweils ein Dichtelement 116 und eine Kompressionsschutzeinheit 118.These sealing
Das Dichtelement 116 kann den Raum, der in der Plattenstapelanordnung 102 herstellbar ist oder darin liegen kann, in wenigstens eine Richtung begrenzen.The sealing
Die Kompressionsschutzeinheit 118 dient zum Schutz des Dichtelements 116 vor einer irreversiblen Verformung bei einer Kompression der Plattenstapelanordnung 102 entlang einer Plattenstapellängsachse 120, welche nur mit einem Kreuz angedeutet ist, da sie in den
Das Dichtelement 116 der in den
Bei den in
Die Form der Kompressionsschutzeinheiten 118 variiert zwischen den Platten 100, die in
Die in
Die in
Die in
Die Platte 100 kann allein oder zusammen mit einer in Stapelrichtung benachbarten Platte 100 eine Dichtungsanordnung 114 bilden. Die Dichtungsanordnung 114 kann zur Abdichtung eines in einer Plattenstapelanordnung 102 liegenden oder herstellbaren Raumes dienen. Dies illustrieren insbesondere die
Die Dichtungsanordnung 114 umfasst ein Dichtelement 116 und eine Kompressionsschutzeinheit 118. Das Dichtelement 116 kann den Raum in wenigstens eine Richtung begrenzen. Die Kompressionsschutzeinheit 118 kann zum Schutz des Dichtelements 116 vor einer irreversiblen Verformung bei einer Kompression einer Plattenstapelanordnung entlang einer Plattenstapellängsachse 120 dienen. Die Plattenstapellängsachse 120 erstreckt sich orthogonal zur Plattenebene der Platte 100.The sealing
Das Dichtelement 116 weist eine Dichtsicke 122 auf. Die Dichtsicke 122 ist eine Vollsicke 124. Sie kann zum Beispiel eine Perimetersicke 126 der Platte 100 bilden.The sealing
Die Dichtsicke 122 ist aus der Platte 100 ausgebildet.The sealing
Die Dichtsicke 122 umfasst Wandungen 140. Eine erhabene Wandung 140 ist über zwei weitere Wandungen 140 an Bereiche 141 der Platte 100 angebunden, die an die Dichtsicke 122 angrenzen. Diese beiden Wandungen 140 können als Flanken 142 oder Schenkel 144 der Dichtsicke 122 aufgefasst werden.The sealing
Die Kompressionsschutzeinheit 118 weist ein Sickenelement 128 auf. Die Kompressionsschutzeinheit 118 weist außerdem ein erstes Kompressionsschutzelement 146 und ein zweites Kompressionsschutzelement 148 auf. Die Kompressionsschutzeinheit 118 weist außerdem ein drittes Kompressionsschutzelement 150 auf.The
Das Sickenelement 128 ist aus der Platte 100 ausgebildet.The
Die Kompressionsschutzeinheit 118 ist in einer Randzone 152 ausgebildet. Die Randzone 152 erstreckt sich von dem Dichtelement 116 zu einem die Flächenausdehnung der Platte 100 begrenzenden Rand 154.The
Das erste Kompressionsschutzelement 146 und das zweite Kompressionsschutzelement 148 sind so angeordnet, dass bei der Kompression einer aus Platten 100 aufbaubaren Plattenanordnung 102 entlang der Plattenstapellängsachse 120 eine Kompression des ersten Kompressionsschutzelements 146 einsetzt, bevor eine Kompression des zweiten Kompressionsschutzelements 148 einsetzt. Hierzu weist das Sickenelement 128 zwei unterschiedlich hohe Flanken 142 auf. Die höhere Flanke 142 erstreckt sich bis zu dem ersten Kompressionsschutzelement 146. Die niedrigere Flanke 142 erstreckt sich bis zu dem zweiten Kompressionsschutzelement 148.The first
Da das erste Kompressionsschutzelement 146 stärker erhaben ist als das zweite Kompressionsschutzelement 148, setzt die Kompression des ersten Kompressionsschutzelements bei der Kompression der Plattenstapelanordnung entlang der Plattenstapellängsachse 120 ein, bevor die Kompression des zweiten, weniger stark erhabenen Kompressionsschutzelements 148 einsetzt.Since the first
Das Sickenelement 128 weist eine innenliegende Oberfläche 160 und eine außenliegende Oberfläche 162 auf.The
Wie vorstehend erläutert, bildet das Sickenelement 128 wenigstens eines von mehreren Kompressionsschutzelementen 146 und 148. Ein an der innenliegenden Oberfläche 160 des Sickenelements 128 angeordnetes Absorptionsmaterial 164 bildet ein drittes Kompressionsschutzelement 150 und damit ein weiteres von mehreren Kompressionsschutzelementen 146, 148 und 150.As explained above, the
Das Absorptionsmaterial 164 oder ein weiteres Absorptionsmaterial 164 könnte an der außenliegenden Oberfläche 162 angeordnet werden und dort ein weiteres von mehreren Kompressionsschutzelementen 146, 148 und 150 bilden. Dies ist in
Auch die dort gezeigten Kompressionsschutzeinheiten 118 weisen jeweils ein Sickenelement 128 auf.
Die gleichsinnig ausgebildete Vertiefung 166 kann eine in die innenliegende Oberfläche 160 eingebrachte Vertiefung 166 sein. Die gegensinnig ausgebildete Vertiefung 166 kann eine in die außenliegende Oberfläche 162 eingebrachte Vertiefung 166 sein.The
Auch die in den
Wenn die Vertiefung gleichsinnig zum Sickenelement 128 ausgebildet ist, kann das erste Kompressionsschutzelement 146 an einem Boden der Vertiefung 166 vorliegen. Im Bereich der Vertiefung 166 ist die Kompressionsschutzeinheit 118, die in
Wenn die Vertiefung 166 gegensinnig zum Sickenelement 128 ausgebildet ist, können an die Vertiefung 166 angrenzende Bereiche der Kompressionsschutzeinheit 118 ein erstes Kompressionsschutzelement 146 bilden. Eine unterhalb der Vertiefung 166 liegende Basisstruktur des Sickenelements 128 kann das zweite Kompressionsschutzelement 148 bilden.If the
Die Kompressionsschutzeinheit weist breitere Kompressionsschutzeinheit-Abschnitte 176 und schmalere Kompressionsschutzeinheit-Abschnitte 178 auf. Die Kompressionsschutzeinheit 118 weist ein Sickenelement 128 auf. Die breiteren Kompressionsschutzeinheit-Abschnitte 176 sind breitere Sickenelement-Abschnitte 180. Die schmaleren Kompressionsschutzeinheit-Abschnitt 178 sind schmalere Sickenelement-Abschnitte 182.The compression protection unit has wider compression
Die in den
Es ist jeweils eine Hauptoberfläche des einen Plattenelements 136 einer Hauptoberfläche des anderen Plattenelements 136 zugewandt. Ein vom Betrachter jeweils abgewandtes Plattenelement 136 ist vollständig von dem dem Betrachter zugewandten Plattenelement 136 überdeckt, weshalb bestimmte Merkmale des überdeckten Plattenelements 136 gestrichelt dargestellt sind.In each case, a main surface of one
Die in den
Die Kompressionsschutzeinheiten 118 sind in den
Eine erste Lage 198 und eine zweite Lage 200 der mehrlagigen Kompressionsschutzzone 196 sind durch dieselbe Platte 100 gebildet. Beide Lagen erstrecken sich ausgehend von dem die Flächenausdehnung der Platte begrenzenden Rand 154. Die Dichtsicke 122 ist aus der ersten Lage 198 der beiden Lagen 198 und 200 ausgebildet. Die zweite Lage 200 der beiden Lagen 198 und 200 erstreckt sich von dem Rand 154 in Richtung hin zu der Dichtsicke. Zwischen den beiden Lagen 198 und 200 ist ein Material 201 angeordnet. Das Material 201 kann ein Füllmaterial 202 oder ein Absorptionsmaterial 164 sein oder enthalten.A
Bei dem in
Auch in
In
Die Verbindung 194 kann jeweils über eine Schweißzone 208 zu dem nicht dargestellten weiteren Plattenelement 136 hergestellt sein. In der Schweißzone 208 können die beiden Plattenelemente 136 verschweißt sein.The
In
Der Abstand 210 beträgt etwa 50 % der größten Ausdehnung 212.The
Das Plattenzwischenprodukt 214 weist ein Sickenvorläuferelement 218 auf. Die Form und/oder der Querschnitt des Sickenvorläuferelements 218 legt eine maximale Vorläuferausdehnung 216 des Sickenvorläuferelements 218 in Richtung einer späteren Plattenstapellängsachse 120 fest.The
Das Sickenvorläuferelement 218 kann so umgesetzt bzw. umgeformt werden, dass die maximale Vorläuferausdehnung 216 hin zu der gewünschten größten Ausdehnung 212 des entstehenden Sickenelements 128 verändert wird.The
Hierzu kann das Sickenvorläuferelement 218 ganz oder teilweise planiert und dadurch in das Sickenelement 128 überführt werden.For this purpose, the
Flanken 142 der Erhebung sind in der Vertiefung 226 zu Flanken 142 der Vertiefung 226 beabstandet. Die Beabstandung der Flanken ist so, dass die Flanken 142 der Erhebung 224 sich zu den Flanken 142 der Vertiefung 226 hin spreizen können. Hierdurch kann eine Kompressionsschutzfunktion für ein Dichtelement erzeugt werden, welches zwischen den Platten 100 beabstandet zu der Kompressionsschutzeinheit 118 angeordnet ist.
Die in den
Die gezeigten Dichtelemente 116 weisen Dichtsicken 122 auf. Die jeweilige Dichtsicke 122 ist eine Vollsicke 124. Sie können zum Beispiel eine Perimetersicke 126 der jeweiligen Platte 100 bilden. Die Dichtsicken 122 sind jeweils aus einer Platte 100 bzw. aus je einem Plattenelement 136 der jeweiligen Platte 100 ausgebildet. Zwischen einander zugewandten Dichtsicken 116 ist eine Isolierung 232 angeordnet.The sealing
Die jeweiligen Kompressionsschutzeinheiten 118 weisen Sickenelemente 128 auf. Die jeweilige Kompressionsschutzeinheit 118 weist außerdem ein erstes Kompressionsschutzelement 146 und ein zweites Kompressionsschutzelement 148 auf.The respective
Das erste Kompressionsschutzelement 146 und das zweite Kompressionsschutzelement 148 sind jeweils so angeordnet und ausgeführt, dass bei der in
Das an der außenliegenden Oberfläche 162 des Sickenelements 128 angeordnete relativ weiche Absorptionsmaterial 164 bildet jeweils das erste Kompressionsschutzelement 146. Es ist somit stärker erhaben als das zweite Kompressionsschutzelement 148. Die Kompression des ersten Kompressionsschutzelements 146 setzt bei der Kompression der Plattenstapelanordnung 102 entlang der Plattenstapellängsachse 120 ein, bevor die Kompression des zweiten, weniger stark erhabenen Kompressionsschutzelements 148 einsetzt.The relatively
Die Kompressionsschutzeinheit 118 kann zum Schutz des Dichtelements 116 vor einer irreversiblen Verformung bei einer Kompression einer Plattenstapelanordnung entlang einer Plattenstapellängsachse 120 dienen. Dies wird insbesondere aus
Stattdessen ist in
Das erste Dichtelement 116 umgibt einen hier nicht gezeigten Plattenzwischenraum. Das zweite Dichtelement 116 umgibt wenigstens einen Teil eines Durchführungsraumes 105, der sich durch die Platte 100 hindurch erstreckt und von dem in
Die Dichtsicke 122 des ersten Dichtelements 116 ist eine Perimetersicke 126. Die Perimetersicke 126 begrenzt den Plattenzwischenraum gegenüber einer Umgebung der Plattenstapelanordnung.The sealing
Die Dichtsicke des zweiten Dichtelements 116 ist eine Portsicke 125, die wenigstens einen Teil des Durchführungsraumes 105 umgibt.The sealing bead of the
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- Platteplate
- 101101
- RaumSpace
- 102102
- PlattenstapelanordnungPlate stack arrangement
- 103103
- PlattenzwischenraumInterpanel space
- 104104
- SeparatorplatteSeparator plate
- 105105
- DurchführungsraumImplementation room
- 106106
- BrennstoffzellenstapelFuel cell stack
- 108108
- Metallplattemetal plate
- 110110
- BipolarplatteBipolar plate
- 112112
- FlussfeldRiver field
- 114114
- DichtungsanordnungSeal arrangement
- 116116
- DichtelementSealing element
- 118118
- KompressionsschutzeinheitCompression protection unit
- 120120
- PlattenstapellängsachsePlate stack longitudinal axis
- 122122
- DichtsickeSealing bead
- 124124
- VollsickeFull bead
- 125125
- PortsickePort bead
- 126126
- PerimetersickePerimeter bead
- 128128
- SickenelementBeading element
- 130130
- KompressionsschutzelementCompression protection element
- 134134
- Noppenub
- 136136
- PlattenelementPlate element
- 138138
- HauptoberflächeMain interface
- 140140
- WandungWall
- 141141
- BereichArea
- 142142
- Flankeflank
- 144144
- Schenkelleg
- 146146
- erstes Kompressionsschutzelementfirst compression protection element
- 148148
- zweites Kompressionsschutzelementsecond compression protection element
- 150150
- drittes Kompressionsschutzelementthird compression protection element
- 152152
- RandzoneFringe zone
- 154154
- Randedge
- 155155
- SeparatorplattenelementSeparator plate element
- 156156
- MetallplattenelementMetal plate element
- 158158
- BipolarplattenelementBipolar plate element
- 160, 162160, 162
- Oberflächesurface
- 164164
- AbsorptionsmaterialAbsorption material
- 166, 226166, 226
- VertiefungDeepening
- 168168
- breiterer Dichtelement-Abschnittwider sealing element section
- 170170
- schmalerer Dichtelement-Abschnittnarrower sealing element section
- 172172
- breiterer Dichtsicken-Abschnittwider sealing bead section
- 174174
- schmalerer Dichtsicken-Abschnittnarrower sealing bead section
- 176176
- breiterer Kompressionsschutzeinheit-Abschnittwider compression protection unit section
- 178178
- schmalerer Kompressionsschutzeinheit-Abschnittnarrower compression protection unit section
- 180180
- breiterer Sickenelement-Abschnittwider bead element section
- 182182
- schmalerer Sickenelement-Abschnittnarrower bead element section
- 184, 186184, 186
- erster Kompressionsschutzeinheit-Abschnittfirst compression protection unit section
- 188188
- ÜberlagerungszoneOverlay zone
- 190, 192190, 192
- zweiter Kompressionsschutzeinheit-Abschnittsecond compression protection unit section
- 194194
- VerbindungConnection
- 196196
- KompressionsschutzzoneCompression protection zone
- 198198
- erste Lagefirst layer
- 200200
- zweite Lagesecond layer
- 201201
- Materialmaterial
- 202202
- FüllmaterialFilling material
- 204, 206204, 206
- AbschnittSection
- 208208
- SchweißzoneWelding zone
- 210210
- AbstandDistance
- 212212
- Ausdehnungexpansion
- 214214
- PlattenzwischenproduktPlate intermediate
- 216216
- VorläuferausdehnungPrecursor expansion
- 218218
- SickenvorläuferelementBead precursor element
- 220220
- ErhebungselementSurvey element
- 222222
- VertiefungselementDeepening element
- 224224
- ErhebungSurvey
- 228228
- ErhebungshöheElevation height
- 230230
- VertiefungstiefeDepth of recess
- 232232
- Isolierunginsulation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- WO 2019076813 A1 [0002]WO 2019076813 A1 [0002]
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DE202018101235U1 (en) * | 2017-10-16 | 2019-01-17 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Electrochemical arrangement and electrochemical system |
US20200388858A1 (en) | 2019-05-21 | 2020-12-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell separator member and fuel cell stack |
US20210194019A1 (en) | 2019-12-23 | 2021-06-24 | Nok Corporation | Method of manufacturing separator |
US20220037680A1 (en) | 2020-08-03 | 2022-02-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Separator member and fuel cell |
-
2023
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- 2023-07-20 DE DE202023104068.3U patent/DE202023104068U1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202018101235U1 (en) * | 2017-10-16 | 2019-01-17 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Electrochemical arrangement and electrochemical system |
WO2019076813A1 (en) | 2017-10-16 | 2019-04-25 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Electrochemical arrangement and electrochemical system |
US20200388858A1 (en) | 2019-05-21 | 2020-12-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell separator member and fuel cell stack |
US20210194019A1 (en) | 2019-12-23 | 2021-06-24 | Nok Corporation | Method of manufacturing separator |
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