【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種高溫插接連接器和一種電解槽的包括高溫插接連接器和堆疊板的組件。
技術介紹
1、電解槽（elektrolyseur）通常具有多個所謂的膜電極單元，這些膜電極單元的電功率在堆疊中相加。在電解槽堆疊的兩個膜電極單元之間分別布置有堆疊板，所述堆疊板是電解槽的核心元件。堆疊可以包括數百個堆疊板。在制造工序中，堆疊板堆疊在所謂的高溫方法下以超過85%的高效率通過將電壓引入到氫氛圍中在溫度遠高于700°c的情況下烘烤。在此，堆疊在以原來高度的直至50%進行溫度發展時熔合在一起并且在堆疊板之間可能發生電短路。為了避免這個，尤其是在堆疊板處布置有導體或（多重）插接器。要求保護的高溫插接連接器和導體用于分接電勢并且因此用于監控功能單元。有缺陷的堆疊板由此可以被檢測并且可以被橋接。
2、這些多個堆疊板在此在堆疊中尤其是滿足了以下任務，即，將電池單體的陽極與相鄰的電池單體的陰極物理地且導電地連接。此外，堆疊板承接將反應氣體進一步導引到反應區中的任務。為此，相應的板可以具有導流廓形。堆疊板在此基本上由單個電解槽的兩個極構成，其帶有作為負極的陽極板和作為正極的陰極板，以用于供應反應介質。板可實現熱能和電能的分配和消散并且通常構造為金屬板。不過，堆疊板也可以由石墨或由復合材料制成。
3、de102016115100a1公開了一種用于聯接鈑金件的插接連接器。該插接連接器具有郁金香形接觸部，其帶有相對的彈簧支腿。插接連接器與聯接鈑金件的表面夾緊。在該變型方案處的缺點是：夾緊力隨著溫度的升高而變化。可能會發生插接連接器的滑
4、這可以通過增加郁金香形接觸部的夾緊力來抵抗，例如通過在郁金香形接觸部的區域中加厚材料，通過使郁金香形狀更強地成形出，或通過其他幾何結構適配來抵抗。然而，由此同時也增加了為了固定插接連接器要應用的力。此外，由于松弛過程，隨著時間和/或溫度的增加而發生力損耗。
5、在950°c至1000°c之間的運行溫度的情況下可發生插接連接器與堆疊板的熔合，并且發生間隙尺寸的損失。在此之前，插接連接器的彈簧力迅速下降。
6、此外，在插接連接器的區域中通常多個插接連接器要在一個共同的插接器殼體中被圍住。這在de102016115100a1的圖1中示出，但也在de102013206129a1中以及在de102014225949a1中示出。這具有以下缺點：如果一個插接連接器出現故障，就必須更換安裝在插接器中的整個插接組件。此外，該組件在排列時在堆疊板處有多個插接位置可用的情況下允許低的靈活性。
技術實現思路
1、從上文提及的現有技術出發，本專利技術的任務是：在插接連接器與堆疊板之間的連接的脫開可在部分熱的構件的情況下實現，同時在可用的插接位置之間的選擇靈活。
2、本專利技術通過提供一種具有權利要求13的特征的組件來解決該任務。
3、此外，本專利技術的任務是提供一種包括插接連接器和堆疊板的可插接的組件，所述組件在電解槽中出現700°c以上的溫度發展的情況下確保好的保持，并且同時可以在中等的力耗費的情況下良好脫開。
4、本專利技術借助具有權利要求1的特征的插接連接器來解決該任務。
5、根據本專利技術的插接連接器用于與堆疊板接觸。該插接連接器包括帶有用于與堆疊板接觸的郁金香形接觸部的鈑金部件以及由直至1000°c以上形狀穩定的材料構成的包覆件。本專利技術的特征在于，各一個鈑金部件為了在唯一的堆疊板處進行接觸而分別配設有一個唯一的包覆件。
6、上文提及的堆疊板優選可以是金屬板。不過，由石墨或復合材料構成的堆疊板也是可能的。
7、特別優選地，堆疊板是雙極板。這些雙極板和要求保護的插接連接器備選于電解槽同樣也可以在燃料電池中使用。
8、這尤其是可實現插接連接器錯開布置到沿著堆疊板的堆疊的多個可能的插接位置上和/或可實現在出現故障時更換單個的插接連接器。
9、堆疊板的各個導體可在相應的多重插接連接器中引導，該多重插接連接器則提供電介質連接。
10、從屬權利要求的技術方案是本專利技術的有利設計方案。
11、包覆件有利地由陶瓷材料、尤其是工業陶瓷構成。在此，包覆件優選具有箱形的外輪廓，由此在邊緣側在金屬堆疊處的可堆疊性和節省空間的布置是特別有利的。包覆件在此優選是一件式的，但也可以實施成多件式的。
12、有利地，包覆件限界如下存放空間，鈑金部件至少局部地布置在該存放空間中。此外，包覆件還具有接納空腔，該接納空腔用于局部地接納堆疊板區段、尤其是堆疊板的邊緣接片。在此，所述接納空腔具有垂直于所述鈑金部件的板平面e與所述存放空間相比更大的寬度。正是在陶瓷包覆件的情況下，這種空間劃分并不尋常并且難以制造。通過上述空間劃分提供了軸向止擋部，該軸向止擋部與配對止擋部一起允許鈑金部件相對于包覆件固定。
13、所述包覆件具有用于引入堆疊板的引入縫口，其中，所述引入縫口構造為，使得所述堆疊板在兩側被所述插接連接器包圍。由此實現針對污染的更好的保護，并且同時實現插接連接的優化的電絕緣。
14、所述引入縫口具有多個開口區域，所述開口區域在其布置方面與所述郁金香形接觸部的輪廓走向相協調。由此實現針對污染和意外損傷的更好的保護。
15、中間的開口區域可以為了進一步優化的絕緣在所述插接連接器的板平面的第一側上具有成形凹陷部，并且兩個相鄰的開口區域在所述板平面的相對的第二側上分別具有成形凹陷部。
16、為了更好地引導和圍住，所述包覆件在與所述引入縫口相對的一側處具有穿通引導部，所述穿通引導部用于在所述包覆件與所述鈑金部件連接時使所述鈑金部件的端部處的接觸凸出部插接穿過。
17、所述包覆件可以通過插入所述鈑金部件而連接成為插接連接器。該裝配是相對簡單的并且可以自動化地進行。
18、所述插接連接器可以僅由兩個構件、即鈑金部件和包覆件構成。這簡化了插接連接器的結構構造。
19、所述包覆件能夠以結構上不復雜的方式通過鎖定翼、尤其是通過布置在鈑金部件處的鎖定翼鎖止以防關于插接連接器的縱向軸線發生軸向移動。
20、所述包覆件此外具有所述插接連接器的端面，所述引入縫口沿著所述端面局部地延伸。由于端面以包覆件結束，因此確保特別好的針對污染或其他環境影響的保護。
21、為了更好地裝配，所述插接連接器可以在所述端面的區域中具有引入傾斜部。
22、此外根據本專利技術，有一種包括插接連接器和堆疊板的組件，所述組件用于在燃料電池中應用。所述插接連接器具有帶有接觸翼的郁金香形接觸部。所述堆疊板此外具有窗口或凹槽形的凹陷部，其中，所述郁金香形接觸部的至少一個接觸翼至少局部地伸入到所述窗口中或所述堆疊板的凹陷部中。由此可以點狀或面狀地實現形狀鎖合和/或力鎖合。
23、窗口在堆疊板中限界一個開口，該開口由于到窗口中的相對深的嵌接可能性而是一個優選的實施方案。
24、不過，在本本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于與堆疊板（3）接觸的插接連接器（2、2'），所述插接連接器包括帶有用于與堆疊板（3）接觸的郁金香形接觸部（4、4'）的鈑金部件（2a）以及由在1000°C的情況下形狀穩定的材料構成的包覆件（30），其特征在于，各一個鈑金部件（2a）為了在唯一的堆疊板（3）處進行接觸而分別配設有一個唯一的包覆件（30）。
2.根據權利要求1所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）由陶瓷材料、尤其是工業陶瓷構成。
3.根據權利要求1或2所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）具有箱形的外輪廓。
4.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）具有用于局部地布置所述鈑金部件（2a）的存放空間（37）和用于局部地接納堆疊板區段的接納空腔（38），其中，所述接納空腔（38）具有垂直于所述鈑金部件（2a）的板平面（E）與所述存放空間（37）相比更大的寬度。
5.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）具有用于引入堆疊板（3）的引入縫口（31），其中，所述引入縫口（31）構造
6.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述引入縫口（31）具有多個開口區域（35、36），所述開口區域在其布置方面與所述郁金香形接觸部（4、4'）的輪廓走向相協調。
7.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，中間的開口區域（36）在所述插接連接器（2）的板平面（E）的第一側上具有成形凹陷部，并且兩個相鄰的開口區域（35）在所述板平面（E）的相對的第二側上分別具有成形凹陷部。
8.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）在與所述引入縫口（31）相對的一側處具有穿通引導部（32），所述穿通引導部用于在所述包覆件（30）與所述鈑金部件（2a）連接時使所述鈑金部件（2a）的端部處的接觸凸出部（9）插接穿過。
9.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）通過插入所述鈑金部件（2a）而連接成為插接連接器（2、2'）。
10.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述插接連接器（2、2'）由最多兩個構件、即鈑金部件（2a）和包覆件（30）構成。
11.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）通過鎖定翼（10、11）、尤其是通過布置在鈑金部件（2a）處的鎖定翼（10、11）鎖止以防止關于所述縱向軸線（L）發生軸向移動。
12.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）具有所述插接連接器（2、2'）的端面（34），所述引入縫口（31）沿著所述端面局部地延伸。
13.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述插接連接器（2、2'）在所述端面（34）的區域中具有引入傾斜部（33）。
14.一種包括插接連接器（2、2'）和堆疊板（3）的組件（1），所述組件用于在燃料電池中應用，其中，所述插接連接器（2、2'）具有帶有接觸翼（5、5'、6、6'）的郁金香形接觸部（4、4'），并且所述堆疊板（3）具有窗口（21）或凹槽形的凹陷部，其中，所述郁金香形接觸部（4、4'）的至少一個接觸翼（5、5'、6、6'）至少局部地伸入到所述窗口（21）中或所述堆疊板（3）的凹陷部中。
15.根據權利要求14所述的組件，其特征在于，所述郁金香形接觸部（4、4'）的兩個接觸翼（5、5'、6、6'）從所述堆疊板（3）的不同側伸入到所述窗口（21）中或所述凹陷部中。
16.根據權利要求14或15所述的組件，其特征在于，所述郁金香形接觸部（4、4'）的三個接觸翼（5、5'、6、6'）伸入到所述窗口（21）中或所述凹陷部中。
17.根據前述權利要求中任一項所述的組件，其特征在于，所述插接連接器（2、2'）通過將所述郁金香形接觸部（4、4'）的接觸翼（5、5'、6、6'）布置在所述窗口（21）中或所述凹陷部中而與所述堆疊板（3）卡鎖。
18.根據前述權利要求中任一項所述的組件，其特征在于，所述堆疊板（3）的邊緣接片（22）——優選在預緊的情況下——布置、尤其是卡鎖在所述郁金香形接觸部（4、4'）的接觸翼（5、5'、6、6'）之間。
19.根據前述權利要求中任一項所述的組件，其特征在于，在無預緊狀態下，兩個接觸翼（5、5'、6、6'）的最小間距介于鈑金部件的板厚的100%至250%之間。...
【技術特征摘要】
1.一種用于與堆疊板（3）接觸的插接連接器（2、2'），所述插接連接器包括帶有用于與堆疊板（3）接觸的郁金香形接觸部（4、4'）的鈑金部件（2a）以及由在1000°c的情況下形狀穩定的材料構成的包覆件（30），其特征在于，各一個鈑金部件（2a）為了在唯一的堆疊板（3）處進行接觸而分別配設有一個唯一的包覆件（30）。
2.根據權利要求1所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）由陶瓷材料、尤其是工業陶瓷構成。
3.根據權利要求1或2所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）具有箱形的外輪廓。
4.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）具有用于局部地布置所述鈑金部件（2a）的存放空間（37）和用于局部地接納堆疊板區段的接納空腔（38），其中，所述接納空腔（38）具有垂直于所述鈑金部件（2a）的板平面（e）與所述存放空間（37）相比更大的寬度。
5.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）具有用于引入堆疊板（3）的引入縫口（31），其中，所述引入縫口（31）構造為，使得所述堆疊板（3）在兩側被所述插接連接器（2'）包圍。
6.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述引入縫口（31）具有多個開口區域（35、36），所述開口區域在其布置方面與所述郁金香形接觸部（4、4'）的輪廓走向相協調。
7.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，中間的開口區域（36）在所述插接連接器（2）的板平面（e）的第一側上具有成形凹陷部，并且兩個相鄰的開口區域（35）在所述板平面（e）的相對的第二側上分別具有成形凹陷部。
8.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）在與所述引入縫口（31）相對的一側處具有穿通引導部（32），所述穿通引導部用于在所述包覆件（30）與所述鈑金部件（2a）連接時使所述鈑金部件（2a）的端部處的接觸凸出部（9）插接穿過。
9.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）通過插入所述鈑金部件（2a）而連接成為插接連接器（2、2'）。
10.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述插接連接器（2、2'）由最多兩個構件、即鈑金部件（2a）和包覆件（30）構成。
11.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）通過鎖定翼（10、11）、尤其是通過布置在鈑金部件（2a）處的鎖定翼（10、11）鎖止以防止關于所述縱向軸線（l）發生軸向移動。
12.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述包覆件（30）具有所述插接連接器（2、2'）的端面（34），所述引入縫口（31）沿著所述端面局部地延伸。
13.根據前述權利要求中任一項所述的插接連接器，其特征在于，所述插接連接器（2、2'）在所述端面（34）的區域中具有引入傾斜部（33）。
14.一種包括插接連接器（2、2'）和堆疊板（3）的組件（1），所述組件用于在燃料電池中應用，其中，所述插接連接器（2、2'）具有帶有接觸翼（5、5'、6、6'）的郁金香形接觸部（4、4'），并且所述堆疊板（3）具有窗口（21）或凹槽形的凹陷部，其中，所述郁金香形接觸部（4、4'）的至少一個接觸翼（5、5'、6、6'）至少局部地伸入到所述窗口（21）中或所述堆疊板（3）的凹陷部中。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：J·邁爾，M·邁因卡，K·斯特杰帕諾維克，T·維爾施，T·容，J·施賴伯，M·卡斯帕，M·赫爾曼，
申請(專利權)人：威德米勒界面有限公司及兩合公司，
類型：發明
國別省市：
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