技术特征：
1.一种用于电化学地产生电能的燃料电池单元(1)，包括：-堆叠布置的燃料电池(2)，并且所述燃料电池(2)分别包括堆叠布置的层状部件(5、6、7、8、9、10)，并且所述燃料电池(2)的部件(5、6、7、8、9、10)是质子交换膜(5)、阳极(7)、阴极(8)、气体扩散层(9)和双极板(10)，使得堆叠的所述燃料电池(2)形成燃料电池堆(40)；-包围所述燃料电池堆(40)的壳体(42)；-用于固定所述燃料电池单元(1)的支承板(47)；-布置在所述燃料电池堆(40)的第一端部区域(45)上的第一夹紧元件(33)，用于将压力施加到所述燃料电池堆(40)上并且用于以压力预加载所述燃料电池堆(40)；-布置在所述燃料电池堆(40)的第二端部区域(46)上的第二夹紧元件(34)，用于将压力施加到所述燃料电池堆(40)上并且用于以压力预加载所述燃料电池堆(40)；-与所述第一夹紧元件(33)和所述第二夹紧元件(34)间接或直接连接的连接装置(38)，所述连接装置被加载拉力，用于利用所述第一夹紧元件(33)和所述第二夹紧元件(34)将压力施加到所述燃料电池堆(40)上，其特征在于，所述连接装置(38)由所述壳体(42)形成。2.根据权利要求1所述的燃料电池单元，其特征在于，所述支承板(47)形成所述第二夹紧元件(34)，因为所述拉力能够由所述连接装置(38)导入到所述支承板(47)中。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池单元，其特征在于，在所述壳体(42)与所述支承板(47)之间布置有壳体密封件(51)，用于流体密封地密封由所述壳体(42)限界的内部空间(41)。4.根据前述权利要求中任一项或多项所述的燃料电池单元，其特征在于，在所述壳体(42)与所述第一夹紧元件(33)之间布置有中间元件(52)，使得所述压力能够由所述第一夹紧元件(33)间接地利用所述中间元件(52)传递到所述壳体(42)上，用于预加载所述燃料电池堆(40)。5.根据权利要求4所述的燃料电池单元，其特征在于，所述中间元件(52)被加载压力。6.根据权利要求4或5所述的燃料电池单元，其特征在于，所述中间元件(52)构造为弹性的中间元件(52)，尤其是弹簧(53)，用于以基本上恒定的压力预加载所述燃料电池堆(40)。7.根据权利要求4至6中任一项或多项所述的燃料电池单元，其特征在于，层状的所述燃料电池(2)展成假想平面(37)，并且所述中间元件(52)构造成在垂直于所述假想平面(37)的方向(54)上能弹性变形。
8.根据前述权利要求中任一项或多项所述的燃料电池单元，其特征在于，所述第一夹紧元件(33)、尤其是第一夹紧板(35)利用支承装置(56)能运动地支承在所述壳体(42)上，并且所述第一夹紧元件(33)借助于所述支承装置(56)在垂直于所述假想平面(37)的方向(54)上能运动，并且所述第一夹紧元件(33)在平行于所述假想平面(37)的方向(55)上固定地与所述壳体(42)连接。9.根据前述权利要求中任一项或多项所述的燃料电池单元，其特征在于，所述壳体(42)的至少一个垂直于所述假想平面(37)定向的壁(57)被加载拉力，用于利用所述第一夹紧元件(33)和所述第二夹紧元件(34)将压力施加到所述燃料电池堆(40)上。10.根据前述权利要求中任一项或多项所述的燃料电池单元，其特征在于，所述壳体(42)的平行于所述假想平面(37)定向的壁(58)被加载弯曲力矩，用于利用所述第一夹紧元件(33)和所述第二夹紧元件(34)将压力施加到所述燃料电池堆(40)上。11.根据前述权利要求中任一项或多项所述的燃料电池单元，其特征在于，所述支承板(47)具有至少一个连接板开口(61)，用于传输至少一种过程流体，优选所有过程流体，尤其燃料、氧化剂和/或冷却剂，从而所述支承板(47)附加地用作连接板(48)。12.根据前述权利要求中任一项或多项所述的燃料电池单元，其特征在于，在所述燃料电池(2)与所述支承板(47)之间布置有隔绝板(63)。13.根据权利要求12所述的燃料电池单元，其特征在于，所述隔绝板(63)具有至少一个隔绝板开口(64)，用于传输至少一种过程流体，优选所有过程流体，尤其燃料、氧化剂和/或冷却剂。14.根据权利要求12或13所述的燃料电池单元，其特征在于，在所述隔绝板(63)上构造有贯穿接管(65)，并且所述贯穿接管(65)布置在所述连接板开口(61)中，使得能通过所述连接板开口(61)传输的过程流体与所述连接板(48)电隔绝。15.一种尤其用于机动车的燃料电池系统(4)，包括：-燃料电池单元(1)；-用于存储气态燃料的压缩气体存储器(21)；-气体输送装置(22)，用于将气态氧化剂输送至燃料电池(2)的阴极(8)，其特征在于，该燃料电池单元(1)构造为根据前述权利要求中任一项或多项所述的燃料电池单元(1)。
技术总结
用于电化学地产生电能的燃料电池单元，包括：堆叠布置的燃料电池，燃料电池分别包括堆叠布置的层状部件，燃料电池的部件是质子交换膜、阳极、阴极、气体扩散层和双极板，使得堆叠的燃料电池形成燃料电池堆；包围燃料电池堆的壳体；用于固定燃料电池单元的支承板；布置在燃料电池堆的第一端部区域上的第一夹紧元件，用于将压力施加到燃料电池堆上并且用于以压力预加载燃料电池堆；布置在燃料电池堆的第二端部区域上的第二夹紧元件，用于将压力施加到燃料电池堆上并且用于以压力预加载燃料电池堆；与第一和第二夹紧元件间接或直接连接的连接装置，连接装置被加载拉力，用于利用第一和第二夹紧元件将压力施加到燃料电池堆上，连接装置由壳体形成。装置由壳体形成。装置由壳体形成。
技术研发人员：F
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2021.07.27
技术公布日：2022/2/18