5 Die Erfindung betrifft em Verbindungsmittei, eine Batteneanordnung, eine Brennstoffzelle und ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungsmittels.

Verbindungsmittel sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Diese dienen dazu, verschiedene Bestandteile, insbesondere reversibel, miteinander zu verbinden. Problematisch ist jedoch, dass bei einer Ausdehnung der zu verbindenden Bauteile während des Betriebs, wie dies z.B. bei Brennstoffzellen oder bei Batterieanordnungen der Fall sein kann, eine enorme Belastung auf das Verbindungsmittel bzw. auf die zu verbindenden Bauteile ausgeübt wird oder es zu einem Lösen des Verbindungsmittels kommen kann. 5

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verbindungmittel bereitzustellen, welches es erlaubt, dass auch hohe dynamische oder statische Ausdehnungen sicher abgefangen werden können und/oder die resultierende Belastung auf das Verbindungsmittel oder die zu verbindenden Bauteile reduziert werden.

Diese Aufgabe wird mit einem Verbindungsmittel gemäß dem Anspruch 1 , mit einer Batteneanordnung und/oder einer Brennstoffzelle gemäß Anspruch 14 und mit einem Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsmittels gemäß dem Anspruch 15 gelöst. Weitere Vorteile, Merkmale und Ausführungsformen ergeben sich aus5 den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Erfindungsgemäß ist ein Verbindungsmittel, insbesondere eine Schraube oder ein Bolzen. Vorteilhafterweise umfasst das Verbindungsmittel einen Betätigungsbereich, insbesondere einen Kopf, einen Elastizitätsbereich und bevorzugt ein Montagebereich, wobei sich das Verbindungsmittel in eine Längsrichtung erstreckt, wobei eine Radialrichtung insbesondere senkrecht auf der Längsrichtung steht, wobei der Elastizitätsbereich in Längsrichtung zwischen dem Betätigungsbereich und dem Montagebereich liegen kann, wobei der Montagebereich ein Gewinde, insbesondere ein Innengewinde, aufweist, wobei vorteilhafterweise bzw. optional der Elastizitätsbereich und/oder der Montagebereich innen hohl sind bzw. sein können, und/oder wobei der Elastizitätsbereich aufgrund seiner Geometrie eine geringere Elastizität als der Montagebereich und/oder als der Betätigungsbereich aufweist. Das Verbindungsmittel dient insbesondere dazu, verschiedene Bauteile miteinander zu verbinden, insbesondere kraftschlüssig. Diese kraftschlüssige Verbindung betrifft insbesondere Querkräfte, vorteilhafterweise in Radialrichtung oder parallel zu dieser Richtung. Um eine Querkraft, insbesondere senkrecht zur Längsrichtung, zwischen den zu verbindenden Bauteilen etablieren bzw. übertragen zu können, ist somit vorteilhafterweise das Verbindungsmittel als ein kraftschlüssiges Verbindungsmittel ausgebildet. Das Verbindungsmittel verfügt insbesondere über einen Betätigungsbereich. Der Betätigungsbereich dient vorteilhafterweise dazu, ein, insbesondere formschlüssiges, Aufbringen eines Montagedrehmoments auf das Verbindungsmittels applizieren zu können. Hierzu kann der Betätigungsbereich Betätigungsflächen, insbesondere in Form eines Außen-, In- nensechskants, Außen- oder Innensechsrund, eines Mehrzahns und/oder eins Mehrrunds, jeweils vorteilhafterweise als Innen- und/oder Außenbetätigung, aufweisen. Zweckmäßigerweise weisen die Normalen der Betätigungsflächen in die Radialrichtung. Diese Betätigungsflächen können dabei Teil eines Kopfs sein, welcher wiederum den Betätigungsbereich ausbilden kann. In anderen Worten kann daher der Betätigungsbereich durch einen Kopf gebildet sein oder einen selbigen umfassen. Zweckmäßigerweise ist dabei der Betätigungsbereich derart ausgebildet, dass dieser ein distales Ende des Verbindungsmittels in Längsrichtung ausbildet. Die Längsrichtung wiederum ist insbesondere diejenige Richtung, in welcher das Verbindungsmittel seine größte Hauptabmessung aufweist. Beispielsweise kann die Längsrichtung daher oder alternativ bevorzugt diejenige Richtung sein, in welcher sich die Länge des Verbindungsmittels bemisst. Der Schwerpunk des Verbindungsmittels, des Elastizitätsbereichs und/oder des Montagebereichs kann auf der Längsrichtung liegen. Senkrecht zur Längsrichtung erstreckt sich insbesondere eine bzw. die Radialrichtung. Vorteilhafterweise bilden die Längsrichtung, die Radialrichtung und eine Umfangsrichtungsrichtung ein Zylinderkoordinatensystem miteinander aus. Neben dem Betätigungsbereich verfügt das Verbindungsmittel auch über einen Elastizitätsbereich und/oder einen Montagebereich. Der Montagebereich des Verbindungsmittels weist ein Gewinde auf, um so eine Verbindung mit einem anderen Gewinde, insbesondere einem Muttergewinde, einzugehen. Dieses Gewinde kann vorteilhafterweise als Innengewinde ausgebildet sei, um so eine besonders bauraumsparende Konfiguration zu erreichen. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt kann das Gewinde des Montagebereichs auch ein Außengewinde sein. Hierdurch kann eine besonders einfache Fertigung erreicht werden. Das Gewinde selbst kann wiederum ein metrisches oder ein zölliges Gewinde sein. Bevorzugt ist der Montagebereich in Längsrichtung durch die distalen Enden des Gewindes in Längsrichtung begrenzt. Vorteilhafterweise bildet der Montagebereich ein distales Ende des Verbindungsmittels in Längsrichtung aus. Der Montagebereich, welcher das Gewinde aufweist und/oder welcher durch das Gewinde ausgebildet ist, kann in Längsrichtung das Verbindungsmittel begrenzen. Um eine Verletzungsgefahr bei der Montage zu reduzieren, kann der Montagebereich in Radialrichtung nach außen weisend durch eine zylindrische Fläche begrenzt sein und/oder eine derartige aufweisen. Der Elastizitätsbereich liegt in Längsrichtung gesehen zwischen dem Betätigungsbereich und dem Montagebereich. Vorteilhafterweise ist dabei die Länge des Elastizitätsbereichs in Längsrichtung größer als die Länge des Betätigungsbereichs und/oder des Montagebereichs in Längsrichtung. Insbesondere bemessen sich dabei die Längen aller Bereiche in Längsrichtung. Zweckmäßigerweise ist die Länge des Elastizitätsbereichs in Längsrichtung größer als die Summe der Längen des Betätigungsbereichs und des Montagebereichs. Vorteilhafterweise sind zumindest 30 %, bevorzugt zumindest 60 % und besonders stark bevorzugt zumindest 70 % der Länge des Verbindungsmittels in Längsrichtung durch den Elastizitätsbereich ausgebildet. Der Elastizitätsbereich und/oder der Montagebereich sind innen insbesondere hohl, um so eine einfache Montage und/oder einen Gasdurchtritt und/oder eine Verringerung der Elastizität zu schaffen bzw. bereitstellen zu können. Der Elastizitätsbereich ist aufgrund seiner Geometrie derart ausgebildet, dass dieser eine geringere Elastizität aufweist als der Montagebereich und/oder, wobei der Elastizitätsbereich Verformungsstrukturen und/oder Steifigkeitsreduktionsstrukturen, insbesondere in der Form von Verformungsstrukturen, aufweist. In anderen Worten ist insbesondere die Geometrie des Elastizitätsbereichs derart beschaffen, dass hierdurch eine geringere Elastizität im Montagebereich resultiert als die Elastizität im Montagebereich und/oder im Betätigungsbereich. Die Elastizität selber ist insbesondere die Federsteifigkeit bzw. der Gradient des Kraft-weg-diagramms. Maßbeglich für die Elastizität ist dabei die Elastizität in Längsrichtung. Insbesondere ist dieses Kraft-weg-diagramm bzw. die Federsteifigkeit nicht durch eine geometrische Kenngröße entdimensio- nalisiert. Mit anderen Worten bestimmt sich die Elastizität bzw. die Federsteifigkeit daher nicht nach dem Gradienten des Spannungsdehnungs-Diagramms sondern der tatsächlich aufgebrachten Kraft auf den Elastizitätsbereich im Vergleich zum resultierenden Verschiebeweg bzw. der resultierenden Verformung. Das Kraft- weg-diagramm ist daher die Kraft, welche zur Separierung des Montagebereichs zum Betätigungsbereich in Längsrichtung aufgebracht werden muss, wobei gleichzeitig die resultierende Verschiebeweg des Betätigungsbereichs in Längsrichtung zum Montagebereich aufgenommen wird. Vorteilhafterweise sind dabei der Elastizitätsbereich und der Montagebereich und/oder der Elastizitätsbereich und der Betätigungsbereich materialgleich und/oder einstückig ausgebildet. Hierdurch kann eine besonders gute mechanische Haltbarkeit erreicht werden. Durch die geringere Elastizität des Elastizitätsbereichs - aufgrund der Geometrie im Elastizitätsbereich und/oder aufgrund der Steifigkeitsreduktionsstrukturen - kann eine Belastung - aufgrund einer schwellenden und/oder statisch auftretenden Ausdehnung der zu verbindenden Bauteile - reduziert werden. Hierdurch kann insbesondere die Belastung auf das Verbindungsmittel und/oder auf die zu verspannenden oder verspannten Komponenten verringert werden, sodass die Betriebssicherheit als auch die Langlebigkeit des Verbindungsmittels gesteigert werden kann. Ein weiterer Vorteil einer derartigen Ausgestaltung ist darüber hinaus, dass insbesondere auch die dynamischen Lasten auf das Verbindungsmittel reduziert werden. Das Verbindungsmittel gemäß der Erfindung kann insbesondere auch ein Befestigungsmittel sein und/oder umgekehrt. Vorteilhafterweise weist der Elastizitätsbereich eine oder eine Vielzahl von Verformungsstrukturen auf, welche bei einer Verlagerung des Betätigungsbereichs in Längsrichtung in Relation zum Montagebereich auf Biegung und/oder Torsion belastet sind bzw. werden. Verformungsstrukturen sind insbesondere Spiralen oder Balkensegmente, welche beispielsweise dadurch erreicht werden können, dass Vertiefungen und/oder Durchbrüche oder andere Steifigkeitsreduktionsstrukturen in den Elastizitätsbereich, insbesondere in Radialrichtung, eingebracht sind. Diese Verformungsstrukturen sind daher insbesondere keine Ausnehmungen sondern Materialbereiche, welche aufgrund der Längenänderung in Längsrichtung des Elastizitätsbereichs, insbesondere durch eine Verlagerung des Montagebereichs in Längsrichtung in Relation zum Betätigungsbereich, mechanisch beansprucht werden. Diese mechanische Beanspruchung der Verformungsstrukturen ist dabei insbesondere bzw. umfasst insbesondere eine Biegebelastung und/oder eine Torsionsbelastung. Diese Belastungsart ist dabei insbesondere die vorherrschende Belastungsart, daher insbesondere diejenige Belastungsart, die zumindest 30%, bevorzugt zumindest 50% und besonders bevorzugt zumindest 70%, der Vergleichsspannung bedingt, insbesondere bei der Anwendung der Gestaltände- rungshypothese (von Mises) und/oder der Hauptnormalspannungshypothese (Rankine). Hierdurch können insbesondere die erreichbaren reversiblen Verformungsgrade der Verformungsstrukturen gesteigert werden, sodass letztendlich die Elastizität des Elastizitätsbereichs verringert werden kann. In anderen Worten kann daher die Federsteifigkeit des Elastizitätsbereichs, welches ein Synonym für die Elastizität sein kann, durch die Verwendung von Verformungsstrukturen, welche bei einer Verlagerung des Betätigungsbereichs in Längsrichtung in Relation zum Montagebereich auf Biegung und/oder Torsion belastet werden, reduziert werden. Hierdurch kann insbesondere eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Elastizitätsbereichs erreicht werden.

Vorteilhafterweise ist der Elastizitätsbereich derart ausgebildet, dass dieser eine degressive Federcharakteristik aufweist. In anderen Worten kann daher die Elastizität bzw. die Federsteifigkeit des Elastizitätsbereichs - in Hinblick auf einer Verlagerung des Betätigungsbereichs in Längsrichtung in Relation zum Montagebereich - derart beschaffen sein, dass die Elastizität mit zunehmender Beabstandung des Betätigungsbereichs in Längsrichtung in Relation zum Montagebereich reduziert bzw. abfallend ist. Hierdurch kann insbesondere erreicht werden, dass die dynamischen Lasten bei einer zunehmenden Ausdehnung der zu verbindenden Bauteile weiter reduziert werden kann bzw. die hierdurch resultierende (statische) Belastung weniger stark ansteigend ist. Vorteilhafterweise ist die Federcharakteristik im elastischen Bereich degressiv. In andere Worten ist daher insbesondere "bevor" eine irreversible Verformung eintritt bereits eine degressive Federcharakteristik erreicht. Hierdurch kann insbesondere eine dauerhafte Entlastung und/oder eine mechanische Überbeanspruchung der zu verbindenden Bauteile und/oder des Verbindungsmittels minimiert und/oder reduziert werden.

Vorteilhafterweise weist der Elastizitätsbereich eine oder eine Vielzahl von Steifigkeitsreduktionsstrukturen, insbesondere Vertiefungen und/oder Durchbrüche, auf, wobei die Steifigkeitsreduktionsstrukturen die Verformungsstrukturen ausbilden o- der begrenzen. In anderen Worten können im Elastizitätsbereich, insbesondere in Radialrichtung, Vertiefungen und/oder andere Steifigkeitsreduktionsstrukturen ausgebildet sein, welche jeweils die Verformungsstrukturen beranden. Insbesondere können diese Vertiefungen dabei derart ausgebildet sein, dass durch diese einen Fluiddurchtritt von der Umgebung über die Ausnehmung bzw. Vertiefung bzw. Durchbruch in den innenholen Bereich bzw. den insgesamt innenholen Elastizitätsbereich ermöglichen. In anderen Worten kann der Durchbruch bzw. die Durchbrüche derart beschaffen sein, dass dieser bzw. diese sich von außen bis in den innen hohlen Bereich des Elastizitätsbereichs erstreckt.

Der oder ein innen hohler Bereich des Verbindungsmittels kann insbesondere durch eine Zentralausnehmung ausgebildet sein, welche sich vom Montagebereich bis in den Elastizitätsbereich oder gar bis in den Betätigungsbereich in Längsrichtung erstreckt. Durch das Vorsehen einer derartigen Zentralausnehmung kann daher auch zwischen den einzelnen Bereichen des Verbindungsmittels in Längsrichtung ein Fluidstrom realisiert werden. Vorteilhafterweise verbindet die Steifigkeitsreduktionsstrukturen, insbesondere in der Form einer Vertiefung oder von Vertiefungen, eine Außenwandlung des Elastizitätsbereichs mit einer Innenwandung des Elastizitätsbereichs. Die Außenwandung des Elastizitätsbereichs berandet diesen insbesondere in positive Radialrichtung nach außen und die Innenwandung berandet den Elastizitätsbereich insbesondere nach innen hin zur Längsrichtung. Diese Innenwandung kann dabei insbesondere die Zentralausnehmung beranden und/oder teilweise mitausbilden. Hierdurch kann ein Fluidfluss in besonders effektiver und direkter Weise von der Umgebung in den innen hohlen Bereich des Elastizitätsbereichs - wie bereits erläutert - erreicht werden.

Zweckmäßigerweise ist zumindest eine Steifigkeitsreduktionsstrukturen, insbesondere in der Form einer Vertiefung, derart ausgebildet, dass dessen Projektion in Längsrichtung sich selbst überdeckt. In anderen Worten kann zumindest eine Vertiefung derart ausgebildet sein, dass bei einer Projektion dieser Vertiefung auf eine Ebene senkrecht zur Längsrichtung die Projektion in sich selbst geschlossen ist und daher insbesondere einen Ring um die Längsrichtung ausbilden kann. Hierdurch kann ein besonders hohes Maß an Elastizitätsverringerung erreicht werden, sodass hierdurch ein besonders vorteilhafter Elastizitätsbereich resultiert. Vorteilhafterweise sind dabei jedoch die Enden der Vertiefung, welche die Projektion ausbildet, die in sich selbst überdeckend bzw. in sich selbst geschlossen ist, auf unterschiedlichen Höhenpositionen in Längsrichtung liegend. In anderen Worten ist die Vertiefung, welche insbesondere ein Durchbruch sein kann, nur in der Projektion in sich selbst geschlossen und nicht bei einer Betrachtung der Vertiefung unter Berücksichtigung der Erstreckung in Längsrichtung. Hierdurch kann insbesondere eine drastische Schwächung des Verbindungsmittels verhindert werden.

Vorteilhafter Weise weist der Elastizitätsbereich eine oder mehrere wendeiförmige Vertiefungen und/oder Steifigkeitsreduktionsstrukturen, insbesondere Durchbrüche, auf, sodass der Elastizitätsbereich eine oder mehrere und/oder mehrgängige Verformungsstrukturen aufweist, welche eine Spirale ist und/oder sind. Durch das Vorsehen von spiralförmigen Vertiefungen und/oder Steifigkeitsreduktionsstrukturen, welche insbesondere Durchbrüche sein können, kann in besonders effektiver Weise erreicht werden, dass die Verformungsstrukturen auf Torsion belastet werden. Durch das Vorsehen von Verformungsstrukturen, welche auf Torsion belastet werden, kann ein besonders hohes Maß an reversibler Verformungsfähigkeit bereitgestellt werden. Durch das Vorsehen von wendeiförmigen Verformungsstrukturen kann eine besonders gute Torsionsbelastung erreicht werden. Wie bereits ausgeführt, können auch mehrere Wendeln vorgesehen sein, sodass mehrgängige Verformungsstrukturen in wendeiförmiger Form vorhanden sein können. In anderen Worten können die wendeiförmigen mehrgängigen Verformungsstrukturen ähnlich einem mehrgängigen Gewinde ausgebildet sein.

Vorteilhafterweise weist eine Verformungsstruktur, insbesondere die Spirale, eine Materialstärke in Richtung der Längsrichtung und eine Materialstärke in Richtung der Radialrichtung, welche auch als Radialstärke bezeichnet werden kann, auf, wobei das Verhältnis aus der Materialstärke zu der Radialstärke in einem Bereich von 0,8 bis 1 ,2, bevorzugt in einem Bereich von 0,9 bis 1 ,1 , und besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,97 bis 1 ,03, liegt. Die Materialstärke ist daher die gemittelte und/oder die maximale bzw. die minimale Materialstärke der Verformungsstruktur gemessen in Längsrichtung. Die Radialstärke der Verformungsstruktur ist insbesondere die Materialstärke bzw. die Materialdicke in Radialrichtung. Vorteilhafterweise liegt dabei das Verhältnis aus der Materialstärke zu der Radialstärke in einem Bereich von 0,8 bis 1 ,2. Hierdurch kann eine besonders einfache Fertigung erreicht werden. Sollte hingegen die Materialstärke in einem Bereich von 0,9 bis 1 ,1 liegen, so kann hierdurch eine besonders vorteilhafte Spannungsverteilung erreicht werden. Sollte hingegen das Verhältnis in einem Bereich von 0,97 bis 1 ,03 liegen, so kann hierdurch eine annähernd homogene Spannungsverteilung an allen Kanten erreicht werden.

Vorteilhafterweise ist zumindest eine Vertiefung und/oder Steifigkeitsreduktionsstruktur, bevorzugt eine Vielzahl von Vertiefungen und/oder Steifigkeitsreduktionsstrukturen, langlochförmig. Bevorzugt sind die oder zumindest eine, bevorzugt zumindest ein überwiegender Teil, und besonders bevorzugt alle Vertiefungen bzw. Steifigkeitsreduktionsstrukturen, welche langlochförmig sind, als Durchbrüche ausgebildet. Eine Vertiefung/Steifigkeitsreduktionsstruktur ist insbesondere dann als langlochförmig zu betrachten, wenn diese in seine Haupterstreckungsrichtung eine größere Abmessung aufweist als senkrecht hierzu. In anderen Worten kann daher eine langlochförmige Vertiefung bzw. ein langlochförmiger Durchbruch vorliegen, wenn die Länge in Umfangsrichtung des Durchbruchs größer ist als die Länge des Durchbruchs in Längsrichtung. Unerheblich ist dabei insbesondere die Länge des Durchbruchs und/oder der Vertiefung in Radialrichtung. In anderen Worten kann daher insbesondere für die Langlochförmigkeit ausschließlich die Kontur entscheidend sein, welche die Vertiefung und/oder der Durchbruch auf einer Außenwandung des Elastizitätsbereichs hinterlässt. Zweckmäßigerweise ist die Erstreckung des langlochförmigen Durchbruchs bzw. der langlochförmigen Vertiefung, insbesondere in Umfangsrichtung, größer als in Längsrichtung. Vorteilhafterweise ist dabei die Erstreckung in Umfangsrichtung zumindest 10 %, bevorzugt zumindest 20 % und besonders stark bevorzugt zumindest 30 % größer in Längsrichtung, um als langlochförmig definiert zu werden. Vorteilhafterweise sind dabei die distalen Endbereiche des langlochförmigen Durchbruchs bzw. der langlochförmigen Vertiefung durch eine Rundung ausgebildet. Hierdurch kann die auftretende Materialspannungsüberhöhung bzw. der Spannungsüberhöhungsfaktor reduziert werden.

Bevorzugt bilden die Projektionen der langlochförmigen Vertiefungen oder Steifigkeitsreduktionsstrukturen in Richtung der Längsrichtung einen geschlossenen Kreis, insbesondere in Längsrichtung, aus. In anderen Worten können daher die Projektionen der langlochförmigen Vertiefung, welche insbesondere Durchbrüche sein konnten, derart ausgebildet sein, dass bei einer Betrachtung in Längsrichtung diese sich derart überdecken, sodass ein vollständiger Kreis bzw. ein in sich geschlossener Ring ausgebildet wird, wobei insbesondere der Schwerpunkt dieses Rings auf der Längsrichtung liegt und/oder der Ring die Längsrichtung umgibt. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Elastizitätsverringerung des Elastizitätsbereichs erreicht werden.

Bevorzugt weist zumindest eine Vertiefung und/oder Steifigkeitsreduktionsstruktur, welche langlochförmig ist, eine variable Breite in Längsrichtung auf. Die Breite ist dabei insbesondere die Beanstandung der sich in Längsrichtung gegenüberliegenden Wandungen. Insbesondere ist nämlich das Langloch derart orientiert, bzw. die langlochförmige Vertiefung, sodass diese sich senkrecht zur Längsrichtung erstreckt. In anderen Worten ist daher die Haupterstreckungsrichtung bei einer Projektion in Radialrichtung senkrecht zur Längsrichtung orientiert. Durch die variable Breite in Längsrichtung kann insbesondere eine definierte Spannungsverteilung erreicht werden. Vorteilhafterweise ist die Breite des Durchbruchs bzw. der Vertiefung, welche langlochförmig ist, zum Mitte der Vertiefung bzw. des Durchbruchs hin abnehmend. In anderen Worten kann die Breite der Vertiefung ausgehend von einem distalen Ende des Durchbruchs bzw. der Vertiefung dahingehend zum anderen distalen Ende der Vertiefung zunächst abnehmend sein und nach Überschreitung der Mitte zwischen den distalen Enden der Vertiefung wieder zunehmend sein. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Vorwegnahme der auftretenden mechanischen Spannung erreicht werden. In anderen Worten kann hierdurch ein besonders spannungsangepasster Verlauf erreicht werden.

Vorteilhafterweise weist eine Verformungsstruktur, insbesondere eine zwischen zwei langlochförmigen Durchbrüchen angeordnete Verformungsstruktur, eine Materialstärke, insbesondere eine maximale Materialstärke, in Richtung der Längsrichtung und eine, insbesondere maximale, Materialstärke in Richtung der Radialrichtung, welche - wie bereits dargelegt - als Radialstärke bezeichnet werden kann, auf, wobei das Verhältnis aus der Materialstärke zu der Radialstärke in einem Bereich von 0,7 bis 1 ,3, bevorzugt in einem Bereich von 0,85 bis 1 ,15, und besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,9 bis 1 ,1 , liegt. Die Materialstärke ist - wie bereits dargelegt - insbesondere die gemittelte und/oder die maximale bzw. die minimale Materialstärke der Verformungsstruktur gemessen in Längsrichtung. Die Radialstärke der Verformungsstruktur ist - wie ebenfalls bereits dargelegt - insbesondere die Materialstärke bzw. die Materialdicke in Radialrichtung. Vorteilhafterweise liegt dabei das Verhältnis aus der Materialstärke zu der Radialstärke in einem Bereich von 0,7 bis 1 ,3. Hierdurch kann eine besonders kostengünstige Fertigung erreicht werden, insbesondere wenn die Verformungsstruktur in Längsrichtung durch langlochförmige Durchbrüche zumindest teilweise begrenzt ist. Sollte hingegen die Materialstärke in einem Bereich von 0,85 bis 1 ,15 liegen, so kann hierdurch eine besonders geringe lokale Spannungskonzentration erreicht werden, insbesondere wenn die Verformungsstruktur in Längsrichtung durch langlochförmige Durchbrüche zumindest teilweise begrenzt ist. Sollte hingegen das Verhältnis in einem Bereich von 0,9 bis 1 ,1 liegen, so kann hierdurch eine besonders gute Elastizitätssteigerung erreicht werden.

Vorteilhafterweise liegt das Verhältnis aus der mittleren Höhe oder der maximalen Höhe der Durchbrüche, insbesondere der Durchbrüche welche langlochförmig sind, in Längsrichtung zu dem Durchmesser des Elastizitätsbereichs in einem Verhältnis von 0,045 bis 0,125, bevorzugt in einem Bereich von 0,055 bis 0,0834, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,06 bis 0,75. Die mittlere Höhe oder die maximale Höhe der Durchbrüche in Längsrichtung ist dabei die Breite des Durchbruchs in Längsrichtung, insbesondere zwischen zwei sich in Längsrichtung gegenüberliegenden Wandungen. Die mittlere Höhe ist hingegen die in Verlaufsrichtung des Durchbruchs zwischen dem einen distalen Ende zu dem anderen distalen Enden gemittelte Höhe des Durchbruchs in Längsrichtung. Der Durchmesser des Elastizitätsbereichs ist hingegen der Durchmesser des kleinsten möglichen Kreises, welcher in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung liegt, der den Elastizitätsbereich gerade eben umgeben kann. Sollte dabei das Verhältnis in einem Bereich von 0,045 bis 0,125 liegen, so kann hierdurch eine besonders effektive Elastizitätsverringerung erreicht werden. Sollte hingegen das Verhältnis in einem Bereich von 0,055 bis 0,0834 liegen, so kann hierdurch eine besonders einfache Fertigung erreicht werden.

Vorteilhafterweise ist das Verbindungsmittel einstückig ausgebildet. Unter einem einstückigen ausbilden ist insbesondere zu verstehen, dass das Material des Verbindungsmittels in einem einzigen ursprünglichen Urformprozess miteinander verbunden wurde. In anderen Worten kann das Verbindungsmittel nach diesem Urformprozess zwar weiterbearbeitet worden sein, insbesondere durch trennende o- der abspaltende Verfahren, wie Laserschneiden und/oder Gewindeschneiden und/oder Fräsen oder Drehen, wobei jedoch keine weiteren Elemente zum Verbindungsmittel hinzugefügt wurden, z.B. durch Schweißen. Vorteilhafterweise sind je- doch lediglich der Betätigungsbereich, der Elastizitätsbereich und der Montagebereich einstückig miteinander ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt kann auch das Verbindungsmittel durch stoffschlüssiges Fügen weiterer Bestandteile miteinander resultieren, insbesondere durch stoffschlüssiges Fügen des Betätigungsbereichs mit dem Elastizitätsbereich und dem Montagebereich. Des Weiteren können bei dieser stoffschlüssigen Verbindung auch noch weitere Elemente am Verbindungsmittel montiert werden, sodass letztendlich ein Verbindungsmittel resultiert, dessen Betätigungsbereich, dessen Elastizitätsbereich und dessen Montagebereich durch stoffschlüssiges Fügen miteinander gefügt wurden, wobei jedoch weitere Elemente kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig am Verbindungsmittel befestigt sein können. Das stoffschlüssige Fügen ist in Hinblick auf die Fertigungskosten besonders vorteilhaft. Die einstückige Ausbildung des Verbindungsmittels und/oder des Betätigungsbereichs mit dem Elastizitätsbereich und dem Montagebereich hingegen resultiert in einer besonders mechanisch vorteilhaften Ausbildung.

Vorteilhafterweise ist der Betätigungsbereich hohl, insbesondere inne Hohl. Hierdurch kann insbesondere ein Fluidfluss im hohlen Bereich des Betätigungsbereichs durch den Elastizitätsbereich und/oder durch den Montagebereich erfolgen. Dadurch kann das hier dargelegte Verbindungsmittel besonders vorteilhafterweise in einer Brennstoffzelle verwendet werden. Unter hohl ist dabei insbesondere zu verstehen, dass der gesamte Betätigungsbereich in Längsrichtung hohl sein kann.

Vorteilhafterweise weist der Betätigungsbereich einen Gasanschluss auf. Hierdurch kann besonders einfach ein Gasfluss aus dem und/oder in den Betätigungsbereich realisiert werden. Der Gasanschluss kann insbesondere ein gasdichtes Gewinde und/oder ein Schlauchanschluss aufweisen oder ausbilden.

Vorteilhafterweise ist eine Zentralausnehmung vorhanden, welche sich in Längsrichtung von dem Betätigungsbereich über den Elastizitätsbereich erstreckt und bis zum Montagebereich reichen kann. Vorteilhafterweise erstreckt sich diese Zentralausnehmung von dem distalen Ende des Montagebereichs bis zu einem distalen Ende des Betätigungsbereichs. In anderen Worten kann eine Zentralausnehmung durch das Verbindungsmittel sich in Längsrichtung erstrecken, um so insbesondere einen Fluidfluss durch das Verbindungsmittel realisieren zu können. Vorteilhafterweise weist diese Zentralausnehmung einen konstanten Durchmesser im Betätigungsbereich, im Elastizitätsbereich und/oder im Montagebereich auf. Hierdurch kann eine besonders einfache und kostengünstige Fertigung erreicht werden, welche darüber hinaus auch noch mechanisch vorteilhafte Eigenschaften aufweist.

Zweckmäßigerweise weißt der Betätigungsbereich Betätigungsflächen auf, wobei die Betätigungsflächen insbesondere eine Normale in die Radialrichtung aufweisen. Hierdurch kann ein, insbesondere formschlüssige, Drehmoment, insbesondere um die Längsrichtung, zur Montage des Verbindungsmittels in einfacher Weise auf das Verbindungsmittel ausgeübt werden. Durch die Vorsehung dahingehend, dass die Normalen der Betätigungsflächen in die Radialrichtung weisen, kann insbesondere eine besonders kostengünstige Fertigung erreicht werden, welche darüber hinaus auch einfach betätigt werden kann.

Vorteilhafterweise ist/sind eine oder eine Vielzahl von Vertiefungen und/oder Durchbrüchen, insbesondere Vertiefungen und/oder Durchbrüche, welche Spiralen ausbilden und/oder langlochförmig ausgebildet sind, lasergeschnitten. Hierdurch resultiert eine besonders kostengünstige und exakte Fertigung, sodass lokale (ungewollte) Spannungskonzentrationen vermieden und/oder reduziert werden können.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann eine Batterieanordnung und/oder eine Brennstoffzelle betreffen, wobei die Batterieanordnung oder die Brennstoffzelle ein Verbindungsmittel wie vorhergehend und/oder nachfolgend beschrieben aufweist.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann eine Verwendung eines Verbindungsmittels wie vorhergehend und/oder nachfolgend beschrieben in einer Batterieanordnung oder Brennstoffzelle und/oder für eine Batterieanordnung oder Brennstoffzelle betreffen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungsmittels, insbesondere wie vorgehend und nachfolgend beschrieben, betreffen. Das Verfahren umfasst insbesondere die Schritte:

• Vorteilhafterweise Bereitstellen eines Rohlings;

• Ausformen eines Betätigungsbereichs, insbesondere eines Kopfs, vorteilhafterweise durch Umformen;

• Ausformen eines, insbesondere hohlen, Montagebereichs, insbesondere mittels Umformen;

• Ausformen eines Elastizitätsbereichs, insbesondere durch Einbringung von Steifigkeitsreduktionsstrukturen, vorteilhafterweise in der Form von Vertiefungen und/oder Durchbrüchen, in Längsrichtung zwischen dem Betätigungsbereich und dem Montagebereich.

Das Einbringen der Steifigkeitsreduktionsstrukturen kann insbesondere mittels eines Lasers erfolgen, daher beispielsweise durch Laserschneiden. Das durch das Verfahren zum Herstellen bereitgestellte Verbindungsmittel kann insbesondere die vorhergehend und nachfolgend dargelegten Merkmale, Ausgestaltungen, Ausführungsform und Vorteile aufweisen. Insbesondere erfolgen dabei das Ausformen des Betätigungsbereichs und/oder das Ausformen des Elastizitätsbereichs und/oder das Ausformen des Montagebereichs durch ein Umformverfahren, um so eine besonders mechanisch belastbare und dennoch kostengünstige Ausgestaltung eines Verbindungsmittels zu erreichen. Das Verbindungsmittel kann dabei insbesondere eine Schraube und/oder ein Bolzen sein.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die Figuren. Einzelne Merkmale der dargestellten Ausführungsformen können dabei auch in anderen Ausführungsformen eingesetzt werden, sofern dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Verbindungsmittels mit Steifigkeitsreduktionsstrukturen in Langlochförmiger Form; Figur 2 ebenfalls ein Verbindungsmittel mit Steifigkeitsreduktionsstrukturen als Ausnehmung, wobei die Briete der Steifigkeitsreduktionsstrukturen zur Mitte hin abnehmend ist;

Figur 3 eine Teilansicht eines Verbindungsmittels in einer Brennstoffzelle;

Figur 4 eine Vielzahl von Verbindungsmitteln in einer Brennstoffzelle;

Figur 5 eine Seiten und Schnittansicht eines Verbindungsmittels; und

Figur 6 ein Verbindungsmittel mit einer Verformungsstruktur, welche eine Spirale ist.

In Figur 1 ist ein Verbindungsmittel 1 gezeigt, welches ein Betätigungsbereich 10 in Form eines Kopfes aufweist. Der Betätigungsbereich 10 verfügt über ein Anschlussgewinde für einen Gasstutzen. Darüber hinaus verfügt das Verbindungsmittel 1 auch über einen Montagebereich 50, wobei der Befestigungsbereich 10 und der Montagebereich 50 distal gegenüberliegende Endebereiche des Verbindungsmittels 1 in Längsrichtung L ausbilden. Zwischen dem Befestigungsbereich 10 und dem Montagebereich 50 befindet sich der Elastizitätsbereich 30. Der Elastizitätsbereich 30 weist aufgrund seiner Geometrie eine geringere Elastizität als der Montagebereich 50 und als der Betätigungsbereich 10 auf und wobei der Elastizitätsbereich 30 eine degressive Federcharakteristik aufweist. Diese Steifigkeitscharakteristika des Elastizitätsbereichs 30 wird durch die langlochförmigen Steifigkeitsreduktionsstrukturen erreicht, welche als Durchbruch ausgebildet sind.

In Figur 2 ist ein ähnliches Verbindungsmittel 1 im Vergleich zu der Figur 1 gezeigt. Der Betätigungsbereich 10 verfügt jedoch über einen Außensechskant mit Betätigungsflächen 12. In dem Montagebereich 50, welcher innen hohl ausgebildet ist, befindet sich ein Innengewinde zur Montage. Radial von der Längsrichtung L weist die Radialrichtung R. Die im Elastizitätsbereich 30 vorhandenen Verformungsstrukturen 32 sind derart beschaffen, dass diese eine variable Breite in Längsrichtung L aufweisen, wobei die Breite zur Mitte der Ausnehmung hin abnehmend ist.

In Figur 3 ist eine Detailansicht eines montierten Verbindungsmittels 1 in einer Brennstoffstelle zu erkennen. Sowohl der Betätigungsbereich 10, welcher in seinem Inneren Betätigungsflächen 12 aufweist, als auch der Elastizitätsbereich 30 sind mit einer Zentralausnehmung 60 versehen, sodass ein innen hohler Bereich sowohl im Elastizitätsbereich 30 als auch im Betätigungsbereich 10 resultiert. Die Steifigkeitsreduktionsstrukturen sind dabei in langlochförmiger Weise ausgebildet. Die Steifigkeitsreduktionsstrukturen 34 bilden die Verformungsstrukturen 32 aus, wobei die Verformungsstrukturen 32 eine Radialstärke RS in Radialrichtung R aufweisen.

In Figur 4 ist eine Brennstoffzelle gezeigt, welche über eine Vielzahl von Verbindungsmitteln 1 verfügt. Die Verbindungsmittel 1 durchdringen dabei die Brennstoffzelle jeweils in Längsrichtung L vollständig.

In Figur 5 ist im unteren Bereich eine Seitenansicht und im oberen Bereich eine Schnittansicht durch ein Verbindungsmittel 1 gezeigt. Das Verbindungsmittel 1 erstreckt sich in Längsrichtung L. Im Elastizitätsbereich 32 sind dabei tellerfederartige hintereinander geschaltete Verformungsstrukturen 32 ausgebildet. Durch diese geometrische Ausbildung verfügt der Elastizitätsbereich 30 über eine degressive Federcharakteristik. Die Radialstärke RS im Elastizitätsbereich ist dabei erkennbar. Sowohl der Montagebereich 50 als auch der Elastizitätsbereich 30 sind innen hohl ausgebildet und verfügen daher jeweils über einen Abschnitt der Zentralausnehmung 60. Um eine Montage des Verbindungsmittels 1 zu erreichen, verfügt der Montagebereich 50 über ein Innengewinde.

In Figur 6 ist ein Verbindungsmittel 1 gezeigt. Das Verbindungsmittel 1 verfügt über eine Verformungsstruktur 32, welche eine Spirale ist. In anderen Worten verfügt der Elastizitätsbereich 30 über eine wendeiförmige Vertiefung, welche die Verformungsstruktur 32 ausbildet. Die Verformungsstruktur 32 weist in Längsrich- tung L eine Materialstärke MS auf. Alternativ bevorzugt kann statt einer wendeiförmigen Vertiefung auch eine Mehrzahl von Wendeiförmigen Vertiefungen vorgesehen sein, sodass eine mehrgängige Verformungsstruktur bzw. Verformungsstrukturen in Form einer Spirale resultieren. Der Montagebereich 50 verfügt ebenfalls über ein metrisches Innengewinde.

Bezugszeichenliste:

1 - Verbindungsmittel

10 - Betätigungsbereich, insbesondere Kopf

12 - Betätigungsfläche

30 - Elastizitätsbereich

32 - Verformungsstrukturen

34 - Steifigkeitsreduktionsstrukturen, Vertiefungen, insbesondere Durchbrüche

50 - Montagebereich

60 - Zentralausnehmung

L - Längsrichtung

MS - Materialstärke

R - Radialrichtung

RS - Radialstärke

U - Umfangsrichtung