CN101512810B - 燃料电池用组装检查装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的燃料电池用组装检查装置,备有配置燃料电池组的第1基板、和对燃料电池组推压的加压缸。上述燃料电池组包含配置在第1端板上的集电板、和层叠在集电板上的多个单电池。将第2端板安装在被推压着的燃料电池组上,组装成燃料电池。具有燃料气体供给配管、燃料气体排出配管、氧化剂气体供给配管、氧化剂气体排出配管、冷却介质供给配管、和冷却介质排出配管,分别与设在第1端板上的燃料气体供给口、燃料气体排出口、氧化剂气体供给口、氧化剂气体排出口、冷却介质供给口、和冷却介质排出口连接。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池用组装检查装置,特别涉及一种燃料电池用组装检查装置,其备有配置燃料电池组的基板、和对燃料电池组推压的推压机构,上述燃料电池组包含第1端板、配置在第1端板上的集电板、和层叠在集电板上的多个单电池;将第2端板安装在被推压着的燃料电池组上,以组装燃料电池。
背景技术
燃料电池,作为具有高效率和优良环境特性的电池,近年来受到关注。燃料电池,通常是使作为燃料气体的氢与空气中的氧反应,生成电能。氢与氧化学反应的结果,生成了水。燃料电池的种类,有磷酸型、熔融碳酸盐型、固体电解质型、碱型、固体高分子型等。其中,具有能在常温下起动并且起动时间迅速等优点的固定高分子型燃料电池受到注目。因此,在车辆、例如汽车等中使用固体高分子型燃料电池。
固体高分子型燃料电池,是将多个单电池、集电板、端板等层叠组装成的。对于该组装的燃料电池,要进行燃料电池的发电检查、气体泄漏检查等。例如,专利文献1中,揭示了在燃料电池叠层体中,试验燃料气体、氧化剂气体的气体泄漏用的气体泄漏试验方法。
专利文献1:日本特开2001-23665号公报
但是,已往,在燃料电池的组装检查中,是在进行了单电池的发电检查后,组装燃料电池,再进行燃料电池的发电检查。单电池的发电检查时,先要用单电池发电检查用工具,将多个单电池层叠。然后,将检查用燃料气体、检查用氧化剂气体、检查用冷却介质供给到该层叠着的多个单电池,进行单电池的发电检查。单电池的发电检查结束后,从单电池发电检查工具上取出各单电池。这里,当检查出不合格的单电池时,用合格的单电池更换。
单电池的发电检查结束后,用层叠工具将多个单电池、集电板等层叠起来,成为燃料电池组,将端板等组装在燃料电池组上,组装成燃料电池。然后,从层叠工具上取出组装成的燃料电池,将检查用燃料气体、检查用氧化剂气体、检查用冷却介质等的供给配管、排出配管等,安装在燃料电池上,进行燃料电池的发电检查。燃料电池的发电检查结束后,从燃料电池上取下上述检查用燃料气体、检查用氧化剂气体、检查用冷却介质等的供给配管、排出配管等。
这样,在燃料电池的组装检查中,单电池的发电检查、燃料电池的组装、燃料电池的发电检查,要用不同的工具、装置进行,所以,每次进行发电检查时,都要将单电池等安装到工具、装置上以及从工具、装置上取下。另外,在燃料电池的发电检查时,都要将检查用燃料气体、检查用氧化剂气体、检查用冷却介质的供给配管、排出配管,安装到组装成的燃料电池上以及从燃料电池上取下。因此,燃料电池的组装检查工作量大,燃料电池的生产性低。
为此,本发明的目的是提供能减少燃料电池的组装检查工作量、提高燃料电池生产性的燃料电池用组装检查装置。
发明内容
本发明的燃料电池用组装检查装置,具备:配置燃料电池组的基板,上述燃料电池组包含第1端板、设置在第1端板上的集电板和层叠在集电板上的多个单电池;和推压燃料电池组的推压机构;该装置将第2端板安装于被推压着的燃料电池组,以组装燃料电池;该装置的特征在于,具有将检查用燃料气体供给到燃料电池组的燃料气体供给路,将检查用燃料气体从燃料电池组排出的燃料气体排出路,将检查用氧化剂气体供给到燃料电池组的氧化剂气体供给路,将检查用氧化剂气体从燃料电池组排出的氧化剂气体排出路,将检查用冷却介质供给到燃料电池组的冷却介质供给路,和将检查用冷却介质从燃料电池组排出的冷却介质排出路;燃料气体供给路、燃料气体排出路、氧化剂气体供给路、氧化剂气体排出路、冷却介质供给路、和冷却介质排出路,分别与设于第1端板的燃料气体供给口、燃料气体排出口、氧化剂气体供给口、氧化剂气体排出口、冷却介质供给口、和冷却介质排出口连接。
本发明的燃料电池用组装检查装置,其特征在于,燃料气体供给路、燃料气体排出路、氧化剂气体供给路、氧化剂气体排出路、冷却介质供给路、和冷却介质排出路,通过设于基板的开口,分别与设于第1端板的燃料气体供给口、燃料气体排出口、氧化剂气体供给口、氧化剂气体排出口、冷却介质供给口、和冷却介质排出口连接。
本发明的燃料电池用组装检查装置,其特征在于,具备由绝缘性材料形成的导引部件,该导引部件导引层叠的多个单电池的层叠方向。
本发明的燃料电池用组装检查装置,其特征在于,具备:导引部件,其导引层叠的多个单电池的层叠方向;和浮动机构,其在发电检查时使层叠的多个单电池与导引部件成为非接触状态。
本发明的燃料电池用组装检查装置,其特征在于,第2端板通过张力板安装于燃料电池组。
本发明的燃料电池用组装检查装置,其特征在于,同时地组装检查多个燃料电池组。
如上所述,根据本发明的燃料电池用组装检查装置,可以用一个组装检查装置,进行单电池的发电检查、燃料电池的组装、燃料电池的发电检查,所以,可减少燃料电池的组装检查工作量,更加提高燃料电池的生产性。
附图说明
图1是表示本发明实施形态中的、燃料电池的构造的图。
图2是表示本发明实施形态中的、第1端板的构造的图。
图3是表示本发明实施形态中的、燃料电池用组装检查装置的构造的图。
图4是表示本发明实施形态中的、燃料电池用组装检查装置中的单电池的发电检查方法的图。
图5是表示本发明实施形态中的、燃料电池用组装检查装置中的燃料电池的发电检查方法的图。
图6是表示本发明另一实施形态中的、燃料电池用组装检查装置的构造的图。
图7是表示本发明另一实施形态中的、燃料电池用组装检查装置中备有的加压面追随机构的构造的侧视图。
图8是表示本发明另一实施形态中的、第1金属基体中的凹部件的构造的图。
图9是表示本发明另一实施形态中的、第2金属基体中的凸部件的构造的图。
图10是表示本发明另一实施形态中的、将单电池层叠在燃料电池用组装检查装置上状态的侧视图。
图11是表示本发明另一实施形态中的、燃料电池组的一端长度A比另一端长度B短时(长度A<长度B)的、加压面追随机构的动作的侧视图。
图12是表示本发明另一实施形态中的、燃料电池组的一端长度A比另一端长度B长时(长度A>长度B)的、加压面追随机构的动作的侧视图。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的实施形态。先说明燃料电池的构造。图1是表示燃料电池10的构造的图。图1所示的燃料电池10,配置了2列燃料电池组12。当然,配置在燃料电池10中的燃料电池组12,并不限定是2列。燃料电池组12层叠了多个单电池14、集电板16等而成。
单电池14的构造是,在电解质膜的两侧分别层叠着催化剂层,在各催化剂层上层叠着气体扩散层,构成了膜电极接合体,并且在膜电极接合体上层叠着隔板。
电解质膜,具有使在阳极侧产生的氢离子移动到阴极侧的功能等。电解质膜的材料,是使用化学稳定性好的氟类树脂、例如可使用全氟烃磺酸的离子交换膜。
催化剂层,具有促进阳极侧的氢的氧化反应、阴极侧的氧的还原反应的功能。催化剂层包含催化剂和催化剂的载体。为了加大反应的电极面积,催化剂通常呈粒子(颗粒)状,附着在催化剂的载体上使用。对于氢的氧化反应、氧的还原反应,催化剂是使用作为具有小活性化过电压的铂族元素的铂等。催化剂的载体,可使用碳材料,例如碳黑等。
气体扩散层具有使燃料气体例如氢气、氧化剂气体例如空气扩散到催化剂层的功能、使电子移动的功能等。气体扩散层,可使用具有导电性的材料,如碳纤维纺织布、碳纸等。膜电极接合体,可将电解质膜、催化剂层和气体扩散层层叠后进行热压等而制成。
隔板,层叠在膜电极接合体的气体扩散层上,具有将相邻单电池14中的燃料气体与氧化剂气体分离的功能。另外,隔板具有使相邻的单电池14电连接的功能。在隔板上,形成了燃料气体、氧化剂气体流过的气体流路、冷却单电池14的、例如LLC(Long Life Coolant)、冷却水等的冷却介质流过的冷却介质流路等。隔板可由具有导电性的材料、如不锈钢等的金属材料、碳素材料等形成。
集电板16,具有将由层叠着的多个单电池14产生的直流电流取出的功能。集电板16,可以使用具有导电性的材料、如不锈钢、铜等的金属材料、碳素材料等。另外,集电板16,也可以在不锈钢、铜等的金属片材上实施镀金。
端板20、34,配置在燃料电池组12的两端部。端板20、34,例如可用不锈钢等的金属材料形成。在第1端板20上,设有供给或排出燃料气体、氧化剂气体和冷却介质用的开口。图2是表示第1端板20的构造的图。第1端板20,具有将燃料气体供给到燃料电池组12的燃料气体供给口22、将电化学反应后的燃料气体从燃料电池组12排出的燃料气体排出口24、将氧化剂气体供给到燃料电池组12的氧化剂气体供给口26、将电化学反应后的氧化剂气体从燃料电池组12排出的氧化剂气体排出口28、将冷却介质供给到燃料电池组12的冷却介质供给口30、将冷却了燃料电池组12后的冷却介质排出的冷却介质排出口32。
燃料气体供给口22、燃料气体排出口24、氧化剂气体供给口26、氧化剂气体排出口28、冷却介质供给口30、和冷却介质排出口32上,在各开口的周围形成了密封槽。在各密封槽内,嵌入了用于密封燃料气体、氧化剂气体、和冷却介质的、例如橡胶制的O形环、密封垫等。图1所示的燃料电池10中,由于配置了2列燃料电池组12,所以,燃料气体供给口22、燃料气体排出口24、氧化剂气体供给口26、氧化剂气体排出口28、冷却介质供给口30、和冷却介质排出口32,在第1端板20上分别设有2处。
如图1所示,在第2端板34上,如后所述,对每一个燃料电池组12设置了开口,对燃料电池组12加压用的加压缸的执行器等穿过该开口。在图1所示燃料电池10中,由于配置了2列燃料电池组12,所以,在第2端板34上,在2个部位设有开口。另外,第2端板34上,对每一个燃料电池组12,设有荷重调节螺丝,该荷重调节螺丝用于调节对燃料电池组12加压的荷重。
弹簧盒36,具有更均匀地对燃料电池组12加压、计测作用在燃料电池组12上的荷重的功能。弹簧盒6配置在燃料电池组中的第2端板34与绝缘部件38之间。弹簧盒36,是在2块加压板间设置多个弹簧而构成的。因此,通过弹簧盒36对燃料电池组12加压,可以更均匀地对燃料电池组12加压,并能够根据弹簧的位移量,计测作用在燃料电池组12上的荷重。当然,并不限定于弹簧盒36,也可以在2至12个部位采用备有测力传感器的加压板等。
张力板40,例如用螺栓42等安装在第1端板20和第2端板34上。张力板40相对于各燃料电池组12各安装着2块。张力板40具有用预定的加压力对燃料电池组12加压的功能。因此,例如,可确保单电池14与单电池14之间、单电池14与集电板16之间、集电板16与第1端板20之间等的燃料气体、氧化剂气体和冷却介质的密封性。
下面,说明燃料电池用组装检查装置的构造。图3是表示燃料电池用组装检查装置50的构造的图。
第1基板52,是配置燃料电池组12的基板,该燃料电池组12包含有第1端板20、配置在第1端板20上的集电板16、层叠在集电板16上的多个单电池14。第1基板52例如可用不锈钢等金属材料形成。
在第1基板52上,可以配置若干列燃料电池组12。图3中,表示在第1基板52上配置了2列燃料电池组12的情形。当然,所配置的燃料电池组12并不限定于2列,也可以是3列,也可以是1列。
在第1基板52上,连接着燃料气体供给配管54、燃料气体排出配管56、氧化剂气体供给配管58、氧化剂气体排出配管60、冷却介质供给配管62、冷却介质排出配管64。燃料气体供给配管54,是将例如氢气等的检查用燃料气体供给到燃料电池组12的燃料气体供给路。燃料气体排出配管56,是将电化学反应后的检查用燃料气体从燃料电池组12排出的燃料气体排出路。氧化剂气体供给配管58,是将例如空气等的检查用氧化剂气体供给到燃料电池组12的氧化剂气体供给路。氧化剂气体排出配管60,是将电化学反应后的检查用氧化剂气体从燃料电池组12排出的氧化剂气体排出路。冷却介质供给配管62,是将例如LLC等的检查用冷却介质供给到燃料电池组12的冷却介质供给路。冷却介质排出配管64,是将冷却了燃料电池组12后的检查用冷却介质从燃料电池组12排出的冷却介质排出路。
燃料气体供给配管54、燃料气体排出配管56、氧化剂气体供给配管58、氧化剂气体排出配管60、冷却介质供给配管62、和冷却介质排出配管64,以分别与设在第1端板20上的燃料气体供给口22、燃料气体排出口24、氧化剂气体供给口26、氧化剂气体排出口28、冷却介质供给口30、和冷却介质排出口32连通的方式、分别与第1基板52连接。
在第1基板52与第1端板20之间,最好设置具有浮动机构的连接部。这样,即使第1端板20的端部因燃料电池10的发电检查而翘曲时,借助浮动机构,连接部能随动,可确保第1基板52与第1端板20之间的检查用燃料气体、检查用氧化剂气体、和检查用冷却介质的密封性。另外,第1基板52与第1端板20之间,设置了具有浮动机构的连接部时,最好进一步提高第1基板52的平面度。这样,可以更加提高第1基板52与第1端板20之间的密封性。
在第1基板52上,可以设置供燃料气体供给配管54、燃料气体排出配管56、氧化剂气体供给配管58、氧化剂气体排出配管60、冷却介质供给配管62、和冷却介质排出配管64穿过的开口。这样,可以用螺栓等将燃料气体供给配管54、燃料气体排出配管56、氧化剂气体供给配管58、氧化剂气体排出配管60、冷却介质供给配管62、和冷却介质排出配管64直接连接到设在第1端板20上的燃料气体供给口22、燃料气体排出口24、氧化剂气体供给口26、氧化剂气体排出口28、冷却介质供给口30、和冷却介质排出口32上。这样,即使因安装张力板40而在第1端板20上产生了翘曲等时,也可抑制检查用燃料气体、检查用氧化剂气体、和检查用冷却介质的泄漏。
如图3所示,在第1基板52上配置了2列燃料电池组12时,燃料气体供给配管54、燃料气体排出配管56、氧化剂气体供给配管58、氧化剂气体排出配管60、冷却介质供给配管62、和冷却介质排出配管64分别分支成2个配管,分别与设在燃料电池组12的第1端板20上的燃料气体供给口22、燃料气体排出口24、氧化剂气体供给口26、氧化剂气体排出口28、冷却介质供给口30、冷却介质排出口32连接。
另外,燃料气体供给配管54、燃料气体排出配管56、氧化剂气体供给配管58、氧化剂气体排出配管60、冷却介质供给配管62、和冷却介质排出配管64,最好与共用的连接器66连接。这样,能够借助共用的连接器66,在一个部位,将上述6种配管连接到供给检查用燃料气体、检查用氧化剂气体、和检查用冷却介质的供给装置上。
导引部件68具有作为导引层叠的多个单电池14的层叠方向的基准的功能。该导引部件68与单电池14接触地安装在第1基板52上。使多个单电池14与导引部件68接触,多个单电池14被朝着层叠方向导引地层叠,这样,可以更加均匀地将单电池14层叠。导引部件68,如图3所示,例如对各燃料电池组12,最好在燃料电池组12的背面设置2处、在侧面设置1处。当然,根据其它条件,导引部件68的配置方式并不限定于上述配置。另外,导引部件68,可以具有能根据燃料电池组12的高度可伸缩地调节导引部件68长度的机构。
导引部件68最好由绝缘性材料形成。因为用绝缘性材料形成导引部件68,可以抑制导引部件68与层叠着的多个单电池14间的短路,不必将导引部件68从燃料电池用组装检查装置50上取下就可以进行发电试验。绝缘性材料,例如可以采用环氧树脂等的合成树脂材料、氧化铝等陶瓷材料。另外,绝缘性材料,最好采用PEEK(聚醚醚酮)树脂。因为PEEK树脂的耐热性比环氧树脂好,所以,使用PEEK树脂制的导引部件68,可以提高层叠精度。当然,绝缘性材料并不限定于上述材料。
用不锈钢等金属材料形成导引部件68时,最好设置能将层叠的多个单电池14与导引部件68形成为非接触状态的浮动机构。进行发电检查时,借助浮动机构,使导引部件68向后方滑移,使层叠着的多个单电池14与导引部件68不接触,可以防止短路。这样,不必将导引部件68从燃料电池用组装检查装置50上取下就可以实施发电检查。
在发电检查时,因层叠着的多个单电池14和导引部件68成为非接触状态导致需要保持燃料电池组12时,可以设置具有浮动机构的由绝缘性材料形成的保持部件,用该保持部件支承保持燃料电池组12。燃料电池用组装检查装置50是卧式的时,尤其需要保持燃料电池组12。绝缘性材料,可以使用上述合成树脂材料、陶瓷材料等。另外,上述的浮动机构,通常可以采用用于使部件移动等的浮动机构。
加压缸70,是对燃料电池组12加压的推压机构,配置在第2基板72上。加压缸70的执行器,从形成在第2端板34上的开口部插入,能够通过弹簧盒36等对燃料电池组12加压。这样,可以提高单电池14与单电池14之间、单电池14与集电板16之间、集电板16与端板之间等的检查用燃料气体、检查用氧化剂气体、和检查用冷却介质的密封性。加压缸70通常可采用油压伺服缸等。当然,推压机构并不限定于加压缸70,例如也可以用圆头螺栓(ボ一ルネジ)等对燃料电池组12加压。
用加压缸70通过弹簧盒36等对燃料电池组12加压时的加压点,例如最好设在与用设在第2端板34上的荷重调节螺丝76调节荷重时的加压点不同的位置。因此,用加压缸70对燃料电池组12施加预荷重,这样,可以在第1端板20和第2端板34上没有荷载的状态下组装张力板40。可以容易地将张力板40组装到预定的组装位置,可更加提高张力板40组装时的自由度。
若干列燃料电池组12配置在第1基板52上时,最好对每个燃料电池组12设置加压缸70。例如,如图3所示,2列燃料电池组12配置在第1端板52上时,对各燃料电池组12分别设置加压缸70,在第2基板72上共计配置了2个加压缸70。这样,对各燃料电池组12分别设置加压缸70,可以分别地施加荷重,所以,与用一个加压缸70对若干列燃料电池组12均匀加压时相比,可以容易地调节施加在各燃料电池组12上的荷重。
下面,说明燃料电池10的组装检查方法。先将第1端板20和第2端板34设置在燃料电池用组装检查装置50上。其中,第1端板20配置在第1基板52上。设在第1端板20上的燃料气体供给口22、燃料气体排出口24、氧化剂气体供给口26、氧化剂气体排出口28、冷却介质供给口30、和冷却介质排出口32,分别与燃料气体供给配管54、燃料气体排出配管56、氧化剂气体供给配管58、氧化剂气体排出配管60、冷却介质供给配管62、和冷却介质排出配管64连接。
集电板16配置在第1端板20上,多个单电池14被导引部件68沿层叠方向导引地层叠在集电板16上。在层叠着的多个单电池14上,配置另一个集电板16,进而在该另一个集电板16上,配置绝缘部件38。在绝缘部件38上,配置弹簧盒36,这样,形成了燃料电池组12。
用加压缸70通过弹簧盒36对燃料电池组12施加预定的荷重,实施单电池14的发电检查。图4是表示燃料电池用组装检查装置50中的单电池14的发电检查方法的图。这里,由于导引部件68例如是用绝缘性材料形成,所以,不必从燃料电池用组装检查装置50上取下就可以进行单电池14的发电检查。
首先,供给检查用燃料气体、检查用氧化剂气体、检查用冷却介质的供给装置74和燃料电池用组装检查装置50,通过供给装置的连接器75和燃料电池用组装检查装置50的连接器66连接。这样,燃料电池用组装检查装置50备有的燃料气体供给配管54、燃料气体排出配管56、氧化剂气体供给配管58、氧化剂气体排出配管60、冷却介质供给配管62、和冷却介质排出配管64,分别与供给装置74备有的燃料气体供给配管78、燃料气体排出配管80、氧化剂气体供给配管82、氧化剂气体排出配管84、冷却介质供给配管86、和冷却介质排出配管88连接。
从燃料气体供给配管54,将检查用燃料气体供给到燃料电池组12。从氧化剂气体供给配管58,将氧化剂气体供给到燃料电池组12。从冷却介质供给配管62,将冷却介质供给到燃料电池组12。将供电化学反应后的反应气体,用燃料气体排出配管56和氧化剂气体排出配管60从燃料电池组12排出。将进行了冷却后的冷却介质,用冷却介质排出配管64从燃料电池组12排出。这样,实施单电池14的发电检查。在单电池14的发电检查中,检查出不合格品时,解除加压缸70的荷重,将不合格品去除,更换为合格品。
单电池的发电试验结束后,将第2端板34安装到燃料电池组12上,组装成燃料电池10。在加压缸70对燃料电池组12施加了预荷重的状态,将设在第2端板34上的2个荷重调节螺丝76设置在弹簧盒36上。然后,在对燃料电池组12施加了预荷重的状态,用螺栓等将张力板40连接在第1端板20和第2端板34上。安装了张力板40后,用2个荷重调节螺丝76进行燃料电池组12的调心(找正)。然后,解除加压缸70对燃料电池组12施加的预荷重,用荷重调节螺丝76调节施加在燃料电池组12上的荷重。这里,施加在燃料电池组12上的荷重,由弹簧盒36计测。调节了施加在燃料电池组12上的荷重后,燃料电池10的组装完成。
接着,对组装好的燃料电池10,进行燃料电池10的发电检查。图5是表示燃料电池用组装检查装置50中的燃料电池10的发电检查方法的图。燃料电池10的发电检查,是在安装在燃料电池用组装检查装置50上的状态下进行的。另外,燃料电池10的发电检查中同样,也可以不从燃料电池用组装检查装置50上取下导引部件68地进行发电试验。
燃料电池10的发电检查,与单电池的发电检查同样地,首先,供给检查用燃料气体、检查用氧化剂气体、检查用冷却介质的供给装置74和燃料电池用组装检查装置50,通过供给装置74的连接器75和燃料电池用组装检查装置50的连接器66连接。这样,燃料电池用组装检查装置50备有的燃料气体供给配管54、燃料气体排出配管56、氧化剂气体供给配管58、氧化剂气体排出配管60、冷却介质供给配管62、和冷却介质排出配管64,分别与供给装置74备有的燃料气体供给配管78、燃料气体排出配管80、氧化剂气体供给配管82、氧化剂气体排出配管84、冷却介质供给配管86、和冷却介质排出配管88连接。
然后,从燃料气体供给配管54,将检查用燃料气体供给到燃料电池组12。从氧化剂气体供给配管58,将检查用氧化剂气体供给到燃料电池组12。从冷却介质供给配管62,将检查用冷却介质供给到燃料电池组12。将供电化学反应后的反应气体,用燃料气体排出配管56和氧化剂气体排出配管60从燃料电池组12排出。将冷却了燃料电池10后的检查用冷却介质,用冷却介质排出配管64从燃料电池组12排出。这样,进行燃料电池10的发电检查。发电检查结束后的燃料电池10,从燃料电池用组装检查装置50中取出,安装到燃料电池用盒内。
如上所述,根据上述燃料电池用组装检查装置,可以用一个组装检查装置,进行单电池的发电检查、燃料电池的组装、燃料电池的发电检查,所以,可进一步减少燃料电池的组装检查所需的工作量(工时),更加提高燃料电池的生产性。
根据上述燃料电池用组装检查装置,燃料气体供给路、燃料气体排出路、氧化剂气体供给路、氧化剂气体排出路、冷却介质供给路、冷却介质排出路,穿过设在基板上的开口直接与第1端板连接,所以,即使因安装张力板而在第1端板上产生了翘曲等时,也能防止检查用燃料气体、检查用氧化剂气体、检查用冷却介质的泄漏。
根据上述燃料电池用组装检查装置,由于导引层叠的多个单电池的层叠方向的导引部件,是用绝缘材料形成的,所以,在单电池的发电检查时或燃料电池的发电检查时,可以防止单电池与导引部件之间的短路,不必从组装检查装置上取下导引部件就可以进行发电检查。
根据上述燃料电池用组装检查装置,通过设置能使导引部件与单电池成为非接触状态的浮动机构,即使导引部件是用金属材料等导电性材料形成的时,在发电检查时,也能防止单电池与导引部件之间的短路,不必从组装检查装置上取下导引部件就可以进行发电检查。
下面,说明另一实施形态的燃料电池用组装检查装置。图6是表示燃料电池用组装检查装置100的构造的图。对同样的要素,注以相同标记,其详细说明从略。燃料电池用组装检查装置100,备有追随燃料电池组12的端面的倾斜的加压面追随机构102。图7是表示燃料电池用组装检查装置100中备有的、加压面附从机构102的构造的侧视图。
加压面追随机构102,包含安装在加压缸70上的第1金属基体104、和推压弹簧盒36的第2金属基体106,具有作为加压面追随手段的功能,即,即使燃料电池组12的端面产生了倾斜时,也能对倾斜了的端面均匀地加压。第1金属基体104上,为了连接在加压缸70上,例如设有螺纹槽。另外,在第2金属基体106上,设有推压弹簧盒36的多个加压杆107。加压杆107从形成在第2端板34上的开口插入,推压弹簧盒36。
为了在燃料电池组12的端面倾斜了时也能对该倾斜的端面均匀地加压,第1金属基体104和第2金属基体106能够滑动地组装着。在第1金属基体104上设有凹部件108,在第2金属基体106上设有凸部件110。图8是表示第1金属基体104上的凹部件108的构造的图,图8(A)是凹部件108的俯视图,图8(B)是凹部件108中的X-X方向断面图。凹部件108,具有与凸部件110接触的凹面112、和多个连接孔113。图9是表示第2金属基体106上的凸部件110的构造的图,图9(A)是凸部件110的俯视图,图9(B)是凸部件110中的Y-Y方向断面图。凸部件110,具有与凹部件108接触的凸面114、和多个连接孔115。
第1金属基体104和第2金属基体106以使第1金属基体104上的凹部件108的凹面112与第2金属基体106上的凸部件110的凸面114接触的方式可滑动地组装着。当燃料电池组12的端面产生了倾斜时,第1金属基体104的凹部件108的凹面112,与第2金属基体106的凸部件110的凸面114滑动,这样,追随燃料电池组12的端面的倾斜,可以对倾斜了的端面均匀施加面压。
第1金属基体104上的凹部件108的凹面112,最好是凹球面。第2金属基体106上的凸部件110的凸面114,最好是凸球面。这是因为:即使燃料电池组12的端面产生了倾斜时,也能以端面的大致中心为旋转中心,使加压面追随机构102追随倾斜了的端面。当然,根据其它条件,第1金属基体104上的凹部件108的凹面112不限定是凹球面,第2金属基体106上的凸部件110的凸面114不限定是凸球面。另外,也可以将凹面与第1金属基体104形成为一体,将凸面与第2金属基体106形成为一体。另外,根据其它的条件,也可以在第1金属基体104上形成凸面,在第2金属基体106上形成凹面。
下面,说明加压面追随机构102的动作。图10是表示将单电池14等层叠在燃料电池用组装检查装置100上的状态的侧视图。单电池14等沿着导引部件68层叠。这里,层叠着单电池14等的燃料电池组12的一端长度A和另一端长度B,有时不相同。这种情形下,在燃料电池组12的端面产生了倾斜。
图11是表示燃料电池组12的一端长度A比另一端长度B短时(长度A<长度B)时的、加压面追随机构102的动作的侧视图。一端长度A比另一端长度B短时,在加压面追随机构102中,第1金属基体104上的凹部件104的凹面112、和第2金属基体106上的凸部件110的凸面114滑动,在向长度B的另一端侧以预定的角度α倾斜的状态下,加压燃料电池组12。因此,即使一端长度A比另一端长度B短时,也能对燃料电池组12均匀地加压。
图12是表示燃料电池组12的一端长度A比另一端长度B长时(长度A>长度B)时的、加压面追随机构102的动作的侧视图。一端长度A比另一端长度B长时,在加压面追随机构102中,第1金属基体104上的凹部件108的凹面112、和第2金属基体106上的凸部件110的凸面114滑动,在向长度A的一端侧以预定的角度α倾斜的状态下,加压燃料电池组12。因此,即使一端长度A比另一端长度B长时,也能对燃料电池组12均匀地加压。
将燃料电池组12加压后,用设在第2端板34上的荷重调节螺丝,与燃料电池组12的端面的倾斜吻合地定位。然后,解除加压缸70的加压。
根据上述燃料电池用组装检查装置,由于备有加压面追随机构,所以,即使层叠着单电池等的燃料电池组的端面倾斜了时,也能对燃料电池组的倾斜的端面均匀地加压。
Claims (5)
1.一种燃料电池用组装检查装置,具备:
配置燃料电池组的基板,上述燃料电池组包含第1端板、设置在第1端板上的集电板和层叠在集电板上的多个单电池;和
推压燃料电池组的推压机构;
该装置将第2端板安装于被推压着的燃料电池组,以组装燃料电池;该装置的特征在于,具有:
将检查用燃料气体供给到燃料电池组的燃料气体供给路,
将检查用燃料气体从燃料电池组排出的燃料气体排出路,
将检查用氧化剂气体供给到燃料电池组的氧化剂气体供给路,
将检查用氧化剂气体从燃料电池组排出的氧化剂气体排出路,
将检查用冷却介质供给到燃料电池组的冷却介质供给路,和
将检查用冷却介质从燃料电池组排出的冷却介质排出路;
燃料气体供给路、燃料气体排出路、氧化剂气体供给路、氧化剂气体排出路、冷却介质供给路、和冷却介质排出路,通过设于基板的开口,分别与设于第1端板的燃料气体供给口、燃料气体排出口、氧化剂气体供给口、氧化剂气体排出口、冷却介质供给口、和冷却介质排出口连接。
2.如权利要求1所述的燃料电池用组装检查装置,其特征在于,具备由绝缘性材料形成的导引部件,该导引部件导引层叠的多个单电池的层叠方向。
3.如权利要求1所述的燃料电池用组装检查装置,其特征在于,具备:
导引部件,其导引层叠的多个单电池的层叠方向;和
浮动机构,其在发电检查时使层叠的多个单电池与导引部件成为非接触状态。
4.如权利要求1所述的燃料电池用组装检查装置,其特征在于,第2端板通过张力板安装于燃料电池组。
5.如权利要求1所述的燃料电池用组装检查装置,其特征在于,同时地组装检查多个燃料电池组。
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