JP2002367649A - セル電圧測定端子付き燃料電池スタック - Google Patents

セル電圧測定端子付き燃料電池スタック

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数の金属薄板製セパレータの電圧測定用の
突起状端子と電圧測定装置の電圧取得用端子とが端子部
材により確実に接続された燃料電池スタックを提供す
る。 【解決手段】 複数個の単位燃料電池をセパレータを介
して積層してなる燃料電池スタックは、(a) セパレータ
の外周に設けられた電圧測定用の突起状端子121と、電
圧測定装置の電圧取得用端子123とを接続する複数個の
端子部材1と、(b)個々の端子部材1を絶縁状態で支持す
る複数の仕切りを有する絶縁性ケーシング130とを具備
し、電圧取得用端子123を端子部材1に係合させ、ケーシ
ング130を電圧取得用端子123を支点として回転すること
により端子部材1をセパレータの電圧測定用端子121と係
合させ、もって電圧取得用端子123と電圧測定用端子121
とを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセル電圧測定端子付
き燃料電池スタックに関し、特にセパレータの外周突起
状端子と電圧測定装置の電圧取得用端子とをセパレータ
の積層方向位置のバラツキを吸収しながら接続する端子
部材が絶縁状態で支持された燃料電池スタックに関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】燃料電
池スタックは、図22に示すように、電解質膜111の両面
に電極112が形成された構造の電解質膜−電極接合体101
と、その両側に配置された一対のセパレータ120とから
なる単位燃料電池（セル）が複数積層してなる構造を有
し、各セパレータ120には電解質膜−電極接合体101に対
向する一方の面に水素ガス用の流通溝が設けられている
とともに、他方の面に空気用の流通溝が設けられてお
り、またその外周にはセル電圧を取り出すための端子と
して作用する突起状端子121が設けられている。
【０００３】燃料電池スタックを構成する各セルが正常
な状態にあるか否かを判定するために、各セルの電圧を
測定することが行なわれている。従来各セルの電圧測定
には、セパレータの電圧測定用端子と電圧測定装置（通
常燃料電池スタックに取り付けられている）の電圧取得
端子とを両側にコネクタを有するハーネス（ケーブル）
で接続していた。
【０００４】例えば特開平9-283166号は、燃料電池スタ
ックの各セルのカーボンプレートに丸穴を明け、丸穴に
バナナクリップにて出力端子の一端を接続し、出力端子
束の他端をコネクタを介して電圧測定装置と接続するこ
とを特徴とする燃料電池スタックの電圧測定用出力端子
の取付方法を開示している。
【０００５】また特開平11-339828号は、電極ユニット
及びセパレータから構成され、水素を主成分とする燃料
ガスと酸素あるいは空気を電極ユニットの中で反応させ
て電気に変換する燃料電池スタックにおいて、セパレー
タの端面に対して垂直に突起状の電圧測定用端子を設け
たことを特徴とするセル電圧測定端子付き燃料電池スタ
ックを開示している。
【０００６】さらに特開2000-223141号は、電解質を燃
料極と酸化剤極で挟持した電極ユニット及びセパレータ
を交互に積層して構成された燃料電池スタックにおい
て、セパレータに突起状の電圧測定用端子が設けられ、
電圧測定用端子に接続された複数の電圧測定用コード
が、燃料電池スタックの両端部に設けられたプレッシャ
プレートに固定されているワンタッチコネクタに接続さ
れていることを特徴とする燃料電池スタックを開示して
いる。
【０００７】しかしながら、燃料電池スタックは数十か
ら数百のセルが積層された構造を有するので、上記先行
技術に開示されているようなコネクタを各電圧測定端子
及び電圧取得用端子に取り付けるのに大変な手間がかか
るだけでなく、端子からコネクタがはずれたり、接続ミ
スを犯したりする恐れもあった。その上、車載用の燃料
電池スタックでは振動がかかるので、振動によりコネク
タがはずれたり、複雑に絡み合うという問題もあった。
【０００８】そのため、両側にコネクタを有するハーネ
スを使用せずに、多数のセパレータの電圧測定用端子と
電圧測定装置の電圧取得用端子とを一度に接続すること
が望まれている。しかしながら、燃料電池スタックは多
数のセルを積層した構造を有するために、波形加工した
金属薄板からなる各セパレータの突起状端子の積層方向
位置にはどうしてもバラツキがあり、自動作業に必要な
位置精度が十分にでない。さらに燃料電池スタックは停
止時と運転時とで温度差があるので、熱膨張によりセパ
レータの積層方向位置は変化するが、剛直な接続方式で
あると、熱膨張に追随できず、接続不良が起こったり、
電圧測定用端子に余分な応力が加わる恐れがある。
【０００９】また燃料電池、特に固体高分子型燃料電池
では、各セルが２〜３mm程度と非常に薄いので、隣接す
るセパレータの突起状端子に接続するコネクタが相互に
接触するのを防ぐ必要がある。しかしながら、数十から
数百のセルの端子を接続したコネクタの絶縁を簡単な機
構で達成するのは非常に困難であるという問題がある。
【００１０】従って本発明の目的は、多数の金属薄板製
セパレータの電圧測定用の突起状端子と電圧測定装置の
電圧取得用端子とが端子部材により確実に接続されてい
るとともに、各端子部材が確実に絶縁されている燃料電
池スタックを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】すなわち、複数個の単位
燃料電池をセパレータを介して積層してなる本発明の燃
料電池スタックは、(a) 前記セパレータの外周に設けら
れた電圧測定用の突起状端子と、電圧測定装置の電圧取
得用端子とを接続する複数個の端子部材と、(b) 個々の
端子部材を絶縁状態で支持する複数の仕切りを有する絶
縁性ケーシングとを具備することを特徴とする。このよ
うに絶縁性ケーシングの複数の仕切りにより個々の端子
部材を支持することにより、隣接する端子部材の接触を
確実に防止することができる。また絶縁性ケーシングは
複数の端子部材を同時に支持することができるので、多
数の金属薄板製セパレータの電圧測定用の突起状端子と
電圧測定装置の電圧取得用端子とを一回の操作で確実に
接続することができる。また多数のセルの電圧測定端子
と電圧取得用端子とをハーネスなしに接続することがで
きるので、接続の手間が著しく省ける。
【００１２】本発明の燃料電池スタックに使用するのに
好ましい端子部材は、セパレータの突起状端子と接続す
る先端部と、前記先端部に連結した幅の狭い帯部からな
る弾性支持部と、前記弾性支持部に連結し、前記電圧取
得用端子と接続する支点部とからなる一体構造を有す
る。先端部と支点部とは弾性支持部により一体的に連結
しているので、先端部と支点部との相対的位置を調節す
ることができる。そのため、端子部材をセパレータの電
圧測定用の突起状端子と電圧測定装置の電圧取得用端子
とに接続した場合に、セパレータの積層方向位置のバラ
ツキや変位があっても、それらを吸収することができ
る。
【００１３】端子部材は実質的にコの字状の断面を有
し、前記先端部は前記セパレータの突起状端子を挟み込
むようにして接続し、前記支点部は前記電圧取得用端子
を挟み込むようにして接続するのが好ましい。この構造
により、セパレータの突起状端子との接続及び電圧測定
装置の電圧取得用端子との接続を一回の操作で確実に行
なうことができる。またこの構造の端子部材は、一体的
な金属薄板を先端部、弾性支持部及び支点部を有する形
状にパンチ加工した後、折り曲げることにより形成する
ことができるので、一枚の金属薄板のパンチ加工により
簡単に作製することができるという利点がある。また先
端部のみならず支点部も断面コの字状で開口しているの
で、セパレータの突起状端子との接触圧力が小さい。そ
のため、端子数が多い場合に接続が容易になる。
【００１４】端子部材の弾性支持部は複数の湾曲した帯
部からなるのが好ましい。湾曲した帯部はいかなる方向
（特に積層方向）の変形も吸収し得る柔軟性を有すると
ともに十分な弾性を有し、かつ一枚の金属薄板からパン
チにより先端部及び支点部と一体的に形成するのが容易
である。
【００１５】絶縁性ケーシングの仕切りは複数のくし歯
により形成されているのが好ましい。複数のくし歯の各
間隙に端子部材を挿入することにより、端子部材の位置
決めを簡単かつ確実に行なうことができるとともに、複
数の端子部材の接触を確実に防止することもできる。
【００１６】絶縁性ケーシングはそれぞれ複数のくし歯
を有する上部ケーシング及び下部ケーシングからなるの
が好ましい。上部ケーシング及び下部ケーシングにはネ
ジ止め用の孔部が設けられているとともに、前記孔部の
一方が長孔であるのが好ましい。絶縁性ケーシングを上
部ケーシングと下部ケーシングの組合せ構造とし、両者
を固定するためのネジ穴の一方を長孔とすることによ
り、上部ケーシングと下部ケーシングの積層方向位置を
調節することができ、もってセパレータの電圧測定用の
突起状端子と電圧測定装置の電圧取得用端子との積層方
向のズレを吸収することができる。
【００１７】本発明の一実施例では、下部ケーシングの
くし歯の開放端のうち上端部が閉じている。この構造の
下部ケーシングを使用することにより、絶縁性ケーシン
グを逆に回動するだけで、端子部材も同時に回動させ、
もって端子部材を全部取り外すことができる。
【００１８】電圧取得用端子及び端子部材の支点部には
整合する位置に開口部が設けられているのが好ましい。
端子部材の開口部は端子部材が回動するときの支点とな
るだけでなく、電圧取得用端子と端子部材との精確な位
置決めにも利用可能である。
【００１９】端子部材の支点部は上部ケーシングのくし
歯と係合し、先端部は下部ケーシングのくし歯と係合
し、弾性支持部は上部ケーシング及び下部ケーシングの
いずれとも実質的に係合していないのが好ましい。この
構造により、セパレータの電圧測定用の突起状端子と電
圧測定装置の電圧取得用端子とに積層方向の位置ズレが
あっても、それを吸収することができる。
【００２０】電圧取得用端子の開口部と端子部材の支点
部の開口部とはハト目により回転自在に係合しているの
が好ましい。これにより、開口部を支点として端子部材
を回転するときに端子部材が端子から脱着したり、位置
ずれを起こしたりすることがなくなる。さらにこの開口
部構造により、支点部の省スペース化を達成するととも
に、電気的接触を確実に維持することができるという利
点もある。
【００２１】好ましい実施例では、複数個の単位燃料電
池をセパレータを介して積層してなる本発明の燃料電池
スタックは、(a) セパレータの外周に設けられた電圧測
定用の突起状端子と、電圧測定装置の電圧取得用端子と
を接続する複数個の端子部材と、(b) 個々の端子部材を
絶縁状態で支持する複数の仕切りを有する絶縁性ケーシ
ングとを具備し、電圧取得用端子を端子部材に係合さ
せ、ケーシングを電圧取得用端子を支点として回転する
ことにより端子部材をセパレータの電圧測定用端子と係
合させ、もって電圧取得用端子と電圧測定用端子とを接
続することを特徴とする。
【００２２】特に好ましい実施例では、電圧取得用端子
と係合した端子部材の支点部を上部ケーシングのくし歯
に係合させるとともに、端子部材の先端部を下部ケーシ
ングのくし歯に係合させ、ケーシングを電圧取得用端子
の開口部を支点として回転することにより、端子部材の
先端部をセパレータの電圧測定用端子と係合させること
ができる。ケーシングを回転することにより、端子部材
の先端部をセパレータの電圧測定用端子に一度に接続す
ることができ、端子の接続プロセスが簡単になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は、燃料電池スタック全体の
構成を説明するためのもので、具体的にはケーシング
（下部ケーシング132のみ示す）に支持された端子部材
１により、セパレータ（図示せず）の電圧測定用端子
（突起状端子）121と電圧測定装置10の電圧取得用端子1
23とが接続された状態を示す。燃料電池スタックの左右
上端部には多数のセパレータの電圧測定用突起状端子12
1があり、各側面毎に多数の突起状端子121は複数のグル
ープに分けられ、各グループの突起状端子121に接続さ
れた端子部材１は纏めて１つの絶縁性ケーシング130に
収納される。
【００２４】図２〜４は本発明の燃料電池スタックに用
いる端子部材１の一例を示す。端子部材１は一端で接合
した一対の同じ形状の金属薄板片からなり、各金属薄板
片１a，１aは先端部11、弾性支持部12及び支点部13に相
当する形状を有する。この端子部材１は1枚の金属薄板
をパンチ加工することにより、図３に示すように一対の
端子部材が端部で接合した形状の金属薄板片を作製す
る。金属薄板片１a，１aを中央部１bで折り曲げること
により、端子部材１を形成することができる。
【００２５】金属薄板片１a，１aを折り曲げる際、中央
部１bが半円状になるようにし、かつ一対の金属薄板片
１a，１aの間に僅かな隙間を設けると、図５に示すよう
に端子部材１の断面が実質的にコの字状となる。実質的
にコの字状の断面形状により、先端部11の間隙にセパレ
ータの電圧測定用端子121を挿入するとともに、支点部1
3の間隙に電圧測定装置10の電圧取得用端子123を挿入す
るためである。参考のために、図２に電圧測定用端子12
1及び電圧取得用端子123を部分的に示してある。端子の
挿入を容易にするために、図５に示すように、端子部材
１の先端部11及び支点部13の開放端は僅かに拡開してい
るのが好ましい。この拡開形状により、電圧測定用端子
121及び電圧取得用端子123を端子部材１に挿入するのが
容易になる。
【００２６】この実施例では、弾性支持部12は一対の外
側に湾曲した幅の狭い帯部12a，12aからなる。各帯部12
a，12aは幅が狭いのみならず湾曲しているので、積層し
た多数のセパレータに接合する場合、セパレータの積層
方向のみならず積層方向に直交する二方向における変位
に対しても、容易に変形することにより追随することが
できる。特に多数のセパレータを積層してなる燃料電池
スタックの場合には、積層方向の変位や位置ずれは避け
がたいので、積層方向に容易に変形し得る弾性支持部12
を有することにより、端子部材１はセパレータの電圧測
定用端子121と電圧測定装置10の電圧取得用端子123との
接続を常に確実に確保することができる。
【００２７】図３及び図４に示すように、支点部13は支
点となる位置に開口部15を有する。この開口部15は電圧
測定装置10の電圧取得用端子123の開口部と整合され、
ハト目18により回転自在にかつしっかりと接合される。
図４(b) に示すように、ハト目18は支点部13の開口部15
に挿入する筒部18aと、筒部18aを固定するためのフラン
ジ部18bとからなる。ハト目18の筒部18aを開口部15に挿
入した後、筒部18aの先端部を工具により圧開すると、
筒部18aの両端にフランジ部18b，18bができ、それによ
りハト目18は開口部15に回転自在にかつしっかり固定さ
れる。
【００２８】端子部材１が回動するときの支点とするた
めに、ハト目18の開口部に、又はハト目18を使用せずに
端子部材１の開口部15に絶縁性シャフト16を貫通させて
も良い。セパレータの電圧測定用端子121及び電圧測定
装置10の電圧取得用端子123に対して端子部材１を正確
に位置決めすることができる。なお絶縁性シャフト16と
してはプラスチック棒等を使用することができる。
【００２９】図６はセパレータの電圧測定用端子121及
び電圧測定装置10の電圧取得用端子123に接続された端
子部材１及び絶縁性ケーシング130の関係を詳細に示
す。絶縁性ケーシング130はそれぞれプラスチック製の
上部ケーシング131及び下部ケーシング132からなり、上
部ケーシング131は電圧測定装置10の電圧取得用端子123
に接続された端子部材１の支点部13を支持し、下部ケー
シング132はセパレータの電圧測定用端子121に接続され
た端子部材１の先端部11を支持している。
【００３０】図７は絶縁性ケーシング130の側面図であ
り、図８は上部ケーシング131の側面図である。また図
９は上部ケーシング131の平面図であり、図10は上部ケ
ーシング131の背面図である。図８〜10から明らかなよ
うに、上部ケーシング131は、一体的に形成された本体
部141と、本体部141の前部に一体的に形成され、隣接す
る端子部材１が接触するのを防止するための複数の幅の
狭いスリット143を有するくし部142と、本体部141の後
部に一体的に形成された突条部144とからなる。スリッ
ト143のピッチは接続すべき端子121，123の積層方向ピ
ッチと同じである。突条部144はケーシング130を回転さ
せるときにハンドルとして機能する。くし部142には長
手方向の貫通孔146が設けられている。また本体部141に
は底面に開口するネジ穴148が設けられている。
【００３１】図11は下部ケーシング132の側面図であ
り、図12は平面図であり、図13は底面図であり、図14は
背面図である。下部ケーシング132は、一体的に形成さ
れた本体部151と、本体部151の前部に一体的に形成さ
れ、隣接する端子部材１が接触するのを防止するための
複数の幅の狭いスリット153を有するくし部152とからな
る。スリット153のピッチはスリット143のピッチと同じ
である。本体部151には上部ケーシング131のネジ穴148
に対応する位置に断面小判状の長孔156が設けられてお
り、その長孔156の底面における開口部にはネジ頭部を
受承する凹部158が形成されている。くし部152は上部ケ
ーシング131のくし部142と対応する位置に設けられてい
る。また各くし部142，152のスリット143，153は精確に
整列しなければならない。そのため断面小判状の長孔15
6により、上部ケーシング131に対する下部ケーシング13
2の固定位置を横方向（燃料電池スタックの積層方向）
に調節自在とする。
【００３２】図7に示すように、上部ケーシング131と下
部ケーシング132とをネジ159で螺合すると、両者のくし
部142，152は同じ側に位置し、それぞれのスリット14
3，153は整列する。その状態を上から見ると図15の平面
図に示す通りであり、下から見ると図16の底面図に示す
通りである。
【００３３】図17は絶縁性ケーシング130を用いて多数
の端子部材１をセパレータの電圧測定用端子121及び電
圧測定装置10の電圧取得用端子123に一度に接続する方
法を示す。まず図17(a) に示すように、個々の端子部材
１を絶縁性ケーシング130のスリットに挿入した状態
で、上部ケーシング131のくし部143を電圧取得用端子12
3の列と係合させ、各端子部材１の支点部13の断面コの
字状間隙内に各電圧取得用端子123を挿入する。支点部1
3の開口部15と、電圧取得用端子123の開口部125と、上
部ケーシング131の開口部146とを正確に整合させると、
端子部材１を支持するケーシング130は開口部15，146を
支点にして回転自在となる。また必要に応じて、積層方
向に連なる全ての開口部15，146を貫通するように絶縁
性シャフト16を開口部15，146に挿入し、端子部材１を
支持するケーシング130をシャフト16を軸にして回転自
在としても良い。
【００３４】次に図17(b) に示すように、端子部材１を
支持するケーシング130をシャフト16を軸にして回転さ
せ、下部ケーシング132のくし部152をセパレータの電圧
測定用端子121と係合させ、各端子部材１の先端部11の
断面コの字状間隙内に各電圧測定用端子121を挿入す
る。図17(c) は各端子部材１の先端部11の断面コの字状
間隙内に各セパレータの電圧測定用端子121を完全に挿
入した状態を示す。
【００３５】図６から明らかなように、各端子部材１の
先端部11はセパレータの電圧測定用端子121を挟み込
み、また支点部13は電圧測定装置10の電圧取得用端子12
3を挟み込み、もって各電圧測定用端子121と各田電圧取
得用端子123とを接続する。このとき支点部13の開口部1
5は上部ケーシング131のくし部142の開口部146と整合
し、両者に絶縁性シャフト16が貫通するので、ケーシン
グ130のくし部142，152のスリット内に挿入された端子
部材１は精確に位置決めされた状態で回転し、その先端
部11がセパレータの電圧測定用端子121と確実に接続す
る。
【００３６】端子部材１がケーシング130を利用して全
てのセパレータの電圧測定用端子121及び全ての電圧測
定装置10の電圧取得用端子123に接続した状態では、ケ
ーシング130のくし部142，152の各くし片は隣接する端
子部材１を絶縁するセパレータの役割をしている。この
ため、端子部材１同士が接触して検知電圧に誤差がでる
ことはない。
【００３７】図18は別の端子部材をセパレータの電圧測
定用端子及び電圧測定装置10の電圧取得用端子に接続す
る様子の詳細を示す。この例では、電圧測定装置10の電
圧取得用端子123は端子部材１の支点として作用する突
起部123aと別体になっている。そのため、端子部材１の
支点部13は突起部123aと電圧取得用端子123の両方をカ
バーする長さを有する。それ以外の点では図18の端子部
材１は図２の端子部材と同じである。
【００３８】この端子部材１によりセパレータの電圧測
定用端子121及び電圧測定装置10の電圧取得用端子123を
接続するには、まず図18(a) に示すように端子部材１の
開口部15と突起部123aの開口部とを整合させる。次いで
端子部材１を回動し、端子部材１の支点部13の下方部が
電圧取得用端子123を挟み、さらに先端部11が電圧測定
用突起状端子121を挟み込む。
【００３９】図19〜21は絶縁性ケーシングの別の例を示
す。この絶縁性ケーシング160は上部ケーシング161及び
下部ケーシング162からなり、下部ケーシング162は一体
的に形成された本体部151と、本体部151の前部に一体的
に形成され、隣接する端子部材１が接触するのを防止す
るための複数の幅の狭いスリット163を有するくし部152
とからなり、くし部152の開放端の上端部は水平部157に
より閉じている。そのため、くし部152の上部はスリッ
ト状であり、下部はくし状である。上部スリット163aは
端子部材１を受け入れるのに十分な長さを有する必要が
あるので、上部スリット163aの長さは図11〜14に示す下
部ケーシング132のスリット153と実質的に同じである。
これ以外の点については、下部ケーシング162は図11〜1
4に示すものと同じである。また上部ケーシング161は、
水平部157の分だけくし部が長くなっている以外、図８
〜10に示すものと同じである。
【００４０】絶縁性ケーシング160を用いて端子部材１
によりセパレータの電圧測定用端子121及び電圧測定装
置10の電圧取得用端子123を接続するには、まず図21(a)
に示すように、個々の端子部材１を絶縁性ケーシング1
60の上部ケーシング161及び下部ケーシング162のスリッ
トに挿入した状態で、上部ケーシング161のくし部を電
圧取得用端子123の列と係合させ、各端子部材１の支点
部13の断面コの字状間隙内に各電圧取得用端子123を挿
入する。支点部13の開口部15と、電圧取得用端子123の
開口部125と、上部ケーシング161の開口部とを正確に整
合させると、端子部材１を支持するケーシング160は開
口部15，146を支点にして回転自在となる。下部ケーシ
ング162の水平部157の下端は開口部15，146を中心とす
る円形の軌跡Ｄを通るので、ケーシング160を回動する
ときに水平部157が電圧測定用突起状端子121に当たるこ
とはない。このような構造のために、ケーシング160を
回動するだけで、端子部材１の先端部11を電圧測定用突
起状端子121に接続させることができる。
【００４１】端子部材１を脱着する場合には、ケーシン
グ160を逆に回動すれば良い。端子部材１の先端部11は
下部ケーシング162の水平部157と係合するので、端子部
材１も同時に回動する。従って、端子部材１を一回の操
作で全部取り外すことができる。
【００４２】
【発明の効果】本発明の燃料電池スタックは個々の端子
部材を絶縁状態で支持する複数の仕切りを有する絶縁性
ケーシングを具備するので、隣接する端子部材の接触を
確実に防止することができるだけでなく、絶縁性ケーシ
ングにより複数の端子部材を同時に支持することがで
き、多数の金属薄板製セパレータの電圧測定用の突起状
端子と電圧測定装置の電圧取得用端子とを一回の操作で
確実に接続することができる。これにより、従来のよう
に個々の端子をコネクタ付きケーブルにより接続すると
いう手間が省け、取り扱い性に優れた燃料電池スタック
とすることができる。
【００４３】またセパレータの突起状端子と接続する先
端部と、先端部に連結した幅の狭い帯部からなる弾性支
持部と、弾性支持部に連結し、電圧取得用端子と接続す
る支点部とからなる一体構造の端子部材を使用すること
により、先端部と支点部との相対的位置ズレに対応する
ことができる。そのため、端子部材をセパレータの電圧
測定用の突起状端子と電圧測定装置の電圧取得用端子と
に接続した場合に、セパレータの積層方向位置のバラツ
キや変位があっても、それらを吸収することができる。
このように燃料電池スタックの振動や発熱による熱膨張
等があっても大きな変位を確実に吸収することができる
ので、接続不良が起こったり、電圧測定用端子に余分な
応力が加わったりする恐れがなく、信頼性の高い燃料電
池スタックとすることができる。このような特徴は、高
出力とするために数十〜数百ものセパレータを有する燃
料電池スタックでは特に重要である。
【００４４】絶縁性ケーシングの仕切りは複数のくし歯
により形成されているので、複数のくし歯の各間隙に端
子部材を挿入することにより、端子部材の位置決めを簡
単かつ確実に行なうことができるとともに、複数の端子
部材の接触を確実に防止することもできる。また絶縁性
ケーシングの上部ケーシング及び下部ケーシングは積層
方向に固定調節することができるので、セパレータの電
圧測定用の突起状端子と電圧測定装置の電圧取得用端子
との積層方向のズレを吸収することができる。
【００４５】端子部材の支点部は上部ケーシングのくし
歯と係合し、先端部は下部ケーシングのくし歯と係合
し、弾性支持部は上部ケーシング及び下部ケーシングの
いずれとも実質的に係合していない構造にすることによ
り、セパレータの電圧測定用の突起状端子と電圧測定装
置の電圧取得用端子とに積層方向の位置ズレがあって
も、それを吸収することができる。また下部ケーシング
のスリットの上部を閉じることにより、一回の回動操作
で端子部材を脱着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 絶縁性ケーシングを用いて端子部材をセパレ
ータの電圧測定用端子及び電圧測定装置の電圧取得用端
子に接続した燃料電池スタックを示す部分斜視図であ
る。
【図２】 本発明の燃料電池スタックに使用するのに好
ましい端子部材の一例を示す正面図である。
【図３】 図２の端子部材を折り目で展開した状態を示
す展開図である。
【図４】 図２の端子部材の断面を示し、(a) は図２の
Ａ−Ａ'断面図であり、(b) は端子部材に取り付けるハ
ト目の概略図である。
【図５】 図２のＢ−Ｂ'断面図である。
【図６】 絶縁性ケーシングを用いて端子部材をセパレ
ータの電圧測定用端子及び電圧測定装置の電圧取得用端
子に接続した燃料電池スタックの詳細を示す部分拡大図
であり、(a) は接続した状態を示し、(b) はその分解し
た状態を示す。
【図７】 端子部材を装着する絶縁性ケーシングを示す
側面図である。
【図８】 上部ケーシングを示す側面図である。
【図９】 上部ケーシングを示す平面図である。
【図10】 上部ケーシングを示す背面図である。
【図11】 下部ケーシングを示す側面図である。
【図12】 下部ケーシングを示す平面図である。
【図13】 下部ケーシングを示す底面図である。
【図14】 下部ケーシングを示す背面図である。
【図15】 上部ケーシングと下部ケーシングを螺着して
なるケーシングを示す平面図である。
【図16】 上部ケーシングと下部ケーシングを螺着して
なるケーシングを示す底面図である。
【図17】 絶縁性ケーシングに装着した端子部材を電圧
取得用端子及び電圧測定用端子に接続する方法を示す概
略図であって、(a) は端子部材をケーシングの上方くし
部ごと電圧取得用端子に接続した状態を示し、(b) は電
圧取得用端子に係合した支点部のシャフトを中心にし
て、ケーシングに装着した端子部材を回転する状態を示
し、(c) はケーシングに装着した端子部材の回転を完了
して、端子部材をセパレータの下方くし部ごと電圧測定
用端子に接続させた状態を示す。
【図18】 別の端子部材をセパレータの電圧測定用端子
及び電圧測定装置の電圧取得用端子に接続する様子の詳
細を示す部分拡大図であり、(a) は接続する前の状態を
示し、(b) は接続した状態を示す。
【図19】 本発明の下部ケーシングの別の例を示す平面
図である。
【図20】 図19のＣ−Ｃ'断面図である。
【図21】 図19及び20に示す本発明の別のケーシングを
用いて端子部材をセパレータの電圧測定用端子及び電圧
測定装置の電圧取得用端子に接続する様子の詳細を示す
部分拡大図であり、(a) は接続する前の状態を示し、
(b) は接続した状態を示す。
【図22】 燃料電池スタックを構成するセル構造を示す
正面図である。
【符号の説明】
１・・・端子部材 1a・・・端子部材を一体的に構成する一対の金属薄板片
の一方 1b・・・折り目 10・・・電圧測定装置 11・・・先端部 12・・・弾性支持部 12a・・・幅の狭い帯部 13・・・支点部 15・・・開口部 16・・・絶縁性シャフト 18・・・ハト目 121・・・セパレータの電圧測定用端子 123・・・電圧測定装置の電圧取得用端子 123a・・・端子部材の支点として作用する突起部 130，160・・・ケーシング 131，161・・・上部ケーシング 132，162・・・下部ケーシング 141，151・・・本体部 142，152・・・くし部 143，153・・・スリット 144・・・突条部 156・・・長孔 157・・・水平部 158・・・ネジ頭部を受承する凹部 159・・・ネジ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数個の単位燃料電池をセパレータを介
    して積層してなる燃料電池スタックにおいて、(a) 前記
    セパレータの外周に設けられた電圧測定用の突起状端子
    と、電圧測定装置の電圧取得用端子とを接続する複数個
    の端子部材と、(b) 個々の端子部材を絶縁状態で支持す
    る複数の仕切りを有する絶縁性ケーシングとを具備する
    ことを特徴とする燃料電池スタック。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の燃料電池スタックにお
    いて、前記端子部材は前記セパレータの突起状端子と接
    続する先端部と、前記先端部に連結した幅の狭い帯部か
    らなる弾性支持部と、前記弾性支持部に連結し、前記電
    圧取得用端子と接続する支点部とからなる一体構造を有
    することを特徴とする燃料電池スタック。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の燃料電池スタックにお
    いて、前記端子部材は実質的にコの字状の断面を有し、
    前記先端部は前記セパレータの突起状端子を挟み込むよ
    うにして接続し、前記支点部は前記電圧取得用端子を挟
    み込むようにして接続することを特徴とする燃料電池ス
    タック。
  4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の燃料電池スタッ
    クにおいて、前記端子部材の前記弾性支持部は複数の湾
    曲した帯部からなることを特徴とする燃料電池スタッ
    ク。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電
    池スタックにおいて、前記ケーシングの仕切りは複数の
    くし歯により形成されていることを特徴とする燃料電池
    スタック。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の燃料電池スタックにお
    いて、前記絶縁性ケーシングはそれぞれ複数のくし歯を
    有する上部ケーシング及び下部ケーシングからなること
    を特徴とする燃料電池スタック。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の燃料電池スタックにお
    いて、前記下部ケーシングのくし歯の開放端のうち上端
    部が閉じていることを特徴とする燃料電池スタック。
  8. 【請求項８】 請求項６又は７に記載の燃料電池スタッ
    クにおいて、前記上部ケーシング及び前記下部ケーシン
    グにネジ止め用の孔部が設けられているとともに、前記
    孔部の一方が長孔であり、もって前記上部ケーシングと
    前記下部ケーシングとの相対的位置を前記燃料電池スタ
    ックの長手方向に調節可能であることを特徴とする端子
    部材。
  9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の燃料電
    池スタックにおいて、前記電圧取得用端子の開口部と前
    記端子部材の支点部の開口部とが整合していることを特
    徴とする燃料電池スタック。
  10. 【請求項10】 請求項６〜９のいずれかに記載の燃料電
    池スタックにおいて、前記端子部材の支点部は前記上部
    ケーシングのくし歯と係合し、先端部は前記下部ケーシ
    ングのくし歯と係合し、弾性支持部は前記上部ケーシン
    グ及び前記下部ケーシングのいずれとも実質的に係合し
    ていないことを特徴とする燃料電池スタック。
  11. 【請求項11】 請求項９又は10に記載の燃料電池スタッ
    クにおいて、前記電圧取得用端子の開口部と前記端子部
    材の支点部の開口部とはハト目により回転自在に係合し
    ていることを特徴とする燃料電池スタック。
  12. 【請求項12】 請求項９〜11のいずれかに記載の燃料電
    池スタックにおいて、前記電圧取得用端子と係合した前
    記端子部材の支点部を前記上部ケーシングのくし歯に係
    合させるとともに、前記端子部材の先端部を前記下部ケ
    ーシングのくし歯に係合させ、前記ケーシングを前記電
    圧取得用端子の開口部を支点として回転することにより
    前記端子部材の先端部を前記セパレータの電圧測定用端
    子と係合させてなることを特徴とする燃料電池スタッ
    ク。
  13. 【請求項13】 複数個の単位燃料電池をセパレータを介
    して積層してなる燃料電池スタックにおいて、(a) 前記
    セパレータの外周に設けられた電圧測定用の突起状端子
    と、電圧測定装置の電圧取得用端子とを接続する複数個
    の端子部材と、(b) 個々の端子部材を絶縁状態で支持す
    る複数の仕切りを有する絶縁性ケーシングとを具備し、
    前記電圧取得用端子を前記端子部材に係合させ、前記ケ
    ーシングを前記電圧取得用端子を支点として回転するこ
    とにより前記端子部材を前記セパレータの電圧測定用端
    子と係合させ、もって前記電圧取得用端子と前記電圧測
    定用端子とを接続することを特徴とする燃料電池スタッ
    ク。
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