JP2003086216A - 燃料電池のセル電圧検出装置 - Google Patents

燃料電池のセル電圧検出装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セル電圧検出装置の端子と燃料電池のセパレ
ータとの接続を簡単に且つ確実に行えるようにする。 【解決手段】 スタックのセパレータ85の出力端子8
6に当接させる端子10と、端子10を通じてスタック
のセル電圧を検出する制御部2と、を備えた燃料電池の
セル電圧検出装置1であって、端子10は、その基端部
11を制御部2に固定され、接続部13をセパレータに
当接されるとともに、基端部11と接続部13との間に
スプリングアーム12を備える。端子10は端子カバー
3によって覆われており、端子10の接続部13同士は
ホルダ20によって互いに離間した状態に保持され、ホ
ルダ20は端子カバー3にセパレータ85の積層方向に
沿って移動可能に取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、燃料電池のセル
電圧を検出するセル電圧検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】燃料電池自動車等に搭載される燃料電池
には、図12に示すように、例えば固体ポリマーイオン
交換膜等からなる固体高分子電解質膜91をアノード9
2とカソード93とで両側から挟み込み、さらにその外
側を一対のセパレータ94,94で挟持して形成された
セル95を多数積層して構成されたスタックからなり、
各セル95に、燃料ガス(例えば、水素ガス)が供給さ
れる燃料ガス路96と、酸化剤ガス(例えば、空気)が
供給される酸化剤ガス路97とを備えたものがある。こ
の燃料電池においては、アノード92で触媒反応により
発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜91を通過
してカソード93まで移動し、カソード93で酸素と電
気化学反応を起こして発電する。
【0003】このように構成された燃料電池では、正常
でないセル(すなわち、故障あるいは劣化したセル)の
早期発見等のために各セル95の発電状態を管理する必
要があり、そのためにセル毎に電圧(以下、セル電圧と
いう)の検出を行っている。そして、セル電圧を検出す
るために、各セル95の一対のセパレータ94,94を
制御装置(ECU)100の電圧検出回路101に接続
している。
【0004】ここで、電圧検出回路101に接続された
ハーネス102とセパレータ94との接続構造に関する
従来技術として、特開平9−283166号公報に開示
されたものがある。この公報に開示された接続構造は、
各セパレータに端子取り付け用の孔を開け、この孔に各
ハーネスの先端に設けた出力端子を差し込んで接続する
というものである。また、別の接続構造としては、セパ
レータに電圧測定用の出力端子を設け、各ハーネスの先
端にコネクターを設けて、各セパレータの出力端子に前
記コネクターを接続するものもある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
接続構造は、前者のタイプではセパレータ94の端子取
付孔に出力端子を一つ々々差し込んで接続しなければな
らず、後者のタイプでは各セパレータの出力端子にコネ
クタを一つ々々装着して接続しなければならず、数十か
ら数百のセル95を積層して構成されたスタックでは、
いずれのタイプも装着作業が非常に煩雑で、接続ミス
や、取り付け不良に起因して接続部が外れ易くなるなど
の問題があった。
【0006】また、従来のいずれの接続構造において
も、セパレータ94と1対1対応のハーネスを必要とし
ているため、ハーネスの数が多大となり、装置の小型・
軽量化を図る上で障害になった。また、ハーネスが複雑
に絡み合うという不具合もあった。そこで、この発明
は、燃料電池のセパレータと電圧検出手段とをハーネス
を用いずに接続可能にすることにより、接続作業が簡単
で、装置の小型・軽量化を図ることができる燃料電池の
セル電圧検出装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載した発明は、燃料電池のセパレータ
(例えば、後述する第1の実施の形態におけるセパレー
タ85)に当接させる端子(例えば、後述する第1の実
施の形態における端子10)と、該端子を通じて前記燃
料電池のセル電圧を検出する電圧検出手段(例えば、後
述する第1の実施の形態における制御部2)と、を備え
た燃料電池のセル電圧検出装置(例えば、後述する第1
の実施の形態におけるセル電圧検出装置1)であって、
前記端子は、その一端(例えば、後述する第1の実施の
形態における基端部11)を前記電圧検出手段に固定さ
れ、他端(例えば、後述する第1の実施の形態における
接続部13)を前記セパレータに当接されるとともに、
前記一端と前記他端との間に弾性部(例えば、後述する
第1の実施の形態におけるスプリングアーム12)を備
えることを特徴とする燃料電池のセル電圧検出装置であ
る。このように構成することにより、端子とセパレータ
をハーネスなしで接続することが可能になる。また、端
子と該端子が当接するセパレータとの位置誤差を弾性部
で吸収することが可能になる。
【0008】請求項2に記載した発明は、請求項1に記
載の発明において、前記端子の少なくとも一部を覆う端
子カバー(例えば、後述する第1の実施の形態における
端子カバー3)を備えることを特徴とする。このように
構成することにより、端子に水等の異物が付着しにくく
することが可能になる。
【0009】請求項3に記載した発明は、請求項1また
は請求項2に記載の発明において、互いに隣接する前記
端子の前記他端同士を離間した状態に保持するホルダ
(例えば、後述する第1の実施の形態におけるホルダ2
0)を備え、該ホルダは前記電圧検出手段に対してセパ
レータの積層方向に沿って移動可能に取り付けられてい
ることを特徴とする。このように構成することにより、
端子の他端同士を離間した状態に保持しつつ、該他端を
セパレータの積層方向への動きに追従させることが可能
になる。
【0010】請求項4に記載した発明は、燃料電池のセ
パレータに当接させる端子と、該端子を通じて前記燃料
電池のセル電圧を検出する電圧検出手段(例えば、後述
する第2の実施の形態における制御装置31)と、を備
えた燃料電池のセル電圧検出装置(例えば、後述する第
2の実施の形態におけるセル電圧検出装置30)であっ
て、前記端子は、第1の端子(例えば、後述する第2の
実施の形態における第1の端子41)と第2の端子(例
えば、後述する第2の実施の形態における第2の端子4
2)からなり、第1の端子は前記電圧検出手段に固定さ
れ、第2の端子は、その一端(例えば、後述する第2の
実施の形態における連結部44)を前記第1の端子に回
動可能に軸支され、他端(例えば、後述する第2の実施
の形態における接続部46)を前記セパレータに当接さ
れるとともに、前記一端と前記他端との間に弾性部(例
えば、後述する第2の実施の形態におけるスプリングア
ーム45)を有することを特徴とする燃料電池のセル電
圧検出装置である。このように構成することにより、第
2の端子を第1の端子に対して回動することにより、第
2の端子とセパレータとを当接あるいは離間させること
が可能になる。また、第2の端子とセパレータをハーネ
スなしで接続することが可能になる。さらに、第2の端
子と該第2の端子が当接するセパレータとの位置誤差を
弾性部で吸収することが可能になる。
【0011】請求項5に記載した発明は、請求項4に記
載の発明において、前記端子の少なくとも一部を覆う端
子カバー(例えば、後述する第2の実施の形態における
端子カバー50)を備えることを特徴とする。このよう
に構成することにより、端子に水等の異物が付着しにく
くすることが可能になる。
【0012】請求項6に記載した発明は、請求項4また
は請求項5に記載の発明において、互いに隣接する前記
第2の端子の前記他端同士を離間した状態に保持するホ
ルダ(例えば、後述する第2の実施の形態におけるホル
ダ60)を備え、該ホルダは前記電圧検出手段に対して
セパレータの積層方向に沿って移動可能に取り付けられ
ていることを特徴とする。このように構成することによ
り、第2の端子の他端同士を離間した状態に保持しつ
つ、該他端をセパレータの積層方向への動きに追従させ
ることが可能になる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る燃料電池の
セル電圧検出装置の実施の形態を図1から11の図面を
参照して説明する。 〔第1の実施の形態〕初めに、この発明の第1の実施の
形態を図1から図4の図面を参照して説明する。図1
は、内部にスタック(燃料電池)を収容した燃料電池カ
バー80の上にセル電圧検出装置1を設置した状態を示
す組立斜視図、図2はセル電圧検出装置1の要部を拡大
して示す外観斜視図、図3は同縦断面図、図4はセル電
圧検出装置1の一部を破断して示す要部拡大図である。
【0014】図1および図3に示すように、セル電圧検
出装置1は、燃料電池カバー80の天板81の上に設置
されている。燃料電池カバー80は略直方体形状をな
し、天板81には、その両側縁に平行な細長い端子口8
2,82が開口している。燃料電池カバー80の内部に
収容されているスタックの基本的構造については従来の
ものと同じであるので説明を省略する。この実施の形態
におけるスタックのセパレータ85は金属板をプレス成
形して形成されたものであり、その上辺の端部寄りには
セル電圧測定用の出力端子86が上方に延設されてい
る。なお、この実施の形態では、セパレータ85の出力
端子86は、セパレータ85の積層順にセパレータ85
の右端部側と左端部側に交互に配置されており、これら
右端部側の出力端子86と左端部側の出力端子86は、
燃料電池カバー80の天板81に開口している右側の端
子口82あるいは左側の端子口82を挿通して上方に突
出している。なお、図3はセパレータ85の左端部側の
出力端子86に接続される部分を示している。
【0015】セル電圧検出装置1は、燃料電池カバー8
0の天板81における両端子口82,82の間に配置さ
れる制御部(電圧検出手段)2と、制御部2の両側部か
ら端子口82の外側まで延設する端子カバー3と、端子
カバー3の先部下面の取り付けられたホルダ20と、を
備えている。制御部2は、そのケース部5の内部に、ス
タックの各セル電圧を検出する電圧検出回路等を収容し
ており、この実施の形態では、ケース部5と端子カバー
3は絶縁材料(例えば、樹脂)で一体成形されている。
ただし、端子カバー3をケース部5とは別体に形成し、
端子カバー3をケース部5に脱着可能に取り付けること
も可能である。
【0016】端子カバー3は、端子口82の上部に配置
される部位に端子収容空間6を有し、端子収容空間6よ
りも外側に厚肉の支持部7を有している。端子収容空間
6はセパレータ85の積層方向(図4においてX方向)
に沿い端子カバー3のほぼ全長に亘って設けられてい
る。この端子収容空間6には、制御部2の側面から突出
する多数の端子10が収容されている。支持部7の下面
には、セパレータ85の積層方向(図4においてX方
向)に沿って延びる嵌合凹部8が形成されている。
【0017】端子10はセパレータ85の出力端子86
に当接可能なセル電圧測定用の端子であり、各端子10
は、その基端部(端子の一端)11の基端11aを制御
部2のケース部5に埋設させて固定されるとともに、前
記制御部2の電圧検出回路に電気的に接続されている。
また、各端子10は、基端部11の下縁から互いに対向
して下方に延びる略半円弧状の一対のスプリングアーム
(弾性部)12,12と、このスプリングアーム12,
12の下端に連設された接続部(端子の他端)13とを
備えている。スプリングアーム12はその弾性範囲内に
おいて、端子10の基端部11と接続部13とを、水平
方向(図4においてX方向およびY方向)、垂直方向
(図4においてZ方向)に相対変位可能に連結する。接
続部13は、支持部7よりも下方に位置しており、セパ
レータ85の出力端子86を両側から挟持するように構
成されている。したがって、接続部13を出力端子86
に接続すると、接続部13は出力端子86と不離一体と
なる。
【0018】図3および図4に示すように、ホルダ20
は、端子カバー3の支持部7の下面に取り付けられてお
り、この実施の形態では、一方の端子カバー3に対して
4つのホルダ20が取り付けられている。ホルダ20は
絶縁材料で形成されていて、支持部7の下方に位置する
スライダ部21と、スライダ部21から制御部2に接近
する方向に延設して端子収容空間6の下方に位置するア
ーム部22とから構成されている。スライダ部21に
は、その上面にセパレータ85の積層方向(図4におい
てX方向)に沿って延びる嵌合凸部23が形成されると
ともに、スライダ部21の下面から嵌合凸部23の上面
に貫通しセパレータ85の積層方向(図4においてX方
向)に細長い長孔24が3つ形成されている。
【0019】ホルダ20は、スライダ部21の嵌合凸部
23を支持部7の嵌合凹部8に嵌合させて、スライダ部
21の下面側から各長孔24を挿通して支持部7に螺合
する3本のボルト25によって支持部7から離脱不能に
取り付けられており、さらに、ホルダ20は、長孔24
内でボルト25が相対移動可能な範囲において、支持部
7に対してセパレータ85の積層方向(図4においてX
方向)にスライド可能に取り付けられている。換言すれ
ば、ホルダ20は、制御部2に対してセパレータ85の
積層方向に沿って移動可能に取り付けられている。
【0020】アーム部22において制御部2に近い端部
側には、アーム部22の上面から下面に貫通する多数の
スリット26が、図4におけるX方向所定間隔おきに形
成されている。各スリット26にはそれぞれ端子10の
接続部13が一つずつ挿入されている。これによって、
端子10の接続部13は互いに離間した状態に保持され
る。換言すれば、ホルダ20は、端子10の接続部13
同士を離間した状態に保持し、端子10同士が電気的に
短絡するのを防止する。
【0021】このように構成されたセル電圧検出装置1
においては、燃料電池カバー80の天板81の上に設置
する前に、全てのホルダ20を支持部7の下面に取り付
けておく。その際、ホルダ20の各スリット26に端子
10の接続部13を一つずつ挿入させておく。そして、
セル電圧検出装置1を燃料電池カバー80の天板81の
上方に持っていき、天板81の端子口82から突出する
各セパレータ85の出力端子86の上に、それぞれ対応
する端子10の接続部13を位置させた後、セル電圧検
出装置1を下方に押し込むと各出力端子86が各接続部
13に当接し、さらに押し込むと各出力端子86が各接
続部13に挟持されて、電気的な接続が完了する。この
後、セル電圧検出装置1をボルト9で燃料電池カバー8
0に固定する。このように、このセル電圧検出装置1で
は、ハーネスを使っての接続作業なしに、端子10と出
力端子86を簡単に接続することができる。また、ハー
ネスを用いないので装置が小型・軽量になる。
【0022】また、セパレータ85の製造上の誤差やス
タックに組み立てる際の組み立て誤差等により、各セパ
レータ85の出力端子86の位置が正規の位置から若干
ずれて位置していることもあるが、そのような場合、こ
のセル電圧検出装置1では、各端子10にそれぞれスプ
リングアーム12が設けられているので、セル電圧検出
装置1を燃料電池カバー80に装着する際に、接続すべ
き出力端子86の位置に応じて端子10のスプリングア
ーム12が弾性変形して位置誤差を吸収することができ
るので、端子10の接続部13とセパレータ85の出力
端子86を確実に接続することができる。
【0023】さらに、このセル電圧検出装置1において
は、全ての端子10が端子カバー3とホルダ20によっ
て覆われているため、端子10が被水するのを防止する
ことができるとともに、端子に異物が付着しにくくな
り、端子10同士の電気的短絡を防止できて、セル電圧
検出の信頼性が向上する。なお、この実施の形態におい
ては、ホルダ20は端子10を覆うカバーとしても機能
している。
【0024】また、スタックが発電により発熱し温度上
昇するとセパレータ85が熱膨張するため、セパレータ
85の位置、すなわち出力端子86の位置が、発電前の
低温時の位置からセパレータ85の積層方向(図4にお
いてX方向)に若干変位することがある。その時、出力
端子86に接続された端子10の接続部13は出力端子
86と不離一体となって追従する。これに対して、端子
10の基端部11はその基部11aが制御部2に固定さ
れており、制御部2は燃料電池カバー80に固定されて
いるので、端子10の基端部11と接続部13はセパレ
ータ85の積層方向に相対的に変位することとなる。こ
のような場合、このセル電圧検出装置1では、各端子1
0のスプリングアーム12が弾性変形することにより前
記変位を吸収することができ、その結果、端子10の基
部11に過大な荷重が加わらないようにすることがで
き、端子10が損傷するのを防止することができる。
【0025】また、このとき、端子10の接続部13を
スリット26に係合させているホルダ20は、端子カバ
ー3の支持部7に対して接続部13の移動方向と同方向
にスライドして、接続部13が出力端子86に追従して
動くのを保障する。そして、ホルダ20は、接続部13
が出力端子86に追従して変位している間も、接続部1
3同士を離間した状態に保持して、端子10同士が電気
的に短絡するのを防止するので、セル電圧検出の信頼性
が向上する。
【0026】〔第2の実施の形態〕次に、この発明の第
2の実施の形態を図5から図11の図面を参照して説明
する。図5は、内部にスタック(燃料電池)を収容した
燃料電池カバー80の上にセル電圧検出装置30を設置
した状態を示す組立斜視図、図6はセル電圧検出装置3
0の要部を拡大して示す外観斜視図、図7は同縦断面
図、図8から図10はセル電圧検出装置30の一部構成
を取り外して示す要部拡大図、図11はセル電圧検出装
置30の取り付け手順を説明するための図である。
【0027】図5に示すように、セル電圧検出装置30
は、内部にスタックを収容した燃料電池カバー80の天
板81の上に設置されている。燃料電池カバー80、ス
タックおよびセパレータは、第1の実施の形態のものと
全く同じ構成であるので、図中、同一態様部分に同一符
号を付して説明を省略する。
【0028】図7に示すように、セル電圧検出装置30
は、燃料電池カバー80の天板81における両端子口8
2,82の間に配置される制御装置(電圧検出手段)3
1と、制御装置31の両側部に固定された多数の第1の
端子41と、第1の端子41に回動可能に取り付けられ
た第2の端子42と、制御装置31の両側部に配置され
て第2の端子42と一体となって回動可能な8つの端子
カバー50と、各端子カバー50の先部下面の取り付け
られたホルダ60と、を備えている。制御装置31は、
絶縁材料で形成されたケース部31aの内部に、スタッ
クの各セル電圧を検出する電圧検出回路等を収容して構
成されている。
【0029】第1の端子41と第2の端子42は対をな
して、セパレータ85の出力端子86に当接可能なセル
電圧測定用の端子を構成する。第1の端子41は、図7
および図8に示すように、その基端41aを制御装置3
1のケース部31aに埋設させて固定されるとともに、
制御装置31の前記電圧検出回路に電気的に接続されて
いる。
【0030】第1の端子41と対をなす第2の端子42
は、図9および図10に示すように、当該第1の端子4
1にシャフト43を介して回動可能に軸支されるととも
に、当該第1の端子41と常に電気的接続状態に保持さ
れており、第2の端子42同士は互いに電気的に絶縁さ
れている。第2の端子42は、図7および図9に示すよ
うに、第1の端子41に当接する連結部(第2の端子の
一端)44と、連結部44の下縁から互いに対向して下
方に延びる略半円弧状の一対のスプリングアーム(弾性
部)45,45と、このスプリングアーム45,45の
下端に連設された接続部(第2の端子の他端)46とを
備えている。スプリングアーム45はその弾性範囲内に
おいて、第2の端子42の連結部44と接続部46と
を、水平方向(図9においてX方向およびY方向)、垂
直方向(図9においてZ方向)に相対変位可能に連結す
る。接続部46は、セパレータ85の出力端子86を両
側から挟持するように構成されている。したがって、接
続部46を出力端子86に接続すると、接続部46は出
力端子86と不離一体となる。
【0031】端子カバー50は、制御装置31の各側部
に4つずつ取り付けられており、制御装置31の一側部
において第2の端子42は端子カバー50に対応して4
つの群に分けられている。そして、同一群に属する第2
の端子42は同一姿勢で同期して回動するように端子カ
バー50によって連結されている。端子カバー50は、
第2の端子42よりも外側に配置される支持部51と、
支持部51の上部から制御装置31に接近する方向に延
設されたアーム部52とを備え、アーム部52に設けら
れた多数のスリット53の一つ一つに、電気的に接続さ
れて対をなす第1の端子41と第2の端子42が1組ず
つ挿入されるとともに、アーム部52に各第2の端子4
2の連結部44が固定されている。したがって、端子カ
バー50をシャフト43を中心にして回動すると、図1
1に示すように、この端子カバー50に連結された全て
の第2の端子42が端子カバー50に連動して回動する
こととなる。また、端子カバー50の支持部51の下面
は第2の端子42の接続部46よりも上方に位置してお
り、支持部51の下面には、セパレータ85の積層方向
(図9においてX方向)に沿って延びる嵌合凹部54が
形成されている。
【0032】ホルダ60は端子カバー50の支持部51
の下面に取り付けられている。ホルダ60は絶縁材料で
形成されていて、支持部51の下方に位置するスライダ
部61と、スライダ部61から制御部31に接近する方
向に延設して端子カバー50におけるアーム部52の下
方に位置するアーム部62とから構成されている。スラ
イダ部61には、その上面にセパレータ85の積層方向
(図9および図10においてX方向)に沿って延びる嵌
合凸部63が形成されるとともに、スライダ部61の下
面から嵌合凸部63の上面に貫通しセパレータ85の積
層方向(図9および図10においてX方向)に細長い長
孔64が3つ形成されている。
【0033】ホルダ60は、スライダ部61の嵌合凸部
63を支持部51の嵌合凹部54に嵌合させて、スライ
ダ部61の下面側から各長孔64を挿通して支持部51
に螺合する3本のボルト65によって支持部51から離
脱不能に取り付けられており、さらに、ホルダ60は、
長孔64内でボルト65が相対移動可能な範囲におい
て、支持部51に対してセパレータ85の積層方向(図
9および図10においてX方向)にスライド可能に取り
付けられている。換言すれば、ホルダ60は、制御装置
31に対してセパレータ85の積層方向に沿って移動可
能に取り付けられている。
【0034】アーム部62において制御部31に近い端
部側には、図6、図9および図10に示すように、アー
ム部62の上面から下面に貫通する多数のスリット66
が、X方向所定間隔おきに形成されている。各スリット
66にはそれぞれ第2の端子42の接続部46が一つず
つ挿入されている。これによって、第2端子42の接続
部46は互いに離間した状態に保持される。換言すれ
ば、ホルダ60は、第2の端子42の接続部46同士を
離間した状態に保持し、第2の端子42同士が電気的に
短絡するのを防止する。
【0035】このように構成されたセル電圧検出装置3
0においては、燃料電池カバー80の天板81の上に設
置する前に、全てのホルダ60を端子カバー50の支持
部51の下面に取り付けておく。その際、ホルダ60の
各スリット66に第2の端子42の接続部46を一つず
つ挿入させておく。また、全ての端子カバー50を上方
に回転させることにより、全てのホルダ60のアーム部
62を制御装置31から離間させておく。
【0036】そして、このように準備されたセル電圧検
出装置30を燃料電池カバー80の天板81において両
端子口82,82の間に載置し、制御装置31をボルト
9で燃料電池カバー80に固定する。次に、各端子カバ
ー50をシャフト43を中心に下方に回転する。する
と、端子カバー50とともに第2の端子42およびホル
ダ60が下方に回転して、各第2の端子42がそれぞれ
対応するセパレータ85の出力端子86に側方から当接
し、さらに回転すると、出力端子86が第2の端子42
の接続部46に挟持されて、電気的な接続が完了する。
このように、このセル電圧検出装置30では、ハーネス
を使っての接続作業なしに、第2の端子42と出力端子
86を簡単に接続することができる。また、ハーネスを
用いないので装置が小型・軽量になる。
【0037】また、セパレータ85の製造上の誤差やス
タックに組み立てる際の組み立て誤差等により、各セパ
レータ85の出力端子86の位置が正規の位置から若干
ずれて位置していることもあるが、そのような場合、こ
のセル電圧検出装置30では、各第2の端子42にそれ
ぞれスプリングアーム45が設けられているので、端子
カバー50を回転させて第2端子42を出力端子86に
接続する際に、接続すべき出力端子86の位置に応じて
第2の端子42のスプリングアーム45が弾性変形して
位置誤差を吸収することができるので、第2の端子42
の接続部46とセパレータ85の出力端子86を確実に
接続することができる。
【0038】さらに、このセル電圧検出装置1において
は、第2の端子42が端子カバー50とホルダ60によ
ってほぼ覆われているため、第2の端子42が被水しに
くくなるとともに、第2の端子42に異物が付着しにく
くなり、第2の端子42同士の電気的短絡を防止でき
て、セル電圧検出の信頼性が向上する。なお、この実施
の形態においては、ホルダ60は第2の端子42を覆う
カバーとしても機能している。
【0039】また、スタックが発電により発熱し温度上
昇するとセパレータ85が熱膨張するため、セパレータ
85の位置、すなわち出力端子86の位置が、発電前の
低温時の位置からセパレータ85の積層方向(図9にお
いてX方向)に若干変位することがある。その時、出力
端子86に接続された第2の端子42の接続部46は出
力端子86と不離一体となって追従する。これに対し
て、第2の端子42の連結部44は、制御装置31に固
定された第1の端子41に接続されており、制御装置3
1は燃料電池カバー80に固定されているので、第2の
端子42の連結部44と接続部46はセパレータ85の
積層方向に相対的に変位することとなる。このような場
合、このセル電圧検出装置30では、各第2の端子42
のスプリングアーム45が弾性変形することにより前記
変位を吸収することができ、その結果、第2の端子42
の連結部44および第1の端子31に過大な荷重が加わ
らないようにすることができ、第1の端子41と第2の
端子42が損傷するのを防止することができる。
【0040】また、このとき、第2の端子42の接続部
46をスリット66に係合させているホルダ60は、端
子カバー50の支持部51に対して接続部46の移動方
向と同方向にスライドして、接続部46が出力端子86
に追従して動くのを保障する。そして、ホルダ60は、
接続部46が出力端子86に追従して変位している間
も、接続部46同士を離間した状態に保持して、第2の
端子42同士が電気的に短絡するのを防止するので、セ
ル電圧検出の信頼性が向上する。
【0041】〔他の実施の形態〕尚、この発明は前述し
た実施の形態に限られるものではない。例えば、前述し
た各実施の形態では、ホルダをセパレータの積層方向へ
移動可能に端子カバーに取り付けているが、ホルダを例
えば第1の実施の形態における制御部あるいは第2の実
施の形態における制御装置に取り付けて、且つ、セパレ
ータの積層方向に沿って移動可能に取り付けてもよい。
【0042】また、前述した各実施の形態では、ホルダ
を端子カバーに取り付けてホルダにも端子を覆うカバー
としての機能を付加しているが、ホルダを端子カバーに
取り付けない場合には、ホルダにカバー機能を付与させ
ないことも可能である。さらに、その場合には、例え
ば、端子を覆う端子カバーでホルダも一緒に覆うことも
可能である。また、端子の弾性部の形状は、前述した各
実施の形態におけるスプリングアームのような略半円弧
状に限るものではなく、種々の形状が採用可能である。
【0043】
【発明の効果】以上説明するように、請求項1に記載し
た発明によれば、端子とセパレータをハーネスなしで接
続することが可能になるので、接続が容易になるととも
に、装置の小型・軽量化が可能になるという優れた効果
が奏される。また、端子と該端子が当接するセパレータ
との位置誤差を弾性部で吸収することが可能になるの
で、組み立て時に端子とセパレータとを確実に当接させ
ることができるとともに、燃料電池の発熱によりセパレ
ータがその積層方向に変位したときにも、その変位を弾
性部で吸収して前記端子に過大な荷重が加わらないよう
にすることができ、端子の損傷を防止することができる
という効果がある。
【0044】請求項2に記載した発明によれば、端子に
水等の異物が付着しにくくすることが可能になるので、
端子同士の電気的短絡を防止でき、セル電圧検出の信頼
性が向上するという効果がある。請求項3に記載した発
明によれば、端子の他端同士を離間した状態に保持しつ
つ、該他端をセパレータの積層方向への動きに追従させ
ることが可能になるので、該他端がセパレータの積層方
向へ変位したときにも端子同士の電気的短絡を確実に阻
止することができ、セル電圧検出の信頼性が向上すると
いう効果がある。
【0045】請求項4に記載した発明によれば、第2の
端子を第1の端子に対して回動することにより、第2の
端子とセパレータとを容易に当接あるいは離間させるこ
とができるという優れた効果が奏される。また、第2の
端子とセパレータをハーネスなしで接続することが可能
になるので、接続が容易になるとともに、装置の小型・
軽量化が可能になるという優れた効果が奏される。さら
に、第2の端子と該第2の端子が当接するセパレータと
の位置誤差を弾性部で吸収することが可能になるので、
組み立て時に第2の端子とセパレータとを確実に当接さ
せることができるとともに、燃料電池の発熱によりセパ
レータがその積層方向に変位したときにも、その変位を
弾性部で吸収して前記第1の端子および第2の端子に過
大な荷重が加わらないようにすることができ、第1の端
子および第2の端子の損傷を防止することができるとい
う効果もある。
【0046】請求項5に記載した発明によれば、端子に
水等の異物が付着しにくくすることが可能になるので、
端子同士の電気的短絡を防止でき、セル電圧検出の信頼
性が向上するという効果がある。請求項6に記載した発
明によれば、第2の端子の他端同士を離間した状態に保
持しつつ、該他端をセパレータの積層方向への動きに追
従させることが可能になるので、該他端がセパレータの
積層方向へ変位したときにも第2の端子同士の電気的短
絡を確実に阻止することができ、セル電圧検出の信頼性
が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1の実施の形態におけるセル電
圧検出装置とこれを装備した燃料電池の組立斜視図であ
る。
【図2】 前記第1の実施の形態におけるセル電圧検出
装置の要部を拡大して示す外観斜視図である。
【図3】 前記第1の実施の形態におけるセル電圧検出
装置の縦断面図である。
【図4】 前記第1の実施の形態におけるセル電圧検出
装置の一部を破断して示す要部拡大図である。
【図5】 この発明の第2の実施の形態におけるセル電
圧検出装置とこれを装備した燃料電池の組立斜視図であ
る。
【図6】 前記第2の実施の形態におけるセル電圧検出
装置の要部を拡大して示す外観斜視図である。
【図7】 前記第2の実施の形態におけるセル電圧検出
装置の縦断面図である。
【図8】 前記第2の実施の形態におけるセル電圧検出
装置の一部構成を取り外して示す要部拡大図(その1)
である。
【図9】 前記第2の実施の形態におけるセル電圧検出
装置の一部構成を取り外して示す要部拡大図(その2)
である。
【図10】 前記第2の実施の形態におけるセル電圧検
出装置の一部構成を取り外して示す要部拡大図(その
3)である。
【図11】 前記第2の実施の形態におけるセル電圧検
出装置の取り付け手順を説明するための図である。
【図12】 燃料電池の概略断面図である。
【符号の説明】
1 セル電圧検出装置 2 制御部(電圧検出手段) 3 端子カバー 10 端子 11 基端部(端子の一端) 12 スプリングアーム(弾性部) 13 接続部(端子の他端) 20 ホルダ 30 セル電圧検出装置 31 制御装置(電圧検出手段) 41 第1の端子 42 第2の端子 44 連結部(第2の端子の一端) 45 スプリングアーム(弾性部) 46 接続部(第2の端子の他端) 50 端子カバー 60 ホルダ 80 燃料電池カバー 82 端子口 85 セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有吉 敏明 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 藤井 洋介 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 5H026 AA06 CC03 5H027 AA06 KK54

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料電池のセパレータに当接させる端子
    と、該端子を通じて前記燃料電池のセル電圧を検出する
    電圧検出手段と、を備えた燃料電池のセル電圧検出装置
    であって、 前記端子は、その一端を前記電圧検出手段に固定され、
    他端を前記セパレータに当接されるとともに、前記一端
    と前記他端との間に弾性部を備えることを特徴とする燃
    料電池のセル電圧検出装置。
  2. 【請求項2】 前記端子の少なくとも一部を覆う端子カ
    バーを備えることを特徴とする請求項1に記載の燃料電
    池のセル電圧検出装置。
  3. 【請求項3】 互いに隣接する前記端子の前記他端同士
    を離間した状態に保持するホルダを備え、該ホルダは前
    記電圧検出手段に対してセパレータの積層方向に沿って
    移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項
    1または請求項2に記載の燃料電池のセル電圧検出装
    置。
  4. 【請求項4】 燃料電池のセパレータに当接させる端子
    と、該端子を通じて前記燃料電池のセル電圧を検出する
    電圧検出手段と、を備えた燃料電池のセル電圧検出装置
    であって、 前記端子は、第1の端子と第2の端子からなり、 第1の端子は前記電圧検出手段に固定され、 第2の端子は、その一端を前記第1の端子に回動可能に
    軸支され、他端を前記セパレータに当接されるととも
    に、前記一端と前記他端との間に弾性部を有することを
    特徴とする燃料電池のセル電圧検出装置。
  5. 【請求項5】 前記端子の少なくとも一部を覆う端子カ
    バーを備えることを特徴とする請求項4に記載の燃料電
    池のセル電圧検出装置。
  6. 【請求項6】 互いに隣接する前記第2の端子の前記他
    端同士を離間した状態に保持するホルダを備え、該ホル
    ダは前記電圧検出手段に対してセパレータの積層方向に
    沿って移動可能に取り付けられていることを特徴とする
    請求項4または請求項5に記載の燃料電池のセル電圧検
    出装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008041475A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp 燃料電池スタック
US7947408B2 (en) 2004-07-22 2011-05-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Collecting plate, fuel cell, and method for manufacturing same
JP2011146160A (ja) * 2010-01-12 2011-07-28 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタックおよび燃料電池自動車
JP2012059563A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタック
JP2018181537A (ja) * 2017-04-10 2018-11-15 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用ケース
WO2023276362A1 (ja) * 2021-07-01 2023-01-05 ミツミ電機株式会社 セルモニタコネクタ

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5095060B2 (ja) * 2001-09-28 2012-12-12 本田技研工業株式会社 燃料電池積層体
EP1411569B1 (en) * 2002-10-03 2013-08-14 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell and its connection structure to a processing unit
WO2004072657A2 (en) * 2003-02-14 2004-08-26 Hydrogenics Corporation Fuel cell voltage measuring assembly
WO2004086070A1 (ja) * 2003-03-25 2004-10-07 Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. 半導体装置の検査回路、および検査方法
US20050110464A1 (en) * 2003-11-25 2005-05-26 Baker Howard S. Fuel cell voltage monitoring system
JP2007522611A (ja) * 2004-01-20 2007-08-09 ハイドロジェニクス コーポレイション 燃料電池セルの電圧監視システムおよび関連電気コネクタ
JP4967349B2 (ja) * 2006-01-25 2012-07-04 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の電圧検出用コネクタ及びそのコネクタに適した燃料電池
US9269934B2 (en) 2006-03-06 2016-02-23 Lg Chem, Ltd. Battery module
US9484591B2 (en) 2006-03-06 2016-11-01 Lg Chem, Ltd. Voltage sensing member and battery module employed with the same
KR100948002B1 (ko) 2006-03-06 2010-03-18 주식회사 엘지화학 중대형 전지모듈
EP1991880B1 (en) * 2006-03-06 2020-01-08 LG Chem. Ltd. Voltage sensing member and battery module employed with the same
JP5344932B2 (ja) 2006-03-06 2013-11-20 エルジー・ケム・リミテッド 中型または大型電池モジュール
US20150153390A1 (en) * 2012-05-18 2015-06-04 Hella Kgaa Hueck & Co. Measuring electronics comprising a contact structure
CN112378331B (zh) * 2020-11-09 2022-01-28 维沃移动通信有限公司 电子设备、电池形变检测方法及可读存储介质
EP4418374A1 (de) * 2023-02-16 2024-08-21 sunfire GmbH Messeinrichtung für eine elektrolyse

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2316067C3 (de) * 1973-03-30 1979-04-12 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Brennstoffbatterie in FUterpressenbauweise
JPH09283166A (ja) 1996-04-10 1997-10-31 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 燃料電池の電圧測定用出力端子の取付方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7947408B2 (en) 2004-07-22 2011-05-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Collecting plate, fuel cell, and method for manufacturing same
JP2008041475A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp 燃料電池スタック
JP2011146160A (ja) * 2010-01-12 2011-07-28 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタックおよび燃料電池自動車
JP2012059563A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタック
JP2018181537A (ja) * 2017-04-10 2018-11-15 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用ケース
WO2023276362A1 (ja) * 2021-07-01 2023-01-05 ミツミ電機株式会社 セルモニタコネクタ

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