JP2003086232A - 燃料電池スタック - Google Patents

燃料電池スタック

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伸啓 長谷
Kazuhito Hado
一仁 羽藤
Hiroki Kusakabe
弘樹 日下部
Hideo Obara
英夫 小原
Susumu Kobayashi
晋 小林
Tatsuto Yamazaki
達人 山崎
Shinsuke Takeguchi
伸介 竹口
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    • Y02E60/50—Fuel cells

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料電池スタックの各部材を簡便な方法で適
切な位置に積層し、外観がよく、かつ性能向上した燃料
電池スタックを実現する。 【解決手段】 一対の端板と端板で挟持されるすべての
構成部材の端面が同一の面あるいは線によって連続する
個所を、スタック側面のうち対向する少なくとも一対の
面に形成する。またその個所を用いて位置決めを行いつ
つ燃料電池スタックの積層を行う。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ポータブル電源、
電気自動車用電源、コージェネシステム等に使用する燃
料電池スタックに関する。 【０００２】 【従来の技術】燃料電池は、燃料ガスと、酸化剤ガスと
を、特定のイオンを選択的に輸送する電解質を介して電
気化学的に反応させることで、電力を発生させるもので
ある。単位電池の電圧は１Ｖ以下と低いため、通常、燃
料電池を使用する際には、単位電池を数多く重ねた積層
構造をとる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】以下、固体高分子型燃
料電池を例として説明する。 【０００４】一般に、単位電池を数多く重ねた燃料電池
スタックと呼ばれる積層体は、膜・電極接合体と表面に
ガス流路を設けたセパレータ板を交互に積層し、発電さ
れた電力を取り出す集電板、端板と集電板との絶縁を図
る絶縁板、端板によって挟持される構造をとる。 【０００５】これら前記各部材には、水素を豊富に含む
燃料ガス、酸化剤ガスとしての空気、電池を適温に保つ
クーラント流体が供給、排出されている。前記各部材に
は前記各種流体を循環するための孔が設けられており、
各部材間はＯリングやガスケットを配し、前記流体の漏
れを防止するのが通常である。 【０００６】この際、端板、集電板、絶縁板、セパレー
タ、ＭＥＡの各部材が適切な位置で積層されないと、外
観上の美観を損なうだけでなく、各部材の締め付け圧力
に偏りが生じ、前記Ｏリングやガスケットを用いても流
体の漏れが発生してしまうことがある。また同時にＭＥ
Ａとセパレータの接触圧力が偏ってしまうと、ＭＥＡの
ガス拡散層や電極触媒の拡散性に偏りが生じ、電流密度
の局部的な集中による発電電圧の低下の原因ともなりう
る。 【０００７】したがって、簡易な方法で端板、集電板、
絶縁板、セパレータ、ＭＥＡなど各部材を効率よく、正
しい位置で積層する方法が必要とされる。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、スタック側面の対向する少なくとも一対の
面に、一対の端板と端板で挟持されるすべての構成部材
の端面が連続かつ面一である個所を位置決め用のガイド
として設けることで、課題の解決を図るものである。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図５と表１を用いて説明する。 【００１０】図１は本発明の燃料電池スタックの概略図
である。図１において、本実施の形態における固体高分
子型燃料電池スタックは、ＭＥＡ１とセパレータ２を交
互に積層し、さらにそれぞれ一対の集電板３、絶縁板４
と端板５によって挟持する構造をとる。本実施の形態で
おいてはバネ６とボルト７を用いて一対の端板間を締め
こむ構成とした。図中の破線８は本発明による位置決め
位置を示している。これらの個所においては、一対の端
版５によって挟まれるすべての構成部材、すなわちここ
ではＭＥＡ１、セパレータ２、集電板３、絶縁板４と端
版５自体の端面が同一の平面を形成している。 【００１１】図２は本発明による燃料電池スタックの製
造方法を示す図面である。燃料電池スタックの各部材
は、組み立てジグ９の位置決めガイド１０で端面を合わ
せるよう各部材を順次積層する。 【００１２】表１は本発明による燃料電池スタックと従
来の燃料電池スタックにおいて、燃料ガス、酸化剤ガス
を投入した時の開放電位のセル平均を示している。ここ
で示すように、本発明による燃料電池スタックでは従来
の燃料電池スタックよりも開放電位が高くなった。これ
は本発明により、積層された各部材のシール性が改善さ
れたことでガスのクロスリークが低減されたことによる
効果であると考えられる。 【００１３】 【表１】 【００１４】図３は本発明による燃料電池スタックと従
来の燃料電池スタックにおける、電流密度−セル平均電
圧の関係を示すグラフである。これによれば、本発明に
よる燃料電池スタックでは従来の燃料電池スタックより
も電圧の向上がみられた。これは本発明により、各ＭＥ
Ａの有効発電領域に対する荷重の偏りが改善され、各Ｍ
ＥＡ内での有効発電領域内における電流密度分布がより
平坦化された効果であると考えられる。 【００１５】以上、図表を用いて本発明の実施の形態を
説明したが、位置決め位置の形状は本実施の形態の図面
によって限定されるものではない。たとえば、図１〜２
のように、位置決めを平面で行うこともできれば、図４
に示すように位置決めを直線で規定する構造とすること
も可能である。この場合は位置決めに各部材と直線で接
する、例えば丸棒形状の位置決めガイドを備えたジグを
用いて積層すれば同様の効果が得られる。 【００１６】また図５のように、端版など部材の一部に
孔形状を設けて位置決め位置を形成することもできれ
ば、一対の端版それぞれに異なる位置決めの形状を持た
せることも可能である。 【００１７】また、本実施の形態では燃料電池スタック
を一対の端版間をボルトとバネによって締め付ける構成
としたが、本発明の実施に際して締結方法は特定の方法
に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１例である燃料電池スタックを示す
概略図 【図２】本発明の第１例である燃料電池スタックの製造
方法を示す概略図 【図３】本発明の第１例である燃料電池スタックの特性
図 【図４】本発明の第２例である燃料電池スタックを示す
概略図 【図５】本発明の第３例である燃料電池スタックを示す
概略図 【符号の説明】 １ ＭＥＡ ２ セパレータ ３ 集電板 ４ 絶縁板 ５ 端版 ６ バネ ７ ボルト ８ 位置決め位置 ９ 組み立てジグ １０ 位置決めガイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日下部 弘樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小原 英夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小林 晋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山崎 達人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 竹口 伸介 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H026 AA06

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 電解質層を挟持した一対の電極と、前記
    電極に酸化剤ガスと燃料ガストを供給する一対のセパレ
    ータ板とで単位電池を構成し、前記単位電池を積層した
    電池積層部と、前記電池積層部の両端に配置した一対の
    端板を少なくとも有する燃料電池スタックにおいて、前
    記電池積層部の対向する少なくとも一対の側面に、位置
    決め用ガイド部を形成したことを特徴とする燃料電池ス
    タック。
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116378A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Toyota Motor Corp 燃料電池の位置決め構造
JP2005259547A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Kemitsukusu:Kk 燃料電池およびその駆動システム
JP2005332697A (ja) * 2004-05-20 2005-12-02 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池スタックの製造方法および製造装置
JP2007242487A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Toyota Motor Corp 燃料電池、燃料電池スタック、および燃料電池スタックの製造方法
JP2008512829A (ja) * 2004-09-03 2008-04-24 ゼネラル・モーターズ・コーポレーション 燃料電池スタック内の繰返しおよび非繰返しユニットの位置合せ方法
JP2008257923A (ja) * 2007-04-02 2008-10-23 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池、燃料電池の製造方法および製造装置
WO2008133256A1 (ja) * 2007-04-19 2008-11-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池スタックの締結構造
US7910037B2 (en) 2003-12-26 2011-03-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell manufacturing method and system
US7981572B2 (en) 2003-11-20 2011-07-19 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell and production of fuel cell stack
CN102800885A (zh) * 2012-08-20 2012-11-28 武汉理工大学 一种燃料电池电堆组装用装置
WO2013008654A1 (en) 2011-07-13 2013-01-17 Honda Motor Co., Ltd. Sofc stack with temperature adapted compression force means
JP5248781B2 (ja) * 2004-11-30 2013-07-31 日本電気株式会社 電気デバイスモジュール及び電気デバイスモジュール集合体
WO2014021016A1 (ja) 2012-07-30 2014-02-06 日産自動車株式会社 フィルム部材積層装置およびその方法
WO2014136363A1 (ja) * 2013-03-04 2014-09-12 日産自動車株式会社 製造方法および製造装置
US11108088B2 (en) 2018-08-22 2021-08-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Laminate-type battery production method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200068972A (ko) 2018-12-06 2020-06-16 현대자동차주식회사 연료 전지 및 그의 제조 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0845517A (ja) * 1994-07-28 1996-02-16 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 高分子電解質型燃料電池用シール構造及びその製造方法
JPH09134734A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 燃料電池の組立方法
JP2000048849A (ja) * 1998-07-31 2000-02-18 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池及びその組立方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0845517A (ja) * 1994-07-28 1996-02-16 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 高分子電解質型燃料電池用シール構造及びその製造方法
JPH09134734A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 燃料電池の組立方法
JP2000048849A (ja) * 1998-07-31 2000-02-18 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池及びその組立方法

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116378A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Toyota Motor Corp 燃料電池の位置決め構造
JP4539069B2 (ja) * 2003-10-09 2010-09-08 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
US7981572B2 (en) 2003-11-20 2011-07-19 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell and production of fuel cell stack
US8247137B2 (en) 2003-11-20 2012-08-21 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell and production of fuel cell stack
US7910037B2 (en) 2003-12-26 2011-03-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell manufacturing method and system
JP2005259547A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Kemitsukusu:Kk 燃料電池およびその駆動システム
JP2005332697A (ja) * 2004-05-20 2005-12-02 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池スタックの製造方法および製造装置
JP2008512829A (ja) * 2004-09-03 2008-04-24 ゼネラル・モーターズ・コーポレーション 燃料電池スタック内の繰返しおよび非繰返しユニットの位置合せ方法
JP4917035B2 (ja) * 2004-09-03 2012-04-18 ゼネラル・モーターズ・コーポレーション 燃料電池スタック内の繰返しおよび非繰返しユニットの位置合せ方法
JP5248781B2 (ja) * 2004-11-30 2013-07-31 日本電気株式会社 電気デバイスモジュール及び電気デバイスモジュール集合体
JP2007242487A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Toyota Motor Corp 燃料電池、燃料電池スタック、および燃料電池スタックの製造方法
US9203103B2 (en) 2006-03-10 2015-12-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell, fuel cell stack, and method of producing the fuel cell stack
JP2008257923A (ja) * 2007-04-02 2008-10-23 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池、燃料電池の製造方法および製造装置
WO2008133256A1 (ja) * 2007-04-19 2008-11-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池スタックの締結構造
WO2013008654A1 (en) 2011-07-13 2013-01-17 Honda Motor Co., Ltd. Sofc stack with temperature adapted compression force means
US9252449B2 (en) 2011-07-13 2016-02-02 Honda Motor Co., Ltd. SOFC stack with temperature adapted compression force means
WO2014021016A1 (ja) 2012-07-30 2014-02-06 日産自動車株式会社 フィルム部材積層装置およびその方法
JP5880714B2 (ja) * 2012-07-30 2016-03-09 日産自動車株式会社 フィルム部材積層装置およびその方法
US10297840B2 (en) 2012-07-30 2019-05-21 Nissan Motor Co., Ltd. Film member stacking device and method of the same
CN102800885A (zh) * 2012-08-20 2012-11-28 武汉理工大学 一种燃料电池电堆组装用装置
WO2014136363A1 (ja) * 2013-03-04 2014-09-12 日産自動車株式会社 製造方法および製造装置
US11108088B2 (en) 2018-08-22 2021-08-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Laminate-type battery production method

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