JP2003151606A - 燃料電池スタックのセル電圧モニタ用エラストマ・コネクタ - Google Patents
燃料電池スタックのセル電圧モニタ用エラストマ・コネクタInfo
- Publication number
- JP2003151606A JP2003151606A JP2002301848A JP2002301848A JP2003151606A JP 2003151606 A JP2003151606 A JP 2003151606A JP 2002301848 A JP2002301848 A JP 2002301848A JP 2002301848 A JP2002301848 A JP 2002301848A JP 2003151606 A JP2003151606 A JP 2003151606A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- closely spaced
- elastomeric strip
- series
- connector
- spaced edges
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 10
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 230000037361 pathway Effects 0.000 claims description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 51
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 16
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 16
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 241000283070 Equus zebra Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 210000003932 urinary bladder Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/70—Coupling devices
- H01R12/7076—Coupling devices for connection between PCB and component, e.g. display
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
- H01M8/04544—Voltage
- H01M8/04552—Voltage of the individual fuel cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/02—Contact members
- H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
- H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
- H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
- H01R13/2414—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means conductive elastomers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
- H01M8/04544—Voltage
- H01M8/04559—Voltage of fuel cell stacks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
て個々のセルを監視するときに用いる一連の近接して離
隔された縁端部に電気的に接続するためのコネクタおよ
び方法を提供すること。 【解決手段】 コネクタが備える細長い条片は、位置合
せ用突起物によって、近接して離隔された縁端部に対し
てある角度で保持される。こうすることで、互いに入れ
子になっている一連のコネクタを用いて、近接する全て
の縁端部と接触できる。細長いエラストマ条片の第1の
側部に配置される近接して離隔された縁端部に対応し、
複数の導電性部材がプリント回路基板上に、細長いエラ
ストマ条片の反対側の側部に対して配置される。
Description
備える電気化学式燃料電池アセンブリに関し、より詳細
には、スタック内の個々のセルまたはセルのクラスタを
監視するために用いることができる電気接続装置に関す
る。
いられている。また燃料電池は、内燃機関に代わる電気
自動車用動力装置で用いることが提案されている。プロ
トン交換膜(PEM)型燃料電池においては、水素が燃
料電池の陽極に供給され、酸素が酸化剤として陰極に供
給される。PEM燃料電池は「膜電極アセンブリ」(M
EA)を備える。MEAは、プロトン伝達可能な薄い非
導電性固体高分子膜−電解質を備え、その一方の面に陽
極を有し、反対側の面に陰極を有する。MEAは、一対
の導電性部材の間に挟まれている。この導電性部材は、
(1)陽極および陰極に対する集電板として機能し、
(2)燃料電池のガス状反応物を個々の陽極および陰極
触媒の表面上に分配するための適切な経路および/また
は開口部を内部に含んでいる。代表的なPEM燃料電池
およびその膜電極アセンブリ(MEA)は、米国特許第
5,272,017号および第5,316,871号
(1993年12月21日、1994年5月31日にそ
れぞれ付与)に記載されている。これらの特許は、本発
明の譲受人であるGeneral Motors社に譲
渡され、発明者はSwathirajanらである。
ねられて、PEM燃料電池スタックが形成されている。
燃料電池という用語は通常、文脈に応じて、単一セルま
たは複数のセル(スタック)の何れかを称するために用
いられる。スタック内のセルのグループはクラスタと呼
ばれる。スタック内での複数セルの代表的な配列は、米
国特許第5,763,113号(General Mo
tors社に譲渡されている)に記載されている。
は、燃料電池スタックから一対のバス・プレートを通し
て取り出される。バス・プレートは、燃料電池スタック
のそれぞれの端に配置されている。燃料電池はバス・プ
レート(通常は、銅またはコーティングされた銅からな
る)の間に積み重ねられている。スタックの個々のセル
は、個々のセルの電圧もしくは電流の監視のために、ま
たはコントロールもしくは充電/放電の目的のために、
接触されることが非常に多い。殆どの場合、これらの電
気接触は、全スタック電流を流すことを目的としていな
いが、スタック内の個々の燃料電池またはクラスタに対
する電気接続が得られるようになっている。
て、取り扱いおよび設置が容易で、燃料電池スタックの
特定のコンポーネントとの確実な電気接触が得られるも
のが必要とされる。好ましいのは、単一の装置におい
て、複数のグループの接触(スタック内の同じタイプの
燃料電池コンポーネントと常に伝達するか、または燃料
電池スタックと、スタックの長さに沿って規則正しい間
隔で接触する)が得られることであると考えられる。
料電池またはセルのクラスタを監視する際の問題の1つ
は、電気コネクタを導電性部材に取り付けるのが難しい
ことである。たとえば、著しい電力出力を発生するよう
にデザインされた燃料電池の場合、多数の二極性のプレ
ートが設けられているため、多数の接続が必要とされ
る。おそらくより重要なことであるのは、これらのコネ
クタは互いに近接して配置されるため、隣接する二極性
のプレートとの間で短絡することなく電気接続を行なう
のが難しいことである。スタックがセルを含む間隔は、
たとえば1インチあたり10セルであり得る。すなわち
各二極性のプレートの間は約2.5mm未満である。し
たがってこのような個々の接続を行なうことは、時間が
かかり冗長なプロセスである。
いては、燃料電池スタックの二極性のプレートを用いて
個々のセルを監視するときに用いる一連の近接して離隔
された縁端部に電気的に接続するためのコネクタが提供
される。このコネクタは、その第1の側部から反対側の
側部まで導電性を有するが、その細長い長さに沿っては
使用時に有意の導電性を有さない細長いエラストマ条片
を備える。細長いエラストマ条片の第1の側部は、複数
の近接して離隔された縁端部に対して配置される。また
コネクタは、細長いエラストマ条片の第1の側部に対し
て配置される複数の近接して離隔された縁端部に対応し
て、細長いエラストマ条片の反対側の側部に対して配置
される複数の導電性部材を備える。さらにコネクタは、
細長いエラストマ条片の第1の側部から細長いエラスト
マ条片を通ってその反対側の側部まで通り、隣接する近
接した縁端部の導電性経路から隔てられている導電性部
材を通る、複数の近接する各縁端部に対応付けられた導
電性経路を提供するために、細長いエラストマ条片の第
1の側部を複数の近接して離隔された縁端部に対して押
圧するように力を加える手段を備える。
タックの二極性のプレートを用いて個々のセルを監視す
るときに用いる一連の近接して離隔された縁端部に電気
的に接続するためのコネクタが提供される。このコネク
タは、その第1の側部から反対側の側部まで導電性を有
するがその細長い長さに沿っては使用時に有意の導電性
を有さず、その第1の側部は、複数の近接して離隔され
た縁端部に対して配置されるエラストマ条片を備える。
コネクタは、細長いエラストマ条片を収容するように適
応された開口部を有するハウジングをさらに備える。ま
た複数の導電性部材が配置されたプリント回路基板であ
って、導電性部材が、細長いエラストマ条片の第1の側
部に対して配置される複数の近接して離隔された縁端部
に対応して、細長いエラストマ条片の反対側の側部に対
して配置されるようにハウジングに取り付けられるプリ
ント回路基板が設けられている。さらに、複数の近接す
る各縁端部に対応付けられた導電性経路であって、細長
いエラストマ条片の第1の側部から細長いエラストマ条
片を通ってその反対側の側部まで通り、隣接する近接し
た縁端部の導電性経路から隔てられている導電性部材を
通る導電性経路を与えるために、細長いエラストマ条片
の第1の側部を複数の近接して離隔された縁端部に対し
て押圧するように力を加える手段が設けられている。
タックの二極性のプレートを用いて個々のセルを監視す
るときに用いる一連の近接して離隔された縁端部に対す
る電気的な接続を与える方法が提供される。この方法
は、その第1の側部から反対側の側部まで導電性を有す
るが、その細長い長さに沿っては使用時に有意の導電性
を有さない細長いエラストマ条片を用意するステップを
含む。また細長いエラストマ条片の第1の側部を、複数
の近接して離隔された縁端部に対して配置するステップ
が含まれる。さらに細長いエラストマ条片の第1の側部
に対して配置される複数の近接して離隔された縁端部に
対応させて、複数の導電性部材を細長いエラストマ条片
の反対側の側部に対して配置するステップが含まれる。
加えて、細長いエラストマ条片の第1の側部から細長い
エラストマ条片を通ってその反対側の側部まで通り、隣
接する近接した縁端部の導電性経路から隔てられている
導電性部材を通る、複数の近接する各縁端部に対応付け
られた導電性経路を提供するために、細長いエラストマ
条片の第1の側部を複数の近接して離隔された縁端部に
対して押圧するように力を加えるステップが含まれる。
細な説明から明瞭になる。詳細な説明および特定の実施
例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、例示
のみを目的とすることが意図されており、本発明の範囲
を限定することは意図されていないことを理解された
い。
ら、より十分に理解される。
は、単に実際上の典型的なものであって、決して本発
明、その応用例、または用途を限定するものではない。
クタ(一般に10で示す)の種々のコンポーネントが示
されている。図示しているのは、エラストマ接続条片1
2、条片12用のハウジング14、およびプリント回路
基板16である。図6に示すように、また後でより十分
に述べるように、好ましいコネクタ10は通常、圧縮
(compression)ブラケット・アセンブリ1
8も含んでいる。
は、エラストマ接続条片12を含む。条片12は、外側
に支持または絶縁障壁13を含み、その内側に導電性材
料12’が挟まれている。この内側の導電性材料12’
は、その高さまたは厚み(またはY方向)を通して導電
性であるが、その細長い長さ(またはX方向)に沿って
は使用中に有意な導電性を有さない。この導電性材料1
2’は、その深さまたは幅(またはZ方向)に沿って導
電性であっても良い。使用中に有意な導電性を有さない
という意味は、動作条件(すなわち監視を行なうのに必
要な電圧および電力)において、エラストマ条片12’
を通る隣接する複数の導電性経路の間に容認できない何
らかの干渉が生じるように電流がエラストマ条片12に
沿って長手方向に流れるようなことがなく、好ましく
は、動作条件において、隣接する複数の導電性経路の間
に電流が全く流れないということである。
向)を通して導電性であるが、好ましくは導電性材料の
厚みを通して抵抗を有している。電圧モニタの不慮の短
絡または同様の故障が生じることがあっても、抵抗によ
ってシステムが保護される。より好ましくは、抵抗は約
100Ω〜約2000Ωであり、より好ましくは約20
0Ω〜約1000Ωである。したがって電流は好ましく
は、約10mA〜約0.5mAであり、より好ましくは
約5mA〜約1mAである。
材料12’を、導電性エラストマ材料の断面と非導電性
のエラストマ断面とを交互に配置して作製することで、
実現することができる。特に好ましい接続条片の1つ
は、カーボン・ベースのエラストマ(Fujipoly
America社、Carteret、NJ0700
8から、ZEBRA(登録商標)エラストマ・コネクタ
の商品名で販売される)を用いた中実の自立コネクタで
ある。当然のことながら、その他のエラストマ・コネク
タを用いても良い。たとえば低温のカーボン・ベースの
エラストマまたは銀ベースのエラストマである。ほぼ直
角な断面を用いるが、代替的に、コネクタ10を所定の
位置に配置して二極性のプレートの縁端部32に接続し
たときに、二極性のプレートの縁端部32の角度により
近い状態で位置合せされるように、断面をある角度で配
列しても良い。
2を保持スロット20内に収容し保持する。またハウジ
ング14は、セルフ・タッピング・ネジ24を(回路基
板16の開口部26を通った後に)受けるための、適切
なサイズの開口部22を備えている。ネジ24を用い
て、プリント回路基板16をハウジング14に取り付け
る。8ピン・コネクタ28が、8リード線ケーブル30
(たとえば図2に示される)と接続するために、回路基
板16上に設けられている。図3に示すように、回路基
板16によって、ケーブル30をエラストマ条片12’
上の複数の場所(エラストマ接続条片12のY方向をは
さんで二極性のプレートの縁端部32と対向する)に接
続するための導電性部材17が与えられる。
34がハウジング14の底面に設けられていて、二極性
のプレートの縁端部32に対して導電性部材17を、適
切に反対側で位置合せすることを保証するようになって
いる。二極性のプレートの縁端部32を直線状の縁端部
で示しているが、多くの変更を行なっても良い。たとえ
ば、二極性のプレートの縁端部32から延びる矩形状ま
たは弓状のピンを設けて、エラストマ条片12’が押圧
するようにしても良い。こうすることによって、コネク
タに対する圧縮力を低減することができる。
傍を示す)を参照して、近接する二極性のプレートの縁
端部32のどれとも接触し損なうことなく、複数のコネ
クタ10を使用できるようにするためには通常、多少の
調整を行なわなければならない。これは、隣接するハウ
ジング14および/または隣接するプリント回路基板1
6があるために必要とされる、エラストマ条片12の端
部を越えたクリアランスは通常、二極性のプレートの縁
端部32間の距離よりも大きいからである。図示した一
連のコネクタ10によって、エラストマ条片12は二極
性のプレートの縁端部32に対してある角度で位置合せ
されている。加えて、プリント回路基板16およびハウ
ジング14の形状は、隣接するコネクタ10を入れ子に
でき、その結果、一連のうち隣接するコネクタ10に電
気的に接続されている二極性のプレートの縁端部32の
上方に、各コネクタ10が多少のスペースを占めること
ができるように、形作られている。
池スタックの二極性のプレートの縁端部32の全てと接
触できるように、多くの代替構造が可能である。たとえ
ば各コネクタ10が、隣接するコネクタ10とずれるこ
とによって、たとえば、連続するコネクタ10がそれぞ
れ、隣接して配列されるコネクタ10の2本の列のどち
らか一方となっていても良い。こうすることで、この代
替的なバージョンにおいては、エラストマ条片12を、
二極性のプレートの縁端部32に対して直角に位置合せ
することができる。別の代替案として、単一部品のエラ
ストマ条片12および単一部品のハウジング14(燃料
電池スタック54の全長にわたって延びる)を用いても
良い。こうすることで二極性のプレートの縁端部32の
全てを、単一のコネクタ10と接触させることができ
る。
8が示されている。後述するように、この圧縮ブラケッ
ト・アセンブリ18は、下向きの力をエラストマ条片1
2に加えて二極性のプレートの縁端部32との良好な電
気的接触を保証するために用いる。ブラケット・アセン
ブリ18は、細長い金属バー38(ほぼ矩形の断面を有
する)を備えている。エラストマ発泡材料40が、バー
(この中を途中まで延びる溝によって区分されている)
の一方の側に沿って設けられている。金属バー38の対
向する側には、5つのクリップ42が取り付けられてい
る。バー38の各端部には、凹部44(スライド・ラッ
チ46を収容する)が設けられている。スライド・ラッ
チ46は、凹部44内に、クリップ42の1つによって
保持されている。また固定ネジ48が、ラッチ46を所
定の位置にその先端部を延ばした状態で固定するため
に、設けられている。最後に、8つの六角穴付きネジ5
0が等間隔でバー38に通されている。これらのネジ5
0を用いて、後述するコネクタ10にかかる力または圧
力を調整する。
ブリ18が、燃料電池スタック54の側部のセル電圧モ
ニタ・ハウジング53に取り付けられている。圧縮ブラ
ケット・アセンブリ18のクリップ42は、ハウジング
53の周囲壁52の切削加工溝56内でスライドする。
スライド・ラッチ46を、その先端部が周囲壁52のス
ロット58内に達するように延ばした後、固定ネジ48
を締めて、スライド・ラッチ46をこの位置に保持す
る。こうして圧縮ブラケット・アセンブリ18は、一連
のコネクタ10の上方に配置され、また圧縮力(com
pressionforce)をコネクタ10に加えて
エラストマ条片12を二極性のプレートの縁端部32に
押圧することができるように、位置決めされ保持され
る。またこのような力を加えることは、導電性エラスト
マ条片12’の反対側を、回路基板16の導電性部材1
7に押圧するために用いることもできる。
・ツール58を一時的に、ハウジング53に取り付け
る。アセンブリ・ツール58は、開口部60を備えてお
り、開口部60に六角形のアレン・レンチ(allen
wrench)を通して、圧縮ブラケット・アセンブ
リ18の8つのそれぞれの六角穴付きネジ50まで到達
させることができる。しかし開口部60の直径は、六角
穴付きネジ50を圧縮ブラケット・アセンブリ18の金
属バー38から後退させたときに、これらの六角穴付き
ネジ50のヘッドの平坦面がアセンブリ・ツール58の
底面を押圧する程度に小さい。したがって各六角穴付き
ネジ50を金属バー38からどれほど後退させるかを調
整することによって、圧縮ブラケット・アセンブリ18
がコネクタ10に、二極性のプレートの縁端部32に対
抗して加える力をコントロールすることができる。いっ
たんこの力を適切に調整したら、アセンブリ・ツール1
8を取り外して、カバー(図示せず)を、密閉関係にあ
るセル電圧監視ハウジング53の周囲壁52に取り付け
ることで、使用中に六角穴付きネジ50が表面を押す。
ーブル30の一方の端を、各電気コネクタ10の8ピン
・コネクタ28に接続する。そしてもう一方の端を、セ
ル電圧モニタのマザー・ボード(図示せず)へ、別途の
コネクタ(図示せず)を介して取り付ける。マザー・ボ
ードは、それ自身のハウジング62内へ入れた後、燃料
電池スタック54の側部のモニタ・ハウジング53の周
囲壁内へ取り付けても良い。次にマザー・ボードを、モ
ニタ・ハウジング53の密封されたコミュニケーション
・ポート64を通して電気的に接続する。このようにハ
ウジング53は、必要に応じて、外部の環境から密閉し
ても良い。外部環境から密閉することが好ましいが、モ
ニタ・ハウジング53は、排気手段を備えることで、ガ
ス(たとえば水素、水、または空気)の増加がモニタ・
ハウジング53内で起こらないことを保証しても良い。
付きネジまたはハウジング・カバーを用いて、圧縮力を
エラストマ条片12に加えることを説明してきたが、こ
の圧縮力を加える代替的なメカニズムとして多くのもの
を用いることができる。たとえばハウジング53は、一
連のデタントに対してロックするタブを有するヒンジ・
ブラケットを備えることができる(これは良く知られた
プラスチック・ワイヤ・バンドリング・条片のロッキン
グ構造と似ている)。代替的に、膨張可能な袋(bla
dder)をハウジング53のカバーとコネクタ10と
の間に配置しても良い。袋を、適切な圧力がかかるま
で、ガス状または剛性材料で膨張させる。
り、したがって本発明の趣旨を逸脱しない種々の変形は
本発明の範囲内であることが意図される。このような変
形は、本発明の趣旨および範囲を逸脱するものとみなし
てはならない。したがって本発明は、添付の特許請求の
範囲の範囲内である全ての変更を含む。
分解組立斜視図である。
1の好ましいコネクタ・アセンブリを示す部分斜視図で
ある。
・アセンブリを示す断面図である。
するのに用いられる圧縮ブラケット・アセンブリを示す
斜視図である。
された圧縮ブラケット・アセンブリを示す、図2と同様
の拡大部分図である。
置に圧縮されハウジング内に封入可能なコネクタ・アセ
ンブリを備える燃料電池スタック・ハウジングを示す斜
視図である。
Claims (20)
- 【請求項1】 燃料電池スタックの二極性のプレートを
用いて個々のセルを監視する際に用いる一連の近接して
離隔された縁端部に電気的に接続するためのコネクタで
あって、 (a)その第1の側部から反対側の側部まで導電性を有
するが、その細長い長さに沿っては使用時に有意の導電
性を有さず、その第1の側部が複数の近接して離隔され
た縁端部に対して配置されるエラストマ条片と、 (b)細長いエラストマ条片の第1の側部に対して配置
される複数の近接して離隔された縁端部に対応して、細
長いエラストマ条片の反対側の側部に対して配置される
複数の導電性部材と、 (c)細長いエラストマ条片の第1の側部から細長いエ
ラストマ条片を通ってその反対側の側部まで通り、隣接
する近接した縁端部の導電性経路から隔てられている導
電性部材を通る、複数の近接する各縁端部に対応付けら
れた導電性経路を提供するために、細長いエラストマ条
片の第1の側部を複数の近接して離隔された縁端部に対
して押圧するように力を加える手段とを備える、一連の
近接して離隔された縁端部に電気的に接続するためのコ
ネクタ。 - 【請求項2】 細長いエラストマ条片の第1の側部側の
近接して離隔された縁端部をその反対側の側部側の導電
性部材と位置合せするために、エラストマ条片に付随す
る位置合せ用突起物をさらに備える、請求項1に記載の
一連の近接して離隔された縁端部に電気的に接続するた
めのコネクタ。 - 【請求項3】 細長いエラストマ条片を保持するように
なっている開口部を有するハウジングをさらに備える、
請求項1に記載の一連の近接して離隔された縁端部に電
気的に接続するためのコネクタ。 - 【請求項4】 第1の側部からその反対側の側部までの
導電性は、約100Ω〜約2000Ωの電気抵抗を有す
る、請求項1に記載の一連の近接して離隔された縁端部
に電気的に接続するためのコネクタ。 - 【請求項5】 導電性部材が配置されたプリント回路基
板をさらに備える、請求項1に記載の一連の近接して離
隔された縁端部に電気的に接続するためのコネクタ。 - 【請求項6】 エラストマ条片は、2つの支持または絶
縁障壁を含み、各障壁は導電性部分の対向する2つの横
方向の側部のそれぞれにある、請求項1に記載の一連の
近接して離隔された縁端部に電気的に接続するためのコ
ネクタ。 - 【請求項7】 エラストマ条片は二極性のプレートの縁
端部に対してある角度で位置合せされている、請求項1
に記載の一連の近接して離隔された縁端部に電気的に接
続するためのコネクタ。 - 【請求項8】 力を加える手段は、力を調整するための
ネジが設けられた細長いバーを備える、請求項1に記載
の一連の近接して離隔された縁端部に電気的に接続する
ためのコネクタ。 - 【請求項9】 燃料電池スタックの二極性のプレートを
用いて個々のセルを監視する際に用いる一連の近接して
離隔された縁端部に電気的に接続するためのコネクタで
あって、 (a)その第1の側部から反対側の側部まで導電性を有
するが、その細長い長さに沿っては使用時に有意の導電
性を有さず、その第1の側部は、複数の近接して離隔さ
れた縁端部に対して配置されるエラストマ条片と、 (b)細長いエラストマ条片を保持するようになってい
る開口部を有するハウジングと、 (c)複数の導電性部材が配置されたプリント回路基板
であって、導電性部材が、細長いエラストマ条片の第1
の側部に対して配置される複数の近接して離隔された縁
端部に対応して、細長いエラストマ条片の反対側の側部
に対して配置されるようにハウジングに取り付けられる
プリント回路基板と、 (d)細長いエラストマ条片の第1の側部から細長いエ
ラストマ条片を通ってその反対側の側部まで通り、隣接
する近接した縁端部の導電性経路から隔てられている導
電性部材を通る、複数の近接する各縁端部に対応付けら
れた導電性経路を提供するために、細長いエラストマ条
片の第1の側部を複数の近接して離隔された縁端部に対
して押圧するように力を加える手段とを備える、一連の
近接して離隔された縁端部に電気的に接続するためのコ
ネクタ。 - 【請求項10】 細長いエラストマ条片の第1の側部側
の近接して離隔された縁端部をその反対側の側部側の導
電性部材と位置合せするための、エラストマ条片に付随
する位置合せ用突起物をさらに備える、請求項9に記載
の一連の近接して離隔された縁端部に電気的に接続する
ためのコネクタ。 - 【請求項11】 エラストマ条片は二極性のプレートの
縁端部に対してある角度で位置合せされている、請求項
9に記載の一連の近接して離隔された縁端部に電気的に
接続するためのコネクタ。 - 【請求項12】 各ハウジングは、隣接するコネクタに
よって電気的に接続されている二極性のプレートの縁端
部の上方に、各コネクタが多少のスペースを占めること
ができるように形作られている、請求項9に記載の一連
の近接して離隔された縁端部に電気的に接続するための
コネクタ。 - 【請求項13】 第1の側部からその反対側の側部まで
の導電性は、約200Ω〜約1000Ωの電気抵抗を有
する、請求項11に記載の一連の近接して離隔された縁
端部に電気的に接続するためのコネクタ。 - 【請求項14】 燃料電池スタックの二極性のプレート
を用いて個々のセルを監視する際に用いる一連の近接し
て離隔された縁端部に対する電気的な接続を与える方法
であって、 (a)その第1の側部から反対側の側部まで導電性を有
するが、その細長い長さに沿っては使用時に有意の導電
性を有さない細長いエラストマ条片を用意するステップ
と、 (b)細長いエラストマ条片の第1の側部を、複数の近
接して離隔された縁端部に対して配置するステップと、 (c)細長いエラストマ条片の第1の側部に対して配置
される複数の近接して離隔された縁端部に対応させて、
複数の導電性部材を細長いエラストマ条片の反対側の側
部に対して配置するステップと、 (d)細長いエラストマ条片の第1の側部から細長いエ
ラストマ条片を通ってその反対側の側部まで通り、隣接
する近接した縁端部の導電性経路から隔てられている導
電性部材を通る、複数の近接する各縁端部に対応付けら
れた導電性経路を提供するために、細長いエラストマ条
片の第1の側部を複数の近接して離隔された縁端部に対
して押圧するように力を加えるステップとを含む、一連
の近接して離隔された縁端部に対する電気的な接続を与
える方法。 - 【請求項15】 位置合せ用突起物をエラストマ条片に
付随させ、この位置合せ用突起物を用いて、細長いエラ
ストマ条片の第1の側部側の近接して離隔された縁端部
をその反対側の側部側の導電性部材と位置合せするステ
ップをさらに含む、請求項14に記載の一連の近接して
離隔された縁端部に対する電気的な接続を与える方法。 - 【請求項16】 細長いエラストマ条片を内部に保持す
るようになっている開口部を有するハウジングを用意す
るステップをさらに含む、請求項14に記載の一連の近
接して離隔された縁端部に対する電気的な接続を与える
方法。 - 【請求項17】 導電性を有する細長いエラストマ条片
を用意するステップは、約100Ω〜約2000Ωの電
気抵抗を付与するステップをさらに含む、請求項14に
記載の一連の近接して離隔された縁端部に対する電気的
な接続を与える方法。 - 【請求項18】 複数の導電性部材を配置するステップ
は、導電性部材をプリント回路基板に付随させることを
さらに含む、請求項14に記載の一連の近接して離隔さ
れた縁端部に対する電気的な接続を与える方法。 - 【請求項19】 細長いエラストマ条片の第1の側部
を、複数の近接して離隔された縁端部に対して配置する
ステップは、エラストマ条片を、二極性のプレートの縁
端部に対してある角度で位置合せすることを含む、請求
項14に記載の一連の近接して離隔された縁端部に対す
る電気的な接続を与える方法。 - 【請求項20】 力を加えるステップは、力を適切なレ
ベルに調整することをさらに含む、請求項14に記載の
一連の近接して離隔された縁端部に対する電気的な接続
を与える方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/008,420 US6692264B2 (en) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | Elastomeric connector for fuel cell stack cell voltage monitor |
US10/008420 | 2001-11-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003151606A true JP2003151606A (ja) | 2003-05-23 |
JP3996833B2 JP3996833B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=21731493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002301848A Expired - Fee Related JP3996833B2 (ja) | 2001-11-13 | 2002-10-16 | 燃料電池スタックのセル電圧モニタ用エラストマ・コネクタ及びその電気的な接続を与える方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6692264B2 (ja) |
JP (1) | JP3996833B2 (ja) |
CA (1) | CA2401479C (ja) |
DE (1) | DE10244410B4 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006107789A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Toshiba Corp | 燃料電池ユニット、基板ユニット、および動作制御方法 |
US7488551B2 (en) | 2004-12-28 | 2009-02-10 | Ballard Power Systems Inc. | Integrated current collector and electrical component plate for a fuel cell stack |
JP2018063879A (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池スタック |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7153943B2 (en) * | 1997-07-14 | 2006-12-26 | Bolder Biotechnology, Inc. | Derivatives of growth hormone and related proteins, and methods of use thereof |
ATE367398T1 (de) * | 2000-05-16 | 2007-08-15 | Bolder Biotechnology Inc | Verfahren zur rückfaltung von proteinen mit freien cysteinresten |
WO2004072657A2 (en) * | 2003-02-14 | 2004-08-26 | Hydrogenics Corporation | Fuel cell voltage measuring assembly |
EP1706753A1 (en) * | 2004-01-20 | 2006-10-04 | Hydrogenics Corporation | Fuel cell voltage monitoring system and associated electrical connectors |
US7153600B2 (en) * | 2004-02-24 | 2006-12-26 | General Motors Corporation | Integrated cell voltage monitoring module |
DE102004028424A1 (de) * | 2004-06-02 | 2005-12-22 | Volkswagen Ag | Kontaktiervorrichtung |
US7651801B2 (en) * | 2004-08-10 | 2010-01-26 | Siemens Energy, Inc. | Current bus and power lead assemblies for solid oxide fuel cell generators |
US20070154755A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-05 | Wardrop David S | Apparatus for measuring an electrical characteristic of an electrochemical device |
US8617531B2 (en) * | 2006-12-14 | 2013-12-31 | Bolder Biotechnology, Inc. | Methods of making proteins and peptides containing a single free cysteine |
KR100980995B1 (ko) | 2007-06-19 | 2010-09-07 | 현대자동차주식회사 | 연료전지용 지능형 전극막 |
US9088021B2 (en) * | 2009-04-09 | 2015-07-21 | GM Global Technology Operations LLC | Multi-cell electric signal processing bipolar plate features |
CN111796127A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-20 | 浙江高成绿能科技有限公司 | 一种用于燃料电池单体电压采集的连接装置 |
DE102022108278A1 (de) * | 2022-04-06 | 2023-10-12 | Erni International Ag | Brennstoffzelle und Spannungsabgriffvorrichtung |
CN118367390B (zh) * | 2024-06-19 | 2024-08-16 | 广东连捷精密技术有限公司 | 一种高可靠性快插电源连接器 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4695258A (en) * | 1986-12-09 | 1987-09-22 | Cherne Industries, Inc. | Connector assembly for electrically connecting flexible and rigid printed circuits |
US5037312A (en) * | 1990-11-15 | 1991-08-06 | Amp Incorporated | Conductive gel area array connector |
US5272017A (en) * | 1992-04-03 | 1993-12-21 | General Motors Corporation | Membrane-electrode assemblies for electrochemical cells |
JP2545675B2 (ja) * | 1992-07-17 | 1996-10-23 | 信越ポリマー株式会社 | エラスチックコネクタの製造方法 |
JP3400051B2 (ja) * | 1993-11-10 | 2003-04-28 | ザ ウィタカー コーポレーション | 異方性導電膜、その製造方法及びそれを使用するコネクタ |
US5763113A (en) * | 1996-08-26 | 1998-06-09 | General Motors Corporation | PEM fuel cell monitoring system |
DE69735253T2 (de) * | 1997-07-04 | 2006-07-27 | Agilent Technologies Inc., A Delaware Corp., Palo Alto | Komprimierbares elastomerisches Kontaktelement und mechanischer Zusammenbau mit einem solchen Kontaktelement |
ATE333207T1 (de) | 1998-11-09 | 2006-08-15 | Ballard Power Systems | Elektrische kontaktvorrichtung für eine brennstoffzelle |
US20030054220A1 (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-20 | Ballard Power Sytems Inc. | Electrical contacting device for a fuel cell |
-
2001
- 2001-11-13 US US10/008,420 patent/US6692264B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-09-04 CA CA002401479A patent/CA2401479C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-09-24 DE DE10244410A patent/DE10244410B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-16 JP JP2002301848A patent/JP3996833B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006107789A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Toshiba Corp | 燃料電池ユニット、基板ユニット、および動作制御方法 |
US7488551B2 (en) | 2004-12-28 | 2009-02-10 | Ballard Power Systems Inc. | Integrated current collector and electrical component plate for a fuel cell stack |
JP2018063879A (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池スタック |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20030092292A1 (en) | 2003-05-15 |
US6692264B2 (en) | 2004-02-17 |
CA2401479A1 (en) | 2003-05-13 |
CA2401479C (en) | 2006-06-20 |
DE10244410B4 (de) | 2007-09-27 |
DE10244410A1 (de) | 2003-05-28 |
JP3996833B2 (ja) | 2007-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3996833B2 (ja) | 燃料電池スタックのセル電圧モニタ用エラストマ・コネクタ及びその電気的な接続を与える方法 | |
CA2591452C (en) | Integrated current collector and electrical component plate for a fuel cell stack | |
JP6226868B2 (ja) | セルスタック用セル電圧モニタリング・コネクタシステム | |
US11462753B2 (en) | Electrical connector for fuel cell stack voltage monitoring | |
JP4055349B2 (ja) | 燃料電池の電圧測定装置 | |
GB2500604A (en) | Battery Cell electrical connections | |
JP4621024B2 (ja) | 細長いエラストマー製コネクタ及び方法 | |
JP2003151613A (ja) | 燃料電池スタック用電圧測定端子ユニット及びその接続方法 | |
US8409761B2 (en) | Plate interconnect method for an embedded fuel cell sensor | |
DE10058381A1 (de) | Modulare multifunktionale Brennstoffzelle mit Polymerelektrolytmembranen (PEM) | |
US20040227518A1 (en) | Fuel cell voltage measuring assembly | |
JP2006086045A (ja) | 平面型燃料電池 | |
JP2006140166A5 (ja) | ||
KR20050048276A (ko) | 연료 전지 스택용 셀 전압 측정장치 | |
JP2005293924A (ja) | 燃料電池用セル電圧モニター装置とその燃料電池スタックへの取付け方法 | |
JP2003086230A (ja) | 高分子電解質型燃料電池 | |
CN117060016A (zh) | 一种电池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050325 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050705 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20051004 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20051007 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070706 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070803 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 3 |
|
S303 | Written request for registration of pledge or change of pledge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316303 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110810 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110810 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120810 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130810 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |