JP2008108485A - Fuel cell - Google Patents

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JP2008108485A JP2006288318A JP2006288318A JP2008108485A JP 2008108485 A JP2008108485 A JP 2008108485A JP 2006288318 A JP2006288318 A JP 2006288318A JP 2006288318 A JP2006288318 A JP 2006288318A JP 2008108485 A JP2008108485 A JP 2008108485A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell capable of balancing application of optimum pressing force to a plurality of stacked cells with restraint on manufacturing cost. <P>SOLUTION: This fuel cell is provided with a pressing part arranged at an end of a stack in a cell stacking direction, and a pair of support members sandwiching the stack and the pressing part therebetween. The pressing part includes: a first member having a first part pressing a reaction part of the plurality of stacked cells, and a second part pressing a manifold part, and pressed against an end of the stack in the cell stacking direction; a plurality of elastic members; and a second member arranged oppositely to the first member. The plurality of elastic members are sandwiched between the first part and the second part, and the second member. When the stack and the pressing part are sandwiched between the pair of support members, the plurality of elastic members are compressed, and held to set the compressed length of the elastic members arranged in the second part larger than that of the elastic members arranged in the first part. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、セルが複数積層されたスタックを備える燃料電池に関する。   The present invention relates to a fuel cell including a stack in which a plurality of cells are stacked.

燃料電池は、電気化学反応が起こる反応部とガス又は冷却水の出入口となるマニホールド部とを含む単セルを複数積層し、その積層体は、単セルの積層方向両端に配置したエンドプレートによって押さえ付けられるという構造が一般的である。単セルの積層体の両端をエンドプレートで押さえ付けることにより、各単セル同士を押し当ててガス漏れを防止し、燃料電池のシール性を確保することができる。   A fuel cell is formed by stacking a plurality of single cells including a reaction part where an electrochemical reaction occurs and a manifold part serving as an inlet / outlet of gas or cooling water, and the stacked body is pressed by end plates disposed at both ends of the single cell in the stacking direction. The structure of being attached is common. By pressing both ends of the single cell stack with the end plates, the single cells are pressed against each other to prevent gas leakage and to ensure the sealing performance of the fuel cell.

燃料電池のシール性を向上させるためには、エンドプレートの押し付け力を増加させることが好ましいが、押し付け力を高く設定すると、単セルの反応部が、その押し付け力で潰れてしまう場合がある。そこで、セル積層体の一方の端部に押し当てられるエンドプレートを、積層された複数の単セルの反応部を押圧する内側部と、マニホールド部分を押圧する外側部とに分割して別体とし、その内側部と外側部に弾性係数の異なるばねをそれぞれ配置し、内側部及び外側部とスプリングリテーナーでそれらのばねを挟持するという技術が知られている。(例えば特許文献1参照)。   In order to improve the sealing performance of the fuel cell, it is preferable to increase the pressing force of the end plate. However, if the pressing force is set high, the reaction part of the single cell may be crushed by the pressing force. Therefore, the end plate that is pressed against one end of the cell stack is divided into an inner part that presses the reaction part of a plurality of stacked single cells and an outer part that presses the manifold part. A technique is known in which springs having different elastic coefficients are arranged on the inner side and the outer side, and the springs are held between the inner and outer sides and the spring retainer. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2004−335336号公報JP 2004-335336 A

燃料電池のシール性を確保しつつ、セルの反応部が押し付け力によって潰れるのを防止するためには、エンドプレートを分割したり、複数の異なる種類のばねが必要とされる等、製造コストが割高になってしまうという課題があった。   In order to prevent the reaction part of the cell from being crushed by the pressing force while ensuring the sealing performance of the fuel cell, the manufacturing cost is increased, such as dividing the end plate or requiring a plurality of different types of springs. There was a problem that it would be expensive.

本発明は、電気化学反応が起こる反応部とガス又は冷却液の出入口となるマニホールド部とを含むセル、が複数積層されたスタックを備える燃料電池であって、スタックのセル積層方向端部に配置される押圧部と、スタックと押圧部とを挟持する一対の支持部材と、を備え、押圧部は、積層された複数のセルの反応部を押圧する第1の部分と、マニホールド部を押圧する第2の部分とを有し、スタックのセル積層方向端部に押し当てられる第1部材と、複数の弾性部材と、第1部材と対向して配置される第2部材と、を含んでなり、複数の弾性部材は、少なくとも第1の部分及び第2の部分と、第2部材と、の間に挟持され、第2の部分における第1部材と第2部材との間隔は、第1の部分における第1部材と第2部材との間隔よりも小さく、スタックと押圧部とが一対の支持部材によって挟持されると、複数の弾性部材は圧縮され、第2の部分に設けられた弾性部材の圧縮される長さが第1の部分に設けられた弾性部材の圧縮される長さよりも大きくなるように保持されることを特徴とする。   The present invention is a fuel cell including a stack in which a plurality of cells including a reaction part where an electrochemical reaction occurs and a manifold part serving as an inlet / outlet of a gas or a coolant are stacked, and is disposed at an end of the stack in the cell stacking direction. A pressing portion, and a pair of support members that sandwich the stack and the pressing portion, and the pressing portion presses the first portion that presses the reaction portion of the stacked cells and the manifold portion. A first member that is pressed against an end of the stack in the cell stacking direction, a plurality of elastic members, and a second member that is disposed to face the first member. The plurality of elastic members are sandwiched between at least the first part and the second part and the second member, and the distance between the first member and the second member in the second part is the first part Smaller than the distance between the first member and the second member in the portion When the stack and the pressing portion are sandwiched between the pair of support members, the plurality of elastic members are compressed, and the elastic member provided in the second portion has a compression length provided in the first portion. The member is held so as to be larger than the compressed length of the member.

かかる構成によれば、燃料電池のシール性を確保しつつ、セルの反応部が押し付け力によって潰れるのを防止するために、エンドプレートを分割等する必要が無く、燃料電池の製造コストの低減を図ることができる。   According to such a configuration, it is not necessary to divide the end plate in order to prevent the reaction part of the cell from being crushed by the pressing force while ensuring the sealing performance of the fuel cell, and thus the manufacturing cost of the fuel cell can be reduced. Can be planned.

本発明の燃料電池であって、第1部材の前記第2の部分におけるセル積層方向の厚さは、第1の部分におけるセル積層方向の厚さよりも大きいことが好適である。   In the fuel cell according to the present invention, it is preferable that the thickness of the first member in the cell stacking direction in the second part is larger than the thickness of the first part in the cell stacking direction.

本発明の燃料電池であって、第2部材は、第1の部分に対向する第3の部分と、第2の部分に対向する第4の部分を有し、第2部材の第4の部分におけるセル積層方向の厚さは、第3の部分におけるセル積層方向の厚さよりも大きいことが好適である。   In the fuel cell according to the present invention, the second member has a third portion that faces the first portion and a fourth portion that faces the second portion, and the fourth portion of the second member. It is preferable that the thickness in the cell stacking direction is larger than the thickness in the cell stacking direction in the third portion.

本発明の燃料電池であって、複数の弾性部材は全て同一のものであることが好適である。   In the fuel cell according to the present invention, it is preferable that the plurality of elastic members are all the same.

かかる構成によれば、複数の異なる種類のばねを必要としないので、燃料電池の製造コストの一層の低減を図ることができる。   According to such a configuration, since a plurality of different types of springs are not required, the manufacturing cost of the fuel cell can be further reduced.

本発明によれば、積層された複数のセルの反応部及びマニホールド部に最適な押し付け力を付与することと燃料電池の製造コストを抑えることの両立を図ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, coexistence with giving the optimal pressing force to the reaction part and manifold part of several laminated | stacked cells, and suppressing the manufacturing cost of a fuel cell can be aimed at.

以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という)を図面に従って説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の一形態を示す燃料電池10の側面図である。燃料電池10は、燃料電池スタック3、スプリングボックス12、一対のエンドプレート14を備える。スプリングボックス12は、燃料電池スタック3の一端部に配置され、スプリングボックス12と燃料電池スタック3は、一対のエンドプレート14によって挟持される。締結ロッド16は、一対のエンドプレート14を貫通し、その両端は固定ナット18で固定されている。また、複数の調整ボルト20が、一方のエンドプレート14を貫通し、該調整ボルト20の先端部はスプリングボックス12に押し当てられている。調整ボルト20によって、スプリングボックス12を押し当てる力を適宜変化させることが可能となる。   FIG. 1 is a side view of a fuel cell 10 showing an embodiment of the present invention. The fuel cell 10 includes a fuel cell stack 3, a spring box 12, and a pair of end plates 14. The spring box 12 is disposed at one end of the fuel cell stack 3, and the spring box 12 and the fuel cell stack 3 are sandwiched by a pair of end plates 14. The fastening rod 16 passes through the pair of end plates 14, and both ends thereof are fixed by fixing nuts 18. A plurality of adjustment bolts 20 pass through one end plate 14, and the tip ends of the adjustment bolts 20 are pressed against the spring box 12. The adjustment bolt 20 can appropriately change the force with which the spring box 12 is pressed.

燃料電池スタック3は、単セル1が複数積層されて構成されている。なお、本実施形態においては、単セル1が複数積層された積層体を燃料電池スタック3としているが、燃料電池スタック3は個々の単セル1が発電した電力を集めるための集電部材や、絶縁部材を含む構成であっても良く、これに限らず種々の変更が可能であることは勿論である。図2は、本実施形態に係る単セル1の構成を示す概略構成図である。以下、図2を参照しながら説明する。個々の単セル1は、電解質膜(例えば高分子膜)の両側に、一対のアノード電極22及びカソード電極24が取り付けられて構成される膜電極接合体26が、第1セパレータ28と、第2セパレータ30とで挟み込まれる構成となっている。   The fuel cell stack 3 is configured by stacking a plurality of single cells 1. In the present embodiment, the stacked body in which a plurality of single cells 1 are stacked is used as the fuel cell stack 3, but the fuel cell stack 3 is a current collecting member for collecting the power generated by each single cell 1, Of course, the structure may include an insulating member, and the present invention is not limited to this, and various modifications are possible. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the single cell 1 according to the present embodiment. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. Each unit cell 1 includes a membrane electrode assembly 26 formed by attaching a pair of an anode electrode 22 and a cathode electrode 24 to both sides of an electrolyte membrane (for example, a polymer membrane), a first separator 28, and a second It is configured to be sandwiched between the separators 30.

個々の単セル1は、燃料である水素ガス及び酸化剤である空気の供給を受けて電力を発電する。燃料ガスである水素ガスは、水素ガス入口流路40を通って、第2セパレータ30の、アノード電極22と接触する部分の周囲を囲む外縁部、に設けられた水素ガス入口マニホールド32に供給され、該水素ガス入口マニホールド32から第2セパレータ30に設けられた、図示しない水素ガス供給通路を通って、アノード電極22に流れ込む。アノード電極22では、次の式(1)に示すような電気化学反応が起こる。
→2H+2e ・・・(1)
上記電気化学反応に使用されなかった水素ガスは、第2セパレータ30の、アノード電極22と接触する部分の周囲を囲む外縁部、に設けられた水素ガス出口マニホールド34に集合し、水素ガス出口流路42を通って排出される。また、上記化学反応で生成されたプロトン(H)は、電解質膜を通ってカソード電極24に移動し、電子(e)は図示しない外部の電気回路を通ってカソード電極24に移動する。
Each single cell 1 generates power by receiving supply of hydrogen gas as a fuel and air as an oxidant. Hydrogen gas, which is a fuel gas, is supplied to the hydrogen gas inlet manifold 32 provided at the outer edge surrounding the portion of the second separator 30 in contact with the anode electrode 22 through the hydrogen gas inlet passage 40. The hydrogen gas inlet manifold 32 flows into the anode electrode 22 through a hydrogen gas supply passage (not shown) provided in the second separator 30. In the anode electrode 22, an electrochemical reaction as shown in the following formula (1) occurs.
H 2 → 2H + + 2e (1)
The hydrogen gas that has not been used in the electrochemical reaction gathers in the hydrogen gas outlet manifold 34 provided at the outer edge of the second separator 30 that surrounds the portion in contact with the anode electrode 22, and the hydrogen gas outlet flow It is discharged through the path 42. Protons (H + ) generated by the chemical reaction move to the cathode electrode 24 through the electrolyte membrane, and electrons (e ) move to the cathode electrode 24 through an external electric circuit (not shown).

酸化剤である空気は、空気入口流路44を通って、第1セパレータ28の、カソード電極24と接触する部分の周囲を囲む外縁部、に設けられた空気入口マニホールド36に供給され、該空気入口マニホールド36から第1セパレータに設けられた、空気供給通路48を通って、カソード電極24に流れ込む。カソード電極24では、次の式(2)に示すような電気化学反応が起こる。
2H+1/2O+2e→HO ・・・(2)
上記電気化学反応に使用されなかった空気は、第1セパレータ28の、カソード電極24と接触する部分の周囲を囲む外縁部、に設けられた図示しない空気出口マニホールド、に集合し、空気出口流路46を通じて排出される。
Air that is an oxidant is supplied to an air inlet manifold 36 provided on the outer edge of the first separator 28 that surrounds the portion in contact with the cathode electrode 24 through the air inlet channel 44. The air flows from the inlet manifold 36 to the cathode electrode 24 through the air supply passage 48 provided in the first separator. In the cathode electrode 24, an electrochemical reaction as shown in the following formula (2) occurs.
2H + + 1 / 2O 2 + 2e → H 2 O (2)
The air that has not been used for the electrochemical reaction gathers in an air outlet manifold (not shown) provided on the outer edge of the first separator 28 that surrounds the portion in contact with the cathode electrode 24, It is discharged through 46.

上記電気化学反応により発熱した膜電極接合体26を冷却するための冷却水は、冷却水入口流路54を通って、第2セパレータ30の、アノード電極22と接触する部分の周囲を囲む外縁部、に設けられた冷却水入口マニホールド50に供給され、該冷却水入口マニホールド50から第2セパレータ30に設けられた、冷却水供給通路58を通って、膜電極接合体26を冷却する。そして、冷却水は、第2セパレータ30の、アノード電極22と接触する部分の周囲を囲む外縁部、に設けられた冷却水出口マニホールド52に集合し、冷却水出口流路56を通じて排出される。   The cooling water for cooling the membrane electrode assembly 26 that has generated heat due to the electrochemical reaction passes through the cooling water inlet passage 54 and surrounds the periphery of the portion of the second separator 30 that contacts the anode electrode 22. The membrane electrode assembly 26 is cooled through the cooling water supply passage 58 provided in the second separator 30 from the cooling water inlet manifold 50. Then, the cooling water gathers at the cooling water outlet manifold 52 provided at the outer edge portion surrounding the periphery of the portion of the second separator 30 that contacts the anode electrode 22, and is discharged through the cooling water outlet channel 56.

再び図1に戻って説明する。スプリングボックス12は、スタック3の単セル積層方向端部に押し当てられる下プレート5と、複数のスプリング7と、下プレートと対向して配置される上プレート9と、から構成される。ここで、下プレート5は、積層された複数の単セル1の電気化学反応が起こる反応部を押圧する第1の部分Bと、ガスや冷却水の出入口であるマニホールド部が設けられたセパレータの外縁部、を押圧する第2の部分Aとを有する。下プレート5は、スプリング7の圧縮による弾性力を受けて撓みを生じることができる程度の厚さの部材である。また、図3に示すように、下プレート5の第2の部分Aにおける単セル積層方向の厚さは、第1の部分Bにおける単セル積層方向の厚さよりも大きい。   Returning again to FIG. The spring box 12 includes a lower plate 5 pressed against the end of the stack 3 in the unit cell stacking direction, a plurality of springs 7, and an upper plate 9 disposed to face the lower plate. Here, the lower plate 5 is a separator provided with a first portion B that presses a reaction portion where an electrochemical reaction of a plurality of stacked single cells 1 occurs, and a manifold portion that is an inlet / outlet of gas or cooling water. A second portion A that presses the outer edge portion. The lower plate 5 is a member having a thickness that can be bent by receiving an elastic force due to compression of the spring 7. Further, as shown in FIG. 3, the thickness of the second portion A of the lower plate 5 in the single cell stacking direction is larger than the thickness of the first portion B in the single cell stacking direction.

第1の部分Bには形状、大きさ、ばね係数等が略同一であるスプリング7が複数個配置される。第2の部分Aには、第1の部分Bに配置されたスプリング7と同一のスプリング7が下プレート5の外縁に沿って複数個配置されている。これらのスプリング7は、下プレート5及び上プレート9によって挟持されている。下プレート5の第2の部分Aにおける単セル積層方向の厚さは、第1の部分Bにおける単セル積層方向の厚さよりも大きいため、第2の部分Aにおける下プレート5と上プレート9との間隔は、第1の部分Bにおける下プレート5と上プレート9との間隔よりも小さい。   In the first portion B, a plurality of springs 7 having substantially the same shape, size, spring coefficient and the like are arranged. In the second part A, a plurality of springs 7 identical to the springs 7 arranged in the first part B are arranged along the outer edge of the lower plate 5. These springs 7 are sandwiched between the lower plate 5 and the upper plate 9. Since the thickness in the single cell stacking direction in the second portion A of the lower plate 5 is larger than the thickness in the single cell stacking direction in the first portion B, the lower plate 5 and the upper plate 9 in the second portion A Is smaller than the distance between the lower plate 5 and the upper plate 9 in the first portion B.

スプリングボックス12と燃料電池スタック3が一対のエンドプレート14によって挟持されると、上プレート9と下プレート5との間に挟持されている複数のスプリング7は圧縮され、スプリング7の圧縮によって生じる弾性力が燃料電池スタック3を単セル1の積層方向に押し当てる力となる。上述したとおり、第2の部分Aにおける下プレート5と上プレート9との間隔は、第1の部分Bにおける下プレート5と上プレート9との間隔よりも小さいので、下プレート5の第2の部分Aに配置されたスプリング7がセル積層方向に縮む長さは、第1の部分Bに配置されたスプリング7がセル積層方向に縮む長さよりも大きくなる。   When the spring box 12 and the fuel cell stack 3 are sandwiched between the pair of end plates 14, the plurality of springs 7 sandwiched between the upper plate 9 and the lower plate 5 are compressed, and elasticity generated by the compression of the springs 7. The force is a force that presses the fuel cell stack 3 in the stacking direction of the single cells 1. As described above, the interval between the lower plate 5 and the upper plate 9 in the second portion A is smaller than the interval between the lower plate 5 and the upper plate 9 in the first portion B. The length in which the spring 7 disposed in the portion A contracts in the cell stacking direction is larger than the length in which the spring 7 disposed in the first portion B contracts in the cell stacking direction.

このとき、第2の部分Aに配置されたスプリング7の圧縮によって生じる弾性力は、第1の部分Bに配置されたスプリング7の圧縮によって生じる弾性力よりも大きく、下プレート5は撓んで、第2の部分Aは、第1の部分Bよりも下方に変位する。そして、積層された複数の単セル1のセパレータの外縁部が押し付けられる力は、反応部が押し付けられる力よりも大きくなる。   At this time, the elastic force generated by the compression of the spring 7 disposed in the second portion A is larger than the elastic force generated by the compression of the spring 7 disposed in the first portion B, and the lower plate 5 is bent, The second part A is displaced below the first part B. And the force by which the outer edge part of the separator of the laminated | stacked several single cell 1 is pressed becomes larger than the force by which the reaction part is pressed.

スプリングボックス12が、積層された複数の単セル1のガスや冷却水の出入口マニホールド部を押し当てる力を、積層された複数の単セル1の電気化学反応が起こる反応部を押し当てる力よりも大きくすることにより、ガス漏れを防止して燃料電池10のシール性を確保すると共に、反応部に付与される押圧力が過大となって、反応部に設けられている電極や、電解質膜が押し潰されてしまうことを防止することができる。そして、本実施形態によれば、エンドプレートを分割等する必要が無く、異なる種類のばねを必要としないため、燃料電池10の製造コストが割高になることは無い。   The force with which the spring box 12 presses the gas / cooling water inlet / outlet manifolds of the plurality of stacked single cells 1 is greater than the force of pressing the reaction part where the electrochemical reaction of the stacked single cells 1 occurs. By enlarging it, gas leakage is prevented and the sealing property of the fuel cell 10 is secured, and the pressing force applied to the reaction part becomes excessive, and the electrode and the electrolyte membrane provided in the reaction part are pushed. It can prevent being crushed. And according to this embodiment, since it is not necessary to divide | segment an end plate etc. and a different kind of spring is not required, the manufacturing cost of the fuel cell 10 does not become expensive.

本実施形態においては、スプリングボックス12の下プレート5の第2の部分Aにおけるセル積層方向の厚さは、第1の部分Bにおけるセル積層方向の厚さよりも大きい態様としているが、例えば下プレート5のセル積層方向の厚さは均一に設定し、下プレート5の第2の部分Aに対向する、上プレート9の第4の部分におけるセル積層方向の厚さを、下プレート5の第1の部分Bに対向する、上プレート9の第3の部分におけるセル積層方向の厚さよりも大きくする態様であっても良い。また、下プレート5の第2の部分Aにおけるセル積層方向の厚さを第1の部分Bにおけるセル積層方向の厚さよりも大きくすると共に、上プレート9の第4の部分におけるセル積層方向の厚さを、上プレート9の第3の部分におけるセル積層方向の厚さよりも大きくする態様であっても良く、これに限らず種々の変更が可能であることは勿論である。   In the present embodiment, the thickness of the second portion A of the lower plate 5 of the spring box 12 in the cell stacking direction is larger than the thickness of the first portion B in the cell stacking direction. The thickness in the cell stacking direction of 5 is set to be uniform, and the thickness in the cell stacking direction of the fourth portion of the upper plate 9 facing the second portion A of the lower plate 5 is set to the first thickness of the lower plate 5. The thickness may be larger than the thickness of the third portion of the upper plate 9 facing the portion B in the cell stacking direction. Further, the thickness in the cell stacking direction of the second portion A of the lower plate 5 is made larger than the thickness of the first portion B in the cell stacking direction, and the thickness of the fourth portion of the upper plate 9 in the cell stacking direction. The thickness may be larger than the thickness of the third portion of the upper plate 9 in the cell stacking direction, and the present invention is not limited to this, and various changes can be made.

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, Of course, in the range which does not change the summary of this invention, it can implement with a various form. It is.

本発明の実施形態に係る燃料電池の側面図である。1 is a side view of a fuel cell according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る単セルの構成図である。It is a block diagram of the single cell which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る下プレートの斜視図である。It is a perspective view of the lower plate concerning the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 単セル、3 燃料電池スタック、5 下プレート、7 スプリング、9 上プレート、10 燃料電池、12 スプリングボックス、14 エンドプレート、16 締結ロッド、18 固定ナット、20 調整ボルト、22 アノード電極、24 カソード電極、26 膜電極接合体、28 第1セパレータ、30 第2セパレータ、32 水素ガス入口マニホールド、34 水素ガス出口マニホールド、36 空気入口マニホールド、40 水素ガス入口流路、42 水素ガス出口流路、44 空気入口流路、46 空気出口流路、48 空気供給通路、50 冷却水入口マニホールド、52 冷却水出口マニホールド、54 冷却水入口流路、56 冷却水出口流路、58 冷却水供給通路。   1 single cell, 3 fuel cell stack, 5 lower plate, 7 spring, 9 upper plate, 10 fuel cell, 12 spring box, 14 end plate, 16 fastening rod, 18 fixing nut, 20 adjustment bolt, 22 anode electrode, 24 cathode Electrode, 26 Membrane electrode assembly, 28 First separator, 30 Second separator, 32 Hydrogen gas inlet manifold, 34 Hydrogen gas outlet manifold, 36 Air inlet manifold, 40 Hydrogen gas inlet channel, 42 Hydrogen gas outlet channel, 44 Air inlet passage, 46 Air outlet passage, 48 Air supply passage, 50 Cooling water inlet manifold, 52 Cooling water outlet manifold, 54 Cooling water inlet passage, 56 Cooling water outlet passage, 58 Cooling water supply passage.

Claims (4)

電気化学反応が起こる反応部とガス又は冷却液の出入口となるマニホールド部とを含むセル、が複数積層されたスタックを備える燃料電池であって、
前記スタックのセル積層方向端部に配置される押圧部と、
前記スタックと前記押圧部とを挟持する一対の支持部材と、を備え、
前記押圧部は、積層された複数のセルの反応部を押圧する第1の部分と、マニホールド部を押圧する第2の部分とを有し、前記スタックのセル積層方向端部に押し当てられる第1部材と、
複数の弾性部材と、
前記第1部材と対向して配置される第2部材と、を含んでなり、
前記複数の弾性部材は、少なくとも前記第1の部分及び前記第2の部分と、前記第2部材と、の間に挟持され、
前記第2の部分における前記第1部材と前記第2部材との間隔は、前記第1の部分における前記第1部材と前記第2部材との間隔よりも小さく、
前記スタックと前記押圧部とが前記一対の支持部材によって挟持されると、前記複数の弾性部材は圧縮され、前記第2の部分に設けられた弾性部材の圧縮される長さが前記第1の部分に設けられた弾性部材の圧縮される長さよりも大きくなるように保持されることを特徴とする燃料電池。
A fuel cell comprising a stack in which a plurality of cells including a reaction part where an electrochemical reaction occurs and a manifold part serving as an inlet / outlet of a gas or a coolant are stacked,
A pressing portion disposed at an end of the stack in the cell stacking direction;
A pair of support members sandwiching the stack and the pressing portion,
The pressing portion includes a first portion that presses a reaction portion of a plurality of stacked cells and a second portion that presses a manifold portion, and is pressed against an end portion of the stack in the cell stacking direction. One member;
A plurality of elastic members;
A second member disposed opposite to the first member,
The plurality of elastic members are sandwiched between at least the first part and the second part, and the second member,
An interval between the first member and the second member in the second portion is smaller than an interval between the first member and the second member in the first portion,
When the stack and the pressing portion are sandwiched between the pair of support members, the plurality of elastic members are compressed, and the compressed length of the elastic member provided in the second portion is the first length. A fuel cell, characterized in that the fuel cell is held so as to be longer than the length of compression of an elastic member provided in the portion.
請求項1に記載の燃料電池であって、
前記第1部材の前記第2の部分におけるセル積層方向の厚さは、前記第1の部分におけるセル積層方向の厚さよりも大きいことを特徴とする燃料電池。
The fuel cell according to claim 1,
The fuel cell according to claim 1, wherein a thickness of the first member in the cell stacking direction in the second portion is larger than a thickness of the first member in the cell stacking direction.
請求項1又は2に記載の燃料電池であって、
前記第2部材は、前記第1の部分に対向する第3の部分と、前記第2の部分に対向する第4の部分を有し、
前記第2部材の前記第4の部分におけるセル積層方向の厚さは、前記第3の部分におけるセル積層方向の厚さよりも大きいことを特徴とする燃料電池。
The fuel cell according to claim 1 or 2,
The second member has a third portion facing the first portion, and a fourth portion facing the second portion,
The fuel cell according to claim 1, wherein a thickness in the cell stacking direction of the fourth part of the second member is larger than a thickness of the third part in the cell stacking direction.
請求項1から3の何れか1項に記載の燃料電池であって、
前記複数の弾性部材は全て同一のものであることを特徴とする燃料電池。
The fuel cell according to any one of claims 1 to 3,
The plurality of elastic members are all the same.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011098278A1 (en) * 2010-02-15 2011-08-18 Daimler Ag Device for compressing a fuel cell arrangement by means of variable spring elements
US11145887B2 (en) 2018-07-26 2021-10-12 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell stack
DE102022113312A1 (en) 2022-05-25 2023-11-30 J.Schmalz Gmbh Cell stacking package

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