JP2008300120A - Current collecting plate for fuel battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池スタックの複数の燃料電池セルを積層したセル積層端に積層して配置される燃料電池用集電板に関し、特に、燃料電池セルに供給する燃料流体等の給排マニホールド用の貫通穴を備える燃料電池用集電板に関するものである。 The present invention relates to a current collector plate for a fuel cell that is disposed at the end of a cell stack in which a plurality of fuel cells of a fuel cell stack are stacked, and in particular, for a supply / discharge manifold for fuel fluid or the like supplied to the fuel cell. The present invention relates to a current collector plate for a fuel cell having a through hole.
従来から複数の燃料電池セルを積層して構成される燃料電池スタックより電力を取り出すために、燃料電池スタックのセル積層端に配置され、燃料電池セルに供給する燃料流体等の給排マニホールド用の貫通穴を備える燃料電池用集電板が提案されている(特許文献1参照)。
ところで、燃料電池スタックを車両、特に乗用車等に搭載して使用する場合には車室の床下等に配置される場合が多いことから、高さ方向のスペースが制限される。このため、上記従来例においても、燃料電池スタックは複数の燃料電池セルを水平方向に積層し、燃料電池セルに供給される燃料流体等の給排マニホールドも燃料電池セルの水平方向の両側部分に配置され、燃料電池スタックのセル積層端に配置される集電板の出力端子も前記各マニホールドを貫通させた部位を介して燃料電池スタックの横方向に突き出して配置している。 By the way, when the fuel cell stack is used in a vehicle, particularly a passenger car, etc., the space in the height direction is limited because it is often arranged under the floor of the passenger compartment. For this reason, also in the above-described conventional example, the fuel cell stack has a plurality of fuel cells stacked in the horizontal direction, and a supply / discharge manifold for fuel fluid or the like supplied to the fuel cells is also provided on both sides in the horizontal direction of the fuel cells. The output terminal of the current collector plate arranged at the cell stack end of the fuel cell stack is also arranged so as to protrude in the lateral direction of the fuel cell stack through the part penetrating each manifold.
しかしながら、上記のように、マニホールドを備える領域を通過させて集電板の端に出力端子を設ける構成においては、集電板の集電領域と出力端子との間に、マニホールドを備えて電路の断面積が小さくなる領域が存在することとなり、燃料電池スタックの運転による発電電流を集電板の出力端子から取り出す際に、集電板のマニホールドを備える領域の発熱量が集電領域を構成する一般板部での発熱量よりも大きくなり、発電効率の低下(電圧低下)やマニホールドとの各流体シールのためのシール部材の寿命が低下する不具合があった。この不具合を解消すべく、マニホールドが存在する領域における電路断面積を増大させるように、一様に厚い集電板を用いる場合には、集電板の熱容量が大幅に増加することとなり、燃料電池スタックの低温時における起動時間が長くなる不具合が予想される。 However, as described above, in the configuration in which the output terminal is provided at the end of the current collector plate through the region including the manifold, the manifold is provided between the current collector region of the current collector plate and the output terminal. There will be a region with a small cross-sectional area, and when the generated current from the operation of the fuel cell stack is taken out from the output terminal of the current collector plate, the amount of heat generated in the region including the manifold of the current collector plate constitutes the current collector region. There is a problem that the amount of heat generated by the general plate portion is larger, and the power generation efficiency is lowered (voltage drop) and the life of the seal member for each fluid seal with the manifold is lowered. In order to solve this problem, when a uniformly thick current collector plate is used so as to increase the cross-sectional area of the electric circuit in the region where the manifold exists, the heat capacity of the current collector plate is greatly increased. It is expected that the start-up time will be longer when the stack is cold.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、マニホールド領域での電圧低下や発熱量の抑制と熱容量の増加抑制との両立に好適な燃料電池用集電板を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a current collector plate for a fuel cell that is suitable for coexistence of a decrease in voltage in the manifold region, suppression of heat generation, and increase in heat capacity. And
本発明は、供給される燃料流体等の給排マニホールド形成用の貫通穴を発電領域の外側に備える複数の燃料電池セルを備える燃料電池スタックの燃料電池セルの積層端に積層され、前記燃料電池セルの給排マニホールド形成用の貫通穴に連ねて同様に貫通穴を備えると共に、前記貫通穴が存在する部位より外側に出力端子を突き出して備える燃料電池用集電板において、前記集電板の集電領域と出力端子との間の貫通穴により幅が狭められた領域と、この領域に隣接する前記集電領域の一部の領域及び出力端子の一部の領域との板厚寸法を増加させて形成した。 According to the present invention, the fuel cell is stacked at a stack end of a fuel cell of a fuel cell stack including a plurality of fuel cells including a through hole for forming a supply / discharge manifold for a fuel fluid to be supplied outside the power generation region, In the current collector plate for a fuel cell, which is provided with a through hole similarly to the through hole for forming the supply / discharge manifold of the cell, and has an output terminal protruding outside the portion where the through hole exists, Increasing the plate thickness of the area narrowed by the through hole between the current collecting area and the output terminal, and the partial area of the current collecting area adjacent to this area and the partial area of the output terminal Formed.
したがって、本発明では、集電板の集電領域と出力端子との間の貫通穴により幅が狭められた領域と、この領域に隣接する前記集電領域の一部の領域及び出力端子の一部の領域との板厚寸法を増加させて形成したため、集電領域と出力端子との間の電路、即ち、貫通穴により幅が狭められた領域の通電路の断面積及びこの通電路へ接続された前後部分での、集電板幅方向への電流流れを伴う、通電路との接続部分への集中流れや接続部分からの拡散流れに対する断面積を増加でき、集電板のマニホールドを備える領域の発熱量が抑制されることにより、発電効率の低下(電圧低下)やマニホールドとの各流体シールのためのシール部材の寿命低下を防止できる。また、部分的に肉厚とするのみであるため、集電板の体積増加による熱容量の増加を最小限に留めることができ、燃料電池スタックの低温時における起動時間の増加も最小限とすることができる。 Therefore, in the present invention, a region where the width is narrowed by a through hole between the current collecting region of the current collector plate and the output terminal, a part of the current collecting region adjacent to this region, and one of the output terminals. Since the plate thickness dimension with the area of the part is increased, the cross section of the electric path between the current collecting area and the output terminal, that is, the electric path in the area narrowed by the through hole, and the connection to this electric path The cross-sectional area for the concentrated flow to the connecting part with the current path and the diffused flow from the connecting part with the current flow in the width direction of the current collecting plate at the front and rear portions can be increased, and the collector plate manifold is provided. By suppressing the amount of heat generated in the region, it is possible to prevent a decrease in power generation efficiency (voltage decrease) and a decrease in the life of the seal member for each fluid seal with the manifold. In addition, since it is only partially thickened, the increase in heat capacity due to the increase in the volume of the current collector plate can be minimized, and the increase in start-up time at low temperatures of the fuel cell stack should also be minimized. Can do.
以下、本発明の燃料電池用集電板を各実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the current collector plate for a fuel cell of the present invention will be described based on each embodiment.
(第1実施形態)
図1、2は本発明を適用した燃料電池用集電板の第1実施形態を示し、図1は本実施形態の燃料電池用集電板を使用する燃料電池スタックの平面図、図2は本実施形態の燃料電池用集電板の斜視図である。
(First embodiment)
1 and 2 show a first embodiment of a current collector plate for a fuel cell to which the present invention is applied, FIG. 1 is a plan view of a fuel cell stack using the current collector plate for a fuel cell of this embodiment, and FIG. It is a perspective view of the collector plate for fuel cells of this embodiment.
図1において、燃料電池スタック1は、複数の燃料電池セル2を積層し、積層した燃料電池セル2の積層端の外側に、出力端子付の集電板3、絶縁断熱層4及びエンドプレート5がこの順に配置して構成している。また、両エンドプレート5同士は、図示されていないテンションプレートが架け渡され、これらテンションプレート端が各々エンドプレート5にボルト固定されることにより、積層した燃料電池セル2の積層方向に所定の圧縮力(締結荷重)が加えられるようになっている。
In FIG. 1, a
前記燃料電池セル2は、図示しないが、イオン交換膜からなる電解質膜及びこれを両面から挟んだ一対の電極からなる膜・電極接合体と、この膜・電極接合体を外側から挟持する一対のセパレータと、で構成されている。セパレータは、例えば金属やカーボン等を基材とする導電体であり、各電極に空気等のカソードガス及び水素ガス等のアノードガスを供給するためのガス流路を有する。各電極に供給されたカソードガス及びアノードガスは、燃料電池セル2の膜・電極接合体内において電気化学反応を生じさせて起電力を発生させる。また、前記電気化学反応は発熱反応であり、燃料電池冷却用の冷媒(冷却水等)を流すための冷媒流路も前記セパレータに設けられている。 Although not shown, the fuel cell 2 includes an electrolyte membrane made of an ion exchange membrane and a membrane / electrode assembly made up of a pair of electrodes sandwiching the electrolyte membrane from both sides, and a pair of the membrane / electrode assembly held from the outside. And a separator. The separator is a conductor based on, for example, metal or carbon, and has a gas flow path for supplying a cathode gas such as air and an anode gas such as hydrogen gas to each electrode. The cathode gas and anode gas supplied to each electrode cause an electrochemical reaction in the membrane / electrode assembly of the fuel cell 2 to generate an electromotive force. In addition, the electrochemical reaction is an exothermic reaction, and the separator is also provided with a refrigerant flow path for flowing a refrigerant (cooling water or the like) for cooling the fuel cell.
前記燃料電池スタック1を構成する各燃料電池セル2、集電板3、絶縁断熱層4及び一方のエンドプレート5には、マニホールド形成用の貫通穴6が形成され、これら貫通穴6が重ね合わせられて、アノードガス流通用、カソードガス流通用及び冷媒流通用のマニホールド7がセル積層方向に貫通形成される。
Each fuel cell 2,
前記集電板3は、鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属で板状に形成され、積層された燃料電池セル2の積層端に直接接触するように配置されている。集電板3の燃料電池セル2に接触する表面には、金、銀、アルミ、ニッケル、亜鉛、すず等を用いためっき処理等の表面処理が施されて、燃料電池セル2との接触抵抗が確保されている。前記絶縁断熱層4は、絶縁性材料で構成されており、集電板3とエンドプレート5とを絶縁する機能と燃料電池セル2とエンドプレート5との間の断熱機能とを備える。絶縁断熱層4を構成する絶縁性材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリアミドやポリアミド系合成繊維等の熱に強い熱可塑性樹脂、アルミナ、酸化物性セラミックスシート、等を採用することができる。また、前記エンドプレート5は、集電板3と同様に、各種金属(鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等)で板状に形成される。
The
以上の一般的な燃料電池スタック1の構成において、本実施形態の燃料電池用集電板3は、図2に示すように、構成されている。即ち、図2において、本実施形態の集電板3は、中央の集電領域10と、前記集電領域10を挟んでその両側に配置されたマニホールド7を構成する貫通穴6を備えるマニホールド領域11、12と、一方のマニホールド領域11のさらにその外側に設けた出力端子13Aを構成する端子領域13とを備える、概略長方形の金属板材で形成されている。図2において、前記マニホールド7用の貫通穴6は、この配置に限定されるものでなく様々な目的に応じて配列されるものであるが、例えば、一方のマニホールド領域11においては、向こう側から手前に向かって、冷媒用、アノードガス用、カソードガス用が配列され、他方のマニホールド領域12においては、向こう側から手前に向かって、アノードガス用、カソードガス用、冷媒用が配列される。
In the configuration of the general
前記他方のマニホールド領域12と大部分の集電領域10(以下では「一般集電領域10A」という)及び端子領域13の先端側の板厚は、通常の寸法(例えば、4[mm])に形成しているが、一方のマニホールド領域11及び一方のマニホールド領域11に長手方向で隣接する集電領域10の一部と端子領域13の一部においては、その板厚寸法を大きく形成している。即ち、一方のマニホールド領域11においては、マニホールド7を構成する貫通穴6に沿った4本の桟状部分(以下では「連結部14」という)と連結部14の両端に連なって前記貫通穴6の縁を構成する集電領域10に重なる前後領域15Aと端子領域13に重なる前後領域15Bとを、一方の面側において隆起させてその板厚寸法を大きく形成している。集電板3は、積層された燃料電池セル2の積層端に他方の面側を接触させて配置される。そして、一方の面側は、隣接する絶縁断熱層4に接触される。この場合に、前記絶縁断熱層4は、前記他方のマニホールド領域12及びそれに隣接する一般集電領域10Aに接触する部位は、前記集電板3の一方のマニホールド領域11及びその前後領域15A、15Bの隆起した寸法分だけ厚く形成されて、前記他方のマニホールド領域12及び一般集電領域10Aと一方のマニホールド領域11及びその前後領域15A、15Bとの段差を吸収する。
The thickness of the
前記連結部14及び前後領域15A、15Bの板厚寸法は、前記連結部14の長さ方向を横断する横断面積(図中のA−A線による断面積)が、前記一般集電領域10Aの横断面積と同等の断面積若しくは同等に近似したそれ以下の断面積となる寸法に設定している。例えば、前記一般集電領域10Aの横断面積が、400mm2(板厚4mm・板幅100mm)であり、前記連結部14の(各幅寸法10mm×4本=40mm(実質幅寸法))であれば、(400÷40=)10mm若しくは10mmに近いそれ以下の寸法に設定する。
The thickness of the connecting
なお、前記連結部14の実質幅寸法が連結部14の長手方向位置において一様であれば、上記の通りに厚さ寸法を設定するが、マニホールド7の断面形状によっては、部分的に実質幅寸法が小さくなる部分が存在する場合には、最小となる実質幅寸法の部分において、前記条件に基づいて厚さ方向寸法を設定する。また、連結部14の厚さ寸法に対して前後領域15A、15Bの厚さ寸法を、若干厚く形成してもよい。この厚さ寸法の相違による段差は、重ね合わせる絶縁断熱層4の厚さ寸法を相違させて吸収することができる。
If the substantial width dimension of the connecting
以上の構成の燃料電池用集電板を燃料電池セル2の積層端に積層して備える燃料電池スタック1においては、カソードガス、アノードガス及び冷媒を各マニホールド7から供給して、各燃料電池セル2の膜・電極接合体内において電気化学反応を生じさせて起電力を発生させると、燃料電池セル2の積層端の集電板3には、一方の集電板3において集電領域10から一方のマニホールド領域11を介在して端子領域13へ、他方の集電板3においては端子領域13から一方のマニホールド領域11を介在して集電領域10に、電流が流れる。
In the
各集電板3の集電領域10から端子領域13へ若しくは端子領域13から集電領域10へと、一方のマニホールド領域11を通過する電流は、一方の前後領域15A若しくは15Bにおいて集電板3の長手方向に流れると共に幅方向にも流れて連結部14と接続している接続部分へと集中されて連結部14に流れ、連結部14を長手方向に流れ、連結部14から他方の前後領域15A若しくは15Bとの接続部分を経由して他方の前後領域15A若しくは15Bに流れ、他方の前後領域15A若しくは15Bにおいて再び集電板3の幅方向に拡散されつつ集電板3の長手方向に流れる。
The current passing through one
マニホールド7を構成する連結部14の横断面積の最小部分が、一般集電領域10Aの横断面積と同等か若しくはそれより若干小さく形成しているため、連結部14での発熱量は、一方のマニホールド領域11を一般集電領域10Aと同じ厚さ寸法とした一様な厚さの集電板と比較して小さくできる。
Since the minimum portion of the cross-sectional area of the connecting
また、マニホールド7を形成する連結部14の厚さ寸法に比較して前後領域15A、15Bの厚さ寸法を同等若しくは若干厚く形成しているため、前後領域15A、15Bと連結部14とを接続する接続部において、連結部14の最小横断面積以上の接続面積を確保でき、接続部における発熱量も、一方のマニホールド領域11を集電領域10と同じ厚さ寸法とした一様な厚さの集電板3と比較して小さくできる。
Further, since the thickness dimensions of the front and
したがって、本実施形態の燃料電池用集電板3を備える燃料電池スタック1においては、一方のマニホールド領域11及びその前後領域15A、15Bでの発熱量が大きくなって発電効率の低下や発熱によるシールの寿命への影響を発生させることを大幅に抑制でき、しかも、一方のマニホールド領域11及びその前後領域15A、15Bのみを一般集電領域10A等に比較して、発熱抑制に必要な寸法だけ厚肉寸法にしていることにより、集電板3の熱容量の増加を小さく抑えることができ、燃料電池スタック1の低温時における起動時間が長くなる不具合も解消できる。
Accordingly, in the
なお、上記実施形態において、燃料電池セル2の積層端の両側に配置される集電板3にマニホールド7用の貫通穴6が設けられているものについて説明したが、図示はしないが、一方の集電板3のみにマニホールド7用の貫通穴6が設けられ他方の集電板3にはマニホールド7用の貫通穴6が設けられていない、即ち、燃料電池スタック1の積層方向の一方から燃料ガス及び冷媒が給排される場合には、出力端子13Aとなる側にマニホールド7用の貫通穴6を備えない集電板3においては、一様な厚さ寸法の集電板3で構成し、出力端子13Aとなる側にマニホールド7用の貫通穴6を備える側の集電板3のみに、本実施形態の構成を備える集電板3を用いればよい。
In the above embodiment, the description has been given of the
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, the following effects can be achieved.
(ア)供給される燃料流体等の給排マニホールド7形成用の貫通穴6を発電領域の外側に備える複数の燃料電池セル2を備える燃料電池スタック1の燃料電池セル2の積層端に積層され、前記燃料電池セル2の給排マニホールド7形成用の貫通穴6に連ねて同様に貫通穴6を備えると共に、前記貫通穴6が存在する部位より外側に出力端子13Aを突き出して備える燃料電池用集電板において、前記集電板3の集電領域10と出力端子13Aとの間の貫通穴6により幅が狭められた領域11と、この領域11に隣接する前記集電領域10の一部の領域15A及び出力端子13Aの一部の領域15Bとの板厚寸法を増加させて形成した。
(A) Stacked at the stacking end of the fuel cell 2 of the
したがって、集電領域10と出力端子13Aとの間の電路、即ち、貫通穴6により幅が狭められた領域11の通電路の断面積及びこの通電路へ接続された前後領域15A、15Bでの、集電板3幅方向への電流流れを伴う、通電路との接続部分への集中流れや接続部分からの拡散流れに対する断面積を増加でき、集電板3のマニホールド7を備える領域の発熱量が抑制されることにより、発電効率の低下(電圧低下)やマニホールド7との各流体シールのためのシール部材の寿命低下を防止できる。また、部分的に肉厚とするのみであるため、集電板3の体積増加による熱容量の増加を最小限に留めることができ、燃料電池スタック1の低温時における起動時間の増加も最小限とすることができる。
Therefore, the electrical path between the
(イ)貫通穴6により幅が狭められた領域11に隣接する前記集電領域10の一部の領域15A及び出力端子13Aの一部の領域15Bの板厚寸法は、前記貫通穴6により幅が狭められた領域11の板厚寸法より厚く形成されていることにより、マニホールド領域11への接続部においても、板厚が増加されていない一般板部の領域の横断面積と同等以上を確保できるため、接続部での発熱量を一般板部と同等以下にすることができる。
(A) The plate thickness dimension of the
(ウ)貫通穴6により幅が狭められた領域11の最小横断面積は、集電板3の板厚寸法が増加されていない領域の横断面積に対して、同等若しくはそれ以下の断面積に設定されていることにより、両断面積が同等の場合には、前記最小横断面積部分の発熱量を板厚が増加されていない一般板部での発熱量と同等とでき、前記最小横断面積が、板厚が増加されていない一般板部の横断面積以下の断面積に設定されている場合には、一様な板厚で形成した集電板よりもマニホールド領域11の最小断面積部での発熱量を小さくしつつ、集電板3の熱容量の増加を小さく抑えることができる。
(C) The minimum cross-sectional area of the
(エ)貫通穴6により幅が狭められた領域11と、この領域11に隣接する前記集電領域10の一部の領域15A及び出力端子13Aの一部の領域15Bとの板厚寸法の増加部分は、セル積層側とは反対の側に板厚を増加させて形成されていることにより、積層する燃料電池セル2等との接触を確保でき、燃料電池セル2、集電板3間の接触抵抗を変えることなく、マニホールド領域11及びその隣接領域15A、15Bでの発熱量を抑えることができる。
(D) Increase in the plate thickness of the
(第2実施形態)
図3〜図5は、本発明を適用した燃料電池用集電板の第2実施形態を示し、図3は本実施形態の燃料電池用集電板の第1実施例の平面図、図4は図3の燃料電池用集電板の斜視図、図5は本実施形態の燃料電池用集電板の第2実施例の平面図である。本実施形態においては、マニホールドを構成する貫通穴6が長方形とは異なる異形に形成された場合における構成を第1実施形態に追加したものである。なお、図1、2と同一装置、部分には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
(Second Embodiment)
3 to 5 show a second embodiment of a current collector plate for a fuel cell to which the present invention is applied. FIG. 3 is a plan view of a first example of a current collector plate for a fuel cell according to this embodiment. FIG. 5 is a perspective view of the fuel cell current collector of FIG. 3, and FIG. 5 is a plan view of a second example of the fuel cell current collector of the present embodiment. In the present embodiment, the configuration in the case where the through
図3、4において、本実施形態の第1実施例の燃料電池用集電板3においては、一方のマニホールド領域11に形成するマニホールド7用の貫通穴6の内側となる一部の壁面を、燃料電池セル2のセパレータに設けるガス流路へのガス供給若しくはガス排出が円滑となるように、マニホールド7とガス流路との接続領域を拡大させて、円弧状に形成している。この場合、マニホールド領域は連結部14と連結部14を集電領域10上の前後領域15Aにつなげる領域16とにより構成されている。
3 and 4, in the fuel cell
このように貫通穴6の壁面の一部を円弧状に形成した場合には、マニホールド7を構成する貫通穴6に沿う連結部14の横断面積が、一方(集電領域10内)の前後領域15A側から他方(端子領域13内)の前後領域15Bに向かって円弧状の壁面により徐々に小さくなり、直線状の壁面に移行した段階で最小の横断面積となる。したがって、前記壁面が直線状となるB−B線に沿う横断面積により、第1実施形態と同様に、連結部14の板厚寸法を設定する。なお、マニホールド領域11とその前後領域15A、15Bとの板厚寸法は同じ厚さ寸法としている。図中の破線は、マニホールド領域11とその前後領域15Aとの境界である。その他の構成は第1実施形態と同様に構成している。
When a part of the wall surface of the through
このように、異形のマニホールド7用の貫通穴6を備える集電板3においても、燃料電池スタック1の燃料電池セル2の積層端に配列して装備することにより、第1実施形態と同様に、マニホールド領域11及びその前後領域15A、15Bでの発熱量が大きくなって発電効率の低下や発熱によるシールの寿命への影響を発生させることを大幅に抑制でき、しかも、一方のマニホールド領域11及びその前後領域15A、15Bのみを一般集電領域10A等に比較して、発熱抑制に必要な寸法だけ厚肉寸法にしていることにより、集電板3の熱容量の増加を小さく抑えることができ、燃料電池スタック1の低温時における起動時間が長くなる不具合も解消できる。
As described above, the
また、この実施例において、(集電領域10側及び端子領域13側の両者の)前後領域15A、15Bの集電板3幅方向(図4中の矢印方向)に対する横断面積(ハッチングされている範囲)を、マニホールド領域11の連結部14の最小横断面積(一般集電領域10Aの横断面積と同等若しくはそれよりも若干少ない面積で構成される)と同等若しくはそれよりも若干少ない面積で構成している。このように構成することにより、集電領域10から集電板3の長手方向に流れつつマニホールド領域11の連結部14に向かって集電板3の幅方向にも流れる電流に対して充分に広い電路を提供することができる。
Further, in this embodiment, the cross-sectional area (hatched) of the front and
そして、前記前後領域15の集電板3幅方向に対する横断面積をマニホールド領域11の連結部14の最小横断面積に対して同等とした場合には、前後領域15A、15B内において集電板3幅方向に流れる電流に起因する発熱量はマニホールド領域11の最小横断面積の部分での発熱量と等しくできる。また、前記前後領域15A、15Bの集電板3幅方向に対する横断面積がマニホールド領域11の連結部14の最小横断面積に対して同等より小さくした場合には、一様な板厚で集電板3を形成する場合よりも、前記前後領域15A、15B内において集電板3幅方向に流れる電流に起因する発熱量を抑制しつつその熱容量を小さくすることができる。
When the cross-sectional area of the front and rear region 15 in the width direction of the
図5は本実施形態の第2実施例の燃料電池用集電板3を示す。本実施例の集電板3においては、第1実施例の集電板3の連結部14の領域11と集電領域10上の前後領域15Aとの境界部を直線でなく、前記マニホールド7の円弧状壁面に近似させた形状に形成したものである。また、前記境界部の形状変更に応じて、前後領域15の一般集電領域10Aとの境界も、同様に前記マニホールド領域11との境界部の段差部分の形状に近似させた形状に変更している。その他の構成は第1実施例と同様に構成している。
FIG. 5 shows the fuel cell
この実施例においては、第1実施例に比較して、マニホールド領域11を構成する連結部14及び当該連結部14を集電領域10上の前後領域15Aへつなげる領域16の内、連結部14を集電領域10上の前後領域15Aへつなげる(厚さ寸法が増加された)領域16が縮小される結果として、第1実施例に比較して、集電板3の熱容量をより一層低減することができる。
In this embodiment, compared to the first embodiment, the connecting
本実施形態においては、第1実施形態における効果(ア)、(ウ)、(エ)に加えて以下に記載した効果を奏することができる。 In this embodiment, in addition to the effects (a), (c), and (d) in the first embodiment, the following effects can be achieved.
(オ)貫通穴6により幅が狭められた領域11に隣接する前記集電領域10の一部の領域15A及び出力端子13Aの一部の領域15Bの板厚寸法と、前記貫通穴6により幅が狭められた領域11の板厚寸法とは、同等に形成されていることにより、マニホールド領域11及びその前後領域15A、15Bでの熱容量の変化を最小限に抑えることができる。また、両者間の段差をなくすることができることにより、集電板3の構造を簡素化でき、積層される絶縁断熱層4の形状も簡素化できる。
(E) Plate thickness dimensions of a
(カ)貫通穴6により幅が狭められた領域11に隣接する前記集電領域10の一部の領域15A及び出力端子13Aの一部の領域15Bの集電板3幅方向に対する横断面積は、集電板3の板厚寸法が増加されていない領域の横断面積に対して、同等若しくはそれ以下の断面積に設定されていることにより、同等であれば、前後領域15A、15Bでの発熱量を集電板3の板厚寸法が増加されていない一般板部での発熱量と同等以下とでき、集電板3の板厚寸法が増加されていない領域の横断面積に対してそれ以下の断面積である場合では、一様な板厚で集電板3を形成する場合よりも前後領域15A、15Bでの発熱量を小さくしつつ、集電板3の熱容量の増加を小さく抑えることができる。
(F) The cross-sectional area of the
1 燃料電池スタック
2 燃料電池セル
3 集電板
4 絶縁断熱層
5 エンドプレート
6 貫通穴
7 マニホールド
10 集電領域
10A 一般集電領域
11、12 マニホールド領域
13 端子領域
13A 出力端子
14 連結部
15A、15B 前後領域
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記集電板の集電領域と出力端子との間の貫通穴により幅が狭められた領域と、この領域に隣接する前記集電領域の一部の領域および出力端子の一部の領域との板厚寸法を増加させて形成されていることを特徴とする燃料電池用集電板。 A fuel cell stack having a plurality of fuel cells each having a through hole for forming a supply / discharge manifold for fuel fluid to be supplied is provided outside the power generation region. In the fuel cell current collector plate provided with a through hole similarly to the through hole for forming the manifold, and provided with an output terminal protruding outside the portion where the through hole exists,
An area narrowed by a through hole between the current collecting area of the current collecting plate and the output terminal, and a partial area of the current collecting area adjacent to this area and a partial area of the output terminal A current collector plate for a fuel cell, wherein the current collector plate is formed with an increased thickness.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007143374A JP2008300120A (en) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | Current collecting plate for fuel battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007143374A JP2008300120A (en) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | Current collecting plate for fuel battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008300120A true JP2008300120A (en) | 2008-12-11 |
Family
ID=40173452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007143374A Pending JP2008300120A (en) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | Current collecting plate for fuel battery |
Country Status (1)
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-
2007
- 2007-05-30 JP JP2007143374A patent/JP2008300120A/en active Pending
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