JP2010251011A - 燃料電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池モジュール10は、燃料電池スタック12と荷重付与機構19とを備える。荷重付与機構19は、燃料電池スタック12のガスシール部位に対して積層方向に第1締め付け荷重を付与する第1締め付け部104と、電解質・電極接合体26に対し、前記積層方向に前記第1締め付け荷重よりも小さな第2締め付け荷重を付与する第2締め付け部108と、前記第1締め付け部104に設けられ、前記ガスシール部位に対して前記積層方向に該第1締め付け部104とは個別に第3締め付け荷重を付与する第3締め付け部109とを備える。
【選択図】図2
Description
12a…燃料電池 14…熱交換器
15…蒸発器 16…改質器
17…筐体 18…流体部
19…荷重付与機構 20…電解質
22…カソード電極 24…アノード電極
26…電解質・電極接合体 28…セパレータ
30…燃料ガス供給連通孔 32、62…燃料ガス供給部
34、64…橋架部 36…挟持部
38…燃料ガス供給孔 40…燃料ガス流路
42…燃料ガス排出通路 60…通路部材
66…燃料ガス供給通路 68…酸化剤ガス供給連通孔
74…整流部材 84a、84b…エンドプレート
84c…固定リング 85…隔壁
88、110、134、146…ボルト 102…固定プレート部材
104、108、109…締め付け部 112…プレート部材
114…支持プレート 116、122…ばね部材
118、148…押圧部材 136…押し付け部材
160a、160b…筐体部
Claims (7)
- 電解質をアノード電極とカソード電極とで挟んで構成される電解質・電極接合体とセパレータとが積層される燃料電池を設け、複数の前記燃料電池が積層されるとともに、前記燃料電池の積層方向両端に第1エンドプレートと第2エンドプレートとが配設される燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに積層方向に荷重を付与するための荷重付与機構と、
を備える燃料電池モジュールであって、
前記荷重付与機構は、前記燃料電池スタックのガスシール部位に対して前記積層方向に第1締め付け荷重を付与する第1締め付け部と、
前記電解質・電極接合体に対し、前記積層方向に前記第1締め付け荷重よりも小さな第2締め付け荷重を付与する第2締め付け部と、
前記第1締め付け部に設けられ、前記ガスシール部位に対して前記積層方向に該第1締め付け部とは個別に第3締め付け荷重を付与する第3締め付け部と、
を備えることを特徴とする燃料電池モジュール。 - 請求項1記載の燃料電モジュールにおいて、前記荷重付与機構は、前記燃料電池スタックの前記第1エンドプレート側に配置されるとともに、
前記第1締め付け部及び第3締め付け部は、前記第2エンドプレートを介して前記積層方向の荷重を保持することを特徴とする燃料電池モジュール。 - 請求項2記載の燃料電池モジュールにおいて、前記第1締め付け部は、前記第2エンドプレートに螺合し、前記燃料電池スタックを貫通して前記第1エンドプレート側に延在する第1ボルトと、
前記第1ボルトに係合する第1プレート部材と、
前記第1プレート部材と支持プレートとの間に介装され、前記ガスシール部に対して前記積層方向の荷重を付与する第1ばね部材と、
を備えるとともに、
前記第2締め付け部は、前記第2エンドプレートに螺合する第2ボルトと、
前記第2ボルトに係合する第2プレート部材と、
前記第2プレート部材と前記燃料電池スタックとの間に介装され、前記電解質・電極接合体に対し前記積層方向に荷重を付与する第2ばね部材と、
を備えることを特徴とする燃料電池モジュール。 - 請求項3記載の燃料電池モジュールにおいて、前記第3締め付け部は、前記第2エンドプレートに螺合する第3ボルトと、
前記第3ボルトに外装されるとともに、前記第1プレート部材と前記第2プレート部材との間に介装され、前記第1プレート部材に対して前記積層方向に荷重を付与する押し付け部材と、
を備えることを特徴とする燃料電池モジュール。 - 請求項4記載の燃料電池モジュールにおいて、前記押し付け部材は、円筒形状を有し、一端が前記第1プレート部材に当接するとともに、他端が前記第3ボルトに螺合するナット部材に当接し、
前記ナット部材の螺回作用下に、前記押し付け部材により前記第1プレート部材に対して前記積層方向の荷重を付与することを特徴とする燃料電池モジュール。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池モジュールにおいて、酸化剤ガスを前記燃料電池スタックに供給する前に加熱する熱交換器及び燃料を改質して燃料ガスを生成する改質器を備える流体部と、
前記流体部、前記燃料電池スタック及び前記荷重付与機構が収納される筐体と、
を備え、
前記荷重付与機構は、前記燃料電池スタックの前記第1エンドプレート側に配置されるとともに、
前記流体部は、前記燃料電池スタックの前記第2エンドプレート側に配置されることを特徴とする燃料電池モジュール。 - 請求項1記載の燃料電池モジュールにおいて、前記セパレータは、前記電解質・電極接合体を挟持するとともに、前記アノード電極の電極面に沿って燃料ガスを供給する燃料ガス通路及び前記カソード電極の電極面に沿って酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス通路が個別に設けられる挟持部と、
前記挟持部に連結され、前記燃料ガスを前記燃料ガス通路に又は前記酸化剤ガスを前記酸化剤ガス通路に供給するための反応ガス供給通路が形成される橋架部と、
前記橋架部に連結され、前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスを前記反応ガス供給通路に供給するための反応ガス供給連通孔が前記積層方向に形成される反応ガス供給部と、
を備え、
前記ガスシール部位は、前記反応ガス供給部に形成されることを特徴とする燃料電池モジュール。
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