JP2015103296A - Fuel cell stack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電解質膜の両側に一対の電極を設けた電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層される燃料電池を備え、複数の前記燃料電池が積層される積層方向の両端には、エンドプレートが設けられるとともに、前記エンドプレート間に締結部材が配設される燃料電池スタックに関する。 The present invention includes a fuel cell in which an electrolyte membrane / electrode structure provided with a pair of electrodes on both sides of an electrolyte membrane and a separator are stacked, and ends at both ends in a stacking direction in which the plurality of fuel cells are stacked. The present invention relates to a fuel cell stack in which a plate is provided and a fastening member is disposed between the end plates.
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の両側に、それぞれアノード電極及びカソード電極を配設した電解質膜・電極構造体(MEA)を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層することにより、例えば、車載用燃料電池スタックとして使用されている。 For example, a polymer electrolyte fuel cell is a power generation cell in which an electrolyte membrane / electrode structure (MEA) in which an anode electrode and a cathode electrode are arranged on both sides of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane is sandwiched by separators. It has. This fuel cell is usually used as, for example, an in-vehicle fuel cell stack by stacking a predetermined number of power generation cells.
燃料電池スタックでは、特に車載用として使用される際、相当に多数の発電セルを積層する必要がある。このため、各発電セル同士を正確且つ強固に位置決め保持しなければならない。 In the fuel cell stack, particularly when used for in-vehicle use, it is necessary to stack a large number of power generation cells. For this reason, each power generation cell must be positioned and held accurately and firmly.
そこで、例えば、特許文献1に開示されている燃料電池が知られている。この燃料電池では、図5に示すように、セパレータ1と電極ユニット2とが複数積層された積層体3を備えている。積層体3の積層方向両端には、プレッシャープレート(エンドプレート)4a、4bが配設されるとともに、前記プレッシャープレート4a、4b間は、4つの保持部材5により連結されている。各保持部材5は、断面L字形状を有し、プレッシャープレート4a、4bの四隅にボルト6を介して固定されている。
Thus, for example, a fuel cell disclosed in Patent Document 1 is known. As shown in FIG. 5, this fuel cell includes a
プレッシャープレート4aには、燃料ガス、酸化剤ガス及び冷却媒体を積層方向に流通させるマニホールド配管7a〜7fが設けられている。例えば、マニホールド配管7a〜7cは、燃料ガス、酸化剤ガス及び冷却媒体を供給する一方、マニホールド配管7d〜7fは、燃料ガス、酸化剤ガス及び冷却媒体を排出する機能を有している。
Manifold
しかしながら、上記の燃料電池では、プレッシャープレート4a、4bの四隅にそれぞれ保持部材5がボルト締めされている。このため、燃料電池の組み立て作業が相当に繁雑化するとともに、部品点数が増加するという問題がある。
However, in the fuel cell described above, the
しかも、保持部材5は、マニホールド配管7a、7c、7d及び7fの一部のみを覆って配置されている。従って、燃料電池が、特に車載用燃料電池スタックとして使用される際、保持部材5は、外部の衝撃荷重(衝突)からマニホールド配管7a〜7fを十分に保護することができない。これにより、特に燃料ガス連通孔を衝突から良好に保護することができず、燃料ガスの漏れ等が惹起され易いという問題がある。
Moreover, the
本発明は、この種の問題を解決するものであり、簡単且つコンパクトな構成で、燃料電池スタックに付与される外部荷重を確実に受けることができ、特に燃料ガスの漏れを可及的に抑制することが可能な燃料電池スタックを提供することを目的とする。 The present invention solves this type of problem and can reliably receive an external load applied to the fuel cell stack with a simple and compact configuration, and particularly suppresses leakage of fuel gas as much as possible. An object of the present invention is to provide a fuel cell stack that can be used.
本発明に係る燃料電池スタックは、電解質膜の両側に一対の電極を設けた電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層される燃料電池を備えている。複数の燃料電池が積層される積層方向の両端には、エンドプレートが設けられるとともに、前記エンドプレート間に締結部材が配設されている。 The fuel cell stack according to the present invention includes a fuel cell in which an electrolyte membrane / electrode structure provided with a pair of electrodes on both sides of an electrolyte membrane and a separator are stacked. End plates are provided at both ends in the stacking direction in which a plurality of fuel cells are stacked, and fastening members are disposed between the end plates.
燃料電池は、正面視で長方形状を有し、互いに対角となる2つの角部には、積層方向に燃料ガスを流通させる燃料ガス供給連通孔と燃料ガス排出連通孔とが設けられている。そして、締結部材は、一方の角部に燃料ガス供給連通孔の領域を覆って配置される断面L字形状の第1締結部材と、他方の角部に燃料ガス排出連通孔の領域を覆って配置される断面L字形状の第2締結部材と、を有している。 The fuel cell has a rectangular shape when viewed from the front, and is provided with a fuel gas supply communication hole and a fuel gas discharge communication hole through which fuel gas flows in the stacking direction at two corners that are diagonal to each other. . And a fastening member covers the area | region of a fuel gas discharge | release communicating hole in the other corner | angular part, and the 1st fastening member of the L-shaped cross section arrange | positioned covering the area | region of a fuel gas supply communicating hole in one corner | angular part. And a second fastening member having an L-shaped cross section to be disposed.
また、この燃料電池スタックでは、第1締結部材及び第2締結部材は、燃料電池の長辺方向に沿って延在する第1辺の長さが、前記燃料電池の短辺方向に沿って延在する第2辺の長さよりも長尺に構成されることが好ましい。 Further, in this fuel cell stack, the first fastening member and the second fastening member have a length of the first side extending along the long side direction of the fuel cell and extending along the short side direction of the fuel cell. It is preferable that the length is longer than the length of the existing second side.
さらに、この燃料電池スタックでは、セパレータには、積層方向に延在し、第1締結部材に当接する2つの位置決め部材と、前記積層方向に延在し、第2締結部材に当接する少なくとも1つの位置決め部材と、が設けられることが好ましい。 Further, in this fuel cell stack, the separator includes two positioning members that extend in the stacking direction and contact the first fastening member, and at least one that extends in the stacking direction and contact the second fastening member. It is preferable that a positioning member is provided.
本発明によれば、燃料電池の互いに対角となる2つの角部に対応して、第1締結部材と第2締結部材とが設けられている。このため、4つの締結部材を用いる通常の締結構造に比べて、前記締結部材の個数が半減され、部品点数が削減されるとともに、組み立て作業性が良好に向上する。 According to the present invention, the first fastening member and the second fastening member are provided corresponding to the two corners of the fuel cell that are diagonal to each other. For this reason, compared with the normal fastening structure using four fastening members, while the number of the said fastening members is halved and a number of parts is reduced, assembly workability | operativity improves favorably.
しかも、第1締結部材は、燃料ガス供給連通孔の領域を覆って配置されるとともに、第2締結部材は、燃料ガス排出連通孔の領域を覆って配置されている。従って、特に燃料電池スタックに外部荷重が付与された際、燃料ガス供給連通孔及び燃料ガス排出連通孔を有効に保護することができる。 Moreover, the first fastening member is disposed so as to cover the region of the fuel gas supply communication hole, and the second fastening member is disposed so as to cover the region of the fuel gas discharge communication hole. Therefore, particularly when an external load is applied to the fuel cell stack, the fuel gas supply passage and the fuel gas discharge passage can be effectively protected.
これにより、簡単且つコンパクトな構成で、燃料電池スタックに付与される外部荷重を確実に受けることができ、特に燃料ガスの漏れを可及的に抑制することが可能になる。 This makes it possible to reliably receive an external load applied to the fuel cell stack with a simple and compact configuration, and in particular, it is possible to suppress leakage of fuel gas as much as possible.
図1に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池スタック10は、例えば、燃料電池電気自動車(図示せず)に搭載される。燃料電池スタック10は、複数の燃料電池12が、立位姿勢(電極面が鉛直方向に平行)にて矢印A方向に積層される。なお、燃料電池12は、水平姿勢にて矢印C方向に積層されてもよい。
As shown in FIG. 1, the
燃料電池12の積層方向一端側には、第1ターミナルプレート14a及び第1絶縁プレート16aを介装して第1エンドプレート18aが配設される。燃料電池12の積層方向他端には、第2ターミナルプレート14b及び第2絶縁プレート16bを介装して第2エンドプレート18bが配設される。第1エンドプレート18aの中央部からは、第1ターミナルプレート14aに接続された第1出力端子19aが延在する。第2エンドプレート18bの中央部からは、第2ターミナルプレート14bに接続された第2出力端子19bが延在する。
A
図1〜図3に示すように、第1エンドプレート18a及び第2エンドプレート18bは、正面視で横長の長方形状を有する。第1エンドプレート18a及び第2エンドプレート18bの互いに対角となる2つの角部には、後述するように、第1締結部材20aと第2締結部材20bとが配置される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図4に示すように、燃料電池12は、電解質膜・電極構造体22と、前記電解質膜・電極構造体22を挟持するカソード側セパレータ24及びアノード側セパレータ26とを備える。カソード側セパレータ24及びアノード側セパレータ26は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した薄板状金属セパレータにより構成される。
As shown in FIG. 4, the
金属セパレータは、平面が矩形状を有するとともに、波形状にプレス加工することにより、断面凹凸形状に成形される。なお、カソード側セパレータ24及びアノード側セパレータ26は、金属セパレータに代えて、例えば、カーボンセパレータにより構成してもよい。
The metal separator has a rectangular planar shape, and is formed into a concavo-convex shape by pressing into a wave shape. The
カソード側セパレータ24及びアノード側セパレータ26は、横長形状を有するとともに、短辺が重力方向(矢印C方向)に向かい且つ長辺が水平方向(矢印B方向)に向かう(水平方向の積層)ように構成される。なお、短辺が水平方向に向かい且つ長辺が重力方向に向かう構成でもよい。
The cathode-
燃料電池12の長辺方向(矢印B方向)の一端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、酸化剤ガス供給連通孔28aと燃料ガス排出連通孔30bとが設けられる。酸化剤ガス供給連通孔28aは、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給する一方、燃料ガス排出連通孔30bは、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出する。
An oxidant gas
燃料電池12の長辺方向の他端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔30aと、酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔28bとが設けられる。
The other end edge of the long side direction of the
燃料電池12の短辺方向(矢印C方向)の両端縁部一方側には、矢印A方向に互いに連通して、冷却媒体を供給するための2つの冷却媒体供給連通孔32aが、上下に設けられる。燃料電池12の短辺方向の両端縁部他方側には、冷却媒体を排出するための2つの冷却媒体排出連通孔32bが、上下に設けられる。
Two cooling medium
電解質膜・電極構造体22は、例えば、フッ素系又は炭化水素系の固体高分子電解質膜(陽イオン交換膜)34と、前記固体高分子電解質膜34を挟持するカソード電極36及びアノード電極38とを備える。
The electrolyte membrane /
カソード電極36及びアノード電極38は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層(図示せず)と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布された電極触媒層(図示せず)とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜34の両面に形成される。
The
カソード側セパレータ24の電解質膜・電極構造体22に向かう面24aには、酸化剤ガス供給連通孔28aと酸化剤ガス排出連通孔28bとを連通する酸化剤ガス流路40が形成される。酸化剤ガス流路40は、矢印B方向に延在する複数本の直線状又は波状の流路溝により形成される。
An oxidant
酸化剤ガス流路40の入口近傍及び出口近傍には、それぞれ複数の突起状エンボス(又はライン状突起部)を有する入口バッファ部42a及び出口バッファ部42bが設けられる。入口バッファ部42aと酸化剤ガス供給連通孔28aとは、複数本の入口連結流路43aにより連通する。出口バッファ部42bと酸化剤ガス排出連通孔28bとは、複数本の出口連結流路43bにより連通する。
In the vicinity of the inlet and outlet of the oxidant
アノード側セパレータ26の電解質膜・電極構造体22に向かう面26aには、燃料ガス供給連通孔30aと燃料ガス排出連通孔30bとを連通する燃料ガス流路44が形成される。燃料ガス流路44は、矢印B方向に延在する複数本の直線状又は波状の流路溝により形成される。
A fuel
燃料ガス流路44の入口近傍及び出口近傍には、それぞれ複数の突起状エンボス(又はライン状突起部)を有する入口バッファ部46a及び出口バッファ部46bが設けられる。入口バッファ部46aと燃料ガス供給連通孔30aとは、複数本の入口連結流路48aにより連通する。出口バッファ部46bと燃料ガス排出連通孔30bとは、複数本の出口連結流路48bにより連通する。
In the vicinity of the inlet and outlet of the
アノード側セパレータ26の面26bとカソード側セパレータ24の面24bとの間には、冷却媒体供給連通孔32a、32aと冷却媒体排出連通孔32b、32bとに連通する冷却媒体流路50が形成される。この冷却媒体流路50は、電解質膜・電極構造体22の電極範囲にわたって冷却媒体を流通させる。冷却媒体供給連通孔32aの近傍には、複数本の入口連結流路52aが設けられるとともに、冷却媒体排出連通孔32bの近傍には、複数本の出口連結流路52bが設けられる。
Between the
カソード側セパレータ24の面24a、24bには、このカソード側セパレータ24の外周端縁部を周回して第1シール部材54が一体成形される。アノード側セパレータ26の面26a、26bには、このアノード側セパレータ26の外周端縁部を周回して第2シール部材56が一体成形される。
A
第1シール部材54及び第2シール部材56としては、例えば、EPDM、NBR、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材等の弾性を有するシール部材が用いられる。
As the
本実施形態では、燃料電池12の上辺(上部側の長辺)に、燃料ガス供給連通孔30aと冷却媒体排出連通孔32bとの間に位置してガイド用凹部58aが形成される。燃料電池12の下辺(下部側の長辺)に、燃料ガス排出連通孔30bと冷却媒体供給連通孔32aとの間に位置してガイド用凹部58bが形成される。ガイド用凹部58a、58bは、形状に限定されるものではなく、例えば、先端側に湾曲形状部を有することができる。
In the present embodiment, a
燃料電池12の一方の側辺(一方の短辺)に、燃料ガス排出連通孔30bと酸化剤ガス供給連通孔28aとの間に位置してガイド用凹部60aが形成される。燃料電池12の他方の側辺(他方の短辺)に、燃料ガス供給連通孔30aと酸化剤ガス排出連通孔28bとの間に位置してガイド用凹部60bが形成される。ガイド用凹部60a、60bは、形状に限定されるものではなく、例えば、矩形形状部を有することができる。
A
図2及び図3に示すように、燃料電池スタック10は、燃料電池12の積層方向に沿って延在し、各ガイド用凹部58aに一体に配設されるガイド部材62aを有する。燃料電池スタック10は、燃料電池12の積層方向に沿って延在し、各ガイド用凹部58bに一体に配設されるガイド部材62bを有する。ガイド部材62a、62bは、電気絶縁性を有する材料、例えば、高分子材料で形成される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ガイド部材62a、62bは、ガイド用凹部58a、58bの開口形状に対応して断面が湾曲形状を有することが好ましい。ガイド部材62a、62bの表面62as、62bsは、燃料電池12の上面及び下面から外方に突出する(図2参照)。
The
燃料電池スタック10は、図2及び図3に示すように、燃料電池12の積層方向に沿って延在し、各ガイド用凹部60aに一体に配設されるガイド部材64aを有する。燃料電池スタック10は、燃料電池12の積層方向に沿って延在し、各ガイド用凹部60bに一体に配設されるガイド部材64bを有する。ガイド部材64a、64bは、電気絶縁性を有する材料、例えば、高分子材料で形成される。ガイド部材64a、64bは、ガイド用凹部60a、60bの開口形状に対応して矩形状を有することが好ましい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ガイド部材64a、64bの表面64as、64bsは、燃料電池12の側面から外方に突出する(図2参照)。なお、ガイド用凹部60b及びガイド部材64bは、必要に応じて用いればよく、不要にすることができる。
The surfaces 64as and 64bs of the
第1締結部材20aは、断面屈曲形状、例えば、断面L字形状を有し、燃料ガス供給連通孔30aの領域を覆って配置される。具体的には、第1締結部材20aは、燃料電池12の上辺(長辺)方向に沿って延在する第1辺部66aと、前記燃料電池12の側辺(短辺)方向に沿って延在する第2辺部68aとを、互いに直交して一体に設ける。第1辺部66aは、燃料ガス供給連通孔30aの上方から冷却媒体排出連通孔32bの上方を覆って配置される。第1辺部66aは、少なくとも燃料ガス供給連通孔30aを覆っていればよい。第2辺部68aは、前記燃料ガス供給連通孔30aの側方を覆って配置される。
The
第1辺部66aの内面は、ガイド部材62aの表面62asに当接するとともに、第2辺部68aの内面は、ガイド部材64bの表面64bsに当接する。第1辺部66aの両端には、それぞれ1以上、例えば、2つのねじ穴70が形成される。各ねじ穴70には、ボルト72が螺合することにより、第1辺部66aの両端が第1エンドプレート18a及び第2エンドプレート18bに固定される。第2辺部68aの両端には、それぞれ1以上、例えば、2つのねじ穴70が形成され、前記第2辺部68aは、ボルト72を介して第1エンドプレート18a及び第2エンドプレート18bに固定される。
The inner surface of the
第2締結部材20bは、断面屈曲形状、例えば、断面L字形状を有し、燃料ガス排出連通孔30bの領域を覆って配置される。具体的には、第2締結部材20bは、燃料電池12の下辺(長辺)方向に沿って延在する第1辺部66bと、前記燃料電池12の側辺(短辺)方向に沿って延在する第2辺部68bとを、互いに直交して一体に設ける。第1辺部66bは、燃料ガス排出連通孔30bの下方から冷却媒体供給連通孔32aの下方を覆って配置される。第1辺部66bは、少なくとも燃料ガス排出連通孔30bを覆っていればよい。第2辺部68bは、前記燃料ガス排出連通孔30bの側方を覆って配置される。
The
第1辺部66bの内面は、ガイド部材62bの表面62bsに当接するとともに、第2辺部68bの内面は、ガイド部材64aの表面64asに当接する。第1辺部66bの両端には、それぞれ1以上、例えば、2つのねじ穴70が形成される。各ねじ穴70には、ボルト72が螺合することにより、第1辺部66bの両端が第1エンドプレート18a及び第2エンドプレート18bに固定される。第2辺部68bの両端には、それぞれ1以上、例えば、2つのねじ穴70が形成され、前記第2辺部68bは、ボルト72を介して第1エンドプレート18a及び第2エンドプレート18bに固定される。
The inner surface of the
図1に示すように、第1エンドプレート18aには、全ての連通孔が形成される。全ての連通孔は、酸化剤ガス供給連通孔28a、酸化剤ガス排出連通孔28b、燃料ガス供給連通孔30a、燃料ガス排出連通孔30b、冷却媒体供給連通孔32a及び冷却媒体排出連通孔32bである。各連通孔には、図示しないマニホールド部材が連結される。
As shown in FIG. 1, all the communication holes are formed in the
なお、第1エンドプレート18aには、酸化剤ガス供給連通孔28a、燃料ガス供給連通孔30a、酸化剤ガス排出連通孔28b及び燃料ガス排出連通孔30bのみが形成されてもよい。その際、第2エンドプレート18bには、冷却媒体供給連通孔32a及び冷却媒体排出連通孔32bが形成される。
Note that only the oxidant gas
このように構成される燃料電池スタック10の動作について、以下に説明する。
The operation of the
先ず、図1に示すように、第1エンドプレート18aの酸化剤ガス供給連通孔28aには、酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス供給連通孔30aには、水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、一対の冷却媒体供給連通孔32aには、純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。
First, as shown in FIG. 1, oxidant gas such as oxygen-containing gas is supplied to the oxidant gas
このため、図4に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔28aからカソード側セパレータ24の酸化剤ガス流路40に導入される。酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路40に沿って矢印B方向に移動し、電解質膜・電極構造体22のカソード電極36に供給される。
Therefore, as shown in FIG. 4, the oxidant gas is introduced into the oxidant
一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔30aからアノード側セパレータ26の燃料ガス流路44に供給される。燃料ガスは、燃料ガス流路44に沿って矢印B方向に移動し、電解質膜・電極構造体22のアノード電極38に供給される。
On the other hand, the fuel gas is supplied to the
従って、電解質膜・電極構造体22では、カソード電極36に供給される酸化剤ガスと、アノード電極38に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費されて発電が行われる。
Therefore, in the electrolyte membrane /
次いで、電解質膜・電極構造体22のカソード電極36に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出連通孔28bに沿って矢印A方向に排出される。一方、電解質膜・電極構造体22のアノード電極38に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス排出連通孔30bに沿って矢印A方向に排出される。
Next, the oxidant gas consumed by being supplied to the
また、一対の冷却媒体供給連通孔32aに供給された冷却媒体は、カソード側セパレータ24及びアノード側セパレータ26間の冷却媒体流路50に導入される。冷却媒体は、一旦矢印C方向内方に沿って流動した後、矢印B方向に移動して電解質膜・電極構造体22を冷却する。この冷却媒体は、矢印C方向外方に移動した後、一対の冷却媒体排出連通孔32bに沿って矢印A方向に排出される。
The cooling medium supplied to the pair of cooling medium supply communication holes 32 a is introduced into the cooling
この場合、本実施形態では、図1〜図3に示すように、燃料電池12の互いに対角となる2つの角部に対応して、燃料ガス供給連通孔30a及び燃料ガス排出連通孔30bが形成されている。そして、燃料電池スタック10を構成する第1エンドプレート18aと第2エンドプレート18bとには、燃料ガス供給連通孔30aと燃料ガス排出連通孔30bとが形成される角部に対応して、第1締結部材20aと第2締結部材20bとが設けられている。
In this case, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the fuel gas
このため、4つの締結部材を用いる通常の締結構造に比べて、前記締結部材の個数が半減され、具体的には、第1締結部材20a及び第2締結部材20bの2つに半減されている。従って、燃料電池スタック10は、部品点数が大幅に削減されるとともに、組み立て作業性が良好に向上する。
For this reason, the number of the fastening members is halved compared to a normal fastening structure using four fastening members, and specifically, the number is halved to two of the
しかも、第1締結部材20aは、互いに直交する第1辺部66aと第2辺部68aとにより、燃料ガス供給連通孔30aの領域を覆って配置されている。第2締結部材20bは、互いに直交する第1辺部66bと第2辺部68bとにより、燃料ガス排出連通孔30bの領域を覆って配置されている。これにより、特に燃料電池スタック10に外部荷重が付与された際、燃料ガス供給連通孔30a及び燃料ガス排出連通孔30bを有効に保護することができる。
Moreover, the
このため、簡単且つコンパクトな構成で、燃料電池スタック10に付与される外部荷重を確実に受けることができ、特に燃料ガスの漏れを可及的に抑制することが可能になるという効果が得られる。
For this reason, it is possible to reliably receive an external load applied to the
さらに、本実施形態では、各燃料電池12に形成された各ガイド用凹部58a、58bにガイド部材62a、62bが配設されるとともに、前記ガイド部材62a、62bの表面62as、62bsが第1辺部66a、66bの内面に当接している。一方、各燃料電池12に形成された各ガイド用凹部60a、60bにガイド部材64a、64bが配設されるとともに、前記ガイド部材64a、64bの表面64as、64bsが第2辺部68a、68bの内面に当接している。従って、各燃料電池12は、互いに正確に位置決めされるとともに、強固且つ確実に保持されるという利点がある。
Further, in the present embodiment,
さらにまた、第1締結部材20aは、燃料ガス供給連通孔30aの上方から冷却媒体排出連通孔32bの上方を覆って配置される長尺な第1辺部66aを有している。第2締結部材20bは、燃料ガス排出連通孔30bの下方から冷却媒体供給連通孔32aの下方を覆って配置される第1辺部66bを有している。これにより、第1締結部材20a及び第2締結部材20bは、十分な剛性を有することができ、積層された複数の燃料電池12を強固且つ確実に保持することが可能になる。
Furthermore, the
10…燃料電池スタック 12…燃料電池
18a、18b…エンドプレート 20a、20b…締結部材
22…電解質膜・電極構造体 24、26…セパレータ
28a…酸化剤ガス供給連通孔 28b…酸化剤ガス排出連通孔
30a…燃料ガス供給連通孔 30b…燃料ガス排出連通孔
32a…冷却媒体供給連通孔 32b…冷却媒体排出連通孔
34…固体高分子電解質膜 36…カソード電極
38…アノード電極 40…酸化剤ガス流路
44…燃料ガス流路 50…冷却媒体流路
54、56…シール部材
58a、58b、60a、60b…ガイド用凹部
62a、62b、64a、64b…ガイド部材
66a、66b、68a、68b…辺部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記燃料電池は、正面視で長方形状を有し、互いに対角となる2つの角部には、前記積層方向に燃料ガスを流通させる燃料ガス供給連通孔と燃料ガス排出連通孔とが設けられるとともに、
前記締結部材は、一方の角部に前記燃料ガス供給連通孔の領域を覆って配置される断面L字形状の第1締結部材と、
他方の角部に前記燃料ガス排出連通孔の領域を覆って配置される断面L字形状の第2締結部材と、
を有することを特徴とする燃料電池スタック。 A fuel cell in which an electrolyte membrane / electrode structure provided with a pair of electrodes on both sides of the electrolyte membrane and a separator are stacked is provided, and end plates are provided at both ends in the stacking direction in which the plurality of fuel cells are stacked. And a fuel cell stack in which a fastening member is disposed between the end plates,
The fuel cell has a rectangular shape when viewed from the front, and is provided with a fuel gas supply communication hole and a fuel gas discharge communication hole through which fuel gas flows in the stacking direction at two corners that are diagonal to each other. With
The fastening member is a first fastening member having an L-shaped cross section disposed at one corner to cover the region of the fuel gas supply communication hole,
A second fastening member having an L-shaped cross section disposed to cover the region of the fuel gas discharge communication hole at the other corner,
A fuel cell stack comprising:
前記積層方向に延在し、前記第2締結部材に当接する少なくとも1つの位置決め部材と、
が設けられることを特徴とする燃料電池スタック。 The fuel cell stack according to claim 1 or 2, wherein the separator includes two positioning members extending in the stacking direction and contacting the first fastening member.
At least one positioning member extending in the stacking direction and contacting the second fastening member;
A fuel cell stack.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013240908A JP2015103296A (en) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | Fuel cell stack |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020068062A (en) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell stack |
-
2013
- 2013-11-21 JP JP2013240908A patent/JP2015103296A/en active Pending
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