JP4055349B2 - Fuel cell voltage measurement device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池の各セル電圧をモニタするための燃料電池の電圧測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体高分子電解質型燃料電池は、イオン交換膜からなる電解質膜とこの電解質膜の一面に配置された触媒層および拡散層からなる電極（アノード、燃料極）および電解質膜の他面に配置された触媒層および拡散層からなる電極（カソード、空気極）とからなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）と、アノード、カソードに燃料ガス（水素）および酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための流体通路を形成するセパレータとからセルを構成し、複数のセルを積層してモジュールとし、モジュールを積層してモジュール群を構成し、モジュール群のセル積層方向両端に、ターミナル、インシュレータ、エンドプレートを配置してスタックを構成し、スタックをスタックの外側でセル積層体積層方向に延びる締結部材（たとえば、テンションプレート）にて締め付け、固定したものからなる。
固体高分子電解質型燃料電池では、アノード側では、水素を水素イオンと電子にする反応が行われ、水素イオンは電解質膜中をカソード側に移動し、カソード側では酸素と水素イオンおよび電子（隣りのＭＥＡのアノードで生成した電子がセパレータを通してくる）から水を生成する反応が行われる。
アノード側：Ｈ2 →２Ｈ+ ＋２ｅ-
カソード側：２Ｈ+ ＋２ｅ- ＋（１／２）Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ
カソードでの水生成反応では熱が出るので、セパレータ間には、各セル毎にあるいは複数個のセル毎に、冷却媒体（通常は冷却水）が流れる流路が形成されており、燃料電池を冷却している。
各セル毎に、または複数のセル毎に、セルで正常な発電が行われていることを確認するとともに、セル電圧に基づいて反応ガスの流量制御を行ったり、異常電圧の場合にモータにガードをかけるために、セル電圧がモニタされる。
特開平９−２８３１６６号公報は、セル電圧をモニタするために、各セルのセパレータに形成した穴に、１本１本モニタピン端子を差しこむ端子取付け構造を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の燃料電池のモニタピン端子取付け構造では、各セルのセパレータにモニタピン端子を１本１本装着していかなければならないので、
１）モニタピン端子装着の作業性が悪い、
２）モニタピン端子のセパレータへの固定が不確実である、
等の問題がある。
本発明の目的は、端子のセルへの装着の作業性を改善でき、端子のセルへの固定を従来より確実化できる燃料電池の電圧測定装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） 燃料電池のセルでの電圧を測定するための、セパレータに着脱可能な端子を、複数セル分まとめて、かつそれぞれの端子が相対変位可能に、くし歯状の支持プレートに装着した燃料電池の電圧測定装置。
（２） 前記端子は燃料電池への装着姿勢においてセル積層方向に長さが順に短くなっている（１）記載の燃料電池の電圧測定装置。
（３） 前記端子はＬ字状のピンからなる（１）記載の燃料電池の電圧測定装置。
【０００５】
上記（１）の燃料電池の電圧測定装置では、端子を、複数セル分まとめて、支持プレートに装着したので、端子を１本１本セパレータに取付けていた従来に比べて、端子のセパレータへの取付けの作業性が向上する。また、それぞれの端子が相対変位可能なため、複数の端子が一体化されているにかかわらず、セパレータの端子係合穴ピッチがばらついていても、端子を端子係合穴に挿入することができる。また、端子係合穴にかかる荷重が緩和し、端子係合穴の破損を防止できる。また、一体化した端子のうち１本がセパレータから抜け外れそうになっても、同じ支持プレートの残りの端子がセパレータに確実に固定されていれば、その支持プレートの端子がセパレータから抜け外れることはないので、端子のセルへの固定が従来より確実となる。
また、支持プレートがくし歯状であるため、くし歯部位に端子を取付けることにより、それぞれの端子を相対変位可能とすることができる。
上記（２）の燃料電池の電圧測定装置では、端子の長さが、セル積層方向に順に、短くなっているので、長い端子から順に端子係合穴に挿入していくことができ、同じ長さの端子を同時に端子係合穴に挿入する場合に比べて、挿入が容易である。
上記（３）の燃料電池の電圧測定装置では、端子をＬ字状としたので、Ｌ字の一辺を支持プレートの面方向に延ばすことによりその一辺の全長でセル積層方向に延びる支持プレートに支持することができ、Ｌ字の他辺をセパレータに形成した端子係合穴と同方向に延ばすことにより端子を支持プレートごとセパレータに近づけてＬ字の他辺を端子係合穴に挿入することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の燃料電池の電圧測定装置を図１〜図４を参照して、説明する。
本発明の電圧測定装置が取付けられてセル電圧がモニタされる燃料電池は、固体高分子電解質型燃料電池１０である。本発明の燃料電池１０は、たとえば燃料電池自動車に搭載される。ただし、自動車以外に用いられてもよい。
【０００７】
固体高分子電解質型燃料電池１０は、図３、図４に示すように、イオン交換膜からなる電解質膜１１とこの電解質膜１１の一面に配置された触媒層１２および拡散層１３からなる電極１４（アノード、燃料極）および電解質膜１１の他面に配置された触媒層１５および拡散層１６からなる電極１７（カソード、空気極）とからなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）と、電極１４、１７に燃料ガス（水素）および酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための流体通路２７および燃料電池冷却用の冷却水が流れる冷却水流路２６を形成するセパレータ１８とを重ねてセルを形成し、該セルを複数積層してモジュール１９とし、モジュール１９を積層してモジュール群を構成し、モジュール１９群のセル積層方向（燃料電池積層方向）両端に、ターミナル２０、インシュレータ２１、エンドプレート２２を配置してスタック２３を構成し、スタック２３を積層方向に締め付けスタック２３の外側で燃料電池積層体積層方向に延びる締結部材２４（たとえば、テンションプレート）とボルト２５で固定したものからなる。
【０００８】
セパレータ１８は、燃料ガスと酸化ガス、燃料ガスと冷却水、酸化ガスと冷却水、の何れかを区画するとともに、隣り合うセルのアノードからカソードに電子が流れる電気の通路を形成している。
冷却水流路２６はセル毎に、または複数のセル毎に、設けられる。たとえば、２つのセル毎に１つの冷却水流路２６が設けられる。
セパレータ１８は、カーボン板に冷却水流路２６やガス流路２７を形成したもの、または、導電性粒子を混入して導電性をもたせた樹脂板に冷却水流路２６やガス流路２７を形成したもの、または、流路２６、２７を形成する凹凸のある金属板を複数枚重ね合わせたもの、の何れかからなる。
【０００９】
図１に示すように、燃料電池１０のセルでの電圧を測定するために、各セル毎に、または複数のセル毎に、端子２８が設けられる。端子２８は、セルのセパレータ１８に対して着脱可能に取り付けられる。端子２８は、セパレータ１８に直接接触するように設けられる。
端子２８は、複数セル分まとめて、かつそれぞれの端子２８が相対変位可能に、支持プレート２９に装着される。端子２８は、導電材、たとえば銅からなり、支持プレート２８は、非導電材、たとえば、樹脂からなる。それぞれの端子２８が相対変位可能になるために、支持プレート２９は、たとえばくし歯状とされており、各くし歯２９ａに各端子２８を装着し、くし歯２９ａの弾性変形によって、端子２８同士が相対変位可能とされている。
端子２８には配線が接続されており、その配線はコンピュータに接続されており、端子２８によりモニタされたセル電圧はコンピュータに送られる。支持プレート２９に支持された端子２８は一端部が直接セパレータ１８に挿入されており、セパレータ１８に挿入された端子部分と支持プレート２９に支持された端子２８との間には配線はない。
【００１０】
図１はセパレータ１８がカーボン板または導電性樹脂板からなる場合のセパレータへの端子の着脱可能な取付け構造の一例を示している。図１では、セパレータ１８には、セル積層方向の側面、例えばスタックを横置き（水平置き）にした場合の上面に、該面と直交する方向（たとえば、上下方向）に延び該面に開口する端子係合穴３０（端子がピンの場合はピン穴）が形成されており、そこに端子２８が挿入、接触される。各穴３０に各端子２８が挿入される。
【００１１】
支持プレート２９は、セパレータ１８のセル積層方向の側面、例えばスタックを横置き（水平置き）にした場合の上面に、平行にかつ該上面と間隔をもって、配置されている。端子２８は、たとえばＬ字状のピンからなる。この場合、端子のＬ字の一辺２８ｂは支持プレート２９に取付けられ、端子のＬ字の他辺２８ａは支持プレート２９のくし歯２９ａに形成した穴２９ｂを挿通してセパレータ１８の端子係合穴３０と同方向に延び、支持プレート２９を端子２８ごとセパレータ１８に向かって移動させることにより、その支持プレート２９に取付けられている端子２８のＬ字の他辺２８ａがセパレータ１８の対応する端子係合穴３０に挿入される。
【００１２】
端子２８を端子係合穴３０に挿入後、各端子２８はセパレータ１８の端子係合穴３０から抜け外れ不能に固定される。この場合、端子２８が端子係合穴３０後に端子２８が接着材によりセパレータ１８に固定されてもよいし、またはブラケットを支持プレート２９にねじ等により固定してそのブラケットにより端子２８の一辺２８ｂをブラケットと支持プレート２９との間に挟んで端子２８を固定してもよい。
【００１３】
図２に示すように、端子２８は、望ましくは、燃料電池へ装着する姿勢（支持プレート２９がセパレータ１８装着面に平行となっている姿勢）において、セル積層方向に順に、長さが短くなっている。その場合は、支持プレート２９を端子ごとセパレータ２８に向かって移動させる時、端子２８の端子係合穴３０への挿入時点が端子毎に異なり、長さが長い端子から順に、セパレータ１８の端子係合穴３０に挿入されていき、最短の端子が最後に端子係合穴３０に挿入される。
【００１４】
セパレータがメタルからなる場合は、セパレータ側に突出する端子をセパレータに一体に設けておき、支持プレート側に端子が挿入される凹部を設けておいてもよい。
また、上記では、モニタピンが電圧測定用の端子であるが、端子以外に温度センサなどの他のモニタ手段であってもよい。
【００１５】
つぎに、本発明の作用を説明する。
本発明の燃料電池の電圧測定装置では、端子２８を、複数セル分まとめて、共通の支持プレート２９に装着したので、共通の支持プレート２９をセパレータ１８側に移動させるだけで、一挙に、その支持プレート２９に支持されている端子２８を端子係合穴３０に挿入することができ、端子を１本１本セパレータに取付けていた従来に比べて、端子２８のセパレータ１８への取付けの作業性が向上する。
【００１６】
また、それぞれの端子２８が相対変位可能なため、複数の端子２８が支持プレート２９を介して一体化（モジュール化）されているにかかわらず、セパレータの端子係合穴３０ピッチがばらついていても、端子２８を端子係合穴３０に挿入することができる。また、それぞれの端子２８が相対変位可能なため、端子係合穴３０にかかる荷重が緩和し、端子係合穴３０部位でのセパレータ１０の破損を防止できる。
【００１７】
また、一体化した端子２８のうち一部のものがセパレータ１８から抜け外れそうになっても、同じ支持プレート２９の残りの端子２８がセパレータ１８または支持プレート２９に確実に固定されていれば、その支持プレート２９の端子２８がセパレータ１８から抜け外れることはないので、端子２８のセルのセパレータ１８への固定が従来より確実となる。
【００１８】
支持プレート２９がくし歯状である場合は、くし歯２９ａ部位に端子２８を取付けることにより、それぞれの端子２８を、くし歯２９ａの弾性変形によって、相対変位可能とすることができる。
端子２８をＬ字状としたので、Ｌ字の一辺２８ｂを支持プレート２９の面方向に延ばすことによりその一辺２８ｂの全長でセル積層方向に延びる支持プレートに２９支持することができ、Ｌ字の他辺２８ａをセパレータ１８に形成した端子係合穴３０と同方向に延ばすことにより、端子２８を支持プレート２９ごとセパレータに近づけるだけで、Ｌ字の他辺２８ａを端子係合穴３０に挿入することができる。
【００１９】
また、端子２８の長さが、セル積層方向に順に、短くなっているので、長い端子から順に端子係合穴３０に挿入していくことができ、同じ長さの端子を同時に端子係合穴に挿入する場合に比べて、端子係合穴３０への挿入が容易である。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１の燃料電池の電圧測定装置によれば、端子を、複数セル分まとめて、支持プレートに装着したので、端子を１本１本セパレータに取付けていた従来に比べて、端子のセパレータへの取付けの作業性が向上する。また、それぞれの端子が相対変位可能なため、複数の端子が一体化されているにかかわらず、セパレータの端子係合穴ピッチがばらついていても、端子を端子係合穴に挿入することができる。また、一体化した端子のうち１本がセパレータから抜け外れそうになっても、同じ支持プレートの残りの端子がセパレータに確実に固定されていれば、その支持プレートの端子がセパレータから抜け外れることはないので、端子のセルへの固定が従来より確実となる。
また、支持プレートがくし歯状であるため、くし歯部位に端子を取付けることにより、くし歯の弾性変形によって、それぞれの端子を相対変位可能とすることができる。
請求項２の燃料電池の電圧測定装置によれば、端子の長さが、セル積層方向に順に、短くなっているので、長い端子から順に端子係合穴に挿入していくことができ、同じ長さの端子を同時に端子係合穴に挿入する場合に比べて、挿入が容易である。
請求項３の燃料電池の電圧測定装置によれば、端子をＬ字状としたので、Ｌ字の一辺を支持プレートの面方向に延ばすことによりその一辺の全長でセル積層方向に延びる支持プレートに支持することができ、Ｌ字の他辺をセパレータに形成した端子係合穴と同方向に延ばすことにより端子を支持プレートごとセパレータに近づけるだけでＬ字の他辺を端子係合穴に容易に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明実施例の燃料電池の電圧測定装置の一部斜視図である。
【図２】 本発明実施例の燃料電池の電圧測定装置の、端子の長さが順に変化する場合の、一部側面図である。
【図３】 本発明実施例の燃料電池の電圧測定装置が適用される燃料電池の全体概略図である。
【図４】 図３の燃料電池の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ （固体高分子電解質型）燃料電池
１１ 電解質膜
１２ 触媒層
１３ 拡散層
１４ 電極（アノード、燃料極）
１５ 触媒層
１６ 拡散層
１７ 電極（カソード、空気極）
１８ セパレータ
１９ モジュール
２０ ターミナル
２１ インシュレータ
２２ エンドプレート
２３ スタック
２４ テンションプレート
２５ ボルト
２６ 冷却水流路
２７ ガス流路
２８ 端子
２８ａ、２８ｂ Ｌ字の辺
２９ 支持プレート
２９ａ くし歯
２９ｂ 穴
３０ 端子係合穴[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell voltage measuring device for monitoring each cell voltage of a fuel cell.
[0002]
[Prior art]
The solid polymer electrolyte fuel cell is arranged on the other side of the electrolyte membrane, which is an electrolyte membrane made of an ion exchange membrane, an electrode (anode, fuel electrode) made of a catalyst layer and a diffusion layer arranged on one side of the electrolyte membrane, and the electrolyte membrane. Membrane-Electrode Assembly (MEA) consisting of an electrode (cathode, air electrode) consisting of a catalyst layer and a diffusion layer, and fuel gas (hydrogen) and oxidizing gas (oxygen, usually air) at the anode and cathode A cell is formed from a separator that forms a fluid passage for supplying a liquid, a plurality of cells are stacked to form a module, a module is stacked to form a module group, terminals at both ends of the module group in the cell stacking direction, Insulators and end plates are arranged to form a stack, and the stack is a fastening member (outside of the stack extending in the cell stacking direction). For example, it consists of a material that is fastened and fixed by a tension plate.
In a solid polymer electrolyte fuel cell, a reaction for converting hydrogen into hydrogen ions and electrons is performed on the anode side, the hydrogen ions move through the electrolyte membrane to the cathode side, and oxygen, hydrogen ions and electrons (adjacent to the cathode side). The electrons produced at the anode of the MEA come through the separator) to produce water.
Anode side: H 2 → 2H + + 2e −
Cathode side: 2H + + 2e − + (1/2) O 2 → H 2 O
Since heat is generated in the water generation reaction at the cathode, a flow path through which a cooling medium (usually cooling water) flows is formed between the separators for each cell or for each of a plurality of cells. It is cooling.
Confirm that normal power generation is performed in each cell or every multiple cells, control the flow rate of the reaction gas based on the cell voltage, and guard the motor in case of abnormal voltage In order to apply, the cell voltage is monitored.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-283166 proposes a terminal mounting structure in which one monitor pin terminal is inserted into a hole formed in a separator of each cell in order to monitor a cell voltage.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional fuel cell monitor pin terminal mounting structure, it is necessary to attach each monitor pin terminal to each cell separator.
1) The workability of mounting the monitor pin terminal is bad.
2) Uncertain fixing of the monitor pin terminal to the separator.
There are problems such as.
An object of the present invention is to provide a voltage measuring device for a fuel cell that can improve the workability of mounting a terminal to a cell and can ensure the fixing of the terminal to the cell.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object is as follows.
(1) A fuel that is attached to a comb-shaped support plate so that a plurality of terminals that can be attached to and detached from a separator for measuring a voltage in a cell of a fuel cell are combined and each terminal can be relatively displaced. Battery voltage measuring device.
(2) The fuel cell voltage measuring device according to (1), wherein the length of the terminal is shortened in the cell stacking direction in the mounting orientation to the fuel cell.
(3) The fuel cell voltage measuring device according to (1), wherein the terminal includes an L-shaped pin.
[0005]
In the fuel cell voltage measuring device according to (1 ) above, since the terminals are assembled into a plurality of cells and attached to the support plate, the terminal is attached to the separator as compared with the conventional case where the terminals are attached to the separator one by one. Installation workability is improved. In addition, since each terminal can be relatively displaced, the terminal can be inserted into the terminal engagement hole even if the terminal engagement hole pitch of the separator varies even though the plurality of terminals are integrated. . Further, the load applied to the terminal engagement hole is relaxed, and damage to the terminal engagement hole can be prevented. Also, even if one of the integrated terminals is likely to come off from the separator, if the remaining terminals on the same support plate are securely fixed to the separator, the terminals on that support plate will come off from the separator. Therefore, it is more reliable than before to fix the terminal to the cell.
Further, since the support plate has a comb-tooth shape, each terminal can be relatively displaced by attaching the terminal to the comb-tooth portion.
In the fuel cell voltage measuring device of the above (2), since the length of the terminal is shortened in order in the cell stacking direction, the terminal can be inserted into the terminal engaging hole in order from the long terminal. Compared with the case where the terminals are simultaneously inserted into the terminal engaging holes, the insertion is easier.
In the fuel cell voltage measuring device of (3) above, since the terminal is L-shaped, one side of the L-shape is extended in the surface direction of the support plate, and is supported by the support plate extending in the cell stacking direction along the entire length of the one side. By extending the other side of the L shape in the same direction as the terminal engagement hole formed in the separator, the terminal can be brought close to the separator together with the support plate and the other side of the L shape can be inserted into the terminal engagement hole. it can.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a voltage measuring device for a fuel cell according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The fuel cell to which the voltage measuring device of the present invention is attached and the cell voltage is monitored is a solid polymer electrolyte fuel cell 10. The fuel cell 10 of the present invention is mounted on, for example, a fuel cell vehicle. However, it may be used other than an automobile.
[0007]
As shown in FIGS. 3 and 4, the solid polymer electrolyte fuel cell 10 includes an electrolyte membrane 11 made of an ion exchange membrane, and an electrode 14 made up of a catalyst layer 12 and a diffusion layer 13 disposed on one surface of the electrolyte membrane 11. (Anode, fuel electrode) and a membrane-electrode assembly (MEA) comprising an electrode 17 (cathode, air electrode) comprising a catalyst layer 15 and a diffusion layer 16 disposed on the other surface of the electrolyte membrane 11; A separator 18 that forms a fluid passage 27 for supplying a fuel gas (hydrogen) and an oxidizing gas (oxygen, usually air) to the electrodes 14 and 17 and a cooling water passage 26 through which cooling water for cooling the fuel cell flows. The cells are stacked to form a module 19 by stacking a plurality of the cells, and the module 19 is stacked to form a module group. (Stacking direction) The terminal 20, the insulator 21, and the end plate 22 are arranged at both ends to constitute the stack 23. The stack 23 is clamped in the stacking direction, and the fastening member 24 (extending in the stacking direction of the fuel cell stack outside the stack 23) For example, it consists of a tension plate) and a bolt 25 fixed.
[0008]
The separator 18 partitions any one of the fuel gas and the oxidizing gas, the fuel gas and the cooling water, and the oxidizing gas and the cooling water, and forms an electrical passage through which electrons flow from the anode of the adjacent cell to the cathode.
The cooling water channel 26 is provided for each cell or for each of a plurality of cells. For example, one cooling water flow path 26 is provided for every two cells.
In the separator 18, the cooling water flow path 26 and the gas flow path 27 are formed on a carbon plate or a resin plate mixed with conductive particles to have conductivity. Or one obtained by superimposing a plurality of concave and convex metal plates forming the flow paths 26 and 27.
[0009]
As shown in FIG. 1, in order to measure the voltage at the cell of the fuel cell 10, a terminal 28 is provided for each cell or for each of a plurality of cells. The terminal 28 is detachably attached to the cell separator 18. The terminal 28 is provided so as to be in direct contact with the separator 18.
The terminals 28 are attached to the support plate 29 so that a plurality of cells are gathered together and the terminals 28 can be relatively displaced. The terminal 28 is made of a conductive material such as copper, and the support plate 28 is made of a non-conductive material such as resin. In order for each terminal 28 to be relatively displaceable, the support plate 29 has, for example, a comb-tooth shape. Each terminal 28 is attached to each comb tooth 29a, and the terminals 28 are connected to each other by elastic deformation of the comb teeth 29a. Is capable of relative displacement.
A wiring is connected to the terminal 28, the wiring is connected to a computer, and the cell voltage monitored by the terminal 28 is sent to the computer. One end of the terminal 28 supported by the support plate 29 is directly inserted into the separator 18, and there is no wiring between the terminal portion inserted into the separator 18 and the terminal 28 supported by the support plate 29.
[0010]
FIG. 1 shows an example of a structure for attaching and detaching terminals to the separator when the separator 18 is made of a carbon plate or a conductive resin plate. In FIG. 1, the separator 18 has a side surface in the cell stacking direction, for example, an upper surface when the stack is placed horizontally (horizontal placement), and extends in a direction orthogonal to the surface (for example, the vertical direction) and opens to the surface. A terminal engagement hole 30 (a pin hole when the terminal is a pin) is formed, and the terminal 28 is inserted and contacted there. Each terminal 28 is inserted into each hole 30.
[0011]
The support plate 29 is disposed in parallel with and spaced from the side surface of the separator 18 in the cell stacking direction, for example, the upper surface when the stack is placed horizontally (horizontal placement). Terminal 28 is formed of, for example, an L-shaped pin. In this case, one side 28b of the L-shape of the terminal is attached to the support plate 29, and the other side 28a of the L-shape of the terminal is inserted through the hole 29b formed in the comb tooth 29a of the support plate 29, and the terminal engagement hole of the separator 18 30, the support plate 29 is moved together with the terminals 28 toward the separator 18, so that the other side 28 a of the L-shape of the terminal 28 attached to the support plate 29 corresponds to the corresponding terminal engagement of the separator 18. It is inserted into the joint hole 30.
[0012]
After the terminals 28 are inserted into the terminal engagement holes 30, the terminals 28 are fixed so that they cannot be removed from the terminal engagement holes 30 of the separator 18. In this case, the terminal 28 may be fixed to the separator 18 with an adhesive after the terminal 28 is engaged with the terminal engagement hole 30, or the bracket 28 is fixed to the support plate 29 with a screw or the like, and one side 28 b of the terminal 28 is fixed by the bracket. The terminal 28 may be fixed by being sandwiched between the bracket and the support plate 29.
[0013]
As shown in FIG. 2, the terminal 28 is desirably shorter in length in the cell stacking direction in the posture for mounting on the fuel cell (the posture in which the support plate 29 is parallel to the mounting surface of the separator 18). ing. In that case, when the support plate 29 is moved toward the separator 28 together with the terminals, the point of insertion of the terminals 28 into the terminal engagement holes 30 is different for each terminal, and the terminal engagement of the separator 18 in order from the terminal having the longer length. The shortest terminal is inserted into the terminal engaging hole 30 lastly.
[0014]
When the separator is made of metal, a terminal that protrudes toward the separator may be provided integrally with the separator, and a recess into which the terminal is inserted may be provided at the support plate side.
In the above description, the monitor pin is a voltage measurement terminal, but other monitoring means such as a temperature sensor may be used in addition to the terminal.
[0015]
Next, the operation of the present invention will be described.
In the voltage measuring device for a fuel cell according to the present invention, since the terminals 28 are grouped into a plurality of cells and mounted on the common support plate 29, the common support plate 29 can be moved to the separator 18 side at once. The terminal 28 supported by the support plate 29 can be inserted into the terminal engagement hole 30, and the workability of attaching the terminal 28 to the separator 18 is higher than the conventional case where the terminal is attached to the separator one by one. Will improve.
[0016]
In addition, since each terminal 28 is relatively displaceable, even if the plurality of terminals 28 are integrated (modularized) via the support plate 29, the pitch of the terminal engagement holes 30 of the separator varies. The terminal 28 can be inserted into the terminal engagement hole 30. Moreover, since each terminal 28 can be displaced relatively, the load applied to the terminal engagement hole 30 is relaxed, and the breakage of the separator 10 at the terminal engagement hole 30 can be prevented.
[0017]
Further, even if some of the integrated terminals 28 are likely to come off the separator 18, if the remaining terminals 28 of the same support plate 29 are securely fixed to the separator 18 or the support plate 29, Since the terminal 28 of the support plate 29 does not come off from the separator 18, the fixing of the terminal 28 to the separator 18 of the cell is more reliable than before.
[0018]
When the support plate 29 has a comb-tooth shape, each terminal 28 can be relatively displaced by elastic deformation of the comb teeth 29a by attaching the terminals 28 to the comb teeth 29a.
Since the terminal 28 is L-shaped, by extending one side 28b of the L-shape in the surface direction of the support plate 29, it is possible to support 29 on the support plate extending in the cell stacking direction over the entire length of the one side 28b. By extending the other side 28 a in the same direction as the terminal engagement hole 30 formed in the separator 18, the L side 28 a is inserted into the terminal engagement hole 30 only by bringing the terminal 28 close to the separator together with the support plate 29. be able to.
[0019]
In addition, since the length of the terminal 28 is shortened in order in the cell stacking direction, the terminal 28 can be inserted into the terminal engaging hole 30 in order from the long terminal. It is easier to insert into the terminal engaging hole 30 than when inserting into the terminal engaging hole 30.
[0020]
【The invention's effect】
According to the fuel cell voltage measuring apparatus of the first aspect, since the terminals are assembled into a plurality of cells and attached to the support plate, the terminal is separated from the conventional one in which the terminals are attached to the separator one by one. The workability of mounting is improved. In addition, since each terminal can be relatively displaced, the terminal can be inserted into the terminal engagement hole even if the terminal engagement hole pitch of the separator varies even though the plurality of terminals are integrated. . Also, even if one of the integrated terminals is likely to come off from the separator, if the remaining terminals on the same support plate are securely fixed to the separator, the terminals on that support plate will come off from the separator. Therefore, it is more reliable than before to fix the terminal to the cell.
Further, since the support plate has a comb-tooth shape, each terminal can be relatively displaced by elastic deformation of the comb teeth by attaching the terminal to the comb-tooth portion.
According to the voltage measuring device for a fuel cell of claim 2, since the lengths of the terminals are shortened in order in the cell stacking direction, the terminals can be inserted into the terminal engagement holes in order from the long terminals. Insertion is easier compared to the case where the long terminals are simultaneously inserted into the terminal engagement holes.
According to the fuel cell voltage measuring device of claim 3, since the terminal is L-shaped, by extending one side of the L-shape in the surface direction of the support plate, the support plate extends in the cell stacking direction along the entire length of the one side. The other side of the L shape can be easily moved into the terminal engagement hole by extending the other side of the L shape in the same direction as the terminal engagement hole formed in the separator, and bringing the terminal together with the support plate to the separator. Can be inserted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial perspective view of a fuel cell voltage measuring device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial side view of the fuel cell voltage measuring device according to the embodiment of the present invention when the lengths of the terminals change in order.
FIG. 3 is an overall schematic view of a fuel cell to which a fuel cell voltage measuring device according to an embodiment of the present invention is applied.
4 is a partially enlarged cross-sectional view of the fuel cell of FIG. 3. FIG.
[Explanation of symbols]
10 (solid polymer electrolyte type) fuel cell 11 electrolyte membrane 12 catalyst layer 13 diffusion layer 14 electrode (anode, fuel electrode)
15 Catalyst layer 16 Diffusion layer 17 Electrode (cathode, air electrode)
18 Separator 19 Module 20 Terminal 21 Insulator 22 End plate 23 Stack 24 Tension plate 25 Bolt 26 Cooling water flow path 27 Gas flow path 28 Terminals 28a and 28b L-shaped side 29 Support plate 29a Comb teeth 29b Hole 30 Terminal engagement hole

Claims (3)

燃料電池のセルでの電圧を測定するための、セパレータに着脱可能な端子を、複数セル分まとめて、かつそれぞれの端子が相対変位可能に、くし歯状の支持プレートに装着した燃料電池の電圧測定装置。  The voltage of a fuel cell that is mounted on a comb-shaped support plate for measuring the voltage at the cell of the fuel cell. measuring device. 前記端子は燃料電池への装着姿勢においてセル積層方向に長さが順に短くなっている請求項１記載の燃料電池の電圧測定装置。  2. The fuel cell voltage measuring device according to claim 1, wherein the terminal has a length that decreases in order in the cell stacking direction in a mounting position on the fuel cell. 前記端子はＬ字状のピンからなる請求項１記載の燃料電池の電圧測定装置。  2. The fuel cell voltage measuring device according to claim 1, wherein the terminal comprises an L-shaped pin.
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