JP4829421B2 - セル電圧検出端子 - Google Patents
セル電圧検出端子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4829421B2 JP4829421B2 JP2001120459A JP2001120459A JP4829421B2 JP 4829421 B2 JP4829421 B2 JP 4829421B2 JP 2001120459 A JP2001120459 A JP 2001120459A JP 2001120459 A JP2001120459 A JP 2001120459A JP 4829421 B2 JP4829421 B2 JP 4829421B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- voltage detection
- cell voltage
- terminal
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
- H01M8/04544—Voltage
- H01M8/04552—Voltage of the individual fuel cell
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池を構成する各セルの電圧を検出するために用いる端子と、それが取り付けられるセル側の端子取付部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体高分子電解質膜を挟んでアノード側電極とカソード側電極とを対設したセル（単セル）を、良好な導電性を有する金属やカーボン製のセパレータにより挟持して複数積層することにより構成された燃料電池が知られている。燃料電池においては、アノード側電極に供給された燃料ガスは、触媒電極上でイオン化され、適度に加湿された固体高分子電解質膜を介してカソード側電極へと移動する。その間に生じた電子が外部回路に取り出され、直流の電気エネルギとして利用される。こうした電気エネルギを取り出し続けるには、各セルが良好に機能している必要がある。
燃料電池運転時に各セルが正常な状態にあるかどうかを知るには、各セルの電圧測定を行えば良く、この電圧測定は各セルを挟持するセパレータにセル電圧検出端子を取り付けることによって行われていた。
【０００３】
このセル電圧検出端子の取り付け方法には、セル電圧検出端子としてバナナクリップ（バナナプラグ）を用いた方法（特開平９−２８３１６６号公報参照）や、セル電圧検出端子としてソケットを用いた方法（特開平１１−３３９８２８号公報）がある。
セル電圧検出端子としてバナナクリップを用いた方法では、図６（ａ）に示すように、セパレータ６の側面６１に孔６１ａを設けて、この孔６１ａにバナナクリップ７を差し込み、各セルの電圧測定を行っていた。
また、セル電圧検出端子としてソケットを用いた方法では、図６（ｂ）に示すように、セパレータ６の側面６１に断面Ｌ字形の突起部６１ｂが形成されて、この突起部６１ｂにセル電圧検出端子としてソケット８を取り付けて、各セルの電圧測定を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のセル電圧検出端子としてバナナクリップ７を用いた方法においては、複数積層されたセパレータ６の孔６１ａにバナナクリップ７を一つずつ差し込むため、その作業は困難なものとなっていた。
また、セル電圧検出端子としてソケット８を用いた方法においても、複数積層されたセパレータ６の突起部６１ｂにソケット８を一つずつ取り付けるため、その作業は困難なものとなっていた。
さらに、これらの方法では、通常セパレータ６の厚さが１ｍｍ程度であるため、このセパレータ６の側面６１に孔６１ａや突起部６１ｂを設ける作業が困難になるとともに、この小さな孔６１ａや突起部６１ｂにバナナクリップ７やソケット８の位置を合わせる作業も困難になっていた。
その他に、バナナクリップ７をセパレータ６の孔６１ａに差し込むだけであるため、燃料電池の運転中に生ずるセパレータ６の伸び縮みにより、セパレータ６とバナナクリップ７との間での磨耗や、それぞれの寸法誤差によって接触不良が発生する可能性やバナナクリップ７が振動等で抜ける可能性があり、燃料電池のセル電圧が検出できなくなる可能性があった。
また、セル電圧検出端子がステンレス等の線材である場合は、このセル電圧検出端子がセル電圧検出基板に固定されているため、このセル電圧検出端子が燃料電池の伸び縮みに対応できるように、燃料電池との位置関係の変化分を考慮してセル電圧検出基板を燃料電池に取り付けなければならなかった。
さらに、このセル電圧検出基板を保持するための部品を、セル電圧検出端子とは別に設ける必要があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、セパレータへの取り付けが容易なセル電圧検出端子を提供することにある。
また、本発明の課題は、セパレータへ取り付けるために行う位置合わせの作業が容易なセル電圧検出端子を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明は、燃料電池のセパレータに接触することにより燃料電池のセルの電圧を検出するセル電圧検出端子において、前記燃料電池のセルが積層される方向が鉛直方向と直交するように前記燃料電池を載置した場合において、弾性材で形成され前記セパレータの上面外端および側面上端を含む角部に接する端子と、前記セパレータの平面に設けられた凹部または凸部に対応して形成された凸部または凹部が前記セパレータに係合する係合部と、隣り合う前記セル電圧検出端子を前記セパレータの厚さ方向に接続する連結手段と、前記端子、前記係合部および前記連結手段を支持するベースと、を備え、前記端子は、前記ベースのベース上面の上側に形成された取付部によって前記ベース上面の上側に取り付けられる端子上面と、前記ベースのベース側面の外側に配設される端子側面と、前記セパレータに向かってふくらんだ円弧を形成し、一端が前記ベース上面に形成された第１の支持溝に支持され、他端が前記ベース側面に形成された第２の支持溝に支持される曲面とを備え、前記曲面が前記セパレータの角部に接することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、連結手段で各ベースを連結させて、この各ベースの各係合部を各セパレータの平面に設けられた凹部または凸部に係合させることで、各ベースの各端子がそれぞれのセパレータの角部に当接して各セルの電圧が検出される。このように、複数のセル電圧検出端子をまとめて各セパレータに取り付けることができるので、従来のようにセパレータに設ける孔や突起部に一つずつセル電圧検出端子を取り付ける必要がなく、セル電圧検出端子の取り付けを容易に行うことができる。
【０００８】
また本発明は、前記連結手段は、前記セパレータの上面および／または側面に接し前記セパレータに対する前記平面上の位置決めを行う当接部と、前記セパレータの厚さ方向に形成された一組の凸部および凹部により隣り合う前記セル電圧検出端子が接続された際に前記厚さ方向で所定量の位置ずれを許容する連結部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、セパレータにおいて、「平面」とはセパレータを有する複数のセルが積層される方向に直交する面を言う。また、燃料電池を載置したときに鉛直方向に直交する面のうち上側の面を「上面」と言い、下側の面を「底面」と言う。さらに、「側面」とは平面、上面および底面に隣り合う面を言う。
【００１０】
本発明によれば、例えば、連結手段を二つ設けて、この二つの連結手段の各当接部をセパレータの上面と側面に当接させることで、セパレータの平面上におけるセル電圧検出端子の位置決めを行うことができる。つまり、このセル電圧検出端子が位置決めされると、セパレータの平面に設けられた凹部または凸部の位置に前記係合部が位置することになる。そのため、二つの連結手段をセパレータの上面と側面に当接させるだけで、セパレータの凹部または凸部に前記係合部を係合させることができるので、セパレータにセル電圧検出端子を取り付けるために行う位置合わせの作業が容易になる。
また、各セパレータに取り付けられる各セル電圧検出端子が、セパレータの厚さ方向で所定量の位置ずれを許容する連結手段により連結されるので、燃料電池の運転時に発生するセパレータの厚さ方向の伸び縮みにも対応することができる。
【００１１】
また本発明は、前記ベースは、検出したセル電圧を電気的に処理するセル電圧検出基板が保持される保持手段を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、ベースの保持手段でセル電圧検出基板を保持するので、セパレータがその平面方向で伸び縮みした場合でも、セパレータとセル電圧検出基板との位置関係が常に一定になる。そのため、セパレータの伸び縮みにセル電圧検出端子が対応できるように、その変化分を考慮してセル電圧検出基板を燃料電池に取り付ける必要がなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係るセル電圧検出端子の詳細について説明する。
この実施形態は、２００枚のセルが積層された燃料電池の各セルの電圧を検出するために、本発明のセル電圧検出端子を適用したものである。
なお、セルの積層枚数は数枚でも５００枚でも１枚以上であればいずれでも良い。
【００１４】
図１に示すように、セル電圧検出端子１は、弾性を有する金属材料（弾性材）で形成される端子１１と、この端子１１を支持する端子基台（ベース）１２と、この端子基台１２に設けられる二つの連結ピン（連結手段）１３，１３とを備えている。
端子１１は、セパレータ２の上面２１に平行となる上面１１ａと、この上面１１ａのセパレータ２の側面２２に直交する方向でこのセパレータ２から遠ざかる方向（以下、外側と言う。）の端から下側に折れ曲がり円弧を描きながら外側に延在する曲面１１ｂと、この曲面１１ｂの外側の端（以下、外端と言う。）から下側に折れ曲がる側面１１ｃとを有している。つまり、端子１１は、鉛直方向に直交する上面１１ａと、この上面１１ａに直交する側面１１ｃと、この側面１１ｃの一端と上面１１ａの一端とに跨って配設される曲面１１ｂとを有している。端子１１の上面１１ａの略中央部には、この端子１１を端子基台１２に取り付けるための取付孔１１ｄが所定の径で穿孔されている。
【００１５】
端子基台１２は、セパレータ２の上面２１に平行な上面１２ａと、セパレータ２の側面２２に平行な側面１２ｂとを備えている。
上面１２ａの内側（内側とは、外側と１８０°対向する方向）の端（以下、内端と言う。）の下側には連結ピン１３が接合され、その外端には、側面１２ｂの上端が接合されている。この上面１２ａの中央部の上側には、端子１１を取り付けるための取付部１２ｃが形成されている。この取付部１２ｃ近傍の適所に、端子１１の曲面１１ｂの内端を支持する支持溝１２ｄが形成されている。
側面１２ｂ上部の適所には、端子１１の曲面１１ｂの外端を支持する支持溝１２ｅが形成されている。側面１２ｂの下端の内側には、連結ピン１３が接合されている。
さらに、端子基台１２は、その上面１２ａと側面１２ｂとに跨って配設される位置決め板１２ｆを有し、この位置決め板１２ｆの所定の角部に窪み部（凹部、係合部）１２ｇが所定の径で形成されている。ここで、この端子基台１２を構成する上面１２ａ、側面１２ｂおよび位置決め板１２ｆの材料には、燃料電池による発熱の影響を受けず、且つ電気を通さない絶縁体となる樹脂が使用されている。
【００１６】
連結ピン１３は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、円柱状の本体（当接部）１３ａを有し、この本体１３ａの一端に先端部が球状となる突起部（凸部、連結部）１３ｂが形成され、その他端に突起部１３ｂと嵌合する嵌合孔（凹部、連結部）１３ｃが形成されている。この嵌合孔１３ｃは、その開口部の径が突起部１３ｂの先端部の径よりも小さくなっている。そして、突起部１３ｂが嵌合孔１３ｃに挿入されるときに、嵌合孔１３ｃの開口部が突起部１３ｂの先端部で押し広げられ、突起部１３ｂの先端部が嵌合孔１３ｃの開口部を通り過ぎると、嵌合孔１３ｃの開口部が弾性力により元の径に戻り、突起部１３ｂが嵌合孔１３ｃに嵌め合わされる。また、この嵌合孔１３ｃの深さは、突起部１３ｂの先端部の径よりも所定量だけ大きくなっているため、連結された連結ピン１３，１３は、嵌合孔１３ｃの深さ方向において所定量で互いに摺動自在となっている。そして、この嵌合孔１３ｃの深さ方向がセパレータ２の厚さ方向と平行になるように、連結ピン１３，１３は端子基台１２に接合されている。ここで、この連結ピン１３，１３の材料には、端子基台１２と同様の樹脂が使用されている。
【００１７】
また、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、端子基台１２の側面１２ｂ下端の外側には断面逆Ｌ字形のブラケット（保持手段）３が取り付けられる。このブラケット３は、連結ピン１３，１３により連結されたセル電圧検出端子１，１，・・・のうち、端のもの、及び端から１００個毎に配設されるセル電圧検出端子１だけに取り付ける。つまり、この実施形態では、ブラケット３は３個あれば良い。そして、このブラケット３には、燃料電池のセルの積層方向における全長と同じ長さのセル電圧検出基板４が載置される。
【００１８】
一方、図１に示すように、セパレータ２の平面２３の角部にはセル電圧検出端子１の位置決め板１２ｆが当接される板当接部２３ａが一段窪んで形成され、この板当接部２３ａの所定の角部には位置決め板１２ｆの窪み部１２ｇと係合する突起部（凸部）２３ｂが形成されている。
【００１９】
次に、このセル電圧検出端子１を燃料電池の各セパレータ２に取り付ける方法について説明する。
まず、各セパレータ２に対応した数のセル電圧検出端子１を連結ピン１３，１３により連結させる。これらのセル電圧検出端子１，１，・・・の端のもの及び端から１００個毎の各セル電圧検出端子１に取り付けられたブラケット３にセル電圧検出基板４を載置させ、このセル電圧検出基板４を各セル電圧検出端子１が支持する端子１１の側面１１ｃに取り付ける。
これらの連結されたセル電圧検出端子１，１，・・・を、図４（ａ−１）および（ａ−２）に示すように、その側面１２ｂに接合される連結ピン１３の本体１３ａが各セパレータ２の側面２２に当接するように、各セパレータ２の上側に配置させる。そして、セル電圧検出端子１の位置決め板１２ｆがセパレータ２の板当接部２３ａに当接するように、セル電圧検出端子１，１，・・・をそれぞれ配置させて、セパレータ２の側面２２に沿わせて下側にスライドさせる。これらの各セル電圧検出端子１の上面１２ａに接合される連結ピン１３の本体１３ａが各セパレータ２の上面２１に当接すると、各セパレータ２の平面２３上において各セル電圧検出端子１がそれぞれ位置決めされる。つまり、この各セル電圧検出端子１が位置決めされることにより、図４（ｂ−１）および（ｂ−２）に示すように、その位置決め板１２ｆに形成された窪み部１２ｇがセパレータ２の板当接部２３ａに形成された突起部２３ｂに係合する。また、このとき、セル電圧検出端子１に支持される端子１１の曲面１１ｂがセパレータ２の角部で弾性変形する。この弾性変形した端子１１の曲面１１ｂの復元力により、この端子１１が常にセパレータ２の角部に押し当てられた状態で接触する。
【００２０】
このようにセル電圧検出端子１，１，・・・が取り付けられた燃料電池の運転時において、燃料電池の各セパレータ２の角部からセル電圧検出端子１の端子１１の曲面１１ｂにより電圧が検出され、この検出された電圧がその端子１１の側面１１ｃを介してセル電圧検出基板４に伝達される。
そして、燃料電池の運転時に、この燃料電池の各セパレータ２の角部が平面方向に伸び縮みした場合、セル電圧検出端子１の端子１１はセパレータ２の角部に当接しながら、この角部の伸び縮みに対応して弾性変形する。
さらに、セパレータ２が厚さ方向に伸び縮みした場合は、隣り合う各セル電圧検出端子１，１が、連結ピン１３，１３を介して互いに摺動する。
【００２１】
そして、セル電圧検出基板４が異常な電圧を検出したとき、燃料電池の運転を止め、セル電圧検出端子１，１，・・・を各セパレータ２から取り外す。このとき、セル電圧検出端子１，１，・・・は、その各側面１２ｂに接合される各連結ピン１３を支点として各上面１２ａを引き起こすことにより、まとめて取り外される。
ここで、セル電圧検出基板４から出力される信号は図示しない画面等に表示され、燃料電池の複数積層されたセルのうち、異常な電圧が発生したセルの場所を作業者に知らせる。そして、この異常な電圧が燃料電池の故障によるものであれば、作業者はその情報に基づいて、異常な電圧が発生したセルの修復を行う。また、この異常な電圧がセル電圧検出端子１の故障によるものであれば、作業者は予め連結されている新しいセル電圧検出端子１，１，・・・を燃料電池に取り付ける。そして、まとめて取り外されたセル電圧検出端子１，１，・・・は修理工場に送られ、このセル電圧検出端子１，１，・・・のうち故障に該当する部分のセル電圧検出端子１のみを新しいセル電圧検出端子１に交換する。この新しいセル電圧検出端子１が連結されたセル電圧検出端子１，１，・・・は、再び利用することができる。
【００２２】
以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
（１）連結ピン１３，１３で連結されたセル電圧検出端子１，１，・・・をまとめて各セパレータ２に取り付けることができるので、従来のようにセパレータに設ける孔や突起部に一つずつセル電圧検出端子を取り付ける必要がなく、数百枚のセルが積層されていても各セル電圧検出端子の取り付けを容易に行うことができる。
（２）二つの連結ピン１３，１３の本体１３ａ，１３ａをセパレータ２の上面２１と側面２２に当接させることで、セパレータ２の平面２３上におけるセル電圧検出端子１の位置決めを行うことができる。このとき、セル電圧検出端子１の位置決め板１２ｆに形成される窪み部１２ｇがセパレータ２の板当接部２３ａに形成された突起部２３ｂと係合するので、簡単にセパレータ２にセル電圧検出端子１を取り付けることができる。
（３）各セパレータ２に取り付けられる各セル電圧検出端子１が、セパレータ２の厚さ方向で所定量の位置ずれを許容する連結ピン１３，１３により連結されるので、燃料電池の運転時に発生する各セパレータ２の厚さ方向の伸び縮みにも対応することができる。
（４）セル電圧検出端子１の端子１１はセパレータ２の角部の伸び縮みに対応して、この角部に当接しながら弾性変形するので、端子１１をセパレータ２に常に接触させておくことができる。そのため、従来の構造において、セパレータの端子取付孔とセル電圧検出端子間の磨耗や、それぞれの寸法誤差により接触不良が発生する可能性がなくなる。さらに、連結ピン１３，１３により各セル電圧検出端子１が一体になっているので、従来の構造のようにセル電圧検出端子が振動等により一つだけ抜ける可能性がなくなる。
そのため、運転中の燃料電池のセル電圧を常に検出することができる。
（５）セル電圧検出基板４がセル電圧検出端子１に取り付けられるブラケット３に載置されているので、セパレータ２がその平面方向で伸び縮みした場合でも、セパレータ２とセル電圧検出基板４との位置関係が常に一定になる。そのため、セパレータの伸び縮みにセル電圧検出端子が対応できるように、その変化分を考慮してセル電圧検出基板を燃料電池に取り付ける必要がなくなる。
【００２３】
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
（I）本実施形態では端子の材料を金属材料としたが、本発明はこれに限定されず、弾性の性質を有し且つ電気を通す部材であればどのようなものであっても良い。例えば、端子の材料をカーボン等にしても良い。
（II）本実施形態では、端子基台を上面、側面および位置決め板で構成されるものとしたが、本発明はこれに限定されず、金型に樹脂を流し込むことにより端子基台を一体成型させても良い。さらに、同じ樹脂材料である連結ピンとこの端子基台とを一体成型させても良い。
（III）本実施形態では端子基台の材料を樹脂としたが、本発明はこれに限定されず、燃料電池の発熱による影響を受けず且つ電気を通さない絶縁体となる部材であればどのようなものであっても良い。例えば、端子基台の材料をセラミックス等にしても良い。
（IV）本実施形態では連結手段として、円柱状の本体と、この本体の一端に形成される先端部が球状となる突起部と、その他端に形成される突起部と嵌合する嵌合孔とで構成される連結ピンとしたが、本発明はこれに限定されず、各セル電圧検出端子を連結させるものであればどのようなものであっても良い。例えば、連結手段が、図５（ａ）に示すように、円柱状の本体５１と、この本体５１の一端に形成され且つ下側に屈曲する断面逆Ｌ字形の突起部５２と、その他端に形成され且つセパレータの厚さ方向を長手方向とする楕円孔部５３とで構成されるものであっても良い。この場合、突起部５２の先端が楕円孔部５３にその長手方向に摺動自在に連結されるので、燃料電池の運転時に発生する各セパレータの厚さ方向の伸び縮みに対応することができる。
また、連結手段が、図５（ｂ）に示すように、前記突起部５２を円柱状の本体５１の両端に形成したものであっても良く、また、前記楕円孔部５３を円柱状の本体５１の両端に形成したものであっても良い。この場合、この二種類の連結手段を各セル電圧検出端子に交互に設けることで、各セル電圧検出端子を連結することができる。
また、燃料電池の運転中にセル電圧検出基板が異常な電圧を検出したときは、その異常な電圧が発生したセルの両側のセパレータに取り付けられるセル電圧検出端子を取り外すことができる。このとき、セルの両側のセパレータに取り付けられるセル電圧検出端子のうちどちらか一方に楕円孔部５３を有する連結手段が取り付けられているので、このセル電圧検出端子と同時にその両側のセル電圧検出端子も取り外す必要がある。このように連結手段を構成することで、異常が発生した部分に取り付けられたセル電圧検出端子を取り外すだけで、燃料電池の故障に対応することができる。さらに、故障したセル電圧検出手段のみを交換することができるので、セル電圧検出端子の交換作業を簡単に行うことができる。
(V)本実施形態では連結手段として連結ピンを二つ設ける構成にしたが、本発明はこれに限定されず、連結ピンを一つにしても良い。このような構成であっても、十分に各セル電圧検出端子を連結させることができる。
(VI)本実施形態では、セパレータの平面に形成される凸部にセル電圧検出端子に形成される凹部状の係合部を係合させる構造にしたが、本発明はこれに限定されず、セパレータに形成される凹部にセル電圧検出端子に形成される凸部状の係合部を係合させる構造であっても良い。
(VII)本実施形態では、保持手段をベースに取り付ける構造としたが、本発明はこれに限定されず、保持手段とベースとを一体成型させても良い。このような構成によれば、セル電圧検出端子とは別にセル電圧検出基板を保持する部品を設ける必要がなくなるので、コストを低くすることができる。また、保持手段を連結されたセル電圧検出端子のうち端から１００個毎に設ける必要はなく、例えば、全てのセル電圧検出端子に保持手段を設けても良い。
(VIII)本実施形態では、セパレータ２の平面２３の角部にザグリ的に掘り込んだ板当接部２３ａを設けたが、本発明はこれに限定されず、セパレータ２の平面２３の角部に直接突起部２３ｂを形成させても良い。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、連結手段で連結された各セル電圧検出端子がまとめて各セパレータに取り付けられるので、従来のようにセパレータに設ける孔等に一つずつセル電圧検出端子を取り付ける必要がなく、各セル電圧検出端子の取り付けが容易になる。また、セパレータの平面に凹部または凸部を形成させるので、従来のように厚さ１ｍｍ程度のセパレータの側面に孔または突起部を設けるのに比べ、加工が容易になる。
【００２５】
また本発明によれば、連結手段の当接部でセパレータの平面上におけるセル電圧検出端子の位置決めを行うことができるので、セパレータにセル電圧検出端子を取り付けるための位置合わせの作業が容易になる。
また、各セル電圧検出端子が、セパレータの厚さ方向で所定量の位置ずれを許容する連結手段により連結されるので、燃料電池の運転時に発生する各セパレータの厚さ方向の伸び縮みにも対応することができる。
【００２６】
また本発明によれば、セル電圧検出基板がベースの保持手段で保持されるので、セパレータが伸び縮みしても、セパレータとセル電圧検出基板との位置関係が常に一定になる。そのため、セル電圧検出端子をセパレータの伸び縮みに対応させるように、その変化分を考慮してセル電圧検出基板を燃料電池に取り付ける必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したセル電圧検出端子を示した斜視図である。
【図２】図１のセル電圧検出端子が連結ピンにより連結された状態を示した側面図（ａ）および連結ピンの要部拡大図（ｂ）である。
【図３】図１のセル電圧検出端子におけるブラケットを示した図３（ｂ）の矢印Ａ−Ａ線に沿った断面図（ａ）および側面図（ｂ）である。
【図４】図１のセル電圧検出端子をセパレータに取り付ける前の状態を示した平面図（ａ−１）および図４（ａ−１）の矢印Ｂ−Ｂ線に沿った断面図（ａ−２）と、このセル電圧検出端子をセパレータに取り付けた後の状態を示した平面図（ｂ−１）および図４（ｂ−１）の矢印Ｃ−Ｃ線に沿った断面図（ｂ−２）である。
【図５】本発明のセル電圧検出端子における連結ピンの別の実施形態を示した斜視図（ａ）および斜視図（ｂ）である。
【図６】従来のセル電圧検出端子としてバナナクリップを用いた方法を示した斜視図（ａ）と、ソケットを用いた方法を示した斜視図（ｂ）である。
【符号の説明】
１ セル電圧検出端子
１１ 端子
１２ 端子基台（ベース）
１２ｇ 窪み部（凹部、係合部）
１３ 連結ピン（連結手段）
１３ａ 本体（当接部）
１３ｂ 突起部（凸部、連結部）
１３ｃ 嵌合孔（凹部、連結部）
２ セパレータ
２１ 上面
２２ 側面
２３ 平面
２３ｂ 突起部（凸部）
３ ブラケット（保持手段）
４ セル電圧検出基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池を構成する各セルの電圧を検出するために用いる端子と、それが取り付けられるセル側の端子取付部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体高分子電解質膜を挟んでアノード側電極とカソード側電極とを対設したセル（単セル）を、良好な導電性を有する金属やカーボン製のセパレータにより挟持して複数積層することにより構成された燃料電池が知られている。燃料電池においては、アノード側電極に供給された燃料ガスは、触媒電極上でイオン化され、適度に加湿された固体高分子電解質膜を介してカソード側電極へと移動する。その間に生じた電子が外部回路に取り出され、直流の電気エネルギとして利用される。こうした電気エネルギを取り出し続けるには、各セルが良好に機能している必要がある。
燃料電池運転時に各セルが正常な状態にあるかどうかを知るには、各セルの電圧測定を行えば良く、この電圧測定は各セルを挟持するセパレータにセル電圧検出端子を取り付けることによって行われていた。
【０００３】
このセル電圧検出端子の取り付け方法には、セル電圧検出端子としてバナナクリップ（バナナプラグ）を用いた方法（特開平９−２８３１６６号公報参照）や、セル電圧検出端子としてソケットを用いた方法（特開平１１−３３９８２８号公報）がある。
セル電圧検出端子としてバナナクリップを用いた方法では、図６（ａ）に示すように、セパレータ６の側面６１に孔６１ａを設けて、この孔６１ａにバナナクリップ７を差し込み、各セルの電圧測定を行っていた。
また、セル電圧検出端子としてソケットを用いた方法では、図６（ｂ）に示すように、セパレータ６の側面６１に断面Ｌ字形の突起部６１ｂが形成されて、この突起部６１ｂにセル電圧検出端子としてソケット８を取り付けて、各セルの電圧測定を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のセル電圧検出端子としてバナナクリップ７を用いた方法においては、複数積層されたセパレータ６の孔６１ａにバナナクリップ７を一つずつ差し込むため、その作業は困難なものとなっていた。
また、セル電圧検出端子としてソケット８を用いた方法においても、複数積層されたセパレータ６の突起部６１ｂにソケット８を一つずつ取り付けるため、その作業は困難なものとなっていた。
さらに、これらの方法では、通常セパレータ６の厚さが１ｍｍ程度であるため、このセパレータ６の側面６１に孔６１ａや突起部６１ｂを設ける作業が困難になるとともに、この小さな孔６１ａや突起部６１ｂにバナナクリップ７やソケット８の位置を合わせる作業も困難になっていた。
その他に、バナナクリップ７をセパレータ６の孔６１ａに差し込むだけであるため、燃料電池の運転中に生ずるセパレータ６の伸び縮みにより、セパレータ６とバナナクリップ７との間での磨耗や、それぞれの寸法誤差によって接触不良が発生する可能性やバナナクリップ７が振動等で抜ける可能性があり、燃料電池のセル電圧が検出できなくなる可能性があった。
また、セル電圧検出端子がステンレス等の線材である場合は、このセル電圧検出端子がセル電圧検出基板に固定されているため、このセル電圧検出端子が燃料電池の伸び縮みに対応できるように、燃料電池との位置関係の変化分を考慮してセル電圧検出基板を燃料電池に取り付けなければならなかった。
さらに、このセル電圧検出基板を保持するための部品を、セル電圧検出端子とは別に設ける必要があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、セパレータへの取り付けが容易なセル電圧検出端子を提供することにある。
また、本発明の課題は、セパレータへ取り付けるために行う位置合わせの作業が容易なセル電圧検出端子を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明は、燃料電池のセパレータに接触することにより燃料電池のセルの電圧を検出するセル電圧検出端子において、前記燃料電池のセルが積層される方向が鉛直方向と直交するように前記燃料電池を載置した場合において、弾性材で形成され前記セパレータの上面外端および側面上端を含む角部に接する端子と、前記セパレータの平面に設けられた凹部または凸部に対応して形成された凸部または凹部が前記セパレータに係合する係合部と、隣り合う前記セル電圧検出端子を前記セパレータの厚さ方向に接続する連結手段と、前記端子、前記係合部および前記連結手段を支持するベースと、を備え、前記端子は、前記ベースのベース上面の上側に形成された取付部によって前記ベース上面の上側に取り付けられる端子上面と、前記ベースのベース側面の外側に配設される端子側面と、前記セパレータに向かってふくらんだ円弧を形成し、一端が前記ベース上面に形成された第１の支持溝に支持され、他端が前記ベース側面に形成された第２の支持溝に支持される曲面とを備え、前記曲面が前記セパレータの角部に接することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、連結手段で各ベースを連結させて、この各ベースの各係合部を各セパレータの平面に設けられた凹部または凸部に係合させることで、各ベースの各端子がそれぞれのセパレータの角部に当接して各セルの電圧が検出される。このように、複数のセル電圧検出端子をまとめて各セパレータに取り付けることができるので、従来のようにセパレータに設ける孔や突起部に一つずつセル電圧検出端子を取り付ける必要がなく、セル電圧検出端子の取り付けを容易に行うことができる。
【０００８】
また本発明は、前記連結手段は、前記セパレータの上面および／または側面に接し前記セパレータに対する前記平面上の位置決めを行う当接部と、前記セパレータの厚さ方向に形成された一組の凸部および凹部により隣り合う前記セル電圧検出端子が接続された際に前記厚さ方向で所定量の位置ずれを許容する連結部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、セパレータにおいて、「平面」とはセパレータを有する複数のセルが積層される方向に直交する面を言う。また、燃料電池を載置したときに鉛直方向に直交する面のうち上側の面を「上面」と言い、下側の面を「底面」と言う。さらに、「側面」とは平面、上面および底面に隣り合う面を言う。
【００１０】
本発明によれば、例えば、連結手段を二つ設けて、この二つの連結手段の各当接部をセパレータの上面と側面に当接させることで、セパレータの平面上におけるセル電圧検出端子の位置決めを行うことができる。つまり、このセル電圧検出端子が位置決めされると、セパレータの平面に設けられた凹部または凸部の位置に前記係合部が位置することになる。そのため、二つの連結手段をセパレータの上面と側面に当接させるだけで、セパレータの凹部または凸部に前記係合部を係合させることができるので、セパレータにセル電圧検出端子を取り付けるために行う位置合わせの作業が容易になる。
また、各セパレータに取り付けられる各セル電圧検出端子が、セパレータの厚さ方向で所定量の位置ずれを許容する連結手段により連結されるので、燃料電池の運転時に発生するセパレータの厚さ方向の伸び縮みにも対応することができる。
【００１１】
また本発明は、前記ベースは、検出したセル電圧を電気的に処理するセル電圧検出基板が保持される保持手段を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、ベースの保持手段でセル電圧検出基板を保持するので、セパレータがその平面方向で伸び縮みした場合でも、セパレータとセル電圧検出基板との位置関係が常に一定になる。そのため、セパレータの伸び縮みにセル電圧検出端子が対応できるように、その変化分を考慮してセル電圧検出基板を燃料電池に取り付ける必要がなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係るセル電圧検出端子の詳細について説明する。
この実施形態は、２００枚のセルが積層された燃料電池の各セルの電圧を検出するために、本発明のセル電圧検出端子を適用したものである。
なお、セルの積層枚数は数枚でも５００枚でも１枚以上であればいずれでも良い。
【００１４】
図１に示すように、セル電圧検出端子１は、弾性を有する金属材料（弾性材）で形成される端子１１と、この端子１１を支持する端子基台（ベース）１２と、この端子基台１２に設けられる二つの連結ピン（連結手段）１３，１３とを備えている。
端子１１は、セパレータ２の上面２１に平行となる上面１１ａと、この上面１１ａのセパレータ２の側面２２に直交する方向でこのセパレータ２から遠ざかる方向（以下、外側と言う。）の端から下側に折れ曲がり円弧を描きながら外側に延在する曲面１１ｂと、この曲面１１ｂの外側の端（以下、外端と言う。）から下側に折れ曲がる側面１１ｃとを有している。つまり、端子１１は、鉛直方向に直交する上面１１ａと、この上面１１ａに直交する側面１１ｃと、この側面１１ｃの一端と上面１１ａの一端とに跨って配設される曲面１１ｂとを有している。端子１１の上面１１ａの略中央部には、この端子１１を端子基台１２に取り付けるための取付孔１１ｄが所定の径で穿孔されている。
【００１５】
端子基台１２は、セパレータ２の上面２１に平行な上面１２ａと、セパレータ２の側面２２に平行な側面１２ｂとを備えている。
上面１２ａの内側（内側とは、外側と１８０°対向する方向）の端（以下、内端と言う。）の下側には連結ピン１３が接合され、その外端には、側面１２ｂの上端が接合されている。この上面１２ａの中央部の上側には、端子１１を取り付けるための取付部１２ｃが形成されている。この取付部１２ｃ近傍の適所に、端子１１の曲面１１ｂの内端を支持する支持溝１２ｄが形成されている。
側面１２ｂ上部の適所には、端子１１の曲面１１ｂの外端を支持する支持溝１２ｅが形成されている。側面１２ｂの下端の内側には、連結ピン１３が接合されている。
さらに、端子基台１２は、その上面１２ａと側面１２ｂとに跨って配設される位置決め板１２ｆを有し、この位置決め板１２ｆの所定の角部に窪み部（凹部、係合部）１２ｇが所定の径で形成されている。ここで、この端子基台１２を構成する上面１２ａ、側面１２ｂおよび位置決め板１２ｆの材料には、燃料電池による発熱の影響を受けず、且つ電気を通さない絶縁体となる樹脂が使用されている。
【００１６】
連結ピン１３は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、円柱状の本体（当接部）１３ａを有し、この本体１３ａの一端に先端部が球状となる突起部（凸部、連結部）１３ｂが形成され、その他端に突起部１３ｂと嵌合する嵌合孔（凹部、連結部）１３ｃが形成されている。この嵌合孔１３ｃは、その開口部の径が突起部１３ｂの先端部の径よりも小さくなっている。そして、突起部１３ｂが嵌合孔１３ｃに挿入されるときに、嵌合孔１３ｃの開口部が突起部１３ｂの先端部で押し広げられ、突起部１３ｂの先端部が嵌合孔１３ｃの開口部を通り過ぎると、嵌合孔１３ｃの開口部が弾性力により元の径に戻り、突起部１３ｂが嵌合孔１３ｃに嵌め合わされる。また、この嵌合孔１３ｃの深さは、突起部１３ｂの先端部の径よりも所定量だけ大きくなっているため、連結された連結ピン１３，１３は、嵌合孔１３ｃの深さ方向において所定量で互いに摺動自在となっている。そして、この嵌合孔１３ｃの深さ方向がセパレータ２の厚さ方向と平行になるように、連結ピン１３，１３は端子基台１２に接合されている。ここで、この連結ピン１３，１３の材料には、端子基台１２と同様の樹脂が使用されている。
【００１７】
また、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、端子基台１２の側面１２ｂ下端の外側には断面逆Ｌ字形のブラケット（保持手段）３が取り付けられる。このブラケット３は、連結ピン１３，１３により連結されたセル電圧検出端子１，１，・・・のうち、端のもの、及び端から１００個毎に配設されるセル電圧検出端子１だけに取り付ける。つまり、この実施形態では、ブラケット３は３個あれば良い。そして、このブラケット３には、燃料電池のセルの積層方向における全長と同じ長さのセル電圧検出基板４が載置される。
【００１８】
一方、図１に示すように、セパレータ２の平面２３の角部にはセル電圧検出端子１の位置決め板１２ｆが当接される板当接部２３ａが一段窪んで形成され、この板当接部２３ａの所定の角部には位置決め板１２ｆの窪み部１２ｇと係合する突起部（凸部）２３ｂが形成されている。
【００１９】
次に、このセル電圧検出端子１を燃料電池の各セパレータ２に取り付ける方法について説明する。
まず、各セパレータ２に対応した数のセル電圧検出端子１を連結ピン１３，１３により連結させる。これらのセル電圧検出端子１，１，・・・の端のもの及び端から１００個毎の各セル電圧検出端子１に取り付けられたブラケット３にセル電圧検出基板４を載置させ、このセル電圧検出基板４を各セル電圧検出端子１が支持する端子１１の側面１１ｃに取り付ける。
これらの連結されたセル電圧検出端子１，１，・・・を、図４（ａ−１）および（ａ−２）に示すように、その側面１２ｂに接合される連結ピン１３の本体１３ａが各セパレータ２の側面２２に当接するように、各セパレータ２の上側に配置させる。そして、セル電圧検出端子１の位置決め板１２ｆがセパレータ２の板当接部２３ａに当接するように、セル電圧検出端子１，１，・・・をそれぞれ配置させて、セパレータ２の側面２２に沿わせて下側にスライドさせる。これらの各セル電圧検出端子１の上面１２ａに接合される連結ピン１３の本体１３ａが各セパレータ２の上面２１に当接すると、各セパレータ２の平面２３上において各セル電圧検出端子１がそれぞれ位置決めされる。つまり、この各セル電圧検出端子１が位置決めされることにより、図４（ｂ−１）および（ｂ−２）に示すように、その位置決め板１２ｆに形成された窪み部１２ｇがセパレータ２の板当接部２３ａに形成された突起部２３ｂに係合する。また、このとき、セル電圧検出端子１に支持される端子１１の曲面１１ｂがセパレータ２の角部で弾性変形する。この弾性変形した端子１１の曲面１１ｂの復元力により、この端子１１が常にセパレータ２の角部に押し当てられた状態で接触する。
【００２０】
このようにセル電圧検出端子１，１，・・・が取り付けられた燃料電池の運転時において、燃料電池の各セパレータ２の角部からセル電圧検出端子１の端子１１の曲面１１ｂにより電圧が検出され、この検出された電圧がその端子１１の側面１１ｃを介してセル電圧検出基板４に伝達される。
そして、燃料電池の運転時に、この燃料電池の各セパレータ２の角部が平面方向に伸び縮みした場合、セル電圧検出端子１の端子１１はセパレータ２の角部に当接しながら、この角部の伸び縮みに対応して弾性変形する。
さらに、セパレータ２が厚さ方向に伸び縮みした場合は、隣り合う各セル電圧検出端子１，１が、連結ピン１３，１３を介して互いに摺動する。
【００２１】
そして、セル電圧検出基板４が異常な電圧を検出したとき、燃料電池の運転を止め、セル電圧検出端子１，１，・・・を各セパレータ２から取り外す。このとき、セル電圧検出端子１，１，・・・は、その各側面１２ｂに接合される各連結ピン１３を支点として各上面１２ａを引き起こすことにより、まとめて取り外される。
ここで、セル電圧検出基板４から出力される信号は図示しない画面等に表示され、燃料電池の複数積層されたセルのうち、異常な電圧が発生したセルの場所を作業者に知らせる。そして、この異常な電圧が燃料電池の故障によるものであれば、作業者はその情報に基づいて、異常な電圧が発生したセルの修復を行う。また、この異常な電圧がセル電圧検出端子１の故障によるものであれば、作業者は予め連結されている新しいセル電圧検出端子１，１，・・・を燃料電池に取り付ける。そして、まとめて取り外されたセル電圧検出端子１，１，・・・は修理工場に送られ、このセル電圧検出端子１，１，・・・のうち故障に該当する部分のセル電圧検出端子１のみを新しいセル電圧検出端子１に交換する。この新しいセル電圧検出端子１が連結されたセル電圧検出端子１，１，・・・は、再び利用することができる。
【００２２】
以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
（１）連結ピン１３，１３で連結されたセル電圧検出端子１，１，・・・をまとめて各セパレータ２に取り付けることができるので、従来のようにセパレータに設ける孔や突起部に一つずつセル電圧検出端子を取り付ける必要がなく、数百枚のセルが積層されていても各セル電圧検出端子の取り付けを容易に行うことができる。
（２）二つの連結ピン１３，１３の本体１３ａ，１３ａをセパレータ２の上面２１と側面２２に当接させることで、セパレータ２の平面２３上におけるセル電圧検出端子１の位置決めを行うことができる。このとき、セル電圧検出端子１の位置決め板１２ｆに形成される窪み部１２ｇがセパレータ２の板当接部２３ａに形成された突起部２３ｂと係合するので、簡単にセパレータ２にセル電圧検出端子１を取り付けることができる。
（３）各セパレータ２に取り付けられる各セル電圧検出端子１が、セパレータ２の厚さ方向で所定量の位置ずれを許容する連結ピン１３，１３により連結されるので、燃料電池の運転時に発生する各セパレータ２の厚さ方向の伸び縮みにも対応することができる。
（４）セル電圧検出端子１の端子１１はセパレータ２の角部の伸び縮みに対応して、この角部に当接しながら弾性変形するので、端子１１をセパレータ２に常に接触させておくことができる。そのため、従来の構造において、セパレータの端子取付孔とセル電圧検出端子間の磨耗や、それぞれの寸法誤差により接触不良が発生する可能性がなくなる。さらに、連結ピン１３，１３により各セル電圧検出端子１が一体になっているので、従来の構造のようにセル電圧検出端子が振動等により一つだけ抜ける可能性がなくなる。
そのため、運転中の燃料電池のセル電圧を常に検出することができる。
（５）セル電圧検出基板４がセル電圧検出端子１に取り付けられるブラケット３に載置されているので、セパレータ２がその平面方向で伸び縮みした場合でも、セパレータ２とセル電圧検出基板４との位置関係が常に一定になる。そのため、セパレータの伸び縮みにセル電圧検出端子が対応できるように、その変化分を考慮してセル電圧検出基板を燃料電池に取り付ける必要がなくなる。
【００２３】
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
（I）本実施形態では端子の材料を金属材料としたが、本発明はこれに限定されず、弾性の性質を有し且つ電気を通す部材であればどのようなものであっても良い。例えば、端子の材料をカーボン等にしても良い。
（II）本実施形態では、端子基台を上面、側面および位置決め板で構成されるものとしたが、本発明はこれに限定されず、金型に樹脂を流し込むことにより端子基台を一体成型させても良い。さらに、同じ樹脂材料である連結ピンとこの端子基台とを一体成型させても良い。
（III）本実施形態では端子基台の材料を樹脂としたが、本発明はこれに限定されず、燃料電池の発熱による影響を受けず且つ電気を通さない絶縁体となる部材であればどのようなものであっても良い。例えば、端子基台の材料をセラミックス等にしても良い。
（IV）本実施形態では連結手段として、円柱状の本体と、この本体の一端に形成される先端部が球状となる突起部と、その他端に形成される突起部と嵌合する嵌合孔とで構成される連結ピンとしたが、本発明はこれに限定されず、各セル電圧検出端子を連結させるものであればどのようなものであっても良い。例えば、連結手段が、図５（ａ）に示すように、円柱状の本体５１と、この本体５１の一端に形成され且つ下側に屈曲する断面逆Ｌ字形の突起部５２と、その他端に形成され且つセパレータの厚さ方向を長手方向とする楕円孔部５３とで構成されるものであっても良い。この場合、突起部５２の先端が楕円孔部５３にその長手方向に摺動自在に連結されるので、燃料電池の運転時に発生する各セパレータの厚さ方向の伸び縮みに対応することができる。
また、連結手段が、図５（ｂ）に示すように、前記突起部５２を円柱状の本体５１の両端に形成したものであっても良く、また、前記楕円孔部５３を円柱状の本体５１の両端に形成したものであっても良い。この場合、この二種類の連結手段を各セル電圧検出端子に交互に設けることで、各セル電圧検出端子を連結することができる。
また、燃料電池の運転中にセル電圧検出基板が異常な電圧を検出したときは、その異常な電圧が発生したセルの両側のセパレータに取り付けられるセル電圧検出端子を取り外すことができる。このとき、セルの両側のセパレータに取り付けられるセル電圧検出端子のうちどちらか一方に楕円孔部５３を有する連結手段が取り付けられているので、このセル電圧検出端子と同時にその両側のセル電圧検出端子も取り外す必要がある。このように連結手段を構成することで、異常が発生した部分に取り付けられたセル電圧検出端子を取り外すだけで、燃料電池の故障に対応することができる。さらに、故障したセル電圧検出手段のみを交換することができるので、セル電圧検出端子の交換作業を簡単に行うことができる。
(V)本実施形態では連結手段として連結ピンを二つ設ける構成にしたが、本発明はこれに限定されず、連結ピンを一つにしても良い。このような構成であっても、十分に各セル電圧検出端子を連結させることができる。
(VI)本実施形態では、セパレータの平面に形成される凸部にセル電圧検出端子に形成される凹部状の係合部を係合させる構造にしたが、本発明はこれに限定されず、セパレータに形成される凹部にセル電圧検出端子に形成される凸部状の係合部を係合させる構造であっても良い。
(VII)本実施形態では、保持手段をベースに取り付ける構造としたが、本発明はこれに限定されず、保持手段とベースとを一体成型させても良い。このような構成によれば、セル電圧検出端子とは別にセル電圧検出基板を保持する部品を設ける必要がなくなるので、コストを低くすることができる。また、保持手段を連結されたセル電圧検出端子のうち端から１００個毎に設ける必要はなく、例えば、全てのセル電圧検出端子に保持手段を設けても良い。
(VIII)本実施形態では、セパレータ２の平面２３の角部にザグリ的に掘り込んだ板当接部２３ａを設けたが、本発明はこれに限定されず、セパレータ２の平面２３の角部に直接突起部２３ｂを形成させても良い。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、連結手段で連結された各セル電圧検出端子がまとめて各セパレータに取り付けられるので、従来のようにセパレータに設ける孔等に一つずつセル電圧検出端子を取り付ける必要がなく、各セル電圧検出端子の取り付けが容易になる。また、セパレータの平面に凹部または凸部を形成させるので、従来のように厚さ１ｍｍ程度のセパレータの側面に孔または突起部を設けるのに比べ、加工が容易になる。
【００２５】
また本発明によれば、連結手段の当接部でセパレータの平面上におけるセル電圧検出端子の位置決めを行うことができるので、セパレータにセル電圧検出端子を取り付けるための位置合わせの作業が容易になる。
また、各セル電圧検出端子が、セパレータの厚さ方向で所定量の位置ずれを許容する連結手段により連結されるので、燃料電池の運転時に発生する各セパレータの厚さ方向の伸び縮みにも対応することができる。
【００２６】
また本発明によれば、セル電圧検出基板がベースの保持手段で保持されるので、セパレータが伸び縮みしても、セパレータとセル電圧検出基板との位置関係が常に一定になる。そのため、セル電圧検出端子をセパレータの伸び縮みに対応させるように、その変化分を考慮してセル電圧検出基板を燃料電池に取り付ける必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したセル電圧検出端子を示した斜視図である。
【図２】図１のセル電圧検出端子が連結ピンにより連結された状態を示した側面図（ａ）および連結ピンの要部拡大図（ｂ）である。
【図３】図１のセル電圧検出端子におけるブラケットを示した図３（ｂ）の矢印Ａ−Ａ線に沿った断面図（ａ）および側面図（ｂ）である。
【図４】図１のセル電圧検出端子をセパレータに取り付ける前の状態を示した平面図（ａ−１）および図４（ａ−１）の矢印Ｂ−Ｂ線に沿った断面図（ａ−２）と、このセル電圧検出端子をセパレータに取り付けた後の状態を示した平面図（ｂ−１）および図４（ｂ−１）の矢印Ｃ−Ｃ線に沿った断面図（ｂ−２）である。
【図５】本発明のセル電圧検出端子における連結ピンの別の実施形態を示した斜視図（ａ）および斜視図（ｂ）である。
【図６】従来のセル電圧検出端子としてバナナクリップを用いた方法を示した斜視図（ａ）と、ソケットを用いた方法を示した斜視図（ｂ）である。
【符号の説明】
１ セル電圧検出端子
１１ 端子
１２ 端子基台（ベース）
１２ｇ 窪み部（凹部、係合部）
１３ 連結ピン（連結手段）
１３ａ 本体（当接部）
１３ｂ 突起部（凸部、連結部）
１３ｃ 嵌合孔（凹部、連結部）
２ セパレータ
２１ 上面
２２ 側面
２３ 平面
２３ｂ 突起部（凸部）
３ ブラケット（保持手段）
４ セル電圧検出基板
Claims (3)
- 燃料電池のセパレータに接触することにより燃料電池のセルの電圧を検出するセル電圧検出端子において、
前記燃料電池のセルが積層される方向が鉛直方向と直交するように前記燃料電池を載置した場合において、
弾性材で形成され前記セパレータの上面外端および側面上端を含む角部に接する端子と、
前記セパレータの平面に設けられた凹部または凸部に対応して形成された凸部または凹部が前記セパレータに係合する係合部と、
隣り合う前記セル電圧検出端子を前記セパレータの厚さ方向に接続する連結手段と、
前記端子、前記係合部および前記連結手段を支持するベースと、を備え、
前記端子は、
前記ベースのベース上面の上側に形成された取付部によって前記ベース上面の上側に取り付けられる端子上面と、
前記ベースのベース側面の外側に配設される端子側面と、
前記セパレータに向かってふくらんだ円弧を形成し、一端が前記ベース上面に形成された第１の支持溝に支持され、他端が前記ベース側面に形成された第２の支持溝に支持される曲面とを備え、
前記曲面が前記セパレータの角部に接する
ことを特徴とするセル電圧検出端子。 - 前記連結手段は、
前記セパレータの上面および／または側面に接し前記セパレータに対する前記平面上の位置決めを行う当接部と、
前記セパレータの厚さ方向に形成された一組の凸部および凹部により隣り合う前記セル電圧検出端子が接続された際に前記厚さ方向で所定量の位置ずれを許容する連結部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のセル電圧検出端子。 - 前記ベースは、
検出したセル電圧を電気的に処理するセル電圧検出基板が保持される保持手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセル電圧検出端子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001120459A JP4829421B2 (ja) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | セル電圧検出端子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001120459A JP4829421B2 (ja) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | セル電圧検出端子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002313399A JP2002313399A (ja) | 2002-10-25 |
| JP4829421B2 true JP4829421B2 (ja) | 2011-12-07 |
Family
ID=18970488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001120459A Expired - Fee Related JP4829421B2 (ja) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | セル電圧検出端子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4829421B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004044685B4 (de) | 2003-09-19 | 2014-02-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Separator, Brennstoffzelle und Aufbau der Verbindung zwischen den Klemmen einer Zellenspannungsmessvorrichtung und einer Brennstoffzelle |
| CN100338792C (zh) * | 2004-12-10 | 2007-09-19 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种快接式燃料电池组巡检线连接方法 |
| JP4815971B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2011-11-16 | パナソニック株式会社 | 積層型燃料電池の端子ユニット |
| JP4911978B2 (ja) | 2006-01-25 | 2012-04-04 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池及び燃料電池用コネクタ |
| JP4967349B2 (ja) | 2006-01-25 | 2012-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池の電圧検出用コネクタ及びそのコネクタに適した燃料電池 |
| JP2007200631A (ja) | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Toyota Motor Corp | 燃料電池及び燃料電池用コネクタ |
| JP5011759B2 (ja) | 2006-03-07 | 2012-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | セル電圧モニタを取り付けた燃料電池 |
| JP5790457B2 (ja) * | 2011-12-06 | 2015-10-07 | トヨタ自動車株式会社 | コネクタ取付構造 |
| GB2521401B (en) * | 2013-12-18 | 2021-02-10 | Intelligent Energy Ltd | Connector system for a fuel cell stack assembly |
| DE102016206544B4 (de) | 2016-04-19 | 2018-03-15 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verbindungssystem zum Anschluss von mehreren Separatorplatten |
| DE102017201989A1 (de) | 2017-02-08 | 2018-08-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Separatorplatte mit Distanzelement sowie Brennstoffzellensystem |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62200248A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-03 | Toshiba Corp | 検査装置 |
| JPS63174167A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラント設備保全情報管理装置 |
| JPH09283166A (ja) * | 1996-04-10 | 1997-10-31 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 燃料電池の電圧測定用出力端子の取付方法 |
| JP4069494B2 (ja) * | 1998-05-29 | 2008-04-02 | アイシン精機株式会社 | セル電圧測定端子付き燃料電池スタック |
| JP4366744B2 (ja) * | 1999-01-27 | 2009-11-18 | アイシン精機株式会社 | 燃料電池スタックおよび燃料電池システム |
-
2001
- 2001-04-19 JP JP2001120459A patent/JP4829421B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002313399A (ja) | 2002-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4829421B2 (ja) | セル電圧検出端子 | |
| US10281488B2 (en) | Probe card having replaceable probe module and assembling method and probe module replacing method of the same | |
| EP2485335B1 (en) | Contactor and electrical connection device | |
| CN1941544B (zh) | 充电器 | |
| JP4842049B2 (ja) | プローブ組立体 | |
| JP2013098206A (ja) | キャパシタモジュール | |
| TW201521131A (zh) | 檢測夾具 | |
| JP2008203036A (ja) | 電気的接続装置 | |
| JPWO2011148433A1 (ja) | コネクタおよび燃料電池 | |
| JP2008039768A (ja) | プローブカード | |
| JP2008078147A (ja) | 燃料電池用セル電圧検出端子の取付構造 | |
| JP4087038B2 (ja) | 燃料電池 | |
| JP2003151613A (ja) | 燃料電池スタック用電圧測定端子ユニット及びその接続方法 | |
| TW201920969A (zh) | 電性連接裝置 | |
| JP4651860B2 (ja) | 燃料電池スタック | |
| US8419456B2 (en) | Contact member for a gas sensor, method for connecting a contact member with a sensor element in a gas sensor, and method for manufacturing a gas sensor | |
| JP4087039B2 (ja) | 燃料電池 | |
| JP3674923B2 (ja) | 燃料電池 | |
| KR101976028B1 (ko) | 탄성에 의해 완충작용을 수행하면서 쇼트 발생을 방지할 수 있는 반도체 소켓용 접촉핀 | |
| JP2006216486A (ja) | セル電圧検出端子および燃料電池システム | |
| JP4734187B2 (ja) | 半導体検査装置 | |
| CN210720517U (zh) | 一种电表按钮结构及电能表 | |
| JP5968202B2 (ja) | 半導体評価装置 | |
| GB2339343A (en) | IC socket for holding IC having multiple parallel pins | |
| JP4056983B2 (ja) | プローブカード |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071126 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110428 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110531 |
|
| RD13 | Notification of appointment of power of sub attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433 Effective date: 20110720 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110726 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110722 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110913 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110916 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140922 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |