JP6377073B2 - 燃料電池スタックアセンブリ及び組み立ての方法 - Google Patents
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Description
第1のエンドプレートと、第1のエンドプレートから当該第1のエンドプレートに対して垂直方向に延在する2つの側壁と、を備える第1の封入部材と、
第2のエンドプレートと、2つのタブまたは2つの側壁と、を備える第2の封入部材と、
第1のエンドプレートと第2のエンドプレートとの間に位置する複数の燃料電池と、
第1のエンドプレート及び第2のエンドプレートを固定された相対位置に保持するために、第1の封入部材のそれぞれの側壁と、第2の封入部材のそれぞれのタブまたは側壁とを係合するように構成される2つの係止部材と、を備え、
係止部材が各々、複数の係合領域を備え、複数の係合領域が、第1の封入部材及び第2の封入部材のそれぞれのエンドプレートを異なる量だけ離間し、複数の燃料電池にかかる既定の荷重を維持するように構成され、
第1の封入部材の側壁が、各々、
複数の燃料電池に圧縮力を提供するために、第2の封入部材の2つのタブまたは2つの側壁と係合し、かつ
複数の燃料電池の平面に平行な方向にそれぞれの係止部材を受容するように構成される、燃料電池スタックアセンブリが提供される。
第1のエンドプレートと、第1のエンドプレートから当該第1のエンドプレートに対して垂直方向に延在する2つの側壁と、を備える第1の封入部材と、
第2のエンドプレートと、2つのタブと2つの側壁と、を備える第2の封入部材と、
複数の燃料電池と、
2つの係止部材と、を備え、
係止部材が各々、複数の係合領域を備え、複数の係合領域が、第1の封入部材及び第2の封入部材のそれぞれのエンドプレートを異なる量だけ離間するように構成され、
方法が、
第1のエンドプレートと第2のエンドプレートとの間に複数の燃料電池を位置付けることと、
外部荷重を印加して第1の封入部材の第1のエンドプレート及び第2の封入部材の第2のエンドプレートを相互に付勢し、それにより複数の燃料電池を圧縮することと、
2つの係止部材を、複数の燃料電池の平面に平行な方向に、第1の封入部材のそれぞれの側壁と、第2の封入部材のそれぞれの側壁またはタブとを係合することと、
外部荷重を解放し、それにより複数の燃料電池に圧縮力を及ぼす燃料電池スタックアセンブリを提供し、第1のエンドプレート及び第2のエンドプレートを固定された相対位置に保持し、複数の燃料電池にかかる既定の荷重を維持することと、を含む、方法を提供する。
・ アセンブリを所定位置に保つための接触面積が小さい、
・ 係止機構を所定位置に保ち、時間が経過しても緩まないように作動する膨張力、
・ スプリングクリップを使用するアセンブリと比較して、せん断係止部材そのものが力を一切及ぼさず、それに及ぼされる力を維持するだけであるため、燃料電池アセンブリの実装において変動を削減、のうちの1つ以上を可能にするため、有利であり得る。
・ 第2の封入部材304、
・ 3つの燃料電池330、及び
・ 第1の封入部材302の構成要素の少なくとも各々は、これによって燃料電池アセンブリ300を組み立てるために、筐体332内に位置付けることができる。
i. 第1の封入部材702の保持部材721のうちの1つの幅、
ii. 第2の封入部材704の保持部材720の幅、
iii. 第1の封入部材702の他の保持部材721の幅の少なくとも一部の合計と同じ長さである。
第1のエンドプレートと、第1のエンドプレートから横方向に延在する2つの側壁とを備える第1の封入部材と、
第2のエンドプレートを備える第2の封入部材と、
1つ以上の燃料電池と、
2つの係止部材とを備える。
Claims (20)
- 燃料電池スタックアセンブリであって、
第1のエンドプレートと、前記第1のエンドプレートから当該第1のエンドプレートに対して垂直方向に延在する2つの側壁と、を備える第1の封入部材と、
第2のエンドプレートと、2つのタブまたは2つの側壁と、を備える第2の封入部材と、
前記第1のエンドプレートと前記第2のエンドプレートとの間に位置する複数の燃料電池と、
前記第1のエンドプレート及び前記第2のエンドプレートを固定された相対位置に保持するために、前記第1の封入部材のそれぞれの側壁と、前記第2の封入部材のそれぞれのタブまたは側壁とを係合するように構成される2つの係止部材と、を備え、
前記係止部材が各々、複数の係合領域を備え、前記複数の係合領域が、前記第1の封入部材及び前記第2の封入部材の前記それぞれのエンドプレートを異なる量だけ離間し、前記複数の燃料電池にかかる既定の荷重を維持するように構成され、
前記第1の封入部材の側壁が、各々、
前記複数の燃料電池に圧縮力を提供するために、前記第2の封入部材の2つのタブまたは2つの側壁と係合し、かつ
前記複数の燃料電池の平面に平行な方向に前記それぞれの係止部材を受容するように構成される、燃料電池スタックアセンブリ。 - 前記係合領域が、異なる厚さを有する前記係止部材の領域を備える、請求項1に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記係止部材が、階段形状を備え、前記係合領域が、前記階段形状の異なるステップを備える、請求項1または請求項2に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記第1の封入部材の前記側壁が、前記第2の封入部材の側壁またはタブによって前記それぞれの係止部材に及ぼされた第2の力とは反対方向に、前記それぞれの係止部材に第1の力を及ぼすように構成される、請求項1〜3のいずれかに記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記第1及び第2の力の前記方向が、前記複数の燃料電池の平面に対して直交する方向である、請求項4に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記第1の力が、前記第2の力が及ぼされる第2の位置とは異なる前記係止部材上の第1の位置で各係止部材に及ぼされ、前記第1の位置が、前記複数の燃料電池の平面に平行な方向に前記第2の位置から離間する、請求項4または請求項5に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記係止部材が各々、係合部分と、操作部分と、を備える、請求項1〜6のいずれかに記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記係合部分が、前記操作部分に対して直交する方向に設けられている、請求項7に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記第1の封入部材の前記側壁が、前記側壁の平面と直交する方向に前記係止部材を受容するように構成される、請求項1〜8のいずれかに記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記係止部材が各々、前記第1の封入部材の前記それぞれの側壁及び前記第2の封入部材の前記それぞれの側壁またはタブにおける1つ以上の開口部と係合するように構成される1つ以上のピンである、請求項9に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記係止部材が各々、Cクリップである、請求項9に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記係止部材が各々、前記第1の封入部材の前記それぞれの側壁と、前記第2の封入部材の前記それぞれの側壁またはタブと関連付けられた保持部材と係合するように構成されるピンである、請求項1に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記第2の封入部材が、前記第2のエンドプレートから当該第2のエンドプレートに対して垂直方向に延在する2つの側壁を備え、前記2つの係止部材が、前記第2の封入部材のそれぞれの側壁と係合するように構成される、請求項1に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記第2の封入部材の前記側壁のうちの一方または両方が、前記第1の封入部材の前記側壁の内側、外側、または同一平面上にある、請求項13に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記第1の封入部材の前記側壁が、前記第2の封入部材の前記側壁に平行である、請求項13または請求項14に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記第1のエンドプレート及び前記第2のエンドプレートが各々、前記複数の燃料電池に隣接し、かつ圧縮関係にある圧縮表面を画定し、
前記第1のエンドプレート及び/または前記第2のエンドプレートが、前記圧縮表面を画定する予備成形要素を備え、前記予備成形要素が、前記予備成形要素に荷重がかけられていないとき、前記圧縮表面が凸状表面である一方で、圧縮下で前記燃料電池を維持するために前記荷重が印加されるとき、前記予備成形要素の屈曲が前記圧縮表面を実質的に平面状表面にさせるように、所定の曲率で構成される、請求項1に記載の燃料電池スタックアセンブリ。 - 前記第1のエンドプレート及び/または前記第2のエンドプレートが、前記複数の燃料電池に、またはそれから流体を連通するためのポートを備える、請求項1に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 前記第1の封入部材、前記第2の封入部材、及び前記複数の燃料電池を受容する内容積部を内側に有する筐体をさらに備え、
前記筐体の内側の前記内容積部の表面に、前記第1の封入部材、前記第2の封入部材、及び前記複数の燃料電池のうちの少なくとも1つの縁または面と係合し、所望の位置に位置付ける、1つ以上のガイド機構または部材を有する、請求項1に記載の燃料電池スタックアセンブリ。 - 前記筐体が、前記それぞれの係止部材を受容するために2つのアパーチャを備える、請求項18に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
- 燃料電池スタックアセンブリを組み立てる方法であって、前記燃料電池スタックアセンブリが、
第1のエンドプレートと、前記第1のエンドプレートから当該第1のエンドプレートに対して垂直方向に延在する2つの側壁と、を備える第1の封入部材と、
第2のエンドプレートと、2つのタブと2つの側壁と、を備える第2の封入部材と、
複数の燃料電池と、
2つの係止部材と、を備え、
前記係止部材が各々、複数の係合領域を備え、前記複数の係合領域が、前記第1の封入部材及び前記第2の封入部材の前記それぞれのエンドプレートを異なる量だけ離間するように構成され、
前記方法が、
前記第1のエンドプレートと前記第2のエンドプレートとの間に複数の燃料電池を位置付けることと、
外部荷重を印加して前記第1の封入部材の前記第1のエンドプレート及び前記第2の封入部材の前記第2のエンドプレートを相互に付勢し、それにより前記複数の燃料電池を圧縮することと、
前記2つの係止部材を、前記複数の燃料電池の平面に平行な方向に、前記第1の封入部材のそれぞれの側壁と、前記第2の封入部材のそれぞれの側壁またはタブとを係合することと、
前記外部荷重を解放し、それにより前記複数の燃料電池に圧縮力を及ぼす燃料電池スタックアセンブリを提供し、前記第1のエンドプレート及び前記第2のエンドプレートを固定された相対位置に保持し、前記複数の燃料電池にかかる既定の荷重を維持することと、を含む、方法。
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