JP6467329B2 - Fuel cell stack - Google Patents

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Description

本発明は、電解質膜の両面に電極が設けられた電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層される発電セルを有し、複数の前記発電セルが積層されて積層方向両端にエンドプレートが配設される燃料電池スタックに関する。   The present invention has a power generation cell in which an electrolyte membrane / electrode structure having electrodes provided on both surfaces of an electrolyte membrane and a separator are stacked, and a plurality of the power generation cells are stacked and end plates are arranged at both ends in the stacking direction. The present invention relates to a fuel cell stack.

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一方の面にアノード電極が、他方の面にカソード電極が、それぞれ配設された電解質膜・電極構造体(MEA)を備えている。電解質膜・電極構造体は、セパレータによって挟持されることにより、発電セル(単位セル)が構成されている。通常、所定の数の発電セルが積層されることにより、例えば、車載用燃料電池スタックとして燃料電池車両(燃料電池電気自動車等)に組み込まれている。   For example, a polymer electrolyte fuel cell has an electrolyte membrane / electrode structure (MEA) in which an anode electrode is disposed on one surface of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane and a cathode electrode is disposed on the other surface. It has. The electrolyte membrane / electrode structure is sandwiched between separators to constitute a power generation cell (unit cell). Usually, a predetermined number of power generation cells are stacked, and for example, they are incorporated in a fuel cell vehicle (fuel cell electric vehicle or the like) as an in-vehicle fuel cell stack.

燃料電池スタックでは、セパレータの面内に、アノード電極に燃料ガスを流すための燃料ガス流路と、カソード電極に酸化剤ガスを流すための酸化剤ガス流路とが設けられている。また、互いに隣接する発電セルのセパレータ間には、冷却媒体を流すための冷却媒体流路が前記セパレータの面方向に沿って設けられている。   In the fuel cell stack, a fuel gas channel for flowing fuel gas to the anode electrode and an oxidant gas channel for flowing oxidant gas to the cathode electrode are provided in the plane of the separator. Further, between the separators of the power generation cells adjacent to each other, a cooling medium flow path for flowing the cooling medium is provided along the surface direction of the separator.

さらに、積層方向に貫通して燃料ガスを流通させる燃料ガス連通孔と、酸化剤ガスを流通させる酸化剤ガス連通孔と、冷却媒体を流通させる冷却媒体連通孔とが設けられた内部マニホールド型燃料電池スタックが採用されている。燃料ガス連通孔(流体連通孔)は、燃料ガス供給連通孔及び燃料ガス排出連通孔を有し、酸化剤ガス連通孔(流体連通孔)は、酸化剤ガス供給連通孔及び酸化剤ガス排出連通孔を有している。冷却媒体連通孔(流体連通孔)は、冷却媒体供給連通孔及び冷却媒体排出連通孔を有している。   Further, an internal manifold type fuel provided with a fuel gas communication hole through which fuel gas flows in the stacking direction, an oxidant gas communication hole through which oxidant gas flows, and a cooling medium communication hole through which a cooling medium flows. A battery stack is used. The fuel gas communication hole (fluid communication hole) has a fuel gas supply communication hole and a fuel gas discharge communication hole, and the oxidant gas communication hole (fluid communication hole) has an oxidant gas supply communication hole and an oxidant gas discharge communication. It has a hole. The cooling medium communication hole (fluid communication hole) has a cooling medium supply communication hole and a cooling medium discharge communication hole.

上記の燃料電池スタックでは、少なくとも一方のエンドプレートに、各流体連通孔に連なって燃料ガス、酸化剤ガス又は冷却媒体である流体を供給又は排出する流体マニホールドが設けられている。例えば、特許文献1に開示されている燃料電池スタックでは、一方のエンドプレートに樹脂製マニホールドが設けられるとともに、前記樹脂製マニホールドの端部には、前記一方のエンドプレートに保持される補強部が設けられている。   In the fuel cell stack, at least one end plate is provided with a fluid manifold that supplies or discharges a fluid that is a fuel gas, an oxidant gas, or a cooling medium, connected to each fluid communication hole. For example, in the fuel cell stack disclosed in Patent Document 1, a resin manifold is provided on one end plate, and a reinforcing portion held by the one end plate is provided at an end of the resin manifold. Is provided.

また、特許文献2に開示されている燃料電池スタックでは、流体マニホールドがゴム製本体部を有している。ゴム製本体部には、エンドプレートとの接合部にゴム製フランジ部が一体に設けられるとともに、前記ゴム製フランジ部は、前記エンドプレートに固定される金属製止め部材により該エンドプレートに押圧保持されている。   In the fuel cell stack disclosed in Patent Document 2, the fluid manifold has a rubber main body. The rubber body is integrally provided with a rubber flange at the joint with the end plate, and the rubber flange is pressed against the end plate by a metal stopper fixed to the end plate. Has been.

特開2009−224195号公報JP 2009-224195 A 特開2015−60716号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-60716

本発明は、この種の技術に関連してなされたものであり、樹脂製流体マニホールドの損傷を可及的に抑制することができ、前記樹脂製流体マニホールドを良好且つ経済的に使用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 has been made in connection with this type of technology, and can suppress damage to the resin fluid manifold as much as possible, so that the resin fluid manifold can be used favorably and economically. An object is to provide a possible fuel cell stack.

本発明に係る燃料電池スタックは、電解質膜の両側に電極が設けられた電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層される発電セルを有し、複数の前記発電セルが積層されて積層方向両端にエンドプレートが配設されている。一方のエンドプレートには、冷却媒体、燃料ガス又は酸化剤ガスである流体を流通させる樹脂製流体マニホールドが設けられている。   A fuel cell stack according to the present invention has a power generation cell in which an electrolyte membrane / electrode structure having electrodes provided on both sides of an electrolyte membrane and a separator are stacked, and a plurality of the power generation cells are stacked to form both ends in the stacking direction. An end plate is disposed on the end plate. One end plate is provided with a resin fluid manifold through which a fluid that is a cooling medium, fuel gas, or oxidant gas flows.

燃料電池スタックは、樹脂製流体マニホールドに形成される孔部と、前記孔部に配設される円筒状カラー部材と、前記円筒状カラー部材に挿入されるとともに、一方のエンドプレートに螺合される締結ボルトと、を備えている。そして、孔部の内周面には、円筒状カラー部材の外周面を支持する複数個の突起部が、径方向内方に突出して設けられている。   The fuel cell stack is inserted into the hole formed in the resin fluid manifold, the cylindrical collar member disposed in the hole, the cylindrical collar member, and screwed into one end plate. Fastening bolts. A plurality of protrusions that support the outer peripheral surface of the cylindrical collar member are provided on the inner peripheral surface of the hole so as to protrude radially inward.

また、この燃料電池スタックでは、突起部は、孔部の内周面に等角度間隔ずつ離間して3個以上設けられることが好ましい。   Further, in this fuel cell stack, it is preferable that three or more protrusions be provided on the inner peripheral surface of the hole portion at regular angular intervals.

本発明によれば、円筒状カラー部材の外周面は、孔部の内周面に設けられた複数個の突起部に点接触又は線接触により支持されている。このため、異種材料である樹脂製流体マニホールドと、例えば、金属製の円筒状カラー部材とには、温度変化に伴う線膨張差に起因して、過度の応力が作用することがない。   According to the present invention, the outer peripheral surface of the cylindrical collar member is supported by a plurality of protrusions provided on the inner peripheral surface of the hole portion by point contact or line contact. For this reason, an excessive stress does not act on the resin fluid manifold, which is a different material, and, for example, a metal cylindrical collar member due to a difference in linear expansion accompanying a temperature change.

従って、特に樹脂製流体マニホールドに割れが発生することを抑制することが可能になる。これにより、樹脂製流体マニホールドの損傷を可及的に抑制することができ、前記樹脂製流体マニホールドを良好且つ経済的に使用することが可能になる。   Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the resin fluid manifold. Thereby, damage to the resin fluid manifold can be suppressed as much as possible, and the resin fluid manifold can be used satisfactorily and economically.

本発明の実施形態に係る燃料電池スタックの第2エンドプレート側からの斜視説明図である。It is a perspective explanatory view from the 2nd end plate side of the fuel cell stack concerning the embodiment of the present invention. 前記燃料電池スタックの第1エンドプレート側からの一部分解斜視説明図である。It is a partially exploded perspective view from the 1st end plate side of the said fuel cell stack. 前記燃料電池スタックを構成する発電セルの要部分解斜視説明図である。It is a principal part disassembled perspective explanatory drawing of the electric power generation cell which comprises the said fuel cell stack. 前記燃料電池スタックを構成する冷却媒体供給マニホールドの分解斜視説明図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a cooling medium supply manifold that constitutes the fuel cell stack. 前記冷却媒体供給マニホールドを構成するマニホールドカバー部材の正面説明図である。It is front explanatory drawing of the manifold cover member which comprises the said cooling-medium supply manifold. 前記冷却媒体供給マニホールド及び前記第2エンドプレートの、図4中、VI−VI線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the cooling medium supply manifold and the second end plate taken along line VI-VI in FIG. 4. 前記冷却媒体供給マニホールド及び前記第2エンドプレートの、図4中、VII−VII線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the cooling medium supply manifold and the second end plate taken along line VII-VII in FIG. 4.

図1及び図2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、図示しない燃料電池電気自動車に搭載される。燃料電池スタック10は、複数の発電セル12が電極面を立位姿勢にして水平方向(矢印B方向)に積層された積層体12asを備える(図2参照)。なお、燃料電池スタック10は、複数の発電セル12を重力方向(矢印C方向)に積層してもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, a fuel cell stack 10 according to an embodiment of the present invention is mounted on, for example, a fuel cell electric vehicle (not shown). The fuel cell stack 10 includes a stacked body 12as in which a plurality of power generation cells 12 are stacked in the horizontal direction (arrow B direction) with the electrode surface in an upright posture (see FIG. 2). In the fuel cell stack 10, a plurality of power generation cells 12 may be stacked in the direction of gravity (arrow C direction).

図2に示すように、発電セル12の積層方向一端(積層体12asの一端)には、第1ターミナルプレート14a、第1絶縁プレート16a及び第1エンドプレート18aが、外方に向かって、順次、配設される。発電セル12の積層方向他端(積層体12asの他端)には、第2ターミナルプレート14b、第2絶縁プレート16b及び第2エンドプレート18bが、外方に向かって、順次、配設される。   As shown in FIG. 2, a first terminal plate 14a, a first insulating plate 16a, and a first end plate 18a are sequentially provided outward at one end in the stacking direction of the power generation cell 12 (one end of the stacked body 12as). Arranged. A second terminal plate 14b, a second insulating plate 16b, and a second end plate 18b are sequentially disposed outward at the other end in the stacking direction of the power generation cell 12 (the other end of the stacked body 12as). .

横長形状(長方形状)の第1エンドプレート18aの略中央部(中央部から偏心していてもよい)からは、第1ターミナルプレート14aに接続された第1電力出力端子20aが外方に向かって延在する。横長形状(長方形状)の第2エンドプレート18bの略中央部(中央部から偏心していてもよい)からは、第2ターミナルプレート14bに接続された第2電力出力端子20bが外方に向かって延在する。   The first power output terminal 20a connected to the first terminal plate 14a faces outward from a substantially central portion (which may be eccentric from the central portion) of the horizontally long (rectangular) first end plate 18a. Extend. The second power output terminal 20b connected to the second terminal plate 14b is directed outward from a substantially central portion (which may be eccentric from the central portion) of the horizontally long (rectangular) second end plate 18b. Extend.

第1エンドプレート18aと第2エンドプレート18bの各辺間には、連結バー22の両端がねじ24により固定され、複数の積層された発電セル12に積層方向(矢印B方向)の締め付け荷重を付与する。   Between both sides of the first end plate 18a and the second end plate 18b, both ends of the connecting bar 22 are fixed by screws 24, and a plurality of stacked power generation cells 12 are subjected to a tightening load in the stacking direction (arrow B direction). Give.

燃料電池スタック10は、必要に応じてケーシング26を備える。ケーシング26は、矢印B方向両端の2辺(面)が第1エンドプレート18a及び第2エンドプレート18bにより構成される。ケーシング26の矢印A方向両端の2辺(面)は、横長プレート形状の第1サイドパネル28a及び第2サイドパネル28bにより構成される。ケーシング26の高さ方向(矢印C方向)両端の2辺(面)は、上方サイドパネル30a及び下方サイドパネル30bにより構成される。上方サイドパネル30a及び下方サイドパネル30bは、横長プレート形状を有する。   The fuel cell stack 10 includes a casing 26 as necessary. The casing 26 is constituted by the first end plate 18a and the second end plate 18b at two sides (surfaces) at both ends in the arrow B direction. Two sides (surfaces) at both ends in the arrow A direction of the casing 26 are constituted by a horizontally elongated plate-shaped first side panel 28a and second side panel 28b. Two sides (surfaces) at both ends in the height direction (arrow C direction) of the casing 26 are constituted by an upper side panel 30a and a lower side panel 30b. The upper side panel 30a and the lower side panel 30b have a horizontally long plate shape.

図2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には、各辺にねじ穴32が設けられる。第1サイドパネル28a、第2サイドパネル28b、上方サイドパネル30a及び下方サイドパネル30bには、各ねじ穴32に対向して孔部34が形成される。各孔部34に挿入されるねじ36は、各ねじ穴32に螺合することにより、ケーシング26が一体に固定される。   As shown in FIG. 2, the first end plate 18a and the second end plate 18b are provided with screw holes 32 on each side. Holes 34 are formed in the first side panel 28a, the second side panel 28b, the upper side panel 30a, and the lower side panel 30b so as to face the screw holes 32. The screws 36 inserted into the holes 34 are screwed into the screw holes 32, so that the casing 26 is fixed integrally.

図3に示すように、発電セル12は、電解質膜・電極構造体40と、前記電解質膜・電極構造体40を挟持するカソードセパレータ42及びアノードセパレータ44とを備える。   As shown in FIG. 3, the power generation cell 12 includes an electrolyte membrane / electrode structure 40, and a cathode separator 42 and an anode separator 44 that sandwich the electrolyte membrane / electrode structure 40.

カソードセパレータ42及びアノードセパレータ44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金属板により構成される。カソードセパレータ42及びアノードセパレータ44は、平面が矩形状を有するとともに、金属製薄板を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、カソードセパレータ42及びアノードセパレータ44は、金属セパレータに代えて、例えば、カーボンセパレータを使用してもよい。   The cathode separator 42 and the anode separator 44 are made of, for example, a steel plate, a stainless steel plate, an aluminum plate, a plated steel plate, or a metal plate whose surface is subjected to anticorrosion treatment. The cathode separator 42 and the anode separator 44 have a rectangular planar shape, and are formed into a concavo-convex shape by pressing a metal thin plate into a wave shape. For example, a carbon separator may be used as the cathode separator 42 and the anode separator 44 instead of the metal separator.

発電セル12の長辺方向(矢印A方向)の一端縁部には、矢印B方向に互いに連通して、酸化剤ガス供給連通孔46a及び燃料ガス排出連通孔48bが設けられる。酸化剤ガス供給連通孔46aは、酸化剤ガス(流体)、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48bは、燃料ガス(流体)、例えば、水素含有ガスを排出する。   An oxidant gas supply communication hole 46a and a fuel gas discharge communication hole 48b are provided at one end edge of the power generation cell 12 in the long side direction (arrow A direction) so as to communicate with each other in the arrow B direction. The oxidant gas supply communication hole 46a supplies an oxidant gas (fluid), for example, an oxygen-containing gas, while the fuel gas discharge communication hole 48b discharges a fuel gas (fluid), for example, a hydrogen-containing gas.

発電セル12の長辺方向の他端縁部には、矢印B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48aと、酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔46bとが設けられる。   The other end edge in the long side direction of the power generation cell 12 communicates with each other in the direction of arrow B, and a fuel gas supply communication hole 48a for supplying fuel gas, and an oxidant gas for discharging oxidant gas. A discharge communication hole 46b is provided.

発電セル12の短辺方向(矢印C方向)の両端縁部一方側(水平方向一端側)には、すなわち、酸化剤ガス供給連通孔46a及び燃料ガス排出連通孔48b側には、冷却媒体供給連通孔50aが上下に設けられる。冷却媒体供給連通孔50aは、冷却媒体(流体)を供給するために、矢印B方向にそれぞれ連通しており、対向する辺に上下に1個ずつ(2個ずつでもよい)設けられる。   The cooling medium is supplied to one side (one end in the horizontal direction) of both ends in the short side direction (arrow C direction) of the power generation cell 12, that is, to the oxidant gas supply communication hole 46a and the fuel gas discharge communication hole 48b side. Communication holes 50a are provided at the top and bottom. The cooling medium supply communication holes 50a communicate with each other in the direction of arrow B in order to supply a cooling medium (fluid), and are provided one above and below (or two) on the opposite sides.

発電セル12の短辺方向の両端縁部他方側(水平方向他端側)には、すなわち、燃料ガス供給連通孔48a及び酸化剤ガス排出連通孔46b側には、冷却媒体排出連通孔50bが上下に設けられる。冷却媒体排出連通孔50bは、冷却媒体を排出するために、矢印B方向にそれぞれ連通しており、対向する辺に上下に1個ずつ(2個ずつでもよい)設けられる。   Cooling medium discharge communication holes 50b are provided on the other side (the other end in the horizontal direction) of both ends in the short side direction of the power generation cell 12, that is, on the fuel gas supply communication hole 48a and oxidant gas discharge communication hole 46b side. Provided at the top and bottom. The cooling medium discharge communication holes 50b communicate with each other in the direction of arrow B in order to discharge the cooling medium, and are provided one by one on the upper and lower sides (two may be provided).

電解質膜・電極構造体40は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜52と、前記固体高分子電解質膜52を挟持するカソード電極54及びアノード電極56とを備える。   The electrolyte membrane / electrode structure 40 includes, for example, a solid polymer electrolyte membrane 52 in which a perfluorosulfonic acid thin film is impregnated with water, and a cathode electrode 54 and an anode electrode 56 that sandwich the solid polymer electrolyte membrane 52. Prepare.

カソード電極54及びアノード電極56は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層(図示せず)を有する。白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子は、ガス拡散層の表面に一様に塗布されることにより、電極触媒層(図示せず)が形成される。電極触媒層は、固体高分子電解質膜52の両面に形成される。   The cathode electrode 54 and the anode electrode 56 have a gas diffusion layer (not shown) made of carbon paper or the like. The porous carbon particles carrying the platinum alloy on the surface are uniformly applied to the surface of the gas diffusion layer, thereby forming an electrode catalyst layer (not shown). The electrode catalyst layers are formed on both surfaces of the solid polymer electrolyte membrane 52.

カソードセパレータ42の電解質膜・電極構造体40に向かう面42aには、酸化剤ガス供給連通孔46aと酸化剤ガス排出連通孔46bとを連通する酸化剤ガス流路58が形成される。酸化剤ガス流路58は、矢印A方向に延在する複数本の波状流路溝(又は直線状流路溝)により形成される。   An oxidant gas flow path 58 that connects the oxidant gas supply communication hole 46a and the oxidant gas discharge communication hole 46b is formed on the surface 42a of the cathode separator 42 facing the electrolyte membrane / electrode structure 40. The oxidant gas channel 58 is formed by a plurality of wavy channel grooves (or linear channel grooves) extending in the direction of arrow A.

アノードセパレータ44の電解質膜・電極構造体40に向かう面44aには、燃料ガス供給連通孔48aと燃料ガス排出連通孔48bとを連通する燃料ガス流路60が形成される。燃料ガス流路60は、矢印A方向に延在する複数本の波状流路溝(又は直線状流路溝)により形成される。   A fuel gas flow path 60 that connects the fuel gas supply communication hole 48 a and the fuel gas discharge communication hole 48 b is formed on the surface 44 a of the anode separator 44 facing the electrolyte membrane / electrode structure 40. The fuel gas channel 60 is formed by a plurality of wavy channel grooves (or linear channel grooves) extending in the direction of arrow A.

互いに隣接するアノードセパレータ44の面44bとカソードセパレータ42の面42bとの間には、冷却媒体供給連通孔50a、50aと冷却媒体排出連通孔50b、50bとに連通する冷却媒体流路62が形成される。冷却媒体流路62は、水平方向に延在しており、電解質膜・電極構造体40の電極範囲にわたって冷却媒体を流通させる。   Between the surface 44b of the anode separator 44 and the surface 42b of the cathode separator 42 adjacent to each other, a cooling medium flow path 62 communicating with the cooling medium supply communication holes 50a, 50a and the cooling medium discharge communication holes 50b, 50b is formed. Is done. The cooling medium flow path 62 extends in the horizontal direction and allows the cooling medium to flow over the electrode range of the electrolyte membrane / electrode structure 40.

カソードセパレータ42の面42a、42bには、このカソードセパレータ42の外周端縁部を周回して第1シール部材64が一体成形される。アノードセパレータ44の面44a、44bには、このアノードセパレータ44の外周端縁部を周回して第2シール部材66が一体成形される。   A first seal member 64 is integrally formed on the surfaces 42 a and 42 b of the cathode separator 42 around the outer peripheral edge of the cathode separator 42. A second seal member 66 is integrally formed on the surfaces 44 a and 44 b of the anode separator 44 around the outer peripheral edge of the anode separator 44.

第1シール部材64及び第2シール部材66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 first seal member 64 and the second seal member 66, for example, EPDM, NBR, fluorine rubber, silicone rubber, fluorosilicone rubber, butyl rubber, natural rubber, styrene rubber, chloroprene or acrylic rubber or the like, cushion material Alternatively, an elastic seal member such as a packing material is used.

図2に示すように、第1エンドプレート18aには、酸化剤ガス供給マニホールド68a、酸化剤ガス排出マニホールド68b、燃料ガス供給マニホールド70a及び燃料ガス排出マニホールド70bが取り付けられる。酸化剤ガス供給マニホールド68a、酸化剤ガス排出マニホールド68b、燃料ガス供給マニホールド70a及び燃料ガス排出マニホールド70bは、電気絶縁性を有する樹脂からなる。   As shown in FIG. 2, an oxidant gas supply manifold 68a, an oxidant gas discharge manifold 68b, a fuel gas supply manifold 70a, and a fuel gas discharge manifold 70b are attached to the first end plate 18a. The oxidant gas supply manifold 68a, the oxidant gas discharge manifold 68b, the fuel gas supply manifold 70a, and the fuel gas discharge manifold 70b are made of an electrically insulating resin.

酸化剤ガス供給マニホールド68aと酸化剤ガス排出マニホールド68bとは、酸化剤ガス供給連通孔46aと酸化剤ガス排出連通孔46bとに連通する。燃料ガス供給マニホールド70aと燃料ガス排出マニホールド70bとは、燃料ガス供給連通孔48aと燃料ガス排出連通孔48bとに連通する。   The oxidant gas supply manifold 68a and the oxidant gas discharge manifold 68b communicate with the oxidant gas supply communication hole 46a and the oxidant gas discharge communication hole 46b. The fuel gas supply manifold 70a and the fuel gas discharge manifold 70b communicate with the fuel gas supply communication hole 48a and the fuel gas discharge communication hole 48b.

図1に示すように、第2エンドプレート(一方のエンドプレート)18bには、上下にそれぞれ1個の冷却媒体供給連通孔50aに連通する樹脂製の冷却媒体供給マニホールド(樹脂製流体マニホールド)72aが取り付けられる。第2エンドプレート18bには、上下にそれぞれ1個の冷却媒体排出連通孔50bに連通する樹脂製の冷却媒体排出マニホールド(樹脂製流体マニホールド)72bが取り付けられる。冷却媒体供給マニホールド72a及び冷却媒体排出マニホールド72bは、電気絶縁性を有することが好ましい。   As shown in FIG. 1, the second end plate (one end plate) 18b has a resin-made cooling medium supply manifold (resin fluid manifold) 72a communicating with one cooling medium supply communication hole 50a in the vertical direction. Is attached. A resin-made cooling medium discharge manifold (resin fluid manifold) 72b is attached to the second end plate 18b so as to communicate with one cooling medium discharge communication hole 50b in the vertical direction. The cooling medium supply manifold 72a and the cooling medium discharge manifold 72b preferably have electrical insulation.

図1及び図4に示すように、冷却媒体供給マニホールド72aは、第2エンドプレート18bに当接するマニホールドベース部材74aを備える。マニホールドベース部材74aは、マニホールドカバー部材76aに固定されるとともに、前記マニホールドカバー部材76aは、第2エンドプレート18bに取り付けられる。第2エンドプレート18bには、各冷却媒体供給連通孔50aに近接してそれぞれ4個のねじ穴77aが形成される一方、各冷却媒体排出連通孔50bに近接してそれぞれ4個のねじ穴77bが形成される(図1参照)。   As shown in FIGS. 1 and 4, the cooling medium supply manifold 72a includes a manifold base member 74a that abuts against the second end plate 18b. The manifold base member 74a is fixed to the manifold cover member 76a, and the manifold cover member 76a is attached to the second end plate 18b. In the second end plate 18b, four screw holes 77a are formed in the vicinity of each cooling medium supply communication hole 50a, and four screw holes 77b in the vicinity of each cooling medium discharge communication hole 50b. Is formed (see FIG. 1).

マニホールドベース部材74aは、略平板形状を有し、前記マニホールドベース部材74aの上部及び下部には、それぞれ冷却媒体供給連通孔50aに一体に連通する冷却媒体入口78aが設けられる。マニホールドベース部材74aのマニホールドカバー部材76aに向かう面には、上下の冷却媒体入口78aを囲繞する周回溝部80aが形成される。周回溝部80aには、シール部材82aが配置されるとともに、マニホールドベース部材74aの反対の面、又は第2エンドプレート18bの面には、必要に応じて、図示しない周回溝部が形成されてシール部材82aが配置される。   The manifold base member 74a has a substantially flat plate shape, and a cooling medium inlet 78a that communicates integrally with the cooling medium supply communication hole 50a is provided at the upper and lower portions of the manifold base member 74a. A circumferential groove 80a surrounding the upper and lower cooling medium inlets 78a is formed on the surface of the manifold base member 74a toward the manifold cover member 76a. A sealing member 82a is disposed in the circumferential groove 80a, and a circumferential groove (not shown) is formed on the opposite surface of the manifold base member 74a or the surface of the second end plate 18b as necessary. 82a is arranged.

シール部材82aは、厚さ方向(マニホールドベース部材74aとマニホールドベース部材74aとの積層方向)に比較的大きな寸法に設定される。マニホールドベース部材74aと第2エンドプレート18bとの間に、及びマニホールドベース部材74aとマニホールドカバー部材76aとの間に、隙間が発生した際、冷却媒体の漏れを確実に抑制するためである。   The seal member 82a is set to a relatively large size in the thickness direction (the stacking direction of the manifold base member 74a and the manifold base member 74a). This is because when a gap is generated between the manifold base member 74a and the second end plate 18b and between the manifold base member 74a and the manifold cover member 76a, the leakage of the cooling medium is surely suppressed.

マニホールドベース部材74aの上部には、両角部にそれぞれ上下に2個ずつ孔部84aが形成される。マニホールドベース部材74aの下部には、両角部にそれぞれ上下に2個ずつ孔部84aが形成される。各孔部84aは、第2エンドプレート18bの各ねじ穴77aと同軸上に配置される。マニホールドベース部材74aの高さ方向(矢印C方向)略中央部には、矢印A方向両側に位置して、それぞれ上下2個の金属製の雌ねじ部材86aが埋設される。   In the upper part of the manifold base member 74a, two hole portions 84a are formed at both corners, one above the other. In the lower portion of the manifold base member 74a, two hole portions 84a are formed at both corners, one above the other. Each hole 84a is disposed coaxially with each screw hole 77a of the second end plate 18b. Two upper and lower metal female screw members 86a are embedded in the center portion of the manifold base member 74a at substantially the center in the height direction (arrow C direction), respectively, on both sides in the arrow A direction.

図4及び図5に示すように、マニホールドカバー部材76aは、マニホールドベース部材74aの上下の冷却媒体入口78aに連通する冷却媒体流通路87aを形成する筐体状の本体部88aを有する。本体部88aの高さ方向略中央部には、冷却媒体供給口である入口管路部90aが、水平方向に向かって設けられる。本体部88aの外周縁部には、フランジ部92aが設けられる。   As shown in FIGS. 4 and 5, the manifold cover member 76a has a housing-like main body portion 88a that forms a cooling medium flow passage 87a communicating with the upper and lower cooling medium inlets 78a of the manifold base member 74a. An inlet pipe portion 90a, which is a cooling medium supply port, is provided in a substantially central portion in the height direction of the main body portion 88a in the horizontal direction. A flange portion 92a is provided on the outer peripheral edge portion of the main body portion 88a.

フランジ部92aの上部には、両角部にそれぞれ上下に2個ずつ孔部94aが形成される。フランジ部92aの下部には、両角部にそれぞれ上下に2個ずつ孔部94aが形成される。フランジ部92aの高さ方向(矢印C方向)略中央部には、矢印A方向両側に位置して、それぞれ上下に2個ずつ孔部96aが形成される。フランジ部92aの孔部94aは、マニホールドベース部材74aの孔部84aと同軸上に配置される一方、前記フランジ部92aの孔部96aは、前記マニホールドベース部材74aの金属製の雌ねじ部材86aと同軸上に形成される。   In the upper part of the flange portion 92a, two hole portions 94a are formed at both corners in the vertical direction. In the lower portion of the flange portion 92a, two hole portions 94a are formed at both corners, one above the other. At substantially the center in the height direction (arrow C direction) of the flange portion 92a, two hole portions 96a are formed on the both sides in the arrow A direction, two vertically. The hole portion 94a of the flange portion 92a is disposed coaxially with the hole portion 84a of the manifold base member 74a, while the hole portion 96a of the flange portion 92a is coaxial with the metal female screw member 86a of the manifold base member 74a. Formed on top.

図5に示すように、孔部94aの内周面98aには、複数個、例えば、4個の突起部100aが等角度間隔ずつ離間し径方向内方に突出して設けられる。なお、突起部100aは、後述する円筒状カラー部材106aの外周面106asを支持することができればよく、好ましくは、3個以上であればよい。また、突起部100aは、内周面98aの軸方向に所定の長さを有していればよく、軸方向全長に亘って設けなくてもよい。   As shown in FIG. 5, a plurality of, for example, four protrusions 100 a are provided on the inner peripheral surface 98 a of the hole 94 a so as to protrude radially inwardly at equal angular intervals. In addition, the protrusion part 100a should just support the outer peripheral surface 106as of the cylindrical collar member 106a mentioned later, Preferably it should just be 3 or more. Moreover, the protrusion part 100a should just have predetermined | prescribed length in the axial direction of the internal peripheral surface 98a, and does not need to be provided over the axial direction full length.

孔部96aの内周面102aには、複数個、例えば、4個の突起部104aが等角度間隔ずつ離間し径方向内方に突出して設けられる。なお、突起部104aは、後述する円筒状カラー部材110aの外周面110asを支持することができればよく、好ましくは、3個以上であればよい。また、突起部104aは、内周面102aの軸方向に所定の長さを有していればよく、軸方向全長に亘って設けなくてもよい。   A plurality of, for example, four protrusions 104a are provided on the inner peripheral surface 102a of the hole 96a so as to protrude inward in the radial direction with an equal angular interval. In addition, the protrusion part 104a should just support the outer peripheral surface 110as of the cylindrical collar member 110a mentioned later, Preferably it should just be 3 or more. Moreover, the protrusion part 104a should just have predetermined | prescribed length in the axial direction of the internal peripheral surface 102a, and does not need to be provided over the axial direction full length.

図4に示すように、各孔部94aには、例えば、金属製の円筒状カラー部材106aが配設される。図6に示すように、円筒状カラー部材106aは、孔部94aから孔部84aに挿入されて先端が第2エンドプレート18bのプレート面に当接するように、軸方向の長さが設定される。   As shown in FIG. 4, for example, a metal cylindrical collar member 106 a is disposed in each hole 94 a. As shown in FIG. 6, the axial length of the cylindrical collar member 106a is set so that the end of the cylindrical collar member 106a is inserted into the hole 84a from the hole 94a and comes into contact with the plate surface of the second end plate 18b. .

円筒状カラー部材106aは、外周面106asが4個の突起部100aにより支持されるとともに、フランジ部106afがフランジ部92aに当接する。円筒状カラー部材106a内に締結ボルト(六角ボルト)108aが挿入され、前記締結ボルト108aがねじ穴77aに螺合することにより、冷却媒体供給マニホールド72aが第2エンドプレート18bに固定される。   In the cylindrical collar member 106a, the outer peripheral surface 106as is supported by the four protrusions 100a, and the flange portion 106af abuts on the flange portion 92a. A fastening bolt (hexagonal bolt) 108a is inserted into the cylindrical collar member 106a, and the fastening bolt 108a is screwed into the screw hole 77a, whereby the cooling medium supply manifold 72a is fixed to the second end plate 18b.

図4に示すように、各孔部96aには、例えば、金属製の円筒状カラー部材110aが配設される。図7に示すように、円筒状カラー部材110aは、孔部96aに挿入されて先端がマニホールドベース部材74aの雌ねじ部材86aの端面に当接するように、軸方向の長さが設定される。   As shown in FIG. 4, each hole 96a is provided with, for example, a metal cylindrical collar member 110a. As shown in FIG. 7, the axial length of the cylindrical collar member 110a is set such that the cylindrical collar member 110a is inserted into the hole portion 96a and the tip thereof comes into contact with the end surface of the female screw member 86a of the manifold base member 74a.

円筒状カラー部材110aは、外周面110asが4個の突起部104aにより支持されるとともに、フランジ部110afがフランジ部92aに当接する。円筒状カラー部材110a内に締結ボルト(六角ボルト)112aが挿入され、前記締結ボルト112aが雌ねじ部材86aに螺合することにより、マニホールドカバー部材76aがマニホールドベース部材74aに固定される。   In the cylindrical collar member 110a, the outer peripheral surface 110as is supported by the four protruding portions 104a, and the flange portion 110af abuts on the flange portion 92a. A fastening bolt (hexagonal bolt) 112a is inserted into the cylindrical collar member 110a, and the fastening bolt 112a is screwed into the female screw member 86a, whereby the manifold cover member 76a is fixed to the manifold base member 74a.

図1に示すように、冷却媒体排出マニホールド72bは、第2エンドプレート18bに固定される。なお、冷却媒体排出マニホールド72bでは、冷却媒体供給マニホールド72aと同一の構成要素には、同一の参照数字にaに代えてbを付し、その詳細な説明は省略する。   As shown in FIG. 1, the cooling medium discharge manifold 72b is fixed to the second end plate 18b. In the cooling medium discharge manifold 72b, the same components as those in the cooling medium supply manifold 72a are denoted by the same reference numeral b instead of a, and detailed description thereof will be omitted.

冷却媒体排出マニホールド72bの上部及び下部には、それぞれ冷却媒体排出連通孔50bに一体に連通する冷却媒体出口(流体連通孔)78bが設けられる。冷却媒体排出マニホールド72bでは、マニホールドカバー部材76bを構成する本体部88bの高さ方向略中央部に、冷却媒体排出口である出口管路部90bが、水平方向に向かって設けられる。   A cooling medium outlet (fluid communication hole) 78b that communicates integrally with the cooling medium discharge communication hole 50b is provided at the upper and lower portions of the cooling medium discharge manifold 72b. In the cooling medium discharge manifold 72b, an outlet pipe portion 90b that is a cooling medium discharge port is provided in the horizontal direction at a substantially central portion in the height direction of the main body portion 88b constituting the manifold cover member 76b.

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 fuel cell stack 10 configured as described above will be described below.

先ず、図2に示すように、第1エンドプレート18aの酸化剤ガス供給マニホールド68aから酸化剤ガス供給連通孔46aには、酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給される。第1エンドプレート18aの燃料ガス供給マニホールド70aから燃料ガス供給連通孔48aには、水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。   First, as shown in FIG. 2, an oxidizing gas such as an oxygen-containing gas is supplied from the oxidizing gas supply manifold 68a of the first end plate 18a to the oxidizing gas supply communication hole 46a. A fuel gas such as a hydrogen-containing gas is supplied from the fuel gas supply manifold 70a of the first end plate 18a to the fuel gas supply communication hole 48a.

さらに、図1に示すように、第2エンドプレート18bでは、冷却媒体供給マニホールド72aの入口管路部90aから本体部88a内の冷却媒体流通路87a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。冷却媒体は、冷却媒体流通路87aの上下に連通する各冷却媒体供給連通孔50aに分配される。   Further, as shown in FIG. 1, in the second end plate 18b, pure water, ethylene glycol, oil, or the like is passed from the inlet pipe section 90a of the cooling medium supply manifold 72a to the cooling medium flow path 87a in the main body section 88a. A cooling medium is supplied. The cooling medium is distributed to each cooling medium supply communication hole 50a that communicates with the cooling medium flow path 87a in the vertical direction.

このため、図3に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔46aからカソードセパレータ42の酸化剤ガス流路58に導入される。酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路58に沿って矢印A方向に移動し、電解質膜・電極構造体40のカソード電極54に供給される。   Therefore, as shown in FIG. 3, the oxidant gas is introduced into the oxidant gas flow path 58 of the cathode separator 42 from the oxidant gas supply communication hole 46a. The oxidant gas moves in the direction of arrow A along the oxidant gas flow path 58 and is supplied to the cathode electrode 54 of the electrolyte membrane / electrode structure 40.

一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔48aからアノードセパレータ44の燃料ガス流路60に供給される。燃料ガスは、燃料ガス流路60に沿って矢印A方向に移動し、電解質膜・電極構造体40のアノード電極56に供給される。   On the other hand, the fuel gas is supplied to the fuel gas channel 60 of the anode separator 44 from the fuel gas supply communication hole 48a. The fuel gas moves in the direction of arrow A along the fuel gas flow path 60 and is supplied to the anode electrode 56 of the electrolyte membrane / electrode structure 40.

従って、電解質膜・電極構造体40では、カソード電極54に供給される酸化剤ガスと、アノード電極56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 / electrode structure 40, the oxidizing gas supplied to the cathode electrode 54 and the fuel gas supplied to the anode electrode 56 are consumed by an electrochemical reaction in the electrode catalyst layer to generate power. Is called.

次いで、電解質膜・電極構造体40のカソード電極54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46bに沿って矢印B方向に排出される。一方、電解質膜・電極構造体40のアノード電極56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48bに沿って矢印B方向に排出される。   Next, the oxidant gas consumed by being supplied to the cathode electrode 54 of the electrolyte membrane / electrode structure 40 is discharged in the direction of arrow B along the oxidant gas discharge communication hole 46b. On the other hand, the fuel gas supplied to and consumed by the anode electrode 56 of the electrolyte membrane / electrode structure 40 is discharged in the direction of arrow B along the fuel gas discharge communication hole 48b.

また、上下の冷却媒体供給連通孔50aに供給された冷却媒体は、互いに隣接するカソードセパレータ42及びアノードセパレータ44間の冷却媒体流路62に導入される。冷却媒体は、上下の冷却媒体供給連通孔50aから一旦、互いに近接する方向に、すなわち、矢印C方向内方に沿って流動した後、矢印A方向に移動して電解質膜・電極構造体40を冷却する。冷却媒体は、矢印C方向外方に互いに離間する方向に移動した後、上下の冷却媒体排出連通孔50bに沿って矢印B方向に排出される。   The cooling medium supplied to the upper and lower cooling medium supply communication holes 50 a is introduced into the cooling medium flow path 62 between the cathode separator 42 and the anode separator 44 adjacent to each other. The cooling medium once flows from the upper and lower cooling medium supply communication holes 50a in directions close to each other, that is, along the inward direction of the arrow C, and then moves in the direction of the arrow A to move the electrolyte membrane / electrode structure 40. Cooling. The cooling medium moves in the direction away from each other in the direction of arrow C, and is then discharged in the direction of arrow B along the upper and lower cooling medium discharge communication holes 50b.

図1に示すように、冷却媒体は、上下それぞれ1個の冷却媒体排出連通孔50bから冷却媒体排出マニホールド72bの本体部88b内の冷却媒体流通路87bに排出される。冷却媒体は、本体部88bの中央側に流通した後、出口管路部90bから外部に排出される。   As shown in FIG. 1, the cooling medium is discharged from the cooling medium discharge communication holes 50b in the upper and lower portions to the cooling medium flow passage 87b in the main body 88b of the cooling medium discharge manifold 72b. The cooling medium flows to the center side of the main body portion 88b and is then discharged to the outside from the outlet pipe portion 90b.

この場合、本実施形態では、図4〜図6に示すように、冷却媒体供給マニホールド72aを構成するマニホールドベース部材74a及びマニホールドカバー部材76aには、孔部84a、94aが形成されている。そして、孔部84a、94aには、円筒状カラー部材106aが一体に挿入されている。その際、円筒状カラー部材106aの外周面106asは、孔部94aの内周面98aに径方向内方に突出して等角度間隔ずつ離間して設けられた複数個の突起部100aに、点接触又は線接触により支持されている。   In this case, in the present embodiment, as shown in FIGS. 4 to 6, holes 84a and 94a are formed in the manifold base member 74a and the manifold cover member 76a constituting the cooling medium supply manifold 72a. A cylindrical collar member 106a is integrally inserted into the holes 84a and 94a. At that time, the outer peripheral surface 106as of the cylindrical collar member 106a is point-contacted with a plurality of protrusions 100a that protrude radially inwardly from the inner peripheral surface 98a of the hole 94a and are spaced apart at equal angular intervals. Or it is supported by line contact.

このため、異種材料である樹脂製の冷却媒体供給マニホールド72aと、金属製の円筒状カラー部材106aとには、温度変化に伴う線膨張差に起因して、過度の応力が作用することがない。   For this reason, excessive stress does not act on the resin-made cooling medium supply manifold 72a and the metallic cylindrical collar member 106a, which are different materials, due to a difference in linear expansion accompanying a temperature change. .

従って、特に樹脂製品である冷却媒体供給マニホールド72aに割れが発生することを抑制することが可能になる。これにより、冷却媒体供給マニホールド72aの損傷を可及的に抑制することができ、前記冷却媒体供給マニホールド72aを良好且つ経済的に使用することが可能になるという効果が得られる。一方、冷却媒体排出マニホールド72bでは、上記の冷却媒体供給マニホールド72aと同様に構成されており、同様の効果を得ることができる。   Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the cooling medium supply manifold 72a, which is a resin product. Thereby, damage to the cooling medium supply manifold 72a can be suppressed as much as possible, and the effect that the cooling medium supply manifold 72a can be used satisfactorily and economically is obtained. On the other hand, the cooling medium discharge manifold 72b is configured in the same manner as the cooling medium supply manifold 72a, and the same effect can be obtained.

また、図4、図5及び図7に示すように、冷却媒体供給マニホールド72aを構成するマニホールドカバー部材76aには、孔部96aが形成されるとともに、前記孔部96aに円筒状カラー部材110aが挿入されている。その際、円筒状カラー部材110aの外周面110asは、孔部96aの内周面102aに径方向内方に突出し等角度間隔ずつ離間して設けられた複数個の突起部104aに、点接触又は線接触により支持されている。   Further, as shown in FIGS. 4, 5 and 7, a hole 96a is formed in the manifold cover member 76a constituting the cooling medium supply manifold 72a, and a cylindrical collar member 110a is formed in the hole 96a. Has been inserted. At that time, the outer peripheral surface 110as of the cylindrical collar member 110a is point-contacted with a plurality of protrusions 104a protruding radially inwardly from the inner peripheral surface 102a of the hole 96a and spaced apart at equal angular intervals. Supported by line contact.

このため、異種材料である樹脂製のマニホールドカバー部材76aと、金属製の円筒状カラー部材110aとには、温度変化に伴う線膨張差に起因して、過度の応力が作用することがない。   For this reason, excessive stress does not act on the manifold cover member 76a made of resin, which is a different material, and the cylindrical collar member 110a made of metal due to a difference in linear expansion due to temperature change.

なお、本実施形態では、冷却媒体供給マニホールド72aは、マニホールドベース部材74a及びマニホールドカバー部材76aにより個別に構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、マニホールドベース部材74a及びマニホールドカバー部材76aを一体成形することにより、冷却媒体供給マニホールド72aを単一部品として構成してもよい。一方、冷却媒体排出マニホールド72bも、同様に単一部品として構成してもよい。また、冷却媒体に限定されるものではなく、燃料ガスや酸化剤ガスである反応ガス供給マニホールドや反応ガス排出マニホールドにも適用することができる。   In the present embodiment, the cooling medium supply manifold 72a is individually configured by the manifold base member 74a and the manifold cover member 76a, but is not limited thereto. For example, the cooling medium supply manifold 72a may be configured as a single component by integrally forming the manifold base member 74a and the manifold cover member 76a. On the other hand, the cooling medium discharge manifold 72b may be similarly configured as a single component. Further, the present invention is not limited to the cooling medium, and can be applied to a reaction gas supply manifold and a reaction gas discharge manifold that are fuel gas and oxidant gas.

10…燃料電池スタック 12…発電セル
12as…積層体 18a、18b…エンドプレート
26…ケーシング 40…電解質膜・電極構造体
42…カソードセパレータ 44…アノードセパレータ
46a…酸化剤ガス供給連通孔 46b…酸化剤ガス排出連通孔
48a…燃料ガス供給連通孔 48b…燃料ガス排出連通孔
50a…冷却媒体供給連通孔 50b…冷却媒体排出連通孔
52…固体高分子電解質膜 54…カソード電極
56…アノード電極 58…酸化剤ガス流路
60…燃料ガス流路 62…冷却媒体流路
68a…酸化剤ガス供給マニホールド 68b…酸化剤ガス排出マニホールド
70a…燃料ガス供給マニホールド 70b…燃料ガス排出マニホールド
72a…冷却媒体供給マニホールド 72b…冷却媒体排出マニホールド
74a…マニホールドベース部材
76a、76b…マニホールドカバー部材
77a、77b…ねじ穴 78a…冷却媒体入口
82a…シール部材 84a、94a、96a…孔部
86a…雌ねじ部材 87a、87b…冷却媒体流通路
88a、88b…本体部 92a…フランジ部
98a、102a…内周面 100a、104a…突起部
106a、110a…円筒状カラー部材
106as、110as…外周面 108a、112a…締結ボルト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell stack 12 ... Power generation cell 12as ... Laminated body 18a, 18b ... End plate 26 ... Casing 40 ... Electrolyte membrane and electrode structure 42 ... Cathode separator 44 ... Anode separator 46a ... Oxidant gas supply communication hole 46b ... Oxidant Gas discharge communication hole 48a ... Fuel gas supply communication hole 48b ... Fuel gas discharge communication hole 50a ... Cooling medium supply communication hole 50b ... Cooling medium discharge communication hole 52 ... Solid polymer electrolyte membrane 54 ... Cathode electrode 56 ... Anode electrode 58 ... Oxidation Agent gas flow path 60 ... Fuel gas flow path 62 ... Cooling medium flow path 68a ... Oxidant gas supply manifold 68b ... Oxidant gas discharge manifold 70a ... Fuel gas supply manifold 70b ... Fuel gas discharge manifold 72a ... Cooling medium supply manifold 72b ... Cooling medium discharge manifold 74a ... Maniho Yield base members 76a, 76b ... Manifold cover members 77a, 77b ... Screw holes 78a ... Cooling medium inlet 82a ... Seal members 84a, 94a, 96a ... Holes 86a ... Female screw members 87a, 87b ... Cooling medium flow passages 88a, 88b ... Main body 92a ... Flange 98a, 102a ... Inner peripheral surface 100a, 104a ... Projection 106a, 110a ... Cylindrical collar member 106as, 110as ... Outer peripheral surface 108a, 112a ... Fastening bolt

Claims (2)

電解質膜の両面に電極が設けられた電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層される発電セルを有し、複数の前記発電セルが積層されて積層方向両端にエンドプレートが配設されるとともに、一方のエンドプレートには、冷却媒体、燃料ガス又は酸化剤ガスである流体を流通させる樹脂製流体マニホールドが設けられる燃料電池スタックであって、
前記樹脂製流体マニホールドに形成される孔部と、
前記孔部に配設される円筒状カラー部材と、
前記円筒状カラー部材に挿入されるとともに、前記一方のエンドプレートに螺合される締結ボルトと、
を備え、
前記孔部の内周面には、前記円筒状カラー部材の外周面を支持する複数個の突起部が、径方向内方に突出して設けられることを特徴とする燃料電池スタック。
A power generation cell in which an electrolyte membrane / electrode structure having electrodes provided on both sides of the electrolyte membrane and a separator are stacked, and a plurality of the power generation cells are stacked and end plates are disposed at both ends in the stacking direction. The one end plate is a fuel cell stack provided with a resin fluid manifold for circulating a fluid that is a cooling medium, a fuel gas or an oxidant gas,
A hole formed in the resin fluid manifold;
A cylindrical collar member disposed in the hole;
A fastening bolt inserted into the cylindrical collar member and screwed into the one end plate;
With
A fuel cell stack, wherein a plurality of protrusions that support the outer peripheral surface of the cylindrical collar member are provided on the inner peripheral surface of the hole so as to protrude radially inward.
請求項1記載の燃料電池スタックであって、前記突起部は、前記孔部の前記内周面に等角度間隔ずつ離間して3個以上設けられることを特徴とする燃料電池スタック。   2. The fuel cell stack according to claim 1, wherein three or more protrusions are provided at equal angular intervals on the inner peripheral surface of the hole. 3.
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