JPH0613101A - 積層型燃料電池 - Google Patents

積層型燃料電池

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JPH0613101A
JPH0613101A JP4169304A JP16930492A JPH0613101A JP H0613101 A JPH0613101 A JP H0613101A JP 4169304 A JP4169304 A JP 4169304A JP 16930492 A JP16930492 A JP 16930492A JP H0613101 A JPH0613101 A JP H0613101A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 複数の単位電池を積層した電池ブロック1は
上下の締付板2、3に挾まれており、その上下の締付板
2、3を貫通する締付ボルト4、5によって締付けられ
ている。中央部に配置された締付ボルト5のいずれか一
端あるいは両端部にかさ歯車71が取付けられ、このか
さ歯車71とかみ合うかさ歯車72を一端に有する軸6
が電池ブロック1の積層方向と直交する方向に延出され
ている。その締付板2から外方への延出部に手動操作用
のハンドル8、またはモータ、ロータリーアクチュエー
タなどの回転駆動源8’が接続されている。ハンドル8
を回転操作し、若しくは回転駆動源8’を作動させ、中
央部の締付ボルト5を軸6、かさ歯車71、72の回転
を介して回動させ増締めする。 【効果】 複数の電池ブロックを積層した状態であって
も、中央部の締付ボルトを含むすべてのボルトの増締め
ができ、均一に電池を締付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、積層型燃料電池に係
り、特に単位電池を複数個積層設置して形成される電池
ブロックを2ブロック以上積層した状態で、大面積セル
を均一に締付けられるようにした締付装置を備えた積層
型燃料電池に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、燃料電池の締付装置として、特開
平1−320777号公報に示すように、電池スタック
の4隅に締付ボルトを配設し、各締付ボルトの上端に上
締付板を固定すると共に、各締付ボルトをスリーブを介
して下締付板から貫通せしめ、この下締付板を締付用弾
力付勢機構でスリーブを介して押し上げ、電池スタック
の4隅4ヵ所を締付けるものがある。あるいは特開平1
−221865号公報に示すように、複数の締付棒を電
池本体の積層方向側面に沿って配置し、その一端を押え
板に固着させると共に、他端部を電池本体を収納した収
納容器から貫通して突出させ、その突出部を収納容器の
外部に設けた締付機構、例えばワイヤによって引張り、
この引張力により電池本体を積層方向に所定圧力で締付
けるものがある。または、特開平1−148770号公
報に示すように、コイルスプリングなどを用いて電池ス
タックを締付けるもの等、各電池ブロック毎に、締付け
る構造の装置が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した各公報開示の
従来技術においては、単位電池を複数個積層して電池ブ
ロックを形成し、各電池ブロック毎に締付けてから複数
ブロック積層しているため、全体面圧の調整の関係から
ブロック積層後ボルトの増締めが行われているが、電池
ブロックを複数ブロック積層した後では、電池ブロック
の接触面を一致させるように設置しているため、電池ブ
ロックの中央部に配置されている締付ボルトの増締めが
不可能となる。そのため、電池スタックの大面積化に伴
い、中央部と周辺部とにおける電池締付面圧の不均一が
拡大するという問題が生じていた。
【0004】本発明の目的は、複数の電池ブロックを積
層した状態であっても、中央部に配置された締付ボルト
の増締めを行うことができ、電池ブロックを均一な面圧
で締付けることのできる締付装置を備えた燃料電池を提
供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る燃料電池は、電池ブロックの中央部に
配置された締付ボルトのいずれか一端、若しくは両端に
該締付ボルトに回動力を伝達する伝達機構を組付け、こ
の伝達機構に接続された軸を締付板から外方へ延出する
と共に、その延出部に伝達機構を介し中央部の締付ボル
トを回動させる駆動手段を接続した構成を採用してい
る。本発明の1つの技術手段によると、伝達機構は、中
央部の締付ボルトの一端と軸の一端にそれぞれ取付けら
れた一対のかさ歯車から成る歯車機構で構成されるが、
その他の伝達機構例えばラック・ピニオンで構成するこ
とも可能である。また、駆動手段は、軸の延出端に取付
けられた手動操作用のハンドル、又は軸の延出端に接続
された回転駆動源によって構成することができる。
【0006】
【作用】上記の構成において、電池ブロックの外部から
駆動手段を操作し、又は作動すると、軸に接続された伝
達機構を介し、中央部に配置された中央部の締付ボルト
が所定量回動する。したがって、中央部の締付ボルトが
さらにネジ締めされ、その増締めが必要に応じて可能と
なる。その結果、電池ブロックを複数ブロック積層した
状態であっても、中央部の締付ボルトを含むすべての箇
所の締付ボルトの増締めが可能となる。
【0007】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す正面断面図で
あり、単位電池を複数個積層して形成された電池ブロッ
ク1は、上下を上締付板2と下締付板3とによって挾ま
れた構成になっている。なお、電池ブロック1は公知の
構造であり、各層の単位電池の電極は平面的に4つの区
画に分割形成され、各区画の境界はセパレータによりシ
ールされている。上下の締付板2及び3の4隅及び中央
部には、図2に示すように、凹部21…、22及び凹部
31…、32がそれぞれ形成されており、各凹部21
…、22、及び31…、32には電池積層方向に貫通す
る孔23…、24、及び孔33…、34が形成されてい
る。4隅の凹部21…、31…の貫通孔23…と33
…、及び中央の凹部22、32の貫通孔24と34とに
は、電池ブロック締付用の締付ボルト4…、5の上端部
と下端部とがそれぞれ挿入され、ナットによりそれぞれ
締付け固定されている。各締付ボルト4…、5の上端と
下端とは、凹部21…、31…、及び凹部22、32の
内部に位置し、各ボルト4…、5の上端が上締付板2の
上面から上方に突出しないように、また、下端が下締付
板3の下面から下方に突出しないように、各凹部21
…、22、及び31…、32の深さ、各締付ボルト4
…、5の長さが設定されている。上下の締付板2、3の
中央部の凹部23、33は、溝25及び35を通して外
側面に開口している。
【0008】上締付板2の溝25内には、軸6が電池ブ
ロックの積層方向、すなわち、中央部の締付ボルト5の
軸方向と直交した状態で配置されている。中央部の締付
ボルト5の上端と軸6の中央部側の一端とには、かさ歯
車71とかさ歯車72とがそれぞれ取付けられており、
互いにかみ合って一対の歯車機構から成る伝達機構を構
成している。
【0009】軸6の他端部は、溝24を通して上締付板
2の外方へ延出されている。その延出端には、手動操作
用のハンドル8が取付けられている。
【0010】上記の締付構造において、上下の締付板
2、3は電池ブロック1を挾み付ける働きをする。ま
た、締付ボルト4…、5は、上下の締付板2、3を介し
て電池ブロック1に締付力を伝達する役割を果す。軸6
は、ハンドル8を回転させると、同方向に回転する。軸
6は不図示の支持機構、例えば軸受によって回転可能に
支持されている。軸6が回転すると、その回転は一対の
かさ歯車71、72を介して、締付ボルト5に伝達され
る。すなわち、一対のかさ歯車71、72は、軸6の回
転力を90度直交方向に転換して締付ボルト5に伝える
働きをしている。
【0011】図1に示す締付構造において、上下の締付
板2、3によって電池ブロック1を挾み付け、締付ボル
ト4…、5のナット締めにより、電池ブロック1を上下
の締付板2、3を介して締付け固定し、この状態で、手
動操作によってハンドル8を回転させると、その回転が
軸6及びかさ歯車71、72を介して締付ボルト5に伝
わり、締付ボルト5が増締め方向に回転される。これに
よって、中央部の締付ボルト5を外部操作によって所定
量増締めすることができる。この場合、周辺部の各締付
ボルト4は、両端部にネジ込まれたナットのネジ締めに
より、外部から任意に増締めできることは勿論である。
したがって、中央部の締付ボルト5を含むすべてのボル
トの増締めが可能となる。
【0012】次に、図3は図1に示すブロックを積層し
た実施例を示す正面図で、このように電池ブロック1を
複数ブロック積層する場合は、下位ブロックの上締付板
2の上面と上位ブロックの下締付板3の下面とが合致す
るように積層する。この積層構造にあっても、上下各位
のブロックのハンドル8を所定量回転操作することによ
り、各位のブロックの中央部の締付ボルト5を外部操作
によって簡単に増締めすることができる。すなわち、複
数の電池ブロック1を積層した状態であっても、各位の
ブロックの中央部の締付ボルト5を外部操作によって増
締めすることが可能となる。
【0013】図4は本発明のさらに他の実施例を示す正
面断面図であり、図1の実施例と同一部分は同一符号を
付し、説明を省略する。軸6の上締付板2から外方への
延出部に回転駆動源8’が接続されている。回転駆動源
8’は、例えばステップモータなどのモータ類、あるい
はロータリーアクチュエータによって構成され、駆動電
源を受けて回転駆動されるようになっている。この実施
例の構成において、上下の締付板2、3によって電池ブ
ロック1を挾み、締付け保持した状態で、回転駆動源
8’を作動させると、軸6が回転し、この回転がかさ歯
車71、72のかみ合いを介して中央部の締付ボルト5
に伝わり、締付ボルト5が所定量回転する。これによっ
て、中央部の締付ボルト5を電池ブロック1の外部から
簡単に増締めすることができる。図4の実施例構造の場
合にも、図3と同様に複数の電池ブロック1を積層した
状態であっても、中央部の締付ボルト5を電池ブロック
の外方から自動的に簡単に増締めすることができる。
【0014】なお、一対のかさ歯車による歯車機構にか
えてウォームギヤによる歯車機構などを伝達機構として
用いることも可能である。また、軸6を回転させる駆動
手段は、手動であっても自動であっても、中央部の締付
ボルトを外部操作によって増締めするという点では同一
効果が得られる。
【0015】
【発明の効果】以上の説明に明らかなとおり、本発明に
よれば、複数の電池ブロックを積層した状態であって
も、中央部の締付ボルトを含むすべての箇所の締付ボル
トの増締めが可能となるため、大面積セルの電池ブロッ
クであっても均一に締付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る締付装置を備えた燃料電池1ブロ
ックの実施例を示す正面断面図である。
【図2】図1の装置で用いる上下の締付板を示す斜視図
である。
【図3】本発明の実施例を示す複数電池ブロック積層時
の正面図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す1電池ブロックの正
面断面図である。
【符号の説明】
1 電池ブロック 2 上締付板 3 下締付板 4 (周辺部の)締付ボルト 5 (中央部の)締付ボルト 6 (伝達)軸 8 ハンドル(駆動手段) 8’ 回転駆動源(駆動手段) 71 かさ歯車(伝達機構) 72 かさ歯車(伝達機構)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高島 正 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単位電池を複数個積層設置して形成され
    た電池ブロックを少なくとも2ブロック積層し、各電池
    ブロックの上下に締付板を配置すると共に、この上下の
    締付板を貫通する締付ボルトにより前記各電池ブロック
    を締付ける締付装置を備えてなる積層型燃料電池におい
    て、 前記電池ブロックの中央部に配置された締付ボルトのい
    ずれか一端、若しくは両端に該締付ボルトに回動力を伝
    達する伝達機構を組付け、この伝達機構に接続された軸
    を前記締付板から外方へ延出すると共に、その延出部に
    前記伝達機構を介し前記中央部の締付ボルトを回動させ
    る駆動手段を接続したことを特徴とする積層型燃料電
    池。
  2. 【請求項2】 伝達機構に接続された軸を電池ブロック
    の積層方向と直交する方向に延出すると共に、前記伝達
    機構を中央部に配置された締付ボルトの一端に取付けた
    かさ歯車と、前記軸の一端に取付けられて前記かさ歯車
    とかみ合わされた他方のかさ歯車とにより構成し、かつ
    前記軸の延出部に外部操作用の駆動手段を接続したこと
    を特徴とする請求項1に記載の積層型燃料電池。
  3. 【請求項3】 駆動手段が軸の延出端に取付けられた手
    動操作用のハンドルで構成されていることを特徴とする
    請求項1に記載の積層型燃料電池。
  4. 【請求項4】 駆動手段をモータ、ロータリーアクチュ
    エータなどの回転駆動源で構成し、この回転駆動源を軸
    の延出部に接続したことを特徴とする請求項1に記載の
    積層型燃料電池。
  5. 【請求項5】 上下の締付板の締付ボルトの貫通部位に
    凹部を形成し、各凹部内にそれぞれの締付ボルトの一端
    と他端が収まるように配置すると共に、中央部の締付ボ
    ルトのいずれか一端若しくは両端に組付けられた伝達機
    構と、この伝達機構に接続された軸とを前記上又は下の
    締付板の中央部に形成された凹部内空に配設し、かつ、
    該凹部内空から前記軸を外方に延出し、その外方への延
    出部に外部操作用の駆動手段を接続したことを特徴とす
    る請求項1に記載の積層型燃料電池。
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