[發(fā)明專利]具備緊固部件的燃料電池堆

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110205294.8
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN102347505A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 森本剛;桑山貴司;田中廣行
• 申請（專利權(quán)）人: 本田技研工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M8/24
• 分類號(hào): H01M8/24;H01M8/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 雒運(yùn)樸

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃料電池堆，其具備層疊有電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體和長方形的隔板的燃料電池，該電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體在電解質(zhì)膜的兩側(cè)設(shè)有一對電極，該燃料電池堆在層疊有多個(gè)所述燃料電池的層疊體的層疊方向兩端配設(shè)有一對端板，并且所述一對端板的各長邊彼此通過緊固部件進(jìn)行固定。

背景技術(shù)

例如，固體高分子型燃料電池具備由隔板夾持電解質(zhì)膜—電極結(jié)構(gòu)體(MEA)的單位電池(發(fā)電單元)，其中所述電解質(zhì)膜—電極結(jié)構(gòu)體在由高分子離子交換膜形成的電解質(zhì)膜的兩側(cè)分別配設(shè)了陽極側(cè)電極及陰極側(cè)電極。該種燃料電池通常通過層疊規(guī)定個(gè)數(shù)的單位電池，而作為車載用燃料電池堆等使用。

在此種燃料電池堆中，為了得到所希望的發(fā)電性能并發(fā)揮密封功能，而需要對層疊方向施加良好的緊固載荷。

例如圖11所示，日本特開2004-362940號(hào)公報(bào)所公開的燃料電池單元堆對利用端板1002、1003夾持多個(gè)燃料電池單元1001的層疊體進(jìn)行保持，且具備多張緊固板1004。緊固板1004與層疊體的側(cè)部抵接，且在所述層疊體的上部或下部的至少一方設(shè)有折彎部1004a。并且，緊固板1004的折彎部1004a經(jīng)由螺栓1005及螺母1006固定于端板1002、1003。

在上述的日本特開2004-362940號(hào)公報(bào)中，使用長方形的四張緊固板1004，各緊固板1004的兩端部即折彎部1004a被固定在端板1002、1003的各邊的中央部。因此，在端板1002、1003上的緊固方向(層疊方向)的特定位置應(yīng)力容易集中。由此，端板1002、1003會(huì)引起變形等，而無法對層疊體的整個(gè)面(尤其是發(fā)電面整個(gè)面)施加均勻的緊固力。

另一方面，尤其是在車載用燃料電池堆中，在行駛時(shí)等存在受到外部的載荷(沖擊力)的情況，因而需要阻止單位電池的向與層疊方向交叉的方向的位置錯(cuò)動(dòng)。

因此，已知有例如日本特開2009-70674號(hào)公報(bào)所公開的燃料電池堆。如圖12所示，該燃料電池堆從一端依次層疊有端板1011a、絕緣板1012a、集電板1013a、多個(gè)單位電池1014、集電板1013b、絕緣板1012b及端板1011b。在端板1011a、1011b的四角固定有四棱柱狀的緊固部件1015，以對所述端板1011a、1011b之間施加層疊方向的載荷。

燃料電池堆具備沿層疊方向延伸的四個(gè)外部限制部件1016a、1016b、1016c及1016d。在端板1011a、1011b、絕緣板1012a、1012b、集電板1013a、1013b及層疊的多個(gè)單位電池1014的各上側(cè)長邊、下側(cè)長邊、左側(cè)短邊及右側(cè)短邊的中央部形成有供外部限制部件1016a、1016b、1016c及1016d嵌合的凹部1017a、1017b、1017c及1017d。

在上述的日本特開2009-70674號(hào)公報(bào)中，在端板1011a、1011b之間固定有四個(gè)緊固部件1015，并且四個(gè)外部限制部件1016a～1016d固定在所述端板1011a、1011b上。因此，部件個(gè)數(shù)相應(yīng)地增加且成本高漲。而且，燃料電池堆的組裝作業(yè)煩雜化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決此種問題的發(fā)明，其目的在于提供一種能夠以小型且輕量的結(jié)構(gòu)，在燃料電池的層疊方向上可靠地施加最佳的緊固載荷的燃料電池堆。

另外，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠以簡單的結(jié)構(gòu)且少的部件個(gè)數(shù)，可靠地承受施加給燃料電池的外部載荷的燃料電池堆。

本發(fā)明涉及一種燃料電池堆，其具備層疊有電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體和長方形的隔板的燃料電池，該電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體在電解質(zhì)膜的兩側(cè)設(shè)有一對電極，所述燃料電池堆在層疊有多個(gè)所述燃料電池的層疊體的層疊方向兩端配設(shè)有一對端板，并且所述一對端板的各長邊彼此通過緊固部件固定。

在該燃料電池堆中，在一方的端板上設(shè)有加壓調(diào)整裝置，該加壓調(diào)整裝置能夠?qū)Τ驅(qū)盈B體施加的緊固載荷進(jìn)行調(diào)整，并且，緊固部件在所述一方的端板側(cè)的一端部設(shè)有折彎部，該折彎部向該一方的端板的面方向彎曲并與所述加壓調(diào)整裝置連結(jié)，在另一方的端板側(cè)的另一端部設(shè)有寬幅部，該寬幅部的寬度尺寸朝向所述另一方的端板的長邊側(cè)增長。

另外，在該燃料電池堆中，在配置有各緊固部件的層疊體的層疊方向兩側(cè)面分別形成有凸部或凹部，另一方面，在所述緊固部件上設(shè)有與所述凸部或所述凹部嵌合的嵌合部。

根據(jù)本發(fā)明，由于在構(gòu)成緊固部件的折彎部上連結(jié)加壓調(diào)整裝置，因此不需要用于安裝所述加壓調(diào)整裝置的專用板。因此，能夠有效地削減部件個(gè)數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化及輕量化，并使結(jié)構(gòu)簡化。