[发明专利]燃料电池和用于生产燃料电池的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池和一种用于生产燃料电池的方法。

背景技术

通常，已知一种燃料电池，在该燃料电池中，其中堆叠多个电池的电池堆叠体被容纳在盒形外壳中。在很多情形中，电池堆叠体在堆叠方向上压缩保持在外壳中。通常，每一个电池包括其中一对电极位于电解质的两侧上的膜电极组件，和位于膜电极组件的两侧上的一对分离器。

作为一种用于调节被施加到在燃料电池的外壳中容纳的电池堆叠体的、在堆叠方向上的压缩负荷的方法，日本专利申请公布No.2002-358985（JP2002-358985A）公开了一种用于通过从外壳的外侧旋转螺栓以调节螺栓的轴向力而调节电池堆叠体上的压缩负荷的方法。日本专利申请公布No.2005-524214（JP2005-524214A）公开了一种用于通过在外壳和电池堆叠体之间插入垫板（间隔板）而调节压缩负荷的方法。

然而，在用于通过调节螺栓的轴向力而调节压缩负荷的方法的情形中，电池堆叠体被来自螺栓的应力压缩，并且应力可能未被均匀地施加到电池堆叠体的整个表面。另外，当螺栓被拧入时可能形成碎屑。在另一方面，在用于通过插入垫板而调节压缩负荷的方法的情形中，垫板的重量增加了燃料电池的重量，并且难以通过改变垫板的厚度或者数目而精细地调节压缩负荷。如上所述，用于调节容纳在燃料电池中的外壳中的电池堆叠体上的压缩负荷的方法仍然存在改进的空间。

发明内容

本发明提供一种有助于燃料电池生产的技术，在该燃料电池中，电池堆叠体在堆叠方向上压缩保持在外壳中。

根据本发明的第一方面的燃料电池包括：电池堆叠体，在该电池堆叠体中堆叠了多个单元电池；外壳，该外壳容纳电池堆叠体；以及压力板，该压力板放置在外壳中，在电池堆叠体在堆叠方向上的端部和外壳之间的位置处，并且外壳具有第一开口和固定部分，从外壳外侧在堆叠方向上挤压压力板的挤压构件穿过第一开口与压力板接触，在电池堆叠体在堆叠方向上被压缩的状态下固定部分将压力板固定到位。

利用这种配置，能够穿过第一开口从外壳外侧在堆叠方向上挤压压力板，并且利用固定部分压力板能够被固定到位并且保持在堆叠方向压缩。因此，能够容易地生产其中电池堆叠体在堆叠方向压缩保持在外壳中的燃料电池。

在根据以上方面的燃料电池中，第一开口可以在堆叠方向上面对压力板。

利用这种配置，因为第一开口在堆叠方向上面对压力板，所以能够容易地从外壳外侧在堆叠方向上挤压压力板。

在根据以上方面的燃料电池中，固定部分可以包括设置在外壳中以在堆叠方向上面对压力板的阴螺纹部分，和具有被连接到阴螺纹部分的近端和与压力板接触的远端的螺栓构件。

利用这种配置，能够容易地抵抗来自压缩的电池堆叠体的应力限制压力板移动。

根据本发明的第二方面的燃料电池包括：电池堆叠体，在该电池堆叠体中堆叠多个单元电池；外壳，该外壳容纳电池堆叠体；以及压力板，该压力板放置在外壳中，在电池堆叠体在堆叠方向上的端部和外壳之间的位置，并且外壳至少具有在堆叠方向上面对压力板的、带有不同的开口面积的第一开口和第二开口。

利用这种配置，能够穿过一个类型的开口从外壳外侧在堆叠方向上挤压压力板，并且能够穿过另一个类型的开口将压力板固定到位并且保持在堆叠方向上压缩。因此，能够容易地生产其中电池堆叠体在堆叠方向上压缩保持在外壳中的燃料电池。

在根据以上方面的燃料电池中，具有比第二开口更大的开口面积的第一开口的数目是一个到三个。

利用这种配置，能够容易地穿过一个或多个第一开口从外壳外侧在堆叠方向上利用挤压构件挤压压力板。

在根据以上方面的燃料电池中，第一开口的数目可以是两个或者三个，并且第一开口可以被定位为使得当从堆叠方向看时，电池堆叠体的重心（单元电池的重心）位于两个第一开口之间或者在被三个第一开口包围的区域中。

利用这种配置，当利用两个或者三个挤压构件穿过第一开口从外壳外侧在堆叠方向上挤压压力板时，被挤压构件施加到压力板的作用力的合力能够被施加在靠近电池堆叠体的重心（单元电池的重心）的点。因此，能够容易地在堆叠方向上挤压压力板。

在根据以上方面的燃料电池中，第一开口的数目可以是一个，并且当堆叠方向上看时，第一开口可以位于与电池堆叠体的重心（单元电池的重心）相对的位置处。

利用这种配置，当利用挤压构件穿过第一开口从外壳外侧在堆叠方向上挤压压力板时，能够在靠近电池堆叠体的重心（单元电池的重心）的点挤压压力板。因此，能够容易地在堆叠方向上挤压压力板。