[发明专利]燃料电池堆

说明书

本申请是申请日为2010年4月13日、申请号为201010161471.2、发明名称为“燃料电池堆”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及燃料电池堆，其具有燃料电池，该燃料电池层叠有在电解质膜的两侧配设了一对电极的电解质膜-电极结构体和隔板，所述燃料电池堆层叠有多个所述燃料电池，并且在层叠方向两端设有端板。

背景技术

例如，固体高分子型燃料电池具备通过隔板夹持电解质膜-电极结构体(MEA)的单体电池，该电解质膜-电极结构体在由高分子离子交换膜构成的电解质膜的两侧分别配设有阳极侧电极及阴极侧电极。此种燃料电池通常通过层叠规定数目的单体电池，作为燃料电池堆使用。

在此种燃料电池堆中，为了得到所希望的发电性能并发挥密封功能，需要相对于层叠方向施加良好的紧固载荷。

因此，例如，在专利文献1所公开的燃料电池中，如图7所示，在层叠有规定数目的隔板1和电极单元2的层叠体的两端部配设有压力板3a、3b。在压力板3a、3b的各角部配设有截面L字形状的保持构件4，并且所述保持构件4通过螺钉5被紧固在所述压力板3a、3b上。

即，构成为在压力板3a、3b之间通过四个保持构件4对隔板1及电极单元2施加向层叠方向的紧固载荷。

专利文献1：日本特开2000-48850号公报

然而，在上述专利文献1中，各保持构件4和压力板3a、3b仅通过贯通所述保持构件4而拧入的螺钉5紧固在所述压力板3a、3b的侧部上形成的螺纹孔内。

因此，当从外部对燃料电池施加载荷时，存在堆外形容易变形，无法维持层叠方向的紧固载荷，而引起载荷脱落的问题。而且，由于堆外形的变形，存在隔板1或电极单元2容易移动的问题。

发明内容

本发明用于解决此种问题，其目的在于，提供一种能够以简单的结构可靠地承受外部载荷等，且能够良好地抑制变形或紧固载荷的脱落等的燃料电池堆。

本发明涉及燃料电池堆，其具有燃料电池，该燃料电池层叠有在电解质膜的两侧配设了一对电极的电解质膜-电极结构体和隔板，所述燃料电池堆层叠有多个所述燃料电池，并且在层叠方向两端设有端板。

该燃料电池堆具备：架设在一对端板之间的连结构件；设置在所述端板的侧面和所述连结构件上，用于沿紧固方向施加张力的保持机构；用于使所述端板的侧面与所述连结构件相互固定的固定机构。

另外，优选，保持机构具备：至少设置在端板的侧面或连结构件上的孔部；插入所述孔部内的销构件。

进而，优选，孔部内压入有加强环。

进而，优选，孔部配设有用于密封销构件的密封构件。

另外，优选，保持机构具备：设置在端板的侧面上的突起部；设置在连结构件上，向所述连结构件的宽度方向外方突出，沿层叠方向外方跨所述突起部并与该突起部卡合的突出部。

进而，优选，在突起部与突出部之间夹装有用于进行所述层叠方向的尺寸调整的间隔构件。

进而，优选，燃料电池上设有在层叠方向上连通而使反应气体及冷却介质流动的流体连通孔，并且连结构件与端板的侧面的连结部位设置在偏离所述流体连通孔的位置。

根据本发明，通过保持机构对连结构件和端板沿相互紧固方向施加张力，并且通过固定机构维持对所述连结构件和所述端板的紧固力。因此，能够以简单的结构可靠地施加所希望的紧固力。

进而，对燃料电池堆施加外部载荷时，在固定机构的作用下，能够防止连结构件的剥落。而且，连结构件承受来自外部的冲击，保护燃料电池，并且能够防止所述燃料电池变形(弯曲)的情况。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的燃料电池堆的简要立体说明图。

图2是构成所述燃料电池堆的燃料电池的主要部分分解立体说明图。

图3是从构成所述燃料电池堆的保持机构及固定机构的一方观察的分解立体说明图。

图4是从所述保持机构及固定机构的另一方观察的分解立体说明图。

图5是本发明的第二实施方式的燃料电池堆的立体说明图。

图6是构成所述燃料电池堆的保持机构及固定机构的分解立体说明图。

图7是专利文献1的燃料电池的立体说明图。

标号说明：

10、80  燃料电池堆

12  燃料电池

18a、18b  端板

20  电解质膜-电极结构体

22、24  隔板

26a  氧化剂气体入口连通孔

26b  氧化剂气体出口连通孔