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燃料电池

阅读：947发布：2021-03-02

IPRDB可以提供燃料电池专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供能够在不引起大型化的情况下抑制防锈板的错位的燃料电池。该燃料电池(11)具备：使多个单电池(20)层叠而成的单电池层叠体(21)；由金属材料形成的集电板(22)，设置在单电池层叠体(21)的端部；以及防锈板(23)，由与集电板(22)不同的金属材料形成，配置在单电池层叠体(21)和集电板(22)之间，其中，防锈板(23)具有突起部(31)，集电板(22)具有供突起部(31)嵌合的嵌合孔部(41)。，下面是燃料电池专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种燃料电池，具备：

使多个单电池层叠而成的单电池层叠体；

由金属材料形成的集电板，设置在该单电池层叠体的端部；以及防锈板，由与该集电板具有热膨胀差的不同种类的金属材料形成，配置在所述单电池层叠体与所述集电板之间，其中，

在所述防锈板具有多个以从所述防锈板向所述集电板侧突出的方式设置的突起部，并且在集电板设置有与该突起部嵌合的嵌合孔部，所述突起部以在所述防锈板的俯视图中将所述突起部的中心彼此连结的直线与所述防锈板的长边实质上平行的方式配置。

说明书全文

燃料电池

技术领域

[0001] 本发明涉及具备将电池层叠的单电池层叠体的燃料电池。

背景技术

[0002] 作为构成燃料电池的燃料电池组，已知以下的燃料电池组：为在将由板状的分隔件从两侧夹持膜电极接合体而形成的电池层叠多个而得到的单电池层叠体的两侧层叠有集电板的结构，并且在单电池层叠体和集电板之间配置有由牺牲板构成的防锈板(例如，参照专利文献1)。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 【专利文献1】日本特开2007－87766号公报

发明内容

[0006] 本发明要解决的问题

[0007] 防锈板在被加压夹持于单电池层叠体和集电板之间的状态下被进行保持。因此，在防锈板和集电板为不同的金属的情况下，有时由于发电时的温度分布的不均和/或由不同种类金属引起的热膨胀差，而防锈板向平面方向移位而发生错位。该情况下，例如，可考虑在燃料电池组的周围设置抑制防锈板错位的机构，但抑制错位的机构的设置将引起燃料电池的大型化。

[0008] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够在不引起大型化的情况下抑制防锈板的错位的燃料电池。

[0009] 用于解决问题的手段

[0010] 为了实现上述目的，本发明的燃料电池具备：使多个单电池层叠而成的单电池层叠体；由金属材料形成的集电板，设置在该单电池层叠体的端部；以及防锈板，由与该集电板不同的金属材料形成，配置在所述单电池层叠体与所述集电板之间，其中，[0011] 所述集电板和所述防锈板中的任一方具有至少一个突起部，所述集电板和所述防锈板中的另一方具有供所述突起部嵌合的嵌合孔部。

[0012] 根据这种结构的燃料电池，突起部嵌合于嵌合孔部，由此可抑制在单电池层叠体和集电板之间配置的防锈板因与集电板之间的热膨胀差等而产生向平面方向的错位。由此，能够抑制因防锈板错位而导致防锈板接触周围的零件等引起的不良情况。另外，与在设有集电板的集电部分的周围设置抑制防锈板的错位的机构的情况相比，能够抑制大型化。

[0013] 在本发明的燃料电池中，也可以，所述突起部被设置成从所述防锈板向所述集电板侧突出，所述嵌合孔部设置于所述集电板。

[0014] 在本发明的燃料电池中，也可以，所述突起部中的一个突起部设置于所述防锈板或所述集电板的中央部。

[0015] 根据这种结构的燃料电池，当使防锈板和集电板重叠而使一个板的突起部嵌合于另一个板的嵌合孔部时，会自动地进行防锈板和集电板的中心对准。

[0016] 发明效果

[0017] 根据本发明的燃料电池，能够在不引起大型化的情况下抑制防锈板的错位。

附图说明

[0018] 图1是本实施方式涉及的燃料电池的侧视图。

[0019] 图2是构成本实施方式涉及的燃料电池的燃料电池组的概略立体分解图。

[0020] 图3是构成燃料电池组的单电池层叠体的单电池的剖视图。

[0021] 图4是示出防锈板的图，图4(a)是防锈板的立体图，图4(b)是图4(a)的A－A剖视图。

[0022] 图5是示出集电板的图，图5(a)是集电板的立体图，图5(b)是图5(a)的B－B剖视图。

[0023] 图6是示出彼此重叠的防锈板和集电板的图，图6(a)是防锈板和集电板的立体图，图6(b)是图6(a)的C－C剖视图。

[0024] 图7是说明防锈板相对于集电板的错位的概略剖视图。

具体实施方式

[0025] 以下，参照附图对本发明涉及的燃料电池的实施方式进行说明。

[0026] 图1是本实施方式涉及的燃料电池的侧视图。图2是构成本实施方式涉及的燃料电池的燃料电池组的概略立体分解图。图3是构成燃料电池组的单电池层叠体的电池的剖视图。

[0027] 如图1所示，本实施方式涉及的燃料电池11具备燃料电池组12和设置在该燃料电池组12的两端的端板13。燃料电池11例如搭载在车辆等移动体进行使用。端板13彼此通过紧固杆14紧固而相互连接，燃料电池组12被该紧固力从两端侧以规定的载荷加压。

[0028] 如图2所示，燃料电池组12具有单电池层叠体21、集电板22、以及防锈板23。单电池层叠体21通过使多个电池20层叠而构成。

[0029] 如图3所示，电池20具有在电解质膜1的两侧设有由催化剂层2和扩散层3构成的电极4的膜电极接合体(MEA：Membrane Electrode assembly)5。在膜电极接合体5的两面设有分隔件6。分隔件6例如通过将不锈钢形成为板状而成。电池20是燃料电池11中的进行发电的单位模块，其通过氢气和空气中包含的氧的电化学反应进行发电。

[0030] 集电板22例如由铝和/或不锈钢等导电性金属材料形成。在集电板22上设有未图示的输出端子，经由输出端子输出由燃料电池组12发出的电力。

[0031] 防锈板23设置在单电池层叠体21与正极侧的集电板22之间。由此，防锈板23被构成单电池层叠体21的电池20的分隔件6和集电板22夹持。防锈板23由与集电板22不同的金属材料形成。防锈板23例如由钛等金属材料形成。

[0032] 图4是示出防锈板的图，图4(a)是防锈板的立体图，图4(b)是图4(a)的a－a剖视图。图5是示出集电板的图，图5(a)是集电板的立体图，图5(b)是图5(a)的b－b剖视图。图6是示出相互重叠的防锈板和集电板的图，图6(a)是防锈板和集电板的立体图，图6(b)是图6(a)的C－C剖视图。

[0033] 如图4(a)、图4(b)所示，在防锈板23上设有突起部31。突起部31在防锈板23上设有两个。一个突起部31设置在防锈板23的中央部。另一个突起部31设置在呈长方形板状的防锈板23的短边侧端部的短边方向中央部。即，两个突起部31、31以在防锈板23的俯视图中将突起部31、31的中心彼此连结的直线与防锈板23的长边平行的方式配置。

[0034] 这些突起部31向被重叠于防锈板23的集电板22侧突出。突起部31的突出尺寸设为集电板22的厚度尺寸以下。突起部31由销部件32构成，通过将该销部件32压入在防锈板23形成的固定孔33而被固定于防锈板23。

[0035] 如图5(a)、图5(b)所示，在与防锈板23重叠的集电板22上形成有嵌合孔部41。嵌合孔部41在集电板22上形成有两个。这些嵌合孔部41形成在将集电板22和防锈板23重叠时与设置在防锈板23上的突起部31对应的位置上。嵌合孔部41具有比防锈板23的突起部31的外径略大的内径。

[0036] 如图6(a)所示，具有突起部31的防锈板23和具有嵌合孔部41的集电板22在构成燃料电池组12时被相互重叠。然后，当将这些防锈板23和集电板22重叠时，如图6(b)所示，防锈板23的突起部31嵌合于集电板22的嵌合孔部41而在彼此中心对准的状态下一体化。

[0037] 该重叠的防锈板23和集电板22被层叠于在一端侧层叠有另一集电板22的单电池层叠体21的另一端侧，而构成燃料电池组12。然后，该燃料电池组12在其两端配置端板13，将这些端板13通过紧固杆14紧固从而在被规定的载荷加压的状态下一体化而构成燃料电池11。

[0038] 在这样的具备防锈板23的燃料电池11中，通过将防锈板23与单电池层叠体21重叠并导通，来减小向构成单电池层叠体21的电池20流动的腐蚀电流。因此，与电池20的分隔件6相比，防锈板23的腐蚀电流变大，可抑制电池20的分隔件6的腐蚀。

[0039] 另外，在被加压夹持于单电池层叠体21与集电板22之间的状态下被进行保持的防锈板23如图7所示，有时因发电时的温度分布的不均和/或由与集电板22不同种类的金属所引起的热膨胀差，而向平面方向移位而发生错位。在该情况下，例如，可考虑在燃料电池组11的周围设置抑制防锈板23错位的机构，但是抑制错位的机构的设置将引起燃料电池11的大型化。

[0040] 与此相对，根据本实施方式涉及的燃料电池11，在防锈板23上设有突起部31，在集电板22上设有供突起部31嵌合的嵌合孔部41。由此，通过突起部31嵌合于嵌合孔部41，可抑制在单电池层叠体21和集电板22之间配置的防锈板23由于与集电板22的热膨胀差等而产生向平面方向的错位。

[0041] 由此，能够抑制因防锈板23错位而导致防锈板23接触周围的部件等引起的不良情况。另外，与在设有集电板22的集电部分的周围设置抑制防锈板23的错位的机构的情况相比，能够抑制大型化。

[0042] 此外，作为防锈板23和集电板22的紧固方法，例如，具有使用粘接材料和两面粘接带进行的粘接、焊接、钎焊、软焊、铆钉固定、螺钉固定、压紧、通过在外周粘贴粘接带进行的固定、通过使用销等固定工具将外周部固定而实现的固定等，但是任一种紧固作业都需要精力。另外，使用粘接材料和/或两面粘着带进行的粘接和通过在外周粘贴粘接带进行的固定不能获得充分的错位抑制效果，对于通过使用销等固定用具将外周部固定而实现的固定而言，会向外周突出而引起燃料电池11的大型化。

[0043] 在上述实施方式中，在防锈板23上设置了突起部31，在集电板22上设置了嵌合孔部41，但是也可以在集电板22上设置突起部31，在防锈板23上设置嵌合孔部41，另外，也可以将相互嵌合的突起部31和嵌合孔部41设置在防锈板23和集电板22双方。此外，在要使防锈板23具有冷却水的止水功能的情况下，设置在防锈板23上的嵌合孔部41设为不贯穿防锈板23，以使冷却水不从嵌合孔部41泄漏。

[0044] 另外，在上述实施方式中，将防锈板23设置在了高电位侧的正极侧的集电板22和单电池层叠体21之间，但也可以将防锈板23设置在负极侧的集电板22和单电池层叠体21之间。

[0045] 标号说明

[0046] 11 燃料电池

[0047] 20 电池

[0048] 21 单电池层叠体

[0049] 22 集电板

[0050] 23 防锈板

[0051] 31 突起部

[0052] 41 嵌合孔部

标题	发布/更新时间	阅读量
燃料电池-专利编号CN101485020B	2020-05-11	280
燃料电池-专利编号CN103081197A	2020-05-11	845
燃料电池堆-专利编号CN101557007B	2020-05-13	506
燃料电池堆-专利编号CN101557007A	2020-05-13	613
燃料电池-专利编号CN101485020A	2020-05-12	595
燃料电池-专利编号CN107565154A8	2020-05-11	876
燃料电池-专利编号CN107565154A	2020-05-11	341
燃料电池堆-专利编号CN101841052A	2020-05-12	865
燃料电池系统-专利编号CN107646152A	2020-05-13	480
燃料电池-专利编号CN207459078U	2020-05-12	963

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