燃料电池堆制造技术

本发明专利技术提供一种燃料电池堆。该燃料电池堆具备：一对端板，它们从沿着第一方向的两侧夹持燃料电池层叠体；连结杆，其架设在一对端板之间；紧固连结构件，其在第一方向上对端板和连结杆进行紧固连结；以及筒状顶销，其在第一方向上横跨而配设在所述端板及所述连结杆中的端板侧安装孔及连结杆侧安装孔内，并且该筒状顶销在端板侧安装孔及连结杆侧安装孔内外套于紧固连结构件，其中，在端板侧安装孔内，在第一方向上位于筒状顶销与紧固连结构件之间的部分，夹设有至少与端板侧安装孔的内周面及紧固连结构件密接的第一密封构件。

Fuel cell stack

The present invention provides a fuel cell stack. The fuel cell stack includes a pair of end plates, they are from the first direction on both sides of the clamping fuel cell stack; the connecting rod, the bridging between the end plates; the fastening connecting parts of the fastening of the end plate and the connecting rod in a first direction; and a cylindrical pin, the in a first direction across the end plate side is arranged on the end plate and the connecting rod and the connecting rod of the mounting hole in the side of the mounting hole, and the cylindrical pin on the end plate side mounting hole and a connecting rod side mounting hole on the fastening sleeve inside and outside the connecting member, the end plate of the side the mounting hole located in the cylindrical pin and the connecting parts between the fastening part in a first direction, clip is provided with at least the end plate and the side mounting hole of the inner peripheral surface and a fastening connecting member secured to the first sealing member.

【技术实现步骤摘要】
燃料电池堆
本专利技术涉及一种燃料电池堆。
技术介绍
搭载于车辆等的燃料电池堆具有燃料电池层叠体(以下，仅称为层叠体。)和收纳层叠体的壳体(例如，参照日本特开2014-216269号公报)。层叠体通过将多个单位单元层叠而构成。单位单元具备由阳极电极和阴极电极从两侧夹着固体高分子电解质膜而构成的膜电极结构体(MEA)和对MEA进行夹持的隔板。壳体具有从层叠方向的两侧夹持层叠体的一对端板、在一对端板之间架设的连结杆、及从与层叠方向交差的方向包围层叠体的周围的侧板。端板及连结杆在沿层叠体的层叠方向相互对接的状态下，由穿过端板侧安装孔及连结杆侧安装孔内的紧固连结构件进行紧固连结。例如，在日本特开2013-179032号公报中公开了在端板侧安装孔及连结杆侧安装孔内配设有筒状顶销的结构。筒状顶销横跨端板侧安装孔与连结杆侧安装孔之间而配设，并且外套于紧固连结构件。在上述的燃料电池堆中，向阳极电极供给氢气作为燃料气体，并且向阴极电极供给空气作为氧化剂气体。由此，在阳极电极处通过催化剂反应而产生的氢离子透过固体高分子电解质膜而移动至阴极电极，在阴极电极处与空气中的氧发生电化学反应而进行发电。然而，在以往的燃料电池堆中，在层叠体内流动的反应气体(燃料气体、氧化剂气体)有时通过各单位单元间的间隙等而向层叠体的外部漏出。在该情况下，漏出到层叠体的外部的反应气体例如可能通过端板侧安装孔及连结杆侧安装孔内而向壳体的外部漏出。尤其是用于燃料气体的氢气由于分子小，因此上述的课题变得显著。若在壳体的外部存在的水进入端板侧安装孔、连结杆侧安装孔内，则可能会导致筒状顶销等的腐蚀。
技术实现思路
因此，本专利技术的方案考虑上述的情况而提出，其目的在于提供一种能够抑制反应气体向壳体的外部漏出且能够抑制水从壳体的外部的进入的燃料电池堆。(1)为了达到上述目的，本专利技术的一个方案的燃料电池堆的特征在于，具备：燃料电池层叠体，其在第一方向上层叠有多个燃料电池单元；壳体，其收纳所述燃料电池层叠体；一对端板，它们构成所述壳体的一部分，且从沿着所述第一方向的两侧夹持所述燃料电池层叠体；连结杆，其架设在一对所述端板之间；紧固连结构件，其在所述第一方向上对所述端板和所述连结杆进行紧固连结；以及筒状顶销，其在所述第一方向上横跨而配设在所述端板及所述连结杆中的、供所述紧固连结构件穿过的端板侧安装孔及连结杆侧安装孔内，并且该筒状顶销在所述端板侧安装孔及所述连结杆侧安装孔内外套于所述紧固连结构件，其中，在所述端板侧安装孔内，在所述第一方向上位于所述筒状顶销与所述紧固连结构件之间的部分，夹设有至少与所述端板侧安装孔的内周面及所述紧固连结构件密接的第一密封构件。(2)本专利技术的一个方案的燃料电池堆的特征在于，具备：燃料电池层叠体，其在第一方向上层叠有多个燃料电池单元；壳体，其收纳所述燃料电池层叠体；一对端板，它们构成所述壳体的一部分，且从沿着所述第一方向的两侧夹持所述燃料电池层叠体；连结杆，其架设在一对所述端板之间；紧固连结构件，其在所述第一方向上对所述端板和所述连结杆进行紧固连结；以及筒状顶销，其在所述第一方向上横跨而配设在所述端板及所述连结杆中的、供所述紧固连结构件穿过的端板侧安装孔及连结杆侧安装孔内，并且该筒状顶销在所述端板侧安装孔及所述连结杆侧安装孔内外套于所述紧固连结构件，所述燃料电池堆还具有：第二密封构件，其在所述端板侧安装孔内外套于所述筒状顶销，且与所述端板侧安装孔的内周面及所述筒状顶销密接；以及第三密封构件，其在所述连结杆侧安装孔内外套于所述筒状顶销，且与所述连结杆侧安装孔的内周面及所述筒状顶销密接。根据上述(1)的方案，能够抑制从层叠体漏出而存在于壳体内的反应气体通过各安装孔向燃料电池堆的外部放出的情况。尤其是形成为如下结构：在端板侧安装孔内，在第一方向上位于筒状顶销与紧固连结构件之间的部分，第一密封构件至少与端板侧安装孔的内周面及紧固连结构件密接。因此，能够通过一个第一密封构件堵住通过筒状顶销的外周侧及内周侧而流通的反应气体。因此，在实现了简化的基础上，能够可靠地抑制反应气体向外部漏出的情况。能够通过第一密封构件堵住存在于壳体的外部的水通过端板侧安装孔而向壳体内进入的情况。在该情况下，能够在比端板与连结杆的边界部分靠端板侧的位置堵住水，因此尤其在筒状顶销中，能够抑制相当于端板与连结杆的边界部分的部分(以下，称为剪切部分。)的腐蚀。根据上述(2)的方案，能够抑制从层叠体漏出而存在于壳体内的反应气体通过各安装孔向燃料电池堆的外部放出的情况。尤其是第二密封构件与端板侧安装孔的内周面及筒状顶销密接，因此能够抑制进入到安装孔内的反应气体通过筒状顶销的外周侧而向燃料电池堆外部漏出的情况。能够通过第二密封构件堵住存在于壳体的外部的水通过端板侧安装孔而向壳体内进入的情况。在该情况下，能够在比端板与连结杆的边界部分靠端板侧的位置堵住水，因此尤其能够抑制筒状顶销的剪切部分的腐蚀。第三密封构件与连结杆侧安装孔的内周面及筒状顶销密接，因此能够抑制进入到安装孔内的反应气体从简状顶销中的第一方向的层叠体侧回绕而向筒状顶销的内周侧进入的情况。附图说明图1是从第一端板侧观察到的第一实施方式的燃料电池堆的分解立体图。图2是图1所示的单位单元的分解立体图。图3是与图1的III-III线相当的剖视图。图4是与图5的IV-IV线相当的剖视图。图5是从第二端板侧观察到的第一实施方式的燃料电池堆的分解立体图。图6是与图1的VI-VI线相当的剖视图。图7是第一实施方式的变形例中的与图6相当的剖视图。图8是第二实施方式中的与图6相当的剖视图。具体实施方式接下来，基于附图，对本专利技术的实施方式进行说明。(第一实施方式)[燃料电池堆]图1是从第一端板81侧观察到的本实施方式的燃料电池堆1的分解立体图。如图1所示，本实施方式的燃料电池堆1搭载于在未图示的车辆的前部划分出的电动机室或底板下。燃料电池堆1例如用于向驱动用电动机供给电力。本实施方式的燃料电池堆1例如以图中的A方向(第一方向)成为车辆的宽度方向、B方向(第二方向)成为车辆的前后方向、C方向(第二方向)成为车辆的上下方向的方式搭载于车辆。燃料电池堆1主要具备层叠体(燃料电池层叠体)3和收纳层叠体3的壳体4。层叠体3通过将多个单位单元(燃料电池单元)2沿A方向(层叠方向)层叠而构成。在以下的说明中，在上述的A方向、B方向及C方向(重力方向)上，存在将接近层叠体3的中央部的方向称为内侧、将从层叠体3的中央部离开的方向称为外侧这样的情况。<单位单元>图2是单位单元2的分解立体图。如图2所示，单位单元2例如具备一对隔板21、22和夹持在各隔板21、22之间的膜电极结构体23(以下，仅称为MEA23。)。MEA23具备固体高分子电解质膜31和从A方向的两侧夹持固体高分子电解质膜31的阳极电极32及阴极电极33。阳极电极32及阴极电极33包括由碳纸等构成的气体扩散层和将表面担载有铂合金的多孔质碳粒子均匀地涂敷在气体扩散层的表面而形成的电极催化剂层。固体高分子电解质膜31例如由在全氟磺酸聚合物中浸渗有水的原料形成。固体高分子电解质膜31的从A方向观察到的主视外形比阳极电极32及阴极电极33大。在图2的例子中，阳极电极32及阴极电极33重合于固体高分子电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池堆，其具备：燃料电池层叠体，其在第一方向上层叠有多个燃料电池单元；壳体，其收纳所述燃料电池层叠体；一对端板，它们构成所述壳体的一部分，且从沿着所述第一方向的两侧夹持所述燃料电池层叠体；连结杆，其架设在一对所述端板之间；紧固连结构件，其在所述第一方向上对所述端板和所述连结杆进行紧固连结；以及筒状顶销，其在所述第一方向上横跨而配设在所述端板及所述连结杆中的、供所述紧固连结构件穿过的端板侧安装孔及连结杆侧安装孔内，并且该筒状顶销在所述端板侧安装孔及所述连结杆侧安装孔内外套于所述紧固连结构件，在所述端板侧安装孔内，在所述第一方向上位于所述筒状顶销与所述紧固连结构件之间的部分，夹设有至少与所述端板侧安装孔的内周面及所述紧固连结构件密接的第一密封构件。

【技术特征摘要】
2015.12.25 JP 2015-2549551.一种燃料电池堆，其具备：燃料电池层叠体，其在第一方向上层叠有多个燃料电池单元；壳体，其收纳所述燃料电池层叠体；一对端板，它们构成所述壳体的一部分，且从沿着所述第一方向的两侧夹持所述燃料电池层叠体；连结杆，其架设在一对所述端板之间；紧固连结构件，其在所述第一方向上对所述端板和所述连结杆进行紧固连结；以及筒状顶销，其在所述第一方向上横跨而配设在所述端板及所述连结杆中的、供所述紧固连结构件穿过的端板侧安装孔及连结杆侧安装孔内，并且该筒状顶销在所述端板侧安装孔及所述连结杆侧安装孔内外套于所述紧固连结构件，在所述端板侧安装孔内，在所述第一方向上位于所述筒状顶销与所述紧固连结构件之间的部分，夹设有至少与所述端板侧安装孔的内周面及所述紧固连结构件密接的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：内藤秀晴，奈良由介，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP