实施方式提供即使在紧固板上产生了挠曲，也能够从紧固板向单电池层叠体赋予均匀的表面压力的燃料电池。实施方式的燃料电池具备：层叠有多个燃料电池单电池的单电池层叠体(10)；在燃料电池单电池的层叠方向上配置于单电池层叠体(10)上的集电板(20)；配置于集电板(20)上的绝缘板(30)；配置于绝缘板(30)上且通过被紧固于单电池层叠体(10)侧而将集电板(20)及绝缘板(30)保持于单电池层叠体(10)的紧固结构体(40)。紧固结构体(40)具有：第一紧固板(41)，具有与绝缘板(30)面接触的平面部分；以及第二紧固板(42)，配置于第一紧固板(41)上，通过被紧固于单电池层叠体(10)侧而将第一紧固板(41)按压于绝缘板(30)。第一紧固板(41)按压于绝缘板(30)。第一紧固板(41)按压于绝缘板(30)。
【技术实现步骤摘要】
燃料电池、电化学装置及燃料电池的紧固调整方法
[0001][相关申请的参照][0002]本申请享受以日本专利申请2021
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135899号(申请日：2021年08月23日)作为基础申请的优先权。本申请通过参照此基础申请包括基础的全部内容。
[0003]本专利技术的实施方式涉及燃料电池、电化学装置以及燃料电池的紧固调整方法。
技术介绍
[0004]已知有燃料电池、电解装置等电化学装置。燃料电池是通过使氢等燃料与空气等氧化剂进行化学反应而从燃料取出电能的装置。
[0005]作为燃料电池的一例，有具备层叠有多个燃料电池单电池的单电池层叠体、一对集电板、一对绝缘板、及一对紧固板的燃料电池。
[0006]在上述类型的燃料电池中，一对集电板、一对绝缘板以及一对紧固板以夹持单电池层叠体的方式配置。一侧的集电板、绝缘板以及紧固板以该顺序配置在单电池层叠体的层叠方向上的一侧的端面上。另一侧的集电板、绝缘板以及紧固板以该顺序配置在单电池层叠体的层叠方向上的另一侧的端面上。并且，通过跨越一对紧固板的紧固材料，一对紧固板以相互接近的方式被紧固。由此，各部件被一体化。
[0007]如上所述的紧固板通常具有向单电池层叠体的外周侧伸出的多个伸出部分。而且，在各伸出部分别设定紧固位置。并且，在将一对紧固板以相互接近的方式紧固时，紧固板在各紧固位置承受紧固力。此时，紧固板由于伴随紧固的挠曲而例如其中央部分容易浮起。
[0008]在使用紧固板的燃料电池中，优选以相邻的燃料电池单电池之间的接触电阻不会变大的方式使相对于单电池层叠体的紧固板的表面压力均匀。然而，上述浮起可能阻碍表面压力的均匀化。
[0009]作为紧固板的结构，已知有具有以相互交叉的方式组合的多个梁的结构、从部件的简化的观点出发考虑用模具一体成型的结构等。
[0010]关于具有多个梁的结构的紧固板，通过使板厚增加或设置多个肋，从而能够通过刚性增加来抑制上述的浮起。但是，形状及结构变得复杂，因此有可能成本增加。
[0011]另一方面，在一体成型的结构的紧固板的情况下，通常从冲压、弯曲的加工性(加工极限)的观点出发，板厚被制约为数mm左右。因此，难以确保刚性。因此，在一体成型的结构的紧固板中，通过在紧固时容易浮起的位置设置向单电池层叠体侧的凸部，有时实现对单电池层叠体的表面压力的均匀化。
[0012]然而，在具有上述凸部的紧固板中，针对绝缘板的表面压力例如在凸部及其周围不同。在该情况下，一般能够经由刚性低的集电板和绝缘板从紧固板向单电池层叠体施加具有分布的压力。因此，即使是具有凸部的紧固板，关于表面压力的均匀化依然存在改善的余地。
技术实现思路
[0013]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种即使在紧固板上产生挠曲，也能够从紧固板向单电池层叠体赋予均匀的表面压力的燃料电池、电化学装置以及燃料电池的紧固调整方法。
[0014]一个实施方式的燃料电池具备：单电池层叠体，层叠有多个燃料电池单电池；集电板，在所述燃料电池单电池的层叠方向上配置于所述单电池层叠体上；绝缘板，配置于所述集电板上；以及紧固结构体，配置于所述绝缘板上，通过被紧固于所述单电池层叠体侧而将所述集电板及所述绝缘板保持于所述单电池层叠体。所述紧固结构体具有：第一紧固板，具有与所述绝缘板进行面接触的平面部分；以及第二紧固板，配置于所述第一紧固板上，通过被紧固于所述单电池层叠体侧而将所述第一紧固板按压于所述绝缘板。
[0015]一个实施方式的电化学装置具备：单电池层叠体，层叠有多个电化学单电池；集电板，在所述电化学单电池的层叠方向上配置于所述单电池层叠体上；绝缘板，配置于所述集电板上；以及紧固结构体，配置于所述绝缘板上，通过被紧固于所述单电池层叠体侧而将所述集电板及所述绝缘板保持于所述单电池层叠体。所述紧固结构体具有：第一紧固板，具有与所述绝缘板进行面接触的平面部分；以及第二紧固板，配置于所述第一紧固板上，通过被紧固于所述单电池层叠体侧而将所述第一紧固板按压于所述绝缘板。
[0016]一个实施方式的燃料电池的紧固调整方法，具备：单电池层叠体，层叠有多个燃料电池单电池；集电板，在所述燃料电池单电池的层叠方向上配置于所述单电池层叠体上；绝缘板，配置于所述集电板上；以及紧固板，配置于所述绝缘板上，通过被紧固于所述单电池层叠体侧而将所述集电板及所述绝缘板保持于所述单电池层叠体。该方法具有：拆卸所述紧固板的工序；在所述绝缘板上设置具有与所述绝缘板进行面接触的平面部分的追加紧固板的工序；以及在所述追加紧固板上配置所述紧固板并紧固于所述单电池层叠体侧，由此将所述追加紧固板按压于所述绝缘板，将所述集电板及所述绝缘板保持于所述单电池层叠体的工序。
[0017][专利技术效果][0018]根据本专利技术，即使在紧固板上产生了挠曲，也能够从紧固板向单电池层叠体赋予均匀的表面压力。
附图说明
[0019]图1是一个实施方式的燃料电池的立体图。
[0020]图2是图1所示的燃料电池的分解立体图。
[0021]图3是说明图1所示的燃料电池的单电池层叠体中的流路结构的概略图。
[0022]图4是表示图1所示的燃料电池所具备的紧固结构体中的第一紧固板的图。
[0023]图5是表示图1所示的燃料电池所具备的紧固结构体中的第二紧固板的图。
[0024]图6是图5所示的第二紧固板的紧固前的剖视图。
[0025]图7是图5所示的第二紧固板的紧固后的剖视图。
具体实施方式
[0026]以下，参照附图对作为一个实施方式的电化学装置的例子的燃料电池1进行说明。
[0027]<燃料电池的整体结构>
[0028]图1是一个实施方式的燃料电池1的立体图。图2是燃料电池1的分解立体图。图1及图2所示的燃料电池1是在单电池层叠体10所包含的燃料电池单电池10c(参照图2)中发生电化学反应由此进行发电的装置。
[0029]燃料电池1具备单电池层叠体10、一对集电板20、一对绝缘板30、一对紧固结构体40、紧固部件50及歧管单元60。
[0030]如图2所示，单电池层叠体10是将作为多个电化学单电池的燃料电池单电池10c层叠而构成的。燃料电池单电池10c例如通过含氢的燃料气体与含氧的空气(氧化剂)的电化学反应而发电。另外，图1及图2中的附图标记St表示燃料电池单电池10c被层叠的方向(以下称为层叠方向)。
[0031]燃料电池单电池10c例如具有由燃料极及氧化剂极夹持电解质膜而构成的接合体、和形成用于对该接合体供给燃料及氧化剂的流路的隔膜。隔膜例如也可以由具有微细孔的导电性多孔质板构成。另外，也可以在隔膜设置冷却水流路。另外，图示的单电池层叠体10的外形为长方体状，但也可以是立方体状，还可以是其他六面体、其他立体形状。
[0032]一对集电板20由第一集电板20a和第二集电板20b构成。第一集电板20a配置于单电池层叠体10的层叠方向St上的一侧(在图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池，具备：单电池层叠体，层叠有多个燃料电池单电池；集电板，在所述燃料电池单电池的层叠方向上配置于所述单电池层叠体上；绝缘板，配置于所述集电板上；以及紧固结构体，配置于所述绝缘板上，通过被紧固于所述单电池层叠体侧而将所述集电板及所述绝缘板保持于所述单电池层叠体，所述紧固结构体具有：第一紧固板，具有与所述绝缘板进行面接触的平面部分；以及第二紧固板，配置于所述第一紧固板上，通过被紧固于所述单电池层叠体侧而将所述第一紧固板按压于所述绝缘板。2.根据权利要求1所述的燃料电池，所述第一紧固板的弯曲刚性大于所述绝缘板的弯曲刚性。3.根据权利要求2所述的燃料电池，所述第二紧固板具有：外侧按压部，形成为沿着外周；以及内侧按压部，设置于比所述外侧按压部靠中央侧的位置，所述外侧按压部及所述内侧按压部分别与所述第一紧固板相接，在所述外侧按压部与所述内侧按压部之间设置有向与所述单电池层叠体侧相反一侧凹陷的凹部。4.根据权利要求3所述的燃料电池，所述第二紧固板构成为，在从所述单电池层叠体分离的状态下，所述内侧按压部在厚度方向上比所述外侧按压部更突出。5.根据权利要求3所述的燃料电池，所述第二紧固板具有将所述外侧按压部与所述内侧按压部连接的连接部，所述连接部的厚度方向上的截面形状为U字状，所述凹部由U字状的所述连接部的内表面形成。6.根据权利要求3所述的燃料电池，所述第二紧固板在所述外侧按压部的外周侧具有紧固部，通过从所述紧固部向所述层叠方向施加的力而被紧固于所述单电池层叠体侧。7.根据权利要求1所述的燃料电池，所述第二紧固板具有在所述层叠方向上观察时向所述第一紧固板的外周侧伸出的紧固部，通过从所述紧固部向所述层叠方向施加的力而被紧...
【专利技术属性】
技术研发人员：田中孝幸，菊池勇，
申请(专利权)人：东芝能源系统株式会社，
类型：发明
国别省市：
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