燃料电池及用于燃料电池的紧固装置制造方法及图纸

一种燃料电池（１０），包括：两个端板（６１０、６３０），其沿着堆叠方向（Ｄｓ）从电池堆（５０）的两个端部夹持电池堆（５０）；侧边构件（６２０），其在两个端板（６１０、６３０）之间限定一个距离；以及连接螺栓（６４０），其通过大体上沿堆叠方向（Ｄｓ）作用的螺栓轴向力来连接所述端板（６１０）和所述侧边构件（６２０）；以及止挡部（６１２），其设置在至少一个端板（６１０）上并与侧边构件（６２０）的表面相接触，所述表面沿堆叠方向（Ｄｓ）延伸并与电池堆（５０）大体上相反地定位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种燃料电池，该燃料电池包括由多个堆叠的单元电池构 成电池堆，并且该燃料电池通过使用反应气体以电化学方式产生电能。具 体地，本专利技术涉及一种燃料电池中的紧固所述电池堆的结构。日本专利申请公报No. 2004-335336 (JP-A- 2004-335336)公开了 一种 燃料电池，其具有用于紧固下述电池堆的结构。在该燃料电池中，沿着堆 叠方向与电池堆的相反两端相接触的一对端板、以及夹持在所述两个端板 之间的侧边构件通过大体上沿电池堆的堆叠方向作用的螺栓轴向力而彼 此相互连接。在前述燃料电池中，防止由于来自与燃料电池的堆叠方向相交的方向此，连接螺栓必须具有大的尺寸以便充分保证燃料电池的强度。这就导致 了燃料电池的尺寸增大的问题。本专利技术的目的在于提供一种燃料电池和一种用于燃料电池的紧固装 置，所述紧固装置能够提高紧固电池堆的结构的强度。本专利技术的第一个方面涉及一种燃料电池，其包括电池堆，所述电池 堆中堆叠有多个电池；两个端板，其沿着所述电池的堆叠方向分别与所述 电池堆的两个端部相接触；侧边构件，其被夹持在所述两个端板之间并在 所述两个端板之间限定一个距离；以及连接螺栓部，其通过大体上沿所述 堆叠方向作用的螺栓轴向力来连接所述端板和所述侧边构件。所述端板包 括止挡部，所述止挡部与所述侧边构件的表面相接触，所述侧边构件的所 "面沿着所述堆叠方向延伸并与所述电池堆大体上相反地定位。根据这 种燃料电池，由于设置在所述端板上的止挡部与所述侧边构件相接触，所
技术介绍
，该 。因
技术实现思路
5以能够限制所述侧边构件沿着与所述堆叠方向相交且朝向与所述电池堆 大体上相反一侧的方向移动。即，所述止挡部能够防止所述侧边构件沿着 与所述堆叠方向相交的方向从所述电池堆移开。因而，能够通过大体上沿 所述堆叠方向作用的螺栓轴向力来连接所述端板和所述侧边构件，并且能 够提高紧固所述电池堆的紧固结构的强度。此处，螺栓轴向力是指使连接 螺栓部将所述端板和所述侧边构件紧固在一起的力。前述燃料电池可进一步包括下列构造。例如，所述止挡部可以与所述 端板设置成一体。此外，所述端板可以包括端板本体和连接到所述端板本 体的止挡部(即，端板本体和止挡部可以是独立构件)。因此，通过利用 螺栓轴向力连接所述端板本体和所述侧边构件、然后将所述止挡部连接到 所述端板本体，便能够容易地进行将所述端板和侧边构件安装至所述电池 堆的过程。此外，所述侧边构件可包括大体上沿所述堆叠方向突出的突出部，并 且所述止挡部可包括与所述突出部配合的凹入部。因此，能够容易地进行 所述侧边构件相对于所述端板的定位。此外，所述侧边构件可包括大体上沿所述堆叠方向凹入的凹入部，并 且所述止挡部可包括与所述凹入部配合的突出部。因此，能够容易地进行 所述侧边构件相对于所述端板的定位。连接螺栓部可包括设置在所述侧边构件上的外螺紋部；以及通过所 述端板旋柠到所述外螺紋部的内螺紋部。本专利技术的第二个方面涉及一种用于燃料电池的紧固装置，该紧固装置 包括两个端板，所述两个端板分别与其中堆叠有多个电池的电池堆的两 个端部相接触，所述两个端部沿所述电池的堆叠方向定位；侧边构件，其 被夹持在所述两个端板之间并在所述两个端板之间限定一个距离；以及连 接螺紋部，其通过螺玟连接与大体上沿着所述堆叠方向延伸的螺杆M， 从而将所述端板和所述侧边构件连接起来。所述端板包括止挡部，所述止 挡部与所述侧边构件的沿所述堆叠方向延伸并与所述电池堆大体上相反 地定位的表面相接触。本专利技术的第三个方面涉及一种燃料电池，其包括电池堆，所述电池 堆中堆叠有多个电池；两个端板，其沿着所述电池的堆叠方向分别与所述 电池堆的两个端部相接触；侧边构件，其净皮夹持在所述两个端板之间并在所述两个端板之间限定一个距离；以及连接螺栓部，其通过大体上沿所述 堆叠方向作用的螺栓轴向力来连接所述端板和所述侧边构件。所述端板包 括止挡部，所述侧边构件的一部分被夹持在所述止挡部和所述电池堆之 间。本专利技术的第四个方面涉及一种用于燃料电池的紧固装置，该紧固装置 包括两个端板，所述两个端板分别与其中堆叠有多个电池的电池堆的两 个端部相接触，所述两个端部沿所述电池的堆叠方向定位；侧边构件，其被夹持在所述两个端板之间并在所述两个端板之间限定一个距离；以及连 接螺紋部，其通过螺紋连接与大体上沿着所述堆叠方向延伸的螺杆M，从而将所述端板和所述侧边构件连接起来。所述端板包括止挡部，所述侧边构件的一部分被夹持在所述止挡部和所述电池堆之间。本专利技术的形式并不仅限于燃料电池，而是还能够应用于例如通过利用 来自燃料电池的电力运行的车辆、操作燃料电池的燃料电池系统、紧固电池堆的紧固装置、用于紧固电池堆的方法等各种形式。此外，显而易见的 是，本专利技术绝不仅限于前述形式，而是能够在不背离本专利技术要点的情况下 以各种形式实施。附图说明本专利技术的前述及进一步的目的、特征和优点将通过下面参考附图对示 例性实施方式的说明而变得清楚，在附图中同样的数字用于表示同样的元 件，并且附图中图l是示出燃料电池10的整体构造的立体图； 图2是示出燃料电池10的整体构造的分解立体图3是示出沿图1中的m-m面截取的燃料电池io的截面的截面图4是详细示出电池堆50的构造的示意图5是示出第一种改型中的端板610a和侧边构件620a之间的连接结构的 截面图6是示出第一种改型中的侧边构件620a的一部分的局部立体图； 图7是示出第二种改型中的侧边构件620b的一部分的局部立体图； 图8是示出第三种改型中的端板610c和侧边构件620c之间的连接结构的截面图9是示出第四种改型中的端板610d和侧边构件620之间的连接结构的 截面图；以及图10是示出第四种改型中的端板610d和侧边构件620之间的连接结构的 的局部立体图。具体实施例方式为了进一步使前述专利技术的构造和操作变得清楚，下面将说明在其中应 用了本专利技术的燃料电池。A-l.燃料电池10的构造如图1、图2以及图3所示，燃料电池10 包括由多个堆叠的单元电池构成的电池堆50以及紧固电池堆50的紧固装 置60。燃料电池10通过从燃料电池10外部供给的反应气体的电化学反应 来产生电能。在该实施方式中，燃料电池10是一种聚合物电解质燃料电池， 且燃料电池10使用的反应气体是包含氢气的燃料气体以及包含氧气的氧 化气体。燃料电池10中使用的燃料气体也可以是储存在氢燃料罐或氢储存 合金中的氢气，或者也可以是通过重整烃基燃料所获得的氢气。燃料电池 10中使用的氧化气体可以是例如从外部引入的空气。在该实施方式中，燃 料电池10是循环型燃料电池，燃料气体在其中循环并被再利用。具体地， 随着电化学反应的进行，供给燃料电池IO的燃料气体中的氢浓度会减小， 并且该燃料气体作为阳极排出气体(anode-off gas )排出到燃料电池10的 外部。然后，所述阳极排出气体被重新用作燃料气体。随着电化学反应的 进行，供给燃料电池10的氧化气体中的氧浓度会减小，并且该氧化气体作 为阴极排出气体(cathode-off gas )排出到燃料电池10的外部。图4是详细示出电池堆50的构造的示意图。如图4所示，电池堆50 是通过堆叠多个形成为形状大体相同的板状构件而构成的，使得电池堆50 是柱状结构，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池，包括：　电池堆，所述电池堆中堆叠有多个电池；　两个端板，其沿着所述电池的堆叠方向分别与所述电池堆（５０）的两个端部相接触；　侧边构件，其被夹持在所述两个端板之间并在所述两个端板之间限定一个距离；以及　连 接螺栓部，其通过大体上沿所述堆叠方向作用的螺栓轴向力来连接所述端板和所述侧边构件，　其中，所述端板包括止挡部，所述止挡部与所述侧边构件的表面相接触，所述侧边构件的所述表面面向与所述堆叠方向相交的方向并与所述电池堆大体上相反地定位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈部裕树，堀田裕，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]