CN105591143B - 燃料电池 - Google Patents

燃料电池 Download PDF

Info

Publication number
CN105591143B
CN105591143B CN201510725845.1A CN201510725845A CN105591143B CN 105591143 B CN105591143 B CN 105591143B CN 201510725845 A CN201510725845 A CN 201510725845A CN 105591143 B CN105591143 B CN 105591143B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
antirust
collector plate
fuel cell
protrusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510725845.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105591143A (zh
Inventor
小林将矢
菅野大辅
芳住知勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN105591143A publication Critical patent/CN105591143A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105591143B publication Critical patent/CN105591143B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0206—Metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

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)。

Description

燃料电池
技术领域
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
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)。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本特开2007－87766号公报
发明内容
本发明要解决的问题
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。
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。
用于解决问题的手段
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，
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。
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。
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。
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。
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。
发明效果
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
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单电池的剖视图。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
标号说明
11 燃料电池
20 电池
21 单电池层叠体
22 集电板
23 防锈板
31 突起部
41 嵌合孔部

Claims (1)

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。
CN201510725845.1A 2014-11-10 2015-10-29 燃料电池 Active CN105591143B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-228187 2014-11-10
JP2014228187A JP6176536B2 (ja) 2014-11-10 2014-11-10 燃料電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105591143A CN105591143A (zh) 2016-05-18
CN105591143B true CN105591143B (zh) 2018-06-12

Family

ID=55803508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510725845.1A Active CN105591143B (zh) 2014-11-10 2015-10-29 燃料电池

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10243230B2 (zh)
JP (1) JP6176536B2 (zh)
KR (1) KR101851046B1 (zh)
CN (1) CN105591143B (zh)
CA (1) CA2909816C (zh)
DE (1) DE102015118185B4 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160073739A (ko) 2014-12-17 2016-06-27 주식회사 에스엘씨 카메라 일체형 차량 번호판 인식시스템

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5810378Y2 (ja) 1978-06-26 1983-02-25 三菱電機株式会社 発光素子取付装置
JPS5810378A (ja) 1981-07-08 1983-01-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気電池の製造法
JPS5810378U (ja) * 1981-07-14 1983-01-22 三洋電機株式会社 マトリツクス型燃料電池
GB0006125D0 (en) 2000-03-15 2000-05-03 Ici Ltd Fuel cells
JP2002042829A (ja) * 2000-07-19 2002-02-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池のセパレータ
JP4614120B2 (ja) 2004-03-31 2011-01-19 トヨタ自動車株式会社 燃料電池スタック
US7687175B2 (en) 2004-05-03 2010-03-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Hybrid bipolar plate assembly and devices incorporating same
US7629064B2 (en) 2004-05-18 2009-12-08 Gm Global Technology Operations, Inc. Manifold sealing and corrosion preventive interface plate for a fuel cell stack
JP2006279198A (ja) 2005-03-28 2006-10-12 Kyocera Corp 高周波線路−導波管変換器
JP2006278198A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Dainippon Ink & Chem Inc 燃料電池用セパレータおよび燃料電池
JP4901169B2 (ja) * 2005-09-22 2012-03-21 トヨタ自動車株式会社 燃料電池スタック
US8323851B2 (en) 2006-05-15 2012-12-04 GM Global Technology Operations LLC Non-permeable low contact resistance shim for composite fuel cell stacks
KR100877714B1 (ko) 2007-03-23 2009-01-09 한국과학기술연구원 용융탄산염 연료전지의 냉각용 분리판, 이를 포함하는용융탄산염 연료전지 및 상기 냉각용 분리판을 이용한용융탄산염 연료전지의 냉각 방법
JP2009123446A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Ihi Corp 固体高分子型燃料電池
KR100999092B1 (ko) 2008-06-24 2010-12-08 삼성전기주식회사 전류 집전체, 그 제조방법과 스택 및 연료전지 시스템
DE102009036039B4 (de) 2009-08-03 2014-04-17 Reinz-Dichtungs-Gmbh Bipolarplatte sowie Verfahren zu deren Herstellung
CN102110838B (zh) * 2009-12-24 2014-07-16 南京大学 一种质子交换膜燃料电池电堆
JP6059036B2 (ja) 2013-02-18 2017-01-11 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック
JP6270694B2 (ja) 2014-11-14 2018-01-31 トヨタ自動車株式会社 燃料電池スタック

Also Published As

Publication number Publication date
CN105591143A (zh) 2016-05-18
US20160133983A1 (en) 2016-05-12
US10243230B2 (en) 2019-03-26
CA2909816A1 (en) 2016-05-10
KR20160055689A (ko) 2016-05-18
JP6176536B2 (ja) 2017-08-09
CA2909816C (en) 2017-07-18
DE102015118185B4 (de) 2019-07-11
KR101851046B1 (ko) 2018-04-20
JP2016091943A (ja) 2016-05-23
DE102015118185A1 (de) 2016-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101205885B1 (ko) 분리가능하게 연결된 자동차용 배터리 시스템
KR101188322B1 (ko) 휘감긴 코어를 가진 전기화학적 전지
EP3696882A1 (en) Battery module having busbar, and battery pack
JP6575557B2 (ja) 全固体電池及び全固体電池の製造方法
JP2008108584A (ja) リード部材とその接合方法及び非水電解質蓄電デバイス
US9647248B2 (en) Secondary battery
JP2010016043A (ja) 蓄電デバイス
US20240178530A1 (en) Method for producing battery module
WO2013179811A1 (ja) 継手構造、接合方法、二次電池、および、二次電池の製造方法
JP7414808B2 (ja) 電源装置とこの電源装置を備える電動車両及び蓄電装置、電源装置用締結部材、電源装置用締結部材の製造方法、電源装置の製造方法
JP2016072107A (ja) 電池スタック
KR20190110402A (ko) 배터리 팩
WO2011033727A1 (ja) 組電池、組電池集合体及び電池モジュール
JP2012099253A (ja) 単電池
CN105591143B (zh) 燃料电池
CN105845881A (zh) 一种动力电池电源模块连接结构
JP2013122908A (ja) 燃料電池スタックの発電検査に用いられる装置、および、燃料電池スタックの発電検査方法
CN203415646U (zh) 一种极板式电芯组的串联连接结构
US20160285060A1 (en) Power storage module
JP2020119720A (ja) 燃料電池スタック
US20140377593A1 (en) Battery pack
US11121384B2 (en) Frame equipped membrane electrode assembly and fuel cell
JP3243217U (ja) バッテリ導電ホルダ
CN217281079U (zh) 电芯模组、电池包及用电设备
CN109037571A (zh) 一种通过压合进行过电流的电池模组

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant