專利名稱：燃料電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池組，其具備由隔板夾持在電解質(zhì)的兩側(cè)設(shè)有一對(duì) 電極而構(gòu)成的電解質(zhì)和電極構(gòu)造體的電池單元，并將層疊有多個(gè)所述電池 單元的層疊體收納于箱狀殼體內(nèi)。
背景技術(shù)：
例如，固體高分子型燃料電池采用由高分子離子交換膜構(gòu)成的電解質(zhì) 膜(電解質(zhì))。由隔板夾持在該電解質(zhì)膜兩側(cè)相對(duì)設(shè)置有陽極側(cè)電極及陰 極側(cè)電極的電解質(zhì)膜/電極構(gòu)造體，由此構(gòu)成燃料電池。
通常，該燃料電池為得到希望的電力，以形成層疊規(guī)定數(shù)量(例如數(shù) 十 數(shù)百)的該燃料電池而構(gòu)成的燃料電池組而使用。該燃料電池組為阻 止燃料電池的內(nèi)部阻抗增大及反應(yīng)氣體的密封性降低等，而需要將層疊的 各燃料電池之間可靠地加壓保持。
因此，例如已知有專利文獻(xiàn)l中公開的燃料電池組。該燃料電池組的 特征在于，具備將電池單元以規(guī)定數(shù)量相互電串聯(lián)連結(jié)的層疊體，其中電 池單元具備具有供給燃料氣體的陽極側(cè)電極、供給氧化劑氣體的陰極側(cè)設(shè)有用于供給所述燃料氣體的燃料氣體供給路或用于供給所、述氧化劑氣 體的氧化劑氣體供給路，且夾持所述接合體的一對(duì)隔板。而且，在層疊體 的外側(cè)，經(jīng)由集電用電極分別配設(shè)有端板，將所述層疊體及所述集電用電 極收納于至少一側(cè)面可拆裝的殼體內(nèi)，且在所述殼體的幵口端部，利用合 頁機(jī)構(gòu)將所述端板與該殼體連結(jié)。
專利文獻(xiàn)1:特開2002—298901號(hào)公報(bào)(圖1)
但是，在所述合頁機(jī)構(gòu)中，在端板及殼體等板狀安裝部設(shè)置多個(gè)筒狀 插入部，并且在所述筒狀插入部一體插入連結(jié)銷。因此，在板狀安裝部進(jìn) 行一體設(shè)置多個(gè)筒狀插入部的作業(yè)，可能導(dǎo)致加工作業(yè)復(fù)雜化。而且，需
要確保所希望的加工精度，從而存在制造成本整體大幅變高的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決這種問題而構(gòu)成的，其目的在于，提供一種燃料電池 組，其能夠良好且經(jīng)濟(jì)地設(shè)置連結(jié)銷插入用的多個(gè)筒狀插入部，而且能夠 容易地采用各種接合方式。
本發(fā)明涉及燃料電池組，其具備由隔板夾持在電解質(zhì)的兩側(cè)設(shè)有一對(duì) 電極的電解質(zhì)和電極構(gòu)造體的電池單元，并將層疊有多個(gè)所述電池單元的 層疊體收納于箱狀殼體內(nèi)。
殼體具備配置于層疊體的層疊方向兩端部的端板、配置于所述層疊 體側(cè)部的多個(gè)側(cè)板、將所述端板和所述側(cè)板連結(jié)的連結(jié)銷，至少在所述側(cè) 板或所述端板，為了插入所述連結(jié)銷，而單獨(dú)地固定有多個(gè)分體結(jié)構(gòu)的筒 狀插入部。
另外，優(yōu)選燃料電池組具備單獨(dú)固定多個(gè)筒狀插入部的安裝板構(gòu)件， 所述安裝板構(gòu)件至少固定于側(cè)板或端板上。
在本發(fā)明中，用于插入連結(jié)銷的多個(gè)筒狀插入部分體構(gòu)成，各筒狀插 入部至少相對(duì)于側(cè)板或端板單獨(dú)地固定。因此，與一體制造多個(gè)筒狀插入 部的情況相比，制造成本大幅消減。而且，實(shí)現(xiàn)有效的成本降低，同時(shí)筒 狀插入部的接合方式可進(jìn)行各種變更。由此，能夠得到具有相對(duì)于材質(zhì)、 精度及要求強(qiáng)度等最佳的接合狀態(tài)的合頁構(gòu)造(采用連結(jié)銷的連結(jié)構(gòu)造)。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的燃料電池組的局部分解概略立體圖； 圖2是所述燃料電池組的剖面?zhèn)纫晥D3是構(gòu)成所述燃料電池組的電池單元的分解立體說明圖； 圖4是所述燃料電池組的立體說明圖； 圖5是構(gòu)成殼體的側(cè)板的分解立體圖； 圖6是所述側(cè)板的說明圖7是構(gòu)成本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略側(cè)面說 明圖8是所述合頁構(gòu)造的概略側(cè)面說明圖9是構(gòu)成本發(fā)明第三實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略側(cè)面說 明圖10是構(gòu)成本發(fā)明第四實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略側(cè)面 說明圖11是構(gòu)成本發(fā)明第五實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略立體 說明圖12是構(gòu)成本發(fā)明第六實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略側(cè)面 說明圖13是構(gòu)成本發(fā)明第七實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略立體 說明圖14是構(gòu)成本發(fā)明第八實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略側(cè)面 說明圖15是構(gòu)成本發(fā)明第九實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略分解 立體說明圖16是所述合頁構(gòu)造的概略側(cè)面說明圖17是構(gòu)成本發(fā)明第十實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略側(cè)面 說明圖18是構(gòu)成本發(fā)明第十一實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略側(cè) 面說明圖19是構(gòu)成本發(fā)明第十二實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略側(cè) 面說明圖20是構(gòu)成本發(fā)明第十三實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略側(cè) 面說明圖21是構(gòu)成本發(fā)明第十四實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略分 解立體說明圖22是所述合頁構(gòu)造的概略側(cè)面說明圖23是構(gòu)成本發(fā)明第十五實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略分 解立體說明圖24是所述合頁構(gòu)造的概略側(cè)面說明圖25是構(gòu)成本發(fā)明第十六實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略立 體說明圖26是所述合頁構(gòu)造的概略側(cè)面說明圖27是構(gòu)成本發(fā)明第十七實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略立 體說明圖28是構(gòu)成本發(fā)明第十八實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略立 體說明圖29是構(gòu)成本發(fā)明第十九實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略立 體說明圖30是構(gòu)成本發(fā)明第二十實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略側(cè) 面說明圖31是構(gòu)成本發(fā)明第二十一實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略 側(cè)面說明圖32是構(gòu)成本發(fā)明第二十二實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略 側(cè)面說明圖33是構(gòu)成本發(fā)明第二十三實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略 側(cè)面說明圖34是構(gòu)成本發(fā)明第二十四實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略 分解立體說明圖35是構(gòu)成本發(fā)明第二十五實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略 立體說明圖36是構(gòu)成本發(fā)明第二十六實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略 分解立體說明圖37是構(gòu)成本發(fā)明第二十七實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略 側(cè)面說明圖38是構(gòu)成本發(fā)明第二十八實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略 側(cè)面說明圖39是構(gòu)成本發(fā)明第二十九實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略 側(cè)面說明圖40是構(gòu)成本發(fā)明第三十實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略側(cè)面說明圖41是構(gòu)成本發(fā)明第三十一實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略側(cè)面說明圖42是構(gòu)成本發(fā)明第三十二實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造的概略 分解立體說明圖。
符號(hào)說明
10燃料電池組；12電池單元；14層疊體；16a、 16b接線板(terminal plate); 18絕緣板；20a、 20b端板；22襯墊構(gòu)件；24殼體；30電解質(zhì) 膜/電極構(gòu)造體；32、 34金屬隔板；42固體高分子電解質(zhì)膜；44陽極側(cè) 電極；46陰極側(cè)電極；48燃料氣體流路；50冷卻介質(zhì)流路；52氧化劑 氣體流路；54、 56密封構(gòu)件;60a 60d側(cè)板;62a 62d角材；64a、 64b 連結(jié)銷；66a 66d、 70a、 70b、 72a、 72b連結(jié)部；75a、 75b、 90、 100、 110、 120、 130、 140、 150、 160、 170、 180、 190、 200、 210、 220、 230、 240、 250、 260、 270、 280、 290、 300、 310、 320、 330、 340、 350、 360、 370、 380、 390合頁構(gòu)造；80安裝板構(gòu)件；92鉚釘；102銷；112螺栓； 114螺母；122支柱；126開口銷；132內(nèi)緣翻邊(burring)。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的燃料電池組10的局部分解概略立體圖， 圖2是所述燃料電池組10的局部剖面?zhèn)纫晥D。
燃料電池組10具備將多個(gè)電池單元12沿水平方向(箭頭A方向)層 疊的層疊體14。在層疊體14的層疊方向(箭頭A方向)的一端，朝向外 側(cè)順序配設(shè)接線板16a、絕緣板18及端板20a。在層疊體14的層疊方向 的另一端，朝向外側(cè)順序配設(shè)接線板16b、絕緣性襯墊構(gòu)件22 (也可以使 用絕緣板18)及端板20b。燃料電池組10由包括以構(gòu)成為四邊形的端板 20a、 20b為端板的殼體24—體保持。
如圖2及圖3所示，各電池單元12具備電解質(zhì)膜/電極構(gòu)造體(電介 質(zhì)/電極構(gòu)造體)30、夾持所述電解質(zhì)膜/電極構(gòu)造體30的薄板波浪形狀的 第一及第二金屬隔板32、 34。另外，也可以使用例如碳隔板代替第一及第 二金屬隔板32、 34。
在電池單元12的長邊方向(圖3中箭頭B方向)的一端邊部，沿箭 頭A方向相互連通，設(shè)置用于供給氧化劑氣體例如含氧氣體的氧化劑氣體 供給連通孔36a、用于供給冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)供給連通孔38a、及用于 排出燃料氣體例如含氫氣體的燃料氣體排出連通孔40b。
在電池單元12的長邊方向的另一端邊部，沿箭頭A方向相互連通， 設(shè)置用于供給燃料氣體的燃料氣體供給連通孔40a、用于排出冷卻介質(zhì)的 冷卻介質(zhì)排出連通孔38b、及用于排出氧化劑氣體的氧化劑氣體排出連通 孔36b。
電解質(zhì)膜/電極構(gòu)造體30例如具備在全氟磺酸的薄膜中含浸有水的
固體高分子電解質(zhì)膜42、和夾持所述固體高分子電解質(zhì)膜42的陽極側(cè)電 極44及陰極側(cè)電極46。
陽極側(cè)電極44及陰極側(cè)電極46具有由碳紙(carbonpaper)等構(gòu)成 的氣體擴(kuò)散層(未圖示)、和將在表面擔(dān)載有白金合金的多孔質(zhì)碳粒子均 勻地涂敷于所述氣體擴(kuò)散層的表面而形成的電極催化劑層(未圖示)。電 極催化劑層在固體高分子電解質(zhì)膜42的兩面形成。
在第一金屬隔板32的朝向電解質(zhì)膜/電極構(gòu)造體30的面32a上，形成 連通燃料氣體供給連通孔40a和燃料氣體排出連通孔40b的燃料氣體流路 48。該燃料氣體流路48例如由沿箭頭B方向延伸的多個(gè)槽部構(gòu)成。在第 一金屬隔板32的面32b上，形成連通冷卻介質(zhì)供給連通孔38a和冷卻介 質(zhì)排出連通孔38b的冷卻介質(zhì)流路50。該冷卻介質(zhì)流路50由沿箭頭B方 向延伸的多個(gè)槽部構(gòu)成。
在第二金屬隔板34的朝向電解質(zhì)膜/電極構(gòu)造體30的面34a上，例如 設(shè)置由沿箭頭B方向延伸的多個(gè)槽部構(gòu)成的氧化劑氣體流路52，并且該 氧化劑氣體流路52與氧化劑氣體供給連通孔36a和氧化劑氣體排出連通 孔36b連通。在第二金屬隔板34的面34b上，與第一金屬隔板32的面32b 重合而一體形成冷卻介質(zhì)流路50。
在第一金屬隔板32的面32a、 32b上，繞該第一金屬隔板32的外周 端邊部一體成形第一密封構(gòu)件54。第一密封構(gòu)件54由面32a包圍燃料氣 體供給連通孔40a、燃料氣體排出連通孔40b及燃料氣體流路48,使它們 連通，另一方面，由面32b包圍冷卻介質(zhì)供給連通孔38a、冷卻介質(zhì)排出
連通孔38b及冷卻介質(zhì)流路50，使它們連通。
在第二金屬隔板34的面34a、 34b上，繞該第二金屬隔板34的外周 端邊部一體成形第二密封構(gòu)件56。第二密封構(gòu)件56由面34a包圍氧化劑 氣體供給連通孔36a、氧化劑氣體排出連通孔36b及氧化劑氣體流路52， 使它們連通，另一方面，由面34b包圍冷卻介質(zhì)供給連通孔38a、冷卻介 質(zhì)排出連通孔38b及冷卻介質(zhì)流路50，使它們連通。
如圖2所示，在第一及第二密封構(gòu)件54、 56之間，為阻止固體高分 子電解質(zhì)膜42的外周直接與殼體24接觸，而設(shè)置密封件57。
如圖1及圖2所示，在接線板16a、 16b的大致中央部形成沿層疊方 向突出的棒狀的端子部58a、 58b。在端子部58a、 58b上例如連接行駛用 電動(dòng)機(jī)等負(fù)載。
殼體24如圖1所示，具備作為端板的端板20a、 20b;配置于層疊 體14側(cè)部的多個(gè)側(cè)板60a 60d;將與所述側(cè)板60a 60d相互近接的端部 彼此連結(jié)的角材(例如L型角材)62a 62d;將所述端板20a、 20b和所 述側(cè)板60a 60d連結(jié)，長度各自不同的連結(jié)銷64a、 64b。側(cè)板60a 60d 例如由薄板金屬制板構(gòu)成。
在端板20a、 20b的上下各邊分別突出形成兩個(gè)第一連結(jié)部(筒狀插 入部)66a、 66b，并且在兩側(cè)的各邊分別突出形成一個(gè)第一連結(jié)部(筒狀 插入部)66c、 66d。在第一連結(jié)部66a 66d貫通形成孔67a 67d。在端 板20a、 20b的兩側(cè)的各邊下端形成安裝用凸臺(tái)部(boss) 68a、 68b。該凸 臺(tái)部68a、 68b用螺栓等固定在未圖示的安裝部位，從而將燃料電池組10 例如安裝于車輛上。
在層疊體14上的沿箭頭B方向兩側(cè)配置的側(cè)板60a、60c的長方向(箭 頭A方向)兩端各形成兩個(gè)第二連結(jié)部(筒狀插入部)70a、 70b。在層疊 體14的上下兩側(cè)配置的側(cè)板60b、 60d的長方向兩端各形成三個(gè)第二連結(jié) 部(筒狀插入部)72a、 72b。在第二連結(jié)部70a、 70b形成孔71a、 71b， 并且在第二連結(jié)部72a、 72b形成孔73a、 73b。
在側(cè)板60a、 60c的各第二連結(jié)部70a、 70b之間配置端板20a、 20b 的兩側(cè)的各邊的第一連結(jié)部66c、 66d，并且向它們中一體插入短的連結(jié)銷 64a從而構(gòu)成第一合頁構(gòu)造75a。利用該第一合頁構(gòu)造75a將側(cè)板60a、 60c
安裝在端板20a、 20b上。
同樣，側(cè)板60b、 60d的第二連結(jié)部72a、 72b與端板20a、 20b的上 邊及下邊的第一連結(jié)部66a、 66b交互配置，并且在它們中一體插入長的 連結(jié)銷64b從而構(gòu)成第二合頁構(gòu)造75b。利用該第二合頁構(gòu)造75b將側(cè)板 60b、 60d安裝在端板20a、 20b上。
在側(cè)板60a 60d上，在寬度方向兩端邊部分別形成多個(gè)螺孔74，另 一方面，在角材62a 62d的各邊上，與所述螺孔74對(duì)應(yīng)而形成孔部76。 插入各孔部76的各螺絲77與螺孔74螺合，從而經(jīng)由角材62a 62d將側(cè) 板60a 60d彼此固定。由此，構(gòu)成殼體24 (參照?qǐng)D4)。
還有，也可以在角材62a 62d上形成螺孔，而在側(cè)板60a 60d上形 成孔部，且在將所述角材62a 62d配置于所述側(cè)板60a 60d的內(nèi)側(cè)的狀 態(tài)下將它們一體地用螺栓固定。
如圖5及圖6所示，在側(cè)板60b上固定壁厚比該側(cè)板60b厚的安裝板 構(gòu)件80，并且，為在所述安裝板構(gòu)件80上插入連結(jié)銷64b而單獨(dú)接合分 體結(jié)構(gòu)的三個(gè)第二連結(jié)部72a。還有，若能夠維持接合強(qiáng)度及形狀等，則 也可以將第二連結(jié)部72a直接與側(cè)板60b接合。另外，在以下說明的第二 第三十二實(shí)施例中也是相同的。
第二連結(jié)部72a使用各種材質(zhì)由各種制法構(gòu)成。例如第二連結(jié)部72a 的材質(zhì)為SUS材等鋼鐵材料時(shí)，通過粉末冶金、MIM成形(金屬射出成 形)、燒結(jié)、鍛造、拉拔等制造。第二連結(jié)部72a的材質(zhì)為鋁等非鐵金屬 材料時(shí)，通過壓鑄、鑄造、擠壓成形等制造。第二連結(jié)部72a的材質(zhì)為樹 脂等時(shí)，通過射出成形、擠壓成形或注塑成形等制造。
各第二連結(jié)部72a通過各種接合方式與安裝板構(gòu)件80接合。例如列 舉有氣焊、電阻焊接或摩擦焊接等焊接接合、及采用銅、銀或不銹鋼等的 釬焊、采用環(huán)氧樹脂等粘接劑的接合等。
第二連結(jié)部72a設(shè)置與安裝板構(gòu)件80的端部抵接，用于對(duì)所述第二 連結(jié)部72a和所述安裝板構(gòu)件80進(jìn)行相對(duì)定位的臺(tái)階部位82。如圖6所 示，在側(cè)板60b的中立面NS上配置第二連結(jié)部72a的孔73a的中心O。 對(duì)一對(duì)連結(jié)銷64b施與箭頭A方向的負(fù)荷，這是為了阻止彎曲方向上的力 作用在側(cè)板60d上。
側(cè)板60a、 60c及60d如圖1所示，與所述側(cè)板60b同樣地構(gòu)成，省 略其詳細(xì)說明。另外，端板20a、 20b根據(jù)需要與所述側(cè)板60b同樣構(gòu)成。
下面對(duì)這樣構(gòu)成的燃料電池組10的動(dòng)作進(jìn)行說明。
在該燃料電池組10中，首先如圖4所示，向端板20a的氧化劑氣體 供給連通孔36a供給含氧氣體等氧化劑氣體，并且向燃料氣體供給連通孔 40a供給含氫氣體等燃料氣體。此外，向冷卻介質(zhì)供給連通孔38a供給純 水及乙二醇等冷卻介質(zhì)。因此，在層疊體14上，沿箭頭A方向?qū)ρ丶^ A方向重疊的多個(gè)電池單元12供給氧化劑氣體、燃料氣體及冷卻介質(zhì)。
如圖3所示，氧化劑氣體被從氧化劑氣體供給連通孔36a導(dǎo)入第二金 屬隔板34的氧化劑氣體流路52，沿電解質(zhì)膜/電極構(gòu)造體30的陰極側(cè)電 極46移動(dòng)。另一方面，燃料氣體被從燃料氣體供給連通孔40導(dǎo)入第一金 屬隔板32的燃料氣體流路48，沿電解質(zhì)膜/電極構(gòu)造體30的陽極側(cè)電極 44移動(dòng)。
因此，在各電解質(zhì)膜/電極構(gòu)造體30中，向陰極側(cè)電極46供給的氧化 劑氣體和向陽極側(cè)電極44供給的燃料氣體在電極催化劑層內(nèi)通過電化學(xué) 反應(yīng)消耗，從而進(jìn)行發(fā)電。
其次，向陰極側(cè)電極46供給而消耗的氧化劑氣體沿氧化劑氣體排出 連通孔36b流動(dòng)后，從端板20a向外部排出。同樣，向陽極側(cè)電極44供 給而消耗的燃料氣體向燃料氣體排出連通孔40b流動(dòng)排出，從端板20a向 外部排出。
另外，冷卻介質(zhì)在被從冷卻介質(zhì)供給連通孔38a導(dǎo)入到第一及第二金 屬隔板32、 34間的冷卻介質(zhì)流路50后，沿箭頭B方向流動(dòng)。該冷卻介質(zhì) 冷卻電解質(zhì)膜/電極構(gòu)造體30后，在冷卻介質(zhì)排出連通孔38b中移動(dòng)，從 端板20a排出。
該情況下，在第一實(shí)施例中，例如圖5及圖6所示，在側(cè)板60b的長 方向兩端部固定安裝板構(gòu)件80，并且在所述安裝板構(gòu)件80上分別通過焊 接、釬焊或粘接劑等單獨(dú)地接合分體結(jié)構(gòu)的三個(gè)第二連結(jié)部72a。因此， 與一體制造多個(gè)第二連結(jié)部72a的情況相比，能夠得到制造成本被大幅削 減的效果。
而且，可使用金屬、非金屬或樹脂等各種材質(zhì)作為第二連結(jié)部72a的
材質(zhì)，能夠有效地提高所述第二連結(jié)部72a的制法等的選擇性(自由度)， 并且能夠?qū)崿F(xiàn)有效的低成本化。由此，具有能夠得到相對(duì)于材質(zhì)、精度及 要求強(qiáng)度等具有最佳的接合狀態(tài)的第二合頁構(gòu)造75b的優(yōu)點(diǎn)。還有，第一 合頁構(gòu)造75a也能得到同樣的效果。
圖7是構(gòu)成本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造90的概略分 解立體說明圖，圖8是所述合頁構(gòu)造90的概略側(cè)面說明圖。
還有，與構(gòu)成第一實(shí)施例的燃料電池組10的第二合頁構(gòu)造75b相同 的構(gòu)成要素使用同一參照符號(hào)，省略其詳細(xì)的說明。另外，在第二實(shí)施例 中，雖然對(duì)應(yīng)于第一合頁構(gòu)造75a的構(gòu)造未圖示，但當(dāng)然也采用合頁構(gòu)造 90。另外，在下面說明的第三 第三十二實(shí)施例中也相同，省略其詳細(xì)的 說明。
合頁構(gòu)造90具備鉚釘92，在側(cè)板60b、安裝板構(gòu)件80及各第二連結(jié) 部72a上形成插入所述鉚釘92的孔部94a、 94b及94c。因此，如圖8所 示，在孔部94a 94c中一體插入鉚釘92后，使該鉚釘92的端部破壞變 形。由此，第二連結(jié)部72a經(jīng)由安裝板構(gòu)件80與側(cè)板60b接合。
圖9是構(gòu)成本發(fā)明第三實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造100的概略側(cè) 面說明圖。
合頁構(gòu)造100具備中空或?qū)嵭牡匿N102，該銷102被壓入孔部94a、 94b及94c。因此，第二連結(jié)部72a與安裝板構(gòu)件80接合。
圖10是構(gòu)成本發(fā)明第四實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造110的概略 側(cè)面說明圖。
合頁構(gòu)造110具備螺栓112及螺母114。螺栓112被一體插入孔部94a、 94b及94c中，在其前端部螺合螺母114，由此，將第二連結(jié)部72a固定 于側(cè)板60a上。
圖11是構(gòu)成本發(fā)明第五實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造120的概略 側(cè)面說明圖。
合頁構(gòu)造120具備固定于安裝板構(gòu)件80上的支柱122，在該支柱122 的前端部，貫通徑向形成孔部124。支柱122插入第二連結(jié)部72a的孔部 94c時(shí)，設(shè)于其前端部的孔部124露出到外部。而且，在孔部124內(nèi)安裝 開口銷126，從而第二連結(jié)部72a經(jīng)由安裝板構(gòu)件80與側(cè)板60b接合。
圖12是構(gòu)成本發(fā)明第六實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造130的概略 側(cè)面說明圖。
在該合頁構(gòu)造130中，通過對(duì)安裝板構(gòu)件80實(shí)施內(nèi)緣翻邊加工形成 內(nèi)緣翻邊132。該內(nèi)緣翻邊132插入第二連結(jié)部72a的孔部94c內(nèi)后，實(shí) 施鉚接處理從而設(shè)置鉚接部134。
圖13是構(gòu)成本發(fā)明第七實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造140的概略 側(cè)面說明圖。
合頁構(gòu)造140具備形成于安裝板構(gòu)件80上的槽部142和在該槽部142 的內(nèi)側(cè)且寬度寬的圓柱狀槽部144。第二連結(jié)部72a—體地設(shè)置沿軸向延 伸的薄板部146和圓柱部148。因此，使第二連結(jié)部72a沿安裝板構(gòu)件80 滑動(dòng)，由此，薄板部146及圓柱部148插入槽部142及圓柱狀槽部144內(nèi)， 并且所述圓柱部148具有防止脫落的功能。
圖14是構(gòu)成本發(fā)明第八實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造150的概略 側(cè)面說明圖。
在該合頁構(gòu)造150中，在安裝板構(gòu)件80上設(shè)置第一齒部152而在第 二連結(jié)部72a設(shè)置與所述第一齒部152嚙合的第二齒部154。因此，在第 一齒部152和第二齒部154嚙合的作用下，第二連結(jié)部72a與安裝板構(gòu)件 80接合。
圖15是構(gòu)成本發(fā)明第九實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造160的概略 立體說明圖，圖16是所述合頁構(gòu)造160的概略側(cè)面說明圖。
構(gòu)成合頁構(gòu)造160的第二連結(jié)部72a具有相對(duì)薄的壁狀的板狀部162， 在所述板狀部162的端部彎曲大致90°而設(shè)置爪部164。在側(cè)板60b及安 裝板構(gòu)件80上形成用于插入爪部164的開口部166a及166b。第二連結(jié)部 72a將爪部164插入到開口部166a、 166b內(nèi)從而支承于側(cè)板60b。
圖17是構(gòu)成本發(fā)明第十實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造170的概略 側(cè)面說明圖。
該合頁構(gòu)造170與所述合頁構(gòu)造160大致相同地構(gòu)成，在將第二連結(jié) 部72a的爪部164插入開口部166a及166b內(nèi)后，通過鉚接處理設(shè)置鉚接 部172。因此，第二連結(jié)部72a更牢固地安裝于側(cè)板60b上。
圖18是構(gòu)成本發(fā)明第十一實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造180的概
略側(cè)面說明圖。
在合頁構(gòu)造180中，在第二連結(jié)部72a的端部形成彎曲成截面大致為 ^字狀的折曲部182，并且，在安裝板構(gòu)件80的端部形成沿與所述折曲部 182的相反方向彎曲成截面大致為〕字狀的折曲部184。而且，以折曲部 182、 184彼此相互重合的狀態(tài)、即各折曲部182、 184在彼此離幵的方向 突出的狀態(tài)安裝止脫構(gòu)件186。該止脫構(gòu)件186能夠可靠地保持折曲部 182、 184彼此，由此，第二連結(jié)部72a固定在安裝板構(gòu)件80上。
圖19是構(gòu)成本發(fā)明第十二實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造190的概 略側(cè)面說明圖。
在合頁構(gòu)造190中，在第二連結(jié)部72a形成折曲部182而在安裝板構(gòu) 件80的端部設(shè)置圍繞所述折曲部182的鉚接部192。
圖20是構(gòu)成本發(fā)明第十三實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造200的概 略側(cè)面說明圖。
該合頁構(gòu)造200與所述合頁構(gòu)造170相同地構(gòu)成，并且，銷202被一 體地壓入穿過第二連結(jié)部72a、安裝板構(gòu)件80及側(cè)板60b。
圖21是構(gòu)成本發(fā)明第十四實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造210的概 略分解立體說明圖，圖22是所述合頁構(gòu)造210的概略側(cè)面說明圖。
構(gòu)成合頁構(gòu)造210的第二連結(jié)部72a具有相互平行的板狀部212a、 212b，并且在所述板狀部212a、 212b的前端部設(shè)置鉚接部214a、 214b。 在側(cè)板60b及安裝板構(gòu)件80上設(shè)置壓入鉚接部214a、214b的幵口部216a、 216b。
如圖22所示，在第二連結(jié)部72a的板狀部212a、 212b之間插入側(cè)板 60b及安裝板構(gòu)件80，在該狀態(tài)下，對(duì)所述板狀部212a、 212b的端部實(shí) 施鉚接處理。由此，將鉚接部214a、 2Mb壓入開口部216a、 216b內(nèi)，第 二連結(jié)部72a與側(cè)板60b及安裝板構(gòu)件80接合。
圖23是構(gòu)成本發(fā)明第十五實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造220的概 略分解立體說明圖，圖24是所述合頁構(gòu)造220的概略側(cè)面說明圖。
在該合頁構(gòu)造220中，在第二連結(jié)部72的軸向兩端相互平行地設(shè)置 板狀部212a、212b，并且在所述板狀部212a、212b的端部設(shè)置鉚接部224a、 224b。在安裝板構(gòu)件80的端部設(shè)置向外側(cè)突出的突出部226，并且在所述 突出部226形成槽部228a、 228b。
突出部226被插入構(gòu)成第二連結(jié)部72a的板狀部222a、 222b之間。 在該狀態(tài)下，對(duì)板狀部222a、 222b的端部實(shí)施鉚接處理，由此，將鉚接 部224a、 224b壓入槽部228a、 228b內(nèi)。因此，第二連結(jié)部72a牢固地與 安裝板構(gòu)件80接合。
圖25是構(gòu)成本發(fā)明第十六實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造230的概 略分解立體說明圖，圖26是所述合頁構(gòu)造230的概略側(cè)面說明圖。
在該合頁構(gòu)造230中，在第二連結(jié)部72a上形成矩形的開口部232。 安裝板構(gòu)件80具有插入開口部232的彎曲部234。安裝板構(gòu)件80的彎曲 部234插入第二連結(jié)部72a的開口部232，并且在從所述開口部232向外 部突出的壁部236和第二連結(jié)部72a之間壓入矩形的卡止板238。由此， 第二連結(jié)部72a經(jīng)由安裝板構(gòu)件80與側(cè)板60b接合。
圖27是構(gòu)成本發(fā)明第十七實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造240的概 略立體說明圖。
在該合頁構(gòu)造240中，在第二連結(jié)部72a上形成開口部242而在安裝 板構(gòu)件80上同樣地形成開口部244。在開口部242、 244上配置環(huán)狀的蒂 構(gòu)件246。因此，第二連結(jié)部72a可傾動(dòng)地支承于安裝板構(gòu)件80上。還有， 帶構(gòu)件246例如由樹脂、布或橡膠等形成。
圖28是構(gòu)成本發(fā)明第十八實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造250的概 略立體說明圖。
在該合頁構(gòu)造250中，在第二連結(jié)部72a上形成多個(gè)孔部252，并且 在安裝板構(gòu)件80上同樣地形成多個(gè)孔部254。由于在各孔部252、 254環(huán) 狀地插入線構(gòu)件256，所以第二連結(jié)部72a可傾動(dòng)地安裝于安裝板構(gòu)件80 上。
圖29是構(gòu)成本發(fā)明第十九實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造260的概 略立體說明圖。
在該合頁構(gòu)造260中，在第二連結(jié)部72a上與孔73a平行地形成螺栓 插通用孔部262。在安裝板構(gòu)件80上對(duì)應(yīng)第二連結(jié)部72a的寬度尺寸(軸 向尺寸)突出形成一對(duì)肋部264a、 264b，并在所述肋部264a、 264b之間 配置所述第二連結(jié)部72a。而且，螺栓266插入肋部264a、 264b及孔部
262，在該螺栓266的前端螺合螺母268，由此，第二連結(jié)部72a傾動(dòng)自如 地支承于安裝板構(gòu)件80上。
圖30是構(gòu)成本發(fā)明第二十實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造270的概 略側(cè)面說明圖。
構(gòu)成該合頁構(gòu)造270的第二連結(jié)部72a與合頁構(gòu)造140同樣地設(shè)置薄 板部146及圓柱部148。 一對(duì)安裝板構(gòu)件80a、 80b經(jīng)鉚釘(或壓入銷等) 272 —體地連結(jié)，并且通過鉚接處理在所述安裝板構(gòu)件80a、 80b的外側(cè)前 端設(shè)置鉚接部274a、 274b。
圖31是構(gòu)成本發(fā)明第二十一實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造280的 概略側(cè)面說明圖。
在構(gòu)成該合頁構(gòu)造280的第二連結(jié)部72a上，在薄板部146的端部設(shè) 置寬幅部282。在一對(duì)安裝板構(gòu)件80a、 80b的前端實(shí)施鉚接處理，由此， 設(shè)置向各自內(nèi)側(cè)彎曲的鉚接部284a、 284b。因此，鉚接部284a、 284b進(jìn) 入第二連結(jié)部72a的薄板部146側(cè)，將寬幅部282卡止，防止脫落。
圖32是構(gòu)成本發(fā)明第二十二實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造290的 概略側(cè)面說明圖。
在該合頁構(gòu)造290中，在第二連結(jié)部72a的薄板部146上，隔著切口 (未圖示)設(shè)置切片部292a、 292b。 一對(duì)安裝板構(gòu)件80a、 80b其前端被 預(yù)先彎曲成形，在該狹小的前端間插入薄板部146后，對(duì)切片部292a、292b 分別沿反方向?qū)嵤┿T接處理。由此，第二連結(jié)部72a被鉚接接合在安裝板 構(gòu)件80a、 80b上。
圖33是構(gòu)成本發(fā)明第二十三實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造300的 概略側(cè)面說明圖。
在該合頁構(gòu)造300中，在第二連結(jié)部72a的薄板部146的前端側(cè)交互 設(shè)置朝向孔73a側(cè)而在相互不同的方向上彎曲的切片部302a、 302b。第二 連結(jié)部72a被壓入到一對(duì)安裝板構(gòu)件80a、 80b之間的狹小部分，從而切 片部302a、 302b在薄板部146側(cè)先變形，其后，向相互不同的方向彈性 變形。因此，第二連結(jié)部72a卡合于安裝板構(gòu)件80a、 80b上，不會(huì)脫落。
圖34是構(gòu)成本發(fā)明第二十四實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造310的 概略立體說明圖。
在該合頁構(gòu)造310中，在第二連結(jié)部72a上突出形成多個(gè)突起部312， 而在安裝板構(gòu)件80上，對(duì)應(yīng)所述突起部312形成多個(gè)孔部314。在安裝板 構(gòu)件80的各孔部314內(nèi)插入第二連結(jié)部72a的突起部312后，對(duì)所述突 起部312實(shí)施鉚接處理，由此所述第二連結(jié)部72a與所述安裝板構(gòu)件80 接合。
圖35是構(gòu)成本發(fā)明第二十五實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造320的 概略分解立體說明圖。
在該合頁構(gòu)造320中，從第二連結(jié)部72a的軸向大致中央部突出形成 棒狀部322，并且在安裝板構(gòu)件80上形成與所述棒狀部322對(duì)應(yīng)的孔部 324。通過壓入、鉚接、粘接、焊接或銷結(jié)合等將棒狀部322固定于孔部 324，由此第二連結(jié)部72a與安裝板構(gòu)件80接合。
圖36是構(gòu)成本發(fā)明第二十六實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造330的 概略分解立體說明圖。
構(gòu)成該合頁構(gòu)造330的第二連結(jié)部72a作為整體具有銷型形狀，在與 孔73a的相反方向設(shè)置圓柱部332。在安裝板構(gòu)件80上，對(duì)應(yīng)于圓柱部 332形成孔部334，所述圓柱部332通過壓入或鉚接等與所述孔部334接 合。
圖37是構(gòu)成本發(fā)明第二十七實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造340的 概略側(cè)面說明圖。
在該合頁構(gòu)造340中，在第二連結(jié)部72a形成凹部342。在該凹部342 中插入安裝板構(gòu)件80,通過焊接或粘接等將第二連結(jié)部72a和所述安裝板 構(gòu)件80接合。
圖38是構(gòu)成本發(fā)明第二十八實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造350的 概略側(cè)面說明圖。
在該合頁構(gòu)造350中，第二連結(jié)部72a的薄板部146插入設(shè)于安裝板 構(gòu)件80的凹部352內(nèi)，通過焊接或粘接等將所述第二連結(jié)部72a與所述 安裝板構(gòu)件80接合。
圖39是構(gòu)成本發(fā)明第二十九實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造360的 概略側(cè)面說明圖，圖40是構(gòu)成本發(fā)明第三十實(shí)施例的燃料電池組的合頁 構(gòu)造370的概略側(cè)面說明圖。在合頁構(gòu)造360中，通過粘接或焊接等將安裝板構(gòu)件80接合于第二 連結(jié)部72a的一側(cè)面362上，并且在合頁構(gòu)造370中，通過粘接或焊接等 將安裝板構(gòu)件80接合于第二連結(jié)部72a的另一面372上。
圖41是構(gòu)成本發(fā)明第三十一實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造380的 概略側(cè)面說明圖。
在該合頁構(gòu)造380中，彎曲形成安裝板構(gòu)件80，使其繞第二連結(jié)部 72a，并且在所述安裝板構(gòu)件80的內(nèi)面?zhèn)刃纬捎糜谥С兴龅诙B結(jié)部72a 的突起部382a、 382b。
圖42是構(gòu)成本發(fā)明第三十二實(shí)施例的燃料電池組的合頁構(gòu)造390的概略分解立體說明圖。
在該合頁構(gòu)造390中，在第二連結(jié)部72a上設(shè)置切口部392，并且從 軸向兩端與孔73a平行地形成孔部394a、 394b。在安裝板構(gòu)件80上形成 配置于切口部392的突出部396，并且在該突出部396形成與孔部394a、 394b同軸的孔部398。
因此，在切口部392上配置突出部396，在此狀態(tài)下，將連結(jié)銷400 一體壓入孔部394a、 398及394b內(nèi)。因此，第二連結(jié)部72a與安裝板構(gòu) 件80接合。
還有，在第二 第三十二實(shí)施例中，雖未圖示但在側(cè)板60a、 60c及 60d上也設(shè)置有分體的第二連結(jié)部70a、 70b、及72b。另外，在側(cè)板60a 上同樣設(shè)有分體的第一連結(jié)部72a。另外，在端板20a、 20b上同樣也可以 設(shè)置分體構(gòu)成的第一連結(jié)部66a、 66c、 66b及66d。
權(quán)利要求
1、一種燃料電池組，其具備由隔板夾持在電解質(zhì)的兩側(cè)設(shè)有一對(duì)電極的電解質(zhì)和電極構(gòu)造體的電池單元，并將層疊有多個(gè)所述電池單元的層疊體收納于箱狀殼體內(nèi)，其特征在于，所述殼體具備配置于所述層疊體的層疊方向兩端部的端板、配置于所述層疊體的側(cè)部的多個(gè)側(cè)板、連結(jié)所述端板和所述側(cè)板的連結(jié)銷，至少在所述側(cè)板或所述端板，為了插入所述連結(jié)銷，而單獨(dú)地固定有分體結(jié)構(gòu)的多個(gè)筒狀插入部。
2、 如權(quán)利要求1所述的燃料電池組，其特征在于， 具備單獨(dú)地固定多個(gè)所述筒狀插入部的安裝板構(gòu)件， 所述安裝板構(gòu)件至少固定于所述側(cè)板或所述端板上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燃料電池組，其能夠良好且經(jīng)濟(jì)地設(shè)置連結(jié)銷插入用的多個(gè)筒狀插入部，而且可容易地采用各種接合方式。燃料電池組(10)具備在水平方向(箭頭A方向)上層疊有多個(gè)電池單元(12)的層疊體(14)，所述層疊體(14)由包含將端板(20a、20b)作為端板的殼體(24)一體保持。殼體(24)具備配置于層疊體(14)的側(cè)部的多個(gè)側(cè)板(60a～60d)，端板(20a、20b)和所述側(cè)板(60a～60d)通過連結(jié)銷(64a、64b)連結(jié)。在側(cè)板(60b)上為了插入連結(jié)銷(64b)，而單獨(dú)固定分體結(jié)構(gòu)的多個(gè)第二連結(jié)部(72a)。
文檔編號(hào)H01M8/24GK101207220SQ20071019610
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者吉富亮一, 石塚步, 誠 辻 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社