專利名稱：燃料電池堆和使用其的燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料電池堆和使用其的燃料電池，特別是涉及一種緊 固燃料電池堆的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來，電子設(shè)備的輕便化、無繩化急速發(fā)展，作為它們的驅(qū)動用電 源，對小型、輕量且具有高能量密度的二次電池的需求越來越強。另外， 不僅是小型民用，對用于電力儲存或電動自動車等的、要求在長時間內(nèi)具 有耐久性或安全性的大型二次電池的技術(shù)開發(fā)也在加速。此外，相比需要 充電的二次電池，通過燃料供給而能夠長時間連續(xù)使用的燃料電池正在得 到重視。
燃料電池具有包含單電池堆的燃料電池堆、向該單電池堆供給燃料的 燃料供給部、供給氧化劑的氧化劑供給部。單電池堆將膜電極接合體和隔 板層疊，并且將端板配置在層疊方向兩端而構(gòu)成，上述膜電極接合體由陽 極電極、陰極電極、以及存在于這些電極之間的電解質(zhì)膜構(gòu)成。在單電池 堆中，需要將陽極電極、陰極電極、以及電解質(zhì)膜相互緊密地層疊。這不 僅是為了均勻地進行電化學(xué)反應(yīng)。在端板或隔板上，設(shè)置有使作為燃料和 氧化劑的氧(空氣)流通的槽。因此，需要以燃料或氧不從端板或隔板和 陽極電極、陰極電極之間泄漏的方式緊密地層疊。 一般地，單電池堆以如 下方式緊固。與單電池堆的接觸面比單電池堆大的背板重疊在單電池堆的 層疊兩端。而且，將兩背板的溢出部分的整個周面用多個螺栓和螺母的組 合夾緊(例如專利文獻l)。
但是，在這樣用螺栓和螺母夾緊背板的情況下，僅組合螺栓和螺母的 部分就使得燃料電池堆相對于單電池堆變大。因此，用于小型電子設(shè)備時 占用的體積變大。另外，由于在單電池堆的外側(cè)通過螺栓和螺母夾緊背板， 所以，背板反過來，單電池堆中央部的夾緊力變小。為了防止這一點而使
5端板變厚，此時，燃料電池堆變得更大。
專利文獻1日本特開2006—294366號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種占用體積小、并且均勻地緊固膜電極接合體或膜電極接 合體與隔板或端板的燃料電池堆。
本發(fā)明的燃料電池堆具有膜電極接合體、 一對端板、以及第1板簧。 膜電極接合體和端板構(gòu)成燃料電池單電池。膜電極接合體層疊陽極電極、 陰極電極、夾在陽極電極和陰極電極之間的電解質(zhì)膜而構(gòu)成。端板以從膜 電極接合體的層疊方向兩側(cè)夾住膜電極接合體的方式配置。第1板簧在層 疊方向上緊固膜電極接合體和端板。第1板簧的截面為C字型形狀，并具 有推壓端板的2個臂部和連結(jié)2個臂部的連結(jié)部。這樣，通過以截面為C 字形形狀的第1板簧緊固燃料電池單電池，從而，與通過螺栓和螺母緊固 的情況相比，能夠減小燃料電池堆。另外，能夠在膜電池接合體的面方向 上包含中央部地均勻地緊固燃料電池堆。根據(jù)這樣的本發(fā)明，能夠減小燃 料電池堆整體的占用面積，并且能夠均勻地緊固燃料電池單電池。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的燃料電池的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖2是本發(fā)明的實施方式的燃料電池堆的立體圖。 圖3是圖2所示的燃料電池堆的截面圖。
圖4是表示圖2所示的燃料電池堆的主要部分的大致結(jié)構(gòu)的放大截面圖。
圖5A是用于圖2所示的燃料電池堆的第1板簧的側(cè)視圖。 圖5B是圖5A所示的第1板簧的連結(jié)部的放大圖。 圖5C是圖5A所示的第1板簧的臂部的放大圖。
圖6是用于將第1、第2板簧嵌入本發(fā)明的實施方式的燃料電池堆的工 具的立體圖。 符號說明 1燃料電池堆2正極端子 3負極端子4燃料箱5燃料泵6空氣泵7控制部11第1板簧11A前端11B臂部11C連結(jié)部11D凸部11E彈簧材料11F絕緣層11G光滑層12第2板簧14、 15背板14A、 15A突起14B、 15B切口部16單電池堆17、 18端板20空間31陽極電極31A、 32A擴散層31B、 32B微多孔層(MPL)31C、 32C催化劑層32陰極電極33電解質(zhì)膜34隔板35膜電極接合體(MEA) 41工具42爪部43A、 43B保持部 44驅(qū)動部 45支承部具體實施方式
接下來，參照附圖，以直接甲醇型燃料電池(DMFC)為例對本發(fā)明的 實施方式進行說明。另外，本發(fā)明根據(jù)本說明書中記載的基本特征限定， 而不限定于以下所記載的內(nèi)容。 (實施方式)圖1是表示本發(fā)明的實施方式的燃料電池的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2、圖3 分別是本發(fā)明的實施方式的燃料電池堆的立體圖和截面圖，圖4是表示該 燃料電池堆的主要部分的大致結(jié)構(gòu)的放大截面圖。該燃料電池具有燃料電池堆1、燃料箱4、燃料泵5、空氣泵6、和控 制部7。燃料電池堆1具有起電部，產(chǎn)生的電力從正極端子2和負極端子3 輸出。燃料泵5將燃料箱4中的燃料供給到燃料電池堆1的陽極電極31 。 空氣泵6將作為氧化劑的空氣供給到燃料電池堆1的陰極電極32?？刂撇?7將電力供給到燃料泵5和空氣泵6，并控制它們的驅(qū)動。即，燃料箱4、 燃料泵5、以及控制部7構(gòu)成將燃料供給到燃料電池堆1內(nèi)的陽極電極31 的燃料供給部。另一方面，空氣泵6和控制部7構(gòu)成將氧化劑供給到燃料 電池堆l內(nèi)的陰極電極32的氧化劑供給部。如圖4所示，作為燃料的甲醇 水溶液供給到陽極電極31，空氣供給到陰極電極32。另外，燃料供給部和 氧化劑供給部不限定于上述結(jié)構(gòu)。如圖2、圖3所示，燃料電池堆1具有單電池堆16、背板14、 15、第 1板簧11和第2板簧12。單電池堆16具有作為起電部的膜電極接合體 (MEA) 35、以夾住MEA35的方式配置的隔板34、一對端板17、 18。端 板17、 18從MEA35的層疊方向兩端、即MEA35和隔板34的層疊方向兩 端夾住MEA35和隔板34。如圖4所示，MEA35層疊陽極電極31、陰極電 極32、以及存在于陽極電極31和陰極電極32之間的電解質(zhì)膜33而構(gòu)成。陽極電極31從隔板34 —側(cè)開始順次地層疊擴散層31A、微多孔層(MPL) 31B、催化劑層31C而構(gòu)成。陰極電極32也從隔板34 —側(cè)開始 順次地層疊擴散層32A、微多孔層(MPL) 32B、催化劑層32C而構(gòu)成。 正極端子2電氣地連接于陰極電極32，負極端子3電氣地連接于陽極電極 31。擴散層31A、 32A例如由碳紙、碳氈、以及碳布等構(gòu)成。MPL31B、 32B 例如由聚四氟乙烯或四氟乙烯'六氟丙烯共聚物和碳構(gòu)成。催化劑層31C、 32C通過以下方式形成，即，使白金或釕等適用于各電極反應(yīng)的催化劑在 碳表面高分散，以粘合劑結(jié)合該催化劑體。電解質(zhì)膜33由透過氫離子的離 子交換膜、例如全氟磺酸.四氟乙烯共聚物構(gòu)成。端板17、 18、隔板34由 碳材料或不銹鋼構(gòu)成，并且設(shè)置有將燃料或空氣供給到陽極電極31、陰極 電極32的槽。背板14配置于單電池堆16的陽極電極31頂U，背板15配置于陰極電 極32偵ij。背板14、 15由絕緣性的樹脂或陶瓷、或者包含玻璃纖維的樹脂、 覆蓋絕緣膜的金屬板等構(gòu)成。第l板簧ll、第2板簧12經(jīng)由背板14、 15并借助其彈力夾緊單電池 堆16。第2板簧12以面向第1板簧ll的方式配置。第l板簧ll、第2板 簧12由彈簧鋼材料等構(gòu)成。圖5A是用于燃料電池堆1的第1板簧11的側(cè)視圖。第1板簧11具有 推壓單電池堆16的2個臂部11B和連結(jié)它們的連結(jié)部IIC，截面為C字形 狀。另外，第2板簧12具有與第1板簧11相同的形狀，因此省略說明。接下來，對燃料電池堆l的動作進行簡單的說明。如圖l、圖4所示， 含有甲醇的水溶液通過燃料泵5供給到陽極電極31。另一方面，通過空氣 泵6加壓的空氣被供給到陰極電極32。作為供給到陽極電極31的燃料的甲 醇水溶液和由其產(chǎn)生的甲醇和水蒸氣通過擴散層31A在MPL31B的整個面 上擴散。它們進一步通過MPL31B到達催化劑層31C。另一方面，供給到陰極電極32的空氣中含有的氧通過擴散層32A在 MPL32B的整個面上擴散。氧進一步通過MPL32B到達催化劑層32C。到 達催化劑層31C的甲醇進行(1)式所示的反應(yīng)，到達催化劑層32C的氧 進行(2)式所示的反應(yīng)。<formula>formula see original document page 9</formula>其結(jié)果是產(chǎn)生電力，并且，作為反應(yīng)生成物，分別在陽極電極31側(cè)產(chǎn)生二氧化碳，在陰極電極32側(cè)產(chǎn)生水。二氧化碳排出到燃料電池外。另外， 在陰極電極32不反應(yīng)的氮等氣體和未反應(yīng)的氧也被再次排出到燃料電池 外。由于水溶液中的甲醇不會在陽極電極31側(cè)完全反應(yīng)，所以， 一般如圖 1所示那樣將排出的水溶液送回到燃料泵5。由于在陽極電極31的反應(yīng)中 水被消耗，所以，如圖1所示，也可以將在陰極電極32產(chǎn)生的水送回到陽 極電極31側(cè)。在本實施方式中，使用第1板簧11和第2板簧12，經(jīng)由背板14、 15 緊固單電池堆16。第1板簧11、第2板簧12如圖3所示，沿著單電池堆 16的外形極其緊湊地緊固單電池堆16。 g口，在單電池堆16的側(cè)面，無效 空間(dead space)極小，與以往的通過螺栓和螺母緊固的情況相比，能夠 使燃料電池堆l變小。在以往的通過螺栓和螺母緊固的情況下，在單電池堆的外側(cè)存在推壓 點，將第1板簧11、第2板簧12、單電池堆16的比較靠近中央的位置作 為推壓點。因此，在背板14、 15的面方向上，推壓力均勻地作用在單電池 堆16上。通過這樣的推壓力，能夠均勻地緊固單電池堆16整體，如(1) 式、(2)式所示的電化學(xué)反應(yīng)在MEA35的面方向上均勻地進行。其結(jié)果是， 燃料電池堆1的電流電壓特性提高。如圖5A所示，優(yōu)選第l板簧ll、臂部11B分別具有向截面C字形的 內(nèi)側(cè)突出的凸部IID。通過在凸部IID上從單電池堆16的層疊方向兩側(cè)推 壓單電池堆16，與在臂部11B的整體的面上推壓的情況相比，推壓點確定。 因此，能夠穩(wěn)定地固定單電池堆16。與在臂部11B的前端推壓的情況相比， 能夠減小推壓力的不均勻。另外，凸部11D的形狀如圖5A所示，優(yōu)選圓 筒面。由此，嵌入第1板簧11時的作業(yè)性提高。具體為，當(dāng)單電池堆16的層疊方向的長度為19.1mm、背板14、 15的 厚度為1.5mm時，以厚度0.5mm的彈簧鋼材料構(gòu)成第1板簧11和第2板 簧12。而且，如果它們的彎曲彈性模量為206，000MPa，則能夠使平均 0.21MPa的推壓力作用于MEA35上。另外，MEA35的面方向的壓力不均 為4%以下。在該結(jié)構(gòu)的單電池堆16中，如果MEA35的推壓力為0.15MPa 以上，則實驗可知發(fā)電特性不會降低。因此，通過使用這樣的第l板簧ll、第2板簧12，能夠確保必要的推壓力。
接下來，使用圖5A到圖5C對第1板簧11、第2板簧12的優(yōu)選形態(tài) 進行說明。圖5B是第1板簧11的連結(jié)部11C的放大圖，圖5C是第1板 簧11的臂部11B的放大圖。如上所述，第2板簧12與第1板簧11的結(jié)構(gòu) 相同，所以，在這里以第l板簧ll為例并作為代表進行說明。
如圖5A所示，優(yōu)選第1板簧11的連結(jié)部11C在將第1板簧11從背 板14、 15取下的狀態(tài)下具有平面形狀。即，在使第1板簧11變形的初期 狀態(tài)下，優(yōu)選連結(jié)部11C具有平面形狀。 一般地，由于截面C字形形狀的 板簧的連結(jié)部在嵌入時容易彎曲，所以，在解放狀態(tài)下構(gòu)成曲面。與此相 對，在本實施方式中，連結(jié)部11C在從單電池堆16、背板14、 15取下的 狀態(tài)下具有平面形狀。這樣形狀的第l板簧ll容易制造。另外，嵌入背板 14、 15吋向連結(jié)部11C的內(nèi)側(cè)的突出變小。其結(jié)果是，連結(jié)部11C和臂部 11B之間的彎曲部分向外側(cè)突出的尺寸變小。因此，能夠進一步減小燃料 電池堆l的占用體積。
如圖5B所示，優(yōu)選至少在第1板簧11的截面C字形的內(nèi)側(cè)的連結(jié)部 IIC上，在彈簧材料IIE的上面設(shè)置絕緣層IIF。當(dāng)對單電池堆16施加與 層疊方向不同方向的偏移力時，單電池堆16從背板14、 15偏離并接觸第1 板簧ll，在單電池堆16內(nèi)存在發(fā)生短路的可能性。與之相對，通過如上述 那樣設(shè)置絕緣層IIF，能夠防止這樣的短路的發(fā)生。
如圖5C所示，優(yōu)選至少在第1板簧11的截面C字形的內(nèi)側(cè)的臂部11B 設(shè)置光滑層IIG。光滑層11G和背板14、 15的摩擦比構(gòu)成第1板簧11的 彈簧材料IIE和背板14、 15的摩擦小。在設(shè)置凸部11D的情況下，如圖 5C所示，至少在凸部IID上設(shè)置光滑層IIG即可。這樣，通過設(shè)置光滑 層IIG，將第1板簧11嵌入單電池堆16時的作業(yè)性提高。另外，在嵌入 后，容易對第l板簧的位置進行微調(diào)。
接下來，使用圖6對將第1板簧11、第2板簧12嵌入夾在背板14、 15間的單電池堆16的順序進行說明。圖6是用于將第1板簧11、第2板 簧12嵌入單電池堆16的工具的立體圖。另外，在這里作為代表，僅對插 入第1板簧11的順序進行說明。
工具41具有爪部42、分別具有爪部42的保持部43A、 43B、使保持部43A上下移動的驅(qū)動部44、以及支承部45。首先，通過驅(qū)動部44使保 持部43A下降，將第1板簧11的前端11A掛在2個爪部42上，并將第1 板簧11安裝在支承部45上。接下來，通過驅(qū)動部44將保持部43A升起， 擴大第1板簧11的臂部IIB彼此之間的空間。
另一方面，壓縮夾在背板14、 15之間的單電池堆16。由于擴散層31A、 32A由碳紙等體積大的材料構(gòu)成，所以，通過壓縮，隔板34緊密附著于 MEA35。在該狀態(tài)下，使用工具41，使第1板簧11從臂部11B —側(cè)覆蓋 背板14、 15所夾的單電池堆16。然后，通過驅(qū)動部44使保持部43A下降， 由此，臂部11B分別抵接于背板14、 15。這樣，能夠?qū)Ρ嘲?4、 15所夾 的單電池堆16嵌入第1板簧11。該作業(yè)與以往的使用螺栓和螺母的緊固作 業(yè)相比，能夠以極短的時間進行。另外，不會因螺栓的擰入不均而產(chǎn)生推 壓力的不均。
另外，在這樣安裝第1板簧11時，優(yōu)選第1板簧11的臂部11B的前 端11A以從背板14、 15離開的方式形成。通過使用這樣的形狀的第1板簧， 在臂部11B分別抵接背板14、 15時，容易將前端11A從爪部42取下。因 此，作業(yè)性提高。
如圖2、圖3所示，優(yōu)選背板14、 15分別具有突起14A、 15A,該突 起14A、15A向單電池堆16的MEA35與端板17、 18的層疊方向外側(cè)突出。 而且，優(yōu)選第1板簧11的前端IIA抵接于突起14A、 15A。當(dāng)對單電池堆 16嵌入第1板簧11時，通過使第1板簧11的前端IIA抵接于設(shè)置在背板 14、 15上的突起14A、 15A，能夠使第1板簧11對于單電池堆16的嵌入 位置穩(wěn)定。特別是，在臂部11B上設(shè)置凸部11D的情況下，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè) 計背板14、 15上設(shè)置的突起14A、 15A的尺寸和從前端11A開始到凸部 11D為止的尺寸，能夠?qū)⑼共?1D可靠地設(shè)置在最合適的推壓位置。
如圖2、圖3所示，優(yōu)選在設(shè)置于背板14、 15的突起14A、 15A上分 別設(shè)置有切口部14B、 15B。切口部14B、 15B在第2方向上延伸，并與第 2方向平行地設(shè)置在突起14A、 15A上，上述第2方向垂直于第1板簧11 和第2板簧12相對的第1方向。通過在突起14A、 15A上設(shè)置切口部14B、 15B，能夠?qū)⒈３植?3A、 43B收容在切口部14B、 15B中。因此，將第1 板簧11和第2板簧12嵌入單電池堆16時的作業(yè)性提高。優(yōu)選在第1板簧11的連結(jié)部11C和包含MEA35、端板17、 18的單電 池堆16之間設(shè)置空間20?？臻g20可以作為冷卻單電池堆16的風(fēng)道使用。
另外，在以上的說明中，對以下情況進行了說明，即，使用多個MEA35， 在MEA35彼此之間配置隔板34,在層疊方向兩端配置端板17、 18并構(gòu)成 單電池堆16,另外，在其外側(cè)配置背板14、 15。但是，本發(fā)明不僅限定于 該結(jié)構(gòu)。也可以將單個的MEA35從MEA35的層疊方向兩側(cè)用端板17、 18 夾住，并僅通過第1板簧11將MEA35和端板17、 18在層疊方向上緊固。 在該情況下，優(yōu)選第1板簧11以推壓端板17、 18的中央附近的方式構(gòu)成。 當(dāng)然，在該結(jié)構(gòu)中也可以使用第2板簧12。另外，在圖2中分別使用多個 第1板簧1和第2板簧12，但是，也可以對應(yīng)于單電池堆6的大小一個 一個地使用。這樣推壓的對象可以是單電池也可以是單電池堆。板簧可以 是1個，也可以是多個，另外，可以是l組也可以是多組。
但是，通過在第1板簧11之外使用第2板簧12，能夠不顯著地增大燃 料電池堆1而可靠地在MEA35的面方向上均勻地緊固燃料電池單電池或單 電池堆。
優(yōu)選設(shè)置背板14、 15，并以與端板17、 18不同的材料構(gòu)成背板14、 15。由此，能夠使直接受到第1板簧11的推壓力的背板14、 15和兼作燃 料和氧化劑的流路的端板17、 18最優(yōu)化。例如，通過以比端板17、 18硬 的材料構(gòu)成背板14、 15，能夠抑制由于第1板簧11的推壓力而引起的背板 14、 15的變形。其結(jié)果是，在MEA35的面方向上，能夠更均勻地緊固燃 料電池單電池或單電池堆。另外，通過以絕緣材料構(gòu)成背板14、 15，不需 要再考慮第1板簧11的臂部11B引起的短路。
在不使用背板14、 15的情況下，第1板簧11 (以及第2板簧12)的 截面C字形的內(nèi)側(cè)形成絕緣膜，不會由于第1板簧11而產(chǎn)生短路。即，不 需要背板14、 15。在不使用背板14、 15的情況下，優(yōu)選在端板17、 18上 設(shè)置相當(dāng)于突起14A、 15A的突起或者與切口部14B、 15B相當(dāng)?shù)那锌诓俊?另夕卜，優(yōu)選至少在第l板簧ll (以及第2板簧12)的截面C字形的內(nèi)側(cè)的 臂部11B設(shè)置光滑層，該光滑層與構(gòu)成第1板簧11的彈簧材料IIE相比， 與端板17、 18的摩擦小。該光滑層相當(dāng)于光滑層IIG。另夕卜，優(yōu)選第l板 簧ll (以及第2板簧12)的臂部11B的前端11A從端板17、 18分離。
13在本實施方式中，以DMFC為例進行說明，但是，只要是使用與單電 池堆16相同的發(fā)電元件的燃料電池，也可以適用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。例如，能 夠適用于以氫為燃料的所謂的高分子固體電解質(zhì)燃料電池和甲醇改良型燃 料電池等。
另外，能夠適用于作為發(fā)電元件的一次電池或作為蓄電元件的二次電 池，以及層疊形成電容器的各要素而構(gòu)成的層疊體。另外，也可用于層疊 單位發(fā)電元件或單位蓄電元件而構(gòu)成的層疊堆。
工業(yè)實用性
在本發(fā)明的燃料電池堆以及使用其的燃料電池中，以板簧緊固燃料電 池單電池或者單電池堆。通過這樣的簡單的結(jié)構(gòu)，能夠緊湊地構(gòu)成燃料電 池堆，并且，能夠均勻地緊固膜電極接合體、或者膜電極接合體與隔板或 者端板。這樣的燃料電池堆以及使用其的燃料電池作為小型電子設(shè)備的電 源特別有效。
權(quán)利要求
1、一種燃料電池堆，具有膜電極接合體，該膜電極接合體層疊陽極電極、陰極電極、以及夾在上述陽極電極和上述陰極電極之間的電解質(zhì)膜；一對端板，該一對端板從上述膜電極接合體的層疊方向兩側(cè)夾住上述膜電極接合體；第1板簧，該第1板簧在上述層疊方向上緊固上述膜電極接合體和上述端板，上述第1板簧的截面為C字形形狀，并具有推壓上述端板的2個臂部和連結(jié)上述2個臂部的連結(jié)部。
2、 如權(quán)利要求l所記載的燃料電池堆，其特征在于，具有多個上述膜 電極接合體，并且，在多個上述膜電極接合體彼此之間設(shè)置隔板而構(gòu)成單 電池堆。
3、 如權(quán)利要求l所記載的燃料電池堆，其特征在于，上述第l板簧在 上述臂部具有向上述截面C字形的內(nèi)側(cè)突出的凸部。
4、 如權(quán)利要求l所記載的燃料電池堆，其特征在于，上述第l板簧的 上述臂部的前端從上述端板離開。
5、 如權(quán)利要求l所記載的燃料電池堆，其特征在于，上述端板具有向 上述膜電極接合體和上述端板的層疊方向外側(cè)突出的突起，使上述第1板 簧的上述臂部的前端抵接于上述突起。
6、 如權(quán)利要求5所記載的燃料電池堆，其特征在于，在上述突起上設(shè) 置切口部。
7、 如權(quán)利要求l所記載的燃料電池堆，其特征在于，在上述第l板簧 的上述截面C字形的內(nèi)側(cè)設(shè)置絕緣層。
8、 如權(quán)利要求l所記載的燃料電池堆，其特征在于，至少在上述第l 板簧的上述截面C字形的內(nèi)側(cè)的上述臂部設(shè)置光滑層，與構(gòu)成上述第1板 簧的彈簧材料相比，該光滑層與上述端板的摩擦小。
9、 如權(quán)利要求l所記載的燃料電池堆，其特征在于，在將上述第l板 簧從上述端板取下的狀態(tài)下，上述第1板簧的上述連結(jié)部為平面形狀。
10、 如權(quán)利要求1所記載的燃料電池堆，其特征在于，在上述第1板 簧的上述連結(jié)部和上述膜電極接合體、上述端板之間設(shè)有空間。
11、 如權(quán)利要求1所記載的燃料電池堆，其特征在于，還具有第2板 簧，該第2板簧以面對上述第1板簧的方式配置在相對于上述膜電極接合 體和上述端板的層疊方向垂直的方向上，上述第2板簧的截面為C字形形狀，并具有推壓上述端板的2個臂部 和連結(jié)上述2個臂部的連結(jié)部。
12、 如權(quán)利要求1所記載的燃料電池堆，其特征在于，在上述膜電極 接合體和上述端板的層疊方向上的上述端板的外側(cè)，還具有一對背板，上 述第1板簧經(jīng)由上述背板推壓上述端板。
13、 如權(quán)利要求12所記載的燃料電池堆，其特征在于，上述第l板簧 的上述臂部的前端從上述背板離開。
14、 如權(quán)利要求12所記載的燃料電池堆，其特征在于，上述背板具有 向上述膜電極接合體和上述端板的層疊方向外側(cè)突出的突起，使上述第1 板簧的上述臂部的前端抵接于上述突起。
15、 如權(quán)利要求14所記載的燃料電池堆，其特征在于，在上述突起上 設(shè)置切口部。
16、 如權(quán)利要求12所記載的燃料電池堆，其特征在于，至少在上述第 1板簧的上述截面C字形的內(nèi)側(cè)的上述連結(jié)部設(shè)置絕緣層。
17、 如權(quán)利要求12所記載的燃料電池堆，其特征在于，至少在上述第 1板簧的上述截面C字形的內(nèi)側(cè)的上述臂部設(shè)置光滑層，與構(gòu)成上述第1 板簧的彈簧材料相比，該光滑層與上述背板的摩擦小。
18、 如權(quán)利要求12所記載的燃料電池堆，其特征在于，在將上述第l 板簧從上述背板取下的狀態(tài)下，上述第l板簧的上述連結(jié)部為平面形狀。
19、 如權(quán)利要求12所記載的燃料電池堆，其特征在于，還具有第2板 簧，該第2板簧以面對上述第1板簧的方式配置在相對于上述膜電極接合 體和上述端板的層疊方向垂直的方向上，上述第2板簧的截面為C字形形狀，并具有推壓上述背板的2個臂部 和連結(jié)上述2個臂部的連結(jié)部。
20、 一種燃料電池，具有權(quán)利要求1記載的燃料電池堆； 向上述陽極電極供給燃料的燃料供給部；和 向上述陰極電極供給氧化劑的氧化劑供給部。
全文摘要
在燃料電池堆中，層疊膜電極接合體和隔板并以一對端板從層疊方向的兩側(cè)夾住而構(gòu)成的單電池堆，通過第1板簧在層疊方向上夾緊并緊固。第1板簧的截面為C字形形狀，并具有推壓一對端板的2個臂部和連結(jié)這些臂部的連結(jié)部。
文檔編號H01M8/24GK101682073SQ20088002030
公開日2010年3月24日 申請日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日
發(fā)明者福田真介, 高津克巳 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社