專利名稱：燃料電池的電池堆以及燃料電池的電池堆的緊固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池的電池堆以及燃料電池的電池堆的緊固方法，涉及使用緊固帶來緊固電池堆主體的燃料電池的電池堆以及燃料電池的電池堆的緊固方法。
背景技術(shù)：
通常燃料電池的電池堆在多個(gè)電池(單電池)層疊的電池層疊體的兩端依次配設(shè)有集電板、絕緣板以及端板，并通過用緊固桿(螺栓以及螺母)在層疊方向上捆緊上述層疊體而構(gòu)成(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。在使用了上述緊固桿(螺栓以及螺母)的緊固結(jié)構(gòu)中，由于螺栓的頭部、前端部以及螺母從端板的表面突出，因而存在燃料電池的尺寸變大的問題。因此，對通過使電池堆的緊固結(jié)構(gòu)更小從而使燃料電池小型化的技術(shù)進(jìn)行了各種開發(fā)，公開了使用厚的薄緊固帶來緊固電池堆的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn) 3)。如專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3中公開的燃料電池那樣，如果在電池層疊體和端板等的緊固中使用緊固帶，則由于緊固帶沒有從端板的表面較大地突出，因而可以減小燃料電池的尺寸?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-59087號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2000-67902號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特表2001-504632號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)課題然而，在專利文獻(xiàn)2中公開的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，由于用螺栓和螺母固定帶的連接部，因此至少螺栓和螺母部分的突出部作為連接部是有必要的，從而存在重量和體積變大的問題。此外，如果燃料電池的表面積增大，則放熱量變大，如作為熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的電源進(jìn)行使用的那樣，在熱回收有必要的情況下，存在性能降低的問題。進(jìn)而，存在擰緊螺栓和螺母的工數(shù)和部件件數(shù)增多、裝配性降低的問題。此外，在專利文獻(xiàn)3中公開的燃料電池層疊體中，由于通過熔接金屬等的帶狀的部件的兩端而使用制成環(huán)狀的帶，因而在裝配階段，存在賦予電池層疊體必要以上的負(fù)荷和高熱量等的過負(fù)荷的問題。此外，在裝配后熔接帶的情況下，賦予熔接部的熱傳遞給電池中使用的墊片和高分子電解質(zhì)膜等的耐高熱性弱的樹脂材料，存在引起耐久性能的劣化的問題。進(jìn)而，在上述現(xiàn)有的緊固方法的情況下，有必要分別調(diào)整多個(gè)緊固桿或者多個(gè)帶， 存在需要較多的工數(shù)的問題。本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)課題而悉心研究的結(jié)果，其目的在于提供一種燃料電池的電池堆以及燃料電池的電池堆的緊固方法，可以使燃料電池小型化且使表面積減小， 此外，在裝配時(shí)可以不損傷其性能而可以以較少的部件件數(shù)和較少的工數(shù)進(jìn)行組裝。解決課題的技術(shù)手段為了解決上述技術(shù)課題，本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆具備電池堆主體，具有層疊有多個(gè)電池的電池層疊體、配設(shè)于所述電池層疊體的所述電池的層疊方向的端部的彈性部件、以及夾持所述電池層疊體和所述彈性部件的一對端板；以及緊固帶，具有第1帶接合部和第2帶接合部，以覆蓋所述電池堆主體的一對端面和彼此相對的一對側(cè)面的方式在所述電池堆主體的周圍延伸；所述電池堆主體通過所述第1帶接合部和所述第2帶接合部直接或間接地接合，從而用所述緊固帶緊固。由此，可以使燃料電池的電池堆小型化且使表面積也減小，此外，可以在裝配時(shí)不損傷其性能而以較少的部件件數(shù)和較少的工數(shù)進(jìn)行裝配。此外，在本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆中，也可以以使所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部位于所述電池層疊體的側(cè)面的方式配置所述緊固帶。此外，在本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆中，也可以還具備接合銷，在所述第1帶接合部和所述第2帶接合部上分別形成有第1插通孔和第2插通孔，所述接合銷被插通于所述第1帶接合部的第1插通孔和所述第2帶接合部的第2插通孔中，通過所述接合銷接合所述第1帶接合部和所述第2帶接合部。此外，在本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆中，以使所述第1插通孔和所述第2插通孔分別在垂直于所述電池的層疊方向的方向上排列的方式，設(shè)置所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部。此外，在本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆中，所述第1帶接合部被設(shè)置成從所述緊固帶的一端向所述電池的層疊方向的一方的方向突出，所述第2帶接合部被設(shè)置成從所述緊固帶的另一端向所述電池的層疊方向的另一方的方向突出，并且，也可以以所述第1 帶接合部和所述第2帶接合部的所述插通孔分別沿著所述電池的側(cè)面延伸的方式設(shè)置所述第1帶接合部和所述第2帶接合部。此外，在本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆中，從垂直于所述電池的層疊方向并且與所述電池層疊體的所述一對側(cè)面平行的方向看時(shí)，所述第2帶接合部被設(shè)置成與所述第 1帶接合部并列，并且，所述第1帶接合部和所述第2帶接合部也可以被設(shè)置成各個(gè)所述插通孔在垂直于所述電池的層疊方向并且與所述電池層疊體的所述一對側(cè)面平行的方向上排列。此外，在本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆中，以其周面具有圓弧狀部分的方式形成所述接合銷，該接合銷的圓弧狀部分也可以與所述第1帶接合部和所述第2帶接合部的各個(gè)所述插通孔的內(nèi)面接合。此外，在本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆中，所述第1帶接合部和所述第2帶接合部被設(shè)置成，在所述緊固帶的端部上，在所述電池的層疊方向上具有長軸，并且，在垂直于該長軸的方向上具有短軸；所述長軸的長度可以是相對于所述短軸的長度的2倍以上。此外，在本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆中，所述第1帶接合部和所述第2帶接合部也可以被構(gòu)成為由緊固所述燃料電池的電池堆時(shí)的負(fù)荷荷重而發(fā)生變形。此外，在本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆中，所述第1帶接合部和所述第2帶接合部也可以被設(shè)置成從所述電池的層疊方向看時(shí)彼此不重疊。此外，在本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆中，所述第1帶接合部和所述第2帶接合部也可以被設(shè)置成從相對于所述電池的層疊方向的垂直方向看時(shí)彼此重疊。此外，在本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆中，所述緊固帶由第1帶部件和第2帶部件構(gòu)成，在所述第1帶部件的一個(gè)端部上設(shè)置有第1帶部件接合部，在所述第1帶部件的另一個(gè)端部上設(shè)置有第2帶部件接合部，在所述第2帶部件的一個(gè)端部上設(shè)置有第3帶部件接合部，在所述第2帶部件的另一個(gè)端部上設(shè)置有第4帶部件接合部，所述第1帶接合部具有所述第1帶部件接合部和所述第3帶部件接合部，所述第2帶接合部具有所述第2帶部件接合部和所述第4帶部件接合部，通過所述第1帶部件接合部和所述第4帶部件接合部直接或間接地接合，所述第2帶部件接合部和所述第3帶部件接合部直接或間接地接合，從而所述電池堆主體可以由所述緊固帶緊固。此外，在本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆中，所述第1帶部件和所述第2帶部件也可以被構(gòu)成為使各個(gè)所述端部位于所述電池堆主體的側(cè)面的中央。此外，本發(fā)明涉及的燃料電池的電池堆也可以在所述緊固帶上配設(shè)有用于通過用于供給或排出流通于所述電池堆主體的流體的配管的孔。還有，本發(fā)明涉及的燃料電池堆具備電池堆主體，具有以形成電池層疊體的方式相互層疊的多個(gè)電池；彈性體，配置于所述電池層疊體的端部；一對端板，夾著所述電池層疊體和所述彈性體；緊固帶，具有第1帶接合部和第2帶接合部，以覆蓋所述電池堆主體的一對端面和彼此相對的一對側(cè)面的方式在所述電池堆主體的周圍延伸；接合銷，以與所述第1帶接合部和所述第2帶接合部接合并且使所述第1帶接合部和所述第2帶接合部相互緊固的方式構(gòu)成。此外，本發(fā)明涉及的燃料電池堆的緊固方法包括下述工序(A)和工序(B)。工序 (A)形成電池堆主體，以覆蓋所述電池堆主體的一對端面和彼此相對的一對側(cè)面并在所述電池堆主體的周圍延伸的方式配置具有第1帶接合部和第2帶接合部的緊固帶，所述電池堆主體具有層疊有多個(gè)電池的層疊體、配置于所述電池層疊體的所述電池的層疊方向的端部上的彈性體、以及夾持所述電池層疊體和所述彈性部件的一對端板。工序(B)使所述第 1帶接合部和所述第2帶接合部直接或間接地接合，由此，用所述緊固帶緊固所述電池堆主體。由此，可以在裝配時(shí)不損傷性能并且以較少的部件件數(shù)和較少的工數(shù)進(jìn)行裝配。還有，在本發(fā)明涉及的燃料電池堆的緊固方法中，所述工序(B)包含下述工序 (Bi)和工序(B》。工序(Bi)用加壓器對所述緊固帶的覆蓋所述電池堆主體的一對所述端面的部分施加比緊固荷重大的規(guī)定的荷重，將所述接合銷插通于所述第1帶接合部的插通孔和所述第2帶接合部的插通孔中。工序(B》釋放由所述加壓器產(chǎn)生的荷重，使所述接合銷接合于所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部的各自的所述插通孔的內(nèi)面。由此，可以在裝配時(shí)不損傷性能并且以較少的部件件數(shù)和較少的工數(shù)進(jìn)行裝配。發(fā)明的效果在本發(fā)明的燃料電池的電池堆以及燃料電池的電池堆的緊固方法中，可以使燃料電池小型化且使表面積也減小，此外，可以在裝配時(shí)不損傷性能并且以較少的部件件數(shù)和較少的工數(shù)進(jìn)行裝配。


圖1是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2是將圖1所示的燃料電池的電池堆分解的模式圖。圖3A是沿著圖1所示的IIIA-IIIA線的截面圖。圖;3B是表示裝配(緊固)燃料電池的電池堆時(shí)的狀態(tài)的模式圖。圖4是表示在燃料電池的電池堆中根據(jù)設(shè)置有第1帶接合部和第2帶接合部的位置進(jìn)行是否在端板等上產(chǎn)生局部應(yīng)力的模擬的結(jié)果的表。圖5是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。圖6是將圖5所示的燃料電池的電池堆分解的模式圖。圖7是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。圖8是模式地表示構(gòu)成圖7所示的燃料電池的電池堆的第1帶部件和第2帶部件的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。圖9是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。圖10是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。圖11是模式地表示構(gòu)成圖10所示的燃料電池的電池堆的緊固帶的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。圖12是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式6所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。圖13是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式7所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。
具體實(shí)施例方式以下，一邊參照附圖，一邊說明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。另外，在所有附圖中，對于同一或相當(dāng)部分賦予同一符號，省略重復(fù)的說明。此外，在以下所示的各實(shí)施方式中，將本發(fā)明應(yīng)用于固體高分子型燃料電池(PEFC)中，但是，本發(fā)明能夠廣泛應(yīng)用于如固體氧化物型燃料電池(SOFC)或磷酸型燃料電池(PAFC)等那樣的其它形式的燃料電池中。(實(shí)施方式1)[燃料電池的電池堆的結(jié)構(gòu)]圖1是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖，圖2是將圖1所示的燃料電池的電池堆分解的模式圖。另外，在圖1和圖2中，將燃料電池的電池堆中的上下方向在圖中表示為上下方向。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的燃料電池的電池堆100具備長方體狀的電池堆主體50、具有U字狀的第1帶部件60和U字狀的第2帶部件70的緊固帶80以及一對接合銷90、90。第1帶部件60和第2帶部件70被配置為覆蓋電池堆主體50 的上面(上端面)、下面(下端面)以及彼此相對的一對側(cè)面并在電池堆主體50的周圍延伸。在覆蓋電池堆主體50的上面的第1帶部件60的頂面上設(shè)有多個(gè)(這里為3個(gè))貫通孔69。此外，在覆蓋電池堆主體50的下面的第2帶部件70的底面上設(shè)有多個(gè)(這里為3 個(gè))貫通孔79。另外，在該貫通孔69、79中插通有用于將流通于電池堆主體50的燃料氣體等的流體供給至燃料電池的電池堆100(電池堆主體50)或從燃料電池的電池堆100(電池堆主體50)排出的配管210。此外，在第1帶部件60的兩端上配設(shè)有筒狀的第1帶部件接合部61和筒狀的第2 帶部件接合部62。同樣地，在第2帶部件70的兩端上配設(shè)有筒狀的第3帶部件接合部71 和筒狀的第4帶部件接合部72。而且，一個(gè)接合銷90插通于第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件 70的第4帶部件接合部72中，同樣地，另一個(gè)接合銷90插通于第1帶部件60的第2帶部件接合部62和第2帶部件70的第3帶部件接合部71中。由此，第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70的第4帶部件接合部72通過接合銷90接合，此外，第1帶部件60的第2帶部件接合部62和第2帶部件70的第3帶部件接合部71通過接合銷90 接合。即，第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70的第4帶部件接合部72 通過接合銷90間接地接合，第1帶部件60的第2帶部件接合部62和第2帶部件70的第3 帶部件接合部71通過接合銷90間接地接合。由此，如果插通接合銷90，則第1帶部件60 和第2帶部件70被固定。另外，第1帶部件60和第2帶部件70由如樹脂(工程塑料、彈性體等)、不銹鋼 (SUS304等)或鉻鉬鋼等那樣的拉伸強(qiáng)度和防腐性優(yōu)異的材料構(gòu)成。此外，接合銷90由鉻鉬鋼、不銹鋼(SUS304等)等的材料構(gòu)成。這里，一邊參照圖3A和圖3B，一邊詳細(xì)地說明第1帶部件60的第1帶部件接合部 61和第2帶部件接合部62以及第2帶部件70的第3帶部件接合部71和第4帶部件接合部72的結(jié)構(gòu)。另外，由于同樣地構(gòu)成第1帶部件60的第1帶部件接合部61以及第2帶部件接合部62和第2帶部件70的第3帶部件接合部71以及第4帶部件接合部72，因而在以下的說明中，對于第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70的第4帶部件接合部72進(jìn)行說明。圖3A是沿著圖1所示的IIIA-IIIA線的截面圖，圖是表示裝配(緊固)燃料電池的電池堆100時(shí)的狀態(tài)的模式圖。另外，在圖3中，為了明確地區(qū)別第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70的第4帶部件接合部72，在第1帶部件接合部61上標(biāo)上細(xì)線。如圖1至圖;3B所示，在第1帶部件60以及第2帶部件70的端部上以在面方向 (這里為鉛垂方向)上突出的方式分別設(shè)有接合形成部63、73，該接合形成部63、73構(gòu)成第 1帶部件接合部61 第4帶部件接合部72。接合形成部63、73被翻折而形成為筒狀，接合形成部63、73的前端部分和該接合形成部63、73的基端部分由熔接和螺釘64、74固定。S卩，以從第1帶部件60的一端向電池10的層疊方向的一方的方向(這里為下方向)突出的方式設(shè)置第1帶部件接合部61，以從第1帶部件60的另一端向下方向突出的方式設(shè)置第2帶部件接合部62。同樣地，以從第2帶部件70的一端向電池10的層疊方向的另一方的方向(這里為上方向)突出的方式設(shè)置第3帶部件接合部71，以從第2帶部件70 的另一端向上方向突出的方式設(shè)置第4帶部件接合部72。換而言之，從垂直于電池10的層疊方向并且與電池層疊體20的一對側(cè)面平行的方向看時(shí)，第3帶部件接合部71被設(shè)置成與第2帶部件接合部62并列。同樣地，從垂直于電池10的層疊方向并且與電池層疊體20 的一對側(cè)面平行的方向看時(shí)，第4帶部件接合部72被設(shè)置成與第1帶部件接合部61并列。 這里，垂直于電池10的層疊方向并且與電池層疊體20的一對側(cè)面平行的方向是指在電池 10中的、被第1帶部件60或第2帶部件70覆蓋的側(cè)面的長邊的延伸方向(以下是指電池 10中的側(cè)面的長邊的延伸方向)。在如上所述形成的第1帶部件接合部61和第2帶部件接合部62中分別以在垂直于電池10的層疊方向(這里為鉛垂方向)的方向上延伸的方式形成有插通孔(筒狀的內(nèi)部空間)65、65。同樣地，在第3帶部件接合部71和第4帶部件接合部72中分別以在垂直于電池10的層疊方向(這里為鉛垂方向)的方向上延伸的方式形成插通孔75、75。即，以沿著電池10的側(cè)面(準(zhǔn)確地來說，電池10的側(cè)面的長邊)延伸的方式形成插通孔65和插通孔75。而且，第1帶部件接合部61的插通孔65和第4帶部件接合部72 的插通孔75在垂直于電池10的層疊方向的方向上排列。同樣地，第2帶部件接合部62的插通孔65和第3帶部件接合部71的插通孔75在垂直于電池10的層疊方向的方向上排列。 更詳細(xì)地說，第1帶部件接合部61的插通孔65和第4帶部件接合部72的插通孔75在垂直于電池10的層疊方向并且與電池層疊體20的一對側(cè)面平行的方向上排列。同樣地，第2 帶部件接合部62的插通孔65和第3帶部件接合部71的插通孔75在垂直于電池10的層疊方向并且與電池層疊體20的一對側(cè)面平行的方向上排列。換而言之，從電池10中的側(cè)面的長邊方向看時(shí)，第1帶部件接合部61的插通孔65 和第4帶部件接合部72的插通孔75相互重疊地排列，從電池10中的側(cè)面的長邊方向看時(shí)， 第2帶部件接合部62的插通孔65和第3帶部件接合部71的插通孔75相互重疊地(一致地)排列。這里，在垂直于電池10的層疊方向的方向上排列或者在垂直于電池10的層疊方向的方向上并且在與電池層疊體20的一對側(cè)面平行的方向上排列，不僅是指從電池10中的被第1帶部件60或第2帶部件70覆蓋的側(cè)面的長邊的延伸方向看時(shí)插通孔65和插通孔75相互重疊地(一致地)排列的情況，而且包括從電池10中的被第1帶部件60或第2 帶部件70覆蓋的側(cè)面的長邊的延伸方向看時(shí)插通孔65的一部分與插通孔75重疊地排列的情況。而且，第1帶部件接合部61和第3帶部件接合部71形成第1帶接合部，第2帶部件接合部62和第4帶部件接合部72形成第2帶接合部。此外，第1帶部件接合部61的插通孔65和第3帶部件接合部71的插通孔75形成第1插通孔，第2帶部件接合部62的插通孔65和第4帶部件接合部72的插通孔75形成第2插通孔。此外，在本實(shí)施方式1中，從垂直于電池10的層疊方向的方向看時(shí)，第1帶部件60 的第1帶部件接合部61和第2帶部件接合部62相互重疊地形成。同樣地，從垂直于電池 10的層疊方向的方向看時(shí)，第2帶部件70的第3帶部件接合部71和第4帶部件接合部72 相互重疊地形成。換而言之，第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件接合部 62以夾著電池堆主體50且成為對稱的方式形成。同樣地，第2帶部件70的第3帶部件接合部71和第4帶部件接合部72以夾著電池堆主體50且成為對稱的方式形成。另外，這里，第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70的第4帶部件接合部72以位于電池層疊體20的側(cè)面的大致中央的方式形成，第1帶部件60的第2帶部件接合部62和第2 帶部件70的第3帶部件接合部71以位于電池層疊體20的側(cè)面的大致中央的方式形成。另一方面，從電池10的層疊方向看時(shí)，第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70的第4帶部件接合部72相互不重疊地形成，從電池10的層疊方向看時(shí)，第 1帶部件60的第2帶部件接合部62和第2帶部件70的第3帶部件接合部71相互不重疊地形成。此外，第1帶部件60以及第2帶部件70的寬度優(yōu)選為比可以覆蓋電池10的發(fā)電部分(陰極、陽極電極部分)的寬度寬。由此，可以在電池10的發(fā)電部分上均勻地加壓。進(jìn)而，第1帶部件60和第2帶部件70的寬度優(yōu)選為以與后述的端板34的寬度相同或比其寬的方式形成。由此，可以覆蓋端板34的端面的整體，可以均勻地加壓。由此，端板34所要求的剛性變小，材料的選擇面增加。此外，如圖;3B所示，第1帶部件60的第1帶部件接合部61以及第2帶部件70的第4帶部件接合部72從第1帶部件60和第2帶部件70的厚度方向看時(shí)，以長軸方向(電池10的層疊方向)的長度b為短軸方向(第1帶部件60和第2帶部件70的厚度方向)的長度a的2倍以上的方式形成。由此，接合銷90可以容易地插通第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70的第4帶部件接合部72。而且，接合銷90插通第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70的第4帶部件接合部72，第1帶部件接合部61和第4帶部件接合部72的內(nèi)面與接合銷90的周面接合。具體地，接合銷90其周面的半周分別與第1帶部件接合部61和第4帶部件接合部72的內(nèi)面接觸。由此，接合銷90、第1帶部件接合部61以及第4帶部件接合部72從全部的方向被施加力而固定，從而對從外部受到的振動(dòng)或沖擊的抵抗力變強(qiáng)。此外，與如上述現(xiàn)有技術(shù)所述使用螺栓和螺母緊固電池堆主體50的情況不同，由于不需要大的突出部，因而可以減小燃料電池的電池堆100的設(shè)置空間和表面積。由于可以減小燃料電池的電池堆100的表面積，因而可以減小電池堆100的放熱量。由此，本實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100 可以作為熱回收特性優(yōu)異的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的電源?？墒牵F(xiàn)有的燃料電池的電池堆100由于緊固荷重的多少以及偏重等，因而相鄰的電池10間的接觸電阻以及構(gòu)成電池10的隔離物和MEA間的接觸電阻增大，存在引起電池性能的降低的情況。例如，在如上述的專利文獻(xiàn)2中公開的高分子電解質(zhì)型燃料電池那樣由螺栓和螺母固定帶的接合部的結(jié)構(gòu)中，張力作用的面(帶)和支點(diǎn)(接合部)的距離分離。因此，由于帶的張力，存在接合部發(fā)生變形的可能。而且，這樣的變形的程度由于接合部的強(qiáng)度的不均勻以及帶的張力的不均勻等而發(fā)生較大的變化。因此，在專利文獻(xiàn)2中公開的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，無法得到穩(wěn)定的緊固荷重。另一方面，在本實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100中，如圖3A所示，通過使支點(diǎn)(接合銷90)位于張力作用的面(包含中心線101A、B，與堆層疊方向垂直的面)上，從而能夠抑制接合形成部63、73的變形。因此，通過使張力作用的面與支點(diǎn)在大致同一面上， 從而可以得到充分地抑制了由變形所導(dǎo)致的緊固荷重的不均勻的燃料電池的電池堆100。另外，在本實(shí)施方式1中，通過熔接和螺釘64、74固定接合形成部63、73的前端部和基端部，但是，不限定于此，可以僅是熔接，也可以僅是螺釘，此外，可以通過粘結(jié)劑進(jìn)行固定，只要是可以得到可承受緊固壓的強(qiáng)度，沒有限定。進(jìn)而，這里，接合銷90、90的截面由圓構(gòu)成，只要是以其周面具有圓弧狀部分的方式形成，其形狀沒有限定，例如，截面可以是橢圓狀，也可以是長圓狀。接著，對于構(gòu)成本實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100的各要素，一邊參照圖 2 —邊進(jìn)行說明。電池堆主體50具有層疊了多個(gè)板狀的電池(單電池)10的電池層疊體20、一對集電板31、31、一對絕緣板32、32、彈性部件33、以及夾持它們的一對端板34、34，在電池堆主體50上以在其層疊方向上貫通的方式設(shè)置有燃料氣體供給歧管51、燃料氣體排出歧管 (沒有圖示)、氧化劑氣體供給歧管52、氧化劑氣體排出歧管(沒有圖示)、冷卻介質(zhì)供給歧管53以及冷卻介質(zhì)歧管(沒有圖示)。此外，在各歧管上設(shè)有用于連接配管201和電池堆主體50(燃料電池的電池堆100)的連接部件202。各電池10具有由高分子電解質(zhì)膜、配置于其兩面的陽極和陰極所構(gòu)成的 MEA(膜-電極接合體)、墊片、以及一對隔離物，由于鄰接的電池10的隔離物相互接觸，因而全部的電池10電且串聯(lián)連接。通過使如上所述構(gòu)成的電池10在其厚度方向?qū)盈B，從而形成電池層疊體20。在電池層疊體20中的電池10的層疊方向的兩端上配置有一對集電板31、31。在集電板31的側(cè)面上設(shè)有端子部31a，在該端子部31a上連接有電氣配線(沒有圖示)。由此，可以從端子部31a向外部輸出各電池10中所發(fā)出的電力。另外，集電板31可以由不透氣性并且導(dǎo)電性的材料構(gòu)成，例如可以使用致密質(zhì)碳或銅等的金屬。此外，在電池層疊體20的集電板31、31的外側(cè)分別以與集電板31、31的主面接觸的方式配置一對絕緣板32、32。換而言之，一對絕緣板32、32以夾持電池層疊體20和集電板31、31的層疊體的方式配置。作為構(gòu)成絕緣板32的材料，可以使用如橡膠或塑料等那樣的絕緣性材料。此外，在一對絕緣板32、32中的配置于下側(cè)的絕緣板32的下方配置有板狀的彈性部件33。彈性部件33對包含電池層疊體20和集電板31等的層疊體賦予層疊方向的擠壓力，通過其彈力賦予緊固帶80緊固壓。另外，彈性材料33使用由氟橡膠或EPDM等的橡膠構(gòu)成的薄片。進(jìn)而，在包含電池層疊體20和集電板31等的層疊體的兩端上以與絕緣板32的主面或彈性部件33的主面接觸的方式配置一對端板34、34。端板34對電池層疊體20和集電板31等以均等的面壓賦予由緊固帶80所產(chǎn)生的緊固力，為了防止由緊固力造成的變形，使用如硬質(zhì)塑料或鋼等的高剛性材料來形成。如圖1和圖2所示，端板34的主面的大小優(yōu)選為以比電池10和集電板31等的主面的大小稍大的方式形成。此外，端板34的接觸緊固帶 80的主面上的一對邊被倒角，該部分的厚度優(yōu)選為以比中央部的厚度小的方式形成。由此，架設(shè)于一對端板34、34間的緊固帶80從電池層疊體20和集電板31、31的側(cè)面分離地配置(即不接觸)，從而可以抑制由緊固帶80造成的電池層疊體20和集電板 31、31的短路。此外，由緊固帶80施加的緊固壓可以抑制端板34的主面內(nèi)的偏向，可以以均等的面壓使構(gòu)成各電池10的MEA的陽極、陰極與高分子電解質(zhì)膜接觸。接著，對于本實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100的緊固方法，一邊參照圖1至圖3，一邊進(jìn)行說明。[燃料電池的電池堆的緊固方法]首先，在預(yù)先形成為U字狀的第2帶部件70的底面上配置端板34，分別配置彈性部件33、絕緣板32以及集電板31。其次，在集電板31的主面上設(shè)置多個(gè)電池10，形成電池層疊體20。接著，在電池層疊體20的電池10的主面上分別設(shè)置集電板31、絕緣板32以及端板34，配置預(yù)先形成為U字狀的第1帶部件60以覆蓋端板34的主面。即，形成電池堆主體50，配置第1帶部件60和第2帶部件70以覆蓋電池堆主體50的一對端面(端板34的主面)和彼此相對的一對側(cè)面并在電池堆主體50的周圍延伸。接著，用加壓器(例如平板壓制機(jī))，使第1帶部件60、電池堆主體50以及第2帶部件70成為規(guī)定尺寸，在其層疊方向上加壓后，分別使一對接合銷90、90插通于第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70的第4帶部件接合部72以及第1帶部件60 的第2帶部件接合部62和第2帶部件70的第3帶部件接合部71中(參照圖3B)。即，用加壓器，對第1帶部件60和第2帶部件70的覆蓋電池堆主體50的一對端面(端板34的主面)的部分施加比燃料電池的電池堆100的緊固荷重大的規(guī)定的荷重。然后，使接合銷 90插通于第1帶部件接合部61的插通孔65和第4帶部件接合部72的插通孔75中，使接合銷90插通于第2帶部件接合部62的插通孔65和第3帶部件接合部71的插通孔75中。然后，通過解除由加壓器產(chǎn)生的加壓，由于彈性部件33的彈力，第1帶部件60和第2帶部件70在電池10的層疊方向上拉伸，第1帶部件接合部61和第4帶部件接合部72 以及第2帶部件接合部62和第3帶部件接合部71由于其拉伸力，以其中心線101A、101B 朝著沿第1帶部件60和第2帶部件70的中心線的方向(即鉛垂方向)的方式發(fā)生變形， 與接合銷90緊貼，從而緊固燃料電池的電池堆100(參照圖3A)。即，放開由加壓器產(chǎn)生的荷重，使接合銷接合于第1帶部件接合部61的插通孔65的內(nèi)面和第4帶部件接合部72的插通孔75的內(nèi)面，使接合銷90接合于第2帶部件接合部62的插通孔65的內(nèi)面和第3帶部件接合部71的插通孔75的內(nèi)面，用接合銷90使第1帶部件60和第2帶部件70間接地接合，由此，通過緊固帶80緊固電池堆主體50。接著，對于本實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100的作用效果，一邊參照圖1 至圖:3B，一邊進(jìn)行說明。[燃料電池的電池堆的作用效果]如上所述，在本實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100中，通過單單使一對接合銷90、90分別插通于第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70的第4帶部件接合部72以及第1帶部件60的第2帶部件接合部62和第2帶部件70的第3帶部件接合部71中，從而可以緊固燃料電池的電池堆100，能夠以較少的部件件數(shù)和較少的工數(shù)進(jìn)行裝配。此外，與使用螺栓和螺母的情況相比，由于在燃料電池的電池堆100的側(cè)面上僅設(shè)置構(gòu)成第1帶接合部的第1帶部件接合部61和第3帶部件接合部71以及構(gòu)成第2帶接合部的第2帶部件接合部62和第4帶部件接合部72，從而可以實(shí)現(xiàn)燃料電池的電池堆100的小型化。此外，可以減小燃料電池的電池堆100的表面積，從而可以減小其放熱量。此外，通過使第1帶部件接合部61 第4帶部件接合部72的長軸方向的長度b形成為短軸方向的長度a的2倍以上，從而可以充分地確保插通接合銷90時(shí)所必要的間隙。 因此，可以提高燃料電池的電池堆100的裝配性。
此外，通過使接合銷90的插通方向垂直于施加緊固荷重的電池10的層疊方向，從而可以抑制由于振動(dòng)以及沖擊而使接合銷90脫落。此外，通過使第1帶部件接合部61 第4帶部件接合部72在燃料電池的電池堆100緊固時(shí)發(fā)生變形，從而其內(nèi)面可以與接合銷 90的周面緊貼而固定。因此，可以提高燃料電池的電池堆100的耐振動(dòng)性和耐沖擊性。進(jìn)而，通過使第1帶部件接合部61 第4帶部件接合部72形成為位于電池層疊體20(電池堆主體50)的側(cè)面的大致中央，從而可以抑制振動(dòng)和沖擊等的外力在局部集中。這里，圖4是表示在燃料電池的電池堆100中根據(jù)設(shè)置有第1帶接合部和第2帶接合部的位置進(jìn)行在端板34等上是否產(chǎn)生局部應(yīng)力的模擬的結(jié)果的表。如圖4所示，在分別將第1帶部件60和第2帶部件70的第1帶部件接合部61 第4帶部件接合部72配設(shè)于電池堆主體50的一對側(cè)面的大致中央的情況(將第1接合部和第2接合部配設(shè)于電池堆主體50的一對側(cè)面的大致中央的情況)下，在端板34等上幾乎沒有產(chǎn)生局部應(yīng)力。此外，在將第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70 的第4帶部件接合部72配設(shè)于電池堆主體50的一個(gè)側(cè)面的上部(或下部)、將第1帶部件 60的第2帶部件接合部62和第2帶部件70的第3帶部件接合部71配設(shè)于電池堆主體50 的另一個(gè)側(cè)面的下部(或上部)的情況下，在端板34等上產(chǎn)生局部應(yīng)力，但是，該值較小。 另一方面，在分別將第1帶部件60和第2帶部件70的第1帶部件接合部61 第4帶部件接合部72配設(shè)于電池堆主體50的一對側(cè)面的上部(或下部)的情況下，在端板34等上產(chǎn)生局部應(yīng)力。由該結(jié)果表明，通過使第1帶部件接合部61 第4帶部件接合部72形成為位于電池層疊體20(電池堆主體50)的側(cè)面的大致中央，從而可以抑制振動(dòng)和沖擊等的外力局部地集中。(實(shí)施方式2)圖5是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。圖6是將圖5所示燃料電池的電池堆分解的模式圖。另外，在圖5和圖6中，將燃料電池的電池堆中的上下方向在圖中表示為上下方向。如圖5和圖6所示，本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的燃料電池的電池堆100與實(shí)施方式 1涉及的燃料電池的電池堆100基本結(jié)構(gòu)相同，但是，彈性部件33、第1帶部件接合部61 第4帶部件接合部72的結(jié)構(gòu)不同。具體地，在本實(shí)施方式2涉及的燃料電池的電池堆100中，彈性部件33由壓縮彈簧構(gòu)成。此外，第1帶部件接合部61 第4帶部件接合部72具有多個(gè)(這里為7個(gè))接合單元66、76，該接合單元66、76形成為梳子狀。接合單元66、76被形成為從第1帶部件 60和第2帶部件70的端部沿著面方向(這里為鉛垂方向)突出，由接合單元66、76的內(nèi)部空間形成插通孔65、75。此外，設(shè)置于第1帶部件60的第1帶部件接合部61的接合單元66和設(shè)置于第2 帶部件70的第4帶部件接合部72的接合單元76被形成為相互不接觸，同樣地，設(shè)置于第 1帶部件60的第2帶部件接合部62的接合單元66和設(shè)置于第2帶部件70的第3帶部件接合部71的接合單元76被形成為相互不接觸。即使是如上所述構(gòu)成的本實(shí)施方式2涉及的燃料電池的電池堆100，也可以實(shí)現(xiàn)與實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100同樣的作用效果。
(實(shí)施方式3)圖7是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。圖8是模式地表示構(gòu)成圖7所示的燃料電池的電池堆的第1帶部件和第2帶部件的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。另外，在圖7中，將燃料電池的電池堆中的上下方向在圖中表示為上下方向，在圖8中，將第1帶部件和第2帶部件中的上下方向在圖中表示為上下方向。如圖7和圖8所示，本發(fā)明的實(shí)施方式3涉及的燃料電池的電池堆100與實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100基本結(jié)構(gòu)相同，但是，在第1帶部件接合部61 第4帶部件接合部72不是由接合形成部63、73所構(gòu)成而是由其它部件構(gòu)成的方面是不同的。具體地，第1帶部件接合部61 第4帶部件接合部72將板部件67、77的一端翻折而形成為筒狀(形成插通孔65、7幻，通過熔接而固定該一端。而且，通過螺釘64、74和熔接而使板部件67、77分別粘結(jié)于第1帶部件60或第2帶部件70。另外，作為板部件67、77，優(yōu)選為由耐緊固壓的材料構(gòu)成，例如可以使用SUS等。此外，第1帶部件60和第2帶部件70的兩端上的未粘結(jié)有板部件67、77的部分以在緊固燃料電池的電池堆100時(shí)與第1帶部件接合部61 第4帶部件接合部72不接觸的方式，形成有缺口。即使是如上所述構(gòu)成的本實(shí)施方式3涉及的燃料電池的電池堆100，也可以實(shí)現(xiàn)與實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100同樣的作用效果。(實(shí)施方式4)圖9是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。另外，在圖9中，將燃料電池的電池堆中的上下方向在圖中表示為上下方向。如圖9所示，本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的燃料電池的電池堆100與實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100基本結(jié)構(gòu)相同，但是，不同在于下述方面從垂直于電池10的層疊方向的方向看時(shí)，第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第1帶部件60的第2帶部件接合部62被構(gòu)成為不相互重疊；從垂直于電池10的層疊方向的方向看時(shí)，第2帶部件70 的第3帶部件接合部71和第2帶部件70的第4帶部件接合部72被構(gòu)成為不相互重疊。另外，第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70的第4帶部件接合部72與第1帶部件60的第2帶部件接合部62和第2帶部件70的第3帶部件接合部71 優(yōu)選為以位于電池層疊體20的側(cè)面的方式，即以不位于集電板31、絕緣板32、彈性部件33 以及端板34的側(cè)面的方式構(gòu)成。即使是如上所述構(gòu)成的本實(shí)施方式4涉及的燃料電池的電池堆100，也可以實(shí)現(xiàn)與實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100同樣的作用效果。(實(shí)施方式5)圖10是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖，圖11是模式地表示構(gòu)成圖10所示的燃料電池的電池堆的緊固帶的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。另外，在圖10中，將燃料電池的電池堆中的上下方向在圖中表示為上下方向。在圖11中，將緊固帶中的上下方向在圖中表示為上下方向。如圖10和圖11所示，本發(fā)明的實(shí)施方式5涉及的燃料電池的電池堆100與實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100基本結(jié)構(gòu)相同，但是，在緊固帶80由一個(gè)部件所構(gòu)成的方面不同。此外，通過由一個(gè)部件構(gòu)成緊固帶80，從而在緊固帶80的兩端上分別設(shè)有第1帶接合部68和第2帶接合部78。具體地，以緊固帶80包圍電池堆主體50的方式使帶狀的部件彎曲而形成為筒狀， 覆蓋電池堆主體50的上面的部分(以下稱為緊固帶80的上面)被形成為比水平向斜上方傾斜。另外，第1帶接合部68和第2帶接合部78由于與第1帶部件60的第1帶部件接合部61和第2帶部件70的第4帶部件接合部72等同樣地構(gòu)成，因而省略其詳細(xì)說明。并且，在緊固燃料電池的電池堆100時(shí)，通過由擠壓機(jī)構(gòu)(例如平板壓制機(jī))從緊固帶80的上面和覆蓋電池堆主體50的下面的部分(緊固帶80的下面)進(jìn)行擠壓，從而緊固帶80的上面被壓下至比水平方向稍向下傾斜，緊固帶80和電池堆主體50被加壓。由此， 從相對于電池10的層疊方向的垂直方向看時(shí)，第1帶接合部68的插通孔65和第2帶接合部78的插通孔75相互重疊，可以使接合銷90插通于該插通孔65和插通孔75中。而且， 在使接合銷90插通于插通孔65和插通孔75之后，通過解除由擠壓機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的加壓，從而由于彈性部件33的彈力，緊固帶80的上面被壓回至位于水平方向。此時(shí)，第1帶接合部 68和第2帶接合部78由于該拉伸力而發(fā)生變形，與接合銷90緊貼，從而緊固燃料電池的電池堆100。即使是如上所述構(gòu)成的本實(shí)施方式5涉及的燃料電池的電池堆100，也可以實(shí)現(xiàn)與實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100同樣的作用效果。(實(shí)施方式6)圖12是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式6所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。另外，在圖12中，將燃料電池的電池堆中的上下方向在圖中表示為上下方向。如圖12所示，本發(fā)明的實(shí)施方式6涉及的燃料電池的電池堆100與實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100基本結(jié)構(gòu)相同，但是，在使用多個(gè)(這里為4個(gè))細(xì)長的緊固帶 80來緊固燃料電池的電池堆100的方面不同。即使是如上所述構(gòu)成的本實(shí)施方式6涉及的燃料電池的電池堆100，也可以實(shí)現(xiàn)與實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100同樣的作用效果。(實(shí)施方式7)圖13是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式7所涉及的燃料電池的電池堆的大概結(jié)構(gòu)的立體圖。另外，在圖13中，將燃料電池的電池堆中的上下方向在圖中表示為上下方向。如圖13所示，本發(fā)明的實(shí)施方式7涉及的燃料電池的電池堆100與實(shí)施方式5涉及的燃料電池的電池堆100基本結(jié)構(gòu)相同，但是，緊固帶80的開口部分(兩端)以位于由電池堆主體50的側(cè)面和上面所形成的角部的方式形成，第1帶接合部68和第2帶接合部 78的形狀不同。具體地，第1帶接合部68由柱狀的部件構(gòu)成，以其前端部從緊固帶80的上面的端部伸出的方式，設(shè)置于緊固帶80的上面。在第1帶接合部68的前端部上以沿著電池10的層疊方向的方式設(shè)有插通孔。另外，這里，第1帶接合部68通過熔接而被粘結(jié)于緊固帶80 的上面。此外，第2帶接合部78由筒狀的部件構(gòu)成，通過熔接而被粘結(jié)于緊固帶80的側(cè)面。而且，通過緊固帶80的上面和設(shè)置有第2帶接合部78的側(cè)面上的、向使緊固帶80 的開口部分?jǐn)U大的方向的彈力，即向緊固帶80的上面上的上方向、以及緊固帶80的設(shè)置有第2帶接合部的側(cè)面上的從未設(shè)置有第2帶接合部78的側(cè)面向設(shè)置有第2帶接合部78的側(cè)面的方向的彈力，從而接合銷90的周面與第1帶接合部68和第2帶接合部78的內(nèi)面接觸。由此，接合銷90、第1帶接合部68以及第2帶接合部78被固定，從而可以緊固燃料電池的電池堆100。即使是如上所述構(gòu)成的本實(shí)施方式7涉及的燃料電池的電池堆100，也可以實(shí)現(xiàn)與實(shí)施方式1涉及的燃料電池的電池堆100同樣的作用效果。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的燃料電池的電池堆以及燃料電池的電池堆緊固方法可以使燃料電池的電池堆小型化并可以減小表面積，此外，由于裝配時(shí)可以不損傷性能且可以以較少的部件件數(shù)和較少的工數(shù)裝配，因此，在燃料電池的技術(shù)領(lǐng)域中是有用的。
0132]符號的說明0133]10電池0134]20電池層疊體0135]31集電板0136]31a端子部0137]32絕緣板0138]33彈性部件0139]34端板0140]50電池堆主體0141]51燃料氣體供給歧管0142]52氧化劑氣體供給歧0143]53冷卻介質(zhì)供給歧管0144]60第1帶部件0145]61第1帶部件接合部0146]62第2帶部件接合部0147]63接合形成部0148]64螺釘0149]65插通孔0150]66接合單元0151]67板部件0152]68第1帶接合部0153]69插通孔0154]70第2帶部件0155]71第3帶部件接合部0156]72第4帶部件接合部0157]73接合形成部0158]74螺釘0159]75插通孔0160]76接合單元0161]77板部件0162]78第2帶接合部
17
79插通孔
80緊固帶
90接合銷
100燃料電池的電池堆
IOlA中心線
IOlB中心線
201配管
202連接部件
權(quán)利要求
1.一種燃料電池的電池堆，其特征在于，具備電池堆主體，具有層疊有多個(gè)電池的電池層疊體、配置于所述電池層疊體的所述電池的層疊方向上的端部的彈性部件和夾持所述電池層疊體和所述彈性部件的一對端板；以及緊固帶，在兩端部上具有第ι帶接合部和第2帶接合部，以覆蓋所述電池堆主體的一對端面和彼此相對的一對側(cè)面的方式在所述電池堆主體的周圍延伸，通過所述第1帶接合部和所述第2帶接合部直接或間接地接合，從而由所述緊固帶緊固所述電池堆主體。
2.如權(quán)利要求1所述的燃料電池的電池堆，其特征在于，以使所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部位于所述電池層疊體的側(cè)面的方式配置所述緊固帶。
3.如權(quán)利要求2所述的燃料電池的電池堆，其特征在于，還具備接合銷，在所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部上分別形成有第1插通孔和第2插通孔， 所述第1帶接合部和所述第2帶接合部通過所述接合銷接合，并使所述接合銷插通于所述第1帶接合部的第1插通孔和所述第2帶接合部的第2插通孔中。
4.如權(quán)利要求3所述的燃料電池的電池堆，其特征在于，所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部被設(shè)置成使所述第1插通孔和所述第2插通孔分別在垂直于所述電池的層疊方向的方向上排列。
5.如權(quán)利要求4所述的燃料電池的電池堆，其特征在于，所述第1帶接合部被設(shè)置成從所述緊固帶的一端向所述電池的層疊方向的一方的方向突出，所述第2帶接合部被設(shè)置成從所述緊固帶的另一端向所述電池的層疊方向的另一方的方向突出，并且，所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部被設(shè)置成使所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部的所述插通孔分別沿著所述電池的側(cè)面延伸。
6.如權(quán)利要求5所述的燃料電池的電池堆，其特征在于，從垂直于所述電池的層疊方向并且與所述電池層疊體的所述一對側(cè)面平行的方向看時(shí)，所述第2帶接合部被設(shè)置成與所述第1帶接合部并列，并且，所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部被設(shè)置成使各個(gè)所述插通孔在垂直于所述電池的層疊方向并且與所述電池層疊體的所述一對側(cè)面平行的方向上排列。
7.如權(quán)利要求3所述的燃料電池的電池堆，其特征在于，所述接合銷以其周面具有圓弧狀部分的方式形成，該接合銷的圓弧狀部分與所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部的各個(gè)所述插通孔的內(nèi)面接合。
8.如權(quán)利要求1所述的燃料電池的電池堆，其特征在于，所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部被設(shè)置成，在所述緊固帶的端部上，在所述電池的層疊方向上具有長軸并且在垂直于該長軸的方向上具有短軸；所述長軸的長度為相對于所述短軸的長度的2倍以上。
9.如權(quán)利要求1所述的燃料電池的電池堆，其特征在于，所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部被構(gòu)成為，因緊固所述燃料電池的電池堆時(shí)的負(fù)荷荷重而發(fā)生變形。
10.如權(quán)利要求2所述的燃料電池的電池堆，其特征在于，從所述電池的層疊方向看時(shí)，所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部不相互重疊地配置。
11.如權(quán)利要求2所述的燃料電池的電池堆，其特征在于，從相對于所述電池的層疊方向的垂直方向看時(shí)，所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部相互重疊地配置。
12.如權(quán)利要求1所述的燃料電池的電池堆，其特征在于， 所述緊固帶由第1帶部件和第2帶部件構(gòu)成，在所述第1帶部件的一個(gè)端部上配置有第1帶部件接合部，在所述第1帶部件的另一個(gè)端部上配置有第2帶部件接合部，在所述第2帶部件的一個(gè)端部上配置有第3帶部件接合部，在所述第2帶部件的另一個(gè)端部上配置有第4帶部件接合部，所述第1帶接合部具有所述第1帶部件接合部和所述第3帶部件接合部，所述第2帶接合部具有所述第2帶部件接合部和所述第4帶部件接合部，通過所述第1帶部件接合部和所述第4帶部件接合部直接或間接地接合，所述第2帶部件接合部和所述第3帶部件接合部直接或間接地接合，從而由所述緊固帶緊固所述電池堆主體。
13.如權(quán)利要求12所述的燃料電池的電池堆，其特征在于，所述第1帶部件以及所述第2帶部件被構(gòu)成為，各個(gè)所述端部位于所述電池堆主體的側(cè)面的中央。
14.如權(quán)利要求1所述的燃料電池的電池堆，其特征在于，在所述緊固帶上配設(shè)有用于通過配管的孔，所述配管用于供給或排出流通于所述電池堆主體的流體。
15.一種燃料電池的電池堆，其特征在于， 具備電池堆主體，具有以形成電池層疊體的方式相互層疊的多個(gè)電池； 彈性體，配置于所述電池層疊體的端部； 一對端板，夾著所述電池層疊體和所述彈性體；緊固帶，具有第1帶接合部和第2帶接合部，以覆蓋所述電池堆主體的一對端面和彼此相對的一對側(cè)面的方式在所述電池堆主體的周圍延伸；以及接合銷，被構(gòu)成為與所述第1帶接合部和所述第2帶接合部接合并且使所述第1帶接合部和所述第2帶接合部相互緊固。
16.一種燃料電池的電池堆的緊固方法，其特征在于， 包括工序(A)，形成電池堆主體，以覆蓋所述電池堆主體的一對端面和彼此相對的一對側(cè)面并在所述電池堆主體的周圍延伸的方式配置緊固帶，該緊固帶在兩端部具有第1帶接合部和第2帶接合部，所述電池堆主體具有層疊有多個(gè)電池的電池層疊體、配置于所述電池層疊體的所述電池的層疊方向上的端部的彈性體以及夾持所述電池層疊體和所述彈性部件的一對端板；以及工序(B)，使所述第1帶接合部和所述第2帶接合部直接或間接地接合，由此，用所述緊固帶緊固所述電池堆主體。
17.如權(quán)利要求16所述的燃料電池的電池堆的緊固方法，其特征在于， 所述工序(B)包括工序(Bi)，用加壓器對所述緊固帶的覆蓋所述電池堆主體的一對所述端面的部分施加比緊固荷重更大的規(guī)定的荷重，將所述接合銷插通于所述第1帶接合部的插通孔和所述第 2帶接合部的插通孔中；以及工序(B2)，釋放由所述加壓器產(chǎn)生的荷重，使所述接合銷接合于所述第1帶接合部以及所述第2帶接合部的各自的所述插通孔的內(nèi)面。
全文摘要
本發(fā)明涉及燃料電池的電池堆以及燃料電池的電池堆的緊固方法。燃料電池的電池堆具備電池堆主體(50)，具有電池層疊體(20)、配設(shè)于電池層疊體(20)的電池(10)的層疊方向的端部的彈性部件(33)以及夾持電池層疊體(20)和彈性部件(33)的一對端板(34、34)；以及緊固帶(80)，在兩端部上具有第1帶接合部(68)和第2帶接合部(78)，以覆蓋電池堆主體(50)的一對端面整體和彼此相對的一對側(cè)面的方式在電池堆主體(50)的周圍延伸；通過第1帶接合部(68)和第2帶接合部(78)直接或間接地接合，從而由緊固帶(80)緊固電池堆主體(50)。
文檔編號H01M8/10GK102171881SQ20098013910
公開日2011年8月31日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者川畑德彥, 日下部弘樹, 柴田礎(chǔ)一, 池島裕介, 長尾善輝, 鵜木重幸 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社