燃料電池堆的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種燃料電池堆(10)。該燃料電池堆(10)在第一端板(20a)及第二端板(20b)之間配設有沿著層疊方向延伸并將層疊體(14)定位的頂銷(62、64)。在第一端板(20a)及第二端板(20b)上設有用于供頂銷(62、64)插入的插入孔部(58、60)。在插入孔部(58、60)的孔部內(nèi)周面(58S、60S)上形成有向從頂銷(62、64)分離的方向擴徑的擴徑面。
【專利說明】燃料電池堆
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃料電池堆，其具有將電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體與隔板層疊而成的發(fā)電單元，且在層疊有多個所述發(fā)電單元的層疊體的層疊方向兩端設有端板，其中，該電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體在電解質(zhì)膜的兩側(cè)設有一對電極。
【背景技術】
[0002]例如，固體高分子型燃料電池具備通過隔板夾持電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體(MEA)而成的發(fā)電單元，該電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體(MEA)在由高分子離子交換膜構(gòu)成的電解質(zhì)膜的兩側(cè)分別配設有陽極電極及陰極電極。該燃料電池通常通過將規(guī)定個數(shù)的發(fā)電單元層疊，而作為例如車載用燃料電池堆使用。
[0003]在燃料電池堆中，為了向?qū)盈B的各發(fā)電單元的陽極電極及陰極電極分別供給作為反應氣體的燃料氣體及氧化劑氣體，而構(gòu)成內(nèi)部岐管的情況較多。該內(nèi)部岐管具備沿著發(fā)電單元的層疊方向貫通設置的反應氣體供給連通孔及反應氣體排出連通孔。
[0004]在燃料電池堆中，尤其是作為車載用使用時，需要層疊相當多的發(fā)電單元。因此，必須將各發(fā)電單元彼此準確地定位，例如，已知有日本特開平09-134734號公報公開的燃料電池的組裝方法。
[0005]該組裝方法如圖10所示，在電池堆I的加壓用的加壓板2上穿設單元組裝用定位孔3，并將端面倒角后的長的PTFE制的頂銷4以直立狀態(tài)插入到所述定位孔3中。接著，依次將穿設有定位孔3的單元5各自的定位孔3與頂銷4嵌合而將這些單元5層疊，由此構(gòu)成電池堆I。然后，將電池堆I緊固固定。
[0006]發(fā)明的概要
[0007]然而，在車載用燃料電池堆中，作用有外部載荷的情況較多，例如，在與單元5的層疊方向交叉的方向、圖10中的箭頭H方向上容易施加有所述外部載荷。此時，頂銷4在與加壓板2的定位孔3嵌合的狀態(tài)下，來抑制層疊的多個單元5的錯動。因此，在頂銷4上以加壓板2的定位孔3為支點而集中地施加有過度的彎曲應力，從而在所述頂銷4上產(chǎn)生損傷等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明用于解決這種問題，其目的在于提供一種通過簡單的結(jié)構(gòu)能夠抑制在頂銷上施加有過度的應力的情況的燃料電池堆。
[0009]本發(fā)明的燃料電池堆具有將電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體與隔板層疊而成的發(fā)電單元，其中，該電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體在電解質(zhì)膜的兩側(cè)設有一對電極。在層疊有多個發(fā)電單元的層疊體的層疊方向兩端設有端板。
[0010]在該燃料電池堆中，在端板之間配設有沿著層疊方向延伸并將層疊體定位的頂銷。在端板上設有用于供頂銷插入的插入孔部，在所述插入孔部的孔部內(nèi)周面上形成有沿徑向從該頂銷分離并擴徑的擴徑面。[0011]根據(jù)本發(fā)明，將頂銷向端板的插入孔部插入，并且在所述插入孔的孔部內(nèi)周面上形成有沿徑向從所述頂銷分離并擴徑的擴徑面。因此，在從與發(fā)電單元的層疊方向交叉的方向?qū)θ剂想姵囟咽┘油獠枯d荷時，頂銷能夠抑制所述發(fā)電單元的位置錯動，另一方面，頂銷在插入孔部內(nèi)能夠沿著擴徑面傾斜。因此，通過簡單的結(jié)構(gòu)，能夠抑制在頂銷的特定的部位集中地施加有過度的應力的情況，從而能夠盡可能地抑制所述頂銷的損傷等。
[0012]上述的目的、特征及優(yōu)點通過參照【專利附圖】

【附圖說明】的以下的實施方式的說明能夠容易理解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的第一實施方式的燃料電池堆的簡要立體說明圖。
[0014]圖2是所述燃料電池堆的剖視側(cè)視圖。
[0015]圖3是構(gòu)成所述燃料電池堆的發(fā)電單元的主要部分分解立體說明圖。
[0016]圖4是表示所述燃料電池堆的頂銷的立體說明圖。
[0017]圖5是在所述燃料電池堆上施加有外部載荷時的動作說明圖。
[0018]圖6是本發(fā)明的第二實施方式的燃料電池堆的剖視側(cè)視圖。
[0019]圖7是本發(fā)明的第三實施方式的燃料電池堆的剖視側(cè)視圖。
[0020]圖8是本發(fā)明的第四實施方式的燃料電池堆的剖視側(cè)視圖。
[0021]圖9是本發(fā)明的第五實施方式的燃料電池堆的剖視側(cè)視圖。
[0022]圖10是日本特開平09-134734號公報所公開的燃料電池的組裝方法的說明圖。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的第一實施方式的燃料電池堆10具備將多個發(fā)電單元(燃料電池)12以豎立姿態(tài)沿著水平方向(箭頭B方向)層疊而成的層疊體14。
[0024]如圖1及圖2所示，在層疊體14的層疊方向一方的端部依次配設有接線板16a、絕緣板18a及第一端板20a。在層疊體14的層疊方向另一方的端部依次配設有接線板16b、絕緣板18b及第二端板20b。接線板16a、16b設定為比絕緣板18a、18b小的平面尺寸，收容于在所述絕緣板18a、18b的中央部形成的開口部21a、21b內(nèi)(參照圖2)。
[0025]與接線板16a連接的輸出端子22a從第一端板20a的大致中央部(或接近一邊側(cè)的位置)延伸，另一方面，與接線板16b連接的輸出端子22b從第二端板20b的中央部延伸。由燃料電池堆10產(chǎn)生的電力被從輸出端子22a、22b向外部取出。
[0026]如圖1所示，第一端板20a及第二端板20b具有橫長(也可以是縱長)的長方形形狀，并且在各邊之間配置連結(jié)桿24。各連結(jié)桿24經(jīng)由螺栓26而將兩端固定于第一端板20a及第二端板20b，對多個層疊的發(fā)電單元12施加層疊方向(箭頭B方向)的緊固載荷。
[0027]如圖3所示，發(fā)電單元12具有橫長(也可以是縱長)的長方形形狀，并且電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體30由第一隔板32及第二隔板34夾持。第一隔板32及第二隔板34例如由鋼板、不銹鋼板、鋁板或鍍敷處理鋼板等金屬隔板或碳隔板構(gòu)成。
[0028]在發(fā)電單元12的箭頭A方向(圖3中的水平方向)的一端緣部，在箭頭C方向(鉛垂方向)上排列而設置有沿著作為層疊方向的箭頭B方向相互連通的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38b。
[0029]在發(fā)電單元12的箭頭A方向的另一端緣部，在箭頭C方向上排列而設置有沿著箭頭B方向相互連通的用于供給燃料氣體的燃料氣體供給連通孔38a及用于排出氧化劑氣體的氧化劑氣體排出連通孔36b。
[0030]在發(fā)電單元12的箭頭C方向的上端緣部設有用于供給冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)供給連通孔40a，并且在所述發(fā)電單元12的箭頭C方向的下端緣部設有用于排出所述冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)排出連通孔40b。
[0031]在第一隔板32的朝向電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體30的面32a上設有與氧化劑氣體供給連通孔36a和氧化劑氣體排出連通孔36b連通的氧化劑氣體流路42。氧化劑氣體流路42具有沿著水平方向(箭頭A方向)延伸的多條流路槽。
[0032]在第二隔板34的朝向電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體30的面34a上設有與燃料氣體供給連通孔38a和燃料氣體排出連通孔38b連通的燃料氣體流路44。燃料氣體流路44具有沿著水平方向(箭頭A方向)延伸的多條流路槽。
[0033]在構(gòu)成彼此相鄰的發(fā)電單元12的第一隔板32的面32b與第二隔板34的面34b之間設有將冷卻介質(zhì)供給連通孔40a和冷卻介質(zhì)排出連通孔40b連通的冷卻介質(zhì)流路46。
[0034]在第一隔板32及第二隔板34上分別一體地或分別地設有密封構(gòu)件48、50。密封構(gòu)件48、50使用例如EPDM、NBR、氟橡膠、娃橡膠、氟娃橡膠、丁基橡膠、天然橡膠、苯乙烯橡膠、氯丁二烯或丙烯酸橡膠等密封件、緩沖件、或填密件等具有彈性的密封構(gòu)件。
[0035]電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體30具備:例如在全氟磺酸的薄膜中浸潰有水的固體高分子電解質(zhì)膜52 ;夾持所述固體高分子電解質(zhì)膜52的陰極電極54及陽極電極56。
[0036]陰極電極54及陽極電極56具有:由碳素紙等構(gòu)成的氣體擴散層；將在表面擔載有鉬合金的多孔質(zhì)碳粒子均勻地涂敷在所述氣體擴散層的表面而形成的電極催化劑層。電極催化劑層形成在固體高分子電解質(zhì)膜52的兩面上。
[0037]在發(fā)電單元12的一方的對角位置，具體而言，在氧化劑氣體排出連通孔36b的附近及氧化劑氣體供給連通孔36a的附近分別設有定位用孔部57a、57b。需要說明的是，定位用孔部57a、57b也可以形成于在第一隔板32及第二隔板34上一體設置的絕緣性的樹脂框構(gòu)件上。而且，在電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體30中，也可以采用減小固體高分子電解質(zhì)膜52的外周尺寸而在所述固體高分子電解質(zhì)膜52上不設置定位用孔部57a、57b的結(jié)構(gòu)。
[0038]定位用孔部57a、57b的設置位置只要在第一隔板32及第二隔板34的面內(nèi)即可，并未特別限定。定位用孔部57a、57b優(yōu)選設置在密封構(gòu)件48、50的外側(cè)，且可以分別設置2個以上。而且，定位用孔部57a、57b也可以設置在發(fā)電單元12的另一方的對角位置。在第一端板20a及第二端板20b上,在與定位用孔部57a、57b同軸上形成有插入孔部58、60。
[0039]如圖2所示，在插入孔部58的孔部內(nèi)周面58S上形成有沿徑向從后述的頂銷62分離并擴徑的擴徑面。具體而言，在孔部內(nèi)周面58S的軸向(箭頭B方向)兩端側(cè)分別設有作為擴徑面的截面彎曲面58S1、58S2。截面彎曲面58S1、58S2相互連續(xù)，使孔部內(nèi)周面58S具有單一的彎曲面形狀(圓角面形狀)。
[0040]在插入孔部60的孔部內(nèi)周面60S上形成有沿徑向從后述的頂銷64分離并擴徑的擴徑面。具體而言，在孔部內(nèi)周面60S的軸向兩端側(cè)分別設有作為擴徑面的截面彎曲面60S1、60S2。截面彎曲面60S1、60S2相互連續(xù)，使孔部內(nèi)周面60S具有單一的彎曲面形狀(圓角面形狀)。
[0041]如圖4所示，在第一端板20a和第二端板20b上配設有圓柱形狀的頂銷(桿構(gòu)件)62、64，該頂銷62、64沿著層疊方向延伸且一體地插入到插入孔部58、60及與插入孔部58,60同軸的定位用孔部57a、57b中。頂銷62、64至少設置2根(也可以為2根以上)，與定位用孔部57a、57b嵌合。頂銷62、64優(yōu)選在各插入孔部58、60內(nèi)的孔部內(nèi)周面58S、60S處與開口的最小直徑部嵌合(參照圖2)。頂銷62、64優(yōu)選由SUS(不銹鋼)、鋁、鐵等具有導電性的金屬、PPS (聚苯硫醚)等具有絕緣性的樹脂、碳等形成。
[0042]在絕緣板18a、18b上形成有比定位用孔部57a、57b及插入孔部58、60大徑的孔部66a、66b。在第一端板20a及第二端板20b上設有頂銷62、64的防脫用蓋構(gòu)件(未圖不)。需要說明的是，也可以取代蓋構(gòu)件而使用例如開口環(huán)或開口銷等。
[0043]如圖1所示，在第一端板20a上形成有氧化劑氣體供給連通孔36a、氧化劑氣體排出連通孔36b、燃料氣體供給連通孔38a、燃料氣體排出連通孔38b、冷卻介質(zhì)供給連通孔40a及冷卻介質(zhì)排出連通孔40b，并且在這些連通孔上連接有未圖示的岐管構(gòu)件。需要說明的是，也可以將與連通孔連接的岐管構(gòu)件分配給第一端板20a和第二端板20b。
[0044]以下，對該燃料電池堆10的動作進行說明。
[0045]首先，如圖3所示，向氧化劑氣體供給連通孔36a供給含氧氣體等氧化劑氣體，并向燃料氣體供給連通孔38a供給含氫氣體等燃料氣體。而且，向冷卻介質(zhì)供給連通孔40a供給純水或乙二醇、油等冷卻介質(zhì)。
[0046]因此，氧化劑氣體從氧化劑氣體供給連通孔36a向第一隔板32的氧化劑氣體流路42導入。氧化劑氣體沿著氧化劑氣體流路42在水平方向上流動，并向構(gòu)成電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體30的陰極電極54供給。
[0047]另一方面，燃料氣體從燃料氣體供給連通孔38a向第二隔板34的燃料氣體流路44導入。該燃料氣體沿著燃料氣體流路44在水平方向上流動，并向構(gòu)成電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體30的陽極電極56供給。
[0048]因此，在電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體30中，向陰極電極54供給的氧化劑氣體與向陽極電極56供給的燃料氣體在電極催化劑層內(nèi)通過電化學反應被消耗而進行發(fā)電。
[0049]接下來，向陰極電極54供給而被消耗后的氧化劑氣體沿著氧化劑氣體排出連通孔36b向箭頭B方向排出。另一方面，向陽極電極56供給而被消耗后的燃料氣體沿著燃料氣體排出連通孔38b向箭頭B方向排出。
[0050]另外，向冷卻介質(zhì)供給連通孔40a供給的冷卻介質(zhì)在被導入到第一隔板32及第二隔板34之間的冷卻介質(zhì)流路46之后，向箭頭C方向流通。該冷卻介質(zhì)在將電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體30冷卻之后，從冷卻介質(zhì)排出連通孔40b排出。
[0051]這種情況下，在第一實施方式中，如圖2所示，在第一端板20a及第二端板20b上設有供頂銷62、64插入的插入孔部58、60。并且，插入孔部58的孔部內(nèi)周面58S在軸向兩端側(cè)分別設有作為擴徑面的截面彎曲面58S1、58S2。另一方面，插入孔部60的孔部內(nèi)周面60S在軸向兩端側(cè)分別設有作為擴徑面的截面彎曲面60S1、60S2。
[0052]因此，例如圖5所示，當從燃料電池堆10的側(cè)方向箭頭A方向施加外部載荷F時，層疊的發(fā)電單元12將頂銷62向箭頭A方向按壓。因此，在頂銷62上作用有彎曲應力。
[0053]此時，頂銷62的端部在插入孔部58內(nèi)能夠傾斜。即，頂銷62能夠仿形于孔部內(nèi)周面58S的作為擴徑面的截面彎曲面58S1、58S2的形狀而進行傾斜動作。由此，通過簡單的結(jié)構(gòu)能夠抑制在頂銷62的特定的部位集中地施加有過度的應力的情況，從而能夠盡可能地抑制所述頂銷62的損傷等。需要說明的是，在頂銷64側(cè)，能夠得到與上述的頂銷62側(cè)同樣的效果。
[0054]圖6是本發(fā)明的第二實施方式的燃料電池堆80的剖視側(cè)視圖。需要說明的是，對于與第一實施方式的燃料電池堆10相同的構(gòu)成要素，標注同一參照符號，并省略其詳細的說明。而且，在以下說明的第三以后的實施方式中也同樣省略其詳細的說明。
[0055]燃料電池堆80具備在層疊方向兩端配置的第一端板82a及第二端板82b。在第一端板82a及第二端板82b上取代插入孔部58、60而形成插入孔部84、86。
[0056]在插入孔部84的孔部內(nèi)周面84S上形成有向從頂銷62分離的方向擴徑的擴徑面。具體而言，在孔部內(nèi)周面84S的軸向兩端側(cè)分別設有作為擴徑面的截面彎曲面84S1、84S2，并且，所述截面彎曲面84S1、84S2彼此由比第一端板82a及第二端板82b的板厚短的截面平坦面84S3連結(jié)。
[0057]在插入孔部86的孔部內(nèi)周面86S上形成有向從頂銷64分離的方向擴徑的擴徑面。具體而言，在孔部內(nèi)周面86S的軸向兩端側(cè)分別設有作為擴徑面的截面彎曲面86S1、86S2，并且，所述截面彎曲面86S1、86S2彼此由比第一端板82a及第二端板82b的板厚短的截面平坦面86S3連結(jié)。
[0058]在該第二實施方式中，頂銷62、64分別嵌合保持于孔部內(nèi)周面84S、86S的截面平坦面84S3、86S3。并且，當向燃料電池堆80施加外部載荷F時，頂銷62、64在插入孔部84、86內(nèi)能夠傾斜，能夠抑制在所述頂銷62、64的特定的部位集中地施加有過度的彎曲載荷(應力)的情況。由此，在第二實施方式中，能夠得到與上述的第一實施方式同樣的效果。
[0059]圖7是本發(fā)明的第三實施方式的燃料電池堆90的剖視側(cè)視圖。
[0060]燃料電池堆90具備在層疊方向兩端配置的第一端板92a及第二端板92b。在第一端板92a及第二端板92b上取代插入孔部58、60而形成有插入孔部94、96。
[0061]在插入孔部94的孔部內(nèi)周面94S上形成有向從頂銷62分離的方向擴徑的擴徑面。具體而言，在孔部內(nèi)周面94S的軸向兩端側(cè)分別設有作為擴徑面的截面傾斜面94S1、94S2,并且，所述截面傾斜面94S1、94S2彼此由比第一端板92a及第二端板92b的板厚短的截面平坦面94S3連結(jié)。截面傾斜面94S1、94S2優(yōu)選為直線狀。
[0062]在插入孔部96的孔部內(nèi)周面96S上形成有向從頂銷64分離的方向擴徑的擴徑面。具體而言，在孔部內(nèi)周面96S的軸向兩端側(cè)分別設有作為擴徑面的截面傾斜面96S1、96S2，并且，所述截面傾斜面96S1、96S2彼此由比第一端板92a及第二端板92b的板厚短的截面平坦面96S3連結(jié)。
[0063]在該第三實施方式中，頂銷62、64分別嵌合保持于孔部內(nèi)周面94S、96S的截面平坦面94S3、96S3。并且，當向燃料電池堆90施加外部載荷F時，頂銷62、64在插入孔部94、96內(nèi)能夠傾斜，能夠得到與上述的第一及第二實施方式同樣的效果。
[0064]圖8是本發(fā)明的第四實施方式的燃料電池堆100的剖視側(cè)視圖。
[0065]燃料電池堆100具備在層疊方向兩端配置的第一端板102a及第二端板102b。在第一端板102a及第二端板102b上形成有插入孔部104、106。
[0066]在插入孔部104的孔部內(nèi)周面104S上形成有向從頂銷62分離的方向擴徑的擴徑面。具體而言，在孔部內(nèi)周面104S的軸向一端側(cè)(內(nèi)表面?zhèn)?設有作為擴徑面的截面傾斜面104S1。在孔部內(nèi)周面104S的軸向另一端側(cè)(外表面?zhèn)?設有比第一端板102a及第二端板102b的板厚短的截面平坦面104S2。需要說明的是，也可以取代截面平坦面104S2而采用截面彎曲面(圓角面)。
[0067]在插入孔部106的孔部內(nèi)周面106S上形成有向從頂銷64分離的方向擴徑的擴徑面。具體而言，在孔部內(nèi)周面106S的軸向一端側(cè)(內(nèi)表面?zhèn)?設有作為擴徑面的截面傾斜面106S1。在孔部內(nèi)周面106S的軸向另一端側(cè)(外表面?zhèn)?設有比第一端板102a及第二端板102b的板厚短的截面平坦面106S2。需要說明的是，也可以取代截面平坦面106S2而采用截面彎曲面(圓角面)。
[0068]在該第四實施方式中，頂銷62、64分別嵌合保持于孔部內(nèi)周面104S、106S的截面平坦面104S2U06S2。并且，當對燃料電池堆100施加外部載荷F時，頂銷62、64在插入孔部104、106內(nèi)能夠傾斜，能夠得到與上述的第一?第三實施方式同樣的效果。
[0069]圖9是本發(fā)明的第五實施方式的燃料電池堆110的剖視側(cè)視圖。
[0070]燃料電池堆110具備在層疊方向兩端配置的第一端板112a及第二端板112b。在第一端板112a及第二端板112b上形成有階梯孔部114、116。供頂銷62插入的各階梯孔部114的兩端側(cè)構(gòu)成大徑孔部，且從內(nèi)側(cè)(絕緣板18a、18b側(cè))插入有具有絕緣性的樹脂套環(huán)構(gòu)件118。由此，防止頂銷62與第一端板112a及第二端板112b的直接接觸，從而能夠阻止觸電的發(fā)生。
[0071]樹脂套環(huán)構(gòu)件118在筒形狀的一端設有大徑的凸緣部118a。凸緣部118a配置在階梯孔部114的內(nèi)側(cè)的大徑孔部。在樹脂套環(huán)構(gòu)件118的中央形成有插入孔部120。在插入孔部120的孔部內(nèi)周面120S上形成有向從頂銷62分離的方向擴徑的擴徑面。具體而言，在孔部內(nèi)周面120S的軸向兩端側(cè)分別設有作為擴徑面的截面傾斜面120S1U20S2。截面傾斜面120S1U20S2彼此由截面平坦面120S3連結(jié)。需要說明的是，樹脂套環(huán)構(gòu)件118也可以采用未設置凸緣部118a的結(jié)構(gòu)。
[0072]在各階梯孔部114的外側(cè)的大徑孔部配置有蓋構(gòu)件122。蓋構(gòu)件122由與樹脂套環(huán)構(gòu)件118相同的材料(或者也可以是不同的材料)形成，且在將頂銷62的前端部覆蓋的狀態(tài)下通過螺釘124固定于第一端板112a及第二端板112b。
[0073]供頂銷64插入的各階梯孔部116的兩端側(cè)構(gòu)成大徑孔部，且從內(nèi)側(cè)(絕緣板18a、18b側(cè))插入有具有絕緣性的樹脂套環(huán)構(gòu)件126。由此，防止頂銷64與第一端板112a及第二端板112b的直接接觸，從而能夠防止觸電的發(fā)生。
[0074]樹脂套環(huán)構(gòu)件126在筒形狀的一端設有大徑的凸緣部126a。凸緣部126a配置在階梯孔部116的內(nèi)側(cè)的大徑孔部。在樹脂套環(huán)構(gòu)件126的中央形成有插入孔部128。在插入孔部128的孔部內(nèi)周面128S上形成有向從頂銷64分離的方向擴徑的擴徑面。具體而言，在孔部內(nèi)周面128S的軸向兩端側(cè)分別設有作為擴徑面的截面傾斜面128S1U28S2。截面傾斜面128S1U28S2彼此由截面平坦面128S3連結(jié)。需要說明的是，樹脂套環(huán)構(gòu)件126也可以采用未設置凸緣部126a的結(jié)構(gòu)。
[0075]在各階梯孔部116的外側(cè)的大徑孔部配置有蓋構(gòu)件130。蓋構(gòu)件130由與樹脂套環(huán)構(gòu)件126相同的材料(或者也可以是不同的材料)形成，且在將頂銷64的前端部覆蓋的狀態(tài)下通過螺釘132固定于第一端板112a及第二端板112b。[0076]在該第五實施方式中，頂銷62、64嵌合保持于樹脂套環(huán)構(gòu)件118、126的孔部內(nèi)周面120SU28S的截面平坦面120S3U28S3。并且，當對燃料電池堆110施加外部載荷F時，頂銷62、64在插入孔部120、128內(nèi)能夠傾斜，能夠得到與上述的第一?第四實施方式同樣的效果。
[0077]需要說明的是，插入孔部120、128與第三實施方式同樣地構(gòu)成，但并未限定于此，也可以與第一實施方式、第二實施方式或第四實施方式同樣地構(gòu)成。而且，在一方的端板與絕緣板之間也可以設置具有彈性的彈簧構(gòu)件。
【權利要求】
1.一種燃料電池堆，其具有將電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體與隔板層疊而成的發(fā)電單元，且在層疊有多個所述發(fā)電單元的層疊體的層疊方向兩端設有端板，其中，該電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體在電解質(zhì)膜的兩側(cè)設有一對電極，所述燃料電池堆的特征在于， 在所述端板之間配設有沿著所述層疊方向延伸并將所述層疊體定位的頂銷，并且， 在所述端板上設有用于供所述頂銷插入的插入孔部，在所述插入孔部的孔部內(nèi)周面上形成有沿徑向從該頂銷分離并擴徑的擴徑面。
2.根據(jù)權利要求1所述的燃料電池堆，其特征在于， 在所述孔部內(nèi)周面的軸向兩端側(cè)分別設有作為所述擴徑面的截面彎曲面或截面傾斜面，并且，所述截面彎曲面彼此或所述截面傾斜面彼此由截面平坦面連結(jié)。
3.根據(jù)權利要求1所述的燃料電池堆，其特征在于， 在所述孔部內(nèi)周面的軸向一端側(cè)設有作為所述擴徑面的截面彎曲面或截面傾斜面，并且，在所述孔部內(nèi)周面的軸向另一端側(cè)設有與所述截面彎曲面或所述截面傾斜面連結(jié)的截面平坦面或圓角面。
4.根據(jù)權利要求1所述的燃料電池堆，其特征在于， 所述燃料電池堆具備向在所述端板上設置的孔部插入的樹脂套環(huán)構(gòu)件， 在所述樹脂套環(huán)構(gòu)件上形成有所述插入孔部。
【文檔編號】H01M8/24GK103872371SQ201310643145
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權日:2012年12月7日
【發(fā)明者】西山忠志, 奈良由介 申請人:本田技研工業(yè)株式會社