[go: up one dir, main page]

JP6580391B2 - Fuel cell stack and method of assembling the same - Google Patents

Fuel cell stack and method of assembling the same Download PDF

Info

Publication number
JP6580391B2
JP6580391B2 JP2015129701A JP2015129701A JP6580391B2 JP 6580391 B2 JP6580391 B2 JP 6580391B2 JP 2015129701 A JP2015129701 A JP 2015129701A JP 2015129701 A JP2015129701 A JP 2015129701A JP 6580391 B2 JP6580391 B2 JP 6580391B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pin
power generation
fuel cell
positioning
main body
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2015129701A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017016770A (en
Inventor
洋 下村
洋 下村
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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 Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2015129701A priority Critical patent/JP6580391B2/en
Publication of JP2017016770A publication Critical patent/JP2017016770A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6580391B2 publication Critical patent/JP6580391B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Description

本発明は、発電セルが積層されるとともに、積層方向両端にエンドプレートが配設される燃料電池スタック及びその組み立て方法に関する。   The present invention relates to a fuel cell stack in which power generation cells are stacked and end plates are disposed at both ends in the stacking direction, and an assembling method thereof.

例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる固体高分子電解質膜を採用している。燃料電池は、固体高分子電解質膜の両側に、それぞれ電極触媒(電極触媒層)及び多孔質カーボン(ガス拡散層)を有するアノード電極とカソード電極とを配設した電解質膜・電極構造体(MEA)を備えている。電解質膜・電極構造体は、セパレータ(バイポーラ板)によって挟持されることにより、発電セル(燃料電池セル)を構成している。所定数の発電セルが積層されて燃料電池スタックが構成されており、前記燃料電池スタックは、例えば、燃料電池電気自動車等に搭載される車載用燃料電池スタックとして使用されている。   For example, a solid polymer fuel cell employs a solid polymer electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane. A fuel cell has an electrolyte membrane / electrode structure (MEA) in which an anode electrode and a cathode electrode each having an electrode catalyst (electrode catalyst layer) and porous carbon (gas diffusion layer) are disposed on both sides of a solid polymer electrolyte membrane. ). The electrolyte membrane / electrode structure constitutes a power generation cell (fuel cell) by being sandwiched between separators (bipolar plates). A predetermined number of power generation cells are stacked to form a fuel cell stack, and the fuel cell stack is used as an in-vehicle fuel cell stack mounted on, for example, a fuel cell electric vehicle.

車載用燃料電池スタックでは、相当に多数の発電セルが積層されている。このため、各発電セル同士を正確に位置決めするとともに、所望のシール性を確保する必要がある。このため、燃料電池スタックの組み立て作業では、通常、各発電セルに形成された位置決め孔部に、ノックピン(位置決めピン)を一体に挿入して各発電セル同士を位置決めしている。この状態で、発電セルの積層体に積層方向に圧縮力を付与しながら、タイロッド等で一対のエンドプレート間を締め付け固定している。   In an in-vehicle fuel cell stack, a considerable number of power generation cells are stacked. For this reason, it is necessary to accurately position each power generation cell and to secure a desired sealing property. For this reason, in the assembly operation of the fuel cell stack, usually, knock pins (positioning pins) are integrally inserted into positioning holes formed in the respective power generation cells to position the power generation cells. In this state, a pair of end plates are fastened and fixed with a tie rod or the like while applying a compressive force to the stack of power generation cells in the stacking direction.

例えば、特許文献1に開示されている燃料電池組立方法では、発電セルの位置決め孔にノックピンを挿入し、前記ノックピンに沿って前記発電セルを積層している。次いで、積層された発電セルに対して積層方向に荷重を加え、前記発電セルを圧縮することにより、ノックピンの延長部が該発電セルの積層方向端部から突出した状態で、前記延長部をノックピン本体部から取り外している。   For example, in the fuel cell assembling method disclosed in Patent Document 1, a knock pin is inserted into the positioning hole of the power generation cell, and the power generation cell is stacked along the knock pin. Next, by applying a load in the stacking direction to the stacked power generation cells and compressing the power generation cells, the extension portions of the knock pins project from the end portions in the stacking direction of the power generation cells. Removed from the main unit.

従って、位置決め棒の延長部を取り外すことで、圧縮工程の後に燃料電池スタックから突出した前記位置決め棒の端部を簡単に除去し、該位置決め棒の不要な突出がない燃料電池スタックを簡単に形成できる、としている。   Therefore, by removing the extension portion of the positioning rod, the end portion of the positioning rod protruding from the fuel cell stack after the compression process can be easily removed, and a fuel cell stack without unnecessary protrusion of the positioning rod can be easily formed. It can be done.

特開2013−196849号公報JP 2013-196849 A

ところで、上記の特許文献1では、発電セルの積層時に、ノックピン本体部に延長部が取り付けられている一方、前記発電セルの圧縮時に、前記延長部を前記ノックピン本体部から取り外している。このため、延長部の着脱作業が必要になり、作業性が低下するおそれがある。   By the way, in said patent document 1, while extending | stacking a power generation cell, while the extension part is attached to the knock pin main-body part, the said extension part is removed from the said knock-pin main-body part at the time of compression of the said power generation cell. For this reason, it is necessary to attach and detach the extension portion, and workability may be reduced.

本発明は、この種の問題を解決するものであり、簡単且つ迅速に、燃料電池スタックを組み付けることが可能な燃料電池スタック及びその組み立て方法を提供することを目的とする。   The present invention solves this type of problem, and an object of the present invention is to provide a fuel cell stack capable of assembling the fuel cell stack easily and quickly and a method for assembling the fuel cell stack.

本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する発電セルを有し、複数の前記発電セルが積層されるとともに、積層方向両端にエンドプレートが配設される燃料電池スタックに関するものである。   The present invention relates to a fuel cell stack having a power generation cell that generates power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas, wherein the plurality of power generation cells are stacked and end plates are disposed at both ends in the stacking direction. Is.

燃料電池スタックは、複数の発電セルに設けられた各位置決め孔部に一体に挿入されるとともに、エンドプレート間に保持される位置決めピンを備えている。位置決めピンは、中空のピン本体部と、前記ピン本体部内に、該ピン本体部のピン軸方向に進退可能に挿入される伸縮部と、前記ピン本体部内に配置され、前記伸縮部を前記ピン軸方向に進退させる弾性体と、伸縮部をピン本体部に対して進退方向にガイドするガイド部と、前記伸縮部を進出先端位置に保持し、該伸縮部が前記ピン本体部から離脱することを阻止する係止部と、を備えている。
The fuel cell stack includes positioning pins that are inserted into the positioning holes provided in the plurality of power generation cells and are held between the end plates. The positioning pin is disposed in the hollow pin main body portion, in the pin main body portion, the expansion / contraction portion inserted so as to be able to advance and retreat in the pin axial direction of the pin main body portion, and in the pin main body portion, An elastic body that advances and retreats in the axial direction, a guide portion that guides the expansion and contraction portion with respect to the pin main body portion, and the expansion and contraction portion is held at the advanced tip position, and the expansion and contraction portion is detached from the pin main body portion And a locking portion for preventing the above.

さらに、本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する発電セルを有し、複数の前記発電セルが積層されるとともに、積層方向両端にエンドプレートが配設される燃料電池スタックの組み立て方法に関するものである。   Furthermore, the present invention has a power generation cell that generates power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas, and a plurality of the power generation cells are stacked and end plates are disposed at both ends in the stacking direction. It relates to a stack assembly method.

組み立て方法は、一方のエンドプレートに、ピン軸方向に伸縮自在な位置決めピンの一端を保持させている。そして、位置決めピンを、発電セルに設けられた位置決め孔部に挿入させることにより、複数の前記発電セルを位置決めして積層させている。次いで、他方のエンドプレートと一方のエンドプレートの間に積層された複数の発電セルに、積層方向に圧縮力を付与するとともに、位置決めピンをピン軸方向に縮小させている。この状態で、一方のエンドプレートと他方のエンドプレートとの間を締め付け固定している。   In the assembling method, one end plate holds one end of a positioning pin that can be expanded and contracted in the pin axis direction. A plurality of power generation cells are positioned and stacked by inserting positioning pins into positioning holes provided in the power generation cells. Next, a compression force is applied in the stacking direction to the plurality of power generation cells stacked between the other end plate and the one end plate, and the positioning pins are reduced in the pin axis direction. In this state, the space between one end plate and the other end plate is fastened and fixed.

さらにまた、位置決めピンは、中空のピン本体部と、前記ピン本体部内に挿入され、弾性体の弾性力により該ピン本体部に対してピン軸方向に進退可能な伸縮部とを有することが好ましい。発電セルの積層時には、伸縮部がピン本体部の外方に突出する一方、前記発電セルの圧縮時には、前記伸縮部が前記ピン本体部の内部に収納されることが好ましい。   Furthermore, the positioning pin preferably has a hollow pin main body portion and an expansion / contraction portion that is inserted into the pin main body portion and can be moved forward and backward in the pin axial direction with respect to the pin main body portion by the elastic force of the elastic body. . When the power generation cells are stacked, the expansion / contraction portion protrudes outward from the pin main body portion. On the other hand, when the power generation cell is compressed, the expansion / contraction portion is preferably housed inside the pin main body portion.

本発明によれば、位置決めピンが各発電セルの位置決め孔部に一体に挿入されることにより、複数の発電セルが位置決めされている。そして、複数の発電セルに積層方向に圧縮力が付与され、前記複数の発電セルが圧縮される際、位置決めピンは、ピン軸方向に縮小することができる。このため、位置決めピンを分割させる必要がなく、簡単且つ迅速に、燃料電池スタックを組み付けることが可能になる。   According to the present invention, the plurality of power generation cells are positioned by integrally inserting the positioning pins into the positioning holes of the respective power generation cells. Then, when a compressive force is applied to the plurality of power generation cells in the stacking direction and the plurality of power generation cells are compressed, the positioning pins can be reduced in the pin axis direction. For this reason, it is not necessary to divide the positioning pins, and the fuel cell stack can be assembled easily and quickly.

本発明の実施形態に係る燃料電池スタックの概略斜視説明図である。1 is a schematic perspective view of a fuel cell stack according to an embodiment of the present invention. 前記燃料電池スタックの一部断面側面図である。It is a partial cross section side view of the said fuel cell stack. 前記燃料電池スタックを構成する燃料電池の要部分解斜視説明図である。It is a principal part disassembled perspective explanatory drawing of the fuel cell which comprises the said fuel cell stack. 前記燃料電池スタックを構成するノックピンの斜視説明図である。FIG. 4 is a perspective explanatory view of a knock pin constituting the fuel cell stack. 前記ノックピンの断面側面図である。It is a cross-sectional side view of the knock pin. 本発明の実施形態に係る燃料電池スタックの組み立て方法に適用される組み立て装置の要部説明図である。It is principal part explanatory drawing of the assembly apparatus applied to the assembly method of the fuel cell stack which concerns on embodiment of this invention. 前記組み立て装置にエンドプレートが配置された状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state by which the end plate was arrange | positioned at the said assembly apparatus. 前記組み立て装置に発電セルの積層された状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state by which the power generation cell was laminated | stacked on the said assembly apparatus. 前記組み立て装置により前記発電セルに締め付け荷重を付与した状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state which gave the clamping load to the said power generation cell with the said assembly apparatus. 前記ノックピンが押圧されて縮小される際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of the said knock pin being pressed and reduced. 前記ノックピンが縮小端まで押圧された状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state by which the said knock pin was pressed to the reduction end.

図1に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池スタック10は、複数の発電セル12が、立位姿勢で水平方向(矢印A方向)に積層される。燃料電池スタック10は、例えば、車載用燃料電池スタックを構成し、図示しない燃料電池車両(燃料電池電気自動車)に搭載される。   As shown in FIG. 1, in the fuel cell stack 10 according to the embodiment of the present invention, a plurality of power generation cells 12 are stacked in the horizontal direction (arrow A direction) in a standing posture. The fuel cell stack 10 constitutes, for example, an in-vehicle fuel cell stack and is mounted on a fuel cell vehicle (fuel cell electric vehicle) (not shown).

図1及び図2に示すように、発電セル12の積層方向一端には、ターミナルプレート14a、インシュレータ16a及びエンドプレート18aが、外方に向かって、順次、配設される。発電セル12の積層方向他端には、ターミナルプレート14b、インシュレータ16b及びエンドプレート18bが、外方に向かって、順次、配設される。ターミナルプレート14a、14bの略中央には、積層方向外方に延在する端子部20a、20bが設けられる。端子部20a、20bは、エンドプレート18a、18bの外部に突出する。ターミナルプレート14a、14bは、インシュレータ16a、16bのプレート面に形成された凹部16ad、16bdに収容される。   As shown in FIGS. 1 and 2, a terminal plate 14 a, an insulator 16 a, and an end plate 18 a are sequentially arranged at one end in the stacking direction of the power generation cells 12 toward the outside. At the other end of the power generation cell 12 in the stacking direction, a terminal plate 14b, an insulator 16b, and an end plate 18b are sequentially disposed outward. Terminal portions 20a and 20b extending outward in the stacking direction are provided at substantially the center of the terminal plates 14a and 14b. The terminal portions 20a and 20b project outside the end plates 18a and 18b. The terminal plates 14a and 14b are accommodated in recesses 16ad and 16bd formed on the plate surfaces of the insulators 16a and 16b.

エンドプレート18a、18bは、横長(縦長でもよい)の長方形状を有するとともに、各辺間には、連結バー22が配置される。各連結バー22は、両端をエンドプレート18a、18bの内面にボルト24を介して固定され、複数の積層された発電セル12に積層方向(矢印A方向)の締め付け荷重を付与する。なお、燃料電池スタック10では、エンドプレート18a、18bを端板とする筐体を備え、前記筐体内に複数個の発電セル12を収容するように構成してもよい。   The end plates 18a and 18b have a horizontally long (or vertically long) rectangular shape, and a connecting bar 22 is disposed between the sides. Each connection bar 22 is fixed at both ends to the inner surfaces of the end plates 18a, 18b via bolts 24, and applies a tightening load in the stacking direction (arrow A direction) to the plurality of stacked power generation cells 12. Note that the fuel cell stack 10 may include a housing having end plates 18a and 18b as end plates, and a plurality of power generation cells 12 may be accommodated in the housing.

図2及び図3に示すように、発電セル12は、電解質膜・電極構造体26と、前記電解質膜・電極構造体26を挟持するアノードセパレータ28及びカソードセパレータ30とを備える。アノードセパレータ28、電解質膜・電極構造体26及びカソードセパレータ30は、水平方向に積層される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the power generation cell 12 includes an electrolyte membrane / electrode structure 26, and an anode separator 28 and a cathode separator 30 that sandwich the electrolyte membrane / electrode structure 26. The anode separator 28, the electrolyte membrane / electrode structure 26, and the cathode separator 30 are stacked in the horizontal direction.

アノードセパレータ28及びカソードセパレータ30は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属板により構成される。アノードセパレータ28及びカソードセパレータ30は、平面が矩形状を有するとともに、断面凹凸形状に成形される。なお、アノードセパレータ28及びカソードセパレータ30は、金属セパレータに代えて、例えば、カーボンセパレータを使用してもよい。   The anode separator 28 and the cathode separator 30 are made of, for example, a steel plate, a stainless steel plate, an aluminum plate, a plated steel plate, or a metal plate obtained by performing a surface treatment for corrosion prevention on the metal surface. The anode separator 28 and the cathode separator 30 have a rectangular planar shape and are formed into a concavo-convex shape. For example, a carbon separator may be used as the anode separator 28 and the cathode separator 30 instead of the metal separator.

アノードセパレータ28及びカソードセパレータ30は、横長形状を有するとともに、長辺が水平方向(矢印B方向)に延在し且つ短辺が重力方向(矢印C方向)に延在するように構成される。   The anode separator 28 and the cathode separator 30 have a horizontally long shape, and are configured such that the long side extends in the horizontal direction (arrow B direction) and the short side extends in the gravity direction (arrow C direction).

図3に示すように、発電セル12の長辺方向(矢印B方向)の一端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、酸化剤ガス供給連通孔32a、冷却媒体供給連通孔34a及び燃料ガス排出連通孔36bが上下に設けられる。酸化剤ガス供給連通孔32aは、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給する。冷却媒体供給連通孔34aは、冷却媒体を供給する一方、燃料ガス排出連通孔36bは、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出する。   As shown in FIG. 3, one end edge of the power generation cell 12 in the long side direction (arrow B direction) communicates with each other in the arrow A direction, and the oxidant gas supply communication hole 32a, the cooling medium supply communication hole 34a, and Fuel gas discharge communication holes 36b are provided above and below. The oxidant gas supply communication hole 32a supplies an oxidant gas, for example, an oxygen-containing gas. The cooling medium supply communication hole 34a supplies a cooling medium, while the fuel gas discharge communication hole 36b discharges a fuel gas, for example, a hydrogen-containing gas.

発電セル12の長辺方向の他端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、燃料ガス供給連通孔36a、冷却媒体排出連通孔34b及び酸化剤ガス排出連通孔32bが上下に設けられる。燃料ガス供給連通孔36aは、燃料ガスを供給し、冷却媒体排出連通孔34bは、冷却媒体を排出し、酸化剤ガス排出連通孔32bは、酸化剤ガスを排出する。   A fuel gas supply communication hole 36a, a cooling medium discharge communication hole 34b, and an oxidant gas discharge communication hole 32b are provided vertically at the other end edge in the long side direction of the power generation cell 12 so as to communicate with each other in the arrow A direction. . The fuel gas supply communication hole 36a supplies fuel gas, the cooling medium discharge communication hole 34b discharges the cooling medium, and the oxidant gas discharge communication hole 32b discharges the oxidant gas.

図2及び図3に示すように、電解質膜・電極構造体26は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜(陽イオン交換膜)38を備える。固体高分子電解質膜38は、カソード電極40及びアノード電極42に挟持される。固体高分子電解質膜38は、フッ素系電解質の他、HC(炭化水素)系電解質を使用してもよい。   As shown in FIGS. 2 and 3, the electrolyte membrane / electrode structure 26 includes, for example, a solid polymer electrolyte membrane (cation exchange membrane) 38 in which a perfluorosulfonic acid thin film is impregnated with water. The solid polymer electrolyte membrane 38 is sandwiched between the cathode electrode 40 and the anode electrode 42. The solid polymer electrolyte membrane 38 may use an HC (hydrocarbon) electrolyte in addition to the fluorine electrolyte.

カソード電極40及びアノード電極42は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層(図示せず)と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層(図示せず)とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜38の両面に形成される。   The cathode electrode 40 and the anode electrode 42 are formed by uniformly applying a gas diffusion layer (not shown) made of carbon paper or the like and porous carbon particles carrying a platinum alloy on the surface thereof to the surface of the gas diffusion layer. And an electrode catalyst layer (not shown) to be formed. The electrode catalyst layers are formed on both surfaces of the solid polymer electrolyte membrane 38.

カソードセパレータ30の電解質膜・電極構造体26に向かう面30aには、酸化剤ガス供給連通孔32aと酸化剤ガス排出連通孔32bとを連通する酸化剤ガス流路44が形成される。酸化剤ガス流路44は、矢印B方向に延在する複数本の波状流路溝(又は直線状流路溝)により形成される。   An oxidant gas flow path 44 that connects the oxidant gas supply communication hole 32a and the oxidant gas discharge communication hole 32b is formed on the surface 30a of the cathode separator 30 facing the electrolyte membrane / electrode structure 26. The oxidant gas channel 44 is formed by a plurality of wavy channel grooves (or linear channel grooves) extending in the direction of arrow B.

アノードセパレータ28の電解質膜・電極構造体26に向かう面28aには、燃料ガス供給連通孔36aと燃料ガス排出連通孔36bとを連通する燃料ガス流路46が形成される。燃料ガス流路46は、矢印B方向に延在する複数本の波状流路溝(又は直線状流路溝)により形成される。   A fuel gas flow path 46 that connects the fuel gas supply communication hole 36 a and the fuel gas discharge communication hole 36 b is formed on the surface 28 a of the anode separator 28 facing the electrolyte membrane / electrode structure 26. The fuel gas channel 46 is formed by a plurality of wave-like channel grooves (or linear channel grooves) extending in the direction of arrow B.

アノードセパレータ28の面28bと隣接するカソードセパレータ30の面30bとの間には、冷却媒体供給連通孔34aと冷却媒体排出連通孔34bとに連通する冷却媒体流路48が形成される。冷却媒体流路48は、矢印B方向に延在する複数本の波状流路溝(又は直線状流路溝)により形成される。   Between the surface 28b of the anode separator 28 and the surface 30b of the adjacent cathode separator 30, a cooling medium flow path 48 is formed which communicates with the cooling medium supply communication hole 34a and the cooling medium discharge communication hole 34b. The cooling medium channel 48 is formed by a plurality of wave-like channel grooves (or linear channel grooves) extending in the direction of arrow B.

カソードセパレータ30の面30a、30bには、このカソードセパレータ30の外周端縁部を周回して第1シール部材50が一体成形される。アノードセパレータ28の面28a、28bには、このアノードセパレータ28の外周端縁部を周回して第2シール部材52が一体成形される。   A first seal member 50 is integrally formed on the surfaces 30 a and 30 b of the cathode separator 30 around the outer peripheral edge of the cathode separator 30. A second seal member 52 is integrally formed on the surfaces 28 a and 28 b of the anode separator 28 around the outer peripheral edge of the anode separator 28.

第1シール部材50及び第2シール部材52としては、例えば、EPDM、NBR、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材等の弾性を有するシール部材が用いられる。   As the first seal member 50 and the second seal member 52, for example, EPDM, NBR, fluorine rubber, silicone rubber, fluorosilicone rubber, butyl rubber, natural rubber, styrene rubber, chloroprene or acrylic rubber or the like, cushion material Alternatively, an elastic seal member such as a packing material is used.

図3に示すように、発電セル12では、一方の対角位置(燃料ガス供給連通孔36a及び燃料ガス排出連通孔36b近傍)には、位置決め孔部(ノック孔)54a、54bが形成される。なお、位置決め孔部54a、54bは、発電セル12の他方の対角位置(酸化剤ガス供給連通孔32a及び酸化剤ガス排出連通孔32b近傍)に形成してもよい。   As shown in FIG. 3, in the power generation cell 12, positioning hole portions (knock holes) 54a and 54b are formed at one diagonal position (near the fuel gas supply communication hole 36a and the fuel gas discharge communication hole 36b). . The positioning holes 54a and 54b may be formed in the other diagonal position of the power generation cell 12 (near the oxidant gas supply communication hole 32a and the oxidant gas discharge communication hole 32b).

図2に示すように、インシュレータ16a、16bには、位置決め孔部54a、54bが形成されるとともに、エンドプレート18a、18bには、前記位置決め孔部54aと同軸上に穴部56a、56bが形成される。エンドプレート18a、18bには、位置決め孔部54bと同軸上に穴部58a、58bが形成される。   As shown in FIG. 2, positioning holes 54a and 54b are formed in the insulators 16a and 16b, and holes 56a and 56b are formed coaxially with the positioning holes 54a in the end plates 18a and 18b. Is done. Hole portions 58a and 58b are formed on the end plates 18a and 18b coaxially with the positioning hole portion 54b.

穴部56a、56bには、各発電セル12の位置決め孔部54aを積層方向に貫通して延在するノックピン(位置決めピン)60aの両端が嵌合する。穴部58a、58bには、各発電セル12の位置決め孔部54bを積層方向に貫通して延在するノックピン(位置決めピン)60bの両端が嵌合する。   Both ends of a knock pin (positioning pin) 60a extending through the positioning hole 54a of each power generation cell 12 in the stacking direction are fitted into the holes 56a and 56b. Both ends of knock pins (positioning pins) 60b extending through the positioning holes 54b of the respective power generation cells 12 in the stacking direction are fitted into the holes 58a and 58b.

ノックピン60aは、図2に示すように、燃料電池スタック10が締結された際、エンドプレート18a、18bの穴部56a、56bの各底部同士の間隔に対応する軸方向長さに設定される。ノックピン60bは、同様に、燃料電池スタック10が締結された際、エンドプレート18a、18bの穴部58a、58bの各底部同士の間隔に対応する軸方向長さに設定される。ノックピン60a、60bは、好ましくは、SUS(ステンレス)、アルミニウム、鉄の他、PPS(ポリフェニレンサルファイド)等の樹脂、カーボン等で形成される。   As shown in FIG. 2, the knock pin 60a is set to an axial length corresponding to the distance between the bottoms of the holes 56a, 56b of the end plates 18a, 18b when the fuel cell stack 10 is fastened. Similarly, when the fuel cell stack 10 is fastened, the knock pin 60b is set to an axial length corresponding to the distance between the bottoms of the holes 58a, 58b of the end plates 18a, 18b. The knock pins 60a and 60b are preferably made of SUS (stainless steel), aluminum, iron, resin such as PPS (polyphenylene sulfide), carbon, or the like.

図4及び図5に示すように、ノックピン60aは、中空のピン本体部62を備える。ピン本体部62は、円柱形状を有し、各発電セル12の位置決め孔部54aに一体に挿入されるとともに、ピン軸方向(矢印A方向)一端側には、穴部64が所定の深さに亘って形成される。ピン本体部62のピン軸方向一端は、開口され、前記ピン軸方向一端の円周部には、所定角度(例えば、等角度)間隔ずつ離間して4本(任意の本数でよい)のスリット66が所定の長さに亘って形成される。   As shown in FIGS. 4 and 5, the knock pin 60 a includes a hollow pin body portion 62. The pin main body 62 has a cylindrical shape, is integrally inserted into the positioning hole 54a of each power generation cell 12, and a hole 64 has a predetermined depth on one end side in the pin axial direction (arrow A direction). It is formed over. One end in the pin axis direction of the pin main body 62 is opened, and four (any number) slits are provided in the circumferential portion at one end in the pin axis direction with a predetermined angle (for example, equal angle) interval. 66 is formed over a predetermined length.

ピン本体部62内には、前記ピン本体部62のピン軸方向に進退可能な伸縮部68が配置される。伸縮部68は、円柱形状を有し、穴部64に挿入される一端部にフランジ部68aを設け、前記一端部とは反対の他端部(先端部)に球形部68bを設ける。伸縮部68の外周面には、一端部と他端部との間でピン軸方向に延在する複数枚、例えば、4枚のガイド板部70が設けられる。各ガイド板部70は、ピン本体部62の各スリット66に配置されるとともに、前記ガイド板部70の両端には、径方向内方に傾斜する傾斜部70a、70bが形成される。   In the pin main body 62, an extendable / contracting portion 68 that can be advanced and retracted in the pin axial direction of the pin main body 62 is disposed. The expansion / contraction part 68 has a cylindrical shape, is provided with a flange part 68a at one end inserted into the hole part 64, and is provided with a spherical part 68b at the other end part (tip part) opposite to the one end part. A plurality of, for example, four guide plate portions 70 extending in the pin axis direction between one end portion and the other end portion are provided on the outer peripheral surface of the expandable portion 68. Each guide plate portion 70 is disposed in each slit 66 of the pin main body portion 62, and inclined portions 70 a and 70 b that are inclined inward in the radial direction are formed at both ends of the guide plate portion 70.

ピン本体部62内には、伸縮部68をピン軸方向に進退させる弾性体、例えば、コイルスプリング72が配置される。コイルスプリング72の一端72aは、穴部64の底面64sに固定される一方、前記コイルスプリング72の他端72bは、伸縮部68のフランジ部68aに固定される。コイルスプリング72は、伸縮部68の抜け止め機能を有するとともに、燃料電池スタック10の締結時に、前記伸縮部68をピン本体部62内に収納する機能を有する。なお、弾性体は、皿ばねやゴム等を用いてもよい。   In the pin main body 62, an elastic body, for example, a coil spring 72, for moving the expansion / contraction part 68 back and forth in the pin axis direction is disposed. One end 72 a of the coil spring 72 is fixed to the bottom surface 64 s of the hole portion 64, while the other end 72 b of the coil spring 72 is fixed to the flange portion 68 a of the extendable portion 68. The coil spring 72 has a function of preventing the expansion / contraction part 68 from coming off, and also has a function of storing the expansion / contraction part 68 in the pin main body part 62 when the fuel cell stack 10 is fastened. The elastic body may be a disc spring or rubber.

ノックピン60bは、上記のノックピン60aと同様に構成されており、同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。   The knock pin 60b is configured in the same manner as the above-described knock pin 60a, and the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図6は、燃料電池スタック10の組み立て方法に適用される組み立て装置80の要部説明図である。   FIG. 6 is an explanatory view of a main part of an assembling apparatus 80 applied to the assembling method of the fuel cell stack 10.

組み立て装置80は、基台82上に固定プレート84が配設されるとともに、前記固定プレート84は、エンドプレート18a(又は18b)を載置する載置面84sを有する。図示しないが、載置面84sには、端子部20a(又は20b)を収容する開口部が形成される。固定プレート84には、4本のガイドバー86が立設されるとともに、前記ガイドバー86は、可動プレート88を支持する。   In the assembling apparatus 80, a fixed plate 84 is disposed on a base 82, and the fixed plate 84 has a mounting surface 84s on which the end plate 18a (or 18b) is mounted. Although not shown, an opening for accommodating the terminal portion 20a (or 20b) is formed on the mounting surface 84s. Four guide bars 86 are erected on the fixed plate 84, and the guide bar 86 supports the movable plate 88.

可動プレート88は、エンドプレート18b(又は18a)を固定する固定面88sを有する。図示しないが、固定面88sには、端子部20b(又は20a)を収容する開口部が形成される。可動プレート88には、昇降用シリンダ90のロッド部90aが下方に向かって固着される。   The movable plate 88 has a fixed surface 88s for fixing the end plate 18b (or 18a). Although not shown, an opening for accommodating the terminal portion 20b (or 20a) is formed in the fixed surface 88s. The rod portion 90a of the elevating cylinder 90 is fixed to the movable plate 88 downward.

次いで、組み立て装置80を用いて燃料電池スタック10を組み立てる作業について、以下に説明する。   Next, an operation of assembling the fuel cell stack 10 using the assembling apparatus 80 will be described below.

図7に示すように、固定プレート84の載置面84sには、例えば、エンドプレート18aが固定されるとともに、可動プレート88の固定面88sには、例えば、エンドプレート18bが固定される。エンドプレート18aでは、穴部56a、58aにノックピン60a、60bの一端部が挿入される。   As shown in FIG. 7, for example, the end plate 18 a is fixed to the mounting surface 84 s of the fixed plate 84, and for example, the end plate 18 b is fixed to the fixed surface 88 s of the movable plate 88. In the end plate 18a, one ends of the knock pins 60a and 60b are inserted into the holes 56a and 58a.

さらに、図8に示すように、エンドプレート18a上には、インシュレータ16a及びターミナルプレート14aが配置され、この上には、所定数の発電セル12がノックピン60a、60bと位置決め孔部54a、54bとの案内作用下に位置決め載置される。最上位の発電セル12には、ターミナルプレート14b及びインシュレータ16bが載置される。その際、ノックピン60a、60bの先端は、上方に露呈している。   Further, as shown in FIG. 8, an insulator 16a and a terminal plate 14a are disposed on the end plate 18a, and a predetermined number of power generation cells 12 are provided with knock pins 60a and 60b and positioning holes 54a and 54b. It is positioned and placed under the guiding action. A terminal plate 14b and an insulator 16b are placed on the uppermost power generation cell 12. At that time, the tips of the knock pins 60a and 60b are exposed upward.

そこで、昇降用シリンダ90が駆動されてロッド部90aが下降すると、前記ロッド部90aに支持されている可動プレート88は、エンドプレート18bと一体に下降する。このため、エンドプレート18bは、インシュレータ16b及びターミナルプレート14bを下方に押圧し、積層されている発電セル12に圧縮力を付与する(図9参照)。   Accordingly, when the lifting cylinder 90 is driven and the rod portion 90a is lowered, the movable plate 88 supported by the rod portion 90a is lowered integrally with the end plate 18b. Therefore, the end plate 18b presses the insulator 16b and the terminal plate 14b downward, and applies a compressive force to the stacked power generation cells 12 (see FIG. 9).

その際、ノックピン60a、60bの先端、すなわち、伸縮部68は、エンドプレート18bの穴部56b、58bに挿入された後、前記穴部56b、58bの底面から押圧力が付与される。従って、図10に示すように、伸縮部68は、コイルスプリング72の弾性力に抗してピン本体部62内に進入する。さらに、エンドプレート18bは、所定の締結位置まで下降されると、図11に示すように、伸縮部68は、ピン本体部62内に略全体が収容される。   At that time, the distal ends of the knock pins 60a and 60b, that is, the expansion and contraction portion 68 are inserted into the holes 56b and 58b of the end plate 18b, and then a pressing force is applied from the bottom surfaces of the holes 56b and 58b. Therefore, as shown in FIG. 10, the telescopic part 68 enters the pin main body part 62 against the elastic force of the coil spring 72. Further, when the end plate 18b is lowered to a predetermined fastening position, the entire extension / contraction part 68 is accommodated in the pin main body part 62 as shown in FIG.

この状態で、エンドプレート18a、18bの各辺間には、連結バー22が配置され、前記連結バー22は、ボルト24を介して前記エンドプレート18a、18bの内面に固定される。これにより、燃料電池スタック10の組み立て作業が終了する。   In this state, a connecting bar 22 is disposed between the sides of the end plates 18a and 18b, and the connecting bar 22 is fixed to the inner surfaces of the end plates 18a and 18b via bolts 24. Thereby, the assembly operation of the fuel cell stack 10 is completed.

この場合、本実施形態では、図7に示すように、エンドプレート18aに、ピン軸方向に伸縮自在なノックピン60a、60bの一端を保持させている。そして、ノックピン60a、60bは、各発電セル12に設けられた位置決め孔部54a、54bに挿入されることにより、複数の前記発電セル12が位置決め積層されている(図8参照)。   In this case, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, one end of knock pins 60a and 60b that are extendable in the pin axis direction is held on the end plate 18a. The knock pins 60a and 60b are inserted into the positioning holes 54a and 54b provided in each power generation cell 12, whereby the plurality of power generation cells 12 are positioned and stacked (see FIG. 8).

次に、図9に示すように、エンドプレート18bとエンドプレート18aの間に積層された複数の発電セル12に、積層方向に圧縮力を付与するとともに、ノックピン60a、60bをピン軸方向に縮小させている。具体的には、図11に示すように、ノックピン60a、60bを構成する伸縮部68が、ピン本体部62内にコイルスプリング72の弾性力に抗して進入している。この状態で、エンドプレート18a、18bは、連結バー22を介して締め付け固定されている。   Next, as shown in FIG. 9, compressive force is applied in the stacking direction to the plurality of power generation cells 12 stacked between the end plate 18b and the end plate 18a, and the knock pins 60a and 60b are reduced in the pin axis direction. I am letting. Specifically, as shown in FIG. 11, the expansion / contraction portions 68 constituting the knock pins 60 a and 60 b enter the pin main body portion 62 against the elastic force of the coil spring 72. In this state, the end plates 18 a and 18 b are fastened and fixed via the connecting bar 22.

このように、本実施形態では、ノックピン60a、60bが、各発電セル12の位置決め孔部54a、54bに一体に挿入されることにより、複数の発電セル12が位置決めされている。そして、複数の発電セル12に積層方向に圧縮力が付与されて前記複数の発電セル12が圧縮される際、ノックピン60a、60bは、ピン軸方向に縮小することができる。このため、ノックピン60a、60bを分割させる必要がなく、簡単且つ迅速に、燃料電池スタック10を組み付けることが可能になるという効果が得られる。   As described above, in the present embodiment, the knock pins 60 a and 60 b are integrally inserted into the positioning holes 54 a and 54 b of each power generation cell 12, thereby positioning the plurality of power generation cells 12. When the plurality of power generation cells 12 are compressed in the stacking direction and the plurality of power generation cells 12 are compressed, the knock pins 60a and 60b can be reduced in the pin axis direction. For this reason, it is not necessary to divide the knock pins 60a and 60b, and the effect that the fuel cell stack 10 can be assembled easily and quickly is obtained.

また、燃料電池スタック10を解体する場合に、積層方向の圧縮力が解除される際、従来では、ノックピン本体部を改めて延長部に取り付ける必要があった。これに対して、本実施形態では、延長部を取り付ける必要がなく、解体の作業効率を有効に向上させることができるという効果も得られる。   Further, when the fuel cell stack 10 is disassembled, conventionally, when the compressive force in the stacking direction is released, it has been necessary to attach the knock pin main body portion to the extension portion again. On the other hand, in this embodiment, it is not necessary to attach an extension part, and the effect that the work efficiency of disassembly can be improved effectively is also acquired.

さらに、本実施形態では、図4及び図5に示すように、伸縮部68の外周面には、4枚のガイド板部70が設けられており、各ガイド板部70は、ピン本体部62の各スリット66に配置されている。従って、伸縮部68は、ガイド板部70の案内作用下に、容易且つ確実に進退することができるという利点がある。なお、伸縮部68をガイドする構造であれば、ガイド板部70に限定されるものではなく、種々のガイド構造を採用することができる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, four guide plate portions 70 are provided on the outer peripheral surface of the expansion / contraction portion 68, and each guide plate portion 70 has a pin body portion 62. It arrange | positions at each slit 66 of this. Therefore, the expansion / contraction part 68 has an advantage that it can easily and reliably advance and retract under the guide action of the guide plate part 70. In addition, as long as it is a structure which guides the expansion-contraction part 68, it is not limited to the guide board part 70, A various guide structure is employable.

このように構成される燃料電池スタック10の動作について、以下に説明する。   The operation of the fuel cell stack 10 configured as described above will be described below.

先ず、図1に示すように、エンドプレート18aの酸化剤ガス供給連通孔32aには、酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス供給連通孔36aには、水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、冷却媒体供給連通孔34aには、純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。   First, as shown in FIG. 1, an oxidant gas such as an oxygen-containing gas is supplied to the oxidant gas supply communication hole 32a of the end plate 18a, and a hydrogen-containing gas or the like is supplied to the fuel gas supply communication hole 36a. The fuel gas is supplied. Further, a coolant such as pure water, ethylene glycol, or oil is supplied to the coolant supply passage 34a.

このため、図3に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔32aからカソードセパレータ30の酸化剤ガス流路44に導入される。酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路44に沿って矢印B方向に移動し、電解質膜・電極構造体26のカソード電極40に供給される。   Therefore, as shown in FIG. 3, the oxidant gas is introduced into the oxidant gas flow path 44 of the cathode separator 30 from the oxidant gas supply communication hole 32a. The oxidant gas moves in the direction of arrow B along the oxidant gas flow path 44 and is supplied to the cathode electrode 40 of the electrolyte membrane / electrode structure 26.

一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔36aからアノードセパレータ28の燃料ガス流路46に供給される。燃料ガスは、燃料ガス流路46に沿って矢印B方向に、酸化剤ガスの流れ方向とは対向するように移動し、電解質膜・電極構造体26のアノード電極42に供給される。   On the other hand, the fuel gas is supplied to the fuel gas passage 46 of the anode separator 28 from the fuel gas supply communication hole 36a. The fuel gas moves in the direction of arrow B along the fuel gas flow path 46 so as to face the flow direction of the oxidant gas, and is supplied to the anode electrode 42 of the electrolyte membrane / electrode structure 26.

従って、電解質膜・電極構造体26では、カソード電極40に供給される酸化剤ガスと、アノード電極42に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費されて発電が行われる。   Therefore, in the electrolyte membrane / electrode structure 26, the oxidizing gas supplied to the cathode electrode 40 and the fuel gas supplied to the anode electrode 42 are consumed by an electrochemical reaction in the electrode catalyst layer to generate power. Is called.

次いで、電解質膜・電極構造体26のカソード電極40に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出連通孔32bに沿って矢印A方向に排出される。一方、電解質膜・電極構造体26のアノード電極42に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス排出連通孔36bに沿って矢印A方向に排出される。   Next, the oxidant gas consumed by being supplied to the cathode electrode 40 of the electrolyte membrane / electrode structure 26 is discharged in the direction of arrow A along the oxidant gas discharge communication hole 32b. On the other hand, the fuel gas supplied to and consumed by the anode electrode 42 of the electrolyte membrane / electrode structure 26 is discharged in the direction of arrow A along the fuel gas discharge communication hole 36b.

また、冷却媒体供給連通孔34aに供給された冷却媒体は、カソードセパレータ30及びアノードセパレータ28間の冷却媒体流路48に導入される。冷却媒体は、矢印B方向に移動して電解質膜・電極構造体26を冷却する。この冷却媒体は、冷却媒体排出連通孔34bに沿って矢印A方向に排出される。   The cooling medium supplied to the cooling medium supply communication hole 34 a is introduced into the cooling medium flow path 48 between the cathode separator 30 and the anode separator 28. The cooling medium moves in the direction of arrow B to cool the electrolyte membrane / electrode structure 26. The cooling medium is discharged in the direction of arrow A along the cooling medium discharge communication hole 34b.

10…燃料電池スタック 12…発電セル
18a、18b…エンドプレート 22…連結バー
26…電解質膜・電極構造体 28…アノードセパレータ
30…カソードセパレータ 32a…酸化剤ガス供給連通孔
32b…酸化剤ガス排出連通孔 34a…冷却媒体供給連通孔
34b…冷却媒体排出連通孔 36a…燃料ガス供給連通孔
36b…燃料ガス排出連通孔 38…固体高分子電解質膜
40…カソード電極 42…アノード電極
44…酸化剤ガス流路 46…燃料ガス流路
48…冷却媒体流路 54a、54b…位置決め孔部
56a、56b、58a、58b、64…穴部
60a、60b…ノックピン 62…ピン本体部
66…スリット 68…伸縮部
70…ガイド板部 72…コイルププリング
80…組み立て装置 84…固定プレート
88…可動プレート 90…昇降用シリンダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell stack 12 ... Power generation cell 18a, 18b ... End plate 22 ... Connection bar 26 ... Electrolyte membrane and electrode structure 28 ... Anode separator 30 ... Cathode separator 32a ... Oxidant gas supply communication hole 32b ... Oxidant gas discharge communication Hole 34a ... Cooling medium supply communication hole 34b ... Cooling medium discharge communication hole 36a ... Fuel gas supply communication hole 36b ... Fuel gas discharge communication hole 38 ... Solid polymer electrolyte membrane 40 ... Cathode electrode 42 ... Anode electrode 44 ... Oxidant gas flow Channel 46 ... Fuel gas channel 48 ... Cooling medium channel 54a, 54b ... Positioning holes 56a, 56b, 58a, 58b, 64 ... Holes 60a, 60b ... Knock pin 62 ... Pin body 66 ... Slit 68 ... Extendable part 70 ... Guide plate 72 ... Coil pulling 80 ... Assembly device 84 ... Fixed plate 88 ... Movable pre Doo 90 ... lifting cylinder

Claims (3)

燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する発電セルを有し、複数の前記発電セルが積層されるとともに、積層方向両端にエンドプレートが配設される燃料電池スタックであって、
複数の前記発電セルに設けられた各位置決め孔部に一体に挿入されるとともに、前記エンドプレート間に保持される位置決めピンを備え、
前記位置決めピンは、中空のピン本体部と、
前記ピン本体部内に、該ピン本体部のピン軸方向に進退可能に挿入される伸縮部と、
前記ピン本体部内に配置され、前記伸縮部を前記ピン軸方向に進退させる弾性体と、
前記伸縮部を前記ピン本体部に対して進退方向にガイドするガイド部と、
前記伸縮部を進出先端位置に保持し、該伸縮部が前記ピン本体部から離脱することを阻止する係止部と、
を備えることを特徴とする燃料電池スタック。
A fuel cell stack having a power generation cell that generates power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas, wherein the plurality of power generation cells are stacked, and end plates are disposed at both ends in the stacking direction,
A positioning pin that is inserted into each positioning hole provided in the plurality of power generation cells and is held between the end plates,
The positioning pin includes a hollow pin body portion,
A telescopic part inserted into the pin body part so as to be able to advance and retreat in the pin axial direction of the pin body part;
An elastic body disposed in the pin main body and moving the telescopic portion back and forth in the pin axial direction;
A guide portion that guides the stretchable portion in the advancing and retracting direction with respect to the pin body portion;
A locking portion that holds the stretchable portion at the advanced tip position and prevents the stretchable portion from being detached from the pin body portion;
A fuel cell stack comprising:
燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する発電セルを有し、複数の前記発電セルが積層されるとともに、積層方向両端にエンドプレートが配設される燃料電池スタックの組み立て方法であって、
一方のエンドプレートに、ピン軸方向に伸縮自在な位置決めピンの一端を保持させる工程と、
前記位置決めピンを、前記発電セルに設けられた位置決め孔部に挿入させることにより、複数の前記発電セルを位置決めして積層させる工程と、
他方のエンドプレートと前記一方のエンドプレートの間に積層された複数の前記発電セルに、積層方向に圧縮力を付与するとともに、前記位置決めピンを前記ピン軸方向に縮小させた状態で、前記一方のエンドプレートと前記他方のエンドプレートとの間を締め付け固定する工程と、
を有することを特徴とする燃料電池スタックの組み立て方法。
An assembly method of a fuel cell stack comprising a power generation cell that generates power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas, wherein the plurality of power generation cells are stacked and end plates are disposed at both ends in the stacking direction. And
A step of holding one end of a positioning pin that is extendable in the pin axis direction on one end plate;
Positioning and laminating the plurality of power generation cells by inserting the positioning pins into positioning holes provided in the power generation cells; and
A compression force is applied to the plurality of power generation cells stacked between the other end plate and the one end plate in the stacking direction, and the positioning pin is contracted in the pin axial direction, Tightening and fixing between the other end plate and the other end plate;
A method for assembling a fuel cell stack, comprising:
請求項記載の組み立て方法において、前記位置決めピンは、中空のピン本体部と、前記ピン本体部内に挿入され、弾性体の弾性力により該ピン本体部に対して前記ピン軸方向に進退可能な伸縮部とを有し、
前記発電セルの積層時には、前記伸縮部が前記ピン本体部の外方に突出する一方、前記発電セルの圧縮時には、前記伸縮部が前記ピン本体部の内部に収納されることを特徴とする燃料電池スタックの組み立て方法。
3. The assembly method according to claim 2 , wherein the positioning pin is inserted into the pin main body portion and a hollow pin main body portion, and can advance and retreat in the pin axial direction with respect to the pin main body portion by an elastic force of an elastic body. With an elastic part,
The fuel cell is characterized in that, when the power generation cells are stacked, the expansion / contraction portion protrudes outward from the pin main body portion, and when the power generation cell is compressed, the expansion / contraction portion is accommodated in the pin main body portion. Battery stack assembly method.
JP2015129701A 2015-06-29 2015-06-29 Fuel cell stack and method of assembling the same Expired - Fee Related JP6580391B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015129701A JP6580391B2 (en) 2015-06-29 2015-06-29 Fuel cell stack and method of assembling the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015129701A JP6580391B2 (en) 2015-06-29 2015-06-29 Fuel cell stack and method of assembling the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017016770A JP2017016770A (en) 2017-01-19
JP6580391B2 true JP6580391B2 (en) 2019-09-25

Family

ID=57830821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015129701A Expired - Fee Related JP6580391B2 (en) 2015-06-29 2015-06-29 Fuel cell stack and method of assembling the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6580391B2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108110298A (en) * 2018-02-09 2018-06-01 东莞深圳清华大学研究院创新中心 A kind of battery pile aids in assembly or fitting table
JP6892460B2 (en) * 2019-01-23 2021-06-23 本田技研工業株式会社 Fuel cell stack
JP6800257B2 (en) * 2019-02-04 2020-12-16 本田技研工業株式会社 How to assemble the fuel cell stack and the fuel cell stack
CN110682097B (en) * 2019-10-31 2024-09-17 深圳市宏讯实业有限公司 Automatic pressing assembly mechanism
JP7152463B2 (en) * 2020-12-07 2022-10-12 本田技研工業株式会社 fuel cell stack
JP7587430B2 (en) * 2021-01-21 2024-11-20 本田技研工業株式会社 Manufacturing method and manufacturing device for power generating cell stack
CN115149064B (en) * 2022-09-05 2022-11-29 广东佛燃科技有限公司 Clamp for high-temperature solid oxide fuel cell stack
JP7625027B2 (en) * 2023-03-31 2025-01-31 本田技研工業株式会社 Fuel cell stack and method for assembling a fuel cell stack
JP2025116564A (en) * 2024-01-29 2025-08-08 本田技研工業株式会社 Positioning device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004335307A (en) * 2003-05-08 2004-11-25 Nissan Motor Co Ltd Fuel cell stack and fuel cell vehicle
JP4991098B2 (en) * 2004-11-05 2012-08-01 株式会社リコー Fuel cell, fuel cell assembly, power source and electronic device
JP2013098154A (en) * 2011-11-07 2013-05-20 Honda Motor Co Ltd Fuel cell stack
JP2013161549A (en) * 2012-02-02 2013-08-19 Honda Motor Co Ltd Fuel cell stack

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017016770A (en) 2017-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6580391B2 (en) Fuel cell stack and method of assembling the same
US8962205B2 (en) Fuel cell stack
US10026986B2 (en) Fuel cell stack
JP5628105B2 (en) Fuel cell stack
KR101155926B1 (en) Fuel cell stack and exchange device of membrane-electrode assembly for fuel cell
JP6014571B2 (en) Fuel cell stack
EP2898562B1 (en) A fuel cell stack assembly
US20050186464A1 (en) Fuel cell
US8221929B2 (en) Fuel cell stack
KR102506933B1 (en) Fuel cell stack and assembly method of the same
JP5999365B2 (en) Stack fastening method, stack fastening jig
JP2010287385A (en) Fuel cell stack
US20240258548A1 (en) Enclosed fuel cell stack row
JP4711382B2 (en) Fuel cell stack
JP4417135B2 (en) Fuel cell
JP4460902B2 (en) Fuel cell stack and manufacturing method thereof
JP6194186B2 (en) Fuel cell
KR101306349B1 (en) fastener for stack and fuel cell stack using the same
JP4865238B2 (en) Fuel cell stack
JP7614246B2 (en) Fuel Cell Stack
JP7625027B2 (en) Fuel cell stack and method for assembling a fuel cell stack
JP6104105B2 (en) Fuel cell stack
JP7668835B2 (en) Fuel cell stack and method for assembling a fuel cell stack
JP2013161549A (en) Fuel cell stack
JP4701304B2 (en) Fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190308

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190820

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190828

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6580391

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees