JP2005235713A - Fastening device and fuel cell - Google Patents
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Abstract
【課題】
本発明は、一対の電極により挟まれる電解質からなる接合体とセパレータを交互に積層させた発電部を均一に加圧することができる締結装置及び発電部が均一に加圧された燃料電池を提供することを課題とする。
【解決手段】
本発明は、発電部を挟む枠体と、枠体に取り付ける加圧板とからなる締結装置を提供することにより、加圧板の反発力を利用して、発電部への均一な加圧を実現することができる。また、この締結装置を用いて作成される燃料電池は、発電部が均一に加圧され、発電に関与する電解質と電極が均一に加圧されていることにより、効率良く発電することができる。
【選択図】
図９
【Task】
The present invention provides a fastening device that can uniformly pressurize a power generation unit in which a joined body made of an electrolyte sandwiched between a pair of electrodes and a separator are alternately stacked, and a fuel cell in which the power generation unit is uniformly pressurized. This is the issue.
[Solution]
The present invention provides a fastening device that includes a frame that sandwiches a power generation unit and a pressure plate that is attached to the frame, thereby realizing uniform pressurization to the power generation unit using the repulsive force of the pressure plate. be able to. Moreover, the fuel cell produced using this fastening device can generate electric power efficiently because the power generation unit is uniformly pressurized and the electrolyte and the electrodes involved in power generation are uniformly pressurized.
[Selection]
FIG.
Description
本発明は、燃料電池用締結装置に関するものであり、さらには、この締結装置を用いた燃料電池に関するものである。 The present invention relates to a fastening device for a fuel cell, and further relates to a fuel cell using this fastening device.
燃料電池は、水素ガス等の燃料気体と酸素ガス等の酸化剤ガスを電気化学的に反応させることにより発電を行う発電素子である。燃料電池は、発電により生成される生成物が水であることから環境を汚染することがない発電素子として注目されており、例えば、自動車を駆動するための駆動電源として使用する試みが行われている。 A fuel cell is a power generation element that generates power by electrochemically reacting a fuel gas such as hydrogen gas and an oxidant gas such as oxygen gas. A fuel cell is attracting attention as a power generation element that does not pollute the environment because the product generated by power generation is water. For example, attempts have been made to use it as a drive power source for driving an automobile. Yes.
燃料電池は、電解質の違い等により様々なタイプのものに分類されるが、代表的なものに、電解質に固体高分子電解質を用いた燃料電池が知られている。固体高分子電解質型燃料電池は、低コスト化が可能で、小型化、軽量化も容易であり、電池性能の点でも高い出力密度を有することから、例えば、ノート型パソコン、携帯電話及びＰＤＡなどの携帯型電子機器の駆動電源として有望である。また、複数の発電セルとセパレータを交互に積層することにより構成するスタックセル型の燃料電池も提案されている。 Fuel cells are classified into various types depending on the difference in electrolytes and the like, and representatively, fuel cells using a solid polymer electrolyte as an electrolyte are known. Solid polymer electrolyte fuel cells can be reduced in cost, can be easily reduced in size and weight, and have high output density in terms of battery performance. For example, notebook computers, mobile phones, PDAs, etc. It is promising as a driving power source for portable electronic devices. In addition, a stack cell type fuel cell configured by alternately stacking a plurality of power generation cells and separators has also been proposed.
従来のスタックセル型燃料電池の一例として、図１２に示すような、ベースプレート９２上に電解質膜と電極とを一体化した電極電解質接合体９３０と、一方の面に燃料ガス、他方の面に酸化剤ガスの流路を有する平板状セパレータ９３１とを交互に積層させ、最上部に平面締結板９４を重ね、積層方向に貫通されたボルト穴にボルトを通し加圧締結する構造を有するものがある。この電解質膜と電極との間には触媒層が形成されており、触媒層と電解質膜との界面で発電反応が行われる。 As an example of a conventional stack cell type fuel cell, as shown in FIG. 12, an electrode electrolyte assembly 930 in which an electrolyte membrane and an electrode are integrated on a base plate 92, fuel gas on one side, and oxidation on the other side There is a structure in which flat separators 931 having agent gas flow paths are alternately stacked, a flat fastening plate 94 is stacked on the uppermost portion, and bolts are passed through bolt holes penetrating in the stacking direction and pressure-fastened. . A catalyst layer is formed between the electrolyte membrane and the electrode, and a power generation reaction is performed at the interface between the catalyst layer and the electrolyte membrane.
しかしながら、上記ようなスタックセル型燃料電池において、電極電解質接合体９３０とセパレータ９３１との積層体に働く圧力は、ボルトに近い位置で大きくなり、ボルトから離れるに従って小さくなっている。このため、発電セルを均一に加圧していないことになり、電解質膜と触媒層との界面が均一に密着していないことを示している。これは、反応効率の低下や電気抵抗の悪化を招き、発電効率が低下する原因となっている。特に、燃料電池の小型化において、使用するボルトも小さくなることから、積層体への均一加圧は困難となる。積層体への均一加圧を行うために、ボルトの数量を増やすことで対応することはできるが、発電に寄与する触媒面積が減少し、ボルトの数量を増やす前と同等の発電出力を得るためには、電極電解質接合体９３０とセパレータ９３１とを大きくする、又は、積層する数を増やす必要がある。これは、積層体の体積の増加をもたらすものであり、燃料電池の小型化に対し相反するものであるため、採用することはできない。 However, in the stack cell type fuel cell as described above, the pressure acting on the laminated body of the electrode electrolyte assembly 930 and the separator 931 increases at a position close to the bolt and decreases as the distance from the bolt increases. For this reason, the power generation cell is not uniformly pressurized, which indicates that the interface between the electrolyte membrane and the catalyst layer is not uniformly adhered. This causes a decrease in reaction efficiency and a deterioration in electrical resistance, which causes a decrease in power generation efficiency. In particular, in the miniaturization of the fuel cell, since the bolts to be used are also small, it is difficult to uniformly pressurize the laminate. In order to achieve uniform pressure on the laminate, it can be handled by increasing the number of bolts, but the catalyst area that contributes to power generation decreases, so as to obtain the same power output as before increasing the number of bolts. For this, it is necessary to enlarge the electrode electrolyte assembly 930 and the separator 931 or to increase the number of laminated layers. This brings about an increase in the volume of the laminate and is contrary to the miniaturization of the fuel cell, and cannot be employed.
そこで、スタックセル型燃料電池において、電極電解質接合体とセパレータとを均一に加圧させた燃料電池として、固体高分子電解質膜と触媒反応層を有する一対の電極による電極電解質接合体をセパレータを介して複数積層させ、その積層体をエンドプレートと板バネ機能を有するエンドプレートとにより挟まれる燃料電池がある。（例えば、特許文献１参照）また、電解質を一対の電極で挟持した電極電解質接合体を一対のセパレータを介して複数積層し、その積層体を一対の板バネ機能を有するエンドプレートで挟み、筺体に収容することにより発電セルとセパレータとを均一に加圧した燃料電池がある。（例えば、特許文献２参照） Therefore, in a stack cell type fuel cell, as a fuel cell in which an electrode electrolyte assembly and a separator are uniformly pressurized, an electrode electrolyte assembly including a pair of electrodes having a solid polymer electrolyte membrane and a catalytic reaction layer is interposed through the separator. There is a fuel cell in which a plurality of layers are stacked and the stack is sandwiched between an end plate and an end plate having a leaf spring function. (For example, refer to Patent Document 1) In addition, a plurality of electrode electrolyte assemblies in which an electrolyte is sandwiched between a pair of electrodes are stacked via a pair of separators, and the stacked body is sandwiched between a pair of end plates having a leaf spring function. There is a fuel cell in which the power generation cell and the separator are uniformly pressurized by being housed in the container. (For example, see Patent Document 2)
しかしながら、上記特許文献１の燃料電池は、電極電解質接合体とセパレータとの積層体をエンドプレートで挟み、ボルトによって締結しているため、ここで用いるエンドプレートは、ボルトによる締結に耐えられる強度を有していなければならない。そのため、肉厚のエンドプレートや剛性の高いエンドプレートを用いる必要があり、軽量化を図ることが困難となる。 However, since the fuel cell of the above-mentioned patent document 1 sandwiches the laminated body of the electrode electrolyte assembly and the separator between the end plates and is fastened with bolts, the end plate used here has a strength that can withstand the fastening with the bolts. Must have. Therefore, it is necessary to use a thick end plate or a highly rigid end plate, which makes it difficult to reduce the weight.
一方、上記特許文献２の燃料電池は、周縁側よりも内側の肉厚を厚くしてなるエンドプレートを用いて積層体を挟み筺体に入れることで、積層体に均一な締結圧力を伝えるものであるが、このエンドプレートは加工が難しく、また、その加工費用も高くなる。そして、この燃料電池においては、締結するための筺体を使用しなければならず、部品点数が多くなる。 On the other hand, the fuel cell of Patent Document 2 transmits a uniform fastening pressure to the laminated body by sandwiching the laminated body into an enclosure using an end plate having a thicker inner wall than the peripheral side. However, this end plate is difficult to process and the processing cost is high. And in this fuel cell, the housing for fastening must be used and the number of parts increases.
また、燃料電池は、水素と酸素の化学反応によって発電を行うため、化学反応による損失分や電極電解質接合体を構成する材料の電気抵抗などによって熱が発生し、燃料電池内の温度を上昇させる。この温度上昇は、固体高分子電解質膜に含まれる水分量が減少し、ドライアップと呼ばれる不具合を招く等、燃料電池を安定して作動させるためには好ましくない。 In addition, since the fuel cell generates power through a chemical reaction between hydrogen and oxygen, heat is generated due to the loss due to the chemical reaction and the electrical resistance of the material constituting the electrode electrolyte assembly, thereby increasing the temperature in the fuel cell. . This increase in temperature is not preferable in order to stably operate the fuel cell, for example, the amount of water contained in the solid polymer electrolyte membrane decreases and causes a problem called dry-up.
そこで、本発明は、そのような従来の実情に鑑み、安定して効率的に発電することを目的とし、容易に締結可能で電極電解質接合体とセパレータ、より詳しくは、電極と電解質とを均一に加圧することができる締結装置の提供を目的とする。さらに、その装置を備えた燃料電池を提供することを目的とする。 Therefore, in view of such a conventional situation, the present invention aims to generate power stably and efficiently, and can be easily fastened, and an electrode electrolyte assembly and a separator, more specifically, an electrode and an electrolyte can be uniformly formed. It is an object of the present invention to provide a fastening device that can apply pressure to the surface. Furthermore, it aims at providing the fuel cell provided with the apparatus.
本発明の締結装置は、一対の電極により挟まれる電解質からなる接合体とセパレータとを交互に積層させた発電部を挟む枠体と、該枠体に取り付けられ該発電部を押圧し導電性材料により形成される加圧板とからなることを特徴とする。 The fastening device of the present invention includes a frame that sandwiches a power generation unit in which a joined body made of an electrolyte sandwiched between a pair of electrodes and a separator are alternately stacked, and a conductive material that is attached to the frame and presses the power generation unit The pressure plate is formed by the following.
本発明に係る締結装置によれば、加圧板の反発力を利用して、一対の電極により挟まれる電解質からなる接合体とセパレータとを交互に積層させた発電部を挟むことにより、発電部に均一な加圧力を与えることができる。また、加圧板を取り付ける部材を枠体にすることにより、軽量化を図ることができる。さらに、導電性材料で加圧板を形成することで、加圧板は発電部で発電した電力を集電し、外部に電力を伝えることができる。 According to the fastening device according to the present invention, by utilizing the repulsive force of the pressure plate, the power generation unit is sandwiched between the electrolyte assembly sandwiched between the pair of electrodes and the separator, and thereby the power generation unit is sandwiched. A uniform pressure can be applied. Moreover, weight reduction can be achieved by making the member which attaches a pressurizing plate into a frame. Furthermore, by forming the pressure plate with a conductive material, the pressure plate can collect the power generated by the power generation unit and transmit the power to the outside.
また、本発明の締結装置は、一対の電極により挟まれる電解質からなる接合体とセパレータとを交互に積層させた発電部を挟む枠体と、該枠体に取り付けられ該発電部を押圧し良熱伝導性材料により形成される加圧板とからなることを特徴とする。 Further, the fastening device of the present invention includes a frame body that sandwiches a power generation unit in which a joined body made of an electrolyte sandwiched between a pair of electrodes and a separator are alternately stacked, and a pressure member that is attached to the frame body and presses the power generation unit. And a pressure plate formed of a heat conductive material.
本発明に係る締結装置によれば、加圧板の反発力を利用して、一対の電極により挟まれる電解質からなる接合体とセパレータとを交互に積層させた発電部を挟むことにより、発電部に均一な加圧力を与えることができる。また、加圧板を取り付ける部材を枠体にすることにより、軽量化を図ることができる。さらに、良熱伝導性材料で加圧板を形成することにより、加圧板は、発電部で発生する熱を放出することができ、発熱により生じる発電部への悪影響、例えば、上記のドライアップ等の現象を予防することができる。 According to the fastening device according to the present invention, by utilizing the repulsive force of the pressure plate, the power generation unit is sandwiched between the electrolyte assembly sandwiched between the pair of electrodes and the separator, and thereby the power generation unit is sandwiched. A uniform pressure can be applied. Moreover, weight reduction can be achieved by making the member which attaches a pressurizing plate into a frame. Furthermore, by forming the pressure plate with a good heat conductive material, the pressure plate can release the heat generated in the power generation unit, and adverse effects on the power generation unit caused by heat generation, such as the above dry-up The phenomenon can be prevented.
本発明の燃料電池は、一対の電極により挟まれる電解質からなる接合体とセパレータとを交互に積層させた発電部を挟む枠体と、該枠体に取り付けられ該発電部を押圧し導電性材料により形成される加圧板とからなる締結装置により該発電部を締結することを特徴とする。 The fuel cell of the present invention includes a frame that sandwiches a power generation unit in which a joined body made of an electrolyte sandwiched between a pair of electrodes and a separator are alternately stacked, and a conductive material that is attached to the frame and presses the power generation unit The power generation unit is fastened by a fastening device including a pressure plate formed by the above.
本発明の燃料電池によれば、上記締結装置で締結することにより、発電部への均一加圧が実現される。したがって、発電部への不均一な加圧により生じる、反応効率の低下や電気抵抗の悪化といった問題を解決し、効率良く発電できる燃料電池を提供することができる。また、導電性材料により形成される加圧板は、集電機能を有しているため、発電された電力を集電するための集電板を新たに搭載する必要がなく、部品点数を減らすことができる。 According to the fuel cell of the present invention, uniform pressurization to the power generation unit is realized by fastening with the fastening device. Accordingly, it is possible to provide a fuel cell that can solve problems such as a decrease in reaction efficiency and a deterioration in electrical resistance caused by uneven pressurization of the power generation unit, and that can generate power efficiently. In addition, since the pressure plate made of a conductive material has a current collecting function, there is no need to newly install a current collecting plate for collecting generated power, and the number of parts can be reduced. Can do.
また、本発明の燃料電池は、一対の電極により挟まれる電解質からなる接合体とセパレータとを交互に積層させた発電部を挟む枠体と、該枠体に取り付けられ該発電部を押圧し良熱伝導性材料により形成される加圧板とからなる締結装置により該発電部を締結することを特徴とする。 Further, the fuel cell of the present invention has a frame body that sandwiches a power generation section in which an electrolyte assembly sandwiched between a pair of electrodes and a separator are alternately stacked, and a pressure sensor that is attached to the frame body and presses the power generation section. The power generation unit is fastened by a fastening device including a pressure plate formed of a heat conductive material.
本発明の燃料電池によれば、上記締結装置で締結することにより、発電部への均一加圧が実現される。これにより、発電部への不均一な加圧により生じる、反応効率の低下や電気抵抗の悪化といった問題を解決し、効率良く発電できる燃料電池を提供することができる。また、良熱伝導性材料により形成される加圧板は、放熱機能を有しているため、発生した熱を放出するための放熱板を新たに搭載する必要がなく、部品点数を減らすことができる。 According to the fuel cell of the present invention, uniform pressurization to the power generation unit is realized by fastening with the fastening device. As a result, it is possible to provide a fuel cell that can solve problems such as a decrease in reaction efficiency and a deterioration in electrical resistance caused by uneven pressurization of the power generation unit, and that can generate power efficiently. In addition, since the pressure plate formed of a good heat conductive material has a heat dissipation function, it is not necessary to newly install a heat dissipation plate for releasing the generated heat, and the number of parts can be reduced. .
本発明の締結装置によれば、枠体に取り付ける加圧板の反発力を利用して、一対の電極により挟まれる電解質からなる接合体とセパレータとを交互に積層させた発電部を挟むことにより、発電部に均一な加圧力を与えることができる。また、加圧板を取り付ける部材を枠体にすることにより、軽量化を図ることができる。さらに、導電性材料により形成されている加圧板は、発電部で発電した電力を集電し、外部装置に伝えることができる。また、良熱伝導性材料により形成されている加圧板は、発電部で発生した熱の放熱を行うことができ、ドライアップ等の発熱により生じる問題を解決することができる。 According to the fastening device of the present invention, by using the repulsive force of the pressure plate attached to the frame body, by sandwiching the power generation unit in which the joined body made of the electrolyte sandwiched between the pair of electrodes and the separator are alternately stacked, A uniform pressure can be applied to the power generation unit. Moreover, weight reduction can be achieved by making the member which attaches a pressurizing plate into a frame. Furthermore, the pressure plate formed of a conductive material can collect the power generated by the power generation unit and transmit it to an external device. In addition, the pressure plate formed of a highly heat conductive material can dissipate heat generated in the power generation unit, and can solve problems caused by heat generation such as dry-up.
また、本発明の燃料電池によれば、上記締結装置を用いることにより、燃料電池内の発電部を均一に加圧することができる。さらには、発電部内の一対の電極により挟まれる電解質からなる接合体とセパレータを均一に加圧することができ、発電反応に関与する電解質と電極を均一に密着させることができる。これにより、不均一な加圧に生じる反応効率の低下や電気抵抗の悪化といった問題を解決し、電解質と電極との接触面積を増加させ、効率良く発電を行うことができる。また、上記締結装置は、導電性材料又は良熱伝導性材料により形成されている加圧板を有していることから、集電機能又は放熱機能を有している。当該締結装置を燃料電池に用いることによって、発電した電力を集電する集電板、又は、発生した熱を放熱する放熱板を新たに搭載する必要がなくなり、部品点数を少なくすることができる。 Moreover, according to the fuel cell of the present invention, the power generation unit in the fuel cell can be uniformly pressurized by using the fastening device. Furthermore, the joined body made of the electrolyte and the separator sandwiched between the pair of electrodes in the power generation unit can be uniformly pressurized, and the electrolyte and the electrode involved in the power generation reaction can be uniformly adhered. As a result, problems such as a decrease in reaction efficiency and deterioration in electrical resistance caused by uneven pressurization can be solved, the contact area between the electrolyte and the electrode can be increased, and power can be generated efficiently. Moreover, since the said fastening apparatus has a pressurization board formed with the electroconductive material or the heat conductive material, it has a current collection function or a heat dissipation function. By using the fastening device for a fuel cell, it is not necessary to newly mount a current collecting plate for collecting generated power or a heat radiating plate for radiating generated heat, and the number of components can be reduced.
以下、本発明の締結装置及び締結装置を用いた燃料電池について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明においては、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 Hereinafter, a fastening device of the present invention and a fuel cell using the fastening device will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the following description, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
図１に本発明の実施の形態として、本発明の燃料電池の構成例を示す。図１に示すように、燃料電池１は、燃料電池本体とされる本体部１０と、本体部１０に発電を行わせるための各種機器として筐体６０、燃料電池１を作動させるのに必要な各種回路が形成された制御基板６１と、本体部１０を冷却するための冷却ファン７０１と、本体部１０に対して空気を供給する２つの空気供給ファン７０２、７０３と、本体部１０に滞留した水を排出するための水素パージバルブ７１０と、水素の圧力制御を行うレギュレータ７１１と、水素を本体部１０に供給するための手動バルブ７１２とを基台２に搭載したものである。冷却ファン７０１、空気供給ファン７０２、７０３は本体部１０の側面に沿って隣り合うように配設されると共に、水素パージバルブ７１０、レギュレータ７１１及び手動バルブ７１２が本体部１０の後述する端面に沿って隣り合うように配設されている。燃料電池１は、燃料としての水素を吸蔵させた水素吸蔵カートリッジ７２から手動バルブ７１２によって開かれた流路を介して水素を受け取り、発電を行う。また、レギュレータ７１１は、水素吸蔵カートリッジ７２から供給される水素の圧力を調整し、水素を所要の圧力で本体部１０に供給する。水素パージバルブ７１２は、水素の流れる流路に水分が蓄積された場合に、水素をパージして水分を排出し流路を確保する。なお、本発明に係る燃料電池１は、本体部１０に特徴を有することから、本体部１０については、下記に詳細に述べる。 FIG. 1 shows a configuration example of a fuel cell of the present invention as an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the fuel cell 1 is necessary for operating the casing 60 and the fuel cell 1 as a main body 10 that is a fuel cell main body and various devices for causing the main body 10 to generate power. The control board 61 on which various circuits are formed, a cooling fan 701 for cooling the main body 10, two air supply fans 702 and 703 for supplying air to the main body 10, and the main body 10 stayed A hydrogen purge valve 710 for discharging water, a regulator 711 for controlling hydrogen pressure, and a manual valve 712 for supplying hydrogen to the main body 10 are mounted on the base 2. The cooling fan 701 and the air supply fans 702 and 703 are disposed so as to be adjacent to each other along the side surface of the main body 10, and the hydrogen purge valve 710, the regulator 711 and the manual valve 712 are along the end face described later of the main body 10. It is arrange | positioned so that it may adjoin. The fuel cell 1 receives hydrogen from a hydrogen occlusion cartridge 72 that occludes hydrogen as fuel via a channel opened by a manual valve 712, and generates power. The regulator 711 adjusts the pressure of hydrogen supplied from the hydrogen storage cartridge 72 and supplies hydrogen to the main body 10 at a required pressure. The hydrogen purge valve 712 purges the hydrogen and discharges the water when the water is accumulated in the flow path through which hydrogen flows to secure the flow path. Since the fuel cell 1 according to the present invention is characterized by the main body 10, the main body 10 will be described in detail below.
図２は、図１に示される筺体６０の外形を示す図である。筐体６０は、図１及び図２に示すように、略直方体状の外形とし、燃料電池１に搭載される各種部材を覆うように、内部が空洞とされると共に、底面が開放された構造である。また、筐体６０には、３つの排気口６０１、６０２、６０３と、２つの吸気口６０４、６０５とが形成される。 FIG. 2 is a view showing the outer shape of the housing 60 shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the casing 60 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape, and has a hollow interior and an open bottom so as to cover various members mounted on the fuel cell 1. It is. In addition, three exhaust ports 601, 602, and 603 and two intake ports 604 and 605 are formed in the housing 60.
排気口６０１、６０２、６０３は、図２（ａ）に示すように、筐体６０の１つ側面において隣り合うように設けられている。排気口６０１、６０２、６０３はそれぞれ、側面の中央から上下方向に向かって順次長手方向の寸法が短くなるように形成され、全体形状が略々円形になるように形成されている。排気口６０１は、後述する放熱フィンを介して放熱するための空気の出口として設けられている。また、排気口６０２、６０３は、燃料電池１から空気を排出するために設けられている。 As shown in FIG. 2A, the exhaust ports 601, 602, and 603 are provided adjacent to each other on one side surface of the housing 60. The exhaust ports 601, 602, and 603 are each formed so that the dimension in the longitudinal direction gradually decreases from the center of the side surface in the vertical direction, and the overall shape is formed in a substantially circular shape. The exhaust port 601 is provided as an air outlet for radiating heat through a heat radiating fin described later. Further, the exhaust ports 602 and 603 are provided for exhausting air from the fuel cell 1.
吸気口６０４、６０５は、図２（ｂ）に示すように、筐体６０における排気口６０１、６０２、６０３が形成された側面の対面に隣り合うように形成され、略長方形状の開口が、上下方向に複数配列形成されている。吸気口６０４は、後述する放熱フィンを介して放熱する空気を取り入れるために設けられている。吸気口６０５は、発電反応に使われる酸素を含む空気を、燃料電池１の内部に取り込むために設けられている。 As shown in FIG. 2 (b), the air inlets 604 and 605 are formed so as to be adjacent to the opposite side surfaces of the housing 60 where the air outlets 601, 602, and 603 are formed. A plurality of arrays are formed in the vertical direction. The air inlet 604 is provided to take in air that radiates heat through a heat radiating fin described later. The intake port 605 is provided for taking in air containing oxygen used for power generation reaction into the fuel cell 1.
また、筐体６０には、図１、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示すように、１つの端面に、燃料電池１と外部との間で各種信号を送受信するための配線が通される接続穴６０６が形成されている。さらに、筺体６０の他の端面にも接続穴６０７が形成される。 Further, as shown in FIGS. 1, 2 (c) and 2 (d), the casing 60 has wiring on one end face for transmitting and receiving various signals between the fuel cell 1 and the outside. A connection hole 606 to be passed is formed. Further, a connection hole 607 is formed in the other end surface of the housing 60.
制御基板６１には、燃料電池１を構成する各種部材を制御するための制御回路を含む各種回路が形成される。制御基板６１は、本体部１０の上側に設けられる。なお、この制御基板６１に形成される制御回路の詳細については、特に図示しないが、例えば、冷却ファン７０１及び空気供給ファン７０２、７０３の駆動を制御する制御回路、水素パージバルブ７１０、レギュレータ７１１及び手動バルブ７１２の開閉動作を制御する制御回路、本体部１０から出力される電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｏ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）コンバータといった電圧変換回路、本体部１０の出力電圧および出力電流を測定する電流電圧検出装置、センサによって検知された温度や湿度等の各種環境条件を取得することによって各種部材の駆動に関する指示を与える制御回路等が実装されていてもよい。なお、ここでは、この制御基板６１が、燃料電池１の内部に設けられるものとして説明するが、この制御基板６１は、燃料電池１の外部に設けてもよく、例えば、燃料電池１から駆動用の電力が提供される各種電子機器が備えるようにしてもよい。 Various circuits including a control circuit for controlling various members constituting the fuel cell 1 are formed on the control board 61. The control board 61 is provided on the upper side of the main body 10. Although details of the control circuit formed on the control board 61 are not particularly shown, for example, a control circuit for controlling driving of the cooling fan 701 and the air supply fans 702 and 703, a hydrogen purge valve 710, a regulator 711, and a manual A control circuit that controls the opening / closing operation of the valve 712, a voltage conversion circuit such as a DC / DC (Direct Current to Direct Current) converter that boosts the voltage output from the main body 10, and the output voltage and output current of the main body 10 are measured. A current voltage detection device, a control circuit that gives instructions regarding driving of various members by acquiring various environmental conditions such as temperature and humidity detected by the sensor may be mounted. Here, the control board 61 is described as being provided inside the fuel cell 1. However, the control board 61 may be provided outside the fuel cell 1, for example, for driving from the fuel cell 1. Various electronic devices provided with the power may be provided.
次に、燃料電池１の本体部１０について、図３乃至図１２を参照にしながら説明する。図３は、本発明に係る本体部１０を構成する部材を示す分解斜視図である。本体部１０は、略平板状の基台２上に、電解質３００を挟み込む電極３０１、３０２を張り合わせてなる接合体３０と、発電のために供給される気体の流路を備えるセパレータ３１とを交互に積層した発電部３を搭載し、さらに、発電部３の上に、発電部３を挟む枠体４０と、枠体４０に取り付けられ発電部３を押圧する加圧板４１とからなる締結装置４が搭載されている。枠体４０には、締結装置４と、発電部３と、基台２とを貫通して締結する締結用ボルト５１を通す締結用ボルト穴５０が枠体外周付近に複数設けられている。また、加圧板４１、発電部３及び基台２には、枠体４０に設けられた締結用ボルト穴５０と対応する位置に締結用ボルト穴５０が設けられている。 Next, the main body 10 of the fuel cell 1 will be described with reference to FIGS. 3 to 12. FIG. 3 is an exploded perspective view showing members constituting the main body 10 according to the present invention. The main body portion 10 includes alternately a joined body 30 formed by bonding electrodes 301 and 302 sandwiching an electrolyte 300 on a substantially flat base 2 and a separator 31 having a gas flow path supplied for power generation. The power generation unit 3 stacked on the power generation unit 3 is mounted on the power generation unit 3, and the fastening device 4 includes a frame body 40 that sandwiches the power generation unit 3 and a pressure plate 41 that is attached to the frame body 40 and presses the power generation unit 3. Is installed. The frame body 40 is provided with a plurality of fastening bolt holes 50 in the vicinity of the outer periphery of the frame body for passing fastening bolts 51 that pass through and fasten the fastening device 4, the power generation unit 3, and the base 2. Further, the pressing plate 41, the power generation unit 3, and the base 2 are provided with fastening bolt holes 50 at positions corresponding to the fastening bolt holes 50 provided in the frame body 40.
略平板状からなる基台２は、下記で説明する接合体３０、セパレータ３１、締結装置４よりも外形が大きく、発電部３を介して締結装置４の反対側に配され、締結装置４の締結用ボルト穴５０の対応する位置に締結用ボルト穴５０が設けられている。また、例えば、基台２は、燃料ガスを供給する供給口や本体部１０から燃料ガスを取り出す取出口が設けられていてもよい。さらに、発電部３を冷却するための冷却ファン７０１や発電部３に対して空気を供給する空気供給ファン７０２、７０３を固定する螺子穴を設けてもよい。基台２は、締結用ボルト５１による螺子締めによって簡単に変形しない程度の剛性を有する材質によって形成される。 The base 2 having a substantially flat plate shape has a larger outer shape than the joined body 30, the separator 31, and the fastening device 4 described below, and is disposed on the opposite side of the fastening device 4 via the power generation unit 3. Fastening bolt holes 50 are provided at positions corresponding to the fastening bolt holes 50. Further, for example, the base 2 may be provided with a supply port for supplying the fuel gas and an outlet for taking out the fuel gas from the main body 10. Furthermore, a screw hole for fixing a cooling fan 701 for cooling the power generation unit 3 and air supply fans 702 and 703 for supplying air to the power generation unit 3 may be provided. The base 2 is formed of a material having such rigidity that it is not easily deformed by screwing with the fastening bolts 51.
接合体３０は、プロトンを透過させる略長方形膜状の電解質３００、発電反応における触媒を有する電極３０１及び３０２からなり、電解質３００を電極３０１及び３０２により挟み、張り合わせて形成される。プロトンを透過させる電解質３００は、透過性と耐酸化性と耐熱性とを兼ね備えた材質で形成され、その材質の一例として、パーフルオロスルホン酸ポリマー等の固体高分子が挙げられる。電極３０１、３０２は、金属材料や炭素材料、導電性を有する不繊布などを用いて構成され、例えば、炭素材料を用いる場合、炭素材料の多孔質表面に白金などの触媒を担持させても良い。また、接合体３０の電極３０１、３０２とセパレータ３１との接触面には、カーボンペーパー等からなるガス透過性と電気伝導性とを兼ね備えた拡散層を配してもよい。電解質３００、電極３０１及び３０２の大きさ及び形状は、要求される発電能力や後述するセパレータ３１の大きさ及び形状等により適宜変更される。 The joined body 30 includes a substantially rectangular membrane-shaped electrolyte 300 that allows protons to permeate, and electrodes 301 and 302 that have a catalyst in a power generation reaction. The electrolyte 300 is sandwiched between the electrodes 301 and 302 and bonded together. The electrolyte 300 that allows protons to permeate is formed of a material having both permeability, oxidation resistance, and heat resistance. An example of the material is a solid polymer such as a perfluorosulfonic acid polymer. The electrodes 301 and 302 are configured using a metal material, a carbon material, a conductive non-woven cloth, or the like. For example, when a carbon material is used, a catalyst such as platinum may be supported on the porous surface of the carbon material. . Further, a diffusion layer having both gas permeability and electrical conductivity made of carbon paper or the like may be disposed on the contact surface between the electrodes 301 and 302 of the bonded body 30 and the separator 31. The size and shape of the electrolyte 300 and the electrodes 301 and 302 are appropriately changed depending on the required power generation capacity, the size and shape of the separator 31 described later, and the like.
接合体３０を介して積層するセパレータ３１は、備えられた流路により、セパレータ３１ａとセパレータ３１ｂに分類される。セパレータ３１ａは、略直方体の平たい板材からなり、接合体３０と接する面の一方に水素を供給するための燃料ガス流路３１０及び燃料ガス流路３１０に接続された燃料ガス流入口３１１と燃料ガス排出口３１２が設けられている。また、接合体３０と接するもう一方の面に酸化剤ガス流路３１５が設けられている。一方、セパレータ３１ｂは、セパレータ３１ａと略同じ形状であり、セパレータ３１ａの酸化剤ガス流路３１５のみが設けられている。セパレータ３１には、発電により発生する熱を放出し、セパレータ３１の接合体３０との接触部分から飛び出した放熱フィン３１９を有している。そして、セパレータ３１の接合体３０との接触部分には、締結装置４の枠体４０に設けられている締結用ボルト穴５０と対応する位置に、締結用ボルト穴５０が設けられている。セパレータ３１に使用される材質としては、電気伝導性が良好で、且つ水素と空気との混合を防止するような気密性の高い材質により形成される。 The separators 31 stacked via the joined body 30 are classified into a separator 31a and a separator 31b according to the provided flow path. The separator 31a is made of a substantially rectangular parallelepiped flat plate material, the fuel gas channel 310 for supplying hydrogen to one of the surfaces in contact with the joined body 30, and the fuel gas inlet 311 connected to the fuel gas channel 310 and the fuel gas. A discharge port 312 is provided. Further, an oxidant gas flow path 315 is provided on the other surface in contact with the joined body 30. On the other hand, the separator 31b has substantially the same shape as the separator 31a, and only the oxidant gas flow path 315 of the separator 31a is provided. The separator 31 has heat radiating fins 319 that release heat generated by power generation and protrude from the contact portion of the separator 31 with the joined body 30. And the fastening bolt hole 50 is provided in the position corresponding to the fastening bolt hole 50 provided in the frame 40 of the fastening device 4 at the contact portion of the separator 31 with the joined body 30. The material used for the separator 31 is made of a highly airtight material that has good electrical conductivity and prevents mixing of hydrogen and air.
放熱フィン３１９は、略直方体の平たい板材からなるセパレータ３１の一部である。放熱フィン３１９は、セパレータ３１の接合体３０との接触部分から飛び出し、セパレータ３１の接合体３０との接触部分の厚さよりも薄くなるように設計されている。そのため、接合体３０を介して複数のセパレータ３１を積層させても、放熱フィン３１９同士は接触しない。放熱フィン３１９は、燃料電池１内に取り付けられる冷却ファン７０１により流入した空気によって、発電部３の発電により発生する熱を放出することができる。 The heat radiation fin 319 is a part of the separator 31 made of a flat plate having a substantially rectangular parallelepiped shape. The heat radiation fin 319 is designed to protrude from the contact portion of the separator 31 with the joined body 30 and to be thinner than the thickness of the contact portion of the separator 31 with the joined body 30. Therefore, even if a plurality of separators 31 are stacked via the joined body 30, the radiation fins 319 are not in contact with each other. The heat radiating fins 319 can release heat generated by the power generation of the power generation unit 3 by the air flowing in by the cooling fan 701 attached in the fuel cell 1.
冷却ファン７０１は、筺体６０に形成された排気口６０１と発電部３における放熱フィン３１９との間に設けられており、筺体６０の排気口６０１の対面に設けられた吸気口６０４から筺体６０内に空気を取り込み、排気口６０１から取り込んだ空気を排出させる。冷却ファン７０１により、放熱フィン３１９を通過するように空気を流動させることで、放熱フィン３１９を介して発電部３の放熱を行うことができる。この冷却ファン７０１を設ける位置としては、フィン３１９の近傍に限ることなく、発電部３の冷却を目的として、燃料電池１の内部全体の空気を流動させるような位置に設けるようにしてもよい。また、冷却ファン７０１を逆回転させることにより、空気を逆向きに送風するようにしてもよい。 The cooling fan 701 is provided between the exhaust port 601 formed in the housing 60 and the heat radiating fins 319 in the power generation unit 3, and the inside of the housing 60 from the intake port 604 provided on the opposite side of the exhaust port 601 of the housing 60. The air is taken in, and the air taken in from the exhaust port 601 is discharged. By causing the cooling fan 701 to flow air so as to pass through the heat radiating fins 319, heat can be radiated from the power generation unit 3 through the heat radiating fins 319. The position where the cooling fan 701 is provided is not limited to the vicinity of the fin 319 but may be provided at a position where the air inside the fuel cell 1 flows for the purpose of cooling the power generation unit 3. Further, air may be blown in the reverse direction by rotating the cooling fan 701 in the reverse direction.
セパレータ３１ａには、燃料ガス流路３１０と酸化剤ガス流路３１５とが設けられている。また、セパレータ３１ｂには、酸化剤ガス流路３１５が設けられている。図４は、そのセパレータ３１の流路の形状を示す平面図であり、図４（ａ）は、燃料ガス流路３１０を、図４（ｂ）は酸化剤ガス流路３１５を示している。 The separator 31 a is provided with a fuel gas channel 310 and an oxidant gas channel 315. The separator 31b is provided with an oxidant gas flow path 315. 4 is a plan view showing the shape of the flow path of the separator 31. FIG. 4 (a) shows the fuel gas flow path 310, and FIG. 4 (b) shows the oxidant gas flow path 315. FIG.
燃料ガス流路３１０は、図４（ａ）のとおり、セパレータ３１ａの接合体３０と接触する一方の面に、蛇行するように設計され、その燃料ガス流路３１０の末端に燃料ガス流入口３１１と燃料ガス排出口３１２が設けられている。また、燃料ガス流入口３１１と燃料ガス排出口３１２は、燃料ガス流路３１０に配した面の裏面側に貫通するように設計されている。この燃料ガス流路３１０は、要求される発電能力に合わせて設計される。水素は、水素吸蔵カートリッジ７２を利用し、燃料ガス流入口３１１を介して燃料ガス流路３１０に流れ、流路を通り、燃料ガス排出口３１２から排出される。 As shown in FIG. 4A, the fuel gas flow path 310 is designed to meander on one surface of the separator 31 a that contacts the joined body 30, and the fuel gas flow inlet 310 is connected to the end of the fuel gas flow path 310. And a fuel gas discharge port 312 is provided. Further, the fuel gas inlet 311 and the fuel gas outlet 312 are designed to penetrate the back side of the surface disposed in the fuel gas flow path 310. The fuel gas channel 310 is designed according to the required power generation capacity. Hydrogen flows into the fuel gas flow path 310 via the fuel gas inlet 311 using the hydrogen storage cartridge 72, passes through the flow path, and is discharged from the fuel gas discharge port 312.
一方、酸化剤ガス流路３１５は、図４（ｂ）のとおり、セパレータ３１ａの燃料ガス流路３１０を有する面の裏面側に複数の略直線状の溝が設けられている。また、セパレータ３１ｂも同様の流路が設けられている。酸化剤ガス流路３１５は、セパレータ３１の側面に酸化剤ガス流路３１５の開口を有し、またその開口を有する側面の対面にも、同様に開口を有している。この酸化剤ガス流路３１５も、燃料ガス流路３１０と同様に、要求される発電能力に合わせて設計される。例えば、酸化剤ガス流路３１５の断面は四角形だけではなく、半円や四角形以外の多角形でもよい。また、図４（ｂ）のとおり、各流路の開口は、各流路の中央部分の断面積よりも広い断面積を有していてもよい。空気は、空気供給ファン７０２、７０３により側面の開口から酸化剤ガス流路３１５に供給され、供給された開口の対面の開口より排出される。 On the other hand, as shown in FIG. 4B, the oxidant gas flow path 315 is provided with a plurality of substantially linear grooves on the back side of the surface having the fuel gas flow path 310 of the separator 31a. The separator 31b is also provided with a similar flow path. The oxidant gas flow path 315 has an opening of the oxidant gas flow path 315 on the side surface of the separator 31, and also has an opening on the opposite side of the side surface having the opening. This oxidant gas flow path 315 is also designed in accordance with the required power generation capacity, similarly to the fuel gas flow path 310. For example, the cross section of the oxidizing gas channel 315 is not limited to a quadrangle, but may be a semicircle or a polygon other than a quadrangle. As shown in FIG. 4B, the opening of each flow path may have a cross-sectional area wider than the cross-sectional area of the central portion of each flow path. Air is supplied to the oxidant gas flow path 315 from the opening on the side by the air supply fans 702 and 703, and is discharged from the opening opposite to the supplied opening.
発電部３は、図３のとおり、セパレータ３１ａの燃料ガス流路３１０と別のセパレータ３１ａの酸化剤ガス流路３１５とを向かい合わせるように、接合体３０を介して、セパレータ３１ａが積層され、積層された複数のセパレータ３１ａの最も上面にあるセパレータ３１ａの燃料ガス流路３１０とセパレータ３１ｂの酸化剤ガス流路３１５とを向かい合わせるように、接合体３０を介して、セパレータ３１ｂが重ねられている。本実施の形態において、８枚の接合体３０とそれを挟むセパレータから構成されているが、これらの枚数は要求される電圧によって、適宜変更することができる。 As shown in FIG. 3, the power generation unit 3 is configured such that the separator 31 a is stacked via the joined body 30 so that the fuel gas channel 310 of the separator 31 a and the oxidant gas channel 315 of another separator 31 a face each other. The separator 31b is overlapped via the joined body 30 so that the fuel gas flow path 310 of the separator 31a on the uppermost surface of the plurality of stacked separators 31a and the oxidant gas flow path 315 of the separator 31b face each other. Yes. In this embodiment, it is composed of eight joined bodies 30 and separators sandwiching them, but these numbers can be appropriately changed depending on the required voltage.
セパレータ３１を積層することにより、各セパレータ３１ａに設けられている燃料ガス流入口３１１が互いに連通する。そのため、水素吸蔵カートリッジ７２等で水素を発電部３の外部から連通する燃料ガス流入口３１１に供給することで、全ての燃料ガス流路３１０に水素が供給される。同じくセパレータ３１ａの積層により連通する燃料ガス排出口３１２から水素を排出することができる。また、発電部３は、気密を保持するための図示されていない気密部材が配置されており、燃料ガス流路３１０から水素が漏洩しない構造となっている。一方、酸化剤ガス流路３１５は、セパレータ３１の側面すなわち発電部３の側面に開口を有していることから、基台２に配置する空気供給ファン７０２、７０３等を用いて、酸化剤ガス流路３１２に空気を供給することができる。 By laminating the separators 31, the fuel gas inlets 311 provided in each separator 31 a communicate with each other. Therefore, hydrogen is supplied to all the fuel gas flow paths 310 by supplying hydrogen to the fuel gas inlet 311 communicating from the outside of the power generation unit 3 with the hydrogen storage cartridge 72 or the like. Similarly, hydrogen can be discharged from the fuel gas discharge port 312 which is communicated by stacking the separators 31a. Further, the power generation unit 3 is provided with an airtight member (not shown) for maintaining airtightness so that hydrogen does not leak from the fuel gas passage 310. On the other hand, the oxidant gas flow path 315 has an opening on the side surface of the separator 31, that is, the side surface of the power generation unit 3. Air can be supplied to the flow path 312.
空気供給ファン７０２、７０３は、それぞれ筺体６０に形成された排気口６０２、６０３と発電部３の酸化剤ガス流路３１５の開口を有する側面との間に設けられており、筺体６０の排気口６０２、６０３の対面に設けられた吸気口６０５から筺体６０内に空気を取り込み、排気口６０２、６０３から空気を排出させる。空気供給ファン７０２、７０３により筺体６０に流入した空気は、酸化剤ガス流路３１５に供給される。なお、燃料電池１においては、冷却ファン７０１と同様に、空気供給ファン７０２、７０３のそれぞれを逆回転させることにより、空気を逆向きに流動させるようにしてもよい。また、これら空気供給ファン７０２、７０３のそれぞれによって形成される空気の流れは、冷却ファン７０１によって形成される空気の流れとは独立させることもできる。 The air supply fans 702 and 703 are provided between the exhaust ports 602 and 603 formed in the housing 60 and the side surface having the opening of the oxidant gas flow path 315 of the power generation unit 3, respectively. Air is taken into the housing 60 from the intake port 605 provided on the opposite side of the surfaces 602 and 603, and air is discharged from the exhaust ports 602 and 603. Air that has flowed into the housing 60 by the air supply fans 702 and 703 is supplied to the oxidant gas flow path 315. In the fuel cell 1, similarly to the cooling fan 701, the air supply fans 702 and 703 may be reversely rotated to cause air to flow in the reverse direction. Further, the air flow formed by each of the air supply fans 702 and 703 can be independent of the air flow formed by the cooling fan 701.
図５は、締結装置４を示す分解斜視図である。締結装置４は、図５のとおり、発電部３を挟む枠体４０と、枠体４０に取り付けられ発電部３を押圧する加圧板４１を有している。枠体４０は、枠状の平板であり、締結装置４と発電部３とを締結する締結用ボルト５１を通す締結用ボルト穴５０が設けられている。枠体４０の材質としては、締結用ボルト５１の螺子締めによって簡単に変形しない程度の剛性を有する材質によって形成される。また、例えば、図６のように、枠体４０の加圧板４１を取り付ける面に、加圧板４１の形状に合わせた溝を設けてもよい。また、その溝の深さ４０５は、加圧板４１の厚さ寸法と同じにしてもよい。このような溝を設けることにより、発電部３に備え付ける際、溝に取り付けられた加圧板４１が加圧され、枠体４０と加圧板４１とが一様な平面となり、一体となって加圧締結することができる。また、加圧板４１を取り付ける部材として枠状のものを選択することにより、締結装置４を軽量化することができる。 FIG. 5 is an exploded perspective view showing the fastening device 4. As shown in FIG. 5, the fastening device 4 includes a frame body 40 that sandwiches the power generation unit 3, and a pressure plate 41 that is attached to the frame body 40 and presses the power generation unit 3. The frame body 40 is a frame-shaped flat plate, and is provided with a fastening bolt hole 50 through which a fastening bolt 51 for fastening the fastening device 4 and the power generation unit 3 is passed. The material of the frame body 40 is formed of a material having a rigidity that does not easily deform when the fastening bolt 51 is screwed. Moreover, for example, as shown in FIG. 6, a groove that matches the shape of the pressure plate 41 may be provided on the surface of the frame body 40 to which the pressure plate 41 is attached. Further, the depth 405 of the groove may be the same as the thickness dimension of the pressure plate 41. By providing such a groove, when the power generation unit 3 is provided, the pressure plate 41 attached to the groove is pressurized, and the frame body 40 and the pressure plate 41 become a uniform flat surface and are pressed together. Can be concluded. Moreover, the fastening device 4 can be reduced in weight by selecting a frame-shaped member as a member to which the pressure plate 41 is attached.
図７は、加圧板４１の一例を示す図である。一例の加圧板４１は、図７（ａ）のように、１枚の板材からなり、図７（ｂ）のような長手方向断面を有している。加圧板４１は、図７（ａ）のとおり、枠体４０の締結用ボルト穴５０と対応する位置に締結用ボルト穴５０を設けてもよい。加圧板４１の長手方向断面は、端点４１０から極点４１１を介して結合点４１２の形状を所定の厚みを有する円の一部とし、結合点４１２から端点４１３の形状を所定の厚みを有する４１２の接線４１４に平行する直線として、これらを結合点４１２で結合させて表された形状である。加圧板４１の材質としては、導電性材料又は良熱伝導性材料であると共に、バネ用圧延材料により形成されている。例えば、リン青銅やステンレス鋼等の金属により形成されていても良く、加圧板４１は、枠体４０と接する面にゴム等の絶縁体がコーティングされていてもよい。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the pressure plate 41. The pressure plate 41 as an example is made of a single plate material as shown in FIG. 7A, and has a longitudinal section as shown in FIG. 7B. As shown in FIG. 7A, the pressing plate 41 may be provided with a fastening bolt hole 50 at a position corresponding to the fastening bolt hole 50 of the frame body 40. The longitudinal cross section of the pressure plate 41 is such that the shape of the connecting point 412 from the end point 410 through the pole point 411 is a part of a circle having a predetermined thickness, and the shape of the end point 413 from the connecting point 412 is 412 having a predetermined thickness. This is a shape expressed by connecting these at a connection point 412 as a straight line parallel to the tangent line 414. The material of the pressure plate 41 is a conductive material or a good heat conductive material, and is formed of a spring rolling material. For example, the pressure plate 41 may be formed of a metal such as phosphor bronze or stainless steel, and a surface in contact with the frame body 40 may be coated with an insulator such as rubber.
本発明において導電性材料とは、電気抵抗の低い材料のことを示し、より具体的には、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス、ポリアセチレン等により構成されている材料のことを示す。また、本発明において良熱伝導性材料とは、熱伝導率の高い材料のことを示し、より具体的には、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、真鍮等により構成されている材料のことを示す。 In the present invention, the conductive material refers to a material having low electrical resistance, and more specifically refers to a material composed of copper, iron, aluminum, stainless steel, polyacetylene, or the like. Further, in the present invention, the good heat conductive material indicates a material having high thermal conductivity, and more specifically indicates a material composed of iron, aluminum, copper, stainless steel, brass, or the like. .
締結装置４は、枠体４０に加圧板４１を取り付け、締結用ボルト穴５０に締結用ボルト５１を通し、発電部３に備え付けられる。そして、締結用ボルト５１を締めることにより、発電部３に締結力を伝えることができる。発電部３に備え付けられた加圧板４１は、枠体４０から発電部３に向かう力により、湾曲部が押され、一様な平面を形成する。これと同時に、加圧板４１に元の形状に戻ろうとする力すなわち反発力が生じる。この反発力によって、加圧されにくい中央部分への加圧が可能となり、面全体を均一に加圧することができる。 The fastening device 4 is attached to the power generation unit 3 by attaching the pressure plate 41 to the frame body 40 and passing the fastening bolts 51 through the fastening bolt holes 50. The fastening force can be transmitted to the power generation unit 3 by tightening the fastening bolts 51. The pressure plate 41 provided in the power generation unit 3 is pressed by the bending portion by a force from the frame body 40 toward the power generation unit 3 to form a uniform plane. At the same time, a force to return the pressure plate 41 to its original shape, that is, a repulsive force is generated. Due to this repulsive force, it is possible to apply pressure to the central portion that is difficult to press, and the entire surface can be pressed uniformly.
また、締結装置４は、加圧板４１の一部が枠体４０の外側へ飛び出した状態となっている。導電性材料により形成される加圧板４１は、発電部３で発電した電力を集電する機能を有する。そして、加圧板４１は、枠体４０より飛び出した部分を端子とすることにより、電力を外部の装置に取り出すことができる。また、良熱伝導性材料により形成される加圧板４１は、発電部３で発生した熱を放熱する機能を有する。そして、枠体４０よりこの飛び出した部分に冷却ファン７０１等で空気をあてるように流動させることにより、加圧板４１を介して発電部３を冷却することができる。発電部３の冷却により、ドライアップ等の不都合を回避することができる。また、以上の機能を有する加圧板４１を本体部１０に備えることにより、集電板又は放熱板を新たに搭載する必要がなくなり、部品点数を少なくすることができる。 Further, the fastening device 4 is in a state in which a part of the pressure plate 41 protrudes to the outside of the frame body 40. The pressure plate 41 formed of a conductive material has a function of collecting power generated by the power generation unit 3. And the pressurization plate 41 can take out electric power to an external apparatus by using the part protruded from the frame 40 as a terminal. Further, the pressure plate 41 formed of a good heat conductive material has a function of radiating heat generated in the power generation unit 3. Then, the power generation unit 3 can be cooled via the pressure plate 41 by causing the cooling fan 701 or the like to flow air from the frame 40 to the protruding portion. By cooling the power generation unit 3, inconveniences such as dry-up can be avoided. Further, by providing the main body 10 with the pressure plate 41 having the above functions, it is not necessary to newly mount a current collecting plate or a heat radiating plate, and the number of parts can be reduced.
本発明における加圧板は、上記加圧板４１に限られるものではなく、以下の変形例の如き変形することもできる。図８は、以下に示す加圧板の変形例の形状を示す図である。また、この変形例は、加圧板の形状を示す例示であって、加圧板の形状を限定するものではない。 The pressure plate in the present invention is not limited to the pressure plate 41, and can be modified as in the following modifications. FIG. 8 is a diagram showing the shape of a modification of the pressure plate shown below. Moreover, this modification is an illustration which shows the shape of a pressurization plate, Comprising: The shape of a pressurization plate is not limited.
［加圧板の変形例１］
変形例１は、図８（ａ）のとおり、一枚の板材の長手方向に湾曲部を複数設け、その複数の湾曲部の頂点を結ぶ線が円の一部となるように形成された加圧板４２である。この加圧板４２がこのような形状を有することにより、加圧板４２は、発電部３と枠体４０とに挟まれ、一様な平面となる。これにより複数の湾曲部で反発力が生じ、発電部３の中央部分にも締結圧力を伝えることができる。加圧板４２に使われる材質は、上記加圧板４１と同様である。
[Modification 1 of pressure plate]
In Modification 1, as shown in FIG. 8A, a plurality of curved portions are provided in the longitudinal direction of a single plate member, and a line connecting the vertices of the plurality of curved portions is formed as a part of a circle. It is a pressure plate 42. Since the pressure plate 42 has such a shape, the pressure plate 42 is sandwiched between the power generation unit 3 and the frame body 40 and becomes a uniform plane. Thereby, repulsive force arises in a some curved part, and a fastening pressure can be transmitted also to the center part of the electric power generation part 3. FIG. The material used for the pressure plate 42 is the same as that of the pressure plate 41.
［加圧板の変形例２］
変形例２は、図８（ｂ）のとおり、長手寸法の異なる薄い複数の板材を、中央部分を最も厚くするように張り合わせた加圧板４３である。この加圧板４３は中央部分が外周部分に比べ厚いため、発電部３に備え付ける際、発電部３の中央部分にも圧力を加えることができる。加圧板４３に使われる複数の板材の材質は、発電部３への加圧により形状が変化しない程度の剛性をもつ材質で、上記加圧板４１と同様でもよい。また、一部を異なる材質で形成してもよい。例えば、枠体４０と接する板材には、絶縁性の材質のものを用いてもよい。
[Modification 2 of pressure plate]
As shown in FIG. 8 (b), the second modification is a pressure plate 43 in which a plurality of thin plate materials having different longitudinal dimensions are bonded to each other so that the center portion is thickest. Since the central portion of the pressure plate 43 is thicker than the outer peripheral portion, pressure can be applied to the central portion of the power generation unit 3 when the power generation unit 3 is provided. The material of the plurality of plate materials used for the pressure plate 43 is a material having such a rigidity that the shape does not change by the pressure applied to the power generation unit 3, and may be the same as the pressure plate 41. Moreover, you may form a part with a different material. For example, an insulating material may be used for the plate material in contact with the frame body 40.
［加圧板の変形例３］
変形例３は、図８（ｃ）のとおり、加圧板４１と同様に湾曲させ、加圧板４１よりも薄い板材を、複数枚張り合わせた加圧板４４である。これは、上記加圧板４１と略同じ形状、機能を示す。したがって、上記加圧板４１と同様に発電部３を均一加圧することができる。加圧板４４は加圧板４３と同様に、発電部３への加圧により形状が変化しない程度の剛性をもつ材質で、上記加圧板４１と同様でもよい。また、一部を異なる材質で形成してもよい。例えば、枠体４０と接する板材には、絶縁性の材質のものを用いてもよい。
[Modification 3 of pressure plate]
As shown in FIG. 8C, Modification 3 is a pressure plate 44 that is curved in the same manner as the pressure plate 41, and a plurality of plate materials thinner than the pressure plate 41 are bonded together. This shows substantially the same shape and function as the pressure plate 41. Therefore, the power generation unit 3 can be uniformly pressurized in the same manner as the pressure plate 41. Similar to the pressure plate 43, the pressure plate 44 is made of a material having such a rigidity that the shape does not change due to the pressure applied to the power generation unit 3, and may be the same as the pressure plate 41. Moreover, you may form a part with a different material. For example, an insulating material may be used for the plate material in contact with the frame body 40.
［加圧板の変形例４］
変形例４は、図８（ｄ）のとおり、平坦な板材４５０に球の一部を切り取った大きさの異なる突起部４５１を複数設けた加圧板４５である。また、これら突起部４５１は、最も大きい突起部４５１ａと、突起部４５１ａより小さい４５１ｂとに分けられる。４５１ａは、突起部４５１を設ける領域の中央に配され、その周辺に突起部４５１ｂが配される。すなわち、加圧板４５に突起部４５１を上記のように配することにより、発電部３の中央部分を中心に全体的に加圧することができる。加圧板４５の材質としては、発電部３への加圧により形状が容易に変形しない程度の剛性をもつ材質で、加圧板４１と同様の材質で形成してもよい。また、突起部４５１を板材４５０と同じ材質にしても、異なる材質にしてもよい。
[Modification 4 of pressure plate]
As shown in FIG. 8D, Modification 4 is a pressure plate 45 in which a plurality of protrusions 451 having different sizes obtained by cutting out a part of a sphere are provided on a flat plate material 450. The protrusions 451 are divided into a largest protrusion 451a and a smaller 451b than the protrusion 451a. 451a is disposed at the center of the region where the protrusion 451 is provided, and the protrusion 451b is disposed around the center. That is, by arranging the protrusions 451 on the pressurizing plate 45 as described above, it is possible to pressurize as a whole centering on the central portion of the power generation unit 3. The material of the pressure plate 45 is a material having a rigidity that does not easily deform the shape by the pressure applied to the power generation unit 3, and may be formed of the same material as the pressure plate 41. Further, the protrusion 451 may be made of the same material as the plate material 450 or may be made of a different material.
図９は、基台２、発電部３及び締結装置４を締結用ボルト５１によって締結した本体部１０を示す斜視図である。本体部１０は、基台２上に発電部３を搭載し、発電部３の上に締結装置４を備え、締結用ボルト５１で締結したものである。締結装置４は、上記のとおり、均一に締結圧力を加えることができる装置であることから、締結装置４を用いて締結された発電部３は、均一に加圧される。すなわち、発電部３を構成する接合体３０とセパレータ３１を均一加圧し、その接合体を形成する電解質３００と電極３０１、３０２を均一加圧することができる。したがって、電解質３００と電極３０１、３０２とが密着し、反応効率の低下や電気抵抗の悪化という問題を解決し、より大きな接触面積を得ることで発電効率の高い燃料電池となる。 FIG. 9 is a perspective view showing the main body 10 in which the base 2, the power generation unit 3, and the fastening device 4 are fastened by the fastening bolts 51. The main body 10 is configured by mounting the power generation unit 3 on the base 2, including the fastening device 4 on the power generation unit 3, and fastening with the fastening bolts 51. Since the fastening device 4 is a device that can apply a fastening pressure uniformly as described above, the power generation unit 3 fastened using the fastening device 4 is uniformly pressurized. That is, the joined body 30 and the separator 31 constituting the power generation unit 3 can be uniformly pressurized, and the electrolyte 300 and the electrodes 301 and 302 forming the joined body can be uniformly pressurized. Therefore, the electrolyte 300 and the electrodes 301 and 302 are in close contact with each other to solve the problems of reduction in reaction efficiency and deterioration in electric resistance, and a fuel cell with high power generation efficiency is obtained by obtaining a larger contact area.
また、例えば、上記発電部３に積層される接合体３０の代わりに、周辺部分よりも中央部分を厚くした拡散層を接合体３０に配した接合シートを用いてもよい。この接合体シートをセパレータ３１で挟むことにより、接合体シートの中央部分が加圧され、接合体シートに反発力が生じ、この反発力により、セパレータ３１の中心部分も加圧することができる。この均一な加圧力によって、接合体シート中の電極と電解質とを均一に密着させることができる。 Further, for example, instead of the joined body 30 laminated on the power generation unit 3, a joined sheet in which a diffusion layer having a thicker central portion than the peripheral portion is arranged on the joined body 30 may be used. By sandwiching the joined body sheet between the separators 31, the central portion of the joined body sheet is pressurized, and a repulsive force is generated in the joined body sheet, and the central portion of the separator 31 can also be pressurized by the repelling force. With this uniform applied pressure, the electrode and the electrolyte in the bonded sheet can be uniformly adhered.
さらに、例えば、上記締結装置４を２つ用いて、発電部３と基台２の両側から挟むように配置し、発電部３を締結しても良い。両側から発電部３を挟むことにより、発電部３をより均一に加圧することができる。 Furthermore, for example, the two power generation units 3 may be fastened by using two fastening devices 4 so as to be sandwiched from both sides of the power generation unit 3 and the base 2. By sandwiching the power generation unit 3 from both sides, the power generation unit 3 can be more uniformly pressurized.
本実施の形態における燃料電池１は、以下のように作動する。水素吸蔵カートリッジ７２により、燃料ガス供給口３１１を経由して燃料ガス流路３１０に水素を供給する。また、空気供給ファン７０２、７０３を作動させることにより、酸化剤ガス流路３１５に空気を供給する。これにより、接合体３０の燃料ガス流路３１０と接する面に水素が供給され、反対側の面に空気が供給される。供給された水素と空気により、電解質３００と電極３０１との界面において、Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−の反応及び電解質３００と電極３０２との界面において、１／２Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２Ｏの反応が起こる。電解質３００と電極３０１との界面で起こる反応において、電子とプロトン（Ｈ＋）が発生し、電子は電極３０１から外部回路を通り電極３０２へ移動し、プロトンは電解質３００を透過して電極３０２へ移動する。電解質３００と電極３０２との界面において、移動してきた電子及びプロトンと供給される空気中の酸素とによって水を生成させる。したがって、本発明の燃料電池１は、上記のように、水素を燃料ガス流路３１０に、空気を酸化剤ガス流路３１５にそれぞれ供給することにより、発電することができる。 The fuel cell 1 in the present embodiment operates as follows. Hydrogen is supplied to the fuel gas flow path 310 via the fuel gas supply port 311 by the hydrogen storage cartridge 72. Air is supplied to the oxidant gas flow path 315 by operating the air supply fans 702 and 703. As a result, hydrogen is supplied to the surface of the assembly 30 in contact with the fuel gas flow path 310, and air is supplied to the opposite surface. The supplied hydrogen and air cause a reaction of H 2 → 2H + + 2e − at the interface between the electrolyte 300 and the electrode 301 and 1/2 O 2 + 2H + + 2e − → H 2 O at the interface between the electrolyte 300 and the electrode 302. The reaction occurs. In the reaction that occurs at the interface between the electrolyte 300 and the electrode 301, electrons and protons (H + ) are generated. The electrons move from the electrode 301 through the external circuit to the electrode 302, and the protons pass through the electrolyte 300 to the electrode 302. Moving. Water is generated at the interface between the electrolyte 300 and the electrode 302 by the electrons and protons that have moved and oxygen in the air that is supplied. Therefore, the fuel cell 1 of the present invention can generate electric power by supplying hydrogen to the fuel gas channel 310 and air to the oxidant gas channel 315 as described above.
上記のように、発電反応は、電解質３００と電極３０１との界面及び電解質３００と電極３０２との界面において行われる。反応効率の低下や電気抵抗の悪化を防ぎ、発電効率の向上のために、電解質３００と電極３０１、３０２とを均一に密着させることが望ましい。そのために、接合体３０を均一に加圧することが重要となる。本発明における締結装置４は、板バネである加圧板４１の反発力を利用することで、面全体による加圧が可能となる。また、接合体３０の周囲に中心部分を膨らました形状とするように拡散層を配することにより、同様の効果を得ることもできる。したがって、本発明の締結装置４は、電極３０１、３０２と電解質３００とを均一に密着させることができ、接触面積を大きくすることができる好適な締結装置であるといえる。さらに、これを用いた燃料電池１は、効率的な発電を行うことができる。 As described above, the power generation reaction is performed at the interface between the electrolyte 300 and the electrode 301 and at the interface between the electrolyte 300 and the electrode 302. It is desirable that the electrolyte 300 and the electrodes 301 and 302 be in close contact with each other in order to prevent a reduction in reaction efficiency and deterioration in electrical resistance and to improve power generation efficiency. Therefore, it is important to pressurize the bonded body 30 uniformly. The fastening device 4 according to the present invention uses the repulsive force of the pressure plate 41, which is a leaf spring, so that the entire surface can be pressurized. Further, the same effect can be obtained by arranging the diffusion layer so as to have a shape in which the central portion is swollen around the joined body 30. Therefore, it can be said that the fastening device 4 of the present invention is a suitable fastening device that can uniformly contact the electrodes 301 and 302 and the electrolyte 300 and can increase the contact area. Furthermore, the fuel cell 1 using this can perform efficient power generation.
また、本発明の締結装置４の加圧板４１は、導電性材料又は良熱伝導性材料により形成されているため、集電機能又は放熱機能を有する。したがって、集電機能をもつ加圧板４１を有する締結装置４は、発電部３で発電した電力を集電する集電機能を有している。また、放熱機能を有する加圧板４１は、発電部３の温度上昇を防ぎ、ドライアップ等の不都合を回避することができる。したがって、本体部１０に新たに集電機能を有する集電板を搭載する必要がなく、部品点数を減らすことができる。 Moreover, since the pressurizing plate 41 of the fastening device 4 of the present invention is formed of a conductive material or a heat conductive material, it has a current collecting function or a heat dissipation function. Therefore, the fastening device 4 having the pressure plate 41 having a current collecting function has a current collecting function for collecting the electric power generated by the power generation unit 3. Moreover, the pressurizing plate 41 having a heat radiation function can prevent a temperature rise of the power generation unit 3 and avoid problems such as dry-up. Therefore, it is not necessary to newly mount a current collecting plate having a current collecting function on the main body portion 10, and the number of parts can be reduced.
以上、本発明の締結装置４及び締結装置４を用いた燃料電池１に関する実施の形態である。本実施の形態で使用している燃料ガスの水素、及び酸化剤ガスの空気は、これに限られるものではなく、通常の燃料電池で使用されている燃料ガス、酸化剤ガスを利用することもできる。 As mentioned above, it is embodiment regarding the fuel cell 1 using the fastening device 4 and the fastening device 4 of this invention. The hydrogen of the fuel gas used in the present embodiment and the air of the oxidant gas are not limited to this, and the fuel gas and oxidant gas used in normal fuel cells may be used. it can.
次に、本発明に係る締結装置４の圧力分布を測定する方法について説明する。図１０は、本発明の締結装置４の締結圧力を測定する方法を示す概念図である。この測定方法は、まず、略直方体の板材８０上の締結装置４と接触する部分に感圧紙８１を備え、締結装置４をボルトによって締結する。感圧紙８１は、所定の圧力以上の力の加わる部分を着色させるものであり、これを備えることにより、締結装置から受ける圧力を色の濃淡により測定することができる。この方法は、締結装置４の発電部３への加圧方法と略同一であることから、発電部３への実質的な締結圧力の分布を測定することができる。 Next, a method for measuring the pressure distribution of the fastening device 4 according to the present invention will be described. FIG. 10 is a conceptual diagram showing a method for measuring the fastening pressure of the fastening device 4 of the present invention. In this measuring method, first, a pressure sensitive paper 81 is provided on a portion of the substantially parallelepiped plate member 80 that comes into contact with the fastening device 4, and the fastening device 4 is fastened with a bolt. The pressure-sensitive paper 81 is for coloring a portion to which a force equal to or higher than a predetermined pressure is applied. By providing the pressure-sensitive paper 81, the pressure received from the fastening device can be measured by color shading. Since this method is substantially the same as the method of pressurizing the power generation unit 3 of the fastening device 4, the distribution of the substantial fastening pressure to the power generation unit 3 can be measured.
図１１は、本発明の締結装置４と、従来使用されている図１２に示される締結板９４とを、上記測定方法で測定した結果を示すものである。図１１（ａ）は、締結装置４の測定結果を、図１１（ｂ）は、締結板９４の測定結果を示す。本発明の締結装置４は、図１１（ａ）のとおり、ほぼ全面に色の濃い部分を見ることができる。このことにより、締結装置４は、板材８０を均一に加圧していることがわかる。一方、締結板９４は、図１１（ｂ）のとおり、外周部分に濃い色が見られるものの、中央部分は薄い色になっている。このことにより、締結板９４は、均一に加圧されていないことがわかる。 FIG. 11 shows the results of measuring the fastening device 4 of the present invention and the conventionally used fastening plate 94 shown in FIG. 12 by the above measuring method. FIG. 11A shows the measurement result of the fastening device 4, and FIG. 11B shows the measurement result of the fastening plate 94. As shown in FIG. 11A, the fastening device 4 of the present invention can see a dark portion on almost the entire surface. Accordingly, it can be seen that the fastening device 4 presses the plate member 80 uniformly. On the other hand, as shown in FIG. 11B, the fastening plate 94 has a light color at the center portion, although a dark color is seen at the outer peripheral portion. This shows that the fastening plate 94 is not uniformly pressurized.
以上のように、感圧紙８１の色の濃淡により締結圧力の分布を見ることができる。この結果からも、本発明の締結装置４は、発電部３に対し均一に加圧することができる装置であることがわかり、好適な締結装置であるといえる。 As described above, the distribution of the fastening pressure can be seen by the color density of the pressure sensitive paper 81. Also from this result, it can be seen that the fastening device 4 of the present invention is a device that can uniformly pressurize the power generation unit 3, and can be said to be a suitable fastening device.
１ 燃料電池
１０ 本体部
２ 基台
３ 発電部
３０ 接合体
３００ 電解質
３０１ 電極
３０２ 電極
３１、３１ａ、３１ｂ セパレータ
３１０ 燃料ガス流路
３１１ 燃料ガス流入口
３１２ 燃料ガス排出口
３１５ 酸化剤ガス流路
３１９ フィン
４ 締結装置
４０ 枠体
４０５ 溝の深さ寸法
４１ 加圧板
４１０、４１３ 端点
４１１ 極点
４１２ 結合点
４１３ 結合点の接線方向
４２ 変形例１の加圧板
４３ 変形例２の加圧板
４４ 変形例３の加圧板
４５ 変形例４の加圧板
４５０ 板材
４５１、４５１ａ、４５１ｂ 突起部
５０ 締結用ボルト穴
５１ 締結用ボルト
６０ 筺体
６０１、６０２、６０３ 排気口
６０４、６０５ 吸気口
６０６、６０７ 接続穴
６１ 制御基板
７０１ 冷却ファン
７０２、７０３ 空気供給ファン
７１０ 水素パージバルブ
７１１ レギュレータ
７１２ 手動バルブ
７２ 水素吸蔵カートリッジ
８０ 板材
８１ 感圧紙
９２ ベースプレート
９３０ 電極電解質接合体
９３１ セパレータ
９４ 締結板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell 10 Main body part 2 Base 3 Electric power generation part 30 Assembly 300 Electrolyte 301 Electrode 302 Electrode 31, 31a, 31b Separator 310 Fuel gas flow path 311 Fuel gas inflow port 312 Fuel gas discharge port 315 Oxidant gas flow path 319 Fin 4 Fastening device 40 Frame body 405 Groove depth dimension 41 Pressure plate 410, 413 End point 411 Pole point 412 Joint point 413 Tangent direction 42 of joint point Pressure plate 43 of modification 1 Pressure plate 44 of modification 2 Addition of modification 3 Pressure plate 45 Pressure plate 450 of modification 4 Plate members 451, 451a, 451b Projection part 50 Fastening bolt hole 51 Fastening bolt 60 Housing 601, 602, 603 Exhaust port 604, 605 Intake port 606, 607 Connection hole 61 Control board 701 Cooling Fan 702, 703 Air supply fan 710 Hydrogen purge valve 711 Regulator 712 Hand Valve 72 Hydrogen storage cartridge 80 Plate material 81 Pressure sensitive paper 92 Base plate 930 Electrode electrolyte assembly 931 Separator 94 Fastening plate
Claims (11)
該枠体に取り付けられ該発電部を押圧し導電性材料により形成される加圧板と、
からなることを特徴とする締結装置。 A frame that sandwiches a power generation section in which a joined body made of an electrolyte sandwiched between a pair of electrodes and a separator are alternately stacked; and
A pressure plate that is attached to the frame body and presses the power generation unit and is formed of a conductive material;
A fastening device comprising:
該枠体に取り付けられ該発電部を押圧し良熱伝導性材料により形成される加圧板と、
からなることを特徴とする締結装置。 A frame that sandwiches a power generation section in which a joined body made of an electrolyte sandwiched between a pair of electrodes and a separator are alternately stacked; and
A pressure plate that is attached to the frame and presses the power generation unit and is formed of a good heat conductive material;
A fastening device comprising:
該枠体に取り付けられ該発電部を押圧し導電性材料により形成される加圧板と、
からなる締結装置により該発電部を締結することを特徴とする燃料電池。 A frame that sandwiches a power generation section in which a joined body made of an electrolyte sandwiched between a pair of electrodes and a separator are alternately stacked; and
A pressure plate that is attached to the frame body and presses the power generation unit and is formed of a conductive material;
A fuel cell, wherein the power generation unit is fastened by a fastening device comprising:
該枠体に取り付けられ該発電部を押圧し良熱伝導性材料により形成される加圧板と、
からなる締結装置により該発電部を締結することを特徴とする燃料電池。 A frame that sandwiches a power generation section in which a joined body made of an electrolyte sandwiched between a pair of electrodes and a separator are alternately stacked; and
A pressure plate that is attached to the frame and presses the power generation unit and is formed of a good heat conductive material;
A fuel cell, wherein the power generation unit is fastened by a fastening device comprising:
11. The fuel cell according to claim 10, wherein the joined body has a central portion thicker than a peripheral edge portion of the joined body.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009158434A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-16 | Panasonic Corp | Fuel cell |
| JP2010004164A (en) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna device, radar, and waveguide |
| JP2010056663A (en) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | Waveguide, antenna, and vehicular radar apparatus |
| US8860630B2 (en) | 2009-08-19 | 2014-10-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Antenna apparatus and method for manufacturing the same |
| JP2017076574A (en) * | 2015-10-16 | 2017-04-20 | 三菱自動車工業株式会社 | Fuel battery |
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2004
- 2004-02-23 JP JP2004046969A patent/JP2005235713A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009158434A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-16 | Panasonic Corp | Fuel cell |
| JP2010004164A (en) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna device, radar, and waveguide |
| US8421699B2 (en) | 2008-06-18 | 2013-04-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Antenna apparatus, radar and waveguide |
| DE102008056705B4 (en) * | 2008-06-18 | 2014-10-09 | Mitsubishi Electric Corp. | ANTENNA DEVICE AND USE OF THE SAME IN A RADAR |
| JP2010056663A (en) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | Waveguide, antenna, and vehicular radar apparatus |
| US8860630B2 (en) | 2009-08-19 | 2014-10-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Antenna apparatus and method for manufacturing the same |
| DE102010004572B4 (en) * | 2009-08-19 | 2019-03-21 | Mitsubishi Electric Corp. | antenna device |
| JP2017076574A (en) * | 2015-10-16 | 2017-04-20 | 三菱自動車工業株式会社 | Fuel battery |
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