專利名稱：燃料電池及用于燃料電池的緊固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料電池，該燃料電池包括由多個(gè)堆疊的單元電池構(gòu) 成電池堆，并且該燃料電池通過使用反應(yīng)氣體以電化學(xué)方式產(chǎn)生電能。具 體地，本發(fā)明涉及一種燃料電池中的緊固所述電池堆的結(jié)構(gòu)。
日本專利申請公報(bào)No. 2004-335336 (JP-A- 2004-335336)公開了 一種 燃料電池，其具有用于緊固下述電池堆的結(jié)構(gòu)。在該燃料電池中，沿著堆 疊方向與電池堆的相反兩端相接觸的一對端板、以及夾持在所述兩個(gè)端板 之間的側(cè)邊構(gòu)件通過大體上沿電池堆的堆疊方向作用的螺栓軸向力而彼 此相互連接。
在前述燃料電池中，防止由于來自與燃料電池的堆疊方向相交的方向
此，連接螺栓必須具有大的尺寸以便充分保證燃料電池的強(qiáng)度。這就導(dǎo)致 了燃料電池的尺寸增大的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種燃料電池和一種用于燃料電池的緊固裝 置，所述緊固裝置能夠提高緊固電池堆的結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
本發(fā)明的第一個(gè)方面涉及一種燃料電池，其包括電池堆，所述電池 堆中堆疊有多個(gè)電池；兩個(gè)端板，其沿著所述電池的堆疊方向分別與所述 電池堆的兩個(gè)端部相接觸；側(cè)邊構(gòu)件，其被夾持在所述兩個(gè)端板之間并在 所述兩個(gè)端板之間限定一個(gè)距離；以及連接螺栓部，其通過大體上沿所述 堆疊方向作用的螺栓軸向力來連接所述端板和所述側(cè)邊構(gòu)件。所述端板包 括止擋部，所述止擋部與所述側(cè)邊構(gòu)件的表面相接觸，所述側(cè)邊構(gòu)件的所 "面沿著所述堆疊方向延伸并與所述電池堆大體上相反地定位。根據(jù)這 種燃料電池，由于設(shè)置在所述端板上的止擋部與所述側(cè)邊構(gòu)件相接觸，所
背景技術(shù)：
，該 。因

發(fā)明內(nèi)容
5以能夠限制所述側(cè)邊構(gòu)件沿著與所述堆疊方向相交且朝向與所述電池堆 大體上相反一側(cè)的方向移動。即，所述止擋部能夠防止所述側(cè)邊構(gòu)件沿著 與所述堆疊方向相交的方向從所述電池堆移開。因而，能夠通過大體上沿 所述堆疊方向作用的螺栓軸向力來連接所述端板和所述側(cè)邊構(gòu)件，并且能 夠提高緊固所述電池堆的緊固結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。此處，螺栓軸向力是指使連接 螺栓部將所述端板和所述側(cè)邊構(gòu)件緊固在一起的力。
前述燃料電池可進(jìn)一步包括下列構(gòu)造。例如，所述止擋部可以與所述 端板設(shè)置成一體。此外，所述端板可以包括端板本體和連接到所述端板本 體的止擋部(即，端板本體和止擋部可以是獨(dú)立構(gòu)件)。因此，通過利用 螺栓軸向力連接所述端板本體和所述側(cè)邊構(gòu)件、然后將所述止擋部連接到 所述端板本體，便能夠容易地進(jìn)行將所述端板和側(cè)邊構(gòu)件安裝至所述電池 堆的過程。
此外，所述側(cè)邊構(gòu)件可包括大體上沿所述堆疊方向突出的突出部，并 且所述止擋部可包括與所述突出部配合的凹入部。因此，能夠容易地進(jìn)行 所述側(cè)邊構(gòu)件相對于所述端板的定位。
此外，所述側(cè)邊構(gòu)件可包括大體上沿所述堆疊方向凹入的凹入部，并 且所述止擋部可包括與所述凹入部配合的突出部。因此，能夠容易地進(jìn)行 所述側(cè)邊構(gòu)件相對于所述端板的定位。
連接螺栓部可包括設(shè)置在所述側(cè)邊構(gòu)件上的外螺紋部；以及通過所 述端板旋檸到所述外螺紋部的內(nèi)螺紋部。
本發(fā)明的第二個(gè)方面涉及一種用于燃料電池的緊固裝置，該緊固裝置 包括兩個(gè)端板，所述兩個(gè)端板分別與其中堆疊有多個(gè)電池的電池堆的兩 個(gè)端部相接觸，所述兩個(gè)端部沿所述電池的堆疊方向定位；側(cè)邊構(gòu)件，其 被夾持在所述兩個(gè)端板之間并在所述兩個(gè)端板之間限定一個(gè)距離；以及連 接螺紋部，其通過螺玟連接與大體上沿著所述堆疊方向延伸的螺桿M， 從而將所述端板和所述側(cè)邊構(gòu)件連接起來。所述端板包括止擋部，所述止 擋部與所述側(cè)邊構(gòu)件的沿所述堆疊方向延伸并與所述電池堆大體上相反 地定位的表面相接觸。
本發(fā)明的第三個(gè)方面涉及一種燃料電池，其包括電池堆，所述電池 堆中堆疊有多個(gè)電池；兩個(gè)端板，其沿著所述電池的堆疊方向分別與所述 電池堆的兩個(gè)端部相接觸；側(cè)邊構(gòu)件，其凈皮夾持在所述兩個(gè)端板之間并在所述兩個(gè)端板之間限定一個(gè)距離；以及連接螺栓部，其通過大體上沿所述 堆疊方向作用的螺栓軸向力來連接所述端板和所述側(cè)邊構(gòu)件。所述端板包 括止擋部，所述側(cè)邊構(gòu)件的一部分被夾持在所述止擋部和所述電池堆之 間。
本發(fā)明的第四個(gè)方面涉及一種用于燃料電池的緊固裝置，該緊固裝置 包括兩個(gè)端板，所述兩個(gè)端板分別與其中堆疊有多個(gè)電池的電池堆的兩 個(gè)端部相接觸，所述兩個(gè)端部沿所述電池的堆疊方向定位；側(cè)邊構(gòu)件，其
被夾持在所述兩個(gè)端板之間并在所述兩個(gè)端板之間限定一個(gè)距離；以及連 接螺紋部，其通過螺紋連接與大體上沿著所述堆疊方向延伸的螺桿M，
從而將所述端板和所述側(cè)邊構(gòu)件連接起來。所述端板包括止擋部，所述側(cè)
邊構(gòu)件的一部分被夾持在所述止擋部和所述電池堆之間。
本發(fā)明的形式并不僅限于燃料電池，而是還能夠應(yīng)用于例如通過利用 來自燃料電池的電力運(yùn)行的車輛、操作燃料電池的燃料電池系統(tǒng)、緊固電
池堆的緊固裝置、用于緊固電池堆的方法等各種形式。此外，顯而易見的 是，本發(fā)明絕不僅限于前述形式，而是能夠在不背離本發(fā)明要點(diǎn)的情況下 以各種形式實(shí)施。


本發(fā)明的前述及進(jìn)一步的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過下面參考附圖對示 例性實(shí)施方式的說明而變得清楚，在附圖中同樣的數(shù)字用于表示同樣的元 件，并且附圖中
圖l是示出燃料電池10的整體構(gòu)造的立體圖； 圖2是示出燃料電池10的整體構(gòu)造的分解立體圖3是示出沿圖1中的m-m面截取的燃料電池io的截面的截面圖4是詳細(xì)示出電池堆50的構(gòu)造的示意圖5是示出第一種改型中的端板610a和側(cè)邊構(gòu)件620a之間的連接結(jié)構(gòu)的 截面圖6是示出第一種改型中的側(cè)邊構(gòu)件620a的一部分的局部立體圖； 圖7是示出第二種改型中的側(cè)邊構(gòu)件620b的一部分的局部立體圖； 圖8是示出第三種改型中的端板610c和側(cè)邊構(gòu)件620c之間的連接結(jié)構(gòu)的截面圖9是示出第四種改型中的端板610d和側(cè)邊構(gòu)件620之間的連接結(jié)構(gòu)的 截面圖；以及
圖10是示出第四種改型中的端板610d和側(cè)邊構(gòu)件620之間的連接結(jié)構(gòu)的 的局部立體圖。
具體實(shí)施例方式
為了進(jìn)一步使前述發(fā)明的構(gòu)造和操作變得清楚，下面將說明在其中應(yīng) 用了本發(fā)明的燃料電池。
A-l.燃料電池10的構(gòu)造如圖1、圖2以及圖3所示，燃料電池10 包括由多個(gè)堆疊的單元電池構(gòu)成的電池堆50以及緊固電池堆50的緊固裝 置60。燃料電池10通過從燃料電池10外部供給的反應(yīng)氣體的電化學(xué)反應(yīng) 來產(chǎn)生電能。在該實(shí)施方式中，燃料電池10是一種聚合物電解質(zhì)燃料電池， 且燃料電池10使用的反應(yīng)氣體是包含氫氣的燃料氣體以及包含氧氣的氧 化氣體。燃料電池10中使用的燃料氣體也可以是儲存在氫燃料罐或氫儲存 合金中的氫氣，或者也可以是通過重整烴基燃料所獲得的氫氣。燃料電池 10中使用的氧化氣體可以是例如從外部引入的空氣。在該實(shí)施方式中，燃 料電池10是循環(huán)型燃料電池，燃料氣體在其中循環(huán)并被再利用。具體地， 隨著電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，供給燃料電池IO的燃料氣體中的氫濃度會減小， 并且該燃料氣體作為陽極排出氣體(anode-off gas )排出到燃料電池10的 外部。然后，所述陽極排出氣體被重新用作燃料氣體。隨著電化學(xué)反應(yīng)的 進(jìn)行，供給燃料電池10的氧化氣體中的氧濃度會減小，并且該氧化氣體作 為陰極排出氣體(cathode-off gas )排出到燃料電池10的外部。
圖4是詳細(xì)示出電池堆50的構(gòu)造的示意圖。如圖4所示，電池堆50 是通過堆疊多個(gè)形成為形狀大體相同的板狀構(gòu)件而構(gòu)成的，使得電池堆50 是柱狀結(jié)構(gòu)，該柱狀結(jié)構(gòu)的截面具有所ii^L狀構(gòu)件的形狀。在該實(shí)施方式 中，如圖2和圖4所示，電池堆50的形狀通過從直立的平行六面體上切除 4個(gè)角部分而獲得，所述角部分自該平行六面體的上表面延伸至底部表面 并且具有矩形截面。燃料電池10的電池堆50包括發(fā)電板300，每個(gè)發(fā) 電板300都具有膜電極組件(MEA) 320，反應(yīng)氣體的電化學(xué)反應(yīng)在所述 膜電極組件(MEA) 320中進(jìn)行；以及隔離件200，其將反應(yīng)氣體供應(yīng)至發(fā)電板300。發(fā)電板300和隔離件200交替堆疊。因此，電池堆50具有多 個(gè)單元電池，在每個(gè)單元電池中，發(fā)電板300夾持于兩個(gè)隔離件200之間。 電池堆50包括 一對端部件120、 420，所述端部件120、 420從相對側(cè)夾 持通過交替堆疊隔離件200和發(fā)電板300而形成的電池堆結(jié)構(gòu)，并收集由 單元電池產(chǎn)生的電力；以及一對絕緣件110、 410，所述絕緣件110、 410 進(jìn)一步^目對側(cè)夾持由所述端部件120、 420夾持的電池堆結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)電 絕緣。
如圖1、圖2和圖3所示，該實(shí)施方式中的燃料電池IO包括保護(hù)電池 堆50的限制板510。電池堆50的沿著堆疊方向Ds延伸的側(cè)表面被包覆在 限制板510中。在該實(shí)施方式中，限制板510包括由橡膠或聚氨酯制成的 板狀構(gòu)件。
如圖1、圖2和圖3所示，燃料電池10包括構(gòu)成緊固裝置60的下列 構(gòu)件 一對端板610、 630，其沿著堆疊方向Ds從兩側(cè)夾持電池堆50;側(cè) 邊構(gòu)件620,其限定了夾持電池堆50的端板610、 630之間的距離；連接 螺栓640,其將端板610和側(cè)邊構(gòu)件620相互連接起來；以及連接螺栓650， 其將端板630和側(cè)邊構(gòu)件620相互連接起來。
緊固裝置60的端板610是金屬制成的構(gòu)件，其截面形狀在所有維度上 都稍大于電池堆50的截面形狀。端板610包括止擋部612,其大體上沿 電池堆50的堆疊方向Ds突出并接觸側(cè)邊構(gòu)件620的側(cè)表面；通孔部614， 其設(shè)置在與側(cè)邊構(gòu)件620相對應(yīng)的位置以便于連接螺栓640穿過；以及通 孔部618，其與設(shè)置在電池堆50中用于供應(yīng)及排出反應(yīng)氣體和冷卻水的通 it^目連通。在該實(shí)施方式中，如圖2和圖3所示，端板610的每個(gè)止擋部 612都接觸側(cè)邊構(gòu)件620的兩個(gè)表面，所述兩個(gè)表面沿電池堆50的堆疊方 向Ds延伸并面向與電池堆50大體相反的一側(cè)。因此，止擋部612限制側(cè) 邊構(gòu)件620沿著與電池堆50的堆疊方向Ds相交且朝向與電池堆50相反 一側(cè)的方向移動。
緊固裝置60的端板630是金屬制成的構(gòu)件，其截面形狀在所有維度上 都稍大于電池堆50的截面形狀。端板630包括止擋部632，其大體上沿 電池堆50的堆疊方向Ds突出并接觸側(cè)邊構(gòu)件620的側(cè)表面；通孔部634, 其設(shè)置在與側(cè)邊構(gòu)件620相對應(yīng)的位置以便于連接螺栓650穿過。在該實(shí) 施方式中，如圖2和圖3所示，端板630的每個(gè)止擋部632都接觸側(cè)邊構(gòu) 件620的兩個(gè)表面，所述兩個(gè)表面沿電池堆50的堆疊方向Ds延伸并與電池堆50大體上相反地定位。因此，止擋部632限制側(cè)邊構(gòu)件620沿著與電 池堆50的堆疊方向Ds相交且朝向與電池堆50相反一側(cè)的方向(離開電 池堆50的方向)移動。
緊固裝置60的側(cè)邊構(gòu)件620是金屬制成的柱狀構(gòu)件。每個(gè)側(cè)邊構(gòu)件 620都具有螺栓孔部624，所述螺栓孔部624設(shè)置在側(cè)邊構(gòu)件620上與端 板610相接觸的一個(gè)端部表面中并且能夠通過螺紋連接與連接螺栓640接 合；螺栓孔部625，所述螺栓孔部625設(shè)置在側(cè)邊構(gòu)件620上與端板630 相接觸的另 一個(gè)端部表面中并且能夠通過螺紋連接與連接螺栓650接合。 在該實(shí)施方式中，燃料電池10具有四個(gè)呈棱柱形的側(cè)邊構(gòu)件620。這四個(gè) 側(cè)邊構(gòu)件620設(shè)置成與電池堆50的四個(gè)角以配合型式接觸，并且限制板 510設(shè)置在它們之間。
緊固裝置60的連接螺栓640是金屬制成的螺栓，并且連接螺栓640大 體上沿電池堆50的堆疊方向Ds穿過端板610的通孔部614插入并旋檸到 側(cè)邊構(gòu)件620的螺栓孔部624中。因此，通過大體上沿電池堆50的堆疊方 向Ds作用的螺栓軸向力將端板610和側(cè)邊構(gòu)件620相互連接起來。
緊固裝置60的連接螺栓650是金屬制成的螺栓，并且連接螺栓650大 體上沿電池堆50的堆疊方向Ds穿過端板630的通孔部634插入并旋檸到 側(cè)邊構(gòu)件620的螺栓孔部625中。因此，通過大體上沿電池堆50的堆疊方 向Ds作用的螺栓軸向力將端板630和側(cè)邊構(gòu)件620相互連接起來。
A-2.操作及效果根據(jù)前述燃料電池IO,設(shè)置在端板610、 630上的 與側(cè)邊構(gòu)件620相接觸的止擋部612、632限制側(cè)邊構(gòu)件620沿著與電池堆 50的堆疊方向Ds相交且朝向與電池堆50相反一側(cè)的方向移動。因此，能 夠通過大體上沿電池堆50的堆疊方向Ds作用的螺栓軸向力將端板610、 630和側(cè)邊構(gòu)件620相互連接起來，并能夠提高緊固電池堆50的緊固結(jié)構(gòu) 的強(qiáng)度。
盡管上文已對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明絕不僅限于 前述實(shí)施方式。相反，顯而易見的是，能夠在不背離本發(fā)明要點(diǎn)的情況下 以各種形式實(shí)施本發(fā)明。例如，可以對本發(fā)明做出下列改型。
B-l.第一種改型圖5是示出第一種改型中的端板610a和側(cè)邊構(gòu)件 620a之間的連接結(jié)構(gòu)的截面圖。圖6是示出第一種改型中的側(cè)邊構(gòu)件620a 的一部分的局部立體圖。第一種改型中的燃料電池的構(gòu)造與前述實(shí)施方式中的燃料電池10的構(gòu)造大體相同，區(qū)別在于將該實(shí)施方式中的端板610 和側(cè)邊構(gòu)件620替換為端板610a和側(cè)邊構(gòu)件620a。
第一種改型中的側(cè)邊構(gòu)件620a的構(gòu)造與前述實(shí)施方式中的側(cè)邊構(gòu)件 620的構(gòu)造大體相同，區(qū)別在于每個(gè)側(cè)邊構(gòu)件620a的大體上沿著與電池堆 50的堆疊方向Ds相交的方向延伸并與端板610a相接觸的表面設(shè)置有大體 上沿著電池堆50的堆疊方向Ds突出的側(cè)面突出部622a。如圖6所示，在 該改型中，每個(gè)側(cè)邊構(gòu)件620a的四個(gè)側(cè)面突出部622a是設(shè)置成靠近側(cè)邊 構(gòu)件620a的螺栓孔部624的長方體突起。
第一種改型中的端板610a的構(gòu)造與前述實(shí)施方式中的端板610的構(gòu)造 大體相同，區(qū)別在于將該實(shí)施方式中的端板610的止擋部612替換為與側(cè) 邊構(gòu)件620a的側(cè)面突出部622a配合的端部凹入部612a。如圖5所示，在 該改型中，端板610a的每個(gè)端部凹入部612a都限定一個(gè)深度大于側(cè)邊構(gòu) 件620a的側(cè)面突出部622a的長度的凹入空間，并且每個(gè)端部凹入部612a 與側(cè)邊構(gòu)件620a的側(cè)面突出部622a的、大體上沿電池堆50的堆疊方向 Ds延伸并與電池堆50大體上相反地定位的所有表面相接觸。因此，端部 凹入部612a限制側(cè)邊構(gòu)件620a沿著與電池堆50的堆疊方向Ds相交且朝 向與電池堆50相反一側(cè)的方向移動。
根據(jù)第一種改型的前述燃料電池，由于設(shè)置在端板610a上的端部凹入 部612a與側(cè)邊構(gòu)件620a的側(cè)面突出部622a相配合，所以能夠限制側(cè)邊構(gòu) 件620a沿著與電池堆50的堆疊方向Ds相交且朝向與電池堆50相反一側(cè) 的方向移動。因而，能夠通過沿電池堆50的堆疊方向Ds作用的螺栓軸向 力將端板610a和側(cè)邊構(gòu)件620a相互連接起來，并能夠提高緊固電池堆50 的緊固結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
B-2.第二種改型圖7是示出第二種改型中的側(cè)邊構(gòu)件620b的一部 分的局部立體圖。側(cè)邊構(gòu)件620b與第一種改型中的側(cè)邊構(gòu)件620a的不同 之處在于，側(cè)邊構(gòu)件620a具有設(shè)置成靠近側(cè)邊構(gòu)件620a的螺栓孔部624 的長方體形狀的突起的四個(gè)側(cè)面突出部622a，而第二種改型中的側(cè)邊構(gòu)件 620b具有環(huán)繞側(cè)邊構(gòu)件620b的螺栓孔部624的中空圓筒形突起的側(cè)面突 出部622b。與第一種改型中一樣，這種構(gòu)造也能提高緊固電池堆50的緊 固結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
B-3.第三種改型圖8是示出第三種改型中的端板610c和側(cè)邊構(gòu)件
ii620c之間的連接結(jié)構(gòu)的截面圖。第三種改型的燃料電池的構(gòu)造與前述實(shí)施 方式中的燃料電池10的構(gòu)造大體相同，區(qū)別在于將該實(shí)施方式中的端板 610和側(cè)邊構(gòu)件620替換為端板610c和側(cè)邊構(gòu)件620c。
第三種改型中的端板610c的構(gòu)造與前述實(shí)施方式中的端板610的構(gòu)造 大體相同，區(qū)別在于將該實(shí)施方式中的端板610的止擋部612替換為大體 上沿著電池堆50的堆疊方向Ds從端板610c的表面突出的端部突出部 612c，所述端板610c的表面大體上沿著與所述堆疊方向Ds相交的方向延 伸并與側(cè)邊構(gòu)件620c相接觸。
第三種改型中的側(cè)邊構(gòu)件620c的構(gòu)造與前述實(shí)施方式中的側(cè)邊構(gòu)件 620的構(gòu)造大體相同，區(qū)別在于第三種改型中的每個(gè)側(cè)邊構(gòu)件620c都具有 與端板610c的端部突出部612c相配合的側(cè)面凹入部622c。如圖8所示， 在該改型中，側(cè)邊構(gòu)件620c的每個(gè)側(cè)面凹入部622c都限定一個(gè)深度大于 端板610c的端部突出部612c的長度的凹入空間，并且端板610c的端部突 出部612c與側(cè)邊構(gòu)件620c的側(cè)面凹入部622c的、大體上沿電池堆50的 堆疊方向Ds延伸并與電池堆50大體上相反地定位的所有表面相接觸。因 此，端部突出部612c限制側(cè)邊構(gòu)件620c沿著與電池堆50的堆疊方向Ds 相交且朝向與電池堆50相反一側(cè)的方向移動。
根據(jù)第三種改型的前述燃料電池，由于設(shè)置在端板610c上的端部突出 部612c與側(cè)邊構(gòu)件620c的側(cè)面凹入部622c相配合，所以能夠限制側(cè)邊構(gòu) 件620c沿著與電池堆50的堆疊方向Ds相交且朝向與電池堆50相反一側(cè) 的方向移動。因而，能夠通過沿電池堆50的堆疊方向Ds作用的螺栓軸向 力將端板610c和側(cè)邊構(gòu)件620c相互連接起來，并能夠提高緊固電池堆50 的緊固結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
B-4.第四種改型圖9是示出第四種改型中的端板610d和側(cè)邊構(gòu)件 620之間的連接結(jié)構(gòu)的截面圖。圖10是示出第四種改型中的端板610d和 側(cè)邊構(gòu)件620之間的連接結(jié)構(gòu)的的局部立體圖。第四種改型的燃料電池的 構(gòu)造與前述實(shí)施方式中的燃料電池IO的構(gòu)造大體相同，區(qū)別在于將該實(shí)施 方式中的端板610替換為端板610d。
第四種改型中的端板610d包括端板主體部611d，其與側(cè)邊構(gòu)件620 以及電池堆50相接觸；獨(dú)立止擋部612d,其獨(dú)立于端板主體部611d而形 成；以及連接螺栓618d，其將獨(dú)立止擋部612d連接至端板主體部611d。端板610d的端板主體部611d具有通孔部614，其設(shè)置在與側(cè)邊構(gòu)件620 相對應(yīng)的位置以便于連接螺栓640穿過；以及螺栓孔部617d，其能夠通過 螺紋連接與連接螺栓618d接合。端板610d的每個(gè)獨(dú)立止擋部612d都具 有通孔部616d，其能夠避免獨(dú)立止擋部612d與安裝到端板主體部611d 的連接螺栓640之間的干涉；以及通孔部619d，連接螺栓618d能夠穿過 該通孔部619d。
端板610d的連接螺栓618d是金屬制成的螺栓，其沿著電池堆50的堆 疊方向Ds穿過獨(dú)立止擋部612d的通孔部616d插入并旋檸到端板主體部 611d的螺栓孔部617d內(nèi)。因此，獨(dú)立止擋部612d被連接至端板主體部 611d并且大體上沿著電池堆50的堆疊方向Ds突出，而且與側(cè)邊構(gòu)件620 的側(cè)表面相接觸。
根據(jù)第四種改型的燃料電池，由于連接至端板主體部611d的獨(dú)立止擋 部612d與側(cè)邊構(gòu)件620相接觸，所以能夠限制側(cè)邊構(gòu)件620沿著與電池 堆50的堆疊方向Ds相交且朝向與電池堆50相反一側(cè)的方向移動。因而， 能夠通過沿電池堆50的堆疊方向Ds作用的螺栓軸向力將端板610d和側(cè) 邊構(gòu)件620相互連接起來，并能夠提高緊固電池堆50的緊固結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。 此外，通過利用螺栓軸向力連接端板主體部611d和側(cè)邊構(gòu)件620、然后將 獨(dú)立止擋部612d連接至端板主體部611d的方式，能夠容易地進(jìn)行將端板 610d和側(cè)邊構(gòu)件620安裝至電池堆50的過程。
在前述實(shí)施方式以及第一至第四種改型中，將側(cè)邊構(gòu)件620、 620a、 620b、或620c的一部分夾持在止擋部612、端部凹入部612a、端部突出部 612c、或者獨(dú)立止擋部612d與所述電池堆50之間。止擋部612、端部凹 入部612a、端部突出部612c以及獨(dú)立止擋部612d都能夠3皮看作本發(fā)明的 止擋部。
B-5.其它改型雖然已經(jīng)結(jié)合前述實(shí)施方式和改型對循環(huán)型燃料電池 進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明也可應(yīng)用于所謂盲端型(dead-end type)燃料電 池，作為另一種實(shí)施方式，在所述電池中，供應(yīng)至燃料電池的燃料氣體被 完全利用。此外，雖然前述實(shí)施方式中的端板610的止擋部612對應(yīng)于側(cè) 邊構(gòu)件620的位置突出，但是沿著端板610的整個(gè)外圍延伸的突出止擋部 也可適用。雖然在第一至第四種改型中，其中一個(gè)端板的構(gòu)造從前述實(shí)施 方式中的端板的構(gòu)造變化而來，但是另一個(gè)端板也可進(jìn)行類似變化，而且 還可以對前述實(shí)施方式以及第一至第四種改型的構(gòu)造適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組合。雖然在該實(shí)施方式中，端板610、 630和側(cè)邊構(gòu)件620是通過連接螺栓640、 650相互連接的，但是這些構(gòu)件還可通過在側(cè)邊構(gòu)件620的端部形成外螺 紋并從端板610、 630側(cè)將螺母旋檸到該外螺紋上而相互連接起來。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池，包括電池堆，所述電池堆中堆疊有多個(gè)電池；兩個(gè)端板，其沿著所述電池的堆疊方向分別與所述電池堆(50)的兩個(gè)端部相接觸；側(cè)邊構(gòu)件，其被夾持在所述兩個(gè)端板之間并在所述兩個(gè)端板之間限定一個(gè)距離；以及連接螺栓部，其通過大體上沿所述堆疊方向作用的螺栓軸向力來連接所述端板和所述側(cè)邊構(gòu)件，其中，所述端板包括止擋部，所述止擋部與所述側(cè)邊構(gòu)件的表面相接觸，所述側(cè)邊構(gòu)件的所述表面面向與所述堆疊方向相交的方向并與所述電池堆大體上相反地定位。
2. 如權(quán)利要求l所述的燃料電池，其中，所述止擋部限制所述側(cè)邊構(gòu) 件沿著與所述堆疊方向相交且朝向與所述電池堆相反的一側(cè)的方向移動。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的燃料電池，其中，所述端板和所述止擋部 設(shè)置成一體。
4.如權(quán)利要求3所述的燃料電池，其中，所述止擋部從所述端板突出, 并與所述側(cè)邊構(gòu)件的側(cè)表面相接觸。
5.如權(quán)利要求3所述的燃料電池，其中， 所述側(cè)邊構(gòu)件包括大體上沿所述堆疊方向突出的突出部；并且 所述止擋部包括與所述突出部配合的凹入部。
6.如權(quán)利要求5所述的燃料電池，其中，所述側(cè)邊構(gòu)件包括大體上沿著與所述堆疊方向相交的方向延伸并與所述端;tl相接觸的接觸表面；并且 所述突出部從所述接觸表面突出。
7. 如權(quán)利要求3所述的燃料電池，其中， 所述側(cè)邊構(gòu)件包括大體上沿所述堆疊方向凹入的凹入部；并且 所述止擋部包括與所述凹入部配合的突出部。
8. 如權(quán)利要求7所述的燃料電池，其中，所述側(cè)邊構(gòu)件包括大體上沿著與所述堆疊方向相交的方向延伸并與 所述端板相接觸的接觸表面；并且所述凹入部自所述接觸表面凹入。
9. 如權(quán)利要求1或2所述的燃料電池，其中，所述端板包括端板本體和所述止擋部，并且所述止擋部連接到所述端 板本體。
10. 如權(quán)利要求1或2所述的燃料電池，其中，所述止擋部與所述側(cè) 邊構(gòu)件的端部相接觸。
11. 一種用于燃料電池的緊固裝置，包括兩個(gè)端板，所述兩個(gè)端板分別與其中堆疊有多個(gè)電池的電池堆的兩個(gè) 端部相接觸，所述兩個(gè)端部沿所述電池的堆疊方向定位；側(cè)邊構(gòu)件，其被夾持在所述兩個(gè)端板之間并在所述兩個(gè)端板之間限定 一個(gè)iE巨離；以及連接螺紋部，其通過螺紋連接與大體上沿著所述堆疊方向延伸的螺桿 接合，從而將所述端板和所述側(cè)邊構(gòu)件連接起來，其中，所述端板包括止擋部，所述止擋部與所述側(cè)邊構(gòu)件的沿所述堆 疊方向延伸并與所述電池堆大體上相反地定位的表面相接觸。
12. —種燃料電池，包括電池堆，所述電池堆中堆疊有多個(gè)電池；兩個(gè)端板，其沿著所述電池的堆疊方向分別與所述電池堆的兩個(gè)端部 相接觸；側(cè)邊構(gòu)件，其被夾持在所述兩個(gè)端板之間并在所述兩個(gè)端板之間限定 一個(gè)距離；以及連接螺栓部，其通過大體上沿所述堆疊方向作用的螺栓軸向力來連接 所述端板和所述側(cè)邊構(gòu)件，其中，所述端板包括止擋部，并且所述側(cè)邊構(gòu)件的一部分被夾持在所述止擋部和所述電池堆之間。
13. —種用于燃料電池的緊固裝置，包括兩個(gè)端板，所述兩個(gè)端板分別與其中堆疊有多個(gè)電池的電池堆的兩個(gè) 端部相接觸，所述兩個(gè)端部沿所述電池的堆疊方向定位；側(cè)邊構(gòu)件，其被夾持在所述兩個(gè)端板之間并在所述兩個(gè)端板之間限定 一個(gè)3巨離；以及連接螺紋部，其通過螺紋連接與大體上沿著所述堆疊方向延伸的螺桿 接合，從而將所述端板和所述側(cè)邊構(gòu)件連接起來，其中，所述端板包括止擋部，并且所述側(cè)邊構(gòu)件的一部分被夾持在所述止擋部和所述電池堆之間。
全文摘要
一種燃料電池(10)，包括兩個(gè)端板(610、630)，其沿著堆疊方向(Ds)從電池堆(50)的兩個(gè)端部夾持電池堆(50)；側(cè)邊構(gòu)件(620)，其在兩個(gè)端板(610、630)之間限定一個(gè)距離；以及連接螺栓(640)，其通過大體上沿堆疊方向(Ds)作用的螺栓軸向力來連接所述端板(610)和所述側(cè)邊構(gòu)件(620)；以及止擋部(612)，其設(shè)置在至少一個(gè)端板(610)上并與側(cè)邊構(gòu)件(620)的表面相接觸，所述表面沿堆疊方向(Ds)延伸并與電池堆(50)大體上相反地定位。
文檔編號H01M8/24GK101542814SQ200880000243
公開日2009年9月23日 申請日期2008年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者岡部裕樹, 堀田裕 申請人:豐田自動車株式會社