燃料电池组的制作方法
【专利摘要】燃料电池组(10)的单体电池(12)包含隔板(30、32)而构成。设于隔板(30、32)的负载承受部(64a、64b)具有例如凸部(68)。在凸部(68)的基端部凹陷形成有凹处(70a、70b)，因此，凸部(68)显示出足够的挠性。即，例如当作用有朝向与燃料电池组(10)的层叠方向正交的方向的力时，凸部(68)朝向该方向挠曲。
【专利说明】燃料电池组
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过使多个单体电池层叠而构成为层叠体的燃料电池组。
【背景技术】
[0002]燃料电池具有由阳极电极及阴极电极将电解质(例如，固体高分子电解质膜、氧化物离子导电体)夹在中间的电解质膜?电极构造体介设于一组隔板间的单体电池。通常，通过层叠有多个该单体电池而构成为燃料电池组。通常在燃料电池组设有从位于一端部的单体电池到位于另一端部的单体电池地赋予紧固负载而防止单体电池脱落的紧固构件。
[0003]有时从外部对此类燃料电池组施加冲击负载。如上述那样，由于利用紧固构件在单体电池的层叠方向上赋予紧固负载，因此难以在层叠方向上产生单体电池的移动。与此相对地，由于未在与层叠方向正交的方向(高度方向及水平方向)上赋予紧固负载而容易产生移动。
[0004]为了避免产生上述的移动，在隔板的外周缘部设置负载承受部，考虑由该负载承受部来吸收冲击负载。例如，本 申请人:在日本特开2008-27761号公报中提出有如下所述的结构，即，将燃料电池组收容于壳体，并且使设于规定的隔板的负载承受部以与所述壳体的内壁抵接的方式突出。
发明概要
[0005] 燃料电池组中的隔板彼此理想上相互重合，但实际上，因制作该隔板时的尺寸误差、组装燃料电池组时的层叠偏差等而不可避免地产生位置偏移。在该情况下，负载承受部彼此也处于相对地产生位置偏移的状态。
[0006]若在上述的状态下向燃料电池组施加冲击负载，则冲击负载集中地作用于最容易引起位置偏移的负载承受部。在该情况下，负载承受部可能发生破损。
[0007]
【发明内容】
[0008]本发明的通常性目的在于，提供一种燃料电池组，即使任意的负载承受部发生位置偏移，负载承受部彼此的位置也能伴随着冲击负载的施加而容易对齐。
[0009]本发明的主要目的在于，提供一种能够由多个负载承受部承受冲击负载的燃料电池组。
[0010]本发明的其他目的在于，提供一种能够消除负载承受部发生破损的可能性的燃料电池组。
[0011 ] 根据本发明的一实施方式，提供一种燃料电池组，该燃料电池组具备由阳极电极及阴极电极将电解质夹在中间的电解质.电极构造体介设于一组隔板之间而成的单体电池，且通过层叠多个所述单体电池而构成，其中，
[0012]在所述隔板设有用于承受与所述单体电池的层叠方向正交的方向上的负载的负载承受部，
[0013]所述负载承受部由树脂构成，且具有从所述隔板的外周缘部突出的凸部、或比外周缘部凹陷的凹部中的任一者，
[0014]在所述负载承受部凹陷形成有凹处，并且所述负载承受部借助所述凹处而显示出向与所述层叠方向正交的方向的挠性。
[0015]当因层叠偏差而导致在任意的负载承受部与其他的负载承受部之间产生位置偏移时，任意的负载承受部比其他负载承受部突出。因此，当与层叠方向正交的方向的力作用于负载承受部时，首先向该突出的负载承受部施加力。
[0016]在此，在本发明中，在负载承受部形成凹处，由此负载承受部发现足够的挠性。即，施加有冲击负载等外力的负载承受部容易挠曲，与其他负载承受部的位置对齐。
[0017]因此，至此之后，由位置对齐的多个负载承受部承受外力。伴随于此，外力分散于多个负载承受部，因此避免外力集中于一个负载承受部。因此，能够防止负载承受部发生破损。
[0018]如上所述，根据本发明，由于在负载承受部形成凹处，因此该负载承受部在施加冲击负载等外力时容易挠曲。当在任意的负载承受部产生位置偏移时，因该负载承受部发生挠曲，该负载承受部与其他负载承受部的位置对齐。
[0019]其结果是，外力分散于多个负载承受部。因此，由于避免外力集中于一个负载承受部，因此能够防止负载承受部发生破损。
[0020]需要说明的是，也可以在负载承受部的所述凸部或所述凹部的至少任一者处，卡合有沿着层叠方向延伸而支承单体电池的紧固构件。由此，能够避免单体电池从燃料电池组脱落。
[0021]优选地，当负载承受部具有凸部时，设于该负载承受部的凹处的曲率半径设定为，在接近隔板的一侧大且在远离隔板的一侧小。在该情况下，当向负载承受部施加负载时，应力容易在该负载承受部的远离隔板的部位处集中。因此，当过大的应力作用于负载承受部时，该部位首先发生破损。
[0022]由于破损的部位远离隔板，因此避免隔板伴随着负载承受部发生破损而露出。因此，能够避免形成有隔着隔板的导电通路，其结果是，能够保持绝缘性。
[0023]根据附图和与之配合的下面的优选实施方式例的说明，上述的目的及其他目的、特征及优点变得更为清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明的实施方式所涉及的燃料电池组的概要整体立体图。
[0025]图2是所述燃料电池组的局部剖面侧视图。
[0026]图3是构成所述燃料电池组的单体电池的主要部分的分解立体图。
[0027]图4是将凸状负载承受部放大表示的主要部分的放大主视图。
[0028]图5是将凹状负载承受部放大表示的主要部分的放大主视图。
[0029]图6是构成所述燃料电池组的端板与第一紧固构件、第二紧固构件的分解立体说明图。
[0030]图7是图1中的VI1-VII向视剖视图。
[0031]图8是将凸状负载承受部彼此的位置偏移夸张表示的主要部分的放大立体图。
[0032]图9是将凹状负载承受部彼此的位置偏移夸张表示的主要部分的放大立体图。[0033]图10是形成有曲率半径在接近隔板的一侧和远离隔板的一侧不同的凹处的凸状负载承受部的概要整体主视图。
【具体实施方式】
[0034]以下，参照附图，并基于本发明所涉及的燃料电池组而举出优选的实施方式进行详细的说明。
[0035]图1是本实施方式所涉及的燃料电池组10的概要整体立体图，图2是其局部剖面侧视图。该燃料电池组10搭载于未图示的机动车车身而用作行驶驱动源。需要说明的是，箭头A方向与机动车车身的宽度方向一致，箭头B方向与行驶方向一致。另外，箭头C方向表示铅垂方向。
[0036]由图1及图2得知，燃料电池组10具备通过多个单体电池12沿着箭头A方向层叠而构成的层叠体14。而且，在层叠体14的层叠方向一端,第一终端板16a、第一绝缘板18a、第一端板20a从内侧向外侧依照该顺序而配设。在层叠体14的层叠方向另一端也相同地，第二终端板16b、第二绝缘板18b及第二端板20b从内侧向外侧依照该顺序而配设。
[0037]与第一终端板16a连接的第一输出端子22a从第一端板20a的中央部延伸，另一方面，与第二终端板16b连接的第二输出端子22b从第二端板20b的中央部延伸。
[0038]第一端板20a及第二端板20b呈横长的长方形。而且，在沿着箭头B方向延伸的两个长边的大致中间部分别设有第一紧固构件24、24。另外，在沿着箭头C方向延伸的两个短边的大致中间部分别设有第二紧固构件26、26。
[0039]如图3所示，构成层叠体14的单体电池12具备电解质膜.电极构造体28和夹持所述电解质膜.电极构造体28的第一隔板30及第二隔板32。
[0040]电解质膜.电极构造体28具备:例如向全氟磺酸的薄膜含浸水而成的固体高分子电解质膜(以下，仅记作“电解质膜”)34 ;夹持该电解质膜34的阴极电极36及阳极电极
38。S卩，燃料电池组10是所谓的固体高分子型燃料电池。
[0041]阴极电极36及阳极电极38分别由碳纸等构成，且包括:面朝第一隔板30或第二隔板32的气体扩散层；介设于各气体扩散层与电解质膜34之间的电极催化剂层(都未图示)。阴极电极36及阳极电极38的上述的结构众所周知，因此，省略其详细的说明。
[0042]将以上那样的电解质膜.电极构造体28夹在中间的第一隔板30及第二隔板32由例如钢板、不锈钢板、铝板、电镀处理钢板、或向其金属表面实施防腐蚀用的表面处理的金属板等构成。需要说明的是，也可以由碳构成。
[0043]在单体电池12的长边方向(箭头B方向)的一端缘部设有在箭头A方向上相互连通而用于供给氧化剂气体的氧化剂气体供给连通孔40和用于供给可燃气体的可燃气体供给连通孔42。另外，在另一端缘部设有在箭头A方向上相互连通而用于排出可燃气体的可燃气体排出连通孔46和用于排出氧化剂气体的氧化剂气体排出连通孔44。
[0044]另一方面，在单体电池12的短边方向(箭头C方向)的两端缘部一方侧、即接近氧化剂气体供给连通孔40及可燃气体供给连通孔42的一侧，在箭头A方向上相互连通而用于供给冷却介质的两个冷却介质供给连通孔48设于对置的一边。另外，在两端缘部另一方侧、即接近可燃气体排出连通孔46及氧化剂气体排出连通孔44的一侧，在箭头A方向上相互连通而用于排出冷却介质的两个冷却介质排出连通孔50设于对置的一边。[0045]此外，在第一隔板30的面朝电解质膜.电极构造体28的一侧的端面30a，将氧化剂气体供给连通孔40与氧化剂气体排出连通孔44连通的氧化剂气体流路52以沿着箭头B方向延伸的方式形成。
[0046]另一方面，在第二隔板32的面朝电解质膜.电极构造体28的一侧的端面32a，将可燃气体供给连通孔42与可燃气体排出连通孔46连通的可燃气体流路54以沿着箭头B方向延伸的方式形成。
[0047]第一隔板30及第二隔板32通过将平面呈矩形状的金属制薄板冲压加工成波形状而成形为剖面凹凸形状。该波形状成为氧化剂气体流路52或可燃气体流路54。
[0048]而且，在第二隔板32的端面32b与相邻接的第一隔板30的端面30b之间，形成有与冷却介质供给连通孔48、48和冷却介质排出连通孔50、50连通的冷却介质流路56。利用该冷却介质流路56,冷却介质能够在遍及设有阳极电极38或阴极电极36的范围内流通。
[0049]需要说明的是，作为氧化剂气体，选定例如空气等含氧气体，作为可燃气体，选定例如氢等含氢气体。另外，作为冷却介质，使用例如水、有机溶剂、油等。
[0050]在第一隔板30的端面30a、30b以环绕其外周端缘部的方式设有第一密封构件58。在第二隔板32的端面32a、32b也以环绕其外周端缘部的方式设有第二密封构件60。上述第一密封构件58及第二密封构件60使用例如乙烯-丙烯-非共轭二烯烃(EPDM)橡胶、丁腈(NBR)橡胶、氟化合物橡胶、硅酮橡胶、氟硅酮橡胶、丁基橡胶、天然橡胶、苯乙烯橡胶、氯丁橡胶或丙烯酸类橡胶等密封材料；缓冲材料、或填充材料等显示出弹性的材料。
[0051]在第一隔板30及第二隔板32的两个长边分别沿着箭头B方向而形成有长条的切口部62a、62b。在上述切口部62a、62b的箭头B方向大致中腹部设有凸状负载承受部64a、64b ο
[0052]凸状负载承受部64a、64b由例如树脂材料形成，安装于第一隔板30及第二隔板32。即，如将主要部分放大后的图4所示，凸状负载承受部64a具有长方形的夹卡部66，在形成于该夹卡部66的下端面的插入用槽(未图示)压入及卡合有切口部62a的一部分。
[0053]凸状负载承受部64a的宽度比夹卡部66更窄，并具有从切口部62a的端部突出的凸部68。凸部68的水平顶部比第一隔板30及第二隔板32的长边端面(不是切口部62a、62b的部位)略微突出。
[0054]另外，在凸部68的基端部附近沿着箭头B方向而形成有凹陷为大致半圆形状的两个第一凹处70a、70b。由于存在该第一凹处70a、70b，因此凸部68的刚性比未形成第一凹处70a、70b的凸部小。换言之，凸部68的挠性大，当沿着箭头BI方向的外力(冲击负载)作用于凸部68时，如由假想线示出那样容易挠曲。
[0055]凸状负载承受部64b与凸状负载承受部64a相同地构成，因此，对相同的构成要素标注相同的附图标记，并省略其详细的说明。凸状负载承受部64a、64b也可以设于第一隔板30及第二隔板32的各对角位置。
[0056]凸状负载承受部64a、64b在层叠方向上排列，并且多个所述凸状负载承受部64a彼此及多个所述凸状负载承受部64b彼此如后述那样与各第一紧固构件24的凹卡合部72 (参照图7)卡合。
[0057]另一方面，在第一隔板30及第二隔板32的两个短边侧的左右两端部的大致中央分别沿着箭头C方向而形成有短条的切口部62c、62d(参照图3)。在上述切口部62c、62d中压入、接合有凹状负载承受部74a、74b。即，凹状负载承受部74b、74a分别配置于氧化剂气体供给连通孔40与可燃气体供给连通孔42之间、氧化剂气体排出连通孔44与可燃气体排出连通孔46之间。需要说明的是，凹状负载承受部74a、74b的箭头B方向端部比第一隔板30及第二隔板32的短边端面略微突出。
[0058]凹状负载承受部74a、74b与凸状负载承受部64a、64b相同地由树脂材料形成，在箭头B方向端部凹陷形成有第一凹部76。需要说明的是，电解质膜34也在与第一凹部76的位置对应的位置凹陷形成有第二凹部78。
[0059]如将主要部分放大后的图5所示，在第一凹部76沿着箭头C方向而形成有凹陷为大致半圆形状的两个第二凹处80a、80b。因该第二凹处80a、80b的存在，凹状负载承受部74a,74b的刚性比未形成第二凹处80a、80b的构件小。即，凹状负载承受部74a、74b的挠性大，当向其端部作用有沿着箭头Cl方向的外力(冲击负载)时，如由图5中的假想线示出那样容易挠曲。
[0060]各凹状负载承受部74a彼此及各凹状负载承受部74b彼此沿着层叠方向而排列于成为相同高度的位置，如后述那样，供各第二紧固构件26的凸卡合部82 (参照图7)嵌合。需要说明的是，凹状负载承受部74a、74b也可以设于第一隔板30及第二隔板32的各对角位置。
[0061]在单体电池12的一方的对角位置，具体而言，在可燃气体供给连通孔42的上方附近及氧化剂气体排出连通孔44的上方附近，设有定位孔部84a、84b。如图2及图6所示，在第一端板20a及第二端板20b与定位孔部84a、84b同轴地分别形成有孔部86a、86b。
[0062]在一方的孔部86a，沿着层叠方向延伸而呈圆柱形状的定位销88a的两端无间隙地嵌合，并且在另一方的孔部86b,定位销88b的两端无间隙地嵌合。各定位销88a、88b设有间隙地插入各定位孔部84a、84b内。定位销88a、88b优选由SUS (不锈钢)、铝、铁、PPS (聚苯硫醚)等树脂、碳等形成。
[0063]如图6所示，第一紧固构件24具有挤压成形的板状部90a、固定于所述板状部90a的长条方向两端部的安装部92a。板状部90a与安装部92a通过例如焊接而形成为一体化、或一体切削形成。
[0064]如图6及图7所示，板状部90a具有剖面弯曲形状，供单体电池12的凸状负载承受部64a(64b)卡合的凹卡合部72以沿着层叠方向延伸的方式设置。第一紧固构件24的外表面配置于比单体电池12的长边的外表面的位置靠内侧的位置。板状部90a在外表面的两侧设有凹处，从而能够实现轻型化。需要说明的是，为了提高板状部90a的弯曲强度，也可以不形成凹处。
[0065]安装部92a比板状部90a构成为壁厚，在与第一端板20a及第二端板20b对置的端面分别形成有同轴的两个螺纹孔94与定位孔部96 (参照图6)。在各定位孔部96嵌合有定位用环98，并且该定位用环98与后述的两个孔部100嵌合。
[0066]第一端板20a及第二端板20b在各自的长边的中央部位形成有两个孔部100。插入到各孔部100的各螺栓102插入各定位用环98而使前端部与螺纹孔94螺合。
[0067]第二紧固构件26具有挤压成形的板状部90b和固定于所述板状部90b的长条方向两端部的安装部92b。板状部90b与安装部92b通过例如焊接而形成为一体化、或一体切削形成。[0068]如图6及图7所示，板状部90b在与单体电池12对置的侧面以与单体电池12的凹状负载承受部74a(74b)卡合的凸卡合部82沿着层叠方向延伸的方式设置。第二紧固构件26在组外侧尽可能地将厚度方向的尺寸构成为薄壁状。
[0069]安装部92b与上述的第一紧固构件24的安装部92a相同地构成，因此，对相同的构成要素标注相同的附图标记，并省略其详细的说明。
[0070]在第一紧固构件24与层叠体14的外表面部之间、及第二紧固构件26与所述层叠体14的外表面部之间沿着层叠方向延伸地设有缓冲构件104a、104b。缓冲构件104a、104b由具有弹性的材料形成，例如除了环氧树脂之外，也可以由硅酮橡胶等与第一密封构件58及第二密封构件60相同的材料形成。另外，缓冲构件104a、104b也可以使用耐热性、耐老化性、耐药品性等优异的例如以EPDM为主要成分的发泡橡胶。
[0071]第一紧固构件24与层叠体14的外表面部具有由相互卡合的凹卡合部72和凸状负载承受部64a(64b)的凸部68构成的凹凸形状部，在所述凹凸形状部无间隙地填充或粘贴有缓冲构件104a。在缓冲构件104a —体成形有凸缘部，该凸缘部在设于凹卡合部72与凸状负载承受部64a(64b)之间的剖面“ 口 ”字型部的两端形成切口部62a而沿着在水平方向上延伸的平坦面设置。缓冲构件104a除了填充材料之外，还能够使用板状的构件。
[0072]第二紧固构件26与层叠体14的外表面部具有由相互卡合的凸卡合部82、凹状负载承受部74a(74b)的第一凹部76、及电解质膜34的第二凹部78构成的凹凸形状部，在所述凹凸形状部无间隙地填充或粘贴有缓冲构件104b。在缓冲构件104b —体成形有凸缘部，该凸缘部在设于凸卡合部82与第一凹部76、第二凹部78之间的剖面“ 口 ”字型部的两端沿着在板状部90b的铅垂方向上延伸的平坦面设置。
[0073]在本实施方式中，定位销88a、88b的合计弹性率ST1、单一的缓冲构件104a的弹性率ST2、单一的第一紧固构件24的弹性率ST3设定为合计弹性率ST1>弹性率ST2>弹性率ST3的关系。同样地，定位销88a、88b的合计弹性率ST1、单一的缓冲构件104b的弹性率ST2、单一的第二紧固构件26的弹性率ST3设定为合计弹性率ST1>弹性率ST2>弹性率ST3的关系。
[0074]如图1所示，在第一端板20a形成有氧化剂气体供给连通孔40、可燃气体供给连通孔42、氧化剂气体排出连通孔44、可燃气体排出连通孔46、冷却介质供给连通孔48及冷却介质排出连通孔50，并且在上述构件连结有未图示的歧管构件。
[0075]需要说明的是，也可以在第一端板20a形成有氧化剂气体供给连通孔40、可燃气体供给连通孔42、氧化剂气体排出连通孔44及可燃气体排出连通孔46，另一方面，在第二端板20b形成有冷却介质供给连通孔48及冷却介质排出连通孔50。
[0076]本实施方式所涉及的燃料电池组10基本上以上述方式构成，接着，关于其作用效果，利用与其动作之间的关系进行说明。
[0077]当使燃料电池组10运转时，首先，如图1所示，向第一端板20a的可燃气体供给连通孔42供给可燃气体，并且向氧化剂气体供给连通孔40供给氧化剂气体。此外，向一对冷却介质供给连通孔48供给纯水、乙二醇、油等冷却介质。
[0078]如图3所示，可燃气体从可燃气体供给连通孔42向第二隔板32的可燃气体流路54。可燃气体沿着可燃气体流路54在箭头B方向上移动，并向电解质膜.电极构造体28的阳极电极38供给。[0079]阳极电极38使可燃气体中的氢电离而引起产生质子的反应。该质子在电解质膜34的质子传导作用下向阴极电极36移动。另外，电子作为与燃料电池组10电连接的施力外部负荷的电能源而被利用。
[0080]另一方面，氧化剂气体从氧化剂气体供给连通孔40导入第一隔板30的氧化剂气体流路52。氧化剂气体沿着氧化剂气体流路52而在箭头B方向上移动，并向电解质膜.电极构造体28的阴极电极36供给。
[0081]阴极电极36使氧化剂气体中的氧、在电解质膜34中移动来的质子、施力所述外部负荷而到达阴极电极36的电子发生反应，从而生成水。
[0082]如以上那样，电解质膜.电极构造体28因向阳极电极38供给的可燃气体、向阴极电极36供给的氧化剂气体发生电化学反应而被消耗，从而进行发电。
[0083]在此，向阳极电极38供给而被消耗的可燃气体沿着可燃气体排出连通孔46而沿着箭头A方向排出。另外，向阴极电极36供给而被消耗的氧化剂气体沿着氧化剂气体排出连通孔44而沿着箭头A方向排出。
[0084]另外，向一对冷却介质供给连通孔48供给的冷却介质导入第一隔板30及第二隔板32之间的冷却介质流路56。冷却介质在暂时沿着箭头C方向内侧而进行流动之后，沿着箭头B方向移动而对电解质膜.电极构造体28进行冷却。该冷却介质在朝向箭头C方向外侧移动之后，沿着一对冷却介质排出连通孔50而沿着箭头A方向排出。
[0085]在如上述所述那样进行发电期间，从外部对燃料电池组10施加冲击负载，有时从该冲击负载之中产生在箭头BI方向或箭头Cl方向、即与层叠方向(箭头A方向)正交的方向上进行作用的分量。
[0086]有时因在制作第一隔板30和第二隔板32时的尺寸误差、组装燃料电池组10时的层叠偏差等而导致例如任意的凸状负载承受部64a(64b)相对于其他凸状负载承受部64a(64b)产生位置偏移。S卩，如图8所不,产生位置偏移的凸状负载承受部64a(64b)的凸部68从其他凸部68突出。需要说明的是，为了便于理解，图8将突出的程度夸张示出。
[0087]当处于上述的状态时，向第一紧固构件24作用冲击负载，其结果是，当第一紧固构件24朝向箭头BI方向时，首先，仅向突出的凸状负载承受部64a (64b)的凸部68作用朝向箭头BI方向的力。换言之，力集中于该凸部68。因此，即使在凸部68的刚性大而难以挠曲的情况下，力集中于该凸部68的凸状负载承受部64a(64b)也可能发生破损。
[0088]然而，在本实施方式中，如图4所示，在凸部68的基端部附近形成有第一凹处70a、70b,由此凸部68发现足够的挠性。因此，如在图4中由假想线示出那样，力最先作用的凸部68容易挠曲。其结果是，该凸部68与其他凸部68的位置对齐。
[0089]因此，以下，由位置对齐的多个凸部68承受力。因此，力不集中于一个凸部68而进行分散。因此，由于作用于各凸部68的力低于凸状负载承受部64a(64b)的承受负载，因此避免凸状负载承受部64a(64b)发生破损。
[0090]凹状负载承受部74a(74b)也相同地，有时因制作第一隔板30和第二隔板32时的尺寸误差、组装燃料电池组10时的层叠偏差等而导致例如任意的构件相对于其他凹状负载承受部74a(74b)产生位置偏移。即，如图9所示，产生位置偏移的凹状负载承受部74a(74b)的端部比其他构件的端部突出。需要说明的是，为了便于理解，图9将突出的程度夸张示出。[0091]当处于上述的状态时，向第二紧固构件26作用冲击负载，其结果是，当第二紧固构件26意欲朝向箭头Cl方向移动时，首先，仅向凹状负载承受部74a (74b)中的突出的端部作用朝向箭头Cl方向的力。换言之，力集中于该端部。
[0092]在此，在本实施方式中，如图5所示，以与第一凹部76相连的方式形成第二凹处80a、80b。由此，凹状负载承受部74a (74b)发现足够的挠性。因此，如在图5中由假想线示出那样，力最先作用的凹状负载承受部74a(74b)容易挠曲。其结果是，该凹状负载承受部74a(74b)的端部与其他凹状负载承受部74a(74b)的端部的位置对齐。
[0093]因此，以下，由位置对齐的多个端部承受力。因此，力不集中于一个凹状负载承受部74a(74b)而进行分散。因此，由于作用于各端部的力低于凹状负载承受部74a(74b)的承受负载，因此避免凹状负载承受部74a (74b)发生破损。
[0094]其结果是，根据本实施方式，在凸状负载承受部64a(64b)形成第一凹处70a、70b，另一方面，在凹状负载承受部74a(74b)形成第二凹处80a、80b，由此能增大上述凸状负载承受部64a(64b)及凹状负载承受部74a(74b)的挠性。因此，即使在多个凸状负载承受部64a(64b)彼此、多个凹状负载承受部74a(74b)彼此之间产生层叠偏差，伴随着力进行作用，凸状负载承受部64a (64b)彼此、凹状负载承受部74a (74b)彼此的位置对齐。由此，能够避免力集中于比其他构件大而产生位置偏移的凸状负载承受部64a(64b)或凹状负载承受部74a(74b)的情况、缘于该情况而导致该凸状负载承受部64a(64b)或该凹状负载承受部74a(74b)发生破损的情况。
[0095]并且，在本实施方式中，定位销88a、88b的合计弹性率ST1、单一的缓冲构件104a的弹性率ST2、单一的第一紧固构件24的弹性率ST3设定为合计弹性率ST1>弹性率ST2>弹性率ST3的关系。同样地，定位销88a、88b的合计弹性率ST1、单一的缓冲构件104b的弹性率ST2、单一的第二紧固构件26的弹性率ST3设定为合计弹性率ST1>弹性率ST2>弹性率ST3的关系。
[0096]因此，能够利用缓冲构件104a、104b来吸收定位销88a、88b的弯曲，此外还能够利用第一紧固构件24及第二紧固构件26更加可靠地保持向所述缓冲构件104a、104b作用的压缩力。
[0097]由此，能够以简单且紧凑的结构阻止层叠的单体电池12的位置偏移，并且能够尽可能地抑制定位销88a、88b的损伤。
[0098]在图4及图5中，虽然将第一凹处70a、70b及第二凹处80a、80b示出为切口成大致半圆形状的构件(即，曲率半径恒定)，但也可以使曲率半径在接近第一隔板30或第二隔板32的一侧和远离第一隔板30或第二隔板32的一侧不同。以下，对该实施方式进行说明。
[0099]图10是设于第一隔板30而形成有第一凹处IlOaUlOb的凸状负载承受部112的概要整体主视图。在该情况下，第一凹处110a、IIOb的曲率半径设定为，在接近第一隔板30的一侧大且在远离第一隔板30的一侧小。
[0100]更详细而言，在第一凹处IlOa处，凸部114的基端部(与夹卡部116之间的边界附近)的第一弯曲部118与半径为rl的假想圆Cl相接。另一方面，凸部114的宽幅的前端部的第二弯曲部120与半径为r2的假想圆C2相接。在rl与r2之间，rl>r2的关系成立。虽省略图示，但在第一凹处IlOb处也是相同的。另外，当然也可以将凸状负载承受部112设于第二隔板32。
[0101]当对如此构成的凸状负载承受部112作用负载时，以第二弯曲部120的曲率半径比第一弯曲部118小的方式形成有第一凹处110a、110b，因此应力容易在第二弯曲部120的附近集中，换言之，应力容易在凸部114的前端侧集中。因此，当作用于凸状负载承受部112的应力过大时，容易从第一凹处IlOa的第二弯曲部120产生与第一凹处IlOb的第二弯曲部120相连的断裂。
[0102]其结果是，在凸状负载承受部112处，在前端侧优先产生破损，另一方面，在夹卡部116难以产生破损。因此，避免第一隔板30 (或第二隔板32)从夹卡部116露出。
[0103]因此，能够避免形成有隔着第一隔板30的露出部位的导电通路。其结果是，能够保持由夹卡部116覆盖的部位的绝缘性。
[0104]本发明并不特别局限于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内加以各种变更。
[0105]例如，在该实施方式中，虽然将固体高分子型燃料电池的单体电池12层叠而构成层叠体14，但也可以层叠将氧化物离子导电体作为电解质的固体氧化物型燃料电池的单体电池。
[0106]另外，负载承受部可以仅设为凸状负载承受部64a、64b，也可以仅设为凹状负载承受部 74a、74b。
【权利要求】
1.一种燃料电池组(10)，该燃料电池组(10)具备单体电池(12)，且通过层叠多个所述单体电池(12)而构成，该单体电池(12)通过电解质?电极构造体(28)介设于一组隔板(30,32)之间而成，该电解质.电极构造体(28)通过由阳极电极(38)及阴极电极(36)将电解质(34)夹在中间而成， 所述燃料电池组(10)的特征在于， 在所述隔板(30、32)设有负载承受部^4a、64b、74a、74b)，该负载承受部^4a、64b、74a,74b)承受与所述单体电池(12)的层叠方向正交的方向上的负载， 所述负载承受部(64a、64b、74a、74b)由树脂构成，且具有从所述隔板(30、32)的外周缘部突出的凸部(68)、或比外周缘部凹陷的凹部(76、78)中的任一者， 在所述负载承受部(64a、64b、74a、74b)凹陷形成有凹处(70a、70b、80a、80b)，并且所述负载承受部(64a、64b、74a、74b)借助所述凹处(70a、70b、80a、80b)而显示出向与所述层叠方向正交的方向的挠性。
2.根据权利要求1所述的燃料电池组(10)，其特征在于， 在所述负载承受部(64a、64b、74a、74b)的所述凸部(68)或所述凹部(76、78)中的至少任一者卡合有紧固构件(24、26)，该紧固构件(24、26)沿着所述层叠方向延伸而支承所述单体电池(12)。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池组(10)，其特征在于， 在所述负载承受部(64a、64b)具有所述凸部(68)时，所述凹处(70a、70b)的曲率半径设定为，在接近所述隔板(30、32)的`一侧大且在远离所述隔板(30、32)的一侧小。
【文档编号】H01M8/24GK103730679SQ201310470505
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2012年10月11日
【发明者】山野尚纪, 杉浦诚治, 和知大介 申请人:本田技研工业株式会社