特許ウォッチ

公開番号2025077888
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023190398
出願日2023-11-07
発明の名称燃料電池スタック
出願人日産自動車株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類H01M 8/248 20160101AFI20250512BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】容積の増大や重量増を抑制し得る締め付け構造を有する燃料電池スタックを提供する。
【解決手段】平板状の燃料電池セルが厚み方向に積層されたセル積層体と、セル積層体の積層方向の一端に配置されたベースプレートと、両端が開口した筒状の部材であって、一端がベースプレートに固定され、ベースプレートから積層方向に延びかつセル積層体を囲むカバースカートと、複数の桟を備え、カバースカートの内壁からカバースカートの内側方向に突出している複数の支持部に固定された押圧部材と、を備え、押圧部材が、支持部に固定された状態で、セル積層体を積層方向の他端側から直接又は間接的に押圧することを特徴とする、燃料電池スタック。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
平板状の燃料電池セルが厚み方向に積層されたセル積層体と、
前記セル積層体の積層方向の一端に配置されたベースプレートと、
両端が開口した筒状の部材であって、一端が前記ベースプレートに固定され、前記ベースプレートから積層方向に延びかつ前記セル積層体を囲むカバースカートと、
複数の桟を備え、前記カバースカートの内壁から前記カバースカートの内側方向に突出している複数の支持部に固定された押圧部材と、
を備え、
前記押圧部材が、前記支持部に固定された状態で、前記セル積層体を前記積層方向の他端側から直接又は間接的に押圧することを特徴とする、燃料電池スタック。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記押圧部材が、前記桟に設けられたボルト孔を貫通する押圧ボルトを介して前記セル積層体を押圧する、燃料電池スタック。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記押圧ボルトが、複数ある前記押圧部材と前記カバースカートとの固定部のうち、前記セル積層体を挟んで対向する一対の固定部を結ぶ直線上に配置されている、燃料電池スタック。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記押圧部材と前記カバースカートとがボルト締結により固定され、
それぞれの前記支持部には複数の締結用ボルト孔が設けられ、前記セル積層体を挟んで対向する一対の前記支持部に設けられた複数の前記締結用ボルト孔は直線状に配置されている、燃料電池スタック。
【請求項５】
請求項１に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記押圧部材が、前記支持部の、前記積層方向で前記セル積層体と同じ側に固定されている、燃料電池スタック。
【請求項６】
請求項１に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記押圧部材の桟の積層方向寸法は、前記カバースカートとの固定部に近いほど大きい、燃料電池スタック。
【請求項７】
請求項１に記載の燃料電池スタックにおいて、
複数の前記桟の周方向に隣り合う端部同士が、接続部材で接続されている、燃料電池スタック。
【請求項８】
請求項１に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記カバースカートが、オープンカソード構造を構成する外壁である、燃料電池スタック。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池スタックに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料電池スタックは、板状の単位セルとセパレータとが交互に積層された構造となっており、積層による電池の内部抵抗の増加を抑制するために、セル積層体を所定の圧力で締め付ける必要がある。特許文献１には、セル積層体の両端を一対のエンドプレートで挟持し、エンドプレートの貫通孔にタイロッドを挿通し、タイロッドの両端から締め付け部材を用いてエンドプレートを締め付ける締め付け構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１１－９７０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記文献の締め付け構造において、タイロッドは積層方向視でセル積層体よりも外側に設置されているので、タイロッドを設ける分だけエンドプレートの寸法が大きくなる。また、セル積層体を挟んで対向する一対のタイロッド間の長さ、つまりエンドプレートの梁長が長くなるほど、タイロッドの締め付け力と、セル積層体からの反力とによりエンドプレートにかかる曲げ応力が大きくなる。曲げ応力による変形を抑制するためには、エンドプレートの板厚増加や高剛性材質の使用等の方法があるが、これらでは燃料電池スタックの容積の増大や重量増を招来することとなる。
【０００５】
そこで本発明は、容積の増大や重量増を抑制し得る締め付け構造を有する燃料電池スタックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、平板状の燃料電池セルが厚み方向に積層されたセル積層体と、セル積層体の積層方向の一端に配置されたベースプレートと、両端が開口した筒状の部材であって、一端がベースプレートに固定され、ベースプレートから積層方向に延びかつセル積層体を囲むカバースカートと、複数の桟を備え、カバースカートの内壁からカバースカートの内側方向に突出している複数の支持部に固定された押圧部材と、を備え、押圧部材が、支持部に固定された状態で、セル積層体を積層方向の他端側から直接又は間接的に押圧することを特徴とする燃料電池スタックが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
上記態様によれば、容積の増大や重量増を抑制し得る締め付け構造を有する燃料電池スタックを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、燃料電スタックの分解斜視図である。
図２は、第１実施形態に係る燃料電池スタックの上面図である。
図３は、本発明の効果を説明するための、燃料電池スタックの上面図である。
図４は、第２実施形態に係る燃料電池スタックの上面図である。
図５は、比較例としての押圧部材（比較用部材）の上面図である。
図６は、比較用部材の一部の拡大図である。
図７は、本発明の実施形態に係る押圧部材の一部の拡大図である。
図８は、変形例１に係る燃料電池スタックにおける支持部周辺の拡大断面図である。
図９は、変形例２に係る燃料電池スタックにおける支持部周辺の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る燃料電池スタック１の分解斜視図である。以下の説明において、図中のＸ方向を横方向、Ｙ方向を縦方向、Ｚ方向を上下方向または積層方向、とする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許