[go: up one dir, main page]

JP2014150003A - Fuel cell stack - Google Patents

Fuel cell stack Download PDF

Info

Publication number
JP2014150003A
JP2014150003A JP2013018896A JP2013018896A JP2014150003A JP 2014150003 A JP2014150003 A JP 2014150003A JP 2013018896 A JP2013018896 A JP 2013018896A JP 2013018896 A JP2013018896 A JP 2013018896A JP 2014150003 A JP2014150003 A JP 2014150003A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
terminal
cell stack
plate
outer periphery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013018896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideharu Naito
秀晴 内藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2013018896A priority Critical patent/JP2014150003A/en
Publication of JP2014150003A publication Critical patent/JP2014150003A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04037Electrical heating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/242Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes comprising framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465Details of groupings of fuel cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095Fuel cells with polymeric electrolytes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

【課題】ターミナルジョイントを介して外部への放熱を良好に抑制することができ、特に積層方向端部に配置される燃料電池の発電性能の低下を可及的に阻止することを可能にする。
【解決手段】燃料電池スタック10は、複数の燃料電池12が積層されるとともに、前記燃料電池12の積層方向一端には、ターミナルプレート14a、絶縁プレート16a及びエンドプレート18aが配設される。ターミナルプレート14aは、絶縁プレート16a及びエンドプレート18aを貫通して外部に突出するターミナルジョイント50aを有し、前記ターミナルジョイント50aの外周には、ヒータ線62aが巻回される。
【選択図】図2
Heat dissipation to the outside can be satisfactorily suppressed through a terminal joint, and in particular, it is possible to prevent as much as possible a decrease in power generation performance of a fuel cell disposed at an end in a stacking direction.
A fuel cell stack 10 includes a plurality of fuel cells 12 stacked, and a terminal plate 14a, an insulating plate 16a, and an end plate 18a are disposed at one end of the fuel cells 12 in the stacking direction. The terminal plate 14a includes a terminal joint 50a that protrudes outside through the insulating plate 16a and the end plate 18a, and a heater wire 62a is wound around the outer periphery of the terminal joint 50a.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、電解質膜の両側に一対の電極を設けた電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層される燃料電池を設け、複数の前記燃料電池が積層された積層体を備えるとともに、前記積層体の積層方向両端には、ターミナルプレート、絶縁プレート及びエンドプレートが積層される燃料電池スタックに関する。   The present invention provides a fuel cell in which an electrolyte membrane / electrode structure provided with a pair of electrodes on both sides of an electrolyte membrane and a separator are stacked, and includes a stacked body in which a plurality of the fuel cells are stacked. The present invention relates to a fuel cell stack in which a terminal plate, an insulating plate, and an end plate are stacked at both ends of the body in the stacking direction.

例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の一方の面側にアノード電極が、他方の面側にカソード電極が、それぞれ配設された電解質膜・電極構造体(MEA)を、一対のセパレータによって挟持した発電ユニットを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数(例えば、数百)の発電ユニットを積層することにより、例えば、車載用燃料電池スタックとして使用されている。   For example, in a polymer electrolyte fuel cell, an electrolyte membrane / electrode structure in which an anode electrode is disposed on one side of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane and a cathode electrode is disposed on the other surface side ( MEA) is provided with a power generation unit sandwiched between a pair of separators. This type of fuel cell is usually used as, for example, an in-vehicle fuel cell stack by stacking a predetermined number (for example, several hundreds) of power generation units.

燃料電池スタックでは、自動車に搭載される際、特に高さ方向のスペースが制約される場合が多い。このため、燃料電池スタックの高さ方向の寸法を低く抑える構成が望まれており、例えば、特許文献1に開示された燃料電池スタックが知られている。   When a fuel cell stack is mounted on an automobile, a space in the height direction is often restricted. For this reason, the structure which restrains the dimension of the height direction of a fuel cell stack low is desired, for example, the fuel cell stack disclosed by patent document 1 is known.

この燃料電池スタックでは、電解質の両側にアノード電極とカソード電極とを設けた単位燃料電池セルを備え、前記単位燃料電池セルがセパレータを介して水平方向に積層されるとともに、各電極に対する反応ガス、冷却液の給排用の連通孔が前記各電極等の面内を貫通して形成されている。そして、積層方向の最も外側に位置する単位燃料電池セルの端面には、導電性の平板が設けられ、この平板から略垂直方向に向かって外周を絶縁した導電性材料から成る突起部が設けられるとともに、この突起部を電力取り出し用のターミナルとして構成している。   In this fuel cell stack, unit fuel cells provided with an anode electrode and a cathode electrode on both sides of an electrolyte, the unit fuel cells are stacked in a horizontal direction via a separator, and a reactive gas for each electrode, A communication hole for supplying and discharging the coolant is formed so as to penetrate through the surfaces of the electrodes and the like. A conductive flat plate is provided on the end surface of the unit fuel cell located on the outermost side in the stacking direction, and a protrusion made of a conductive material having an outer periphery insulated from the flat plate in a substantially vertical direction is provided. At the same time, this protrusion is configured as a terminal for extracting power.

このように構成することで、内部マニホールド構造によりできる限り周囲への占有スペースの拡大を抑制し、突起部により平板の周囲への突出をなくすとともに、外部との絶縁を確保した状態で電力の取り出しが可能となる、としている。   With this configuration, the internal manifold structure suppresses the expansion of the occupied space to the surroundings as much as possible, eliminates the protrusion of the flat plate around the projections, and takes out the electric power while ensuring insulation from the outside. Is possible.

特開2002−100392号公報JP 2002-1000039 A

ところで、上記の燃料電池スタックでは、積層方向端部に配置された導電性の平板(ターミナルプレート)から積層方向外方に突出して突起部(ターミナルジョイント)が設けられている。この突起部は、実際上、エンドプレートを貫通して燃料電池スタックの積層方向外方に露呈している。   By the way, in the fuel cell stack described above, a protruding portion (terminal joint) is provided so as to protrude outward from the conductive flat plate (terminal plate) disposed at the end portion in the stacking direction. This protrusion actually penetrates the end plate and is exposed outward in the stacking direction of the fuel cell stack.

このため、燃料電池スタック内の熱は、ターミナルプレートの突起部からエンドプレートを伝わって外部に放熱され易く、放熱量が多くなる。これにより、スタック端部の温度が低下してしまい、積層方向端部の単位燃料電池セルの発電性能が低下するおそれがある。   For this reason, the heat in the fuel cell stack is easily radiated to the outside through the end plate from the protruding portion of the terminal plate, and the heat radiation amount increases. As a result, the temperature at the stack end decreases, and the power generation performance of the unit fuel cells at the stacking direction end may decrease.

本発明は、この種の問題を解決するものであり、ターミナルジョイントを介して外部への放熱を良好に抑制することができ、特に積層方向端部に配置される燃料電池の発電性能の低下を可及的に阻止することが可能な燃料電池スタックを提供することを目的とする。   The present invention solves this type of problem, and can effectively suppress heat dissipation to the outside through the terminal joint, and particularly reduces the power generation performance of the fuel cell disposed at the end in the stacking direction. An object of the present invention is to provide a fuel cell stack that can be prevented as much as possible.

本発明は、電解質膜の両側に一対の電極を設けた電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層される燃料電池を設け、複数の前記燃料電池が積層された積層体を備えるとともに、前記積層体の積層方向両端には、ターミナルプレート、絶縁プレート及びエンドプレートが積層される燃料電池スタックに関するものである。   The present invention provides a fuel cell in which an electrolyte membrane / electrode structure provided with a pair of electrodes on both sides of an electrolyte membrane and a separator are stacked, and includes a stacked body in which a plurality of the fuel cells are stacked. The present invention relates to a fuel cell stack in which a terminal plate, an insulating plate, and an end plate are stacked at both ends in the stacking direction of the body.

この燃料電池スタックでは、ターミナルプレートは、積層方向外方に配列される絶縁プレート及びエンドプレートを貫通して外部に突出するターミナルジョイントを有し、前記ターミナルジョイントの外周又は該ターミナルジョイントに接続されるバスバーの外周には、ヒータ線が巻回されている。   In this fuel cell stack, the terminal plate has a terminal joint that protrudes outside through an insulating plate and an end plate arranged outward in the stacking direction, and is connected to the outer periphery of the terminal joint or the terminal joint. A heater wire is wound around the outer periphery of the bus bar.

また、この燃料電池スタックでは、ヒータ線は、予め円筒状に巻回されたリング状ヒータを構成し、前記リング状ヒータがターミナルジョイントの外周に挿入されることが好ましい。   Moreover, in this fuel cell stack, it is preferable that the heater wire constitutes a ring-shaped heater wound in a cylindrical shape in advance, and the ring-shaped heater is inserted into the outer periphery of the terminal joint.

さらに、この燃料電池スタックでは、ターミナルジョイントの外周には、大径部と小径部とが同軸に設けられ、前記小径部にヒータ線が巻回されるとともに、該小径部と前記大径部との段差は、前記ヒータ線の直径よりも大きな寸法に設定されることが好ましい。   Further, in this fuel cell stack, a large diameter portion and a small diameter portion are provided coaxially on the outer periphery of the terminal joint, and a heater wire is wound around the small diameter portion, and the small diameter portion and the large diameter portion The step is preferably set to a size larger than the diameter of the heater wire.

本発明によれば、ターミナルプレートから積層方向外方に突出するターミナルジョイントの外周又は該ターミナルジョイントに接続されるバスバーの外周には、ヒータ線が巻回されている。従って、ターミナルジョイントは、ヒータ線により直接又はバスバーを介して加熱される。   According to the present invention, the heater wire is wound around the outer periphery of the terminal joint protruding outward from the terminal plate in the stacking direction or the outer periphery of the bus bar connected to the terminal joint. Therefore, the terminal joint is heated by the heater wire directly or via the bus bar.

これにより、ターミナルジョイントを介して外部に放熱されることを良好に抑制することができ、特に積層方向端部に配置される燃料電池は、温度低下による発電性能の低下を可及的に阻止することが可能になる。   Thereby, it is possible to satisfactorily suppress heat dissipation to the outside through the terminal joint, and in particular, the fuel cell disposed at the end portion in the stacking direction prevents a decrease in power generation performance due to a temperature decrease as much as possible. It becomes possible.

本発明の第1の実施形態に係る燃料電池スタックの斜視説明図である。1 is a perspective explanatory view of a fuel cell stack according to a first embodiment of the present invention. 前記燃料電池スタックの、図1中、II−II線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the fuel cell stack taken along line II-II in FIG. 1. 前記燃料電池スタックを構成する燃料電池の要部分解斜視説明図である。It is a principal part disassembled perspective explanatory drawing of the fuel cell which comprises the said fuel cell stack. 本発明の第2の実施形態に係る燃料電池スタックの断面図である。It is sectional drawing of the fuel cell stack which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る燃料電池スタックの断面図である。It is sectional drawing of the fuel cell stack which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る燃料電池スタックの断面図である。It is sectional drawing of the fuel cell stack which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る燃料電池スタックの断面図である。It is sectional drawing of the fuel cell stack which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態に係る燃料電池スタックの断面図である。It is sectional drawing of the fuel cell stack which concerns on the 6th Embodiment of this invention.

図1及び図2に示すように、本発明の第1の実施形態に係る燃料電池スタック10は、複数の燃料電池12が矢印A方向(水平方向)又は矢印C方向(鉛直方向)に積層された積層体13を備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel cell stack 10 according to the first embodiment of the present invention has a plurality of fuel cells 12 stacked in the direction of arrow A (horizontal direction) or the direction of arrow C (vertical direction). The laminated body 13 is provided.

積層体13の積層方向一端には、ターミナルプレート14a、絶縁プレート16a及びエンドプレート18aが配設される。積層体13の積層方向他端には、ターミナルプレート14b、絶縁プレート16b及びエンドプレート18bが配設される。   A terminal plate 14a, an insulating plate 16a, and an end plate 18a are disposed at one end of the stacked body 13 in the stacking direction. A terminal plate 14b, an insulating plate 16b, and an end plate 18b are disposed at the other end of the stacked body 13 in the stacking direction.

図2及び図3に示すように、燃料電池12は、電解質膜・電極構造体(MEA)20が、第1セパレータ22及び第2セパレータ24に挟持される。第1セパレータ22及び第2セパレータ24は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した縦長形状の金属板により構成される。   As shown in FIGS. 2 and 3, in the fuel cell 12, an electrolyte membrane / electrode structure (MEA) 20 is sandwiched between a first separator 22 and a second separator 24. The first separator 22 and the second separator 24 are constituted by, for example, a steel plate, a stainless steel plate, an aluminum plate, a plated steel plate, or a vertically long metal plate obtained by applying a surface treatment for corrosion prevention to the metal surface.

第1セパレータ22及び第2セパレータ24は、平面が矩形状を有するとともに、金属製薄板を波形状にプレス加工することにより、断面凹凸形状に成形される。なお、第1セパレータ22及び第2セパレータ24は、例えば、カーボンセパレータにより構成してもよい。第1セパレータ22及び第2セパレータ24は、縦長形状を有しているが、横長形状であってもよい。   The first separator 22 and the second separator 24 have a rectangular planar shape, and are formed into a concavo-convex shape by pressing a metal thin plate into a wave shape. In addition, you may comprise the 1st separator 22 and the 2nd separator 24 with a carbon separator, for example. The first separator 22 and the second separator 24 have a vertically long shape, but may have a horizontally long shape.

燃料電池12の矢印C方向(図3中、鉛直方向)の上端縁部には、積層方向である矢印A方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス入口連通孔26a、冷却媒体を供給するための冷却媒体入口連通孔28a、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを供給するための燃料ガス入口連通孔30aが、矢印B方向に配列して設けられる。   At the upper edge of the fuel cell 12 in the direction of arrow C (vertical direction in FIG. 3), an oxidant for supplying an oxidant gas, for example, an oxygen-containing gas, communicates with each other in the direction of arrow A, which is the stacking direction. An agent gas inlet communication hole 26a, a cooling medium inlet communication hole 28a for supplying a cooling medium, and a fuel gas inlet communication hole 30a for supplying a fuel gas, for example, a hydrogen-containing gas, are arranged in the arrow B direction. Provided.

燃料電池12の矢印C方向の下端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、燃料ガスを排出するための燃料ガス出口連通孔30b、冷却媒体を排出するための冷却媒体出口連通孔28b、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス出口連通孔26bが、矢印B方向に配列して設けられる。   The lower end edge of the fuel cell 12 in the direction of arrow C communicates with each other in the direction of arrow A, a fuel gas outlet communication hole 30b for discharging fuel gas, and a cooling medium outlet communication hole 28b for discharging cooling medium. , And oxidant gas outlet communication holes 26b for discharging the oxidant gas are arranged in the arrow B direction.

第1セパレータ22の電解質膜・電極構造体20に向かう面22aには、酸化剤ガス入口連通孔26aと酸化剤ガス出口連通孔26bとに連通する酸化剤ガス流路32が、鉛直方向に沿って設けられる。   An oxidant gas flow path 32 communicating with the oxidant gas inlet communication hole 26a and the oxidant gas outlet communication hole 26b is formed on the surface 22a of the first separator 22 facing the electrolyte membrane / electrode structure 20 along the vertical direction. Provided.

第2セパレータ24の電解質膜・電極構造体20に向かう面24aには、燃料ガス入口連通孔30aと燃料ガス出口連通孔30bとに連通する燃料ガス流路34が、鉛直方向に沿って設けられる。   A fuel gas channel 34 communicating with the fuel gas inlet communication hole 30a and the fuel gas outlet communication hole 30b is provided along the vertical direction on the surface 24a of the second separator 24 facing the electrolyte membrane / electrode structure 20. .

互いに隣接する燃料電池12を構成する第1セパレータ22の面22bと、第2セパレータ24の面24bとの間には、冷却媒体入口連通孔28aと冷却媒体出口連通孔28bとを連通する冷却媒体流路36が、鉛直方向に沿って設けられる。   A cooling medium that connects the cooling medium inlet communication hole 28a and the cooling medium outlet communication hole 28b between the surface 22b of the first separator 22 and the surface 24b of the second separator 24 that constitute the fuel cells 12 adjacent to each other. A flow path 36 is provided along the vertical direction.

第1セパレータ22の面22a、22bには、第1シール部材38が、一体的又は個別に設けられるとともに、第2セパレータ24の面24a、24bには、第2シール部材40が、一体的に又は個別に設けられる。第1シール部材38及び第2シール部材40としては、例えば、EPDM、NBR、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン、又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材等の弾性を有するシール部材が使用される。   The first seal member 38 is integrally or individually provided on the surfaces 22 a and 22 b of the first separator 22, and the second seal member 40 is integrally formed on the surfaces 24 a and 24 b of the second separator 24. Or it is provided separately. As the first seal member 38 and the second seal member 40, for example, EPDM, NBR, fluororubber, silicone rubber, fluorosilicone rubber, butyl rubber, natural rubber, styrene rubber, chloroprene, or acrylic rubber or the like, cushion A seal member having elasticity such as a material or a packing material is used.

電解質膜・電極構造体20は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜(又は炭化水素系膜)に水が含浸された固体高分子電解質膜42と、前記固体高分子電解質膜42を挟持するカソード電極44及びアノード電極46とを備える。   The electrolyte membrane / electrode structure 20 includes, for example, a solid polymer electrolyte membrane 42 in which a perfluorosulfonic acid thin film (or hydrocarbon-based membrane) is impregnated with water, and a cathode electrode sandwiching the solid polymer electrolyte membrane 42 44 and an anode electrode 46.

カソード電極44及びアノード電極46は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜42の両面に形成されている。   The cathode electrode 44 and the anode electrode 46 are an electrode catalyst formed by uniformly applying a gas diffusion layer made of carbon paper or the like and porous carbon particles having a platinum alloy supported on the surface to the surface of the gas diffusion layer. And having a layer. The electrode catalyst layers are formed on both surfaces of the solid polymer electrolyte membrane 42.

図2に示すように、絶縁プレート16a、16bには、積層体13に対向する面に凹部48a、48bが形成され、前記凹部48a、48bにターミナルプレート14a、14bが収容される。ターミナルプレート14a、14bは、銅、ステンレス、アルミニウム等の導電性材料で構成される。   As shown in FIG. 2, the insulating plates 16a and 16b have recesses 48a and 48b formed on the surface facing the laminated body 13, and the terminal plates 14a and 14b are accommodated in the recesses 48a and 48b. The terminal plates 14a and 14b are made of a conductive material such as copper, stainless steel, or aluminum.

ターミナルプレート14aの絶縁プレート16aに対向する面には、積層方向(矢印A方向)外方に突出してエンドプレート18aから露呈するターミナルジョイント(電力取り出し端子)50aが設けられる。ターミナルジョイント50aは、銅、ステンレス、アルミニウム等の導電性材料で構成され、円柱状を有するとともに、ターミナルプレート14aに摩擦撹拌接合(FSW)や摩擦溶接(FW)等により固着される。なお、ターミナルジョイント50aは、鋳造によりターミナルプレート14aに一体成形してもよい。ターミナルジョイント50aの先端には、軸方向にねじ穴52aが形成される。   A surface of the terminal plate 14a facing the insulating plate 16a is provided with a terminal joint (power extraction terminal) 50a that protrudes outward in the stacking direction (arrow A direction) and is exposed from the end plate 18a. The terminal joint 50a is made of a conductive material such as copper, stainless steel, and aluminum, has a cylindrical shape, and is fixed to the terminal plate 14a by friction stir welding (FSW), friction welding (FW), or the like. The terminal joint 50a may be integrally formed on the terminal plate 14a by casting. A screw hole 52a is formed in the axial direction at the tip of the terminal joint 50a.

絶縁プレート16aには、ターミナルジョイント50aを周回して積層方向外方に突出する絶縁性筒状部54aが一体又は別体に設けられる。筒状部54aは、エンドプレート18aに形成された孔部56aに挿入(遊嵌)する。ターミナルジョイント50aには、ねじ58aを介してバスバー(導電板)60aの一端部が固定されるとともに、前記バスバー60aの他端は、エンドプレート18aの側方に突出し、図示しないケーブルに接続される。   The insulating plate 16a is provided with an insulating cylindrical portion 54a that circulates around the terminal joint 50a and protrudes outward in the stacking direction. The cylindrical portion 54a is inserted (freely fitted) into a hole 56a formed in the end plate 18a. One end of a bus bar (conductive plate) 60a is fixed to the terminal joint 50a via a screw 58a, and the other end of the bus bar 60a protrudes to the side of the end plate 18a and is connected to a cable (not shown). .

第1の実施形態では、ターミナルジョイント50aの外周に、ヒータ線62aが密着して巻回される。ヒータ線62aは、予め円筒状に巻回されたリング状ヒータを構成し、前記リング状ヒータがターミナルジョイント50aの外周に挿入される。ヒータ線62aの両端は、ヒータ電源64aに接続される。ヒータ線62aの外周と筒状部54aの内周との間には、所定の隙間が形成される。ターミナルジョイント50aの外周には、例えば、絶縁ワニス等の絶縁処理が施される。   In the first embodiment, the heater wire 62a is tightly wound around the outer periphery of the terminal joint 50a. The heater wire 62a constitutes a ring-shaped heater wound in a cylindrical shape in advance, and the ring-shaped heater is inserted into the outer periphery of the terminal joint 50a. Both ends of the heater wire 62a are connected to the heater power supply 64a. A predetermined gap is formed between the outer periphery of the heater wire 62a and the inner periphery of the cylindrical portion 54a. For example, an insulating process such as an insulating varnish is performed on the outer periphery of the terminal joint 50a.

バスバー60a及びターミナルジョイント50aを囲繞してカバー部材66aが設けられる。カバー部材66aは、絶縁プレート16aの筒状部54aの外壁面にラジアルシール、例えば、Oリング68aを介装して摺動自在に嵌合する筒体部70aを有する。カバー部材66aは、バスバー60aを収容するアーム部72aを有するとともに、前記アーム部72aの基端には、キャップ部74aが装着される。キャップ部74aには、ヒータ線62aが挿通される。   A cover member 66a is provided to surround the bus bar 60a and the terminal joint 50a. The cover member 66a has a cylindrical body portion 70a that is slidably fitted to an outer wall surface of the cylindrical portion 54a of the insulating plate 16a via a radial seal, for example, an O-ring 68a. The cover member 66a has an arm portion 72a that accommodates the bus bar 60a, and a cap portion 74a is attached to the proximal end of the arm portion 72a. The heater wire 62a is inserted through the cap portion 74a.

なお、ターミナルジョイント50aは、角柱状やL字状等、種々の形状に設定可能である。また、ターミナルプレート14b及びその周辺の構造は、上記のターミナルプレート14a及びその周辺の構造と同様に構成されており、同一の構成要素には、同一の参照数字にaに代えてbを付すとともに、その詳細な説明は省略する。さらに、ヒータ電源64a、64bは、共通のヒータ電源を用いてもよい。   The terminal joint 50a can be set in various shapes such as a prismatic shape and an L shape. The terminal plate 14b and its peripheral structure are configured in the same manner as the terminal plate 14a and its peripheral structure, and the same constituent elements are denoted by the same reference numeral with “b” instead of “a”. Detailed description thereof will be omitted. Further, a common heater power source may be used as the heater power sources 64a and 64b.

図1に示すように、エンドプレート18aとエンドプレート18bとの間には、複数本の連結部材76が架け渡される。連結部材76は、長尺な板状を有し、燃料電池スタック10の長辺側に2本ずつで、且つ、前記燃料電池スタック10の短辺側に1本ずつ配設される。連結部材76の矢印A方向の両端部は、ボルト78を介してエンドプレート18a及びエンドプレート18bの側部に固定され、前記エンドプレート18a、18b間には、積層方向に所定の締め付け荷重が付与される。   As shown in FIG. 1, a plurality of connecting members 76 are bridged between the end plate 18a and the end plate 18b. The connecting members 76 have a long plate shape, and two connecting members 76 are disposed on the long side of the fuel cell stack 10 and one on the short side of the fuel cell stack 10. Both ends of the connecting member 76 in the direction of arrow A are fixed to the side portions of the end plate 18a and the end plate 18b via bolts 78, and a predetermined tightening load is applied between the end plates 18a and 18b in the stacking direction. Is done.

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

先ず、図1に示すように、酸化剤ガス入口連通孔26aに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス入口連通孔30aに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、冷却媒体入口連通孔28aに純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。   First, as shown in FIG. 1, an oxidant gas such as an oxygen-containing gas is supplied to the oxidant gas inlet communication hole 26a, and a fuel gas such as a hydrogen-containing gas is supplied to the fuel gas inlet communication hole 30a. Further, a cooling medium such as pure water, ethylene glycol, or oil is supplied to the cooling medium inlet communication hole 28a.

このため、図3に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔26aから第1セパレータ22の酸化剤ガス流路32に導入される。酸化剤ガスは、矢印C方向下方に移動しながら、電解質膜・電極構造体20を構成するカソード電極44に供給される。   For this reason, as shown in FIG. 3, the oxidant gas is introduced into the oxidant gas flow path 32 of the first separator 22 from the oxidant gas inlet communication hole 26a. The oxidant gas is supplied to the cathode electrode 44 constituting the electrolyte membrane / electrode structure 20 while moving downward in the direction of arrow C.

一方、燃料ガスは、燃料ガス入口連通孔30aから第2セパレータ24の燃料ガス流路34に導入される。この燃料ガスは、矢印C方向下方に移動しながら、電解質膜・電極構造体20を構成するアノード電極46に供給される。   On the other hand, the fuel gas is introduced into the fuel gas flow path 34 of the second separator 24 from the fuel gas inlet communication hole 30a. The fuel gas is supplied to the anode electrode 46 constituting the electrolyte membrane / electrode structure 20 while moving downward in the direction of arrow C.

従って、電解質膜・電極構造体20では、カソード電極44に供給される酸化剤ガスと、アノード電極46に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。各燃料電池12は、電気的に直列に接続されており、前記燃料電池12の積層方向両端に配置されているターミナルプレート14a、14bに設けられたターミナルジョイント50a、50bから外部に電力が取り出され、例えば、図示しない走行用モータが駆動される。   Therefore, in the electrolyte membrane / electrode structure 20, the oxidant gas supplied to the cathode electrode 44 and the fuel gas supplied to the anode electrode 46 are consumed by an electrochemical reaction in the electrode catalyst layer to generate power. Is called. The fuel cells 12 are electrically connected in series, and electric power is taken out from the terminal joints 50a and 50b provided on the terminal plates 14a and 14b disposed at both ends of the fuel cells 12 in the stacking direction. For example, a travel motor (not shown) is driven.

次いで、カソード電極44に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔26bに沿って矢印A方向に排出される。一方、アノード電極46に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔30bに沿って矢印A方向に排出される。   Next, the oxidant gas consumed by being supplied to the cathode electrode 44 is discharged in the direction of arrow A along the oxidant gas outlet communication hole 26b. On the other hand, the fuel gas consumed by being supplied to the anode electrode 46 is discharged in the direction of arrow A along the fuel gas outlet communication hole 30b.

また、冷却媒体入口連通孔28aに供給された冷却媒体は、第1及び第2セパレータ22、24間の冷却媒体流路36に導入され、矢印C方向下方に流通する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体20を冷却した後、冷却媒体出口連通孔28bに排出される。   The cooling medium supplied to the cooling medium inlet communication hole 28a is introduced into the cooling medium flow path 36 between the first and second separators 22 and 24, and flows downward in the direction of arrow C. The cooling medium cools the electrolyte membrane / electrode structure 20 and then is discharged to the cooling medium outlet communication hole 28b.

この場合、第1の実施形態では、図2に示すように、ターミナルプレート14aから積層方向外方に突出するターミナルジョイント50aの外周には、ヒータ線62aが巻回されている。このため、ターミナルジョイント50aは、ヒータ線62aに接続されたヒータ電源64aの作用下に、直接加熱されている。一方、ターミナルプレート14bから積層方向外方に突出するターミナルジョイント50bの外周には、ヒータ線62bが巻回されている。従って、ターミナルジョイント50bは、ヒータ線62bに接続されたヒータ電源64bの作用下に、直接加熱されている。   In this case, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the heater wire 62a is wound around the outer periphery of the terminal joint 50a that protrudes outward from the terminal plate 14a in the stacking direction. For this reason, the terminal joint 50a is directly heated under the action of the heater power supply 64a connected to the heater wire 62a. On the other hand, a heater wire 62b is wound around the outer periphery of the terminal joint 50b protruding outward from the terminal plate 14b in the stacking direction. Therefore, the terminal joint 50b is directly heated under the action of the heater power supply 64b connected to the heater wire 62b.

これにより、ターミナルジョイント50a、50bを介して外部に放熱されることを良好に抑制することができる。このため、特に積層方向端部に配置される燃料電池12は、温度低下による発電性能の低下を可及的に阻止することが可能になるという効果が得られる。なお、ターミナルジョイント50a、50bの一方のみにヒータ電源に接続されたヒータ線を設けてもよい。また、以下に説明する第2以降の実施形態でも、同様である。   Thereby, it can suppress favorably that it is thermally radiated outside via terminal joints 50a and 50b. For this reason, especially the fuel cell 12 arrange | positioned at the stacking direction edge part has the effect that it becomes possible to prevent the fall of the power generation performance by a temperature fall as much as possible. In addition, you may provide the heater wire connected to the heater power supply only in one of the terminal joints 50a and 50b. The same applies to the second and subsequent embodiments described below.

図4は、本発明の第2の実施形態に係る燃料電池スタック80の断面図である。なお、第1の実施形態に係る燃料電池スタック10と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第3以降の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。   FIG. 4 is a cross-sectional view of a fuel cell stack 80 according to the second embodiment of the present invention. The same components as those of the fuel cell stack 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Similarly, in the third and subsequent embodiments described below, detailed description thereof is omitted.

燃料電池スタック80は、ターミナルプレート82a、82bを備える。ターミナルプレート82aには、積層方向(矢印A方向)外方に突出してターミナルジョイント84aが設けられる。ターミナルジョイント84aは、円柱形状であり、その外周には、大径部86aと小径部88aとが同軸に設けられる。小径部88aは、軸方向に所定の長さに亘って設けられるとともに、前記小径部88aには、ヒータ線62aが巻回される。小径部88aと大径部86aとの段差Saは、ヒータ線62aの直径よりも大きな寸法に設定される。   The fuel cell stack 80 includes terminal plates 82a and 82b. A terminal joint 84a is provided on the terminal plate 82a so as to protrude outward in the stacking direction (arrow A direction). The terminal joint 84a has a cylindrical shape, and a large diameter portion 86a and a small diameter portion 88a are provided coaxially on the outer periphery thereof. The small diameter portion 88a is provided over a predetermined length in the axial direction, and a heater wire 62a is wound around the small diameter portion 88a. The step Sa between the small diameter portion 88a and the large diameter portion 86a is set to a size larger than the diameter of the heater wire 62a.

ターミナルプレート82bには、積層方向(矢印A方向)外方に突出してターミナルジョイント84bが設けられる。ターミナルジョイント84bの外周には、大径部86bと小径部88bとが同軸に設けられる。小径部88bは、軸方向に所定の長さに亘って設けられるとともに、前記小径部88bには、ヒータ線62bが巻回される。小径部88bと大径部86bとの段差Sbは、ヒータ線62bの直径よりも大きな寸法に設定される。   The terminal plate 82b is provided with a terminal joint 84b that protrudes outward in the stacking direction (arrow A direction). A large diameter portion 86b and a small diameter portion 88b are provided coaxially on the outer periphery of the terminal joint 84b. The small diameter portion 88b is provided over a predetermined length in the axial direction, and a heater wire 62b is wound around the small diameter portion 88b. The step Sb between the small diameter portion 88b and the large diameter portion 86b is set to a size larger than the diameter of the heater wire 62b.

このように構成される第2の実施形態では、ターミナルジョイント84a、84bの外周にヒータ線62a、62bが設けられており、前記ターミナルジョイント84a、84bを介して外部に放熱されることを良好に抑制することができる等、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる。   In the second embodiment configured as described above, the heater wires 62a and 62b are provided on the outer circumferences of the terminal joints 84a and 84b, and it is preferable that heat is radiated to the outside through the terminal joints 84a and 84b. The same effects as those of the first embodiment can be obtained, such as being able to be suppressed.

しかも、第2の実施形態では、ターミナルジョイント84a、84bの外周には、小径部88a、88bが形成され、前記小径部88a、88bの外周にヒータ線62a、62bが巻回されている。そして、小径部88aと大径部86aとの段差Saは、ヒータ線62aの直径よりも大きな寸法に設定される一方、小径部88bと大径部86bとの段差Sbは、ヒータ線62bの直径よりも大きな寸法に設定されている。   Moreover, in the second embodiment, small diameter portions 88a and 88b are formed on the outer periphery of the terminal joints 84a and 84b, and the heater wires 62a and 62b are wound around the outer periphery of the small diameter portions 88a and 88b. The step Sa between the small diameter portion 88a and the large diameter portion 86a is set to be larger than the diameter of the heater wire 62a, while the step Sb between the small diameter portion 88b and the large diameter portion 86b is the diameter of the heater wire 62b. Is set to a larger dimension.

このため、例えば、ターミナルジョイント84a、84bが積層方向(軸方向)に伸縮する際に、ヒータ線62aと筒状部54aの内面との摺接及びヒータ線62bと筒状部54bの内面との摺接を、確実に阻止することが可能になる。   For this reason, for example, when the terminal joints 84a and 84b expand and contract in the stacking direction (axial direction), the sliding contact between the heater wire 62a and the inner surface of the tubular portion 54a and the contact between the heater wire 62b and the inner surface of the tubular portion 54b. The sliding contact can be surely prevented.

図5は、本発明の第3の実施形態に係る燃料電池スタック90の断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a fuel cell stack 90 according to the third embodiment of the present invention.

燃料電池スタック90では、ターミナルジョイント50a、50bにバスバー60a、60bがねじ止めされるとともに、前記バスバー60a、60bの外周には、ヒータ線92a、92bが巻回される。なお、バスバー60a、60bの外周には、第2の実施形態と同様に、大径部と小径部とを設けてもよい。ヒータ線92a、92bは、アーム部72a、72bを挿通して外部に露呈し、ヒータ電源64a、64bに接続される。また、ターミナルジョイント50a、50bも、ヒータ線92a、92bを設けてもよい。   In the fuel cell stack 90, bus bars 60a and 60b are screwed to the terminal joints 50a and 50b, and heater wires 92a and 92b are wound around the outer periphery of the bus bars 60a and 60b. In addition, you may provide a large diameter part and a small diameter part in the outer periphery of bus-bar 60a, 60b similarly to 2nd Embodiment. The heater wires 92a and 92b are exposed to the outside through the arm portions 72a and 72b, and are connected to the heater power sources 64a and 64b. The terminal joints 50a and 50b may also be provided with heater wires 92a and 92b.

このように構成される第3の実施形態では、バスバー60a、60bにヒータ線92a、92bが巻回されており、ターミナルジョイント50a、50bには、前記バスバー60a、60bから熱が伝達されている。従って、ターミナルジョイント50a、50bを介して外部に放熱されることを良好に抑制することができる。これにより、端部の燃料電池12の発電性能の低下を可及的に阻止することが可能になる等、上記の第1及び第2の実施形態と同様の効果が得られる。   In the third embodiment configured as described above, the heater wires 92a and 92b are wound around the bus bars 60a and 60b, and heat is transmitted from the bus bars 60a and 60b to the terminal joints 50a and 50b. . Therefore, it is possible to satisfactorily suppress heat dissipation to the outside through the terminal joints 50a and 50b. As a result, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained, for example, it is possible to prevent the power generation performance of the end fuel cell 12 from being lowered as much as possible.

図6は、本発明の第4の実施形態に係る燃料電池スタック100の断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view of a fuel cell stack 100 according to the fourth embodiment of the present invention.

燃料電池スタック100では、ターミナルジョイント50a、50bの外周に薄膜状ヒータ102a、102bが装着される。薄膜状ヒータ102a、102bは、円筒状フィルムを構成するとともに、導線104a、104bを介してヒータ電源64a、64bに電気的に接続される。   In the fuel cell stack 100, thin film heaters 102a and 102b are attached to the outer periphery of the terminal joints 50a and 50b. The thin film heaters 102a and 102b constitute a cylindrical film and are electrically connected to the heater power sources 64a and 64b through the conductive wires 104a and 104b.

このように構成される第4の実施形態では、薄膜状ヒータ102a、102bが用いられるため、断面積が小さくなり、ターミナルジョイント50a、50bの径方向の寸法を良好に小さく設定することができる。しかも、端部の燃料電池12の発電性能の低下を可及的に阻止することが可能になる等、上記の第1〜第3の実施形態と同様の効果が得られる。   In the fourth embodiment configured as described above, since the thin film heaters 102a and 102b are used, the cross-sectional area becomes small, and the radial dimensions of the terminal joints 50a and 50b can be set to be small. In addition, the same effects as those of the first to third embodiments can be obtained, for example, it is possible to prevent the power generation performance of the end fuel cell 12 from being lowered as much as possible.

図7は、本発明の第5の実施形態に係る燃料電池スタック110の断面図である。   FIG. 7 is a cross-sectional view of a fuel cell stack 110 according to the fifth embodiment of the present invention.

燃料電池スタック110では、ターミナルジョイント50a、50bの外周にヒータ線112a、112bが右巻き及び左巻きの2重巻きに巻回される。ヒータ線112aの巻回部両端及びヒータ線112bの巻回部両端は、それぞれ同一側に配置され、ヒータ電源64a、64bに電気的に接続される。   In the fuel cell stack 110, the heater wires 112a and 112b are wound around the outer periphery of the terminal joints 50a and 50b in a right-handed and left-handed double winding. Both ends of the winding portion of the heater wire 112a and both ends of the winding portion of the heater wire 112b are disposed on the same side and are electrically connected to the heater power sources 64a and 64b.

このように構成される第5の実施形態では、端部の燃料電池12の発電性能の低下を可及的に阻止することが可能になる等、上記の第1〜第4の実施形態と同様の効果が得られる。   In the fifth embodiment configured as described above, it is possible to prevent a decrease in power generation performance of the fuel cell 12 at the end as much as possible, and the same as in the first to fourth embodiments. The effect is obtained.

図8は、本発明の第6の実施形態に係る燃料電池スタック120の断面図である。   FIG. 8 is a cross-sectional view of a fuel cell stack 120 according to the sixth embodiment of the present invention.

燃料電池スタック120は、ターミナルジョイント122a、122bを備える。ターミナルジョイント122a、122bは、円柱形状を有し、各外周には、螺旋状に周回する溝部124a、124bが形成される。ターミナルジョイント122a、122bの外周には、溝部124a、124bに沿ってヒータ線126a、126bが巻回される。ヒータ線126a、126bは、ヒータ電源64a、64bに電気的に接続される。   The fuel cell stack 120 includes terminal joints 122a and 122b. The terminal joints 122a and 122b have a columnar shape, and grooves 124a and 124b that spirally circulate are formed on the outer circumferences. Heater wires 126a and 126b are wound around the outer periphery of the terminal joints 122a and 122b along the groove portions 124a and 124b. The heater wires 126a and 126b are electrically connected to the heater power supplies 64a and 64b.

このように構成される第6の実施形態では、ヒータ線126a、126bが、ターミナルジョイント122a、122bの外周に形成された溝部124a、124bに配設されている。このため、ターミナルジョイント122a、122bは、ヒータ線126a、126bとの接触面積が大きくなり、伝熱効率が良好に向上するという利点がある。さらに、端部の燃料電池12の発電性能の低下を可及的に阻止することが可能になる等、上記の第1〜第5の実施形態と同様の効果が得られる。   In the sixth embodiment configured as described above, the heater wires 126a and 126b are disposed in the grooves 124a and 124b formed on the outer circumferences of the terminal joints 122a and 122b. For this reason, the terminal joints 122a and 122b have the advantage that the contact area with the heater wires 126a and 126b is increased, and the heat transfer efficiency is improved satisfactorily. Furthermore, the same effects as those of the first to fifth embodiments described above can be obtained, for example, it is possible to prevent the power generation performance of the end fuel cell 12 from being lowered as much as possible.

10、80、90、100、110、120…燃料電池スタック
12…燃料電池 13…積層体
14a、14b、82a、82b…ターミナルプレート
16a、16b…絶縁プレート 18a、18b…エンドプレート
20…電解質膜・電極構造体 22、24…セパレータ
26a…酸化剤ガス入口連通孔 26b…酸化剤ガス出口連通孔
28a…冷却媒体入口連通孔 28b…冷却媒体出口連通孔
30a…燃料ガス入口連通孔 30b…燃料ガス出口連通孔
32…酸化剤ガス流路 34…燃料ガス流路
36…冷却媒体流路 42…固体高分子電解質膜
44…カソード電極 46…アノード電極
50a、50b、84a、84b、122a、122b…ターミナルジョイント
54a、54b…筒状部 60a、60b…バスバー
62a、62b、92a、92b、112a、112b、126a、126b…ヒータ線
64a、64b…ヒータ電源 66a…カバー部材
102a、102b…薄膜状ヒータ 104a、104b…導線
124a、124b…溝部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 80, 90, 100, 110, 120 ... Fuel cell stack 12 ... Fuel cell 13 ... Laminated body 14a, 14b, 82a, 82b ... Terminal plate 16a, 16b ... Insulating plate 18a, 18b ... End plate 20 ... Electrolyte membrane * Electrode structure 22, 24 ... Separator 26a ... Oxidant gas inlet communication hole 26b ... Oxidant gas outlet communication hole 28a ... Cooling medium inlet communication hole 28b ... Cooling medium outlet communication hole 30a ... Fuel gas inlet communication hole 30b ... Fuel gas outlet Communication hole 32 ... Oxidant gas channel 34 ... Fuel gas channel 36 ... Cooling medium channel 42 ... Solid polymer electrolyte membrane 44 ... Cathode electrode 46 ... Anode electrode 50a, 50b, 84a, 84b, 122a, 122b ... Terminal joint 54a, 54b ... cylindrical portions 60a, 60b ... bus bars 62a, 62b, 92a, 9 2b, 112a, 112b, 126a, 126b ... heater wires 64a, 64b ... heater power supply 66a ... cover members 102a, 102b ... thin film heaters 104a, 104b ... conductive wires 124a, 124b ... grooves

Claims (3)

電解質膜の両側に一対の電極を設けた電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層される燃料電池を設け、複数の前記燃料電池が積層された積層体を備えるとともに、前記積層体の積層方向両端には、ターミナルプレート、絶縁プレート及びエンドプレートが積層される燃料電池スタックであって、
前記ターミナルプレートは、積層方向外方に配列される前記絶縁プレート及び前記エンドプレートを貫通して外部に突出するターミナルジョイントを有し、
前記ターミナルジョイントの外周又は該ターミナルジョイントに接続されるバスバーの外周には、ヒータ線が巻回されることを特徴とする燃料電池スタック。
Provided is a fuel cell in which an electrolyte membrane / electrode structure provided with a pair of electrodes on both sides of an electrolyte membrane and a separator are stacked, and includes a stack in which a plurality of the fuel cells are stacked, and the stacking direction of the stack A fuel cell stack in which a terminal plate, an insulating plate and an end plate are laminated at both ends,
The terminal plate has a terminal joint that protrudes outside through the insulating plate and the end plate that are arranged outward in the stacking direction,
A fuel cell stack, wherein a heater wire is wound around an outer periphery of the terminal joint or an outer periphery of a bus bar connected to the terminal joint.
請求項1記載の燃料電池スタックにおいて、前記ヒータ線は、予め円筒状に巻回されたリング状ヒータを構成し、前記リング状ヒータが前記ターミナルジョイントの外周に挿入されることを特徴とする燃料電池スタック。   2. The fuel cell stack according to claim 1, wherein the heater wire forms a ring-shaped heater wound in a cylindrical shape in advance, and the ring-shaped heater is inserted into an outer periphery of the terminal joint. Battery stack. 請求項1又は2記載の燃料電池スタックにおいて、前記ターミナルジョイントの外周には、大径部と小径部とが同軸に設けられ、
前記小径部に前記ヒータ線が巻回されるとともに、該小径部と前記大径部との段差は、前記ヒータ線の直径よりも大きな寸法に設定されることを特徴とする燃料電池スタック。
In the fuel cell stack according to claim 1 or 2, on the outer periphery of the terminal joint, a large diameter portion and a small diameter portion are provided coaxially,
The fuel cell stack, wherein the heater wire is wound around the small-diameter portion, and a step between the small-diameter portion and the large-diameter portion is set to a size larger than the diameter of the heater wire.
JP2013018896A 2013-02-01 2013-02-01 Fuel cell stack Pending JP2014150003A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013018896A JP2014150003A (en) 2013-02-01 2013-02-01 Fuel cell stack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013018896A JP2014150003A (en) 2013-02-01 2013-02-01 Fuel cell stack

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014150003A true JP2014150003A (en) 2014-08-21

Family

ID=51572815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013018896A Pending JP2014150003A (en) 2013-02-01 2013-02-01 Fuel cell stack

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014150003A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111540935A (en) * 2019-02-07 2020-08-14 本田技研工业株式会社 Fuel cell system
JP2021044199A (en) * 2019-09-13 2021-03-18 本田技研工業株式会社 Manufacturing method of fuel cell stack, terminal structure for fuel cell stack, and terminal structure for fuel cell stack
EP4325609A1 (en) * 2022-08-17 2024-02-21 AVL List GmbH Fuel cell stack assembly and fuel cell device including the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111540935A (en) * 2019-02-07 2020-08-14 本田技研工业株式会社 Fuel cell system
JP2020129438A (en) * 2019-02-07 2020-08-27 本田技研工業株式会社 Fuel cell system
JP7038069B2 (en) 2019-02-07 2022-03-17 本田技研工業株式会社 Fuel cell system
US11515559B2 (en) * 2019-02-07 2022-11-29 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell system
CN111540935B (en) * 2019-02-07 2023-05-16 本田技研工业株式会社 fuel cell system
JP2021044199A (en) * 2019-09-13 2021-03-18 本田技研工業株式会社 Manufacturing method of fuel cell stack, terminal structure for fuel cell stack, and terminal structure for fuel cell stack
JP7129390B2 (en) 2019-09-13 2022-09-01 本田技研工業株式会社 Fuel cell stack, terminal structure for fuel cell stack, and method for manufacturing terminal structure for fuel cell stack
EP4325609A1 (en) * 2022-08-17 2024-02-21 AVL List GmbH Fuel cell stack assembly and fuel cell device including the same
WO2024036352A1 (en) * 2022-08-17 2024-02-22 Avl List Gmbh Fuel cell stack assembly and fuel cell device including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9231259B2 (en) Fuel cell stack
JP5378329B2 (en) Fuel cell stack
RU2016139354A (en) DEVICE FOR FUEL CELL BATTERIES
JP4440958B2 (en) Fuel cell
JP2016195106A (en) Fuel cell and apparatus for manufacturing the same
JP2014150003A (en) Fuel cell stack
JP6059615B2 (en) Fuel cell stack
US9190691B2 (en) Fuel cell stack
JP5574894B2 (en) Fuel cell stack
CN108140865A (en) Fuel cell pack
JP6216264B2 (en) Fuel cell stack
JP5312172B2 (en) Fuel cell stack
JP5188459B2 (en) Fuel cell stack
JP6570960B2 (en) Fuel cell stack
JP2007234315A (en) Fuel cell
JP6469351B2 (en) Fuel cell stack
JP5378049B2 (en) Fuel cell stack
JP5524771B2 (en) Fuel cell stack
JP5550961B2 (en) Fuel cell stack
JP2016171006A (en) Fuel battery stack
JP4945963B2 (en) Fuel cell
JP2010113959A (en) Fuel cell stack
JP6132827B2 (en) Fuel cell stack
JP6606357B2 (en) Fuel cell stack and heat dissipation adjustment method thereof
JP6059552B2 (en) Fuel cell stack