[发明专利]燃料电池组

说明书

技术领域

本发明涉及包含将多个单电池层叠而成的层叠体的燃料电池组。

背景技术

在包含将多个单电池层叠而成的层叠体的燃料电池组中，通常，为了降低单电池间及单电池内的接触阻力，或者为了防止在燃料电池组内流动的流体(燃料气体、氧化剂气体、冷却水)的泄漏，沿单电池的层叠方向施加紧固载荷，通过紧固部件进行紧固。

并且，在这样的燃料电池组中，从与单电池的层叠方向垂直的方向施加冲击力，由于该冲击力而单电池在与层叠方向垂直的方向上发生位置错动的情况下，错动甚至可能会引起气体泄漏。具体而言，气体泄漏那样的单电池相互的错动可考虑衬垫产生扭转、破损、脱落等的错动的情况、相邻的单电池的一方的单电池的歧管移动至超过另一方的单电池的歧管密封的位置那样的错动的情况。因此，以往，关于燃料电池组，提出了抑制单电池在与层叠方向垂直的方向上的位置错动，即，用于对多个单电池进行外部约束的各种技术。

例如，在下述专利文献1中，公开了设有外部约束部件的技术，该外部约束部件用于抑制在与构成层叠体的多个单电池的层叠方向垂直的方向上的单电池的位置错动。具体而言，以在层叠方向整体抵接于与层叠体的层叠方向平行的面的状态，在层叠体上设置多个外部约束部件。

专利文献

专利文献1：日本特开2009-70674号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述现有技术中，多个外部约束部件分别以在层叠方向整体抵接于与层叠体的层叠方向平行的4个面上的状态相对于层叠体进行定位、固定。各外部约束部件起到抑制它们相向的层叠体的面的错动的作用，因此即使在从与多个单电池的层叠方向垂直的方向施加了冲击力时，也能够抑制单电池在与层叠方向垂直的方向上的位置错动。

然而，如果分别使外部约束部件与平行于层叠体的层叠方向上的4个面抵接或隔开些许间隙地相向，由此来抑制多个单电池相互错动位置，则需要与4个面分别对应的至少4个外部约束部件。并且，这4个外部约束部件承受作用于层叠体的冲击力，并起到单电池的错动抑制的作用，因此在向层叠体施加了冲击力的情况下，该冲击力直接向4个外部约束部件中的任一个传递，为了抑制与层叠方向垂直的方向整体的错动，4个外部约束部件全部需要具有至少能耐受从外部施加的冲击力那样的强度。这样具有能耐受来自外部的冲击力那样的强度的外部约束部件需要增加其截面积，因此截面外形变大，从而导致质量的增大、组整体的体型增大、成本上升。而且，为了原封不动地保持截面外形，也考虑了提高外部约束部件的刚性，但是需要材料变更而导致成本上升。

本发明鉴于这样的课题而作出，其目的在于提供一种实现低成本化且以体型、质量减小的方式构成并能够抑制引起单电池相互的气体泄漏那样的位置错动的燃料电池组。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的燃料电池组具备：多个单电池层叠而成的层叠体；及外部约束部件，抑制多个单电池在与多个单电池层叠的第一方向垂直的第二方向上相互错动位置。外部约束部件具有：角约束部件，遍及沿着第一方向的、层叠体的至少两个角部的整个角部而设置；及旋转抑制部件，与层叠体的一侧面相向地设置，层叠体的该一侧面位于与以下方向相交的位置，该方向为当从外部对层叠体施加了沿着第二方向的冲击力时层叠体能够以角约束部件为旋转轴旋转的方向。

根据本发明，将角约束部件遍及沿着第一方向的两个角部的整个角部而设置，因此配置角约束部件的角部在从外部施加冲击力的方向上配置，在从外部施加了冲击力的情况下，层叠体以角约束部件为旋转轴而旋转。因此，在本发明中，以与层叠体的一侧面相向的方式配置旋转抑制部件，该层叠体的该一侧面位于与以下方向相交的位置，该方向为层叠体能够以角约束部件为旋转轴旋转的方向，由此通过至少2个角约束部件及至少一个旋转抑制部件，能够抑制多个单电池相互的位置错动引起的气体泄漏，换言之能够抑制气体泄漏那样的位置错动。因此，具有能耐受从外部施加的冲击力的强度的角约束部件无需以约束层叠体存在移动可能性的全部方向的方式配置，能够减少其个数。

另外，在本发明的燃料电池组中，优选的是，所述旋转抑制部件的刚性形成得比所述角约束部件的刚性低。

如上所述，旋转抑制部件是用于抑制层叠体以角约束部件为旋转轴旋转的情况的部件，是能够以在从层叠体不发生气体泄漏的范围内容许层叠体的旋转的方式变形的部件。因此，在该优选的形态中，使旋转抑制部件的刚性比角约束部件的刚性低，由此能够减少角约束部件的质量或减少截面积。