專(zhuān)利名稱(chēng)：燃料電池用單元盒及燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及收容由多個(gè)單電池的層疊體構(gòu)成的電池組的矩形箱狀的 燃料電池用單元盒及燃料電池。
背景技術(shù)：
通常，燃料電池是將由多個(gè)單電池的層疊體構(gòu)成的電池組收容于矩形 箱狀的單元盒內(nèi)而構(gòu)成。此時(shí)，例如當(dāng)電池組隨時(shí)間經(jīng)過(guò)而不能在單電池 中得到規(guī)定輸出時(shí)，需要進(jìn)行將其取出并更換新的單電池等的維護(hù)。因此， 單元盒在與構(gòu)成為箱形的面板相互連結(jié)中使用合葉，通過(guò)該合葉拆裝自如 地連結(jié)面板，由此能夠簡(jiǎn)單且可分解組裝地進(jìn)行安裝(參照特開(kāi)
2002-298901號(hào))。
因此，目前作為用于這種單元盒的合葉，例如圖8及圖9所示，使用 下述合葉2:通過(guò)壓力機(jī)將具有卡合連接銷(xiāo)的銷(xiāo)貫通孔1的樞紐部2a彎曲 并成形為管狀，并通過(guò)點(diǎn)焊或螺栓將接合板部2b接合于面板3的緣部的 沖壓品。
但是，在燃料電池的單元盒中，在燃料電池運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，特別是在合葉上 有電池組引起熱膨脹時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)壓、及在流路中流通的氫氣等燃料氣體的 強(qiáng)的內(nèi)壓作用。因此，需要將面板彼此堅(jiān)固地連結(jié)的強(qiáng)度，并且為保持不 使氣體漏出向外部的程度的高的氣密性，也需要高的部件精度。但是，現(xiàn) 有的沖壓品的合葉2是廉價(jià)的，是通過(guò)壓力機(jī)簡(jiǎn)單地彎曲加工樞紐部2a， 因此，設(shè)于上述樞紐部2a的銷(xiāo)貫通孔1的正圓度不能穩(wěn)定地得到等，部 件精度低。其結(jié)果是，銷(xiāo)貫通孔l和連接銷(xiāo)的卡合精度變差，導(dǎo)致氣密性 降低，此外，連結(jié)面板彼此的強(qiáng)度也差。
因此，目前作為上述單元盒的合葉，為提高部件精度和強(qiáng)度，例如圖 10及圖11所示，通過(guò)進(jìn)行機(jī)械加工的切削加工，在面板3的緣部一體成 形合葉4。但是，上述切削品的合葉4由于是切削加工，故加工上耗費(fèi)大量的工 時(shí)和時(shí)間，而且，由于加工工序多，故其結(jié)果導(dǎo)致制造成本顯著提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種保持高的部件精度和連結(jié)強(qiáng)度，而且廉 價(jià)的燃料電池用單元盒及燃料電池。
本發(fā)明中，例如以下所示的圖示實(shí)施方式，涉及一種燃料電池A的矩 形箱狀的單元盒B，其中收納由多個(gè)單電池10…的層疊體構(gòu)成的電池組C。 單元盒B具備將面板15、 20相互拆裝自如地連結(jié)的層疊合葉H，所述層 疊合葉H由設(shè)有樞紐部25和與所述面板15接合的接合部30的同一形狀 的多片板合葉單體h…構(gòu)成，其中，所述樞紐部25具有卡合連接銷(xiāo)45的 銷(xiāo)貫通孔25a，并且，將所述銷(xiāo)貫通孔25a對(duì)齊使所述板合葉單體h…重 合，彼此固定作為一個(gè)一體的合葉件構(gòu)成。
另外，本發(fā)明中，例如以下所示的圖示實(shí)施方式，提供一種燃料電池， 其將由多個(gè)單電池…的層疊體構(gòu)成的電池組C收容在單元盒B內(nèi)，所述單 元盒B是將由側(cè)板面板15和端面板20構(gòu)成的面板通過(guò)合葉件拆裝自如地 連結(jié)而組裝成矩形箱狀。合葉件是層疊合葉H，該層疊合葉H由設(shè)有樞紐 部25和與所述面板接合的接合部30的同一形狀的多片板合葉單體h…構(gòu) 成，其中，所述樞紐部25具有卡合連接銷(xiāo)45的銷(xiāo)貫通孔25a，并且，將 所述銷(xiāo)貫通孔25a對(duì)齊使所述板合葉單體h…重合，彼此固定作為一個(gè)一 體的合葉件構(gòu)成。
因此，根據(jù)本發(fā)明，與現(xiàn)有的沖壓品的合葉相比，銷(xiāo)貫通孔的正圓度 通常能夠穩(wěn)定地得到，部件精度提高。其結(jié)果是，銷(xiāo)貫通孔和連接銷(xiāo)的卡 合精度提高，能夠可靠地確保單元盒內(nèi)的氣密性，并且，能夠承受從單元 盒內(nèi)作用的內(nèi)壓等，且還能夠充分地保持將面板彼此之間堅(jiān)固地連結(jié)的強(qiáng) 度。而且，由于不進(jìn)行切削加工，而利用沖壓及焊接等在加工上不耗費(fèi)工 時(shí)和時(shí)間的較簡(jiǎn)單的加工方法實(shí)現(xiàn)組裝，因此，與現(xiàn)有的機(jī)械加工的切削 品相比，還能夠顯著廉價(jià)地制造。
而且，在本發(fā)明中，由于層疊合葉為在接合部所具有的凹槽內(nèi)夾著面 板的緣部進(jìn)行熔敷的構(gòu)成，因此，接合強(qiáng)度提高，且能夠更可靠地與面板接合。
而且，在本發(fā)明中，由于層疊合葉為將接合部經(jīng)板狀托架與面板接合 的構(gòu)成，因此，可在使單元盒的面板側(cè)薄型化狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)合葉的安裝， 另一方面，也可以實(shí)現(xiàn)單元盒整體的輕量化。
從附圖和與附圖一起使用的最佳的實(shí)施例的說(shuō)明能夠更明確所述目 的、特征及優(yōu)點(diǎn)。


圖1是作為構(gòu)成本發(fā)明之一例的構(gòu)成單元盒的層疊合葉的立體圖； 圖2是與上述層疊合葉接合的側(cè)板面板的局部立體圖； 圖3是圖1中的線(xiàn)X-X剖面圖4是表示在上述側(cè)板面板連結(jié)端面板的狀態(tài)的立體圖5是將單元盒分解表示的燃料電池的概略立體圖6是表示層疊合葉的變形例的縱剖面圖7是表示層疊合葉的其它變形例的縱剖面圖8是表示現(xiàn)有的沖壓品的合葉構(gòu)造的立體圖9是圖8中線(xiàn)Y-Y剖面圖IO是表示現(xiàn)有的切削品的合葉構(gòu)造的立體圖11是圖10中線(xiàn)Z-Z剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖5是將作為本發(fā)明之一例的單元盒分解表示的燃料電池的概略立體 圖。燃料電池A中，將由分別單元化的多個(gè)單電池10…的層疊體構(gòu)成的 電池組C可出入地收納于圖中橫長(zhǎng)的矩形箱狀的單元盒B內(nèi)。另外，單電 池10由于是眾所周知的，故省略詳細(xì)的說(shuō)明，其具備具有供給燃料氣 體的陽(yáng)極側(cè)電極、供給氧化劑氣體的陰極側(cè)電極、及設(shè)于陽(yáng)極側(cè)電極和陰 極側(cè)電極之間的電解質(zhì)的接合體；設(shè)有用于供給燃料氣體的燃料氣體供給
路或用于供給氧化劑氣體的氧化劑氣體供給路并夾持接合體的一對(duì)隔板。 單元盒B使用四片側(cè)板面板14和兩片端面板20組裝成矩形箱形的六面體，另一方面，為進(jìn)行該單電池10的更換等維護(hù)，側(cè)板面板15通過(guò)螺 栓彼此可拆裝地連結(jié)形成方柱狀殼體，并且，在該殼體的兩端使用層疊合
葉H拆裝自如地連結(jié)端面板20，使整體成為可簡(jiǎn)便地分解組裝的構(gòu)造。
在上述單元盒B中，適用于側(cè)板面板15和端面板20的連結(jié)的層疊合 葉H如圖l及圖2所示，由將同一形狀的金屬制板合葉單體h…分別重合 多片成為一體化的合葉件構(gòu)成。各板合葉單體h例如如下形成利用壓力 機(jī)對(duì)厚度為0.2mm 10.0mm (其中，從沖壓加工和焊接性考慮，優(yōu)選為 1.0mm 3.0mm)的不銹鋼等金屬制原材料板(坯料)進(jìn)行沖壓加工，并 一體成形為設(shè)置具有卡合連接銷(xiāo)的正圓的銷(xiāo)貫通孔25a的樞紐部25和具 有夾著并保持側(cè)板面板15的凹槽30a的接合部30的相同的板形狀。凹槽 30a使其槽寬與固定于側(cè)板面板15的側(cè)緣的后述的板狀托架35的厚度一 致，被切成細(xì)長(zhǎng)的凹狀。另外，在上述圖示例中，表示了利用壓力機(jī)對(duì)各 板合葉單體h進(jìn)行沖壓剪切加工的例子，但也可以利用例如線(xiàn)切割等簡(jiǎn)單 的其它剪切加工方法來(lái)成形。
層疊合葉H如下構(gòu)成，如上所述，使剪切加工成同一形狀的板合葉單 體h…的彼此的銷(xiāo)貫通孔25a在同一軸線(xiàn)上對(duì)齊重合，并通過(guò)例如激光焊 接將彼此的板面間固定，作為一個(gè)一體合葉件組裝而成。板合葉單體h… 的一體化不限于激光焊接，也可以采用鉚接等其它固定方法。
圖示例的層疊合葉H經(jīng)細(xì)長(zhǎng)的金屬制的板狀托架35安裝在各側(cè)板面 板15的兩端緣。此時(shí)，層疊合葉H如圖2及圖3所示，向接合部30的凹 槽30a內(nèi)插入板狀托架35的側(cè)緣并將其夾住，通過(guò)焊接及釬焊與板狀托 架35熔敷。組裝了層疊合葉H的板狀托架35如圖4所示，通過(guò)焊接等固 定在側(cè)板面板15的兩端緣。
在使用以上的層疊合葉H在側(cè)板面板15連結(jié)端面板20而組裝單元盒 B時(shí)，使連接銷(xiāo)45插通層疊合葉H側(cè)的樞紐部25和在端面板20的四角 側(cè)緣具有的樞紐部40的銷(xiāo)貫通孔25a、 40a進(jìn)行連結(jié)。因此，相反在分解 單元盒B時(shí)，通過(guò)將連接銷(xiāo)45從銷(xiāo)貫通孔25a、 40a拔出，即可將單元盒 B簡(jiǎn)單地解體。
但是，上述圖示例的層疊合葉H，在板合葉單體h的接合部30設(shè)置 凹槽30a,且在凹槽30a內(nèi)夾著板狀托架35進(jìn)行熔敷。取而代之的是，例如圖6所示，也可以使用如下的層疊合葉H:在接合部30的單面凹陷設(shè)
置定位臺(tái)階部30b，在該定位臺(tái)階部30b上以定位狀態(tài)卡合板狀托架35 熔敷。
另外，如圖7所示，也可以使用如下的層疊合葉H:使接合部30單 純地一體成形為平板狀，使該接合部30的單面抵接在板狀托架35的側(cè)緣 上熔敷。
另外，在以上的圖示例中，層疊合葉H經(jīng)板狀托架35將接合部30 與側(cè)板面板15熔敷，但只要側(cè)板面板15為具有規(guī)定強(qiáng)度的面板構(gòu)造，則 當(dāng)然也可以將接合部30直接與該側(cè)板面板15進(jìn)行熔敷而接合安裝。
權(quán)利要求
1、一種燃料電池用單元盒，其為矩形箱狀，其中收納由多個(gè)單電池(10)的層疊體構(gòu)成的電池組(C)，其特征在于，具備將多個(gè)面板(15)相互拆裝自如地連結(jié)的層疊合葉(H)，所述層疊合葉(H)由設(shè)有樞紐部(25)和與所述面板(15)接合的接合部(30)的同一形狀的多片板合葉單體(h)構(gòu)成，其中，所述樞紐部(25)具有卡合連接銷(xiāo)(45)的銷(xiāo)貫通孔(25a)，并且，將所述銷(xiāo)貫通孔(25a)對(duì)齊使所述板合葉單體(h)重合，彼此固定作為一個(gè)一體的合葉件構(gòu)成。
2、 如權(quán)利要求1所述的燃料電池用單元盒，其特征在于，所述板合 葉單體(h)在所述接合部(30)具有夾著所述面板(15)的緣部熔敷的 凹槽(30a)。
3、 如權(quán)利要求1所述的燃料電池用單元盒，其特征在于，將所述接 合部(30)經(jīng)板狀托架(35)與所述面板(15)接合。
4、 一種燃料電池，其將由多個(gè)單電池(10)的層疊體構(gòu)成的電池組 (C)收容在單元盒(B)內(nèi)，所述單元盒(B)將由側(cè)板面板(15)和端面板(20)構(gòu)成的面板通過(guò)合葉件拆裝自如地連結(jié)而組裝成矩形箱狀，該 燃料電池的特征在于，所述合葉件是層疊合葉，該層疊合葉由設(shè)有樞紐部(25)和與所述面 板接合的接合部(30)的同一形狀的多片板合葉單體(h)構(gòu)成，其中， 所述樞紐部(25)具有卡合連接銷(xiāo)(45)的銷(xiāo)貫通孔(25a)，并且，將所 述銷(xiāo)貫通孔(25a)對(duì)齊使所述板合葉單體(h)重合，彼此固定作為一個(gè) 一體的合葉件構(gòu)成。
5、 如權(quán)利要求4所述的燃料電池，其特征在于，所述板合葉單體(h) 在所述接合部(30)具有夾著所述面板(15)的緣部熔敷的凹槽(30a)。
6、 如權(quán)利要求4所述的燃料電池，其特征在于，將所述接合部(30) 經(jīng)板狀托架(35)與所述面板(15)接合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燃料電池用單元盒及燃料電池，層疊合葉(H)由設(shè)有樞紐部(25)和與所述面板(15)接合的接合部(30)的同一形狀的多片板合葉單體(h…)構(gòu)成，其中，所述樞紐部(25)具有卡合連接銷(xiāo)(45)的銷(xiāo)貫通孔(25a)，并且，將所述銷(xiāo)貫通孔(25a)對(duì)齊使所述板合葉單體(h…)重合，彼此固定作為一個(gè)一體的合葉件構(gòu)成。
文檔編號(hào)H01M8/24GK101320790SQ20081009869
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者中川原大助, 吉富亮一, 服部義孝, 石塚步, 誠(chéng) 辻, 間庭茂 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社