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JP5196219B2 - Method for confirming cell stack misalignment of fuel cell and gauge for confirming cell stack misalignment of fuel cell - Google Patents
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JP5196219B2 - Method for confirming cell stack misalignment of fuel cell and gauge for confirming cell stack misalignment of fuel cell - Google Patents

Method for confirming cell stack misalignment of fuel cell and gauge for confirming cell stack misalignment of fuel cell Download PDF

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Description

本発明は、燃料電池のセル積層ズレ確認方法及び燃料電池のセル積層ズレ確認用ゲージに関する。   The present invention relates to a cell stack misalignment confirmation method for fuel cells and a cell stack misalignment confirmation gauge for fuel cells.

固体高分子電解質型燃料電池は、膜−電極アッセンブリ(MEA:Membrane-Electrode Assembly)とセパレータとからなるセルを積層して構成されている。セル積層体のセル積層方向両端に、ターミナル(電極板)、インシュレータ、エンドプレートを配置し、セル積層体をセル積層方向に締め付け、セル積層体の外側でセル積層方向に延びる締結部材(たとえば、テンションプレート)とボルトにて固定して、いわゆるセルスタックが形成される。   A solid polymer electrolyte fuel cell is configured by laminating cells including a membrane-electrode assembly (MEA) and a separator. A terminal (electrode plate), an insulator, and an end plate are arranged at both ends of the cell stack in the cell stacking direction, the cell stack is clamped in the cell stacking direction, and a fastening member extending in the cell stacking direction outside the cell stack (for example, A so-called cell stack is formed by fixing with a tension plate) and bolts.

セルの積層精度が低い(セパレータの面方向にズレが生じている)と接触抵抗に影響を及ぼすため、管理を行なうことが重要である。従来においては、隣り合うセルの段差を外側からダイヤルゲージで測定したり、セル外周端面との接触の有無を検知したりしてセルのズレを検出ないしは確認している(例えば特許文献1〜5参照)。
特開2006−172814号公報 特開平9−134734号公報 特開2002−56882号公報 実開昭60−192372号公報 特開2001−57226号公報
Since cell stacking accuracy is low (deviation occurs in the surface direction of the separator), the contact resistance is affected, so it is important to perform management. Conventionally, a cell gap is detected or confirmed by measuring a step between adjacent cells with a dial gauge from the outside or by detecting the presence or absence of contact with a cell outer peripheral end face (for example, Patent Documents 1 to 5). reference).
JP 2006-172814 A JP-A-9-134734 JP 2002-56882 A Japanese Utility Model Publication No. 60-192372 JP 2001-57226 A

しかしながら、セル積層枚数が多くなると測定回数も増加する。例えばセルが400枚になると、400箇所の測定が必要である。また、ズレをX方向とY方向の少なくとも2回測定し計算する必要がある。このため、隣り合った各セル間の積層ズレをすべて確認することは困難であり、抜き取りで代表ポイントのみ測定する場合もある。
さらに、近年、メタルプレスセパレータ等、セル厚が薄いものが開発されており、測定がますます困難となってきている。
However, as the number of stacked cells increases, the number of measurements also increases. For example, when the number of cells is 400, 400 points need to be measured. Further, it is necessary to measure and calculate the deviation at least twice in the X direction and the Y direction. For this reason, it is difficult to confirm all the misalignment between adjacent cells, and only representative points may be measured by sampling.
Furthermore, in recent years, thin cell thicknesses such as metal press separators have been developed, and measurement has become increasingly difficult.

上記事情に鑑み、本発明は、多数枚が積層されたセルの積層状態を容易に確認することができる燃料電池のセル積層ズレ確認方法及び燃料電池のセル積層ズレ確認用ゲージを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention provides a cell stack misalignment confirmation method and a fuel cell stack misalignment confirmation gauge capable of easily confirming the stack state of a cell in which a large number of cells are stacked. Objective.

上記目的を達成するため、本発明は、セル積層体を構成するセルの積層ズレを確認するための方法において、前記セルに設けられたピン孔に所定寸法のゲージを挿入することで前記セルの積層ズレを検出するものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a method for confirming stacking misalignment of cells constituting a cell stack, by inserting a gauge of a predetermined size into a pin hole provided in the cell. This is to detect stacking misalignment.

積層状態にズレがなければ、ゲージを挿入することができる。積層ズレがある場合、ピン孔壁部が干渉してゲージの挿入が阻止される。これにより積層ズレがあることを確認することが可能となる。しかも、ゲージを利用して多数枚(例えば200〜400枚)が積層されたセルの積層状態を容易に確認することができる。   If there is no deviation in the laminated state, a gauge can be inserted. When there is a stacking error, the pin hole wall part interferes to prevent the gauge from being inserted. This makes it possible to confirm that there is a stacking shift. In addition, it is possible to easily confirm the stacked state of the cells in which a large number of sheets (for example, 200 to 400 sheets) are stacked using a gauge.

前記ゲージのうち径が最大である部位の径寸法は、(前記ピン孔の孔径−ズレ公差)とすることができる。これにより、ゲージを挿入することで、ズレ公差よりも大きい積層ズレを検出することができる。   The diameter of the portion of the gauge having the largest diameter can be (the hole diameter of the pin hole−the deviation tolerance). Thereby, by inserting a gauge, it is possible to detect a stacking deviation larger than the deviation tolerance.

前記ゲージは、径寸法が(前記ピン孔の孔径−ズレ公差)である大径部と、該大径部の少なくとも一端から軸方向に延在し、径寸法が(前記ピン孔の孔径−真直度公差)である細径部とを有し、該ゲージを前記ピン孔に挿入することにより、セルの積層ズレとともにセルの真直度を同時に検出するものであってもよい。これにより、積層ズレと真直度とを、ゲージを挿入することで同時に測定することができる。また、前記ゲージの前記径寸法が(前記ピン孔の孔径−ズレ公差)である部位を、ゲージ軸方向に前記セルの3枚分の長さを有するものとすることにより、一つのセルとその上下のセルとのズレのみが検出され、真直度成分(うねりなど)を除いた「積層ズレ」のみを測定できる。   The gauge has a large-diameter portion whose diameter dimension is (the hole diameter of the pin hole—a deviation tolerance), and extends in an axial direction from at least one end of the large-diameter portion, and has a diameter dimension of (the hole diameter of the pin hole−straight). It is also possible to detect the straightness of the cell at the same time as the stacking misalignment of the cell by inserting the gauge into the pin hole. Thereby, stacking | deviation and straightness can be measured simultaneously by inserting a gauge. Further, by setting the portion where the diameter of the gauge is (the hole diameter of the pin hole−the deviation tolerance) to have a length corresponding to three cells in the gauge axis direction, one cell and its cell Only the displacement between the upper and lower cells is detected, and only the “lamination misalignment” excluding the straightness component (waviness etc.) can be measured.

また、本発明のセル積層ズレ確認用ゲージは、セル積層体を構成するセルの積層ズレを確認するためのゲージにおいて、径が最大である部位の径寸法が、(前記セルに設けられたピン孔の孔径−ズレ公差)であり、前記ピン孔に挿入されることにより前記セルのずれが検出されるものである。   Further, the cell stack misalignment confirmation gauge of the present invention is a gauge for confirming the stack misalignment of the cells constituting the cell stack, and the diameter dimension of the portion having the largest diameter is (the pin provided in the cell). The diameter of the hole is equal to the deviation tolerance), and the displacement of the cell is detected by being inserted into the pin hole.

このように構成されたゲージをセルのピン孔に挿入すると、積層ズレが発生している場合、ピン孔壁部が干渉してゲージの挿入が阻止される。これにより積層ズレを検出することが可能となる。   When the gauge configured as described above is inserted into the pin hole of the cell, if there is a stacking error, the pin hole wall part interferes to prevent the gauge from being inserted. As a result, it is possible to detect the misalignment.

前記ゲージは、径寸法が(前記セルに設けられたピン孔の孔径−ズレ公差)である大径部と、該大径部の少なくとも一端から軸方向に延在し、(前記ピン孔の孔径−真直度公差)の径である細径部とを有するものとすることができる。これにより、積層ズレと真直度とを、ゲージを挿入することで同時に測定することができる。   The gauge has a large-diameter portion whose diameter is (a hole diameter of a pin hole provided in the cell—a deviation tolerance), and extends in an axial direction from at least one end of the large-diameter portion. -A thin diameter portion having a diameter of (straightness tolerance). Thereby, stacking | deviation and straightness can be measured simultaneously by inserting a gauge.

本発明によれば、セルに設けられたピン孔にゲージを挿入することで、多数枚が積層されたセルの積層状態を容易に確認することができる。   According to the present invention, by inserting a gauge into a pin hole provided in a cell, it is possible to easily confirm the stacked state of a cell in which a large number of layers are stacked.

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.

図1〜図6に燃料電池のセル積層ズレ確認方法及び燃料電池のセル積層ズレ確認用ゲージの実施形態を示す。以下に説明する実施形態においては、まず燃料電池1の全体構成について説明し、続いてセル積層ずれ確認用ゲージと確認方法について説明する。   1 to 6 show an embodiment of a fuel cell cell stack misalignment confirmation method and a fuel cell stack misalignment confirmation gauge. In the embodiments described below, the overall configuration of the fuel cell 1 will be described first, followed by a cell stacking displacement confirmation gauge and a confirmation method.

図1、図2に本実施形態にかかる燃料電池1の概略構成を示す。本実施形態に示す燃料電池1は、例えば燃料電池車両(FCHV;Fuel Cell Hybrid Vehicle)の車載発電システムとして利用可能なものであるが特にこれに限られることはなく、各種移動体(例えば船舶や飛行機など)やロボットなどといった自走可能なものに搭載される発電システム、さらには定置の発電システムにおいても利用することが可能である。   1 and 2 show a schematic configuration of a fuel cell 1 according to the present embodiment. The fuel cell 1 shown in the present embodiment can be used as, for example, an in-vehicle power generation system of a fuel cell vehicle (FCHV; Fuel Cell Hybrid Vehicle), but is not particularly limited to this, and various mobile objects (for example, ships and It can also be used in power generation systems mounted on self-propelled devices such as airplanes) and robots, and even stationary power generation systems.

燃料電池1は、複数のセル(発電セル)2が積層されてなるセル積層体(セルスタック)3を備えているもので、当該セル積層体3の両端に位置する端セル2の積層方向外側には、出力端子5a付のターミナルプレート5、インシュレータ(絶縁プレート)6およびエンドプレート7をさらに備えた構成となっている。セル積層体3に対しては、両エンドプレート7をつなぐように架け渡されたテンションプレート8によって積層方向への所定の圧縮力が加えられている。さらに、セル積層体3の一端側のエンドプレート7とインシュレータ6との間にはプレッシャプレート9とばね機構9aとが設けられており、セル2に作用する荷重の変動が吸収されるようになっている。   The fuel cell 1 includes a cell stack (cell stack) 3 in which a plurality of cells (power generation cells) 2 are stacked, and the outer side in the stacking direction of the end cells 2 positioned at both ends of the cell stack 3. The configuration further includes a terminal plate 5 with an output terminal 5 a, an insulator (insulating plate) 6, and an end plate 7. A predetermined compressive force in the stacking direction is applied to the cell stack 3 by a tension plate 8 that is bridged so as to connect both end plates 7. Further, a pressure plate 9 and a spring mechanism 9a are provided between the end plate 7 on one end side of the cell stack 3 and the insulator 6, so that the fluctuation of the load acting on the cell 2 is absorbed. ing.

セル2は、イオン交換膜からなる電解質膜およびこれを両面から挟んだ一対の電極からなる膜−電極アッセンブリ(MEA;Membrane Electrode Assembly)と、この膜−電極アッセンブリを外側から挟持する一対のセパレータと、で構成されている。セパレータは、例えば金属を基材とする導通体であり、各電極に空気等の酸化ガスおよび水素ガス等の燃料ガスを供給するための流体流路を有し、互いに隣接するセル2に供給される異種流体の混合を遮断する役割を果たす。かかる構成により、セル2の膜−電極アッセンブリ内において電気化学反応が生じて起電力が得られることとなる。なお、この電気化学反応は発熱反応であることから、セパレータには燃料電池冷却用の冷媒(例えば冷却水)を流すための流体流路が設けられている。   The cell 2 includes an electrolyte membrane composed of an ion exchange membrane and a membrane-electrode assembly (MEA) composed of a pair of electrodes sandwiching the electrolyte membrane from both sides, and a pair of separators sandwiching the membrane-electrode assembly from the outside. , Is composed of. The separator is, for example, a conductor based on metal, has a fluid flow path for supplying an oxidizing gas such as air and a fuel gas such as hydrogen gas to each electrode, and is supplied to the cells 2 adjacent to each other. It serves to block the mixing of different fluids. With this configuration, an electrochemical reaction occurs in the membrane-electrode assembly of the cell 2 and an electromotive force is obtained. Since this electrochemical reaction is an exothermic reaction, the separator is provided with a fluid flow path for flowing a coolant (for example, cooling water) for cooling the fuel cell.

さらに、当該セパレータの例えば両端付近には、酸化ガス、燃料ガス、冷媒のそれぞれをセル積層方向に流すためのマニホールド(酸化ガスマニホールド、燃料ガスマニホールド、冷媒マニホールド)が形成されている。本実施形態の燃料電池1において、各流体(酸化ガス、燃料ガス、冷媒)は当該燃料電池1の一端にあるエンドプレート7に設けられた各流体供給用の配管(図示せず)から入口側の各マニホールドに供給され、各セル2のセパレータに設けられた各流体流路を流れる。さらに、各流体は出口側の各マニホールドから燃料電池1の他端にあるエンドプレート7に設けられた各流体排出用の配管(図示せず)へと排出される。   Furthermore, manifolds (an oxidizing gas manifold, a fuel gas manifold, a refrigerant manifold) for flowing the oxidizing gas, the fuel gas, and the refrigerant in the cell stacking direction are formed, for example, near both ends of the separator. In the fuel cell 1 of the present embodiment, each fluid (oxidizing gas, fuel gas, refrigerant) is supplied from the fluid supply pipe (not shown) provided on the end plate 7 at one end of the fuel cell 1 to the inlet side. Are supplied to the manifolds and flow through the fluid flow paths provided in the separators of the cells 2. Further, each fluid is discharged from each manifold on the outlet side to each fluid discharge pipe (not shown) provided on the end plate 7 at the other end of the fuel cell 1.

断熱セル4は例えば2枚のセパレータとシール部材とで断熱層が形成されているもので、発電に伴い生じる熱が大気等に放熱されるのを抑える役割を果たす。すなわち、一般に、セル積層体3の端部は大気との熱交換により温度が低くなりやすいことから、当該セル積層体3の端部に断熱層を形成することによって熱交換(放熱)を抑えることが行われている。このような断熱層としては、例えば、セル2におけるものと同様の一対のセパレータに、膜−電極アッセンブリの代わりとして導電板などの断熱部材10を挟み込んだ構成のものがある。この場合に用いられる断熱部材10は断熱性に優れるほど好適であり、具体的には例えば導電性多孔質シートなどが用いられる。また、このような断熱部材10の周囲をシール部材で封止することによって空気層が形成される。さらに各流体のマニホールドはその周囲をシール部材で封止されて断熱層と区切られている。   The heat insulation cell 4 has a heat insulation layer formed of, for example, two separators and a seal member, and plays a role of suppressing heat generated by power generation to be radiated to the atmosphere. That is, in general, the temperature of the end portion of the cell stack 3 is likely to be lowered by heat exchange with the atmosphere, and thus heat exchange (heat dissipation) is suppressed by forming a heat insulating layer at the end of the cell stack 3. Has been done. As such a heat insulating layer, for example, there is a structure in which a heat insulating member 10 such as a conductive plate is sandwiched between a pair of separators similar to those in the cell 2 instead of the membrane-electrode assembly. The heat insulating member 10 used in this case is more suitable as it has better heat insulating properties. Specifically, for example, a conductive porous sheet or the like is used. Moreover, an air layer is formed by sealing the circumference | surroundings of such a heat insulation member 10 with a sealing member. Furthermore, the manifold of each fluid is sealed with a sealing member around it and separated from the heat insulating layer.

ターミナルプレート5は集電板として機能する部材であり、例えば鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属で板状に形成されている。ターミナルプレート5のうち断熱セル4側の表面には、めっき処理等の表面処理が施されており、かかる表面処理により断熱セル4との接触抵抗が確保されている。めっきとしては、金、銀、アルミ、ニッケル、亜鉛、すず等を挙げることができ、例えば本実施形態では導電性、加工性および低廉性を勘案してすずめっき処理を施している。   The terminal plate 5 is a member that functions as a current collecting plate, and is formed in a plate shape from a metal such as iron, stainless steel, copper, or aluminum. The surface of the terminal plate 5 on the heat insulating cell 4 side is subjected to a surface treatment such as a plating treatment, and the contact resistance with the heat insulating cell 4 is ensured by the surface treatment. Examples of the plating include gold, silver, aluminum, nickel, zinc, tin, and the like. For example, in this embodiment, tin plating is performed in consideration of conductivity, workability, and low cost.

インシュレータ6は、ターミナルプレート5とエンドプレート7等とを電気的に絶縁する機能を果たす部材である。このような機能を果たすため、かかるインシュレータ6は例えばポリカーボネートなどの樹脂材料により板状に形成されている。   The insulator 6 is a member that functions to electrically insulate the terminal plate 5 from the end plate 7 and the like. In order to fulfill such a function, the insulator 6 is formed in a plate shape from a resin material such as polycarbonate.

エンドプレート7は、ターミナルプレート5と同様、各種金属(鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等)で板状に形成されている。例えば本実施形態では銅を用いてこのエンドプレート7を形成しているがこれは一例に過ぎず、他の金属で形成されていても構わない。   The end plate 7 is formed in a plate shape with various metals (iron, stainless steel, copper, aluminum, etc.) like the terminal plate 5. For example, in the present embodiment, the end plate 7 is formed using copper, but this is merely an example, and the end plate 7 may be formed of another metal.

また、セル積層体3は拘束部材としてのテンションプレート8によって積層状態で拘束されている。テンションプレート8は両エンドプレート7,7間を架け渡すようにして設けられているもので、例えば一対がセル積層体3の両側に対向するように配置される(図1参照)。テンションプレート8は、各エンドプレート7,7にボルト等で固定され、単セル2の積層方向に所定の締結力(圧縮力)を作用させた状態を維持する。このテンションプレート8の内側面(セル積層体3を向く面)には漏電やスパークが生じるのを防止すべく絶縁膜が形成されている。絶縁膜は、具体的には例えば当該テンションプレート8の内側面に貼り付けられた絶縁テープ、あるいは当該面を覆うように塗布された樹脂コーティングなどによって形成されている。   The cell stack 3 is constrained in a stacked state by a tension plate 8 as a constraining member. The tension plate 8 is provided so as to bridge between the end plates 7 and 7 and is disposed so that, for example, a pair is opposed to both sides of the cell stack 3 (see FIG. 1). The tension plate 8 is fixed to the end plates 7 and 7 with bolts or the like, and maintains a state in which a predetermined fastening force (compression force) is applied in the stacking direction of the single cells 2. An insulating film is formed on the inner surface of the tension plate 8 (the surface facing the cell stack 3) in order to prevent leakage or sparks. Specifically, the insulating film is formed by, for example, an insulating tape attached to the inner surface of the tension plate 8 or a resin coating applied so as to cover the surface.

セル積層体3の各セル2及びエンドプレート8には、長手方向の両側所定位置に、厚さ方向に貫通するピン孔40が形成されている(図2)。これらのピン孔40は、各セル2が正しい位置で積層された場合に、互いに重なり合ってセル積層体3全体を一直線上に貫通するように、同じ位置に形成されている。なお、ピン孔40の設置個数は、本実施形態においては2箇所であるが、必要に応じて増減させてもよい。   Each cell 2 and end plate 8 of the cell stack 3 are formed with pin holes 40 penetrating in the thickness direction at predetermined positions on both sides in the longitudinal direction (FIG. 2). These pin holes 40 are formed at the same position so as to overlap each other and penetrate the entire cell stack 3 in a straight line when the cells 2 are stacked at the correct positions. The number of pin holes 40 is two in the present embodiment, but may be increased or decreased as necessary.

図3に、本実施形態に係るセル積層体3の積層ズレ確認方法に使用可能なゲージ50を示す。ゲージ50は、十分に長い長さを持つ細径部51と、細径部51の一端に設けられ、セル2を3枚重ね合わせた厚み程度の長さを持つ大径部52とを備える。大径部52の径は、ピン孔40の孔径からズレ公差を引いた差(ピン孔40の孔径−ズレ公差)に相当する大きさである。例えば、孔径が10mm(φ10mm)で許容積層ズレが0.3mmの場合、大径部52の外径は(10−0.3=)9.7mmである。細径部51は、ゲージ50をピン孔40にスムーズに挿入可能な程度に大径部52よりも十分に細い。   FIG. 3 shows a gauge 50 that can be used in the method for checking the stacking deviation of the cell stack 3 according to this embodiment. The gauge 50 includes a small-diameter portion 51 having a sufficiently long length, and a large-diameter portion 52 provided at one end of the small-diameter portion 51 and having a length of about the thickness of three stacked cells 2. The diameter of the large diameter portion 52 is a size corresponding to a difference obtained by subtracting the deviation tolerance from the hole diameter of the pin hole 40 (hole diameter of the pin hole 40 minus deviation tolerance). For example, when the hole diameter is 10 mm (φ10 mm) and the allowable stacking deviation is 0.3 mm, the outer diameter of the large diameter portion 52 is (10−0.3 =) 9.7 mm. The small-diameter portion 51 is sufficiently thinner than the large-diameter portion 52 so that the gauge 50 can be smoothly inserted into the pin hole 40.

本実施形態のセル積層ズレ確認方法においては、このようなゲージ50を用いて、ピン孔40に大径部52を挿入する。セル2の積層ズレが大きい場合には、その部位において大径部52がピン孔40を通過することができないため、各セル2の積層ズレが公差(本例では0.3mm)以内に収まっているか否かを検査して確認することができる。ゲージ50を挿入するだけでX軸方向及びY軸方向のズレを同時に測定できるため、従来と比較して検査が容易となる。また、任意のセル2についてのみ実施する抜き出し検査ではなく、すべてのセル2について積層ズレを検査できるという利点を有する。さらに、セル厚に応じた大径部52を有する種々のゲージ50を予め用意し、測定対象に応じてゲージ50を使い分けることにより、多数種のセル積層体3に関して測定が可能となる。
また、大径部52の長さをセル2の3枚分程度の厚さ相当とした本実施形態の場合には、真直度成分(うねり等)を除いた「積層ズレ」のみを測定できる。ゲージ全体の径が(ピン孔40の孔径−ズレ公差)であると、うねりがあった場合に積層ズレが規格内であってもゲージが通らない。本実施形態では、大径部52がセル2の3枚分のずれを検出するため、真直度成分を除いて検査可能である。
In the cell stacking deviation confirmation method of the present embodiment, the large diameter portion 52 is inserted into the pin hole 40 using such a gauge 50. When the stacking misalignment of the cells 2 is large, the large diameter portion 52 cannot pass through the pin hole 40 at that portion, so that the stacking misalignment of each cell 2 is within a tolerance (0.3 mm in this example). It can be checked by checking whether it exists. Since the displacement in the X-axis direction and the Y-axis direction can be measured simultaneously only by inserting the gauge 50, the inspection becomes easier as compared with the conventional case. Further, there is an advantage that the stacking deviation can be inspected for all the cells 2 instead of the sampling inspection performed only for the arbitrary cells 2. Furthermore, various types of cell stacks 3 can be measured by preparing various gauges 50 having a large diameter portion 52 corresponding to the cell thickness in advance and using the gauges 50 depending on the measurement target.
Further, in the case of the present embodiment in which the length of the large diameter portion 52 is equivalent to the thickness of about three cells 2, only “lamination misalignment” excluding straightness components (swells and the like) can be measured. If the diameter of the entire gauge is (the hole diameter of the pin hole 40-the deviation tolerance), the gauge will not pass if there is a undulation even if the lamination deviation is within the standard. In the present embodiment, since the large-diameter portion 52 detects a shift of three cells 2, the inspection can be performed except for the straightness component.

このように、本実施形態のセル積層体3のセル積層ズレ確認方法及び該確認方法に使用可能なゲージによれば、セル2の積層ズレを容易に検査して確認することができ、セル積層体3の生産性を向上させることができる。   Thus, according to the cell stacking deviation confirmation method of the cell stack 3 of this embodiment and the gauge that can be used for the checking method, the stacking deviation of the cell 2 can be easily inspected and confirmed. The productivity of the body 3 can be improved.

なお、変形例として、以下に示すゲージを採用してもよい。
図4に示したゲージ60は、長手方向全体が均一の径(ピン孔40の孔径−ズレ公差)を持つ。このゲージ60により、セル積層体3の長手方向全体を貫通させる。これにより、セル2の積層ズレを検出することができる。ただし積層体にうねりがあると、実際の積層ズレ量に対してゲージが通りにくくなり過剰品質となり得るため、真直度成分を除いて検査する場合には、上記のゲージ50または以下に示す変形例のゲージを用いることが好ましい。
As a modification, the following gauge may be adopted.
The gauge 60 shown in FIG. 4 has a uniform diameter in the entire longitudinal direction (hole diameter of the pin hole 40-deviation tolerance). With this gauge 60, the entire longitudinal direction of the cell stack 3 is penetrated. Thereby, the stacking deviation of the cell 2 can be detected. However, if the laminate has undulations, the gauge cannot pass through the actual stacking deviation amount, resulting in excessive quality. Therefore, when inspecting except for the straightness component, the gauge 50 described above or the modification shown below is used. It is preferable to use the gauge.

図5に示したゲージ65のように、(ピン孔の孔径−ズレ公差)の径を持つピンゲージ66の上下に、ゲージ移動用ひも67を設けてもよい。
また、図6に示したゲージ70のように、大径部71の上下両端から細径部72が伸びる様にしてもよい。さらにまた、細径部72の径を、(ピン孔径−真直度公差)とすることで、大径部71により積層ズレを検出すると共に細径部72により真直度を同時に検出することが可能となる。すなわち、セル2の積層にうねりがあった場合、細径部72がピン孔40の内壁に当接して挿入が阻止される。これにより規定以上のうねりを検出することができる。
Like the gauge 65 shown in FIG. 5, a gauge moving string 67 may be provided above and below a pin gauge 66 having a diameter of (the hole diameter of the pin hole−deviation tolerance).
Further, like the gauge 70 shown in FIG. 6, the small diameter portion 72 may extend from the upper and lower ends of the large diameter portion 71. Furthermore, by setting the diameter of the small diameter portion 72 to (pin hole diameter−straightness tolerance), it is possible to detect the misalignment by the large diameter portion 71 and simultaneously detect the straightness by the small diameter portion 72. Become. That is, when the cell 2 is laminated, the small diameter portion 72 abuts against the inner wall of the pin hole 40 to prevent insertion. As a result, a swell exceeding a specified value can be detected.

なお、上記各実施形態における大径部52,71,ピンゲージ66は3枚のセル厚に対応した寸法であるが、これに限るものではない。例えば3枚よりも多いセル厚に対応した寸法でもよい。しかしながら、3枚のセル厚に対応させることで、一つのセルと、このセルを両側から挟み込むセルの3枚のズレを検出することが可能である。
また、ピン孔40は、本測定用に新たに設けてもよいが、従来からセル2に設けられている孔、例えばセル化時に使用する基準ピン孔等を兼用してもよい。
また、ピン孔40と大径部52、ゲージ60等の形状が共に断面視正円であることにより、ゲージの軸周りの角度方向を考慮することなくピン孔40に挿入することができるが、これに限定されるものではない。
また、スキミゲージの運用方法と同様に、ゲージを数種類持つことによって積層精度を大まかに測定することができる。
In addition, although the large diameter parts 52 and 71 and the pin gauge 66 in each said embodiment are the dimensions corresponding to three cell thickness, it is not restricted to this. For example, the dimension may correspond to a cell thickness greater than three. However, by making it correspond to the thickness of three cells, it is possible to detect a deviation of three cells, one cell and a cell sandwiching this cell from both sides.
Further, the pin hole 40 may be newly provided for the main measurement, but a hole conventionally provided in the cell 2, for example, a reference pin hole used at the time of cell formation may also be used.
In addition, since the pin hole 40, the large-diameter portion 52, the gauge 60, and the like are both circular in cross-sectional view, they can be inserted into the pin hole 40 without considering the angular direction around the gauge axis. It is not limited to this.
Further, similarly to the operation method of the skimming gauge, stacking accuracy can be roughly measured by having several types of gauges.

燃料電池のセル積層体の側面図である。It is a side view of the cell laminated body of a fuel cell. セル積層体の斜視図である。It is a perspective view of a cell laminated body. 本実施形態に係るセル積層体のセル積層ズレ確認方法に使用可能なゲージを示した図であり、ピン孔にゲージが挿入された状態を示したセル積層体の要部断面図である。It is the figure which showed the gauge which can be used for the cell lamination | stacking deviation confirmation method of the cell laminated body which concerns on this embodiment, and is principal part sectional drawing of the cell laminated body which showed the state by which the gauge was inserted in the pin hole. ゲージの他の例について示した図である。It is the figure shown about the other example of the gauge. ゲージの他の例について示した図である。It is the figure shown about the other example of the gauge. ゲージの他の例について示した図である。It is the figure shown about the other example of the gauge.

符号の説明Explanation of symbols

1…燃料電池、2…セル、3…セル積層体、40…ピン孔、50…ゲージ、51…細径部、52…大径部、60…ゲージ、65…ゲージ、70…ゲージ、71…大径部、72…細径部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell, 2 ... Cell, 3 ... Cell laminated body, 40 ... Pin hole, 50 ... Gauge, 51 ... Small diameter part, 52 ... Large diameter part, 60 ... Gauge, 65 ... Gauge, 70 ... Gauge, 71 ... Large diameter part, 72 ... thin diameter part

Claims (4)

セル積層体を構成するセルの積層ズレを確認するための方法において、
前記セルのすべてに、各セルが積層ズレなく真直に積層された場合に互いに重なり合って前記セル積層体全体を一直線上に貫通する同じ位置にピン孔を形成し、
径が最大である部位の径寸法が(前記ピン孔の孔径−積層ズレ公差)であり、径寸法が(前記ピン孔の孔径−積層ズレ公差)である大径部と、該大径部の少なくとも一端から軸方向に延在し、径寸法が(前記ピン孔の孔径−前記セル積層体の積層真直度公差)である細径部とを有するものであるゲージを用い、
該ゲージを前記ピン孔に挿入することにより、セルの積層ズレを検出する、燃料電池のセル積層ズレ確認方法。
In the method for confirming the stacking deviation of the cells constituting the cell stack,
All of the cells form a pin hole at the same position that overlaps each other and penetrates the whole cell stack in a straight line when each cell is stacked straight without stacking misalignment,
The diameter of the portion having the largest diameter is (the hole diameter of the pin hole−lamination misalignment tolerance), and the large diameter portion whose diameter is (the hole diameter of the pin hole−lamination misalignment tolerance); Using a gauge that extends in an axial direction from at least one end, and has a small diameter portion (diameter of the pin hole−lamination straightness tolerance of the cell laminate).
A method for confirming cell stacking misalignment in a fuel cell, wherein a cell stacking misalignment is detected by inserting the gauge into the pin hole.
前記ゲージの前記径寸法が(前記ピン孔の孔径−積層ズレ公差)である部位は、ゲージ軸方向に前記セルの3枚分の長さを有するものである、請求項1に記載の燃料電池のセル積層ズレ確認方法。 2. The fuel cell according to claim 1, wherein the portion where the diameter of the gauge is (the hole diameter of the pin hole− lamination deviation tolerance) has a length corresponding to three cells in the gauge axis direction. Cell stacking deviation confirmation method. セル積層体を構成するセルの積層ズレを確認するためのゲージにおいて、
前記セルのすべてに、各セルが積層ズレなく真直に積層された場合に互いに重なり合って前記セル積層体全体を一直線上に貫通する同じ位置にピン孔が形成されている当該セルに用いられるゲージであって、尚かつ、当該ゲージの径が最大である部位の径寸法が、(前記ピン孔の孔径−積層ズレ公差)であり、径寸法が(前記ピン孔の孔径−積層ズレ公差)である大径部と、該大径部の少なくとも一端から軸方向に延在し、径寸法が(前記ピン孔の孔径−前記セル積層体の積層真直度公差)である細径部とを有するゲージであ
当該ゲージを前記ピン孔に挿入することにより、セルの積層ズレを検出する、燃料電池のセル積層ズレ確認用ゲージ。
In the gauge for confirming the stacking deviation of the cells constituting the cell stack,
A gauge used for the cells, in which pin holes are formed at the same position that overlaps each other and penetrates the whole cell stack in a straight line when all the cells are stacked straight without stacking misalignment. In addition , the diameter of the portion where the diameter of the gauge is the maximum is (the hole diameter of the pin hole−lamination misalignment tolerance), and the diameter is (the hole diameter of the pin hole−lamination misalignment tolerance). A gauge having a large-diameter portion and a small-diameter portion extending in an axial direction from at least one end of the large-diameter portion and having a diameter dimension (hole diameter of the pin hole−lamination straightness tolerance of the cell laminate). Oh it is,
A gauge for confirming cell stacking misalignment of a fuel cell, wherein the gauge stacking misalignment is detected by inserting the gauge into the pin hole.
前記ゲージの前記径寸法が(前記ピン孔の孔径−積層ズレ公差)である部位は、ゲージ軸方向に前記セルの3枚分の長さを有するものである、請求項3に記載の燃料電池のセル積層ズレ確認用ゲージ。 4. The fuel cell according to claim 3, wherein a portion where the diameter of the gauge is (hole diameter of the pin hole− lamination deviation tolerance) has a length corresponding to three cells in the gauge axis direction. Gauge for checking cell stacking deviation.
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