JP2002352821A - Cell voltage monitor connector - Google Patents
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Classifications
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 （１）端子のセルへの接続の強度上の信頼性
を上げることができ、端子のセルからの抜け外れを防止
できる、セル電圧モニタ用コネクタの提供。（２）端子
の抜け外れ防止構造を端子差し込み方向のスペースを増
大させることなく設けることができる、セル電圧モニタ
用コネクタの提供。
【解決手段】 （１）ハウジング３２と該ハウジングに
保護された端子３１を有し、端子３１は挟み込み部３１
ａを有し該挟み込み部で燃料電池セルの端部を挟み込む
ことにより端子３１がセルにコンタクトされ、ハウジン
グ３２には爪３７が形成されており爪３７をセルに形成
された突起３８と係合することによりハウジングのセル
からの抜けを防止されている、セル電圧モニタ用コネク
タ３０。
（２）端子３１の挟み込み部３１ａと、ハウジング３２
の爪３７とは、前記コネクタの前記セルへの差し込み方
向と直交する方向に、並べて設けられている。
(57) [Problem] To provide a connector for a cell voltage monitor that can increase the reliability of the connection of a terminal to a cell and prevent the terminal from being detached from the cell. (2) To provide a connector for monitoring a cell voltage, in which a structure for preventing a terminal from coming off can be provided without increasing the space in the terminal insertion direction. SOLUTION: (1) A housing 32 and a terminal 31 protected by the housing are provided.
The terminal 31 is brought into contact with the cell by sandwiching the end of the fuel cell at the sandwiching portion, and a claw 37 is formed on the housing 32, and the claw 37 is engaged with a projection 38 formed on the cell. A cell voltage monitoring connector 30 which is prevented from falling out of the cell of the housing by doing so. (2) Pinching portion 31a of terminal 31 and housing 32
Are provided side by side in the direction perpendicular to the direction in which the connector is inserted into the cell.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池のセル電
圧をモニタするための、セル電圧モニタ用コネクタに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cell voltage monitoring connector for monitoring a cell voltage of a fuel cell.
【０００２】[0002]
【従来の技術】固体高分子電解質型燃料電池は、イオン
交換膜からなる電解質膜とこの電解質膜の一面に配置さ
れた触媒層および拡散層からなる電極（アノード、燃料
極、−極）および電解質膜の他面に配置された触媒層お
よび拡散層からなる電極（カソード、空気極、＋極）と
からなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Ele
ctrode Assembly ）と、アノード、カソードに燃料ガス
（水素）および酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給す
るための流体通路を形成するセパレータとからセル（単
セル）を構成し、複数のセルを積層してモジュールと
し、モジュールを積層してモジュール群を構成し、モジ
ュール群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てスタ
ックを構成し、スタックをスタックの外側でセル積層体
の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、締結部材はスタック構成部材の一部）にて締め
付け、固定したものからなる。固体高分子電解質型燃料
電池では、アノード側では、水素を水素イオンと電子に
する反応が行われ、水素イオンは電解質膜中をカソード
側に移動し、カソード側では酸素と水素イオンおよび電
子（隣りのＭＥＡのアノードで生成した電子がセパレー
タを通してくる）から水を生成する反応が行われる。 アノード側：Ｈ2 →２Ｈ+ ＋２ｅ- カソード側：２Ｈ+ ＋２ｅ- ＋（１／２）Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ セパレータでのジュール熱とカソードでの水生成反応で
熱が出るので、セパレータ間には、各セル毎にあるいは
複数個のセル毎に、冷却媒体（通常は冷却水）が流れる
流路が形成されており、燃料電池を冷却している。各セ
ル毎に、または複数のセル毎に、セルで正常な発電が行
われていることを確認するとともに、セル電圧に基づい
て反応ガスの流量制御を行ったり、異常電圧の場合にモ
ータにガードをかけるために、セル電圧がモニタされ
る。特開平９−２８３１６６号公報は、セル電圧をモニ
タするために、各セルのセパレータに２つずつ丸穴を形
成し、そこに１本１本モニタピン端子を差しこむ端子接
続構造を提案している。2. Description of the Related Art A solid polymer electrolyte fuel cell is composed of an electrolyte membrane composed of an ion exchange membrane, electrodes (anode, fuel electrode, negative electrode) composed of a catalyst layer and a diffusion layer disposed on one side of the electrolyte membrane, and an electrolyte. A membrane-electrode assembly (MEA: Membrane-Ele) comprising an electrode (cathode, air electrode, and positive electrode) comprising a catalyst layer and a diffusion layer disposed on the other surface of the membrane
ctrode Assembly) and a separator that forms a fluid passage for supplying a fuel gas (hydrogen) and an oxidizing gas (oxygen, usually air) to the anode and the cathode. A module is formed by stacking the modules, and a module group is formed by stacking the modules. A terminal (electrode plate), an insulator, and an end plate are arranged at both ends of the module group in the cell stacking direction to form a stack. And a fastening member (for example, a tension plate, a fastening member of which is a part of a stack constituent member) extending in the stacking direction of the cell stack. In a solid polymer electrolyte fuel cell, on the anode side, a reaction is performed to convert hydrogen into hydrogen ions and electrons. The hydrogen ions move through the electrolyte membrane to the cathode side, and oxygen and hydrogen ions and electrons (neighboring atoms) move on the cathode side. (The electrons generated at the anode of the MEA pass through the separator) to produce water. Anode side: H 2 → 2H + + 2e - Cathode side: 2H + + 2e − + (1/2) O 2 → H 2 O Heat is generated by the Joule heat in the separator and the water generation reaction in the cathode. In each of the cells, a flow path through which a cooling medium (normally, cooling water) flows is formed for each cell or for each of a plurality of cells, thereby cooling the fuel cell. For each cell or for each cell, confirm that normal power generation is being performed in the cell, control the flow rate of the reaction gas based on the cell voltage, and guard the motor in case of abnormal voltage. In order to apply, the cell voltage is monitored. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-283166 proposes a terminal connection structure in which two round holes are formed in the separator of each cell and monitor pin terminals are inserted one by one into each of the separators in order to monitor the cell voltage. .
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の燃料電
池の端子接続構造には、つぎの問題があった。 セルの厚さが薄いのでそこに丸穴を形成すると、丸
穴近傍のセルの強度が弱くなったり、丸穴の径を小さく
するとピンの強度が弱くなったりして、端子接続部の構
造上の信頼性を得にくい。 ピンのセル穴への差し込み構造のため、また抜け止
め構造が無いので、ピンがセルから抜けやすく、抜ける
とモニタ不良が生じる。 複数並列のモニタピンの各ピンに対して抜け止め構
造を設ける場合は、各ピンの差し込み方向に抜け止めを
配置することになるが、ピン差し込み方向には、ガス流
路（ガスマニホルド含む）や冷却水路（冷却水マニホル
ド含む）が近接して配置されているので、抜け止め手段
を設けるスペースをとりにくい。本発明の目的は、端子
のセルへの接続の強度上の信頼性を上げることができ、
端子のセルからの抜け外れを防止できる、セル電圧モニ
タ用コネクタを提供することにある。本発明のもう一つ
の目的は、上記の目的に加うるに、端子の抜け外れ防止
構造を端子差し込み方向のスペースを増大させることな
く設けることができる、セル電圧モニタ用コネクタを提
供することにある。However, the conventional fuel cell terminal connection structure has the following problems. Since the cell thickness is thin, if a round hole is formed there, the strength of the cell near the round hole will be weak, and if the diameter of the round hole is small, the strength of the pin will be weak. Is difficult to obtain reliability. Since the pin is inserted into the cell hole and there is no retaining structure, the pin is easily pulled out of the cell, and a monitor failure occurs when the pin is pulled out. When a retaining structure is provided for each of a plurality of parallel monitor pins, a retaining structure is provided in the direction of inserting each pin. However, in the direction of inserting the pins, a gas flow path (including a gas manifold) or cooling is provided. Since the water passages (including the cooling water manifold) are arranged close to each other, it is difficult to take up space for providing the retaining means. An object of the present invention is to improve the reliability of the strength of connection of a terminal to a cell,
It is an object of the present invention to provide a cell voltage monitoring connector which can prevent a terminal from coming off a cell. Another object of the present invention is to provide a connector for cell voltage monitoring, in which, in addition to the above objects, a structure for preventing a terminal from coming off can be provided without increasing the space in the terminal insertion direction. .
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。 （１） ハウジングと該ハウジングに保護された端子を
有し、前記端子は挟み込み部を有し該挟み込み部で燃料
電池セルの端部を挟み込むことにより前記端子がセルに
コンタクトされ、前記ハウジングには爪が形成されてお
り該爪をセルに形成された突起と係合することにより前
記ハウジングのセルからの抜けを防止されている、セル
電圧モニタ用コネクタ。 （２） 前記端子の前記挟み込み部と、前記ハウジング
の爪とは、前記コネクタの前記セルへの差し込み方向と
直交する方向に、並べて設けられている、（１）記載の
セル電圧モニタ用コネクタ。 （３） 前記端子が、ハウジングの上方からハウジング
内に挿入され、ハウジングと係止する蓋部によって抜け
止めされる、（１）記載のセル電圧モニタ用コネクタ。The present invention to achieve the above object is as follows. (1) A terminal having a housing and a terminal protected by the housing. The terminal has a sandwiching portion, and the terminal is brought into contact with the cell by sandwiching an end of the fuel cell at the sandwiching portion. A cell voltage monitoring connector, wherein a claw is formed, and the claw is engaged with a protrusion formed on the cell to prevent the housing from coming off the cell. (2) The cell voltage monitoring connector according to (1), wherein the holding portion of the terminal and the claw of the housing are provided side by side in a direction orthogonal to a direction in which the connector is inserted into the cell. (3) The cell voltage monitoring connector according to (1), wherein the terminal is inserted into the housing from above the housing, and is prevented from falling off by a lid that locks with the housing.
【０００５】上記（１）のセル電圧モニタ用コネクタで
は、端子が挟み込み部でセルの端部を挟み込むことによ
り、端子がセルの端部にコンタクトされるので、端子お
よびセル端部共に強度が従来構造に比べて増大され、強
度上の信頼性も向上される。また、ハウジングに爪を設
け該爪をセルに形成した突起を係合させたので、セル電
圧モニタ用コネクタがセルから抜けることを防止するこ
とができる。上記（２）のセル電圧モニタ用コネクタで
は、端子の挟み込み部と、ハウジングの爪とが、コネク
タのセルへの差し込み方向と直交する方向に、並べて設
けられているので、コネクタ差し込み方向のスペースを
増大させることなく、抜け止め構造を設けることができ
る。上記（３）のセル電圧モニタ用コネクタでは、端子
をハウジングの上方から挿入しているので、端子のハウ
ジングへの組み込み作業性に優れる。[0005] In the connector for cell voltage monitoring of the above (1), since the terminal is in contact with the end of the cell by pinching the end of the cell at the pinching portion, the strength of both the terminal and the cell end is low. It is increased compared to the structure, and the reliability in strength is also improved. Also, since the claw is provided on the housing and the claw is engaged with the projection formed on the cell, it is possible to prevent the cell voltage monitoring connector from coming off the cell. In the cell voltage monitoring connector of the above (2), the pinching portion of the terminal and the claw of the housing are provided side by side in a direction orthogonal to the direction of insertion of the connector into the cell. The retaining structure can be provided without increasing the size. In the cell voltage monitoring connector of the above (3), since the terminal is inserted from above the housing, it is excellent in the workability of incorporating the terminal into the housing.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下に、本発明のセル電圧モニタ
用コネクタを、図１〜図７を参照して、説明する。本発
明の電圧測定装置が取付けられてセル電圧がモニタされ
る燃料電池は、固体高分子電解質型燃料電池１０であ
る。本発明の燃料電池１０は、たとえば燃料電池自動車
に搭載される。ただし、自動車以外に用いられてもよ
い。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A connector for monitoring a cell voltage according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The fuel cell to which the cell voltage is monitored by mounting the voltage measuring device of the present invention is a solid polymer electrolyte fuel cell 10. The fuel cell 10 of the present invention is mounted on, for example, a fuel cell vehicle. However, it may be used other than a car.
【０００７】固体高分子電解質型燃料電池１０は、図
１、図２に示すように、イオン交換膜からなる電解質膜
１１とこの電解質膜１１の一面に配置された触媒層１２
および拡散層１３からなる電極１４（アノード、燃料
極、−極）および電解質膜１１の他面に配置された触媒
層１５および拡散層１６からなる電極１７（カソード、
空気極、＋極）とからなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥ
Ａ：Membrane-Electrode Assembly ）と、電極１４、１
７に燃料ガス（水素）および酸化ガス（酸素、通常は空
気）を供給するための流体通路２７（燃料流路２７ａ、
空気流路２７ｂ）および燃料電池冷却用の冷却水が流れ
る冷却水流路２６を形成するセパレータ１８とを重ねて
セルを形成し、該セルを複数積層してモジュール１９と
し、モジュール１９を積層してモジュール群を構成し、
モジュール１９群のセル積層方向（燃料電池積層方向）
両端に、ターミナル２０、インシュレータ２１、エンド
プレート２２を配置してスタック２３を構成し、スタッ
ク２３を積層方向に締め付けスタック２３の外側で燃料
電池積層体積層方向に延びる締結部材２４（たとえば、
テンションプレート、締結部材２４はスタックの一部を
構成する）とボルト２５で固定したものからなる。冷却
水流路２６はセル毎に、または複数のセル毎に、設けら
れる。たとえば、２つのセル毎に１つの冷却水流路２６
が設けられる。As shown in FIGS. 1 and 2, a solid polymer electrolyte fuel cell 10 comprises an electrolyte membrane 11 composed of an ion exchange membrane and a catalyst layer 12 disposed on one surface of the electrolyte membrane 11.
And an electrode 17 (anode, fuel electrode, negative electrode) comprising a diffusion layer 13 and an electrode 17 (a cathode, a cathode) comprising a catalyst layer 15 and a diffusion layer 16 disposed on the other surface of the electrolyte membrane 11.
Membrane-electrode assembly (ME
A: Membrane-Electrode Assembly) and electrodes 14, 1
7 for supplying fuel gas (hydrogen) and oxidizing gas (oxygen, usually air) to a fluid passage 27 (fuel passage 27a,
A cell is formed by superimposing the air flow path 27b) and the separator 18 forming the cooling water flow path 26 through which the cooling water for cooling the fuel cell flows, and a plurality of the cells are stacked to form a module 19, and the module 19 is stacked. Configure the module group,
Cell stacking direction of module 19 group (fuel cell stacking direction)
Terminals 20, insulators 21, and end plates 22 are arranged at both ends to form a stack 23. The stack 23 is tightened in the stacking direction, and a fastening member 24 extending outside the stack 23 in the fuel cell stack stacking direction (for example,
The tension plate and the fastening member 24 constitute a part of the stack) and are fixed with bolts 25. The cooling water channel 26 is provided for each cell or for each of a plurality of cells. For example, one cooling water passage 26 for every two cells
Is provided.
【０００８】セパレータ１８は、燃料ガスと酸化ガス、
燃料ガスと冷却水、酸化ガスと冷却水、の何れかを区画
する。セパレータ１８は、また、導電性部材であり、隣
り合うセルのアノードからカソードに電子が流れる電気
の通路を形成している。１つのセルで、電解質膜１１を
挟んでカソード側のセパレータが＋のセパレータであ
り、アノード側のセパレータが−のセパレータであり、
電解質膜１１を挟んだ＋のセパレータと−のセパレータ
との間にセル電圧（たとえば、約１Ｖ）が発生する。セ
パレータ１８は、カーボン板に冷却水流路２６やガス流
路２７を形成したもの、または、導電性粒子を混入して
導電性をもたせた樹脂板に冷却水流路２６やガス流路２
７を形成したもの、または、流路２６、２７を形成する
凹凸のある金属板を複数枚重ね合わせたもの、の何れか
からなる。図示例は、セパレータ１８がカーボン板から
なる場合を示している。The separator 18 comprises a fuel gas and an oxidizing gas,
Either fuel gas and cooling water, or oxidizing gas and cooling water are partitioned. The separator 18 is also a conductive member, and forms an electric passage through which electrons flow from the anode to the cathode of an adjacent cell. In one cell, the separator on the cathode side with the electrolyte membrane 11 interposed therebetween is a + separator, the separator on the anode side is a − separator,
A cell voltage (for example, about 1 V) is generated between the + separator and the − separator sandwiching the electrolyte membrane 11. The separator 18 is formed by forming a cooling water flow path 26 and a gas flow path 27 on a carbon plate, or by forming a cooling water flow path 26 and a gas flow path 2 on a resin plate having conductive particles mixed with conductive particles.
7 or one obtained by stacking a plurality of uneven metal plates forming the flow paths 26 and 27. The illustrated example shows a case where the separator 18 is made of a carbon plate.
【０００９】図３〜図７に示すように、燃料電池１０の
セルでの電圧を測定するために、各セル毎に、または複
数のセル毎に、セル電圧モニタ用コネクタ３０がセルに
接続される。各セル電圧モニタ用コネクタ３０は、ハウ
ジング３２と、ハウジング３２に着脱可能に保持されハ
ウジング３２によって保護された一対の端子３１を有す
る。ハウジング３２は非導電性材料であり、たとえば樹
脂製である。端子３１は導電性の金属材料（たとえば、
銅に金属メッキを施したもの）からなる。各端子３１は
それに対応するワイヤハーネス３３に接続されている。As shown in FIGS. 3 to 7, in order to measure the voltage in the cells of the fuel cell 10, a cell voltage monitoring connector 30 is connected to each cell or a plurality of cells. You. Each cell voltage monitoring connector 30 has a housing 32 and a pair of terminals 31 which are detachably held by the housing 32 and protected by the housing 32. The housing 32 is a non-conductive material, for example, a resin. The terminal 31 is made of a conductive metal material (for example,
Copper-plated metal). Each terminal 31 is connected to a corresponding wire harness 33.
【００１０】端子３１は、セルのセパレータ１８に対し
て着脱可能に、かつセパレータ１８を挟むように、取り
付けられる。端子３１は、セパレータ１８に直接コンタ
クトされる。端子３１は、セパレータ１８を挟み込むよ
うにセパレータ１８にコンタクトされるコ字状の挟み込
み部３１ａと、ワイヤハーネスとの接続部３１ｂと、挟
み込み部３１ａと接続部３１ｂとを連結する連結部３１
ｃと、からなる。端子３１は、ハウジング３２の函部３
２ａに上方から収められて保護され、抜けないように絶
縁用の蓋部３２ｂで押さえられる。蓋部３２ｂと函部３
２ａには、それぞれ係止突起３９、４０が形成され、蓋
部３２ｂが閉められた時に、蓋部３２ｂは函部３２ａに
係止突起３９、４０部位で係止する。コ字状の挟み込み
部３１ａの２つの脚は、ハウジング３２の函部３２ａの
スリットを挿通してハウジング３２の側壁間でセパレー
タ１８側に延び、その部分でセパレータ１８の端部を挟
み込み、セパレータ１８にコンタクトされる。The terminal 31 is attached to the cell separator 18 so as to be detachable and sandwich the separator 18 therebetween. The terminal 31 is in direct contact with the separator 18. The terminal 31 includes a U-shaped sandwiching portion 31a that is in contact with the separator 18 so as to sandwich the separator 18, a connection portion 31b with the wire harness, and a connection portion 31 that connects the sandwiching portion 31a and the connection portion 31b.
c. The terminal 31 is connected to the housing 3 of the housing 32.
2a is housed from above and protected, and is held down by an insulating lid 32b so as not to come off. Lid 32b and box 3
Locking projections 39 and 40 are formed on 2a, respectively, and when lid 32b is closed, lid 32b is locked to box 32a at locking projections 39 and 40. The two legs of the U-shaped sandwiching portion 31a extend through the slit of the box portion 32a of the housing 32 and extend toward the separator 18 between the side walls of the housing 32, and sandwich the end of the separator 18 at that portion. Is contacted.
【００１１】ハウジング３２は、端子３１を保持する函
部３２ａと、ヒンジ部３２ｃで開閉可能に函部３２ａに
連結された蓋部３２ｂと、函部３２ａ内を２つの空間に
区切るとともに両端子３１間の絶縁部となる仕切部３２
ｄと、からなる。図５は蓋部３２ｂを開けたところを示
している。ハウジング３２の函部３２内の２つの空間の
それぞれに端子３１が配置され、その後蓋部３２ｂが閉
じられて端子３１の函部３２ａからの抜けを防止する。The housing 32 includes a box 32a for holding the terminal 31, a lid 32b connected to the box 32a so as to be openable and closable by a hinge 32c, and a box 32a for dividing the inside of the box 32a into two spaces. Partition part 32 to be an insulating part between
d. FIG. 5 shows a state where the lid 32b is opened. Terminals 31 are arranged in each of the two spaces in box 32 of housing 32, and then lid 32b is closed to prevent terminal 31 from falling out of box 32a.
【００１２】図６に示すように、ハウジング３２には、
爪３７が形成されており、該爪３７をセルのセパレータ
１８に形成された突起３８と係合することにより、ハウ
ジング３２のセルのセパレータ１８からの抜けを防止さ
れている。爪３７は、ハウジング３７のセルへの差し込
み方向の先端部に形成されており、たとえば函部３２の
セル差し込み方向に延びる壁と該壁に対向する仕切部３
２ｄのセル差し込み方向に延びる壁の、セルへの差し込
み方向の先端部に形成されており、挟み込むセパレータ
１８側に向かって、コネクタ３０のセルへの差し込み方
向と直交する方向に突出している。また、セパレータ１
８に形成された突起３８は、セパレータ１８の端部に形
成されて、コネクタ３０のセルへの差し込み方向と直交
する方向に突出している。爪３７と突起３８とが、コネ
クタ３０のセルへの差し込み方向に係合することによ
り、セル電圧モニタ用コネクタ３０のセルからの抜け外
れが防止される。[0012] As shown in FIG.
A claw 37 is formed, and by engaging the claw 37 with a projection 38 formed on the cell separator 18, the cell of the housing 32 is prevented from coming off from the separator 18. The claw 37 is formed at the tip of the housing 37 in the direction of insertion into the cell. For example, the wall of the box portion 32 extending in the cell insertion direction and the partition 3 facing the wall.
The wall extending in the cell insertion direction of 2d is formed at the tip end in the cell insertion direction, and protrudes toward the sandwiching separator 18 in a direction perpendicular to the cell insertion direction of the connector 30. Separator 1
The protrusion 38 formed at 8 is formed at the end of the separator 18 and protrudes in a direction perpendicular to the direction in which the connector 30 is inserted into the cell. By engaging the claw 37 and the projection 38 in the direction in which the connector 30 is inserted into the cell, the cell voltage monitoring connector 30 is prevented from coming off the cell.
【００１３】端子３１の挟み込み部３１ａと、ハウジン
グ３２の爪３７とは、セル電圧モニタ用コネクタ３０の
セルへの差し込み方向（図３のＨ方向）と直交する方向
（図３のＬ方向）に、並べて設けられている。燃料電池
スタックがセル積層方向を水平方向にして設置される場
合は、Ｈ方向は上下方向であり、Ｌ方向は水平方向（横
方向）である。端子３１の挟み込み部３１ａとハウジン
グ３２の爪３７とを横に並べた構造では、セル電圧モニ
タ用コネクタ３０のサイズは、上下方向に小となり、水
平方向に延長される。そして、燃料電池スタックがセル
積層方向を水平方向にして設置され、セパレータ１８の
両側位置にガスと冷却水のマニホルドが配置される場
合、セル電圧モニタ用コネクタ３０の上下方向サイズを
小とすることにより、セル電圧モニタ用コネクタ３０と
セパレータ１８のガスと冷却水のマニホルドとの干渉が
防止されている。The pinching portion 31a of the terminal 31 and the claw 37 of the housing 32 are oriented in a direction (L direction in FIG. 3) orthogonal to the direction in which the cell voltage monitoring connector 30 is inserted into the cell (H direction in FIG. 3). , Are provided side by side. When the fuel cell stack is installed with the cell stacking direction horizontal, the H direction is the vertical direction and the L direction is the horizontal direction (lateral direction). In the structure in which the sandwiching portion 31a of the terminal 31 and the claw 37 of the housing 32 are arranged side by side, the size of the cell voltage monitoring connector 30 becomes smaller in the vertical direction and extends in the horizontal direction. When the fuel cell stack is installed with the cell stacking direction being horizontal and the gas and cooling water manifolds are arranged on both sides of the separator 18, the vertical size of the cell voltage monitoring connector 30 is reduced. This prevents interference between the cell voltage monitoring connector 30, the gas of the separator 18, and the manifold of the cooling water.
【００１４】セル電圧モニタ用コネクタ３０をセルを積
層した燃料電池１０に接続するに際し、セル電圧モニタ
用コネクタ３０の一対の端子のうち一方の端子３１を燃
料電池１０のセルのセパレータ１８にコンタクトさせ、
他方の端子３１を前記セルに隣接するセルの、前記一方
の端子がコンタクトするセパレータと同極のセパレータ
１８にコンタクトさせてある。When connecting the cell voltage monitoring connector 30 to the fuel cell 10 in which the cells are stacked, one of the pair of terminals 31 of the cell voltage monitoring connector 30 is brought into contact with the separator 18 of the cell of the fuel cell 10. ,
The other terminal 31 is in contact with the separator 18 of the cell adjacent to the cell, which has the same polarity as the separator to which the one terminal contacts.
【００１５】一対の端子３１がコンタクトされるセパレ
ータ１８の極性は＋であっても−であってもよい。図示
例は、一対の端子３１が、一つのセルと隣接するセル
の、＋極のセパレータ１８にコンタクトされる場合を示
している。ハウジング３２に保持される一対の端子３１
の間隔は、セル積層体の同じ極性のセパレータピッチに
等しく、セル厚の１．５倍である。図示例では、ハウジ
ング３２に保持された２つの端子３１の一つは一つのセ
ルの＋極性をもつセパレータを挟むように該セパレータ
にコンタクトされており、もう一つの端子は隣接するセ
ルの＋極性をもつセパレータを挟むように該セパレータ
（隣接セルのセパレータ）にコンタクトされている。The polarity of the separator 18 to which the pair of terminals 31 are in contact may be + or-. The illustrated example shows a case where a pair of terminals 31 is in contact with the positive electrode separator 18 of one cell and an adjacent cell. A pair of terminals 31 held by the housing 32
Is equal to the separator pitch of the same polarity in the cell stack, and is 1.5 times the cell thickness. In the illustrated example, one of the two terminals 31 held by the housing 32 is in contact with the separator so as to sandwich the separator having the positive polarity of one cell, and the other terminal is connected to the positive polarity of the adjacent cell. Is in contact with the separator (a separator of an adjacent cell) so as to sandwich the separator having the following.
【００１６】（イ）端子３１がコンタクトされない側の
極性をもつセパレータ１８には、端子３１がコンタクト
される側の極性をもつセパレータ１８の端子接続部位に
対応する部位に切り欠き３４が形成されている。あるい
は、（ロ）端子３１がコンタクトされる側の極性をもつ
セパレータ１８には、端子３１にコンタクトされない側
の極性をもつセパレータ１８から突出させた突出部３５
が形成されている。あるいは、（ハ）端子３１がコンタ
クトされない側の極性をもつセパレータ１８に切り欠き
３４が形成されるとともに、端子３１がコンタクトされ
る側の極性をもつセパレータ１８には突出部３５が形成
されている。（イ）、（ロ）、（ハ）の何れかの構造と
することによって、端子３１のセパレータ１８への装着
時に、端子３１がコンタクトされない側の極性をもつセ
パレータ１８に、セル電圧モニタ用コネクタ３０が干渉
しないようにしてある。(A) The separator 18 having the polarity on the side where the terminal 31 is not contacted has a cutout 34 formed at a portion corresponding to the terminal connection portion of the separator 18 having the polarity on the side where the terminal 31 is contacted. I have. Alternatively, (b) the protruding portion 35 protruding from the separator 18 having the polarity on the side not contacting the terminal 31 is provided on the separator 18 having the polarity on the side contacting the terminal 31.
Are formed. Alternatively, (c) the notch 34 is formed in the separator 18 having the polarity on the side where the terminal 31 is not contacted, and the protrusion 18 is formed on the separator 18 having the polarity on the side where the terminal 31 is contacted. . By adopting any one of the structures (a), (b), and (c), when the terminal 31 is attached to the separator 18, the cell voltage monitoring connector is attached to the separator 18 having the polarity to which the terminal 31 is not contacted. 30 does not interfere.
【００１７】つぎに、上記セル電圧モニタ用コネクタ３
０の作用を説明する。上記セル電圧モニタ用コネクタ３
０では、端子３１がコ字状の挟み込み部３１ａでセルの
セパレータ１８の端部を挟み込むことにより、端子３１
がセルのセパレータ１８の端部にコンタクトされるの
で、端子３１およびセルのセパレータ１８の端部共に、
強度が従来のピンのセパレータ丸穴への差し込み構造に
比べて増大され、強度上の信頼性も向上される。すなわ
ち、従来のように丸穴近傍でセパレータが欠けることも
なく、またピン径が丸穴径によって制限された従来の場
合のように端子の強度が丸穴によって制限されることも
ないので、本発明の挟み込み構造をもつ端子は、その強
度が従来のピンのセパレータ丸穴への差し込み構造に比
べて増大され、強度上の信頼性も向上される。Next, the cell voltage monitoring connector 3
The operation of 0 will be described. Cell voltage monitor connector 3
0, the terminal 31 sandwiches the end of the separator 18 of the cell with the U-shaped sandwiching portion 31a.
Is in contact with the end of the cell separator 18, so that both the terminal 31 and the end of the cell separator 18
The strength is increased as compared with the conventional structure of inserting the pin into the round hole of the separator, and the reliability in strength is also improved. That is, the separator is not chipped near the round hole unlike the conventional case, and the strength of the terminal is not limited by the round hole unlike the conventional case where the pin diameter is limited by the round hole diameter. The strength of the terminal having the sandwiching structure according to the invention is increased as compared with the conventional structure of inserting the pin into the round hole of the separator, and the reliability in strength is also improved.
【００１８】また、ハウジング３２に爪３７を設け、爪
３７をセルのセパレータ１８に形成した突起３８を、コ
ネクタのセルへの差し込み方向と逆方向に係合させたの
で、セル電圧モニタ用コネクタ３０がセルからコネクタ
のセルへの差し込み方向と逆方向に抜けることが防止さ
れる。コネクタ３０をセルに押し込む時、爪３７が樹脂
製のハウジング３７の函部３２ａのセル側に向かって延
びる壁に形成されているので、函部３２ａの壁が弾性変
形で撓むことによって爪３７は容易に突起３８を乗り越
えることができ、乗り越えた途端に函部３２ａの壁が元
の位置に戻ることによって、爪３７は突起３８に自動的
に係合する。したがって、コネクタ３０のセルからの抜
け外れ防止に、余分の作業が必要となることはない。Further, since the claw 37 is provided on the housing 32 and the claw 37 formed on the separator 18 of the cell is engaged in the direction opposite to the direction in which the connector is inserted into the cell, the connector 30 for monitoring the cell voltage. From the cell in the direction opposite to the direction in which the connector is inserted into the cell. When the connector 30 is pushed into the cell, the claw 37 is formed on the wall extending toward the cell side of the box 32a of the resin housing 37, and the claw 37 is bent by elastic deformation of the box 32a. Can easily get over the projection 38, and as soon as the wall gets over, the claw 37 automatically engages with the projection 38. Therefore, no extra work is required to prevent the connector 30 from coming off the cell.
【００１９】また、上記のセル電圧モニタ用コネクタ３
０では、端子の挟み込み部３１ａと、ハウジング３２の
爪３７とが、コネクタ３０のセルへの差し込み方向Ｈと
直交する方向Ｌに、並べて設けられているので、コネク
タ差し込み方向Ｈのスペースを増大させることなく、コ
ネクタ３０のセルからの抜け止め構造３７、３８を設け
ることができる。抜け止め構造がコネクタ差し込み方向
Ｈのスペースを増大させると、切り欠き３４がガスマニ
ホルド部や冷却水マニホルド部に掛かるようになるの
で、そのような構造をとることができなくなるが、本発
明では、端子の挟み込み部３１ａとハウジング３２の爪
３７とを横方向に並べて設けたので、コネクタ差し込み
方向Ｈのスペースを増大させることがなく、抜け止め構
造を設けることができる。The above-described cell voltage monitoring connector 3
In the case of 0, since the pinching portion 31a of the terminal and the claw 37 of the housing 32 are provided side by side in the direction L orthogonal to the direction H in which the connector 30 is inserted into the cell, the space in the connector insertion direction H is increased. The structure for preventing the connector 30 from falling out of the cell can be provided without the need. If the retaining structure increases the space in the connector insertion direction H, the notch 34 will hang on the gas manifold portion or the cooling water manifold portion, so that such a structure cannot be taken. Since the pinching portions 31a of the terminals and the claws 37 of the housing 32 are provided side by side, the retaining structure can be provided without increasing the space in the connector insertion direction H.
【００２０】[0020]
【発明の効果】請求項１のセル電圧モニタ用コネクタに
よれば、端子が挟み込み部でセルの端部を挟み込むこと
により、端子がセルの端部にコンタクトされるので、端
子およびセル端部共に強度が従来構造に比べて増大さ
れ、強度上の信頼性も向上される。また、ハウジングに
爪を設け該爪をセルに形成した突起を係合させたので、
セル電圧モニタ用コネクタがセルから抜けることを防止
することができる。請求項２のセル電圧モニタ用コネク
タによれば、端子の挟み込み部と、ハウジングの爪と
が、コネクタのセルへの差し込み方向と直交する方向
に、並べて設けられているので、コネクタ差し込み方向
のスペースを増大させることなく、抜け止め構造を設け
ることができる。請求項３のセル電圧モニタ用コネクタ
によれば、端子をハウジングの上方から挿入しているの
で、端子のハウジングへの組み込み作業性に優れる。According to the cell voltage monitoring connector of the first aspect, the terminal is in contact with the end of the cell by sandwiching the end of the cell at the sandwiching portion. The strength is increased as compared with the conventional structure, and the reliability in strength is also improved. Also, since a claw is provided on the housing and the claw is engaged with a projection formed on the cell,
The cell voltage monitoring connector can be prevented from falling out of the cell. According to the cell voltage monitoring connector of the second aspect, the pinching portion of the terminal and the claw of the housing are provided side by side in a direction orthogonal to the direction of insertion of the connector into the cell, so that the space in the connector insertion direction is provided. The retaining structure can be provided without increasing the size. According to the third aspect of the present invention, since the terminal is inserted from above the housing, the terminal can be easily assembled into the housing.
【図１】本発明実施例のセル電圧モニタ用コネクタが適
用される燃料電池の全体概略図である。FIG. 1 is an overall schematic view of a fuel cell to which a cell voltage monitoring connector according to an embodiment of the present invention is applied.
【図２】図１の燃料電池の一部拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the fuel cell of FIG.
【図３】本発明実施例のセル電圧モニタ用コネクタの側
面図である。FIG. 3 is a side view of the cell voltage monitoring connector according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明実施例のセル電圧モニタ用コネクタの、
ハウジングの蓋部を開けた状態での、平面図である。FIG. 4 shows a cell voltage monitoring connector according to an embodiment of the present invention.
It is a top view in the state where the lid of the housing was opened.
【図５】本発明実施例のセル電圧モニタ用コネクタの正
面図である。FIG. 5 is a front view of the cell voltage monitoring connector according to the embodiment of the present invention.
【図６】図３のＡ−Ａ断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;
【図７】図３のＢ−Ｂ断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3;
１０ （固体高分子電解質型）燃料電池 １１ 電解質膜 １２ 触媒層 １３ 拡散層 １４ 電極（アノード、燃料極） １５ 触媒層 １６ 拡散層 １７ 電極（カソード、空気極） １８ セパレータ １９ モジュール ２０ ターミナル ２１ インシュレータ ２２ エンドプレート ２３ スタック ２４ テンションプレート ２５ ボルト ２６ 冷却水流路 ２７ ガス流路 ３０ セル電圧モニタ用コネクタ ３１ 端子 ３１ａ 差し込み部 ３１ｂ 接続部 ３１ｃ 連結部 ３２ ハウジング ３２ａ 函部 ３２ｂ 蓋部 ３２ｃ ヒンジ部 ３２ｄ 仕切部 ３３ ワイヤハーネス ３４ 切り欠き ３５ 突出部 ３７ 爪 ３８ 突起 ３９、４０ 係止突起 Reference Signs List 10 (Solid polymer electrolyte type) fuel cell 11 Electrolyte membrane 12 Catalyst layer 13 Diffusion layer 14 Electrode (anode, fuel electrode) 15 Catalyst layer 16 Diffusion layer 17 Electrode (cathode, air electrode) 18 Separator 19 Module 20 Terminal 21 Insulator 22 End plate 23 Stack 24 Tension plate 25 Bolt 26 Cooling water flow path 27 Gas flow path 30 Cell voltage monitoring connector 31 Terminal 31a Insertion section 31b Connection section 31c Connection section 32 Housing 32a Box section 32b Cover section 32c Hinge section 32d Partition section 33 Wire Harness 34 Notch 35 Projection 37 Claw 38 Projection 39, 40 Locking projection
Claims (3)
端子を有し、 前記端子は挟み込み部を有し該挟み込み部で燃料電池セ
ルの端部を挟み込むことにより前記端子がセルにコンタ
クトされ、 前記ハウジングには爪が形成されており該爪をセルに形
成された突起と係合することにより前記ハウジングのセ
ルからの抜けを防止されている、セル電圧モニタ用コネ
クタ。1. A terminal having a housing and a terminal protected by the housing, wherein the terminal has a sandwiching portion, and the terminal contacts the cell by sandwiching an end of the fuel cell at the sandwiching portion. A cell voltage monitoring connector, wherein a claw is formed, and the claw is engaged with a projection formed on the cell to prevent the housing from being detached from the cell.
ジングの爪とは、前記コネクタの前記セルへの差し込み
方向と直交する方向に、並べて設けられている、請求項
１記載のセル電圧モニタ用コネクタ。2. The cell voltage monitoring device according to claim 1, wherein the holding portion of the terminal and the claw of the housing are provided side by side in a direction orthogonal to a direction in which the connector is inserted into the cell. connector.
ジング内に挿入され、ハウジングと係止する蓋部によっ
て抜け止めされる、請求項１記載のセル電圧モニタ用コ
ネクタ。3. The cell voltage monitoring connector according to claim 1, wherein the terminal is inserted into the housing from above the housing, and is prevented from falling off by a lid that locks with the housing.
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2001
- 2001-05-25 JP JP2001156453A patent/JP4098493B2/en not_active Expired - Fee Related
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