CN105591144A - 燃料电池装置 - Google Patents

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Abstract

一种燃料电池装置，包括：电池组(102S)；壳体(500)，该壳体(500)包括沿着堆叠方向覆盖电池组(102S)的侧表面之一的盖部(503)；端板(190)，该端板(190)被连接到盖部(503)的在堆叠方向上的一个端部；和紧固部件(300)，该紧固部件(300)在电池组(102S)的与盖部(503)相反侧上与堆叠方向平行地延伸，该紧固部件(300)包括被连接到端板(190)的在堆叠方向上的一个端部和被连接到壳体(500)的在堆叠方向上的另一个端部，并且该紧固部件(300)将电池组(102S)、端板(190)和壳体(500)彼此紧固。盖部(503)的热膨胀系数大于紧固部件(300)的热膨胀系数。

Description

燃料电池装置
技术领域
本发明涉及一种燃料电池装置。
背景技术
传统上，在燃料电池中使用包括多个堆叠起来的单体电池的电池组。在载荷在堆叠方向上施加到电池组以便维持电池组的堆叠结构的状态中，包括电池组的燃料电池被容纳在壳体中。日本专利申请公报No.2013-012325(JP2013-012325A)描述了一种燃料电池装置，该燃料电池装置包括在燃料电池被容纳在壳体中的状态下沿着电池组的底表面布置的张力轴。张力轴的一端被固定到与电池组的在堆叠方向上的端表面相对的壳体侧表面，并且张力轴的另一端被固定到位于电池组的与上述壳体侧表面相反侧上的端板，并且壳体、电池组和端板由此彼此紧固。
在于JP2013-012325A中描述的燃料电池装置中，壳体和张力轴由相同类型的金属材料诸如钢形成。另外，因为张力轴是棒部件，所以张力轴的沿着与堆叠方向垂直的方向的截面面积小于壳体的沿着与堆叠方向垂直的方向的截面面积。因此，在与堆叠方向垂直的方向上，张力轴的刚度低于壳体的刚度。附带说一句，在发电期间电池组的温度增加，并且电池组热膨胀且压缩载荷增加。相应地，在于JP2013-012325A中描述的燃料电池装置中，随着压缩载荷的增加，具有较低刚度的张力轴的尺寸变化变得大于具有较高刚度的壳体的尺寸变化，并且在电池组中在张力轴侧(底表面侧)上的紧固力减小。由此，与电池组的上表面侧相比较，电池组的底表面侧在堆叠方向上膨胀，并且在单体电池之间的平行度减小。因此，当在单体电池之间的平行度减小时，单体电池的表面压力变得不均匀，并且因此存在燃料电池装置的发电性能降低的可能性。为了应对这点，期望一项当在发电期间燃料电池装置的温度增加时能够防止在单体电池之间的平行度减小的技术。
发明内容
本发明提供能够防止在单体电池之间的平行度减小的燃料电池装置。
本发明的一个方面涉及一种燃料电池装置，该燃料电池装置包括：电池组，所述电池组包括被堆叠起来的多个单体电池；壳体，所述壳体包括覆盖所述电池组的侧表面中的一个侧表面的盖部，所述电池组的所述侧表面沿着堆叠方向延伸，所述多个单体电池沿着所述堆叠方向被堆叠起来；端板，所述端板被连接到所述盖部的在所述堆叠方向上的一个端部，并且被布置在所述电池组的在所述堆叠方向上的外侧上；和紧固部件，所述紧固部件在所述电池组的与所述盖部相反侧上与所述堆叠方向平行地延伸，所述紧固部件包括被连接到所述端板的在所述堆叠方向上的一个端部和被连接到所述壳体的在所述堆叠方向上的另一个端部，并且所述紧固部件将所述电池组、所述端板和所述壳体在所述堆叠方向上彼此紧固。盖部的热膨胀系数大于紧固部件的热膨胀系数。根据具有以上构造的燃料电池装置，因为紧固部件的热膨胀系数低于盖部的热膨胀系数，所以在紧固部件的刚度低于盖部的刚度的情形中，能够减小由于刚度差异引起的在电池组中在紧固部件侧和盖部侧之间在堆叠方向上的尺寸变化的差异。相应地，能够防止在单体电池之间的平行度减小。
紧固部件的沿着与堆叠方向垂直的方向的截面面积可以小于盖部的沿着与堆叠方向垂直的方向的截面面积。根据具有以上构造的燃料电池装置，在紧固部件的杨氏模量等于盖部的杨氏模量的情形中，盖部的刚度高于紧固部件的刚度。然而，利用在紧固部件和盖部之间的热膨胀系数的差异，能够防止在单体电池之间的平行度减小。
壳体可以由铝形成，并且紧固部件可以由铁形成。根据具有以上构造的燃料电池装置，壳体的热膨胀系数是紧固部件的热膨胀系数的大约两倍之大，并且因此，即使在紧固部件和盖部之间的截面面积差的异大的情形中，仍然能够减小尺寸变化的差异。因此，能够减小紧固部件的截面面积，并且防止燃料电池装置的尺寸增加。
紧固部件可以包括被布置成彼此间隔开的多个棒部件。根据具有以上构造的燃料电池装置，因为紧固部件包括被布置成彼此间隔开的该多个棒部件，所以与紧固部件由具有与该多个棒部件相同的截面面积的板部件形成的构造相比较，能够承受更大的电池组压缩载荷。另外，与紧固部件由一个棒部件构成的构造相比较，能够有效率地分布载荷，并且能够稳定地紧固电池组、减小每个棒部件的截面面积并且防止燃料电池装置尺寸的增加。
附图说明
将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中类似的数字表示类似的元件，并且其中：
图1是示出作为本发明实施例的燃料电池装置的概略构造的截面视图；
图2是示出燃料电池装置的在与堆叠方向垂直的方向上的截面的截面视图；
图3A和图3B是概略地示出燃料电池装置10的组装步骤的截面视图；并且
图4A和图4B是概略地示出燃料电池装置10的组装步骤的截面视图。
具体实施方式
首先，将描述本发明的实施例。图1是示出作为本发明实施例的燃料电池装置的概略构造的截面视图。图2是示出燃料电池装置的在与堆叠方向垂直的方向上的截面的截面视图。图2示出图1中的II-II截面。燃料电池装置10包括所谓的聚合物电解质燃料电池，并且与反应气体(燃料气体和氧化剂气体)的供应部和冷却介质的供应部构成燃料电池系统。这种燃料电池系统例如作为用于提供驱动电源的系统被安装在燃料电池车辆等上，并且被使用。注意燃料电池系统还可以被安装在任何其它移动单元而非燃料电池车辆上，并且还可以被用作固定式燃料电池。
如在图1中所示，燃料电池装置10包括电池组102S、第一集电板160E、第二集电板160F、压力板170、电池组歧管180、端板190、张力轴300、壳体500和下盖550。
电池组102S具有多个单体电池102沿着堆叠方向SD被堆叠起来的结构。单体电池102包括膜电极组件(MEA)、在其间保持MEA的一对气体扩散层以及在其间保持MEA和气体扩散层的层压体的一对分离器。如在图2中所示，单体电池102具有在厚度方向上延伸的多个流路形成孔105。由此，在电池组102S中沿着堆叠方向SD形成了用于将反应气体和冷却介质供应到单体电池102的流路(未示出)和用于从单体电池102排出反应气体和冷却介质的流路(未示出)。注意，在该实施例中，X轴和Y轴被确定为使得X-Y平面平行于水平平面。另外，Y轴和Z轴是相互垂直的方向。+Z方向对应于竖直向上方向并且-Z方向对应于竖直向下方向。如在图1中所示，燃料电池装置10被放置成使得堆叠方向SD平行于X轴。
如在图2中所示，单体电池102的与堆叠方向SD垂直的表面的形状是大致矩形的，并且单体电池102被布置成使得单体电池102的纵向方向平行于Y轴。凹部106被形成在平面视图中的大致矩形形状的四个角部和下侧的中央处。每个单体电池102的凹部106在堆叠方向SD上布置，并且沿着堆叠方向SD的槽由此形成在电池组102S的上表面和侧表面之间的边界、在电池组102S的底表面和侧表面之间的边界以及底表面的中央处。由在上侧的两个角部处的凹部106形成的槽防止壳体500的突出部分501和502与单体电池102干涉，并且由在下侧的两个角部处的凹部106形成的槽和由在下侧的中央处的凹部106形成的槽防止张力轴300和用于与未示出的电压监视单元连接的连接器与单体电池102干涉。
如在图1中所示，第一集电板160E被布置成与电池组102S的在+X方向上的端表面接触。在该实施例中，第一集电板160E具有钛层、铝层和钛层被堆叠起来的三层结构，并且第一集电板160E的外边缘被橡胶覆盖。第二集电板160F被布置成与电池组102S的在-X方向上的端表面接触。类似于上述单体电池102，第二集电板160F具有在厚度方向上延伸的多个流路形成孔。在该实施例中，第二集电板160F由铝形成。第一集电板160E和第二集电板160F每个均收集由每个单体电池102产生的电力并且从未示出的端子向外部输出该电力。注意，类似于第一集电板160E，第二集电板160F也可以由三层结构形成。另外，该两个集电板160E和160F还可以由除了铝和钛之外的任何导电材料形成。注意类似于单体电池102，集电板160E和160F每个均在平面视图中具有大致矩形形状。
压力板170被布置在第一集电板160E的在堆叠方向SD(+X方向)上的外侧上。注意，绝缘体(未示出)被布置在压力板170和第一集电板160E之间。压力板170使用插入在壳体500中形成的多个通孔510中的多个载荷调节螺钉250固定，并且在-X方向上挤压电池组102S。注意螺纹被形成在每个通孔510的内周表面中，并且通孔510用作内螺纹。注意，类似于单体电池102，压力板170在平面视图中具有大致矩形形状。
电池组歧管180被布置成与第二收集器160F的在-X方向上的表面接触。在电池组歧管180中，形成用于将反应气体和冷却介质供应到电池组102S的流路和用于从电池组102S排出反应气体和冷却介质的流路。注意循环管道和气体液体分离器作为燃料气体供应系统的构件被安装到电池组歧管180。
端板190被布置在电池组102S的在堆叠方向SD上的外侧上，并且与电池组歧管180的在-X方向上的表面接触。端板190由铝形成，并且覆盖被形成在壳体500的在-X方向上的侧表面中的开口。端板190在-Z方向上的端部的附近使用多个螺母450连接到张力轴300的端部。张力轴300的在与被连接到端板190的端部相反侧上的端部使用螺母450连接到壳体500。因此，端板190经由张力轴300被连接到壳体500。另外，端板190在壳体500的在-X方向上的侧表面中形成的开口周围的一部分中使用多个螺栓460固定到壳体500。
张力轴300被设置成在电池组102S的竖直下方与堆叠方向SD平行地延伸。换言之，张力轴300被布置在电池组102S的与壳体500的在+Z方向上的侧表面(在下文中还被称作上表面部分503)相反侧上。如在图2中所示，张力轴300包括第一轴310、第二轴320和第三轴330。第一轴310、第二轴320，和第三轴330中的每根轴均具有沿着与堆叠方向SD垂直的方向的圆形截面，并且在纵向方向沿着堆叠方向SD的情况下具有棒状作为其外形。第一轴310被容纳于在电池组102S的底表面的中央处沿着堆叠方向SD形成的槽中。第二轴320和第三轴330中每根轴被容纳于在电池组102S的底表面和侧表面之间的边界处沿着堆叠方向SD形成的槽中。第一轴310、第二轴320和第三轴330被布置成在沿着Y轴的方向上以预定距离彼此间隔开。张力轴300的在-X方向上的端部被连接到端板190并且张力轴300的在+X方向上的端部被连接到壳体500，由此电池组102S、端板190和壳体500彼此紧固，并且电池组102S的堆叠结构得以维持。在该实施例中，构成张力轴300的该三根轴310到330由铁形成。第一轴310的直径大于第二轴320和第三轴330的直径。注意第二轴320的直径等于第三轴330的直径。
壳体500具有盒状作为其外形，并且除了包括电池组102S的燃料电池之外容纳辅助设施诸如未示出的电压监视单元和气体液体分离器。壳体500的上表面部分503具有板状作为其外形，并且覆盖电池组102S的上表面。被设置成沿着堆叠方向SD延伸的第一突出部分501被形成在上表面部分503的在-Y方向上的端部处。第一突出部分501朝向电池组102S突出，并且被容纳于在电池组102S的上表面和侧表面之间的边界处形成的槽中。第一突出部分501防止每个单体电池102在与堆叠方向SD垂直的方向上位移。第二突出部分502不同于第一突出部分501之处在于第二突出部分502被形成在上表面部分503的在+Y方向上的端部处，并且其它构造与第一突出部分501的构造相同，并且因此将省略其详细说明。在该实施例中，上表面部分503的沿着与堆叠方向SD垂直的方向的截面面积大于张力轴300的截面面积(即，该三根轴310到330的截面面积之和)。
如在图1中所示，开口被形成在壳体500的在-X方向和-Z方向上的侧表面中。在沿着-X方向的侧表面中的开口被端板190覆盖。在-Z方向上的侧表面中的开口被下盖550覆盖。上述该多个通孔510、用于当组装燃料电池装置10时插入挤压部件的挤压部件插入孔520和用于插入张力轴300的三个张力轴插入孔530被形成在壳体500的在+X方向上的侧表面中。注意壳体500的其它侧表面(在+Y方向和-Y方向上的侧表面)中每个侧表面均具有板状作为其外形。在该实施例中，壳体500由铝压铸件形成。
下盖550被布置在电池组102S的竖直下方，并且覆盖壳体500的在-Z方向上的侧表面中的开口。下盖550是在平面视图中具有大致矩形形状的板部件，具有与壳体500的在-Z方向上的侧表面的尺寸相等的尺寸，并且使用多个螺栓470固定到壳体500。下盖550在该实施例中由铁形成，但是替代铁地，还可以由任何其它金属诸如钢形成。
在该实施例中，张力轴300用作紧固部件，并且第一轴310、第二轴320和第三轴330中的每根轴用作棒部件。另外，壳体500的上表面部分503用作盖部。
图3A和3B以及图4A和4B是概略地示出燃料电池装置10的组装步骤的截面视图。图3A和3B与图4A以及4B依次示出燃料电池装置10的按照时间顺序的组装步骤。
如在图3A中所示，电池组102S、该两个集电板160E和160F、压力板170和电池组歧管180被从在壳体500中形成的开口插入壳体500中，并且被布置。在图3A中，因为电池组102S不被压缩，所以在电池组102S中单体电池102的在-X方向上的端部侧上的一部分、第二集电板160F和电池组歧管180位于壳体500的在堆叠方向SD上的外侧上。
如在图3B中所示，端板190被布置成覆盖在壳体500的在-X方向上的侧表面中形成的开口。此时，端板190被未示出的加压单元在由图中的白色箭头示意的方向(+X方向)上挤压，并且电池组102S在堆叠方向SD上被压缩。接着，张力轴300被从张力轴插入孔530插入。张力轴300在-X方向上的端部使用螺母450固定到端板190，并且张力轴300在+X方向上的端部被固定到壳体500。端板190使用该多个螺栓460固定到壳体500。通过将端板190固定到壳体500，在堆叠方向SD上被压缩的电池组102S被容纳在壳体500中。
如在图4A中所示，挤压部件600被从在壳体500的在+X方向上的侧表面中形成的挤压部件插入孔520插入。挤压部件600利用未示出的加压单元的动力而被驱动，并且以预定载荷在由图中的白色箭头示意的方向(-X方向)上挤压压力板170。利用这种挤压力，压力板170挤压第一集电板160E和电池组102S。由此，电池组102S被进一步在堆叠方向SD上压缩。
如在图4B中所示，在挤压部件600产生的挤压作用力得以维持的状态下，每个载荷调节螺钉250被插入壳体500的在+X方向上的侧表面中的每个通孔510中。载荷调节螺钉250调节电池组102S的在堆叠方向SD上的长度的变化量。相应地，载荷调节螺钉250被插入直至载荷调节螺钉250与压力板170接触。因为压力板170使用载荷调节螺钉250而被固定，所以电池组102S的压缩载荷被维持在预定水平。
接着，挤压部件600被从挤压部件插入孔520拉出，并且将盖(未示出)布置在挤压部件插入孔520处。此后，将下盖550布置于在壳体500的在-Z方向上的侧表面中的开口处，并且图1所示燃料电池装置10的组装完成。
如上所述，在利用张力轴300的紧固力维持预定压缩载荷的状态下，电池组102S被容纳在壳体500中。然而，在发电期间电池组102S的温度增加，从而由于每个单体电池102的热膨胀，电池组102S在堆叠方向SD上膨胀。相应地，在发电期间，容纳在壳体500中的电池组102S的压缩载荷增加。附带说一句，在该实施例中，张力轴300的在与堆叠方向SD垂直的方向上的截面面积小于壳体500的上表面部分503的截面面积。结果，张力轴300的基于该截面面积的刚度低于上表面部分503的基于该截面面积的刚度。因此，随着电池组102S的压缩载荷增加，张力轴300的在堆叠方向SD上的尺寸变化趋向于大于上表面部分503的在堆叠方向SD上的尺寸变化。因此，在电池组102S中在张力轴300侧(底表面侧)上的尺寸变化趋向于大于在电池组102S中在上表面部分503侧(上表面侧)上的尺寸变化。
然而，在该实施例的燃料电池装置10的情形中，张力轴300由铁形成，并且上表面部分503(壳体500)由铝形成。在通常使用燃料电池装置10的温度范围(例如，0℃到100℃)中，铁的热膨胀系数是11.7×10-6/℃，并且铝的热膨胀系数是23×10-6/℃。因此，当在发电期间电池组102S的温度增加并且电池组102S的压缩载荷增加时，与上表面部分503的膨胀相比较，张力轴300的膨胀受到抑制。结果，能够减小由上述刚度差异引起的尺寸变化的差异并且防止在构成电池组102S的单体电池102之间的平行度减小。因此，能够防止单体电池102的表面压力变得不均匀，并且防止燃料电池装置10的发电性能降低。注意上述“平行度”意味着当单体电池102沿着堆叠方向SD被堆叠起来时在单体电池102之间的平行程度。
另外，因为铝具有是铁的热膨胀系数的大约两倍的热膨胀系数，所以在该实施例中，上表面部分503(壳体500)的热膨胀系数充分地大于张力轴300的热膨胀系数。因此，当在发电期间电池组102S的温度增加并且电池组102S的压缩载荷增加时，与上表面部分503的在堆叠方向SD上的尺寸变化相比较，能够充分地抑制张力轴300的在堆叠方向SD上的尺寸变化。因此，能够减小张力轴300的截面面积，即，细细地形成张力轴300，并且因此能够防止燃料电池装置10的尺寸增加。另外，该实施例的张力轴300包括该三根轴310到330。相应地，与张力轴300由一根轴构成的构造相比较，能够有效地分布载荷，并且稳定地将电池组102S、端板190和壳体500彼此紧固。另外，能够减小每根轴的截面面积，并且防止燃料电池装置10的尺寸增加。此外，与紧固部件由具有与多根轴的截面面积相同的截面面积的板部件形成的构造相比较，能够承受更大的电池组压缩载荷。另外，在布置张力轴300之后，能够在壳体500中从各个轴310到330之间、从第二轴320和壳体500之间以及从第三轴330和壳体500之间布置其它构件。结果，与紧固部件由一个板部件形成的构造相比较，能够提高燃料电池装置10的组装可操作性。
在下文中，将描述本发明实施例的变型。在上述实施例中，张力轴300由铁形成并且上表面部分503(壳体500)由铝形成，但是本发明不限于此。在形成上表面部分503的材料的热膨胀系数大于形成张力轴300的材料的热膨胀系数的情形中，上表面部分503和张力轴300中的至少一个还可以由除了上述实施例中的材料之外的任何材料形成。例如，上表面部分503可以由铝(热膨胀系数：23×10-6/℃)形成，并且张力轴300可以由马氏体不锈钢(SUS410的热膨胀系数：9.9×10-6/℃)或者钛(热膨胀系数：8.4×10-6/℃)形成。另外，例如，上表面部分503可以由奥氏体不锈钢(SUS304的热膨胀系数：17.3×10-6/℃)形成，并且张力轴300可以由铁(热膨胀系数：11.7×10-6/℃)或者马氏体不锈钢(SUS410的热膨胀系数：9.9×10-6/℃)形成。同样利用这种构造，实现了与实施例的燃料电池装置10的效果类似的效果。注意，为了与上表面部分503的在堆叠方向SD上的尺寸变化相比较充分地抑制张力轴300的在堆叠方向SD上的尺寸变化，上表面部分503优选地由具有比张力轴300的热膨胀系数充分地大的热膨胀系数的材料形成。例如，形成上表面部分503的材料的热膨胀系数优选地1.2倍或者更多倍地大于形成张力轴300的材料的热膨胀系数，更加优选地1.5倍或者更多倍地大于形成张力轴300的材料的热膨胀系数，并且进而更加优选地，1.8倍或者更多倍地大于形成张力轴300的材料的热膨胀系数。
另外，在上述实施例中，壳体500由单一材料形成，但是壳体500的上表面部分503和其它部分还可以由不同的材料形成。同样在这种构造中，通过使得上表面部分503的热膨胀系数大于张力轴300的热膨胀系数，实现了与实施例的燃料电池装置10的效果类似的效果。即，通常，可以在本发明的燃料电池装置10中使用具有比紧固部件的热膨胀系数大的热膨胀系数的盖部。
在上述实施例中，在张力轴300中，第一轴310、第二轴320和第三轴330由铁形成，但是本发明不限于此。第一轴310、第二轴320和第三轴330中的至少一根轴还可以由不同的材料形成。在这种构造中，张力轴300的热膨胀系数意味着该三根轴310到330的各个热膨胀系数的平均值。同样在这种构造中，张力轴300的热膨胀系数小于上表面部分503的热膨胀系数。注意第一轴310、第二轴320和第三轴330的各个热膨胀系数优选地小于上表面部分503的热膨胀系数。
在上述实施例中张力轴300的构造仅仅是一个实例，并且能够进行各种变型。例如，张力轴300还可以包括两根或者更多根第一轴310，所述两根或者更多根第一轴310被容纳于在电池组102S的底表面中沿着堆叠方向SD形成的槽中。另外，张力轴300还可以包括两根或者更多根第二轴320以及两根或者更多根第三轴330，所述两根或者更多根第二轴320以及所述两根或者更多根第三轴330被容纳于在电池组102S的底表面和侧表面之间的边界处沿着堆叠方向SD形成的槽中。此外，第一轴310、第二轴320和第三轴330中的一根或者两根轴还可以被省略。
另外，第一轴310、第二轴320和第三轴330被布置成在沿着Y轴的方向上以预定距离彼此间隔开，但是第一轴310、第二轴320和第三轴330可以不被布置成在沿着Y轴的方向上布置，并且还可以被布置成相互接触。
此外，第一轴310的截面形状、第二轴320的截面形状和第三轴330的截面形状中的每个截面形状均是圆形的，但是其截面形状还可以是任何其它截面形状诸如椭圆形形状或者多边形形状而不是圆形形状。另外，第一轴310、第二轴320和第三轴330中的至少一根轴可以具有不同的截面形状。
进而，在该实施例中，第一轴310的直径大于第二轴320和第三轴330的直径，但是第一轴310的直径还可以等于或者小于第二轴320和第三轴330的直径。而且，第二轴320的直径可以不同于第三轴330的直径。另外地，张力轴300还可以由一个板部件形成。同样在这种构造中，在张力轴300的截面面积小于上表面部分503的截面面积，并且张力轴300的刚度低于上表面部分503的刚度的情形中，能够减小在电池组中在张力轴300侧和上表面部分503侧之间在堆叠方向SD上的尺寸变化的差异，并且防止在单体电池102之间的平行度减小。然而，与张力轴300由具有与多个棒部件的截面面积相同的截面面积的板部件形成的构造相比较，张力轴300由多个棒部件(第一轴310、第二轴320，和第三轴330)形成的构造是优选的，因为该构造能够支承更大的电池组102S压缩载荷。
在上述实施例中，上表面部分503包括被设置成沿着堆叠方向SD延伸的第一突出部分501和第二突出部分502，但是本发明不限于此。该两个突出部分501和502中的至少一个突出部分可以被省略，并且可以在-Y方向上的端部和在+Y方向上的端部处设置多个突出部分501和502。
在上述实施例中，张力轴300的沿着与堆叠方向SD垂直的方向的截面面积小于上表面部分503的截面面积，但是本发明不限于此。在形成张力轴300的材料的杨氏模量小于形成上表面部分503的材料的杨氏模量的构造中，张力轴300沿着与堆叠方向SD垂直的方向的截面面积可以等于或者大于上表面部分503的截面面积。例如，壳体500可以由奥氏体不锈钢(SUS304的杨氏模量：197GPa)形成，并且张力轴300可以由钛(杨氏模量：106GPa)形成。同样在这种构造中，张力轴300的刚度能够低于上表面部分503的刚度。同样在此情形中，能够减小张力轴300和上表面部分503之间的尺寸变化的差异，并且因此能够减小在电池组102S中在张力轴300侧和上表面部分503侧之间在堆叠方向SD上的尺寸变化的差异，并且防止在单体电池102之间的平行度减小。
本发明不限于该实施例和上述变型，并且在不偏离本发明的范围的情况下，本发明能够以各种构造实施。例如，在该实施例中的技术特征和与本发明的技术特征对应的变型能够被适当地替代或者组合以便解决部分或者全部的以上问题或者实现部分或者全部的以上效果。另外，如果不被解释成在本说明书中是必须的，则任何技术特征均可以在适当时被删除。
此外，本发明能够以各种形式实施。例如，能够以诸如包括燃料电池装置的燃料电池系统和安装了燃料电池系统的车辆的形式实施本发明。

Claims (4)

1.一种燃料电池装置，包括：
电池组(102S)，所述电池组(102S)包括被堆叠起来的多个单体电池(102)；
壳体(500)，所述壳体(500)包括覆盖所述电池组(102S)的侧表面中的一个侧表面的盖部(503)，所述电池组(102S)的所述侧表面沿着堆叠方向延伸，所述多个单体电池(102)沿着所述堆叠方向被堆叠起来；
端板(190)，所述端板(190)被连接到所述盖部(503)的在所述堆叠方向上的一个端部，并且被布置在所述电池组(102S)的在所述堆叠方向上的外侧上；和
紧固部件(300)，所述紧固部件(300)在所述电池组(102S)的与所述盖部(503)相反侧上与所述堆叠方向平行地延伸，所述紧固部件(300)包括被连接到所述端板(190)的在所述堆叠方向上的一个端部和被连接到所述壳体(500)的在所述堆叠方向上的另一个端部，并且所述紧固部件(300)将所述电池组(102S)、所述端板(190)和所述壳体(500)在所述堆叠方向上彼此紧固，所述燃料电池装置的特征在于：
所述盖部(503)的热膨胀系数大于所述紧固部件(300)的热膨胀系数。
2.根据权利要求1所述的燃料电池装置，其中，所述紧固部件(300)的沿着与所述堆叠方向垂直的方向的截面面积小于所述盖部(503)的沿着与所述堆叠方向垂直的方向的截面面积。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池装置，其中：
所述壳体(500)由铝形成；并且
所述紧固部件(300)由铁形成。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的燃料电池装置，其中，所述紧固部件(300)包括被布置成彼此间隔开的多个棒部件(310、320、330)。
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