CN211295269U - 燃料电池堆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种燃料电池堆,其能够抑制滞留于支承杆的液态水。燃料电池堆(10)包括:层叠有多个发电单元(12)的层叠体(14)、以及设置于层叠体(14)的层叠方向的两端的一对端板(24a、24b)。发电单元(12)包括隔板(30),所述隔板(30)包含从外周(33、35)突出的突片(60)。另外,燃料电池堆(10)包括支承杆(70B),所述支承杆(70B)跨越一对端板(24a、24b)的底边而设置,并且包括能收纳突片(60)的凹部(72)。支承杆(70B)中,由底部(74)、以及从底部(74)的两端突出的侧部(76)来构成凹部(72),且在底部(74)包括能流出液态水的开口部(92)。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃料电池堆(fuel cell stack),其层叠有多个发电单元。
背景技术
如专利文献1所示,燃料电池堆包括层叠有多个发电单元的层叠体,所述发电单元利用燃料气体及氧化剂气体来进行发电。各发电单元包括:层叠有阳极(anode)电极、电解质膜、阴极(cathode)电极的电解质膜/电极结构体(膜电极组件(Membrane ElectrodeAssembly,MEA));以及作为夹持MEA的双极(bipolar)板的一对隔板(separator)。
另外,专利文献1所公开的隔板在外周包括向外侧突出的突片(tab)。突片收纳于在层叠体的一对隔板间延伸存在的连结构件(支承杆(support bar))的凹部。由此,当冲击时的负荷施加于燃料电池堆时,突片卡合于支承杆,防止隔板彼此的位置偏移。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2016-143545号公报
实用新型内容
实用新型所要解决的问题
此外,燃料电池堆中,由于堆外壳(stack case)内产生的水蒸气结露等原因,有时水(液体)会滞留于支承杆的凹部。然而,若如上所述在支承杆的凹部存在滞留水,则存在经由滞留水及支承杆,微弱的电流在发电单元的隔板流通而接地的顾虑。
本实用新型是与所述技术关联而形成,目的在于提供一种能够利用简单的构成来抑制液态水滞留于支承杆的燃料电池堆。
解决问题的技术手段
为了实现所述目的,本实用新型的一实施例为一种燃料电池堆,包括:层叠体,层叠有多个包括隔板的发电单元,所述隔板包含从外周突出的突片;一对端板(end plate),设置于所述层叠体的层叠方向的两端;以及支承杆,跨越所述一对端板的底边而设置,并且包括能收纳所述突片的凹部;且所述支承杆中,由底部、以及从所述底部的两端突出的侧部来构成所述凹部,且在所述底部或者所述侧部包括能流出液态水的开口部。
在一个实施例中,开口部是至少在所述支承杆的长边方向的一端面形成的缺口。
在一个实施例中,开口部是贯穿所述底部的贯穿孔。
实用新型的效果
所述燃料电池堆能够利用在支承杆的构成凹部的底部包括开口部的简单构成,而将积存于凹部的液态水从开口部排出。因此,即便燃料电池堆内的水蒸气在支承杆的凹部中结露,凹部中的液态水的滞留也得到抑制。其结果为,难以产生发电单元经由支承杆及液态水的接地,燃料电池堆能安全地进行发电。
附图说明
图1是表示本实用新型一实施方式的燃料电池堆的整体构成的分解立体图。
图2是表示发电单元的构成的分解立体图。
图3是收纳有发电单元及支承杆的状态的燃料电池堆的剖面图。
图4是将支承杆的一端部放大表示的立体图。
图5是表示燃料电池堆内的从支承杆中的液态水流出状态的部分剖面说明图。
图6是将变形例的支承杆的一端部放大表示的立体图。
符号的说明
10:燃料电池堆
12:发电单元
14:层叠体
24a、24b:端板
30:隔板
33、35:外周
60:突片
70、70A、70B、96:支承杆
71a:一端部
71b:另一端部
72:凹部
74:底部
76:侧部
92:开口部
94:缺口
98:贯穿孔
具体实施方式
以下,列举适当的实施方式,参照附图,来对本实用新型进行详细说明。
如图1所示,本实用新型一实施方式的燃料电池堆10包括多个作为单位燃料电池的发电单元12。多个发电单元12构成为在水平方向(箭头A方向)层叠的层叠体14。燃料电池堆10以层叠体14的层叠方向与车宽方向一致的方式,搭载于例如未图示的燃料电池汽车。此外,层叠体14也可以在燃料电池汽车的搭载状态下,将多个发电单元12在重力方向(箭头C方向)层叠。
燃料电池堆10为了在燃料电池汽车搭载层叠体14,而包括能收纳层叠体14的堆外壳16。另外,在堆外壳16的一端侧,连结有包括燃料电池堆10的未图示的燃料电池系统的配管、辅机(装置)等。
堆外壳16包括:包括收纳空间20a的筒状的外壳本体20;以及将外壳本体20的两端封闭的一对端板24a、24b。外壳本体20是通过挤出成形、铸造等,而构成为顶板、一对侧板及底板相连的一体结构物。此外,外壳本体20也可以是将构成为不同体的顶板、一对侧板及底板接合而成的构成。
在外壳本体20的长边方向(箭头A方向)两端部,设置有与收纳空间20a连通的开放部20b。在包围开放部20b的外壳本体20的两端面,形成有多个本体侧螺孔20c。
收纳空间20a中,在多个发电单元12的层叠方向(箭头A方向)一端侧,接线板(terminal plate)22a、绝缘体23a朝向外侧依次配置。另外,在多个发电单元12的层叠方向另一端侧,接线板22b、绝缘体23b朝向外侧而依次配置。而且,在包含接线板22a、绝缘体23a的层叠体14的层叠方向一端部,配置有端板24a。在包含接线板22b、绝缘体23b的层叠体14的层叠方向另一端部,配置有端板24b。
在一对端板24a、24b,分别设置有多个紧固孔25。多个紧固孔25与外壳本体20的多个本体侧螺孔20c相向。端板24a、端板24b在燃料电池堆10的组装时,通过螺栓26穿过各紧固孔25而与本体侧螺孔20c螺合,从而固定于外壳本体20。在外壳本体20与端板24a、端板24b之间配置有密封构件27(参照图5),所述密封构件27在燃料电池堆10的组装时阻挡气体的漏出。
以所述方式构成的燃料电池堆10在一对端板24a、24b间夹持层叠体14,经由一对端板24a、24b而从外壳本体20,对层叠体14赋予层叠方向(箭头A方向)的紧固负荷。紧固负荷的调整是通过调整绝缘体23a、绝缘体23b的厚度或者配置已调整厚度的填隙片(shim)(未图示)等来进行。利用此紧固负荷,构成层叠体14的多个发电单元12抑制发电时的反应气体的漏出等,并且对发电面赋予适当的面压。
如图2所示,燃料电池堆10的发电单元12包括:带有树脂框的MEA 28、以及夹持带有树脂框的MEA 28的一对隔板32、34(以下,也将两个隔板32、34统一称为隔板30)。具体而言包括:配置于带有树脂框的MEA 28的其中一面侧的第一隔板32、以及配置于带有树脂框的MEA 28的另一面侧的第二隔板34。
发电单元12的带有树脂框的MEA 28包括:电解质膜/电极结构体28a(以下称为“MEA 28a”)、以及与MEA 28a的外周部接合且围绕此外周部的树脂框构件36。进而,MEA 28a包括:电解质膜38、设置于电解质膜38的其中一面的阴极电极40、以及设置于电解质膜38的另一面的阳极电极42。此外,MEA 28a也可不使用树脂框构件36,而使电解质膜38向外侧突出。树脂框构件36也可使用框状的膜构件。
电解质膜38应用例如包含水分的全氟磺酸(perfluorosulfonic acid)的薄膜即固态聚合物电解质膜(阳离子交换膜)。此外,电解质膜38除了氟系电解质以外,还能使用烃(hydrocarbon,HC)系电解质。另外,图示虽省略,但阳极电极42及阴极电极40包括:气体扩散层,包括碳纸等:以及电极催化剂层,将包含表面担载有铂合金的多孔碳粒子及离子交换成分的糊料(paste)均匀地涂布于气体扩散层的表面而形成,且与电解质膜38接合。
树脂框构件36通过设置于MEA 28a的周围来促进电解质膜38的成本的降低,并且适当调整MEA 28a与第一隔板32及第二隔板34的接触压来确保密封性。此树脂框构件36例如包含:聚苯硫醚(Poly Phenylene Sulfide,PPS)、聚邻苯二甲酰胺(Polyphthalamide,PPA)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene Naphthalate,PEN)、聚醚砜(Polyether sulfone,PES)、液晶聚合物(liquid crystal polymer,LCP)、聚偏二氟乙烯(Polyvinylidenefluoride,PVDF)、硅酮(silicone)树脂、氟树脂、或者改性聚苯醚树脂(modified-polyphenylene ether,m-PPE)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(Polybutylene Terephthalate,PBT)或者改性聚烯烃。
第一隔板32在带有树脂框的MEA 28的与阴极电极40相向的面32a,包括使作为其中一种反应气体的氧化剂气体(例如含氧气体)流动的氧化剂气体流路44。氧化剂气体流路44包括形成于多根突条部44a间的直线状流路槽或波浪状流路槽,所述突条部44a在第一隔板32的箭头B方向延伸存在。
第二隔板34在带有树脂框的MEA 28的与阳极电极42相向的面34a(图2中,为方便起见,在MEA 28a的阳极电极42上示出燃料气体的流动方向),包括使作为另一反应气体的燃料气体(例如含氢气体)流动的燃料气体流路46。燃料气体流路46包括形成于多根突条部46a间的直线状流路槽或波浪状流路槽,所述突条部46a在第二隔板34的箭头B方向延伸存在。
另外,在相互层叠的第一隔板32的面32b与第二隔板34的面34b之间,设置使冷却介质(例如水)流动的冷却介质流路48。冷却介质流路48是第一隔板32的氧化剂气体流路44的背面形状、与第二隔板34的燃料气体流路46的背面形状重叠而形成。
在第一隔板32及第二隔板34、树脂框构件36的长边方向(箭头B方向)的一端部,分别设置与层叠方向(箭头A方向)连通的氧化剂气体入口连通孔50a、冷却介质入口连通孔52a以及燃料气体出口连通孔54b。氧化剂气体入口连通孔50a、冷却介质入口连通孔52a以及燃料气体出口连通孔54b排列于短边方向(箭头C方向)。氧化剂气体入口连通孔50a将氧化剂气体供给至氧化剂气体流路44。冷却介质入口连通孔52a将冷却介质供给至冷却介质流路48。燃料气体出口连通孔54b将燃料气体从燃料气体流路46中排出。
在第一隔板32及第二隔板34、树脂框构件36的长边方向(箭头B方向)的另一端部,分别设置与层叠方向连通的燃料气体入口连通孔54a、冷却介质出口连通孔52b以及氧化剂气体出口连通孔50b。燃料气体入口连通孔54a、冷却介质出口连通孔52b以及氧化剂气体出口连通孔50b排列于短边方向(箭头C方向)。燃料气体入口连通孔54a对燃料气体流路46供给燃料气体。冷却介质出口连通孔52b从冷却介质流路48中排出冷却介质。氧化剂气体出口连通孔50b从氧化剂气体流路44中排出氧化剂气体。
氧化剂气体入口连通孔50a、氧化剂气体出口连通孔50b、燃料气体入口连通孔54a、燃料气体出口连通孔54b、冷却介质入口连通孔52a以及冷却介质出口连通孔52b贯穿层叠体14的层叠方向一端侧的结构部(接线板22a、绝缘体23a及端板24a),且与连接于端板24a的未图示的配管连通。此外,氧化剂气体入口连通孔50a、氧化剂气体出口连通孔50b、燃料气体入口连通孔54a、燃料气体出口连通孔54b、冷却介质入口连通孔52a、冷却介质出口连通孔52b的配置或形状并不限定于图示例,还可根据燃料电池堆10的规格来适当设计。
另外,在第一隔板32的面32a挤压成形有第一流道部56,所述第一流道部56朝向带有树脂框的MEA 28而突出,且与树脂框构件36接触而形成密封件(流道密封件)。第一流道部56围绕氧化剂气体流路44的外周侧,并且分别包围燃料气体入口连通孔54a、燃料气体出口连通孔54b、冷却介质入口连通孔52a以及冷却介质出口连通孔52b的周围,防止燃料气体或冷却介质向氧化剂气体流路44流入。
在第二隔板34的面34a挤压成形有第二流道部58,所述第二流道部58朝向带有树脂框的MEA 28而突出,且与树脂框构件36接触而形成密封件(流道密封件)。第二流道部58围绕燃料气体流路46的外周侧,并且分别包围氧化剂气体入口连通孔50a、氧化剂气体出口连通孔50b、冷却介质入口连通孔52a以及冷却介质出口连通孔52b的周围,防止氧化剂气体或冷却介质向燃料气体流路46流入。
隔板30(第一隔板32及第二隔板34)例如通过将钢板、不锈钢板、铝板、镀敷处理钢板、或者已对金属表面实施防蚀用表面处理的金属薄板的剖面,挤压成形为波浪形,从而构成为具有导电性的金属隔板。此外,隔板30也可应用包含碳材料或者碳与树脂的混合材料的碳隔板。另外,在第一隔板32及第二隔板34的外周33、外周35,也可设置绝缘性树脂材料。进而,第一隔板32及第二隔板34也可使用具有弹性的橡胶密封件来代替流道密封件。
第一隔板32与第二隔板34利用熔接、硬焊、铆接等接合方法,相互接合而构成为接合隔板。多个发电单元12通过在制造时,将接合隔板与带有树脂框的MEA 28交替层叠而形成为层叠体14。由此,层叠体14呈现出如下的结构:将第一隔板32与带有树脂框的MEA 28间的氧化剂气体流路44、带有树脂框的MEA 28与第二隔板34间的燃料气体流路46、以及第一隔板32与第二隔板34间的冷却介质流路48依次重复。
另外,如图1~图3所示,在发电单元12的隔板30(第一隔板32及第二隔板34)的各外周33、外周35,分别设置有多个突片(突出片)60(例如一对突片60)。多个突片60设置于第一隔板32及第二隔板34的长边即上边与下边。上边侧的突片60位于相对于箭头B方向中央部而靠近另一端侧的位置,下边侧的突片60位于相对于箭头B方向中央部而靠近一端侧的位置。此外,各外周33、外周35上的突片60的位置并无特别限定。另外,也可仅在其中一个隔板30设置突片60,在另一个隔板30不设置突片60。
各突片60包括:支撑部62、承重部64及肋65。支撑部62呈梯形,且以通过挤压成形而从隔板30的外周33、外周35朝向外侧(箭头C方向)突出的方式一体成形。肋65形成于支撑部62,在层叠方向突出,并且沿着支撑部62的宽度方向(箭头B方向)而延伸存在。
承重部64经由硬焊、熔接等的接合部63而与支撑部62接合。承重部64的宽度方向两侧分别形成为大致三角形,且以宽度方向(箭头B方向)中心线为基准而呈对称形状。在承重部64的中央部形成有定位孔66。在定位孔66插通有棒(rod)67(参照图5),所述棒67在燃料电池堆10的制造时用来将多个发电单元12定位。棒67的箭头A方向两端部固定于一对端板24a、24b。在一对端板24a、24b分别设置有使棒67穿过的多个孔部24a1、孔部24b1。在各孔部24a1、孔部24b1,设置有第一固定构件69a及第二固定构件69b(参照图5),第一固定构件69a将棒67贯穿支撑,且第二固定构件69b以覆盖棒67的端部的方式来支撑。
承重部64包括金属薄板,外周及定位孔66的内周包含绝缘性树脂材料。构成承重部64的树脂材料只要具备电性绝缘性能,则无特别限定,例如能够应用聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚砜、氟树脂等,或者与绝缘体23a、绝缘体23b同样的材料。此外,突片60的构成并无特别限定,例如,支撑部62与承重部64也可一体成形。承重部64的形状还可形成为矩形、梯形等。
如图1所示,以上的突片60在多个发电单元12(隔板30)的层叠状态下,构成沿着箭头A方向而排列为一列的突片列68。本实施方式中,突片列68分别形成于作为层叠体14的外周的上表面及下表面。燃料电池堆10包括收纳此突片列68(多个突片60)的凹部72,且包括能与隔板30的外周33、外周35卡合的支承杆70。
如图1及图3所示,支承杆70与各突片列68(突片60)对应,在矩形的隔板30的四边中的一对长边(位于箭头C方向的上边与下边)各配置一个。以下,将位于隔板30的上边的支承杆还称为支承杆70A,且将位于隔板30的下边的支承杆还称为支承杆70B。即,支承杆70A跨越一对端板24a、24b的上边而设置,另一方面,支承杆70B跨越一对端板24a、24b的底边而设置。
此外,突片60及支承杆70的设置位置也可根据燃料电池汽车所承受的负荷的方向来任意设计。例如,支承杆70也可仅设置于隔板30的一对长边中的任一个。或者,在隔板30的上边或下边构成为短边的情况下,也可设置于此短边。另外,支承杆70也可设置于隔板30的全部四边。另外,支承杆70也可在隔板30的一边设置多个。
支承杆70设定为与外壳本体20的箭头A方向(发电单元12的层叠方向)的长度大致一致的全长。如图3及图4所示,支承杆70的凹部72为了收纳突片列68(隔板30的突片60),而形成在与层叠体14相向的面。在剖面视时,凹部72是底的角部77具有R形状的横长的槽,由支承杆70的底部74及一对侧部76来包围。此凹部72遍及支承杆70的延伸存在方向(箭头A方向)的全长而形成。
支承杆70只要具有能够承受突片60的宽度方向(箭头B方向)的负荷的适当刚性,则对构成材料并无特别限定。例如,支承杆70的构成材料能够应用铝、铁、钛等金属材料。此外,支承杆70可包含绝缘性树脂材料,或者也可对金属制的本体包覆绝缘性树脂构件来构成。在此情况下,也能不利用树脂材料来覆盖突片60的外周,而仅由金属材料来构成。
另外,本实施方式中,支承杆70的箭头A方向的一端部71a与端板24a接合。另一方面,支承杆70的箭头A方向的另一端部71b以不赋予紧固负荷的方式由端板24b来支撑。
具体而言,如图1所示,在支承杆70的一端部71a形成有一对接合用孔部78,另一方面,在端板24a,与各接合用孔部78对应而形成有一对孔部80。而且,跨越一对接合用孔部78及一对孔部80,而插入一对中空定位销82以及一对紧固螺栓84。此时,紧固螺栓84穿过中空定位销82的中央部,其插入方向前端的外螺纹部与接合用孔部78的内螺纹部螺合。由此,支承杆70的一端部71a与端板24a牢固地紧固。此外,在支承杆70的一端部70a设置的紧固螺栓84(以及接合用孔部78)的数量并不限定于两个。
另外,在支承杆70的另一端部71b形成有一对第一孔86,另一方面,在端板24b,与各第一孔86对应而形成有一对第二孔88。第一孔86与第二孔88通过相互相向而形成袋形状的空间。而且,跨越一对第一孔86以及一对第二孔88而插入一对实心销90(或者中空的销)。由此,支承杆70的另一端部71b不对支承杆70赋予紧固负荷,而由端板24b支撑。在由实心销90支撑的支承杆70的另一端部70b的另一端面70b1与端板24b之间,存在微小的间隙。即,本说明书中的所谓“支撑”,是指支承杆70能在实心销90的轴方向移动,且不能在半径方向移动。
此处如上所述,设置于层叠体14(发电单元12)的下边侧的支承杆70B包括朝向上方开放的凹部72,由此,存在堆外壳16内产生的水蒸气结露而在凹部72滞留液态水的可能性。或者,存在发电单元12发电时所产生的生成水(液态水)从层叠体14落下至凹部72而在凹部72滞留的可能性。以下,将滞留于凹部72的液态水也称为滞留水。
因此,如图1及图4所示,支承杆70B在底部74包括能流出滞留水的开口部92。此外,在设置于层叠体14(发电单元12)的上边侧的支承杆70A,未设置开口部92。
本实施方式中,开口部92作为在支承杆70B的一端部71a以及另一端部71b分别设置的一对缺口94而构成。此缺口94通过从支承杆70B的长边方向(箭头A方向)的一端面71a1以及另一端面71b1,朝向长边方向内侧,将底部74切短而形成。缺口94在厚度方向贯穿底部74,使凹部72的底面(支承杆70B的内表面)、与底部74的下表面(支承杆70B的外表面)连通。
缺口94在平面视时形成为矩形。缺口94只要具有滞留水顺利排出的程度的缺口面积即可。此外,缺口94的平面形状并无特别限定,也可形成为半圆形或其它的多角形。另外,本实施方式的缺口94虽在底部74的厚度方向形成为相同形状,但开口部92也可以通过朝向底部74的厚度方向而形成为锥状等,来改变面积或形状。
缺口94设置于比支承杆70B的底部74与侧部76连结的一对R形状的角部77更靠内侧的平坦部分。具体而言,缺口94位于支承杆70B的宽度方向(箭头B方向)中心位置,例如设定为支承杆70的宽度尺寸的1/5以下的宽度尺寸。此外,在图示例中,缺口94在一端面71a1及另一端面71b1各形成一个,但也可形成两个以上。
如图1及图5所示,在燃料电池堆10的组装状态下,所述支承杆70B使缺口94(开口部92)分别位于与一对端板24a、24b的各边界。在此状态下,缺口94的下方的开口侧与外壳本体20的底板相向。因此,积存于支承杆70B的凹部72的滞留水流动至缺口94,穿过缺口94而落下至底板。
外壳本体20利用端板24a、端板24b来闭合,由此,能够在从隔板30的外周33、外周35分离的底板上的空间中储存滞留水。此外,堆外壳16优选为在缺口94附近的外壳本体20或者端板24a、端板24b,包括能将滞留水向此堆外壳16的外部排出的排水孔91(参照图5中的虚线)。
本实施方式的燃料电池堆10基本上是以所述方式构成,以下对其运行进行说明。
如图1及图2所示,燃料电池堆10经由与端板24a连结的配管(未图示),而对氧化剂气体入口连通孔50a供给氧化剂气体,对燃料气体入口连通孔54a供给燃料气体,对冷却介质入口连通孔52a供给冷却介质,来进行发电。
氧化剂气体从氧化剂气体入口连通孔50a导入至第一隔板32的氧化剂气体流路44。氧化剂气体沿着氧化剂气体流路44而在箭头B方向移动,供给至MEA 28a的阴极电极40。
另一方面,燃料气体从燃料气体入口连通孔54a导入至第二隔板34的燃料气体流路46。燃料气体沿着燃料气体流路46而在箭头B方向移动,供给至MEA 28a的阳极电极42。
各MEA 28a通过供给至阴极电极40的氧化剂气体、与供给至阳极电极42的燃料气体的电化学反应来进行发电。供给至阴极电极40而消耗的氧化剂气体从氧化剂气体流路44流动至氧化剂气体出口连通孔50b,沿着氧化剂气体出口连通孔50b而排出。同样,供给至阳极电极42而消耗的燃料气体从燃料气体流路46流动至燃料气体出口连通孔54b,沿着燃料气体出口连通孔54b而排出。
另外,供给至冷却介质入口连通孔52a的冷却介质导入至形成于第一隔板32与第二隔板34之间的冷却介质流路48后,在箭头B方向流通。此冷却介质将MEA 28a冷却后,从冷却介质出口连通孔52b中排出。
而且,如图3所示,燃料电池堆10中,各发电单元12的突片60配置于支承杆70的凹部72。由此,例如在燃料电池汽车从前方(箭头B方向)受到冲击而对燃料电池堆10施加冲击负荷的情况下,也通过突片60卡合于支承杆70的凹部72,来防止各发电单元12的横向偏移。
另外,在燃料电池堆10的堆外壳16内,包含由大气中的水蒸气及发电时的生成水所形成的水蒸气。如图5所示,此水蒸气尤其在燃料电池堆10的温度下降时,通过在支承杆70B的凹部72中结露,或者在层叠体14或棒67的表面结露且此结露水落下至凹部72等,从而在凹部72中成为滞留水。
此滞留水若沿着凹部72而在箭头A方向流动,移动至缺口94(开口部92),则穿过缺口94而落下至支承杆70B的下方。由此,不会在凹部72积存滞留水,抑制隔板30的突片60由于滞留水而电导通。
另外,落下至堆外壳16的底板的滞留水积存于从层叠体14分离的堆外壳16的底部。若燃料电池堆10的温度上升,则此滞留水随着时间经过而自然气化。
此外,本实用新型的燃料电池堆10并不限定于所述实施方式,能根据实用新型的主旨来进行各种改变。例如,也能够通过在一对端板24a、24b分别连结支承杆70(即,将支承杆70的另一端部71b不设为支撑结构,而是设为紧固结构),从而使用支承杆70来对层叠体14赋予紧固负荷。
另外,支承杆70B并不限定于在箭头A方向的两端部(一端部71a、另一端部71b)分别包括开口部92,只要在至少一个端部(端面)包括开口部92(缺口94)即可。例如,在燃料电池堆10以箭头A方向的两端部的高度不同(在箭头C方向倾斜)的方式设置于燃料电池汽车的情况下,开口部92只要设置在箭头A方向的两端部中较低的端部即可。
进而,支承杆70B的开口部92并不限定于构成为缺口94。例如,如图6所示的变形例的支承杆96那样,开口部92也可以是贯穿支承杆96的底部74的贯穿孔98。此贯穿孔98在平面视时呈正圆形状,形成于底部74的宽度方向中心位置。此外,贯穿孔98的平面形状虽优选为对支承杆96的强度的影响少的正圆形,但并不限定于此,也可以形成为椭圆形、多角形等。
另外,贯穿孔98也可以沿着底部74的延伸存在方向(箭头A方向)而设置多个。多个贯穿孔98可相互等间隔地设置。贯穿孔98的设置数量只要考虑到对支承杆96的强度的影响来适当地(例如在一端部、另一端部、中央部各设置一个等)设计即可。
进而,支承杆70B、支承杆96也可以是包括缺口94及贯穿孔98这两者来作为能流出滞留水的开口部92的构成。另外,进而,开口部92(缺口94或贯穿孔98)也可以不仅设置于支承杆96的底部74,而且还设置于侧部76。例如,若在侧部76中与底部74的上表面相连的位置包括开口部92,则能够朝向侧部76的宽度方向外侧而良好地排出液态水。
以下记载能够根据所述实施方式来把握的技术性思想及效果。
燃料电池堆10可利用在支承杆70的构成凹部72的底部74包括开口部92的简单构成,而将积存于凹部72的液态水(滞留水)从开口部92排出。因此,即便燃料电池堆10内的水蒸气在支承杆70的凹部72中结露,也抑制凹部72中的滞留水的滞留。其结果为,难以产生发电单元12经由支承杆70及滞留水的接地,燃料电池堆10能稳定地进行发电。
另外,开口部92是至少在支承杆70的长边方向的一端面71a1形成的缺口94。由此,即便燃料电池汽车倾斜,燃料电池堆10也能够经由缺口94而从凹部72良好地排出滞留水,尤其能防止在支承杆70的长边方向的端部侧积存滞留水。
另外,开口部92是贯穿底部74的贯穿孔98。如上所述,即便贯穿孔98设置于底部74,燃料电池堆10也能够经由贯穿孔98而从凹部72中良好地排出滞留水。
Claims (3)
1.一种燃料电池堆,其特征在于,包括:
层叠体,层叠有多个包括隔板的发电单元,所述隔板包含从外周突出的突片;
一对端板,设置于所述层叠体的层叠方向的两端;以及
支承杆,跨越所述一对端板的底边而设置,并且包括能收纳所述突片的凹部;其中,
所述支承杆中,由底部、以及从所述底部的两端突出的侧部来构成所述凹部,且在所述底部或所述侧部包括能流出液态水的开口部。
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆,其特征在于,
所述开口部是至少在所述支承杆的长边方向的一端面形成的缺口。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆,其特征在于,
所述开口部是贯穿所述底部的贯穿孔。
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