DE102018107394A1 - Endplatte eines brennstoffzellenstapels und dichtungsstruktur eines brennstoffzellenstapels - Google Patents

Endplatte eines brennstoffzellenstapels und dichtungsstruktur eines brennstoffzellenstapels Download PDF

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Abstract

Eine Endplatte (20) eines Brennstoffzellenstapels (10) umfasst einen metallenen Plattenkörper (30) und eine Abdeckung (40) aus Harz. Der Plattenkörper (30) hat einen Hauptabschnitt (30a), Durchgangslöcher (32), die sich durch den Hauptabschnitt (30a) erstrecken, und einen Flanschabschnitt (36) mit einer Befestigungsfläche (36a), die an einem Flansch (18a) eines Gehäuses (18) befestigt ist. Der Hauptabschnitt (30a) hat eine Umfangsfläche (34) mit einer Umfangsaussparung (35) und einer inneren Endfläche (33), die in Richtung der Innenseite von der Befestigungsfläche (36a) vorsteht. Die Abdeckung (40) hat einen inneren Abschnitt, einen Umfangsabschnitt (44), der die Umfangsfläche des Hauptabschnitts (30a) abdeckt und einen gegenüberliegenden Abschnitt (46), der eine innere Endfläche (33) des Flanschabschnitts (36) bedeckt und dem Flansch (18a) des Gehäuses (18) gegenüberliegt. Der Umfangsabschnitt (44) hat einen Umfangsvorsprung (45), der die Umfangsaussparung (35) füllt und die Kontraktion des Umfangsabschnitts (44) in Richtung der Innenseite begrenzt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Endplatte, die an einem Ende eines Zellenstapelaufbaus eines Brennstoffzellenstapels in einer Stapelrichtung angeordnet ist und eine Vielzahl von Zirkulationslöchern hat, durch welche ein Fluid in und aus Strömungsdurchlässen in dem Zellenstapelaufbau fließt, und auf eine Dichtungsstruktur, die einen Abschnitt zwischen einem Gehäuse, das den Zellenstapelaufbau aufnimmt und der Endplatte abdichtet.
  • Eine Brennstoffzelle hat einen Brennstoffzellenstapel. Der Brennstoffzellenstapel hat einen Zellenstapelaufbau, der durch Stapeln einer Vielzahl von plattenförmigen Zellen in einer Dickenrichtung gebildet ist, ein Gehäuse, das den Zellenstapelaufbau aufnimmt, zwei Endplatten, die an gegenüberliegenden Seiten des Zellenstapelaufbaus in einer Stapelrichtung angeordnet sind, und eine Vielzahl von Verbindungsrohren, die mit den Endplatten verbunden sind (sh. beispielsweise die JP-A-2016-96032 ).
  • Die JP-A-2016-96032 (D1) beschreibt eine Endplatte mit einer Vielzahl von Zirkulationslöchern, durch welche Anodengas, Kathodengas und ein Kühlmedium (nachfolgend als das Fluid bezeichnet) jeweils zu und von einer Vielzahl von Strömungsdurchlässen fließen, die in dem Zellenstapelaufbau ausgebildet sind.
  • Die Endplatte, die in der Publikation D1 beschrieben ist, hat einen metallenen Plattenkörper und eine Harzabdeckung. Der Plattenkörper hat einen Hauptabschnitt und eine Vielzahl von Durchgangslöchern, die die Zirkulationslöcher bilden und sich durch den Hauptabschnitt erstrecken. Die Abdeckung hat einen Innenabschnitt, der Wandflächen der Durchgangslöcher bedeckt (sh. beispielsweise 7, 9 und 10 der D1). Der Plattenkörper hat einen Flanschabschnitt mit einer Befestigungsfläche, die an einem Flansch eines Gehäuses befestigt ist. Eine Endfläche des Hauptabschnitts, die näher zu einem Zellenstapelaufbau (Innenseite) ist, steht in Richtung der Innenseite von der Befestigungsfläche des Flanschabschnitts vor. Die Abdeckung hat einen Umfangsabschnitt, der einstückig mit dem Innenabschnitt ausgebildet ist und eine Umfangsfläche des Hauptabschnitts des Plattenkörpers bedeckt. Die Abdeckung ist einstückig mit dem Plattenkörper durch Einsetz-Spritzgießen gebildet, das ausgeführt wird, indem der Plattenkörper in einer Form angeordnet wird und geschmolzenes Harz in die Form eingespritzt wird.
  • Es ist ferner im Stand der Technik bekannt, dass die Befestigungsfläche des Flanschabschnitts eine Aufnahmenut zur Aufnahme einer Dichtung aufweisen kann, die zum Abdichten des Abschnitts zwischen der Endplatte und dem Gehäuse verwendet wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Bildung einer Aufnahmenut in der Befestigungsfläche des Flanschabschnitts zur Aufnahme einer Dichtung kann zu den Nachteilen führen, die nun beschrieben werden. Wenn die Endplatte in einer Fahrzeugbrennstoffzelle verwendet wird, kann im Küstenbereich beispielsweise Salzwasser in die Aufnahmenut durch Spalte eintreten, die zwischen der Endplatte und dem Gehäuse gebildet sind. Auf diese Weise kann der Plattenkörper von der Aufnahmenut ausgehend korrodieren.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Endplatte eines Brennstoffzellenstapels und eine Dichtungsstruktur des Brennstoffzellenstapels bereitzustellen, die nachteilige Effekte in der Dichtung zwischen der Endplatte und einem Gehäuse begrenzt.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Endplatte eines Brennstoffzellenstapels an einem Ende eines Zellenstapelaufbaus des Brennstoffzellenstapels in einer Stapelrichtung angeordnet und hat eine Vielzahl von Zirkulationslöchern, durch welche ein Fluid zu und von Strömungsdurchlässen in dem Zellenstapelaufbau fließt. Der Plattenkörper hat einen Hauptabschnitt, eine Vielzahl von Durchgangslöchern, die sich durch den Hauptabschnitt erstrecken und die Zirkulationslöcher bilden, und einen Flanschabschnitt mit einer Befestigungsfläche, die an einem Flansch eines Gehäuses befestigt ist, das den Zellenstapelaufbau aufnimmt. Die Abdeckung hat einen Innenabschnitt, der eine Wandfläche bedeckt, die jedes der Durchgangslöcher begrenzt. Wenn man eine Seite des Plattenkörpers in einer Dickenrichtung, die dichter an dem Zellenstapelaufbau ist, als Innenseite bezeichnet und eine Seite des Plattenkörpers, die von dem Zellenstapelaufbau entfernter ist als Außenseite, hat der Hauptabschnitt eine Umfangsfläche mit einer Umfangsaussparung und einer inneren Endfläche, die in Richtung der Innenseite von der Befestigungsfläche des Flanschabschnitts vorsteht. Die Abdeckung hat ferner einen Umfangsabschnitt, der die Umfangsfläche des Hauptabschnitts abdeckt und hat einen gegenüberliegenden Abschnitt, der mit dem Umfangsabschnitt integriert ist. Der gegenüberliegende Abschnitt bedeckt eine innere Endfläche des Flanschabschnitts und liegt dem Flansch des Gehäuses gegenüber. Der Umfangsabschnitt hat einen Umfangsvorsprung, der die Umfangsaussparung ausfüllt und eine Kontraktion des Umfangsabschnitts in Richtung der Innenseite begrenzt.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine Dichtungsstruktur eines Brennstoffzellenstapels die Endplatte, ein Gehäuse, das den Zellenstapelaufbau aufnimmt und einen Flansch hat, der an der Befestigungsfläche des Flanschabschnitts des Plattenkörpers befestigt ist, eine Aufnahmenut, die in einem von dem gegenüberliegenden Abschnitt der Abdeckung und einem Abschnitt in dem Flansch des Gehäuses, der dem gegenüberliegenden Abschnitt gegenüberliegt ausgebildet ist, und eine Dichtung, die in der Aufnahmenut aufgenommen ist. Die Dichtung dichtet einen Abschnitt zwischen der Endplatte und dem Gehäuse ab. Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung zeigen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die ein Ausführungsbeispiel einer Endplatte eines Brennstoffzellenstapels und einer Dichtungsstruktur des Brennstoffzellenstapels zeigt, in der die Endplatte, ein Zellenstapelaufbau, ein Gehäuse und eine andere Endplatte voneinander beabstandet sind;
    • 2 ist eine Seitenansicht, die den Brennstoffzellenstapel des Ausführungsbeispiels von 1 zeigt;
    • 3 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht von 2;
    • 4 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die einen Plattenkörper zeigt, der die Endplatte des Ausführungsbeispiels von 1 bildet; und
    • 5 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die ein Vergleichsbeispiel einer Endplatte zeigt.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt ist, hat ein Brennstoffzellenstapel 10 einen Zellenstapelaufbau 12, der durch Stapeln einer Vielzahl von plattenförmigen Zellen in einer Dickenrichtung gebildet ist, ein Gehäuse 18, das den Zellenstapelaufbau 12 aufnimmt und zwei Endplatten 14 und 20, die an gegenüberliegenden Seite des Zellenstapelaufbaus 12 in einer Stapelrichtung angeordnet sind. In der nachfolgenden Beschreibung ist die Stapelrichtung des Zellenstapelaufbaus 12 nachfolgend der Einfachheit halber als die Stapelrichtung bezeichnet.
  • Zellenstapelaufbau 12
  • Wie in 1 gezeigt ist, hat der Zellenstapelaufbau 12 drei Strömungsdurchlässe 12a bis 12c, die verwendet werden, die Zellen jeweils mit Anodengas (beispielsweise Wasserstoffgas), Kathodengas (beispielsweise Luftsauerstoff) und Kühlmittel (beispielsweise Kühlwasser) zu versorgen. Der Zellenstapelaufbau 12 hat ferner drei Strömungsdurchlässe 12d bis 12f, die verwendet werden, das Anodengas, das Kathodengas und das Kühlmedium abzugeben, die von den Zellen verbraucht wurden, um Strom zu erzeugen. Um das Verständnis zu erleichtern, zeigt 1 einen Teil des Zellenstapelaufbaus 12, der aus dem Gehäuse 18 vorsteht.
  • Gehäuse 18
  • Wie in 1 und 2 gezeigt ist, hat das Gehäuse 18 eine Umfangswand 18c, das die Peripherie des Zellenstapelaufbaus 12 umgibt. Das Gehäuse 18 hat zwei offene Enden in Stapelrichtung, wo Flansche 18a und 18b angeordnet sind.
  • Endplatten 14, 20
  • Wie in 1 gezeigt ist, hat die erste Endplatte 20 eine Vielzahl von Zirkulationslöchern 22a bis 22f, durch welche das Anodengas, das Kathodengas und das Kühlmedium (nachfolgend als das Fluid bezeichnet) zu und von den Strömungsdurchlässen 12a bis 12f des Zellenstapelaufbaus 12 fließen.
  • Wie durch die strichpunktierten Linien in 1 gezeigt ist, ist eine Vielzahl von Verbindungsrohren 16a bis 16f, durch die das Anodengas, das Kathodengas und das Kühlmedium zugeführt oder abgeführt werden, jeweils mit den Zirkulationslöchern 22a bis 22f der Endplatte 20 verbunden.
  • Die zweite Endplatte 14 hat keine Zirkulationslöcher.
  • Die Struktur der Endplatte 20 wird nun beschrieben.
  • Wie in 3 gezeigt ist, hat die Endplatte 20 einen Plattenkörper 30 aus Aluminium und eine Abdeckung 40 aus Harz. Der Plattenkörper 30 hat einen Hauptabschnitt 30a und eine Vielzahl von Durchgangslöchern 32, die sich durch den Hauptabschnitt 30a erstrecken. Die Abdeckung 40 hat einen Innenabschnitt 42, der die Wandflächen abdeckt, die die Durchgangslöcher 32 begrenzen. Die Durchgangslöcher 32 bilden die Zirkulationslöcher 22a bis 22f. Die Abdeckung 40 ist aus einem elektrisch isolierenden Kunstharz, wie Polypropylen gebildet.
  • Der Plattenkörper 30 ist durch Druckguss gefertigt, was ein Metallgießverfahren ist. Die Abdeckung 40 ist einstückig mit dem Plattenkörper 30 durch Einsetz-Spritzgießen gebildet, das ausgeführt wird, indem der Plattenkörper 30 in einer Form (nicht gezeigt) angeordnet wird und geschmolzenes Harz in die Form eingespritzt wird.
  • In der nachfolgenden Beschreibung bezieht sich die „Innenseite“ auf die Seite des Plattenkörpers 30 in der Dickenrichtung, die dichter an dem Zellenstapelaufbau 12 (rechte Seite in 3) ist und die „Außenseite“ bezieht sich auf die Seite, die von dem Zellenstapelaufbau 12 weiter entfernt ist (linke Seite in 3).
  • Wie in 3 und 4 gezeigt ist, ist ein Flanschabschnitt 36 an dem Umfang des Hauptabschnitts 30a des Plattenkörpers 30 ausgebildet.
  • Wie in 3 gezeigt ist, ist der Flanschabschnitt 36 an dem Flansch 18a durch Schrauben 61 und Muttern 62 mit einer Befestigungsfläche 36a befestigt, welche eine Endfläche der Innenseite des Flanschabschnitts 36 ist, die gegen den Flansch 18a des Gehäuses 18 anliegt.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt ist, hat der Hauptabschnitt 30a eine innere Endfläche 33, die in Richtung der Innenseite von der Befestigungsfläche 36a des Flanschabschnitts 36 vorsteht.
  • Äußere Aussparungen 31, die in Fortsetzung der Durchgangslöcher 32 ausgebildet sind und einen größeren Durchmesser haben als die Durchgangslöcher 32, sind in der äußeren Endfläche des Hauptabschnitts 30a des Plattenkörpers 30 ausgebildet.
  • Eine Vielzahl von Umfangsaussparungen 35 sind in Intervallen in einer Umfangsfläche 34 des Hauptabschnitts 30a in einer Umfangsrichtung des Hauptabschnitts 30a ausgebildet. Die Umfangsabschnitte 35 sind in der Dickenrichtung des Plattenkörpers 30 auf der selben Ebene angeordnet wie die Befestigungsfläche 36a.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Plattenkörper 30 durch Druckguss gefertigt und der Flanschabschnitt 36 ist mit einer Fräsmaschine (nicht gezeigt) bearbeitet, um eine innere Endfläche des Flanschabschnitts 36 auszubilden. Die Umfangsaussparungen 35 sind durch einen Abschnitt in einer Seitenfläche (Basis) des Fräsers ausgebildet. In einem Gießprozess des Druckgusses stimmt die Formentfernungsrichtung mit der Dickenrichtung des Plattenkörpers 30 überein. Somit müssen die Umfangsaussparungen 35 in einem anderen Verfahren nach dem Gießverfahren gebildet werden.
  • Ein Innenabschnitt der inneren Endfläche des Flanschabschnitts 36 hat eine gegenüberliegende Aussparung 37, die in Richtung des Flansches 18a des Gehäuses 18 ausgerichtet ist. Die gegenüberliegende Aussparung 37 erstreckt sich zu der Umfangsfläche 34 des Hauptabschnitts 30a und um die gesamte Umfangsfläche 34. Die gegenüberliegende Aussparung 37 hat einen Abschnitt, der dem Flansch 18a des Gehäuses 18 gegenüberliegt, wo die Tiefe zunimmt, um eine umlaufende Nut 37a zu bilden.
  • Eine Rinne 38 in einer Ecke zwischen der Umfangsfläche des Hauptabschnitts 30a und der gegenüberliegenden Aussparung 37 hat eine größere Tiefe als die verbleibenden Abschnitte der gegenüberliegenden Aussparung 37 ausschließlich der umlaufenden Nut 37a.
  • Wie in 3 gezeigt ist, ist jede äußere Aussparung 31 des Hauptabschnitts 30a mit einem äußeren Abschnitt 41 der Abdeckung 40 gefüllt. Der äußere Abschnitt 41 erstreckt sich in der Radialrichtung von einem äußeren Ende des inneren Abschnitts 42 der Abdeckung 40 auswärts. Der äußere Abschnitt 41 bildet eine Verbindungsfläche mit der das entsprechende Verbindungsrohr 16a (sh. 1) verbunden ist.
  • Ein innerer Abschnitt 43, der gegen den Zellenstapelaufbau 12 anliegt, erstreckt sich in der Radialrichtung auswärts auf der inneren Endfläche 33 des Hauptabschnitts 30a von einem inneren Ende des inneren Abschnitts 42 der Abdeckung 40.
  • Die Abdeckung 40 hat einen Umfangsabschnitt 44 und einen gegenüberliegenden Abschnitt 46. Der Umfangsabschnitt 44 erstreckt sich auswärts von dem Umfang des inneren Abschnitts 43 und bedeckt die Umfangsfläche 34 des Hauptabschnitts 30a. Der gegenüberliegende Abschnitt 46 füllt die gegenüberliegende Aussparung 37 des Flanschabschnitts 36 und bedeckt die innere Endfläche des Flanschabschnitts 36.
  • Der Umfangsabschnitt 44 hat einen Umfangsvorsprung 45, der die Umfangsaussparung 35 füllt und die Kontraktion des Umfangsabschnitts 44 in Richtung der Innenseite begrenzt. Ferner ist die Rinne 38 mit der Abdeckung 40 gefüllt.
  • Der gegenüberliegende Abschnitt 46 hat eine innere Endfläche 46a, die mit der Befestigungsfläche 36a des Flanschabschnitts 36 fluchtet.
  • Die innere Endfläche 46a des gegenüberliegenden Abschnitts 46 umfasst eine umlaufende Aufnahmenut 46b an einem Ort, der dem Flansch 18a des Gehäuses 18 gegenüberliegt. Die Aufnahmenut 46b ist an einer Position angeordnet, die mit der umlaufenden Nut 37a der gegenüberliegenden Aussparung 37 übereinstimmt. Die Aufnahmenut 46b nimmt eine umlaufende Dichtung 50 auf, die einen Abschnitt zwischen der Endplatte 20 und dem Gehäuse 18 abdichtet.
  • Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben.
  • Wenn der Plattenkörper 30 in der Form angeordnet ist und Einsetz-Spritzgießen der Abdeckung 40 ausgeführt wird, werden der Umfangsabschnitt 44 und der gegenüberliegende Abschnitt 46 einstückig geformt. Auch wenn sich der Umfangsabschnitt 44 abkühlt und sich nach dem Gießen der Abdeckung 40 zusammenzieht, beschränkt der Umfangsvorsprung 45 des Umfangsabschnitts 44 der Abdeckung 40, der die Umfangsaussparung 35 füllt, die in der Umfangsfläche 34 des Hauptabschnitts 30a des Plattenkörpers 30 ausgebildet ist, die Kontraktion des Umfangsabschnitts 44 in Richtung der Innenseite. Dies beschränkt Situationen, in welchen der gegenüberliegende Abschnitt 46 der Abdeckung 40 von dem Flanschabschnitt 36 abgehoben wird.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat die nachfolgend beschriebenen Vorteile.
  • (1) Der Plattenkörper 30 der Endplatte 20 hat den Flanschabschnitt 36, welcher die Befestigungsfläche 36a aufweist, die an dem Flansch 18a des Gehäuses 18 befestigt ist, das den Zellenstapelaufbau 12 aufnimmt. Die innere Endfläche 33 des Hauptabschnitts 30a steht in Richtung der Innenseite von der Befestigungsfläche 36a des Flanschabschnitts 36 vor. Die Abdeckung 40 umfasst einstückig den Umfangsabschnitt 44, der die Umfangsfläche 34 des Hauptabschnitts 30a des Plattenkörpers 30 bedeckt und den gegenüberliegenden Abschnitt 46, der die innere Endfläche des Flanschabschnitts 36 abdeckt und dem Flansch 18a des Gehäuses 18 gegenüberliegt. Die Umfangsfläche 34 des Hauptabschnitts 30a umfasst die Umfangsaussparung 35 und der Umfangsabschnitt 44 umfasst den Umfangsvorsprung 45, der die Umfangsaussparung 35 füllt und die Kontraktion des Umfangsabschnitts 44 in Richtung der Innenseite begrenzt.
  • Eine solche Struktur beschränkt Situationen, in welchen der gegenüberliegende Abschnitt 46 der Abdeckung 40 von dem Flanschabschnitt 36 des Plattenkörpers 30 abgehoben wird. Dies gestattet es, die Befestigungsfläche 36a des Flanschabschnitts 36 in engem Kontakt mit dem Flansch 18a des Gehäuses 18 zu befestigen. Somit ist, auch wenn der Betrieb des Brennstoffzellenstapels 10 wiederholt die Temperatur erhöht und Kriechdeformation und Kontraktion des gegenüberliegenden Abschnitts 46 hervorruft, das Lösen des Flanschabschnitts 36 des Plattenkörpers 30 von dem Flansch 18a des Gehäuses 18 begrenzt.
  • In einem Vergleichsbeispiel, das in 5 gezeigt ist, ist eine Aufnahmenut 146b in einem Teil einer Harzabdeckung 140 (gegenüberliegender Abschnitt 146) auf die gleiche Weise ausgebildet, wie in dem obigen Ausführungsbeispiel. Dies verhindert die Korrosion eines Plattenkörpers 130 von der Aufnahmenut her. Jedoch hat eine Endplatte 120 des Vergleichsbeispiels nicht die Umfangsaussparung 35 und den Umfangsvorsprung 45. Wenn folglich die Abdeckung 140 nach dem Formen schrumpft, zieht sich ein Umfangsabschnitt 144 der Abdeckung 140 in Richtung der Innenseite zusammen und bewirkt, dass der gegenüberliegende Abschnitt 146 von dem Flanschabschnitt 136 abgehoben wird. Somit ist ein Gehäuse an der Endplatte 120 befestigt, wobei ein Flansch des Gehäuses gegen den angehobenen gegenüberliegenden Abschnitt 146 anliegt. In diesem Fall neigen, wenn der gegenüberliegende Abschnitt 146 eine Kriechdeformation erfährt und sich durch den wiederholten Temperaturanstieg, der aus dem Betrieb eines Brennstoffzellenstapels resultiert, zusammenzieht, Schrauben, die den Flanschabschnitt 136 des Plattenkörpers 130 an dem Flansch des Gehäuses befestigen, dazu sich zu lösen. Dieses kann den Dichtungsdruck einer Dichtung 150 senken und die Wasserbeständigkeit vermindern.
  • (2) Der Flanschabschnitt 36 des Plattenkörpers 30 hat die gegenüberliegende Aussparung 37, die mit dem gegenüberliegenden Abschnitt 46 der Abdeckung 40 gefüllt ist, und die innere Endfläche 46a des gegenüberliegenden Abschnitts 46 ist mit der Befestigungsfläche 36a des Flanschabschnitts 36 bündig.
  • Mit dieser Struktur ist der gegenüberliegende Abschnitt 46 der Abdeckung 40 mit der Befestigungsfläche 36a des Flanschabschnitts 36 des Plattenkörpers 30 bündig. Somit ist die Fläche der Endplatte 20, die an dem Flansch 18a des Gehäuses 18 befestigt ist, flach. Dies vereinfacht die Form des Flansches 18a des Gehäuses 18.
  • (3) Die Umfangsaussparung 35 ist auf der gleichen Ebene angeordnet, wie die Befestigungsfläche 36a in der Dickenrichtung des Plattenkörpers 30.
  • Je weiter auswärts die Umfangsaussparung in der Dickenrichtung des Plattenkörpers 30 angeordnet ist, umso effektiver kann die Verlagerung einer äußeren Anordnung des Umfangsabschnitts 44 beschränkt werden und umso wirksamer kann das Anheben des gegenüberliegenden Abschnitts 46 der Abdeckung 40 begrenzt werden.
  • Mit der obigen Struktur ist die Umfangsaussparung 35 im Wesentlichen an der äußersten Seite angeordnet. Dies beschränkt die Verlagerung des äußeren Endes des Umfangsabschnitts 44 und begrenzt wirksam das Abheben des gegenüberliegenden Abschnitts 46, der in Fortsetzung des äußeren Endes ausgebildet ist.
  • (4) Die Dichtungsstruktur des Brennstoffzellenstapels 10 umfasst die Endplatte 20 und das Gehäuse 18, welches den Zellenstapelaufbau 12 aufnimmt und den Flansch 18a umfasst, der an der Befestigungsfläche 36a des Flanschabschnitts 36 des Plattenkörpers 30 befestigt ist. Die Aufnahmenut 46b ist in der inneren Endfläche 46a des gegenüberliegenden Abschnitts 46 der Abdeckung 40 ausgebildet.
  • Die Aufnahmenut 46b nimmt die Dichtung 50 auf, welche den Abschnitt zwischen der Endplatte 20 und dem Gehäuse 18 abdichtet.
  • Diese Struktur beschränkt das Lösen der Befestigungsfläche 36a des Flanschabschnitts 36 des Plattenkörpers 30 von den Flansch 18a des Gehäuses 18. Somit ist eine Abnahme in der Dichtpressung der Dichtung 50 begrenzt und nachteilige Effekte der Dichtung zwischen der Endplatte 20 und dem Gehäuse 18 sind beschränkt.
  • Modifizierte Beispiele
  • Es sollte für den Fachmann offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen speziellen Formen verwirklicht werden kann, ohne den Gedanken oder Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung in den folgenden Formen verwirklicht werden kann.
  • Die Umfangsaussparung 35 kann auf der Innenseite der Befestigungsfläche 36a des Plattenkörpers 30 ausgebildet werden.
  • Die Aufnahmenut 46b des gegenüberliegenden Abschnitts 46 der Abdeckung 40 kann weggelassen werden. Stattdessen kann eine Aufnahmenut, die die Dichtung 50 aufnimmt, in einer Fläche des Flansches 18a des Gehäuses 18 ausgebildet sein, die dem gegenüberliegenden Abschnitt 46 gegenüberliegt.
  • Die Umfangsaussparung 35 kann sich um den gesamten Umfang der Umfangsfläche 34 des Hauptabschnitts 30a (Plattenkörper 30) erstrecken.
  • Folglich sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als erläuternd und nicht als beschränkend zu verstehen und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen Einzelheiten beschränkt, sondern kann innerhalb des Bereichs und der Äquivalenz der nachfolgenden Ansprüche modifiziert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016096032 A [0002, 0003]

Claims (4)

  1. Endplatte eines Brennstoffzellenstapels (10), die an einem Ende eines Zellenstapelaufbaus (12) des Brennstoffzellenstapels (10) in einer Stapelrichtung angeordnet ist und eine Vielzahl von Zirkulationslöchern (22a bis 22f) umfasst, durch welche ein Fluid zu und von Strömungsdurchlässen (12a bis 12f) in dem Zellenstapelaufbau (12) fließt, wobei die Endplatte aufweist: einen Metallplattenkörper (30), mit einem Hauptabschnitt (30a), einer Vielzahl von Durchgangslöchern (32), die sich durch den Hauptabschnitt (30a) erstrecken und die Zirkulationslöcher (22a bis 22f) bilden, und einem Flanschabschnitt (36) mit einer Befestigungsfläche (36a), die an einem Flansch (18a) des Gehäuses (18) befestigt ist, das den Zellenstapelaufbau (12) aufnimmt; und eine Harzabdeckung (40) mit einem inneren Abschnitt (43), der eine Wandfläche abdeckt, die jedes der Durchgangslöcher (32) bedeckt, wobei, wenn eine Seite des Plattenkörpers (30) in einer Dickenrichtung, die dichter an dem Zellenstapelaufbau (12) ist, als eine Innenseite bezeichnet wird, und eine Seite des Plattenkörpers (30), die von dem Zellenstapelaufbau (12) weiter entfernt ist, als eine Außenseite bezeichnet wird, der Hauptabschnitt (30a) eine Umfangsfläche (34) mit einer Umfangsaussparung (35) und einer inneren Endfläche (33) umfasst, die in Richtung der Innenseite von der Befestigungsfläche (36a) des Flanschabschnitts (36) vorsteht, die Abdeckung (40) ferner einen Umfangsabschnitt (44) umfasst, der die Umfangsfläche (34) des Hauptabschnitts (30a) und einen gegenüberliegenden Abschnitt (46), der mit dem Umfangsabschnitt (44) integriert ist, abdeckt, wobei der gegenüberliegende Abschnitt (46) eine innere Endfläche des Flanschabschnitts (36) abdeckt und dem Flansch (18a) des Gehäuses (18) gegenüberliegt, und der Umfangsabschnitt (44) einen Umfangsvorsprung (45) umfasst, der die Umfangsaussparung (35) füllt und die Kontraktion des Umfangsabschnitts (44) in Richtung auf die Innenseite beschränkt.
  2. Endplatte nach Anspruch 1, wobei der Flanschabschnitt (36) des Plattenkörpers (30) eine gegenüberliegende Aussparung (37) hat, die mit dem gegenüberliegenden Abschnitt (46) der Abdeckung (40) gefüllt ist, und eine innere Endfläche (46a) des gegenüberliegenden Abschnitts (46) mit der Befestigungsfläche (36a) des Flanschabschnitts (36) bündig ist.
  3. Endplatte nach Anspruch 2, wobei die Umfangsaussparung (35) in der Dickenrichtung des Plattenkörpers (30) auf der gleichen Ebene angeordnet ist wie die Befestigungsfläche (36a).
  4. Dichtungsstruktur eines Brennstoffzellenstapels (10), wobei die Dichtungsstruktur aufweist: die Endplatte (20) nach Anspruch 2 oder 3; ein Gehäuse (18), das den Zellenstapelaufbau (12) aufnimmt, wobei das Gehäuse (18) einen Flansch (18a) umfasst, der an der Befestigungsfläche (36a) des Flanschabschnitts (36) des Plattenkörpers (30) befestigt ist; eine Aufnahmenut (46b), die in einem von dem gegenüberliegenden Abschnitt (46) der Abdeckung (40) und einem Abschnitt in dem Flansch (18a) des Gehäuses (18), der dem gegenüberliegenden Abschnitt (46) gegenüberliegt, ausgebildet ist; und eine Dichtung (50), die in der Aufnahmenut (46b) aufgenommen ist, wobei die Dichtung (50) einen Abschnitt zwischen der Endplatte (20) und dem Gehäuse (18) abdichtet.
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