DE102019128167A1

DE102019128167A1 - Brennstoffzellengehäuse

Info

Publication number: DE102019128167A1
Application number: DE102019128167.9A
Authority: DE
Inventors: Hideyuki KANAZAWA; Michitaro ITOGA; Hitoshi Hamada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2020-05-28
Also published as: US11233252B2; CN111244522A; JP7092006B2; JP2020087776A; US20200168923A1

Abstract

Ein Brennstoffzellengehäuse (10) weist Folgendes auf: einen Gehäuseabschnitt (20), der mit einem Durchgangsloch (22) vorgesehen ist, das einen Innenraum zum Aufnehmen eines Brennstoffzellenstapels (200) und die Außenseite des Gehäuseabschnitts (20) verbindet; einen Deckelabschnitt (30), der an einer Außenfläche des Gehäuseabschnitts (20) durch einen ersten Verbindungsabschnitt (32) angebracht ist, um das Durchgangsloch (22) zu schließen; und einen Abdeckungsabschnitt (40), der an dem Deckelabschnitt (30) angeordnet ist und an der Außenfläche des Gehäuseabschnitts (20) angebracht ist. Es ist gestaltet, dass zumindest einer von dem Deckelabschnitt (30) und dem ersten Verbindungsabschnitt (32) bricht, wenn ein Innendruck des Gehäuseabschnitts (20) erhöht wird, um gleich zu sein oder höher zu sein als ein vorbestimmter Druck, und dass der Abdeckungsabschnitt (40) an dem Gehäuseabschnitt (20) angebracht bleibt, selbst nachdem zumindest einer von dem Deckelabschnitt (30) und dem ersten Verbindungsabschnitt (32) gebrochen ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Brennstoffzellengehäuse.
Beschreibung des Stands der Technik
In Bezug auf eine Brennstoffzelle ist ein Brennstoffzellenstapel im Allgemeinen in einem Gehäuse aufgenommen, das eine relativ hohe Abdichtungseigenschaft hat. Wenn eine schnelle Druckerhöhung in einem derartigen Brennstoffzellengehäuse auftritt, tritt zum Beispiel möglicherweise ein Problem auf, dass das Gehäuse bricht (berstet) und dass sich das Gehäuse zu der Zeit des Brechens (Berstens) verteilt. Somit ist zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2006-140163 ( JP 2006-140163 A ) eine Gestaltung vorgeschlagen, in der ein Druckfreigabeloch in dem Gehäuse vorgesehen ist und durch ein Deckelbauteil abgedichtet ist. In einer derartigen Gestaltung wird, wenn der Druck in dem Gehäuse erhöht wird, das vorstehend genannte Deckelbauteil von dem Gehäuse gelöst, um den Druck in dem Gehäuse freizugeben (abzugeben). Auf diese Weise wird das Brechen (Bersten) des gesamten Gehäuses verhindert.
Zusammenfassung der Erfindung
Jedoch fliegt in dem Fall, in dem das Druckfreigabeloch durch das Deckelbauteil abgedichtet ist, wie vorstehend beschrieben ist, das gelöste Deckelbauteil möglicherweise in einer unbeabsichtigten Richtung zu der Zeit der Druckerhöhung in dem Gehäuse von diesem weg.
Die Erfindung kann in den nachstehenden Gesichtspunkten realisiert werden.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Brennstoffzellengehäuse vorgesehen. Dieses Brennstoffzellengehäuse weist Folgendes auf: einen Gehäuseabschnitt, in dem ein Raum zum Aufnehmen eines Brennstoffzellenstapels ausgebildet ist, wobei der Gehäuseabschnitt ein Durchgangsloch hat, das den Raum und die Außenseite des Gehäuseabschnitts verbindet: einen Deckelabschnitt, der an einer Außenfläche des Gehäuseabschnitts durch einen ersten Verbindungsabschnitt angebracht ist und gestaltet ist, um das Durchgangsloch zu schließen; und einen Abdeckungsabschnitt, der an dem Deckelabschnitt angeordnet ist und an der Außenfläche des Gehäuseabschnitts angebracht ist. Zumindest einer von dem Deckelabschnitt und dem ersten Verbindungsabschnitt ist gestaltet, um zu brechen (bersten), wenn ein Innendruck des Gehäuseabschnitts erhöht wird, um gleich zu sein wie oder höher zu sein als ein vorbestimmter Druck. Der Abdeckungsabschnitt ist gestaltet, um an dem Gehäuseabschnitt angebracht zu werden, selbst nachdem der Innendruck des Gehäuseabschnitts erhöht wurde, um gleich zu sein wieder höher zu sein als der vorbestimmte Druck, und zumindest einer von dem Deckelabschnitt und dem ersten Verbindungsabschnitt gebrochen (geborsten) ist.
Gemäß dem Brennstoffzellenstapel dieses Gesichtspunkts ist der Abdeckungsabschnitt an dem Gehäuseabschnitt angebracht. Somit ist es, selbst wenn der Innendruck des Gehäuseabschnitts erhöht wird, um gleich zu sein wie oder höher zu sein als der vorbestimmte Druck und zumindest einer von dem Deckelabschnitt und dem ersten Verbindungsabschnitt bricht (berstet), möglich, ein Verteilen (Verstreuen, Ausbreiten) des Deckelabschnitts in einer unbeabsichtigten Richtung zu verhindern.
In dem Brennstoffzellengehäuse des vorstehenden Gesichtspunkts kann der Abdeckungsabschnitt an dem Gehäuseabschnitt durch einen zweiten Verbindungsabschnitt, der sich von dem ersten Verbindungsabschnitt unterscheidet, angebracht sein.
Gemäß dem Brennstoffzellengehäuse dieses Gesichtspunkts ist es einfach, eine Verbindungsfestigkeit von sowohl dem ersten Verbindungsabschnitt als auch dem zweiten Verbindungsabschnitt mit einer gewünschten Festigkeit festzulegen. Als Ergebnis ist es möglich, eine derartige Gestaltung einfach zu erreichen, in der zum Beispiel, wenn der Innendruck des Gehäuseabschnitts erhöht wird, um gleich zu sein wie oder höher zu sein als der vorbestimmte Druck, der erste Verbindungsabschnitt bricht, aber der zweite Verbindungsabschnitt verbunden bleibt.
In dem Brennstoffzellengehäuse des vorstehenden Gesichtspunkts kann der Abdeckungsabschnitt einen hochfesten Abschnitt aufweisen und kann der hochfeste Abschnitt gestaltet sein, um eine höhere Festigkeit (Steifigkeit) zu haben als ein Abschnitt, der von dem hochfesten Abschnitt in dem Abdeckungsabschnitt verschieden ist.
Gemäß dem Brennstoffzellengehäuse dieses Gesichtspunkts kann ein Abschnitt, in dem es wahrscheinlich ist, dass sich der Deckelabschnitt oder ein Teil des Deckelabschnitts von einem Spalt (Zwischenraum) zwischen dem Abdeckungsabschnitt und dem Gehäuseabschnitt verteilt (verstreut, ausbreitet), im Voraus gemäß einer Position, in der der hochfeste Abschnitt vorgesehen ist, festgelegt werden.
In dem Brennstoffzellengehäuse des vorstehenden Gesichtspunkts kann der Deckelabschnitt eine Harzplatte sein und kann der erste Verbindungsabschnitt eine Klebemittelschicht sein.
Gemäß dem Brennstoffzellengehäuse dieses Gesichtspunkts kann der Deckelabschnitt einfach zu der Zeit der Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt brechen. Zusätzlich ist es möglich, dass eine Beschädigung an einem Teil, einer Anlage oder dergleichen, das/die um die Brennstoffzelle angeordnet ist, die durch den Teil des Deckelabschnitts verursacht wird, weiter verhindert werden. Zusätzlich kann der Deckelabschnitt des Weiteren einfach an dem Gehäuseabschnitt verbunden sein, während eine Abdichtungseigenschaft zwischen dem Deckelabschnitt und dem Gehäuseabschnitt ausreichend sichergestellt wird.
In dem Brennstoffzellengehäuse des vorstehenden Gesichtspunkts kann der Abdeckungsabschnitt derart angeordnet sein, um den Deckelabschnitt zu berühren, ohne dass ein Druck auf den Deckelabschnitt aufgebracht wird.
Der Abdeckungsabschnitt kann getrennt von dem Deckelabschnitt angeordnet sein und ein Abstand zwischen dem Abdeckungsabschnitt und der Außenfläche des Gehäuseabschnitts kann gleich sein wie oder kürzer sein als 5 mm.
Die Erfindung kann in verschiedenen Gesichtspunkten realisiert werden. Zum Beispiel kann die Erfindung bei einer Brennstoffzelle, die das Brennstoffzellengehäuse hat, einem Herstellungsverfahren des Brennstoffzellengehäuses, einem Druckfreigabeverfahren des Brennstoffzellengehäuses, einem Fahrzeug, in dem die Brennstoffzelle montiert ist, und dergleichen realisiert werden.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und technische und gewerbliche Besonderheiten der beispielhaften Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und in denen Folgendes gezeigt ist:

1 ist eine Perspektivansicht einer schematischen Gestaltung einer Brennstoffzelle;
2 ist eine Perspektivansicht der schematischen Gestaltung der Brennstoffzelle;
3 ist eine Schnittansicht, die einen Querschnitt III - III in 2 darstellt;
4 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Richtung schematisch darstellt, in der sich ein Deckelabschnitt zu der Zeit verteilt (verstreut, ausbreitet), wenn ein Druck von einem Gehäuseabschnitt freigegeben (abgegeben) wird;
5 ist eine Perspektivansicht, die eine Situation schematisch darstellt, in der der Deckelabschnitt und ein Abdeckungsabschnitt an dem Gehäuseabschnitt angebracht werden;
6 ist eine Schnittansicht einer Situation, in der der Deckelabschnitt und der Abdeckungsabschnitt an dem Gehäuseabschnitt angebracht sind.
7 ist eine weitere Perspektivansicht, die die Situation schematisch darstellt, in der der Deckelabschnitt und der Abdeckungsabschnitt an dem Gehäuseabschnitt angebracht sind;
8 ist eine weitere Schnittansicht, die die Situation schematisch darstellt, in der Deckelabschnitt und der Abdeckungsabschnitt an dem Gehäuseabschnitt angebracht sind; und
9 ist noch eine weitere Perspektivansicht, die die Situation schematisch darstellt, in der der Deckelabschnitt und der Abdeckungsabschnitt an dem Gehäuseabschnitt angebracht sind.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Erstes Ausführungsbeispiel:

1 und 2 sind Perspektivansichten einer schematischen Gestaltung einer Brennstoffzelle 100 als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Brennstoffzelle 100 weist einen Brennstoffzellenstapel 200 und ein Brennstoffzellengehäuse 10 auf. Die Brennstoffzelle 100 in diesem Ausführungsbeispiel kann in einem beweglichen Gegenstand wie zum Beispiel einem Fahrzeug montiert sein und kann als eine Antriebsleistungsquelle für das Fahrzeug oder dergleichen zum Beispiel verwendet werden. Alternativ kann die Brennstoffzelle 100 für eine unterschiedliche Anwendung verwendet werden wie zum Beispiel eine Verwendung als eine stationäre Leistungszufuhr (Energ iezufuhrquelle).

Der Brennstoffzellenstapel 200 ist ein gestapelter Körper, in dem mehrere einzelne Zellen gestapelt sind. Zum Beispiel kann der Brennstoffzellenstapel 200 eine Festpolymerbrennstoffzelle sein. Jedoch kann der Brennstoffzellenstapel 200 eine andere Art der Brennstoffzelle sein. Der Brennstoffzellenstapel 200 ist in dem Brennstoffzellengehäuse 10 aufgenommen. In 1 ist der Brennstoffzellenstapel 200, der in dem Brennstoffzellengehäuse 10 aufgenommen ist, durch gestrichelte Linien angezeigt.
Das Brennstoffzellengehäuse 10 weist einen Gehäuseabschnitt 20, einen Deckelabschnitt 30 und einen Abdeckungsabschnitt 40 auf. Der Deckelabschnitt 30 und der Abdeckungsabschnitt 40 sind an einer Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 angebracht. 1 stellt eine Situation dar, bevor der Deckelabschnitt 30 und der Abdeckungsabschnitt 40 angebracht sind, und 2 stellt eine Situation dar, nachdem der Deckelabschnitt 30 und der Abdeckungsabschnitt 40 angebracht sind. Der Deckelabschnitt 30 ist an dem Gehäuseabschnitt 20 durch einen ersten Verbindungsabschnitt 32 angebracht. Der Abdeckungsabschnitt 40 ist an dem Gehäuseabschnitt 20 durch einen zweiten Verbindungsabschnitt 44 angebracht.
Der Gehäuseabschnitt 20 hat eine hohle Boxform (Schachtelform), in der ein Raum zum Aufnehmen des Brennstoffzellenstapels 200 ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel hat der Gehäuseabschnitt 20 eine im Wesentlichen viereckige Parallelepiped-Form. Der Gehäuseabschnitt 20 ist mit einem Durchgangsloch 22 ausgebildet, das den vorstehend genannten Raum zum Aufnehmen des Brennstoffzellenstapels 200 und die Außenseite des Gehäuseabschnitts 20 verbindet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Durchgangsloch 22 als ein Loch ausgebildet, dessen Querschnitt in einer Richtung entlang der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 im Wesentlichen kreisförmig ist. 1 stellt die Situation dar, in der die zwei Durchgangslöcher 22 in dem Gehäuseabschnitt 20 ausgebildet sind. Jedoch kann die Anzahl des Durchgangslochs 22 eine beliebige Anzahl sein, die gleich ist wie oder größer ist als eins. Zum Beispiel kann der Gehäuseabschnitt 20 ein gegossener Gegenstand sein, der aus Metall (zum Beispiel Aluminium oder einer Aluminiumlegierung) hergestellt ist.
Der Deckelabschnitt 30 ist an dem Gehäuseabschnitt 20 derart angebracht, um das Durchgangsloch 22 zu schließen. Der Deckelabschnitt 30 in diesem Ausführungsbeispiel ist in einer viereckigen Form mit abgerundeten Ecken ausgebildet. Die zwei Durchgangslöcher 22 sind durch den einzelnen Deckelabschnitt 30 geschlossen. Der Deckelabschnitt 30 ist ein Bauteil, der einen Druck in dem Gehäuseabschnitt 20 durch ein Brechen (Bersten) des Deckelabschnitts 30 oder des ersten Verbindungsabschnitts 32 in dem Fall freigibt (abgibt), in dem eine schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt, wie zum Beispiel in einem Fall, in dem Wasserstoff aus dem Brennstoffzellenstapel 200 in dem Gehäuseabschnitt 20 ausströmt und sich entzündet. Der erste Verbindungsabschnitt 32 hat eine Abdichtungseigenschaft, die ein Eintreten von flüssigem Wasser in das Brennstoffzellengehäuse 10 durch das Durchgangsloch 22 verhindert.
3 ist eine Schnittansicht, die einen Querschnitt III - III in 2 darstellt. Der erste Verbindungsabschnitt 32 in diesem Ausführungsbeispiel ist aus einer Klebemittelschicht, die ein Klebemittel aufweist, konstruiert. Als das Klebemittel kann zum Beispiel ein Acrylklebemittel, ein Silikonklebemittel, ein Epoxidklebemittel oder dergleichen verwendet werden. Der Deckelabschnitt 30 kann aus einer Harzplatte, die ein Harz aufweist, ausgebildet sein. Beispiele des Harzes sind ein thermoplastisches Harz wie zum Beispiel ein Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyethylen oder Polyamid und ein duroplastisches Harz wie zum Beispiel ein Epoxidharz oder ein Phenolharz. Hinsichtlich eines Aspekts zum Sicherstellen einer Handhabbarkeit der Harzplatte ist zum Beispiel eine Dicke der Harzplatte bevorzugt gleich wie oder größer als 50 µm, besonders bevorzugt gleich wie oder größer als 100 µm, und des Weiteren noch bevorzugter gleich wie oder größer als 200 µm. Zusätzlich kann hinsichtlich eines Aspekts zum Erleichtern einer Druckfreigabe (Druckabgabe) von dem Gehäuseabschnitt 20, die durch das Brechen des Deckelabschnitts 30 verursacht wird, die Dicke der Harzplatte bevorzugt gleich wie oder kleiner als 1 mm, besonders bevorzugt gleich wie oder kleiner als 700 µm, und des Weiteren noch bevorzugter gleich wie oder kleiner als 500 µm sein. Alternativ kann der Deckelabschnitt 30 aus einem plattenförmigen Bauteil ausgebildet sein, das aus dem Harz oder dem Metall hergestellt ist. Zusätzlich kann der Deckelabschnitt 30 mittels eines Harzes mit Wasserstoffdurchlässigkeit derart ausgebildet sein, dass Wasserstoff von dem Gehäuseabschnitt 20 über den Deckelabschnitt 30 in dem Fall, in dem Wasserstoff aus dem Brennstoffzellenstapel 200 ausströmt, abgegeben (ausgestoßen) werden kann.
In diesem Ausführungsbeispiel bricht zumindest einer von dem Deckelabschnitt 30 und dem ersten Verbindungsabschnitt 32 und wird der Druck in dem Gehäuseabschnitt 20 freigegeben (abgegeben), wenn der Innendruck des Gehäuseabschnitts 20 erhöht wird, um gleich zu sein wie oder höher zu sein als ein vorbestimmter Druck. Der vorbestimmte Druck ist als ein Druck in dem Gehäuseabschnitt 20 in dem Fall definiert, in dem Wasserstoff aus dem Gehäuseabschnitt 20 ausströmt und sich entzündet. Ein derartiger Druck kann zum Beispiel im Voraus experimentell geprüft und festgestellt werden. Es ist anzumerken, dass der Ausdruck „zumindest einer von dem Deckelabschnitt 30 und dem ersten Verbindungsabschnitt 32“ nur den Deckelabschnitt 30 oder nur den ersten Verbindungsabschnitt 32 oder sowohl den Deckelabschnitt 30 als auch den ersten Verbindungsabschnitt 32 bedeutet (umfasst).
Um das Brechen des Deckelabschnitts 30 zu der Zeit zu bewirken, wenn der Innendruck des Gehäuseabschnitts 20 erhöht wird, um gleich zu sein wie oder höher zu sein als der vorbestimmte Druck, ist die Festigkeit des Deckelabschnitts 30 bevorzugt auf der Grundlage des vorbestimmten Drucks, der vorstehend beschrieben ist, und einer Öffnungsfläche des Durchgangslochs 22 derart festgelegt, dass der Deckelabschnitt 30 während der Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 bricht. Das heißt, ein oberer Grenzwert der Festigkeit des Deckelabschnitts 30 ist bevorzugt als er maximaler Wert der Festigkeit des Deckelabschnitts 30 zu der Zeit festgelegt, wenn der Deckelabschnitt 30 in dem Fall bricht, in dem der erste Verbindungsabschnitt 33 eine Verbindungsfestigkeit hat, die ausreichend hoch ist, um dessen Brechen während der vorstehenden Druckerhöhung zu verhindern. Die Festigkeit des Deckelabschnitts 30 kann zum Beispiel durch ein Material und die Dicke des Deckelabschnitts 30 eingestellt werden. Zum Beispiel bricht in dem Fall, in dem die Festigkeit des Deckelabschnitts 30 kleiner ist als die Verbindungfestigkeit des ersten Verbindungsabschnitts 32 wie in dem Fall, in dem der Deckelabschnitt 30 aus der Harzplatte gebildet ist, der Deckelabschnitt 30 und wird der Druck in dem Gehäuseabschnitt 20 freigegeben (abgegeben), wenn die schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt.
Um das Brechen des ersten Verbindungsabschnitts 32 zu der Zeit zu bewirken, wenn der Innendruck des Gehäuseabschnitts 20 erhöht wird, um gleich zu sein wie oder höher zu sein als der vorbestimmte Druck, ist die Verbindungfestigkeit des ersten Verbindungsabschnitts 32 bevorzugt auf der Grundlage des vorbestimmten Drucks, der vorstehend beschrieben ist, und der Öffnungsfläche des Durchgangslochs 22 derart festgelegt, dass der erste Verbindungsabschnitt 32 während der Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 bricht. Das heißt, ein oberer Grenzwert der Verbindungsfestigkeit des ersten Verbindungsabschnitts 32 ist bevorzugt als ein maximaler Wert der Verbindungsfestigkeit des ersten Verbindungsabschnitts 32 zu der Zeit festgelegt, wenn der erste Verbindungsabschnitt 32 in dem Fall bricht, in dem der Deckelabschnitt 30 die Festigkeit hat, die ausreichend hoch ist, um das Brechen während der vorstehenden Druckerhöhung zu verhindern. Zum Beispiel kann die Verbindungsfestigkeit des ersten Verbindungsabschnitts 32 durch geeignetes Auswählen der Art des Klebemittels, das den ersten Verbindungsabschnitt 32 bildet, festgelegt werden.
Der Abdeckungsabschnitt 40 ist an dem Deckelabschnitt 30 angeordnet und ist an dem Gehäuseabschnitt 20 angebracht. Der Abdeckungsabschnitt 40 in diesem Gehäuse ist in einer viereckigen Form mit abgerundeten Ecken ausgebildet, die eine gewisse Größe größer ist als der Deckelabschnitt 30, und ist an dem Deckelabschnitt 30 derart angeordnet, um den gesamten Deckelabschnitt 30 zu überlappen. Zum Beispiel kann der Abdeckungsabschnitt 40 aus einem plattenförmigen Bauteil, das aus dem Metall hergestellt ist, konstruiert sein.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Verbindungsabschnitt 44, der den Abdeckungsabschnitt 40 an dem Gehäuseabschnitt 20 anbringt, aus einer Schraube konstruiert. Das heißt, in diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in 1 und 2 dargestellt ist, der Abdeckungsabschnitt 40 an dem Gehäuseabschnitt 30 durch Verschrauben angebracht. In dem Abdeckungsabschnitt 40 sind zwei Befestigungslöcher 42, die jeweils den Abdeckungsabschnitt 40 durchdringen, an diagonalen Positionen ausgebildet. An der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 sind zwei Schraubenlöcher 24 an Positionen vorgesehen, die jeweils zu den Befestigungslöchern 42 korrespondieren. Dann werden die Schrauben als die zweiten Verbindungsabschnitte 44, die durch die Befestigungslöcher 42 eingesetzt werden, in die Schraubenlöcher 24 geschraubt. Als Ergebnis ist der Abdeckungsabschnitt 40 an den (mit dem) Gehäuseabschnitt 20 geschraubt (verschraubt).
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Abdeckungsabschnitt 40 gestaltet, um an dem Gehäuseabschnitt 20 angebracht zu sein, selbst nachdem der Innendruck des Gehäuseabschnitts 20 erhöht worden ist, um gleich zu sein wie oder höher zu sein als der vorstehend beschriebene vorbestimmte Druck und zumindest einer von dem Deckelabschnitt 30 und dem ersten Verbindungsabschnitt 32 gebrochen ist. Das heißt, die Festigkeit des Abdeckungsabschnitts 40 und die Verbindungsfestigkeit des zweiten Verbindungsabschnitts 44 sind derart festgelegt, dass der Abdeckungsabschnitt 40 an dem Gehäuseabschnitt 20 selbst in dem Fall angebracht bleibt, in dem die schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt, der Deckelabschnitt 30 oder erste Verbindungsabschnitt 32 gebrochen ist und danach der Abdeckungsabschnitt 40 mit dem Druck von der Innenseite des Gehäuseabschnitts 20 über die Durchgangslöcher 22 oder eine Stoßkraft von dem Deckelabschnitt 30, der von dem Gehäuseabschnitt 20 gelöst ist, belastet wird. Der Druck, der auf den Abdeckungsabschnitt 40 von der Innenseite des Gehäuseabschnitts 20 über die Durchgangslöcher 22 nach dem Brechen des Deckelabschnitts 30 oder des ersten Verbindungsabschnitts 32 aufgebracht wird, ist bevorzugt zum Beispiel als der vorstehend beschriebene vorbestimmte Druck festgelegt. Die Stoßkraft, die auf den Abdeckungsabschnitt 40 von dem Deckelabschnitt 30, der von dem Gehäuseabschnitt 20 gelöst ist, aufgebracht wird, ist bevorzugt auf eine ausreichend große Kraft unter Berücksichtigung eines Gewichts des Deckelabschnitts 30 und eines Abstands zwischen dem Deckelabschnitt 30 und dem Abdeckungsabschnitt 40 festgelegt. Die Festigkeit des Abdeckungsabschnitts 40 kann durch das Material, das den Abdeckungsabschnitt 40 bildet, und eine Dicke des Abdeckungsabschnitts 40 eingestellt werden. Eine Anbringungsfestigkeit des zweiten Verbindungsabschnitts 44 kann durch die Materialen des Gehäuseabschnitts 20 und der Schraube, eine Überlappungstoleranz der Schraube und die Anzahl der Schrauben eingestellt werden.
Ein Abstand zwischen dem Abdeckungsabschnitt 40 und der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 ist bevorzugt und geeignet derart festgelegt, dass das Brechen des Deckelabschnitts 30 oder des ersten Verbindungsabschnitts 32 nicht verhindert wird und dass sich der Deckelabschnitt 30 nicht in einer ungewünschten Richtung verteilt, wenn die schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt. In dem Fall, in dem der Deckelabschnitt 30 in einer dünnen Plattenform ausgebildet ist und in dem der Druck in dem Gehäuseabschnitt 20 durch das Brechen des Deckelabschnitts 30 freigegeben wird, kann der Abdeckungsabschnitt 40 den Deckelabschnitt 30 ohne eine Aufbringung eines Drucks auf den Deckelabschnitt 30 berühren. Das heißt, der Abstand zwischen dem Abdeckungsabschnitt 40 und der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 ist bevorzugt derart festgelegt, dass der Deckelabschnitt 30 nicht mit dem Druck von dem Abdeckungsabschnitt 40 selbst in dem Fall aufgebracht wird, in dem der Abdeckungsabschnitt 40 und der Deckelabschnitt 30 nächstmöglich aneinander angeordnet sind und somit der Abdeckungsabschnitt 40 mit dem Gehäuseabschnitt 20 aufgrund einer Genauigkeit zu der Zeit, wenn der erste Verbindungabschnittabschnitt 32 und der zweite Verbindungsabschnitt 44 ausgebildet sind, in Kontakt ist. In dem Fall, in dem der Deckelabschnitt 30 nicht mit dem Druck von dem Abdeckungsabschnitt 40 aufgebracht wird, kann der Deckelabschnitt 30 in der Plattenform brechen, wenn die schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt.
Ein unterer Grenzwert des Abstands zwischen dem Abdeckungsabschnitt 40 und der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 ist bevorzugt derart festgelegt, um eine Ablösung des Deckelabschnitts 30 von dem Gehäuseabschnitt 20 in dem Fall zuzulassen, in dem der erste Verbindungabschnitt 32 bricht, um den Druck von dem Gehäuseabschnitt 20 zu der Zeit freizugeben, wenn die schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt. 3 stellt eine Situation dar, in der der Abdeckungsabschnitt 40 von dem Deckelabschnitt 30 getrennt angeordnet ist. Zusätzlich ist in dem Fall, in dem der Deckelabschnitt 30 aus dem Bauteil, dass die relativ niedrige Festigkeit hat, konstruiert ist wie in dem Fall, in dem der Deckelabschnitt 30 aus der Harzplatte konstruiert ist, ein oberer Grenzwert des Abstands zwischen dem Abdeckungsabschnitt 40 und der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 bevorzugt derart festgelegt, dass der Abstand zwischen dem Abdeckungsabschnitt 40 und der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 kürzer ist als eine Breite eines Fingers einer Person. Zum Beispiel ist der obere Grenzwert des vorstehenden Abstands bevorzugt gleich wie oder kürzer als 10 mm und noch bevorzugter gleich wie oder kürzer als 5 mm. In diesem Fall ist es möglich, das Brechen des Deckelabschnitts 30 durch einen Schaden oder einen Unfall zu verhindern. Des Weiteren ist in dem Fall, in dem ein Bauteil (zum Beispiel eine Hochspannungsanlage mit einer Betriebsspannung von 60V Gleichstrom oder höher oder 30V Wechselstrom oder höher oder dergleichen), das gegenüber einem Verteilen des Deckelabschnitts 30 geeignet geschützt werden soll, um eine angeordnete Position der Brennstoffzelle 10 vorhanden ist, der obere Grenzwert des Abstands zwischen dem Abdeckungsabschnitt 40 und der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 bevorzugt derart festgelegt, um ein Verteilen des Deckelabschnitts 30 in Richtung des vorstehend genannten Bauteils zu verhindern, das geeignet geschützt wird, aus einem Spalt (Zwischenraum) zwischen dem Abdeckungsabschnitt 40 und dem Gehäuseabschnitt 20 zu der Zeit des Brechens des Deckelabschnitts 30 oder des ersten Verbindungsabschnitts 32. Das heißt, der Abdeckungsabschnitt 40 ist bevorzugt nahe der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 derart angeordnet, dass das vorstehende Bauteil, das geeignet geschützt wird, nicht in einem Weg (Bereich) des Verteilens des Deckelabschnitts 30, der sich von dem Spalt (Zwischenraum) zwischen dem Abdeckungsabschnitt 14 und dem Gehäuseabschnitt 20 erstreckt, vorhanden ist.
Um den Abstand zwischen dem Abdeckungsabschnitt 40 und der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 auf einen gewünschten Abstand festzulegen, kann zum Beispiel ein konvexer oder ausgehöhlter Abschnitt, der als ein Abstandshalter zum Sicherstellen der gewünschten Distanz dient, an zumindest einer von der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 und einer Fläche des Abdeckungsabschnitts 40 vorgesehen sein.
Die zweiten Verbindungsabschnitte 44 in diesem Ausführungsbeispiel sind durch die zwei Schrauben konstruiert und der Abdeckungsabschnitt 40 wird, wie in 1 und 2 dargestellt ist, an den (mit dem) Gehäuseabschnitt 20 an den zwei Positionen geschraubt (verschraubt). Jedoch kann der Abdeckungsabschnitt 40 an den Gehäuseabschnitt 20 an mehreren Positionen, die sich von den zwei Positionen unterscheiden, geschraubt werden. Jeder der zweiten Verbindungsabschnitte 44 ist nur erforderlich, um die vorstehend beschriebene Verbindungsfestigkeit sicherzustellen, und es ist nicht erforderlich, dass sie die Dichtungseigenschaft und dergleichen haben (bereitstellen). Somit ist es nicht erforderlich, die Verschraubungspositionen gleichmäßig anzuordnen, und die Anzahl der Schraubpositionen kann minimiert werden.
Gemäß der Brennstoffzelle 100 mit dem Brennstoffzellengehäuse 10 in diesem Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben worden ist, ist es, wenn die schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt, wie in dem Fall, in dem Wasserstoff aus dem Brennstoffzellenstapel 200 austritt und sich in dem Gehäuseabschnitt 20 entzündet oder dergleichen und zumindest einer von dem Deckelabschnitt 30 und dem ersten Verbindungsabschnitt 32 in Zusammenhang mit der schnellen Druckerhöhung bricht, um dem Druck von dem Gehäuseabschnitt 20 freizugeben (abzugeben), möglich, ein Verteilen des Deckelabschnitts 30 in der unbeabsichtigten Richtung zu verhindern.
4 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Richtung, in der sich der Deckelabschnitt 30 zu der Zeit verteilt, wenn der Druck von dem Gehäuseabschnitt 20 freigegeben wird, schematisch darstellt. Wie in 4 dargestellt ist, verteilt sich der gebrochene Deckelabschnitt 30 oder der Deckelabschnitt 30, der von dem Gehäuseabschnitt 20 aufgrund des Brechens des ersten Verbindungsabschnitts 32 gelöst wird, möglicherweise in einer beliebigen Umfangsrichtung von dem Spalt (Zwischenraum) zwischen dem Abdeckungsabschnitt 40 und dem Gehäuseabschnitt 20. In 4 ist eine derartige Situation mit Pfeilen nach oben und nach unten und nach links und nach rechts dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Abdeckungsabschnitt 40 vorgesehen, um ein Verteilen des Deckelabschnitts 30 in einer senkrechten Richtung zu der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 (einer Richtung, die durch gestrichelte Pfeile in 4 angezeigt ist) zu verhindern. Als Ergebnis kann ein Teil, eine Anlage oder dergleichen, die in der Richtung, die durch die gestrichelten Pfeile angezeigt ist, ein Anwender, der eine Wartung ausführt und in einer derartigen Richtung positioniert ist oder dergleichen gegenüber dem Deckelabschnitt 30 geschützt werden. In der Brennstoffzelle 100 kann zum Beispiel ein Wasserstoffsensor in dem Gehäuseabschnitt 20 vorgesehen sein, um die Leckage (das Ausströmen) des Wasserstoffs geeignet vorbereiten und handhaben zu können. Jedoch ist es selbst in dem Fall, in dem die Vorbereitung wie eine Anwendung des Wasserstoffsensors gemacht wird, wie vorstehend beschrieben ist, möglich, dass die Leckage des Wasserstoffs voranschreitet, woraus sich die Entzündung ergibt, zum Beispiel aufgrund eines Fehlverhaltens des Sensors oder dergleichen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es selbst in einem derartigen Fall möglich, ein Problem zu verhindern, das durch ein Verteilen des Deckelabschnitts 30 oder von Teilen des Deckelabschnitts 30 in der unbeabsichtigten Richtung verursacht wird.
In diesem Ausführungsbeispiel bricht in dem Fall, in dem der Deckelabschnitt 30 aus der Harzplatte konstruiert ist, der Deckelabschnitt 30 besonders leicht (einfach). Somit kann, wenn die schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt, der Druck von dem Gehäuseabschnitt 20 durch Verursachen des Brechens des Deckelabschnitts 30 einfach freigegeben werden. Zusätzlich ist es in dem Fall, in dem der Deckelabschnitt 30 aus der Harzplatte konstruiert ist und in dem sich der Deckelabschnitt 30 verteilt, möglich, einen Grad (Ausmaß) einer Beschädigung an dem peripheren Teil, einer Anlage und dergleichen, die durch das Teil des Deckelabschnitts 30 verursacht wird, zu verhindern. Wie vorstehend beschrieben ist, ist in dem Fall, in dem der Deckelabschnitt 30 mit der relativ niedrigen Festigkeit verwendet wird, der erste Verbindungabschnitt 32 aus der Klebemittelschicht ausgebildet. Auf diese Weise kann, während die Abdichtungseigenschaft zwischen dem Deckelabschnitt 30 und dem Gehäuseabschnitt 20 ausreichend sichergestellt wird, der Deckelabschnitt 30 einfach mit dem Gehäuseabschnitt 20 mit der ausreichenden Verbindungsfestigkeit verbunden werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in 1 und 2 dargestellt ist, der einzelne Deckelabschnitt 30, der alle Durchgangslöcher 22 abdeckt, vorgesehen. Jedoch kann der Deckelabschnitt für jedes der Durchgangslöcher 22 vorgesehen sein. In dem Fall, in dem der Deckelabschnitt für jedes der Durchgangslöcher 22 vorgesehen ist, kann der Abdeckungsabschnitt 40 für jeden der Deckelabschnitte 30 vorgesehen sein. Jedoch kann, wenn der Deckelabschnitt 30 und der Abdeckungsabschnitt 40, die alle der mehreren Durchgangslöcher 22 abdecken, vorgesehen sind, die Anzahl reduziert werden und kann somit eine Anbringungsarbeit des Deckelabschnitts 30 und des Abdeckungsabschnitts 40 vereinfacht werden.
Der Abdeckungsabschnitt 40 kann den gesamten Deckelabschnitt 30 nicht abdecken, sondern er kann den Deckelabschnitt 30 teilweise abdecken. Zum Beispiel kann der Abdeckungsabschnitt 40 in einer Form ausgebildet sein, die um eine gewisse Größe kleiner ist als die Form des Deckelabschnitts 30. In dem Fall, in dem der Abdeckungsabschnitt 40 über dem Deckelabschnitt 30 angeordnet ist, kann dieselbe Wirkung zum Verhindern eines Verteilens des Deckelabschnitts 30 oder der Teile des 30 erhalten werden. Jedoch ist es in dem Fall, in dem der Druck durch das Brechen des Deckelabschnitts 30 während der Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 freigegeben wird, möglich, dass die Wirkung zum Verhindern eines Verteilens der Teile des Deckelabschnitts 30 durch Vergrößern des Abdeckungsabschnitts 40 verbessert wird.
Es ist anzumerken, dass, wenn der Deckelabschnitt 30 durch die Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 bricht, nicht nur der Fall, in dem sich ein Teil des gebrochenen Deckelabschnitts 30 zu der Außenseite des Gehäuseabschnitts 20 verteilt, sondern auch der Fall, in dem sich der Teil des gebrochenen Deckelabschnitts 30 zu der Innenseite des Gehäuseabschnitts 20 verteilt, zu berücksichtigen sind. Demgemäß ist in dem Fall, in dem das Bauteil (zum Beispiel die vorstehend beschriebene Hochspannungsanlage oder dergleichen), das gegenüber dem Verteilen des Deckelabschnitts 30 geeignet geschützt werden soll, in dem Gehäuseabschnitt 20 vorhanden ist, das Durchgangsloch 22 geeignet an einer Position vorgesehen, durch die es unwahrscheinlich ist, dass der gebrochene Deckelabschnitt 30 das vorstehende Bauteil erreicht, dessen Schutz gewünscht ist. Zum Beispiel ist das Durchgangsloch 22 bevorzugt in einer Fläche vorgesehen, die von dem vorstehend genannten Bauteil, dessen Schutz gewünscht ist, an den Außenflächen des Gehäuseabschnitts 20 am weitesten entfernt ist.
Zusätzlich kann anstelle eines speziellen Vorsehens des Durchgangslochs 22 in dem Gehäuseabschnitt 20 für den vorstehend beschriebenen Zweck zum Freigeben des Drucks ein vorhandenes Loch, das in dem Gehäuseabschnitt 20 vorgesehen ist, als das Durchgangsloch 22 verwendet werden. Zum Beispiel ist, wenn der Brennstoffzellenstapel 200 in dem Gehäuseabschnitt 20 aufgenommen ist, ein Loch, durch das ein Befestigungsstab hindurchtritt, in dem Gehäuseabschnitt 20 vorgesehen und wird der vorstehende Aufnahmebetrieb ausgeführt, während der Brennstoffzellenstapel 200 in die Stapelrichtung mittels des Befestigungsstabs gedrückt wird. In einem derartigen Fall kann das vorstehend genannte Loch als das Durchgangsloch 22 verwendet werden.
Zweites Ausführungsbeispiel:
5 ist eine Perspektivansicht, die eine Situation, in der der Deckelabschnitt 30 an dem Gehäuseabschnitt 20 angebracht wird und der Abdeckungsabschnitt 40 des Weiteren daran angebracht wird, in einem Brennstoffzellengehäuse 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt. In dem zweiten Ausführungsbeispiel hat das Brennstoffzellengehäuse 10 dieselbe Gestaltung wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel bis auf den ersten Verbindungsabschnitt 32. Somit sind die gemeinsamen Abschnitte mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der erste Verbindungabschnitt 32 aus mehreren Schrauben konstruiert (gebildet). Das heißt, der Deckelabschnitt 30 ist an der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 durch die mehreren Schrauben als der erste Verbindungsabschnitt 32 angebracht. Um die Abdichtungseigenschaft zwischen dem Deckelabschnitt 30 und dem Gehäuseabschnitt 20 in diesem Ausführungsbeispiel sicherzustellen, sind die mehreren Schrauben in im Wesentlichen gleichmäßig beabstandeten Intervallen vorgesehen. Zusätzlich kann, um die Abdichtungseigenschaft zwischen dem Deckelabschnitt 30 und dem Gehäuseabschnitt 20 sicherzustellen, eine Dichtung, die in einer Form ausgebildet ist, um das Durchgangsloch 22 zu umgeben, an einer Position zwischen dem Deckelabschnitt 30 und der Außenfläche des Gehäuseabschnitts 20 vorgesehen sein.
Ferner können mit einer derartigen Gestaltung in dem Fall, in dem der Abdeckungsabschnitt 40 an dem Gehäuseabschnitt 20 angebracht bleibt, selbst nachdem der Innendruck des Gehäuseabschnitts 20 erhöht worden ist, um gleich zu sein wie oder höher zu sein als der vorstehend beschriebene vorbestimmte Druck und zumindest einer von dem Deckelabschnitt 30 und dem ersten Verbindungsabschnitt 32 gebrochen ist, dieselben Wirkungen wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Verbindungsfestigkeit des ersten Verbindungsabschnitts 32 gemäß einem Material von jeder der Schrauben, die den ersten Verbindungsabschnitt 32 bilden, dem Material des Gehäuseabschnitts 20, einer Überlappungstoleranz von jeder der Schrauben und der Anzahl der Schrauben festgelegt sein.
Drittes Ausführungsbeispiel:

6 ist eine Schnittansicht, die eine Situation, in der der Deckelabschnitt 30 und der Abdeckungsabschnitt 40 an dem Gehäuseabschnitt 20 in einem Brennstoffzellengehäuse 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel angebracht sind, schematisch darstellt. In dem dritten Ausführungsbeispiel hat das Brennstoffzellengehäuse 10 dieselbe Gestaltung wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel bis auf eine Anordnung des ersten Verbindungsabschnitts 32 und des zweiten Verbindungsabschnitts 44. Somit sind die gemeinsamen Abschnitte mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

In dem dritten Ausführungsbeispiel ist eine Schraube, die den zweiten Verbindungsabschnitt 44 bildet, an dem Gehäuseabschnitt 20 an einer Position befestigt, an der die Schraube die Klebemittelschicht, die den ersten Verbindungsabschnitt 32 bildet, überlappt. Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist es in einem Fall, in dem der erste Verbindungsabschnitt 32 und der zweite Verbindungsabschnitt 44 unterschiedliche Komponenten sind, einfach, um die Verbindungsfestigkeit von jedem von dem Verbindungsabschnitt mit der gewünschten Festigkeit festzulegen. Als Ergebnis ist es möglich, eine derartige Gestaltung einfach zu erreichen, in der zum Beispiel, wenn die schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt, der erste Verbindungsabschnitt 32 bricht, aber der zweite Verbindungsabschnitt 44 den Abdeckungsabschnitt 40 und den Gehäuseabschnitt 20 verbindet. Jedoch ist in dem dritten Ausführungsbeispiel die Verbindungsfestigkeit von jedem von dem ersten Verbindungsabschnitt 32 und dem zweiten Verbindungsabschnitt 44 geeignet festgelegt. Demgemäß kann es selbst in dem Fall, in dem der erste Verbindungsabschnitt 32 und der zweite Verbindungsabschnitt 44 einander teilweise überlappen, gestaltet sein, dass, selbst nachdem der Innendruck des Gehäuseabschnitts 20 erhöht wird und der erste Verbindungsabschnitt 32 bricht, der zweite Verbindungsabschnitt 44 den Abdeckungsabschnitt 40 und den Gehäuseabschnitt 20 verbindet. Auf diese Weise können dieselben Wirkungen wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
Alternativ können der erste Verbindungsabschnitt 32 und der zweite Verbindungsabschnitt 44 eine gemeinsame Schraube aufweisen. Dann kann durch Verwendung der gemeinsamen Schraube der Deckelabschnitt 30 an dem Gehäuseabschnitt 20 angebracht werden und kann der Abdeckungsabschnitt 40 an dem Gehäuseabschnitt 20 angebracht werden. In einem derartigen Fall wird wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, das in 5 dargestellt ist, die ausreichende Anzahl der Schrauben bevorzugt verwendet, um die Abdichtungseigenschaft zwischen dem Deckelabschnitt 30 und dem Gehäuseabschnitt 20 sicherzustellen. Dann ist der Deckelabschnitts 30 bevorzugt ein Bauteil, das eine derartige Festigkeit hat, dass der Deckelabschnitt 30 bricht, wenn die schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt, aber der erste Verbindungsabschnitt 32 und der zweite Verbindungsabschnitt 44 nicht brechen. Zu dieser Zeit kann, um ein Brechen des Deckelabschnitts 30 zu verhindern, zum Beispiel eine Fläche an der Innenseite (einer Seite entgegengesetzt zu dem Deckelabschnitt 30) des Abdeckungsabschnitts 40 eine konkave oder ausgehöhlte Form haben, um einen ausreichenden Abstand zwischen der Fläche des Abdeckungsabschnitts 40 und dem Deckelabschnitt 30 weiter sicherzustellen.
Viertes Ausführungsbeispiel
7 ist eine Perspektivansicht, die eine Situation schematisch darstellt, in der der Deckelabschnitt 30 und der Abdeckungsabschnitt 40 an dem Gehäuseabschnitt 20 in einem Brennstoffzellengehäuse 10 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel auf ähnliche Weise wie in 5 angebracht sind. 8 ist eine Schnittansicht, die eine Situation eines Querschnitts VIII - VIII in 7 schematisch darstellt. In dem vierten Ausführungsbeispiel hat das Brennstoffzellengehäuse 10 dieselbe Gestaltung wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel bis auf den Abdeckungsabschnitt 40. Somit sind die gemeinsamen Abschnitte mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
In dem vierten Ausführungsbeispiel hat der Abdeckungsabschnitt 40 eine Wulst 46 als einen hochfesten Abschnitt, der eine höhere Festigkeit (Steifigkeit) hat als der Rest des Abdeckungsabschnitts 40. Die Wulst 46 ist entlang eines Außenumfangs des Abdeckungsabschnitts 40 an einer Position nahe einem Außenumfang an einer oberen Endseite des Abdeckungsabschnitts 40 vorgesehen und ist eine nutförmige Struktur, die in einer umgekehrten Richtung von dem Gehäuseabschnitt 20 vorsteht. Zum Beispiel kann die Wulst 46 durch Pressen ausgebildet werden. Durch Vorsehen der Wulst 46 mit einer derartigen vorstehenden Struktur ist es möglich, die Festigkeit und die Steifigkeit des Abdeckungsabschnitts 40 durch Erhöhen des Widerstandsmoduls und des Flächenträgheitsmoments zu verbessern. In einem Fall, in dem ein derartiger Abdeckungsabschnitt 40 verwendet wird, ist es unwahrscheinlich, dass sich ein Abschnitt des Abdeckungsabschnitts 40 nahe der Wulst 46 verformt zu der Zeit, wenn die schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt und der Deckelabschnitt 30 oder der Teil des Deckelabschnitts 30 den Abdeckungsabschnitt 40 trifft. Demgemäß ist es wahrscheinlich, dass sich der Deckelabschnitt 30 oder der Teil des Deckelabschnitts 30 um die Position herum, in der die Wulst 46 nicht vorgesehen ist, verteilt und somit ein Verformungsausmaß groß ist. In dem Fall, in dem das Bauteil (zum Beispiel die vorstehend beschriebene Hochspannungsanlage oder dergleichen), das gegenüber dem Verteilen des Deckelabschnitts 30 geeignet geschützt werden soll, nahe der Position, in der das Durchgangsloch 22 vorgesehen ist, in dem Gehäuseabschnitt 20 des Brennstoffzellengehäuses 10 vorhanden ist, die Wulst 46 an der Seite vorgesehen, an der das vorstehend genannte Bauteil, dessen Schutz gewünscht ist, angeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Wirkung zum Schützen des vorstehend genannten Bauteils, dessen Schutz gewünscht ist, zu verbessern. In 7 ist die Situation, in der es unwahrscheinlich ist, dass sich der Deckelabschnitt 30 oder der Teil des Deckelabschnitts 30 von der Seite des Abdeckungsabschnitts 40 verteilt, an der die Wulst 46 vorgesehen ist, durch einen gestrichelten, nach oben gerichteten Pfeil dargestellt.
9 ist eine Perspektivansicht, die eine Situation darstellt, in der der Deckelabschnitt 30 und der Abdeckungsabschnitt 40 an dem Gehäuseabschnitt 20 in einem Brennstoffzellengehäuse 10 gemäß einem modifizierten Beispiel des vierten Ausführungsbeispiels auf gleiche Weise wie in 5 angebracht sind. In dem modifizierten Beispiel, das in 9 dargestellt ist, hat das Brennstoffzellengehäuse 10 dieselbe Gestaltung wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel bis auf den Abdeckungsabschnitt 40. Somit sind die gemeinsamen Abschnitte mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Der Abdeckungsabschnitt 40 in dem modifizierten Beispiel, das in 9 dargestellt ist, hat als den hochfesten Abschnitt mit der höheren Festigkeit als der Rest des Abdeckungsabschnitts 40 einen verstärkten Abschnitt 48, in dem eine dünne Platte in einer Halbmondform an der Fläche des Abdeckungsabschnitts 40 angebracht ist. Die Form des verstärkten Abschnitts 48 kann eine Form sein, die sich von der Halbmondform unterscheidet. Die Festigkeit des Abdeckungsabschnitts 40 ist in dem Abschnitt erhöht, der mit dem verstärkten Abschnitt 48 vorgesehen ist. Somit ist es, wenn die schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt und der Deckelabschnitt 30 oder der Teil des Deckelabschnitts 30 den Abdeckungsabschnitt 40 trifft, unwahrscheinlicher, dass sich der Abschnitt des Abdeckungsabschnitts 40 nahe dem verstärkten Abschnitt 48 verformt. Demgemäß ist es wahrscheinlich, dass sich der Deckelabschnitt 30 oder der Teil des Deckelabschnitts 30 von der Position herum verteilt, in der der verstärkte Abschnitt 48 nicht vorgesehen ist und somit das Verformungsausmaß groß ist. Daher können dieselben Wirkungen wie die in dem vierten Ausführungsbeispiel, das in 7 dargestellt ist, erhalten werden. In 9 ist die Situation, in der es unwahrscheinlich ist, dass sich der Deckelabschnitt 30 oder der Teil des Deckelabschnitts 30 von der Seite des Abdeckungsabschnitts 40 verteilt, an der der verstärkte Abschnitt 48 vorgesehen ist, mittels eines gestrichelten, nach unten gerichteten Pfeils dargestellt.
Vorstehend ist die Gestaltung, die den hochfesten Abschnitt mit der höheren Festigkeit hat als der Rest des Abschnitts, aktiv in dem Abdeckungsabschnitt 40 vorgesehen ist, in Bezug auf 7 bis 9 beschrieben. Jedoch kann ein Abschnitt mit der niedrigeren Festigkeit als der Rest des Abschnitts aktiv vorgesehen sein. Als Ergebnis kann der Rest des Abschnitts als der hochfeste Abschnitt dienen. Ein Verfahren zum Vorsehen des niedrigfesten Abschnitts, der eine geringere Festigkeit (Steifigkeit) als der Rest des Abschnitts, weist ein Verfahren zum Herstellen einer Kerbe in einer bestimmten Region des Abdeckungsabschnitts 40 durch zum Beispiel Pressen auf.
In der vorstehenden Beschreibung ändert sich die Festigkeit des plattenförmigen Abschnitts in dem Abdeckungsabschnitt 40 lokal, um eine Wahrscheinlichkeit der Modifikation des Abdeckungsabschnitts 40 zu der Zeit lokal zu ändern, wenn der Deckelabschnitt 30 oder der Teil des Deckelabschnitts 30 den Abdeckungsabschnitt 40 trifft. Jedoch kann eine unterschiedliche Gestaltung angewandt werden. Zum Beispiel kann in dem Fall, in dem der zweite Verbindungsabschnitt 44, der den Abdeckungsabschnitt 40 an dem Gehäuseabschnitt 20 anbringt, aus der Vielzahl von Schrauben konstruiert (gebildet) ist, die entlang des Außenumfangs des Abdeckungsabschnitts 40 angeordnet sind, an Positionen nahe des Außenumfangs des Abdeckungsabschnitts 40 die Wahrscheinlichkeit der Modifikation des Abdeckungsabschnitts 40 lokal gemäß einem Zustand der Dichte der Schrauben geändert werden. Die Modifikation des Abdeckungsabschnitts 40 kann weiterhin in dem Abschnitt verhindert werden, in dem die Schrauben dicht angeordnet sind, als in dem Abschnitt, in dem die Schrauben spärlich angeordnet sind.
Weitere Ausführungsbeispiele:

In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele weist der erste Verbindungsabschnitt 32, der den Deckelabschnitt 30 an dem Gehäuseabschnitt 20 anbringt, die Klebemittelschicht oder die Schraube auf, er kann jedoch eine unterschiedliche Gestaltung haben. Anstelle des Bereitstellens des ersten Verbindungsabschnitts 32 als die separate Komponente von dem Deckelabschnitt 30 und dem Gehäuseabschnitt 20 ähnlich der Klebemittelschicht und der Schraube kann der erste Verbindungsabschnitt 32 mit zumindest einem von dem Deckelabschnitt 30 und dem Gehäuseabschnitt 20 einstückig vorgesehen sein. Zum Beispiel kann in dem Fall, in dem der Deckelabschnitt 30 das Metallbauteil ist, der Deckelabschnitt 30 und der Gehäuseabschnitt 20 durch Schweißen oder Löten verbunden sein und kann der erste Verbindungsabschnitt 32 einstückig mit dem Deckelabschnitt 30 und dem Gehäuseabschnitt 20 ausgebildet sein. Alternativ kann ein Eingriffsabschnitt oder ein Trennabschnitt an jeder von der Fläche des Deckelabschnitts 30 und der Fläche des Gehäuseabschnitts 20 vorgesehen sein. Dann können der Eingriffsabschnitt und der Trennabschnitt miteinander eingreifen, um den Deckelabschnitt 30 und den Verbindungsabschnitt 20 zu verbinden. Auf diese Weise kann der erste Verbindungsabschnitt 32 aus einem Teil des Deckelabschnitts 30 und einem Teil des Gehäuseabschnitts 20 konstruiert sein.

In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele weist der zweite Verbindungsabschnitt 44, der den Abdeckungsabschnitt 40 an dem Gehäuseabschnitt 20 anbringt, die Schraube auf, jedoch kann er eine unterschiedliche Gestaltung haben. Zum Beispiel kann ein konvexer oder ausgehöhlter Abschnitt, der als ein Abstandshalter zum Halten des Abstands zwischen dem Abdeckungsabschnitt 40 und dem Gehäuseabschnitt 20 dient, an der Fläche des Gehäuseabschnitts 20 oder der Fläche des Abdeckungsabschnitts 40 vorgesehen sein. Dann können in dem Fall, in dem die Verbindungsfestigkeit sichergestellt werden kann, der Abdeckungsabschnitt 40 und der Gehäuseabschnitt 20 in dem konvexen oder ausgehöhlten Abschnitt mittels des Klebemittels verbunden werden und kann der zweite Verbindungsabschnitt 44 aus der Klebemittelschicht konstruiert sein. Anstelle des Bereitstellens des zweiten Verbindungsabschnitts 44 als die separate Komponente von dem Abdeckungsabschnitt 40 und dem Gehäuseabschnitt 20 ähnlich der Schraube oder der Klebemittelschicht kann der zweite Verbindungsabschnitt 44 einstückig mit zumindest einem von dem Abdeckungsabschnitt 40 und dem Gehäuseabschnitt 20 vorgesehen sein. Zum Beispiel kann der konvexe oder ausgehöhlte Abschnitt, der als der Abstandshalter zum Halten des Abstands zwischen dem Abdeckungsabschnitt 40 und dem Gehäuseabschnitt 20 dient, an der Fläche des Gehäuseabschnitts 20 oder der Fläche des Abdeckungsabschnitts 40 vorgesehen sein. Dann können der Abdeckungsabschnitt 40 und der Gehäuseabschnitt 20 in dem konvexen oder ausgehöhlten Abschnitt durch Schweißen oder Löten verbunden werden. Auf diese Weise kann der zweite Verbindungsabschnitt 44 einstückig mit dem Abdeckungsabschnitt 40 und dem Gehäuseabschnitt 20 ausgebildet sein. Alternativ kann der Eingriffsabschnitt oder der Trennabschnitt an jeder von der Fläche des Abdeckungsabschnitts 40 und der Fläche des Gehäuseabschnitts 20 vorgesehen sein. Dann können der Eingriffsabschnitt und der Trennabschnitt miteinander eingreifen, um den Abdeckungsabschnitt 40 und den Gehäuseabschnitt 20 zu verbinden. Auf diese Weise kann der zweite Verbindungsabschnitt 44 aus dem Teil des Abdeckungsabschnitts 40 und dem Teil des Gehäuseabschnitts 20 konstruiert sein.
In jedem der Fälle können in dem Fall, in dem er gestaltet ist, dass, wenn die schnelle Druckerhöhung in dem Gehäuseabschnitt 20 auftritt, zumindest einer von dem Deckelabschnitt 30 und dem ersten Verbindungsabschnitt 32 bricht, um den Druck von dem Gehäuseabschnitt 20 freizugeben, und der Abdeckungsabschnitt 40 an dem Gehäuseabschnitt 20 angebracht bleibt, selbst mit dem Deckelabschnitt 30 oder dem Teil des Deckelabschnitts 30, der den Abdeckungsabschnitt 40 trifft, dieselben Wirkungen wie die in jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele erhalten werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und kann auf beliebige verschiedene Gestaltungen innerhalb des Schutzumfangs ausgeführt werden, ohne von dessen Geist abzuweichen. Zum Beispiel können technische Merkmale in den Ausführungsbeispielen, die zu technischen Merkmalen in den Gesichtspunkten, die in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben sind, korrespondieren, geeignet ausgetauscht oder kombiniert werden, um einen Teil oder die gesamten vorstehenden Probleme zu lösen oder um einige oder alle der vorstehend beschriebenen Wirkungen zu erreichen. Zusätzlich kann/können, wenn beliebige von diesen technischen Merkmalen nicht als wesentlich in der vorliegenden Beschreibung beschrieben sind, ein derartiges technisches Merkmale/Merkmale geeignet weggelassen werden.
Ein Brennstoffzellengehäuse (10) weist Folgendes auf: einen Gehäuseabschnitt (20), der mit einem Durchgangsloch (22) vorgesehen ist, das einen Innenraum zum Aufnehmen eines Brennstoffzellenstapels (200) und die Außenseite des Gehäuseabschnitts (20) verbindet; einen Deckelabschnitt (30), der an einer Außenfläche des Gehäuseabschnitts (20) durch einen ersten Verbindungsabschnitt (32) angebracht ist, um das Durchgangsloch (22) zu schließen; und einen Abdeckungsabschnitt (40), der an dem Deckelabschnitt (30) angeordnet ist und an der Außenfläche des Gehäuseabschnitts (20) angebracht ist. Es ist gestaltet, dass zumindest einer von dem Deckelabschnitt (30) und dem ersten Verbindungsabschnitt (32) bricht, wenn ein Innendruck des Gehäuseabschnitts (20) erhöht wird, um gleich zu sein oder höher zu sein als ein vorbestimmter Druck, und dass der Abdeckungsabschnitt (40) an dem Gehäuseabschnitt (20) angebracht bleibt, selbst nachdem zumindest einer von dem Deckelabschnitt (30) und dem ersten Verbindungsabschnitt (32) gebrochen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006140163 A [0002]

Claims

Brennstoffzellengehäuse (10), das Folgendes aufweist: einen Gehäuseabschnitt (20), in dem ein Raum zum Aufnehmen eines Brennstoffzellenstapels (200) ausgebildet ist, wobei der Gehäuseabschnitt (20) ein Durchgangsloch (22) hat, das den Raum und die Außenseite des Gehäuseabschnitts (20) verbindet; einen Deckelabschnitt (30), der an einer Außenfläche des Gehäuseabschnitts (20) durch einen ersten Verbindungsabschnitt (32) angebracht ist und gestaltet ist, um das Durchgangsloch (22) zu schließen; und einen Abdeckungsabschnitt (40), der an dem Deckelabschnitt (30) angeordnet ist und an der Außenfläche des Gehäuseabschnitts (20) angebracht ist, wobei zumindest einer von dem Deckelabschnitt (30) und dem ersten Verbindungsabschnitt (32) gestaltet ist, um zu brechen, wenn ein Innendruck des Gehäuseabschnitts (20) erhöht wird, um gleich zu sein wie oder höher zu sein als ein vorbestimmter Druck, und der Abdeckungsabschnitt (40) gestaltet ist, um an dem Gehäuseabschnitt (20) angebracht zu werden, selbst nachdem der Innendruck des Gehäuseabschnitts (20) erhöht wird, um gleich zu sein wieder höher zu sein als der vorbestimmte Druck, und zumindest einer von dem Deckelabschnitt (30) und dem ersten Verbindungsabschnitt (32) gebrochen ist.
Brennstoffzellengehäuse (10) nach Anspruch 1, wobei der Abdeckungsabschnitt (40) an dem Gehäuseabschnitt (20) an einem zweiten Verbindungsabschnitt (44), der sich von dem ersten Verbindungabschnitt (32) unterscheidet, angebracht ist.
Brennstoffzellengehäuse (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abdeckungsabschnitt (40) einen hochfesten Abschnitt (46, 48) aufweist, und der hochfeste Abschnitt (46, 48) eine höhere Festigkeit hat als ein Abschnitt, der von dem hochfesten Abschnitt (46, 48) in dem Abdeckungsabschnitt (40) verschieden ist.
Brennstoffzellengehäuse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Deckelabschnitt (30) eine Harzplatte ist, und der erste Verbindungsabschnitt (32) eine Klebemittelschicht ist.
Brennstoffzellengehäuse (10) nach Anspruch 1, wobei der Abdeckungsabschnitt (40) derart angeordnet ist, um den Deckelabschnitt (30) ohne ein Aufbringen eines Drucks auf den Deckelabschnitt (30) zu berühren.
Brennstoffzellengehäuse (10) nach Anspruch 1, wobei der Abdeckungsabschnitt (40) getrennt von dem Deckelabschnitt (30) angeordnet ist, und ein Abstand zwischen dem Abdeckungsabschnitt (40) und der Außenfläche des Gehäuseabschnitts (20) gleich ist wie oder kürzer ist als 5 mm.