JP2009004270A - Fuel cell outer case - Google Patents
Fuel cell outer case Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009004270A JP2009004270A JP2007165373A JP2007165373A JP2009004270A JP 2009004270 A JP2009004270 A JP 2009004270A JP 2007165373 A JP2007165373 A JP 2007165373A JP 2007165373 A JP2007165373 A JP 2007165373A JP 2009004270 A JP2009004270 A JP 2009004270A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- case
- mounting structure
- insulating base
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
Description
本発明は、燃料電池ケースに係り、特に、燃料電池に固定される燃料電池取付構造体と、燃料電池取付構造体が取り付けられ、燃料電池を収容するケース本体と、を備える燃料電池ケースに関する。 The present invention relates to a fuel cell case, and more particularly, to a fuel cell case including a fuel cell mounting structure fixed to the fuel cell, and a case body to which the fuel cell mounting structure is mounted and which accommodates the fuel cell.
燃料電池は、高効率と優れた環境特性を有する電池として近年脚光を浴びている。燃料電池は、一般的に、燃料ガスである水素に、酸化剤ガスである空気中の酸素を電気化学反応させて、電気エネルギを作りだしている。そして、水素と酸素とが電気化学反応した結果、水が生成される。 In recent years, fuel cells have attracted attention as batteries having high efficiency and excellent environmental characteristics. 2. Description of the Related Art In general, a fuel cell generates electric energy by electrochemically reacting hydrogen, which is a fuel gas, with oxygen in the air, which is an oxidant gas. As a result of the electrochemical reaction between hydrogen and oxygen, water is generated.
燃料電池の種類には、リン酸型、溶融炭酸塩型、固体電解質型、アルカリ型、固体高分子型等がある。この中でも、常温で起動しかつ起動時間が速い等の利点を有する固体高分子型の燃料電池が注目されている。このような固体高分子型の燃料電池は、移動体、例えば、車両等の動力源として用いられている。 Types of fuel cells include phosphoric acid type, molten carbonate type, solid electrolyte type, alkali type, and solid polymer type. Among these, solid polymer fuel cells that have advantages such as startup at normal temperature and quick startup time have been attracting attention. Such a polymer electrolyte fuel cell is used as a power source for a moving body, for example, a vehicle.
固体高分子型の燃料電池は、複数の単セル、集電板、エンドプレート等を積層して組み立てられる。そして、燃料電池は、防塵や防水等を確保するために燃料電池ケースに収納される。燃料電池が収納された燃料電池ケースは、例えば、フレーム等で車両のボディに固定される。 A polymer electrolyte fuel cell is assembled by laminating a plurality of single cells, current collector plates, end plates, and the like. The fuel cell is housed in a fuel cell case in order to ensure dust proofing and waterproofing. The fuel cell case in which the fuel cell is accommodated is fixed to the vehicle body with a frame or the like, for example.
特許文献1には、燃料電池を車体側に弾性支持させる燃料電池マウントにおいて、内筒金具及びこれに加硫接着されたゴム弾性体を有する弾性ブッシュを、金具から成る取付ブラケットの筒形の圧入部の内部に圧入組付けすることが示されている。 In Patent Document 1, in a fuel cell mount for elastically supporting a fuel cell on the vehicle body side, an inner bushing and an elastic bushing having a rubber elastic body vulcanized and bonded thereto are fitted into a cylindrical press-fitting of a mounting bracket made of the bracket. It is shown to be press-fitted and assembled inside the part.
ところで、上述したように、燃料電池マウント等の燃料電池取付構造体を燃料電池ケースのケース本体に取り付ける場合には、水等が、例えば、燃料電池ケースの外側から燃料電池取付構造体とケース本体との間を通って燃料電池ケースの内側に浸入する可能性がある。それにより、燃料電池と燃料電池ケースとの間における電気絶縁性が低下する可能性がある。 By the way, as described above, when a fuel cell mounting structure such as a fuel cell mount is attached to the case main body of the fuel cell case, water or the like is, for example, from the outside of the fuel cell case and the fuel cell mounting structure and the case main body. May penetrate into the inside of the fuel cell case. Thereby, the electrical insulation between the fuel cell and the fuel cell case may be reduced.
そこで、本発明の目的は、燃料電池と燃料電池ケースとの間における電気絶縁性の低下を抑えることができる燃料電池ケースを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel cell case that can suppress a decrease in electrical insulation between the fuel cell and the fuel cell case.
本発明に係る燃料電池ケースは、燃料電池に固定される燃料電池取付構造体と、燃料電池取付構造体が取り付けられ、燃料電池を収容するケース本体と、を備え、燃料電池取付構造体は、燃料電池のエンドプレートに第1ボルトで固定される座台と、ケース本体に固定される座板と、座台と座板とを絶縁して一体化する絶縁基体と、を含み、絶縁基体は、第1ボルトを挿入するボルト穴が形成され、ケース本体の外方に突出する首部を有し、ケース本体は、燃料電池取付構造体の首部を避ける開口と、燃料電池取付構造体の首部を覆うカバーと、を有し、燃料電池を収納する燃料電池ケースであって、絶縁基体の表面は、撥水性を有することを特徴とする。 A fuel cell case according to the present invention includes a fuel cell mounting structure fixed to the fuel cell, and a case main body to which the fuel cell mounting structure is mounted and accommodates the fuel cell. A base that is fixed to the end plate of the fuel cell with a first bolt; a base plate that is fixed to the case body; and an insulating base that insulates and integrates the base and the base plate; A bolt hole into which the first bolt is inserted, and a neck portion protruding outward from the case main body. The case main body includes an opening that avoids the neck portion of the fuel cell mounting structure, and a neck portion of the fuel cell mounting structure. And a cover that covers the fuel cell, and the surface of the insulating base has water repellency.
本発明に係る燃料電池ケースにおいて、絶縁基体は、シリコンゴムまたはフッ素ゴムで成形されることを特徴とする。 In the fuel cell case according to the present invention, the insulating base is formed of silicon rubber or fluorine rubber.
上記のように本発明に係る燃料電池ケースによれば、燃料電池取付構造体の表面で水を弾くことにより、燃料電池と燃料電池ケースとの間における電気絶縁性の低下を抑えることができる。 As described above, according to the fuel cell case of the present invention, it is possible to suppress a decrease in electrical insulation between the fuel cell and the fuel cell case by repelling water on the surface of the fuel cell mounting structure.
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。図1は、燃料電池ケース10を示す図である。図1に示す燃料電池ケース10には、燃料電池20が収容されている。まず、燃料電池20について説明する。燃料電池20は、複数の単セル22や集電板等を積層した燃料電池スタックと、燃料電池スタックの両端に置かれるエンドプレート24、26と、を含んで構成される。
Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a
単セル22は、電解質膜と、触媒層と、ガス拡散層と、セパレータとを含んで構成される。このうち電解質膜と、触媒層と、ガス拡散層とを一体化したものは、一般的に、膜電極接合体(Membrane Electrode Assembly:MEA)と呼ばれている。
The
電解質膜は、アノード極側で発生した水素イオンをカソード極側まで移動させる機能等を有している。電解質膜の材料は、化学的に安定であるフッ素系樹脂、例えば、パーフルオロカーボンスルホン酸等のイオン交換膜が使用される。 The electrolyte membrane has a function of moving hydrogen ions generated on the anode side to the cathode side. As the material of the electrolyte membrane, a chemically stable fluorine-based resin, for example, an ion exchange membrane such as perfluorocarbon sulfonic acid is used.
触媒層は、アノード極側での水素の酸化反応や、カソード極側での酸素の還元反応を促進する機能を有している。触媒層は、触媒と触媒の担体とを含んで構成される。触媒は、反応させる電極面積を大きくするため、一般的に粒子状にして、触媒の担体に付着して使用される。触媒には、水素の酸化反応や酸素の還元反応について、小さい活性化過電圧を有する白金族元素である白金等が使用される。触媒の担体としては、カーボン材料、例えば、カーボンブラック等が使用される。 The catalyst layer has a function of promoting a hydrogen oxidation reaction on the anode electrode side and an oxygen reduction reaction on the cathode electrode side. The catalyst layer includes a catalyst and a catalyst support. In order to increase the electrode area to be reacted, the catalyst is generally used in the form of particles and attached to the catalyst support. As the catalyst, platinum, which is a platinum group element having a small activation overvoltage, is used for the oxidation reaction of hydrogen and the reduction reaction of oxygen. As the catalyst carrier, a carbon material such as carbon black is used.
ガス拡散層は、水素ガス等の燃料ガスや空気等の酸化剤ガスを触媒層に拡散させる機能や、電子を移動させる機能等を有している。ガス拡散層には、導電性を有する材料であるカーボン繊維織布、カーボン紙等を使用することができる。そして、膜電極接合体は、電解質膜と、触媒層と、ガス拡散層とを積層してヒートプレス等することにより製造される。 The gas diffusion layer has a function of diffusing a fuel gas such as hydrogen gas or an oxidant gas such as air into the catalyst layer, a function of moving electrons, and the like. For the gas diffusion layer, carbon fiber woven fabric, carbon paper or the like, which is a conductive material, can be used. And a membrane electrode assembly is manufactured by laminating | stacking an electrolyte membrane, a catalyst layer, and a gas diffusion layer, and carrying out heat press etc.
セパレータは、膜電極接合体に積層され、隣設する単セル22における燃料ガスと酸化剤ガスとを分離する機能を有している。また、セパレータは、隣設する単セル22を電気的に接続する機能を有している。セパレータには、燃料ガスや酸化剤ガスが流れるガス流路や、単セル22を冷却する、例えば、LLC(Long Life Coolant)や冷却水等の冷却媒体を流す冷却媒体流路等が形成されている。セパレータは、導電性を有する材料であるチタンやステンレス鋼等の金属材料や炭素材料等で成形される。
The separator is stacked on the membrane electrode assembly and has a function of separating the fuel gas and the oxidant gas in the
集電板は、積層される複数の単セル22で生じた直流電流を取り出す機能を有している。集電板には、導電性を有する材料であるステンレス鋼や銅等の金属材料や炭素材料等が使用される。また、ステンレス鋼や銅等の金属シート材に金メッキを施して使用してもよい。
The current collector plate has a function of extracting a direct current generated in the plurality of
エンドプレート24、26は、燃料電池スタックの両端部に配置される。エンドプレート24、26は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料により形成される。エンドプレート24、26には、燃料ガス、酸化剤ガス及び冷却媒体を供給するための供給口または排出するための排出口が設けられる。
The
次に、燃料電池ケース10について説明する。燃料電池ケース10は、燃料電池20に固定される燃料電池取付構造体30と、燃料電池取付構造体30が取り付けられ、燃料電池20を収容するケース本体32と、を備えている。
Next, the
燃料電池取付構造体30は、ケース本体32に取り付けられ、燃料電池ケース10と燃料電池20との間を絶縁する機能を有している。また、燃料電池取付構造体30は、燃料電池20が加振されたときに振動を吸収する機能を有している。燃料電池取付構造体30は、例えば、一方のエンドプレート24の下面における一方の端と、一方のエンドプレート24の下面における他方の端と、他方のエンドプレート26の下面における略中央とを支持する位置に取り付けられる。このように、燃料電池20を3点支持することにより、燃料電池20のねじれ等を抑制し、積層された単セル22のずれによる冷却水の液漏れ等を防止することができる。勿論、他の条件次第では、燃料電池取付構造体30の配置は、上記配置に限定されることはない。
The fuel
図2は、燃料電池取付構造体30の構成を示す図であり、図2(A)は、燃料電池取付構造体30の平面図であり、図2(B)は、燃料電池取付構造体30の断面図である。燃料電池取付構造体30は、燃料電池20のエンドプレート24、26に第1ボルトで固定される座台34と、ケース本体32に固定される座板36と、座台34と座板36とを絶縁して一体化する絶縁基体38と、を含んで構成される。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the fuel
座台34は、燃料電池20のエンドプレート24、26に当接するフランジ部と、第1ボルトを挿入する円筒部39とを有している。また、座板36には、ケース本体32に固定する第2ボルト40が2箇所に設けられる。座台34と座板36とは、例えば、鉄合金やアルミニウム合金等の金属材料を用いて成形される。
The
絶縁基体38は、座台34と座板36とを絶縁して一体化する機能を有している。絶縁基体38には、第1ボルトが挿入される座台34の円筒部39を入れるボルト穴42が形成される。絶縁基体38は、ケース本体32の外方に突出する首部44を有している。絶縁基体38には、座台34と座板36とを絶縁するため絶縁性材料が用いられる。また、絶縁基体38には、燃料電池が加振されたときに振動を吸収するために、ゴム材料等の弾性材料が用いられることが好ましい。
The insulating
絶縁基体38には、例えば、クロロプレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、シリコンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、フッ素ゴム等のゴム材料が使用される。勿論、絶縁基体38には、熱可塑性エラストマー等を用いてもよく、上記材料に限定されることはない。燃料電池取付構造体30は、例えば、座台34と座板36とが置かれた金型内に、絶縁基体38の原料である未加硫ゴムを射出して架橋させることにより一体として成形される。
For the insulating
絶縁基体38の表面は、撥水性材料で撥水処理される。絶縁基体38の表面が撥水性を有していることにより、燃料電池取付構造体に水等が付着しても水等を弾いて水滴として分散するため、燃料電池と燃料電池ケースとの間における電気的絶縁性の低下が抑制されるからである。撥水処理は、例えば、フッ素材料やシリコン材料等の撥水性材料を絶縁基体38の表面にコーティング等することにより行われる。フッ素材料には、例えば、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)等が使用される。なお、絶縁基体38は、シリコンゴムやフッ素ゴム等の撥水性を有するゴム材料で成形されることが好ましい。絶縁基体38の表面における撥水処理を省略することができるからである。
The surface of the insulating
絶縁基体38には、燃料電池ケース10の外側から水等が浸入するのを抑えるため、ケース本体32側に複数のシール部材46,47,48が設けられる。シール部材46,47,48は、ゴム材料等の弾性材料で成形されることが好ましい。シール部材46,47,48が弾性変形することにより、水等をシールできるからである。勿論、他の条件次第では、シール部材46,47,48は、弾性材料に限定されることはない。
The insulating
シール部材46,47,48は、例えば、絶縁基体38のケース本体32側に突起を設けることにより絶縁基体38と一体として形成される。絶縁基体38はゴム材料等で形成されているので、絶縁基体38のケース本体32側に形成された突起が弾性変形することにより水の浸入を抑えることができる。また、絶縁基体38のケース本体32側にシール溝を形成して、Oリング等のゴム材料で成形されたシール部材46,47,48をシール溝に嵌め込むようにしてもよい。更に、シール部材46,47,48は、絶縁基体38に接着剤等で接合されてもよい。なお、他の条件次第では、シール部材46,47,48は、ケース本体32に取り付けられてもよい。
The
図3は、シール部材46,47,48の配置を示す図である。図3は、図2に示す燃料電池取付構造体30をケース本体32側から見た模式図であり、シール部材46,47,48は、絶縁基体38に複数箇所設けられる。シール部材46は絶縁基体38の外周に設けられ、シール部材47は絶縁基体38における首部44の外周に設けられる。これにより、水等が絶縁基体38の外側から燃料電池ケース10の内側に浸入することを防ぐことができる。また、シール部材48は、第2ボルト40の外周に設けられることが好ましい。シール部材48を第2ボルト40の外周に設けることにより、第2ボルト40の周りからケース本体32の内側への水の浸入を更に抑えることができるのでシール性が向上する。図3では、第2ボルト40は2箇所に設けられているので、シール部材48も2箇所に設けられる。
FIG. 3 is a view showing the arrangement of the
ケース本体32は、燃料電池取付構造体30が取り付けられ、燃料電池20を収容する機能を有している。図4は、燃料電池20を収容するケース本体32を示す図である。ケース本体32は2つに分割されており、図4は、ケース本体32の下側部分を示している。ケース本体32には、フランジ部52が設けられ、フランジ部52には、上側部分と下側部分とをボルト等の締結部材で締結するための複数の締結孔54が設けられている。ケース本体32は、例えば、鉄合金やアルミニウム合金等の金属材料を用いて塑性加工等により成形することができる。勿論、ケース本体32は、2つに分割されることなく、一体として成形されてもよい。
The case
ケース本体32の内面は、絶縁性を有するゴム材料や合成樹脂材料等が被覆されることが好ましい。ケース本体32の内面に絶縁性材料が被覆されることにより、燃料電池20と燃料電池ケース10との絶縁性が確保できるからである。また、ケース本体32には、アース線等のケーブルを取り出すケーブル孔56が設けられる。
The inner surface of the case
ケース本体32には、燃料電池取付構造体30の取付位置に補強材58が設けられることが好ましい。ケース本体32における燃料電池取付構造体30の取付位置に、燃料電池20の荷重が集中して負荷されるからである。燃料電池取付構造体30が、例えば、ケース本体32に3箇所取り付けられる場合には、3箇所の取付位置に燃料電池20の荷重が集中するため、3箇所の取付位置に補強材58を設けることによりケース本体32を補強することができる。補強材58には、鉄合金やアルミニウム合金等の金属材料で成形されたリブ等が用いられる。そして、補強材58は、ケース本体32と、例えば、溶接等で接合される。
The
ケース本体32には、燃料電池取付構造体30の首部44を避ける開口60が形成される。ケース本体32に燃料電池取付構造体30が、例えば、3箇所取り付けられる場合には、開口60は、ケース本体32に3箇所形成される。開口60は、例えば、略円形状または略多角形状に形成される。そして、ケース本体32に形成された開口60の近傍には、第2ボルト40を挿入するための第2ボルト穴62が、例えば、2箇所に設けられる。開口60や第2ボルト穴62は、一般的な金属材料の機械加工でケース本体32を穿孔して形成することができる。
The
ケース本体32には、燃料電池取付構造体30の首部44を覆うカバーが設けられる。図5は、燃料電池取付構造体30の首部44を覆うカバー70を示す断面図である。カバー70を設けることにより、ケース本体32外側からケース本体32内側への水や塵等の浸入を防止することができる。また、燃料電池取付構造体30の首部44には、燃料電池20のエンドプレート24、26に締結される第1ボルトがボルト穴42に挿入されるため、カバー70を設けることにより第1ボルトとの接触を防止することができる。カバー70は、図5に示すように、燃料電池取付構造体30の首部44を収めるカバー本体72と、カバー本体72の周りに設けられるフランジ74と、を有している。また、フランジ74には、第2ボルト40を挿通するための第2ボルト穴76が2箇所に設けられる。カバー70は、例えば、鉄合金シートやアルミニウム合金シート等をプレス加工等の塑性加工で一体として成形される。
The
図6は、ケース本体32にカバー70を取り付ける取付方法を示す図である。カバー70は、図6に示すように、ケース本体32の内側から取り付けられる。カバー本体72は、ケース本体32に形成された開口60に嵌め込まれる。そして、カバー70のフランジ74は、ケース本体32の内面に固定される。また、カバー70は、フランジ74に設けられた第2ボルト穴62がケース本体32に設けられた第2ボルト穴62と略一致するように取り付けられる。このように、カバー本体72をケース本体32の開口60に嵌め込んで、フランジ74をケース本体32の内面に当接させることにより、カバー70がケース本体32に位置決めされる。そして、カバー70は、ケース本体32に溶接等で固定される。
FIG. 6 is a view showing an attachment method for attaching the
図7は、カバー70が取り付けられたケース本体32を示す断面図であり、図7(A)は、図6のA−A断面図であり、図7(B)は、図6のB−B断面図である。図7(A)または図7(B)に示すように、カバー本体72がケース本体32に設けられた開口60に嵌め込まれて、フランジ74がケース本体32の内面と当接することにより、カバー70の位置決めがなされる。この時、フランジ74に設けられた第2ボルト穴76は、ケース本体32に設けられた第2ボルト穴62と略一致する。そして、フランジ74と、ケース本体32の内面との溶接部80は、絶縁基体38に形成されたシール部材46,47,48が設けられる位置を避けて設けられることが好ましい。これにより、シール部材46,47,48と溶接部80とが重なり合うことを避けることができるので、シール部材46,47,48によるシール性が向上する。フランジ74と、ケース本体32の内面との溶接部80は、例えば、図7(A)または図7(B)に示すように、フランジ74の外周に設けられる。
7 is a cross-sectional view showing the case
次に、燃料電池ケース10に燃料電池20を取り付ける方法について説明する。
Next, a method for attaching the
図8は、燃料電池20を燃料電池取付構造体30でケース本体32に取り付けた状態を示す断面図である。カバー70は、予め、上述したように、フランジ74がケース本体32の内面と溶接で固定され、ケース本体32に取り付けられている。まず、燃料電池取付構造体30の座台34に挿入された第1ボルト82を燃料電池20のエンドプレート24に締結し、燃料電池取付構造体30を燃料電池20に固定する。次に、カバー本体72に燃料電池取付構造体30の首部44を収容し、燃料電池取付構造体30の座板36に設けられた2つの第2ボルト40を、カバー70のフランジ74とケース本体32とに設けられた第2ボルト穴62、76に挿入する。そして、第2ボルト40とナット84とで、燃料電池20に固定された燃料電池取付構造体30をケース本体32に固定する。これにより、燃料電池20に固定された燃料電池取付構造体30がケース本体32に取り付けられ、燃料電池20が燃料電池ケース10に収容される。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the
次に、上記構成における燃料電池ケース10の作用について説明する。
Next, the operation of the
図9は、水が付着した燃料電池取付構造体30を示す図であり、図9(A)は、水が付着した燃料電池取付構造体30の平面図であり、図9(B)は、水が付着した燃料電池取付構造体30の断面図である。図9(A)または図9(B)に示すように、絶縁基体38の表面は撥水性を有しているので、燃料電池取付構造体30に付着した水は弾かれ、水滴86となって分散する。そして水滴86は、例えば、鉛直下方へ落下する等により燃料電池取付構造体30から除去される。それにより、燃料電池取付構造体30の表面に沿って水が連続して付着し、電流のパスが形成されることを防止できるため、燃料電池20と燃料電池ケース10との間における電気絶縁性の低下が抑制される。
FIG. 9 is a diagram showing the fuel
次に、他の燃料電池ケースについて説明する。なお、同様な要素は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。燃料電池ケースは、燃料電池取付構造体90と、ケース本体32とを含んで構成される。図10は、燃料電池20を燃料電池取付構造体90でケース本体32に取り付けた状態を示す断面図である。
Next, another fuel cell case will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and detailed description is abbreviate | omitted. The fuel cell case includes a fuel
液体受け92は、燃料電池20から漏れた水等を溜める機能を有している。図11は、液体受け92を設けた燃料電池20を示す図である。液体受け92は、燃料電池20の鉛直下方に配置される。液体受け92は、例えば、燃料電池20の一方のエンドプレート24と他方のエンドプレート26とに取り付けられる。再び、図10に戻り、液体受け92は、燃料電池取付構造体90の上方に孔94を有している。孔94は、液体受け92に溜められた水を燃料電池取付構造体90に落下させる機能を有している。
The
燃料電池取付構造体90は、座台34と、座板36と、絶縁基体96と、を含んで構成される。絶縁基体96は撥水処理されており、絶縁基体96の表面は撥水性を有している。ここで、絶縁基体96の表面には、液体受け92に設けられた孔94から落下した水を搬送する液体流路98が所定の幅で形成される。液体受け92の孔94から落下した水が、絶縁基体96の表面に形成された液体流路98に沿って搬送されることにより、燃料電池20と燃料電池ケースとの間の電気絶縁性が若干低下するため、燃料電池20から水漏れが生じていることをより早く検知することができる。ここで、燃料電池20と燃料電池ケースとの間における必要な電気絶縁性を確保するため、液体流路98は、より細い幅で形成される。
The fuel
液体流路98は、撥水性を有する絶縁基体96の表面を所定幅で親水処理することにより形成される。親水処理には、親水性材料、例えば、シリカ系材料や酸化チタン系材料等が用いられる。液体流路98は、例えば、酸化チタン系コーティング剤等を所定幅で絶縁基体96の表面に塗布して形成される。また、液体流路98は、絶縁基体96を撥水処理するときに、液体流路98を形成する部位を除いて撥水処理することにより形成されてもよい。
The
次に、上記構成における燃料電池ケースの作用について説明する。 Next, the operation of the fuel cell case in the above configuration will be described.
図12は、燃料電池ケースの作用を示す図である。燃料電池20から冷却水等が漏れた場合には、まず、液体受け92に水100が溜められる。液体受け92に溜められた水100は、液体受け92の孔94から燃料電池取付構造体90へ落下する。燃料電池取付構造体90に落下した水100は、絶縁基体96の表面に形成された液体流路98を通って搬送され、ケース本体32と接触する。それにより、燃料電池20と燃料電池ケースとの間において電気絶縁性が若干低下するので、燃料電池20からの水漏れ等を検知できる。なお、液体流路98は、燃料電池20と燃料電池ケースとの間における必要な電気絶縁性を確保できるようにより細い幅で形成されているので、安全性が確保される。
FIG. 12 is a diagram illustrating the operation of the fuel cell case. When cooling water or the like leaks from the
図13は、水が付着した燃料電池取付構造体90を示す図であり、図13(A)は、水が付着した燃料電池取付構造体90の平面図であり、図13(B)は、水が付着した燃料電池取付構造体90の断面図である。図13(A)または図13(B)に示すように、液体受け92の孔94から落下した水100は、絶縁基体96に形成された液体流路98に沿って搬送されケース本体32と接触する。一方、絶縁基体96に形成された液体流路98以外の部位は撥水性を有しているので、水は弾かれて水滴86となって分散され除去される。
FIG. 13 is a view showing a fuel
以上、上記構成によれば、燃料電池取付構造体における絶縁基体の表面は撥水性を有するので、燃料電池取付構造体に付着した水を弾くことにより、燃料電池と燃料電池ケースとの間における電気絶縁性の低下が抑制される。 As described above, according to the above configuration, since the surface of the insulating base in the fuel cell mounting structure has water repellency, the electric power between the fuel cell and the fuel cell case is repelled by repelling water attached to the fuel cell mounting structure. A decrease in insulation is suppressed.
上記構成によれば、撥水性を有する絶縁基体の表面に水を流す液体流路を形成することにより、燃料電池と燃料電池ケースとの間における電気絶縁性の低下を検出できるので、燃料電池内で水漏れが生じた場合でも、より早く検知することができる。また、液体流路は、燃料電池と燃料電池ケースとの間における必要な電気絶縁性が得られる幅で形成されているので、安全性が確保される。 According to the above configuration, by forming the liquid flow path for flowing water on the surface of the insulating substrate having water repellency, a decrease in electrical insulation between the fuel cell and the fuel cell case can be detected. Even if water leaks, it can be detected more quickly. Moreover, since the liquid flow path is formed with a width that provides the necessary electrical insulation between the fuel cell and the fuel cell case, safety is ensured.
10 燃料電池ケース、20 燃料電池、22 単セル、24、26 エンドプレート、30、90 燃料電池取付構造体、32 ケース本体、34 座台、36 座板、38、96 絶縁基体、39 円筒部、40 第2ボルト、42 ボルト穴、44 首部、46、47、48 シール部材、52 フランジ部、54 締結孔、56 ケーブル孔、58 補強材、60 開口、62、76 第2ボルト穴、70 カバー、72 カバー本体、74 フランジ、80 溶接部、82 第1ボルト、84 ナット、86 水滴、92 液体受け、94 孔、98 液体流路、100 水。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
燃料電池取付構造体が取り付けられ、燃料電池を収容するケース本体と、
を備え、
燃料電池取付構造体は、
燃料電池のエンドプレートに第1ボルトで固定される座台と、
ケース本体に固定される座板と、
座台と座板とを絶縁して一体化する絶縁基体と、
を含み、
絶縁基体は、第1ボルトを挿入するボルト穴が形成され、ケース本体の外方に突出する首部を有し、
ケース本体は、燃料電池取付構造体の首部を避ける開口と、
燃料電池取付構造体の首部を覆うカバーと、
を有し、
燃料電池を収納する燃料電池ケースであって、
絶縁基体の表面は、撥水性を有することを特徴とする燃料電池ケース。 A fuel cell mounting structure fixed to the fuel cell;
A case main body to which the fuel cell mounting structure is attached and which houses the fuel cell;
With
The fuel cell mounting structure is
A seat fixed to the end plate of the fuel cell with a first bolt;
A seat plate fixed to the case body;
An insulating base for insulating and integrating the seat and the seat plate;
Including
The insulating base is formed with a bolt hole into which the first bolt is inserted, and has a neck portion protruding outward from the case body,
The case body has an opening that avoids the neck of the fuel cell mounting structure,
A cover covering the neck of the fuel cell mounting structure;
Have
A fuel cell case for storing a fuel cell,
A fuel cell case, wherein the surface of the insulating substrate has water repellency.
絶縁基体は、シリコンゴムまたはフッ素ゴムで成形されることを特徴とする燃料電池ケース。 The fuel cell case according to claim 1,
A fuel cell case, wherein the insulating base is formed of silicon rubber or fluorine rubber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007165373A JP2009004270A (en) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Fuel cell outer case |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007165373A JP2009004270A (en) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Fuel cell outer case |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009004270A true JP2009004270A (en) | 2009-01-08 |
Family
ID=40320419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007165373A Pending JP2009004270A (en) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Fuel cell outer case |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009004270A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012141268A1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | Fuel battery module |
WO2013094454A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell stack |
EP3018749A1 (en) | 2014-11-10 | 2016-05-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell module |
-
2007
- 2007-06-22 JP JP2007165373A patent/JP2009004270A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012141268A1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | Fuel battery module |
JP6068333B2 (en) * | 2011-04-15 | 2017-01-25 | 京セラ株式会社 | Fuel cell module |
WO2013094454A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell stack |
JPWO2013094454A1 (en) * | 2011-12-21 | 2015-04-27 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell stack |
EP3018749A1 (en) | 2014-11-10 | 2016-05-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell module |
CN105591123A (en) * | 2014-11-10 | 2016-05-18 | 丰田自动车株式会社 | Fuel cell module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9385387B2 (en) | Method for manufacturing reinforced membrane electrode assembly and reinforced membrane electrode assembly | |
US6444346B1 (en) | Fuel cells stack | |
JP4631875B2 (en) | Fuel cell case | |
JP4231679B2 (en) | Fuel cell | |
JP4653978B2 (en) | Fuel cell stack | |
US20140377679A1 (en) | Solid polymer electrolyte type fuel cell, and electrolyte membrane-electrode-frame assembly | |
US7220511B2 (en) | Fuel cell | |
EP1686641B1 (en) | Separator and production method therefor | |
JP2004158341A (en) | Fuel cell stack | |
JP2009004270A (en) | Fuel cell outer case | |
US9190691B2 (en) | Fuel cell stack | |
US9673475B2 (en) | Fuel cell stack | |
US11444308B2 (en) | Fuel cell stack | |
EP2736108B1 (en) | Gasket for fuel cell | |
US8911916B2 (en) | Fuel cell | |
US20090305109A1 (en) | Fuel Cell Device | |
JP2009004259A (en) | Fuel cell case | |
JP2006100021A (en) | Fuel cell stack | |
JP5206147B2 (en) | Polymer electrolyte fuel cell | |
US9178236B2 (en) | Polymer electrolyte fuel cell | |
JP2005259427A (en) | Fuel cell | |
JP4726182B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP2009211977A (en) | Fuel cell and cell unit | |
JP4977540B2 (en) | Polymer electrolyte fuel cell | |
JP4921827B2 (en) | Fuel cell stack and method for producing carbon separator |