JP2009163912A - 燃料電池ユニット、および、燃料電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池を備える燃料電池ユニットであって、燃料電池は、少なくとも複数の燃料電池セルが積層された積層体と、積層体を挟持するための剛性プレートであって、積層体側の面の反対面に第1凹部を有する第1剛性プレートと、を備え、燃料電池ユニットは、第1剛性プレートの第1凹部に配置される燃料電池用補機部材を備える。
【選択図】図2
Description
燃料電池を備える燃料電池ユニットであって、前記燃料電池は、少なくとも複数の燃料電池セルが積層された積層体と、前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に第1凹部を有する第1剛性プレートと、を備え、前記燃料電池ユニットは、前記第1剛性プレートの前記第1凹部に配置される燃料電池用補機部材を備えることを要旨とする。
適用例1に記載の燃料電池ユニットにおいて、前記燃料電池は、2つの板状部材であって、それぞれ、前記積層体の側面と対向するように配置されると共に、前記第1剛性プレートとの接合部を有し、前記第1剛性プレートが前記積層体を押圧する押圧力を維持するための第1締結部材および第2締結部材を備え、前記第1剛性プレートは、前記第1凹部を複数備えると共に、前記第1凹部間に設けられる凸部であって、前記第1締結部材との接合部付近から、前記第2締結部材との接合部付近に向かって形成される凸部を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。
適用例2に記載の燃料電池ユニットにおいて、 前記第1締結部材および第2締結部材の前記接合部は、前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第1剛性プレートの前記第1凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った交線方向における端部であることを特徴とする燃料電池ユニット。
適用例3に記載の燃料電池ユニットにおいて、前記第1締結部材および第2締結部材は、前記交線方向における両端部に、それぞれ、前記接合部を有し、前記第1剛性プレートの前記凸部は、前記第1締結部材との接合部であって、前記交線方向における一端の接合部付近から、前記第2締結部材との接合部であって、前記交線方向における一端の接合部付近に向かって形成される第1凸部と、前記第1締結部材との接合部であって、前記交線方向における他端の接合部付近から、前記第2締結部材との接合部であって、前記交線方向における他端の接合部付近に向かって形成される第2凸部と、を備え、前記第1凸部と前記第2凸部とは、略平行に形成されていることを特徴とする燃料電池ユニット。
適用例1ないし適用例4のいずれかに記載の燃料電池ユニットにおいて、前記燃料電池は、2つの板状部材であって、それぞれ、前記積層体の側面と対向するように配置されると共に、前記第1剛性プレートとの接合部を有し、前記第1剛性プレートが前記積層体を押圧する押圧力を維持するための第1締結部材および第2締結部材を備え、前記第1締結部材および前記第2締結部材と接合され、前記第1剛性プレートと共に、前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に第2凹部を有し、前記第2凹部に隣接して形成される第3凸部を有すると共に、前記積層体側の面に前記第3凸部に対応する凸部対応部分を有する第2剛性プレートと、前記第2剛性プレートと前記積層体の間に配置されると共に、前記凸部対応部分と接続され、前記凸部対応部分からの荷重を前記積層体に付加するための荷重付加部と、を備え、前記第2剛性プレートの前記第3凸部において、前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第1剛性プレートの前記第1凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った交線方向の幅は、前記荷重付加部に対応する荷重付加対応部分が、最も広いことを特徴とする燃料電池ユニット。
適用例1ないし適用例5のいずれかに記載の燃料電池ユニットにおいて、前記第1剛性プレートは、前記第1凹部を複数備えると共に、前記第1凹部間に設けられる凸部であって、前記交線方向に沿って形成される第4凸部を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。
適用例1ないし適用例6のいずれかに記載の燃料電池ユニットにおいて、前記燃料電池用補機部材は、ポンプ、弁、所定のセンサ、所定の制御回路、所定のリレー回路、または、配管のいずれかであることを特徴とする燃料電池ユニット。
燃料電池であって、少なくとも複数の燃料電池セルが積層された積層体と、前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に凹部を有する第1剛性プレートと、を備え、前記第1剛性プレートの前記凹部には、燃料電池用補機部材が配置されることを特徴とする燃料電池。
適用例8に記載の燃料電池において、2つの板状部材であって、それぞれ、前記積層体の側面と対向するように配置されると共に、前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第1剛性プレートの前記第1凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った交線方向における端部に、前記第1剛性プレートとの接合部を有し、前記第1剛性プレートが前記積層体を押圧する押圧力を維持するための第1締結部材および第2締結部材を備え、前記第1剛性プレートは、前記第1凹部を複数備えると共に、前記第1凹部間に設けられる凸部であって、前記第1締結部材との接合部付近から、前記第2締結部材との接合部付近に向かって形成される凸部を備えることを特徴とする燃料電池。
A.第1実施例:
A1.燃料電池ユニットFCUの構成:
図1は、本発明の第1実施例としての燃料電池ユニットFCUの概略外観図である。第1実施例の燃料電池ユニットFCUは、燃料電池100と、燃料電池用補機部材HKとから構成される。
図2は、燃料電池100の側面であって、エンドプレートEP1の正面をやや斜めから見た図である。図3は、燃料電池100の側面であって、エンドプレートEP2の正面をやや斜めから見た図である。
図4は、本発明の第2実施例としての燃料電池ユニットFCU1の概略外観図である。本実施例の燃料電池ユニットFCU1は、第1実施例の燃料電池ユニットFCUとほとんど同じ構成であるが、図4に示すように、交線方向において、凸部TB1と凸部TB2とを結ぶ凸部TB5を備える。このようにすれば、エンドプレートEP1が反ることをより抑制することができ、その結果、各燃料電池セルCLに対する面圧抜けを抑制することができる。なお、本実施例において、凸部TB5は、請求項における第4凸部に該当する。
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば以下のような変形も可能である。
上記実施例の燃料電池ユニットでは、エンドプレートEP1の凹部OB1に燃料電池用補機部材HKを配置するようにしているが、本発明はこれに限られるものではなく、エンドプレートEP2の凹部OB2に燃料電池用補機部材HKを配置するようにしてもよい。このようにすれば、積層方向の長さを、縮小することができ、すなわち、小型化することができる。
上記第2実施例の燃料電池ユニットFCU1では、エンドプレートEP1において、凸部TB1と凸部TB2とを結ぶ凸部TB5が設けられているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、エンドプレートEP2において、凸部TB3と凸部TB4とを結ぶ凸部を設けるようにしてもよい。このようにすれば、エンドプレートEP2が反ることをより抑制することができ、その結果、各燃料電池セルCLに対する面圧抜けを抑制することができる。
FCU,FCU1…燃料電池ユニット
AB…貫通孔
HK…燃料電池用補機部材
CL…燃料電池セル
TM…ターミナル
PP…プレッシャプレート
AS…アジャストスクリュー
CS…積層体
IS…インシュレータ
BT…ボルト
OB1,OB2…凹部
TB1〜TB5…凸部
EP1,EP2…エンドプレート
TP1,TP2…テンションプレート
ST1〜ST4…接合部
MAI…空気供給マニホールド
MAO…空気排出マニホールド
MHI…水素供給マニホールド
MHO…水素排出マニホールド
MWI…冷媒供給マニホールド
MWO…冷媒排出マニホールド
Claims (9)
- 燃料電池を備える燃料電池ユニットであって、
前記燃料電池は、
少なくとも複数の燃料電池セルが積層された積層体と、
前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に第1凹部を有する第1剛性プレートと、を備え、
前記燃料電池ユニットは、
前記第1剛性プレートの前記第1凹部に配置される燃料電池用補機部材を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。 - 請求項1に記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記燃料電池は、
2つの板状部材であって、それぞれ、前記積層体の側面と対向するように配置されると共に、前記第1剛性プレートとの接合部を有し、前記第1剛性プレートが前記積層体を押圧する押圧力を維持するための第1締結部材および第2締結部材を備え、
前記第1剛性プレートは、
前記第1凹部を複数備えると共に、
前記第1凹部間に設けられる凸部であって、前記第1締結部材との接合部付近から、前記第2締結部材との接合部付近に向かって形成される凸部を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。 - 請求項2に記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記第1締結部材および第2締結部材の前記接合部は、前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第1剛性プレートの前記第1凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った交線方向における端部であることを特徴とする燃料電池ユニット。 - 請求項3に記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記第1締結部材および第2締結部材は、
前記交線方向における両端部に、それぞれ、前記接合部を有し、
前記第1剛性プレートの前記凸部は、
前記第1締結部材との接合部であって、前記交線方向における一端の接合部付近から、前記第2締結部材との接合部であって、前記交線方向における一端の接合部付近に向かって形成される第1凸部と、
前記第1締結部材との接合部であって、前記交線方向における他端の接合部付近から、前記第2締結部材との接合部であって、前記交線方向における他端の接合部付近に向かって形成される第2凸部と、を備え、
前記第1凸部と前記第2凸部とは、略平行に形成されていることを特徴とする燃料電池ユニット。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記燃料電池は、
2つの板状部材であって、それぞれ、前記積層体の側面と対向するように配置されると共に、前記第1剛性プレートとの接合部を有し、前記第1剛性プレートが前記積層体を押圧する押圧力を維持するための第1締結部材および第2締結部材を備え、
前記第1締結部材および前記第2締結部材と接合され、前記第1剛性プレートと共に、前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に第2凹部を有し、前記第2凹部に隣接して形成される第3凸部を有すると共に、前記積層体側の面に前記第3凸部に対応する凸部対応部分を有する第2剛性プレートと、
前記第2剛性プレートと前記積層体の間に配置されると共に、前記凸部対応部分と接続され、前記凸部対応部分からの荷重を前記積層体に付加するための荷重付加部と、
を備え、
前記第2剛性プレートの前記第3凸部において、
前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第1剛性プレートの前記第1凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った交線方向の幅は、前記荷重付加部に対応する荷重付加対応部分が、最も広いことを特徴とする燃料電池ユニット。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記第1剛性プレートは、
前記第1凹部を複数備えると共に、
前記第1凹部間に設けられる凸部であって、前記交線方向に沿って形成される第4凸部を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記燃料電池用補機部材は、
ポンプ、弁、所定のセンサ、所定の制御回路、所定のリレー回路、または、配管のいずれかであることを特徴とする燃料電池ユニット。 - 燃料電池であって、
少なくとも複数の燃料電池セルが積層された積層体と、
前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に凹部を有する第1剛性プレートと、を備え、
前記第1剛性プレートの前記凹部には、燃料電池用補機部材が配置されることを特徴とする燃料電池。 - 請求項8に記載の燃料電池において、
2つの板状部材であって、それぞれ、前記積層体の側面と対向するように配置されると共に、前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第1剛性プレートの前記第1凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った交線方向における端部に、前記第1剛性プレートとの接合部を有し、前記第1剛性プレートが前記積層体を押圧する押圧力を維持するための第1締結部材および第2締結部材を備え、
前記第1剛性プレートは、
前記第1凹部を複数備えると共に、
前記第1凹部間に設けられる凸部であって、前記第1締結部材との接合部付近から、前記第2締結部材との接合部付近に向かって形成される凸部を備えることを特徴とする燃料電池。
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