JP2015061398A - Fuel cell vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電解質膜の両側に一対の電極を設ける電解質膜・電極構造体と、横長形状のセパレータとが、水平方向に積層される燃料電池が積層される燃料電池スタックと、駆動モータとを備える燃料電池車両に関する。 The present invention provides an electrolyte membrane / electrode structure in which a pair of electrodes are provided on both sides of an electrolyte membrane, a fuel cell stack in which horizontally elongated separators are stacked in a horizontal direction, and a drive motor. The present invention relates to a fuel cell vehicle provided.
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の両側に、それぞれアノード電極及びカソード電極を配設した電解質膜・電極構造体(MEA)を備えている。電解質膜・電極構造体は、セパレータによって挟持されることにより、発電セルが構成されている。この燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層することにより、車載用燃料電池スタックとして使用されている。 For example, a polymer electrolyte fuel cell includes an electrolyte membrane / electrode structure (MEA) in which an anode electrode and a cathode electrode are provided on both sides of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane. The electrolyte membrane / electrode structure is sandwiched between separators to constitute a power generation cell. This fuel cell is usually used as an in-vehicle fuel cell stack by stacking a predetermined number of power generation cells.
燃料電池スタックを車両に搭載する構成として、例えば、特許文献1に開示されている燃料電池の搭載構造が知られている。この搭載構造では、複数の発電セルが車両の進行方向に沿って積層されるとともに、積層方向両端にエンドプレートが配置される燃料電池スタックを備えている。 As a configuration for mounting a fuel cell stack on a vehicle, for example, a fuel cell mounting structure disclosed in Patent Document 1 is known. This mounting structure includes a fuel cell stack in which a plurality of power generation cells are stacked along the traveling direction of the vehicle, and end plates are disposed at both ends in the stacking direction.
燃料電池スタックは、該燃料電池スタックの側部に配置されているモータユニットに固定されている。具体的には、モータユニットは、一方のエンドプレートに3カ所の部位で固定されるとともに、他方のエンドプレートに3カ所の部位で固定されている。 The fuel cell stack is fixed to a motor unit disposed on the side of the fuel cell stack. Specifically, the motor unit is fixed to one end plate at three sites and is fixed to the other end plate at three sites.
しかしながら、上記の特許文献1では、燃料電池スタックとモータユニットとは、車両の車幅方向に並んで配置されており、搭載構造は、前記車幅方向に相当に大型化してしまう。これにより、車両内のスペース効率が低下するという問題がある。 However, in Patent Document 1 described above, the fuel cell stack and the motor unit are arranged side by side in the vehicle width direction of the vehicle, and the mounting structure is considerably enlarged in the vehicle width direction. Thereby, there exists a problem that the space efficiency in a vehicle falls.
本発明は、この種の問題を解決するものであり、簡単且つコンパクトな構成で、燃料電池スタックを確実にマウントすることが可能な燃料電池車両を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve this type of problem and to provide a fuel cell vehicle capable of mounting a fuel cell stack with a simple and compact configuration.
本発明に係る燃料電池車両は、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックの発電電力で駆動可能な駆動モータとを備えている。燃料電池スタックは、電解質膜の両側に一対の電極を設ける電解質膜・電極構造体と、横長形状のセパレータとが、水平方向に積層される積層体を有している。積層体の積層方向両側には、エンドプレートが配設されるとともに、セパレータの水平方向両端には、少なくとも燃料ガス、酸化剤ガス又は冷却媒体を積層方向に流通させる流体連通孔が形成されている。 The fuel cell vehicle according to the present invention includes a fuel cell stack and a drive motor that can be driven by the generated power of the fuel cell stack. The fuel cell stack has a laminate in which an electrolyte membrane / electrode structure in which a pair of electrodes are provided on both sides of an electrolyte membrane and a horizontally long separator are laminated in a horizontal direction. End plates are disposed on both sides of the stack in the stacking direction, and fluid communication holes for flowing at least fuel gas, oxidant gas or cooling medium in the stacking direction are formed at both ends in the horizontal direction of the separator. .
この燃料電池車両では、駆動モータは、モータハウジングを有し、燃料電池スタックの下方に配置されている。一方、燃料電池スタックは、セパレータの水平方向両端下方に配置される流体連通孔の最下端位置が、電極反応面の下端よりも下方に設定されている。そして、一対のエンドプレートの流体連通孔よりも下方に位置する底部は、モータハウジングに固定されている。 In this fuel cell vehicle, the drive motor has a motor housing and is disposed below the fuel cell stack. On the other hand, in the fuel cell stack, the lowermost position of the fluid communication hole disposed below both ends in the horizontal direction of the separator is set below the lower end of the electrode reaction surface. And the bottom part located below rather than the fluid communication hole of a pair of end plate is being fixed to the motor housing.
また、この燃料電池車両では、燃料電池スタックの下部中央には、モータハウジングの外形形状に対応する円弧状の切り欠き形状部が設けられることが好ましい。 Further, in this fuel cell vehicle, it is preferable that an arc-shaped cutout shape portion corresponding to the outer shape of the motor housing is provided in the lower center of the fuel cell stack.
さらに、この燃料電池車両では、モータハウジングは、エンドプレートの底部が直接固定されるボス部を設けるとともに、前記ボス部には、該モータハウジングを車両フレームに固定するためのマウントブラケットが設けられることが好ましい。 Further, in this fuel cell vehicle, the motor housing is provided with a boss portion to which the bottom portion of the end plate is directly fixed, and the boss portion is provided with a mount bracket for fixing the motor housing to the vehicle frame. Is preferred.
さらにまた、この燃料電池車両では、流体連通孔は、燃料ガス入口連通孔、燃料ガス出口連通孔、酸化剤ガス入口連通孔、酸化剤ガス出口連通孔、冷却媒体入口連通孔及び冷却媒体出口連通孔を有することが好ましい。燃料ガス出口連通孔及び酸化剤ガス出口連通孔の最下端位置と、少なくとも冷却媒体出口連通孔又は冷却媒体入口連通孔の最下端位置とは、電極反応面の下端よりも下方に設定されることが好ましい。 Furthermore, in this fuel cell vehicle, the fluid communication hole includes a fuel gas inlet communication hole, a fuel gas outlet communication hole, an oxidant gas inlet communication hole, an oxidant gas outlet communication hole, a cooling medium inlet communication hole, and a cooling medium outlet communication. It is preferable to have a hole. The lowermost position of the fuel gas outlet communication hole and the oxidant gas outlet communication hole and at least the lowermost position of the cooling medium outlet communication hole or the cooling medium inlet communication hole should be set lower than the lower end of the electrode reaction surface. Is preferred.
本発明によれば、燃料電池スタックは、モータハウジングの上方に配置されるとともに、一対のエンドプレートの底部が、前記モータハウジングに固定されている。従って、燃料電池スタックは、モータハウジングにより強固且つ確実にマウントされる。 According to the present invention, the fuel cell stack is disposed above the motor housing, and the bottom portions of the pair of end plates are fixed to the motor housing. Accordingly, the fuel cell stack is firmly and securely mounted on the motor housing.
しかも、燃料電池スタックとモータハウジングとは、互い上下方向に配置されるため、水平方向、例えば、車幅方向に大型化することがない。これにより、車両内のスペース効率を向上させることができ、簡単且つコンパクトな構成で、燃料電池スタックを確実にマウントすることが可能になる。 Moreover, since the fuel cell stack and the motor housing are arranged in the vertical direction, the fuel cell stack and the motor housing do not increase in size in the horizontal direction, for example, the vehicle width direction. As a result, space efficiency in the vehicle can be improved, and the fuel cell stack can be securely mounted with a simple and compact configuration.
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池車両(燃料電池電気自動車)10は、燃料電池スタック12と、前記燃料電池スタック12の発電電力で駆動可能な車両駆動モータ14とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, a fuel cell vehicle (fuel cell electric vehicle) 10 according to an embodiment of the present invention includes a
図1に示すように、燃料電池スタック12は、燃料電池車両10のフロントボックス(所謂、モータルーム)10aに収容される。燃料電池スタック12は、車両駆動モータ14を構成する円弧状のモータハウジング16の上方に配置され、前記モータハウジング16に固定される。なお、図示しないが、車両駆動モータ14は、減速機が一体で設けられているものも含み、モータハウジング16は、前記減速機を構成してもよい。
As shown in FIG. 1, the
燃料電池スタック12は、図3及び図4に示すように、複数の燃料電池18が、立位姿勢で燃料電池車両10の車長方向(矢印A方向)に交差する車幅方向(矢印B方向)に積層される。燃料電池18は、各長辺を上辺と下辺とに配置して立位姿勢で積層されることにより、積層体18asを構成する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
積層体18asの積層方向一端には、第1ターミナルプレート20a、第1絶縁プレート22a及び第1エンドプレート24aが外方に向かって、順次、配設される。燃料電池18の積層方向他端には、第2ターミナルプレート20b、第2絶縁プレート22b及び第2エンドプレート24bが外方に向かって、順次、配設される。
At one end in the stacking direction of the stacked body 18as, the
第1エンドプレート24aの略中央部からは、第1ターミナルプレート20aに接続された第1出力端子26aが延在する。第2エンドプレート24bの略中央部からは、第2ターミナルプレート20bに接続された第2出力端子26bが延在する。
A
第1エンドプレート24aの上部側の長辺と第2エンドプレート24bの上部側の長辺との間には、連結バー(締結部材)28の両端がねじ30により固定される。第1エンドプレート24aの底部(下部側の長辺)24aeと第2エンドプレート24bの底部(下部側の長辺)24beとの間には、連結バー28を設けなくてもよい。第1エンドプレート24aと第2エンドプレート24bの各短辺間には、連結バー28の両端がねじ30により固定される。燃料電池スタック12には、各連結バー28により積層方向(矢印B方向)の締め付け荷重が付与される。
Both ends of a connecting bar (fastening member) 28 are fixed by
図5に示すように、燃料電池18は、横長の長方形状を有するとともに、電解質膜・電極構造体32が、第1セパレータ34及び第2セパレータ36に挟持される。横長形状の第1セパレータ34及び第2セパレータ36は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、あるいはめっき処理鋼板等の金属セパレータやカーボンセパレータにより構成される。
As shown in FIG. 5, the
燃料電池18の矢印A方向(図5中、水平方向)の一端縁部には、積層方向である矢印B方向に互いに連通して、酸化剤ガス入口連通孔38a及び燃料ガス出口連通孔40bが設けられる。酸化剤ガス入口連通孔38aは、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給する一方、燃料ガス出口連通孔40bは、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出する。酸化剤ガス入口連通孔38a及び燃料ガス出口連通孔40bは、矢印C方向(鉛直方向)に配列して設けられる。
An oxidant gas
燃料電池18の矢印A方向の他端縁部には、矢印B方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス入口連通孔40a、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス出口連通孔38bが、矢印C方向に配列して設けられる。
The other end edge of the
燃料電池18の矢印C方向の上端縁部には、冷却媒体を供給するための一対の冷却媒体入口連通孔42aが設けられる。燃料電池18の矢印C方向の下端縁部には、冷却媒体を排出するための一対の冷却媒体出口連通孔42bが設けられる。
A pair of cooling medium
酸化剤ガス入口連通孔38a及び燃料ガス入口連通孔40aは、開口形状が三角形(矩形でもよい)に設定される。酸化剤ガス出口連通孔38b及び燃料ガス出口連通孔40bは、上方の開口形状が三角形で且つ下方の開口形状が矩形状に設定される。酸化剤ガス出口連通孔38b及び燃料ガス出口連通孔40bは、酸化剤ガス入口連通孔38a及び燃料ガス入口連通孔40aに比べて、鉛直方向に長尺に構成される。
The opening shape of the oxidant gas
一対の冷却媒体入口連通孔42aは、開口形状が横長の矩形に設定される。一対の冷却媒体出口連通孔42bは、開口形状が三角形に設定される。冷却媒体出口連通孔42bは、後述する円弧状の切り欠き形状部62により形状が規制されており、可能であれば、開口形状を矩形に設定してもよい。
The pair of cooling medium
第1セパレータ34の電解質膜・電極構造体32に向かう面34aには、酸化剤ガス入口連通孔38aと酸化剤ガス出口連通孔38bとに連通し、矢印A方向に延在する酸化剤ガス流路44が設けられる。酸化剤ガス流路44の入口側には、複数のエンボスを有する入口バッファ部45aが設けられる一方、前記酸化剤ガス流路44の出口側には、複数のエンボスを有する出口バッファ部45bが設けられる。
On the
第2セパレータ36の電解質膜・電極構造体32に向かう面36aには、燃料ガス入口連通孔40aと燃料ガス出口連通孔40bとに連通し、矢印A方向に延在する燃料ガス流路46が設けられる。燃料ガス流路46の入口側には、複数のエンボスを有する入口バッファ部47aが設けられる一方、前記燃料ガス流路46の出口側には、複数のエンボスを有する出口バッファ部47bが設けられる。
A
互いに隣接する燃料電池18を構成する第1セパレータ34の面34bと、第2セパレータ36の面36bとの間には、冷却媒体入口連通孔42aと冷却媒体出口連通孔42bとを連通する冷却媒体流路48が設けられる。冷却媒体流路48は、矢印C方向に延在する。
A cooling medium that connects the cooling medium
第1セパレータ34及び第2セパレータ36には、それぞれシール部材50、52が、一体的又は個別に設けられる。シール部材50、52は、例えば、EPDM、NBR、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン、又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材等の弾性を有するシール部材を使用する。
The
電解質膜・電極構造体32は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜54と、前記固体高分子電解質膜54を挟持するカソード電極56及びアノード電極58とを備える。
The electrolyte membrane /
カソード電極56及びアノード電極58は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜54の両面に形成されている。
The
図6に示すように、第1セパレータ34及び第2セパレータ36において、水平方向両端下方に配置される酸化剤ガス出口連通孔38bの最下端位置38be及び燃料ガス出口連通孔40bの最下端位置40beは、電極反応面60の下端60eよりも下方に設定される。電極反応面60は、カソード電極56を構成する電極触媒層とアノード電極58を構成する電極触媒層とが、積層方向に互いに重なり合う領域であり、実際に発電反応が惹起される範囲をいう。
As shown in FIG. 6, in the
一対の冷却媒体出口連通孔42bの最下端位置42be、より好ましくは、該最下端位置42beを含む全領域は、電極反応面60の下端60eよりも下方に設定される。なお、一対の冷却媒体入口連通孔42aを矢印A方向一方の端部側に上下に設け、一対の冷却媒体出口連通孔42bを矢印A方向他方の端部側に上下に設ける場合がある。その際、1つの冷却媒体入口連通孔42a及び1つの冷却媒体出口連通孔42bは、それぞれの最下端位置が電極反応面60の下端60eよりも下方に設定されることになる。
The lowermost position 42be of the pair of cooling medium
第1セパレータ34及び第2セパレータ36の底辺には、円弧状の切り欠き形状部62が設けられている。切り欠き形状部62は、車両駆動モータ14を構成するモータハウジング16の外形形状に対応する形状に設定される。また、電解質膜・電極構造体32においても、同様に構成される。図6に示すように、車両駆動モータ14の上方と酸化剤ガス出口連通孔38b、燃料ガス出口連通孔40b及び冷却媒体出口連通孔42bとは、重力方向において重なり部を有する。
An arc-shaped
図3に示すように、第1エンドプレート24aの底辺には、円弧状の切り欠き形状部62aが設けられる一方、図4に示すように、第2エンドプレート24bの底辺には、円弧状の切り欠き形状部62bが設けられる。切り欠き形状部62a、62bは、車両駆動モータ14を構成するモータハウジング16の外形形状に対応する形状に設定される(図7参照)。
As shown in FIG. 3, the bottom end of the
図3に示すように、第1エンドプレート24aの底部24aeの両側には、それぞれねじ穴64aが形成される。図4に示すように、第2エンドプレート24bの底部24beの両側には、それぞれねじ穴64bが形成される。
As shown in FIG. 3, screw
第1エンドプレート24aには、図3に示すように、酸化剤ガス供給マニホールド66a、酸化剤ガス排出マニホールド66b、燃料ガス供給マニホールド68a及び燃料ガス排出マニホールド68bが、ボルト70を介して取り付けられる。酸化剤ガス供給マニホールド66aは、酸化剤ガス入口連通孔38aに連通し、酸化剤ガス排出マニホールド66bは、酸化剤ガス出口連通孔38bに連通する。燃料ガス供給マニホールド68aは、燃料ガス入口連通孔40aに連通し、燃料ガス排出マニホールド68bは、燃料ガス出口連通孔40bに連通する。
As shown in FIG. 3, an oxidant
第2エンドプレート24bには、図4に示すように、冷却媒体供給マニホールド72と、一対の冷却媒体排出マニホールド74、74とが、ボルト76を介して取り付けられる。冷却媒体供給マニホールド72は、一対の冷却媒体入口連通孔42aに連通し、各冷却媒体排出マニホールド74、74は、各冷却媒体出口連通孔42b、42bに連通する。
As shown in FIG. 4, a cooling
なお、上記の構成に代えて、第1エンドプレート24aに、全てのマニホールド(酸化剤ガス供給マニホールド66a、酸化剤ガス排出マニホールド66b、燃料ガス供給マニホールド68a、燃料ガス排出マニホールド68b、冷却媒体供給マニホールド72及び一対の冷却媒体排出マニホールド74)を設けてもよい。
Instead of the above configuration, all the manifolds (oxidant
フロントボックス10aには、車両駆動モータ14が軸方向を車長方向(矢印A方向)に交差する車幅方向(矢印B方向)に向けて配置される。図7に示すように、モータハウジング16は、車長方向(矢印A方向)両端に、一対のボス部16aと一対のボス部16bとが外方に突出して膨出形成される。ボス部16aとボス部16bとは、車幅方向(矢印B方向)に所定の間隔だけ離間して設けられる。具体的には、第1エンドプレート24aと第2エンドプレート24bとの間隔に対応して設けられる。
In the
一対のボス部16aには、孔部77aが設けられる。各孔部77aには、ボルト78が下方から挿入され、前記ボルト78の先端が第1エンドプレート24aのねじ穴64aに螺合される。第1エンドプレート24aは、モータハウジング16に直接固定される。
A
一対のボス部16bには、孔部77bが設けられる。各孔部77bには、ボルト78が下方から挿入され、前記ボルト78の先端が第2エンドプレート24bのねじ穴64bに螺合される。第2エンドプレート24bは、モータハウジング16に直接固定される。モータハウジング16により、第1エンドプレート24a及び第2エンドプレート24b間の締め付け荷重を受けることができる。
A
モータハウジング16の各ボス部16a、16bには、マウントブラケット80a、80bがそれぞれ複数のボルト82を介して固定される。具体的には、ボス部16a、16bには、それぞれ複数のねじ穴84a、84bが形成される一方、マウントブラケット80a、80bには、それぞれ複数の孔部86a、86bが形成される。ボルト82は、孔部86aに挿入されて先端がねじ穴84aに螺合することにより、マウントブラケット80aがボス部16aに固定される。ボルト82は、孔部86bに挿入されて先端がねじ穴84bに螺合することにより、マウントブラケット80bがボス部16bに固定される。
マウントブラケット80a、80bには、フロントボックス10a内の車両フレーム(図示せず)に固定される連結部88a、88bが設けられる。マウントブラケット80a、80bが車両フレームに固定されることにより、車両駆動モータ14がフロントボックス10a内に取り付けられる。
The mounting
このように構成される燃料電池車両10の動作について、以下に説明する。
The operation of the
先ず、図3に示すように、第1エンドプレート24aでは、酸化剤ガス供給マニホールド66aから酸化剤ガス入口連通孔38aには、酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給される。さらに、燃料ガス供給マニホールド68aから燃料ガス入口連通孔40aには、水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。一方、図4に示すように、第2エンドプレート24bでは、冷却媒体供給マニホールド72から一対の冷却媒体入口連通孔42aには、純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。
First, as shown in FIG. 3, in the
このため、図5に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔38aから第1セパレータ34の酸化剤ガス流路44に導入される。酸化剤ガスは、矢印A方向に移動しながら、電解質膜・電極構造体32を構成するカソード電極56に供給される。
Therefore, as shown in FIG. 5, the oxidant gas is introduced into the oxidant
一方、燃料ガスは、燃料ガス入口連通孔40aから第2セパレータ36の燃料ガス流路46に導入される。この燃料ガスは、矢印A方向に移動しながら、電解質膜・電極構造体32を構成するアノード電極58に供給される。
On the other hand, the fuel gas is introduced into the fuel
従って、電解質膜・電極構造体32では、カソード電極56に供給される酸化剤ガスと、アノード電極58に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。これにより、車両駆動モータ14に電力が供給されるため、燃料電池車両10は、走行可能になる。
Therefore, in the electrolyte membrane /
カソード電極56に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔38bに沿って矢印B方向に流通し、酸化剤ガス排出マニホールド66bから排出される(図3参照)。一方、アノード電極58に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔40bに沿って矢印B方向に流通し、燃料ガス排出マニホールド68bから排出される。
The oxidant gas consumed by being supplied to the
また、一対の冷却媒体入口連通孔42aに供給された冷却媒体は、第1セパレータ34及び第2セパレータ36間の冷却媒体流路48に導入された後、矢印C方向に流通する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体32を冷却した後、一対の冷却媒体出口連通孔42bを流通し、一対の冷却媒体排出マニホールド74から排出される(図4参照)。
The cooling medium supplied to the pair of cooling medium inlet communication holes 42 a is introduced into the cooling
この場合、本実施形態では、図6に示すように、第1セパレータ34及び第2セパレータ36において、酸化剤ガス出口連通孔38bの最下端位置38be及び燃料ガス出口連通孔40bの最下端位置40beは、電極反応面60の下端60eよりも下方に設定されている。このため、酸化剤ガス出口連通孔38b及び燃料ガス出口連通孔40bからの生成水の排出性を良好に確保することができる。従って、酸化剤ガス出口連通孔38b及び燃料ガス出口連通孔40bが閉塞されることを確実に抑制することが可能になる。しかも、電極反応面60に生成水が逆流することを防止することができる。
In this case, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, in the
さらに、本実施形態では、図1及び図2に示すように、燃料電池スタック12は、モータハウジング16の上方に配置されている。その際、第1エンドプレート24aの底部24ae及び第2エンドプレート24bの底部24beは、モータハウジング16に固定されている。従って、燃料電池スタック12は、モータハウジング16により強固且つ確実にマウントされる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
しかも、燃料電池スタック12とモータハウジング16とは、互い上下方向に配置されるため、水平方向、例えば、車幅方向に大型化することがない。これにより、フロントボックス10a内のスペース効率を向上させることができ、簡単且つコンパクトな構成で、燃料電池スタック12を確実にマウントすることが可能になるという効果が得られる。
Moreover, since the
また、第1セパレータ34及び第2セパレータ36の底辺には、円弧状の切り欠き形状部62が設けられている。さらに、第1エンドプレート24aの底部24ae及び第2エンドプレート24bの底部24beには、円弧状の切り欠き形状部62a及び62bが設けられている。
In addition, arc-shaped
このため、切り欠き形状部62、62a及び62bに対応して、車両駆動モータ14を収容配置することができ、燃料電池スタック12全体を容易にコンパクト化することが可能になる。従って、燃料電池スタック12及び車両駆動モータ14を含む高さ方向の占有寸法を可及的に短尺化させることが可能になる。
For this reason, the
10…燃料電池車両 10a…フロントボックス
12…燃料電池スタック 14…車両駆動モータ
16…モータハウジング 16a、16b…ボス部
18…燃料電池 18as…積層体
24a、24b…エンドプレート 32…電解質膜・電極構造体
34、36…セパレータ 38a…酸化剤ガス入口連通孔
38b…酸化剤ガス出口連通孔 40a…燃料ガス入口連通孔
40b…燃料ガス出口連通孔 42a…冷却媒体入口連通孔
42b…冷却媒体出口連通孔 44…酸化剤ガス流路
46…燃料ガス流路 48…冷却媒体流路
50、52…シール部材 54…固体高分子電解質膜
56…カソード電極 58…アノード電極
60…電極反応面 62、62a、62b…切り欠き形状部
80a、80b…マウントブラケット
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記燃料電池スタックの発電電力で駆動可能な駆動モータと、
を備える燃料電池車両であって、
前記駆動モータは、モータハウジングを有し、前記燃料電池スタックの下方に配置される一方、
前記燃料電池スタックは、前記セパレータの水平方向両端下方に配置される前記流体連通孔の最下端位置が、電極反応面の下端よりも下方に設定されるとともに、
一対の前記エンドプレートの前記流体連通孔よりも下方に位置する底部は、前記モータハウジングに固定されることを特徴とする燃料電池車両。 An electrolyte membrane / electrode structure in which a pair of electrodes is provided on both sides of the electrolyte membrane, and a horizontally long separator are disposed in both sides of the laminate in which the laminate is horizontally laminated. A fuel cell stack in which fluid communication holes for flowing at least fuel gas, oxidant gas or cooling medium in the stacking direction are formed at both ends in the horizontal direction of the separator;
A drive motor that can be driven by the power generated by the fuel cell stack;
A fuel cell vehicle comprising:
The drive motor has a motor housing and is disposed below the fuel cell stack,
In the fuel cell stack, the lowermost position of the fluid communication hole disposed below both horizontal ends of the separator is set below the lower end of the electrode reaction surface,
A fuel cell vehicle, wherein bottom portions of the pair of end plates positioned below the fluid communication holes are fixed to the motor housing.
前記ボス部には、該モータハウジングを車両フレームに固定するためのマウントブラケットが設けられることを特徴とする燃料電池車両。 The fuel cell vehicle according to claim 1 or 2, wherein the motor housing is provided with a boss portion to which the bottom portion of the end plate is directly fixed,
The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the boss portion is provided with a mount bracket for fixing the motor housing to the vehicle frame.
前記燃料ガス出口連通孔及び前記酸化剤ガス出口連通孔の最下端位置と、少なくとも前記冷却媒体出口連通孔又は前記冷却媒体入口連通孔の最下端位置とは、前記電極反応面の下端よりも下方に設定されることを特徴とする燃料電池車両。 The fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid communication hole includes a fuel gas inlet communication hole, a fuel gas outlet communication hole, an oxidant gas inlet communication hole, an oxidant gas outlet communication hole, A cooling medium inlet communication hole and a cooling medium outlet communication hole;
The lowermost position of the fuel gas outlet communication hole and the oxidant gas outlet communication hole and at least the lowermost position of the cooling medium outlet communication hole or the cooling medium inlet communication hole are lower than the lower end of the electrode reaction surface. A fuel cell vehicle characterized by being set to
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