JP2023153738A - fuel cell module - Google Patents

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JP2023153738A JP2023039952A JP2023039952A JP2023153738A JP 2023153738 A JP2023153738 A JP 2023153738A JP 2023039952 A JP2023039952 A JP 2023039952A JP 2023039952 A JP2023039952 A JP 2023039952A JP 2023153738 A JP2023153738 A JP 2023153738A
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佑貴 藤原
Yuki Fujiwara
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Abstract

To provide a fuel cell module capable of suppressing the generation of damages of a conductive part by a thermal expansion while suppressing an expansion of a temperature distribution in each of a plurality of fuel battery cells.SOLUTION: A fuel cell module comprises: a plurality of cell stacks CS into which a plurality of fuel battery cells is laminated; a bus bar that fetches an electric energy output from each fuel battery cell; a conductive part 80 that electrically connects adjacent two cell stacks or the cell stack and the bus bar; a housing that houses the plurality of cell stacks and the conductive part; and a warming burner 65 that generates a fuel gas for heating each fuel battery cell. The two cell stacks are arranged oppositely by a fuel gas with a predetermined interval so as to allow warming. The conductive part includes: plate-like extension parts 812 and 912 extended to a stack arrangement direction in a plane surface; and a stress release part 83 that is easily deformed as compared with the other part when it is heated by the fuel gas flowing the cell stacks to be a thermal expansion.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本開示は、燃料電池モジュールに関する。 The present disclosure relates to fuel cell modules.

従来、複数本の固体酸化物形燃料電池セルが16本ずつ8列に配列された電気化学セルスタックが知られている(例えば、特許文献1参照)。この電気化学セルスタックは、隣接する固体酸化物形燃料電池セルが集電部材によって電気的に接続されている。 Conventionally, an electrochemical cell stack in which a plurality of solid oxide fuel cells are arranged in eight rows of 16 solid oxide fuel cells has been known (for example, see Patent Document 1). In this electrochemical cell stack, adjacent solid oxide fuel cells are electrically connected by a current collecting member.

また、特許文献1には、集電部材の一部を扁平に押し潰した応力緩和部を集電部材に設ける実施例が記載されている。これによれば、燃料電池セルが加熱されることで熱膨張して隣接する燃料電池セル同士の相対位置が変化する場合であっても、集電部材における扁平に押し潰した部分が比較的容易な力で曲げ変形される。このため、燃料電池セルが熱膨張して隣接する燃料電池セル同士の相対位置が変化する場合であっても、燃料電池セルと集電部材との接合部分に発生する応力が緩和される。したがって、燃料電池セルと集電部材との接合部分が損傷するリスクを軽減することができる。 Further, Patent Document 1 describes an example in which a stress relaxation part formed by flattening a part of the current collecting member is provided in the current collecting member. According to this, even if the fuel cells thermally expand due to heating and the relative positions of adjacent fuel cells change, the flattened portion of the current collecting member can be relatively easily removed. It is bent and deformed by force. Therefore, even if the fuel cell thermally expands and the relative positions of adjacent fuel cells change, the stress generated at the joint between the fuel cell and the current collecting member is alleviated. Therefore, the risk of damage to the joint between the fuel cell and the current collecting member can be reduced.

特開2021-36504号公報JP 2021-36504 Publication

ところで、特許文献1に記載のような固体酸化物型の燃料電池セルを複数有する燃料電池モジュールにおいて、燃料電池セルを起動させるために、複数の燃料電池セルそれぞれを加熱する必要がある。また、燃料電池セルを複数有する燃料電池モジュールにおいて、燃料電池セルが発電する際に、発電に伴う自己発熱により昇温した燃料電池セルが過熱されすぎないように、複数の燃料電池セルそれぞれの温度を調整する必要がある。 By the way, in a fuel cell module having a plurality of solid oxide fuel cells as described in Patent Document 1, it is necessary to heat each of the plurality of fuel cells in order to start the fuel cells. In addition, in a fuel cell module having multiple fuel cells, when the fuel cells generate electricity, the temperature of each of the multiple fuel cells is need to be adjusted.

ここで、燃料電池モジュールが、複数積層された燃料電池セルを収容するセルスタックを複数有する場合、各セルスタック内に収容された燃焼電池セルそれぞれの温度分布が拡大すると燃料電池モジュールの効率が悪化する。このため、燃料電池モジュールは、各セルスタック内に収容された燃焼電池セルそれぞれの温度分布を小さくすることが求められる。 Here, when a fuel cell module has a plurality of cell stacks accommodating a plurality of stacked fuel cells, if the temperature distribution of each combustion battery cell housed in each cell stack expands, the efficiency of the fuel cell module deteriorates. do. For this reason, the fuel cell module is required to reduce the temperature distribution of each combustion battery cell housed in each cell stack.

また、セルスタックを電気的に接続させる導電部を用いて複数のセルスタックを電気的に接続させる場合、燃料電池モジュールは、この導電部が燃料電池セルと一緒に加熱された際に、導電部が熱膨張によって破損し難いことが求められる。 In addition, when a plurality of cell stacks are electrically connected using a conductive part that electrically connects the cell stacks, the fuel cell module is configured such that when the conductive part is heated together with the fuel cell, the conductive part is required to be resistant to damage due to thermal expansion.

本開示は、複数の燃焼電池セルそれぞれの温度分布の拡大を抑制するとともに、熱膨張による導電部の破損の発生を抑制可能な燃料電池モジュールを提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a fuel cell module that can suppress the expansion of the temperature distribution of each of a plurality of combustion battery cells and suppress the occurrence of damage to conductive parts due to thermal expansion.

燃料電池モジュールであって、
燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギを出力する燃料電池セル(C)が複数積層された複数のセルスタック(CS)と、
複数のセルスタック間に設けられ、燃料電池セルから出力する電気エネルギを取り出すためのバスバー(BB)と、
複数のセルスタックのうち、互いに隣り合う2つのセルスタックの間および2つのセルスタックのうちの一方のセルスタックとバスバーとの間のどちらかの間に跨って設けられ、2つのセルスタックまたは一方のセルスタックとバスバーとを電気的に接続する導電部(80、90)と、
複数のセルスタックおよび導電部を収容する収容空間(BS)を有する筐体(70)と、
複数のセルスタックを暖機して燃料電池セルを加熱するための燃焼ガスを生成して収容空間に吹き出す暖機用バーナ(65)と、を備え、
2つのセルスタックは、2つのセルスタック間を燃焼ガスが流れることによって暖機可能なように所定間隔をあけて互いに対向して配置されており、
導電部は、2つのセルスタックが並ぶ方向をスタック並び方向としたとき、スタック並び方向に平面状に延びる板状の延伸部(812、822、842、845、851、852a、861a、862a、912)と、2つのセルスタック間を流れる燃焼ガスによって該導電部が加熱されて熱膨張する際に他の部位に比較して変形し易い応力緩和部(83、843、846、852c、852e、861c、862c、92)とを有する。
A fuel cell module,
a plurality of cell stacks (CS) in which a plurality of fuel cells (C) are stacked to output electrical energy through an electrochemical reaction between fuel gas and oxidant gas;
a bus bar (BB) provided between the plurality of cell stacks and for extracting electrical energy output from the fuel cell;
Among the plurality of cell stacks, the cell stack is provided spanning either between two adjacent cell stacks or between one of the two cell stacks and a bus bar, and is provided between two cell stacks or one of the two cell stacks. a conductive part (80, 90) that electrically connects the cell stack and the bus bar;
a housing (70) having a housing space (BS) that accommodates a plurality of cell stacks and a conductive part;
A warm-up burner (65) that generates combustion gas to warm up the plurality of cell stacks and heat the fuel cells and blows it into the storage space,
The two cell stacks are arranged opposite to each other at a predetermined interval so that combustion gas can flow between the two cell stacks to warm up the cell stacks.
The conductive parts are plate-shaped extension parts (812, 822, 842, 845, 851, 852a, 861a, 862a, 912 ), and stress relaxation parts (83, 843, 846, 852c, 852e, 861c) that are more easily deformed than other parts when the conductive part is heated and thermally expanded by the combustion gas flowing between the two cell stacks. , 862c, 92).

これによれば、互いに隣り合う2つのセルスタック間を流れる燃焼ガスによって、当該2つのセルスタックの間および当該2つのセルスタックのうちの一方のセルスタックとバスバーとの間のどちらかの間に跨って設けられる導電部の延伸部を加熱することができる。このため、セルスタックに積層させる複数の燃料電池セルのうちの最も外側に設けられた燃料電池セルから熱が放出されても、放出された熱が加熱された延伸部に遮断される。このため、燃料電池セルから放出された熱がセルスタックの外部へ放出され難くなる。したがって、積層された複数の燃料電池セルのうちの最も外側に設けられた燃料電池セルと当該最も外側に設けられた燃料電池セルより内側に設けられた燃料電池セルとの間の温度分布が拡大することを抑制することができる。 According to this, combustion gas flowing between two adjacent cell stacks causes a gap between the two cell stacks or between one of the two cell stacks and the bus bar. It is possible to heat the extending portion of the conductive portion provided across the conductive portion. Therefore, even if heat is released from the outermost fuel cell among the plurality of fuel cells stacked in the cell stack, the emitted heat is blocked by the heated extension section. Therefore, the heat released from the fuel cell becomes difficult to be released to the outside of the cell stack. Therefore, the temperature distribution between the outermost fuel cell of the stacked fuel cells and the fuel cells located inside the outermost fuel cell increases. can be restrained from doing so.

また、互いに隣り合う2つのセルスタックの間に流れる燃焼ガスによって導電部が加熱されて熱膨張にしても、他の部位に比較して変形し易い応力緩和部が変形する。このため、熱膨張することによる導電部の変形量を応力緩和部の変形量として吸収させることで、導電部が熱膨張することに起因する導電部とセルスタックとの間に発生する応力を緩和することができる。したがって、導電部とセルスタックとの接続部分の破損の発生を抑制することができる。 Further, even if the conductive part is heated and thermally expanded by the combustion gas flowing between two adjacent cell stacks, the stress relaxation part, which is more easily deformed than other parts, is deformed. Therefore, by absorbing the amount of deformation of the conductive part due to thermal expansion as the amount of deformation of the stress relaxation part, the stress generated between the conductive part and the cell stack due to the thermal expansion of the conductive part is alleviated. can do. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of damage to the connecting portion between the conductive part and the cell stack.

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。 Note that the reference numerals in parentheses attached to each component etc. indicate an example of the correspondence between the component etc. and specific components etc. described in the embodiments to be described later.

第1実施形態に係る燃料電池モジュールを含む燃料電池システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system including a fuel cell module according to a first embodiment. 燃料電池セルの内部での電気化学反応を説明するための説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an electrochemical reaction inside a fuel cell. 第1実施形態のセルスタックの模式的な斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of a cell stack according to the first embodiment. 第1実施形態の電池収容器内でのセルスタックの配置形態を示す模式的な縦断面図である。FIG. 3 is a schematic vertical cross-sectional view showing the arrangement of cell stacks within the battery container of the first embodiment. 電池収容器内でのセルスタックの配置形態を示す模式的な横断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the arrangement of cell stacks within a battery container. 電池収容器内でのセルスタックと第1実施形態のスタック接続部との配置形態を示す模式的な斜視図である。It is a typical perspective view showing the arrangement form of a cell stack and a stack connection part of a 1st embodiment in a battery container. 電池収容器内でのセルスタックと第1実施形態のスタック接続部との配置形態を示す模式的な上面図である。It is a typical top view showing the arrangement form of the cell stack and the stack connection part of a 1st embodiment in a battery container. 電池収容器内でのセルスタックと第1実施形態のバスバー接続部との配置形態を示す模式的な斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing the arrangement of the cell stack and the busbar connection portion of the first embodiment within the battery container. 第1実施形態のスタック接続部の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the stack connection section of the first embodiment. 第1実施形態のスタック接続部とセルスタックとの接続部分を示す図である。It is a figure showing the connection part of the stack connection part and the cell stack of 1st Embodiment. 薄板接続部の上面図である。It is a top view of a thin plate connection part. 燃料電池モジュールにおける暖機処理時の状態を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a state during warm-up processing in a fuel cell module. 燃料電池モジュールにおける発電処理時の状態を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a state during power generation processing in a fuel cell module. 第1実施形態の薄板接続部が変形する状態を説明するための図である。It is a figure for explaining the state in which the thin plate connection part of 1st Embodiment deforms. 第2実施形態の電池収容器内でのセルスタックと第2実施形態のバスバー接続部との配置形態を示す模式的な斜視図である。It is a typical perspective view showing the arrangement form of the cell stack and the busbar connection part of a 2nd embodiment in the battery container of a 2nd embodiment. 第2実施形態のスタック接続部の斜視図である。It is a perspective view of the stack connection part of 2nd Embodiment. 第2実施形態のスタック接続部を組付ける際の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of assembling the stack connection part of 2nd Embodiment. 第2実施形態のスタック接続部が変形する状態を説明するための図である。It is a figure for explaining the state in which the stack connection part of 2nd Embodiment deforms. 第2実施形態の燃料電池モジュールにおける暖機処理時の燃焼ガスの流れを説明するための説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the flow of combustion gas during warm-up processing in the fuel cell module of the second embodiment. 第3実施形態のスタック接続部の斜視図である。It is a perspective view of the stack connection part of 3rd Embodiment. 第4実施形態のスタック接続部の斜視図である。It is a perspective view of the stack connection part of 4th embodiment. 第4実施形態のスタック接続部が変形する状態を説明するための図である。It is a figure for explaining the state in which the stack connection part of 4th Embodiment deforms.

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to those described in the preceding embodiments are given the same reference numerals, and their explanations may be omitted. Further, in the embodiment, when only some of the constituent elements are described, the constituent elements explained in the preceding embodiment can be applied to other parts of the constituent element. The following embodiments can be partially combined with each other, even if not explicitly stated, as long as the combination does not cause any problems.

(第1実施形態)
本実施形態について、図1~図14を参照して説明する。本実施形態では、図1に示すように、本開示の燃料電池モジュール1を、固体酸化物型の燃料電池10を備える燃料電池システムFSに適用した例について説明する。
(First embodiment)
This embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 14. In this embodiment, as shown in FIG. 1, an example in which a fuel cell module 1 of the present disclosure is applied to a fuel cell system FS including a solid oxide fuel cell 10 will be described.

燃料電池モジュール1は、燃料処理系統および電池系統を含み、これらを断熱材で覆うことで高温に保持するホットモジュールである。燃料電池モジュール1は、固体酸化物型の燃料電池10、空気予熱器22、スタック温調器23、改質器33、オフガス燃焼器63、触媒燃焼器69、容器70、エジェクタ51、暖機用バーナ65等を含んでいる。 The fuel cell module 1 is a hot module that includes a fuel processing system and a battery system, and maintains a high temperature by covering these with a heat insulating material. The fuel cell module 1 includes a solid oxide fuel cell 10, an air preheater 22, a stack temperature controller 23, a reformer 33, an off-gas combustor 63, a catalytic combustor 69, a container 70, an ejector 51, and a warm-up unit. It includes a burner 65 and the like.

固体酸化物型の燃料電池10は、一般的にSOFC(Solid Oxide Fuel Cell の略)とも呼ばれ、作動温度が高温(例えば、500℃~1000℃)となるものである。燃料電池10は、燃料ガスおよび酸化剤ガス(本例では空気中の酸素)の電気化学反応により電気エネルギを出力する燃料電池セルCを複数有している。以下、燃料電池セルCを単にセルCと呼ぶ。 The solid oxide fuel cell 10 is generally called SOFC (Solid Oxide Fuel Cell), and operates at a high temperature (eg, 500° C. to 1000° C.). The fuel cell 10 includes a plurality of fuel cells C that output electrical energy through an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas (oxygen in the air in this example). Hereinafter, the fuel cell C will be simply referred to as cell C.

図2に示すように、セルCは、電解質体EL、空気極(すなわち、カソード)CA、燃料極(すなわち、アノード)AN、空気流路や燃料流路を形成する図示しないセパレータを含んで構成されている。セルCは、水素および一酸化炭素を燃料ガスとしている。この燃料ガスは、改質用原料である都市ガス(すなわち、メタンを主成分とするガス)を改質して生成される。なお、使用する改質用原料は、炭化水素系のガスであれば、都市ガス以外のガスが採用されていてもよい。 As shown in FIG. 2, the cell C includes an electrolyte body EL, an air electrode (i.e., cathode) CA, a fuel electrode (i.e., anode) AN, and a separator (not shown) that forms an air flow path and a fuel flow path. has been done. Cell C uses hydrogen and carbon monoxide as fuel gas. This fuel gas is produced by reforming city gas (that is, gas whose main component is methane), which is a raw material for reforming. Note that the reforming raw material to be used may be a gas other than city gas as long as it is a hydrocarbon gas.

セルCは、以下の反応式F1、F2に示す水素および酸素の電気化学反応により外部回路ECに対して電気エネルギを出力する。 Cell C outputs electrical energy to external circuit EC through an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen shown in reaction formulas F1 and F2 below.

(燃料極)2H+2O2-→2HO+4e …(F1) (Fuel electrode) 2H 2 +2O 2- → 2H 2 O+4e - … (F1)

(空気極)O+4e→2O2- …(F2)
また、セルCは、以下の反応式F3、F4に示す一酸化炭素および酸素の電気化学反応により外部回路ECに対して電気エネルギを出力する。
(Air electrode) O 2 +4e →2O 2− …(F2)
Further, the cell C outputs electrical energy to the external circuit EC through an electrochemical reaction of carbon monoxide and oxygen shown in reaction formulas F3 and F4 below.

(燃料極)2CO+2O2-→2CO+4e …(F3) (Fuel electrode) 2CO+2O 2- →2CO 2 +4e - …(F3)

(空気極)O+4e→2O2- …(F4)
燃料電池10は、所定数のセルCを積層して構成されるセルスタックCSを複数備える。図3に示すように、セルスタックCSは、平板型のセルCが所定の積層方向DRstに積層されている。セルスタックCSを構成する所定数のセルCは、電気的に直列に接続されている。セルスタックCSは、所定数のセルCを一列に積層した積層体である。セルスタックCSはホルダケースHCによって保持されている。ホルダケースHCは、セルスタックCSを収容するケースである。
(Air electrode) O 2 +4e →2O 2− …(F4)
The fuel cell 10 includes a plurality of cell stacks CS configured by stacking a predetermined number of cells C. As shown in FIG. 3, in the cell stack CS, flat cells C are stacked in a predetermined stacking direction DRst. A predetermined number of cells C constituting the cell stack CS are electrically connected in series. The cell stack CS is a stacked body in which a predetermined number of cells C are stacked in a line. Cell stack CS is held by holder case HC. Holder case HC is a case that accommodates cell stack CS.

セルスタックCSには、セルCの積層方向DRstの端部に位置する積層端面EFの一方に燃料ガスの導入口IPH、酸化剤ガスの導入口IPO、燃料ガスの導出口OPH、酸化剤ガスの導出口OPOが形成されている。 The cell stack CS has a fuel gas inlet IPH, an oxidizing gas inlet IPO, a fuel gas outlet OPH, and an oxidizing gas outlet OPH on one side of the stacked end face EF located at the end of the cell C in the stacking direction DRst. An outlet OPO is formed.

このように構成される燃料電池10は、図1に示すように、空気予熱器22、スタック温調器23、改質器33、オフガス燃焼器63、触媒燃焼器69、エジェクタ51等とともに断熱性を有する容器70の内側に配置されている。容器70の内側における燃料電池10の配置形態については後述する。 As shown in FIG. 1, the fuel cell 10 configured in this manner has an air preheater 22, a stack temperature regulator 23, a reformer 33, an off-gas combustor 63, a catalytic combustor 69, an ejector 51, etc., and has an adiabatic property. It is arranged inside a container 70 having a. The arrangement of the fuel cell 10 inside the container 70 will be described later.

また、燃料電池10には、燃料電池10で発生した電気エネルギを取り出すためのインバータINVが接続されている。インバータINVは、燃料電池10で発生した直流電力を交流電力に変換する。具体的には、インバータINVは、燃料電池10で発生した直流電力を交流電力に変換するDC-ACインバータを含んで構成されている。 Furthermore, an inverter INV for extracting electrical energy generated by the fuel cell 10 is connected to the fuel cell 10 . The inverter INV converts DC power generated by the fuel cell 10 into AC power. Specifically, the inverter INV includes a DC-AC inverter that converts DC power generated by the fuel cell 10 into AC power.

燃料電池10には、空気の流通経路である空気経路20が接続されている。空気経路20は配管等によって構成される。空気経路20には、燃料電池10に空気を圧送する圧送ブロワ21、燃料電池10に供給する空気を加熱する空気予熱器22、スタック温調器23が設けられている。 An air path 20 that is an air distribution path is connected to the fuel cell 10 . The air path 20 is composed of piping and the like. The air path 20 is provided with a pressure blower 21 that pumps air to the fuel cell 10, an air preheater 22 that heats the air supplied to the fuel cell 10, and a stack temperature regulator 23.

圧送ブロワ21は、大気中の空気を吸い込んで燃料電池10に供給する酸化剤ポンプである。圧送ブロワ21は、後述の電子制御部100からの制御信号によって作動が制御される電動式のブロワで構成されている。 The pressure blower 21 is an oxidizer pump that sucks air from the atmosphere and supplies it to the fuel cell 10. The pressure blower 21 is an electric blower whose operation is controlled by a control signal from an electronic control unit 100, which will be described later.

空気予熱器22は、燃料電池10の発電時に、圧送ブロワ21から圧送された空気をオフガス燃焼器63で生成された燃焼ガスと熱交換させて加熱する熱交換器である。空気予熱器22は、燃料電池10に供給する空気と燃料ガスとの温度差を縮小して、燃料電池10の発電効率の向上を図るために設けられている。 The air preheater 22 is a heat exchanger that heats the air pumped from the pressure blower 21 by exchanging heat with the combustion gas generated by the off-gas combustor 63 when the fuel cell 10 generates power. The air preheater 22 is provided to reduce the temperature difference between the air supplied to the fuel cell 10 and the fuel gas, thereby improving the power generation efficiency of the fuel cell 10.

スタック温調器23は、空気予熱器22を通過した空気が流れるように、空気予熱器22と燃料電池10との間に接続されている。これにより、スタック温調器23は、セルスタックCSに供給される前の酸化剤ガスが流れる。 The stack temperature controller 23 is connected between the air preheater 22 and the fuel cell 10 so that the air that has passed through the air preheater 22 flows. Thereby, the oxidant gas flows through the stack temperature controller 23 before being supplied to the cell stack CS.

スタック温調器23は、燃料電池10のセルスタックCSと熱交換可能なようにセルスタックCSと所定間隔をあけて対向して配置されている。スタック温調器23およびセルスタックCSは、燃料電池10の起動時にスタック温調器23の熱がセルスタックCS側に伝わる。また、スタック温調器23およびセルスタックCSは、燃料電池10の発電時にセルスタックCSの熱がスタック温調器23側に伝わる。 The stack temperature regulator 23 is disposed facing the cell stack CS of the fuel cell 10 at a predetermined distance so as to be able to exchange heat with the cell stack CS. In the stack temperature regulator 23 and the cell stack CS, heat from the stack temperature regulator 23 is transferred to the cell stack CS when the fuel cell 10 is started. Further, in the stack temperature regulator 23 and the cell stack CS, heat from the cell stack CS is transmitted to the stack temperature regulator 23 side when the fuel cell 10 generates power.

スタック温調器23は、燃料電池10の起動時に、スタック温調器23を流れる酸化剤ガスと後述の暖機用バーナ65で生成される燃焼ガスとが熱交換可能なように暖機用バーナ65で生成された燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路67に隣接して設けられている。 The stack temperature controller 23 is a warm-up burner so that when the fuel cell 10 is started, the oxidant gas flowing through the stack temperature controller 23 and the combustion gas generated by a warm-up burner 65 (described later) can exchange heat. It is provided adjacent to a combustion gas flow path 67 through which the combustion gas generated in step 65 flows.

具体的には、スタック温調器23は、燃焼ガス流路67に隣接する第1温調器24と、第1温調器24を通過した酸化剤ガスが流入する第2温調器25と、第1温調器24と第2温調器25とを接続する接続流路26と、を有する。第1温調器24、第2温調器25、および接続流路26は、後述する電池収容器71と一体に構成されている。 Specifically, the stack temperature regulator 23 includes a first temperature regulator 24 adjacent to the combustion gas flow path 67 and a second temperature regulator 25 into which the oxidant gas that has passed through the first temperature regulator 24 flows. , a connection flow path 26 that connects the first temperature regulator 24 and the second temperature regulator 25. The first temperature regulator 24, the second temperature regulator 25, and the connection channel 26 are integrally configured with a battery container 71, which will be described later.

第1温調器24は、空気予熱器22を通過した空気が流れ込む第1温調流路240を有する。第1温調器24は、燃焼ガス流路67と燃料電池10のセルスタックCSとの間に配置されている。第1温調器24は、燃料電池10の起動時に燃焼ガス流路67を流れる燃焼ガスから受熱して、第1温調流路240を流れる空気とともに加熱される。燃料電池10の起動時には、第1温調器24の熱がセルスタックCSに放熱される。また、第1温調器24は、燃料電池10の発電時に、発電に伴う自己発熱により昇温したセルスタックCSから吸熱してセルスタックCSの温度を調整する。 The first temperature regulator 24 has a first temperature regulating channel 240 into which the air that has passed through the air preheater 22 flows. The first temperature regulator 24 is arranged between the combustion gas flow path 67 and the cell stack CS of the fuel cell 10. The first temperature regulator 24 receives heat from the combustion gas flowing through the combustion gas flow path 67 when the fuel cell 10 is activated, and is heated together with the air flowing through the first temperature adjustment flow path 240 . When starting up the fuel cell 10, heat from the first temperature controller 24 is radiated to the cell stack CS. Furthermore, when the fuel cell 10 generates power, the first temperature regulator 24 absorbs heat from the cell stack CS, which has risen in temperature due to self-heating caused by the power generation, and adjusts the temperature of the cell stack CS.

第2温調器25は、接続流路26を介して第1温調器24を通過した空気が流れ込む第2温調流路250を有する。第2温調器25は、燃料電池10のセルスタックCSを挟んで第1温調器24の反対側に配置されている。第2温調器25は、燃料電池10の起動時に第1温調器24で昇温した空気が流れる。燃料電池10の起動時には、第2温調器25の熱がセルスタックCSに放熱される。また、第2温調器25は、燃料電池10の発電時に、発電に伴う自己発熱により昇温したセルスタックCSから吸熱してセルスタックCSの温度を調整する。 The second temperature regulator 25 has a second temperature regulating channel 250 into which the air that has passed through the first temperature regulator 24 flows through the connecting channel 26 . The second temperature regulator 25 is arranged on the opposite side of the first temperature regulator 24 with the cell stack CS of the fuel cell 10 interposed therebetween. The air heated by the first temperature regulator 24 flows through the second temperature regulator 25 when the fuel cell 10 is started. When starting up the fuel cell 10, heat from the second temperature controller 25 is radiated to the cell stack CS. Further, when the fuel cell 10 generates power, the second temperature regulator 25 absorbs heat from the cell stack CS, which has risen in temperature due to self-heating due to power generation, and adjusts the temperature of the cell stack CS.

また、燃料電池10は、改質用原料や燃料ガスの流通経路である燃料経路30が接続されている。燃料経路30は配管等によって構成される。燃料経路30には、上流側から順に、燃料ポンプ31、脱硫器32、エジェクタ51、改質器33が設けられている。 Further, the fuel cell 10 is connected to a fuel path 30 that is a distribution path for reforming raw materials and fuel gas. The fuel path 30 is composed of piping and the like. The fuel path 30 is provided with a fuel pump 31, a desulfurizer 32, an ejector 51, and a reformer 33 in this order from the upstream side.

燃料ポンプ31は、燃料電池10側に向けて改質用原料を供給するためのポンプである。燃料ポンプ31は、後述の電子制御部100からの制御信号によって作動が制御される電動ポンプで構成されている。 The fuel pump 31 is a pump for supplying reforming raw material toward the fuel cell 10 side. The fuel pump 31 is an electric pump whose operation is controlled by a control signal from an electronic control unit 100, which will be described later.

脱硫器32は、燃料ポンプ31から供給される改質用原料に含まれる硫黄成分を除去するための装置である。なお、都市ガスには、付臭剤(具体的には硫黄成分)が含まれている。硫黄成分は触媒被毒物質であるため改質器33よりも上流で除去する必要がある。 The desulfurizer 32 is a device for removing sulfur components contained in the reforming raw material supplied from the fuel pump 31. Note that city gas contains an odorant (specifically, a sulfur component). Since the sulfur component is a catalyst poisoning substance, it needs to be removed upstream of the reformer 33.

改質器33は、燃料ポンプ31から供給された改質用原料を、水蒸気を用いて改質して燃料ガスを生成するものである。改質器33は、例えば、ロジウムやルテニウム等の貴金属を含む水蒸気改質触媒を含んで構成されている。 The reformer 33 is for reforming the reforming raw material supplied from the fuel pump 31 using steam to generate fuel gas. The reformer 33 includes, for example, a steam reforming catalyst containing a noble metal such as rhodium or ruthenium.

具体的には、改質器33は、改質用原料および水蒸気を混合した混合ガスを燃焼ガスと熱交換させて加熱するとともに、以下の反応式F5に示す改質反応、および反応式F6に示すシフト反応により燃料ガス(水素、一酸化炭素)を生成する。 Specifically, the reformer 33 heats a mixed gas containing a raw material for reforming and steam by exchanging heat with combustion gas, and also performs a reforming reaction shown in the following reaction formula F5 and a reaction formula F6. Fuel gas (hydrogen, carbon monoxide) is generated by the shift reaction shown.

CH+HO→CO+3H …(F5)
CO+HO→CO+H …(F6)
ここで、改質器33における水蒸気改質は吸熱反応であり、高温となる条件下にて改質率が向上する特性を有している。このため、改質器33は、燃料電池10の発電時に、セルスタックCSから周囲に放出される輻射熱を吸熱できるように、燃料電池10の周囲に配設されていることが望ましい。
CH4 + H2O →CO+ 3H2 ...(F5)
CO+ H2OCO2 + H2 ...(F6)
Here, the steam reforming in the reformer 33 is an endothermic reaction, and has a characteristic that the reforming rate improves under high temperature conditions. For this reason, it is desirable that the reformer 33 be disposed around the fuel cell 10 so that it can absorb the radiant heat released from the cell stack CS to the surroundings when the fuel cell 10 generates power.

燃料経路30には、脱硫器32と改質器33との間に水供給経路40が接続されている。水供給経路40には、水ポンプ41および水蒸発器42が設けられている。水ポンプ41は、水蒸発器42に水を供給するポンプである。水ポンプ41は、後述の電子制御部100からの制御信号によって作動が制御される電動ポンプで構成されている。水蒸発器42は、水ポンプ41からの水を水蒸気(すなわち、気体)にする蒸発機能を有する。 A water supply path 40 is connected to the fuel path 30 between the desulfurizer 32 and the reformer 33 . The water supply path 40 is provided with a water pump 41 and a water evaporator 42 . The water pump 41 is a pump that supplies water to the water evaporator 42. The water pump 41 is an electric pump whose operation is controlled by a control signal from an electronic control unit 100, which will be described later. The water evaporator 42 has an evaporation function that converts water from the water pump 41 into steam (that is, gas).

また、燃料経路30には、脱硫器32と改質器33との間において、水供給経路40が接続される部位より下流にエジェクタ51が設けられている。エジェクタ51は、改質器33の上流の原燃料を駆動流として後述の吸引経路52を流れるオフガス燃料を吸引して原燃料とともに改質器33に供給するものである。 Further, in the fuel path 30, an ejector 51 is provided between the desulfurizer 32 and the reformer 33, downstream of a portion to which the water supply path 40 is connected. The ejector 51 uses the raw fuel upstream of the reformer 33 as a driving flow to suck in off-gas fuel flowing through a suction path 52, which will be described later, and supplies it to the reformer 33 together with the raw fuel.

具体的には、エジェクタ51は、流体を噴射するノズル部511、燃料電池10の出口側から流体を吸引する吸引部512、ノズル部511から噴射される流体と吸引部512から吸引される流体とを混合して改質器33に向けて吐出する吐出部513を有する。 Specifically, the ejector 51 includes a nozzle section 511 that injects fluid, a suction section 512 that sucks fluid from the outlet side of the fuel cell 10, and a fluid that is injected from the nozzle section 511 and a fluid that is sucked from the suction section 512. It has a discharge part 513 that mixes the mixture and discharges it toward the reformer 33.

ノズル部511は、流体を噴射可能な絞り構造を有している。ノズル部511は、絞り開度が固定された固定絞り構造で構成されている。また、吐出部513は、ノズル部511からの流体および吸引部512からの流体が混合された後に昇圧されるように流路断面積が下流側に向かって拡大している。なお、ノズル部511は、絞り開度を変更可能な可変絞り構造で構成されていてもよい。 The nozzle portion 511 has a constriction structure capable of ejecting fluid. The nozzle portion 511 has a fixed aperture structure with a fixed aperture opening. Further, the discharge section 513 has a flow passage cross-sectional area expanding toward the downstream side so that the pressure is increased after the fluid from the nozzle section 511 and the fluid from the suction section 512 are mixed. Note that the nozzle portion 511 may have a variable aperture structure that can change the aperture opening.

エジェクタ51の吸引部512は、ノズル部511の出口側の負圧を利用して燃料電池10の出口側から流体を吸引するように構成されている。具体的には、吸引部512には、後述する燃料排出経路62を流れる流体が吸引されるように、燃料排出経路62から分岐する吸引経路52が接続されている。 The suction section 512 of the ejector 51 is configured to suck fluid from the exit side of the fuel cell 10 using negative pressure on the exit side of the nozzle section 511 . Specifically, a suction path 52 branching from the fuel discharge path 62 is connected to the suction portion 512 so that fluid flowing through a fuel discharge path 62, which will be described later, is suctioned.

さらに、燃料経路30には、燃料経路30における改質器33の下流を流れる改質燃料の一部を循環ガスとして燃料経路30における燃料ポンプ31の上流に戻す循環経路55が接続されている。循環経路55は、一端側の端部が燃料経路30における改質器33の下流に接続され、他端側の端部が燃料経路30における燃料ポンプ31の上流に接続されている。 Further, the fuel path 30 is connected to a circulation path 55 that returns a portion of the reformed fuel flowing downstream of the reformer 33 in the fuel path 30 to the upstream side of the fuel pump 31 in the fuel path 30 as circulating gas. The circulation path 55 has one end connected to the fuel path 30 downstream of the reformer 33 and the other end connected to the fuel path 30 upstream of the fuel pump 31 .

循環経路55には、放熱器56および循環調整弁57が設けられている。放熱器56は、循環経路55を流れる改質燃料と水供給経路40を流れる水とを熱交換させて循環経路55を流れる改質燃料を冷却する熱交換器である。循環調整弁57は、循環経路55を流れる改質燃料の流量を調整する流量調整部材である。循環調整弁57は、後述する電子制御部100からの制御信号によって作動が制御される電磁弁で構成されている。 The circulation path 55 is provided with a radiator 56 and a circulation adjustment valve 57. The radiator 56 is a heat exchanger that cools the reformed fuel flowing through the circulation path 55 by exchanging heat between the reformed fuel flowing through the circulation path 55 and the water flowing through the water supply path 40 . The circulation adjustment valve 57 is a flow rate adjustment member that adjusts the flow rate of the reformed fuel flowing through the circulation path 55. The circulation regulating valve 57 is composed of an electromagnetic valve whose operation is controlled by a control signal from an electronic control unit 100, which will be described later.

ここで、エジェクタ51は、駆動流としてノズル部511に流入する流体の質量流量の増加に伴って吸引部512から吸引される吸引流体の流量が増えるといった特性を有する。このため、エジェクタ51のノズル部511に流入する流体の質量流量を増加させることで、吸引部512から吸引されるオフガス燃料の吸引流量を増加させることが可能となる。 Here, the ejector 51 has a characteristic that as the mass flow rate of the fluid flowing into the nozzle part 511 as a driving flow increases, the flow rate of the suction fluid sucked from the suction part 512 increases. Therefore, by increasing the mass flow rate of the fluid flowing into the nozzle portion 511 of the ejector 51, it is possible to increase the suction flow rate of off-gas fuel sucked from the suction portion 512.

例えば、循環調整弁57を開弁して循環経路55を流れる循環ガスを増加させると、システム外部からの燃料の供給量を増加させることなく、エジェクタ51の駆動流を増加させることができる。 For example, by opening the circulation regulating valve 57 to increase the circulating gas flowing through the circulation path 55, the driving flow of the ejector 51 can be increased without increasing the amount of fuel supplied from outside the system.

また、燃料電池10には、燃料電池10から排出するオフガスが流れるオフガス経路60が接続されている。具体的には、燃料電池10には、燃料電池10から排出される酸化剤オフガスが流れる空気排出経路61が接続されるとともに、燃料電池10から排出される燃料オフガスが流れる燃料排出経路62が接続されている。 Furthermore, an off-gas path 60 through which off-gas discharged from the fuel cell 10 flows is connected to the fuel cell 10 . Specifically, the fuel cell 10 is connected to an air exhaust path 61 through which the oxidant off-gas discharged from the fuel cell 10 flows, and a fuel exhaust path 62 through which the fuel off-gas discharged from the fuel cell 10 flows. has been done.

オフガス経路60には、オフガス燃焼器63が接続されている。オフガス燃焼器63は、燃料オフガス等を燃焼させることで改質器33等を昇温させる燃焼ガスを生成するものである。オフガス燃焼器63は、例えば、燃料電池10の発電時に、酸化剤オフガスおよび燃料オフガスを混合した混合ガスを可燃ガスとして燃焼させることで、燃料電池システムFSの各機器を昇温させるための燃焼ガスを生成する。オフガス燃焼器63は、燃料オフガスを燃焼させるためのオフガスバーナ631を有している。オフガス燃焼器63では、オフガスバーナ631の点火によって、燃料オフガスの燃焼が開始されて燃焼ガスが生成される。 An off-gas combustor 63 is connected to the off-gas path 60. The off-gas combustor 63 generates combustion gas that raises the temperature of the reformer 33 and the like by burning fuel off-gas and the like. For example, the off-gas combustor 63 burns a mixture of oxidizer off-gas and fuel off-gas as combustible gas during power generation by the fuel cell 10, thereby producing combustion gas for raising the temperature of each device of the fuel cell system FS. generate. The off-gas combustor 63 has an off-gas burner 631 for burning fuel off-gas. In the off-gas combustor 63, combustion of the fuel off-gas is started by ignition of the off-gas burner 631, and combustion gas is generated.

オフガス燃焼器63には、高温の排気ガスを排出するための排気ガス経路64が接続されている。排気ガス経路64は、内部を流れる排気ガスの熱を有効活用すべく上流側から順に、改質器33、空気予熱器22といった順に接続されている。これにより、改質器33および空気予熱器22に対してオフガス燃焼器63の熱が伝達される。なお、燃焼ガスを各機器に流す順序は、各機器にて必要とされる熱量等に応じて変更してもよい。 An exhaust gas path 64 for discharging high-temperature exhaust gas is connected to the off-gas combustor 63. The exhaust gas path 64 is connected to the reformer 33 and the air preheater 22 in order from the upstream side in order to effectively utilize the heat of the exhaust gas flowing therein. Thereby, the heat of the off-gas combustor 63 is transferred to the reformer 33 and the air preheater 22. Note that the order in which the combustion gas flows through each device may be changed depending on the amount of heat required by each device.

また、排気ガス経路64には、触媒燃焼器69が設けられている。触媒燃焼器69は、排気ガス経路64を流れるオフ燃料およびオフ空気を燃焼させるものである。触媒燃焼器69は、排気ガス経路64の下流側に設けられている。具体的には、触媒燃焼器69は、排気ガス経路64における空気予熱器22の下流に接続されている。なお、触媒燃焼器69は、これに限らず、排気ガス経路64における他の位置に接続されていてもよい。 Further, the exhaust gas path 64 is provided with a catalytic combustor 69 . The catalytic combustor 69 burns the off-fuel and off-air flowing through the exhaust gas path 64. The catalytic combustor 69 is provided on the downstream side of the exhaust gas path 64. Specifically, the catalytic combustor 69 is connected downstream of the air preheater 22 in the exhaust gas path 64 . Note that the catalytic combustor 69 is not limited to this, and may be connected to other positions in the exhaust gas path 64.

図示しないが、触媒燃焼器69の内部には酸化触媒が配置されている。触媒燃焼器69は、酸化触媒でのオフ燃料およびオフ空気の酸化反応よって燃焼熱を生じさせるものである。この触媒燃焼器69は、例えば、自動車の排ガスを浄化する触媒コンバータのように、火炎を生じさせることなく排ガスを燃焼させるものとして構成されている。 Although not shown, an oxidation catalyst is arranged inside the catalytic combustor 69. The catalytic combustor 69 generates combustion heat through an oxidation reaction of off-fuel and off-air at an oxidation catalyst. The catalytic combustor 69 is configured to combust exhaust gas without producing a flame, such as a catalytic converter that purifies exhaust gas from automobiles.

ここで、燃料電池モジュール1には、燃料電池10の起動時にセルスタックCSを暖機するための燃焼ガスを生成する暖機用バーナ65が設けられている。暖機用バーナ65には、空気経路20とは別に設けられた空気の流通経路である暖機用空気経路27および燃料経路30を流れる改質用原料の一部が流れる暖機用燃料経路35が接続されている。 Here, the fuel cell module 1 is provided with a warm-up burner 65 that generates combustion gas for warming up the cell stack CS when the fuel cell 10 is started. The warm-up burner 65 includes a warm-up air path 27 which is an air distribution path provided separately from the air path 20, and a warm-up fuel path 35 through which a portion of the reforming raw material flowing through the fuel path 30 flows. is connected.

暖機用空気経路27および暖機用燃料経路35は、配管等によって構成される。暖機用空気経路27には、暖機用バーナ65に空気を圧送する暖機用圧送ブロワ28が設けられている。暖機用圧送ブロワ28は、大気中の空気を吸い込んで暖機用バーナ65に供給する酸化剤ポンプである。暖機用圧送ブロワ28は、後述の電子制御部100からの制御信号によって作動が制御される電動式のブロワで構成されている。 The warm-up air path 27 and the warm-up fuel path 35 are configured by piping and the like. The warm-up air path 27 is provided with a warm-up pressure blower 28 that force-feeds air to the warm-up burner 65 . The warm-up pressure blower 28 is an oxidizer pump that sucks air from the atmosphere and supplies it to the warm-up burner 65. The warming-up pressure blower 28 is an electric blower whose operation is controlled by a control signal from an electronic control unit 100, which will be described later.

暖機用燃料経路35には、暖機用バーナ65に改質用原料を供給する暖機用燃料ポンプ36が設けられている。暖機用燃料ポンプ36は、暖機用バーナ65に向けて改質用原料を圧送するポンプである。暖機用燃料ポンプ36は、後述の電子制御部100からの制御信号によって作動が制御される電動式のブロワで構成されている。 The warm-up fuel path 35 is provided with a warm-up fuel pump 36 that supplies reforming raw material to the warm-up burner 65. The warm-up fuel pump 36 is a pump that pumps reforming raw material toward the warm-up burner 65. The warm-up fuel pump 36 includes an electric blower whose operation is controlled by a control signal from an electronic control unit 100, which will be described later.

暖機用バーナ65は、暖機用圧送ブロワ28から送風される空気および暖機用燃料ポンプ36から供給される改質用原料の混合ガスを可燃ガスとして燃焼させる。暖機用バーナ65には、可燃ガスの燃焼により生成される高温の燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路67が接続されている。燃焼ガス流路67には、暖機用バーナ65が生成した高温の燃焼ガスが供給される。また、この燃焼ガス流路67は、暖機用圧送ブロワ28から送風される空気が流れる暖機用空気経路27に接続されている。これにより、燃焼ガス流路67は、可燃ガスだけでなく、暖機用圧送ブロワ28から送風される空気の一部が導入される。 The warm-up burner 65 burns the mixed gas of the air blown from the warm-up pressure blower 28 and the reforming raw material supplied from the warm-up fuel pump 36 as combustible gas. The warm-up burner 65 is connected to a combustion gas passage 67 through which high-temperature combustion gas generated by combustion of combustible gas flows. The combustion gas passage 67 is supplied with high-temperature combustion gas generated by the warm-up burner 65 . Further, this combustion gas flow path 67 is connected to a warm-up air path 27 through which air blown from the warm-up pressure blower 28 flows. As a result, not only combustible gas but also a portion of the air blown from the warm-up pressure blower 28 is introduced into the combustion gas flow path 67 .

燃料電池10、空気予熱器22、改質器33、エジェクタ51、オフガス燃焼器63、暖機用バーナ65等は、断熱性を有する容器70の内側に配置されている。容器70は、燃料電池モジュール1の外殻を形成する筐体である。図示しないが、空気予熱器22および改質器33は、オフガス燃焼器63および暖機用バーナ65の熱を受けられるように、容器70の内側においてオフガス燃焼器63および暖機用バーナ65の周囲に配置されている。なお、燃料電池10は、オフガス燃焼器63の熱を直接受けないように、空気予熱器22、改質器33、エジェクタ51、オフガス燃焼器63等が収容される空間に対して断熱された別の空間に配置されている。 The fuel cell 10, the air preheater 22, the reformer 33, the ejector 51, the off-gas combustor 63, the warm-up burner 65, and the like are arranged inside a heat-insulating container 70. The container 70 is a casing that forms the outer shell of the fuel cell module 1. Although not shown, the air preheater 22 and the reformer 33 are installed around the off-gas combustor 63 and the warm-up burner 65 inside the container 70 so as to receive the heat of the off-gas combustor 63 and the warm-up burner 65. It is located in Note that the fuel cell 10 is provided with a separate space insulated from the space in which the air preheater 22, reformer 33, ejector 51, off-gas combustor 63, etc. are housed so as not to directly receive the heat of the off-gas combustor 63. It is located in the space of

容器70は、図4および図5に示すように、燃料電池10を収容する電池収容器71を有する。電池収容器71は、二重筒構造になっており、内側にドーナツ状の空間が形成されている。この空間は、略直方体形状のセルスタックCSが収容される収容空間BSを構成している。電池収容器71は、電池収容器71の軸心CLが、重力の作用する方向(すなわち、鉛直方向)に沿って延びる姿勢で配置されている。 The container 70 has a battery container 71 that accommodates the fuel cell 10, as shown in FIGS. 4 and 5. The battery container 71 has a double cylinder structure, and has a donut-shaped space formed inside. This space constitutes an accommodation space BS in which a substantially rectangular parallelepiped cell stack CS is accommodated. The battery container 71 is arranged in such a manner that the axis CL of the battery container 71 extends along the direction in which gravity acts (that is, the vertical direction).

本実施形態では、電池収容器71の軸心CLに沿って延びる方向を軸方向DRa、電池収容器71の軸心CLを通るとともに軸方向DRaに直交する方向を径方向DRr、電池収容器71の軸心CLを中心とする円に沿う方向を周方向DRcとする。 In this embodiment, the direction extending along the axis CL of the battery container 71 is referred to as an axial direction DRa, and the direction passing through the axis CL of the battery container 71 and orthogonal to the axial direction DRa is referred to as the radial direction DRr. The direction along the circle centered on the axis CL is defined as the circumferential direction DRc.

容器70の内部には、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路67が軸方向DRaに沿って形成されている。また、燃焼ガス流路67より径方向DRrの外側に収容空間BSが形成されている。そして、電池収容器71の内側の収容空間BSには、複数のセルスタックCSが電池収容器71の軸心CLを中心に放射状に配置されている。すなわち、複数のセルスタックCSは、燃焼ガス流路67を中心に放射状に並べられている。換言すれば、複数のセルスタックCSは、収容空間BSにおいて、周方向DRcに等間隔あけて配置されている。このため、周方向DRcは、複数のセルスタックCSが並ぶ方向であるスタック並び方向に対応する。なお、複数のセルスタックCSにおける周方向DRcの間隔は、一致している必要はなく、一部が異なっていてもよい。 A combustion gas passage 67 through which combustion gas flows is formed inside the container 70 along the axial direction DRa. Further, a housing space BS is formed outside the combustion gas flow path 67 in the radial direction DRr. In the housing space BS inside the battery housing 71, a plurality of cell stacks CS are arranged radially around the axis CL of the battery housing 71. That is, the plurality of cell stacks CS are arranged radially around the combustion gas flow path 67. In other words, the plurality of cell stacks CS are arranged at equal intervals in the circumferential direction DRc in the accommodation space BS. Therefore, the circumferential direction DRc corresponds to the stack arrangement direction, which is the direction in which the plurality of cell stacks CS are arranged. Note that the intervals in the circumferential direction DRc in the plurality of cell stacks CS do not need to be the same, and may be partially different.

放射状に配置される複数のセルスタックCSは、電気的に直列に接続されており、互いに隣り合うセルスタックCSが後述するスタック接続部80を介して電気的に接続されている。セルスタックCSは、スタック接続部80が接続される後述するターミナルTを有する。 The plurality of cell stacks CS arranged radially are electrically connected in series, and adjacent cell stacks CS are electrically connected via stack connection parts 80, which will be described later. The cell stack CS has a terminal T, which will be described later, to which a stack connection section 80 is connected.

そして、直列に接続される複数のセルスタックCSの一方側の端部および他方側の端部には、燃料電池10の電気化学反応により出力される電気エネルギを取り出すための後述のバスバーBBが電気的に接続されている。複数のセルスタックCSの一方側の端部および他方側の端部は、後述するバスバー接続部90を介してバスバーBBに接続されている。そして、バスバーBBは、インバータINVに接続される。なお、図5において、スタック接続部80、バスバー接続部90、バスバーBBは省略されている。 At one end and the other end of the plurality of cell stacks CS connected in series, a bus bar BB (to be described later) for extracting the electrical energy output by the electrochemical reaction of the fuel cell 10 is connected to an electric bus bar BB. connected. One end and the other end of the plurality of cell stacks CS are connected to a bus bar BB via a bus bar connection section 90, which will be described later. Then, bus bar BB is connected to inverter INV. In addition, in FIG. 5, the stack connection part 80, the busbar connection part 90, and the busbar BB are omitted.

複数のセルスタックCSのうち周方向DRcにおいて互いに隣り合うセルスタックCSは、積層端面EFが互いに対向する姿勢で配置されている。換言すれば、周方向DRcに隣り合うセルスタックCSの積層端面EFは、所定の間隔をあけて周方向DRcに対向している。また、複数のセルスタックCSは、積層方向DRstに沿って延びる側面の一部が内側面ISとして電池収容器71の内側に対向し、他の側面の一部が外側面OSとして電池収容器71の外側に対向している。セルスタックCSの内側面ISは、容器70の内側に複数のセルスタックCSを放射状に配置したときのセルスタックCSの内側部分を構成する。また、セルスタックCSの外側面OSは、容器70の内側に複数のセルスタックCSを放射状に配置したときのセルスタックCSの外側部分を構成する。 Among the plurality of cell stacks CS, cell stacks CS that are adjacent to each other in the circumferential direction DRc are arranged with stacked end faces EF facing each other. In other words, the stacked end faces EF of adjacent cell stacks CS in the circumferential direction DRc face each other in the circumferential direction DRc with a predetermined interval therebetween. In addition, in the plurality of cell stacks CS, a part of the side surface extending along the stacking direction DRst faces the inside of the battery container 71 as an inner surface IS, and a part of the other side surface faces the battery container 71 as an outer surface OS. facing the outside. The inner surface IS of the cell stack CS constitutes an inner portion of the cell stack CS when a plurality of cell stacks CS are arranged radially inside the container 70. Further, the outer surface OS of the cell stack CS constitutes an outer portion of the cell stack CS when a plurality of cell stacks CS are arranged radially inside the container 70.

このように収容空間BS内に配置される複数のセルスタックCSは、周方向DRcにおいて互いに隣り合う2つのセルスタックCSの間隔は、径方向DRrの内側から外側に向けて拡がっている。すなわち、周方向DRcにおいて互いに隣り合う2つのセルスタックCSにおいて互いに対向するそれぞれの積層端面EFの間隔は、径方向DRrの外側から内側に向かうほど狭くなっている。 In the plurality of cell stacks CS arranged in the housing space BS in this manner, the interval between two adjacent cell stacks CS in the circumferential direction DRc increases from the inside to the outside in the radial direction DRr. That is, in two cell stacks CS adjacent to each other in the circumferential direction DRc, the distance between the mutually opposing stacked end surfaces EF becomes narrower from the outside to the inside in the radial direction DRr.

図4に示すように、本実施形態の電池収容器71は、内筒72、内筒72の外側に位置する外筒73、外筒73の上部を覆う上蓋74、内筒72の底部および外筒73の底部同士を繋ぐベースプレート75を含んで構成されている。 As shown in FIG. 4, the battery container 71 of this embodiment includes an inner cylinder 72, an outer cylinder 73 located outside the inner cylinder 72, an upper lid 74 that covers the upper part of the outer cylinder 73, a bottom part of the inner cylinder 72, and an outer cylinder 73 located outside the inner cylinder 72. It is configured to include a base plate 75 that connects the bottom parts of the cylinders 73.

内筒72は、電池収容器71のうち、複数のセルスタックCSよりも内側に位置付けられており、軸方向DRaに沿って延びて形成されている。内筒72は、一部が上蓋74の上方に突き出ている。外筒73は、電池収容器71のうち、複数のセルスタックCSよりも外側に位置付けられている。そして、内筒72、外筒73、上蓋74、ベースプレート75によって収容空間BSが区画形成されている。内筒72および外筒73は、それぞれ円筒状に構成されている。内筒72および外筒73は、それぞれの中心軸が同軸となるように配置されている。 The inner cylinder 72 is located inside the plurality of cell stacks CS in the battery container 71, and is formed to extend along the axial direction DRa. A portion of the inner cylinder 72 protrudes above the upper lid 74. The outer cylinder 73 is positioned outside the plurality of cell stacks CS in the battery container 71. A housing space BS is defined by the inner cylinder 72, the outer cylinder 73, the upper lid 74, and the base plate 75. The inner cylinder 72 and the outer cylinder 73 are each formed into a cylindrical shape. The inner cylinder 72 and the outer cylinder 73 are arranged so that their central axes are coaxial.

内筒72は、前述のスタック温調器23の第1温調器24を構成している。内筒72は、セルスタックCSと熱交換可能なように、セルスタックCSと所定間隔をあけて対向して配置されている。具体的には、内筒72は、セルスタックCS内に積層された複数のセルCそれぞれと熱交換可能なように、セルスタックCSと所定間隔をあけて対向して配置されている。内筒72は、燃料電池10の発電時にセルスタックCSの輻射熱を受けるように、所定の間隔があけられた状態でセルスタックCSの内側面ISに対向している。内筒72は、セルスタックCSの内側面ISの全体を覆うことが可能なように、軸方向DRaの寸法がセルスタックCSの軸方向DRaの寸法よりも大きくなっている。 The inner cylinder 72 constitutes the first temperature regulator 24 of the stack temperature regulator 23 described above. The inner cylinder 72 is disposed facing the cell stack CS at a predetermined distance so as to be able to exchange heat with the cell stack CS. Specifically, the inner cylinder 72 is disposed facing the cell stack CS at a predetermined interval so as to be able to exchange heat with each of the plurality of cells C stacked in the cell stack CS. The inner cylinder 72 faces the inner surface IS of the cell stack CS with a predetermined distance therebetween so as to receive radiant heat from the cell stack CS when the fuel cell 10 generates power. The dimension of the inner cylinder 72 in the axial direction DRa is larger than the dimension of the cell stack CS in the axial direction DRa so that the inner cylinder 72 can cover the entire inner surface IS of the cell stack CS.

また、内筒72は、流体を通過させることが可能なように第1内壁721と第1外壁722とを有する二重壁構造になっている。第1内壁721および第1外壁722は、それぞれ円筒状の筒状体で構成されている。第1内壁721および第1外壁722は、それぞれの中心軸が同軸となるように配置されている。第1内壁721と第1外壁722との間には、スペーサやダボ等の間隔規定部が設けられ、当該間隔規定部によって略一定の隙間が形成されている。 Further, the inner cylinder 72 has a double wall structure including a first inner wall 721 and a first outer wall 722 so that fluid can pass therethrough. The first inner wall 721 and the first outer wall 722 are each formed of a cylindrical body. The first inner wall 721 and the first outer wall 722 are arranged so that their central axes are coaxial. A gap defining portion such as a spacer or a dowel is provided between the first inner wall 721 and the first outer wall 722, and a substantially constant gap is formed by the spacing defining portion.

第1内壁721と第1外壁722との間に形成される隙間流路には、セルスタックCSの内側面ISと熱交換する空気が導入される。具体的には、第1内壁721と第1外壁722との間に形成される隙間流路を流れる空気は、セルスタックCS内に積層された複数のセルCそれぞれにおける内側面ISに対向する部位と熱交換する。本実施形態では、内筒72に形成される隙間流路が第1温調流路240を構成している。以下では、内筒72に形成される隙間流路を第1温調流路240と呼ぶ。 Air that exchanges heat with the inner surface IS of the cell stack CS is introduced into the gap flow path formed between the first inner wall 721 and the first outer wall 722. Specifically, the air flowing through the gap flow path formed between the first inner wall 721 and the first outer wall 722 flows through a portion of each of the plurality of cells C stacked in the cell stack CS that faces the inner surface IS. exchange heat with In this embodiment, the gap flow path formed in the inner cylinder 72 constitutes the first temperature adjustment flow path 240 . Hereinafter, the gap flow path formed in the inner cylinder 72 will be referred to as a first temperature control flow path 240.

第1内壁721の内側には、軸方向DRaの一方側に暖機用バーナ65が配置されるとともに、暖機用バーナ65に対して軸方向DRaの他方側に燃焼ガス流路67が形成されている。すなわち、第1温調器24としての内筒72は、燃焼ガスと酸化剤ガスとを熱交換可能なように燃焼ガス流路67に隣接して設けられている。内筒72は、燃焼ガス流路67とセルスタックCSとの間に配置されている。 Inside the first inner wall 721, a warm-up burner 65 is arranged on one side in the axial direction DRa, and a combustion gas flow path 67 is formed on the other side of the warm-up burner 65 in the axial direction DRa. ing. That is, the inner cylinder 72 serving as the first temperature regulator 24 is provided adjacent to the combustion gas passage 67 so as to be able to exchange heat between the combustion gas and the oxidizing gas. The inner cylinder 72 is arranged between the combustion gas flow path 67 and the cell stack CS.

内筒72には、燃焼ガス流路67を流れる燃焼ガスをセルスタックCSの収容空間BSに導くためのガス導入孔723が形成されている。このガス導入孔723を介して、燃焼ガス流路67を流れる燃焼ガスが収容空間BSに導入される。 A gas introduction hole 723 is formed in the inner cylinder 72 for guiding the combustion gas flowing through the combustion gas passage 67 to the housing space BS of the cell stack CS. The combustion gas flowing through the combustion gas flow path 67 is introduced into the housing space BS through the gas introduction hole 723.

ガス導入孔723は、高温の燃焼ガスがセルスタックCSの局所部位に吹き付けられることで、セルスタックCS内に積層された複数のセルCのうち所定のセルCが加熱されることがないように収容空間BS側の開口の位置が設定されている。すなわち、ガス導入孔723は、収容空間BS側にある開口が、内筒72のうち、内筒72とセルスタックCSの並び方向(本例では径方向DRr)において、セルスタックCSと対向しない部位に形成されている。 The gas introduction hole 723 is configured to prevent a predetermined cell C from being heated among the plurality of cells C stacked in the cell stack CS by blowing high-temperature combustion gas to a local portion of the cell stack CS. The position of the opening on the housing space BS side is set. That is, the gas introduction hole 723 has an opening on the accommodation space BS side located in a portion of the inner cylinder 72 that does not face the cell stack CS in the direction in which the inner cylinder 72 and the cell stack CS are lined up (radial direction DRr in this example). is formed.

ガス導入孔723における燃焼ガス流路67側の開口は、内筒72におけるセルスタックCSと対向しない部位に形成されている。具体的には、図5に示すように、互いに隣り合うセルスタックCSとの間の隙間に燃焼ガスが導入されるように、ガス導入孔723は、内筒72のうち隣り合うセルスタックCSとの間の隙間に対応する位置に形成されている。換言すれば、複数のセルスタックCSは、互いに隣り合うセルスタックCS間をガス導入孔723から吹き出された燃焼ガスが流れることによって暖機可能なように周方向DRcに所定間隔をあけて配置される。 The opening of the gas introduction hole 723 on the side of the combustion gas flow path 67 is formed in a portion of the inner cylinder 72 that does not face the cell stack CS. Specifically, as shown in FIG. 5, the gas introduction holes 723 are connected to adjacent cell stacks CS in the inner cylinder 72 so that combustion gas is introduced into the gap between the adjacent cell stacks CS. It is formed at a position corresponding to the gap between. In other words, the plurality of cell stacks CS are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction DRc so that combustion gas blown out from the gas introduction holes 723 can be warmed up by flowing between adjacent cell stacks CS. Ru.

また、ガス導入孔723は、図4に示すように、セルスタックCSとベースプレート75との間の隙間にも燃焼ガスが導入されるように、内筒72における上蓋74よりベースプレート75に近い位置に設けられている。すなわち、ガス導入孔723は、内筒72における収容空間BS側に収容される部位のうち、軸方向DRaの中心より下方側に設けられている。 Further, as shown in FIG. 4, the gas introduction hole 723 is located at a position closer to the base plate 75 than the upper lid 74 in the inner cylinder 72 so that combustion gas is also introduced into the gap between the cell stack CS and the base plate 75. It is provided. That is, the gas introduction hole 723 is provided below the center in the axial direction DRa of the portion of the inner cylinder 72 accommodated on the accommodation space BS side.

外筒73は、前述のスタック温調器23の第2温調器25を構成している。外筒73は、軸方向DRaに沿って延びて形成されている。外筒73は、セルスタックCSと熱交換可能なように、セルスタックCSと所定間隔をあけて対向して配置されている。具体的には、外筒73は、セルスタックCS内に積層された複数のセルCそれぞれと熱交換可能なように、セルスタックCSと所定間隔をあけて対向して配置されている。外筒73は、燃料電池10の発電時にセルスタックCSの輻射熱を受けるように、所定の間隔があけられた状態でセルスタックCSの外側面OSに対向している。外筒73は、セルスタックCSの外側面OSの全体を覆うことが可能なように、軸方向DRaの寸法がセルスタックCSの軸方向DRaの寸法よりも大きくなっている。 The outer cylinder 73 constitutes the second temperature regulator 25 of the stack temperature regulator 23 described above. The outer cylinder 73 is formed to extend along the axial direction DRa. The outer cylinder 73 is disposed facing the cell stack CS at a predetermined distance so as to be able to exchange heat with the cell stack CS. Specifically, the outer cylinder 73 is disposed facing the cell stack CS at a predetermined interval so as to be able to exchange heat with each of the plurality of cells C stacked in the cell stack CS. The outer cylinder 73 faces the outer surface OS of the cell stack CS at a predetermined distance so as to receive radiant heat from the cell stack CS when the fuel cell 10 generates power. The dimension of the outer cylinder 73 in the axial direction DRa is larger than the dimension of the cell stack CS in the axial direction DRa so that the outer cylinder 73 can cover the entire outer surface OS of the cell stack CS.

また、外筒73は、流体を通過させることが可能なように第2内壁731と第2外壁732とを有する二重壁構造になっている。第2内壁731および第2外壁732は、それぞれ円筒状の筒状体として構成されている。 Further, the outer cylinder 73 has a double wall structure including a second inner wall 731 and a second outer wall 732 so that fluid can pass therethrough. The second inner wall 731 and the second outer wall 732 are each configured as a cylindrical body.

第2内壁731および第2外壁732は、それぞれの中心軸が同軸となるように配置されている。第2内壁731と第2外壁732との間には、スペーサやダボ等の間隔規定部が設けられ、当該間隔規定部によって略一定の隙間が形成されている。第2内壁731と第2外壁732との間に形成される隙間流路には、セルスタックCSの外側面OSと熱交換する空気が導入される。 The second inner wall 731 and the second outer wall 732 are arranged such that their central axes are coaxial. A gap defining portion such as a spacer or a dowel is provided between the second inner wall 731 and the second outer wall 732, and a substantially constant gap is formed by the spacing defining portion. Air that exchanges heat with the outer surface OS of the cell stack CS is introduced into the gap flow path formed between the second inner wall 731 and the second outer wall 732.

具体的には、第2内壁731と第2外壁732との間に形成される隙間流路を流れる空気は、セルスタックCS内に積層された複数のセルCそれぞれにおける外側面OSに対向する部位と熱交換する。本実施形態では、外筒73に形成される隙間流路が第2温調流路250を構成している。以下では、外筒73に形成される隙間流路を第2温調流路250と呼ぶ。第2温調流路250は、軸方向DRaの他方側が後述の連通路750に連通し、軸方向DRaの一方側が図示しない配管等を介してセルスタックCSに接続されている。 Specifically, the air flowing through the gap flow path formed between the second inner wall 731 and the second outer wall 732 flows through a portion facing the outer surface OS of each of the plurality of cells C stacked in the cell stack CS. exchange heat with In this embodiment, the gap flow path formed in the outer cylinder 73 constitutes the second temperature control flow path 250. Hereinafter, the gap flow path formed in the outer cylinder 73 will be referred to as a second temperature control flow path 250. The second temperature control channel 250 has the other side in the axial direction DRa communicating with a communication path 750, which will be described later, and the one side in the axial direction DRa being connected to the cell stack CS via a pipe or the like (not shown).

上蓋74は、外筒73の上部を覆うもので、内筒72の一部を外側に突き出すことができるようにドーナツ状の形状を有している。上蓋74には、セルスタックCSに燃料ガスを供給するための配管、空気排出経路61を構成する配管、燃料排出経路62を構成する配管等が貫通している。 The upper lid 74 covers the upper part of the outer cylinder 73, and has a donut-like shape so that a part of the inner cylinder 72 can protrude outward. Piping for supplying fuel gas to the cell stack CS, piping constituting the air exhaust path 61, piping constituting the fuel exhaust path 62, and the like pass through the upper lid 74.

ベースプレート75は、内筒72の底部と外筒73の底部とを繋ぐもので、円盤状の形状を有している。ベースプレート75は、スタック接続部80および後述の支持部76等を介して複数のセルスタックCSを支持する土台部である。ベースプレート75は、セルスタックCSの下面に対向している。ベースプレート75は、収容空間BSに収容される複数のセルスタックCSそれぞれの下面の全体を覆うことが可能な大きさを有している。 The base plate 75 connects the bottom of the inner cylinder 72 and the bottom of the outer cylinder 73, and has a disk shape. The base plate 75 is a base portion that supports a plurality of cell stacks CS via a stack connection portion 80, a support portion 76 described below, and the like. The base plate 75 faces the lower surface of the cell stack CS. The base plate 75 has a size that can cover the entire lower surface of each of the plurality of cell stacks CS accommodated in the accommodation space BS.

ベースプレート75は、流体を通過させることが可能なように上壁751と下壁752とを有する二重壁構造になっている。上壁751および下壁752は、径方向DRrに沿って延びて形成されている。すなわち、本実施形態の上壁751および下壁752は、水平方向に沿って延びて形成されている。上壁751および下壁752の間には、スペーサやダボ等の間隔規定部が設けられ、当該間隔規定部によって略一定の隙間が形成されている。 The base plate 75 has a double wall structure including an upper wall 751 and a lower wall 752 to allow fluid to pass through. The upper wall 751 and the lower wall 752 are formed to extend along the radial direction DRr. That is, the upper wall 751 and the lower wall 752 of this embodiment are formed to extend along the horizontal direction. A gap defining portion such as a spacer or a dowel is provided between the upper wall 751 and the lower wall 752, and a substantially constant gap is formed by the spacing defining portion.

ベースプレート75は、上壁751が内筒72の第1外壁722および外筒73の第2内壁731に接続され、下壁752が内筒72の第1内壁721および外筒73の第2外壁732に接続されている。そして、上壁751と下壁752との間には、内筒72の隙間流路および外筒73の隙間流路を連通させる連通路750が形成されている。すなわち、第1温調流路240および第2温調流路250は、連通路750を介して連通している。 The base plate 75 has an upper wall 751 connected to a first outer wall 722 of the inner cylinder 72 and a second inner wall 731 of the outer cylinder 73, and a lower wall 752 connected to the first inner wall 721 of the inner cylinder 72 and the second outer wall 731 of the outer cylinder 73. It is connected to the. A communication passage 750 is formed between the upper wall 751 and the lower wall 752 to communicate the gap passage in the inner cylinder 72 and the gap passage in the outer cylinder 73. That is, the first temperature regulation channel 240 and the second temperature regulation channel 250 are in communication via the communication channel 750.

このように形成される連通路750は、収容空間BSに収容される複数のセルスタックCS全ての下面を覆っている。また、連通路750は、収容空間BSにおけるセルスタックCSの下面と対向しない部位を覆っている。すなわち、連通路750は、収容空間BSに収容される複数のセルスタックCS全ての下面に加えて、収容空間BSに収容される複数のセルスタックCSのうち互いに隣り合うセルスタックCSの間の隙間を覆っている。連通路750は、前述の接続流路26に対応している。 The communication path 750 formed in this way covers the lower surfaces of all the plurality of cell stacks CS accommodated in the accommodation space BS. Further, the communication path 750 covers a portion of the accommodation space BS that does not face the lower surface of the cell stack CS. That is, the communication path 750 covers the lower surfaces of all the cell stacks CS accommodated in the accommodation space BS, as well as the gaps between adjacent cell stacks CS among the plurality of cell stacks CS accommodated in the accommodation space BS. is covered. The communication path 750 corresponds to the connection flow path 26 described above.

また、ベースプレート75上には、収容空間BS内に配置される複数のセルスタックCSが設けられている。具体的に、図4に示すように、ベースプレート75には、セルスタックCSを支持する支持部76が設けられており、この支持部76によって収容空間BS内に配置される複数のセルスタックCSそれぞれが支持されている。支持部76は、例えば、軸方向DRaに延びる円柱形状であって、軸方向DRaの一方側がセルスタックCSに接続されており、他方側がベースプレート75に接続されている。そして、セルスタックCSが支持部76によって支持されることで、セルスタックCSとベースプレート75との間の隙間にガス導入孔723から収容空間BSに吹き出された燃焼ガスが導入可能となる。なお、支持部76の形状は円柱形状に限定されるものでなく、立方体形状など、円柱形状以外の形状であってもよい。 Furthermore, a plurality of cell stacks CS are provided on the base plate 75 to be arranged within the accommodation space BS. Specifically, as shown in FIG. 4, the base plate 75 is provided with a support part 76 that supports the cell stack CS, and the support part 76 supports each of the plurality of cell stacks CS arranged in the accommodation space BS. is supported. The support portion 76 has, for example, a cylindrical shape extending in the axial direction DRa, and one side in the axial direction DRa is connected to the cell stack CS, and the other side is connected to the base plate 75. Since the cell stack CS is supported by the support portion 76, the combustion gas blown out from the gas introduction hole 723 into the accommodation space BS can be introduced into the gap between the cell stack CS and the base plate 75. Note that the shape of the support portion 76 is not limited to a cylindrical shape, and may be a shape other than a cylindrical shape, such as a cubic shape.

ここで、内筒72は、外筒73に比べて曲率が大きく、セルスタックCSに相対する部位の面積が小さい。このため、内筒72は、セルスタックCSとの伝熱面積が、外筒73におけるセルスタックCSとの伝熱面積に比べて小さくなっている。電池収容器71では、内側と外側とで伝熱面積が異なる場合、内筒72に形成される隙間流路および外筒73に形成される隙間流路に、同じ温度および同じ流速の流体が流れると、セルスタックCSの外側に比べて内側の方が対流による伝熱量が小さくなってしまう。 Here, the inner tube 72 has a larger curvature than the outer tube 73, and has a smaller area at a portion facing the cell stack CS. Therefore, the heat transfer area of the inner tube 72 with the cell stack CS is smaller than the heat transfer area of the outer tube 73 with the cell stack CS. In the battery container 71, when the heat transfer area is different between the inside and the outside, fluid at the same temperature and flow rate flows through the gap flow path formed in the inner tube 72 and the gap flow path formed in the outer tube 73. Then, the amount of heat transferred by convection becomes smaller on the inside of the cell stack CS than on the outside.

具体的には、第1温調流路240および第2温調流路250に同じ温度および同じ流速の流体が流れると、セルスタックCS内の複数のセルCそれぞれの外側面OSに対向する部位に比べて内側面ISに対向する部位の方が対流による伝熱量が小さくなってしまう。この伝熱量の差は、セルスタックCS内の複数のセルCそれぞれにおいて内側部分と外側部分との温度分布が拡大する要因となる。このような温度分布の拡大は、発電効率の低下や耐久性の低下を招くことから好ましくない。 Specifically, when fluids of the same temperature and the same flow rate flow in the first temperature control flow path 240 and the second temperature control flow path 250, a portion facing the outer surface OS of each of the plurality of cells C in the cell stack CS The amount of heat transferred by convection is smaller in the portion facing the inner surface IS than in the portion opposite to the inner surface IS. This difference in heat transfer amount becomes a factor in expanding the temperature distribution between the inner portion and the outer portion of each of the plurality of cells C in the cell stack CS. Such an expansion of the temperature distribution is undesirable because it leads to a decrease in power generation efficiency and durability.

これらを考慮して、電池収容器71は、内筒72に形成される第1温調流路240に、外筒73に形成される第2温調流路250に流す流体に比べてセルスタックCSとの温度差が大きい流体が流れるようになっている。例えば、セルスタックCS内のセルCの温度が低く、当該セルCを暖機する必要がある場合、第1温調流路240には、第2温調流路250に流す流体の温度以上の高温の流体が流れるようになっている。また、セルスタックCS内のセルCを冷却または保温する必要がある場合、第1温調流路240には、第2温調流路250に流す流体よりも温度の低い流体が流れるようになっている。なお、セルスタックCS内のセルCを冷却または保温する必要がある場合は、主に燃料電池10の発電時である。 Taking these into consideration, the battery container 71 has a cell stack that flows into the first temperature control flow path 240 formed in the inner cylinder 72 compared to the fluid flowing into the second temperature control flow path 250 formed in the outer cylinder 73. A fluid having a large temperature difference with the CS flows. For example, when the temperature of the cell C in the cell stack CS is low and it is necessary to warm up the cell C, the first temperature control channel 240 has a temperature higher than the temperature of the fluid flowing into the second temperature control channel 250. A hot fluid is flowing through it. Furthermore, when it is necessary to cool or keep warm the cells C in the cell stack CS, a fluid having a lower temperature than the fluid flowing through the second temperature control flow path 250 flows through the first temperature control flow path 240. ing. Note that the cells C in the cell stack CS need to be cooled or kept warm mainly when the fuel cell 10 is generating power.

具体的には、連通路750は、第1温調流路240の流れ下流側に接続されるとともに、第2温調流路250の上流側に接続されている。これにより、燃料電池10の起動時には、第1温調流路240に燃焼ガスによって昇温された空気が流れ、第2温調流路250に、第1温調流路240および連通路750を通過する際にセルスタックCS内のセルCそれぞれに放熱した空気が流入する。また、燃料電池10の発電時には、第1温調流路240に空気予熱器22で昇温された空気が流れ、第2温調流路250に、第1温調流路240および連通路750を通過する際にセルスタックCSから受熱して昇温した空気が流入する。 Specifically, the communicating path 750 is connected to the downstream side of the first temperature regulating channel 240 and to the upstream side of the second temperature regulating channel 250. As a result, when the fuel cell 10 is started, air heated by the combustion gas flows into the first temperature control flow path 240 , and the first temperature control flow path 240 and the communication path 750 flow into the second temperature control flow path 250 . As the air passes through, heat-radiated air flows into each cell C in the cell stack CS. Furthermore, when the fuel cell 10 generates electricity, air heated by the air preheater 22 flows into the first temperature control flow path 240 and flows through the first temperature control flow path 240 and the communication path 750 into the second temperature control flow path 250. When passing through the cell stack CS, the air receives heat from the cell stack CS and becomes heated.

また、本実施形態の内筒72および外筒73は、第1内壁721と第1外壁722との間隔と第2内壁731と第2外壁732との間隔が略同じ大きさになっている。そして、内筒72は、外筒73に比べて曲率半径が小さい。このため、第1温調流路240の流路断面積は、第2温調流路250の流路断面積に比べて小さくなっている。連続の法則によれば、分岐のない流路を定常状態の流体が流れる場合、流路の任意の断面における質量流量は相等しい。本実施形態の電池収容器71では、第1温調流路240と第2温調流路250とが直列に連なる流路であるとともに、第1温調流路240の流路断面積が第2温調流路250の流路断面積に比べて小さい。このため、第2温調流路250を流れる空気よりも流速が大きい空気が第1温調流路240に流れる。 Further, in the inner cylinder 72 and the outer cylinder 73 of this embodiment, the distance between the first inner wall 721 and the first outer wall 722 and the distance between the second inner wall 731 and the second outer wall 732 are approximately the same size. The inner cylinder 72 has a smaller radius of curvature than the outer cylinder 73. Therefore, the cross-sectional area of the first temperature regulating channel 240 is smaller than that of the second temperature regulating channel 250. According to the law of continuity, when a steady state fluid flows through an unbranched channel, the mass flow rate at any cross section of the channel is equal. In the battery container 71 of this embodiment, the first temperature control flow path 240 and the second temperature control flow path 250 are continuous flow paths in series, and the flow path cross-sectional area of the first temperature control flow path 240 is the same as that of the first temperature control flow path 240. It is smaller than the flow path cross-sectional area of the two-temperature control flow path 250. Therefore, air having a higher flow velocity than the air flowing through the second temperature control flow path 250 flows into the first temperature control flow path 240 .

続いて、スタック接続部80およびバスバー接続部90について図6~図11を参照して説明する。スタック接続部80は、収容空間BS内に周方向DRcに配置される複数のセルスタックCSそれぞれを電気的に接続する電流線を構成するものである。スタック接続部80は、図6および図7に示すように、収容空間BS内に配置される複数のセルスタックCSのうち、互いに隣り合う2つのセルスタックCSに跨って設けられる。 Next, the stack connection section 80 and the bus bar connection section 90 will be explained with reference to FIGS. 6 to 11. The stack connection portion 80 constitutes a current line that electrically connects each of the plurality of cell stacks CS arranged in the circumferential direction DRc within the housing space BS. As shown in FIGS. 6 and 7, the stack connecting portion 80 is provided across two adjacent cell stacks CS among the plurality of cell stacks CS arranged in the accommodation space BS.

バスバー接続部90は、収容空間BS内において直列に接続される複数のセルスタックCSのうち、一方側の端部および他方側の端部に設けられるセルスタックCSそれぞれとバスバーBBとを電気的に接続する電流線を構成するものである。バスバー接続部90は、図8に示すように、直列に接続される複数のセルスタックCSのうち、一方側の端部に設けられるセルスタックCSとバスバーBBとの間および他方側の端部に設けられるセルスタックCSとバスバーBBとの間に跨って設けられる。 The bus bar connection unit 90 electrically connects each of the cell stacks CS provided at one end and the other end of the plurality of cell stacks CS connected in series in the accommodation space BS to the bus bar BB. It constitutes the current line to be connected. As shown in FIG. 8, the bus bar connection section 90 is located between a cell stack CS provided at one end of a plurality of cell stacks CS connected in series and a bus bar BB and at the other end. It is provided straddling between the provided cell stack CS and the bus bar BB.

なお、バスバーBBは、燃料電池10の電気化学反応により出力される電気エネルギを燃料電池モジュール1の外部へ取り出すためものである。このため、上記一方側の端部に設けられるセルスタックCSおよび他方側の端部に設けられるセルスタックCSとは、直列に接続される複数のセルスタックCSにおける電流が流れる方向の両端部それぞれに配置されるセルスタックCSである。 Note that the bus bar BB is for extracting the electrical energy output by the electrochemical reaction of the fuel cell 10 to the outside of the fuel cell module 1. Therefore, the cell stack CS provided at one end and the cell stack CS provided at the other end are defined at both ends of the plurality of cell stacks CS connected in series in the direction in which current flows. This is the cell stack CS to be placed.

互いに隣り合う2つのセルスタックCSそれぞれに跨って設けられる複数のスタック接続部80は互いの構成が同様である。このため、所定の2つのセルスタックCSに跨って設けられるスタック接続部80のみその詳細を説明し、その他のスタック接続部80の詳細な説明は省略する。また、一方側の端部のセルスタックCSとバスバーBBとに跨って設けられるバスバー接続部90および他方側の端部のセルスタックCSとバスバーBBとに跨って設けられるバスバー接続部90は互いの構成が同様である。このため、一方のバスバー接続部90のみ詳細を説明し、他方のバスバー接続部90の詳細な説明は省略する。本実施形態では、スタック接続部80およびバスバー接続部90が導電部に対応する。 The plurality of stack connection parts 80 provided across each of two adjacent cell stacks CS have the same configuration. Therefore, only the stack connection section 80 provided across two predetermined cell stacks CS will be described in detail, and detailed explanations of the other stack connection sections 80 will be omitted. Furthermore, the busbar connection portion 90 provided across the cell stack CS at one end and the bus bar BB and the busbar connection portion 90 provided across the cell stack CS at the other end and the busbar BB are connected to each other. The configuration is similar. For this reason, only one busbar connection section 90 will be explained in detail, and a detailed explanation of the other busbar connection section 90 will be omitted. In this embodiment, the stack connection section 80 and the bus bar connection section 90 correspond to the conductive section.

まず、互いに隣り合う2つのセルスタックCSに跨って設けられるスタック接続部80について説明する。互いに隣り合うセルスタックCSに跨って設けられるスタック接続部80は、この2つのセルスタックCSを電気的に接続させるものである。スタック接続部80は、図6に示すように、収容空間BSにおいて、2つのセルスタックCSの間の空間より軸方向DRaの下方の空間に設けられる。そして、スタック接続部80は、2つのセルスタックCSの間に燃焼ガスが導入されることによって、この2つのセルスタックCSそれぞれに積層される複数のセルCと共に加熱される。 First, the stack connection section 80 provided across two adjacent cell stacks CS will be described. The stack connection portion 80 provided across the mutually adjacent cell stacks CS electrically connects the two cell stacks CS. As shown in FIG. 6, the stack connecting portion 80 is provided in a space below the space between the two cell stacks CS in the axial direction DRa in the accommodation space BS. The stack connecting portion 80 is heated together with the plurality of cells C stacked on each of the two cell stacks CS by introducing combustion gas between the two cell stacks CS.

スタック接続部80は、図6、図7および図9に示すように、2つのセルスタックCSのうちの一方のセルスタックCSに接続される第1厚板接続部81と、他方のセルスタックCSに接続される第2厚板接続部82とを有する。また、スタック接続部80は、第1厚板接続部81と第2厚板接続部82との間に配置される薄板接続部83を有する。薄板接続部83は、第1厚板接続部81および第2厚板接続部82によって挟持されている。 As shown in FIGS. 6, 7, and 9, the stack connecting portion 80 is connected to a first thick plate connecting portion 81 connected to one of the two cell stacks CS, and to the other cell stack CS. A second thick plate connection portion 82 is connected to the second thick plate connection portion 82. Further, the stack connecting portion 80 includes a thin plate connecting portion 83 disposed between the first thick plate connecting portion 81 and the second thick plate connecting portion 82 . The thin plate connecting portion 83 is held between the first thick plate connecting portion 81 and the second thick plate connecting portion 82 .

第1厚板接続部81、第2厚板接続部82および薄板接続部83によって構成されるスタック接続部80は、軸方向DRaに沿う方向から見た形状が電池収容器71の軸心CLを中心とする略扇形状で形成されている。以下、2つのセルスタックCSのうち第1厚板接続部81に接続される側のセルスタックCSを第1セルスタックCS1とも呼び、第2厚板接続部82に接続される側のセルスタックCSを第2セルスタックCS2とも呼ぶ。 The stack connecting portion 80 configured by the first thick plate connecting portion 81, the second thick plate connecting portion 82, and the thin plate connecting portion 83 has a shape that is aligned with the axis CL of the battery container 71 when viewed from the direction along the axial direction DRa. It is formed in a substantially fan shape with the center at the center. Hereinafter, of the two cell stacks CS, the cell stack CS on the side connected to the first thick plate connection part 81 is also referred to as the first cell stack CS1, and the cell stack CS on the side connected to the second thick plate connection part 82 is also called the second cell stack CS2.

第1厚板接続部81は、比較的大きな電流値の電流が流れることによって加熱された場合であっても熱膨張し難い部材であって、例えば、ステンレス等の耐熱性を有する金属で構成されている。なお、第1厚板接続部81の部材は限定されるものでなく、ステンレスとは異なる金属で構成されていてもよい。第1厚板接続部81は、板状であって、径方向DRrにおける断面視が軸方向DRaの下方に向かって突出する略U字状となるように折り曲げられて形成されている。 The first thick plate connection portion 81 is a member that is difficult to thermally expand even when heated by a current having a relatively large current value, and is made of a heat-resistant metal such as stainless steel. ing. Note that the member of the first thick plate connecting portion 81 is not limited, and may be made of a metal different from stainless steel. The first thick plate connecting portion 81 has a plate shape and is bent so that a cross-sectional view in the radial direction DRr has a substantially U-shape projecting downward in the axial direction DRa.

第1厚板接続部81は、互いに隣り合う第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2のうち、第1セルスタックCS1に接続される第1スタック当接部811と、ベースプレート75に支持される第1支持部812とを有する。また、第1厚板接続部81は、薄板接続部83に接続される第1薄板側接続部813を有する。第1スタック当接部811と、第1支持部812と、第1薄板側接続部813とは、一体に形成されており、互いの板厚方向の大きさが等しくなっている。 The first thick plate connecting portion 81 is supported by a first stack contact portion 811 connected to the first cell stack CS1 among the first cell stack CS1 and second cell stack CS2 adjacent to each other, and the base plate 75. It has a first support part 812. Further, the first thick plate connecting portion 81 has a first thin plate side connecting portion 813 that is connected to the thin plate connecting portion 83 . The first stack contact portion 811, the first support portion 812, and the first thin plate side connection portion 813 are integrally formed and have the same size in the thickness direction.

図9に示すように、第1スタック当接部811は、第1支持部812における周方向DRcの一方側に接続されている。第1スタック当接部811は、軸方向DRaに沿う方向から見た形状が略扇形状で形成されるスタック接続部80のうち、径方向DRrに沿って直線状に延びる一方側を構成する部位である。第1スタック当接部811は、周方向DRcに交差する方向に板面を有する平板形状であって、軸方向DRaおよび径方向DRrに沿って平面状に延びている。第1スタック当接部811は、軸方向DRaの大きさに比較して径方向DRrの大きさが大きく形成されている。第1スタック当接部811は、不図示の貫通穴が形成されており、図10に示すように、当該貫通穴に嵌められる締結ねじNによって第1セルスタックCS1に固定される。具体的には、第1スタック当接部811は、第1セルスタックCS1からベースプレート75に向かって下方に突出するターミナルTに、締結ねじNによって固定される。 As shown in FIG. 9, the first stack contact portion 811 is connected to one side of the first support portion 812 in the circumferential direction DRc. The first stack abutting portion 811 is a portion of the stack connecting portion 80 that is formed in a substantially fan shape when viewed from the direction along the axial direction DRa, and constitutes one side that extends linearly along the radial direction DRr. It is. The first stack contact portion 811 has a flat plate shape having a plate surface in a direction intersecting the circumferential direction DRc, and extends in a planar shape along the axial direction DRa and the radial direction DRr. The first stack contact portion 811 is formed to have a larger size in the radial direction DRr than in the axial direction DRa. The first stack contact portion 811 has a through hole (not shown) formed therein, and is fixed to the first cell stack CS1 by a fastening screw N fitted into the through hole, as shown in FIG. 10 . Specifically, the first stack contact portion 811 is fixed by a fastening screw N to a terminal T that projects downward from the first cell stack CS1 toward the base plate 75.

ターミナルTは、薄板金属板の導電部材で構成されており、図6および図10に示すように、板面が長方形状で形成されている。ターミナルTは、セルスタックCSの形状に合わせて軸方向DRaおよび径方向DRr沿って延びている。そして、ターミナルTは、第1スタック当接部811に当接するターミナル面TSを有する。第1スタック当接部811は、ターミナル面TSに当接する第1スタック当接面811aを有する。第1スタック当接面811aは、ターミナル面TSに沿って平面状に沿って延びている。 The terminal T is made of a conductive member made of a thin metal plate, and has a rectangular plate surface as shown in FIGS. 6 and 10. The terminal T extends along the axial direction DRa and the radial direction DRr in accordance with the shape of the cell stack CS. The terminal T has a terminal surface TS that contacts the first stack contact portion 811. The first stack contact portion 811 has a first stack contact surface 811a that contacts the terminal surface TS. The first stack contact surface 811a extends in a plane along the terminal surface TS.

第1支持部812は、第1厚板接続部81を支持する部材であって、ベースプレート75上に配置されている。第1支持部812は、ベースプレート75に固定されておらず、ベースプレート75上に置載されている。第1支持部812は、軸方向DRaに板厚方向を有する略三角形状であって、径方向DRrおよび周方向DRcに沿って平面状に延びている。 The first support part 812 is a member that supports the first thick plate connection part 81 and is arranged on the base plate 75. The first support portion 812 is not fixed to the base plate 75, but is placed on the base plate 75. The first support portion 812 has a substantially triangular shape having a thickness direction in the axial direction DRa, and extends in a planar shape along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc.

第1支持部812は、ベースプレート75における軸方向DRaの上側の一部を覆っている。具体的に、第1支持部812は、ベースプレート75における第1セルスタックCS1と第2セルスタックCS2との間に位置付けられる部位の一部を覆っている。すなわち、第1支持部812は、軸方向DRaにおける下方側の面がベースプレート75に当接し、上方側の面が収容空間BS側に対向している。そして、第1支持部812は、当該上方側の面が第1セルスタックCS1と第2セルスタックCS2との間の空間に対向している。これにより、燃料電池10の発電時には、第1支持部812における上方側の面が、第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2から受熱する。以下、第1支持部812における収容空間BS側に位置付けられ、第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2に対向する側の面を第1支持面812aとも呼ぶ。 The first support portion 812 covers a portion of the base plate 75 above the axial direction DRa. Specifically, the first support portion 812 covers a portion of the base plate 75 located between the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2. That is, in the first support portion 812, the lower surface in the axial direction DRa contacts the base plate 75, and the upper surface faces the accommodation space BS side. The upper surface of the first support portion 812 faces the space between the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2. As a result, when the fuel cell 10 generates power, the upper surface of the first support portion 812 receives heat from the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2. Hereinafter, the surface of the first support part 812 located on the accommodation space BS side and facing the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2 will also be referred to as the first support surface 812a.

第1支持面812aは、第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2に対向する面積ができるだけ大きくなるように、径方向DRrおよび周方向DRcに沿って拡がって形成されている。すなわち、本実施形態の第1支持面812aは、ベースプレート75の上壁751に沿って水平方向に延びて形成されている。 The first support surface 812a is formed to expand along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc so that the area facing the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2 is as large as possible. That is, the first support surface 812a of this embodiment is formed to extend horizontally along the upper wall 751 of the base plate 75.

第1薄板側接続部813は、第1支持部812における周方向DRcの他方側に接続されている。第1薄板側接続部813は、周方向DRcに交差する方向に板面を有する平板形状であって、軸方向DRaに沿って平面状に延びている。第1薄板側接続部813は、板厚方向に直交する方向の断面視が略直角三角形状である。第1薄板側接続部813は、第1支持部812に接続される部位を底辺とする三角平板形状であって、径方向DRrの外側から内側に向かうにしたがい軸方向DRaの大きさが小さくなっている。 The first thin plate side connecting portion 813 is connected to the other side of the first supporting portion 812 in the circumferential direction DRc. The first thin plate side connecting portion 813 has a flat plate shape having a plate surface in a direction intersecting the circumferential direction DRc, and extends in a planar shape along the axial direction DRa. The first thin plate side connecting portion 813 has a substantially right triangular shape when viewed in cross section in a direction perpendicular to the plate thickness direction. The first thin plate side connecting portion 813 has a triangular flat plate shape whose base is the portion connected to the first supporting portion 812, and the size in the axial direction DRa decreases from the outside to the inside in the radial direction DRr. ing.

第1薄板側接続部813における外筒73に対向する面には、例えば、溶接によって、薄板接続部83が固定されている。以下、第1薄板側接続部813における薄板接続部83が固定される面を第1薄板接続面813aとも呼ぶ。第1薄板接続面813aは軸方向DRaに延びている。なお、第1薄板側接続部813と薄板接続部83との固定方法は溶接に限らず、例えば、接着剤等を用いて固定されてもよい。 The thin plate connecting portion 83 is fixed to the surface of the first thin plate side connecting portion 813 facing the outer cylinder 73 by, for example, welding. Hereinafter, the surface of the first thin plate side connecting portion 813 to which the thin plate connecting portion 83 is fixed is also referred to as the first thin plate connecting surface 813a. The first thin plate connection surface 813a extends in the axial direction DRa. Note that the method of fixing the first thin plate side connecting portion 813 and the thin plate connecting portion 83 is not limited to welding, and may be fixed using an adhesive or the like, for example.

第2厚板接続部82は、第1厚板接続部81と同じ部材であるステンレスで構成されている。第2厚板接続部82は、板状であって、径方向DRrにおける断面視が軸方向DRaの下方に向かって突出する略U字状になるように折り曲げられて形成されている。第2厚板接続部82は、互いに隣り合う2つのセルスタックCSのうち、第2セルスタックCS2に接続される第2スタック当接部821と、ベースプレート75に支持される第2支持部822と、薄板接続部83に接続される第2薄板側接続部823とを有する。第2スタック当接部821と、第2支持部822と、第2薄板側接続部823とは、一体に形成されており、互いの板厚方向の大きさが等しくなっている。 The second thick plate connecting portion 82 is made of stainless steel, which is the same member as the first thick plate connecting portion 81. The second thick plate connecting portion 82 has a plate shape and is bent so that a cross-sectional view in the radial direction DRr has a substantially U-shape projecting downward in the axial direction DRa. The second thick plate connecting portion 82 is connected to a second stack contact portion 821 connected to the second cell stack CS2 of two adjacent cell stacks CS, and a second support portion 822 supported by the base plate 75. , and a second thin plate side connecting portion 823 connected to the thin plate connecting portion 83. The second stack contact portion 821, the second support portion 822, and the second thin plate side connection portion 823 are integrally formed and have the same size in the thickness direction.

第2スタック当接部821は、第2支持部822における周方向DRcの他方側に接続されている。第2スタック当接部821は、軸方向DRaに沿う方向から見た形状が略扇形状で形成されるスタック接続部80のうち、径方向DRrに沿って直線状に延びる他方側を構成する部位である。第2スタック当接部821は、周方向DRcに交差する方向に板面を有する平板形状であって、軸方向DRaおよび径方向DRrに沿って平面状に延びている。第2スタック当接部821は、軸方向DRaの大きさに比較して径方向DRrの大きさが大きく形成されている。第2スタック当接部821は、不図示の貫通穴が形成されており、当該貫通穴に嵌められる締結ねじNによって第2セルスタックCS2に固定される。具体的には、第2スタック当接部821は、第2セルスタックCS2からベースプレート75に向かって下方に突出するターミナルTに締結ねじNによって固定される。ターミナルTは、薄板金属板の導電部材で構成されており、板面が長方形状で形成されている。第2スタック当接部821は、ターミナルTに当接する第2スタック当接面821aを有する。第2スタック当接面821aは、第1スタック当接面811aと同様に平面状に沿って延びている。 The second stack contact portion 821 is connected to the other side of the second support portion 822 in the circumferential direction DRc. The second stack contact portion 821 is a portion forming the other side of the stack connection portion 80 that is formed in a substantially fan shape when viewed from the direction along the axial direction DRa, and extends linearly along the radial direction DRr. It is. The second stack contact portion 821 has a flat plate shape having a plate surface in a direction intersecting the circumferential direction DRc, and extends in a planar shape along the axial direction DRa and the radial direction DRr. The second stack contact portion 821 is formed to have a larger size in the radial direction DRr than in the axial direction DRa. The second stack contact portion 821 has a through hole (not shown) formed therein, and is fixed to the second cell stack CS2 by a fastening screw N fitted into the through hole. Specifically, the second stack contact portion 821 is fixed by a fastening screw N to a terminal T that projects downward from the second cell stack CS2 toward the base plate 75. The terminal T is made of a conductive member made of a thin metal plate, and has a rectangular plate surface. The second stack contact portion 821 has a second stack contact surface 821a that contacts the terminal T. The second stack abutting surface 821a extends along a plane like the first stack abutting surface 811a.

このようにスタック接続部80は、第1スタック当接部811が略扇形状で形成されるスタック接続部80のうち径方向DRrに沿って直線状に延びる一方側を構成し、第2スタック当接部821が径方向DRrに沿って直線状に延びる他方側を構成する。このため、スタック接続部80を、径方向DRrの外側から内側に向かうほど狭くなる第1セルスタックCS1と第2セルスタックCS2との間に配置する際に、径方向DRrの外側から内側に向かって差し込み易くなるため、組付性を向上させることができる。そして、第1スタック当接面811aおよび第2スタック当接面821aそれぞれを第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2それぞれのターミナルTに当接させ易くなる。 In this way, in the stack connecting part 80, the first stack contact part 811 constitutes one side of the stack connecting part 80 formed in a substantially fan shape and extends linearly along the radial direction DRr, and The contact portion 821 constitutes the other side that extends linearly along the radial direction DRr. Therefore, when arranging the stack connection portion 80 between the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2, which become narrower from the outside to the inside in the radial direction DRr, Since it is easier to insert the connector, it is possible to improve the ease of assembly. Then, it becomes easier to bring the first stack contact surface 811a and the second stack contact surface 821a into contact with the terminals T of the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2, respectively.

第2支持部822は、第2厚板接続部82を支持する部材であって、ベースプレート75上に配置されている。第2支持部822は、ベースプレート75に固定されておらず、ベースプレート75上に置載されている。第2支持部822は、軸方向DRaに板厚方向を有する略直方体形状であって、径方向DRrおよび周方向DRcに沿って平面状に延びている。 The second support portion 822 is a member that supports the second thick plate connection portion 82 and is disposed on the base plate 75. The second support portion 822 is not fixed to the base plate 75, but is placed on the base plate 75. The second support portion 822 has a substantially rectangular parallelepiped shape with the thickness direction in the axial direction DRa, and extends in a planar manner along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc.

第2支持部822は、ベースプレート75における軸方向DRaの上側の一部を覆っている。具体的に、第2支持部822は、ベースプレート75における第1セルスタックCS1と第2セルスタックCS2との間に位置付けられる部位の一部を覆っている。すなわち、第2支持部822は、軸方向DRaにおける下方側の面がベースプレート75に当接し、上方側の面が収容空間BS側に対向している。そして、第2支持部822は、当該上方側の面が第1セルスタックCS1と第2セルスタックCS2との間の空間に対向している。これにより、燃料電池10の発電時には、第2支持部822のおける上方側の面が、第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2から受熱する。以下、第2支持部822における収容空間BS側に位置付けられ、第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2に対向する側の面を第2支持面822aとも呼ぶ。 The second support portion 822 covers a portion of the base plate 75 above the axial direction DRa. Specifically, the second support portion 822 covers a part of the base plate 75 located between the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2. That is, in the second support portion 822, the lower surface in the axial direction DRa contacts the base plate 75, and the upper surface faces the accommodation space BS side. The upper surface of the second support portion 822 faces the space between the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2. As a result, when the fuel cell 10 generates power, the upper surface of the second support portion 822 receives heat from the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2. Hereinafter, the surface of the second support part 822 located on the accommodation space BS side and facing the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2 will also be referred to as the second support surface 822a.

第2支持面822aは、第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2に対向する面積ができるだけ大きくなるように、径方向DRrおよび周方向DRcに沿って拡がって形成されている。すなわち、本実施形態の第2支持面822aは、ベースプレート75の上壁751に沿って水平方向に延びて形成されている。なお、第2支持部822は、第1支持部812と形状が異なるが、第1支持部812および第2支持部822の形状は限定されるものでなく、第1支持部812と同様の形状であってもよい。本実施形態では、第1支持部812および第2支持部822がスタック接続部80における延伸部に対応する。 The second support surface 822a is formed to expand along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc so that the area facing the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2 is as large as possible. That is, the second support surface 822a of this embodiment is formed to extend horizontally along the upper wall 751 of the base plate 75. Although the second support part 822 has a different shape from the first support part 812, the shapes of the first support part 812 and the second support part 822 are not limited, and may have the same shape as the first support part 812. It may be. In this embodiment, the first support part 812 and the second support part 822 correspond to the extension part in the stack connection part 80.

第2薄板側接続部823は、第2支持部822における周方向DRcの一方側に接続されている。第2薄板側接続部823は、周方向DRcに交差する方向に板面を有する平板形状であって、軸方向DRaに沿って平面状に延びている。第2薄板側接続部823は、軸方向DRa板厚方向に直交する方向の断面視が略直角三角形状である。第2薄板側接続部823は、第2支持部822に接続される部位を底辺とする三角平板形状であって、径方向DRrの外側から内側に向かうにしたがい軸方向DRaの大きさが小さくなっている。 The second thin plate side connecting portion 823 is connected to one side of the second support portion 822 in the circumferential direction DRc. The second thin plate side connecting portion 823 has a flat plate shape having a plate surface in a direction intersecting the circumferential direction DRc, and extends in a planar shape along the axial direction DRa. The second thin plate side connecting portion 823 has a substantially right triangular shape when viewed in cross section in a direction perpendicular to the axial direction DRa plate thickness direction. The second thin plate side connecting portion 823 has a triangular flat plate shape whose base is the portion connected to the second support portion 822, and the size in the axial direction DRa decreases from the outside to the inside in the radial direction DRr. ing.

また、第2薄板側接続部823は、第1薄板側接続部813に対向するように配置されており、互いの形状が同様になっている。第2薄板側接続部823における外筒73に対向する面には、例えば、溶接によって、薄板接続部83が固定されている。以下、第2薄板側接続部823における薄板接続部83が固定される面を第2薄板接続面823aとも呼ぶ。第2薄板接続面823aは軸方向DRaに延びている。 Further, the second thin plate side connecting portion 823 is arranged to face the first thin plate side connecting portion 813, and has the same shape. The thin plate connecting portion 83 is fixed to the surface of the second thin plate side connecting portion 823 facing the outer cylinder 73 by, for example, welding. Hereinafter, the surface of the second thin plate side connecting portion 823 to which the thin plate connecting portion 83 is fixed is also referred to as the second thin plate connecting surface 823a. The second thin plate connecting surface 823a extends in the axial direction DRa.

薄板接続部83は、第1厚板接続部81および第2厚板接続部82と同じ部材であるステンレスで構成されており、薄板形状に形成されている。ただし、薄板接続部83は、板厚方向の大きさが第1厚板接続部81および第2厚板接続部82の板厚方向の大きさに比較して小さい薄板部材で形成されている。すなわち、第1厚板接続部81および第2厚板接続部82は、板厚方向の大きさが薄板接続部83の板厚方向の大きさに比較して大きい厚板部材で形成されている。換言すれば、薄板接続部83は、第1支持部812および第2支持部822に比較して板厚方向の大きさが小さくなっている。また、第1厚板接続部81、第2厚板接続部82、薄板接続部83は、互いに別体で形成されている。 The thin plate connecting portion 83 is made of stainless steel, which is the same material as the first thick plate connecting portion 81 and the second thick plate connecting portion 82, and is formed into a thin plate shape. However, the thin plate connecting portion 83 is formed of a thin plate member whose size in the thickness direction is smaller than the size of the first thick plate connecting portion 81 and the second thick plate connecting portion 82 in the thickness direction. That is, the first thick plate connecting portion 81 and the second thick plate connecting portion 82 are formed of thick plate members whose size in the thickness direction is larger than the size of the thin plate connecting portion 83 in the thickness direction. . In other words, the thin plate connecting portion 83 is smaller in size in the plate thickness direction than the first supporting portion 812 and the second supporting portion 822. Further, the first thick plate connecting portion 81, the second thick plate connecting portion 82, and the thin plate connecting portion 83 are formed separately from each other.

薄板接続部83は、軸方向DRaにおける断面視がV字状となるように折り曲げられて形成されている。すなわち、薄板接続部83は、図11に示すように、板状の直方体形状の第1板部831および板状の直方体形状の第2板部832が互いに対向するようにV字状に折り曲げられて形成されている。薄板接続部83は、周方向DRcに交差する方向に折り曲げられている。 The thin plate connecting portion 83 is formed by being bent so that its cross-sectional view in the axial direction DRa has a V-shape. That is, as shown in FIG. 11, the thin plate connecting portion 83 is bent into a V-shape such that a first plate portion 831 having a rectangular parallelepiped shape and a second plate portion 832 having a rectangular parallelepiped shape face each other. It is formed by The thin plate connecting portion 83 is bent in a direction intersecting the circumferential direction DRc.

薄板接続部83は、内筒72に対向する側が第1板部831および第2板部832が接続する部位となっており、外筒73に対向する側が開放されている。薄板接続部83は、第1板部831が第1薄板接続面813aに接続され、第2板部832が第2薄板接続面823aに接続されている。すなわち、薄板接続部83は、第1薄板側接続部813を介して第1支持部812に接続され、第2薄板側接続部823を介して第2支持部822に接続されている。これにより、薄板接続部83は、第1薄板側接続部813および第2薄板側接続部823によって挟持される。本実施形態では、第1薄板側接続部813が第1挟持部に対応し、第1薄板接続面813aが第1挟持面に対応し、第2薄板側接続部823が第2挟持部に対応し、第2薄板接続面823aが第2挟持面に対応する。 The thin plate connecting portion 83 has a side facing the inner tube 72 where the first plate portion 831 and a second plate portion 832 are connected, and a side facing the outer tube 73 is open. In the thin plate connecting portion 83, the first plate portion 831 is connected to the first thin plate connecting surface 813a, and the second plate portion 832 is connected to the second thin plate connecting surface 823a. That is, the thin plate connecting portion 83 is connected to the first supporting portion 812 via the first thin plate side connecting portion 813 and to the second supporting portion 822 via the second thin plate side connecting portion 823. Thereby, the thin plate connecting portion 83 is held between the first thin plate side connecting portion 813 and the second thin plate side connecting portion 823. In this embodiment, the first thin plate side connecting part 813 corresponds to the first clamping part, the first thin plate connecting surface 813a corresponds to the first clamping surface, and the second thin plate side connecting part 823 corresponds to the second clamping part. However, the second thin plate connecting surface 823a corresponds to the second clamping surface.

第1板部831は、軸方向DRaに沿って延びている。また、第1板部831は、第1薄板接続面813aに接続される部位から内筒72に向かって延びている。第1板部831は、軸方向DRaにおける大きさが、第1薄板接続面813aに接続される部位から内筒72に向かう方向における大きさより大きく形成されている。すなわち、第1板部831は、板面における軸方向DRaの大きさが軸方向DRaに直交する方向の大きさより大きく形成されている。 The first plate portion 831 extends along the axial direction DRa. Further, the first plate portion 831 extends toward the inner cylinder 72 from a portion connected to the first thin plate connecting surface 813a. The first plate portion 831 is formed to have a larger size in the axial direction DRa than in a direction toward the inner cylinder 72 from a portion connected to the first thin plate connecting surface 813a. That is, the first plate portion 831 is formed so that the size of the plate surface in the axial direction DRa is larger than the size in the direction perpendicular to the axial direction DRa.

以下、図11に示すように、第1板部831が内筒72に向かって延びる仮想直線を第1仮想直線CL1とも呼ぶ。第1仮想直線CL1は、第1板部831の軸方向DRaの断面視における第2板部832に対向する側の板面が延びる方向に沿う仮想の線である。 Hereinafter, as shown in FIG. 11, the imaginary straight line along which the first plate portion 831 extends toward the inner cylinder 72 will also be referred to as the first imaginary straight line CL1. The first imaginary straight line CL1 is an imaginary line along the direction in which the plate surface on the side facing the second plate part 832 in a cross-sectional view of the first plate part 831 in the axial direction DRa extends.

第2板部832は、軸方向DRaに沿って延びている。また、第2板部832は、第2薄板接続面823aに接続される部位から内筒72に向かって延びている。第2板部832は、軸方向DRaにおける大きさが、第2薄板接続面823aに接続される部位から内筒72に向かう方向における大きさより大きく形成されている。すなわち、第2板部832は、板面における軸方向DRaの大きさが軸方向DRaに直交する方向の大きさより大きく形成されている。 The second plate portion 832 extends along the axial direction DRa. Further, the second plate portion 832 extends toward the inner cylinder 72 from a portion connected to the second thin plate connecting surface 823a. The size of the second plate portion 832 in the axial direction DRa is larger than the size in the direction toward the inner cylinder 72 from the portion connected to the second thin plate connecting surface 823a. That is, the second plate portion 832 is formed so that the size of the plate surface in the axial direction DRa is larger than the size in the direction perpendicular to the axial direction DRa.

以下、図11に示すように、第2板部832が内筒72に向かって延びる仮想直線を第2仮想直線CL2とも呼ぶ。第2仮想直線CL2は、第2板部832の軸方向DRaの断面視における第1板部831に対向する側の板面が延びる方向に沿う仮想の線である。 Hereinafter, as shown in FIG. 11, the imaginary straight line along which the second plate portion 832 extends toward the inner tube 72 will also be referred to as the second imaginary straight line CL2. The second imaginary straight line CL2 is an imaginary line along the direction in which the plate surface on the side facing the first plate part 831 in a cross-sectional view of the second plate part 832 in the axial direction DRa extends.

本実施形態における薄板接続部83は、第1仮想直線CL1と第2仮想直線CL2とによって成す角度である屈曲角度θが鋭角となるように形成されている。具体的には、薄板接続部83は、屈曲角度θが60°以下となるように形成されている。なお、薄板接続部83は、屈曲角度θが鋭角となるのであれば、屈曲角度θが60°より小さい角度(例えば45°以下)となるように形成されてもよいし、60°より大きい角度(例えば、70°以上)で形成されてもよい。 The thin plate connecting portion 83 in this embodiment is formed so that the bending angle θ, which is the angle formed by the first virtual straight line CL1 and the second virtual straight line CL2, is an acute angle. Specifically, the thin plate connecting portion 83 is formed so that the bending angle θ is 60° or less. Note that the thin plate connection portion 83 may be formed so that the bending angle θ is an acute angle, so that the bending angle θ is smaller than 60° (for example, 45° or less), or may be formed at an angle larger than 60°. (for example, 70 degrees or more).

このように構成される薄板接続部83は、第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2の隙間に燃焼ガスが導入されると、図9に示すように、当該燃焼ガスが吹き付けられる。そして、燃焼ガスが吹き付けられることによってスタック接続部80が加熱される際に、薄板接続部83は、第1厚板接続部81および第2厚板接続部82とともに加熱される。 When combustion gas is introduced into the gap between the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2, the combustion gas is blown onto the thin plate connecting portion 83 configured in this way, as shown in FIG. Then, when the stack connecting portion 80 is heated by being blown with combustion gas, the thin plate connecting portion 83 is heated together with the first thick plate connecting portion 81 and the second thick plate connecting portion 82 .

そして、薄板接続部83は、燃焼ガスによって加熱されて当該スタック接続部80が熱膨張する際に、熱膨張する第1厚板接続部81および第2厚板接続部82に押圧されることで、スタック接続部80における他の部位に比較して変形し易い構成となっている。具体的に、薄板接続部83は、V字状に折り曲げられた部位がスタック接続部80における他の部位に比較して変形し易い構成となっている。以下、当該V字状に折り曲げられた部位をV字屈曲部833とも呼ぶ。本実施形態では、薄板接続部83がスタック接続部80における応力緩和部に対応し、V字屈曲部833がスタック接続部80における屈曲部に対応する。 When the stack connecting portion 80 is heated by the combustion gas and thermally expands, the thin plate connecting portion 83 is pressed by the thermally expanding first thick plate connecting portion 81 and second thick plate connecting portion 82. , has a structure that is more easily deformed than other parts of the stack connection part 80. Specifically, the thin plate connecting portion 83 is configured such that the V-shaped portion thereof is more easily deformed than other portions of the stack connecting portion 80 . Hereinafter, the V-shaped bent portion will also be referred to as the V-shaped bent portion 833. In this embodiment, the thin plate connecting portion 83 corresponds to the stress relaxation portion in the stack connecting portion 80 and the V-shaped bent portion 833 corresponds to the bent portion in the stack connecting portion 80.

続いてセルスタックCSとバスバーBBとに跨って設けられるバスバー接続部90について説明する。バスバー接続部90は、図8に示すように、セルスタックCSに接続されるスタック側接続部91と、バスバーBBに接続されるバスバー側接続部92とを有する。 Next, the bus bar connection section 90 provided across the cell stack CS and the bus bar BB will be explained. As shown in FIG. 8, the busbar connection section 90 includes a stack side connection section 91 connected to the cell stack CS and a busbar side connection section 92 connected to the busbar BB.

スタック側接続部91は、第1厚板接続部81および第2厚板接続部82と同じ部材であるステンレスで構成されている。また、スタック側接続部91は、第1厚板接続部81と同様、板状であって、径方向DRrにおける断面視が軸方向DRaの下方に向かって突出する略U字状となるように折り曲げられて形成されている。スタック側接続部91は、セルスタックCSに接続される第1接続部911と、ベースプレート75に支持される接続支持部912と、バスバー側接続部92に接続される第2接続部913とを有する。スタック側接続部91は、第2厚板接続部82と形状が略同様に形成されている。 The stack side connecting portion 91 is made of stainless steel, which is the same material as the first thick plate connecting portion 81 and the second thick plate connecting portion 82. Further, the stack side connecting portion 91 is plate-shaped like the first thick plate connecting portion 81, and has a substantially U-shape in cross section in the radial direction DRr that protrudes downward in the axial direction DRa. It is formed by being bent. The stack side connection section 91 has a first connection section 911 connected to the cell stack CS, a connection support section 912 supported by the base plate 75, and a second connection section 913 connected to the busbar side connection section 92. . The stack side connecting portion 91 is formed to have substantially the same shape as the second thick plate connecting portion 82 .

具体的に、第1接続部911は、第2スタック当接部821と形状が略同様である。接続支持部912は、第2支持部822と形状が同様である。第2接続部913は、第2薄板側接続部823と形状が同様である。そして、第1接続部911と、接続支持部912と、第2接続部913とは、一体に形成されており、互いの板厚方向の大きさが等しくなっている。スタック側接続部91は、第1接続部911がセルスタックCSのターミナルTに締結ねじNによって固定される。本実施形態では、接続支持部912がバスバー接続部90における延伸部に対応する。 Specifically, the first connection portion 911 has substantially the same shape as the second stack contact portion 821. The connection support portion 912 has the same shape as the second support portion 822 . The second connection portion 913 has the same shape as the second thin plate side connection portion 823. The first connecting portion 911, the connecting support portion 912, and the second connecting portion 913 are integrally formed and have the same size in the thickness direction. In the stack-side connecting portion 91, a first connecting portion 911 is fixed to the terminal T of the cell stack CS by a fastening screw N. In this embodiment, the connection support portion 912 corresponds to the extension portion of the busbar connection portion 90.

バスバー側接続部92は、薄板接続部83と同じ部材であるステンレスで構成されており、且つ、薄板接続部83と略同様の形状で形成されている。すなわち、バスバー側接続部92は、軸方向DRaにおける断面視がV字状となるように薄板部材が折り曲げられて形成されている。そして、バスバー側接続部92は、互いに対向するように一方側の板部および他方側の板部が互いに対向している。 The bus bar side connecting portion 92 is made of stainless steel, which is the same material as the thin plate connecting portion 83, and is formed in substantially the same shape as the thin plate connecting portion 83. That is, the bus bar side connecting portion 92 is formed by bending a thin plate member so that the cross-sectional view in the axial direction DRa is V-shaped. In the busbar side connecting portion 92, the plate portions on one side and the plate portions on the other side face each other so as to face each other.

これら一方側の板部および他方側の板部のうち、一方側の板部が、スタック側接続部91の第2接続部913に例えば溶接によって固定され、他方側の板部が、バスバーBBに例えば溶接によって固定される。そして、バスバー側接続部92は、スタック側接続部91に比較して板厚方向の大きさが小さくなっている。また、スタック側接続部91およびバスバー側接続部92は、互いに別体で形成されている。 Of these one side plate part and the other side plate part, one side plate part is fixed to the second connection part 913 of the stack side connection part 91 by, for example, welding, and the other side plate part is fixed to the bus bar BB. For example, it is fixed by welding. The busbar side connecting portion 92 is smaller in size in the thickness direction than the stack side connecting portion 91. Further, the stack side connecting portion 91 and the bus bar side connecting portion 92 are formed separately from each other.

このように構成されるバスバー側接続部92は、一方側の端部および他方側の端部に設けられるセルスタックCSの隙間に燃焼ガスが導入されることによって接続支持部912が加熱されて熱膨張する際に接続支持部912に押圧される。そして、バスバー側接続部92は、接続支持部912に押圧されることで、バスバー接続部90における他の部位に比較して変形し易い構成となっている。具体的に、バスバー側接続部92は、V字状に折り曲げられた部位がスタック接続部80における他の部位に比較して変形し易い構成となっている。以下、当該V字状に折り曲げられた部位をバスバー側屈曲部921とも呼ぶ。本実施形態では、バスバー側接続部92がバスバー接続部90における応力緩和部に対応し、バスバー側屈曲部921がバスバー接続部90における屈曲部に対応する。 In the bus bar side connection part 92 configured in this way, the connection support part 912 is heated by introducing combustion gas into the gap between the cell stacks CS provided at one end and the other end. When expanded, it is pressed against the connection support part 912. The busbar side connection portion 92 is configured to be more easily deformed when pressed by the connection support portion 912 than other portions of the busbar connection portion 90 . Specifically, the bus bar side connecting portion 92 has a configuration in which the V-shaped bent portion is more easily deformed than other portions of the stack connecting portion 80 . Hereinafter, the V-shaped bent portion will also be referred to as the busbar side bent portion 921. In the present embodiment, the busbar side connecting portion 92 corresponds to the stress relaxation portion in the busbar connecting portion 90 , and the busbar side bent portion 921 corresponds to the bent portion in the busbar connecting portion 90 .

次に、燃料電池システムFSの電子制御部100について説明する。電子制御部100は、プロセッサ、メモリを含むマイクロコンピュータと、その周辺回路で構成されている。電子制御部100は、メモリに記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い出力側に接続された各種制御機器の作動を制御する。 Next, the electronic control unit 100 of the fuel cell system FS will be explained. The electronic control unit 100 is composed of a microcomputer including a processor and memory, and its peripheral circuits. The electronic control unit 100 performs various calculations and processes based on a control program stored in a memory, and controls the operations of various control devices connected to the output side.

電子制御部100の入力側には、不図示の温度センサ等が接続されており、当該センサの検出結果が電子制御部100に入力されるようになっている。また、電子制御部100の入力側には、不図示の操作パネルが接続されている。操作パネルは、燃料電池10の発電をオンオフする操作を行うためスタートスイッチを有する操作部である。 A temperature sensor (not shown) or the like is connected to the input side of the electronic control unit 100, and the detection result of the sensor is input to the electronic control unit 100. Further, an operation panel (not shown) is connected to the input side of the electronic control unit 100. The operation panel is an operation unit that includes a start switch for turning on and off power generation of the fuel cell 10.

また、電子制御部100の出力側には、制御機器として、圧送ブロワ21、暖機用圧送ブロワ28、燃料ポンプ31、暖機用燃料ポンプ36、水ポンプ41、オフガスバーナ631、暖機用バーナ65等の制御機器が接続されている。これら制御機器は、電子制御部100から出力される制御信号に応じて、その作動が制御される。 In addition, on the output side of the electronic control unit 100, as control devices, a pressure blower 21, a warm-up pressure blower 28, a fuel pump 31, a warm-up fuel pump 36, a water pump 41, an off-gas burner 631, and a warm-up burner are installed. A control device such as 65 is connected. The operation of these control devices is controlled according to control signals output from the electronic control section 100.

次に、燃料電池システムFSの全体的な作動について、説明する。燃料電池システムFSは、スタートスイッチがオンされると電子制御部100によって実行される。スタートスイッチがオンされると、電子制御部100は、暖機処理を実行する。 Next, the overall operation of the fuel cell system FS will be explained. The fuel cell system FS is executed by the electronic control unit 100 when the start switch is turned on. When the start switch is turned on, the electronic control unit 100 executes a warm-up process.

暖機処理は、セルスタックCSを含む各種機器を適温に昇温させる処理である。電子制御部100は、暖機処理時に、暖機用圧送ブロワ28および暖機用燃料ポンプ36を作動させるとともに、燃焼ガス流路67に向けて燃料および空気を供給した状態で暖機用バーナ65を点火する。暖機用バーナ65が点火されると、燃料および空気の混合ガスが可燃ガスとして燃焼されることで高温の燃焼ガスが生成される。 The warm-up process is a process of raising the temperature of various devices including the cell stack CS to an appropriate temperature. During the warm-up process, the electronic control unit 100 operates the warm-up pressure blower 28 and the warm-up fuel pump 36, and also operates the warm-up burner 65 while supplying fuel and air to the combustion gas flow path 67. ignite. When the warm-up burner 65 is ignited, a mixed gas of fuel and air is burned as a combustible gas, thereby generating high-temperature combustion gas.

本実施形態のスタック温調器23は、第1温調器24が燃焼ガス流路67に隣接して設けられている。このため、燃焼ガス流路67を流れる燃焼ガスによって第1温調器24おおよび第1温調流路240を流れる空気が昇温する。第1温調器24で昇温した空気は、接続流路26を介して第2温調器25に流れた後、セルスタックCSに供給される。これにより、暖機処理時には、図12に示すように、スタック温調器23からの輻射伝熱H1、H2、H3によってセルスタックCSの外部が加熱されるとともに、スタック温調器23で昇温した空気がセルスタックCSに導入されることによってセルスタックCSの内部が加熱される。具体的に、暖機処理時には、輻射伝熱H1、H2、H3によってセルスタックCSの内部に積層された複数のセルCそれぞれが外部から加熱されるとともに、スタック温調器23で昇温した空気によってこれら複数のセルCが内部から加熱される。 In the stack temperature regulator 23 of this embodiment, the first temperature regulator 24 is provided adjacent to the combustion gas flow path 67. Therefore, the temperature of the air flowing through the first temperature regulator 24 and the first temperature regulating channel 240 is increased by the combustion gas flowing through the combustion gas channel 67. The air heated in the first temperature regulator 24 flows to the second temperature regulator 25 via the connection channel 26, and then is supplied to the cell stack CS. As a result, during the warm-up process, as shown in FIG. The inside of the cell stack CS is heated by introducing the air into the cell stack CS. Specifically, during warm-up processing, each of the plurality of cells C stacked inside the cell stack CS is heated from the outside by radiant heat transfer H1, H2, and H3, and the air heated by the stack temperature controller 23 is heated. As a result, these plurality of cells C are heated from inside.

また、燃焼ガス流路67を流れる高温の燃焼ガスは、ガス導入孔723を介して収容空間BSに導入され、周方向DRcに沿って並ぶ複数のセルスタックCSの間の隙間それぞれに流れる。そして、複数のセルスタックCSの間の隙間それぞれに流れる燃焼ガスによる対流伝熱H4によって各セルスタックCSの外部が加熱される。 Moreover, the high temperature combustion gas flowing through the combustion gas flow path 67 is introduced into the housing space BS through the gas introduction hole 723, and flows into each of the gaps between the plurality of cell stacks CS lined up along the circumferential direction DRc. Then, the outside of each cell stack CS is heated by convection heat transfer H4 caused by the combustion gas flowing into each of the gaps between the plurality of cell stacks CS.

また、暖機処理を実行する際に、この燃焼ガスによる対流伝熱H4によって、複数のセルスタックCSにおける互いに隣り合う2つのセルスタックCSそれぞれに跨って設けられるスタック接続部80およびバスバー接続部90が加熱される。具体的に、燃焼ガスによる対流伝熱H4によって、スタック接続部80の第1厚板接続部81、第2厚板接続部82、薄板接続部83それぞれが加熱される。また、燃焼ガスによる対流伝熱H4によって、バスバー接続部90のスタック側接続部91およびバスバー側接続部92それぞれが加熱される。 Further, when performing the warm-up process, the convection heat transfer H4 caused by the combustion gas causes the stack connection portion 80 and the bus bar connection portion 90 to be provided across each of two adjacent cell stacks CS in the plurality of cell stacks CS. is heated. Specifically, the first thick plate connecting portion 81, the second thick plate connecting portion 82, and the thin plate connecting portion 83 of the stack connecting portion 80 are heated by convective heat transfer H4 caused by the combustion gas. Further, the stack-side connection portion 91 and the bus-bar side connection portion 92 of the bus-bar connection portion 90 are heated by convection heat transfer H4 caused by the combustion gas.

収容空間BSに導入された燃焼ガスは、オフガス経路60の空気排出経路61およびオフガス燃焼器63を介して排気ガス経路64に導入される。排気ガス経路64に導入した燃焼ガスは、排気ガス経路64を流れる際に改質器33および空気予熱器22に放熱する。これにより、改質器33および空気予熱器22が昇温する。 The combustion gas introduced into the housing space BS is introduced into the exhaust gas path 64 via the air exhaust path 61 of the off-gas path 60 and the off-gas combustor 63. The combustion gas introduced into the exhaust gas path 64 radiates heat to the reformer 33 and the air preheater 22 while flowing through the exhaust gas path 64 . As a result, the temperatures of the reformer 33 and the air preheater 22 rise.

暖機処理を開始した後、電子制御部100は、発電条件が成立するまで暖機処理を継続する。発電条件は、例えば、改質器33が燃料ガスを生成可能な温度(例えば、300℃)に達するとともに、セルCが燃料電池10の発電に適した温度(例えば、500℃以上)に達した際に成立する。電子制御部100は、発電条件が成立するまでは暖機処理を継続する。また、発電条件が成立すると、電子制御部100は、発電処理を実行する。 After starting the warm-up process, the electronic control unit 100 continues the warm-up process until the power generation conditions are met. The power generation conditions include, for example, the reformer 33 reaches a temperature (e.g., 300°C) at which it can generate fuel gas, and the cell C reaches a temperature (e.g., 500°C or higher) suitable for power generation by the fuel cell 10. Occasionally it is true. The electronic control unit 100 continues the warm-up process until the power generation conditions are met. Furthermore, when the power generation conditions are met, the electronic control unit 100 executes power generation processing.

電子制御部100は、発電処理時に、燃料電池10に対して発電に適した量の酸化剤ガスをおよび燃料ガスが供給されるように圧送ブロワ21、燃料ポンプ31、水ポンプ41を制御する。また、電子制御部100は、暖機用圧送ブロワ28、暖機用燃料ポンプ36および暖機用バーナ65をオフし、オフガスバーナ631を点火する。 During power generation processing, the electronic control unit 100 controls the pressure blower 21, the fuel pump 31, and the water pump 41 so that the fuel cell 10 is supplied with an amount of oxidizing gas and fuel gas suitable for power generation. Further, the electronic control unit 100 turns off the warm-up pressure blower 28, the warm-up fuel pump 36, and the warm-up burner 65, and ignites the off-gas burner 631.

これにより、図13に示すように、改質器33で生成された燃料ガスがセルスタックCSに供給される。また、圧送ブロワ21から吹き出される酸化剤ガスは、空気予熱器22に流入し、排気ガス経路64を流れる燃焼ガスとの熱交換によって昇温する。そして、空気予熱器22を通過した空気は、第1温調流路240、連通路750、第2温調流路250をこの順序で流れる。第1温調流路240、連通路750、第2温調流路250を通過する空気は、燃料電池10から吸熱して燃料電池10の電池温度付近まで昇温した後に燃料電池10に流入する。 Thereby, as shown in FIG. 13, the fuel gas generated in the reformer 33 is supplied to the cell stack CS. Further, the oxidant gas blown out from the pressure blower 21 flows into the air preheater 22 and is heated by heat exchange with the combustion gas flowing through the exhaust gas path 64 . The air that has passed through the air preheater 22 flows through the first temperature control channel 240, the communication path 750, and the second temperature control channel 250 in this order. The air passing through the first temperature control flow path 240, the communication path 750, and the second temperature control flow path 250 absorbs heat from the fuel cell 10 and rises in temperature to around the cell temperature of the fuel cell 10, and then flows into the fuel cell 10. .

この際、第2温調流路250に比べてセルスタックCSとの伝熱面積が小さい第1温調流路240に、温度が低く、且つ、流速が大きい空気が流れる。これによると、セルスタックCSの径方向DRrの内側での対流による伝熱量と径方向DRrの外側での対流による伝熱量との差が小さくなり、セルスタックCS内の複数のセルCそれぞれにおいて内側部分と外側部分との温度分布が低減される。 At this time, air with a low temperature and a high flow velocity flows into the first temperature regulation channel 240, which has a smaller heat transfer area with the cell stack CS than the second temperature regulation channel 250. According to this, the difference between the amount of heat transfer due to convection on the inside of the cell stack CS in the radial direction DRr and the amount of heat transfer due to convection on the outside of the radial direction DRr becomes smaller, and each of the plurality of cells C in the cell stack CS The temperature distribution between the part and the outer part is reduced.

セルスタックCSに対して酸化剤ガスおよび燃料ガスが供給されると、セルCは、前述の反応式F1~F4に示す反応により電気エネルギを出力する。そして、セルスタックCSから排出されるオフガスは、可燃ガスとしてオフガス燃焼器63で燃焼される。オフガス燃焼器63で生成された燃焼ガスは、排気ガス経路64を流れる際に改質器33、空気予熱器22、水蒸発器42に放熱する。 When the oxidant gas and fuel gas are supplied to the cell stack CS, the cell C outputs electrical energy through the reactions shown in the above reaction formulas F1 to F4. Then, the off-gas discharged from the cell stack CS is burned in the off-gas combustor 63 as combustible gas. The combustion gas generated in the off-gas combustor 63 radiates heat to the reformer 33, the air preheater 22, and the water evaporator 42 while flowing through the exhaust gas path 64.

発電処理を開始した後、電子制御部100は、燃料電池10の発電を停止する停止条件が成立したか否かを判定する。停止条件は、例えば、スタートスイッチがオフされた際に成立する。電子制御部100は、停止条件が成立するまでは発電処理を継続する。また、停止条件が成立すると、電子制御部100は、圧送ブロワ21、燃料ポンプ31、水ポンプ41の作動を停止させる。 After starting the power generation process, the electronic control unit 100 determines whether a stop condition for stopping the power generation of the fuel cell 10 is satisfied. The stop condition is satisfied, for example, when the start switch is turned off. The electronic control unit 100 continues the power generation process until the stop condition is satisfied. Further, when the stop condition is satisfied, the electronic control unit 100 stops the operation of the pressure blower 21, the fuel pump 31, and the water pump 41.

ところで、発電処理時に燃料電池10から第1温調流路240等を通過する空気への放熱は、セルスタックCSに積層されたセルCの発電に伴う自己発熱によって昇温されたセルCそれぞれの熱がセルスタックCSの外部へ放出されることによって行われる。そして、セルスタックCSに積層された複数のセルCのうち、セルスタックCSの中心から離れた位置に設けられたセルスタックCSほど、自身の熱がセルスタックCSの外部へ放出され易い。このため、セルスタックCSの外部へ放出される熱量は、積層された複数のセルCのうちの最も外側に設けられたセルCから放出される熱量が最も大きくなる。 By the way, heat radiation from the fuel cell 10 to the air passing through the first temperature control flow path 240 etc. during power generation processing is due to the heat dissipation from each cell C stacked in the cell stack CS due to self-heat generation accompanying power generation. This is done by releasing heat to the outside of the cell stack CS. Among the plurality of cells C stacked in the cell stack CS, the further away from the center of the cell stack CS the cell stack CS is provided, the more easily its own heat is released to the outside of the cell stack CS. Therefore, the amount of heat released to the outside of the cell stack CS is the largest from the outermost cell C among the stacked cells C.

これに対して、最も外側に設けられたセルCより内側に設けられたセルCは、自己発熱によって昇温された自身とは異なるセルCに隣接するため、セルスタックCSの外部へ自身の熱が放出され難い。このため、積層された複数のセルCのうち最も外側に設けられたセルCと当該最も外側に設けられたセルCより内側に設けられたセルCとの間で温度分布が拡大する虞がある。 On the other hand, a cell C provided inside the outermost cell C is adjacent to a cell C other than itself whose temperature has been raised by self-heating, so it transfers its own heat to the outside of the cell stack CS. is difficult to release. For this reason, there is a possibility that the temperature distribution may expand between the outermost cell C among the plurality of stacked cells C and the cells C provided inside the outermost cell C. .

これに対して、本実施形態の燃料電池モジュール1は、暖機処理を実行する際に、周方向DRcに等間隔あけて配置されている複数のセルスタックCSそれぞれの間の隙間に流れる燃焼ガスによってスタック接続部80が加熱される。具体的に、互いに隣り合う2つのセルスタックCSの隙間に流れる燃焼ガスによってこの2つのセルスタックCSに跨って設けられるスタック接続部80の第1支持部812および第2支持部822が加熱される。そして、この第1支持部812および第2支持部822は、径方向DRrおよび周方向DRcに沿って平面状に延びており、ベースプレート75におけるこの2つのセルスタックCSの間の部位を覆っている。 In contrast, when the fuel cell module 1 of the present embodiment executes the warm-up process, the combustion gas flows into the gaps between each of the plurality of cell stacks CS arranged at equal intervals in the circumferential direction DRc. The stack connection portion 80 is heated by this. Specifically, the first support part 812 and the second support part 822 of the stack connection part 80 provided across the two cell stacks CS are heated by the combustion gas flowing into the gap between the two cell stacks CS adjacent to each other. . The first support portion 812 and the second support portion 822 extend in a planar manner along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc, and cover a portion of the base plate 75 between the two cell stacks CS. .

また、本実施形態の燃料電池モジュール1は、暖機処理を実行する際に、直列に接続される複数のセルスタックCSのうち、一方側の端部および他方側の端部に設けられるセルスタックCSとの隙間に流れる燃焼ガスによってバスバー接続部90が加熱される。具体的に、一方側の端部および他方側の端部に設けられるセルスタックCSの隙間に流れる燃焼ガスによってこれら2つのセルスタックCSとバスバーBBとに跨って設けられるバスバー接続部90の接続支持部912が加熱される。そして、この接続支持部912は、第1支持部812および第2支持部822と同様に径方向DRrおよび周方向DRcに沿って平面状に延びている。すなわち、接続支持部912は、一方側の端部および他方側の端部に設けられるセルスタックCS間において、ベースプレート75を覆っている。 In addition, in the fuel cell module 1 of this embodiment, when performing warm-up processing, the cell stacks provided at one end and the other end of the plurality of cell stacks CS connected in series. The busbar connection portion 90 is heated by the combustion gas flowing into the gap with the CS. Specifically, the combustion gas flowing into the gap between the cell stacks CS provided at one end and the other end supports the connection of the busbar connection portion 90 provided across these two cell stacks CS and the busbar BB. 912 is heated. The connection support portion 912 extends in a planar manner along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc similarly to the first support portion 812 and the second support portion 822. That is, the connection support portion 912 covers the base plate 75 between the cell stacks CS provided at one end and the other end.

このため、図13に示すように、加熱された第1支持部812および第2支持部822に向かって、積層された複数のセルCのうちの最も外側に設けられたセルCから輻射伝熱H5が放出されても、この輻射伝熱H5が加熱された第1支持部812および第2支持部822に遮断される。このため、セルCから放出された輻射伝熱H5がセルスタックCSの外部へ放出され難くなる。 Therefore, as shown in FIG. 13, radiation heat is transferred from the outermost cell C of the stacked cells C toward the heated first support part 812 and second support part 822. Even if H5 is released, this radiant heat transfer H5 is blocked by the heated first support part 812 and second support part 822. Therefore, the radiant heat transfer H5 emitted from the cell C becomes difficult to be emitted to the outside of the cell stack CS.

また、加熱された接続支持部912に向かって、積層された複数のセルCのうちの最も外側に設けられたセルCから熱が放出されても、放出された熱が加熱された接続支持部912に遮断される。このため、セルCから放出された熱がセルスタックCSの外部へ放出され難くなる。したがって、積層された複数のセルCのうちの最も外側に設けられたセルCから放出される熱量と当該最も外側に設けられたセルCより内側に設けられたセルCから放出される熱量との差が拡大することを抑制することができる。 Furthermore, even if heat is released from the outermost cell C of the stacked cells C toward the heated connection support part 912, the released heat is transferred to the heated connection support part 912. Blocked at 912. Therefore, the heat emitted from the cell C becomes difficult to be emitted to the outside of the cell stack CS. Therefore, the amount of heat emitted from the outermost cell C among the plurality of stacked cells C and the amount of heat emitted from the cells C provided inside the outermost cell C are different. It is possible to suppress the difference from expanding.

このため、積層された複数のセルCのうち最も外側に設けられたセルCと当該最も外側に設けられたセルCより内側に設けられたセルCとの間の温度分布が拡大することを抑制することができる。 Therefore, expansion of the temperature distribution between the outermost cell C among the plurality of stacked cells C and the cell C provided inside the outermost cell C is suppressed. can do.

また、暖機処理を実行する際に、互いに隣り合う2つのセルスタックCSの隙間に流れる燃焼ガスによってスタック接続部80が加熱される際に、このスタック接続部80が熱膨張して変形する場合がある。 Furthermore, when the stack connecting portion 80 is heated by the combustion gas flowing into the gap between two adjacent cell stacks CS during the warm-up process, the stack connecting portion 80 may thermally expand and deform. There is.

ここで、本実施形態の暖機用バーナ65は、上述したように、第1内壁721の内側において、軸方向DRaの一方側に暖機用バーナ65が配置されており、暖機用バーナ65に対して軸方向DRaの他方側に燃焼ガス流路67が形成されている。また、収容空間BSに高温の燃焼ガスをさせるガス導入孔723は、内筒72における収容空間BS側に収容される部位のうち、軸方向DRaの中心より下方側に設けられている。このため、暖機用バーナ65で生成された燃焼ガスは、燃焼ガス流路67を軸方向DRaの一方側から他方側に流れてガス導入孔723から収容空間BS内に吹き出されると、収容空間BS内を軸方向DRaの他方側に向かって流れる。これにより、収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスは、スタック接続部80に向かって流れ易くなっている。したがって、収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスによってスタック接続部80は、第1厚板接続部81、第2厚板接続部82、薄板接続部83が加熱されて熱膨張する。 Here, as described above, in the warm-up burner 65 of this embodiment, the warm-up burner 65 is arranged on one side in the axial direction DRa inside the first inner wall 721. A combustion gas flow path 67 is formed on the other side in the axial direction DRa. Further, the gas introduction hole 723 for introducing high-temperature combustion gas into the housing space BS is provided below the center in the axial direction DRa of the portion of the inner cylinder 72 that is accommodated on the housing space BS side. Therefore, the combustion gas generated by the warm-up burner 65 flows through the combustion gas passage 67 from one side in the axial direction DRa to the other side and is blown out from the gas introduction hole 723 into the housing space BS. It flows within the space BS toward the other side in the axial direction DRa. Thereby, the combustion gas blown out into the accommodation space BS can easily flow toward the stack connection part 80. Therefore, in the stack connecting portion 80, the first thick plate connecting portion 81, the second thick plate connecting portion 82, and the thin plate connecting portion 83 are heated and thermally expanded by the combustion gas blown into the housing space BS.

しかし、第1厚板接続部81は、第1スタック当接部811が締結ねじNによって第1セルスタックCS1のターミナルTに固定されているため、第1セルスタックCS1から離れるように熱膨張する。また、第2厚板接続部82は、第2スタック当接部821が締結ねじNによって第2セルスタックCS2のターミナルTに固定されているため、第2セルスタックCS2から離れるように熱膨張する。このため、これら第1厚板接続部81と第2厚板接続部82との間に設けられた薄板接続部83が、熱膨張する第1厚板接続部81および第2厚板接続部82に押圧される。 However, since the first stack contact portion 811 is fixed to the terminal T of the first cell stack CS1 by the fastening screw N, the first thick plate connecting portion 81 thermally expands away from the first cell stack CS1. . Further, since the second stack contact portion 821 is fixed to the terminal T of the second cell stack CS2 by the fastening screw N, the second thick plate connecting portion 82 thermally expands away from the second cell stack CS2. . For this reason, the thin plate connecting part 83 provided between the first thick plate connecting part 81 and the second thick plate connecting part 82 expands thermally. Pressed by

ここで、本実施形態のスタック接続部80は、互いに隣り合う2つのセルスタックCSの隙間に流れる燃焼ガスによってスタック接続部80が加熱されて熱膨張する際に薄板接続部83におけるV字屈曲部833が他の部位に比較して変形し易くなっている。このため、第1厚板接続部81および第2厚板接続部82が熱膨張することによって薄板接続部83が第1厚板接続部81および第2厚板接続部82に押圧される際に、薄板接続部83の折り曲げた部位を容易に変形させることができる。具体的に、第1厚板接続部81および第2厚板接続部82が周方向DRcにおいて互いに逆方向に熱膨張する際に、薄板接続部83が第1厚板接続部81および第2厚板接続部82に押圧されることで、図14に示すように、屈曲角度θが小さくなるように変形する。 Here, the stack connection part 80 of this embodiment is a V-shaped bent part in the thin plate connection part 83 when the stack connection part 80 is heated and thermally expanded by the combustion gas flowing into the gap between two adjacent cell stacks CS. 833 is more easily deformed than other parts. Therefore, when the thin plate connecting part 83 is pressed by the first thick plate connecting part 81 and the second thick plate connecting part 82 due to thermal expansion of the first thick plate connecting part 81 and the second thick plate connecting part 82, , the bent portion of the thin plate connecting portion 83 can be easily deformed. Specifically, when the first thick plate connecting portion 81 and the second thick plate connecting portion 82 thermally expand in mutually opposite directions in the circumferential direction DRc, the thin plate connecting portion 83 By being pressed by the plate connecting portion 82, as shown in FIG. 14, the bending angle θ is deformed to become smaller.

これにより、熱膨張することによる第1厚板接続部81の変形量および熱膨張することによる第2厚板接続部82の変形量を薄板接続部83の変形量として吸収させることができる。このため、スタック接続部80が熱膨張することに起因するスタック接続部80と第1セルスタックCS1との間に発生する応力およびスタック接続部80と第2セルスタックCS2との間に発生する応力を緩和することができる。したがって、スタック接続部80の破損の発生やスタック接続部80とセルスタックCSとの接続部分の破損の発生を抑制することができる。 Thereby, the amount of deformation of the first thick plate connecting portion 81 due to thermal expansion and the amount of deforming of the second thick plate connecting portion 82 due to thermal expansion can be absorbed as the amount of deformation of the thin plate connecting portion 83. Therefore, the stress generated between the stack connection part 80 and the first cell stack CS1 due to thermal expansion of the stack connection part 80 and the stress generated between the stack connection part 80 and the second cell stack CS2 can be alleviated. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of damage to the stack connection portion 80 and the connection portion between the stack connection portion 80 and the cell stack CS.

また、暖機処理を実行する際に、バスバー接続部90は、直列に接続される複数のセルスタックCSのうち、一方側の端部および他方側の端部に設けられるセルスタックCSの隙間に流れる燃焼ガスによってバスバー接続部90が加熱されて熱膨張する場合がある。 Furthermore, when performing the warm-up process, the bus bar connection section 90 connects to the gap between the cell stacks CS provided at one end and the other end of the plurality of cell stacks CS connected in series. The bus bar connection portion 90 may be heated and thermally expanded by the flowing combustion gas.

ここで、上述したように、ガス導入孔723から収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスは、軸方向DRaの他方側に向かって流れる。これにより、収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスは、バスバー接続部90に向かって流れ易くなっている。したがって、バスバー接続部90は、スタック側接続部91およびバスバー側接続部92が加熱されて熱膨張する。 Here, as described above, the combustion gas blown out from the gas introduction hole 723 into the accommodation space BS flows toward the other side in the axial direction DRa. Thereby, the combustion gas blown out into the accommodation space BS can easily flow toward the bus bar connection portion 90. Therefore, in the busbar connection portion 90, the stack side connection portion 91 and the busbar side connection portion 92 are heated and thermally expand.

しかし、スタック側接続部91は、第1接続部911が締結ねじNによってセルスタックCSのターミナルTに固定されているため、セルスタックCSから離れるように熱膨張する。また、バスバー側接続部92は、スタック側接続部91が接続される側とは反対側がバスバーBBに固定されている。このため、スタック側接続部91とバスバーBBとの間に設けられたバスバー側接続部92が、熱膨張するスタック側接続部91に押圧される。 However, since the first connecting portion 911 is fixed to the terminal T of the cell stack CS by the fastening screw N, the stack side connecting portion 91 thermally expands away from the cell stack CS. Further, the bus bar side connecting portion 92 is fixed to the bus bar BB on the side opposite to the side to which the stack side connecting portion 91 is connected. Therefore, the busbar side connection part 92 provided between the stack side connection part 91 and the bus bar BB is pressed by the thermally expanding stack side connection part 91.

ここで、本実施形態のバスバー接続部90は、セルスタックCSの隙間に流れる燃焼ガスによってバスバー接続部90が加熱されて熱膨張する際にバスバー側接続部92におけるバスバー側屈曲部921が他の部位に比較して変形し易くなっている。このため、スタック側接続部91が熱膨張することによってバスバー側接続部92がスタック側接続部91に押圧される際に、バスバー側接続部92の折り曲げた部位を容易に変形させることができる。具体的に、スタック側接続部91が周方向DRcにおいてバスバー側接続部92に向かって熱膨張する際に、バスバー側接続部92がスタック側接続部91に押圧されることで、バスバー側接続部92がさらに折り曲がる。 Here, in the busbar connection part 90 of this embodiment, when the busbar connection part 90 is heated and thermally expanded by the combustion gas flowing into the gap of the cell stack CS, the busbar side bending part 921 of the busbar side connection part 92 is It is easier to deform than other parts. Therefore, when the busbar side connection part 92 is pressed against the stack side connection part 91 due to thermal expansion of the stack side connection part 91, the bent portion of the busbar side connection part 92 can be easily deformed. Specifically, when the stack side connection portion 91 thermally expands toward the busbar side connection portion 92 in the circumferential direction DRc, the busbar side connection portion 92 is pressed by the stack side connection portion 91, so that the busbar side connection portion 92 is further bent.

これにより、熱膨張することによるスタック側接続部91の変形量をバスバー側接続部92の変形量として吸収させることができる。このため、バスバー接続部90が熱膨張することに起因するバスバー接続部90とセルスタックCSとの間に発生する応力を緩和することができる。したがって、バスバー接続部90の破損の発生やバスバー接続部90とセルスタックCSとの接続部分の破損の発生を抑制することができる。 Thereby, the amount of deformation of the stack-side connection portion 91 due to thermal expansion can be absorbed as the amount of deformation of the bus-bar side connection portion 92. Therefore, stress generated between the busbar connection portion 90 and the cell stack CS due to thermal expansion of the busbar connection portion 90 can be alleviated. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of damage to the bus bar connection portion 90 and the connection portion between the bus bar connection portion 90 and the cell stack CS.

また、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 Furthermore, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

(1)本実施形態の薄板接続部83は、周方向DRcに交差する方向に折り曲げられて形成されている。そして、薄板接続部83は、周方向DRcにおける一方側が第1薄板側接続部813を介して第1支持部812に接続され、周方向DRcにおける他方側が第2薄板側接続部823を介して第2支持部822に接続されている。 (1) The thin plate connecting portion 83 of this embodiment is formed by being bent in a direction intersecting the circumferential direction DRc. One side in the circumferential direction DRc of the thin plate connecting part 83 is connected to the first supporting part 812 via a first thin plate side connecting part 813, and the other side in the circumferential direction DRc is connected to the first supporting part 812 via a second thin plate side connecting part 823. 2 support part 822.

これによれば、燃焼ガスの加熱による第1支持部812および第2支持部822の熱膨張によって薄板接続部83を変形させる際に、薄板接続部83が折り曲がり易くなる。このため、第1支持部812および第2支持部822が熱膨張することによる第1支持部812および第2支持部822の変形量を薄板接続部83の曲げ量の変化量として吸収させることができる。したがって、スタック接続部80の破損の発生やスタック接続部80とセルスタックCSとの接続部分の破損をさらに抑制することができる。 According to this, when the thin plate connecting portion 83 is deformed by thermal expansion of the first support portion 812 and the second supporting portion 822 due to heating of the combustion gas, the thin plate connecting portion 83 is easily bent. Therefore, the amount of deformation of the first support portion 812 and the second support portion 822 due to thermal expansion of the first support portion 812 and the second support portion 822 can be absorbed as the amount of change in the amount of bending of the thin plate connection portion 83. can. Therefore, it is possible to further suppress the occurrence of damage to the stack connection portion 80 and the damage to the connection portion between the stack connection portion 80 and the cell stack CS.

(2)本実施形態の薄板接続部83は、板状の第1板部831および板状の第2板部832が互いに対向するようにV字状に折り曲げられて形成されている。そして、薄板接続部83は、熱膨張する第1支持部812および第2支持部822によって押圧されることによって屈曲角度θが小さくなるように変形する。 (2) The thin plate connecting portion 83 of this embodiment is formed by bending a first plate portion 831 and a second plate portion 832 into a V shape so as to face each other. The thin plate connecting portion 83 is deformed so that the bending angle θ is reduced by being pressed by the thermally expanding first support portion 812 and second support portion 822.

これによれば、第1支持部812および第2支持部822が熱膨張することによる第1支持部812および第2支持部822の変形量を薄板接続部83の屈曲角度θの変化量として吸収させることができる。したがって、スタック接続部80の破損の発生やスタック接続部80とセルスタックCSとの接続部分の破損をさらに抑制することができる。 According to this, the amount of deformation of the first support portion 812 and the second support portion 822 due to thermal expansion of the first support portion 812 and the second support portion 822 is absorbed as the amount of change in the bending angle θ of the thin plate connection portion 83. can be done. Therefore, it is possible to further suppress the occurrence of damage to the stack connection portion 80 and the damage to the connection portion between the stack connection portion 80 and the cell stack CS.

(3)本実施形態では、薄板接続部83、第1支持部812および第2支持部822それぞれが互いに別体で形成されている。 (3) In this embodiment, the thin plate connection portion 83, the first support portion 812, and the second support portion 822 are each formed separately from each other.

ところで、薄板接続部83、第1支持部812および第2支持部822を燃料電池モジュール1に組み付ける際に、これら薄板接続部83、第1支持部812および第2支持部822の組付位置が設計位置からずれる場合がある。しかし、薄板接続部83、第1支持部812および第2支持部822を別体で構成することで、これら薄板接続部83、第1支持部812および第2支持部822を燃料電池モジュール1に組み付ける際に、接続位置を調整することができる。このため、薄板接続部83、第1支持部812および第2支持部822が設計位置からずれても、当該設計位置からのずれを吸収し易くできる。 By the way, when assembling the thin plate connecting portion 83, the first supporting portion 812, and the second supporting portion 822 to the fuel cell module 1, the assembly positions of the thin plate connecting portion 83, the first supporting portion 812, and the second supporting portion 822 are It may shift from the designed position. However, by configuring the thin plate connection part 83, the first support part 812, and the second support part 822 separately, these thin plate connection part 83, the first support part 812, and the second support part 822 can be connected to the fuel cell module 1. The connection position can be adjusted during assembly. Therefore, even if the thin plate connecting portion 83, the first support portion 812, and the second support portion 822 deviate from the designed position, the deviation from the designed position can be easily absorbed.

(4)本実施形態では、スタック接続部80は、薄板接続部83を挟持する第1薄板側接続部813および第2薄板側接続部823を有する。第1薄板側接続部813は、薄板接続部83が接続され、軸方向DRaに延びる第1薄板接続面813aを有する、第2薄板側接続部823は、薄板接続部83が接続され、軸方向DRaに延びる第2薄板接続面823aを有する。薄板接続部83は、第1薄板接続面813aおよび第2薄板接続面823aが延びる方向である軸方向DRaに沿って延びている。 (4) In this embodiment, the stack connection section 80 has a first thin plate side connection section 813 and a second thin plate side connection section 823 that sandwich the thin plate connection section 83. The first thin plate side connecting portion 813 is connected to the thin plate connecting portion 83 and has a first thin plate connecting surface 813a extending in the axial direction DRa.The second thin plate side connecting portion 823 is connected to the thin plate connecting portion 83 and has a first thin plate connecting surface 813a extending in the axial direction DRa. It has a second thin plate connection surface 823a extending to DRa. The thin plate connecting portion 83 extends along the axial direction DRa, which is the direction in which the first thin plate connecting surface 813a and the second thin plate connecting surface 823a extend.

これによれば、第1支持部812および第2支持部822に薄板接続部83を接続させる際に、接続位置を軸方向DRaに調整できる。このため、第1支持部812および第2支持部822の組付位置が軸方向DRaにずれる場合であっても、第1支持部812および第2支持部822の組付位置のずれに合わせて薄板接続部83の接続位置を軸方向DRaに調整することができる。 According to this, when connecting the thin plate connection part 83 to the first support part 812 and the second support part 822, the connection position can be adjusted in the axial direction DRa. Therefore, even if the assembly positions of the first support part 812 and the second support part 822 are shifted in the axial direction DRa, the assembly position of the first support part 812 and the second support part 822 is The connection position of the thin plate connection portion 83 can be adjusted in the axial direction DRa.

(5)本実施形態では、薄板接続部83の板厚方向の大きさが第1支持部812および第2支持部822の板厚方向の大きさに比較して小さい。 (5) In the present embodiment, the size of the thin plate connecting portion 83 in the thickness direction is smaller than the size of the first support portion 812 and the second support portion 822 in the thickness direction.

これによれば、薄板接続部83の板厚方向の大きさが第1支持部812および第2支持部822の板厚方向の大きさ以上に形成される場合に比較して、薄板接続部83が第1支持部812および第2支持部822に押圧される際に、さらに曲がり易くなる。したがって、スタック接続部80の破損の発生やスタック接続部80とセルスタックCSとの接続部分の破損をさらに抑制することができる。 According to this, compared to the case where the size of the thin plate connecting part 83 in the plate thickness direction is larger than the size of the first supporting part 812 and the second supporting part 822 in the plate thickness direction, the thin plate connecting part 83 When pressed by the first support part 812 and the second support part 822, it becomes easier to bend. Therefore, it is possible to further suppress the occurrence of damage to the stack connection portion 80 and the damage to the connection portion between the stack connection portion 80 and the cell stack CS.

また、薄板接続部83の板厚方向の大きさを小さくするほどスタック接続部80の電気抵抗値が上昇するところ、第1支持部812および第2支持部822は、板厚方向の大きさが薄板接続部83より大きくなっている。このため、比較的板厚方向の大きさが大きい第1支持部812および第2支持部822によってスタック接続部80としての電気抵抗値を低減させることができる。したがって、スタック接続部80に板厚方向の大きさが比較的小さい薄板接続部83を設けることで電気抵抗値が上昇する場合であっても、比較的板厚方向の大きさが大きい第1支持部812および第2支持部822によってその上昇分を補うことができる。 Furthermore, as the size of the thin plate connecting portion 83 in the thickness direction is reduced, the electrical resistance value of the stack connecting portion 80 increases. It is larger than the thin plate connecting portion 83. Therefore, the electrical resistance value of the stack connection section 80 can be reduced by the first support section 812 and the second support section 822 which are relatively large in size in the thickness direction. Therefore, even if the electric resistance value increases by providing the thin plate connection part 83 having a relatively small size in the thickness direction in the stack connection part 80, the first support having a relatively large size in the thickness direction The portion 812 and the second support portion 822 can compensate for the increase.

(6)本実施形態では、複数のセルスタックCSそれぞれは、スタック接続部80に接続される平面状に延びるターミナル面TSを有するターミナルTを有する。また、スタック接続部80は、平面状に延びてターミナル面TSに当接する第1スタック当接面811aを有する第1厚板接続部81および平面状に延びてターミナルTに当接する第2スタック当接面821aを有する第2厚板接続部82を有する。 (6) In this embodiment, each of the plurality of cell stacks CS has a terminal T connected to the stack connection portion 80 and having a terminal surface TS extending in a planar manner. The stack connecting portion 80 also includes a first thick plate connecting portion 81 having a first stack contacting surface 811a that extends in a planar manner and comes into contact with the terminal surface TS, and a second stack contacting portion 81 that extends in a planar shape and has a first stack contacting surface 811a that comes into contact with the terminal T. It has a second thick plate connection part 82 having a contact surface 821a.

これによれば、平面状に延びる第1スタック当接面811aおよび第2スタック当接面821aによって、平面状に延びるターミナル面TSを覆うことができる。このため、セルCが発電する際に生じる熱がターミナル面TSを介してセルスタックCSの外部へ放出され難くなる。このため、セルスタックCSに積層される複数のセルCの温度が調整し易くなる。 According to this, the terminal surface TS, which extends in a planar manner, can be covered by the first stack abutting surface 811a and the second stack abutting surface 821a, which extend in a planar manner. Therefore, the heat generated when the cell C generates power is difficult to be released to the outside of the cell stack CS via the terminal surface TS. Therefore, the temperature of the plurality of cells C stacked in the cell stack CS can be easily adjusted.

(7)本実施形態では容器70は、燃焼ガスを収容空間BSへ導くガス導入孔723を有する燃焼ガス流路67を有する。複数のセルスタックCSは、燃焼ガス流路67を中心に、放射状に並べられている。また、ガス導入孔723は、複数のセルスタックCSのうち互いに隣り合うセルスタックCS間の隙間に対応する位置に形成されている。 (7) In this embodiment, the container 70 has the combustion gas passage 67 having the gas introduction hole 723 that guides the combustion gas to the storage space BS. The plurality of cell stacks CS are arranged radially around the combustion gas flow path 67. Further, the gas introduction hole 723 is formed at a position corresponding to a gap between adjacent cell stacks CS among the plurality of cell stacks CS.

これによれば、ガス導入孔723から吹き出された燃焼ガスを複数のセルスタックCSの隙間それぞれに流すことができるため、複数のセルスタックCSそれぞれの温度が均一となるように加熱することができる。 According to this, the combustion gas blown out from the gas introduction hole 723 can flow into each of the gaps between the plurality of cell stacks CS, so that the temperature of each of the plurality of cell stacks CS can be heated to be uniform. .

(8)本実施形態では、容器70は、複数のセルスタックCSを支持する支持部76および支持部76によって支持される複数のセルスタックCSが取り付けられるベースプレート75を有する。ベースプレート75と複数のセルスタックCSとの間には、収容空間BSに吹き出された燃焼ガスが流れる隙間が設けられている。 (8) In this embodiment, the container 70 has a support part 76 that supports a plurality of cell stacks CS, and a base plate 75 to which the plurality of cell stacks CS supported by the support part 76 are attached. A gap is provided between the base plate 75 and the plurality of cell stacks CS, through which the combustion gas blown into the housing space BS flows.

これによれば、収容空間BSに吹き出された燃焼ガスをベースプレート75と複数のセルスタックCSとの間それぞれに流すことができるため、複数のセルスタックCSそれぞれの温度が均一となるように加熱することができる。 According to this, the combustion gas blown into the housing space BS can flow between the base plate 75 and the plurality of cell stacks CS, so that the temperature of each of the plurality of cell stacks CS becomes uniform. be able to.

ただし、暖機処理を実行する際に、ベースプレート75と複数のセルスタックCSとの間に流れる燃焼ガスによってベースプレート75が加熱されて、ベースプレート75が熱膨張して変形する場合がある。このため、支持部76を介してベースプレート75に取り付けられる複数のセルスタックCSのうち、互いに隣り合うセルスタックCS間の距離が大きくなる虞がある。 However, when performing the warm-up process, the base plate 75 may be heated by the combustion gas flowing between the base plate 75 and the plurality of cell stacks CS, and the base plate 75 may thermally expand and deform. For this reason, among the plurality of cell stacks CS attached to the base plate 75 via the support part 76, there is a possibility that the distance between adjacent cell stacks CS becomes large.

しかし、本実施形態のスタック接続部80は、薄板接続部83におけるV字屈曲部833が他の部位に比較して変形し易くなっている。このため、ベースプレート75の熱膨張によって互いに隣り合うセルスタックCS間の距離が大きくなっても、屈曲角度θが大きくなるようにV字屈曲部833が変形し、セルスタックCS間の距離の変化を薄板接続部83の変形量として吸収させることができる。 However, in the stack connection portion 80 of this embodiment, the V-shaped bent portion 833 in the thin plate connection portion 83 is more easily deformed than other portions. Therefore, even if the distance between adjacent cell stacks CS increases due to thermal expansion of the base plate 75, the V-shaped bent portion 833 deforms so that the bending angle θ becomes larger, and the change in the distance between the cell stacks CS is suppressed. This can be absorbed as the amount of deformation of the thin plate connecting portion 83.

これにより、ベースプレート75が熱膨張することに起因するスタック接続部80と第1セルスタックCS1との間に発生する応力およびスタック接続部80と第2セルスタックCS2との間に発生する応力を緩和することができる。したがって、スタック接続部80の破損の発生やスタック接続部80とセルスタックCSとの接続部分の破損の発生を抑制することができる。 This alleviates the stress generated between the stack connection portion 80 and the first cell stack CS1 and the stress generated between the stack connection portion 80 and the second cell stack CS2 due to thermal expansion of the base plate 75. can do. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of damage to the stack connection portion 80 and the connection portion between the stack connection portion 80 and the cell stack CS.

なお、上記(1)~(5)に示した効果は、スタック接続部80についてのみ説明したが、スタック接続部80と同様または均等となる構成から奏されるバスバー接続部90の作用効果は、スタック接続部80と同様に得ることができる。 Note that the effects shown in (1) to (5) above have been explained only with respect to the stack connection section 80, but the effects of the bus bar connection section 90, which can be achieved from a configuration similar to or equivalent to the stack connection section 80, are as follows. It can be obtained similarly to the stack connection part 80.

(第1実施形態の第1の変形例)
上述の第1実施形態では、薄板接続部83は、内筒72に対向する側が第1板部831および第2板部832の接続する部位となっており、外筒73に対向する側が開放されたV字状となっている例について説明したが、これに限定されない。例えば、薄板接続部83は、外筒73に対向する側が第1板部831および第2板部832の接続する部位となっており、内筒72に対向する側が開放されたV字状となっている例であってもよい。
(First modification of the first embodiment)
In the first embodiment described above, the thin plate connecting portion 83 has the side facing the inner cylinder 72 where the first plate part 831 and the second plate part 832 are connected, and the side facing the outer cylinder 73 is open. Although an example of a V-shape has been described, the present invention is not limited to this. For example, the thin plate connecting portion 83 has a side facing the outer cylinder 73 where the first plate portion 831 and a second plate portion 832 are connected, and a side facing the inner cylinder 72 has an open V-shape. This may also be an example.

(第1実施形態の第2の変形例)
上述の第1実施形態では、薄板接続部83が、第1薄板側接続部813および第2薄板側接続部823における外筒73に対向する第1薄板接続面813aおよび第2薄板接続面823aに固定される例について説明したが、これに限定されない。例えば、薄板接続部83は、第1薄板側接続部813および第2薄板側接続部823における電池収容器71の内側に対向する部位に固定されてもよい。また薄板接続部83は、第1薄板側接続部813および第2薄板側接続部823における軸方向DRaの上方または下方に向く部位に固定されてもよい。
(Second modification of the first embodiment)
In the first embodiment described above, the thin plate connecting portion 83 is connected to the first thin plate connecting surface 813a and the second thin plate connecting surface 823a facing the outer cylinder 73 in the first thin plate side connecting portion 813 and the second thin plate side connecting portion 823. Although a fixed example has been described, the present invention is not limited to this. For example, the thin plate connecting portion 83 may be fixed to a portion of the first thin plate side connecting portion 813 and the second thin plate side connecting portion 823 that faces the inside of the battery container 71. Further, the thin plate connecting portion 83 may be fixed to a portion of the first thin plate side connecting portion 813 and the second thin plate side connecting portion 823 facing upward or downward in the axial direction DRa.

(第1実施形態の第3の変形例)
上述の第1実施形態では、第1板部831の板面における軸方向DRaの大きさが軸方向DRaに直交する方向の大きさより大きくなるように形成されている例について説明したが、これに限定されない。また、第2板部832の板面における軸方向DRaの大きさが軸方向DRaに直交する方向の大きさより大きくなるように形成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、第1板部831の板面における軸方向DRaの大きさが軸方向DRaに直交する方向の大きさ以下となるように形成されていてもよい。また、第2板部832の板面における軸方向DRaの大きさが軸方向DRaに直交する方向の大きさ以下となるように形成されていてもよい。
(Third modification of the first embodiment)
In the above-described first embodiment, an example has been described in which the first plate portion 831 is formed so that the size in the axial direction DRa on the plate surface is larger than the size in the direction perpendicular to the axial direction DRa. Not limited. Further, although an example has been described in which the size of the plate surface of the second plate portion 832 in the axial direction DRa is larger than the size in the direction perpendicular to the axial direction DRa, the present invention is not limited thereto. For example, the first plate portion 831 may be formed such that the size of the plate surface in the axial direction DRa is equal to or less than the size in the direction perpendicular to the axial direction DRa. Further, the second plate portion 832 may be formed such that the size of the plate surface in the axial direction DRa is equal to or less than the size in the direction perpendicular to the axial direction DRa.

(第1実施形態の第4の変形例)
上述の第1実施形態では、薄板接続部83は、第1厚板接続部81および第2厚板接続部82の板厚方向に比較して小さい薄板部材で形成され、第1厚板接続部81および第2厚板接続部82と別体で構成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、薄板接続部83は、スタック接続部80が熱膨張する際に他の部位に比較して変形し易い大きさであれば、板厚方向の大きさが第1厚板接続部81および第2厚板接続部82の板厚方向に比較して大きい薄板部材で形成されていてもよい。また薄板接続部83は、板厚方向の大きさが第1厚板接続部81および第2厚板接続部82の板厚方向と同様であって、第1厚板接続部81および第2厚板接続部82と一体で形成されていてもよい。
(Fourth modification of the first embodiment)
In the first embodiment described above, the thin plate connecting portion 83 is formed of a thin plate member that is smaller in the thickness direction than the first thick plate connecting portion 81 and the second thick plate connecting portion 82, and the thin plate connecting portion 83 is 81 and the second thick plate connecting portion 82 have been described, but the present invention is not limited thereto. For example, if the thin plate connecting portion 83 is large enough to be easily deformed compared to other parts when the stack connecting portion 80 thermally expands, the size in the thickness direction is larger than that of the first thick plate connecting portion 81 and the first thick plate connecting portion 81. It may be formed of a thin plate member that is larger in the thickness direction than the two-thick plate connecting portion 82. Further, the thin plate connecting portion 83 has the same size in the thickness direction as the first thick plate connecting portion 81 and the second thick plate connecting portion 82, and the first thick plate connecting portion 81 and the second thick plate connecting portion It may be formed integrally with the plate connecting portion 82.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図15~図19を参照して説明する。本実施形態では、スタック接続部80の形状が第1実施形態と相違している。これ以外は、第1実施形態と同様である。このため、本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明し、第1実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 19. In this embodiment, the shape of the stack connection portion 80 is different from that in the first embodiment. Other than this, the second embodiment is the same as the first embodiment. Therefore, in this embodiment, parts that are different from the first embodiment will be mainly described, and descriptions of parts similar to the first embodiment may be omitted.

本実施形態のスタック接続部80は、図15および図16に示すように、1つの薄板部材84が複数回折り曲げられて形成されている。また、スタック接続部80は、電池収容器71の軸心CLを中心とする略扇形状であって、径方向DRrおよび周方向DRcに沿って延びている。スタック接続部80は、径方向DRrにおいて、ガス導入孔723に対向している。また、本実施形態のガス導入孔723は、軸方向DRaの位置がセルスタックCSの軸方向DRaの他方側の端部の位置と重なっている。 The stack connection portion 80 of this embodiment is formed by bending one thin plate member 84 multiple times, as shown in FIGS. 15 and 16. Further, the stack connecting portion 80 has a substantially fan shape centered on the axis CL of the battery container 71, and extends along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc. The stack connection portion 80 faces the gas introduction hole 723 in the radial direction DRr. Furthermore, the position of the gas introduction hole 723 in the present embodiment in the axial direction DRa overlaps with the position of the other end of the cell stack CS in the axial direction DRa.

また、スタック接続部80は、径方向DRrの大きさがセルスタックCSの径方向DRrの大きさより小さくなっている。そして、スタック接続部80は、径方向DRrの位置が、セルスタックCSが配置される位置に含まれている。具体的に、スタック接続部80は、径方向DRrの内側の端部がセルスタックCSにおける径方向DRrの内側の端部より径方向DRrの外側に位置付けられている。そして、スタック接続部80は、径方向DRrの外側の端部がセルスタックCSにおける径方向DRrの外側の端部より径方向DRrの内側に位置付けられている。 Furthermore, the size of the stack connection portion 80 in the radial direction DRr is smaller than the size of the radial direction DRr of the cell stack CS. The position of the stack connection portion 80 in the radial direction DRr is included in the position where the cell stack CS is arranged. Specifically, the stack connecting portion 80 has an inner end in the radial direction DRr located outside in the radial direction DRr than an inner end in the radial direction DRr of the cell stack CS. The outer end of the stack connecting portion 80 in the radial direction DRr is positioned inside the radial direction DRr than the outer end of the cell stack CS in the radial direction DRr.

本実施形態のスタック接続部80は、第1セルスタックCS1に接続される第1薄板接続部841と、第1薄板接続部841に連なる第1平板部842と、第1平板部842における第1薄板接続部841が接続される側と反対に連なる第1屈曲部843とを有する。 The stack connection part 80 of this embodiment includes a first thin plate connection part 841 connected to the first cell stack CS1, a first flat plate part 842 continuous to the first thin plate connection part 841, and a first thin plate part 842 in the first flat plate part 842. It has a first bent portion 843 extending opposite to the side to which the thin plate connecting portion 841 is connected.

また、スタック接続部80は、第2セルスタックCS2に接続される第2薄板接続部844と、第2薄板接続部844に連なる第2平板部845と、第2平板部845における第2薄板接続部844が接続される側とは反対に連なる第2屈曲部846とを有する。また、スタック接続部80は、U字状に折り曲げられた折り曲げ部847を有する。折り曲げ部847は、第1屈曲部843と第2屈曲部846との間において、これら第1屈曲部843および第2屈曲部846に連なっている。 The stack connecting portion 80 also includes a second thin plate connecting portion 844 connected to the second cell stack CS2, a second flat plate portion 845 continuous to the second thin plate connecting portion 844, and a second thin plate connection in the second flat plate portion 845. It has a second bent part 846 extending opposite to the side to which the part 844 is connected. Further, the stack connecting portion 80 has a bent portion 847 that is bent into a U-shape. The bent portion 847 is continuous with the first bent portion 843 and the second bent portion 846 between the first bent portion 843 and the second bent portion 846.

第1薄板接続部841、第1平板部842、第1屈曲部843、第2薄板接続部844、第2平板部845、第2屈曲部846、折り曲げ部847それぞれは、一体に形成されており、互いの板厚方向の大きさが等しく形成されている。また、スタック接続部80には、板厚方向に貫通して形成される切欠部848が形成されている。 The first thin plate connecting portion 841, the first flat plate portion 842, the first bent portion 843, the second thin plate connecting portion 844, the second flat plate portion 845, the second bent portion 846, and the bent portion 847 are each formed integrally. , are formed to have the same size in the thickness direction. Further, a notch 848 is formed in the stack connecting portion 80 so as to penetrate in the thickness direction.

図15に示すように、第1薄板接続部841は、第1平板部842における周方向DRcの一方側に接続されている。第1薄板接続部841は、第1セルスタックCS1のターミナルTに接続される部位であって、ターミナルTのターミナル板面TNが延びる方向沿って延びている。すなわち、第1薄板接続部841は、軸方向DRaおよび径方向DRrに沿って平面状に延びている。そして、第1薄板接続部841は、第1セルスタックCS1のターミナルTに不図示のボルト等の締結部によって固定される。 As shown in FIG. 15, the first thin plate connecting portion 841 is connected to one side of the first flat plate portion 842 in the circumferential direction DRc. The first thin plate connecting portion 841 is a portion connected to the terminal T of the first cell stack CS1, and extends along the direction in which the terminal plate surface TN of the terminal T extends. That is, the first thin plate connecting portion 841 extends in a planar manner along the axial direction DRa and the radial direction DRr. The first thin plate connecting portion 841 is fixed to the terminal T of the first cell stack CS1 by a fastening portion such as a bolt (not shown).

第1平板部842は、第1薄板接続部841における軸方向DRaの上側に連なっており、径方向DRrおよび周方向DRcに沿って平面状に延びている。また、第1平板部842は、ベースプレート75に接触しておらず、ベースプレート75に対して浮いた状態で配置される。 The first flat plate portion 842 is connected to the upper side of the first thin plate connecting portion 841 in the axial direction DRa, and extends in a planar manner along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc. Furthermore, the first flat plate portion 842 is not in contact with the base plate 75 and is placed floating with respect to the base plate 75.

ここで、図15に示すように、ベースプレート75の上壁751における第1平板部842と対向する部位を第1平板対向部7511とする。第1平板部842と第1平板対向部7511との間には、隙間が形成されている。第1平板部842と第1平板対向部7511との間に形成される隙間には、後述するように、ガス導入孔723から収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスが流れる。換言すれば、第1薄板接続部841は、第1平板部842と第1平板対向部7511との間に隙間を形成して燃焼ガスが流れる第1ガス流路部85を形成する。第1平板対向部7511は、延伸対向部として機能する。第1薄板接続部841は、流路形成部として機能する。そして、第1平板部842は、第1平板部842とベースプレート75との間の空間である第1ガス流路部85を介してベースプレート75における軸方向DRaの上側の一部を覆っている。 Here, as shown in FIG. 15, a portion of the upper wall 751 of the base plate 75 that faces the first flat plate portion 842 is referred to as a first flat plate opposing portion 7511. A gap is formed between the first flat plate part 842 and the first flat plate facing part 7511. As will be described later, combustion gas blown into the accommodation space BS from the gas introduction hole 723 flows through the gap formed between the first flat plate part 842 and the first flat plate facing part 7511. In other words, the first thin plate connecting portion 841 forms a gap between the first flat plate portion 842 and the first flat plate opposing portion 7511 to form the first gas flow path portion 85 through which combustion gas flows. The first flat plate facing portion 7511 functions as a stretched facing portion. The first thin plate connecting portion 841 functions as a flow path forming portion. The first flat plate part 842 covers a part of the upper side of the base plate 75 in the axial direction DRa via the first gas flow path part 85, which is a space between the first flat plate part 842 and the base plate 75.

すなわち、第1平板部842は、軸方向DRaにおける下方側の面がベースプレート75における第1平板対向部7511に対向し、上方側の面が収容空間BS側に対向するとともに、第1セルスタックCS1と第2セルスタックCS2との間の空間に対向している。これにより、燃料電池10の発電時には、第1平板部842における上方側の面が、第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2から受熱する。 That is, the first flat plate portion 842 has a lower surface in the axial direction DRa facing the first flat plate opposing portion 7511 of the base plate 75, an upper surface facing the accommodation space BS side, and a lower surface facing the first flat plate portion 7511 in the axial direction DRa. and the second cell stack CS2. As a result, when the fuel cell 10 generates power, the upper surface of the first flat plate portion 842 receives heat from the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2.

第1屈曲部843は、第1平板部842における周方向DRcの他方側の端部が折り曲げられることによって形成されている。具体的に、第1屈曲部843は、第1平板部842における周方向DRcの他方側の端部が軸方向DRaにおける上方に向かって折り曲げられて形成されている。なお、第1屈曲部843は、第1平板部842の板面に直交する方向に交差する方向であれば、軸方向DRaの上方に向かう方向からずれて折り曲げられてもよい。 The first bent portion 843 is formed by bending the other end of the first flat plate portion 842 in the circumferential direction DRc. Specifically, the first bent portion 843 is formed by bending the other end of the first flat plate portion 842 in the circumferential direction DRc upward in the axial direction DRa. Note that the first bent portion 843 may be bent away from the upward direction of the axial direction DRa as long as it intersects the direction perpendicular to the plate surface of the first flat plate portion 842.

第2薄板接続部844は、第2平板部845における周方向DRcの他方側に接続されている。第2薄板接続部844は、第2セルスタックCS2のターミナルTに接続される部位であって、ターミナルTのターミナル板面TNが延びる方向沿って延びている。すなわち、第2薄板接続部844は、軸方向DRaおよび径方向DRrに沿って平面状に延びている。そして、第2薄板接続部844は、第2セルスタックCS2のターミナルTに不図示のボルト等の締結部によって固定される。 The second thin plate connecting portion 844 is connected to the other side of the second flat plate portion 845 in the circumferential direction DRc. The second thin plate connecting portion 844 is a portion connected to the terminal T of the second cell stack CS2, and extends along the direction in which the terminal plate surface TN of the terminal T extends. That is, the second thin plate connecting portion 844 extends in a planar manner along the axial direction DRa and the radial direction DRr. The second thin plate connecting portion 844 is fixed to the terminal T of the second cell stack CS2 by a fastening portion such as a bolt (not shown).

第2平板部845は、第2薄板接続部844における軸方向DRaの上側に連なっており、径方向DRrおよび周方向DRcに沿って平面状に延びている。また、第2平板部845は、ベースプレート75に接触しておらず、ベースプレート75に対して浮いた状態で配置される。 The second flat plate portion 845 is connected to the upper side of the second thin plate connecting portion 844 in the axial direction DRa, and extends in a planar manner along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc. Further, the second flat plate portion 845 is not in contact with the base plate 75 and is placed in a floating state with respect to the base plate 75.

ここで、図15に示すように、ベースプレート75における第2平板部845と対向する部位を第2平板対向部7512とする。第2平板部845と第2平板対向部7512との間には、隙間が形成されている。第2平板部845と第2平板対向部7512との間に形成される隙間には、後述するように、ガス導入孔723から収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスが流れる。換言すれば、第2薄板接続部844は、第2平板部845と第2平板対向部7512との間に隙間を形成して燃焼ガスが流れる第2ガス流路部86を形成する。第2平板対向部7512は、延伸対向部として機能する。第2薄板接続部844は、流路形成部として機能する。そして、第2平板部845は、第2平板部845とベースプレート75との間の空間である第2ガス流路部86を介してベースプレート75における軸方向DRaの上側の一部を覆っている。 Here, as shown in FIG. 15, a portion of the base plate 75 that faces the second flat plate portion 845 is referred to as a second flat plate facing portion 7512. A gap is formed between the second flat plate portion 845 and the second flat plate facing portion 7512. As will be described later, combustion gas blown into the accommodation space BS from the gas introduction hole 723 flows through the gap formed between the second flat plate part 845 and the second flat plate facing part 7512. In other words, the second thin plate connecting portion 844 forms a gap between the second flat plate portion 845 and the second flat plate facing portion 7512 to form the second gas flow path portion 86 through which combustion gas flows. The second flat plate facing portion 7512 functions as a stretched facing portion. The second thin plate connecting portion 844 functions as a flow path forming portion. The second flat plate part 845 covers a part of the upper side of the base plate 75 in the axial direction DRa via the second gas flow path part 86 which is a space between the second flat plate part 845 and the base plate 75.

すなわち、第2平板部845は、軸方向DRaにおける下方側の面がベースプレート75における第2平板対向部7512に対向し、上方側の面が収容空間BS側に対向するとともに、第1セルスタックCS1と第2セルスタックCS2との間の空間に対向している。これにより、燃料電池10の発電時には、第2平板部845における上方側の面が、第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2から受熱する。また、第2平板部845は、軸方向DRaにおける設置位置が第1平板部842と同じ位置となるように配置されている。本実施形態では、第1平板部842および第2平板部845が延伸部に対応する。 That is, the second flat plate portion 845 has a lower surface in the axial direction DRa facing the second flat plate opposing portion 7512 of the base plate 75, an upper surface facing the accommodation space BS side, and a lower surface facing the second flat plate opposing portion 7512 in the axial direction DRa. and the second cell stack CS2. As a result, when the fuel cell 10 generates power, the upper surface of the second flat plate portion 845 receives heat from the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2. Further, the second flat plate portion 845 is arranged so that the installation position in the axial direction DRa is the same as that of the first flat plate portion 842. In this embodiment, the first flat plate part 842 and the second flat plate part 845 correspond to the extending part.

第2屈曲部846は、第2平板部845における周方向DRcの一方側の端部が折り曲げられることによって形成されている。具体的に、第2屈曲部846は、第2平板部845における周方向DRcの一方側の端部が軸方向DRaにおける上方に向かって折り曲げられて形成されている。なお、第2屈曲部846は、第2平板部845の板面に直交する方向に交差する方向であれば、軸方向DRaの上方に向かう方向からずれて折り曲げられてもよい。 The second bent portion 846 is formed by bending one end of the second flat plate portion 845 in the circumferential direction DRc. Specifically, the second bent portion 846 is formed by bending an end portion of the second flat plate portion 845 on one side in the circumferential direction DRc upward in the axial direction DRa. Note that the second bent portion 846 may be bent away from the upward direction of the axial direction DRa as long as it intersects in a direction perpendicular to the plate surface of the second flat plate portion 845.

折り曲げ部847は、第1屈曲部843および第2屈曲部846を接続する部位であって、第1屈曲部843と第2屈曲部846との間に設けられている。折り曲げ部847は、軸方向DRaの上方に向かって突出するように折り曲げられて形成されている。 The bent portion 847 is a portion that connects the first bent portion 843 and the second bent portion 846, and is provided between the first bent portion 843 and the second bent portion 846. The bent portion 847 is formed by being bent so as to protrude upward in the axial direction DRa.

折り曲げ部847は、径方向DRrにおける断面視がU字状であって、周方向DRcにおける一方側が第1屈曲部843に接続され、他方側が第2屈曲部846に接続されている。換言すれば、第1屈曲部843と、折り曲げ部847と、第2屈曲部846とは、周方向DRcに沿ってこの順に並んで配置されている。そして、このように第1屈曲部843と第2屈曲部846との間に折り曲げ部847を設けることによって、第1屈曲部843および第2屈曲部846は、周方向DRcにおいて互いに対向して配置される。そして、周方向DRcにおける第1屈曲部843と第2屈曲部846との間には、所定の隙間Sが形成される。 The bent portion 847 has a U-shaped cross-sectional view in the radial direction DRr, and one side in the circumferential direction DRc is connected to the first bent portion 843, and the other side is connected to the second bent portion 846. In other words, the first bent portion 843, the bent portion 847, and the second bent portion 846 are arranged in this order along the circumferential direction DRc. By providing the bent portion 847 between the first bent portion 843 and the second bent portion 846 in this manner, the first bent portion 843 and the second bent portion 846 are arranged to face each other in the circumferential direction DRc. be done. A predetermined gap S is formed between the first bent portion 843 and the second bent portion 846 in the circumferential direction DRc.

なお、折り曲げ部847は、径方向DRrにおける断面視がU字状とは異なる形状であってもよい。例えば、折り曲げ部847は、径方向DRrにおける断面視がV字状であってもよいし、コの字状であってよい。また、折り曲げ部847は、軸方向DRaの下方に向かって突出するように折り曲げられて形成されていてもよい。 Note that the bent portion 847 may have a shape different from the U-shape when viewed in cross section in the radial direction DRr. For example, the bent portion 847 may have a V-shape or a U-shape when viewed in cross section in the radial direction DRr. Further, the bent portion 847 may be formed by being bent so as to protrude downward in the axial direction DRa.

また、本実施形態のスタック接続部80には、複数の切欠部848が、第1平板部842、第1屈曲部843、折り曲げ部847、第2屈曲部846および第2平板部845を跨って形成されている。切欠部848は、軸方向DRaおよび径方向DRrに直交する方向に沿って形成されている。また、切欠部848は、径方向DRrに沿って等間隔あけて複数形成されている。 In addition, in the stack connection portion 80 of this embodiment, a plurality of notches 848 are provided across the first flat plate portion 842, the first bent portion 843, the bent portion 847, the second bent portion 846, and the second flat plate portion 845. It is formed. The cutout portion 848 is formed along a direction perpendicular to the axial direction DRa and the radial direction DRr. Moreover, a plurality of notches 848 are formed at equal intervals along the radial direction DRr.

このように構成されるスタック接続部80は、第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2の隙間に燃焼ガスが導入されることによってスタック接続部80が加熱される際に、第1平板部842および第2平板部845が加熱される。そして、第1屈曲部843および第2屈曲部846は、燃焼ガスによって加熱されて熱膨張する第1平板部842および第2平板部845に押圧されることで、スタック接続部80における他の部位に比較して変形し易い構成となっている。本実施形態では、第1屈曲部843および第2屈曲部846が応力緩和部の屈曲部に対応し、折り曲げ部847が屈曲接続部に対応する。 In the stack connecting portion 80 configured in this manner, when the stack connecting portion 80 is heated by introducing combustion gas into the gap between the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2, the first flat plate portion 842 And the second flat plate portion 845 is heated. The first bent part 843 and the second bent part 846 are pressed by the first flat plate part 842 and the second flat plate part 845, which are heated by the combustion gas and thermally expand, so that the other parts of the stack connection part 80 It has a structure that can be easily deformed compared to . In this embodiment, the first bent part 843 and the second bent part 846 correspond to the bent part of the stress relaxation part, and the bent part 847 corresponds to the bent connection part.

また、第1薄板接続部841および第2薄板接続部844は、自身が接続されるターミナルTのターミナル板面TNが延びる方向沿って延びている。このため、図17に示すように、スタック接続部80を第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2間に径方向DRrに沿って組付ける際、スタック接続部80を第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2のターミナルTに当接させ易くできる。具体的に、スタック接続部80の第1薄板接続部841および第2薄板接続部844それぞれを第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2それぞれのターミナル面TSに当接させ易くできる。 Further, the first thin plate connecting portion 841 and the second thin plate connecting portion 844 extend along the direction in which the terminal plate surface TN of the terminal T to which they are connected extends. Therefore, as shown in FIG. 17, when assembling the stack connecting portion 80 between the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2 along the radial direction DRr, the stack connecting portion 80 is attached to the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2. It can be easily brought into contact with the terminal T of the 2-cell stack CS2. Specifically, the first thin plate connecting portion 841 and the second thin plate connecting portion 844 of the stack connecting portion 80 can be easily brought into contact with the terminal surfaces TS of the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2, respectively.

なお、図示しないが、本実施形態におけるバスバー接続部90を本実施形態のスタック接続部80と同様の形状としてもよい。すなわち、本実施形態におけるバスバー接続部90を、本実施形態のスタック接続部80のように1つの薄板の部材を複数回折り曲げることによって形成してもよい。 Although not shown, the bus bar connection portion 90 in this embodiment may have the same shape as the stack connection portion 80 in this embodiment. That is, the bus bar connection part 90 in this embodiment may be formed by bending one thin plate member multiple times like the stack connection part 80 in this embodiment.

このように構成されるスタック接続部80は、暖機処理が実行される際に、周方向DRcに等間隔あけて配置されている複数のセルスタックCSそれぞれの間の隙間に流れる燃焼ガスによって加熱される。具体的に、互いに隣り合う2つのセルスタックCSの隙間に流れる燃焼ガスによってこの2つのセルスタックCSに跨って設けられるスタック接続部80の第1平板部842および第2平板部845が加熱される。そして、この第1平板部842および第2平板部845は、径方向DRrおよび周方向DRcに沿って平面状に延びており、ベースプレート75におけるこの2つのセルスタックCSの間の部位を覆っている。 The stack connecting portion 80 configured in this manner is heated by the combustion gas flowing into the gaps between each of the plurality of cell stacks CS arranged at equal intervals in the circumferential direction DRc when the warm-up process is executed. be done. Specifically, the first flat plate part 842 and the second flat plate part 845 of the stack connection part 80 provided across the two cell stacks CS are heated by the combustion gas flowing into the gap between the two cell stacks CS adjacent to each other. . The first flat plate portion 842 and the second flat plate portion 845 extend in a planar manner along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc, and cover a portion of the base plate 75 between the two cell stacks CS. .

このため、加熱された第1平板部842および第2平板部845に向かって、積層された複数のセルCのうちの最も外側に設けられたセルCから熱が放出されても、放出された熱が加熱された第1平板部842および第2平板部845に遮断される。このため、セルCから放出された熱がセルスタックCSの外部へ放出され難くなる。したがって、積層された複数のセルCのうちの最も外側に設けられたセルCから放出される熱量と当該最も外側に設けられたセルCより内側に設けられたセルCから放出される熱量との差が拡大することを抑制することができる。 Therefore, even if heat is released from the outermost cell C of the stacked cells C toward the heated first flat plate part 842 and second flat plate part 845, the heat is not released. Heat is blocked by the heated first flat plate part 842 and second flat plate part 845. Therefore, the heat emitted from the cell C becomes difficult to be emitted to the outside of the cell stack CS. Therefore, the amount of heat emitted from the outermost cell C among the plurality of stacked cells C and the amount of heat emitted from the cells C provided inside the outermost cell C are different. It is possible to suppress the difference from expanding.

このため、積層された複数のセルCのうち最も外側に設けられたセルCと当該最も外側に設けられたセルCより内側に設けられたセルCとの間の温度分布が拡大することを抑制することができる。 Therefore, expansion of the temperature distribution between the outermost cell C among the plurality of stacked cells C and the cell C provided inside the outermost cell C is suppressed. can do.

また、暖機処理を実行する際に、互いに隣り合う2つのセルスタックCSの隙間に流れる燃焼ガスによってスタック接続部80が加熱される際に、このスタック接続部80が熱膨張して変形する場合がある。しかし、スタック接続部80は、第1薄板接続部841が第1セルスタックCS1のターミナルTに固定され、第2薄板接続部844が第2セルスタックCS2のターミナルTに固定されている。このため、スタック接続部80は、第1平板部842が第1セルスタックCS1から離れるように熱膨張するとともに、第2平板部845が第2セルスタックCS2から離れるように熱膨張する。したがって、第1平板部842に連なる第1屈曲部843が熱膨張する第1平板部842に押圧され、第2平板部845に連なる第2屈曲部846が熱膨張する第2平板部845に押圧される。 Furthermore, when the stack connecting portion 80 is heated by the combustion gas flowing into the gap between two adjacent cell stacks CS during the warm-up process, the stack connecting portion 80 may thermally expand and deform. There is. However, in the stack connecting portion 80, the first thin plate connecting portion 841 is fixed to the terminal T of the first cell stack CS1, and the second thin plate connecting portion 844 is fixed to the terminal T of the second cell stack CS2. Therefore, in the stack connecting portion 80, the first flat plate portion 842 thermally expands so as to separate from the first cell stack CS1, and the second flat plate portion 845 thermally expands so as to separate from the second cell stack CS2. Therefore, the first bent part 843 connected to the first flat plate part 842 is pressed by the thermally expanding first flat plate part 842, and the second bent part 846 connected to the second flat plate part 845 is pressed by the thermally expanded second flat part 845. be done.

しかし、本実施形態のスタック接続部80は、互いに隣り合う2つのセルスタックCSの隙間に流れる燃焼ガスによってスタック接続部80が加熱されて熱膨張する際に第1屈曲部843および第2屈曲部846が他の部位に比較して変形し易くなっている。このため、第1平板部842および第2平板部845が熱膨張することによって第1屈曲部843および第2屈曲部846が第1平板部842および第2平板部845に押圧される際に、第1屈曲部843および第2屈曲部846を容易に変形させることができる。 However, in the stack connecting portion 80 of the present embodiment, when the stack connecting portion 80 is heated and thermally expanded by the combustion gas flowing into the gap between two adjacent cell stacks CS, the first bent portion 843 and the second bent portion 846 is more easily deformed than other parts. Therefore, when the first bent part 843 and the second bent part 846 are pressed by the first flat part 842 and the second flat part 845 due to thermal expansion of the first flat part 842 and the second flat part 845, The first bent portion 843 and the second bent portion 846 can be easily deformed.

具体的に、スタック接続部80が燃焼ガスによって加熱されて第1平板部842および第2平板部845が周方向DRcに互いに逆方向に熱膨張する際に、第1屈曲部843および第2屈曲部846が第1平板部842および第2平板部845に押圧される。そして、第1屈曲部843および第2屈曲部846は、図18に示すように、第1屈曲部843と第2屈曲部846との間に形成される所定の隙間Sが小さくなるようにさらに折れ曲がる。 Specifically, when the stack connecting portion 80 is heated by combustion gas and the first flat plate portion 842 and the second flat plate portion 845 thermally expand in mutually opposite directions in the circumferential direction DRc, the first bent portion 843 and the second bent portion The portion 846 is pressed against the first flat plate portion 842 and the second flat plate portion 845. The first bent part 843 and the second bent part 846 are further arranged so that a predetermined gap S formed between the first bent part 843 and the second bent part 846 becomes smaller, as shown in FIG. Bend.

これにより、熱膨張することによる第1平板部842の変形量および熱膨張することによる第2平板部845の変形量を第1屈曲部843および第2屈曲部846の変形量として吸収させることができる。このため、スタック接続部80が熱膨張することに起因するスタック接続部80とセルスタックCSとの間に発生する応力を緩和することができる。したがって、スタック接続部80の破損の発生やスタック接続部80とセルスタックCSとの接続部分の破損の発生を抑制することができる。 This allows the amount of deformation of the first flat plate portion 842 due to thermal expansion and the amount of deformation of the second flat portion 845 due to thermal expansion to be absorbed as the amount of deformation of the first bent portion 843 and the second bent portion 846. can. Therefore, stress generated between the stack connection part 80 and the cell stack CS due to thermal expansion of the stack connection part 80 can be alleviated. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of damage to the stack connection portion 80 and the connection portion between the stack connection portion 80 and the cell stack CS.

また、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 Furthermore, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

(1)本実施形態のスタック接続部80は、第1屈曲部843および第2屈曲部846に板厚方向に貫通して形成される切欠部848が形成されている。 (1) In the stack connecting portion 80 of this embodiment, a cutout portion 848 is formed in the first bent portion 843 and the second bent portion 846 to penetrate in the thickness direction.

これによれば、切欠部848がない構成に比較して、第1屈曲部843および第2屈曲部846が第1平板部842および第2平板部845に押圧される際に、さらに第1屈曲部843および第2屈曲部846が曲がり易くなる。このため、スタック接続部80の破損の発生やスタック接続部80とセルスタックCSとの接続部分の破損の発生をさらに抑制することができる。 According to this, when the first bent part 843 and the second bent part 846 are pressed by the first flat part 842 and the second flat part 845, the first bent part 843 and the second bent part 846 are further bent. The portion 843 and the second bent portion 846 become easier to bend. Therefore, it is possible to further suppress the occurrence of damage to the stack connection portion 80 and the connection portion between the stack connection portion 80 and the cell stack CS.

なお、本実施形態のスタック接続部80は、切欠部848が第1平板部842、第1屈曲部843、折り曲げ部847、第2屈曲部846および第2平板部845を跨って形成されている。このため、切欠部848がない構成に比較して、捻じり方向の変形がし易くなる。したがって、スタック接続部80が組み付けられる第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2の位置が設計位置からずれることがあっても、スタック接続部80を捻じり方向に変形させることで、スタック接続部80が組み付け易くなる。 In addition, in the stack connection part 80 of this embodiment, a notch part 848 is formed across the first flat part 842, the first bent part 843, the bent part 847, the second bent part 846, and the second flat part 845. . For this reason, it becomes easier to deform in the twisting direction compared to a configuration without the notch 848. Therefore, even if the positions of the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2 to which the stack connection part 80 is assembled may deviate from the designed positions, the stack connection part 80 can be deformed in the torsional direction. 80 becomes easier to assemble.

(2)本実施形態のスタック接続部80は、第1薄板接続部841、第1平板部842、第1屈曲部843、第2薄板接続部844、第2平板部845、第2屈曲部846、折り曲げ部847それぞれは、一体に形成されている。このため、これら第1薄板接続部841、第1平板部842、第1屈曲部843、第2薄板接続部844、第2平板部845、第2屈曲部846、折り曲げ部847それぞれが別体で構成されている場合に比較して部品点数を削減することができる。 (2) The stack connection part 80 of this embodiment includes a first thin plate connection part 841, a first flat plate part 842, a first bending part 843, a second thin plate connection part 844, a second flat plate part 845, and a second bending part 846. , and the bent portions 847 are integrally formed. Therefore, each of the first thin plate connecting portion 841, first flat plate portion 842, first bent portion 843, second thin plate connecting portion 844, second flat plate portion 845, second bent portion 846, and bent portion 847 is a separate body. The number of parts can be reduced compared to the case where the configuration is configured.

(3)本実施形態のスタック接続部80は、複数のセルスタックCSそれぞれの間に設けられている。そして、スタック接続部80は、第1平板部842と第1平板対向部7511との間に燃焼ガスが流れる第1ガス流路部85を有し、第2平板部845と第2平板対向部7512との間に燃焼ガスが流れる第2ガス流路部86を有する。 (3) The stack connection section 80 of this embodiment is provided between each of the plurality of cell stacks CS. The stack connecting portion 80 has a first gas flow path portion 85 through which combustion gas flows between the first flat plate portion 842 and the first flat plate opposing portion 7511, and the second flat plate portion 845 and the second flat plate opposing portion 7511. 7512, there is a second gas passage section 86 through which combustion gas flows.

このように構成される燃料電池モジュール1は、暖機処理が実行される際に、ガス導入孔723から収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスが、周方向DRcに等間隔あけて配置されている複数のセルスタックCSそれぞれの間の隙間に流れる。また、第1実施形態で述べたように、ガス導入孔723から収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスは、図21の矢印に示すように、軸方向DRaの他方側に向かって流れる。そして、軸方向DRaの他方側に向かって吹き出された燃焼ガスは、ベースプレート75の表面を沿って径方向DRrの内側から外側に向かって流れる。 In the fuel cell module 1 configured in this way, when the warm-up process is executed, the combustion gas blown out from the gas introduction hole 723 into the accommodation space BS is arranged at equal intervals in the circumferential direction DRc. It flows into the gaps between each of the plurality of cell stacks CS. Further, as described in the first embodiment, the combustion gas blown out from the gas introduction hole 723 into the accommodation space BS flows toward the other side in the axial direction DRa, as shown by the arrow in FIG. 21. The combustion gas blown out toward the other side in the axial direction DRa flows along the surface of the base plate 75 from the inside to the outside in the radial direction DRr.

このため、ガス導入孔723から収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスは、図19の矢印に示すように、互いに隣り合うセルスタックCS間において、第1ガス流路部85および第2ガス流路部86を径方向DRrの内側から外側に向かって流れる。すなわち、第1ガス流路部85および第2ガス流路部86は、ガス導入孔723から収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスを、互いに隣り合うセルスタックCSを迂回させて収容空間BS内の径方向DRrの内側から外側に向かって流す。 Therefore, the combustion gas blown out into the housing space BS from the gas introduction hole 723 flows between the first gas flow path section 85 and the second gas flow path between the adjacent cell stacks CS, as shown by the arrow in FIG. The water flows through the passage 86 from the inside to the outside in the radial direction DRr. That is, the first gas flow path section 85 and the second gas flow path section 86 direct the combustion gas blown into the accommodation space BS from the gas introduction hole 723 into the accommodation space BS by bypassing the adjacent cell stacks CS. It flows from the inside to the outside in the radial direction DRr.

そして、第1ガス流路部85および第2ガス流路部86を通過して第1ガス流路部85および第2ガス流路部86の径方向DRrの外側に向かって吹き出された燃焼ガスは、セルスタックCSより径方向DRrの外側まで流れる。すなわち、第1ガス流路部85および第2ガス流路部86は、ガス導入孔723から収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスを、セルスタックCSより径方向DRrの外側に導く。そして、セルスタックCSより径方向DRrの外側まで流れた燃焼ガスは、外筒73の第2内壁731に衝突して流れ方向が変化し、第2内壁731の壁面に沿って軸方向DRaの一方側に向かって流れる。第1ガス流路部85および第2ガス流路部86は、迂回流路部として機能する。 The combustion gas passes through the first gas flow path section 85 and the second gas flow path section 86 and is blown out toward the outside of the first gas flow path section 85 and the second gas flow path section 86 in the radial direction DRr. flows from the cell stack CS to the outside in the radial direction DRr. That is, the first gas flow path section 85 and the second gas flow path section 86 guide the combustion gas blown into the accommodation space BS from the gas introduction hole 723 to the outside of the cell stack CS in the radial direction DRr. Then, the combustion gas that has flowed from the cell stack CS to the outside in the radial direction DRr collides with the second inner wall 731 of the outer cylinder 73 and changes its flow direction, and flows along the wall surface of the second inner wall 731 to one side in the axial direction DRa. flowing towards the side. The first gas flow path section 85 and the second gas flow path section 86 function as a detour flow path section.

このように、本実施形態のスタック接続部80は、ガス導入孔723から収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスがセルスタックCSに直接当たらないようにすることができる。換言すれば、スタック接続部80は、収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスを、セルスタックCSを迂回させて収容空間BS内に循環させることができる。これによれば、高温の燃焼ガスがセルスタックCSに直接あたることでセルスタックCSの部分的な昇温を抑制することができる。そして、セルスタックCS内に積層されて配置される複数のセルC同士の温度差を生じ難くできる。このため、複数のセルC同士の温度差が拡大することに起因するセルスタックCSの性能低下を抑制することができる。 In this manner, the stack connection portion 80 of the present embodiment can prevent the combustion gas blown into the accommodation space BS from the gas introduction hole 723 from directly hitting the cell stack CS. In other words, the stack connection part 80 can circulate the combustion gas blown into the accommodation space BS into the accommodation space BS, bypassing the cell stack CS. According to this, since the high temperature combustion gas directly hits the cell stack CS, it is possible to suppress a partial temperature rise of the cell stack CS. This makes it difficult for temperature differences to occur between the plurality of cells C stacked and arranged in the cell stack CS. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the performance of the cell stack CS due to an increase in the temperature difference between the plurality of cells C.

(4)本実施形態のスタック接続部80は、第1平板対向部7511と第1平板部842との間に、収容空間BSに吹き出された燃焼ガスが流れる隙間を形成して第1ガス流路部85を形成する第1薄板接続部841を有する。また、スタック接続部80は、第2平板対向部7512と第2平板部845との間に、収容空間BSに吹き出された燃焼ガスが流れる隙間を形成して第2ガス流路部86を形成する第2薄板接続部844を有する。 (4) The stack connection part 80 of this embodiment forms a gap between the first flat plate facing part 7511 and the first flat plate part 842 through which the combustion gas blown into the accommodation space BS flows, so that the first gas flow It has a first thin plate connection portion 841 forming a path portion 85 . In addition, the stack connecting portion 80 forms a gap between the second flat plate facing portion 7512 and the second flat plate portion 845 through which the combustion gas blown into the accommodation space BS flows, thereby forming a second gas flow path portion 86. A second thin plate connecting portion 844 is provided.

これによれば、例えば、スタック接続部80の形状のみによって、第1ガス流路部85および第2ガス流路部86を形成する場合に比較して、容易に第1ガス流路部85および第2ガス流路部86を形成することができる。 According to this, for example, the first gas flow path section 85 and the second gas flow path section 86 can be easily formed compared to the case where the first gas flow path section 85 and the second gas flow path section 86 are formed only by the shape of the stack connection section 80. A second gas flow path section 86 can be formed.

(5)本実施形態のスタック接続部80は、第1ガス流路部85および第2ガス流路部86は、セルスタックCSより径方向DRrの外側に燃焼ガスを導く。 (5) In the stack connecting portion 80 of this embodiment, the first gas flow path portion 85 and the second gas flow path portion 86 guide combustion gas to the outside in the radial direction DRr from the cell stack CS.

これによれば、ガス導入孔723から収容空間BS内に吹き出された燃焼ガスがセルスタックCSに直接当たらないようにし易くなる。 According to this, it becomes easy to prevent the combustion gas blown into the accommodation space BS from the gas introduction hole 723 from directly hitting the cell stack CS.

(第2実施形態の第1の変形例)
上述の第2実施形態では、スタック接続部80に一つの折り曲げ部847と2つの屈曲部843、846とが並んで形成されている例について説明したが、スタック接続部80の形状はこれに限定されない。例えば、スタック接続部80は、折り曲げ部847に相当する部位と屈曲部843、846に相当する部位とが交互に複数並んで波形状に形成される部位を有する構成であってもよい。
(First modification of the second embodiment)
In the second embodiment described above, an example has been described in which the stack connecting portion 80 has one bent portion 847 and two bent portions 843 and 846 formed side by side, but the shape of the stack connecting portion 80 is limited to this. Not done. For example, the stack connection portion 80 may have a structure in which a plurality of portions corresponding to the bent portion 847 and portions corresponding to the bent portions 843 and 846 are arranged alternately in a wave shape.

(第2実施形態の第2の変形例)
上述の第2実施形態では、スタック接続部80は、第1平板対向部7511と第1平板部842との間に、収容空間BSに吹き出された燃焼ガスが流れる隙間を形成して第1ガス流路部85を形成する第1薄板接続部841を有する。また、スタック接続部80は、第2平板対向部7512と第2平板部845との間に、収容空間BSに吹き出された燃焼ガスが流れる隙間を形成して第2ガス流路部86を形成する第2薄板接続部844を有する例について説明した。しかし、スタック接続部80の形状はこれに限定されない。
(Second modification of the second embodiment)
In the second embodiment described above, the stack connecting portion 80 forms a gap between the first flat plate opposing portion 7511 and the first flat plate portion 842 through which the combustion gas blown into the accommodation space BS flows, and the first gas It has a first thin plate connection portion 841 that forms a flow path portion 85 . In addition, the stack connecting portion 80 forms a gap between the second flat plate facing portion 7512 and the second flat plate portion 845 through which the combustion gas blown into the accommodation space BS flows, thereby forming a second gas flow path portion 86. An example in which the second thin plate connecting portion 844 is provided has been described. However, the shape of the stack connection portion 80 is not limited to this.

例えば、スタック接続部80は、第1平板対向部7511および第2平板対向部7512とは対向しない部位において、第1ガス流路部85および第2ガス流路部86を形成していてもよい。 For example, the stack connecting portion 80 may form the first gas flow path portion 85 and the second gas flow path portion 86 in a portion that does not face the first flat plate facing portion 7511 and the second flat plate facing portion 7512. .

(第2実施形態の第3の変形例)
上述の第2実施形態では、第1ガス流路部85および第2ガス流路部86がセルスタックCSより径方向DRrの外側に燃焼ガスを導く例について説明したが、これに限定されない。
(Third modification of second embodiment)
In the second embodiment described above, an example has been described in which the first gas flow path section 85 and the second gas flow path section 86 guide the combustion gas to the outside of the cell stack CS in the radial direction DRr, but the present invention is not limited to this.

例えば、第1ガス流路部85および第2ガス流路部86は、セルスタックCSより径方向DRrの内側に燃焼ガスを導く構成であってもよい。 For example, the first gas flow path section 85 and the second gas flow path section 86 may be configured to guide the combustion gas inside the cell stack CS in the radial direction DRr.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態について、図20を参照して説明する。本実施形態では、スタック接続部80の形状が第2実施形態と相違している。これ以外は、第2実施形態と同様である。このため、本実施形態では、第2実施形態と異なる部分について主に説明し、第2実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. 20. In this embodiment, the shape of the stack connection portion 80 is different from that in the second embodiment. Other than this, the second embodiment is the same as the second embodiment. Therefore, in this embodiment, parts that are different from the second embodiment will be mainly described, and descriptions of parts similar to the second embodiment may be omitted.

本実施形態のスタック接続部80は、図20に示すように、薄板状の第1薄板部851および薄板状の第2薄板部852を有する。第1薄板部851は、第1セルスタックCS1に接続される部位である。第2薄板部852は、第2セルスタックCS2に接続される部位である。第1薄板部851および第2薄板部852は、互いに別体で構成されている。ただし、第1薄板部851および第2薄板部852は、互いの板厚方向の大きさが略等しくなっている。 As shown in FIG. 20, the stack connection section 80 of this embodiment includes a first thin plate part 851 and a second thin plate part 852. The first thin plate portion 851 is a portion connected to the first cell stack CS1. The second thin plate portion 852 is a portion connected to the second cell stack CS2. The first thin plate portion 851 and the second thin plate portion 852 are configured separately from each other. However, the first thin plate portion 851 and the second thin plate portion 852 have approximately the same size in the thickness direction.

第1薄板部851は、周方向DRcにおける一方側の端部が軸方向DRaにおける下方に向けて折り曲げられており、当該折り曲げられた部位が第1セルスタックCS1のターミナルTに接続される。第1薄板部851は、第2実施形態における第1薄板接続部841および第1平板部842に相当する。また、第1薄板部851は、周方向DRcにおける他方側が径方向DRrおよび周方向DRcに沿って平面状に延びている。そして、第1薄板部851は、径方向DRrおよび周方向DRcに沿って平面状に延びる部位に板厚方向に貫通する切欠部853が形成されている。第1薄板部851は、軸方向DRaにおける下方側の面の一部が第2薄板部852に例えば溶接等によって接続される。 One end of the first thin plate portion 851 in the circumferential direction DRc is bent downward in the axial direction DRa, and the bent portion is connected to the terminal T of the first cell stack CS1. The first thin plate portion 851 corresponds to the first thin plate connecting portion 841 and the first flat plate portion 842 in the second embodiment. The other side of the first thin plate portion 851 in the circumferential direction DRc extends in a planar manner along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc. The first thin plate portion 851 is formed with a notch 853 penetrating in the thickness direction at a portion extending planarly along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc. A portion of the lower surface of the first thin plate portion 851 in the axial direction DRa is connected to the second thin plate portion 852 by, for example, welding.

第2薄板部852は、周方向DRcにおける一方側に径方向DRrおよび周方向DRcに沿って平面状に延びる第2薄板平面部852aを有するとともに、周方向DRcにおける他方側に波形状に形成された第2薄板波部852bを有する。第2薄板部852は、第2薄板平面部852aの軸方向DRaにおける上方側の面の一部が第1薄板部851の軸方向DRaにおける下方側の面の一部に接続されている。 The second thin plate portion 852 has a second thin plate flat portion 852a extending planarly along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc on one side in the circumferential direction DRc, and is formed in a wave shape on the other side in the circumferential direction DRc. It has a second thin plate corrugated portion 852b. In the second thin plate portion 852, a portion of the upper surface of the second thin plate flat portion 852a in the axial direction DRa is connected to a portion of the lower surface of the first thin plate portion 851 in the axial direction DRa.

第2薄板波部852bは、第2薄板平面部852aに連なる第1薄板屈曲部852cと、第1薄板屈曲部852cに連なる第1薄板折り曲げ部852dと、第1薄板折り曲げ部852dに連なる第2薄板屈曲部852eとを有する。また、第2薄板波部852bは、第2薄板屈曲部852eに連なる第2折り曲げ部852fを有する。第1薄板屈曲部852c、第1薄板折り曲げ部852d、第2薄板屈曲部852e、第2折り曲げ部852fは、周方向DRcに沿ってこの順に並んでいる。そして、第2薄板部852には、板厚方向に貫通する切欠部854が、第2薄板平面部852a、第1薄板屈曲部852c、第1薄板折り曲げ部852d、第2薄板屈曲部852e、第2折り曲げ部852fを跨って形成されている。 The second thin plate corrugated portion 852b includes a first thin plate bent portion 852c continuous to the second thin plate flat portion 852a, a first thin plate bent portion 852d continuous to the first thin plate bent portion 852c, and a second thin plate bent portion 852d continuous to the first thin plate bent portion 852d. It has a thin plate bent portion 852e. Further, the second thin plate corrugated portion 852b has a second bent portion 852f that is continuous with the second thin plate bent portion 852e. The first thin plate bent portion 852c, the first thin plate bent portion 852d, the second thin plate bent portion 852e, and the second bent portion 852f are arranged in this order along the circumferential direction DRc. The second thin plate portion 852 has cutout portions 854 penetrating in the thickness direction, including a second thin plate flat portion 852a, a first thin plate bent portion 852c, a first thin plate bent portion 852d, a second thin plate bent portion 852e, and a second thin plate bent portion 852e. It is formed across the two-folded portion 852f.

第1薄板屈曲部852cは、第2実施形態における第1屈曲部843と折り曲がる方向が異なるが、それ以外は当該第1屈曲部843と同様である。第1薄板折り曲げ部852dは、第2実施形態における折り曲げ部847と折り曲がる方向が異なるが、それ以外は当該折り曲げ部847と同様である。第2薄板屈曲部852eは、第2実施形態における第2屈曲部846と折り曲がる方向が異なるが、それ以外は当該第2屈曲部846と同様である。そして、本実施形態では、第1薄板屈曲部852cおよび第2薄板屈曲部852eが応力緩和部の屈曲部に対応し、第1薄板折り曲げ部852dが屈曲接続部に対応する。 The first thin plate bent portion 852c is different from the first bent portion 843 in the second embodiment in the bending direction, but is otherwise similar to the first bent portion 843. The first thin plate bent portion 852d is different from the bent portion 847 in the second embodiment in the bending direction, but is otherwise similar to the bent portion 847. The second thin plate bent portion 852e is different from the second bent portion 846 in the second embodiment in the bending direction, but is otherwise similar to the second bent portion 846. In this embodiment, the first thin plate bent portion 852c and the second thin plate bent portion 852e correspond to the bent portion of the stress relaxation portion, and the first thin plate bent portion 852d corresponds to the bent connection portion.

また、第2折り曲げ部852fは、周方向DRcにおける他方側の端部が第2セルスタックCS2のターミナルTに接続される。また、第2折り曲げ部852fは、周方向DRcにおける他方側の面がターミナルTのターミナル板面TNが延びる方向沿って延びている。すなわち、第2折り曲げ部852fは、周方向DRcにおける他方側の面が軸方向DRaおよび径方向DRrに沿って平面状に延びている。そして、第2折り曲げ部852fは、第2セルスタックCS2のターミナルTに不図示のボルト等の締結部によって固定される。 Further, the other end of the second bent portion 852f in the circumferential direction DRc is connected to the terminal T of the second cell stack CS2. Further, the second bent portion 852f has the other side surface in the circumferential direction DRc extending along the direction in which the terminal plate surface TN of the terminal T extends. That is, the second bent portion 852f has a surface on the other side in the circumferential direction DRc extending in a planar manner along the axial direction DRa and the radial direction DRr. The second bent portion 852f is fixed to the terminal T of the second cell stack CS2 by a fastening portion such as a bolt (not shown).

なお、図示しないが、本実施形態におけるバスバー接続部90を本実施形態のスタック接続部80と同様の形状としてもよい。すなわち、本実施形態におけるバスバー接続部90は、本実施形態のスタック接続部80のように、平面状に延びる部分を有する薄板状の部材と波形状に延びる部分を有する薄板状の部材との組合せによって構成されてもよい。 Although not shown, the bus bar connection portion 90 in this embodiment may have the same shape as the stack connection portion 80 in this embodiment. That is, the bus bar connection section 90 in this embodiment is a combination of a thin plate-like member having a planarly extending portion and a thin plate-like member having a wave-like extending portion, like the stack connecting portion 80 in this embodiment. It may be configured by

このように構成されるスタック接続部80は、暖機処理が実行される際に、周方向DRcに等間隔あけて配置されている複数のセルスタックCSそれぞれの間の隙間に流れる燃焼ガスによって第1薄板部851および第2薄板部852が加熱される。 The stack connecting portion 80 configured as described above is heated by the combustion gas flowing into the gaps between each of the plurality of cell stacks CS arranged at equal intervals in the circumferential direction DRc when the warm-up process is executed. The first thin plate portion 851 and the second thin plate portion 852 are heated.

このため、加熱された第1薄板部851および第2薄板平面部852aに向かって、積層された複数のセルCのうちの最も外側に設けられたセルCから熱が放出されても、放出された熱が加熱された第1薄板部851および第2薄板平面部852aに遮断される。このため、セルCから放出された熱がセルスタックCSの外部へ放出され難くなる。したがって、積層された複数のセルCのうちの最も外側に設けられたセルCから放出される熱量と当該最も外側に設けられたセルCより内側に設けられたセルCから放出される熱量との差が拡大することを抑制することができる。 Therefore, even if heat is released from the outermost cell C of the stacked cells C toward the heated first thin plate part 851 and second thin plate flat part 852a, it is not released. The generated heat is blocked by the heated first thin plate portion 851 and second thin plate flat portion 852a. Therefore, the heat emitted from the cell C becomes difficult to be emitted to the outside of the cell stack CS. Therefore, the amount of heat emitted from the outermost cell C among the plurality of stacked cells C and the amount of heat emitted from the cells C provided inside the outermost cell C are different. It is possible to suppress the difference from expanding.

このため、積層された複数のセルCのうち最も外側に設けられたセルCと当該最も外側に設けられたセルCより内側に設けられたセルCとの間の温度分布が拡大することを抑制することができる。 Therefore, expansion of the temperature distribution between the outermost cell C among the plurality of stacked cells C and the cell C provided inside the outermost cell C is suppressed. can do.

また、本実施形態のスタック接続部80は、互いに隣り合う2つのセルスタックCS間に流れる燃焼ガスによってスタック接続部80が加熱されて熱膨張する際に第1薄板屈曲部852cおよび第2薄板屈曲部852eが他の部位に比較して変形し易くなっている。このため、第1薄板部851および第2薄板平面部852aが熱膨張することによって第1薄板屈曲部852cおよび第2薄板屈曲部852eが第1薄板部851および第2薄板平面部852aに押圧される際に、第1薄板屈曲部852cおよび第2薄板屈曲部852eを容易に変形させることができる。 In addition, the stack connecting portion 80 of this embodiment has a first thin plate bent portion 852c and a second thin plate bent portion when the stack connecting portion 80 is heated and thermally expanded by combustion gas flowing between two adjacent cell stacks CS. The portion 852e is more easily deformed than other portions. Therefore, as the first thin plate part 851 and the second thin plate flat part 852a expand thermally, the first thin plate bent part 852c and the second thin plate bent part 852e are pressed against the first thin plate part 851 and the second thin plate flat part 852a. When doing so, the first thin plate bent portion 852c and the second thin plate bent portion 852e can be easily deformed.

具体的に、スタック接続部80が燃焼ガスによって加熱され第1薄板部851および第2薄板平面部852aが周方向DRcに熱膨張する際に、第1薄板屈曲部852cと第2薄板屈曲部852eとの間に形成される隙間が小さくなるようにさらに折れ曲がる。 Specifically, when the stack connecting portion 80 is heated by combustion gas and the first thin plate portion 851 and the second thin plate flat portion 852a thermally expand in the circumferential direction DRc, the first thin plate bent portion 852c and the second thin plate bent portion 852e It is further bent so that the gap formed between it becomes smaller.

これにより、熱膨張することによる第1薄板部851および第2薄板平面部852aの変形量を第1薄板屈曲部852cと第2薄板屈曲部852eの変形量として吸収させることができる。このため、スタック接続部80が熱膨張することに起因するスタック接続部80とセルスタックCSとの間に発生する応力を緩和することができる。したがって、スタック接続部80の破損の発生やスタック接続部80とセルスタックCSとの接続部分の破損の発生を抑制することができる。 Thereby, the amount of deformation of the first thin plate portion 851 and the second thin plate flat portion 852a due to thermal expansion can be absorbed as the amount of deformation of the first thin plate bent portion 852c and the second thin plate bent portion 852e. Therefore, stress generated between the stack connection part 80 and the cell stack CS due to thermal expansion of the stack connection part 80 can be alleviated. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of damage to the stack connection portion 80 and the connection portion between the stack connection portion 80 and the cell stack CS.

(第4実施形態)
次に、第4実施形態について、図21を参照して説明する。本実施形態では、スタック接続部80の形状が第2実施形態と相違している。これ以外は、第2実施形態と同様である。このため、本実施形態では、第2実施形態と異なる部分について主に説明し、第2実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. 21. In this embodiment, the shape of the stack connection portion 80 is different from that in the second embodiment. Other than this, the second embodiment is the same as the second embodiment. Therefore, in this embodiment, parts that are different from the second embodiment will be mainly described, and descriptions of parts similar to the second embodiment may be omitted.

本実施形態のスタック接続部80は、図21に示すように、薄板状の一方側薄板部861および薄板状の他方側薄板部862を有する。一方側薄板部861は、第1セルスタックCS1に接続される部位である。他方側薄板部862は、第2セルスタックCS2に接続される部位である。一方側薄板部861および他方側薄板部862は、互いに別体で構成されている。ただし、一方側薄板部861および他方側薄板部862は、互いの板厚方向の大きさが略等しくなっている。 As shown in FIG. 21, the stack connection part 80 of this embodiment has a thin plate-like one side thin plate part 861 and a thin plate-like second side thin plate part 862. The one side thin plate portion 861 is a portion connected to the first cell stack CS1. The other thin plate portion 862 is a portion connected to the second cell stack CS2. The thin plate portion 861 on one side and the thin plate portion 862 on the other side are configured separately from each other. However, the thin plate portion 861 on one side and the thin plate portion 862 on the other side have substantially the same size in the thickness direction.

一方側薄板部861は、径方向DRrおよび周方向DRcに沿って平面状に延びる一方側平面部861aを有するとともに、一方側平面部861aの周方向DRcにおける一方側および他方側の端部が軸方向DRaにおける上方に向けて折り曲げられている。すなわち、一方側薄板部861は、軸方向DRaにおける下方に向かって突出するように折り曲げられて形成されている。 The one-side thin plate portion 861 has a one-side flat portion 861a that extends in a planar manner along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc, and the one-side and other-side ends of the one-side flat portion 861a in the circumferential direction DRc are axial. It is bent upward in the direction DRa. That is, the one side thin plate portion 861 is bent and formed so as to protrude downward in the axial direction DRa.

一方側薄板部861は、一方側平面部861aの周方向DRcにおける一方側に、第1セルスタックCS1のターミナルTに接続される一方側接続部861bを有し、周方向DRcにおける他方側に、一方側屈曲部861cを有する。また、一方側薄板部861は、一方側屈曲部861cに連なり、一方側屈曲部861cが折り曲げられる方向に向かって延びる板状の一方側屈曲板部861dを有する。一方側平面部861aには、板厚方向に貫通する切欠部861eが形成されている。一方側平面部861aは、略扇形状であって、周方向DRcにおける大きさが径方向DRrの外側から内側に向かうにしたがい小さくなっている。一方側平面部861aは、第2実施形態における第1平板部842に相当する。 One side thin plate part 861 has one side connection part 861b connected to terminal T of first cell stack CS1 on one side in circumferential direction DRc of one side flat part 861a, and has one side connection part 861b connected to terminal T of first cell stack CS1 on the other side in circumferential direction DRc. It has one side bent portion 861c. Further, the one-side thin plate portion 861 has a plate-shaped one-side bent plate portion 861d that is continuous with the one-side bent portion 861c and extends in the direction in which the one-side bent portion 861c is bent. A notch 861e penetrating in the thickness direction is formed in the one side flat portion 861a. The one side flat portion 861a has a substantially fan shape, and the size in the circumferential direction DRc decreases from the outside to the inside in the radial direction DRr. The one side flat portion 861a corresponds to the first flat plate portion 842 in the second embodiment.

一方側接続部861bは、一方側平面部861aの板厚方向に沿って折り曲げられて形成されている。一方側接続部861bは、第1セルスタックCS1のターミナルTに接続される部位であって、ターミナルTのターミナル板面TNが延びる方向沿って延びている。すなわち、一方側接続部861bは、軸方向DRaおよび径方向DRrに沿って平面状に延びている。一方側接続部861bは、第2実施形態における第1薄板接続部841に相当する。 The one-side connecting portion 861b is formed by being bent along the thickness direction of the one-side flat portion 861a. The one-side connecting portion 861b is a portion connected to the terminal T of the first cell stack CS1, and extends along the direction in which the terminal plate surface TN of the terminal T extends. That is, the one-side connecting portion 861b extends in a planar manner along the axial direction DRa and the radial direction DRr. The one side connecting portion 861b corresponds to the first thin plate connecting portion 841 in the second embodiment.

一方側屈曲部861cは、一方側平面部861aの板厚方向に沿う方向であって、一方側接続部861bが折り曲げられる方向と同じ方向に折り曲げられて形成されている。なお、一方側屈曲部861cは、一方側平面部861aの板厚方向に沿う方向からずれて折り曲げられてもよい。 The one-side bent portion 861c is formed by being bent in the same direction as the one-side connecting portion 861b, which is along the thickness direction of the one-side flat portion 861a. Note that the one-side bent portion 861c may be bent away from the direction along the thickness direction of the one-side flat portion 861a.

一方側屈曲板部861dは、他方側薄板部862が接続される部位である。一方側屈曲板部861dは、一方側屈曲部861cが折り曲げられる方向(本実施形態では、軸方向DRa)に沿って平面状に延びている。 The one side bent plate part 861d is a part to which the other side thin plate part 862 is connected. The one-side bent plate portion 861d extends in a planar manner along the direction in which the one-side bent portion 861c is bent (in the present embodiment, the axial direction DRa).

他方側薄板部862は、径方向DRrおよび周方向DRcに沿って平面状に延びる他方側平面部862aを有するとともに、他方側平面部862aの周方向DRcにおける一方側および他方側の端部が軸方向DRaにおける下方に向けて折り曲げられている。すなわち、他方側薄板部862は、軸方向DRaにおける上方に向かって突出するように折り曲げられて形成されている。 The other side thin plate portion 862 has the other side flat portion 862a that extends planarly along the radial direction DRr and the circumferential direction DRc, and the ends of the other side flat portion 862a on one side and the other side in the circumferential direction DRc are axially It is bent downward in the direction DRa. That is, the other side thin plate portion 862 is bent and formed so as to protrude upward in the axial direction DRa.

他方側薄板部862は、他方側平面部862aの周方向DRcにおける他方側に、第2セルスタックCS2のターミナルTに接続される他方側接続部862bを有し、周方向DRcにおける一方側に、他方側屈曲部862cを有する。また、他方側薄板部862は、他方側屈曲部862cに連なり、他方側屈曲部862cが折り曲げられる方向に向かって延びる板状の他方側屈曲板部862dを有する。他方側平面部862aには、板厚方向に貫通する切欠部862eが形成されている。他方側平面部862aは、略扇形状であって、周方向DRcにおける大きさが径方向DRrの外側から内側に向かうにしたがい小さくなっている。他方側平面部862aは、第2実施形態における第2平板部845に相当する。 The other side thin plate part 862 has the other side connecting part 862b connected to the terminal T of the second cell stack CS2 on the other side in the circumferential direction DRc of the other side flat part 862a, and on one side in the circumferential direction DRc, It has the other side bent portion 862c. Further, the other side thin plate portion 862 has a plate-shaped other side bent plate portion 862d that is continuous with the other side bent portion 862c and extends in the direction in which the other side bent portion 862c is bent. A notch 862e penetrating in the thickness direction is formed in the other side flat portion 862a. The other side flat portion 862a has a substantially fan shape, and the size in the circumferential direction DRc decreases from the outside to the inside in the radial direction DRr. The other side flat portion 862a corresponds to the second flat plate portion 845 in the second embodiment.

他方側接続部862bは、他方側平面部862aの板厚方向に沿って折り曲げられて形成されている。他方側接続部862bは、第2セルスタックCS2のターミナルTに接続される部位であって、ターミナルTのターミナル板面TNが延びる方向沿って延びている。すなわち、他方側接続部862bは、軸方向DRaおよび径方向DRrに沿って平面状に延びている。他方側接続部862bは、第2実施形態における第2薄板接続部844に相当する。 The other side connecting portion 862b is formed by being bent along the thickness direction of the other side flat portion 862a. The other side connecting portion 862b is a portion connected to the terminal T of the second cell stack CS2, and extends along the direction in which the terminal plate surface TN of the terminal T extends. That is, the other side connecting portion 862b extends in a planar manner along the axial direction DRa and the radial direction DRr. The other side connecting portion 862b corresponds to the second thin plate connecting portion 844 in the second embodiment.

他方側屈曲部862cは、他方側平面部862aの板厚方向に沿う方向であって、他方側接続部862bが折り曲げられる方向と同じ方向に折り曲げられて形成されている。また、他方側屈曲部862cは、一方側屈曲部861cが折り曲げられる方向とは反対側に折り曲げられている。すなわち、一方側屈曲部861cおよび他方側屈曲部862cは、互いの折り曲げ方向が逆方向となるように形成されている。 The other side bent portion 862c is formed by being bent in the same direction as the other side connecting portion 862b, which is along the thickness direction of the other side flat portion 862a. Further, the other side bent portion 862c is bent in the opposite direction to the direction in which the one side bent portion 861c is bent. That is, the one-side bent portion 861c and the other-side bent portion 862c are formed such that their bending directions are opposite to each other.

他方側屈曲板部862dは、他方側平面部862aの板厚方向に沿う方向であって、他方側接続部862bが折り曲げられる方向と同じ方向に折り曲げられて形成されている。他方側屈曲板部862dは、一方側薄板部861の一方側屈曲板部861dが接続される部位である。一方側屈曲板部861dおよび他方側屈曲板部862dは、互いに対向する側の板面が、例えば溶接等によって接続される。 The other side bent plate portion 862d is formed by being bent in the same direction as the direction in which the other side connecting portion 862b is bent, which is along the thickness direction of the other side flat portion 862a. The other side bent plate part 862d is a part to which the one side bent plate part 861d of the one side thin plate part 861 is connected. The one side bent plate part 861d and the other side bent plate part 862d have plate surfaces facing each other connected to each other by, for example, welding or the like.

このように構成されるスタック接続部80は、一方側平面部861aおよび他方側平面部862aが周方向DRcに並んで配置される。そして、一方側平面部861aの周方向DRcにおける他方側に連なる一方側屈曲板部861dと、他方側平面部862aの周方向DRcにおける一方側の端部に連なる他方側屈曲板部862dとは互いの板面が接続されている。そして、一方側屈曲部861cおよび他方側屈曲部862cは、互いの折り曲がる方向が逆側となるように形成されている。 In the stack connecting portion 80 configured in this manner, one side flat portion 861a and the other side flat portion 862a are arranged side by side in the circumferential direction DRc. The one side bent plate part 861d that is continuous to the other side in the circumferential direction DRc of the one side flat part 861a and the other side bent plate part 862d that is continuous to one end of the other side plane part 862a in the circumferential direction DRc are mutually The plate surfaces of are connected. The one-side bent portion 861c and the other-side bent portion 862c are formed such that their bending directions are opposite to each other.

これによればスタック接続部80は、第1セルスタックCS1および第2セルスタックCS2の隙間に燃焼ガスが導入されることによってスタック接続部80が加熱される際に、一方側平面部861aおよび他方側平面部862aが加熱される。そして、一方側屈曲部861cおよび他方側屈曲部862cは、燃焼ガスによって加熱されて熱膨張する一方側平面部861aおよび他方側平面部862aに押圧されることで、スタック接続部80における他の部位に比較して変形し易い構成となっている。本実施形態では、一方側屈曲部861cおよび他方側屈曲部862cが応力緩和部の屈曲部に対応する。 According to this, when the stack connection part 80 is heated by introducing combustion gas into the gap between the first cell stack CS1 and the second cell stack CS2, the one side flat part 861a and the other side flat part 861a The side plane portion 862a is heated. The one side bent portion 861c and the other side bent portion 862c are pressed by the one side flat portion 861a and the other side flat portion 862a, which are heated by the combustion gas and thermally expand, so that the other portions of the stack connection portion 80 It has a structure that can be easily deformed compared to . In this embodiment, the one side bent portion 861c and the other side bent portion 862c correspond to the bent portion of the stress relaxation portion.

なお、図示しないが、本実施形態におけるバスバー接続部90を本実施形態のスタック接続部80と同様の形状としてもよい。すなわち、本実施形態におけるバスバー接続部90は、本実施形態のスタック接続部80のように、両端部が折り曲げられた2つの板状の部材が組み合わせて構成されてもよい。 Although not shown, the bus bar connection portion 90 in this embodiment may have the same shape as the stack connection portion 80 in this embodiment. That is, the bus bar connection part 90 in this embodiment may be configured by combining two plate-shaped members with both ends bent, like the stack connection part 80 in this embodiment.

そして、スタック接続部80は、暖機処理が実行される際に、周方向DRcに等間隔あけて配置されている複数のセルスタックCSそれぞれの間の隙間に流れる燃焼ガスによって一方側平面部861aおよび他方側平面部862aが加熱される。 When the stack connecting portion 80 is warmed up, the one side flat portion 861a is caused by the combustion gas flowing into the gaps between the plurality of cell stacks CS arranged at equal intervals in the circumferential direction DRc. And the other side flat portion 862a is heated.

このため、加熱された一方側平面部861aおよび他方側平面部862aに向かって、積層された複数のセルCのうちの最も外側に設けられたセルCから熱が放出されても、放出された熱が加熱された一方側平面部861aおよび他方側平面部862aに遮断される。このため、セルCから放出された熱がセルスタックCSの外部へ放出され難くなる。したがって、積層された複数のセルCのうちの最も外側に設けられたセルCから放出される熱量と当該最も外側に設けられたセルCより内側に設けられたセルCから放出される熱量との差が拡大することを抑制することができる。 For this reason, even if heat is released from the outermost cell C of the stacked cells C toward the heated one side flat part 861a and the other side flat part 862a, the heat is not released. Heat is blocked by the heated one-side flat portion 861a and the other-side flat portion 862a. Therefore, the heat emitted from the cell C becomes difficult to be emitted to the outside of the cell stack CS. Therefore, the amount of heat emitted from the outermost cell C among the plurality of stacked cells C and the amount of heat emitted from the cells C provided inside the outermost cell C are different. It is possible to suppress the difference from expanding.

このため、積層された複数のセルCのうち最も外側に設けられたセルCと当該最も外側に設けられたセルCより内側に設けられたセルCとの間の温度分布が拡大することを抑制することができる。 Therefore, expansion of the temperature distribution between the outermost cell C among the plurality of stacked cells C and the cell C provided inside the outermost cell C is suppressed. can do.

また、暖機処理を実行する際に、互いに隣り合う2つのセルスタックCSの隙間に流れる燃焼ガスによってスタック接続部80が加熱される際に、このスタック接続部80が熱膨張して変形する場合がある。 Furthermore, when the stack connecting portion 80 is heated by the combustion gas flowing into the gap between two adjacent cell stacks CS during the warm-up process, the stack connecting portion 80 may thermally expand and deform. There is.

しかし、本実施形態のスタック接続部80は、互いに隣り合う2つのセルスタックCSの隙間に流れる燃焼ガスによってスタック接続部80が加熱されて熱膨張する際に一方側屈曲部861cおよび他方側屈曲部862cが他の部位に比較して変形し易くなっている。このため、一方側平面部861aおよび他方側平面部862aが熱膨張することによって一方側屈曲部861cおよび他方側屈曲部862cが一方側平面部861aおよび他方側平面部862aに押圧される際に、一方側屈曲部861cおよび他方側屈曲部862cを容易に変形させることができる。 However, in the stack connecting portion 80 of this embodiment, when the stack connecting portion 80 is heated and thermally expanded by the combustion gas flowing into the gap between two adjacent cell stacks CS, the one side bent portion 861c and the other side bent portion 862c is more easily deformed than other parts. Therefore, when the one side bent portion 861c and the other side bent portion 862c are pressed by the one side flat portion 861a and the other side flat portion 862a due to thermal expansion of the one side flat portion 861a and the other side flat portion 862a, The one side bent portion 861c and the other side bent portion 862c can be easily deformed.

具体的に、スタック接続部80が燃焼ガスによって加熱されて一方側平面部861aおよび他方側平面部862aが周方向DRcに熱膨張する際に、一方側屈曲板部861dおよび他方側屈曲板部862dが互いの板厚方向において互いに逆方向に押圧される。このため、図22の例示のように、一方側屈曲板部861dに連なる一方側屈曲部861cが一方側屈曲板部861dの板厚方向の一方側にさらに折れ曲がる。そして、他方側屈曲板部862dに連なる他方側屈曲部862cが他方側屈曲板部862dの板厚方向であって、一方側屈曲部861cが折れ曲がる方向とは反対側にさらに折れ曲がる。 Specifically, when the stack connecting portion 80 is heated by combustion gas and the one side flat portion 861a and the other side flat portion 862a thermally expand in the circumferential direction DRc, the one side bent plate portion 861d and the other side bent plate portion 862d are pressed in opposite directions in the thickness direction of each other. Therefore, as illustrated in FIG. 22, the one-side bent portion 861c continuous with the one-side bent plate portion 861d is further bent toward one side in the thickness direction of the one-side bent plate portion 861d. Then, the other side bent portion 862c that continues to the other side bent plate portion 862d is further bent in the thickness direction of the other side bent plate portion 862d, and in the opposite direction to the direction in which the one side bent portion 861c is bent.

これにより、一方側平面部861aおよび他方側平面部862aが熱膨張することによる一方側平面部861aおよび他方側平面部862aの変形量を一方側屈曲部861cおよび他方側屈曲部862cの変形量として吸収させることができる。 As a result, the amount of deformation of the one side flat portion 861a and the other side flat portion 862a due to thermal expansion of the one side flat portion 861a and the other side flat portion 862a is defined as the amount of deformation of the one side bent portion 861c and the other side bent portion 862c. It can be absorbed.

このため、スタック接続部80が熱膨張することに起因するスタック接続部80と第1セルスタックCS1との間に発生する応力およびスタック接続部80と第2セルスタックCS2との間に発生する応力を緩和することができる。したがって、スタック接続部80の破損の発生やスタック接続部80とセルスタックCSとの接続部分の破損の発生を抑制することができる。 Therefore, the stress generated between the stack connection part 80 and the first cell stack CS1 due to thermal expansion of the stack connection part 80 and the stress generated between the stack connection part 80 and the second cell stack CS2 can be alleviated. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of damage to the stack connection portion 80 and the connection portion between the stack connection portion 80 and the cell stack CS.

(他の実施形態)
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
Although typical embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various ways, for example, as described below.

上述の第2実施形態から第4実施形態では、スタック接続部80に、切欠部848、853、861e、862eが形成されている例について説明したがこれに限定されない。例えば、スタック接続部80は、切欠部848、853、861e、862eが形成されていない構成であってもよい。 In the second to fourth embodiments described above, an example has been described in which the stack connecting portion 80 has the notches 848, 853, 861e, and 862e, but the present invention is not limited thereto. For example, the stack connection portion 80 may have a configuration in which the cutouts 848, 853, 861e, and 862e are not formed.

上述の実施形態では、スタック接続部80およびバスバー接続部90の一部が折り曲げられている。そして、スタック接続部80およびバスバー接続部90が熱膨張する際に当該折り曲げられた部位が他の部位に比較して変形し易い構成である例について説明したがこれに限定されない。 In the embodiment described above, a portion of the stack connection portion 80 and the busbar connection portion 90 are bent. Although an example has been described in which the bent portion is more easily deformed than other portions when the stack connecting portion 80 and the bus bar connecting portion 90 thermally expand, the present invention is not limited thereto.

例えば、スタック接続部80およびバスバー接続部90は、一部が他の部位に比較して曲げ剛性やせん断剛性が小さい部材で構成されていてもよい。この場合、スタック接続部80およびバスバー接続部90が加熱されて熱膨張する際に、当該曲げ剛性やせん断剛性が小さい部材で構成された部位を変形させることができる。 For example, a part of the stack connection part 80 and the bus bar connection part 90 may be made of a member having lower bending rigidity and shear rigidity than other parts. In this case, when the stack connection portion 80 and the bus bar connection portion 90 are heated and thermally expanded, the portions made of members having low bending rigidity and shear rigidity can be deformed.

上述の実施形態では、スタック接続部80およびバスバー接続部90におけるターミナルTに接続される部位が平面状に延びており、当該平面状に延びた部位によってターミナル面TSの一部を覆う例について説明したが、これに限定されない。例えば、スタック接続部80およびバスバー接続部90におけるターミナルTに接続される部位が線状に延びており、スタック接続部80およびバスバー接続部90がターミナル面TSの一部を覆っていない構成であってもよい。 In the above-described embodiment, an example will be described in which the parts of the stack connection part 80 and the bus bar connection part 90 that are connected to the terminal T extend in a planar manner, and the planarly extended parts cover a part of the terminal surface TS. However, it is not limited to this. For example, the portions of the stack connecting portion 80 and the bus bar connecting portion 90 that are connected to the terminal T extend linearly, and the stack connecting portion 80 and the bus bar connecting portion 90 do not cover a part of the terminal surface TS. You can.

上述の実施形態では、ガス導入孔723が、燃焼ガス流路67を中心に、放射状に並べられ複数のセルスタックCSのうち互いに隣り合うセルスタック間の隙間に対応する位置に形成されている例について説明したが、これに限定されない。 In the embodiment described above, the gas introduction holes 723 are arranged radially around the combustion gas flow path 67 and are formed at positions corresponding to gaps between adjacent cell stacks among the plurality of cell stacks CS. has been described, but is not limited thereto.

例えば、ガス導入孔723は、燃焼ガス流路67を中心に、放射状に並べられ複数のセルスタックCSが設けられた部位に対向する位置に形成されていてもよい。 For example, the gas introduction holes 723 may be arranged radially around the combustion gas flow path 67 and may be formed at positions facing a region where a plurality of cell stacks CS are provided.

上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 In the embodiments described above, it goes without saying that the elements constituting the embodiments are not necessarily essential, except in cases where it is specifically specified that they are essential, or where they are clearly considered essential in principle.

上述の実施形態では、スタック接続部80およびバスバー接続部90が収容空間BSのうち、2つのセルスタックCSの間の空間より軸方向DRaの下方の空間に設けられている例について説明したが、これに限定されない。例えば、スタック接続部80およびバスバー接続部90は、収容空間BSのうち、2つのセルスタックCSの間の空間より軸方向DRaの上方の空間に設けられてもよい。 In the above-described embodiment, an example has been described in which the stack connecting portion 80 and the bus bar connecting portion 90 are provided in the space below the space between the two cell stacks CS in the axial direction DRa in the accommodation space BS. It is not limited to this. For example, the stack connecting portion 80 and the bus bar connecting portion 90 may be provided in a space above the axial direction DRa from the space between the two cell stacks CS in the accommodation space BS.

上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。 In the embodiments described above, when numerical values such as the number, numerical value, amount, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is especially specified that it is essential, or it is clearly limited to a specific number in principle. It is not limited to that specific number, except in certain cases.

上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。 In the above-described embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of components, etc., we refer to the shape, positional relationship, etc., unless explicitly stated or in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. etc., but not limited to.

65 暖機用バーナ
80 導電部
83 応力緩和部
812、822 延伸部
CS セルスタック
BS 収容空間
65 Warm-up burner 80 Conductive part 83 Stress relaxation part 812, 822 Stretching part CS Cell stack BS Accommodation space

Claims (16)

燃料電池モジュールであって、
燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギを出力する燃料電池セル(C)が複数積層された複数のセルスタック(CS)と、
前記複数のセルスタック間に設けられ、前記燃料電池セルから出力する電気エネルギを取り出すためのバスバー(BB)と、
前記複数のセルスタックのうち、互いに隣り合う2つのセルスタックの間および前記2つのセルスタックのうちの一方のセルスタックと前記バスバーとの間のどちらかの間に跨って設けられ、前記2つのセルスタックまたは前記一方のセルスタックと前記バスバーとを電気的に接続する導電部(80、90)と、
前記複数のセルスタックおよび前記導電部を収容する収容空間(BS)を有する筐体(70)と、
前記複数のセルスタックを暖機して前記燃料電池セルを加熱するための燃焼ガスを生成して前記収容空間に吹き出す暖機用バーナ(65)と、を備え、
前記2つのセルスタックは、前記2つのセルスタック間を含む空間に前記燃焼ガスが流れることによって暖機可能なように所定間隔をあけて互いに対向して配置されており、
前記導電部は、前記2つのセルスタックが並ぶ方向をスタック並び方向としたとき、前記スタック並び方向に平面状に延びる板状の延伸部(812、822、842、845、851、852a、861a、862a、912)と、前記2つのセルスタック間を流れる前記燃焼ガスによって該導電部が加熱されて熱膨張する際に他の部位に比較して変形し易い応力緩和部(83、843、846、852c、852e、861c、862c、92)とを有する、燃料電池モジュール。
A fuel cell module,
a plurality of cell stacks (CS) in which a plurality of fuel cells (C) are stacked to output electrical energy through an electrochemical reaction between fuel gas and oxidant gas;
a bus bar (BB) provided between the plurality of cell stacks and for extracting electrical energy output from the fuel cell;
Among the plurality of cell stacks, the cell stack is provided straddling either between two adjacent cell stacks or between one of the two cell stacks and the bus bar, and a conductive part (80, 90) that electrically connects the cell stack or the one cell stack and the bus bar;
a housing (70) having a housing space (BS) that houses the plurality of cell stacks and the conductive part;
a warm-up burner (65) that generates combustion gas for warming up the plurality of cell stacks and heating the fuel cells, and blows it into the accommodation space;
The two cell stacks are arranged opposite to each other at a predetermined interval so that the combustion gas can be warmed up by flowing into a space including between the two cell stacks,
When the direction in which the two cell stacks are arranged is defined as the stack arrangement direction, the conductive part is a plate-shaped extension part (812, 822, 842, 845, 851, 852a, 861a, 862a, 912), and stress relaxation parts (83, 843, 846, 852c, 852e, 861c, 862c, 92).
前記応力緩和部は、板状の部材が前記スタック並び方向に交差する方向に折り曲げられた屈曲部(833、921、843、846、852c、852e、861c、862c)を有し、
前記屈曲部は、前記延伸部に接続されており、前記燃焼ガスによって前記延伸部が加熱されて熱膨張する際に、前記延伸部に押圧されてさらに折り曲げられる請求項1に記載の燃料電池モジュール。
The stress relaxation part has a bent part (833, 921, 843, 846, 852c, 852e, 861c, 862c) in which a plate-shaped member is bent in a direction intersecting the stack arrangement direction,
The fuel cell module according to claim 1, wherein the bending section is connected to the extension section, and is pressed by the extension section and further bent when the extension section is heated and thermally expanded by the combustion gas. .
前記屈曲部は、板状の第1板部(831)および板状の第2板部(832)が互いに対向するようにV字状に折り曲げられて形成されており、前記第1板部が延びる方向の第1仮想直線(CL1)と前記第2板部が延びる方向の第2仮想直線(CL2)とによって成す角度を屈曲角度(θ)としたとき、前記延伸部に押圧されることによって前記屈曲角度が小さくなるように変形する請求項2に記載の燃料電池モジュール。 The bent portion is formed by bending a plate-shaped first plate portion (831) and a plate-shaped second plate portion (832) into a V-shape so as to face each other, and the first plate portion When the angle formed by the first imaginary straight line (CL1) in the extending direction and the second imaginary straight line (CL2) in the extending direction of the second plate part is defined as the bending angle (θ), by being pressed by the extending part The fuel cell module according to claim 2, wherein the fuel cell module is deformed so that the bending angle becomes smaller. 前記応力緩和部は、前記屈曲部を複数有するとともに、複数の前記屈曲部を接続する屈曲接続部(847、852d)を有し、
複数の前記屈曲部のうち互いに隣り合う2つの屈曲部は、所定の隙間をあけて互いに対向して配置されており、前記延伸部に押圧されることによって前記所定の隙間が小さくなるようにさらに折り曲げられる請求項2に記載の燃料電池モジュール。
The stress relaxation part has a plurality of bending parts and a bending connection part (847, 852d) that connects the plurality of bending parts,
Two adjacent bent portions among the plurality of bent portions are arranged to face each other with a predetermined gap therebetween, and are further arranged such that the predetermined gap is reduced by being pressed by the extending portion. The fuel cell module according to claim 2, which is foldable.
前記導電部は、前記スタック並び方向に並んで配置される複数の前記延伸部を有し、
前記応力緩和部は、複数の前記延伸部それぞれの前記スタック並び方向における一方側および他方側の少なくとも一方の端部に、前記延伸部の板厚方向に折り曲げられる前記屈曲部が接続されるとともに、前記屈曲部に連なり前記屈曲部が折り曲げられる方向に向かって延びる板状の屈曲板部(861d、862d)を有し、
複数の前記延伸部のうち、互いに隣り合う2つの延伸部のうちの一方の延伸部の前記スタック並び方向における一方側の端部に設けられる前記屈曲部に連なる前記屈曲板部と、前記2つの延伸部のうちの他方の延伸部の前記スタック並び方向における他方側の端部に設けられる前記屈曲部に連なる前記屈曲板部とは、互いの板面が接続されており、
互いの板面が接続される前記屈曲板部それぞれに連なる2つの前記屈曲部は、互いの折り曲げる方向が逆側となるように形成されている請求項2に記載の燃料電池モジュール。
The conductive part has a plurality of the extending parts arranged in line in the stack arrangement direction,
The stress relaxation part is connected to at least one end of one side and the other side in the stack arrangement direction of each of the plurality of stretching parts, and the bent part bent in the thickness direction of the stretching part, It has a plate-shaped bent plate part (861d, 862d) that is connected to the bent part and extends in a direction in which the bent part is bent,
Among the plurality of extension parts, the bend plate part is connected to the bend part provided at one end in the stack arrangement direction of one of the two extension parts adjacent to each other; The bent plate portions connected to the bent portions provided at the other end in the stack arrangement direction of the other extending portion of the extending portions have their plate surfaces connected to each other,
3. The fuel cell module according to claim 2, wherein the two bent portions connected to each of the bent plate portions whose plate surfaces are connected to each other are formed such that their bending directions are opposite to each other.
前記屈曲部には、該屈曲部の板厚方向に貫通する切欠部(848、853、854、861e、862e)が設けられている請求項3ないし5のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。 The fuel cell module according to any one of claims 3 to 5, wherein the bent portion is provided with a notch (848, 853, 854, 861e, 862e) that penetrates in the thickness direction of the bent portion. . 前記応力緩和部および前記延伸部は、互いに別体で形成されている請求項6に記載の燃料電池モジュール。 The fuel cell module according to claim 6, wherein the stress relaxation section and the extension section are formed separately from each other. 前記導電部は、前記応力緩和部を挟持する第1挟持部(813)および第2挟持部(823)を有し、
前記第1挟持部は、前記応力緩和部が接続され、所定の方向に延びる第1挟持面(813a)を有し、
前記第2挟持部は、前記応力緩和部が接続され、前記所定の方向に延びる第2挟持面(823a)を有し、
前記屈曲部は、前記所定の方向に沿って延びている請求項7に記載の燃料電池モジュール。
The conductive part has a first clamping part (813) and a second clamping part (823) that clamp the stress relaxation part,
The first clamping part has a first clamping surface (813a) to which the stress relaxation part is connected and extends in a predetermined direction,
The second clamping part has a second clamping surface (823a) to which the stress relaxation part is connected and extends in the predetermined direction,
The fuel cell module according to claim 7, wherein the bent portion extends along the predetermined direction.
前記屈曲部は、前記延伸部に比較して板厚方向の大きさが小さい請求項8に記載の燃料電池モジュール。 The fuel cell module according to claim 8, wherein the bent portion has a smaller size in the thickness direction than the extended portion. 前記応力緩和部および前記延伸部は、一体で形成されている請求項6に記載の燃料電池モジュール。 The fuel cell module according to claim 6, wherein the stress relaxation section and the extension section are integrally formed. 前記複数のセルスタックそれぞれは、平面状に延び、前記導電部に接続されるターミナル面(TS)を有するターミナル(T)を有し、
前記導電部は、平面状に延びて前記ターミナル面に当接するスタック当接面(811a、821a)を有するスタック当接部(811、821)を有する請求項1に記載の燃料電池モジュール。
Each of the plurality of cell stacks has a terminal (T) extending in a planar shape and having a terminal surface (TS) connected to the conductive part,
The fuel cell module according to claim 1, wherein the conductive portion has a stack contact portion (811, 821) having a stack contact surface (811a, 821a) that extends in a planar shape and contacts the terminal surface.
前記筐体は、前記燃焼ガスを前記収容空間へ導くガス導入孔(723)を有する燃焼ガス流路(67)を有し、
前記複数のセルスタックは、前記燃焼ガス流路を中心に、放射状に並べられており、
前記ガス導入孔は、前記複数のセルスタックのうち互いに隣り合うセルスタック間の隙間に対応する位置に形成されている請求項1に記載の燃料電池モジュール。
The casing has a combustion gas flow path (67) having a gas introduction hole (723) that guides the combustion gas to the accommodation space,
The plurality of cell stacks are arranged radially around the combustion gas flow path,
The fuel cell module according to claim 1, wherein the gas introduction hole is formed at a position corresponding to a gap between adjacent cell stacks among the plurality of cell stacks.
前記導電部は、前記燃焼ガス流路を中心として放射状に延びる方向を径方向としたとき、前記ガス導入孔から前記収容空間に吹き出された前記燃焼ガスを、前記互いに隣り合うセルスタック間において前記径方向の内側から外側に向かって流すことで前記互いに隣り合うセルスタックを迂回させる迂回流路部(85、86)を有する請求項12に記載の燃料電池モジュール。 When the radial direction is a direction extending radially around the combustion gas flow path, the conductive portion directs the combustion gas blown out from the gas introduction hole into the accommodation space between the mutually adjacent cell stacks. The fuel cell module according to claim 12, further comprising detour flow path portions (85, 86) that bypass the mutually adjacent cell stacks by flowing from the inside to the outside in the radial direction. 前記筐体は、前記延伸部に対向する延伸対向部(7511、7512)と有し、
前記導電部は、前記延伸対向部と前記延伸部との間に、前記収容空間に吹き出された前記燃焼ガスが流れる隙間を形成して前記迂回流路部を形成する流路形成部(841、844)を有する請求項13に記載の燃料電池モジュール。
The casing has a stretched opposing portion (7511, 7512) that faces the stretched portion,
The conductive part includes a flow path forming part (841, 14. The fuel cell module according to claim 13, having: 844).
前記迂回流路部は、前記セルスタックより前記径方向の外側に前記燃焼ガスを導く請求項13または14に記載の燃料電池モジュール。 The fuel cell module according to claim 13 or 14, wherein the detour flow path portion guides the combustion gas outward in the radial direction from the cell stack. 前記筐体は、前記複数のセルスタックを支持する支持部(76)および前記支持部によって支持される前記複数のセルスタックが取り付けられる土台部(75)を有し、
前記土台部と前記複数のセルスタックとの間には、前記収容空間に吹き出された前記燃焼ガスが流れる隙間が設けられている請求項1に記載の燃料電池モジュール。
The casing has a support part (76) that supports the plurality of cell stacks, and a base part (75) to which the plurality of cell stacks supported by the support part are attached,
The fuel cell module according to claim 1, wherein a gap is provided between the base portion and the plurality of cell stacks, through which the combustion gas blown into the accommodation space flows.
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