JP6104833B2 - Fuel cell stack - Google Patents
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Description
本発明は、電解質の両側に電極が設けられた電解質・電極構造体とセパレータとを有する発電セルを設け、複数の前記発電セルが積層される積層体を備える燃料電池スタックに関する。 The present invention relates to a fuel cell stack provided with a power generation cell having an electrolyte / electrode structure provided with electrodes on both sides of an electrolyte and a separator, and a laminate in which a plurality of the power generation cells are stacked.
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の一方側にアノード電極が、前記電解質膜の他方側にカソード電極が、それぞれ配設された電解質膜・電極構造体(MEA)を備えている。このMEAがセパレータによって挟持されることにより、発電セルが構成されている。この燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層することにより、例えば、車載用燃料電池スタックとして燃料電池電気自動車等に搭載されている。 For example, in a polymer electrolyte fuel cell, an electrolyte membrane / electrode structure in which an anode electrode is disposed on one side of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane and a cathode electrode is disposed on the other side of the electrolyte membrane ( MEA). The MEA is sandwiched between separators to constitute a power generation cell. This fuel cell is usually mounted on a fuel cell electric vehicle or the like as an in-vehicle fuel cell stack, for example, by stacking a predetermined number of power generation cells.
通常、燃料電池スタックは、所望の発電力を得るために、所定数(例えば、数十〜数百)の発電セルを積層した燃料電池スタックとして使用されている。その際、各発電セルが所望の発電性能を有しているか否かを検出する必要がある。このため、通常、セパレータに設けられたセル電圧端子を電圧検出装置(セル電圧モニタ)に接続して、発電時の発電セル毎のセル電圧を検出する作業が行われている。 Usually, a fuel cell stack is used as a fuel cell stack in which a predetermined number (for example, several tens to several hundreds) of power generation cells are stacked in order to obtain a desired power generation. At that time, it is necessary to detect whether or not each power generation cell has a desired power generation performance. For this reason, the operation | work which detects the cell voltage for every electric power generation cell at the time of power generation is normally performed by connecting the cell voltage terminal provided in the separator to the voltage detection apparatus (cell voltage monitor).
例えば、特許文献1に開示されている燃料電池車両では、燃料電池スタックを筐体内に収容している。筐体は、燃料電池スタックの積層方向両端に配置される端板と、前記燃料電池スタックの側面に沿って積層方向に延在し、前記端板間に固定される側板とを有している。 For example, in a fuel cell vehicle disclosed in Patent Document 1, a fuel cell stack is accommodated in a casing. The housing includes end plates disposed at both ends of the fuel cell stack in the stacking direction, and side plates extending in the stacking direction along the side surfaces of the fuel cell stack and fixed between the end plates. .
燃料電池車両は、セル電圧端子を保護する保護部材を設け、側板は、前記セル電圧端子を外部に露呈させるために第1側板部及び第2側板部に分割されている。一方、保護部材は、分割された第1側板部及び第2側板部間を通って筐体外部に露出する端部に、一側面から見て、少なくとも前記第1側板部の一部と重なり合う平板部が設けられている。 The fuel cell vehicle is provided with a protective member that protects the cell voltage terminal, and the side plate is divided into a first side plate portion and a second side plate portion in order to expose the cell voltage terminal to the outside. On the other hand, the protective member is a flat plate that overlaps at least a part of the first side plate portion, as viewed from one side, at an end portion that passes between the divided first side plate portion and the second side plate portion and is exposed to the outside of the housing. Is provided.
このため、燃料電池スタックの積層方向に外部荷重が付与されて、筐体が変形する際に、少なくとも第1側板部は、平板部に保持されて外方に変形することを抑制される、としている。 For this reason, when an external load is applied in the stacking direction of the fuel cell stack and the housing is deformed, at least the first side plate portion is held by the flat plate portion and is prevented from being deformed outward. Yes.
ところで、上記の特許文献1では、側板が第1側板部及び第2側板部に分割されている。このため、側板全体としての強度が低下し易く、外部から比較的大きな荷重が付与された際に破損するおそれがある。 By the way, in said patent document 1, the side plate is divided | segmented into the 1st side plate part and the 2nd side plate part. For this reason, the strength of the entire side plate tends to decrease, and there is a risk of damage when a relatively large load is applied from the outside.
本発明は、この種の問題を解決するものであり、積層体を覆って設けられる保護カバーの強度低下を可及的に抑制するとともに、セル電圧端子に接続されるケーブルを外部に良好に取り出すことが可能な燃料電池スタックを提供することを目的とする。 The present invention solves this type of problem and suppresses as much as possible the reduction in the strength of the protective cover provided to cover the laminate, and the cable connected to the cell voltage terminal is well taken out to the outside. It is an object of the present invention to provide a fuel cell stack that can be used.
本発明に係る燃料電池スタックは、電解質の両側に電極が設けられた電解質・電極構造体とセパレータとを有する発電セルを設けている。発電セルを構成する少なくとも1つのセパレータには、セル電圧端子が設けられるとともに、複数の前記発電セルが積層される積層体を備えている。積層体の積層方向両端に配置されるエンドプレートは、締結バーにより締結されて前記積層体に積層方向の荷重を付与するとともに、該積層体の外周を覆って保護カバーが配設されている。 The fuel cell stack according to the present invention includes a power generation cell having an electrolyte / electrode structure in which electrodes are provided on both sides of an electrolyte, and a separator. At least one separator constituting the power generation cell is provided with a cell voltage terminal, and includes a laminate in which a plurality of the power generation cells are stacked. End plates arranged at both ends in the stacking direction of the stacked body are fastened by a fastening bar to apply a load in the stacking direction to the stacked body, and a protective cover is disposed to cover the outer periphery of the stacked body.
そして、保護カバーを構成する上板の辺中央部分又は下板の辺中央部分には、積層体の上部に配置される締結バーの直上に、又は積層体の下部に配置される締結バーの直下に、セル電圧端子に接続されるケーブルを通過させる切り欠き部が形成されている。 Then, the center of the edge portion of the upper plate of the side middle portion or the lower plate constituting the protective cover, directly above the fastening bars arranged at the top of the stack, or of the fastening bars disposed below the stack A notch for allowing a cable connected to the cell voltage terminal to pass therethrough is formed immediately below .
また、この燃料電池スタックでは、矩形状を有する上板又は下板には、対角位置を結んで補強用リブ部が設けられることが好ましい。 Further, in this fuel cell stack, it is preferable that a reinforcing rib portion is provided on the upper plate or the lower plate having a rectangular shape so as to connect diagonal positions.
さらに、この燃料電池スタックでは、燃料電池スタックは、燃料電池車両に搭載されるとともに、積層体は、発電セルが車幅方向に積層され、切り欠き部は、上板又は下板の車幅方向一端の辺中央部分に設けられることが好ましい。 Further, in this fuel cell stack, the fuel cell stack is mounted on the fuel cell vehicle, and the stacked body is configured such that the power generation cells are stacked in the vehicle width direction, and the notch is in the vehicle width direction of the upper plate or the lower plate. It is preferable to be provided at the center of the side of one end.
本発明によれば、上板の辺中央部分又は下板の辺中央部分には、積層体の上部又は下部に配置される締結バーに対応して切り欠き部が形成されている。このため、外部荷重は、締結バー又はエンドプレートをロードパスとして使用するため、上板又は下板は、切り欠き部による強度低下を良好に抑制することができる。 According to this invention, the notch part is formed in the side center part of the upper board, or the side center part of the lower board corresponding to the fastening bar arrange | positioned at the upper part or lower part of a laminated body. For this reason, since an external load uses a fastening bar or an end plate as a load path, the upper plate or the lower plate can satisfactorily suppress a decrease in strength due to the notch.
従って、積層体を覆って設けられる保護カバーの強度低下を可及的に抑制するとともに、セル電圧端子に接続されるケーブルは、切り欠き部を通過して、外部に良好に取り出すことが可能になる。 Therefore, it is possible to suppress the strength reduction of the protective cover provided to cover the laminated body as much as possible, and the cable connected to the cell voltage terminal can be taken out well through the notch. Become.
図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係る燃料電池スタック10は、例えば、燃料電池電気自動車(燃料電池車両)12のフロントボックス(所謂、モータルーム)12fに収容される。
As shown in FIG. 1, the
図1〜図3に示すように、燃料電池スタック10は、発電セル14と、複数の前記発電セル14が積層された積層体14aを収容する保護カバー16とを備える。なお、燃料電池スタック10の収容場所は、フロントボックス12fに限定されるものではなく、例えば、車両中央部床下や後部トランク近傍であってもよい。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
発電セル14は、図3に示すように、立位姿勢で燃料電池電気自動車12の車長方向(車両前後方向)(矢印A方向)に交差する車幅方向(矢印B方向)に積層される。発電セル14の積層方向一端には、第1ターミナルプレート20a、第1絶縁プレート22a及び第1エンドプレート24aが、外方に向かって順次配設される。発電セル14の積層方向他端には、第2ターミナルプレート20b、第2絶縁プレート22b及び第2エンドプレート24bが、外方に向かって順次配設される。
As shown in FIG. 3, the
横長形状の第1エンドプレート24aの略中央部(中央部から偏心していてもよい)からは、第1ターミナルプレート20aに接続された第1電力出力端子26aが外方に向かって延在する。横長形状(長方形状)の第2エンドプレート24bの略中央部からは、第2ターミナルプレート20bに接続された第2電力出力端子26bが外方に向かって延在する。第1電力出力端子26a及び第2電力出力端子26bには、例えば、図示しない車両走行用モータ等の負荷が接続される。
A first
第1エンドプレート24aと第2エンドプレート24bの各辺間には、それぞれ各辺の中央位置に対応して一定の長さを有する締結バー28が配置される。締結バー28の両端は、ねじ30により固定され、複数の積層された発電セル14に積層方向(矢印B方向)の締め付け荷重を付与する。
Between each side of the
図4に示すように、発電セル14は、電解質膜・電極構造体32と、前記電解質膜・電極構造体32を挟持するカソード側セパレータ34及びアノード側セパレータ36とを備える。
As shown in FIG. 4, the
カソード側セパレータ34及びアノード側セパレータ36は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属板により構成される。カソード側セパレータ34及びアノード側セパレータ36は、平面が矩形状を有するとともに、金属製薄板を波形状にプレス加工することにより、断面凹凸形状に成形される。なお、カソード側セパレータ34及びアノード側セパレータ36は、金属セパレータに代えて、例えば、カーボンセパレータを使用してもよい。
The cathode-
カソード側セパレータ34及びアノード側セパレータ36は、横長形状を有するとともに、長辺が水平方向(矢印A方向)に延在し且つ短辺が重力方向(矢印C方向)に延在する。なお、短辺が水平方向に延在し且つ長辺が重力方向に延在するように配置してもよい。
The
発電セル14の長辺方向(矢印A方向)の一端縁部には、矢印B方向に互いに連通して、酸化剤ガス供給連通孔38aと燃料ガス供給連通孔40aとが設けられる。酸化剤ガス供給連通孔38aは、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給する一方、燃料ガス供給連通孔40aは、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを供給する。
An oxidant gas
発電セル14の長辺方向の他端縁部には、矢印B方向に互いに連通して、燃料ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔40bと、酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔38bとが設けられる。
The other end edge in the long side direction of the
発電セル14の短辺方向(矢印C方向)の両端縁部一方側(酸化剤ガス供給連通孔38a及び燃料ガス供給連通孔40a側)には、矢印B方向に互いに連通して2つの冷却媒体供給連通孔42aが、対向する辺に設けられる。発電セル14の短辺方向の両端縁部他方側(燃料ガス排出連通孔40b及び酸化剤ガス排出連通孔38b側)には、矢印B方向に互いに連通して2つの冷却媒体排出連通孔42bが、対向する辺に設けられる。冷却媒体供給連通孔42aは、冷却媒体を供給する一方、冷却媒体排出連通孔42bは、前記冷却媒体を排出する。
Two cooling media communicate with each other in the direction of arrow B on one side (oxidant gas
電解質膜・電極構造体32は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜44と、前記固体高分子電解質膜44を挟持するカソード電極46及びアノード電極48とを備える。
The electrolyte membrane /
カソード電極46及びアノード電極48は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層(図示せず)と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層(図示せず)とを有する。電極触媒層は、例えば、固体高分子電解質膜44の両面に形成される。
The
カソード側セパレータ34の電解質膜・電極構造体32に向かう面34aには、酸化剤ガス供給連通孔38aと酸化剤ガス排出連通孔38bとを連通する酸化剤ガス流路50が形成される。酸化剤ガス流路50は、矢印A方向に延在する複数本の波状流路溝(又は直線状流路溝)により形成される。
An oxidant
アノード側セパレータ36の電解質膜・電極構造体32に向かう面36aには、燃料ガス供給連通孔40aと燃料ガス排出連通孔40bとを連通する燃料ガス流路52が形成される。燃料ガス流路52は、矢印A方向に延在する複数本の波状流路溝(又は直線状流路溝)により形成される。
A fuel
アノード側セパレータ36の面36bと隣接するカソード側セパレータ34の面34bとの間には、冷却媒体供給連通孔42a、42aと冷却媒体排出連通孔42b、42bとに連通する冷却媒体流路54が形成される。この冷却媒体流路54は、電解質膜・電極構造体32の電極範囲にわたって冷却媒体を流通させる。
Between the
カソード側セパレータ34の面34a、34bには、このカソード側セパレータ34の外周端縁部を周回して第1シール部材56aが一体成形される。アノード側セパレータ36の面36a、36bには、このアノード側セパレータ36の外周端縁部を周回して第2シール部材56bが一体成形される。
A
第1シール部材56a及び第2シール部材56bとしては、例えば、EPDM、NBR、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材等の弾性を有するシール部材が用いられる。
As the
発電セル14の上辺には、例えば、冷却媒体排出連通孔42b側にずれた位置に凹部58が形成される。発電セル14を構成するアノード側セパレータ36(又はカソード側セパレータ34)には、凹部58に配置されてセル電圧を検出するときに使用されるセル電圧端子58aが設けられる。
On the upper side of the
所定数のセル電圧端子58a毎に、コネクタ(保護部材)60が装着される。コネクタ60に接続されるケーブル(ハーネス)60aは、燃料電池スタック10の外部に繰り出され、図示しない制御部(セル電圧ECU)に接続される。
A connector (protective member) 60 is attached for each predetermined number of
図2及び図3に示すように、第1エンドプレート24aには、酸化剤ガス供給連通孔38aと酸化剤ガス排出連通孔38bとに連通する酸化剤ガス供給マニホールド61aと酸化剤ガス排出マニホールド61bとが取り付けられる。第1エンドプレート24aには、燃料ガス供給連通孔40aと燃料ガス排出連通孔40bとに連通する燃料ガス供給マニホールド62aと燃料ガス排出マニホールド62bとが取り付けられる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第2エンドプレート24bには、図1に示すように、一対の冷却媒体供給連通孔42a及び一対の冷却媒体排出連通孔42bに連通する冷却媒体供給マニホールド64a及び冷却媒体排出マニホールド64bが取り付けられる。
As shown in FIG. 1, a cooling
図3に示すように、保護カバー16は、車幅方向(矢印B方向)両端の2辺(面)が第1エンドプレート24a及び第2エンドプレート24bにより構成される。保護カバー16の車長方向(矢印A方向)両端の2辺(面)は、前方サイドパネル(前板)66及び後方サイドパネル(後板)68により構成される。保護カバー16の車高方向(矢印C方向)両端の2辺(面)は、上方サイドパネル(上板)70及び下方サイドパネル(下板)72により構成される。
As shown in FIG. 3, the
前方サイドパネル66及び後方サイドパネル68は、例えば、押し出し成形や鋳造、又は機械加工等により形成される。前方サイドパネル66は、鉛直方向に配置される横長プレート形状を有し、保護カバー16の内方に膨出する内側膨出部66a、66bが上下に形成される。内側膨出部66a、66bは、外部からの荷重(前方からの荷重)を上方サイドパネル70及び下方サイドパネル72に伝える機能を有する。上方サイドパネル70及び下方サイドパネル72は、上方及び下方からの荷重に対して燃料電池スタック10を保護する機能を有する。
The
後方サイドパネル68は、鉛直方向に配置される横長プレート形状を有し、保護カバー16の内方に膨出する内側膨出部68a、68bが上下に形成される。なお、前方サイドパネル66及び後方サイドパネル68は、後述する上方サイドパネル70と同様に、一対のプレス板と前記プレス板間に配置される平板部材とにより構成してもよい。
The
上方サイドパネル70は、互いに接合される一対のプレス板(プレス成形板)である外側プレート74と内側プレート76とを備える。外側プレート74及び内側プレート76は、表面が凹凸状にプレス成形された金属製薄板で構成される。外側プレート74及び内側プレート76間には、積層方向(矢印B方向)に沿って延在するプレート両端部(矢印A方向の両端部)に対応して角柱部材78a、78bが介装される。
The
外側プレート74は、保護カバー16の上面を構成し、薄板状を有する。外側プレート74の表面には、対角位置を挟んで(又は対角位置と対辺位置とを結んで)補強用リブ部80a、80bが設けられる。リブ部80a、80bの表面位置は、外側プレート74の他の表面位置とは厚さ方向に異なる、すなわち、高さ方向に高い位置(上方に膨出する位置)に設定される。
The
内側プレート76は、保護カバー16の内周面を構成し、薄板状を有するとともに、発電セル14の外周形状に沿って湾曲形状又は屈曲形状あるいは両方の形状を有する。外側プレート74と内側プレート76とは、MIG溶接やTIG溶接等により固定される。
The
上方サイドパネル70は、第1エンドプレート24a側(車幅方向一端側)の辺中央部分に、上部側の締結バー28に対応して、すなわち、前記締結バー28の鉛直上方に位置して、切り欠き部82を形成する。切り欠き部82は、外側プレート74及び内側プレート76を一体に切り取って設けており、締結バー28の幅寸法よりも大きな開口形状を有することが好ましい。なお、切り欠き部82は、角部にR形状を有してもよく、又は、四辺が閉塞される長方形状の開口部により構成してもよい。
The
切り欠き部82は、リブ部80a、80bを避ける位置に設けられる。リブ部80a、80b自体の強度が低下することを防止するためである。切り欠き部82には、各コネクタ60に接続されるケーブル60aが通過して前記ケーブル60aが保護カバー16の外部に取り出され、図示しない制御部(セル電圧ECU)に接続される。なお、図1〜図3では、一本のケーブル60aが示されているが、実際上、複数本の前記ケーブル60aが切り欠き部82から取り出される。
The
下方サイドパネル72は、互いに接合される一対のプレス板(プレート成形板)である外側プレート84と内側プレート86とを備える。外側プレート84及び内側プレート86は、表面が凹凸状にプレス成形された金属製薄板で構成される。外側プレート84及び内側プレート86間には、積層方向(矢印B方向)に沿って延在するプレート両端部(矢印A方向の両端部)に対応して角柱部材88a、88bが介装される。
The
外側プレート84は、保護カバー16の下面を構成し、薄板状を有する。外側プレート84の表面には、対角位置を結んで(又は対角位置と対辺位置とを結んで)補強用リブ部(図示せず)が設けられる。内側プレート86は、保護カバー16の内周面を構成し、薄板状を有するとともに、発電セル14の外周形状に沿って湾曲形状又は屈曲形状あるいは両方の形状を有する。
The
前方サイドパネル66、後方サイドパネル68、上方サイドパネル70及び下方サイドパネル72は、それぞれにボルト挿入用の孔部90が形成される。各孔部90に挿入されるボルト92がねじ穴94に螺合することにより、保護カバー16の各構成部品は、互いに固定されるとともに、第1エンドプレート24a及び第2エンドプレート24bに固定される。
The
このように構成される燃料電池スタック10の動作について、以下に説明する。
The operation of the
先ず、図2に示すように、第1エンドプレート24aの酸化剤ガス供給マニホールド61aから酸化剤ガス供給連通孔38aには、酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給される。第1エンドプレート24aの燃料ガス供給マニホールド62aから燃料ガス供給連通孔40aには、水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、図1に示すように、第2エンドプレート24bでは、冷却媒体供給マニホールド64aから一対の冷却媒体供給連通孔42aには、純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。
First, as shown in FIG. 2, an oxidizing gas such as an oxygen-containing gas is supplied from the oxidizing
このため、図4に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔38aからカソード側セパレータ34の酸化剤ガス流路50に導入される。酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路50に沿って矢印A方向に移動し、電解質膜・電極構造体32のカソード電極46に供給される。
Therefore, as shown in FIG. 4, the oxidant gas is introduced into the oxidant
一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔40aからアノード側セパレータ36の燃料ガス流路52に供給される。燃料ガスは、燃料ガス流路52に沿って矢印A方向に移動し、電解質膜・電極構造体32のアノード電極48に供給される。
On the other hand, the fuel gas is supplied to the fuel
従って、電解質膜・電極構造体32では、カソード電極46に供給される酸化剤ガスと、アノード電極48に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費されて発電が行われる。
Therefore, in the electrolyte membrane /
次いで、電解質膜・電極構造体32のカソード電極46に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出連通孔38bに沿って矢印B方向に排出される。一方、電解質膜・電極構造体32のアノード電極48に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス排出連通孔40bに沿って矢印B方向に排出される。
Next, the oxidant gas consumed by being supplied to the
また、一対の冷却媒体供給連通孔42aに供給された冷却媒体は、カソード側セパレータ34及びアノード側セパレータ36間の冷却媒体流路54に導入される。冷却媒体は、一旦矢印C方向内方に沿って流動した後、矢印A方向に移動して電解質膜・電極構造体32を冷却する。この冷却媒体は、矢印C方向外方に移動した後、一対の冷却媒体排出連通孔42bに沿って矢印B方向に排出される。
The cooling medium supplied to the pair of cooling medium supply communication holes 42 a is introduced into the cooling
この場合、第1の実施形態では、図2及び図3に示すように、上方サイドパネル70の第1エンドプレート24a側の辺中央部分には、積層体14aの上部に配置される締結バー28に対応して切り欠き部82が形成されている。切り欠き部82には、各コネクタ60に接続されるケーブル60aが通過して前記ケーブル60aが保護カバー16の外部に取り出されている。
In this case, in the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
ここで、図1に示すように、外部荷重F1が車幅方向(矢印B方向)から燃料電池電気自動車12に付与されると、この外部荷重F1は、締結バー28をロードパスとして使用している。このため、上方サイドパネル70は、切り欠き部82を形成しても、強度低下が良好に抑制される。
Here, as shown in FIG. 1, when the external load F1 is applied to the fuel cell
また、外部荷重F2が車長方向前方から後方(矢印Ab方向)に燃料電池電気自動車12に付与されると、この外部荷重F2は、第1エンドプレート24a及び第2エンドプレート24bをロードパスとして使用している。従って、上方サイドパネル70は、切り欠き部82を形成しても、強度低下が良好に抑制される。
Further, when the external load F2 is applied to the fuel cell
これにより、積層体14aを覆って設けられる保護カバー16の強度低下を可及的に抑制するとともに、セル電圧端子58aに接続されるケーブル60aを外部に良好に取り出すことが可能になるという効果が得られる。
As a result, the strength of the
図5は、本発明の第2の実施形態に係る燃料電池スタック100の一部分解斜視説明図である。なお、第1の実施形態に係る燃料電池スタック10と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
FIG. 5 is a partially exploded perspective view of the
燃料電池スタック100を構成する保護カバー102は、前方サイドパネル66、後方サイドパネル68、上方サイドパネル(上板)104及び下方サイドパネル(下板)106を備える。第2の実施形態では、上方サイドパネル104に切り欠き部が設けられず、下方サイドパネル106に切り欠き部108が形成される。
The
下方サイドパネル106は、第2エンドプレート24b側の辺中央部分に、下部側の締結バー28に対応して、すなわち、前記締結バー28の鉛直下方に位置して、切り欠き部108を形成する。切り欠き部108は、外側プレート84及び内側プレート86を一体に切り取って設けており、締結バー28の幅寸法よりも大きな開口形状を有することが好ましい。
The
切り欠き部108は、図示しないリブ部を避ける位置に設けられる。切り欠き部108には、コネクタ60に接続されるケーブル60aが通過して前記ケーブル60aが保護カバー16の外部に取り出され、図示しない制御部(セル電圧ECU)に接続される。
The
この場合、第2の実施形態では、下方サイドパネル106の第2エンドプレート24b側の辺中央部分には、積層体14aの下部に配置される締結バー28に対応して切り欠き部108が形成されている。切り欠き部108には、コネクタ60に接続されるケーブル60aが通過して前記ケーブル60aが保護カバー102の外部に取り出されている。
In this case, in the second embodiment, a
このため、積層体14aを覆って設けられる保護カバー102の強度低下を可及的に抑制するとともに、セル電圧端子58aに接続されるケーブル60aを外部に良好に取り出すことが可能になる等、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる。
For this reason, while suppressing the strength fall of the
10、100…燃料電池スタック 12…燃料電池電気自動車
12f…フロントボックス 14…発電セル
16、102…保護カバー 24a、24b…エンドプレート
28…締結バー 32…電解質膜・電極構造体
34…カソード側セパレータ 36…アノード側セパレータ
38a…酸化剤ガス供給連通孔 38b…酸化剤ガス排出連通孔
40a…燃料ガス供給連通孔 40b…燃料ガス排出連通孔
42a…冷却媒体供給連通孔 42b…冷却媒体排出連通孔
44…固体高分子電解質膜 46…カソード電極
48…アノード電極 50…酸化剤ガス流路
52…燃料ガス流路 54…冷却媒体流路
58a…セル電圧端子 60…コネクタ
60a…ケーブル 66…前方サイドパネル
68…後方サイドパネル 70、104…上方サイドパネル
72、106…下方サイドパネル 74、84…外側プレート
76、86…内側プレート 80a、80b…リブ部
82、108…切り欠き部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100 ...
Claims (3)
前記保護カバーを構成する上板の辺中央部分又は下板の辺中央部分には、前記積層体の上部に配置される前記締結バーの直上に、又は前記積層体の下部に配置される前記締結バーの直下に、前記セル電圧端子に接続されるケーブルを通過させる切り欠き部が形成されることを特徴とする燃料電池スタック。 A power generation cell having an electrolyte / electrode structure provided with electrodes on both sides of the electrolyte and a separator is provided, and at least one separator constituting the power generation cell is provided with a cell voltage terminal, and a plurality of the power generation cells End plates disposed on both ends of the laminate in the stacking direction are provided with a stack in which cells are stacked, and are fastened by fastening bars to apply a load in the stacking direction to the stack, and the outer periphery of the stack is A fuel cell stack that covers and is provided with a protective cover,
Wherein the side central portion of the upper plate of the side middle portion or the lower plate constituting the protective cover, directly above the engagement bar disposed over portions of the laminate, or the disposed under the stack A fuel cell stack , wherein a notch for allowing a cable connected to the cell voltage terminal to pass therethrough is formed immediately below the fastening bar .
前記積層体は、前記発電セルが車幅方向に積層され、前記切り欠き部は、前記上板又は前記下板の車幅方向一端の前記辺中央部分に設けられることを特徴とする燃料電池スタック。 The fuel cell stack according to claim 1 or 2, wherein the fuel cell stack is mounted on a fuel cell vehicle,
The fuel cell stack, wherein the stack includes the power generation cells stacked in a vehicle width direction, and the cutout portion is provided at a central portion of the side of one end of the upper plate or the lower plate in the vehicle width direction. .
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