JP6139480B2 - 燃料電池スタックの電気部品接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池セルが複数積層された燃料電池を備える燃料電池スタックの電気部品接続構造に関する。

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の面側にアノード電極が、他方の面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。電解質膜・電極構造体は、セパレータによって挟持されることにより、発電セルを構成している。燃料電池は、通常、所定の数の発電セルが積層されることにより、例えば、車載用燃料電池スタックとして燃料電池車両（燃料電池電気自動車等）に組み込まれている。

燃料電池車両では、例えば、特許文献１に開示されている燃料電池システムの車載構造が知られている。この車載構造では、車軸を駆動するためのモータと、前記モータに電源を供給するための燃料電池と、前記モータと前記燃料電池の動作を制御するための制御ユニットとを備えている。そして、モータと燃料電池と制御ユニットとは、前記燃料電池の上部に前記制御ユニットが配置され且つ前記燃料電池の下方に前記モータが配置された状態で、電気自動車の同一の車体空間内に配設されている。

特開２００２−３７０５４４号公報

ところで、燃料電池は、複数の単位セル（燃料電池セル）を積層した燃料電池スタックを用いることにより、高電圧を出力している。その際、各単位セルの寸法公差や加工精度等により、積層方向の寸法にばらつきが発生する場合が多い。このため、燃料電池スタックと、燃料ガス供給系や酸化剤ガス供給系の電気制御ユニットを含む補機類とを組み付ける場合、寸法のばらつきに応じて、例えば、前記燃料電池スタック全体を積層方向に位置調整させる必要がある。従って、燃料電池スタックのレイアウト用スペースが相当に拡大してしまい、スペース効率が低下するという問題がある。

本発明は、この種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、システム全体の設置スペースを有効に狭小化することができ、スペース効率を良好に向上させることが可能な燃料電池スタックの電気部品接続構造を提供することを目的とする。

本発明に係る燃料電池スタックの電気部品接続構造では、前記燃料電池スタックは、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池セルが複数積層された燃料電池を備えている。燃料電池セルの積層方向両端には、ターミナルプレートが配置されるとともに、前記ターミナルプレートには、前記燃料電池とは反対側にエンドプレートが積層されている。燃料電池スタックは、燃料電池のエンドプレートが配置される面以外の面を囲繞するとともに、一対のエンドプレート間の距離を一定に維持して前記エンドプレートに固定される筐体を備えている。

そして、ターミナルプレートは、エンドプレートを貫通して外部に突出し、高電圧ケーブルに接続される端子部を有するとともに、前記ターミナルプレートを前記エンドプレートに対して積層方向に進退可能に支持する可動機構を備えている。

また、一対の端子部は、第１端子部と、前記第１端子部よりも長さの大きな第２端子部とを有し、一方のエンドプレートには、第１端子部と反応ガス配管とが配設される。

さらに、他方のエンドプレートには、第２端子部と冷却媒体配管とが配設されることが好ましい。

さらに、エンドプレートとターミナルプレートとの間にインシュレータが介装されることが好ましい。その際、可動機構は、インシュレータに設けられ、端子部の外周を周回する円筒部を備えることが好ましい。可動機構は、高電圧ケーブルに連結され、円筒部の内面を端子部の軸方向に摺動自在で且つエンドプレートを貫通するピストン部と、前記ピストン部と前記端子部とを連結する連結部と、を備えることが好ましい。

本発明に係る燃料電池スタックの電気部品接続構造では、前記燃料電池スタックは、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池セルが複数積層された燃料電池を備えている。燃料電池セルの積層方向両端には、ターミナルプレートが配置されるとともに、前記ターミナルプレートには、前記燃料電池とは反対側にエンドプレートが積層されている。燃料電池スタックは、燃料電池のエンドプレートが配置される面以外の面を囲繞するとともに、一対のエンドプレート間の距離を一定に維持して前記エンドプレートに固定される筐体を備える。そして、燃料電池スタックは、車両に搭載されるとともに、燃料電池セルの積層方向は、車幅方向と一致する。
また、燃料電池の積層方向両端には、側方マウントがそれぞれ配設されており、端子部は側方マウントより車室側に配設されることが好ましい。
さらに、制御装置が燃料電池の上面に配設され、前記一対の端子部と前記制御装置とは車幅方向からケーブル接続されることが好ましい。

本発明によれば、一対のエンドプレートは、一定の離間距離に維持されており、前記エンドプレートに対し、ターミナルプレートが可動機構を介して積層方向に進退可能に支持されている。このため、燃料電池スタックでは、積層方向の寸法のばらつきが発生しても、ターミナルプレートは、前記積層方向に移動して前記寸法のばらつきを有効に吸収することができる。

特に、端子部を有するターミナルプレートは、エンドプレートに対して、恰もフローティング支持されており、燃料電池スタック全体の位置調整が不要になる。これにより、簡単な構成で、システム全体の設置スペースを有効に狭小化することができ、スペース効率を良好に向上させることが可能になる。
さらに、一対の端子部は、第１端子部と、第１端子部よりも長さの大きな第２端子部とを有し、一方のエンドプレートには、第１端子部と反応ガス配管とが配設される。このため、短尺側の第１端子部の周辺は、積層方向のばらつきに影響されることがなく、短尺側の第１端子部が一定の長さだけ一方のエンドプレートから突出している。従って、一方のエンドプレートには、反応ガス配管など種々の補機類をスペース効率よく、配置することが可能になる。

本発明の実施形態に係る燃料電池スタックの電気部品接続構造が組み込まれる燃料電池電気自動車の前方側の概略側面説明図である。 前記燃料電池電気自動車の概略平面説明図である。 前記燃料電池スタックの要部斜視図である。 前記燃料電池スタックの一部分解斜視説明図である。 前記燃料電池スタックの、図１中、Ｖ−Ｖ線断面説明図である。 前記燃料電池スタックの、図３中、ＶＩ−ＶＩ線断面説明図である。 前記燃料電池スタックを構成する可動機構の分解斜視説明図である。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池スタック１０は、燃料電池電気自動車（燃料電池車両）１１を構成するモータルーム（フロントボックス）１２に収容される。モータルーム１２は、隔壁部材（ダッシュボード）１２ｗにより車室１２ｃａから隔離されて設けられる。

モータルーム１２には、車体フレームを構成する第１車両フレーム部（例えば、サイドフレーム）１３Ｒ、１３Ｌが矢印Ａ方向に延在して設けられる。第１車両フレーム部１３Ｒ、１３Ｌの下方には、第２車両フレーム部（例えば、クロスメンバー）１３ＳＦが矢印Ａ方向に延在して設けられる。

モータルーム１２には、燃料電池スタック１０、走行用モータ１６、第１制御装置（電気部品）１８及び第２制御装置２０が配置される。概略的には、燃料電池スタック１０は、第１車両フレーム部１３Ｒ、１３Ｌに搭載され、第１制御装置１８は、前記燃料電池スタック１０の鉛直方向上部に配置される（図１及び図３参照）。

走行用モータ１６は、軸方向を車両幅方向（矢印Ｂ方向）に延在させて第２車両フレーム部１３ＳＦに搭載されるとともに、燃料電池スタック１０の鉛直方向下部に配置される。第２制御装置２０は、燃料電池スタック１０の鉛直方向下部に且つ走行用モータ１６の側方に配置される。

燃料電池スタック１０は、図２〜図４に示すように、燃料電池２２と、積層された複数の前記燃料電池２２を収容する筐体２４とを備える。燃料電池２２は、図４に示すように、電極面を立位姿勢にして燃料電池電気自動車１１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。

燃料電池２２の積層方向一端には、第１ターミナルプレート２６ａ、第１絶縁プレート２８ａ及び第１エンドプレート３０ａが、外方に向かって、順次、配設される。燃料電池２２の積層方向他端には、第２ターミナルプレート２６ｂ、第２絶縁プレート２８ｂ及び第２エンドプレート３０ｂが、外方に向かって、順次、配設される。第２絶縁プレート２８ｂと第２エンドプレート３０ｂとの間には、積層方向の寸法ばらつきを調整するために、必要に応じてスペーサ３１が介装される。

横長形状（長方形状）の第１エンドプレート３０ａの略中央部（中央部から偏心していてもよい）の第１開口部３０ａｈからは、第１ターミナルプレート２６ａに接続された第１電力出力端子（端子部）３２ａが外方に向かって延在する（図４及び図５参照）。横長形状（長方形状）の第２エンドプレート３０ｂの略中央部の第２開口部３０ｂｈからは、第２ターミナルプレート２６ｂに接続された第２電力出力端子（端子部）３２ｂが外方に向かって延在する（図６参照）。第２電力出力端子３２ｂは、第１電力出力端子３２ａよりも長尺に構成される。第２開口部３０ｂｈには、凹部３０ｂｒが連通する。

図５に示すように、第１絶縁プレート２８ａには、第１電力出力端子３２ａの外周を周回し、第１エンドプレート３０ａの第１開口部３０ａｈに挿入される円筒部２８ａｔが一体に設けられる。円筒部２８ａｔの内壁には、内周面２８ａｆが形成される。

図６に示すように、第２絶縁プレート２８ｂには、第２電力出力端子３２ｂの外周を周回し、第２エンドプレート３０ｂの第２開口部３０ｂｈに挿入される円筒部２８ｂｔが一体に設けられる。円筒部２８ｂｔの内壁には、内周面２８ｂｆが形成される。

図４に示すように、第１エンドプレート３０ａと第２エンドプレート３０ｂとの各辺間には、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連結バー３４が配置される。連結バー３４の両端は、ねじ３６により第１エンドプレート３０ａと第２エンドプレート３０ｂとに固定され、複数の積層された燃料電池２２に積層方向（矢印Ｂ方向）の締め付け荷重を付与する。

燃料電池２２は、図示しないが、電解質膜・電極構造体と、前記電解質膜・電極構造体を挟持する一対のセパレータとを備える。電解質膜・電極構造体は、固体高分子電解質膜の両面にカソード電極とアノード電極とが設けられる。カソード電極には、酸化剤ガス（例えば、空気）が供給される一方、アノード電極には、燃料ガス（例えば、水素ガス）が供給され、前記酸化剤ガスと前記燃料ガスとの電気化学反応により発電する。

第１エンドプレート３０ａには、酸化剤ガス供給マニホールド部材４０ａ、酸化剤ガス排出マニホールド部材４０ｂ、燃料ガス供給マニホールド部材４２ａ及び燃料ガス排出マニホールド部材４２ｂが取り付けられる。酸化剤ガス供給マニホールド部材４０ａは、各燃料電池２２のカソード電極に酸化剤ガスを供給し、酸化剤ガス排出マニホールド部材４０ｂは、前記カソード電極から使用後の前記酸化剤ガスを排出する。燃料ガス供給マニホールド部材４２ａは、各燃料電池２２のアノード電極に燃料ガスを供給し、燃料ガス排出マニホールド部材４２ｂは、前記アノード電極から使用後の前記燃料ガスを排出する。

図２及び図３に示すように、第２エンドプレート３０ｂには、冷却媒体供給マニホールド部材４４ａ及び冷却媒体排出マニホールド部材４４ｂが取り付けられる。冷却媒体供給マニホールド部材４４ａは、各燃料電池２２又は所定数の前記燃料電池２２に沿って冷却媒体を供給する一方、冷却媒体排出マニホールド部材４４ｂは、冷却に使用された前記冷却媒体を排出する。

筐体２４は、図４に示すように、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３０ａ及び第２エンドプレート３０ｂにより構成される。筐体２４の車長方向（矢印Ａ方向）両端の２辺（面）は、横長プレート形状の前方サイドパネル４６及び後方サイドパネル４８により構成される。筐体２４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５０及び下方サイドパネル５２により構成される。上方サイドパネル５０及び下方サイドパネル５２は、横長プレート形状を有する。

前方サイドパネル４６、後方サイドパネル４８、上方サイドパネル５０及び下方サイドパネル５２は、第１エンドプレート３０ａ及び第２エンドプレート３０ｂの側部に設けられた各ねじ穴５４に、各孔部５６を介してねじ５８を螺入することにより固定される。

図１及び図２に示すように、燃料電池スタック１０には、前記燃料電池スタック１０を支持して第１車両フレーム部１３Ｒ、１３Ｌに固定する側方マウント部６０ａ、６０ｂが設けられる。図１及び図４に示すように、側方マウント部６０ａは、断面Ｌ字状に屈曲する板部材６２ａを有し、前記板部材６２ａは、複数本のねじ６４を介して第１エンドプレート３０ａの矢印Ａｆ方向前方側にねじ止めされる。

側方マウント部６０ａは、図１及び図２に示すように、燃料電池スタック１０の車幅方向一端に板部材６２ａを介して固定される衝撃緩衝部（液封マウント）６６ａを備える。衝撃緩衝部６６ａには、前記衝撃緩衝部６６ａを第１車両フレーム部１３Ｌに取り付ける２本の取り付け部６８ａ、７０ａが設けられる。

側方マウント部６０ｂは、図２に示すように、上記の側方マウント部６０ａと同様に構成される。同一の構成要素には、同一の参照数字にａに代えてｂを付し、その詳細な説明は省略する。側方マウント部６０ｂは、第１車両フレーム部１３Ｒにねじ止め固定される。

図１に示すように、燃料電池スタック１０の車両前後方向後方部には、一対の後方マウント部７２の一端がねじ７４を介して固定される。走行用モータ１６の車両前後方向後方部には、モータマウント部７６の一端が装着される。後方マウント部７２とモータマウント部７６とは、連結マウント部７８に一体化されるとともに、前記連結マウント部７８は、第２車両フレーム部１３ＳＦにねじ止めされる。

後方マウント部７２の他端は、ゴム部材８０を介して連結マウント部７８の上端側にねじ止めされる。モータマウント部７６の他端は、ゴム部材８２を介して連結マウント部７８の下端側にねじ止めされる。連結マウント部７８の下部には、取り付け部８４ａ、８４ｂが設けられ、前記取り付け部８４ａ、８４ｂは、第２車両フレーム部１３ＳＦにねじ７４により固定される。

走行用モータ１６の車両前後方向前方部には、モータマウント部８６が設けられる。モータマウント部８６は、第２車両フレーム部１３ＳＦにねじ止めされる。燃料電池スタック１０の下面と走行用モータ１６の上面との間には、空間８８が形成される。

第１制御装置１８は、燃料電池スタック１０の出力を制御する電圧電流制御ユニット（ＶＣＵ）（ Voltage and current Control Unit）を構成する。本発明は、燃料電池スタック１０に第１制御装置１８を接続するための電気部品接続構造に関する。図１〜図３に示すように、第１制御装置１８は、燃料電池スタック１０を構成する筐体２４の上面領域内に配置された状態で、前記筐体２４に複数のねじ７４により固定される。

図２に示すように、第１制御装置１８は、車幅方向一端側を後方から前方側に切り欠いた凹部９０を設ける。凹部９０を構成する側面（矢印Ｂ方向に延在する面）９０ｓａには、高電圧ケーブル９４ａ、９４ｂの一端を接続させる第１接続部９６が設けられる。

凹部９０を構成する側面（矢印Ａ方向に延在する面）９０ｓｂには、高電圧ケーブル９８ａの一端を接続させる接続端子１００ａが設けられる。高電圧ケーブル９８ａの他端は、燃料電池スタック１０の第１電力出力端子３２ａに接続される（図１参照）。

高電圧ケーブル９８ａの端部には、ハウジング１０２ａが連結される。図５及び図７に示すように、ハウジング１０２ａは、円筒形状を有するとともに、先端側に、軸方向を交差させてピストン部１０４ａが一体成形される。ピストン部１０４ａの外周には、Ｏリング１０６ａが配設され、前記ピストン部１０４ａは、第１絶縁プレート２８ａを構成する円筒部２８ａｔの内周面２８ａｆに摺動自在に嵌合する。

ピストン部１０４ａは、端子１０８ａを介装して第１電力出力端子３２ａに螺合するボルト（連結部）１１０ａにより、前記第１電力出力端子３２ａに固定される。端子１０８ａは、高電圧ケーブル９８ａの他端に設けられる。円筒部２８ａｔ、ピストン部１０４ａ及びボルト１１０ａにより第１可動機構１１２ａが構成される。第１可動機構１１２ａは、第１ターミナルプレート２６ａを第１エンドプレート３０ａに対して積層方向に進退可能に支持する。

図７に示すように、ハウジング１０２ａの先端には、ピストン部１０４ａと同軸上に開口部１１４ａが形成される。開口部１１４ａには、カバー１１６ａが配設されるとともに、前記カバー１１６ａは、ねじ１１７ａを介してハウジング１０２ａの先端に固定される。高電圧ケーブル９８ａは、筒状の保護カバー１１８ａに囲繞される（図１参照）。

第１制御装置１８は、図２に示すように、車幅方向他端側を後方から前方側に切り欠いた凹部９１を設ける。凹部９１を構成する側面（矢印Ａ方向に延在する面）には、高電圧ケーブル９８ｂの一端を接続させる接続端子１００ｂが設けられる（図３参照）。高電圧ケーブル９８ｂの他端は、燃料電池スタック１０の第２電力出力端子３２ｂに接続される。

なお、高電圧ケーブル９８ｂ側は、上記の高電圧ケーブル９８ａ側と略同様に構成されており、以下、概略的に説明する。

高電圧ケーブル９８ｂの端部には、ハウジング１０２ｂが連結される。図６に示すように、ハウジング１０２ｂの先端側には、ピストン部１０４ｂが一体成形される。ピストン部１０４ｂは、Ｏリング１０６ｂを外装して第２絶縁プレート２８ｂを構成する円筒部２８ｂｔの内周面２８ｂｆに摺動自在に嵌合する。

ピストン部１０４ｂは、端子１０８ｂを介装して第２電力出力端子３２ｂに螺合するボルト（連結部）１１０ｂにより、前記第２電力出力端子３２ｂに固定される。端子１０８ｂは、高電圧ケーブル９８ｂの他端に設けられる。円筒部２８ｂｔ、ピストン部１０４ｂ及びボルト１１０ｂにより第２可動機構１１２ｂが構成される。第２可動機構１１２ｂは、第２ターミナルプレート２６ｂを第２エンドプレート３０ｂに対して積層方向に進退可能に支持する。

ハウジング１０２ｂの先端には、ピストン部１０４ｂと同軸上に開口部１１４ｂが形成される。開口部１１４ｂには、カバー１１６ｂが配設されるとともに、前記カバー１１６ｂは、ねじ１１７ｂを介してハウジング１０２ｂの先端に固定される。高電圧ケーブル９８ｂは、筒状の保護カバー１１８ｂに囲繞される。

ハウジング１０２ｂには、回り止めスティ１２０の一端がねじ止めされるとともに、前記回り止めスティ１２０の他端は、第２絶縁プレート２８ｂにねじ止めされる。回り止めスティ１２０は、第２エンドプレート３０ｂの凹部３０ｂｒに収容される。

第２制御装置２０は、走行用モータ１６に供給される電力を制御するパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）を構成する。図１に示すように、第２制御装置２０は、走行用モータ１６に複数のねじ７４により固定される。第２制御装置２０の上部には、高電圧ケーブル９４ａ、９４ｂの他端を接続させる第２接続部１２２が設けられる。

燃料電池スタック１０の下面には、燃料電池スタック１０のセル電圧を検出するセル電圧検出装置１０４が装着される。セル電圧検出装置１０４は、燃料電池スタック１０の下面領域内（空間８８内）に収容されて配置される。

このように構成される燃料電池電気自動車１１において、燃料電池スタック１０の動作について、以下に説明する。

先ず、図４に示すように、第１エンドプレート３０ａの酸化剤ガス供給マニホールド部材４０ａ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３０ａの燃料ガス供給マニホールド部材４２ａには、水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。一方、第２エンドプレート３０ｂでは、図３に示すように、冷却媒体供給マニホールド部材４４ａ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。

このため、各燃料電池２２では、カソード電極に供給される酸化剤ガスと、アノード電極に供給される燃料ガスとの電気化学反応により発電する。各燃料電池２２は、電気的に直列に接続されており、燃料電池スタック１０の両極である第１電力出力端子３２ａと第２電力出力端子３２ｂとの間に発電電力が発生する。

第１電力出力端子３２ａに接続される高電圧ケーブル９８ａ及び第２電力出力端子３２ｂに接続される高電圧ケーブル９８ｂを介して、第１制御装置１８に発電電力が供給される。第１制御装置１８により電圧（及び電流）制御が行われ、前記第１制御装置１８に高電圧ケーブル９４ａ、９４ｂを介して電気的に接続されている第２制御装置２０に電力が供給される。第２制御装置２０では、走行用モータ１６に所望の電力が供給され、燃料電池電気自動車１１が走行可能な状態になる。

この場合、本実施形態では、第１エンドプレート３０ａと第２エンドプレート３０ｂとは、筐体２４の車幅方向両端の２辺を構成しており、互いに一定の離間間隔に維持されている。そして、第１エンドプレート３０ａには、第１ターミナルプレート２６ａが第１可動機構１１２ａを介して積層方向に進退可能に支持されている。同様に、第２エンドプレート３０ｂには、第２ターミナルプレート２６ｂが第２可動機構１１２ｂを介して積層方向に進退可能に支持されている。

例えば、図６に示すように、第２可動機構１１２ｂは、第２電力出力端子３２ｂに固定されるピストン部１０４ｂを備えるとともに、前記ピストン部１０４ｂは、第２絶縁プレート２８ｂの円筒部２８ｂｔに摺動自在に嵌合している。このため、第２エンドプレート３０ｂに対してスタック積層体に積層方向のばらつきが発生すると、第２ターミナルプレート２６ｂ及び高電圧ケーブル９８ｂの端部は、前記第２エンドプレート３０ｂに対して前記積層方向に移動することができる。

一方、第１可動機構１１２ａにおいても同様に、第１ターミナルプレート２６ａ及び高電圧ケーブル９８ａの端部は、第１エンドプレート３０ａに対して積層方向に移動することができる。これにより、積層方向の寸法のばらつきが発生しても、第１ターミナルプレート２６ａ及び第２ターミナルプレート２６ｂは、積層方向に移動して前記寸法のばらつきを有効に吸収することが可能になる。

特に、第２電力出力端子３２ｂを有する第２ターミナルプレート２６ｂは、第２エンドプレート３０ｂに対して、恰もフローティング支持されている。同様に、第１電力出力端子３２ａを有する第１ターミナルプレート２６ａは、第１エンドプレート３０ａに対して、恰もフローティング支持されている。

従って、燃料電池スタック１０全体の位置調整が不要になる。これにより、簡単な構成で、システム全体の設置スペースを有効に狭小化することができ、スペース効率を良好に向上させることが可能になるという効果が得られる。

さらに、本実施形態では、第２ターミナルプレート２６ｂの第２電力出力端子３２ｂは、第１ターミナルプレート２６ａの第１電力出力端子３２ａよりも長尺に構成されている。このため、短尺側の第１電力出力端子３２ａの周辺は、積層方向のばらつきに影響されることがなく、一定の長さだけ第１エンドプレート３０ａから突出している。従って、第１エンドプレート３０ａ側のスペース効率を向上させることができる。

その際、第１エンドプレート３０ａ側には、酸化剤ガス供給マニホールド部材４０ａ、酸化剤ガス排出マニホールド部材４０ｂ、燃料ガス供給マニホールド部材４２ａ及び燃料ガス排出マニホールド部材４２ｂが取り付けられている。一方、第２エンドプレート３０ｂ側には、冷却媒体供給マニホールド部材４４ａ及び冷却媒体排出マニホールド部材４４ｂが取り付けられている。

このように、第１エンドプレート３０ａでは、短尺側の第１電力出力端子３２ａが突出するため、この第１エンドプレート３０ａには、種々の補機類をスペース効率よく、配置することが可能になる。

また、燃料電池スタック１０では、燃料電池２２が車幅方向に積層されている。これにより、モータルーム１２内のスペースを効率よく利用して、燃料電池スタック１０を配置させることができる。

１０…燃料電池スタック １１…燃料電池電気自動車
１２…モータルーム １６…走行用モータ
１８、２０…制御装置 ２２…燃料電池
２４…筐体 ２６ａ、２６ｂ…ターミナルプレート
２８ａ、２８ｂ…絶縁プレート ３０ａ、３０ｂ…エンドプレート
３２ａ、３２ｂ…電力出力端子 ３４…連結バー
４０ａ…酸化剤ガス供給マニホールド部材
４０ｂ…酸化剤ガス排出マニホールド部材
４２ａ…燃料ガス供給マニホールド部材
４２ｂ…燃料ガス排出マニホールド部材
４４ａ…冷却媒体供給マニホールド部材
４４ｂ…冷却媒体排出マニホールド部材
６０ａ、６０ｂ…側方マウント部 ７２…後方マウント部
７６、８６…モータマウント部 ７８…連結マウント部
９４ａ、９４ｂ、９８ａ、９８ｂ…高電圧ケーブル
１０２ａ、１０２ｂ…ハウジング １０４ａ、１０４ｂ…ピストン部
１０６ａ、１０６ｂ…Ｏリング １０８ａ、１０８ｂ…端子
１１０ａ、１１０ｂ…ボルト １１２ａ、１１２ｂ…可動機構

Claims (6)

1. 燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池セルが複数積層された燃料電池と、
   前記燃料電池セルの積層方向両端に配置されるターミナルプレートと、
   前記ターミナルプレートに前記燃料電池とは反対側に積層されるエンドプレートと、
   前記燃料電池の前記エンドプレートが配置される面以外の面を囲繞するとともに、一対の前記エンドプレート間の距離を一定に維持して該エンドプレートに固定される筐体と、
   を備える燃料電池スタックの電気部品接続構造であって、
   前記ターミナルプレートは、前記エンドプレートを貫通して外部に突出し、高電圧ケーブルに接続される端子部を有するとともに、
   前記ターミナルプレートを前記エンドプレートに対して前記積層方向に進退可能に支持する可動機構を備え、
   一対の前記端子部は、第１端子部と、前記第１端子部よりも長さの大きな第２端子部とを有し、
   一方の前記エンドプレートには、前記第１端子部と反応ガス配管とが配設されることを特徴とする燃料電池スタックの電気部品接続構造。
2. 請求項１記載の電気部品接続構造において、他方の前記エンドプレートには、前記第２端子部と冷却媒体配管とが配設されることを特徴とする燃料電池スタックの電気部品接続構造。
3. 請求項１又は２に記載の電気部品接続構造において、前記エンドプレートと前記ターミナルプレートとの間にインシュレータが介装されるとともに、
   前記可動機構は、前記インシュレータに設けられ、前記端子部の外周を周回する円筒部と、
   前記高電圧ケーブルに連結され、前記円筒部の内面を前記端子部の軸方向に摺動自在で且つ前記エンドプレートを貫通するピストン部と、
   前記ピストン部と前記端子部とを連結する連結部と、
   を備えることを特徴とする燃料電池スタックの電気部品接続構造。
4. 燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池セルが複数積層された燃料電池と、
   前記燃料電池セルの積層方向両端に配置されるターミナルプレートと、
   前記ターミナルプレートに前記燃料電池とは反対側に積層されるエンドプレートと、
   前記燃料電池の前記エンドプレートが配置される面以外の面を囲繞するとともに、一対の前記エンドプレート間の距離を一定に維持して該エンドプレートに固定される筐体と、
   を備える燃料電池スタックの電気部品接続構造であって、
   前記ターミナルプレートは、前記エンドプレートを貫通して外部に突出し、高電圧ケーブルに接続される端子部を有するとともに、
   前記ターミナルプレートを前記エンドプレートに対して前記積層方向に進退可能に支持する可動機構を備え、
   前記燃料電池スタックは、車両に搭載されるとともに、
   前記燃料電池セルの積層方向は、車幅方向と一致することを特徴とする燃料電池スタックの電気部品接続構造。
5. 請求項４記載の電気部品接続構造において、前記燃料電池の積層方向両端には、側方マウントがそれぞれ配設されており、前記端子部は前記側方マウントより車室側に配設されることを特徴とする燃料電池スタックの電気部品接続構造。
6. 請求項４又は５記載の電気部品接続構造において、制御装置が燃料電池の上面に配設され、前記一対の端子部と前記制御装置とは車幅方向からケーブル接続されることを特徴とする燃料電池スタックの電気部品接続構造。

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