JP6146395B2 - 燃料電池モジュール - Google Patents
燃料電池モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP6146395B2 JP6146395B2 JP2014230528A JP2014230528A JP6146395B2 JP 6146395 B2 JP6146395 B2 JP 6146395B2 JP 2014230528 A JP2014230528 A JP 2014230528A JP 2014230528 A JP2014230528 A JP 2014230528A JP 6146395 B2 JP6146395 B2 JP 6146395B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pin
- fuel cell
- case
- cell module
- pressure plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
- H01M8/2475—Enclosures, casings or containers of fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
- H01M8/248—Means for compression of the fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
本発明の一形態によれば、燃料電池と前記燃料電池を収容するケースとを備える燃料電池モジュールが提供される。この燃料電池モジュールにおいて、前記燃料電池は;積層された複数の単セルを有するセルスタックと;前記セルスタックに対して前記複数の単セルの積層方向の最外側に位置するプレッシャープレートと;前記プレッシャープレートに対して前記積層方向の内側に位置して前記プレッシャープレートに接するエンドプレートであって、前記セルスタックの内部のマニホールドを終端する機能を有するエンドプレートと;を有しており;前記ケースは、前記燃料電池が前記ケースに収容された状態において、前記プレッシャープレートと対向して該プレッシャープレートを覆うカバー部を有し;前記カバー部は、貫通孔と、前記貫通孔に配置されて前記プレッシャープレートを押圧するピンと、を有するピン収容部を有し;前記ピン収容部は、前記カバー部において前記ピン収容部と連続する部分のうちの少なくとも一部である薄肉部よりも肉厚に形成された厚肉部を有し;前記厚肉部は、前記ケースの内側方向に形成されている。
A1.装置全体構成:
図1は、本発明の一実施形態としての燃料電池モジュールの概略構成を示す分解斜視図である。図1では、本実施形態の燃料電池モジュール10を部分的に分解して表している。図1では、X−Y平面が水平面となり、かつ、Z軸が鉛直方向と平行となるように、X軸、Y軸およびZ軸を定めている。なお、+Z方向が鉛直上方に相当する。本実施形態の燃料電池モジュール10は、駆動用電源として、燃料電池自動車に搭載されて使用される。具体的には、燃料電池モジュール10は、ケース110に形成されているケース脚103を介して燃料電池自動車のアンダーボディーにボルトにより固定される。なお、燃料電池自動車に代えて、電気自動車等の駆動用電源を必要とする他の任意の移動体に搭載されて使用されてもよい。また、定置型電源として、例えば、オフィスや家庭において屋内または屋外に設置されて用いられてもよい。
図2は、カバー部114の詳細構成を示す斜視図である。図3は、カバー部114の詳細構成を示す断面図である。図4は、カバー部114の詳細構成を示す断面図である。図2(A)は、カバー部114の外側面(+X方向の面)の詳細構成を示す。図2(B)は、カバー部114の内側面(−X方向の面)の詳細構成を示す。図2(A)では、カバー部114の−X方向構造の一部を破線で表している。また、図2(A)および図2(B)では、図1に示すケース110の表面においてY−Z平面に沿って外方に突出して形成されているリブは、図示の便宜上省略されている。図3(A)では、図2に示すA−A断面を表している。図3(B)では、図3(A)において破線で示す領域Ar1を拡大して表している。図4では、図2に示すB−B断面を表している。なお、図2〜4では、荷重調整ピン120の外周面に形成されているねじ山、および各ピン用貫通孔118a〜118hの内周面に形成されているねじ山は、省略されている。
図5は、比較例のカバー部514の詳細構成を示す断面図である。比較例のケース510のカバー部514は、3つのピン収容部512を備えている。各ピン収容部512は、カバー部514の外側表面においてケース110の外側(+X方向)に突出し、Z軸方向と平行に延設されたリブ状の外観形状を有する。各ピン収容部512において、−Z方向の端部近傍には、ピン用貫通孔518が形成されている。なお、比較例のケース510の輪郭の大きさ(外側表面で囲まれた部分の体積)は、上述した実施形態のケース110の輪郭の大きさと同じである。また、ケース510に収容されている燃料電池20は、上述した実施形態の燃料電池20と同じである。
B1.変形例1:
上記実施形態では、ピン収容部112cの厚さ(X軸方向の長さ)は、+Z方向の端部が最も小さく、+Z方向に向かうにつれて次第に大きくなるように構成されていたが、本発明はこれに限定されない。
上記実施形態では、薄肉部119は、各ピン収容部112a、112c、112dのY軸方向に隣接して(連続して)配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、各ピン収容部112a、112c、112dは、Z軸方向に沿って延設されていた。また、上記変形例の第3の態様においては、各ピン収容部108a、108bは、Y軸方向に沿って延設されていた。これらのように、各ピン収容部がリブ状の外観形状を有する構成において、各ピン収容部が延設される方向は、Z軸方向またはY軸方向に限定されず、積層方向SDと交差する任意の方向としてもよい。
上記実施形態において、荷重調整ピン120は、雄ねじとして構成され、また、各ピン用貫通孔118a〜118hの内周表面に形成されたねじ山と螺合していたが、本発明はこれに限定されるものではない。荷重調整ピン120の外周表面にねじ山が形成されておらず、また、各ピン用貫通孔118a〜118hの内周表面にねじ山が形成されていなくてもよい。この構成では、荷重調整ピン120は、各ピン用貫通孔118a〜118hに所定の荷重で圧入され、荷重調整ピン120の外周表面と各ピン用貫通孔の内周表面との間の摩擦力により、荷重調整ピン120の位置が固定されてもよい。すなわち、一般には、各ピン用貫通孔118a〜118hに配置されてプレッシャープレート200を押圧する任意のピンを、本発明の燃料電池モジュールに適用できる。
上記実施形態における燃料電池モジュールの構成は、あくまでも一例であり、種々変更可能である。実施形態のカバー部114の薄肉部119において、ピン収容部112a、112c、112dと平行に、ピン用貫通孔が形成されていないZ軸方向のリブを形成してもよい。この構成においても、少なくともピン収容部112a、112c、112dに対してY軸方向に連続する部分は、薄肉部119となるため、上記実施形態と同様な効果を有する。また、プレッシャープレート200において、3つの押圧受け部215、216、217を省略してもよい。また、プレッシャープレート200において、ねじ受け部202を省略してもよい。また、プレッシャープレート200において押圧受け部の数を任意の数としてもよい。同様に、プレッシャープレート200においてねじ受け部の数を任意の数としてもよい。また、荷重調整ピン120の数およびピン用貫通孔の数を、任意の数としてもよい。また、燃料電池モジュール10の設置時の姿勢と、水平面および鉛直方向との関係は、上述した実施形態の関係に限るものではない。また、各単セル102は、固体高分子型燃料電池用の単セルであったが、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、固体酸化物形燃料電池等、種々の燃料電池用の単セルとして構成してもよい。
20…燃料電池
102…単セル
102S…セルスタック
103…ケース脚
104…溝
108a…ピン収容部
108b…ピン収容部
110…ケース
110a…ケース
110b…ケース
110c…ケース
112a…ピン収容部
112c…ピン収容部
112d…ピン収容部
112x…ピン収容部
112y…ピン収容部
113…突出部
114…カバー部
114a…カバー部
114b…カバー部
114c…カバー部
115、116、117…押圧用貫通孔
118a…ピン用貫通孔
118b…ピン用貫通孔
118c…ピン用貫通孔
118d…ピン用貫通孔
118e…ピン用貫通孔
119…薄肉部
119a…薄肉部
120…荷重調整ピン
160E…第1ターミナルプレート
160F…第2ターミナルプレート
165E…第1絶縁プレート
165F…第2絶縁プレート
170E…第1エンドプレート
170F…第2エンドプレート
200…プレッシャープレート
202…ねじ受け部
215…押圧受け部
311…領域
312…領域
313…領域
314…領域
510…ケース
512…ピン収容部
514…カバー部
518…ピン用貫通孔
SD…積層方向
Ar1…領域
Claims (4)
- 燃料電池と前記燃料電池を収容するケースとを備える燃料電池モジュールであって、
前記燃料電池は、
積層された複数の単セルを有するセルスタックと、
前記セルスタックに対して前記複数の単セルの積層方向の最外側に位置するプレッシャープレートと、
前記プレッシャープレートに対して前記積層方向の内側に位置して前記プレッシャープレートに接するエンドプレートであって、前記セルスタックの内部のマニホールドを終端する機能を有するエンドプレートと、
を有しており、
前記ケースは、前記燃料電池が前記ケースに収容された状態において、前記プレッシャープレートと対向して該プレッシャープレートを覆うカバー部を有し、
前記カバー部は、貫通孔と、前記貫通孔に配置されて前記プレッシャープレートを押圧するピンと、を有するピン収容部を有し、
前記ピン収容部は、前記カバー部において前記ピン収容部と連続する部分のうちの少なくとも一部である薄肉部よりも肉厚に形成された厚肉部を有し、
前記厚肉部は、前記ケースの内側方向に形成されている、燃料電池モジュール。 - 請求項1に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記ピン収容部は、前記カバー部において前記ケースの内側方向に突出し、前記積層方向と交差する方向に延設されているリブを有する、燃料電池モジュール。 - 請求項2に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記貫通孔は、前記カバー部の周縁部に形成されており、
前記リブにおける前記内側方向の厚さは、前記リブの延設方向に沿って前記周縁部に向かうにつれて次第に大きくなる、燃料電池モジュール。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記ピンは雄ねじとして構成され、
前記貫通孔の内周表面には、前記雄ねじと螺合するねじ山が形成されている、燃料電池モジュール。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014230528A JP6146395B2 (ja) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | 燃料電池モジュール |
US14/883,191 US10079402B2 (en) | 2014-11-13 | 2015-10-14 | Fuel cell module |
DE102015118061.8A DE102015118061B4 (de) | 2014-11-13 | 2015-10-22 | Brennstoffzellenmodul |
CA2909882A CA2909882C (en) | 2014-11-13 | 2015-10-22 | Fuel cell module |
KR1020150152993A KR101882562B1 (ko) | 2014-11-13 | 2015-11-02 | 연료 전지 모듈 |
CN201510770101.1A CN105609860B (zh) | 2014-11-13 | 2015-11-12 | 燃料电池模块 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014230528A JP6146395B2 (ja) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | 燃料電池モジュール |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016095970A JP2016095970A (ja) | 2016-05-26 |
JP2016095970A5 JP2016095970A5 (ja) | 2016-07-07 |
JP6146395B2 true JP6146395B2 (ja) | 2017-06-14 |
Family
ID=55949137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014230528A Active JP6146395B2 (ja) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | 燃料電池モジュール |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10079402B2 (ja) |
JP (1) | JP6146395B2 (ja) |
KR (1) | KR101882562B1 (ja) |
CN (1) | CN105609860B (ja) |
CA (1) | CA2909882C (ja) |
DE (1) | DE102015118061B4 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016004306A1 (de) * | 2016-04-08 | 2017-10-12 | Daimler Ag | Brennstoffzellenstapel, Brennstoffzellensystem, Fahrzeug und Verfahren zum Fertigen eines Brennstoffzellenstapels |
CN106129298B (zh) * | 2016-08-26 | 2019-07-09 | 东莞氢宇新能源科技有限公司 | 一种模块化氢燃料电池系统 |
KR102634392B1 (ko) | 2018-07-18 | 2024-02-06 | 현대자동차주식회사 | 연료 전지 스택 모듈 |
CA3142093C (en) * | 2019-07-16 | 2023-01-31 | Fcp Fuel Cell Powertrain Gmbh | Fuel cell module, fuel cell system and method for producing a fuel cell module |
DE102019219795A1 (de) | 2019-12-17 | 2021-06-17 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffzelle mit einer Nachstellvorrichtung zum Ausgleich des Setzverhaltens innerhalb eines Stapelaufbaus |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2571093Y2 (ja) * | 1993-07-12 | 1998-05-13 | 矢崎総業株式会社 | ユニットケースの取付構造 |
KR200302454Y1 (ko) * | 1997-12-29 | 2003-03-31 | 한국델파이주식회사 | 자동차용 교류발전기의 마운팅러그. |
KR200207409Y1 (ko) * | 1998-05-19 | 2001-03-02 | 황호진 | 봉인구조가 개선된 가스계량기 |
JP3317905B2 (ja) | 1998-09-07 | 2002-08-26 | 太平洋工業株式会社 | タイヤ空気圧警報装置用送信機のケーシング構造 |
JP2004303587A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
JP4635503B2 (ja) * | 2004-07-28 | 2011-02-23 | 日産自動車株式会社 | 車両搭載型燃料電池 |
JP2006294366A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Casio Comput Co Ltd | 燃料電池装置 |
JP4838546B2 (ja) | 2005-07-29 | 2011-12-14 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池スタック |
JP2007173169A (ja) | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
JP4569499B2 (ja) | 2006-03-09 | 2010-10-27 | パナソニック株式会社 | 圧縮機 |
JP2008004307A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
US20080138670A1 (en) | 2006-12-06 | 2008-06-12 | 3M Innovative Properties Company | Compact fuel cell stack with multiple plate arrangement |
US7713648B2 (en) * | 2007-07-23 | 2010-05-11 | Utc Power Corporation | Fuel cell cover plate tie-down |
JP2009054291A (ja) * | 2007-08-23 | 2009-03-12 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
KR100986456B1 (ko) * | 2008-03-04 | 2010-10-08 | 포항공과대학교 산학협력단 | 연료전지스택 체결 장치 |
JP2009252597A (ja) | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
JP2010212149A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Toyota Motor Corp | 燃料電池スタック |
JP5664477B2 (ja) | 2011-06-28 | 2015-02-04 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池、および、燃料電池の製造方法 |
JP2014229376A (ja) | 2013-05-20 | 2014-12-08 | 住友電装株式会社 | シールドコネクタ |
-
2014
- 2014-11-13 JP JP2014230528A patent/JP6146395B2/ja active Active
-
2015
- 2015-10-14 US US14/883,191 patent/US10079402B2/en active Active
- 2015-10-22 DE DE102015118061.8A patent/DE102015118061B4/de active Active
- 2015-10-22 CA CA2909882A patent/CA2909882C/en active Active
- 2015-11-02 KR KR1020150152993A patent/KR101882562B1/ko active IP Right Grant
- 2015-11-12 CN CN201510770101.1A patent/CN105609860B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105609860B (zh) | 2018-02-13 |
US20160141700A1 (en) | 2016-05-19 |
JP2016095970A (ja) | 2016-05-26 |
DE102015118061A1 (de) | 2016-07-21 |
KR101882562B1 (ko) | 2018-07-26 |
KR20160057312A (ko) | 2016-05-23 |
CN105609860A (zh) | 2016-05-25 |
US10079402B2 (en) | 2018-09-18 |
DE102015118061B4 (de) | 2023-11-02 |
CA2909882C (en) | 2017-04-25 |
CA2909882A1 (en) | 2016-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6146395B2 (ja) | 燃料電池モジュール | |
US7803492B2 (en) | Fuel cell stack with positioning mechanism | |
JP4422458B2 (ja) | 燃料電池 | |
US20060046127A1 (en) | Fuel cell stack | |
US20160126563A1 (en) | Insulator and fuel cell device | |
JP2007200631A (ja) | 燃料電池及び燃料電池用コネクタ | |
JP2016095970A5 (ja) | ||
JP4118123B2 (ja) | 燃料電池スタック | |
JP6499249B1 (ja) | 燃料電池スタック | |
JP5295959B2 (ja) | 電気化学セルのスタックの繰り返しユニット、スタック配置、および繰り返しユニットの製造方法 | |
JP4789478B2 (ja) | 燃料電池スタック及びその組み付け方法 | |
JP2004288426A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池のセル電圧測定部構造 | |
JP2009146830A (ja) | 燃料電池スタック | |
JP2019083145A (ja) | 蓄電装置 | |
JP2018081771A (ja) | インターコネクタ−電気化学反応単セル複合体および電気化学反応セルスタック | |
JP7326705B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP2007213830A (ja) | 燃料電池の膜電極接合体及び膜電極接合体の製造方法 | |
JP4150352B2 (ja) | 燃料電池スタック | |
JP2018081770A (ja) | インターコネクタ−電気化学反応単セル複合体および電気化学反応セルスタック | |
JP6642373B2 (ja) | 燃料電池 | |
JP2019075247A (ja) | 燃料電池スタック | |
JP7095378B2 (ja) | 燃料電池スタック | |
JP5189464B2 (ja) | 電気コネクタ | |
JP6403569B2 (ja) | 燃料電池ホットモジュール | |
JP4997077B2 (ja) | 燃料電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160309 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160412 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170112 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170329 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170418 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170501 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6146395 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |