JP6166223B2 - Vehicle with fuel cell - Google Patents
Vehicle with fuel cell Download PDFInfo
- Publication number
- JP6166223B2 JP6166223B2 JP2014111416A JP2014111416A JP6166223B2 JP 6166223 B2 JP6166223 B2 JP 6166223B2 JP 2014111416 A JP2014111416 A JP 2014111416A JP 2014111416 A JP2014111416 A JP 2014111416A JP 6166223 B2 JP6166223 B2 JP 6166223B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- vehicle
- cell stack
- fuel
- wall surface
- 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
-
- 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
- Fuel Cell (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
本発明は、複数の燃料電池が積層される燃料電池スタックを備え、前記燃料電池スタックが収容ケーシングに収容されてフロントボックスに搭載される燃料電池搭載車両に関する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells are stacked, the fuel cell stack being housed in a housing casing and mounted on a front box.
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。電解質膜・電極構造体は、セパレータにより挟持されて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車両に搭載されている。 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 electrolyte membrane / electrode structure is sandwiched between separators to constitute a power generation cell. A fuel cell is usually mounted on a fuel cell electric vehicle, for example, as an in-vehicle fuel cell stack by stacking a predetermined number of power generation cells.
燃料電池スタックでは、特に車載用として使用される際、揺れや振動の他、外部荷重が付与され易い。従って、車両の衝突時において、燃料電池スタックを確実に保護する必要がある。そこで、例えば、特許文献1に開示されている燃料電池の車両搭載構造が知られている。 In particular, when the fuel cell stack is used for in-vehicle use, an external load is easily applied in addition to shaking and vibration. Therefore, it is necessary to reliably protect the fuel cell stack in the event of a vehicle collision. Therefore, for example, a vehicle mounting structure of a fuel cell disclosed in Patent Document 1 is known.
この車両搭載構造では、図6に示すように、燃料電池モジュール1が車両前方部のエンジンルームER内に配置されている。燃料電池モジュール1は、燃料電池スタック2と、前記燃料電池スタック2を密閉収納するケース3とを有している。燃料電池スタック2は、第1スタック2aと第2スタック2bとが並列配置されるとともに、エンドプレート4a、4bにより積層方向に保持されている。
In this vehicle mounting structure, as shown in FIG. 6, the fuel cell module 1 is disposed in the engine room ER in the front part of the vehicle. The fuel cell module 1 includes a fuel cell stack 2 and a
一方のエンドプレート4aからは、電極5a、5bの端子6が外部に突出しており、前記端子6は、バスバー7を介してリレー8に接続されている。
From one
このように、燃料電池の電源取り出し部を車両の側方向きに配置することにより、衝突時における電源取り出し部の破損の可能性が低減され、特に、衝突に対する取り出し端子の破損が防止される、としている。 In this way, by arranging the fuel cell power take-out part at the side of the vehicle, the possibility of damage to the power take-out part at the time of a collision is reduced, and in particular, damage to the take-out terminal against the collision is prevented. It is said.
上記の車両搭載構造では、燃料電池スタック2とケース3の車両前方向の内壁面との隙間t1が、前記燃料電池スタック2と前記ケース3の車両後方向の内壁面との隙間t2よりも小さな寸法に設定されている(t1<t2)。
In the above vehicle mounting structure, the gap t1 between the fuel cell stack 2 and the inner wall surface of the
このため、例えば、前方衝突により車両前方向から車体に衝撃が付与されると、ケース3は、十分な潰れ代が得られず、燃料電池スタック2に干渉(当接)するおそれがある。従って、燃料電池が破損し易くなり、絶縁機能や水素シール機能に影響を与えるという問題がある。
For this reason, for example, when an impact is applied to the vehicle body from the front of the vehicle due to a frontal collision, the
本発明は、この種の問題を解決するものであり、収容ケーシングの潰れ代を確保し、簡単且つ経済的な構成で、燃料電池スタックを良好に保護することが可能な燃料電池搭載車両を提供することを目的とする。 The present invention solves this type of problem, and provides a fuel cell-equipped vehicle that secures the crushing allowance of the housing casing and can satisfactorily protect the fuel cell stack with a simple and economical configuration. The purpose is to do.
本発明に係る燃料電池搭載車両は、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複数の燃料電池が積層される燃料電池スタックを備えている。燃料電池スタックは、収容ケーシングに収容されて車体のフロントボックスに搭載されるとともに、燃料電池の積層方向は、車幅方向に設定されている。 A vehicle equipped with a fuel cell according to the present invention includes a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells that generate electricity by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas are stacked. The fuel cell stack is housed in a housing casing and mounted on the front box of the vehicle body, and the stacking direction of the fuel cells is set in the vehicle width direction.
そして、前記燃料電池スタックは、前記燃料電池の積層方向両端に配設されるエンドプレートを備えている。また、一対の前記エンドプレートは、前記収容ケーシングの内壁面のうち前記燃料電池スタックよりも車両前後方向前方側に位置する前方内壁面に対向するように設けられた前方連結部材と、前記収容ケーシングの内壁面のうち前記燃料電池スタックよりも車両前後方向後方側に位置する後方内壁面に対向するように設けられた後方連結部材と、により互いに固定されている。燃料電池スタックと収容ケーシングの内壁面との間には、積層方向に沿ってそれぞれ隙間が形成され、車両前後方向前方側の前記隙間における前記前方内壁面と前記前方連結部材との間の寸法は、車両前後方向後方側の前記隙間における前記後方内壁面と前記後方連結部材との間の寸法よりも大きい。
The fuel cell stack includes end plates disposed at both ends of the fuel cell in the stacking direction. Further, the pair of end plates includes a front connecting member provided so as to face a front inner wall surface located on the front side in the vehicle front-rear direction with respect to the fuel cell stack among the inner wall surfaces of the housing casing, and the housing casing And a rear connecting member provided so as to face the rear inner wall surface located on the rear side in the vehicle longitudinal direction from the fuel cell stack. Between the inner wall surface of the fuel cell stack and the housing casing are gaps respectively formed along the stacking direction, the dimension between the front inner wall surface of the gap in the vehicle longitudinal direction front side of the front coupling member It offers greater than the dimension between the rear inner wall surface of the gap in the vehicle longitudinal direction rear side of the rear connecting member.
本発明によれば、フロントボックスに配置される収容ケーシング内には、内壁面との間に隙間を設けて燃料電池スタックが収容されている。その際、車両前後方向前方側の隙間は、車両前後方向後方側の隙間よりも大きな寸法に設定されている。 According to the present invention, the fuel cell stack is housed in the housing casing disposed in the front box with a gap between the housing and the inner wall surface. At that time, the gap on the front side in the vehicle front-rear direction is set to a size larger than the gap on the rear side in the vehicle front-rear direction.
このため、車両前方からの衝突等により、フロントボックスに外部荷重が付与されると、収容ケーシングは、十分な潰れ代を確保しており、前記収容ケーシングが変形した際に、燃料電池スタックに干渉することを良好に抑制することができる。従って、簡単且つ経済的な構成で、燃料電池スタックを確実に保護することが可能になる。しかも、エンドプレートが収容ケーシングの内壁面に対向して配設されていると、外部荷重によって収容ケーシングが変形したとしてもその外部荷重はエンドプレートが受けるため、燃料電池スタックに影響が及ぶことは回避される。 For this reason, when an external load is applied to the front box due to a collision from the front of the vehicle, the housing casing secures a sufficient crushing allowance and interferes with the fuel cell stack when the housing casing is deformed. It can suppress well. Therefore, the fuel cell stack can be reliably protected with a simple and economical configuration. Moreover, if the end plate is disposed opposite to the inner wall surface of the housing casing, even if the housing casing is deformed by an external load, the external plate receives the external load, and therefore the fuel cell stack is not affected. Avoided.
図1に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池搭載車両、例えば、燃料電池電気自動車10は、燃料電池スタック12がフロントボックス(所謂、モータルーム)10fに収容される。
As shown in FIG. 1, in a fuel cell vehicle, for example, a fuel cell
燃料電池スタック12は、積層された複数の燃料電池14を備え、前記燃料電池14は、収容ケーシング16に収容される(図2及び図3参照)。燃料電池14は、図3に示すように、立位姿勢で燃料電池電気自動車10の車両前後方向(車長方向)(矢印A方向)に交差する車幅方向(矢印B方向)に積層される。
The
燃料電池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。燃料電池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。
At one end in the stacking direction of the
横長形状(長方形状)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。
The first
図3に示すように、第1エンドプレート24a及び第2エンドプレート24bは、長方形状を有し、各角部には、R形状部(湾曲部)が設けられる。図2及び図3に示すように、第1エンドプレート24aと第2エンドプレート24bの各上辺には、前記上辺の略中央部に位置して一定の長さを有する連結バー28aが配置される。第1エンドプレート24aと第2エンドプレート24bの各下辺には、前記下辺の略中央部に位置して一定の長さを有する連結バー28bが配置される。
As shown in FIG. 3, the
第1エンドプレート24aの一方の短辺(車両前方の短辺)と第2エンドプレート24bの一方の短辺とには、前記一方の短辺の略中央部に位置して一定の長さを有する連結バー28cが配置される。第1エンドプレート24aの他方の短辺と第2エンドプレート24bの他方の短辺とには、前記他方の短辺(車両後方の短辺)の略中央部に位置して一定の長さを有する連結バー28dが配置される。
One short side (the short side in front of the vehicle) of the
図2に示すように、連結バー28a、28bは、断面コ字状を有する。連結バー28a、28bには、燃料電池14の凸状部58a、58b(後述する)が係合する凹状部28ar、28brが積層方向に延在して設けられる。連結バー28a、28b、28c及び28dの各両端は、第1エンドプレート24a及び第2エンドプレート24bにねじ30を介して固定され、複数の積層された燃料電池14に積層方向(矢印B方向)の締め付け荷重を付与する(図3参照)。この場合、連結バー28cは、収容ケーシング16を構成する後述の前方サイドパネル66の内壁面に対向して配設され、連結バー28dは後述の後方サイドパネル68の内壁面に対向して配設される。
As shown in FIG. 2, the connecting
図4に示すように、燃料電池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。燃料電池14は、長方形状を有するとともに、各角部には、R形状部(湾曲部)が設けられる。
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
燃料電池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とが上下に設けられる。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
燃料電池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とが上下に設けられる。
The other end edge in the long side direction of the
燃料電池14の短辺方向(矢印C方向)の両端縁部一方側には、すなわち、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が設けられる。各冷却媒体供給連通孔42aは、冷却媒体を供給するものであり、互いに対向する辺に設けられる。
The
燃料電池14の短辺方向の両端縁部他方側には、すなわち、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が設けられる。各冷却媒体排出連通孔42bは、冷却媒体を排出するものであり、互いに対向する辺に設けられる。
Two cooling medium discharges are made by communicating with each other in the direction of arrow B on the other side of both ends in the short side direction of the
電解質膜・電極構造体32は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜(陽イオン交換膜)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 cathode electrode 46 and 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。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
燃料電池14では、カソード側セパレータ34及びアノード側セパレータ36の各長辺(図4中、上辺及び下辺)中央に、それぞれ凸状部58a、58bが一体又は別個に設けられる。凸状部58a、58bは、例えば、絶縁性を有する樹脂材で形成され、カソード側セパレータ34及びアノード側セパレータ36に一体構成される。また、凸状部58a、58b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と一体の金属板からなり、表面に絶縁処理を施してもよい。
In the
図3に示すように、第1エンドプレート24aには、酸化剤ガス供給マニホールド60a、酸化剤ガス排出マニホールド60b、燃料ガス供給マニホールド62a及び燃料ガス排出マニホールド62bが取り付けられる。酸化剤ガス供給マニホールド60aは、酸化剤ガス供給連通孔38aに連通し、酸化剤ガス排出マニホールド60bは、酸化剤ガス排出連通孔38bに連通する。燃料ガス供給マニホールド62aは、燃料ガス供給連通孔40aに連通し、燃料ガス排出マニホールド62bは、燃料ガス排出連通孔40bに連通する。
As shown in FIG. 3, an oxidant
第2エンドプレート24bには、図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、収容ケーシング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。図2及び図3に示すように、収容ケーシング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66及び後方サイドパネル68により構成される。収容ケーシング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70及び下方サイドパネル72により構成される。
As shown in FIG. 3, the
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、収容ケーシング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、第1エンドプレート24a及び第2エンドプレート24bの上下角部のR形状部に対応する内面R形状部(湾曲部)を構成する。
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、収容ケーシング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。内側膨出部68a、68bは、第1エンドプレート24a及び第2エンドプレート24bの上下角部のR形状部に対応する内面R形状部(湾曲部)を構成する。
The
上方サイドパネル70及び下方サイドパネル72は、それぞれ単一の平板(又は複数枚のプレートの積層体)で構成される。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には、所望の位置にボルト挿入用の孔部76が形成される。
The
第1エンドプレート24a、第2エンドプレート24b、前方サイドパネル66及び後方サイドパネル68には、所望の位置にねじ穴78が形成される。各孔部76に挿入されるねじ80が、各ねじ穴78に螺合される。このため、上方サイドパネル70、下方サイドパネル72、前方サイドパネル66及び後方サイドパネル68は、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
本実施形態では、図2に示すように、燃料電池スタック12と収容ケーシング16の内壁面16mとの間には、積層方向に隙間が形成される。具体的には、車両前後方向前方(矢印Af方向)側の隙間Sfの寸法L1は、車両前後方向後方(矢印Ab方向)側の隙間Sbの寸法L2よりも大きな寸法に設定される(L1>L2)。隙間Sfの寸法L1は、前方サイドパネル66の内壁面と連結バー28cの表面との距離であり、隙間Sbの寸法L2は、後方サイドパネル68の内壁面と連結バー28dの表面との距離である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a gap is formed in the stacking direction between the
このように構成される燃料電池スタック12の動作について、以下に説明する。
The operation of the
先ず、図3に示すように、第1エンドプレート24aの酸化剤ガス供給マニホールド60a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. 3, 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 cathode electrode 46 of the electrolyte membrane /
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
上記のように、燃料電池スタック12から出力される電力は、走行用モータ(図示せず)に供給されることにより、燃料電池電気自動車10が走行する。その際、図1に示すように、燃料電池電気自動車10に対して、前方から矢印Ab方向に衝撃である外部荷重Fが付与されると、前記燃料電池電気自動車10の前方部分が内部に変形することがある。
As described above, the electric power output from the
このため、図5に示すように、燃料電池スタック12が収容されている収容ケーシング16を構成する前方サイドパネル66には、外部荷重Fが作用する。従って、前方サイドパネル66は、車両前後方向後方(矢印Ab方向)に変形することがある。
For this reason, as shown in FIG. 5, the external load F acts on the
この場合、本実施形態では、図2に示すように、燃料電池スタック12と収容ケーシング16の内壁面16mとの間には、積層方向に隙間が形成されている。具体的には、車両前後方向前方(矢印Af方向)側の隙間Sfの寸法L1は、車両前後方向後方(矢印Ab方向)側の隙間Sbの寸法L2よりも大きな寸法に設定されている(L1>L2)。
In this case, in this embodiment, as shown in FIG. 2, a gap is formed in the stacking direction between the
これにより、収容ケーシング16を構成する前方サイドパネル66は、車両前後方向後方に十分な潰れ代を確保することができる。このため、外部荷重Fが付与される際に、前方サイドパネル66が変形しても、変形後の前記前方サイドパネル66と燃料電池スタック12との間には、クリアランスL3が設けられている。
Thereby, the
従って、外部荷重Fにより収容ケーシング16が変形する際、前記収容ケーシング16が燃料電池スタック12に干渉することを良好に抑制することが可能になる。しかも、連結バー28cは収容ケーシング16を構成する前方サイドパネル66の内壁面に対向して配設されている。これにより、簡単且つ経済的な構成で、燃料電池スタック12を確実に保護することができ、絶縁機能や水素シール機能に影響を与えることを抑制することが可能になる。
Therefore, when the
さらに、各燃料電池14には、上下に凸状部58a、58bが設けられるとともに、前記凸状部58a、58bは、連結バー28a、28bの凹状部28ar、28brに嵌合(係合)している。このため、燃料電池スタック12に外部荷重Fが付与された際、各燃料電池14は、車両前後方向(矢印A方向)への移動が規制されている。従って、燃料電池スタック12が収容ケーシング16に干渉することを一層確実に抑制することができる。
Furthermore, each
10…燃料電池電気自動車 10f…フロントボックス
12…燃料電池スタック 14…燃料電池
16…収容ケーシング 24a、24b…エンドプレート
28a〜28d…連結バー 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、58b…凸状部 66…前方サイドパネル
68…後方サイドパネル 70…上方サイドパネル
72…下方サイドパネル
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記燃料電池スタックは、前記燃料電池の積層方向両端に配設されるエンドプレートを備え、
一対の前記エンドプレートは、前記収容ケーシングの内壁面のうち前記燃料電池スタックよりも車両前後方向前方側に位置する前方内壁面に対向するように設けられた前方連結部材と、前記収容ケーシングの内壁面のうち前記燃料電池スタックよりも車両前後方向後方側に位置する後方内壁面に対向するように設けられた後方連結部材と、により互いに固定され、
前記燃料電池スタックと前記収容ケーシングの内壁面との間には、前記積層方向に沿ってそれぞれ隙間が形成され、
車両前後方向前方側の前記隙間における前記前方内壁面と前記前方連結部材との間の寸法は、車両前後方向後方側の前記隙間における前記後方内壁面と前記後方連結部材との間の寸法よりも大きいことを特徴とする燃料電池搭載車両。 A fuel cell stack in which a plurality of fuel cells that generate electricity by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas are stacked; the fuel cell stack is housed in a housing casing and mounted on a front box of a vehicle body; The stacking direction of the fuel cells is a fuel cell-equipped vehicle set in the vehicle width direction,
The fuel cell stack includes end plates disposed at both ends of the fuel cell in the stacking direction,
The pair of end plates includes a front connecting member provided so as to face a front inner wall surface located on the front side in the vehicle front-rear direction with respect to the fuel cell stack among the inner wall surfaces of the housing casing, A rear connecting member provided so as to face a rear inner wall surface located on the rear side in the vehicle longitudinal direction from the fuel cell stack among the wall surfaces, and fixed to each other,
A gap is formed between the fuel cell stack and the inner wall surface of the housing casing along the stacking direction ,
The dimension between the front inner wall surface and the front connection member in the gap on the front side in the vehicle front-rear direction is larger than the dimension between the rear inner wall surface and the rear connection member in the gap on the rear side in the vehicle front-rear direction. fuel cell vehicle, characterized in that not large.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014111416A JP6166223B2 (en) | 2014-05-29 | 2014-05-29 | Vehicle with fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014111416A JP6166223B2 (en) | 2014-05-29 | 2014-05-29 | Vehicle with fuel cell |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015225809A JP2015225809A (en) | 2015-12-14 |
JP6166223B2 true JP6166223B2 (en) | 2017-07-19 |
Family
ID=54842411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014111416A Active JP6166223B2 (en) | 2014-05-29 | 2014-05-29 | Vehicle with fuel cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6166223B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6443685B2 (en) * | 2015-07-30 | 2018-12-26 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell |
JP6986001B2 (en) * | 2018-10-22 | 2021-12-22 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell stack |
WO2024202861A1 (en) * | 2023-03-29 | 2024-10-03 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3870724B2 (en) * | 2001-06-11 | 2007-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell vehicle mounting structure |
JP3893965B2 (en) * | 2001-12-13 | 2007-03-14 | トヨタ自動車株式会社 | Electric car |
JP4576931B2 (en) * | 2004-08-27 | 2010-11-10 | トヨタ自動車株式会社 | Electrical equipment mounting structure |
JP5207834B2 (en) * | 2008-06-03 | 2013-06-12 | 本田技研工業株式会社 | Automotive fuel cell stack |
JP5026461B2 (en) * | 2009-04-14 | 2012-09-12 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell stack |
DE102010048102A1 (en) * | 2010-10-09 | 2012-04-12 | Audi Ag | Vehicle with a crash energy absorbable traction battery |
DE112013000874T5 (en) * | 2012-02-07 | 2014-10-16 | Honda Motor Co., Ltd. | fuel cell vehicle |
JP5629303B2 (en) * | 2012-02-07 | 2014-11-19 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell stack |
JP5879239B2 (en) * | 2012-09-27 | 2016-03-08 | 本田技研工業株式会社 | In-vehicle fuel cell system |
-
2014
- 2014-05-29 JP JP2014111416A patent/JP6166223B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015225809A (en) | 2015-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9539897B2 (en) | Fuel cell vehicle | |
JP6104864B2 (en) | Fuel cell stack and fuel cell vehicle | |
JP6224060B2 (en) | Fuel cell system | |
JP6090996B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP2005044688A (en) | Fuel cell stack | |
JP6025650B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP5269480B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP5829535B2 (en) | Fuel cell system | |
JP6166223B2 (en) | Vehicle with fuel cell | |
JP6180331B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP5879239B2 (en) | In-vehicle fuel cell system | |
JP6104833B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP2013193724A (en) | Fuel cell system | |
JP6166203B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP5802186B2 (en) | In-vehicle fuel cell system | |
JP2014125186A (en) | Fuel battery vehicle | |
JP2015000712A (en) | Mounting structure for fuel battery stack | |
JP2009146830A (en) | Fuel cell stack | |
JP4865234B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP6748451B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP2014239014A (en) | Fuel battery stack | |
JP6606435B2 (en) | Fuel cell system | |
JP2015061398A (en) | Fuel cell vehicle | |
JP6145058B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP2013189159A (en) | Fuel cell vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170118 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170321 |
|
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: 20170620 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170622 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6166223 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |