JP7076259B2 - Fuel cell system - Google Patents

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JP7076259B2 JP2018063431A JP2018063431A JP7076259B2 JP 7076259 B2 JP7076259 B2 JP 7076259B2 JP 2018063431 A JP2018063431 A JP 2018063431A JP 2018063431 A JP2018063431 A JP 2018063431A JP 7076259 B2 JP7076259 B2 JP 7076259B2
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Description

本発明は、燃料電池スタックと、該燃料電池スタックを収納するケーシングとを有する燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system having a fuel cell stack and a casing for accommodating the fuel cell stack.

燃料電池スタックは、互いに積層された複数個の発電セルと、該発電セルの積層方向の各端部に配設された集電体としての1組のターミナルプレートとを有する。一方のターミナルプレートには、各発電セルのアノード電極が電気的に接続され、他方のターミナルプレートには、各発電セルのカソード電極が電気的に接続される。さらに、両ターミナルプレートに対し、電装ユニット等の外部機器が電気的に接続される。 The fuel cell stack has a plurality of power generation cells stacked on each other and a set of terminal plates as current collectors arranged at each end of the power generation cells in the stacking direction. The anode electrode of each power generation cell is electrically connected to one terminal plate, and the cathode electrode of each power generation cell is electrically connected to the other terminal plate. Further, an external device such as an electrical unit is electrically connected to both terminal plates.

ターミナルプレートと外部機器の電気的接続は、導体を介してなされる。例えば、特許文献1に示されるように、ターミナルプレート(特許文献1においていう「集電板」)にはタブ部が突出形成され、該タブ部に対して導体が接続される。特許文献2には、この種の導体として用いるための電力ケーブルが提案されている。また、特許文献3に示されるようなバスバーを用いることも考えられる。 The electrical connection between the terminal plate and the external device is made via a conductor. For example, as shown in Patent Document 1, a tab portion is formed so as to protrude from the terminal plate (“current collector plate” in Patent Document 1), and a conductor is connected to the tab portion. Patent Document 2 proposes a power cable for use as this type of conductor. It is also conceivable to use a bus bar as shown in Patent Document 3.

特開2017-76574号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-76574 特開2006-32329号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-323229 特開平11-67184号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-67184

燃料電池スタックをケーシング内に収納した燃料電池システムの場合、ターミナルプレートと、ケーシング外に配置される外部機器とを電気的に接続するためには、ケーシングに通過孔を形成するとともに該通過孔に導体を通す必要がある。この通過孔は、ケーシングの、予め設定された箇所に形成される。また、外部機器の接続端子も予め設定された位置に設けられる。このため、導体が、通過孔を通過して接続端子に到達するような形状でないときには、別の導体を継ぎ足す等して対応する必要がある。 In the case of a fuel cell system in which the fuel cell stack is housed in the casing, in order to electrically connect the terminal plate and the external device arranged outside the casing, a passage hole is formed in the casing and the passage hole is provided. It is necessary to pass the conductor. This passage hole is formed in a preset location on the casing. In addition, connection terminals for external devices are also provided at preset positions. Therefore, when the conductor does not have a shape that passes through the passage hole and reaches the connection terminal, it is necessary to add another conductor or the like.

このように、従来技術に係る燃料電池システムには、導体とターミナルプレートとの接点位置、又は導体と外部機器との接点位置の自由度が小さいという不都合が顕在化している。 As described above, in the fuel cell system according to the prior art, the inconvenience that the degree of freedom of the contact position between the conductor and the terminal plate or the contact position between the conductor and the external device is small has become apparent.

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、接点位置の自由度が向上し、このために汎用性に優れた燃料電池システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a fuel cell system having an improved degree of freedom in contact position and excellent versatility for this purpose.

前記の目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、燃料電池スタックを収納したケーシングを有し、前記燃料電池スタックに含まれるターミナルプレートが、前記ケーシングの外方に配置される外部機器に対し、導体を介して電気的に接続される燃料電池システムにおいて、
前記ケーシングに、前記導体を通す通過孔が形成され、
前記導体は可撓性を有し、且つ前記通過孔が、前記導体と前記ターミナルプレートとの接点の位置から、前記燃料電池スタックの積層方向、又は重力方向に沿ってオフセットされている燃料電池システムが提供される。
In order to achieve the above object , according to one embodiment of the present invention, there is a casing containing the fuel cell stack, and the terminal plate included in the fuel cell stack is arranged outside the casing. In a fuel cell system that is electrically connected to an external device via a conductor
A passage hole for passing the conductor is formed in the casing.
A fuel cell system in which the conductor is flexible and the passage holes are offset from the position of contact points between the conductor and the terminal plate along the stacking direction or gravity direction of the fuel cell stack. Is provided .

このように、本発明では、導体として、可撓性を有するものを用いている。従って、該導体を通すための通過孔が、導体とターミナルプレートとの接点の位置から、燃料電池スタックの積層方向、又は重力方向(高さ方向)に沿ってオフセットされている場合であっても、オフセット量に応じてケーブルを変形させることで、通過孔に容易に通すことができるようになる。 As described above, in the present invention, a conductor having flexibility is used. Therefore, even when the passage hole for passing the conductor is offset from the position of the contact point between the conductor and the terminal plate along the stacking direction of the fuel cell stack or the gravity direction (height direction). By deforming the cable according to the amount of offset, the cable can be easily passed through the through hole.

従って、導体とターミナルプレートとの接点位置、ないしは通過孔の位置を自由に設定することができる。このため、発電セルの積層数や、ケーシングの寸法等の設計自由度が向上する。また、様々な外部機器に対して燃料電池スタックを電気的に接続することができるので、汎用性に優れるものとなる。なお、導体は、外力を受けて変形した後の形状を維持することが可能であるものが好ましい。 Therefore, the contact position between the conductor and the terminal plate or the position of the passage hole can be freely set. Therefore, the degree of freedom in design such as the number of stacked power generation cells and the dimensions of the casing is improved. In addition, since the fuel cell stack can be electrically connected to various external devices, it is excellent in versatility. The conductor is preferably one that can maintain its shape after being deformed by receiving an external force.

ターミナルプレートは、先端に屈曲部を備えるタブ部を有するものであることが好ましい。この場合、該タブ部に接点が設けられる。この構成により、様々な位置の通過孔に導体を通すことができる。すなわち、設計の自由度、及び汎用性が一層向上する。 The terminal plate preferably has a tab portion having a bent portion at the tip thereof. In this case, a contact is provided on the tab portion. With this configuration, conductors can be passed through through holes at various positions. That is, the degree of freedom in design and versatility are further improved.

導体の好適な例としては、導電性薄平板が複数個積層されて構成されたケーブルが挙げられる。このケーブルは、十分な可撓性を示すとともに、変形されたときにはその形状を維持するからである。しかも、導電性薄平板の枚数を増加することで、大電流を流すときにも対応することが可能である。 A preferable example of the conductor is a cable configured by laminating a plurality of conductive thin plates. This cable exhibits sufficient flexibility and retains its shape when deformed. Moreover, by increasing the number of conductive thin plates, it is possible to cope with a large current.

導体は、少なくとも2箇所の折曲部を有することが好ましい。このように2個の屈曲部が形成されるように導体を変形させることで、通過孔が接点からオフセットされていても導体を通過孔に通すことが可能となる。 The conductor preferably has at least two bends. By deforming the conductor so that the two bent portions are formed in this way, it is possible to pass the conductor through the passing hole even if the passing hole is offset from the contact point.

導体が通された通過孔には、シール部材を充填することが好ましい。換言すれば、通過孔と導体との間にシール部材を介在するとよい。これにより、ケーシング内に塵や埃、液体等の異物が進入することを防止することができる。 It is preferable to fill the through hole through which the conductor is passed with a sealing member. In other words, a sealing member may be interposed between the passage hole and the conductor. This makes it possible to prevent foreign substances such as dust, dust, and liquid from entering the casing.

本発明によれば、燃料電池スタックと外部機器を電気的に接続するための導体として、可撓性を示し且つ外力を受けて変形した後の形状を維持することが可能であるものを用いるようにしている。このような導体は、該導体を通すためにケーシングに形成された通過孔が、導体とターミナルプレートとの接点から、燃料電池スタックの積層方向、又は高さ方向に沿ってオフセットされている場合であっても、オフセット量に応じて容易に変形させることが容易であり、このため、通過孔に通すことも容易である。 According to the present invention, as a conductor for electrically connecting a fuel cell stack and an external device, a conductor that is flexible and capable of maintaining its shape after being deformed by an external force is used. I have to. Such a conductor is when the passage hole formed in the casing for passing the conductor is offset from the contact point between the conductor and the terminal plate along the stacking direction or the height direction of the fuel cell stack. Even if there is, it is easy to deform it according to the offset amount, and therefore it is easy to pass it through the through hole.

以上のような理由から、導体とターミナルプレートとの接点位置、ないしは通過孔の位置を自由に設定することができる。このため、例えば、発電セルの積層数や、ケーシングの寸法等に関し、設計自由度が向上する。従って、様々な外部機器に対して燃料電池スタックを電気的に接続することができるので、汎用性に優れるものとなる。 For the above reasons, the contact position between the conductor and the terminal plate or the position of the passage hole can be freely set. Therefore, for example, the degree of freedom in design is improved with respect to the number of stacked power generation cells, the dimensions of the casing, and the like. Therefore, the fuel cell stack can be electrically connected to various external devices, which is excellent in versatility.

本発明の第1実施形態に係る燃料電池システムの全体概略側面図である。It is an overall schematic side view of the fuel cell system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1の燃料電池システムを構成するターミナルプレートの概略正面図である。It is a schematic front view of the terminal plate constituting the fuel cell system of FIG. 図1中のIII-III線矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 図1の燃料電池システムを構成するケーブル(導体)の要部分解説明図である。FIG. 3 is an exploded explanatory view of a main part of a cable (conductor) constituting the fuel cell system of FIG. 1. 本発明の第2実施形態に係る燃料電池システムの全体概略側面図である。It is an overall schematic side view of the fuel cell system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図5に示す燃料電池システムのY矢視図である。It is a Y arrow view of the fuel cell system shown in FIG.

以下、本発明に係る燃料電池システムにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、固体高分子からなる電解質膜を有する、いわゆる固体高分子型燃料電池を例示するが、特にこれに限定されるものではなく、リン酸型、固体酸化物型、溶融炭酸塩型、ダイレクトカーボン型等であってもよい。 Hereinafter, preferred embodiments of the fuel cell system according to the present invention will be given and will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, a so-called solid polymer fuel cell having an electrolyte membrane made of a solid polymer will be exemplified, but the present invention is not particularly limited to this, and is not limited to this, and is a phosphoric acid type, a solid oxide type, or a molten carbonate type. , Direct carbon type or the like may be used.

図1は、第1実施形態に係る燃料電池システム10の全体概略側面図である。この燃料電池システム10は、燃料電池スタック12と、該燃料電池スタック12を収納するケーシング14とを有し、ケーシング14の上方には、燃料電池スタック12から電力が供給される電装ユニット16(外部機器)が配設される。 FIG. 1 is an overall schematic side view of the fuel cell system 10 according to the first embodiment. The fuel cell system 10 has a fuel cell stack 12 and a casing 14 for accommodating the fuel cell stack 12, and above the casing 14, an electrical unit 16 (external) to which power is supplied from the fuel cell stack 12. Equipment) is arranged.

燃料電池スタック12は、電解質膜・電極接合体が1組のセパレータで挟持された発電セル20が複数個積層されたセル積層体22を有する。この場合、電解質膜・電極接合体は、固体高分子からなる電解質膜がアノード電極とカソード電極で挟まれることで構成されている。このような発電セル20やセル積層体22の構成は当業者に周知であり、ここでは詳細な説明を省略する。なお、図1は、発電セル20の積層方向に対して直交する方向を視点としている。 The fuel cell stack 12 has a cell laminate 22 in which a plurality of power generation cells 20 in which an electrolyte membrane / electrode assembly is sandwiched between a set of separators are laminated. In this case, the electrolyte membrane / electrode assembly is configured by sandwiching an electrolyte membrane made of a solid polymer between an anode electrode and a cathode electrode. Such a configuration of the power generation cell 20 and the cell laminated body 22 is well known to those skilled in the art, and detailed description thereof will be omitted here. Note that FIG. 1 has a viewpoint in a direction orthogonal to the stacking direction of the power generation cells 20.

さらに、燃料電池スタック12は、発電した電力を取り出す集電体として機能するターミナルプレート24、絶縁プレート26、エンドプレート28を2個ずつ含む。これらターミナルプレート24、絶縁プレート26、エンドプレート28は、セル積層体22の積層方向両端部に、内方から外方に向かってこの順序で配設される。 Further, the fuel cell stack 12 includes two terminal plates 24, two insulating plates 26, and two end plates 28 that function as current collectors for extracting generated electric power. The terminal plate 24, the insulating plate 26, and the end plate 28 are arranged at both ends of the cell laminate 22 in the stacking direction in this order from the inside to the outside.

図2は、ターミナルプレート24の概略正面図である。ターミナルプレート24は、発電セル20のセパレータに当接する略平板形状のプレート本体30と、該プレート本体30の上辺から鉛直上方に延在するタブ部32とを一体的に有する。タブ部32の上方先端は、セル積層体22の上部よりも高位置となる(図1参照)。 FIG. 2 is a schematic front view of the terminal plate 24. The terminal plate 24 integrally has a substantially flat plate-shaped plate body 30 that abuts on the separator of the power generation cell 20, and a tab portion 32 that extends vertically upward from the upper side of the plate body 30. The upper tip of the tab portion 32 is located higher than the upper portion of the cell laminate 22 (see FIG. 1).

ターミナルプレート24は、例えば、銅又はアルミニウム等からなる一定の厚みの金属板から、プレート本体30とタブ部32を一体的に有するように切り出して作製することができる。又は、プレート本体30とタブ部32を別個の金属板からそれぞれ切り出し、接合することでターミナルプレート24を作製するようにしてもよい。タブ部32の横方向位置は、電装ユニット16の端子位置に合わせて設定すればよい。 The terminal plate 24 can be manufactured by cutting out, for example, a metal plate having a certain thickness made of copper, aluminum, or the like so as to have the plate body 30 and the tab portion 32 integrally. Alternatively, the terminal plate 24 may be manufactured by cutting out the plate body 30 and the tab portion 32 from separate metal plates and joining them together. The lateral position of the tab portion 32 may be set according to the terminal position of the electrical unit 16.

タブ部32は、図1に示すケーブル36(導電体)を接続するための端子部である。すなわち、タブ部32の上方先端には、その厚み方向に沿って第1接続孔38が貫通形成される。一方、ケーブル36の一端部には、第1接続孔38に重ね合わせられる第2接続孔40が形成され、第1接続孔38と第2接続孔40に第1接続ボルト42が通される。この第1接続ボルト42に第1ナット44が螺合されることで、ターミナルプレート24(燃料電池スタック12)とケーブル36とが電気的に接合された第1接点46が形成される。なお、第1接続ボルト42及び第1ナット44を複数個用いるようにしてもよい。また、第1接続ボルト42及び第1ナット44に代替してリベットによる接合であってもよいし、ロウ付けやカシメ、圧着による接合であってもよい。 The tab portion 32 is a terminal portion for connecting the cable 36 (conductor) shown in FIG. That is, a first connection hole 38 is formed through the upper tip of the tab portion 32 along the thickness direction thereof. On the other hand, a second connection hole 40 is formed at one end of the cable 36 so as to be overlapped with the first connection hole 38, and the first connection bolt 42 is passed through the first connection hole 38 and the second connection hole 40. By screwing the first nut 44 into the first connection bolt 42, a first contact 46 in which the terminal plate 24 (fuel cell stack 12) and the cable 36 are electrically joined is formed. A plurality of first connection bolts 42 and first nuts 44 may be used. Further, the first connecting bolt 42 and the first nut 44 may be replaced by joining by rivets, or may be joined by brazing, caulking, or crimping.

一方のターミナルプレート24は、各発電セルのアノード電極に対して電気的に接続される。また、他方のターミナルプレート24は、各発電セルのカソード電極に対して電気的に接続される。 One terminal plate 24 is electrically connected to the anode electrode of each power generation cell. Further, the other terminal plate 24 is electrically connected to the cathode electrode of each power generation cell.

ケーシング14は、底壁部材50と、複数個の側壁部材52と、天板部材54とを連結して構成される。この中の天板部材54には、ケーブル36をケーシング14外に導出するための通過孔56が2個形成される。通過孔56は、例えば、図3に示すように、セル積層体22の幅方向(紙面に直交する方向)に沿って延在する長穴であり、その短手方向は、タブ部32(第1接点46)から、セル積層体22の積層方向の内方又は外方にオフセットされた位置にある。通過孔56には、固形シール又は液状シールを固化したシール材58が充填されており、このため、シール材58がケーブル36と通過孔56の内壁との間に介在し、ケーシング14の内部と外部をシールした状態となっている。 The casing 14 is configured by connecting the bottom wall member 50, the plurality of side wall members 52, and the top plate member 54. The top plate member 54 in this is formed with two through holes 56 for leading the cable 36 out of the casing 14. As shown in FIG. 3, the passage hole 56 is an elongated hole extending along the width direction (direction orthogonal to the paper surface) of the cell laminate 22, and the short side thereof is the tab portion 32 (the second). It is at a position offset inward or outward in the stacking direction of the cell laminated body 22 from the one contact 46). The passage hole 56 is filled with a sealing material 58 which is a solidified solid seal or a liquid seal. Therefore, the sealing material 58 is interposed between the cable 36 and the inner wall of the passage hole 56, and is connected to the inside of the casing 14. The outside is sealed.

電装ユニット16の、セル積層体22の積層方向に平行な端面には、1組の接続端子60が設けられる。接続端子60の中の少なくとも1個は、一方のターミナルプレート24のタブ部32に電気的に接続される。具体的には、ケーブル36の、接続端子60に臨む他端部に第3接続孔62が形成されるとともに、接続端子60に、第3接続孔62に重ね合わせられる第4接続孔64が形成される。これら第3接続孔62及び第4接続孔64に通された第2接続ボルト66に対して第2ナット68が螺合されることで、ケーブル36と電装ユニット16とが電気的に接合された第2接点70が形成される。この第2接点70と前記第1接点46により、ターミナルプレート24(燃料電池スタック12)と電装ユニット16とがケーブル36を介して電気的に接続される。なお、第2接点70は、電気的に接触させるものであればよく、第2接続ボルト66と第2ナット68以外の接続構造で形成するようにしてもよい。 A set of connection terminals 60 is provided on the end face of the electrical unit 16 parallel to the stacking direction of the cell laminated body 22. At least one of the connection terminals 60 is electrically connected to the tab portion 32 of one of the terminal plates 24. Specifically, a third connection hole 62 is formed at the other end of the cable 36 facing the connection terminal 60, and a fourth connection hole 64 is formed at the connection terminal 60 so as to be superimposed on the third connection hole 62. Will be done. The cable 36 and the electrical unit 16 are electrically joined by screwing the second nut 68 into the second connection bolt 66 passed through the third connection hole 62 and the fourth connection hole 64. The second contact 70 is formed. The terminal plate 24 (fuel cell stack 12) and the electrical unit 16 are electrically connected to each other via the cable 36 by the second contact 70 and the first contact 46. The second contact 70 may be formed by a connection structure other than the second connection bolt 66 and the second nut 68 as long as it is electrically contacted.

勿論、残余の1個の接続端子60も上記と同様にして、ケーブル36を介して他方のターミナルプレート24のタブ部32に電気的に接続される。 Of course, the remaining one connection terminal 60 is also electrically connected to the tab portion 32 of the other terminal plate 24 via the cable 36 in the same manner as described above.

第2接点70は、例えば、通過孔56の略上方に形成される。又は、セル積層体22の積層方向、又は積層方向に直交する方向に若干オフセットされた位置であってもよい。 The second contact 70 is formed, for example, substantially above the passage hole 56. Alternatively, the position may be slightly offset in the stacking direction of the cell laminated body 22 or in a direction orthogonal to the stacking direction.

導体としてのケーブル36は、この場合、図4に示すように、長尺な平板、すなわち、帯形状の銅やアルミニウム等の金属薄板74が複数個積層された積層体と、該積層体を覆う絶縁被覆76とを有する。このように構成されるケーブル36は、積層方向への可撓性に優れるとともに、外力が付与されて変形した際、その形状を維持する。従って、作業者が該ケーブル36を所望の形状となるように折曲すると、ケーブル36は、外力が再度付与されるまで、その形状を保つ。 In this case, as shown in FIG. 4, the cable 36 as a conductor covers a long flat plate, that is, a laminated body in which a plurality of strip-shaped thin metal plates 74 such as copper and aluminum are laminated, and the laminated body. It has an insulating coating 76. The cable 36 configured in this way is excellent in flexibility in the stacking direction and maintains its shape when deformed by an external force. Therefore, when the operator bends the cable 36 into a desired shape, the cable 36 keeps its shape until an external force is applied again.

上記から諒解されるように、タブ部32とケーブル36との第1接点46は、通過孔56に対してセル積層体22の積層方向外方にオフセットされており、一方、ケーブル36と接続端子60との第2接点70は、通過孔56の略上方である。このため、ケーブル36には、金属薄板74の積層方向に折曲した第1折曲部78と第2折曲部80が設けられ、その結果、ケーブル36は、略3次関数曲線形状となる。 As can be understood from the above, the first contact 46 between the tab portion 32 and the cable 36 is offset outward from the stacking direction of the cell laminate 22 with respect to the passage hole 56, while the cable 36 and the connection terminal. The second contact 70 with 60 is substantially above the passage hole 56. Therefore, the cable 36 is provided with a first bent portion 78 and a second bent portion 80 bent in the stacking direction of the metal thin plates 74, and as a result, the cable 36 has a substantially cubic function curve shape. ..

第1実施形態に係る燃料電池システム10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果について説明する。 The fuel cell system 10 according to the first embodiment is basically configured as described above, and the effects thereof will be described next.

燃料電池システム10を構成するには、燃料電池スタック12を、天板部材54を連結する前のケーシング14内に収納する。なお、ケーブル36は、第1接続孔38及び第2接続孔40に通した第1接続ボルト42に第1ナット44を螺合し、タブ部32に予め連結しておけばよい。換言すれば、第1接点46は予め形成しておく。 To configure the fuel cell system 10, the fuel cell stack 12 is housed in a casing 14 before connecting the top plate member 54. The cable 36 may be connected to the tab portion 32 in advance by screwing the first nut 44 into the first connection bolt 42 passed through the first connection hole 38 and the second connection hole 40. In other words, the first contact 46 is formed in advance.

次に、天板部材54を仮組み付けして通過孔56の位置を確認した後、天板部材54を取り外す。そして、ケーブル36を、通過孔56を通ることが可能な形状に変形させる。すなわち、ケーブル36を適宜折曲して第1折曲部78及び第2折曲部80を設ける。ケーブル36は可撓性に富むので、この変形は容易である。しかも、ケーブル36が変形後の形状を保つので、第1折曲部78及び第2折曲部80を設けた状態が維持される。 Next, after temporarily assembling the top plate member 54 and confirming the position of the passage hole 56, the top plate member 54 is removed. Then, the cable 36 is deformed into a shape that allows it to pass through the passage hole 56. That is, the cable 36 is appropriately bent to provide the first bent portion 78 and the second bent portion 80. Since the cable 36 is highly flexible, this deformation is easy. Moreover, since the cable 36 maintains its deformed shape, the state in which the first bent portion 78 and the second bent portion 80 are provided is maintained.

次に、天板部材54を組み付ける。この際、ケーブル36の端部が通過孔56から露呈する。さらに、通過孔56にシール材58を充填し、通過孔56を閉塞する。これにより、通過孔56の内壁とケーブル36との間のシールがなされる。なお、天板部材54、底壁部材50、複数個の側壁部材52が予め一体となって筒形状をなしていてもよい。 Next, the top plate member 54 is assembled. At this time, the end of the cable 36 is exposed from the passage hole 56. Further, the passing hole 56 is filled with the sealing material 58 to close the passing hole 56. As a result, a seal is made between the inner wall of the passage hole 56 and the cable 36. The top plate member 54, the bottom wall member 50, and the plurality of side wall members 52 may be integrated in advance to form a tubular shape.

さらに、ケーブル36の第3接続孔62と、接続端子60の第4接続孔64とに第2接続ボルト66を通して第2ナット68を螺合する。これにより、第2接点70が形成される。 Further, the second nut 68 is screwed into the third connection hole 62 of the cable 36 and the fourth connection hole 64 of the connection terminal 60 through the second connection bolt 66. As a result, the second contact 70 is formed.

このように、燃料電池スタック12は、可撓性を示し且つ変形されたときにその形状を維持するケーブル36を介して電装ユニット16に電気的に接続される。このため、通過孔56のオフセット位置に合わせてケーブル36を変形させることや、その形状を保たせることができる。従って、通過孔56に通るような形状とするべく、ケーブル36に別の導体を継ぎ足す必要がない。 In this way, the fuel cell stack 12 is electrically connected to the electrical unit 16 via a cable 36 that exhibits flexibility and maintains its shape when deformed. Therefore, the cable 36 can be deformed or kept in shape according to the offset position of the passage hole 56. Therefore, it is not necessary to add another conductor to the cable 36 so as to pass through the passage hole 56.

また、発電セル20の積層個数が変更されたために第1接点46の位置が相違したり、通過孔56の位置が相違する別の天板部材54が組み付けられたりしたときであっても、上記に準じてケーブル36を適宜の形状に変形させることによって、燃料電池スタック12と電装ユニット16を電気的に接続することができる。 Further, even when the position of the first contact 46 is different due to the change in the number of stacked power generation cells 20, or another top plate member 54 having a different position of the passage hole 56 is assembled, the above By deforming the cable 36 into an appropriate shape according to the above, the fuel cell stack 12 and the electrical unit 16 can be electrically connected.

すなわち、第1接点46、ないしは第2接点70の位置を、ケーブル36の形状に合わせて設定する必要がない。換言すれば、第1接点46や第2接点70の位置の自由度が向上する。このため、燃料電池システム10が、様々な寸法の電装ユニット16、又はそれ以外の外部機器に対して電気的に接続可能な、汎用性に優れたものとなる。 That is, it is not necessary to set the position of the first contact 46 or the second contact 70 according to the shape of the cable 36. In other words, the degree of freedom in the positions of the first contact 46 and the second contact 70 is improved. Therefore, the fuel cell system 10 can be electrically connected to the electrical unit 16 of various dimensions or other external devices, and has excellent versatility.

次に、第2実施形態に係る燃料電池システム100につき、その全体概略側面図である図5と、図5中のY矢視図である図6を参照して説明する。なお、図1~図4に示す構成要素に対応する構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, the fuel cell system 100 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 5, which is an overall schematic side view thereof, and FIG. 6, which is a Y arrow view in FIG. The components corresponding to the components shown in FIGS. 1 to 4 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

燃料電池システム100を構成する2個のターミナルプレート102の各タブ部104は、鉛直方向に沿って延在する垂直タブ部106と、該垂直タブ部106からセル積層体22の積層方向内方に向かって略90°屈曲されて水平方向に延在する水平タブ部108とを有する。この場合、第1接続孔38は水平タブ部108に形成される。なお、水平タブ部108の屈曲角度は90°に特に限定されるものではない。 Each tab portion 104 of the two terminal plates 102 constituting the fuel cell system 100 has a vertical tab portion 106 extending in the vertical direction and the vertical tab portion 106 inward in the stacking direction of the cell laminate 22. It has a horizontal tab portion 108 that is bent approximately 90 ° toward it and extends in the horizontal direction. In this case, the first connection hole 38 is formed in the horizontal tab portion 108. The bending angle of the horizontal tab portion 108 is not particularly limited to 90 °.

図5及び図6を参照して諒解されるように、第2実施形態において、通過孔56は図5の紙面奥側の側壁部材52に対し、水平タブ部108の上面よりもやや上方にオフセットされるように形成される。また、電装ユニット16は、接続端子60が通過孔56と略同じ高さとなる位置に配設されている。 As is understood with reference to FIGS. 5 and 6, in the second embodiment, the passage hole 56 is offset slightly above the upper surface of the horizontal tab portion 108 with respect to the side wall member 52 on the back side of the paper surface of FIG. Formed to be. Further, the electrical unit 16 is arranged at a position where the connection terminal 60 is substantially the same height as the passage hole 56.

すなわち、水平タブ部108とケーブル36との第1接点46は、通過孔56に対して下方にオフセットされており、一方、ケーブル36と接続端子60との第2接点70は、通過孔56と略同じ高さである。このため、ケーブル36は、第1折曲部78と第2折曲部80が設けられた略3次関数曲線形状となる。 That is, the first contact 46 between the horizontal tab portion 108 and the cable 36 is offset downward with respect to the passage hole 56, while the second contact 70 between the cable 36 and the connection terminal 60 is with the passage hole 56. It is about the same height. Therefore, the cable 36 has a substantially cubic function curve shape in which the first bent portion 78 and the second bent portion 80 are provided.

勿論、第1実施形態と同様に、天板部材54に通過孔56を形成するとともに、該通過孔56にケーブル36を通すようにしてもよい。この場合も、水平タブ部108に第1接点46を設ければよいが、垂直タブ部106に別の接続孔を形成し、該接続孔を介して第1接点46を設けるようにすることも可能である。 Of course, as in the first embodiment, the passage hole 56 may be formed in the top plate member 54, and the cable 36 may be passed through the passage hole 56. In this case as well, the first contact 46 may be provided in the horizontal tab portion 108, but it is also possible to form another connection hole in the vertical tab portion 106 and provide the first contact 46 through the connection hole. It is possible.

このように、垂直タブ部106に対して屈曲した部位である水平タブ部108を設けることにより、通過孔56の形成位置が相違する様々なケーシング14に対応して燃料電池スタック12と電装ユニット16(又はその他の外部機器)を電気的に接続することが可能となる。すなわち、汎用性が一層向上する。 In this way, by providing the horizontal tab portion 108 which is a bent portion with respect to the vertical tab portion 106, the fuel cell stack 12 and the electrical unit 16 correspond to various casings 14 having different formation positions of the passage holes 56. (Or other external equipment) can be electrically connected. That is, the versatility is further improved.

本発明は、上記した第1及び第2実施形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The present invention is not particularly limited to the first and second embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、第1及び第2実施形態は、プレート本体30から突出するタブ部32、104を有するターミナルプレート24、102を用いるようにしているが、プレート本体30のみからなるターミナルプレートと、該ターミナルプレートとは別体の集電用タブ部材とを用いるようにしてもよい。この場合、絶縁プレート26の一端面に凹部を形成して該凹部にターミナルプレートを収容するとともに、他端面に集電用タブ部材を配置し、ターミナルプレート及び集電用タブ部材を絶縁プレート26にネジ止めすればよい。前記ネジにより、ターミナルプレートと集電用タブ部材が電気的に接続される。 For example, in the first and second embodiments, the terminal plates 24 and 102 having the tab portions 32 and 104 protruding from the plate main body 30 are used, but the terminal plate made of only the plate main body 30 and the terminal plate are used. A separate tab member for current collection may be used. In this case, a recess is formed on one end surface of the insulating plate 26 to accommodate the terminal plate in the recess, a current collecting tab member is arranged on the other end surface, and the terminal plate and the current collecting tab member are attached to the insulating plate 26. All you have to do is screw it in. The screw electrically connects the terminal plate and the current collecting tab member.

又は、絶縁プレートに臨む端面に集電用突起部が設けられたターミナルプレートを用いるようにしてもよい。この場合、絶縁プレート及びエンドプレートに貫通孔を形成し、該貫通孔に前記集電用突起部を通すようにすればよい。 Alternatively, a terminal plate having a current collecting protrusion on the end surface facing the insulating plate may be used. In this case, a through hole may be formed in the insulating plate and the end plate, and the current collecting protrusion may be passed through the through hole.

10、100…燃料電池システム 12…燃料電池スタック
14…ケーシング 16…電装ユニット
24、102…ターミナルプレート 30…プレート本体
32、104…タブ部 36…ケーブル
46…第1接点 56…通過孔
58…シール材 60…接続端子
70…第2接点 74…金属薄板
78…第1折曲部 80…第2折曲部
106…垂直タブ部 108…水平タブ部
10, 100 ... Fuel cell system 12 ... Fuel cell stack 14 ... Casing 16 ... Electrical unit 24, 102 ... Terminal plate 30 ... Plate body 32, 104 ... Tab portion 36 ... Cable 46 ... First contact 56 ... Passing hole 58 ... Seal Material 60 ... Connection terminal 70 ... Second contact 74 ... Metal thin plate 78 ... First bent part 80 ... Second bent part 106 ... Vertical tab part 108 ... Horizontal tab part

Claims (5)

燃料電池スタックを収納したケーシングを有し、前記燃料電池スタックに含まれるターミナルプレートが、前記ケーシングの外方に配置される外部機器に対し、導体を介して電気的に接続される燃料電池システムにおいて、
前記ケーシングに、前記導体を通す通過孔が形成され、
前記導体は、可撓性を示し且つ外力を受けて変形した後の形状を、外力が再度付与されるまで維持することが可能であり、且つ、前記通過孔が、前記導体と前記ターミナルプレートとの接点から、前記燃料電池スタックの積層方向、又は高さ方向に沿ってオフセットされ
前記導体は、導電性薄平板が複数個積層されて構成されたケーブルであることを特徴とする燃料電池システム。
In a fuel cell system having a casing containing a fuel cell stack, the terminal plate included in the fuel cell stack is electrically connected via a conductor to an external device located outside the casing. ,
A passage hole for passing the conductor is formed in the casing.
The conductor is flexible and can maintain its shape after being deformed by receiving an external force until the external force is applied again , and the passage hole is formed between the conductor and the terminal plate. Is offset from the contact point along the stacking direction or the height direction of the fuel cell stack.
The conductor is a fuel cell system characterized in that the conductor is a cable configured by laminating a plurality of conductive thin plates .
請求項1記載の燃料電池システムにおいて、前記ターミナルプレートは、その先端に屈曲部を備えるタブ部を有し、前記タブ部に前記接点が設けられることを特徴とする燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 1, wherein the terminal plate has a tab portion having a bent portion at the tip thereof, and the contact is provided at the tab portion. 請求項記載の燃料電池システムにおいて、前記タブ部の前記接点は、前記燃料電池スタックの積層方向に対して直交する方向において、前記燃料電池スタックの外周と前記通過孔との間に配置されていることを特徴とする燃料電池システム。 In the fuel cell system according to claim 2 , the contact of the tab portion is arranged between the outer periphery of the fuel cell stack and the passage hole in a direction orthogonal to the stacking direction of the fuel cell stack. A fuel cell system characterized by this. 請求項1~3のいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、前記導体が少なくとも2箇所の折曲部を有することを特徴とする燃料電池システム。 The fuel cell system according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductor has at least two bent portions. 請求項1~4のいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、前記通過孔と前記導体との間にシール部材が介在することを特徴とする燃料電池システム。
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 4, wherein a sealing member is interposed between the passage hole and the conductor.
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