JP7115229B2 - 燃料電池、燃料電池搭載装置、および燃料電池の製造方法 - Google Patents
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Description
形態:燃料電池であって、
複数の単セルが積層された積層体と、前記積層体の端部に配置されたエンドプレートを含むエンドプレートユニットと、を備え、前記積層体と前記エンドプレートユニットとを積層方向に貫通して反応ガスが流れるガスマニホールドを有する燃料電池スタックと、
前記エンドプレートユニットと、前記燃料電池に対して前記反応ガスを供給または排出するガス配管と、の間に設けられ、前記ガスマニホールドと前記ガス配管とを連通させるバルブ内流路と弁体とを有するバルブと、
を備え、
前記ガスマニホールドは、前記積層体を積層方向に貫通する積層体マニホールドと、前記エンドプレートユニットを貫通するエンドプレートユニット流路と、を備え、
前記エンドプレートユニットは、さらに、前記エンドプレートのうち前記積層体が位置する側とは反対側の端部に接続されたアダプタを有し、
前記積層体マニホールドにおいて前記積層方向に延びる底部であるマニホールド底部が水平となるように前記燃料電池スタックを配置したときに、前記マニホールド底部よりも、前記エンドプレートユニット流路における前記バルブ側の開口の底部の方が、上方に配置されており、
前記エンドプレートユニット流路における前記バルブ側の前記開口の前記底部は、前記アダプタに形成されている、
燃料電池。
この形態の燃料電池によれば、燃料電池が発電を停止した後に、ガスマニホールド内に液水が生じる場合であっても、生じた液水が、エンドプレートユニット流路におけるバルブ側の開口の底部を越えてバルブに流入することを抑えることができる。その結果、燃料電池が発電を停止した後に、バルブ内で液水が凍結することを抑えることができる。
(2)上記形態の燃料電池において、前記マニホールド底部が水平となるように前記燃料電池スタックを配置したときに、前記エンドプレートユニット流路において、前記マニホールド底部よりも下方に配置される第1下部が存在することとしてもよい。この形態の燃料電池によれば、ガスマニホールドにおいて、バルブの手前で液水を保持する機能を高め、バルブへの液水の流入を抑える効果を高めることができる。
(3)上記形態の燃料電池において、前記エンドプレートユニットは、前記エンドプレートに加えて、前記エンドプレートと前記バルブとの間を接続し、前記エンドプレートユニット流路の一部が形成されるアダプタを備え、前記第1下部は、前記エンドプレートと前記アダプタとの境界における前記エンドプレートユニット流路の底部を含むこととしてもよい。この形態の燃料電池によれば、エンドプレートユニット流路において第1下部が形成される形状の流路を形成することが、より容易になる。
(4)上記形態の燃料電池において、前記エンドプレートユニットは、前記エンドプレートユニット流路を形成するために前記エンドプレートに設けられた貫通孔の内壁面上に、前記エンドプレートユニット流路の内壁面を構成する樹脂層を備え、前記樹脂層の内径は、前記積層体側の端部から前記アダプタ側の端部に向かって次第に拡径していることとしてもよい。この形態の燃料電池によれば、貫通孔に対して、樹脂層の内径が大きい側の端部から、先端に向かって縮径する成形型を挿入することにより、樹脂層を容易に形成することが可能になる。
(5)上記形態の燃料電池において、前記マニホールド底部が水平となるように前記燃料電池スタックを配置したときに、前記ガスマニホールドにおいて、前記マニホールド底部が最も低い位置に存在することとしてもよい。この形態の燃料電池によれば、ガスマニホールドにおいて、バルブの手前で液水を保持して、バルブへの液水の流入を抑えることができる。
(6)上記形態の燃料電池において、前記エンドプレートユニットは、前記エンドプレートユニット流路を形成するために前記エンドプレートに設けられた貫通孔の内壁面上に、前記エンドプレートユニット流路の内壁面を構成する樹脂層を備え、前記樹脂層の内径は、前記積層体側の端部から前記バルブ側の端部に向かって次第に縮径していることとしてもよい。この形態の燃料電池によれば、貫通孔に対して、樹脂層の内径が大きい側の端部から、先端に向かって縮径する成形型を挿入することにより、樹脂層を容易に形成することができる。
(7)本発明の他の形態によれば、燃料電池を搭載する燃料電池搭載装置が提供される。この燃料電池搭載装置は、(1)から(6)までのいずれか一項に記載の燃料電池と、前記燃料電池を支持する支持部材と、前記燃料電池を前記支持部材に固定する固定部材と、を備え、前記ガスマニホールドは、前記複数の単セルから排出された前記反応ガスが流れるガス排出マニホールドであり、前記固定部材は、前記積層体マニホールドが、前記反応ガスの流れの下流側に向かって下り勾配となるように、前記燃料電池スタックを前記支持部材に固定し、前記マニホールド底部における前記エンドプレートユニット側の端部よりも、前記エンドプレートユニット流路における前記バルブ側の開口の底部の方が、上方に配置されている。
この形態の燃料電池搭載装置によれば、積層体マニホールドが反応ガスの流れの下流側に向かって下り勾配となるように燃料電池スタックが配置される場合であっても、ガスマニホールド内で生じた液水がバルブに流入することを抑える効果を高めることができる。
(8)本発明のさらに他の形態によれば、燃料電池を搭載する燃料電池搭載装置が提供される。この燃料電池搭載装置は、(1)から(6)までのいずれか一項に記載の燃料電池と、前記燃料電池を支持する支持部材と、前記燃料電池を前記支持部材に固定する固定部材と、を備え、前記ガスマニホールドは、前記複数の単セルから排出された前記反応ガスが流れるガス排出マニホールドであり、前記固定部材は、前記積層体マニホールドが、前記反応ガスの流れの下流側に向かって下り勾配となるように、前記燃料電池スタックを前記支持部材に固定し、前記エンドプレートユニット流路において、前記マニホールド底部における前記エンドプレートユニット側の端部、および、前記エンドプレートユニット流路における前記バルブ側の開口の底部よりも、下方に配置される第2下部が存在する。
この形態の燃料電池搭載装置によれば、積層体マニホールドが反応ガスの流れの下流側に向かって下り勾配となるように燃料電池スタックが配置される場合であっても、ガスマニホールドにおいて、バルブの手前で液水を保持する機能を高め、バルブへの液水の流入を抑える効果を高めることができる。
本発明は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、燃料電池の製造方法、燃料電池システム、燃料電池車両、燃料電池用バルブの凍結防止方法等の形態で実現することができる。
(A-1)燃料電池システムの構成:
図1は、本発明の第1実施形態としての燃料電池100を備える燃料電池システム200の概略構成を示すブロック図である。燃料電池システム200は、燃料電池スタック101と、燃料電池スタック101に対する燃料ガスの供給の動作に係る燃料ガス供給系と、燃料電池スタック101に対する酸化ガスの供給の動作に係る酸化ガス供給系と、を備える。燃料ガス供給系は、タンク20と、遮断弁24と、インジェクタ25と、気液分離器29と、排気排水弁26と、循環ポンプ27と、燃料ガス供給路21と、燃料ガス循環路22と、燃料ガス排出路23と、を備える。酸化ガス供給系は、エアコンプレッサ30と、三方弁33と、圧力調整弁34と、封止弁36と、酸化ガス供給路31と、酸化ガス排出路32と、バイパス流路35と、を備える。その他、燃料電池システム200は、燃料電池スタック101内で冷媒を循環させるための図示しない機構を備えている。本実施形態の燃料電池100は、少なくとも、上記した燃料電池スタック101と、圧力調整弁34と、後述するアダプタ38と、を含む。圧力調整弁34を、「バルブ」とも呼ぶ。
図3は、燃料電池スタック101に対する圧力調整弁34の取り付け箇所の近傍の構成を拡大して模式的に表わす断面図である。図3は、燃料電池スタック101内に形成されるマニホールドが水平方向に延びるように燃料電池スタック101を配置したときの様子を示す。本実施形態では、燃料電池スタック101から圧力調整弁34に至るガス流路の形状に特徴が有る。
図5は、第2実施形態の燃料電池100の構成を、図3と同様にして示す説明図である。第2実施形態の燃料電池100は、エンドプレート120およびアダプタ38内に形成される流路形状以外の構成は、第1実施例と同様の構成を有するため、共通する部分には同じ参照番号を付す。
図7は、第3実施形態の燃料電池100の構成を、図3と同様にして示す説明図である。第3実施形態の燃料電池100は、エンドプレート120およびアダプタ38内に形成される流路形状以外の構成は、第1実施例と同様の構成を有するため、共通する部分には同じ参照番号を付す。
図8は、第4実施形態の燃料電池100の構成を、図3と同様にして示す説明図である。第4実施形態の燃料電池100は、エンドプレート120およびアダプタ38内に形成される流路形状以外の構成は、第1実施例と同様の構成を有するため、共通する部分には同じ参照番号を付す。
図9は、第5実施形態の燃料電池100の構成を、図3と同様にして示す説明図である。第5実施形態の燃料電池100は、エンドプレート120およびアダプタ38内に形成される流路形状以外の構成は、第1実施例と同様の構成を有するため、共通する部分には同じ参照番号を付す。
図10は、第6実施形態の燃料電池100を搭載する燃料電池車両500の概略構成を示す説明図である。図10には、相互に直交するXYZ軸を示した。X軸方向は、水平方向を示し、+X軸方向は、燃料電池車両500の進行方向を示す。Z軸方向は、鉛直方向を示し、+Z軸方向を「鉛直上向き」とも呼び、-Z軸方向側を「鉛直下向き」とも呼ぶ。Y軸方向は、燃料電池車両500の幅方向を示す。
(G1)上記各実施形態では、積層体マニホールド106のマニホールド底部MBが水平となるように燃料電池スタック101を配置したときに、エンドプレートユニット流路126において、第1境界部B1の第1底部N1(第5実施形態)、第3境界部B3の第3底部N3(第2-4実施形態)、または、マニホールド孔163の底部全体(第1実施形態)が、最も低くなる構成を示したが、異なる構成としてもよい。例えば、マニホールド孔163内において第1底部N1と第3底部N3との間、あるいは、アダプタ38の流路孔138内において第3底部N3と第2底部N2との間に、エンドプレートユニット流路126内で最も低くなる部位が存在してもよい。また、第1底部N1から第2底部N2までの間に、第1境界部B1から第2境界部B2側に向かって、エンドプレートユニット流路126の底部の鉛直方向の高さが、次第に低下する箇所と次第に上昇する箇所と次第に低下する箇所とが、この順序で存在していてもよい。積層体マニホールド106のマニホールド底部MBが水平となるように燃料電池スタック101を配置したときに、マニホールド底部MBよりも第2底部N2の方が上方に配置されていれば、実施形態と同様の効果が得られる。
Claims (10)
- 燃料電池であって、
複数の単セルが積層された積層体と、前記積層体の端部に配置されたエンドプレートを含むエンドプレートユニットと、を備え、前記積層体と前記エンドプレートユニットとを積層方向に貫通して反応ガスが流れるガスマニホールドを有する燃料電池スタックと、
前記エンドプレートユニットと、前記燃料電池に対して前記反応ガスを供給または排出するガス配管と、の間に設けられ、前記ガスマニホールドと前記ガス配管とを連通させるバルブ内流路と弁体とを有するバルブと、
を備え、
前記ガスマニホールドは、前記積層体を積層方向に貫通する積層体マニホールドと、前記エンドプレートユニットを貫通するエンドプレートユニット流路と、を備え、
前記エンドプレートユニットは、さらに、前記エンドプレートのうち前記積層体が位置する側とは反対側の端部に接続されたアダプタを有し、
前記積層体マニホールドにおいて前記積層方向に延びる底部であるマニホールド底部が水平となるように前記燃料電池スタックを配置したときに、前記マニホールド底部よりも、前記エンドプレートユニット流路における前記バルブ側の開口の底部の方が、上方に配置されており、
前記エンドプレートユニット流路における前記バルブ側の前記開口の前記底部は、前記アダプタに形成されている、
燃料電池。 - 請求項1に記載の燃料電池であって、
前記マニホールド底部が水平となるように前記燃料電池スタックを配置したときに、前記エンドプレートユニット流路において、前記マニホールド底部よりも下方に配置される第1下部が存在する
燃料電池。 - 請求項2に記載の燃料電池であって、
前記アダプタは、前記エンドプレートと前記バルブとの間を接続し、前記エンドプレートユニット流路の一部が形成されており、
前記第1下部は、前記エンドプレートと前記アダプタとの境界における前記エンドプレートユニット流路の底部を含む
燃料電池。 - 請求項3に記載の燃料電池であって、
前記エンドプレートユニットは、前記エンドプレートユニット流路を形成するために前記エンドプレートに設けられた貫通孔の内壁面上に、前記エンドプレートユニット流路の内壁面を構成する樹脂層を備え、
前記樹脂層の内径は、前記積層体側の端部から前記アダプタ側の端部に向かって次第に拡径している
燃料電池。 - 請求項1に記載の燃料電池であって、
前記マニホールド底部が水平となるように前記燃料電池スタックを配置したときに、前記ガスマニホールドにおいて、前記マニホールド底部が最も低い位置に存在する
燃料電池。 - 請求項5に記載の燃料電池であって、
前記エンドプレートユニットは、前記エンドプレートユニット流路を形成するために前記エンドプレートに設けられた貫通孔の内壁面上に、前記エンドプレートユニット流路の内壁面を構成する樹脂層を備え、
前記樹脂層の内径は、前記積層体側の端部から前記バルブ側の端部に向かって次第に縮径している
燃料電池。 - 燃料電池を搭載する燃料電池搭載装置であって、
燃料電池と、
前記燃料電池を支持する支持部材と、
前記燃料電池を前記支持部材に固定する固定部材と、
を備え、
前記燃料電池は、
複数の単セルが積層された積層体と、前記積層体の端部に配置されたエンドプレートを含むエンドプレートユニットと、を備え、前記積層体と前記エンドプレートユニットとを積層方向に貫通して反応ガスが流れるガスマニホールドを有する燃料電池スタックと、
前記エンドプレートユニットと、前記燃料電池に対して前記反応ガスを供給または排出するガス配管と、の間に設けられ、前記ガスマニホールドと前記ガス配管とを連通させるバルブ内流路と弁体とを有するバルブと、を備え、
前記ガスマニホールドは、前記積層体を積層方向に貫通する積層体マニホールドと、前記エンドプレートユニットを貫通するエンドプレートユニット流路と、を備え、
前記積層体マニホールドにおいて前記積層方向に延びる底部であるマニホールド底部が水平となるように前記燃料電池スタックを配置したときに、前記マニホールド底部よりも、前記エンドプレートユニット流路における前記バルブ側の開口の底部の方が、上方に配置されており、
前記ガスマニホールドは、前記複数の単セルから排出された前記反応ガスが流れるガス排出マニホールドであり、
前記固定部材は、前記積層体マニホールドが、前記反応ガスの流れの下流側に向かって下り勾配となるように、前記燃料電池スタックを前記支持部材に固定し、
前記マニホールド底部における前記エンドプレートユニット側の端部よりも、前記エンドプレートユニット流路における前記バルブ側の前記開口の前記底部の方が、上方に配置されている
燃料電池搭載装置。 - 燃料電池を搭載する燃料電池搭載装置であって、
燃料電池と、
前記燃料電池を支持する支持部材と、
前記燃料電池を前記支持部材に固定する固定部材と、
を備え、
前記燃料電池は、
複数の単セルが積層された積層体と、前記積層体の端部に配置されたエンドプレートを含むエンドプレートユニットと、を備え、前記積層体と前記エンドプレートユニットとを積層方向に貫通して反応ガスが流れるガスマニホールドを有する燃料電池スタックと、
前記エンドプレートユニットと、前記燃料電池に対して前記反応ガスを供給または排出するガス配管と、の間に設けられ、前記ガスマニホールドと前記ガス配管とを連通させるバルブ内流路と弁体とを有するバルブと、を備え、
前記ガスマニホールドは、前記積層体を積層方向に貫通する積層体マニホールドと、前記エンドプレートユニットを貫通するエンドプレートユニット流路と、を備え、
前記積層体マニホールドにおいて前記積層方向に延びる底部であるマニホールド底部が水平となるように前記燃料電池スタックを配置したときに、前記マニホールド底部よりも、前記エンドプレートユニット流路における前記バルブ側の開口の底部の方が、上方に配置されており、
前記ガスマニホールドは、前記複数の単セルから排出された前記反応ガスが流れるガス排出マニホールドであり、
前記固定部材は、前記積層体マニホールドが、前記反応ガスの流れの下流側に向かって下り勾配となるように、前記燃料電池スタックを前記支持部材に固定し、
前記エンドプレートユニット流路において、前記マニホールド底部における前記エンドプレートユニット側の端部、および、前記エンドプレートユニット流路における前記バルブ側の前記開口の前記底部よりも、下方に配置される第2下部が存在する
燃料電池搭載装置。 - 燃料電池の製造方法であって、
前記燃料電池は、
複数の単セルが積層された積層体と、前記積層体の端部に配置されたエンドプレートを含むエンドプレートユニットと、を備え、前記積層体と前記エンドプレートユニットとを積層方向に貫通して反応ガスが流れるガスマニホールドを有する燃料電池スタックと、
前記エンドプレートユニットと、前記燃料電池に対して前記反応ガスを供給または排出するガス配管と、の間に設けられ、前記ガスマニホールドと前記ガス配管とを連通させるバルブ内流路と弁体とを有するバルブと、を備え、
前記ガスマニホールドは、前記積層体を積層方向に貫通する積層体マニホールドと、前記エンドプレートユニットを貫通するエンドプレートユニット流路と、を備え、
前記積層体マニホールドにおいて前記積層方向に延びる底部であるマニホールド底部が水平となるように前記燃料電池スタックを配置したときに、前記マニホールド底部よりも、前記エンドプレートユニット流路における前記バルブ側の開口の底部の方が、上方に配置されており、
前記マニホールド底部が水平となるように前記燃料電池スタックを配置したときに、前記エンドプレートユニット流路において、前記マニホールド底部よりも下方に配置される第1下部が存在し、
前記エンドプレートユニットは、前記エンドプレートに加えて、前記エンドプレートと前記バルブとの間を接続し、前記エンドプレートユニット流路の一部が形成されるアダプタを備え、
前記第1下部は、前記エンドプレートと前記アダプタとの境界における前記エンドプレートユニット流路の底部を含み、
前記エンドプレートユニットは、前記エンドプレートユニット流路を形成するために前記エンドプレートに設けられた貫通孔の内壁面上に、前記エンドプレートユニット流路の内壁面を構成する樹脂層を備え、
前記樹脂層の内径は、前記積層体側の端部から前記アダプタ側の端部に向かって次第に拡径しており、
前記製造方法は、
前記エンドプレートの前記貫通孔に対して、前記アダプタ側の開口から、先端に向かって次第に縮径する成形型を挿入し、インサート成形によって前記樹脂層を前記エンドプレート上に一体成形する
燃料電池の製造方法。 - 請求項6に記載の燃料電池の製造方法であって、
前記エンドプレートの前記貫通孔に対して、前記積層体側の開口から、先端に向かって次第に縮径する成形型を挿入し、インサート成形によって前記樹脂層を前記エンドプレート上に一体成形する
燃料電池の製造方法。
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
JP2003178791A (ja) | 2001-12-12 | 2003-06-27 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
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---|---|---|---|---|
JP2003178791A (ja) | 2001-12-12 | 2003-06-27 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2004146303A (ja) | 2002-10-28 | 2004-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池 |
JP2009158338A (ja) | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Toyota Motor Corp | 燃料電池スタック |
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