JP7163442B2 - 燃料電池システム - Google Patents

Description

本発明は、複数個の単位セルが積層された燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックを収納するスタックケースとを備える燃料電池システムに関する。

燃料電池スタックを含む燃料電池システムを車両に搭載する場合、例えば、特許文献１に記載されるように、該燃料電池スタックをスタックケース内に収納する構成が広汎に採用されている。特許文献１記載のスタックケースには、その図１に示されるように、燃料電池スタックを構成する単位セルの積層方向端部を覆う壁面に開口が形成されるとともに、該開口が換気カバーで覆われる。この構成により、燃料電池スタックから不可避的に漏洩した微量の水素ガスを、換気カバーを介してスタックケースの外部に排出することを試みている。

ここで、燃料電池システムは、燃料電池スタックの電圧を制御する電圧制御ユニット（ＶＣＵ）を含んで構成される。ＶＣＵはＶＣＵケースに収納され、該ＶＣＵケースは、例えば、特許文献２、３に示されるように、スタックケースの、車両の進行方向後方側に配設される。スタックケースの後部には、後方開口（特許文献３においていう「後方窓」）が形成されている。ＶＣＵケースの前部は、この開口に臨む。

燃料電池スタックには、該燃料電池スタックの各電極に対し、ハーネスを介して電気的に接続されるセル電圧検出端子（「セルＶ端子」とも指称される）が設けられる。該セルＶ端子は、前記後方開口に露出する。従って、作業者は、後方開口から手を差し入れて前記端子やその近傍にメンテナンスを施すことが可能である。このように、後方開口は作業用窓となっている。

特開２０１５－７６１５２号公報（特に図１～図４参照） 特開２０２０－８２７５３号公報（特に図１参照） 特開２０２０－２９１９０号公報（特に図２参照）

特許文献２、３に記載される後方開口に、特許文献１に記載されるような換気カバーを取り付けることが考えられる。この場合、換気カバーをスタックケースに連結するための連結部材（ボルト等）が、ＶＣＵケースに干渉することを回避する必要がある。このためには、ＶＣＵケースの前部を、後方開口から適切な距離で離間させればよい。しかしながら、この場合、スタックケースとＶＣＵケースの連結体が車両の進行方向前後に沿って大型化してしまう。

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、スタックケースと電装品収納ケースとを連結する構成において小型化を図り得る燃料電池システムを提供することを目的とする。

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、複数個の単位セルが積層された燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックを内部に収納するスタックケースとを備える燃料電池システムにおいて、
前記スタックケースの端部に開口が形成されるとともに、前記単位セルの、前記開口に臨む側の部位に、該単位セルの電極に電気的に接続されたセル電圧検出端子が設けられ、
前記開口が、複数個の取付孔が形成され且つ前記取付孔にフィルタ体が個別に保持された閉塞部材で閉塞され、
前記フィルタ体は、前記取付孔に嵌合される筐体と、前記筐体に保持されたフィルタ膜とを有するとともに、前記開口を正面視したときに前記セル電圧検出端子に重ならない位置に配設されている燃料電池システムが提供される。

また、本発明の別の一実施形態によれば、複数個の単位セルが積層された燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックを内部に収納するスタックケースとを備える燃料電池システムにおいて、
前記スタックケースの端部に開口が形成されるとともに、前記単位セルの、前記開口に臨む側の部位に、該単位セルの電極に電気的に接続されたセル電圧検出端子が設けられ、
前記開口が、複数個の取付孔が形成され且つ前記取付孔にフィルタ体が個別に保持された閉塞部材で閉塞され、
前記スタックケースの、前記開口が形成された端部に、電装機器を収納した電装機器収納ケースが設けられ、
前記電装機器収納ケースの、前記閉塞部材に対向する端面に、複数個のリブが形成され、
前記閉塞部材を前記スタックケースに連結する連結部材が、前記複数個のリブで囲繞される内部空間に挿入される燃料電池システムが提供される。

セル電圧検出端子にフィルタ体が重なる場合、セル電圧検出端子とフィルタ体が相互に干渉しないように、両者を十分に離間させる必要がある。これに対し、本発明では、開口を正面視したとき、セル電圧検出端子に重ならない位置にフィルタ体を配置するようにしている。この場合、例えば、フィルタ体を保持する閉塞部材、又はスタックケースの厚みを小さくしても、セル電圧検出端子とフィルタ体が相互に干渉することが回避される。フィルタ体がセル電圧検出端子に重ならない位置にあるからである。

従って、本発明によれば、閉塞部材又はスタックケースの厚みを小さくすることが可能である。この分、燃料電池システムの小型化を図ることができる。

また、別の本発明によれば、閉塞部材をスタックケースに取り付けるための連結部材の所定部位を、電装機器収納ケースに形成された複数個のリブ同士によって形成される内部空間に挿入するようにしている。この場合、電装機器収納ケースが連結部材によって堰き止められることなく、スタックケースに近接することができる。従って、この構成においても、燃料電池システムの小型化を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る燃料電池システムが搭載された車両の要部概略側面図である。 前記燃料電池システムを構成するスタックケースの後方からの概略斜視図である。 スタックケースの、車両後部側（後方開口側）から視認した閉塞部材の正面図である。 図３中のＩＶ－ＩＶ線を視点とし、スタックケースの車両後部側の車高方向に沿った要部断面図である。 閉塞部材の全体概略斜視図である。 フィルタ体の概略分解斜視図である。 スタックケースに連結される電装機器収納ケースの概略斜視図である。 前記電装機器収納ケースを構成するジャケット用ケースの要部拡大斜視図である。 前記電装機器収納ケースの要部断面図である。

以下、本発明に係る燃料電池システムにつき好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明における「左（方）」、「右（方）」、「前（方）」、「後（方）」、「下（方）」及び「上（方）」は、車両の運転席に着座したユーザの左側、右側、前側、後側、下側及び上側を表す。さらに、車幅方向は左右方向、車長方向は前後方向ないし進行方向、車高方向は上下方向と同義である。

図１は、本実施形態に係る燃料電池システム１０が搭載された燃料電池車両１２（車両）の要部概略側面図である。該燃料電池車両１２の前方には、ダッシュボード１４によって乗員の車室１５から隔離されたフロントルーム１６が設けられる。このフロントルーム１６内に、燃料電池スタック１８を収納したスタックケース２０が配設される。

フロントルーム１６には、車体フレームを構成するサイドフレーム２２と、クロスメンバー２４とが設けられている。サイドフレーム２２は車長方向に延在し、クロスメンバー２４は、サイドフレーム２２よりも下方において車幅方向に延在している。

燃料電池スタック１８は、燃料ガス供給装置及び酸化剤ガス供給装置（いずれも図示せず）から供給された燃料ガス及び酸化剤ガスの電気化学反応に基づき発電を行う。燃料電池スタック１８は、発電により生じた発電電力を、フロントルーム１６に設けられた走行用モータ２６や図示しないバッテリに供給する。

この場合、走行用モータ２６は、燃料電池スタック１８ないしスタックケース２０の下方に配置されている。走行用モータ２６は、図示しないトランスミッション、車輪等を介して燃料電池車両１２を推進させる。走行用モータ２６の前方側は、モータブラケット２８ａ、前方支持体３０ａを介してクロスメンバー２４に固定されている。走行用モータ２６の後方側は、モータブラケット２８ｂ、後方支持体３０ｂを介してクロスメンバー２４に固定されている。

走行用モータ２６よりも前方には、走行用モータ２６に適宜の電力を供給するＰＤＵ（パワードライブユニット）３２が設けられている。ＰＤＵ３２は、３相ブリッジ型のインバータとして構成され、燃料電池スタック１８の発電電力（直流電力）を交流電力に変換したり、図示しないＥＣＵの制御に基づき、走行用モータ２６の回転駆動力を調整したりする。

図２に示すように、燃料電池スタック１８は、車幅方向に沿って積層された複数の単位セル３４を備える。燃料電池スタック１８は、この状態でスタックケース２０の内部に収容される。この際、単位セル３４の電極が立位姿勢となる。

スタックケース２０は、底壁部３６ａ、前壁部３６ｂ、上壁部３６ｃを有する。その一方で、スタックケース２０の後部３６ｄには後方開口４０が形成されている。また、スタックケース２０の車幅方向の右側部３６ｅ、左側部３６ｆにも、右開口４２ａ、左開口４２ｂがそれぞれ形成される。なお、参照符号４３は、後述する固定ボルト７４を螺合するためのボルト穴である。

単位セル３４の積層方向（車幅方向）右端には、図示しない第１ターミナルプレート、第１絶縁プレートが外側に向かって順に配置され、これらはスタックケース２０内に収容される。また、スタックケース２０の右側部３６ｅには第１エンドプレート４４が取り付けられる。第１エンドプレート４４は、スタックケース２０の右開口４２ａを閉塞し、単位セル３４の積層体に積層方向の締付荷重を付与する。

単位セル３４の積層方向左端にも同様に、図示しない第２ターミナルプレート、第２絶縁プレートが外側に向かって順に配置され、これらはスタックケース２０内に収容される。また、スタックケース２０の左側部３６ｆには、補機ケース４６が取り付けられる。

補機ケース４６は、スタックケース２０にねじ止めされる凹形状の第１ケース部材４８と、第１ケース部材４８に接合される凹形状の第２ケース部材５０とを有する。これらの部材の内部に、配管、インジェクタ、水素ポンプ、バルブ等の水素系補機（水素ガス供給装置：燃料電池システムのデバイス）等の補機が収納される。

第１ケース部材４８は、スタックケース２０の積層方向左端側の左開口４２ｂを閉塞する壁部５４を有する。この壁部５４は、単位セル３４の積層体に積層方向の締付荷重を付与する第２エンドプレートとして機能する。第１エンドプレート４４及び壁部５４は、各々とスタックケース２０との間にシール部材５６が介装された状態で、連結ボルト５８によってスタックケース２０に取り付けられる。

積層された単位セル３４の両端部の各電極（アノード電極、カソード電極）は、前記第１ターミナルプレート、前記第２ターミナルプレートに電気的に接続される。さらに、両ターミナルプレートの一部は、スタックケース２０の上壁部３６ｃの開口から外部に突出し、図示しないコンタクタを介してＶＣＵ１００に電気的に接続される。その一方で、各単位セル３４には、セルＶ端子（セル電圧検出端子）６０ｄ、６０ｕが電気的に接続される。特に図示していないが、各単位セル３４におけるセパレータの外周縁部には接続箇所が設けられており、セルＶ端子６０ｄ、６０ｕは、該接続箇所に電気的に接続されている。これら複数個のセルＶ端子６０ｄ、６０ｕは、燃料電池スタック１８の、後方開口４０に臨む後部に着脱自在に設けられ、後方開口４０に露出する。

図３及び図４に示すように、セルＶ端子６０ｄは、単位セル３４の車高方向中間よりも下方に位置する。これに対し、セルＶ端子６０ｕは、単位セル３４の車高方向中間よりも上方に配置される。セルＶ端子６０ｄ、６０ｕは、交互に隣接するようにして、単位セル３４の積層方向に沿って並列されている。このため、セルＶ端子６０ｄ、６０ｕは、単位セル３４の上下方向に千鳥配置される。

なお、各セルＶ端子６０ｄ、６０ｕからは、検出されたセル電圧をセル電圧制御ユニット６１に送信するハーネス６２ｄ、６２ｕが延出する。セル電圧制御ユニット６１は、セルＶ端子６０ｄ、６０ｕで検出された電圧を纏めて内部で処理した後、燃料電池スタック１８の制御システムに送信する。

後方開口４０は、閉塞部材７０で閉塞される。図３及び図５に示すように、この閉塞部材７０の外縁部から突出したタブ部７２には、固定ボルト７４（連結部材）を挿通するためのボルト挿通孔７６が形成されている。固定ボルト７４のネジ部は、ボルト挿通孔７６に通されて前記ボルト穴４３に螺合される。この螺合により、閉塞部材７０がスタックケース２０の後部３６ｄに取り付けられる。

閉塞部材７０には、セルＶ端子６０ｄよりも下方、セルＶ端子６０ｄとセルＶ端子６０ｕとの間、セルＶ端子６０ｕよりも上方となる位置に、下取付孔７８ｄ、中間取付孔７８ｍ、上取付孔７８ｕが、車幅方向に沿って並ぶようにして、それぞれ複数個ずつ形成される。従って、閉塞部材７０で後方開口４０が閉塞された状態のスタックケース２０の後部３６ｄを正面視したとき、下取付孔７８ｄ、中間取付孔７８ｍ、上取付孔７８ｕは、セルＶ端子６０ｄ、６０ｕに重なることはない。

図示の例では、下取付孔７８ｄ及び上取付孔７８ｕの行数は１行、中間取付孔７８ｍの行数は２行である。下取付孔７８ｄ、中間取付孔７８ｍ、上取付孔７８ｕを、車幅方向左方から右方の全体に亘って形成するようにしてもよいが、特にこれに限定されるものではなく、車幅方向左方又は右方から中間に至るまでのみに形成するようにしてもよいし、車幅方向中間にのみ形成するようにしてもよい。

下取付孔７８ｄ、中間取付孔７８ｍ、上取付孔７８ｕの各々には、フィルタ体８０が着脱可能に嵌合される。換言すれば、閉塞部材７０は複数個のフィルタ体８０を保持している。図６に示すように、この場合、フィルタ体８０はハウジング基材８２を有する。このハウジング基材８２は、直径が相違する２個の略円柱形状体、すなわち、小径部８４と大径部８６が連なった形状をなす。フィルタ体８０は、さらに、ハウジング基材８２に保持されたフィルタ膜８８と、ハウジング基材８２の大径部８６に覆い被さるキャップ部材９０とを有する。キャップ部材９０の側周壁部には、該側周壁部の厚み方向に沿って貫通する開口９１が形成される。

ハウジング基材８２とキャップ部材９０により、フィルタ膜８８を保持する筐体９２が構成される。下取付孔７８ｄ、中間取付孔７８ｍ、上取付孔７８ｕには、ハウジング基材８２の小径部８４が嵌合される。閉塞部材７０と小径部８４との間に、シール部材を介挿するようにしてもよい。

フィルタ膜８８は、異物を捕集する役割を果たす。このような構成のフィルタ体８０の具体例としては、いわゆるベントフィルタが挙げられるが、特にこれに限定されるものではない。

上記したように、下取付孔７８ｄ、中間取付孔７８ｍ、上取付孔７８ｕは、スタックケース２０の後部３６ｄないし後方開口４０を正面視したとき、セルＶ端子６０ｄ、６０ｕに重ならない位置に形成されている。このため、下取付孔７８ｄ、中間取付孔７８ｍ、上取付孔７８ｕに個別に嵌合されたフィルタ体８０は、セルＶ端子６０ｄ、６０ｕに重ならない位置に配設されることになる。

さらに、図２に示すように、スタックケース２０の後部３６ｄには、電装機器であるＶＣＵ１００を収納したＶＣＵケース１０２（電装機器収納ケース）が連結される。ここで、ＶＣＵケース１０２の、後部３６ｄないし閉塞部材７０を臨む前方端面側を図７に示す。ＶＣＵケース１０２は、ケース本体１０３と、流通路形成部材としてのジャケット用ケース１０４と、ジャケット用カバー１０６とを有する。ジャケット用カバー１０６は、ジャケット用ケース１０４の右方半分内に収まる程度の寸法である。ジャケット用カバー１０６の上部外縁とジャケット用ケース１０４の上部内縁との間には、クリアランス１０８が形成される。

ＶＣＵケース１０２には、ジャケット用ケース１０４の右方半分とジャケット用カバー１０６との間に上流側ウォータジャケット１１０、下流側ウォータジャケット１１２が形成される。具体的には、図８に示すように、ジャケット用ケース１０４には、閉塞部材７０側に向かって環状に突出した２個の環状リブ１０９ａ、１０９ｂが個別に設けられている。ジャケット用カバー１０６がボルト等を介してジャケット用ケース１０４に連結されたとき、２個の環状リブ１０９ａ、１０９ｂの前方側頂面にジャケット用カバー１０６の後端面が当接することにより、各環状リブ１０９ａ、１０９ｂとジャケット用カバー１０６で閉空間が個別に形成される。各々の閉空間が、上流側ウォータジャケット１１０、下流側ウォータジャケット１１２となる。

また、図７に示すように、ジャケット用ケース１０４には、図示しない冷却媒体供給源（例えば、冷却水供給源）からの配管が接続される供給管１１４と、上流側ウォータジャケット１１０に流通した冷却媒体を下流側ウォータジャケット１１２に送る中継管１１５と、冷却媒体を前記冷却媒体供給源に戻すための配管が接続される排出管１１６とが設けられる。供給管１１４は上流側ウォータジャケット１１０に連通し、排出管１１６は下流側ウォータジャケット１１２に連通する。以上により、冷却媒体供給源と上流側ウォータジャケット１１０、下流側ウォータジャケット１１２との間を循環する冷却媒体流通路が形成される。

ジャケット用ケース１０４の前端面には、車幅方向左方の下部及び上部に、第１格子状リブ１２０が閉塞部材７０側に向かって突出形成されている。また、ジャケット用カバー１０６の前端面には、互いに傾斜して交差する第２格子状リブ１２２が閉塞部材７０側に向かって突出形成されている。第１格子状リブ１２０、第２格子状リブ１２２で囲繞される内部は、後方側に向かって相対的に陥没した凹空間となっている。この凹空間、すなわち、第１格子状リブ１２０、第２格子状リブ１２２で囲繞される内部空間１２４、１２６に、スタックケース２０の後部３６ｄに閉塞部材７０を取り付けるための固定ボルト７４の頭部が挿入される。図９には、内部空間１２６に固定ボルト７４の頭部が挿入された状態を例示している。

また、第１格子状リブ１２０、第２格子状リブ１２２の内部空間１２４、１２６に挿入されなかった固定ボルト７４の頭部は、例えば、ジャケット用ケース１０４の上部内縁とジャケット用カバー１０６の上部外縁との間に形成されるクリアランス１０８内に挿入される。換言すれば、固定ボルト７４の一部は、上流側ウォータジャケット１１０の上方に位置する。このように、固定ボルト７４の頭部は、第１格子状リブ１２０、第２格子状リブ１２２の前方側頂面や、ジャケット用ケース１０４の前端面、ジャケット用カバー１０６の前端面等に当接しない箇所に位置する。すなわち、本実施の形態において、固定ボルト７４の頭部が、第１格子状リブ１２０、第２格子状リブ１２２をはじめとし、ジャケット用ケース１０４やジャケット用カバー１０６に干渉することはない。

ジャケット用ケース１０４の外縁には、マウント用ボルト１３０が通される貫通孔１３２が形成される。貫通孔１３２に通されたマウント用ボルト１３０が、スタックケース２０の後部３６ｄに形成された図示しないボルト穴に螺合されることにより、ＶＣＵケース１０２がスタックケース２０に連結される。また、ケース本体１０３及びジャケット用ケース１０４には、図示しない換気孔が複数個形成される。

本実施形態に係る燃料電池システムは、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき説明する。

スタックケース２０の後部３６ｄに閉塞部材７０を取り付ける（後方開口４０を閉塞部材７０で閉塞する）場合、後方開口４０に閉塞部材７０を重ねる。なお、下取付孔７８ｄ、中間取付孔７８ｍ、上取付孔７８ｕの各々に予めフィルタ体８０を嵌合することは勿論である。そして、ボルト挿通孔７６に通された固定ボルト７４をボルト穴に螺合することで、閉塞部材７０を後部３６ｄに連結する。

フィルタ体８０がセルＶ端子６０ｄ、６０ｕに重なる位置であると、フィルタ体８０が所定間隔でセルＶ端子６０ｄ、６０ｕから離間するようにして、フィルタ体８０がセルＶ端子６０ｄ、６０ｕに干渉することを回避しなければならない。この分、例えば、閉塞部材７０の厚みを大きくする必要がある。これに対し、本実施の形態では、上記したように、後方開口４０を正面視したとき、フィルタ体８０がセルＶ端子６０ｄ、６０ｕに重ならない位置に配置されている。このため、閉塞部材７０の厚みを小さくすることでフィルタ体８０が燃料電池スタック１８に近接した状況下であっても、フィルタ体８０の筐体９２を構成するハウジング基材８２が、セルＶ端子６０ｄ、６０ｕや、これらセルＶ端子６０ｄ、６０ｕから延出するハーネス６２ｄ、６２ｕに干渉することが回避される。スタックケース２０の車長方向に沿う寸法を小さくしたときも同様である。

すなわち、本実施の形態によれば、閉塞部材７０（ないしスタックケース２０）の車長方向に沿う厚みを可及的に小さくしてフィルタ体８０を燃料電池スタック１８に近接した状態とすることが可能である。この分、燃料電池システムの車長方向の小型化を図ることができる。

また、閉塞部材７０にハーネス６２ｄ、６２ｕが当接したとしても、フィルタ膜８８の目が閉塞されることはない。従って、燃料電池スタック１８からスタックケース２０内に漏洩した水素がフィルタ体８０を介して排出されなくなることが回避される。さらに、閉塞部材７０は略平板形状体であり、このために十分な剛性を有する。これにより、閉塞部材７０の内側に隣接するセル電圧制御ユニット６１を良好に保護することができる。

その後、スタックケース２０の後部３６ｄに、ＶＣＵケース１０２を取り付ける。すなわち、マウント用ボルト１３０を貫通孔１３２に通し、図示しないボルト穴に螺合する。この螺合に伴い、ＶＣＵケース１０２がスタックケース２０に最近接する。

上記したように、固定ボルト７４の頭部は、第１格子状リブ１２０、第２格子状リブ１２２の内部空間１２４、１２６や、ジャケット用カバー１０６の上部外縁とジャケット用ケース１０４の上部外縁との間のクリアランス１０８に挿入される。このため、固定ボルト７４の頭部が、第１格子状リブ１２０、第２格子状リブ１２２の前方側頂面や、ジャケット用カバー１０６又はジャケット用ケース１０４の前端面に干渉することがない。換言すれば、ＶＣＵケース１０２が固定ボルト７４に堰き止められることなく、スタックケース２０に最近接することができる。この分、燃料電池システムの車長方向の寸法の小型化を図ることができる。

このように、本実施の形態では、セルＶ端子６０ｄ、６０ｕを避ける位置にフィルタ体８０を配置するとともに、ＶＣＵケース１０２が固定ボルト７４を避けながらスタックケース２０側に前進することが可能となるようにしている。以上の点が相俟って、スタックケース２０、閉塞部材７０、ＶＣＵケース１０２の配列方向である車長方向に沿った寸法の小型化を図ることができる。

図１に示す燃料電池車両１２の運転時には、燃料電池スタック１８に燃料ガス、酸化剤ガス及び冷却媒体が供給される。燃料ガスは各単位セル３４のアノード電極に供給され、一方、酸化剤ガスは各単位セル３４のカソード電極に供給される。これにより各単位セル３４において発電が行われ、これに伴って走行用モータ２６が付勢される。その結果、燃料電池車両１２が走行を開始するに至る。なお、各単位セル３４には冷却媒体も供給される。

また、前記冷却媒体供給源から、例えば、冷却水等の冷却媒体が供給される。冷却媒体は、供給管１１４から上流側ウォータジャケット１１０に流入し、中継管１１５を経て下流側ウォータジャケット１１２に流入する。冷却媒体は、さらに、下流側ウォータジャケット１１２から排出管１１６を経て前記冷却媒体供給源に戻る。冷却媒体がこのように流通することにより、ＶＣＵ１００が冷却される。

燃料電池車両１２が走行する最中、例えば、小石等の異物がタイヤによって跳ね上げられ、フロントルーム１６に飛来することが想定される。このような事態が生じた場合、異物はＶＣＵケース１０２に当たる。このことから諒解されるように、燃料電池スタック１８は、ＶＣＵケース１０２によって大きな異物から保護される。

走行風の一部は、ＶＣＵケース１０２の換気孔から、スタックケース２０の後部３６ｄの下部に到達する。そして、主には下取付孔７８ｄに嵌合されたフィルタ体８０のフィルタ膜８８を通過し、後方開口４０からスタックケース２０の内部に進入する。走行風に砂粒や粉塵等の微細な異物が同伴されている場合、該異物は、フィルタ膜８８によって捕捉される。従って、異物がスタックケース２０内に進入することは困難である。

スタックケース２０内の燃料電池スタック１８は、各単位セル３４が発電することに伴って温度が上昇している。このため、スタックケース２０の内部に進入した走行風に、燃料電池スタック１８から熱が付与される。これにより走行風が温度上昇を起こし、スタックケース２０内を上昇する。その一方で、燃料電池スタック１８は、走行風によって冷却される。

燃料電池スタック１８からスタックケース２０内に微量の燃料ガスが不可避的に漏出したときには、燃料ガス中の水素の比重が空気よりも小であることから、水素もスタックケース２０内を上昇するとともに、走行風に合流する。走行風（及び水素）は、後方開口４０の上部から、主に上取付孔７８ｕに嵌合されたフィルタ体８０のフィルタ膜８８を介して、スタックケース２０の外部に排出される。走行風（及び水素）は、さらに、ＶＣＵケース１０２に形成された換気孔を介してフロントルーム１６に到達し、該フロントルーム１６から大気に放散される。

燃料電池スタック１８（特に、セルＶ端子６０ｄ、６０ｕ等）に対してメンテナンスが必要となった場合、作業者は、図２に示すマウント用ボルト１３０を弛緩してＶＣＵケース１０２をスタックケース２０から取り外し、さらに、固定ボルト７４を弛緩して閉塞部材７０をスタックケース２０から離脱させればよい。この離脱に伴って後方開口４０が現れるので、該後方開口４０に露出したセルＶ端子６０ｄ、６０ｕ等に対してメンテナンスを容易に施すことができる。

本発明は上記した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において種々の変更が可能である。

例えば、この実施の形態では、燃料電池システム１０を燃料電池車両１２に搭載するものとして例示しているが、燃料電池システム１０は、いわゆる定置型のものであってもよい。

また、セルＶ端子６０ｄ、６０ｕを避ける位置にフィルタ体８０を配置する構成において、固定ボルト７４の頭部を、ＶＣＵケース１０２の第１格子状リブ１２０、第２格子状リブ１２２を避ける位置に配置することは必須ではない。同様に、固定ボルト７４の頭部を、ＶＣＵケース１０２の第１格子状リブ１２０、第２格子状リブ１２２を避ける位置に配置する構成において、セルＶ端子６０ｄ、６０ｕを避ける位置にフィルタ体８０を配置することは必須ではない。

１０…燃料電池システム １２…燃料電池車両
１６…フロントルーム １８…燃料電池スタック
２０…スタックケース ２６…走行用モータ
３４…単位セル ３６ｄ…後部
４０…後方開口 ４６…補機ケース
５４…壁部 ６０ｄ、６０ｕ…セルＶ端子
６２ｄ、６２ｕ…ハーネス ７０…閉塞部材
７４…固定ボルト ７６…ボルト挿通孔
７８ｄ、７８ｍ、７８ｕ…取付孔 ８０…フィルタ体
８２…ハウジング基材 ８８…フィルタ膜
９０…キャップ部材 ９２…筐体
１００…ＶＣＵ １０２…ＶＣＵケース
１０３…ケース本体 １０４…ジャケット用ケース
１０６…ジャケット用カバー １０８…クリアランス
１１０、１１２…ウォータジャケット １２０、１２２…格子状リブ
１２４、１２６…内部空間 １３０…マウント用ボルト

Claims (7)

1. 複数個の単位セルが積層された燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックを内部に収納するスタックケースとを備える燃料電池システムにおいて、
   前記スタックケースの端部に開口が形成されるとともに、前記単位セルの、前記開口に臨む側の部位に、該単位セルの電極に電気的に接続されたセル電圧検出端子が設けられ、
   前記開口が、複数個の取付孔が形成され且つ前記取付孔にフィルタ体が個別に保持された閉塞部材で閉塞され、
   前記フィルタ体は、前記取付孔に嵌合される筐体と、前記筐体に保持されたフィルタ膜とを有するとともに、前記開口を正面視したときに前記セル電圧検出端子に重ならない位置に配設されている燃料電池システム。
2. 請求項１記載の燃料電池システムにおいて、前記セル電圧検出端子が前記単位セルの積層方向に沿って並列するとともに、隣接する前記セル電圧検出端子同士が前記単位セルの上下方向に千鳥配置された燃料電池システム。
3. 請求項２記載の燃料電池システムにおいて、前記フィルタ体が、下方に位置する前記セル電圧検出端子よりも下方、上方に位置する前記セル電圧検出端子よりも上方、下方に位置する前記セル電圧検出端子と上方に位置する前記セル電圧検出端子との間に個別に設けられる燃料電池システム。
4. 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、前記スタックケースの、前記開口が形成された端部に、電装機器を収納した電装機器収納ケースが設けられ、
   前記電装機器収納ケースの、前記閉塞部材に対向する端面に、複数個のリブが形成され、
   前記閉塞部材を前記スタックケースに連結する連結部材が、前記複数個のリブ同士で囲繞される内部空間に挿入される燃料電池システム。
5. 請求項４記載の燃料電池システムにおいて、前記電装機器収納ケースが、冷却媒体流通路を形成するための流通路形成部材を含むとともに、前記リブが前記流通路形成部材に形成されている燃料電池システム。
6. 複数個の単位セルが積層された燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックを内部に収納するスタックケースとを備える燃料電池システムにおいて、
   前記スタックケースの端部に開口が形成されるとともに、前記単位セルの、前記開口に臨む側の部位に、該単位セルの電極に電気的に接続されたセル電圧検出端子が設けられ、
   前記開口が、複数個の取付孔が形成され且つ前記取付孔にフィルタ体が個別に保持された閉塞部材で閉塞され、
   前記スタックケースの、前記開口が形成された端部に、電装機器を収納した電装機器収納ケースが設けられ、
   前記電装機器収納ケースの、前記閉塞部材に対向する端面に、複数個のリブが形成され、
   前記閉塞部材を前記スタックケースに連結する連結部材が、前記複数個のリブ同士で囲繞される内部空間に挿入される燃料電池システム。
7. 請求項６記載の燃料電池システムにおいて、前記電装機器収納ケースが、冷却媒体流通路を形成するための流通路形成部材を含むとともに、前記リブが前記流通路形成部材に形成されている燃料電池システム。

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