燃料电池堆的制作方法

燃料电池堆的制作方法
【专利摘要】提供一种燃料电池堆(10)，其将层叠的燃料电池(14)收容于包装箱(16)。构成包装箱(16)的上方侧面板(70)具备相互接合的外侧板(74)和内侧板(76)。在外侧板(74)以及内侧板(76)间，对应于沿层叠方向延伸的两端部，夹装有比外侧板(74)以及内侧板(76)厚的平板部件(78a、78b)。
【专利说明】燃料电池堆

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种燃料电池堆，其具备通过燃料气体与氧化剂气体的电化学反应而 发电的燃料电池，层叠多个所述燃料电池，且在层叠方向的两端配置有端板。

【背景技术】
[0002] 例如，固体高分子型燃料电池具备电解质膜-电极构造体（MEA)，在该电解质 膜-电极构造体（MEA)中，在由高分子离子交换膜构成的电解质膜的一方侧配置阳极电极， 而在所述电解质膜的另一方侧配置阴极电极。通过利用隔板夹持MEA，从而构成发电单体。 燃料电池通常通过层叠规定数量的发电单体，例如用作车载用燃料电池堆。
[0003] 在燃料电池堆中，尤其在作为车载用而使用时，除了摆动或振动以外，还容易被施 加外部载荷。因此，为了确保燃料电池堆整体的刚性，采用将所述燃料电池堆收容于盒内的 结构。作为这种结构，例如公知日本特开2008-112708号公报（以下，称为现有技术1)所 公开的燃料电池堆的紧固构造。
[0004] 该紧固构造如图16所示，在隔板1的上下两端面密接固定端板2a、2b，并且除所述 隔板1的上下两端面以外的4周面被一对=字型围栏面板3a、3b覆盖成可装卸式。而且， 装卸式的紧固构造中，沿着端板2a、2b的侧面部的周面而形成为凹状的凹部与形成于围栏 面板3a、3b的上下侧的缘部的突部嵌合。
[0005] 另外，例如公知日本特开2001-143742号公报（以下，称为现有技术2)所公开的 车载用燃料电池堆。在该燃料电池堆中，具备用于将所述燃料电池堆搭载于车辆的搭载构 造。搭载构造具备固定支承机构，其设置于在燃料电池堆的层叠方向一端侧配置的一方的 端板，且隔着橡胶垫架将所述一方的端板侧保持在车辆上。搭载构造具备可动支承机构，其 设置于在燃料电池堆的层叠方向另一端侧配置的另一方的端板，隔着橡胶垫架将所述另一 方的端板侧保持为相对于车辆可在所述层叠方向上移动。
[0006] 但是，在上述的现有技术1中，使用一对=字型围栏面板3a、3b，无法得到足够的 包装箱整体的刚性。尤其，在作为车载用而使用时，存在无法耐受外部载荷的顾虑。
[0007] 另外，在上述的现有技术2中，固定支承机构向一方的端板的外方突出设置，且可 动支承机构向另一方的端板的外方突出设置。因此，就需要用来在燃料电池堆的设置部位 (例如，车辆内）设置作为搭载部件的固定支承机构以及可动支承机构的空间。因此，存在 燃料电池堆的设置空间扩大的顾虑。


【发明内容】

[0008] 本发明的目的在于，提供一种以轻量且经济性的结构就能够可靠地承受外部载 荷，能够良好保护燃料电池的燃料电池堆。
[0009] 另外，本发明的目的在于，提供一种以紧凑且简单的结构，就能将燃料电池堆可靠 地设置在希望的设置部位的燃料电池堆。
[0010] 本发明的燃料电池堆具备通过燃料气体与氧化剂气体的电化学反应而进行发电 的燃料电池。多个燃料电池沿水平方向层叠，在层叠方向的两端配置端板，并且在一对所述 端板间固定有侧面板。
[0011] 在该燃料电池堆中，侧面板具备：
[0012] 相互接合的一对冲压板；以及
[0013] 对应于沿层叠方向延伸的冲压板两端部而夹装在所述一对冲压板间，并且厚度比 所述冲压板的厚度厚的平板部件。
[0014] 另外，本发明的燃料电池堆具备搭载构造，利用该搭载构造将所述燃料电池堆装 配于设置部位。搭载构造具备在一对端板的底部间设置的两块重叠的板以及夹装在两块所 述板之间的板部件，在所述板部件上，设有用于将燃料电池堆固定于设置部位的紧固部。
[0015] 根据本发明，在一对冲压板间，对应于沿层叠方向延伸的冲压板两端部，夹装有比 所述冲压板厚的平板部件，所述平板部件具有作为加强用梁的功能。因此，可使一对冲压板 有效薄壁化。因此，作为包装箱整体，可采用轻量且经济性的结构。由此，能够可靠地承受 外部载荷，能够良好地保护燃料电池。
[0016] 另外，根据本发明，搭载构造在一对端板的底部间设有两块重叠的板，且在两块板 间夹装有设有紧固部的板部件。因此，搭载构造紧凑化，并且结构容易简化。因此，能够以 紧凑且简单的结构，将燃料电池堆可靠地设置在希望的设置部位。
[0017] 上述的目的、特征以及优点通过结合附图而进行的以下实施方式的说明能够更容 易理解。

【专利附图】

【附图说明】
[0018] 图1是搭载了本发明的第一实施方式的燃料电池堆的燃料电池电动汽车的概略 平面说明图。
[0019] 图2是所述燃料电池堆的概略立体说明图。
[0020] 图3是所述燃料电池堆的局部分解立体说明图。
[0021] 图4是构成所述燃料电池堆的燃料电池的主要部分分解立体说明图。
[0022] 图5是构成所述燃料电池堆的包装箱的、图2中V-V线剖面说明图。
[0023] 图6是构成所述包装箱的上方侧面板的分解立体说明图。
[0024] 图7是构成所述包装箱的下方侧面板的分解立体说明图。
[0025] 图8是所述下方侧面板的、图7中VIII-VIII线剖面说明图。
[0026] 图9是搭载构造与所述包装箱的局部剖开立体说明图。
[0027] 图10是图9的侧面说明图。
[0028] 图11是本发明的第二实施方式的燃料电池堆的概略立体说明图。
[0029] 图12是构成包装箱的下方侧面板的分解立体说明图。
[0030] 图13是所述包装箱与搭载构造的侧面说明图。
[0031] 图14是本发明的第三实施方式的燃料电池堆的概略立体说明图。
[0032] 图15是构成包装箱的下方侧面板的分解立体说明图。
[0033] 图16是现有技术1所公开的燃料电池堆的紧固构造的立体图。

【具体实施方式】
[0034] 如图1所示，本发明的第一实施方式的燃料电池堆10例如收容于燃料电池电动汽 车（燃料电池车辆）12的前舱（所谓，电机室）12f中。燃料电池堆10具备：燃料电池14、 以及收容层叠的多个所述燃料电池14的包装箱16 (参照图1?图3)。如图2所示，包装箱 16经搭载构造18而被搭载于构成燃料电池电动汽车12的车架（设置部位）12S。需要说 明的是，燃料电池堆10的收容场所不限于前舱12f，例如也可以是车辆中央部地板下或后 部行李舱附近。
[0035] 燃料电池14如图3所示，以立位姿势层叠在与燃料电池电动汽车12的车长方向 (车辆行进方向）（箭头A方向）交叉的车宽方向（箭头B方向）上。在燃料电池14的层 叠方向一端，从内向外顺次配置有第一接线板20a、第一绝缘板22a以及第一端板24a。在 燃料电池14的层叠方向另一端，从内向外顺次配置有第二接线板20b、第二绝缘板22b以及 第二端板24b。
[0036] 与第一接线板20a连接的第一电力输出端子26a从横长形状（长方形状）的第一 端板24a的大致中央部（也可以从中央部偏心）朝向外方延伸。与第二接线板20b连接的 第二电力输出端子26b从横长形状（长方形状）的第二端板24b的大致中央部朝向外方延 伸。
[0037] 在第一端板24a与第二端板24b的各边间，分别对应于各边的中央位置而配置具 有一定长度的连结杆28。连结杆28的两端被螺钉30固定，对多个层叠的燃料电池14施加 层叠方向（箭头B方向）的紧固载荷。
[0038] 如图4所示，燃料电池14具备：电解质膜-电极构造体32 ;以及夹持所述电解质 膜-电极构造体32的阴极侧隔板34以及阳极侧隔板36。
[0039] 阴极侧隔板34以及阳极侧隔板36例如由钢板、不锈钢板、铝板、镀敷处理钢板、或 者对其金属表面实施了防腐蚀用的表面处理的金属板构成。阴极侧隔板34以及阳极侧隔 板36在平面视图中具有矩形形状，并且通过将金属制薄板冲压加工成波形状，由此将阴极 侧隔板34以及阳极侧隔板36成形为剖面凹凸形状。需要说明的是，阴极侧隔板34以及阳 极侧隔板36例如也可以使用碳隔板以取代金属隔板。
[0040] 阴极侧隔板34以及阳极侧隔板36具有横长形状，并且长边沿水平方向（箭头A 方向）延伸且短边沿重力方向（箭头C方向）延伸。需要说明的是，也可以配置成短边沿 水平方向延伸且长边沿重力方向延伸。
[0041] 在燃料电池14的长边方向（箭头A方向）的一端缘部，以在箭头B方向上相互连 通的方式，设有用于供给氧化剂气体例如含氧气体的氧化剂气体供给连通孔38a以及用于 供给燃料气体例如含氢气体的燃料气体供给连通孔40a。
[0042] 在燃料电池14的长边方向的另一端缘部，以在箭头B方向上相互连通的方式，设 有用于排出燃料气体的燃料气体排出连通孔40b以及用于排出氧化剂气体的氧化剂气体 排出连通孔38b。
[0043] 在燃料电池14的短边方向（箭头C方向）的两端缘部一方侧，即在氧化剂气体供 给连通孔38a以及燃料气体供给连通孔40a侧，以在箭头B方向上相互连通的方式，将用于 供给冷却介质的两个冷却介质供给连通孔42a设置在相对的边上。在燃料电池14的短边方 向的两端缘部另一方侧，即在燃料气体排出连通孔40b以及氧化剂气体排出连通孔38b侧， 以在箭头B方向上相互连通的方式，将用于排出冷却介质的两个冷却介质排出连通孔42b 设置在相对的边上。
[0044] 电解质膜-电极构造体32例如具备：在全氟磺酸的薄膜中含浸有水的固体高分子 电解质膜44 ;以及夹持所述固体高分子电解质膜44的阴极电极46以及阳极电极48。 [0045] 阴极电极46以及阳极电极48具有：由碳纸等构成的气体扩散层（未图示）；以及 将表面承载有白金合金的多孔质碳粒子均匀涂布在所述气体扩散层的表面而形成的电极 催化剂层（未图示）。电极催化剂层例如形成在固体高分子电解质膜44的两面。
[0046] 在阴极侧隔板34的面向电解质膜-电极构造体32的面34a上，形成有对氧化剂 气体供给连通孔38a和氧化剂气体排出连通孔38b进行连通的氧化剂气体流路50。氧化剂 气体流路50由沿箭头A方向延伸的多条波状流路槽（或直线状流路槽）形成。
[0047] 在阳极侧隔板36的面向电解质膜-电极构造体32的面36a上，形成有对燃料气 体供给连通孔40a和燃料气体排出连通孔40b进行连通的燃料气体流路52。燃料气体流路 52由沿箭头A方向延伸的多条波状流路槽（或直线状流路槽）形成。
[0048] 在阳极侧隔板36的面36b和相邻的阴极侧隔板34的面34b之间，形成有与冷却 介质供给连通孔42a、42a和冷却介质排出连通孔42b、42b连通的冷却介质流路54。该冷却 介质流路54使冷却介质遍及电解质膜-电极构造体32的电极范围而流通。
[0049] 在阴极侧隔板34的面34a、34b上，围绕该阴极侧隔板34的外周端缘部一周而一 体成形有第一密封部件56。在阳极侧隔板36的面36a、36b上，围绕该阳极侧隔板36的外 周端缘部一周而一体成形有第二密封部件58。
[0050] 作为第一密封部件56以及第二密封部件58,例如采用EPDM、NBR、氟橡胶、硅酮橡 胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、天然橡胶、苯乙烯橡胶、氯丁二烯或丙烯酸橡胶等密封材料，缓冲 材料或者填料材料等具有弹性的密封部件。
[0051] 如图3所示，在第一端板24a上安装有：与氧化剂气体供给连通孔38a、氧化剂气 体排出连通孔38b、燃料气体供给连通孔40a以及燃料气体排出连通孔40b连通的氧化剂气 体供给歧管60a、氧化剂气体排出歧管60b、燃料气体供给歧管62a以及燃料气体排出歧管 62b。
[0052] 在第二端板24b上，如图1所示，安装有与一对冷却介质供给连通孔42a以及一对 冷却介质排出连通孔42b连通的冷却介质供给歧管64a以及冷却介质排出歧管64b。
[0053] 包装箱16的车宽方向（箭头B方向）两端的2边（面）由第一端板24a以及第 二端板24b构成。如图3以及图5所示，包装箱16的车长方向（箭头A方向）两端的2边 (面）由前方侧面板66以及后方侧面板68构成。包装箱16的车高方向（箭头C方向）两 端的2边（面）由上方侧面板70以及下方侧面板72构成。
[0054] 前方侧面板66以及后方侧面板68例如通过挤压成形或铸造或机械加工等形成。 前方侧面板66具有在铅直方向上配置的横长板形状，且上下形成向包装箱16的内侧鼓出 的内侧鼓出部66a、66b。内侧鼓出部66a、66b具有将来自外部的载荷（来自前方的载荷） 传给上方侧面板70以及下方侧面板72的功能。上方侧面板70以及下方侧面板72具有保 护燃料电池堆10不受来自上方以及下方的载荷影响的功能。
[0055] 后方侧面板68具有在铅直方向上配置的横长板形状，且上下形成有向包装箱16 的内侧鼓出的内侧鼓出部68a、68b。需要说明的是，前方侧面板66以及后方侧面板68与后 述的上方侧面板70同样，也可以由一对冲压板和在所述冲压板间配置的平板部件构成。
[0056] 如图5以及图6所示，上方侧面板70具备相互接合的一对冲压板（冲压成形板） 即外侧板74和内侧板76。外侧板74以及内侧板76由表面被冲压成形成凹凸状的金属制 薄板构成。在外侧板74以及内侧板76间，对应于沿层叠方向（箭头B方向）延伸的板两 端部（箭头A方向的两端部）而夹装有平板部件78a、78b。
[0057] 外侧板74构成包装箱16的上表面，并且其具有薄板状。在外侧板74的表面，连 结对角位置（或连结对角位置与对边位置）而设有梁部80a、80b。梁部80a、80b的表面位 置与外侧板74的其他的表面位置在厚度方向上不同，也就是说，其被设定在高度方向上更 高的位置（向上方鼓出的位置）。
[0058] 内侧板76构成包装箱16的内周面，其具有薄板状，并且沿着燃料电池14的外周 形状具有弯曲形状或折曲形状或者弯曲形状和折曲形状。例如，在内侧板76上，沿着燃料 电池14的角部的弯曲形状将弯曲部76a、76b设置在箭头A方向两端缘部。在内侧板76的 箭头A方向中央侧，沿着燃料电池堆10的外周形状，例如设有沿连结杆28向上方弯曲（或 折曲）的变形部76c。
[0059] 平板部件78a、78b具有箭头B方向上长条的大致方棒状，且厚度形成得比外侧板 74以及内侧板76厚。如图5所示，平板部件78a、78b的厚度ta优选设定成与内侧鼓出部 66a、68a的厚度tb是大致相同尺寸。
[0060] 平板部件78a、78b通过MIG焊接或TIG焊接（或也可以是点焊、钎焊或摩擦搅拌焊 接等）而被固定于外侧板74以及内侧板76。在外侧板74以及内侧板76的箭头A方向两 端，分别设有沿箭头B方向延伸的、例如两条线状焊接部位WP1，另一方面在平板部件78a、 78b分别设有与焊接部位WP1对应的两条线状焊接部位WP2。焊接部位WP1、WP2被接合。
[0061] 外侧板74和内侧板76同样通过MIG焊接或TIG焊接等被固定。在外侧板74上， 设有沿箭头B方向相对的两个矩形焊接部位WP3。在内侧板76上，设有沿箭头B方向相对 的两个矩形焊接部位WP4。焊接部位WP3、WP4被接合。在外侧板74、内侧板76以及平板部 件78a、78b上，在希望的位置形成有螺栓插入用的孔部82。
[0062] 下方侧面板72构成搭载构造18,如图5以及图7所示，具备相互接合的一对冲压 板（冲压成形板）即外侧板84和内侧板86。外侧板84以及内侧板86由表面被冲压成形 为凹凸状的金属制薄板构成。在外侧板84以及内侧板86间，对应于沿层叠方向（箭头B 方向）延伸的板两端部（箭头A方向的两端部）而夹装有第一板部件88a以及第二板部件 88b。
[0063] 如图5所示，第一板部件88a以及第二板部件88b的厚度tc优选设定成比内侧鼓 出部66b、68b的厚度tb大的宽度尺寸（厚度）。需要说明的是，第一板部件88a以及第二 板部件88b的厚度tc可以设定成与内侧鼓出部66b、68b的厚度tb大致相同的尺寸。外侧 板84以及内侧板86与上述的外侧板74以及内侧板76同样构成。
[0064] 外侧板84构成包装箱16的下表面，其具有薄板状。在外侧板84的表面，连结对角 位置（或连结对角位置和对边位置）而设有梁部90a、90b。梁部90a、90b的表面位置相比 于外侧板84的其他的表面位置，被设定于在高度方向上更低的位置（向下方鼓出的位置）。 [0065] 内侧板86构成包装箱16的内周面，其具有薄板状，并且沿着燃料电池14的外周 形状具有弯曲形状或折曲形状或者弯曲形状和折曲形状。例如，在内侧板86上，沿着燃料 电池14的角部的弯曲形状将弯曲部86a、86b设于箭头A方向两端缘部。在内侧板86的箭 头A方向中央侧，沿着燃料电池堆10的外周形状设有例如沿连结杆28而向下方弯曲（或 折曲）的变形部86c。
[0066] 如图7所示，第一板部件88a以及第二板部件88b沿箭头B方向延伸，并且厚度形 成得比外侧板84以及内侧板86厚。在车长方向前方（箭头Af方向）配置的第一平板部 件88a具有大致平板形状，且在长边方向两端缘部设有一对第一紧固部92。
[0067] 第一紧固部92设有三个（也可以是两个或四个）安装凸台部92a。在各安装凸台 部92a形成有螺纹孔94 (参照图8)。通过安装凸台部92a可以较大地设定阴螺纹部的长 度。安装凸台部92a可以与第一板部件88a -体，或者也可以通过在第一板部件88a接合 另外的零件而成。需要说明的是，还可以取代螺纹孔94,例如设置双头螺栓。
[0068] 在车长方向后方（箭头Ab方向）配置的第二平板部件88b具有大致平板形状，并 在长边方向两端缘部设有一对第二紧固部98。第二紧固部98具有三个（也可以是两个或 四个）安装凸台部98a。在各安装凸台部98a形成有螺纹孔102。通过安装凸台部98a可 以较大地设定阴螺纹部的长度。安装凸台部98a可以与第二板部件88b -体，或者也可以 通过在第二板部件88b接合另外的零件而成。
[0069] 在外侧板84上，在箭头A方向的两端部分别形成有用于使各安装凸台部92a、98a 穿过的一对开口部（或孔部）106a、106b。
[0070] 第一板部件88a以及第二板部件88b通过MIG焊接或TIG焊接（或也可以是点焊、 钎焊或摩擦搅拌焊接等）被固定于外侧板84以及内侧板86。在外侧板84以及内侧板86 的箭头A方向两端，设有分别沿箭头B方向延伸的、例如两条线状焊接部位WP5。在第一板 部件88a以及第二板部件部件88b上，分别设有与焊接部位WP5对应的两条线状焊接部位 WP6。焊接部位WP5、WP6被接合。
[0071] 外侧板84和内侧板86同样通过MIG焊接或TIG焊接等被固定。在外侧板84上， 设有沿箭头B方向相对的两个矩形焊接部位WP7。在内侧板86上，设有沿箭头B方向相对 的两个矩形焊接部位WP8。焊接部位WP7、WP8被接合。在外侧板84、内侧板86、第一板部 件88a以及第二板部件88b上，在希望的位置形成有螺栓插入用的孔部82。
[0072] 如图2所示，搭载构造18具备大致矩形的框架110。在框架110中，将分别设定成 规定长度的四个脚部112固定于燃料电池电动汽车12的车架12S。在框架110上，在车长 方向前方（箭头Af方向）的两端位置和车长方向后方（箭头Ab方向）的两端位置，分别 设有安装部124。
[0073] 如图9以及图10所示，安装部124具备以螺纹方式被固定在框架110上的两块板 126、128。板126的剖面具有大致U字状，以埋设于弹性体、例如橡胶部件130的方式在板 126中设有阴螺纹部件132。板128覆盖板126的上方而被配置成门状。在板128的内表 面设有弹性体、例如橡胶部件134。
[0074] 在板128的上部，与阴螺纹部件132的阴螺纹同轴地形成有孔部136。从孔部136 插入螺钉138,通过所述螺钉138将连结部件140装配于安装部124。连结部件140的一端 部140a被配置在板126、128间，并且在形成于所述一端部140a的孔部142中插入螺钉138， 将所述螺钉138拧入阴螺纹部件132。通过橡胶部件130、134的弹性保持一端部140a，所 述一端部140a的上表面无间隙地与所述橡胶部件134的下表面相接。
[0075] 在连结部件140的另一端部140b，形成有例如三个（数量被适当设定）孔部144。 在各孔部144中插入螺钉146。各个螺钉146拧入各安装凸台部92a的螺纹孔94以及各安 装凸台部98a的螺纹孔102。连结部件140在一端部140a与另一端部140b之间具有折曲 部 140c。
[0076] 如图2以及图3所示，上方侧面板70通过螺钉148被固定于前方侧面板66以及 后方侧面板68的上部。下方侧面板72通过螺钉148被固定于前方侧面板66、后方侧面板 68、第一端板24a以及第二端板24b的下部。上方侧面板70、下方侧面板72、前方侧面板66 以及后方侧面板68通过螺钉148被固定于第一端板24a以及第二端板24b。
[0077] 以下说明该燃料电池堆10的动作。
[0078] 首先，如图2所示，从第一端板24a的氧化剂气体供给歧管60a向氧化剂气体供给 连通孔38a供给含氧气体等氧化剂气体。从第一端板24a的燃料气体供给歧管62a向燃料 气体供给连通孔40a供给含氢气体等燃料气体。进而，如图1所示，在第二端板24b，从冷却 介质供给歧管64a向一对冷却介质供给连通孔42a供给纯水或乙撑二醇、油等冷却介质。
[0079] 因此，如图4所示，氧化剂气体从氧化剂气体供给连通孔38a被导入阴极侧隔板34 的氧化剂气体流路50。氧化剂气体沿着氧化剂气体流路50在箭头A方向上移动，而被供给 到电解质膜-电极构造体32的阴极电极46。
[0080] 另一方面，燃料气体从燃料气体供给连通孔40a向阳极侧隔板36的燃料气体流路 52供给。燃料气体沿着燃料气体流路52在箭头A方向上移动，而被供给到电解质膜-电极 构造体32的阳极电极48。
[0081] 因此，在电解质膜-电极构造体32中，供给到阴极电极46的氧化剂气体与供给到 阳极电极48的燃料气体在电极催化剂层内通过电化学反应而被消耗，从而可进行发电。
[0082] 接着，向电解质膜-电极构造体32的阴极电极46供给而消耗了的氧化剂气体沿 着氧化剂气体排出连通孔38b被排出向箭头B方向。另一方面，向电解质膜-电极构造体 32的阳极电极48供给而消耗了的燃料气体沿着燃料气体排出连通孔40b被排出向箭头B 方向。
[0083] 另外，向一对冷却介质供给连通孔42a供给的冷却介质被导入阴极侧隔板34以及 阳极侧隔板36间的冷却介质流路54。冷却介质在暂时沿箭头C方向内侧流动后，向箭头A 方向移动，冷却电解质膜-电极构造体32。该冷却介质在向箭头C方向外侧移动后，沿着一 对冷却介质排出连通孔42b被排出向箭头B方向。
[0084] 此时，在第一实施方式中，如图5以及图6所示，上方侧面板70具备薄板状的外侧 板74和内侧板76。而且，在外侧板74以及内侧板76之间，对应于沿层叠方向延伸的两端 部（车长方向两端部），夹装有比外侧板74以及内侧板76厚的平板部件78a、78b。
[0085] 因此，平板部件78a、78b可以起到作为加强用梁的作用，能够使外侧板74以及内 侧板76有效薄壁化。因此，作为包装箱16整体可以采用轻量且经济性的结构。由此，燃料 电池堆10能够可靠地承受外部载荷，能够良好地保护燃料电池14。
[0086] 进而，在构成上方侧面板70的内侧板76,例如沿着燃料电池14的角部的弯曲形状 设有弯曲部76a、76b，且沿着连结杆28设有变形部76c。弯曲部76a、76b以及变形部76c 具有作为梁的加强功能。同样，在下方侧面板72,内侧板86沿燃料电池14的外周形状具有 弯曲形状，具有作为梁的加强功能。
[0087] 而且，在前方侧面板66以及后方侧面板68,上下形成有向包装箱16的内侧鼓出的 内侧鼓出部66a、66b以及68a、68b。内侧鼓出部66a、66b以及68a、68b将与燃料电池堆10 的外周的间隙设成最小限度，有效地使用空间，并且具有作为梁的加强功能。
[0088] 因此，包装箱16内的燃料电池14被上方侧面板70、下方侧面板72、前方侧面板66 以及后方侧面板68可靠且牢固地保持。因此，即使对燃料电池堆10施加外部载荷，也能够 容易且可靠地保护燃料电池14。
[0089] 进而另外，在构成上方侧面板70的外侧板74上，至少连结对角位置而设有向上方 突出的梁部80a、80b。另一方面，在构成下方侧面板72的外侧板84上，至少连结对角位置 而设有向下方突出的梁部90a、90b。由此，各外侧板74、84被良好加强，因此能够尽量形成 为薄壁形状，可实现进一步的轻量化。
[0090] 进而，在第一实施方式中，搭载构造18具备构成包装箱16的下方侧面板72。下方 侦愐板72具备：配置在第一端板24a和第二端板24b之间的外侧板84以及内侧板86 ;以 及夹装于所述外侧板84以及所述内侧板86间的第一板部件88a以及第二板部件88b。
[0091] 而且，在第一板部件88a上，设有用于将燃料电池堆10固定于车架12S的一对第 一紧固部92。另一方面，在第二板部件88b上，设有用于将燃料电池堆10固定于车架12S 的一对第二紧固部98。
[0092] 因此，搭载构造18配置在燃料电池堆10的下方，不会向所述燃料电池堆10的水 平方向外侧较大突出。因此，可使搭载构造18整体紧凑化，并且容易简化结构，能够将燃料 电池堆10可靠地设置于希望的设置部位（例如，车架12S)。
[0093] 另外，搭载构造18如图9以及图10所示，为了将下方侧面板72固定于框架110， 具备设有橡胶部件130、134的安装部124 ;以及装配于所述安装部124的连结部件140。由 此，燃料电池堆10整体相对于框架110而言，进而相对于车架12S而言，具有弹性地被保 持，可以实现防振性以及耐冲击性的提高。
[0094] 进而，在第一板部件88a上设有两个紧固部即第一紧固部92,并且在第二板部件 88b上设有两个紧固部即第二紧固部98。因此，燃料电池堆10相对于框架110被良好地保 持。
[0095] 图11是本发明的第二实施方式的燃料电池堆150的概略立体说明图。需要说明 的是，对于与第一实施方式的燃料电池堆10相同的构成要素，标注同一参照符号，省略其 详细说明。另外，在以下说明的第三实施方式中也同样，省略其详细说明。
[0096] 构成燃料电池堆150的搭载构造152在框架110的车长方向前方的两端位置与 车长方向后方的两端位置分别设有安装部164。安装部164具备被固定于框架110上的板 166,所述板166向上方折曲，同时在前端部侧插入有两个螺钉146。
[0097] 如图12所示，设于第一板部件88a的一对第一紧固部92具有两个安装凸台部 92a，另一方面，设于第二板部件88b的一对第二紧固部98具有两个安装凸台部98a。如图 12以及图13所示，螺钉146拧入各安装凸台部92a的螺纹孔94以及各安装凸台部98a的 螺纹孔102,从而将包装箱16固定于框架110。
[0098] 在该第二实施方式中，搭载构造152的结构被进一步简化，可实现所述搭载构造 152的紧凑化以及省空间化。
[0099] 图14是本发明的第三实施方式的燃料电池堆170的概略立体说明图。
[0100] 构成燃料电池堆170的搭载构造172在框架110的车长方向前方的大致中央位置 和车长方向后方的两端位置，分别设有安装部124。如图15所示那样，在第一板部件88a的 长度方向的大致中央附近设有一个第一紧固部92。在外侧板84上，形成有用于供各安装凸 台部92a插入的三个孔部174。
[0101] 在该第三实施方式中，搭载部位是三处，因此使搭载构造172进一步简化，并且可 得到与上述第一以及第二实施方式同样的效果。
【权利要求】
1. 一种燃料电池堆，其具备通过燃料气体与氧化剂气体的电化学反应而进行发电的燃 料电池，多个所述燃料电池沿水平方向层叠，在层叠方向的两端配置端板，并且在一对所述 端板间固定有侧面板， 其特征在于， 所述侧面板具备： 相互接合的一对冲压板；以及 对应于沿所述层叠方向延伸的冲压板两端部而夹装在所述一对冲压板间，并且厚度比 所述冲压板的厚度厚的平板部件。
2. 如权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于， 所述侧面板具备在矩形的所述端板的各边配置的四块侧面板， 由所述四块侧面板构成的内周面，沿所述燃料电池堆的外周形状具有弯曲形状或折曲 形状。
3. 如权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于， 在矩形的所述冲压板的表面上，连结对角位置而设有梁部，并且所述梁部的表面位置 与所述冲压板的其他的表面位置在厚度方向上不同。
4. 如权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于， 所述燃料电池沿着燃料电池搭载车辆的车宽方向被层叠，并且 所述燃料电池的上表面以及下表面被接合了所述一对冲压板的所述侧面板覆盖。
5. -种燃料电池堆，其具备通过燃料气体与氧化剂气体的电化学反应而进行发电的燃 料电池，层叠多个所述燃料电池，并且在层叠方向的两端配置端板， 其特征在于， 该燃料电池堆具备搭载构造，利用该搭载构造将所述燃料电池堆装配于设置部位， 所述搭载构造具备在一对所述端板的底部间设置的两块重叠的板以及夹装在两块所 述板之间的板部件， 在所述板部件上，设有用于将所述燃料电池堆固定于所述设置部位的紧固部。
6. 如权利要求5所述的燃料电池堆，其特征在于， 所述端板具有矩形形状， 所述板部件具备： 在各端板的1边的一端部间配置的第一板部件；以及 在各端板的所述1边的另一端部间配置的第二板部件。
7. 如权利要求6所述的燃料电池堆，其特征在于， 在所述第一板部件上设有一个或两个所述紧固部，并且 在所述第二板部件上设有两个所述紧固部。
8. 如权利要求5所述的燃料电池堆，其特征在于， 所述紧固部经具有弹性体的连结部件被固定于所述设置部位。
9. 如权利要求5所述的燃料电池堆，其特征在于， 所述设置部位是构成燃料电池搭载车辆的车辆侧框架。
【文档编号】H01M8/24GK104124465SQ201410171733
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2013年4月26日
【发明者】内藤秀晴 申请人:本田技研工业株式会社