燃料电池堆以及燃料气体的换气方法技术

本发明专利技术涉及燃料电池堆以及燃料气体的换气方法。燃料电池堆(12)的壳体具有：开口部(41)，其设置于壳体的侧面；过滤件(42)，其燃料气体能够透过所述过滤件；以及罩盖(48)，其覆盖过滤件(42)。罩盖(48)具有：第一通气孔(56)，其使罩盖(48)的内侧与外侧贯通；以及第二通气孔(58)，其设置于比第一通气孔(56)靠下方处，并且使罩盖(48)的内侧与外侧贯通。并且使罩盖(48)的内侧与外侧贯通。并且使罩盖(48)的内侧与外侧贯通。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池堆以及燃料气体的换气方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池堆以及燃料气体的换气方法。

技术介绍

[0002]近年，为了能够确保更多的人能够用上适当、可靠、可持续且先进的能源，正在研究开发关于有助于能源高效化的燃料电池。通过将多个燃料电池层叠来构成燃料电池堆。
[0003]在将燃料电池堆搭载于车辆的情况下，例如，如专利文献1所述，燃料电池堆被收纳于壳体内。由于设想会从燃料电池堆泄漏少量燃料气体(氢气)，因此提出了在壳体设置换气构造的方案。例如，在专利文献1记载的壳体中，为了保护过滤件，在堆壳体的壁面设置罩盖(换气罩盖)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2015
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76152号公报

技术实现思路

[0007]为了良好地保护在罩盖的内侧配置的过滤件，有效果的是使设置于罩盖的开口部即通气孔的面积尽可能做得小，使得由罩盖来覆盖过滤件的整面。但是，当在罩盖的内侧燃料气体的浓度升高时，过滤件的内侧与外侧之间燃料气体的浓度不会产生意料的差，从而换气构造的扩散换气效率降低。
[0008]本专利技术的目的在于解决上述的问题。
[0009]本专利技术的第一方面涉及燃料电池堆，具备：单电池层叠体，其具有多个发电单电池；以及壳体，其收纳所述单电池层叠体和燃料电池辅助设备中的至少一方，在所述燃料电池堆中，所述壳体具有：开口部，其形成于所述壳体的侧面；过滤件，其安装于所述开口部，并且燃料气体能够透过所述过滤件；以及罩盖，其安装于所述过滤件的外侧，所述罩盖具有：第一通气孔，其使所述罩盖的内侧与外侧贯通；以及第二通气孔，其设置于比所述第一通气孔靠下方处，使所述罩盖的内侧与外侧贯通。
[0010]本专利技术的第二方面涉及燃料气体的换气方法，是如下燃料电池堆的燃料气体的换气方法，所述燃料电池堆具备：单电池层叠体，其具有多个发电单电池；以及壳体，其收纳所述单电池层叠体和燃料电池辅助设备中的至少一方，在所述燃料气体的换气方法中，所述壳体具有：开口部，其形成于所述壳体的侧面；过滤件，其安装于所述开口部，并且燃料气体能够透过所述过滤件；以及罩盖，其安装于所述过滤件的外侧，所述罩盖具有：第一通气孔，其使所述罩盖的内侧与外侧贯通；以及第二通气孔，其设置于比所述第一通气孔靠下方处，使所述罩盖的内侧与外侧贯通，在所述换气方法中，经由所述第一通气孔从所述罩盖的内侧向外侧排出所述燃料气体，并且经由所述第二通气孔从所述罩盖的外侧向内侧取入空气。
[0011]燃料气体因浮力的作用而经由第一通气孔从过滤件与罩盖之间的空间被排出到
壳体外部，并且外部空气经由第二通气孔被吸入过滤件与罩盖之间的空间，从而发生自然换气。过滤件与罩盖之间的空间的燃料气体的浓度被稀释，从而在过滤件的内侧与外侧之间产生燃料气体的浓度差，因而产生燃料气体从过滤件的内侧向过滤件与罩盖之间的空间的流动。因而，能够使换气构造的扩散换气效率提高。
[0012]从参照附图来说明的以下实施方式的说明中能够容易地理解上述的目的、特征以及优点。
附图说明
[0013]图1是搭载了本专利技术的实施方式涉及的燃料电池堆的燃料电池车辆的立体图。
[0014]图2是换气构造的分解立体图。
[0015]图3是上侧换气部的剖视图。
[0016]图4是上侧换气部的局部放大剖视图。
[0017]图5是罩盖的主视图。
[0018]图6是说明在燃料电池车辆的行驶时的换气的图。
具体实施方式
[0019]图1所示的燃料电池车辆10具备本实施方式涉及的燃料电池堆12。在该燃料电池车辆10的前部设置前室14。燃料电池车辆10的前端部具有前格栅16。在燃料电池车辆10的行驶时，作为行驶风的大气从前格栅16等进入前室14内。
[0020]燃料电池堆12具备：单电池层叠体18；堆壳体20，其收容单电池层叠体18；以及辅助设备壳体22，其收容燃料电池辅助设备(未图示)。辅助设备壳体22与堆壳体20在车宽方向邻接，辅助设备壳体22被固定于堆壳体20。堆壳体20和辅助设备壳体22被收容于前室14内。在前室14的内部还配设电机等(未图示)。电机是燃料电池车辆10的驱动力产生源。
[0021]单电池层叠体18具有沿着车宽方向层叠的多个发电单电池19。虽然没有详细图示，各发电单电池具有电解质膜
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电极结构体(MEA)以及从两侧夹持电解质膜
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电极结构体的一对隔件。电解质膜
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电极结构体具备电解质膜、阴极电极和阳极电极。阴极电极和阳极电极被配置在电解质膜的两侧。通过向阳极电极供给燃料气体(例如氢气等含氢气体)并且向阴极电极供给氧化剂气体(例如压缩空气等含氧气体)，氢与氧发生电化学反应，从而进行发电。
[0022]在单电池层叠体18的层叠方向的一端，从燃料电池堆12的内部朝向外部依次配设第一接线板24a、第一绝缘板26a和第一端面板28a。第一端面板28a是辅助设备壳体22的一部分，被螺栓(未图示)固定于堆壳体20的左端。在单电池层叠体18的层叠方向的另一端，从燃料电池堆12的内部朝向外部依次配设第二接线板24b、第二绝缘板26b和第二端面板28b。第二端面板28b被螺栓(未图示)固定于堆壳体20的右端。
[0023]堆壳体20具有：上壁部30；下壁部32；以及将上壁部30与下壁部32相连的前后的侧壁部34(前壁部34f和后壁部34r)。堆壳体20的左端的开口部被第一端面板28a封闭，第一端面板28a是辅助设备壳体22的一部分。堆壳体20的右端的开口部被第二端面板28b封闭。
[0024]如图2所示，堆壳体20具有：开口部41，其形成于堆壳体20的侧面；过滤件42，其安装于开口部41，燃料气体能够透过所述过滤件42；以及罩盖48，其安装于过滤件42的外侧。
具体来讲，堆壳体20还具有在一方的侧壁部34即前壁部34f配置的换气构造38。换气构造38具有：上侧换气部38U，其配置于前壁部34f的上部；以及下侧换气部38L，其配置于前壁部34f的下部。
[0025]如图3所示，上侧换气部38U具有：用于换气的孔构造40，其将一方的侧壁部34即前壁部34f贯通；以及过滤件42，其以覆盖孔构造40的方式被配置于前壁部34f的外表面。上侧换气部38U具有：支承构件44，其支承过滤件42；密封构件46；以及罩盖48，其覆盖过滤件42。
[0026]堆壳体20的前壁部34f的后表面35与燃料电池堆12的单电池层叠体18分离。因此，在单电池层叠体18的前表面18f与前壁部34f的后表面35之间形成有间隙G。该间隙G作为用于换气的流路来发挥功能。
[0027]如图2所示，孔构造40具有沿前后方向贯通前壁部34f的多个开口部41。在孔构造40，在水平方向(车宽方向)安排有多个开口部41，在铅垂方向安排有多个开口部41。本实施方式中，在水平方向安排有八个开口部41，在铅垂方向安排有两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池堆，具备：单电池层叠体(18)，其具有多个发电单电池(19)；以及壳体，其收纳所述单电池层叠体和燃料电池辅助设备中的至少一方，在所述燃料电池堆(12)中，所述壳体具有：开口部(41、41L)，其形成于所述壳体的侧面；过滤件(42、42L)，其安装于所述开口部，并且燃料气体能够透过所述过滤件；以及罩盖(48、48L)，其安装于所述过滤件的外侧，所述罩盖具有：第一通气孔(56)，其使所述罩盖的内侧与外侧贯通；以及第二通气孔(58)，其设置于比所述第一通气孔靠下方处，使所述罩盖的内侧与外侧贯通。2.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于，所述壳体具有：上壁部(30)；下壁部(32)；以及将所述上壁部与所述下壁部相连的侧壁部(34)，所述开口部设置于所述侧壁部。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆，其特征在于，在所述过滤件与所述罩盖之间形成换气通路(54、54L)，所述第一通气孔设置在与所述换气通路的上部面对的位置，所述第二通气孔设置在与所述换气通路的下部面对的位置。4.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆，其特征在于，所述第一通气孔设置在比所述开口部的上端高的位置，所述第二通气孔设置在比所述开口部的下端低的位置。5.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆，其特征在于，在所述罩盖的上下方向，在所述第一通气孔与所述第二通气孔之间没有形成其它通气孔，所述罩盖具有重叠部(48K)，所述重叠部配置在从与所述过滤件的表面(421)垂直的方向观察时与所述开口部重叠的位置。6.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆，其特征在于，在所述侧面形成有朝向所述壳体的内部凹陷的凹部(50、50L)，所述开口部在所述凹部的底部(51)开口。7.根据权利要求6所述的燃料电池堆，其特征在于，所述罩盖中与所述开口部面对的表面(621)位于所述凹部的内侧。8.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆，其特征在于，所述壳体具有支承构件(44、44L)，所述支承构件(44、44L)支承所述过滤件的外周部，并且具有用于通气的开口，所述罩盖朝向所述侧面挤压所述支承构件。9.根据权利要求8所述的燃料电池堆，其特征在于，所述罩盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：一户有辉，内藤秀晴，田仓贵史，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：