JP2008159412A - Fuel cell - Google Patents

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Akira Aoto
晃 青砥
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suitable structure to be mounted on a fuel cell vehicle in a vertically installed state (state where the cell laminating direction is made to coincide with the longitudinal direction of the vehicle). <P>SOLUTION: This fuel cell 1 includes a cell laminate 3 in which cells 2 are laminated, an end plate 7 arranged at the end part of the cell laminate 3, and a terminal plate with an output terminal 5a for extracting the electric power generated in the cell laminate 3. An output cable 11, connected to the output terminal 5a, is pulled out from a position closer to the cell laminate 3 than to the end plate 7 toward the cell-laminating direction sideward of the cell laminate 3 and is protected by the end plate 7. In the end plate 7, a protective wall 7a to protecting the output cable 11 is formed. The output cable 11 is preferably wired along the inside wall face of the protective wall 7a. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池に関する。さらに詳述すると、本発明は燃料電池の構造の改良に関する。   The present invention relates to a fuel cell. More specifically, the present invention relates to an improvement in the structure of a fuel cell.

一般に、燃料電池（例えば高分子電解質形燃料電池）は電解質をセパレータで挟んだセルを複数積層することによって構成されている。このようにセルが積層されることによって構成されるセル積層体（セルスタック）には、その積層方向端部に出力端子付きのターミナルプレート（集電板）が設けられ、さらにその外側にエンドプレートが設けられているものがある。さらに、このような構造の燃料電池として、ターミナルプレートの出力端子がエンドプレートを貫通するように配置されているもの（例えば特許文献１参照）、リレーと出力端子とがフレキシブルバスバーによって接続されているもの（例えば特許文献２参照）などが開示されている。また、このような構造の燃料電池が搭載された燃料電池車両も開示されている。
特開２００４−５５３８４号公報 特開２００２−３６２１６５号公報 In general, a fuel cell (for example, a polymer electrolyte fuel cell) is configured by stacking a plurality of cells each having an electrolyte sandwiched between separators. A cell stack (cell stack) configured by stacking cells in this way is provided with a terminal plate (current collector plate) with an output terminal at the end in the stacking direction, and an end plate on the outside thereof. There is something that is provided. Furthermore, as a fuel cell having such a structure, an output terminal of the terminal plate is disposed so as to penetrate the end plate (see, for example, Patent Document 1), and the relay and the output terminal are connected by a flexible bus bar. The thing (for example, refer patent document 2) etc. are disclosed. Also disclosed is a fuel cell vehicle equipped with such a fuel cell.
JP 2004-55384 A JP 2002-362165 A

しかしながら、かかる構造の燃料電池は、車両への搭載の仕方によってはケーブルが長くなりすぎる等の不利点を内包するものである。すなわち、車両に搭載される燃料電池の多くはセル積層方向を当該車両の幅方向に一致させたいわば横置きの状態で搭載されているが、これを縦置き（セル積層方向を当該車両の前後方向に一致させた状態）で搭載しようとすると出力ケーブルを長く引き回さなければならなくなることがあり、縦置き搭載する場合の課題の一つとなりうる。   However, the fuel cell having such a structure incorporates disadvantages such as the cable becoming too long depending on how it is mounted on the vehicle. That is, most of the fuel cells mounted on a vehicle are mounted in a horizontally placed state in which the cell stacking direction matches the width direction of the vehicle. When trying to mount in a state that matches the direction), it may be necessary to route the output cable for a long time, which can be one of the problems in mounting vertically.

そこで、本発明は、燃料電池車両に縦置きの状態（セル積層方向を当該車両の前後方向に一致させた状態）で搭載するのに好適な構造の燃料電池を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel cell having a structure suitable for mounting in a fuel cell vehicle in a vertically placed state (a state in which the cell stacking direction coincides with the front-rear direction of the vehicle).

かかる課題を解決するべく本発明者は種々の検討を行った。燃料電池の搭載方法を横置きから縦置きに変更する場合（すなわち、セル積層体のセル積層方向を車両幅方向から９０℃回転させて車両前後方向に一致させる場合）、ターミナルプレートやその出力端子の位置も９０°回転した位置になり、例えば車両右側を向いていたものが車両前方を向く位置になる。ところが、燃料電池の出力ケーブルが接続されるリレーについては、例えば前方衝突（前突）時における安全性確保等の観点からすると車両前方に配置することが難しいため燃料電池と同様に９０°回転させることができず、現状の位置（出力端子近傍であった例えば車両右側の位置）に残したままとせざるを得ない。そうすると、出力端子とリレーとを繋ぐ出力ケーブルが必然的に長くなるから、高電圧部品の一つである出力ケーブルをこのように長く引き回すことについて配慮しなければならなくなる。構造に着目しつつこの点についてさらに検討を重ねた本発明者は、かかる課題の解決に結び付く新たな知見を得るに至った。   In order to solve this problem, the present inventor has made various studies. When changing the fuel cell mounting method from horizontal to vertical (ie, when the cell stacking direction of the cell stack is rotated by 90 ° C from the vehicle width direction to match the vehicle longitudinal direction), the terminal plate and its output terminal The position is also a position rotated by 90 °, for example, the one facing the right side of the vehicle is the position facing the front of the vehicle. However, the relay to which the output cable of the fuel cell is connected is rotated by 90 ° like the fuel cell because it is difficult to arrange the relay in front of the vehicle from the viewpoint of ensuring safety in a forward collision (front collision), for example. In other words, the current position (for example, the position on the right side of the vehicle near the output terminal) must remain. Then, since the output cable connecting the output terminal and the relay is inevitably long, it is necessary to take into consideration that the output cable, which is one of the high-voltage components, is routed for such a long time. The present inventor who has further studied this point while paying attention to the structure has come to obtain new knowledge that leads to the solution of such problems.

本発明はかかる知見に基づくもので、セルが積層されてなるセル積層体と、該セル積層体の端部に配置されるエンドプレートと、前記セル積層体にて生じる電力を取り出すための出力端子付きのターミナルプレートと、を含む構成の燃料電池において、前記ターミナルプレートの前記出力端子に接続されている出力ケーブルが、前記エンドプレートよりも前記セル積層体寄りの位置から当該セル積層体のセル積層方向側方へと引き出され、尚かつ前記エンドプレートにより保護されていることを特徴とするものである。   The present invention is based on such knowledge, and includes a cell stack in which cells are stacked, an end plate disposed at an end of the cell stack, and an output terminal for taking out electric power generated in the cell stack. In the fuel cell having a configuration including a terminal plate with an output, an output cable connected to the output terminal of the terminal plate is connected to the cell stack from a position closer to the cell stack than the end plate. It is drawn out to the side of the direction and is protected by the end plate.

この燃料電池では、出力端子に接続されている出力ケーブル（例えば前記ターミナルプレートの前記出力端子とリレーとを接続するケーブル）が、エンドプレートよりもセル積層体寄りの位置から当該セル積層体のセル積層方向側方へまで引き回されている。また、このように長く引き回されている出力ケーブルは、セル積層体の端部に配置されているエンドプレートによって保護されている。このため、当該燃料電池を車両に縦置きの状態（セル積層方向を当該車両の前後方向に一致させた状態）で搭載した場合に、高電圧部品の一つである出力ケーブルが長くなったとしても当該出力ケーブルを保護された状態とすることができるからこのような縦置きに好適である。   In this fuel cell, the output cable connected to the output terminal (for example, the cable connecting the output terminal of the terminal plate and the relay) is positioned closer to the cell stack than the end plate. It is routed to the side in the stacking direction. In addition, the output cable that has been routed for a long time is protected by an end plate that is disposed at the end of the cell stack. For this reason, when the fuel cell is mounted in a vehicle in a vertically placed state (a state in which the cell stacking direction coincides with the longitudinal direction of the vehicle), the output cable, which is one of the high voltage components, becomes long. Since the output cable can be protected, it is suitable for such vertical installation.

このような燃料電池において、前記エンドプレートに、前記出力ケーブルを保護するための保護壁が形成されていることが好ましい。この場合、前記出力ケーブルが、前記保護壁の内側壁面に沿って配線されていることがさらに好ましい。かかる保護壁は、高電圧部品の一つである出力ケーブルを保護するように機能する。   In such a fuel cell, it is preferable that a protective wall for protecting the output cable is formed on the end plate. In this case, it is more preferable that the output cable is wired along the inner wall surface of the protective wall. Such a protective wall functions to protect an output cable that is one of the high-voltage components.

出力ケーブルの長さをできるだけ短くするという点からは、複数の前記リレーが互いに横に配置されていることが好ましい。また、前記出力ケーブルを覆うように前記セル積層体のセル積層方向側方に板状部材が設けられていることも好ましい。さらには、前記ターミナルプレートの前記出力端子が前記板状部材によって覆われる位置に配置されていることも好ましい。   From the viewpoint of shortening the length of the output cable as much as possible, it is preferable that the plurality of relays are arranged side by side. Moreover, it is also preferable that the plate-shaped member is provided in the cell lamination direction side of the said cell laminated body so that the said output cable may be covered. Furthermore, it is also preferable that the output terminal of the terminal plate is disposed at a position covered by the plate-like member.

本発明によれば、燃料電池車両に縦置きの状態（セル積層方向を当該車両の前後方向に一致させた状態）で搭載するのに好適な構造の燃料電池を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a fuel cell having a structure suitable for mounting in a fuel cell vehicle in a vertically placed state (a state in which the cell stacking direction coincides with the front-rear direction of the vehicle).

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.

図１〜図４に本発明にかかる燃料電池の実施形態を示す。本実施形態の燃料電池１は、セル２が積層されてなるセル積層体３と、該セル積層体３の端部に配置されるエンドプレート７と、セル積層体３にて生じる電力を取り出すための出力端子５ａ付きのターミナルプレート５と、を含む構成のものである。また、この燃料電池１においては、ターミナルプレート５の出力端子５ａに接続されている出力ケーブル１１が、エンドプレート７よりもセル積層体３寄りの位置から当該セル積層体３のセル積層方向側方へと引き出され、尚かつエンドプレート７により保護されている。以下においては、まず燃料電池１を構成するセル積層体３等の構成について説明し、その後、出力ケーブル１１を保護するための構造について説明することとする。   1 to 4 show an embodiment of a fuel cell according to the present invention. The fuel cell 1 of the present embodiment takes out the cell stack 3 in which the cells 2 are stacked, the end plate 7 disposed at the end of the cell stack 3, and the electric power generated in the cell stack 3. And a terminal plate 5 with an output terminal 5a. In the fuel cell 1, the output cable 11 connected to the output terminal 5 a of the terminal plate 5 is located on the side of the cell stack 3 in the cell stack direction from a position closer to the cell stack 3 than the end plate 7. And is protected by the end plate 7. Below, the structure of the cell laminated body 3 etc. which comprise the fuel cell 1 is demonstrated first, and suppose that the structure for protecting the output cable 11 is demonstrated after that.

図１、図２に本実施形態における燃料電池１の概略構成を示す。なお、このような燃料電池１は、例えば燃料電池車両（ＦＣＨＶ；Fuel Cell Hybrid Vehicle）の車載発電システムにおいて利用可能なものであるがこれに限られることはなく、各種移動体（例えば船舶や飛行機など）やロボットなどといった自走可能なものに搭載される発電システム、さらには定置の発電システムにおいても利用することが可能である。   1 and 2 show a schematic configuration of a fuel cell 1 in the present embodiment. Such a fuel cell 1 can be used in, for example, an in-vehicle power generation system of a fuel cell vehicle (FCHV; Fuel Cell Hybrid Vehicle), but is not limited to this, and various mobile objects (for example, ships and airplanes). Etc.) and power generation systems mounted on self-propelled devices such as robots, and even stationary power generation systems.

燃料電池１は、複数のセル（以下、発電セルともいう）２が積層されてなるセル積層体（セルスタック）３を備えているもので、当該セル積層体３の両端に位置する端セル２の積層方向外側には、出力端子５ａ付のターミナルプレート５、インシュレータ（絶縁プレート）６およびエンドプレート７がさらに設けられている。セル積層体３に対しては、両エンドプレート７をつなぐように架け渡されたテンションプレート８によって積層方向への所定の圧縮力が加えられている。さらに、セル積層体３の一端側のエンドプレート７とインシュレータ６との間にはプレッシャプレート９とばね機構９ａとが設けられており、発電セル２に作用する荷重の変動が吸収されるようになっている。   The fuel cell 1 includes a cell stack (cell stack) 3 in which a plurality of cells (hereinafter also referred to as power generation cells) 2 are stacked, and end cells 2 positioned at both ends of the cell stack 3. A terminal plate 5 with an output terminal 5a, an insulator (insulating plate) 6 and an end plate 7 are further provided on the outer side in the stacking direction. A predetermined compressive force in the stacking direction is applied to the cell stack 3 by a tension plate 8 that is bridged so as to connect both end plates 7. Furthermore, a pressure plate 9 and a spring mechanism 9a are provided between the end plate 7 on one end side of the cell stack 3 and the insulator 6 so that fluctuations in the load acting on the power generation cell 2 are absorbed. It has become.

発電セル２は、イオン交換膜からなる電解質膜およびこれを両面から挟んだ一対の電極からなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ；Membrane Electrode Assembly）と、この膜−電極アッセンブリを外側から挟持する一対のセパレータと、で構成されている。セパレータは例えば金属を基材とする導通体であり、各電極に空気等の酸化ガスおよび水素ガス等の燃料ガスを供給するための流体流路を有し、互いに隣接する発電セル２に供給される異種流体の混合を遮断する役割を果たす。かかる構成により、発電セル２の膜−電極アッセンブリ内において電気化学反応が生じて起電力が得られることとなる。なお、この電気化学反応は発熱反応であることから、セパレータには燃料電池冷却用の冷媒（例えば冷却水）を流すための流体流路が設けられている。   The power generation cell 2 includes an electrolyte membrane composed of an ion exchange membrane and a membrane-electrode assembly (MEA) composed of a pair of electrodes sandwiching the electrolyte membrane from both sides, and a pair of separators sandwiching the membrane-electrode assembly from the outside. And is composed of. The separator is, for example, a conductor based on a metal, has a fluid flow path for supplying an oxidizing gas such as air and a fuel gas such as hydrogen gas to each electrode, and is supplied to the power generation cells 2 adjacent to each other. It serves to block the mixing of different fluids. With such a configuration, an electrochemical reaction occurs in the membrane-electrode assembly of the power generation cell 2 and an electromotive force is obtained. Since this electrochemical reaction is an exothermic reaction, the separator is provided with a fluid flow path for flowing a coolant (for example, cooling water) for cooling the fuel cell.

さらに、当該セパレータの例えば両端には、酸化ガス、燃料ガス、冷媒のそれぞれをセル積層方向に流すためのマニホールド（酸化ガスマニホールド、燃料ガスマニホールド、冷媒マニホールド）が形成されている（図示せず）。本実施形態の燃料電池１において、各流体（酸化ガス、燃料ガス、冷媒）は当該燃料電池１の一端にあるエンドプレート７に設けられた各流体供給用の配管（図示せず）から入口側の各マニホールドに供給され、各セル２のセパレータに設けられた各流体流路を流れる。さらに、各流体は出口側の各マニホールドから燃料電池１の他端にあるエンドプレート７に設けられた各流体排出用の配管（図示せず）へと排出される。   Furthermore, manifolds (oxidizing gas manifold, fuel gas manifold, refrigerant manifold) for flowing each of oxidizing gas, fuel gas, and refrigerant in the cell stacking direction are formed at both ends of the separator (not shown). . In the fuel cell 1 of the present embodiment, each fluid (oxidizing gas, fuel gas, refrigerant) is supplied from the fluid supply pipe (not shown) provided on the end plate 7 at one end of the fuel cell 1 to the inlet side. Are supplied to the manifolds and flow through the fluid flow paths provided in the separators of the cells 2. Further, each fluid is discharged from each manifold on the outlet side to each fluid discharge pipe (not shown) provided on the end plate 7 at the other end of the fuel cell 1.

断熱セル４は例えば２枚のセパレータとシール部材とで断熱層が形成されているもので、発電に伴い生じる熱が大気等に放熱されるのを抑える役割を果たす。すなわち、一般に、セル積層体３の端部は大気との熱交換により温度が低くなりやすいことから、当該セル積層体３の端部に断熱層を形成することによって熱交換（放熱）を抑えることが行われている。このような断熱層としては、例えば、発電セル２におけるものと同様の一対のセパレータに、膜−電極アッセンブリの代わりとして導電板などの断熱部材１０を挟み込んだ構成のものがある（図２参照）。この場合に用いられる断熱部材１０は断熱性に優れるほど好適であり、具体的には例えば導電性多孔質シートなどが用いられる。   The heat insulation cell 4 has a heat insulation layer formed of, for example, two separators and a seal member, and plays a role of suppressing heat generated by power generation to be radiated to the atmosphere. That is, in general, since the temperature of the end of the cell stack 3 is likely to be lowered by heat exchange with the atmosphere, heat exchange (heat dissipation) is suppressed by forming a heat insulating layer on the end of the cell stack 3. Has been done. As such a heat insulating layer, for example, there is a structure in which a heat insulating member 10 such as a conductive plate is sandwiched between a pair of separators similar to those in the power generation cell 2 instead of the membrane-electrode assembly (see FIG. 2). . The heat insulating member 10 used in this case is more suitable as it has better heat insulating properties. Specifically, for example, a conductive porous sheet or the like is used.

なお、シール部材には、隣接する部材（例えばセパレータ）との物理的な密着により流体を封止する弾性体（ガスケット）や、隣接する部材との化学的な結合により接着する接着剤などを用いることができる。例えば本実施形態ではシール部材として弾性により物理的にシールする部材を採用しているが、この代わりに上述した接着剤のような化学結合によってシールする部材を採用することもできる。ただし具体例がこのようなものに特に限定されることはなく、これ以外にも例えばシーラントと呼ばれるシール部材はもちろんのこと、ゲル状の封止材や液状パッキンなどを用いることも可能である。   The seal member is made of an elastic body (gasket) that seals fluid by physical close contact with an adjacent member (for example, a separator), an adhesive that is bonded by chemical bonding with the adjacent member, or the like. be able to. For example, in this embodiment, a member that is physically sealed by elasticity is employed as the sealing member, but instead, a member that is sealed by chemical bonding such as the above-described adhesive may be employed. However, the specific example is not particularly limited to this, and other than this, for example, a sealing member called a sealant, a gel-like sealing material, a liquid packing, and the like can be used.

ターミナルプレート５は集電板として機能する部材であり、例えば鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属で板状に形成されている。ターミナルプレート５のうち断熱セル４側の表面には、めっき処理等の表面処理が施されており、かかる表面処理により断熱セル４との接触抵抗が確保されている。めっきとしては、金、銀、アルミ、ニッケル、亜鉛、すず等を挙げることができ、例えば本実施形態では導電性、加工性および低廉性を勘案してすずめっき処理を施している。   The terminal plate 5 is a member that functions as a current collecting plate, and is formed in a plate shape from a metal such as iron, stainless steel, copper, or aluminum. The surface of the terminal plate 5 on the heat insulating cell 4 side is subjected to a surface treatment such as a plating treatment, and the contact resistance with the heat insulating cell 4 is ensured by the surface treatment. Examples of the plating include gold, silver, aluminum, nickel, zinc, tin, and the like. For example, in this embodiment, tin plating is performed in consideration of conductivity, workability, and low cost.

インシュレータ６は、ターミナルプレート５とエンドプレート７とを電気的に絶縁する機能を果たす部材である。このような機能を果たすため、かかるインシュレータ６は例えばポリカーボネートなどの樹脂材料により板状に形成されている。また、インシュレータ６の材料として耐熱性に優れるエンジニアリングプラスチックを採用した場合には堅牢性の面でも有利であるし、また燃料電池１の軽量化を図るうえでも好適である。   The insulator 6 is a member that performs a function of electrically insulating the terminal plate 5 and the end plate 7. In order to fulfill such a function, the insulator 6 is formed in a plate shape from a resin material such as polycarbonate. In addition, when an engineering plastic excellent in heat resistance is adopted as the material of the insulator 6, it is advantageous in terms of robustness and is suitable for reducing the weight of the fuel cell 1.

エンドプレート７は、ターミナルプレート５と同様、各種金属（鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等）で板状に形成されている。例えば本実施形態では銅を用いてこのエンドプレート７を形成しているがこれは一例に過ぎず、他の金属で形成されていても構わない。   The end plate 7 is formed in a plate shape with various metals (iron, stainless steel, copper, aluminum, etc.) like the terminal plate 5. For example, in the present embodiment, the end plate 7 is formed using copper, but this is merely an example, and the end plate 7 may be formed of another metal.

続いて、燃料電池１における出力ケーブル１１を保護するための構造を中心に説明する。ここでは、２つのセル積層体が並列に配置されてなる燃料電池１を例示して説明する（図３、図４参照）。なお、図３（および図５）中の符号Ｆｒは燃料電池１が車両に搭載された場合の当該車両の前方向（進行方向）を示している。   Next, the structure for protecting the output cable 11 in the fuel cell 1 will be mainly described. Here, a fuel cell 1 in which two cell stacks are arranged in parallel will be described as an example (see FIGS. 3 and 4). 3 (and FIG. 5) indicates the forward direction (traveling direction) of the vehicle when the fuel cell 1 is mounted on the vehicle.

上述したように、本実施形態の燃料電池１においては、ターミナルプレート５の出力端子５ａに接続されている出力ケーブル１１が、エンドプレート７よりもセル積層体３寄りの位置から当該セル積層体３のセル積層方向側方へと引き出されている。例えば本実施形態の出力ケーブル１１はターミナルプレート５の出力端子５ａとリレー１４とを接続しているケーブルであり、２個の出力端子５ａに対して１本ずつ計２本が設けられている（図３参照９。より具体的に説明すると、本実施形態の出力ケーブル１１はエンドプレート７よりもセル積層体３寄りの位置から当該セル積層体３のセル積層方向側方へと引き出され、セル積層体３の側部に配置されたリレー１４に接続されている（図３参照）。   As described above, in the fuel cell 1 according to the present embodiment, the output cable 11 connected to the output terminal 5a of the terminal plate 5 is connected to the cell stack 3 from a position closer to the cell stack 3 than the end plate 7 is. It is pulled out to the side of the cell stacking direction. For example, the output cable 11 of the present embodiment is a cable that connects the output terminal 5a of the terminal plate 5 and the relay 14, and a total of two cables are provided for each of the two output terminals 5a ( 9, more specifically, the output cable 11 of the present embodiment is drawn from the position closer to the cell stack 3 than the end plate 7 to the side of the cell stack 3 in the cell stacking direction, It is connected to a relay 14 arranged on the side of the laminate 3 (see FIG. 3).

また、このように出力端子５ａとリレー１４とを接続している本実施形態の出力ケーブル１１は、エンドプレート７によって保護されている。この場合における保護の具体的な態様は特に限定されるものではないが、例えば本実施形態ではエンドプレート７に保護壁７ａを形成し、当該保護壁７ａによって出力ケーブル１１を保護することとしている。この保護壁７ａは出力端子５ａが設けられている側のエンドプレート７の縁に突出するように設けられているもので、少なくとも出力ケーブル１１より高くなるように形成されていることが好ましい（図４参照）。本実施形態においては出力ケーブル１１をこの保護壁７ａの内側壁面に沿うように配線しており、当該出力ケーブル１１が他の機器に接触するのを回避していることはもちろん、他機器との絶縁距離も確保できるようにしている。   Further, the output cable 11 of the present embodiment connecting the output terminal 5 a and the relay 14 in this way is protected by the end plate 7. The specific mode of protection in this case is not particularly limited. For example, in this embodiment, a protective wall 7a is formed on the end plate 7, and the output cable 11 is protected by the protective wall 7a. The protective wall 7a is provided so as to protrude from the edge of the end plate 7 on the side where the output terminal 5a is provided, and is preferably formed to be at least higher than the output cable 11 (see FIG. 4). In the present embodiment, the output cable 11 is wired along the inner wall surface of the protective wall 7a, so that the output cable 11 is prevented from coming into contact with other devices. The insulation distance can be secured.

さらに本実施形態では、セル積層体３のセル積層方向側方に設けられた基板１２によってさらに出力ケーブル１１を覆うようにしている。この基板１２はカラー１３を挟み込んだ状態でセル積層体３のセル積層方向側方に設けられており、少なくともその一部で出力ケーブル１１および出力端子５ａを覆うように配置されている（図３、図４参照）。なお、ここで説明した基板１２は出力ケーブル１１を覆うようにセル積層体３のセル積層方向側方に設けられる板状部材の一例であり、このような基板１２以外の部材によって出力ケーブル１１を覆うようにしてももちろん構わない。   Furthermore, in this embodiment, the output cable 11 is further covered with the board | substrate 12 provided in the cell lamination direction side of the cell laminated body 3. FIG. The substrate 12 is provided on the side of the cell stack 3 in the cell stacking direction with the collar 13 interposed therebetween, and is disposed so as to cover the output cable 11 and the output terminal 5a at least partially (FIG. 3). FIG. 4). In addition, the board | substrate 12 demonstrated here is an example of the plate-shaped member provided in the cell lamination direction side of the cell laminated body 3 so that the output cable 11 may be covered, and the output cable 11 is connected by members other than such a board | substrate 12. Of course, it doesn't matter if you cover it.

以上のように構成された本実施形態の燃料電池１は、燃料電池車両に縦置きの状態（セル積層方向を当該車両の前後方向に一致させた状態）で搭載するのに好適である。すなわち、従来構造の燃料電池（図５において符号に’を付けて示す）１’はセル積層方向を車両の幅方向に一致させたいわば横置きの状態で搭載されており、この場合には出力端子５ａ’とリレー１４’とが互いに近くに配置されるから出力ケーブル１１’が短くて済んでいる（図５参照）。これに対し、燃料電池１を車両に縦置きしようとすれば上述したとおり出力ケーブル１１を長く引き回す必要が生じるが、本実施形態の燃料電池１においては高電圧部品の一つである当該出力ケーブル１１をエンドプレート７に形成した保護壁７ａさらには別途設けた基板１２によって囲うようにして保護することとしているため、このように長い出力ケーブル１１を引き回しても問題がない。加えて、出力端子５ａが基板１２の下部に配置された構成となっているため、例えば車両の前方衝突（前突）時に燃料電池１の一部（例えばケース）が潰れたような場合にも当該出力ケーブル１１を保護することが可能である。このように、本実施形態の燃料電池１は車両に縦置きする場合に生じる課題を克服しうるものであり車両への搭載方法のバリエーションを増やしうる点で好適である。   The fuel cell 1 of the present embodiment configured as described above is suitable for being mounted on a fuel cell vehicle in a vertically placed state (a state in which the cell stacking direction is made to coincide with the front-rear direction of the vehicle). In other words, a conventional fuel cell (indicated by adding a symbol “′” in FIG. 5) 1 ′ is mounted in a horizontal state so that the cell stacking direction matches the width direction of the vehicle. Since the terminal 5a ′ and the relay 14 ′ are arranged close to each other, the output cable 11 ′ is short (see FIG. 5). On the other hand, if the fuel cell 1 is to be placed vertically in the vehicle, the output cable 11 needs to be routed long as described above. However, in the fuel cell 1 of the present embodiment, the output cable that is one of the high-voltage components. 11 is protected by being surrounded by a protective wall 7a formed on the end plate 7 and a substrate 12 provided separately. Therefore, there is no problem even if the long output cable 11 is routed. In addition, since the output terminal 5a is arranged at the lower part of the substrate 12, for example, when a part (for example, the case) of the fuel cell 1 is crushed during a forward collision (front collision) of the vehicle. The output cable 11 can be protected. As described above, the fuel cell 1 according to the present embodiment is suitable in that it can overcome the problems that occur when it is placed vertically in a vehicle and can increase variations in the mounting method in the vehicle.

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態では２個のリレー１４の配置について特に詳しく言及はしなかったが、出力ケーブル１１を極力短くするという観点からすればこれら２個のリレー１４を同じ高さとなるように横に配置することも好ましい（図３参照）。すなわち、従来の場合には一般的に上下に配置されているこれら２個のリレー１４を横に配置すれば出力ケーブル１１の長さをその分だけ短くすることが可能となるから、コストや重量を低下させうる点でも好適である。   The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the present embodiment, the arrangement of the two relays 14 is not particularly described in detail. However, from the viewpoint of shortening the output cable 11 as much as possible, the two relays 14 are arranged horizontally so as to have the same height. It is also preferable (see FIG. 3). In other words, in the conventional case, if these two relays 14 that are generally arranged one above the other are arranged horizontally, the length of the output cable 11 can be shortened accordingly, so that the cost and weight are reduced. It is also suitable in that it can lower the temperature.

本実施形態における燃料電池の構造例を示す側面図である。It is a side view which shows the structural example of the fuel cell in this embodiment. 図１においてIIで示す範囲を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the range shown by II in FIG. 本発明の一実施形態を示す燃料電池の斜視図である。1 is a perspective view of a fuel cell showing an embodiment of the present invention. 図３のIV-IV線における断面図である。It is sectional drawing in the IV-IV line of FIG. 従来の燃料電池を参考として示す斜視図である。It is a perspective view which shows the conventional fuel cell as a reference.

符号の説明Explanation of symbols

１…燃料電池、２…セル、３…セル積層体、５…ターミナルプレート、５ａ…出力端子、７…エンドプレート、７ａ…保護壁、１１…出力ケーブル、１２…基板（板状部材）、１４…リレー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell, 2 ... Cell, 3 ... Cell laminated body, 5 ... Terminal plate, 5a ... Output terminal, 7 ... End plate, 7a ... Protection wall, 11 ... Output cable, 12 ... Board | substrate (plate-shaped member), 14 …relay

Claims (8)

セルが積層されてなるセル積層体と、該セル積層体の端部に配置されるエンドプレートと、前記セル積層体にて生じる電力を取り出すための出力端子付きのターミナルプレートと、を含む構成の燃料電池において、
前記ターミナルプレートの前記出力端子に接続されている出力ケーブルが、前記エンドプレートよりも前記セル積層体寄りの位置から当該セル積層体のセル積層方向側方へと引き出され、尚かつ前記エンドプレートにより保護されている
ことを特徴とする燃料電池。 A cell stack including cells stacked; an end plate disposed at an end of the cell stack; and a terminal plate with an output terminal for extracting power generated in the cell stack. In fuel cells,
The output cable connected to the output terminal of the terminal plate is drawn from the position closer to the cell stack than the end plate to the side of the cell stack in the cell stack, and further by the end plate. A fuel cell that is protected. 前記エンドプレートに、前記出力ケーブルを保護するための保護壁が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。   The fuel cell according to claim 1, wherein a protective wall for protecting the output cable is formed on the end plate. 前記出力ケーブルが、前記保護壁の内側壁面に沿って配線されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池。   The fuel cell according to claim 2, wherein the output cable is wired along an inner wall surface of the protective wall. 前記出力ケーブルが、前記ターミナルプレートの前記出力端子とリレーとを接続するケーブルであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料電池。   4. The fuel cell according to claim 1, wherein the output cable is a cable that connects the output terminal of the terminal plate and a relay. 5. 複数の前記リレーが互いに横に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池。   The fuel cell according to claim 4, wherein the plurality of relays are arranged laterally to each other. 前記出力ケーブルを覆うように前記セル積層体のセル積層方向側方に板状部材が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料電池。   6. The fuel cell according to claim 1, wherein a plate-like member is provided on a side of the cell stack in the cell stacking direction so as to cover the output cable. 前記ターミナルプレートの前記出力端子が前記板状部材によって覆われる位置に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池。   The fuel cell according to claim 6, wherein the output terminal of the terminal plate is disposed at a position covered by the plate-like member. 前記セル積層体のセル積層方向を当該車両の前後方向に一致させた状態で燃料電池車両に搭載されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の燃料電池。   The fuel cell according to any one of claims 1 to 7, wherein the fuel cell vehicle is mounted on a fuel cell vehicle in a state in which a cell stacking direction of the cell stack is aligned with a longitudinal direction of the vehicle.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015153633A (en) * 2014-02-14 2015-08-24 トヨタ自動車株式会社 fuel cell stack structure
JP2017084578A (en) * 2015-10-27 2017-05-18 本田技研工業株式会社 On-vehicle fuel cell stack
CN109049940A (en) * 2018-07-17 2018-12-21 宁波傲天阔自动化设备有限公司 automatic laminating production line
JP2020102382A (en) * 2018-12-21 2020-07-02 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell unit
JP2021009833A (en) * 2019-07-03 2021-01-28 本田技研工業株式会社 Fuel cell system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015153633A (en) * 2014-02-14 2015-08-24 トヨタ自動車株式会社 fuel cell stack structure
JP2017084578A (en) * 2015-10-27 2017-05-18 本田技研工業株式会社 On-vehicle fuel cell stack
CN109049940A (en) * 2018-07-17 2018-12-21 宁波傲天阔自动化设备有限公司 automatic laminating production line
CN109049940B (en) * 2018-07-17 2024-02-09 宁波傲天阔自动化设备有限公司 Automatic lamination production line
JP2020102382A (en) * 2018-12-21 2020-07-02 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell unit
JP7056542B2 (en) 2018-12-21 2022-04-19 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell unit
JP2021009833A (en) * 2019-07-03 2021-01-28 本田技研工業株式会社 Fuel cell system

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