JP2022087727A - 燃料電池ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】車両に衝撃が加わった場合であっても、バスバーが変形し、他の部分に損傷を起こし難い燃料電池ユニットを提供する。【解決手段】燃料電池スタック、電力変換器及び燃料電池スタックと電力変換器とを電気的に接続するバスバーを有する燃料電池ユニットであって、燃料電池が複数積層された方向の両端に配置された集電板と、集電板から電力変換器に向けて延びるタブとを備える。バスバー４０は、タブに接続する集電板接続部４１と、電力変換部品に接続する電力変換部品接続部４２と、集電板接続部４１と電力変換部品接続部４２とを連結する連結部４３と、を備える。燃料電池ユニットが車両に搭載された姿勢において燃料電池の積層方向が略水平方向であり、バスバー４０は、水平方向であって燃料電池の積層方向とは異なる方向からの力に対して連結部４３が集電板接続部４１及び電力変換部品接続部４２より変形しやすい。【選択図】図５

Description

本開示は燃料電池ユニットに関する。

燃料電池ユニットは、燃料電池スタック及び電力変換器を有して構成され、これらはそれぞれスタックケース、電力変換器ケースを具備し、その内側に必要な部材が収納されている。特許文献１には、その図１、図５等からわかるように、スタックケース、エンドプレート、及び、電力変換器ケースをそれぞれ結合した筐体の構造が開示されており、この筐体内において、バスバーにより燃料電池と電力変換部品とが電気的に接続されている。また、特許文献２にも燃料電池ユニットと電流取出端子ユニットとを接続するバスバーが開示されている。

特開２０１７－０７３１９９号公報 特開２０１８－０４９７００号公報

燃料電池ユニットが車両に搭載され、車両の衝突等により燃料電池ユニットに衝撃荷重が与えられると、集電板が燃料電池の積層体に対してわずかに移動する場合がある。ここで、集電板の移動方向とバスバーの板幅方向とが一致していると、バスバーが変形し難いため、集電板とバスバーとの接続部等に局所応力が生じ、集電板、バスバー、燃料電池スタック、又は電力変換部品が損傷する虞がある。

本開示は、以上の問題点に鑑み、車両に衝撃が加わった場合であっても、バスバーが変形し、他の部分に損傷を起こし難い燃料電池ユニットを提供することを課題とする。

本願は、燃料電池スタック、電力変換器、及び、燃料電池スタックと電力変換器とを電気的に接続するバスバーを有する燃料電池ユニットであって、燃料電池スタックは、スタックケースと、スタックケースの内側に配置され、全体として板状である燃料電池が複数積層された燃料電池積層体と、燃料電池積層体の燃料電池が積層された方向の両端に配置された集電板と、集電板から電力変換器に向けて延びるタブと、を備え、電力変換器は、スタックケースに結合された電力変換器ケースと、電力変換器ケースの内側に配置された電力変換部品と、を備え、バスバーは、タブに接続する集電板接続部と、電力変換部品に接続する電力変換部品接続部と、集電板接続部と電力変換部品接続部とを連結する連結部と、を備え、燃料電池ユニットが車両に搭載された姿勢において燃料電池の積層方向が略水平方向であり、前記バスバーは、水平方向であって燃料電池の積層方向とは異なる方向からの力に対して連結部が集電板接続部及び電力変換部品接続部よりも変形しやすい形態である、燃料電池ユニットを開示する。

本開示の燃料電池ユニットによれば、車両に衝撃が加わった場合であっても、バスバーが優先的に変形して接続部等への影響を低減し、損傷を起こし難くすることができる。

図１は、燃料電池ユニット１０の外観斜視図である。 図２は、燃料電池ユニット１０の分解斜視図である。 図３は、燃料電池ユニット１０の断面図である。 図４は、燃料電池ユニット１０の分解断面図である。 図５は、バスバー４０の斜視図である。 図６は、作用を説明する図である。 図７は、バスバー４０’の斜視図である。

１．燃料電池ユニットの構造
図１～図４に燃料電池ユニット１０を説明する図を示した。図１は燃料電池ユニット１０の外観斜視図、図２は燃料電池ユニット１０の分解斜視図、図３は燃料電池ユニット１０の断面図（ＸＺ平面により切断した断面図）、及び、図４は燃料電池ユニット１０の分解断面図（ＸＺ平面により切断した断面図）である。なお、図３、図４は断面であるが、見易さのため燃料電池２３には切断面にハッチングを付していない。各図には３次元直交座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ座標系）の方向を表した。
これら図からわかるように、燃料電池ユニット１０は燃料電池スタック２０、電力変換器３０、及び、バスバー４０を備えている。以下各構成について説明する。

１．１．燃料電池スタック
図１から図４よりわかるように、燃料電池スタック２０は、スタックケース２１、エンドプレート２２、燃料電池２３、集電板２４、絶縁シート２５、及び付勢部材２６を有している。

［スタックケース］
スタックケース２１は、重ねられた複数の燃料電池２３、集電板２４、絶縁シート２５、及び付勢部材２６をその内側に収納する筐体である。本形態でスタックケース２１は直方体の筐体であり、その１つの壁部が無く、開口部２１ａを有しているとともに、その開口部２１ａが形成された部分のスタックケース２１の縁に沿って開口部２１ａとは反対側に板状の片が張り出し、フランジ２１ｂを形成している。このフランジ２１ｂでエンドプレート２２がスタックケース２１に結合される。

さらに、スタックケース２１のうち、電力変換器３０が配置される壁部にはスリット２１ｃが設けられている。このスリット２１ｃに、後述するようにバスバー４０が配置されることで集電板２４と電力変換器３０の電力変換部品３２とを電気的に接続する。
従ってスリット２１ｃはスタックケース２１の内外を連通するように壁厚方向（本形態でＺ方向）に貫通している。またスリット２１ｃは燃料電池２３が積層される方向（本形態ではＸ方向）に長く延びるように細長く形成されている。
スリット２１ｃの幅（本形態ではＹ方向大きさ）はバスバー４０が挿入できる大きさとされており、燃料電池２３の幅（本形態ではＹ方向の大きさ）に対して１０％以上４０％以下であることが好ましい。スリット２１ｃの幅がこれより狭いとバスバーを小さくする必要があり、電気抵抗が増して発熱等の不具合が生じる虞がある。一方、スリット２１ｃの幅がこれよりも広いとスリット２１ｃの位置で燃料電池２３がたわみやすくなり、燃料電池２３による積層体への均一な面圧付与が難しくなる虞がある。

また、スリット２１ｃが設けられた壁のスタックケース２１の縁に沿ってスリット２１ｃとは反対側に片が張り出し、フランジ２１ｄを形成している。このフランジ２１ｄで電力変換器３０の電力変換器ケース３１がスタックケース２１にボルト等により結合される。

スタックケース２１は燃料電池２３を外部から保護する機能を有する観点から、所定の強度を有しており、厚さ２ｍｍ以上５ｍｍ以下程度の金属により構成されていることが好ましい。

［エンドプレート］
エンドプレート２２は板状の部材であり、その外周端部の一部が張り出すように設けられており、フランジ２２ａを形成している。
エンドプレート２２はスタックケース２１の開口部２１ａを塞ぐとともに、フランジ２２ａがスタックケース２１のフランジ２１ｂに重なるように配置される。そして例えばフランジ２１ｂとフランジ２２ａとを貫通するように配置したボルト及びナット等によりスタックケース２１の開口部２１ａにフタをするようにエンドプレート２２がスタックケース２１に結合される。
このようにエンドプレート２２は、スタックケース２１のフタとして機能する。エンドプレート２２は、燃料電池２３のたわみを抑制するため、高い強度を有することが好ましい。そのため、エンドプレート２２は金属であるとともに、その板厚はスタックケース２１を構成する壁、フランジ２１ｂの板厚と同等以上であることが好ましい。エンドプレート２２の厚さは、例えば１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。

［燃料電池］
燃料電池２３は公知の通りであるが、膜－電極接合体（ＭＥＡ）が２つのセパレータで挟まれて構成されている。ＭＥＡは固体高分子膜、負極触媒層、正極触媒層、負極ガス拡散層、正極ガス拡散層等による積層体である。そして燃料電池スタック２０では、このような燃料電池２３が複数重ねられ、燃料電池積層体とされている。
燃料電池２３は全体として板状であり、本形態ではＹＺ平面を板面として配置され、Ｘ方向に複数の燃料電池２３が重ねられている。

［集電板］
集電板２４は燃料電池が発電した電力を取り出すための集電板であり、燃料電池積層体のうち燃料電池２３の積層方向（Ｘ方向）の一方側及び他方側のそれぞれに配置される。一方側の集電板２４が＋（プラス）側の集電板であり、他方側の集電板２４がー（マイナス）側の集電板である。本形態ではエンドプレート２２に近い集電板２４がー側の集電板であり、その反対側に＋側の集電板２４が配置されている。
また、集電板２４からはスリット２１ｃに向けてタブ２４ａが延びており、後述するようにタブ２４ａがバスバー４０に接続される。図３、図４からわかるように、タブ２４ａはその先端がＸＹ平面に平行になるように曲げられている。
その他、集電板の材質や形態は公知の通りである。

［絶縁シート］
絶縁シート２５は燃料電池積層体及び集電板２４による積層体と、スタックケース２１及びエンドプレート２２と、の電気的絶縁を図るシートである。絶縁シート２５は必要な絶縁性能を有するシートであれば特に限定されることはなく公知のものを用いることができる。従って、絶縁シート２５は、それぞれの集電板２４に対して燃料電池２３側が配置された側とは反対側に積層されている。

［付勢部材］
付勢部材２６は、複数の燃料電池２３、集電板２４、及び、絶縁シート２５とともにスタックケース２１の内側に収まり、複数の燃料電池２３、集電板２４、及び、絶縁シート２５による積層体（電池積層体）をその積層方向（Ｘ方向）に押圧し、燃料電池２３に対して面圧を付与する。
付勢部材２６は、燃料電池２３に対してできるだけ均等に面圧を付与することができればその態様は特に限定されることはないが、例えば皿バネを複数配列する形態を挙げることができる。

１．２．電力変換器
電力変換器３０は燃料電池スタック２０からの電力を変換する装置であり、コンバータやインバータを挙げることができる。コンバータは燃料電池スタックの出力電圧を昇圧または降圧するものであり、インバータは燃料電池スタックからの電力を直流から交流に変換するものである。
本形態では、電力変換器３０は電力変換器ケース３１及び電力変換部品３２を有している。

［電力変換器ケース］
電力変換器ケース３１は、その内側に電力変換部品３２、及びバスバー４０を収納する筐体である。本形態で電力変換器ケース３１は直方体の筐体であり、その１つの壁部が無く、開口部３１ａを有しているとともに、その開口部３１ａが形成された部分の電力変換器ケース３１の縁に沿って開口部３１ａとは反対側に板状の片が張り出し、フランジ３１ｂを形成している。このフランジ３１ｂで電力変換器３０がスタックケース２１にボルト等で結合される。
さらに、電力変換器ケース３１にはバスバー４０が配置される部位の壁部に穴３１ｃが設けられている。この穴３１ｃを通じて外部からバスバー４０を電力変換部品３２の端子に接続することが可能となる。

電力変換器ケース３１はスタックケース２１と同様に、所定の強度を有していることが好ましく、厚さ２ｍｍ以上５ｍｍ以下程度の金属により構成されていることが好ましい。

［電力変換部品］
電力変換部品３２は、燃料電池スタック２０からの電力を変換する部位で、コンバータやインバータとしての機能を有する部材であり、公知のものを適用することができる。

１．３．バスバー
バスバー４０は、燃料電池スタック２０の集電板２４と電力変換器３０の電力変換部品３２とを電気的に接続する部材である。本形態では、２つの集電板２４のそれぞれに同じ形態のバスバー４０が用いられている。ただし、これに限らず、いずれか一方にのみ本形態のバスバー４０が用いられ、他方には公知のバスバーが用いられてもよい。図２～図４にもバスバー４０が表れているが、図５にバスバー４０を拡大した斜視図を表した。
これら図からもわかるように、バスバー４０は、集電板接続部４１、電力変換部品接続部４２、及び、連結部４３を備えている。

［集電板接続部］
集電板接続部４１は、集電板２４のタブ２４ａに接続する部位である。集電板接続部４１は第一の面（本形態ではＸＹ平面）でタブ２４ａに接続されている。すなわち本形態ではタブ２４ａの先端がＸＹ平面に平行となるように形成されており、集電板接続部４１はタブ２４ａに重なるようにＸＹ平面に平行な板面を有する板状とされている。

［電力変換部品接続部］
電力変換部品接続部４２は、電力変換部品３２の不図示の端子に接続する部位である。
電力変換部品接続部４２は、上記第一の面が属する平面（本形態ではＸＹ平面）に交差する平面（本形態ではＹＺ平面）に属する面で電力変換部品３２に接続されている。
ここで「属する平面」とは、対象とされる面を含む平面を意味する。
本形態では、電力変換部品３２の端子はＹＺ平面に平行な面を有しており、電力変換部品接続部４２は当該端子に重なるようにＹＺ平面に平行な板面を有する板状とされている。

［連結部］
連結部４３は、集電板接続部４１と電力変換部品接続部４２とを連結して電気的に両者を導通する部位である。
連結部４３は、少なくとも一部においてその板面は、上記した第一の面が属する平面（本形態ではＸＹ平面）及び第二の面が属する平面（本形態ではＹＺ平面）の両方に交差する平面（本形態ではＸＺ平面）とされている。従って本形態では第一連結部４３は少なくとも一部においてＸＺ平面に平行な板面を有する板状であり、Ｙ方向を板厚とする。ここで「板面」は通常のように考えればよく、板状の部材における板厚を構成する面以外の面である。
これにより、後述するように車両の衝突等により燃料電池ユニット１０に対して連結部の板厚方向（本形態ではＹ方向）から衝撃が加わった時、当該Ｙ方向を板厚とする連結部４３が優先的に変形し、集電板接続部４１と電力変換部品接続部４２との接続部への影響を小さく抑えることができる。

本形態で連結部４３は、集電板接続部４１及び電力変換部品接続部４２のＹ方向端部同士を連結する。本形態では集電板接続部４１及び電力変換部品接続部４２のＹ方向端部のそれぞれに連結部４３が設けられており、合わせて２つの連結部４３を有している。連結部４３は必ずしも２つ設ける必要はなく１つであってもよいが、電気抵抗を下げて発熱を抑制する観点から２つ以上設けることが好ましい。

［バスバーの作製等］
本形態で連結部４３は、集電板接続部４１に接続する第一部４３ａ、電力変換部品接続部４２に接続する第二部４３ｂ、及び、第一部４３ａと第二部４３ｂとを連結する第三部４３ｃを有している。このような構造とすれば、集電板接続部４１及び第一部４３ａを曲げ加工により作製し、高電圧部品接続部４２及び第二部４３ｂを曲げ加工により作製し、この２つの部品を第三部４３ｃにより接合することによりバスバー４０を作製することができる。これは、単純な曲げ加工及び接合で容易にバスバー４０を作製することを可能とする。
ただし、これに限らず例えば深絞り等により１枚の板からプレス成型によりバスバー４０を接合部なく一体に形成してもよいし、集電板接続部４１及び高電圧部品接続部４２に対して板状の連結部を接合してもよい。

バスバー４０を構成する各部位の板厚は特に限定されることはなく、流れる電流の大きさに鑑みて適宜決めることができるが、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の程度とすることができる。また、バスバー４０を構成する各部位の材料は特に限定されることはないが、性質上電気抵抗が小さい材料であることが好ましく、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を用いることができる。

１．４．燃料電池ユニットを構成する各部材の組み合わせ
以上のような燃料電池スタック２０、電力変換器３０、及びバスバー４０が図１～図４に示したように組み合わされて燃料電池ユニット１０とされている。

複数の燃料電池２３がＸ方向に重ねられて燃料電池積層体が形成されており、この燃料電池積層体における燃料電池２３の積層方向（Ｘ方向）の両端のそれぞれに集電板２４が配置されている。さらに集電板２４の外側のそれぞれに絶縁シート２５が重ねられている。これにより、燃料電池積層体、集電板２４、及び絶縁シート２５による積層体（電池積層体）となっている。

この電池積層体の積層方向（Ｘ方向）の一方の面に付勢部材２６が重ねられている。そして、電池積層体に付勢部材２６が重ねられた積層体がスタックケース２１の内側に収納されている。このとき、付勢部材２６がスタックケース２１の開口部２１ａとは反対側となり、付勢部材２６が積層された側とは反対側がスタックケース２１の開口部２１ａ側となる。また、集電板２４のタブ２４ａがスタックケース２１のスリット２１ｃ（電力変換器３０）に向けて延びるように配置されている。

エンドプレート２２がスタックケース２１の開口部２１ａを塞ぐとともに、スタックケース２１のフランジ２１ｂが、エンドプレート２２のフランジ２２ａに重なるように配置される。そして例えばフランジ２１ｂとフランジ２２ａとを貫通するように配置したボルト及びナット等によりスタックケース２１の開口部２１ａにフタをするようにエンドプレート２２がスタックケース２１に固定される。このとき、エンドプレート２２は電池積層体の面に接触するように配置され、エンドプレート２２がスタックケース２１に配置された姿勢で、付勢部材２６が電池積層体を押圧し、電池積層体に付勢力を与え、燃料電池２３に面圧がかかる状態となるように構成されている。この付勢力はエンドプレート２２のスタックケース２１への取り付け（ボルト及びナットでの結合等）の際に付与されればよい。

バスバー４０は、その集電板接続部４１がスタックケース２１のスリット２１ｃの内側に挿入され集電板２４のタブ２４ａに重ねられる。上記のように両者は第一の面（本形態ではＸＹ平面に平行な面）を有しているので当該面が重ねられ、ボルト等により両者が結合される。これによりバスバー４０の電力変換部品接続部４２がスタックケース２１から立ち上がるように配置され、その板面が第二の面（本形態ではＹＺ平面に平行な面）となる。従ってバスバー４０の連結部４３はその板面が第一の面が属する平面（ＸＹ平面）及び第二の面が属する平面（ＹＺ平面）に交差するように配置され、本形態では板面がＸＺ平面に平行となりＹ方向が板厚方向となる。

電力変換器３０は、電力変換器ケース３１の内側に電力変換部品３２が配置された状態で、スタックケース２１のうちスリット２１ｃが設けられた面に重ねられる。このとき、電力変換器ケース３１の開口部３１ａがスタックケース２１側に向けられ、電力変換器ケース３１のフランジ３１ｂがスタックケース２１のフランジ２１ｄに重なるように配置されている。これにより電力変換器ケース３１の開口部３１ａがスタックケース２１により塞がれる。そして例えばフランジ２１ｄとフランジ３１ｂとがボルト等により結合され、スタックケース２１に電力変換器３０が固定される。
バスバー４０は、その電力変換部品接続部４２が電力変換部品３２の端子に重ねられる。上記のように両者は第二の面（本形態ではＹＺ平面に平行な面）を有しているので当該面が重ねられ、ボルト等により両者が結合される。この結合は穴３１ｃを通じて行うことができる。これにより集電板２４と電力変換部品３２とが電気的に接続される。なお穴３１ｃは不図示のカバーにより封止される。

２．効果等
本形態の燃料電池ユニット１０はＺ方向が上下方向となるように配置される。すなわち、燃料電池２３の積層方向が略水平となるように配置される。ここで、略水平としたのは、必ずしも厳密に水平である必要はなく水平に対して所定の範囲で傾斜した方向であってもよいことを意味する。所定の範囲は本開示の効果を奏するものであれば特に限定されることはないが、例えば水平方向に対して±４５°の範囲を挙げることができる。
図６には説明のために燃料電池ユニット１０の斜視図を表した。ただしわかりやすさのため図６では電力変換器３０を省略して表している。

例えば、Ｙ方向が車両の左右方向、Ｘ方向が車両の前後方向となるように燃料電池ユニット１０を車両に搭載したときを考える。
この場合に車両に対して左右方向（Ｙ方向）から何らかの衝撃が加わり、その衝撃が燃料電池ユニット１０にも伝わって、燃料電池ユニット１０に図６に矢印Ａで示した力が加わると、集電板２４がＹ方向（燃料電池２３、集電板２４の積層方向に直交する方向）にわずかに滑る可能性がある。集電板２４がＹ方向に滑るとバスバー４０との接続部に力が加わるため接続部に問題が生じる虞があるが、燃料電池ユニット１０によれば、バスバー４０の連結部４３の板厚方向がＹ方向に一致しているため、この方向に対して変形し易く、集電板２４の滑りに追随して優先的に変形（弾性変形、塑性変形のいずれも含む。）してバスバー４０と集電板２４との接続部、及び、バスバー４０と電力変換部品３２との接続部への影響を小さく抑えることができ、当該接続を維持することが可能となる。
一方、車両に対して前後方向（Ｘ方向）から何らかの衝撃が加わり、その衝撃が燃料電池ユニット１０にも伝わって、燃料電池ユニット１０に図６に矢印Ｂで示した力が加わった場合にはバスバー４０と集電板２４とは同じように動くため接続の維持に対して問題は生じ難い。

一方、Ｘ方向が車両の左右方向、Ｙ方向が車両の前後方向となるように燃料電池ユニット１０を車両に搭載したときも次のように同様に考えることができる。
この場合に車両に対して前後方向（Ｙ方向）から何らかの衝撃が加わり、その衝撃が燃料電池ユニット１０にも伝わって、燃料電池ユニット１０に図６に矢印Ａで示した力が加わると、集電板２４がＹ方向（燃料電池２３、集電板２４の積層方向に直交する方向）にわずかに滑る可能性がある。集電板２４がＹ方向に滑るとバスバー４０との接続部に力が加わるため接続部に問題が生じる虞があるが、燃料電池ユニット１０によれば、バスバー４０の連結部４３の板厚方向がＹ方向に一致しているため、この方向に対して変形し易く、集電板２４の滑りに対して優先的に変形（弾性変形、塑性変形のいずれも含む。）してバスバー４０と集電板２４との接続部、及び、バスバー４０と電力変換部品３２との接続部への影響を小さく抑えることができ、当該接続を維持することが可能となる。
一方、車両に対して左右方向（Ｘ方向）から何らかの衝撃が加わり、その衝撃が燃料電池ユニット１０にも伝わって、燃料電池ユニット１０に図６に矢印Ｂで示した力が加わった場合にはバスバー４０と集電板２４とは同じように動くため接続の維持に対して問題は生じ難い。

以上のように、本開示の燃料電池ユニット１０によれば、衝撃に対してバスバーの接続状態を維持しやすい構造となる。
上記の説明では、Ｘ方向を車両の前後方向（又は左右方向）、Ｙ方向を車両の左右方向（又は前後方向）、及び、Ｚ方向を車両の上下方向として説明したが、これは厳密である必要はなく、各方向とも２０度以下の傾きがあっても同様の効果を奏するものとなる。
なお、上記では説明及び理解容易の観点から３次元直交座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を用い、各部材の向きや関係（例えば第一の面、第二の面、板厚等）が当該座標系の軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）や平面（ＸＹ平面、ＸＺ平面、ＹＺ平面）に一致した例を説明した。しかし、各部材の向きや関係は厳密である必要はなく、Ｘ、Ｙ、Ｚ、ＸＹ平面、ＸＺ平面、及び、ＹＺ平面に対して角度を有していてもよい。要するに燃料電池ユニットのバスバーが力を受けたときに連結部が最初に変形する構造である。燃料電池ユニットが車両に搭載された姿勢において、燃料電池の積層方向が略水平方向であり、バスバーは、水平方向であって燃料電池の積層方向とは異なる方向からの力に対して連結部が最も変形しやすい形態であればよい。従って、連結部は、上記したようにバスバーに力が加わった時に連結部が優先的に変形することができる形態であればよく、必ずしも上記形態のように連結部が板状である必要はなく、板厚が一定である必要もない。ただし、板状であることにより加工がしやすく、生産性を向上させることができる。

また、本形態ではバスバー４０がスタックケース２１の上側（＋Ｚ側）に配置された例を示したが、バスバー４０がスタックケース２１の下側（－Ｚ側）に配置されてもよい。

３．変形例
以下、変形例について説明する。
図７には変形例の燃料電池ユニットに備えられるバスバー４０’の斜視図を示した。バスバー４０’では、上記したバスバー４０の第三部４３ｃに対して、第三部４３ｃ’が適用されている。他の部位はバスバー４０と同様に考えることができるので同じ符号を付して説明を省略する。
上記した第三部４３ｃはＸ方向にまっすぐ伸びる形態であったが、第三部４３ｃ’ではその一部がＹ方向に屈曲部を有する形態である。これにより当該屈曲部がバネの役割をしてバスバー４０’のＸ方向、Ｙ方向への変形性がさらに高められ、上記効果がより顕著となる。特にＸ方向に対しては次のような付加的な効果も得られる。
本形態のように燃料電池スタック２１に付勢部材２６が配置され、これにより燃料電池２３を押圧する場合、燃料電池２３の厚さが湿度や温度等の運転条件によって変化し、燃料電池ユニット１０の作動中に集電板２４がＸ方向（積層方向）に移動することがある。第三部４３ｃ’を備えたバスバー４０’によればこのようなＸ方向への集電板２４の移動に対しても追従し易く、接続部への負荷を低減することが可能である。

また、上記した第三部４３ｃ、第三部４３ｃ’を複数の薄板が積層された形態としてもよい。これにより特にＹ方向に対して変形性を高めることができる。その際には、薄板が積層された合計の断面積とバスバーの他の部分の断面積とが同程度であることが好ましい。これにより抵抗の変化による発熱を抑制することができる。例えば、第三部の幅（Ｚ方向の大きさ）を第一部４３ａ、第二部４３ｂと同じとしたとき、第三部を厚さ（Ｙ方向大きさ）１ｍｍの板を３枚で構成し、第一部４３ａ、第二部４３ｂを厚さ３ｍｍの板で構成すればよい。

また、上記した第三部４３ｃ、第三部４３ｃ’を平編組線により構成し、平編組線の板厚方向をＹ方向としてもよい。平編組線を使用した場合にも、複数の薄板が積層された場合と同様、変形性を高めることができる。

１０ 燃料電池ユニット
２０ 燃料電池スタック
２１ スタックケース
２２ エンドプレート
２３ 燃料電池
２４ 集電板
２５ 絶縁シート
２６ 付勢部材
３０ 電力変換器
３１ 電力変換器ケース
３２ 電力変換部品
４０ バスバー
４１ 集電板接続部
４２ 電力変換部品接続部
４３ 連結部

Claims (1)

1. 燃料電池スタック、電力変換器、及び、前記燃料電池スタックと前記電力変換器とを電気的に接続するバスバーを有する燃料電池ユニットであって、
   前記燃料電池スタックは、
   スタックケースと、
   前記スタックケースの内側に配置され、全体として板状である燃料電池が複数積層された燃料電池積層体と、
   前記燃料電池積層体の前記燃料電池が積層された方向の両端に配置された集電板と、
   前記集電板から前記電力変換器に向けて延びるタブと、を備え、
   前記電力変換器は、
   前記スタックケースに結合された電力変換器ケースと、
   前記電力変換器ケースの内側に配置された電力変換部品と、を備え、
   前記バスバーは、
   前記タブに接続する集電板接続部と、
   前記電力変換部品に接続する電力変換部品接続部と、
   前記集電板接続部と前記電力変換部品接続部とを連結する連結部と、を備え、
   前記燃料電池ユニットが車両に搭載された姿勢において前記燃料電池の積層方向が略水平方向であり、前記バスバーは、水平方向であって前記燃料電池の積層方向とは異なる方向からの力に対して前記連結部が前記集電板接続部及び前記電力変換部品接続部よりも変形しやすい形態である、
   燃料電池ユニット。

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