本發(fā)明涉及一種燃料電池系統(tǒng),其具備層疊有多個(gè)發(fā)電單元的燃料電池堆和收容所述燃料電池堆的堆殼體。
背景技術(shù):
例如,固體高分子型燃料電池具備電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體(mea),其在由高分子離子交換膜構(gòu)成的電解質(zhì)膜的一側(cè)的面配設(shè)有陽(yáng)極電極,且在另一側(cè)的面配設(shè)有陰極電極。電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體通過(guò)由隔板夾持而構(gòu)成發(fā)電單元。燃料電池通常層疊有規(guī)定個(gè)數(shù)的發(fā)電單元,從而例如作為車載用燃料電池堆而組裝于燃料電池車輛(燃料電池電動(dòng)機(jī)動(dòng)車等)。
在車載用燃料電池堆中,除了搖晃、振動(dòng)以外,還容易被施加外部載荷。因此,為了確保燃料電池堆整體的剛性,采用將所述燃料電池堆收容在箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)。并且,為了能夠容易實(shí)現(xiàn)輕量化,并可靠地承受外部載荷,且能夠良好地保護(hù)燃料電池堆,提供車載用燃料電池系統(tǒng)(日本特開(kāi)2014-096285號(hào)公報(bào))。
該車載用燃料電池系統(tǒng)具備燃料電池堆和收容所述燃料電池堆的箱。箱具有兩張側(cè)板、上板、下板及一對(duì)端板。至少上板或下板具有矩形形狀,且構(gòu)成一方的對(duì)角的一對(duì)角部與一對(duì)端板結(jié)合,并且構(gòu)成另一方的對(duì)角的一對(duì)角部與一對(duì)側(cè)板結(jié)合。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明與這種技術(shù)關(guān)聯(lián)而提出,其目的特別是在于,提供一種即使收容燃料電池堆的堆殼體的對(duì)合面具有復(fù)雜的形狀,也能夠?qū)λ龆褮んw內(nèi)進(jìn)行可靠地密封的燃料電池系統(tǒng)。
本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)具備燃料電池堆和堆殼體,所述燃料電池堆具有通過(guò)燃料氣體與氧化劑氣體的電化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電單元,且層疊有多個(gè)所述發(fā)電單元,所述堆殼體收容所述燃料電池堆。
堆殼體包括一對(duì)端板、沿著發(fā)電單元的側(cè)面配置的一對(duì)側(cè)板、在所述發(fā)電單元的上方配置的上板及在所述發(fā)電單元的下方配置的下板。一對(duì)端板配置于發(fā)電單元的層疊方向兩端。
在上板或下板與端板接合的對(duì)合面的至少一個(gè)角部形成有彎曲部位,另一方面,在所述上板或所述下板上形成有與所述彎曲部位對(duì)置的彎曲形狀部。并且,在上板或下板與端板之間,以?shī)A裝于彎曲部位與彎曲形狀部之間的狀態(tài)配設(shè)有密封構(gòu)件。
另外,在該燃料電池系統(tǒng)中,優(yōu)選的是,上板或下板中將兩張板接合,并且在兩張所述板之間沿著角部夾裝有壁厚比該板厚的厚板構(gòu)件。
而且,優(yōu)選的是,在厚板構(gòu)件的朝向端板的面上設(shè)有沿著彎曲部位的形狀而傾斜的傾斜部,所述傾斜部與上板或下板的彎曲形狀部相接而按壓密封構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明,在彼此對(duì)置的端板的彎曲部位與上板或下板的彎曲形狀部之間夾裝有密封構(gòu)件的一部分。因此,即使端板與上板或下板的對(duì)合面具有復(fù)雜的形狀,也能夠?qū)⒚芊鈽?gòu)件可靠地夾裝于所述對(duì)合面。因此,能夠?qū)Χ褮んw內(nèi)進(jìn)行氣密及液密地密封。
另外,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地獲得所期望的密封性的燃料電池系統(tǒng)。
本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)具備燃料電池堆和堆殼體,所述燃料電池堆具有通過(guò)燃料氣體與氧化劑氣體的電化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電單元,且層疊有多個(gè)所述發(fā)電單元,所述堆殼體收容所述燃料電池堆。
堆殼體具備在發(fā)電單元的層疊方向兩端配置的一對(duì)端板。堆殼體還具備沿著發(fā)電單元的側(cè)面配置的一對(duì)側(cè)板、在所述發(fā)電單元的上方配置的上板及在所述發(fā)電單元的下方配置的下板。
在該燃料電池系統(tǒng)中,在端板及側(cè)板與上板及下板上設(shè)有彼此接合的第一接合面和第二接合面。第一接合面與第二接合面以彼此重合的狀態(tài)通過(guò)緊固構(gòu)件而接合為一體。并且,在第一接合面上設(shè)有向遠(yuǎn)離第二接合面的方向進(jìn)行切口來(lái)供密封構(gòu)件配設(shè)的臺(tái)階部,并且,在所述密封構(gòu)件的外側(cè)配置有緊固構(gòu)件。
另外,在該燃料電池系統(tǒng)中,優(yōu)選的是,臺(tái)階部延伸至端板及側(cè)板的燃料電池堆側(cè)的內(nèi)表面。
而且,在該燃料電池系統(tǒng)中,優(yōu)選的是,緊固構(gòu)件的座面配置于密封構(gòu)件的外側(cè)。
上述的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)根據(jù)參照附圖而說(shuō)明的以下的實(shí)施方式的說(shuō)明變得容易理解。
附圖說(shuō)明
圖1是搭載本發(fā)明的第一實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)的燃料電池電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的簡(jiǎn)要俯視說(shuō)明圖。
圖2是構(gòu)成所述燃料電池系統(tǒng)的堆殼體的局部分解立體說(shuō)明圖。
圖3是將所述燃料電池系統(tǒng)的所述堆殼體的一部分省略后的主要部分分解立體說(shuō)明圖。
圖4是構(gòu)成燃料電池堆的發(fā)電單元的主要部分分解立體說(shuō)明圖。
圖5是使構(gòu)成所述燃料電池堆的第一端板與上板及下板分離后的狀態(tài)的主視說(shuō)明圖。
圖6是使構(gòu)成所述堆殼體的上板進(jìn)行了上下翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)的分解立體說(shuō)明圖。
圖7是所述堆殼體的俯視說(shuō)明圖。
圖8是所述第一端板和所述上板的局部放大剖視圖。
圖9是構(gòu)成本發(fā)明的第二實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)的堆殼體的局部分解立體說(shuō)明圖。
圖10是將圖9所示的所述燃料電池系統(tǒng)的所述堆殼體的一部分省略后的主要部分分解立體說(shuō)明圖。
圖11是所述堆殼體的圖9中的xi-xi線的剖視圖。
圖12是將所述堆殼體的一部分省略后的所述燃料電池堆的俯視說(shuō)明圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本發(fā)明的第一實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)10搭載于燃料電池電動(dòng)機(jī)動(dòng)車(燃料電池車輛)12的前箱(所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)室)12f。需要說(shuō)明的是,燃料電池系統(tǒng)10的收容場(chǎng)所并不限定于前箱12f,例如也可以是車輛中央部地板下、后部行李箱附近。
如圖2及圖3所示,燃料電池系統(tǒng)10具備層疊有多個(gè)發(fā)電單元14的燃料電池堆16和收容所述燃料電池堆16的堆殼體18。發(fā)電單元14以使電極面成為立位姿勢(shì)的方式沿著與燃料電池電動(dòng)機(jī)動(dòng)車12的車長(zhǎng)方向(車輛前后方向)(箭頭a方向)交叉的車寬方向(箭頭b方向)層疊。需要說(shuō)明的是,發(fā)電單元14也可以沿著鉛垂方向(車高方向)(箭頭c方向)層疊。
多個(gè)發(fā)電單元14沿著箭頭b方向?qū)盈B而構(gòu)成層疊體14as。在層疊體14as的層疊方向一端,朝向外側(cè)而依次配設(shè)有第一接線板20a、第一絕緣板22a及第一端板24a。在層疊體14as的層疊方向另一端,朝向外側(cè)而依次配設(shè)有第二接線板20b、第二絕緣板22b及第二端板24b。
與第一接線板20a連接的第一電力輸出端子26a從橫長(zhǎng)形狀(長(zhǎng)方形形狀)的第一端板24a的大致中央部(也可以從中央部偏心)朝向外側(cè)延伸。與第二接線板20b連接的第二電力輸出端子26b從橫長(zhǎng)形狀(長(zhǎng)方形形狀)的第二端板24b的大致中央部朝向外側(cè)延伸(參照?qǐng)D2)。
在第一端板24a與第二端板24b的各邊之間,分別與各邊的中央位置對(duì)應(yīng)而配置具有一定長(zhǎng)度的連結(jié)桿28。連結(jié)桿28的兩端通過(guò)螺釘30而固定于第一端板24a和第二端板24b,對(duì)層疊有多個(gè)的發(fā)電單元14施加層疊方向(箭頭b方向)的緊固載荷。
如圖4所示,發(fā)電單元14具備電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體(mea)32和夾持所述電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體32的陰極隔板34及陽(yáng)極隔板36。發(fā)電單元14的四個(gè)角部分別具有彎曲形狀。陰極隔板34及陽(yáng)極隔板36具有橫長(zhǎng)形狀,并且長(zhǎng)邊沿著水平方向(箭頭a方向)延伸且短邊沿著重力方向(箭頭c方向)延伸。
陰極隔板34及陽(yáng)極隔板36例如由鋼板、不銹鋼鋼板、鈦板、鋁板、鍍敷處理鋼板、或者在其金屬表面實(shí)施了防蝕用的表面處理的金屬制薄板構(gòu)成。陰極隔板34及陽(yáng)極隔板36的平面具有矩形形狀,并且通過(guò)將金屬制薄板沖壓加工成波形狀而成形為截面凹凸形狀。需要說(shuō)明的是,陰極隔板34及陽(yáng)極隔板36例如也可以使用碳隔板來(lái)代替金屬隔板。
在發(fā)電單元14的長(zhǎng)邊方向(箭頭a方向)的一端緣部,設(shè)有分別沿著箭頭b方向獨(dú)立連通的氧化劑氣體供給連通孔38a及燃料氣體供給連通孔40a。氧化劑氣體供給連通孔38a供給氧化劑氣體、例如含氧氣體,另一方面,燃料氣體供給連通孔40a供給燃料氣體、例如含氫氣體。
在發(fā)電單元14的長(zhǎng)邊方向的另一端緣部,設(shè)有分別沿著箭頭b方向獨(dú)立連通的用于排出燃料氣體的燃料氣體排出連通孔40b和用于排出氧化劑氣體的氧化劑氣體排出連通孔38b。
在發(fā)電單元14的箭頭c方向的兩端緣部,在水平方向一端側(cè),即在氧化劑氣體供給連通孔38a及燃料氣體供給連通孔40a側(cè)設(shè)有兩個(gè)冷卻介質(zhì)供給連通孔42a。兩個(gè)冷卻介質(zhì)供給連通孔42a為了供給冷卻介質(zhì)而分別沿著箭頭b方向獨(dú)立連通,且上下地設(shè)置于對(duì)置的邊上。
在發(fā)電單元14的箭頭c方向的兩端緣部,在水平方向另一端側(cè),即在燃料氣體排出連通孔40b及氧化劑氣體排出連通孔38b側(cè)設(shè)有兩個(gè)冷卻介質(zhì)排出連通孔42b。兩個(gè)冷卻介質(zhì)排出連通孔42b為了排出冷卻介質(zhì)而分別沿著箭頭b方向獨(dú)立連通,且上下地設(shè)置于對(duì)置的邊上。
電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體32例如具備含有水分的全氟磺酸的薄膜即固體高分子電解質(zhì)膜44和夾持所述固體高分子電解質(zhì)膜44的陰極電極46及陽(yáng)極電極48。
陰極電極46及陽(yáng)極電極48具有由碳紙等構(gòu)成的氣體擴(kuò)散層(未圖示)、及將在表面擔(dān)載有鉑合金的多孔質(zhì)碳粒子均勻地涂敷在所述氣體擴(kuò)散層的表面而形成的電極催化劑層(未圖示)。電極催化劑層形成于固體高分子電解質(zhì)膜44的兩面。
在陰極隔板34的朝向電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體32的面34a上形成有將氧化劑氣體供給連通孔38a與氧化劑氣體排出連通孔38b連通的氧化劑氣體流路50。氧化劑氣體流路50由沿著箭頭a方向延伸的多條波狀流路槽(或直線狀流路槽)形成。
在陽(yáng)極隔板36的朝向電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體32的面36a上形成有將燃料氣體供給連通孔40a與燃料氣體排出連通孔40b連通的燃料氣體流路52。燃料氣體流路52由沿著箭頭a方向延伸的多條波狀流路槽(或直線狀流路槽)形成。需要說(shuō)明的是,氧化劑氣體流路50與燃料氣體流路52構(gòu)成彼此具有相同的流動(dòng)方向的并行流,但并不限定于此,也可以構(gòu)成彼此具有不同的流動(dòng)方向的相向流。
在彼此相鄰的陽(yáng)極隔板36的面36b與陰極隔板34的面34b之間,形成有與一對(duì)冷卻介質(zhì)供給連通孔42a及一對(duì)冷卻介質(zhì)排出連通孔42b連通的冷卻介質(zhì)流路54。冷卻介質(zhì)流路54沿著水平方向延伸,使冷卻介質(zhì)在電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體32的整個(gè)電極范圍流通。
在陰極隔板34的面34a、34b上,以環(huán)繞該陰極隔板34的外周端緣部的方式一體成形有第一密封構(gòu)件56。在陽(yáng)極隔板36的面36a、36b上,以環(huán)繞該陽(yáng)極隔板36的外周端緣部的方式一體成形有第二密封構(gòu)件58。
作為第一密封構(gòu)件56及第二密封構(gòu)件58,例如使用epdm、nbr、氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、丁基橡膠、天然橡膠、苯乙烯橡膠、氯丁二烯或丙烯酸橡膠等密封件、緩沖件、或填密件等具有彈性的密封構(gòu)件。
如圖2及圖3所示,在第一端板24a上安裝有氧化劑氣體供給歧管構(gòu)件60a、氧化劑氣體排出歧管構(gòu)件60b、燃料氣體供給歧管構(gòu)件62a及燃料氣體排出歧管構(gòu)件62b。
氧化劑氣體供給歧管構(gòu)件60a及氧化劑氣體排出歧管構(gòu)件60b與氧化劑氣體供給連通孔38a及氧化劑氣體排出連通孔38b連通。燃料氣體供給歧管構(gòu)件62a及燃料氣體排出歧管構(gòu)件62b與燃料氣體供給連通孔40a及燃料氣體排出連通孔40b連通。
如圖1所示,在第二端板24b上安裝有與一對(duì)冷卻介質(zhì)供給連通孔42a連通的冷卻介質(zhì)供給歧管構(gòu)件63a。在第二端板24b上安裝有與一對(duì)冷卻介質(zhì)排出連通孔42b連通的冷卻介質(zhì)排出歧管構(gòu)件63b。
如圖2、圖3及圖5所示,在第一端板24a的車長(zhǎng)方向前端部,在上下的各角部分別形成有向內(nèi)側(cè)彎曲的彎曲部位64f。上方的彎曲部位64f形成于與后述的上板76接合的上表面66u的一個(gè)角部。下方的彎曲部位64f形成于與后述的下板78接合的下表面66d的一個(gè)角部。各彎曲部位64f在中央具有直線部64ft(參照?qǐng)D5)。
在第一端板24a的車長(zhǎng)方向后端部,在上下的各角部分別形成有向內(nèi)側(cè)彎曲的彎曲部位64b。上方的彎曲部位64b形成于與后述的上板76接合的上表面66u的一個(gè)角部。下方的彎曲部位64b形成于與后述的下板78接合的下表面66d的一個(gè)角部。各彎曲部位64b在中央具有直線部64bt(參照?qǐng)D5)。
需要說(shuō)明的是,彎曲部位64f與彎曲部位64b分別設(shè)定為不同的大小,但也可以設(shè)定為相同的大小。另外,雖然設(shè)置了兩個(gè)彎曲部位64f和兩個(gè)彎曲部位64b,但也可以僅設(shè)置至少一個(gè)彎曲部位。
在第一端板24a的上表面66u的內(nèi)側(cè)(層疊體14as側(cè)),切口至規(guī)定的深度而在箭頭a方向整面形成有上槽部68u。在第一端板24a的下表面66d的內(nèi)側(cè)(層疊體14as側(cè)),切口至規(guī)定的深度而在箭頭a方向整面形成有下槽部68d。在第一端板24a的外周面形成有多個(gè)螺紋孔70。
需要說(shuō)明的是,第二端板24b與上述的第一端板24a同樣地構(gòu)成,對(duì)于同一構(gòu)成要素,標(biāo)注相同的參照符號(hào)并省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
如圖2及圖3所示,堆殼體18的車寬方向(箭頭b方向)兩端的兩個(gè)面由第一端板24a及第二端板24b構(gòu)成。堆殼體18的車長(zhǎng)方向(箭頭a方向)兩端的兩個(gè)面由橫長(zhǎng)板形狀的前方側(cè)板72及后方側(cè)板74構(gòu)成。堆殼體18的車高方向(箭頭c方向)兩端的兩個(gè)面由上板76及下板78構(gòu)成。上板76及下板78具有橫長(zhǎng)板形狀。
需要說(shuō)明的是,堆殼體18也可以使用由與第一端板24a及第二端板24b不同的構(gòu)件構(gòu)成的一對(duì)端板。此時(shí),配置于最外位置的一對(duì)端板與第一端板24a及第二端板24b同樣地構(gòu)成。
前方側(cè)板72及后方側(cè)板74例如通過(guò)擠壓成形、鑄造或機(jī)械加工等而形成。前方側(cè)板72具有沿著鉛垂方向配置的橫長(zhǎng)板形狀,且上下地形成有向堆殼體18的內(nèi)側(cè)鼓出的內(nèi)側(cè)鼓出部72a、72b。
在前方側(cè)板72的上表面82u的內(nèi)側(cè)(層疊體14as側(cè)),在箭頭b方向整面形成有上槽部80u。上槽部80u通過(guò)將上表面82u的內(nèi)側(cè)切口至規(guī)定的深度而形成。在上槽部80u的箭頭b方向兩端設(shè)有寬度寬的平坦面80us。在前方側(cè)板72的下表面82d的內(nèi)側(cè)(層疊體14as側(cè)),在箭頭b方向整面形成有下槽部80d。下槽部80d通過(guò)將下表面82d的內(nèi)側(cè)切口至規(guī)定的深度而形成。在下槽部80d的箭頭b方向兩端設(shè)有寬度寬的平坦面80ds。
在前方側(cè)板72的上表面82u及下表面82d形成有多個(gè)螺紋孔70。在前方側(cè)板72的垂直面上,在箭頭b方向兩端緣部分別上下地形成有孔部84。插入到孔部84的螺栓86與在第一端板24a及第二端板24b的側(cè)面設(shè)置的螺紋孔70螺合。
如圖2所示,第一端板24a及第二端板24b的上表面66u配置在比前方側(cè)板72的上表面82u高的位置(不同的高度)。第一端板24a及第二端板24b的下表面66d配置在比前方側(cè)板72的下表面82d低的位置(不同的高度)。
如圖3所示,后方側(cè)板74具有沿著鉛垂方向配置的橫長(zhǎng)板形狀,且上下地形成有向堆殼體18的內(nèi)側(cè)鼓出的內(nèi)側(cè)鼓出部74a、74b。需要說(shuō)明的是,后方側(cè)板74與上述的前方側(cè)板72同樣地構(gòu)成,對(duì)于同一構(gòu)成要素,標(biāo)注相同的參照符號(hào)并省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
如圖2所示,上板76具備彼此接合的兩張沖壓板(沖壓成形板)即外側(cè)板88和內(nèi)側(cè)板90。外側(cè)板88構(gòu)成堆殼體18的外表面且具有薄板狀,并且內(nèi)側(cè)板90構(gòu)成堆殼體18的內(nèi)表面且具有薄板狀。
在外側(cè)板88與內(nèi)側(cè)板90之間,與沿著層疊方向(箭頭b方向)延伸的板兩端部(箭頭a方向的兩端部)對(duì)應(yīng)而夾裝有具有棱柱形狀的厚板構(gòu)件92a、92b。厚板構(gòu)件92a與厚板構(gòu)件92b相比,在箭頭a方向上寬度寬地構(gòu)成,但也可以構(gòu)成為同一寬度尺寸。
圖6示出了上板76被分解且被上下翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)。如圖6所示,內(nèi)側(cè)板90在箭頭a方向兩端形成有向燃料電池堆16側(cè)(內(nèi)側(cè))彎曲的彎曲形狀部94f、94b。彎曲形狀部94f在中央具有直線部94ft,并且彎曲形狀部94b在中央具有直線部94bt。
如圖5所示,彎曲形狀部94f與第一端板24a的彎曲部位64f對(duì)置且被設(shè)定為與所述彎曲部位64f相同的形狀。彎曲形狀部94b與第一端板24a的彎曲部位64b對(duì)置且被設(shè)定為與所述彎曲部位64b相同的形狀。
厚板構(gòu)件92a在與內(nèi)側(cè)板90對(duì)置的面(朝向第一端板24a的面)上,設(shè)有沿著第一端板24a的彎曲部位64f的形狀而傾斜的傾斜部96a。傾斜部96a沿著內(nèi)側(cè)板90的彎曲形狀部94f而進(jìn)行抵接。
厚板構(gòu)件92b在與內(nèi)側(cè)板90對(duì)置的面(朝向第一端板24a的面)上,設(shè)有沿著第一端板24a的彎曲部位64b的形狀而傾斜的傾斜部96b。傾斜部96b沿著內(nèi)側(cè)板90的彎曲形狀部94b而進(jìn)行抵接。
外側(cè)板88與內(nèi)側(cè)板90通過(guò)mig焊接、tig焊接等而接合。厚板構(gòu)件92a、92b通過(guò)mig焊接、tig焊接等而固定于外側(cè)板88及內(nèi)側(cè)板90。
如圖2所示,下板78具備彼此接合的一對(duì)沖壓板(沖壓成形板)即外側(cè)板98和內(nèi)側(cè)板100。在外側(cè)板98與內(nèi)側(cè)板100之間,與沿著層疊方向(箭頭b方向)延伸的板兩端部(箭頭a方向的兩端部)對(duì)應(yīng)而夾裝有具有棱柱形狀的厚板構(gòu)件102a、102b。厚板構(gòu)件102a與厚板構(gòu)件102b相比,在箭頭a方向上寬度寬地構(gòu)成,但也可以構(gòu)成為同一寬度尺寸。
內(nèi)側(cè)板100在箭頭a方向兩端形成向燃料電池堆16側(cè)(內(nèi)側(cè))彎曲的彎曲形狀部104f、104b。如圖5所示,彎曲形狀部104f在中央具有直線部104ft,并且彎曲形狀部104b在中央具有直線部104bt。彎曲形狀部104f與第一端板24a的彎曲部位64f對(duì)置且被設(shè)定為與所述彎曲部位64f相同的形狀。彎曲形狀部104b與第一端板24a的彎曲部位64b對(duì)置且被設(shè)定為與所述彎曲部位64b相同的形狀。
厚板構(gòu)件102a在與內(nèi)側(cè)板100對(duì)置的面(朝向第一端板24a的面)上,設(shè)有沿著第一端板24a的彎曲部位64f的形狀而傾斜的傾斜部106a。傾斜部106a沿著內(nèi)側(cè)板100的彎曲形狀部104f而進(jìn)行抵接。
厚板構(gòu)件102b在與內(nèi)側(cè)板100對(duì)置的面(朝向第一端板24a的面)上,設(shè)有沿著第一端板24a的彎曲部位64b的形狀而傾斜的傾斜部106b。傾斜部106b沿著內(nèi)側(cè)板100的彎曲形狀部104b而進(jìn)行抵接。
外側(cè)板98與內(nèi)側(cè)板100通過(guò)mig焊接、tig焊接等而接合。厚板構(gòu)件102a、102b通過(guò)mig焊接、tig焊接等而與外側(cè)板98及內(nèi)側(cè)板100接合。
在上板76與第一端板24a、第二端板24b、前方側(cè)板72及后方側(cè)板74之間,以壓縮了的狀態(tài)夾裝有矩形環(huán)形狀的上密封構(gòu)件110u。
如圖2、圖6及圖7所示,上密封構(gòu)件110u具有配置于第一端板24a及第二端板24b的各上槽部68u的兩個(gè)邊110ua、110ub。上密封構(gòu)件110u具有配置于前方側(cè)板72及后方側(cè)板74的各上槽部80u的兩個(gè)邊110uc、110ud。兩個(gè)邊110uc、110ud配置在比兩個(gè)邊110ua、110ub低的位置(不同的高度)(參照?qǐng)D2及圖6)。
上密封構(gòu)件110u具有截面四方形狀(或截面圓形狀),在四個(gè)角部中的各角部分別設(shè)有長(zhǎng)度調(diào)整用的延長(zhǎng)部112fr、112fl、112br及112bl。延長(zhǎng)部112fr、112fl、112br及112bl在各角部處形成為向外周側(cè)突出的環(huán)形狀。延長(zhǎng)部112tr、112fl、112br及112bl分別具有不同的形狀,但也可以具有同一形狀。
需要說(shuō)明的是,也可以根據(jù)密封部位的形狀而僅設(shè)置延長(zhǎng)部112fr、112fl、112br及112bl中的至少一個(gè)。另外,也可以在一方的對(duì)角位置例如僅設(shè)置延長(zhǎng)部112fr及112bl。在后述的下密封構(gòu)件110d中,也可以適當(dāng)選擇延長(zhǎng)部的設(shè)置位置、設(shè)置個(gè)數(shù)。而且,也可以僅在上密封構(gòu)件110u或下密封構(gòu)件110d中的一方設(shè)置延長(zhǎng)部。
延長(zhǎng)部112fl、112fr設(shè)置在箭頭af方向前端側(cè),且配置在第一端板24a及第二端板24b的箭頭af方向前端側(cè)的各平坦面80us上。延長(zhǎng)部112bl、112br設(shè)置在箭頭ab方向前端側(cè),且配置在第一端板24a及第二端板24b的箭頭ab方向前端側(cè)的各平坦面80us上。
如圖2所示,在下板78與第一端板24a、第二端板24b、前方側(cè)板72及后方側(cè)板74之間,以壓縮了的狀態(tài)夾裝有矩形環(huán)形狀的下密封構(gòu)件110d。
下密封構(gòu)件110d具有配置于第一端板24a及第二端板24b的各下槽部68d的兩個(gè)邊110da、110db。下密封構(gòu)件110d具有配置于前方側(cè)板72及后方側(cè)板74的各下槽部80d的兩個(gè)邊110dc、110dd。兩個(gè)邊110dc、110dd配置在比兩個(gè)邊110da、110db高的位置(不同的高度)。
下密封構(gòu)件110d具有截面四方形狀(或截面圓形狀),在四個(gè)角部中的各角部分別設(shè)有長(zhǎng)度調(diào)整用的延長(zhǎng)部114fr、114fl、114br及114bl。延長(zhǎng)部114fr、114fl、114br及114bl在各角部處形成為向外周側(cè)突出的環(huán)形狀。延長(zhǎng)部114fr、114fl、114br及114bl分別具有不同的形狀,但也可以具有同一形狀。
延長(zhǎng)部114fl、114fr設(shè)置在箭頭af方向前端側(cè),且配置在第一端板24a及第二端板24b的箭頭af方向前端側(cè)的各平坦面80ds上。延長(zhǎng)部114bl、114br設(shè)置在箭頭ab方向前端側(cè),且配置在第一端板24a及第二端板24b的箭頭ab方向前端側(cè)的各平坦面80ds上。
在上板76及下板78上分別形成有螺栓插入用的孔部114。通過(guò)使插入到各孔部114的螺栓116與螺紋孔70螺合,從而將堆殼體18的各構(gòu)成部件彼此固定,并且固定于第一端板24a及第二端板24b。
以下說(shuō)明這樣構(gòu)成的燃料電池系統(tǒng)10的動(dòng)作。
首先,如圖2及圖3所示,從第一端板24a的氧化劑氣體供給歧管構(gòu)件60a向氧化劑氣體供給連通孔38a供給含氧氣體等氧化劑氣體。從第一端板24a的燃料氣體供給歧管構(gòu)件62a向燃料氣體供給連通孔40a供給含氫氣體等燃料氣體。
而且,在第二端板24b處,如圖1所示,從冷卻介質(zhì)供給歧管構(gòu)件63a向一對(duì)冷卻介質(zhì)供給連通孔42a供給純水、乙二醇、油等冷卻介質(zhì)。
因此,如圖4所示,氧化劑氣體從氧化劑氣體供給連通孔38a向陰極隔板34的氧化劑氣體流路50導(dǎo)入。氧化劑氣體沿著氧化劑氣體流路50向箭頭a方向移動(dòng),被向電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體32的陰極電極46供給。
另一方面,燃料氣體從燃料氣體供給連通孔40a向陽(yáng)極隔板36的燃料氣體流路52供給。燃料氣體沿著燃料氣體流路52向箭頭a方向移動(dòng),被向電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體32的陽(yáng)極電極48供給。
因此,在電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體32中,向陰極電極46供給的氧化劑氣體與向陽(yáng)極電極48供給的燃料氣體在電極催化劑層內(nèi)因電化學(xué)反應(yīng)而被消耗,從而進(jìn)行發(fā)電。由此,燃料電池電動(dòng)機(jī)動(dòng)車12通過(guò)來(lái)自燃料電池系統(tǒng)10的電力而進(jìn)行行駛。
接下來(lái),向電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體32的陰極電極46供給而一部分被消耗了的氧化劑氣體沿著氧化劑氣體排出連通孔38b向箭頭b方向排出。另一方面,向電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體32的陽(yáng)極電極48供給而一部分被消耗了的燃料氣體沿著燃料氣體排出連通孔40b向箭頭b方向排出。
另外,供給到一對(duì)冷卻介質(zhì)供給連通孔42a中的冷卻介質(zhì)被向陰極隔板34與陽(yáng)極隔板36之間的冷卻介質(zhì)流路54導(dǎo)入。冷卻介質(zhì)在暫且沿著箭頭c方向向內(nèi)側(cè)流動(dòng)后,向箭頭a方向移動(dòng)而對(duì)電解質(zhì)膜-電極結(jié)構(gòu)體32進(jìn)行冷卻。該冷卻介質(zhì)在向箭頭c方向外側(cè)移動(dòng)之后,沿著一對(duì)冷卻介質(zhì)排出連通孔42b向箭頭b方向排出。
在該情況下,在本實(shí)施方式中,如圖2及圖5所示,第一端板24a及第二端板24b的四角形成為彎曲形狀。另一方面,上板76及下板78的箭頭a方向的兩端部形成為沿著第一端板24a及第二端板24b的彎曲形狀的形狀。
具體而言,如圖5及圖8所示,在第一端板24a的一個(gè)角部形成有彎曲部位64f。彎曲部位64f在中央具有直線部64ft。在構(gòu)成上板76的內(nèi)側(cè)板90上形成有與彎曲部位64f對(duì)置的彎曲形狀部94f。彎曲形狀部94f在中央具有直線部94ft。
并且,第一端板24a的彎曲部位64f與上板76的彎曲形狀部94f彼此對(duì)置而抵接,并且在它們之間,在所述第一端板24a上設(shè)置的上槽部68u中以壓縮了的狀態(tài)夾裝有上密封構(gòu)件110u的一部分。因此,即使第一端板24a與上板76的對(duì)合面具有復(fù)雜的形狀,也能夠?qū)⑸厦芊鈽?gòu)件110u可靠地夾裝于所述對(duì)合面。
而且,厚板構(gòu)件92a在與內(nèi)側(cè)板90對(duì)置的面(朝向第一端板24a的面)上設(shè)有沿著第一端板24a的彎曲部位64f的形狀而傾斜的傾斜部96a。因此,傾斜部96a沿著內(nèi)側(cè)板90的彎曲形狀部94f進(jìn)行抵接,能夠經(jīng)由所述彎曲形狀部94f將上密封構(gòu)件110u沿著上槽部68u的傾斜可靠地按壓。
同樣,在彎曲部位64b與彎曲形狀部94b之間,也能夠可靠地夾裝上密封構(gòu)件110u。而且,在第一端板24a的兩側(cè)設(shè)有彎曲部位64f、64b,在上板76的兩側(cè)設(shè)有彎曲形狀部94f、94b。由此,即使兩個(gè)彎曲部位64f、64b之間的距離因制造誤差而錯(cuò)動(dòng),也能夠在兩側(cè)均密接且可靠地密封。
需要說(shuō)明的是,在彎曲部位64f與下板78的彎曲形狀部104f之間、以及在彎曲部位64b與所述下板78的彎曲形狀部104b之間,以壓縮了的狀態(tài)夾裝有下密封構(gòu)件110d。
另外,第二端板24b側(cè)也與第一端板24a同樣地構(gòu)成。由此,可得到能夠?qū)Χ褮んw18內(nèi)進(jìn)行氣密及液密地密封這一效果。
接著,說(shuō)明圖9所示的本發(fā)明的第二實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)10a。需要說(shuō)明的是,在第二實(shí)施方式中,對(duì)于與第一實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu),標(biāo)注同一符號(hào)并省略重復(fù)的說(shuō)明。
與燃料電池系統(tǒng)10(圖1)同樣,燃料電池系統(tǒng)10a搭載于燃料電池電動(dòng)機(jī)動(dòng)車(燃料電池車輛)12的前箱(所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)室)12f。需要說(shuō)明的是,燃料電池系統(tǒng)10a的收容場(chǎng)所并不限定于前箱12f,例如也可以是車輛中央部地板下、后部行李箱附近。
如圖9及圖10所示,燃料電池系統(tǒng)10a具備層疊有多個(gè)發(fā)電單元14的燃料電池堆16和收容所述燃料電池堆16的堆殼體18a。
多個(gè)發(fā)電單元14沿箭頭b方向?qū)盈B而構(gòu)成層疊體14as。在層疊體14as的層疊方向一端,朝向外側(cè)而依次配設(shè)有第一接線板20a、第一絕緣板22a及第一端板24c。在層疊體14as的層疊方向另一端,朝向外側(cè)而依次配設(shè)有第二接線板20b、第二絕緣板22b及第二端板24d。
與第一接線板20a連接的第一電力輸出端子26a從橫長(zhǎng)形狀(長(zhǎng)方形形狀)的第一端板24c的大致中央部(也可以從中央部偏心)朝向外側(cè)延伸。與第二接線板20b連接的第二電力輸出端子26b從橫長(zhǎng)形狀(長(zhǎng)方形形狀)的第二端板24d的大致中央部朝向外側(cè)延伸(參照?qǐng)D9)。
在第一端板24c與第二端板24d的各邊之間,分別在各邊的中央位置配置具有一定長(zhǎng)度的連結(jié)桿28。連結(jié)桿28的兩端通過(guò)螺釘30而固定于第一端板24c和第二端板24d,對(duì)層疊有多個(gè)的發(fā)電單元14(層疊體14as)施加層疊方向(箭頭b方向)的緊固載荷。
如圖9及圖10所示,在第一端板24c上安裝有氧化劑氣體供給歧管構(gòu)件60a、氧化劑氣體排出歧管構(gòu)件60b、燃料氣體供給歧管構(gòu)件62a及燃料氣體排出歧管構(gòu)件62b。
在第二端板24d上安裝有與一對(duì)冷卻介質(zhì)供給連通孔42a連通的冷卻介質(zhì)供給歧管構(gòu)件63a(圖1)。在第二端板24d上安裝有與一對(duì)冷卻介質(zhì)排出連通孔42b連通的冷卻介質(zhì)排出歧管構(gòu)件63b(圖1)。
如圖9及圖10所示,在第一端板24c及第二端板24d的上部設(shè)有與后述的上板76a接合的第一上接合面64us。在第一上接合面64us的車長(zhǎng)方向兩端部,在各角部分別形成有向內(nèi)側(cè)彎曲的彎曲面64uf、64ub。
在第一上接合面64us上,向遠(yuǎn)離上板76a的方向(下方向)對(duì)層疊體14as側(cè)的上表面切去規(guī)定的深度,從而在箭頭a方向整面設(shè)置上臺(tái)階部66us。上臺(tái)階部66us形成為延伸至第一端板24c及第二端板24d的燃料電池堆16側(cè)的內(nèi)表面,即具有單側(cè)槽形狀。如圖9、圖10及圖11所示,在第一上接合面64us上,位于上臺(tái)階部66us的外側(cè)而形成有規(guī)定數(shù)量的座面68,在各座面68上設(shè)有螺紋孔68a。
在第一端板24c及第二端板24d的下部設(shè)有與后述的下板78a接合的第一下接合面64ds。在第一下接合面64ds的車長(zhǎng)方向兩端部,在各角部分別形成有向內(nèi)側(cè)彎曲的彎曲面64df、64db。
在第一下接合面64d上,向遠(yuǎn)離下板78a的方向(上方向)對(duì)層疊體14as側(cè)的下表面切去規(guī)定的深度,從而在箭頭a方向整面設(shè)置下臺(tái)階部66ds。如圖11所示,下臺(tái)階部66ds形成為延伸至第一端板24c及第二端板24d的燃料電池堆16側(cè)的內(nèi)表面,即具有單側(cè)槽形狀。
在第一下接合面64ds上,與上臺(tái)階部66us同樣,位于下臺(tái)階部66ds的外側(cè)而形成有規(guī)定數(shù)量的座面68,在各座面68上設(shè)有螺紋孔68a。需要說(shuō)明的是,彎曲面64uf、64df與彎曲面64ub、64db分別被設(shè)定為不同的曲率半徑,但也可以具有同一曲率半徑。
如圖9及圖10所示,在第一端板24c及第二端板24d的箭頭a方向兩端(兩短邊),分別形成有向外側(cè)突出的薄壁的突起部67。在突起部67的內(nèi)側(cè)(層疊體14as側(cè))形成有密封面70a。密封面70a與后述的前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c對(duì)置,且沿上下方向呈平坦?fàn)钛由?。在第一端?4c及第二端板24d的外周面形成有多個(gè)座面68,在各座面68上形成有螺紋孔68a。
堆殼體18a的車寬方向(箭頭b方向)兩端的兩個(gè)面由第一端板24c及第二端板24d構(gòu)成。堆殼體18a的車長(zhǎng)方向(箭頭a方向)兩端的兩個(gè)面由橫長(zhǎng)板形狀的前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c構(gòu)成。堆殼體18a的車高方向(箭頭c方向)兩端的兩個(gè)面由上板76a及下板78a構(gòu)成。上板76a及下板78a具有橫長(zhǎng)板形狀。
需要說(shuō)明的是,堆殼體18a也可以使用由與第一端板24c及第二端板24d不同的構(gòu)件構(gòu)成的一對(duì)端板。此時(shí),配置在最外位置的一對(duì)端板的外周部與第一端板24c及第二端板24d的外周部同樣地構(gòu)成。
前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c例如通過(guò)擠壓成形、鑄造或機(jī)械加工等而形成。前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c具有沿著鉛垂方向配置的橫長(zhǎng)板形狀,且上下彼此平行地形成有向堆殼體18a的內(nèi)側(cè)鼓出的上鼓出部79u及下鼓出部79d。
在上鼓出部79u上設(shè)有與上板76a接合的第一上接合面80us。在第一上接合面80us上,向遠(yuǎn)離上板76a的方向(下方向)對(duì)層疊體14as側(cè)的上表面切去規(guī)定深度,從而在箭頭b方向整面設(shè)置上臺(tái)階部82us。
上臺(tái)階部82us形成為延伸至前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的燃料電池堆16側(cè)的內(nèi)表面,即具有單側(cè)槽形狀。在第一上接合面80us上,位于上臺(tái)階部82us的外側(cè)而形成有規(guī)定數(shù)量的座面68,在各座面68上設(shè)有螺紋孔68a。
在下鼓出部79d上設(shè)有與下板78a接合的第一下接合面80ds。在第一下接合面80ds上,向遠(yuǎn)離下板78a的方向(上方向)對(duì)層疊體14as側(cè)的下表面切去規(guī)定深度,從而在箭頭b方向整面設(shè)置下臺(tái)階部82ds。下臺(tái)階部82ds形成為延伸至前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的燃料電池堆16側(cè)的內(nèi)表面,即具有單側(cè)槽形狀。
在第一下接合面80ds上,雖然未圖示,但與上臺(tái)階部82us同樣,位于下臺(tái)階部82ds的外側(cè)而形成有規(guī)定數(shù)量的座面,在各座面上設(shè)有螺紋孔。
在前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的箭頭b方向兩端(兩短邊)分別形成有薄壁部84u,并且所述薄壁部84u構(gòu)成與層疊體14as對(duì)置的密封面。在薄壁部84u上設(shè)有凸起部86b,并且所述凸起部86b與在第一端板24c及第二端板24d的短邊上形成的座面68抵接。在凸起部86b上設(shè)置的孔部86a與座面68的螺紋孔68a配置于同軸上。
第一端板24c及第二端板24d的密封面70a與前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的薄壁部84u彼此對(duì)置而構(gòu)成對(duì)合面。在各對(duì)合面配設(shè)有沿著上下方向延伸的密封構(gòu)件88s。密封構(gòu)件88s具備截面長(zhǎng)方形形狀(或正方形形狀),并且在上部一體地設(shè)有t形端部88t。
將螺栓91向在前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的薄壁部84u上形成的孔部86a插入。螺栓91與在第一端板24c及第二端板24d的側(cè)面設(shè)置的螺紋孔68a螺合。
如圖9所示,上板76a具備彼此接合的一對(duì)沖壓板(沖壓成形板)即外側(cè)板92和內(nèi)側(cè)板94。在外側(cè)板92與內(nèi)側(cè)板94之間,與沿著層疊方向(箭頭b方向)延伸的板兩端部(箭頭a方向的兩端部)對(duì)應(yīng)而夾裝有棱柱構(gòu)件95a、95b。棱柱構(gòu)件95a與棱柱構(gòu)件95b相比,在箭頭a方向上寬度寬地構(gòu)成,但也可以具有同一寬度尺寸。
內(nèi)側(cè)板94構(gòu)成堆殼體18a的內(nèi)周面且具有薄板狀,并且沿著發(fā)電單元14的外周形狀而具有彎曲形狀或彎折形狀、或者兩者的形狀。外側(cè)板92與內(nèi)側(cè)板94通過(guò)mig焊接、tig焊接等而接合。
在內(nèi)側(cè)板94的與發(fā)電單元14對(duì)置的面上,在箭頭b方向兩端設(shè)有第二上接合面96u,并且在箭頭a方向兩端設(shè)有第二上接合面98u。如圖9及圖11所示,第二上接合面96u與第一端板24c及第二端板24d的第一上接合面64us接合。如圖9所示,第二上接合面98u與前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的第一上接合面80us接合。
下板78a具備彼此接合的一對(duì)沖壓板(沖壓成形板)即外側(cè)板101和內(nèi)側(cè)板102。在外側(cè)板101與內(nèi)側(cè)板102之間,與沿著層疊方向(箭頭b方向)延伸的板兩端部(箭頭a方向的兩端部)對(duì)應(yīng)而夾裝有棱柱構(gòu)件104a、104c。棱柱構(gòu)件104a與棱柱構(gòu)件104c相比,在箭頭a方向上寬度寬地構(gòu)成,但也可以具有同一寬度尺寸。
內(nèi)側(cè)板102構(gòu)成堆殼體18a的內(nèi)周面且具有薄板狀,并且沿著發(fā)電單元14的外周形狀而具有彎曲形狀或彎折形狀、或者兩者的形狀。外側(cè)板101與內(nèi)側(cè)板102通過(guò)mig焊接、tig焊接等而接合。
在內(nèi)側(cè)板102的與發(fā)電單元14對(duì)置的面上,在箭頭b方向兩端設(shè)有第二下接合面96d,并且在箭頭a方向兩端設(shè)有第二下接合面98d。如圖9及圖11所示,第二下接合面96d與第一端板24c及第二端板24d的第一下接合面64ds接合。如圖9所示,第二下接合面98d與前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的第一下接合面80ds接合。需要說(shuō)明的是,上板76a及下板78a通過(guò)將三張構(gòu)件重疊而構(gòu)成,但并不限定于此,例如也可以是兩張對(duì)合或一體結(jié)構(gòu)。
在上板76a與第一端板24c、第二端板24d、前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c之間夾裝有具有矩形的環(huán)形狀的上密封構(gòu)件(矩形密封構(gòu)件)106u。
如圖9及圖12所示,上密封構(gòu)件106u配置于第一端板24c及第二端板24d的各上臺(tái)階部66us、以及前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的各上臺(tái)階部82us。上密封構(gòu)件106u具有截面四方形狀(或截面圓形狀),在四個(gè)角部中的各角部分別設(shè)有長(zhǎng)度調(diào)整用的延長(zhǎng)部108fr、108fl、108br及108bl。上密封構(gòu)件106u配置于第一端板24c、第二端板24d、前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的各座面68的內(nèi)側(cè)。如圖11所示,上密封構(gòu)件106u的外側(cè)端部以與螺栓91的內(nèi)側(cè)端部相距距離s的方式配置于內(nèi)側(cè)。
延長(zhǎng)部108fr、108fl、108br及108bl在各角部處形成為向外周側(cè)突出的環(huán)形狀。延長(zhǎng)部108fr、108fl、108br及108bl分別具有不同的形狀,但也可以具有同一形狀。
需要說(shuō)明的是,也可以根據(jù)密封部位的形狀而僅設(shè)置延長(zhǎng)部108fr、108fl、108br及108bl中的至少一個(gè)。另外,也可以在一方的對(duì)角位置例如僅設(shè)置延長(zhǎng)部108fr及108bl。在后述的下密封構(gòu)件106d中,也可以適當(dāng)選擇延長(zhǎng)部的設(shè)置位置、設(shè)置個(gè)數(shù)。而且,也可以僅在上密封構(gòu)件106u或下密封構(gòu)件106d中的一方設(shè)置延長(zhǎng)部。
如圖9所示,在下板78a與第一端板24c、第二端板24d、前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c之間夾裝有具有矩形的環(huán)形狀的下密封構(gòu)件(矩形密封構(gòu)件)106d。
如圖12所示,下密封構(gòu)件106d配置于第一端板24c及第二端板24d的各下臺(tái)階部66ds、以及前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的各下臺(tái)階部82ds。下密封構(gòu)件106d具有截面四方形狀(或截面圓形狀),在四個(gè)角部中的各角部分別設(shè)有長(zhǎng)度調(diào)整用的延長(zhǎng)部110fr、110fl、110br及110bl。下密封構(gòu)件106d配置于第一端板24c、第二端板24d、前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的各座面68的內(nèi)側(cè)。如圖11所示,下密封構(gòu)件106d的外側(cè)端部以與螺栓91的內(nèi)側(cè)端部相距距離s的方式配置于內(nèi)側(cè)。
延長(zhǎng)部110fr、110fl、110br及110bl在各角部處形成為向外周側(cè)突出的環(huán)形狀。延長(zhǎng)部110fr、110fl、110br及110bl分別具有不同的形狀,但也可以具有同一形狀。
如圖9所示,在上板76a及下板78a上分別形成有多個(gè)螺栓插入用的孔部86a。通過(guò)使插入到各孔部86a的螺栓(緊同構(gòu)件)91與螺紋孔68a螺合,從而將堆殼體18a的各構(gòu)成部件彼此固定,并且固定于第一端板24c及第二端板24d。
這樣構(gòu)成的燃料電池系統(tǒng)10a與上述的燃料電池系統(tǒng)10同樣地動(dòng)作。
在該情況下,在第二實(shí)施方式中,如圖9及圖11所示,在第一端板24c及第二端板24d的上部設(shè)有第一上接合面64us。另一方面,在上板76a上設(shè)有第二上接合面96u。并且,第一上接合面64us與第二上接合面96u以彼此重合的狀態(tài)通過(guò)作為緊固構(gòu)件的螺栓91而接合為一體。
此時(shí),在第一上接合面64us上形成有上臺(tái)階部66us,在所述上臺(tái)階部66us上配設(shè)有上密封構(gòu)件106u,并且在所述上密封構(gòu)件106u的外側(cè)配置有螺栓91。
而且,在第一端板24c及第二端板24d的下部設(shè)有第一下接合面64ds。另一方面,在下板78a上設(shè)有第二下接合面96d。并且,第一下接合面64ds與第二下接合面96d以彼此重合的狀態(tài)通過(guò)作為緊固構(gòu)件的螺栓91而接合為一體。
此時(shí),在第一下接合面64ds上形成有下臺(tái)階部66ds,在所述下臺(tái)階部66ds上配設(shè)有下密封構(gòu)件106d,并且在所述下密封構(gòu)件106d的外側(cè)配置有螺栓91。
另外,如圖9及圖10所示,在前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的上部設(shè)有第一上接合面80us。另一方面,在上板76a上設(shè)有第二上接合面96u。并且,第一上接合面80us與第二上接合面96u以彼此重合的狀態(tài)通過(guò)作為緊固構(gòu)件的螺栓91而接合為一體。
此時(shí),在第一上接合面80us上形成有上臺(tái)階部82us,在所述上臺(tái)階部82us上配設(shè)有上密封構(gòu)件106u,并且在所述上密封構(gòu)件106u的外側(cè)配置有螺栓91。
而且,在前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的下部設(shè)有第一下接合面80ds。另一方面,在下板78a上設(shè)有第二下接合面98d。并且,第一下接合面80ds與第二下接合面98d以彼此重合的狀態(tài)通過(guò)作為緊固構(gòu)件的螺栓91而接合為一體。
此時(shí),在第一下接合面80ds上形成有下臺(tái)階部82ds,在所述下臺(tái)階部82ds上配設(shè)有下密封構(gòu)件106d,并且在所述下密封構(gòu)件106d的外側(cè)配置有螺栓91。
因此,能夠?qū)怏w、尤其是燃料氣體氣密地保持于上密封構(gòu)件106u及下密封構(gòu)件106d的內(nèi)側(cè),能夠盡量抑制所述燃料氣體從螺栓緊固部(螺紋孔68a等)向外側(cè)泄漏的情況。因此,可得到能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地獲得所期望的密封性這一效果。
另外,如圖9、圖10及圖11所示,上臺(tái)階部66us及下臺(tái)階部66ds形成為延伸至第一端板24c及第二端板24d的燃料電池堆16側(cè)的內(nèi)表面,即具有單側(cè)槽形狀。同樣,上臺(tái)階部82us及下臺(tái)階部82ds形成為延伸至前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的燃料電池堆16側(cè)的內(nèi)表面,即具有單側(cè)槽形狀。
由此,具有如下這樣的優(yōu)點(diǎn):在加工上臺(tái)階部66us、下臺(tái)階部66ds、上臺(tái)階部82us及下臺(tái)階部82ds時(shí),能夠使用較大徑的工具,生產(chǎn)率有效地提高。
另外,上密封構(gòu)件106u及下密封構(gòu)件106d配置于第一端板24c、第二端板24d、前方側(cè)板72c及后方側(cè)板74c的各座面68的內(nèi)側(cè)。因此,能夠向第一上接合面64us、80us和第二上接合面96u、98u、以及第一下接合面64ds、80ds和第二下接合面96d、98d分別可靠地施加所期望的結(jié)合力。