[发明专利]燃料电池单元有效

专利信息
申请号: 201810240032.7 申请日: 2018-03-22
公开(公告)号: CN108666605B 公开(公告)日: 2021-09-07
发明(设计)人: 中村育弘;河村周治 申请(专利权)人: 丰田自动车株式会社
主分类号: H01M8/2475 分类号: H01M8/2475;H02M3/158
代理公司: 北京市中咨律师事务所 11247 代理人: 段承恩;杨光军
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 燃料电池 单元
【说明书】:

一种燃料电池单元,具备燃料电池堆、电抗器以及收纳所述燃料电池堆和所述电抗器的壳体。在壳体中设置有将壳体内空间分隔成上空间和下空间的中板。燃料电池堆以在其与中板之间确保有预定的间隙的状态收纳于下空间。电抗器在燃料电池堆的上方以上部固定于壳体的状态收纳于上空间。在电抗器的下方的位置,在中板设置有贯通孔。另外,电抗器的下部与贯通孔接近且相对。

技术领域

本说明书公开的技术涉及燃料电池单元。尤其涉及减小在燃料电池单元的壳体内为了确保空隙而需要的空间的技术。此处所说的空隙是指在收纳于壳体的部件与壳体内表面之间所应该确保的余裕距离、或者在部件间所应该确保的余裕距离。

背景技术

作为汽车的电力源,燃料电池备受瞩目。例如,在日本特开2014-83875中公开了一种搭载于汽车的前车厢(front compartment)的燃料电池单元。在该燃料电池单元中,在收纳燃料电池堆的壳体上固定有收纳电部件(管理燃料电池堆的输出电压的高电压单元)的其他壳体。

发明内容

在汽车中,对部件搭载空间的规定非常严格,所有的部件都要求小型化。另一方面,在电装置中,在收纳于壳体的部件与壳体内表面之间、或者在部件间需要确保预定的余裕距离(空隙)。在日本特开2014-83875的燃料电池单元中,在燃料电池堆与其壳体的顶板(或底板)之间需要有空隙,进而,在其他壳体的顶板(或底部板)与内部的电部件之间也需要有空隙。即,日本特开2014-83875的燃料电池单元在高度方向上在两个部位需要有用于空隙的空间。本说明书提供如下技术:减小在包括燃料电池堆和与其相关的电部件的燃料电池单元中,为了确保壳体内的空隙所需要的空间。

本说明书所公开的燃料电池单元具备多个燃料电池芯层叠成的燃料电池堆、与燃料电池堆导通的电部件以及收纳它们的壳体。在壳体内设置有将壳体内空间分隔成上空间和下空间的中板。燃料电池堆以在其与中板之间确保有预定的间隙(空隙)的状态收纳于下空间。电部件在燃料电池堆的上方以上部固定于壳体的状态收纳于上空间。在电部件的下方的位置,在中板设置有电部件的下部能够通过的大小的贯通孔,电部件的下部与贯通孔相对。此外,电部件既可以直接固定于壳体,也可以经由其他构件固定于壳体。

在上述的燃料电池单元中,电部件的上部被固定,在下侧需要有空隙。虽然在电部件的下侧有将壳体内空间分隔的中板,但在该中板设置有电部件的下部能够通过的大小的贯通孔。因此,关于电部件的下侧的空隙,能够以到收纳于下空间的燃料电池堆为止的区间来确保即可。另一方面,燃料电池堆以在其与上方的中板之间确保有预定的空隙的状态收纳于下空间。电部件的下侧的空隙与燃料电池堆的上侧的空隙可以重叠。本说明书所公开的燃料电池单元不需要像日本特开2014-83875的燃料电池单元那样分别设置有空隙。本说明书所公开的燃料电池单元能够减小在壳体内为了确保燃料电池堆的空隙和电部件的空隙所需要的空间。

可以是,电部件典型地是改变燃料电池堆所输出的电压的电压转换器的电抗器。

为了使电压转换器的负载分散,有时将多个电压转换器并联地连接来使用。在该情况下需要多个电抗器。在壳体的中板需要多个电抗器的下部能够通过的大小的贯通孔。另一方面,壳体起到沿电池芯的层叠方向对燃料电池堆施加载荷的作用。当在中板设置有较大的贯通孔时,支承对燃料电池堆施加的载荷的壳体的刚性可能会下降。因此,在中板上沿电池芯的层叠方向设置细长的贯通孔,使多个电抗器沿贯通孔的长方向排列即可。通过使贯通孔在电池芯的层叠方向上细长,能够抑制壳体的层叠方向(燃料电池芯的层叠方向)的刚性的降低。

可以是,在所述中板的上表面上,在细长的所述贯通孔的短方向的两侧设置有至少一个第一肋,所述第一肋包括至少一部分沿所述长方向延伸的部分。(i)可以是,所述第一肋围绕所述贯通孔,或者,(ii)可以是,所述至少一个第一肋包括两个所述第一肋,两个所述第一肋的所述长方向的两端与所述壳体的内表面连接。第一肋提高壳体的强度,并且防止落到中板的水滴通过贯通孔而落在燃料电池堆上。

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