燃料電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃料電池。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在日本特開(kāi)2012-156033號(hào)公報(bào)中提出了如下的手法:燃料電池形成為將多個(gè)作為發(fā)電單位的燃料電池單電池層疊而成的堆疊構(gòu)造，從裝配在組一端的端板上的噴射器進(jìn)行向燃料電池單電池的燃料氣體供給。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)由上述專利文獻(xiàn)提出的氣體供給手法，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)燃料電池的周圍的燃料氣體供給配管系統(tǒng)的聚集，但是存在如下的課題。燃料電池除了向稱為發(fā)電系統(tǒng)的固定構(gòu)造物裝入設(shè)置而作為發(fā)電源以外，還多被搭載于例如車輛而作為驅(qū)動(dòng)電力源使用。在燃料電池的車輛搭載中，雖然其搭載位置沒(méi)有特殊的限制，但是從確保車室的寂靜性的角度出發(fā)，希望實(shí)現(xiàn)發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)中的噪音降低。在構(gòu)成燃料電池的燃料電池單電池中，只不過(guò)進(jìn)行供給的燃料氣體的燃料與氧化劑氣體(例如空氣)的氧之間的電化學(xué)反應(yīng)，因此單電池構(gòu)成構(gòu)件不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械性的振動(dòng)，在燃料電池單電池自身中，以振動(dòng)為起因的噪音不太會(huì)成為問(wèn)題。然而，裝配于端板的噴射器在燃料電池的發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)中反復(fù)執(zhí)行氣體噴出，因此會(huì)成為振動(dòng)源，不僅是噴射器，而且也會(huì)引起端板的振動(dòng)而可能產(chǎn)生噪音。該問(wèn)題在裝入設(shè)置于固定構(gòu)造物的燃料電池中也一樣。在上述專利文獻(xiàn)中，完全未想到裝配于端板的噴射器會(huì)成為振動(dòng)源的事態(tài)，因此要求實(shí)現(xiàn)燃料電池的發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)中的噪音降低。此外，也要求能夠進(jìn)行實(shí)現(xiàn)噪音降低的基礎(chǔ)上的成本降低、燃料電池或其制造成本的降低等。
[0004]用于解決課題的手段
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述的課題的至少一部分，本發(fā)明可以作為以下的方式來(lái)實(shí)施。
[0006]第一方式提供一種燃料電池。第一方式的燃料電池具備:堆疊構(gòu)造的單電池組，層疊多個(gè)作為發(fā)電單位的燃料電池單電池而成;端板，裝配于所述單電池組的一端;噴射器，裝配于所述端板并噴出燃料氣體;通路，為了將從所述噴射器噴出的燃料氣體導(dǎo)向所述單電池組而設(shè)于所述端板；以及吸音材料，裝配于所述端板的板面上的與所述通路對(duì)應(yīng)的部位。根據(jù)第一方式的燃料電池，吸音材料設(shè)于與從噴射器噴出的燃料氣體的通路對(duì)應(yīng)的部位，因此即使伴隨于氣體噴出而噴射器或裝配有噴射器的端板產(chǎn)生振動(dòng)，也能夠降低或防止以該振動(dòng)為起因的噪音。
[0007]在第一方式的燃料電池中，可以的是，所述端板具有形成于所述板面的凸部，所述吸音材料具備供所述凸部進(jìn)入的插入部，所述端板在所述凸部進(jìn)入了所述吸音材料的所述插入部的狀態(tài)下將所述吸音材料固定于所述凸部。根據(jù)該方式的燃料電池，只要使端板的凸部進(jìn)入插入部而將有助于噪音降低的吸音材料固定于凸部即可，因此能夠?qū)崿F(xiàn)向端板的吸音材料固定用的構(gòu)造的簡(jiǎn)化、省空間化、或者與構(gòu)造的簡(jiǎn)化相伴的成本降低。而且，根據(jù)該方式的燃料電池，只要將噴射器裝配完的現(xiàn)有的端板置換成上述方式的燃料電池具有的端板即可，因此燃料電池的制造成本能夠降低。
[0008]在第一方式的燃料電池中，可以的是，所述端板在供所述吸音材料裝配的部位具有用于對(duì)所述吸音材料進(jìn)行定位的定位部。這種情況下，吸音材料不會(huì)意外地移動(dòng)，因此能夠使噪音降低或防止效果持續(xù)。
[0009]在第一方式的燃料電池中，可以的是，使用從凸部頂面螺合于所述凸部的螺釘而將所述吸音材料固定于所述凸部。這種情況下，能夠容易地將吸音材料固定，并且更換也簡(jiǎn)便。
[0010]在第一方式的燃料電池中，可以的是，所述端板具備形成所述通路的端板蓋，所述板面是所述端板蓋的外表面，所述凸部形成于所述端板蓋。這種情況下，能夠?qū)⑽舨牧项A(yù)先固定于端板蓋，只要將吸音材料固定完的端板蓋固定于端板即可。
[0011]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明能夠以各種方式實(shí)現(xiàn)，例如，能夠以作為燃料電池的端板、層疊多個(gè)燃料電池單電池而成的堆疊構(gòu)造的單電池組、或者單電池組或燃料電池的制造方法、燃料電池的吸音構(gòu)造的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是概略性地表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式的車輛的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
[0013]圖2是表示從車輛底面?zhèn)扔^察到的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的概略立體圖。
[0014]圖3是單電池前端側(cè)的端板的從向單電池組的裝配面?zhèn)扔^察到的概略立體圖。
[0015]圖4是吸音材料裝配前的端板的從裝配面?zhèn)扔^察到的概略立體圖。
[0016]圖5是端板的從裝配面?zhèn)雀┮暠硎镜恼f(shuō)明圖。
[0017]圖6是噴射器塊裝配前的端板的從板外表面?zhèn)雀┮暠硎镜恼f(shuō)明圖。
[0018]圖7是端板的沿著圖5的7-7線剖視的放大概略端面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下，基于附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是概略性地表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式的車輛1的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。本實(shí)施方式的車輛1具備燃料電池100、第一氣體罐111和第二氣體罐112。燃料電池100橫置搭載在對(duì)車室20進(jìn)行劃分的車身底部11的下方側(cè)，即車室20的地板下的前輪FW與后輪RW之間的車室地板下區(qū)域40，接受氫氣和氧化氣體的供給而進(jìn)行發(fā)電。該發(fā)電電力向未圖示的電動(dòng)機(jī)傳遞，被使用作為車輛10的驅(qū)動(dòng)力。
[0020]第一氣體罐111和第二氣體罐112這兩氣體罐橫置搭載在車身底部11的下方并沿車輛寬度方向延伸，在車輛前后方向上搭載于比燃料電池100靠后輪RW側(cè)處，儲(chǔ)存氫氣。第二氣體罐112以不與后輪RW的車軸干涉的方式橫置搭載在相對(duì)的后輪RW之間。第一氣體罐111橫置搭載在燃料電池100與第二氣體罐112的中間位置，通過(guò)氫第一供給管121而與燃料電池100連接。第一氣體罐111和第二氣體罐112由氫第二供給管122連接，在氫第二供給管122配置有開(kāi)閉閥123。氫第一供給管121和氫第二供給管122包括開(kāi)閉閥123在內(nèi)而構(gòu)成氣體供給系統(tǒng)，在基于罐附屬的未圖示的接口閥和開(kāi)閉閥123的控制裝置(圖示省略)進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)控制下，從第一氣體罐111和第二氣體罐112這兩氣體罐向燃料電池100供給氫氣。
[0021 ]圖2是表示從車輛底面?zhèn)扔^察到的燃料電池100的概略結(jié)構(gòu)的概略立體圖。燃料電池100具備將作為燃料電池單電池的單元單電池102沿著Z方向(以下，也稱為“層疊方向”)層疊多個(gè)而成的堆疊狀的單電池組102S。單電池組102S由一對(duì)端板170F、170E夾持，在單電池中央下端或各單電池拐角部通過(guò)未圖示的緊固螺栓而沿單電池層疊方向緊固。與端板170F、170E—起緊固的單電池組102S收容于電池殼體103，如已述那樣橫置搭載在車身底部11的下方。
[0022]燃料電池100在前端側(cè)的端板170F與單電池組102S之間隔著前端側(cè)的絕緣板165F而具有前端側(cè)的端子板160F。燃料電池100在后端側(cè)的端板170E與單電池組102S之間也同樣地隔著后端側(cè)的絕緣板165E而具有后端側(cè)的端子板160E。由單元單電池102構(gòu)成的單電池組102S和端子板160F、160E及絕緣板165F、165E分別具有大致矩形形狀的外形的板構(gòu)造，以長(zhǎng)邊沿著X方向(水平方向)且短邊沿著Y方向(垂直方向、鉛垂方向)的方式配置。
[0023]前端側(cè)的絕緣板165F和端子板160F具有燃料氣體供給孔172IN及燃料氣體排出孔1720T、多個(gè)氧化劑氣體供給孔174IN及氧化劑氣體排出孔1740T、多個(gè)冷卻水供給孔176IN及冷卻水排出孔1760T。這些供排孔與設(shè)置在各單元單電池102的對(duì)應(yīng)的位置上的各個(gè)孔(未圖示)連結(jié)，構(gòu)成各自對(duì)應(yīng)的氣體或冷卻水的供排歧管。另一方面，在后端側(cè)的端板170E、絕緣板165E、端子板160E上未設(shè)置這些供排孔。這是因?yàn)槭侨缦骂愋偷娜剂想姵氐木壒?將反應(yīng)氣體(燃料氣體、氧化劑氣體)及冷卻水從前端側(cè)的端板170F經(jīng)由供給歧管向各個(gè)單元單電池102供給，并將來(lái)自各個(gè)單元單電池102的排出氣體及排出水從前端側(cè)的端板170F經(jīng)由排出歧管向外部排出。但是，沒(méi)有限定于此，例如，可以為從前端側(cè)的端板170F供給反應(yīng)氣體及冷卻水并從后端側(cè)的端板170E將排出氣體及排出水向外部排出的類型等各種類型。
[0024]多個(gè)氧化劑氣體供給孔174IN沿著X方向(長(zhǎng)邊方向)配置在前端側(cè)的端板170F的下端的外緣部，多個(gè)氧化劑氣體排出孔1740T沿著X方向配置在上端的外緣部。燃料氣體供給孔172IN配置在前端側(cè)的端板170F的右端的外緣部的Y方向(短邊方向)的上端部，燃料氣體排出孔17 20T配置在左端的外緣部的Y方向的下端部。多個(gè)冷卻水供給孔17 61N沿著Y方向配置在氧化劑氣體供給孔174 IN的下側(cè)，多個(gè)冷卻水排出孔1760T沿著Y方向配置在氧化劑氣體排出孔1740T的上側(cè)。
[0025]前端側(cè)的端子板160F及后端側(cè)的端子板160E是各單元單電池102的發(fā)電電力的集電板，將從未圖示的端子收集到的電力向外部輸出。
[0026]本實(shí)施方式的端板170F在板外表面裝配而具備后述的噴射器塊180，在圖2中的紙面里側(cè)的板背面具有在與單電池組102S之間實(shí)現(xiàn)氣體或冷卻水的通過(guò)的各種通路。這樣的通路除了包括將從噴射器塊180的后述的噴射器180a?180c噴出的燃料氣體向單電池組102S的燃料氣體供給孔172IN引導(dǎo)的燃料氣體供給通路(圖示省略，其他的通路也一樣)之夕卜，還包括向氧化劑氣體供給孔174IN引導(dǎo)氧化劑氣體(例如空氣)的氧化劑氣體供給通路、將從氧化劑氣體排出孔1740T排出的剩余的氧化劑氣體向單電池外引導(dǎo)的氧化劑氣體排出通路、將從燃料氣體排出孔1720T排出的剩余的燃料氣體向單電池外引導(dǎo)的燃料氣體排出通路、向冷卻水供給孔176IN引導(dǎo)冷卻水的冷卻水供給通路、將從冷卻水排出孔1760T排出的冷卻水向單電池外引導(dǎo)的冷卻水排出通路。
[0027]圖3是單