[发明专利]燃料电池设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池设备。

背景技术

燃料电池典型地包括燃料电池组，在该燃料电池组中，集电器板、绝缘体板和端板布置在单独电池层叠体的两端处，在所述电池层叠体中多个单体电池被层叠在一起。对于这样的燃料电池组，歧管形成为通过单独电池层叠体，该歧管将气体和冷却剂供给到单体电池内部的气体流路和形成在燃料电池中的冷却剂流路且将气体和冷却剂从该气体流路和冷却剂流路排出。

而且，歧管的开口部分形成在端板中，所述端板布置在单独电池层叠体的两端中的至少一端中。用于从燃料电池组的外侧供给流体和排出流体的管道连接到设置在端板内的歧管的开口部分。日本专利申请公开No.2002-343406(JP-A-2002-343406)例如描述了一种结构作为涉及将歧管连接到管道的连接部分的这样的结构，在此结构中形成在端板内部的歧管部分相对于形成在单独电池层叠体内部的歧管部分倾斜地设置。

然而，当端板内部的歧管部分相对于单独电池层叠体内部的歧管部分倾斜时，可能难于有效地保证取决于形成在端板等内的螺栓孔的位置和端板内部的歧管部分的螺栓紧固强度。因此，希望进一步改进涉及管道到端板的螺栓固定的结构。

发明内容

本发明增加了在管道和燃料电池组的端部处的端板之间的连接的可靠性。

本发明的第一方面涉及一种燃料电池设备，所述燃料电池设备包括燃料电池组，其中端板布置在电池层叠体的两端处，该电池层叠体包括多个层叠的单体电池，且该燃料电池设备包括管道，该管道螺栓固定到燃料电池组的端板且将流体供给到燃料电池组且从燃料电池组排出。作为流体的流路且设置为延伸通过电池层叠体的层叠体内部歧管形成在电池层叠体内部。端板内部歧管形成在端板内部，该端板内部歧管与层叠体内部歧管连通且相对于层叠体内部歧管延伸的方向倾斜一定角度地延伸。连接到端板内部歧管的管道内部流路形成在管道内部。管道内部流路的包括连接到端板的连接部分的一部分使得该一部分延伸的方向相对于垂直于端板表面的方向在与端板内部歧管倾斜的方向相同的方向上倾斜。

根据此方面，可抑制端板内部歧管和用于将管道连接到端板的螺栓之间在端板内的干涉。其结果是可保证螺栓长度，使得管道到端板的紧固强度可增加。也可抑制由于端板内部歧管相对于层叠方向倾斜造成的压力损失的增加。

在以上所述的第一方面中，管道内部流路的包括连接部分的该一部分可使得该一部分延伸的方向相对于垂直于端板表面的方向、以小于等于端板内部歧管倾斜角度的角度倾斜。以此燃料电池设备，可容易地实现如下的结构，其中管道内部流路的包括连接部分的一部分延伸的方向倾斜。

在以上所述的第一方面中，管道内部流路的包括连接部分的该一部分可形成为使得该一部分延伸的方向平行于端板内部歧管延伸的方向。根据此燃料电池设备，可增加抑制螺栓和端板内部歧管之间在端板内的干涉的效果。当流体流过管道内部流路和端板内部歧管时的压力损失可降低更多。

在以上所述的方面中，管道可在端部处具有凸缘，以用于将管道螺栓固定到端板，且端板可形成有端板表面的固定凸缘的区域，作为相对于端板表面倾斜的表面。以此燃料电池设备，管道内部流路延伸方向可通过在端板表面上设置形成倾斜表面的区域而形成为希望的方向。

在以上所述的第一方面中，端板内部歧管延伸的方向可倾斜，使得端板内部歧管的连接部分侧上的开口部分比端板内部歧管的电池层叠体侧上的开口部分距端板的外周边更远。因此，在端板的在带有与管道连接的连接部分的侧上的表面上，可在端板外周边和端板内部歧管之间保证更大的距离。因此，可在带有与管道连接的连接部分的侧上的端板表面上确保用于紧固螺栓的更大的空间。其结果是关于螺栓紧固强度的可靠性可改进，而不增加燃料电池组的尺寸。

在以上所述的第一方面中，流体可以是从包括氢且供应到阳极的燃料气体、包括氧且供应到阴极的氧化气体，和冷却燃料电池的冷却剂中选出的流体。以此燃料电池设备，当将从燃料气体、氧化气体和冷却剂中所选出的流体的流路连接到端板时，在抑制燃料电池组的尺寸增加的同时，可保证充分的连接强度。

本发明可通过与以上所述的模式不同的多种模式实现。例如，本发明能够通过例如用于将管道连接到燃料电池或燃料电池端板等的方法的模式实施。

附图说明

本发明的典型实施例的特征、优点和技术和工业意义将参考附图在下文中描述，其中相同的附图标号指示了相同的元件，且其中：

图1是示意性地示出了单体电池的结构的分解透视图，所述单体电池形成了根据本发明的第一示例实施例的燃料电池的部分；