[發明專利]燃料電池單元和燃料電池車輛

有效

• 申請號: 201811485520.0
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109962277B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 內山智曉;伊藤雅之
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/2475
• 分類號: H01M8/2475;H01M8/2465;H01M8/2457;H01M8/1007;B60L50/72
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張建濤;車文

本發明涉及燃料電池單元和燃料電池車輛。燃料電池單元包括：包括燃料電池組的燃料電池模塊，燃料電池組包括：堆疊本體；一對端板；面向堆疊本體外表面的面向構件；和第一及第二約束構件，其布置在面向構件和堆疊本體之間，并通過接觸外表面約束在與堆疊方向垂直的方向上堆疊本體的位置；和將燃料電池模塊固定到被固定構件的固定構件，燃料電池模塊重心在自固定構件包圍的區域的堆疊方向的第一側，第一約束構件約束在自堆疊本體的中心的堆疊方向第一側的堆疊本體的第一部分，第二約束構件約束在自堆疊本體的中心的堆疊方向第二側的堆疊本體的第二部分，第一及第二約束構件設置為約束堆疊本體第一部分的約束力大于約束堆疊本體第二部分的約束力。

技術領域

本發明涉及一種燃料電池單元和一種燃料電池車輛。

背景技術

已知一種燃料電池組，該燃料電池組配備有堆疊本體，在該堆疊本體中堆疊單體電池。這樣的堆疊本體被一對端板在堆疊方向上以預定壓力夾持，這抑制單體電池在與堆疊方向垂直的方向上的位置移位。然而，例如，當配備有燃料電池組的車輛碰撞時，大的慣性力可能施加在燃料電池組上，這可能使單體電池位置移位。例如，在日本未審專利申請公報第2005-071869號中，設置用于調節堆疊本體和容納堆疊本體的殼體之間的間隙的機構，以抑制單體電池的位置移位。

在一些情況中，包括這樣的堆疊本體的燃料電池模塊在遠離模塊的重心的位置處被固定到被固定構件。用于甚至在這樣的情況中有效地抑制單體電池的位置移位的機構未在日本未審專利申請公報第2005-071869號中公開。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種燃料電池單元和一種具有這樣的燃料電池單元的燃料電池車輛，其在如下情形下有效地抑制單體電池的位置移位，在所述情形中，包括堆疊本體(單體電池堆疊在所述堆疊本體中)的燃料電池模塊在遠離燃料電池模塊的重心的位置處被固定到被固定構件。

通過一種燃料電池單元來實現以上目的，所述燃料電池單元包括：燃料電池模塊，所述燃料電池模塊包括：燃料電池組，所述燃料電池組包括：堆疊本體，在所述堆疊本體中，單體電池被堆疊起來；一對端板，所述一對端板在堆疊方向上夾持堆疊本體；面向構件，所述面向構件面向沿著堆疊方向延伸的堆疊本體的外表面；以及第一約束構件及第二約束構件，所述第一約束構件及所述第二約束構件被布置在面向構件和堆疊本體之間，并且通過與外表面接觸來約束在與堆疊方向垂直的方向上的堆疊本體的位置；以及固定構件，所述固定構件將燃料電池模塊固定到被固定構件，其中，堆疊方向包括第一側和與第一側相反的第二側，燃料電池模塊的重心被定位在相對于由固定構件包圍的區域的堆疊方向的第一側中，第一約束構件約束堆疊本體的第一部分，所述第一部分被定位在相對于堆疊本體的中心的堆疊方向的第一側中，第二約束構件約束堆疊本體的第二部分，所述第二部分被定位在相對于堆疊本體的中心的堆疊方向的第二側中，并且第一約束構件及第二約束構件被設置成使得約束堆疊本體的第一部分的約束力大于約束堆疊本體的第二部分的約束力。

因為燃料電池模塊的重心被定位在相對于固定構件之間的區域的堆疊方向上的第一側中，所以當慣性力施加在燃料電池模塊上時，慣性力施加在堆疊本體上以繞固定構件之間的區域旋轉。因此，施加在堆疊本體的相對于堆疊本體的中心的第一部分上的慣性力大于施加在堆疊本體的第二部分上的慣性力。然而，約束電池組的第一部分的約束力大于約束電池組的第二部分的約束力。因此能夠有效地抑制單體電池的位置移位。

第一約束構件可以被定位在所述堆疊本體的一端處，所述一端被定位在相對于堆疊本體的中心的堆疊方向的所述第一側中，并且第二約束構件可以被定位在堆疊本體的另一端處，所述另一端被定位在相對于堆疊體的中心的堆疊方向的第二側中。

第一約束構件的尺寸可以大于第二約束構件的尺寸。

第一約束構件的硬度可以大于第二約束構件的硬度。

至少第一約束構件可以包括多個第一約束構件，并且第一約束構件的數目可以大于第二約束構件的數目。