(57)【要約】【課題】燃料電池スタックに関し、その構造上の工夫によって絶縁カバーの内側での凝縮水の生成を抑制する。【解決手段】積層体４の外周面と絶縁カバー８との間に、積層体４の積層方向に沿ってエンドプレート６まで延びる隙間空間１８，２０，２２を設ける。エンドプレート６の内部には、隙間空間１８，２０，２２をエンドプレート６の外部に連通させるガス流路２４を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位セルの積層体と、前記積層体の端部に配置されたエンドプレートと、少なくとも前記積層体の外周面を被覆する絶縁カバーとを備える燃料電池スタックにおいて、
前記積層体の外周面と前記絶縁カバーとの間に設けられて、前記積層体の積層方向に沿って前記エンドプレートまで延びる隙間空間と、
前記エンドプレートに設けられて、前記隙間空間を前記エンドプレートの外部に連通させる連通孔と、
を備えることを特徴とする燃料電池スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池スタックに関し、詳しくは、外周面を絶縁カバーによって被覆されている燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池スタックと外部との電気的な接続を防止する手段として、燃料電池スタックの外周面を絶縁カバーで被覆することが知られている。また、その場合の問題点として、燃料電池スタックから出てきた水蒸気が燃料電池スタックと絶縁カバーとの間で凝縮し、その凝縮水によって発電効率が低下したり、短絡が生じたりする可能性があることも知られている。
【０００３】
このような問題への対策として、特開２００６−３３１７３７号公報に開示された燃料電池スタックでは、その周囲を覆う絶縁カバーに防水透湿部を設けている。防水透湿部としては、内側から外側へのみ水蒸気（気体）を通す透湿性と、外側から内側に水（液体）を浸透させない防水性とを有する部材が用いられている。上記公報によれば、絶縁カバーの間に生じる水蒸気は防水透湿部を介して外部に排出されるので、絶縁カバーの内側での凝縮水の生成は抑制されるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３１７３７号公報
【特許文献２】特開２００８−１５９５４６号公報
【特許文献３】特開２００１−２６６９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、絶縁カバーに防水透湿部を設けたとしても、防水透湿部の機能が低下した場合には前述のような問題は依然として起こりうる。防水透湿部は微細な空孔によって透湿性を確保しているため、泥水、塵、埃等によって空孔が目詰まりした場合には、その機能が低下してしまうことになる。特に、車両に搭載される燃料電池スタックの場合には、車両の使用環境によりそのような事態が発生しやすい。使用環境に左右されることなく、また、長期間の使用でも劣化することなく、絶縁カバーの内側での凝縮水の生成を抑えるためには、何らかの構造上の工夫が必要である。
【０００６】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、外周面を絶縁カバーによって被覆される燃料電池スタックに関し、構造上の工夫によって絶縁カバーの内側での凝縮水の生成を抑制することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するため、複数の単位セルの積層体と、前記積層体の端部に配置されたエンドプレートと、少なくとも前記積層体の外周面を被覆する絶縁カバーとを備える燃料電池スタックにおいて、
前記積層体の外周面と前記絶縁カバーとの間に設けられて、前記積層体の積層方向に沿って前記エンドプレートまで延びる隙間空間と、
前記エンドプレートに設けられて、前記隙間空間を前記エンドプレートの外部に連通させる連通孔と、
を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、積層体の外周面と絶縁カバーとの間に設けられた隙間空間と、エンドプレートに設けられた連通孔とを介して絶縁カバーの内側を外界に連通させることができる。これにより、絶縁カバーの内側の換気が可能となって凝縮水の生成は抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態の燃料電池スタックの概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の燃料電池スタックの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図１及び図２を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本実施の形態の燃料電池スタックの概略構成図である。本実施の形態の燃料電池スタックは、単位セルの積層体４の両側をエンドプレートによって挟んで支持し、さらに、積層体４の外周面を絶縁カバー８で被覆することによって構成されている。絶縁カバー８は絶縁性と防水性とを兼ね備えた材質で作られている。ただし、本発明においては絶縁カバー８に透湿性は要求されない。絶縁カバー８の内側で発生した水蒸気の外部への排出は、次に説明する構造上の工夫によって達成されるからである。
【００１２】
本実施の形態の燃料電池スタックは、その内部、より詳しくは、絶縁カバー８によって覆われた積層体４の外周面の構造に特徴がある。図２は、本実施の形態の燃料電池スタックの概略断面図である。図２には、単位セル４の周囲が絶縁カバー８によって被覆されている様子が示されている。単位セル４には複数の開口部が形成されている。それらは、燃料ガス、酸化剤ガス、そして冷却水を供給或いは排出するマニホールドである。単位セル４の外形は基本的には長方形である。ただし、冷却水排出マニホールド１４及び酸化剤ガス排出マニホールド１６の近傍に限り、内側に凹んだ部分が形成されている。これらの凹部分は全ての単位セル４の同位置に形成され、それらが重なることによって積層体４の積層方向に伸びる隙間空間１８，２０，２２が形成されている。
【００１３】
再び図１に戻ると、エンドプレート６の内部にはガス流路２４が形成されている。このガス流路２４は前述の隙間空間１８，２０，２２のそれぞれに接続されている。ガス流路２４は各隙間空間１８，２０，２２をエンドプレート６の外部に連通させる連通孔として設けられたものであり、その他方の端部はエンドプレート６の側面において外部に連通している。エンドプレート６の側面には、ガス流路２４に繋がる防水チューブ２６が取り付けられている。防水チューブ２６の先端は、水が掛からない場所まで配策されている。
【００１４】
以上のような構成により、本実施の形態の燃料電池スタックによれば、絶縁カバー８の内側の換気が可能となって凝縮水の生成は抑えられる。詳しく説明すると、冷却水排出マニホールド１４の近傍と酸化剤ガス排出マニホールド１６の近傍は、外部との温度差が特に大きい部位であって、積層体４の周面と絶縁カバー８との間で凝縮水が発生しやすい。本実施の形態の燃料電池スタックは、このような部位に隙間空間１８，２０，２２を設け、エンドプレート６に設けられたガス流路２４を介して外部に連通させているので、絶縁カバー８の内側で発生する水蒸気を効率的に外部に排出することができるのである。また、エンドプレート６のガス流路２４は、先端を水が掛からない場所に配置された防水チューブ２６に接続されているので、ガス流路２４から燃料電池スタック２内に水が浸入してしまうこともない。
【００１５】
さらに、本実施の形態の燃料電池スタックには、物理的に設けた隙間空間１８，２０，２２を利用するものであるので、経時劣化が無く、また、環境の変化にも影響されにくいという利点もある。
【００１６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００１７】
２  燃料電池スタック
４  単位セルの積層体
６  エンドプレート
８  絶縁カバー
１２  単位セル
１４  冷却水排出マニホールド
１６  酸化剤ガス排出マニホールド
１８，２０，２２  隙間空間
２４  ガス流路
２６  防水チューブ
【図１】
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【図２】
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