(57)【要約】【課題】  専用の冷却システムを設けることなく、２次電池を冷却することを課題とする。【解決手段】  水素を燃料として発電する燃料電池スタック１と、燃料電池スタック１に供給される水素を高圧圧縮して貯蔵する水素タンク４と、燃料電池スタック１で得られた電力を補完する電力が蓄電される２次電池２とを備え、２次電池２は、水素タンク４の胴部の内周壁に接触して設置されている。【選択図】  図１
2005122935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を燃料として発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池に供給される水素を高圧圧縮して貯蔵する水素タンクと、
前記燃料電池で発電されて得られた電力を補完する電力が蓄電される２次電池と
を有する燃料電池システムにおいて、
前記２次電池は、前記水素タンクの内部に設置されている
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記水素タンクは、芯材（ライナー部）の上から外周補強材が巻き付けられてなり、
前記２次電池は、積層型のラミネート電池で構成され、前記水素タンクの芯材と外周補強材との間に挟み込まれて設置されている
ことを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記水素タンクは、芯材（ライナー部）の上から外周補強材が巻き付けられてなり、
前記２次電池は、積層型のラミネート電池で構成され、前記水素タンクの取り扱い上強度を要する部位の前記水素タンクの芯材と外周補強材との間に、前記部位を保護する保護材として挟み込まれて設置されている
ことを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記２次電池は、前記水素タンクに貯蔵された水素が前記燃料電池に供給される際に、前記水素タンク内部の断熱膨張に伴う温度低下によって冷却される
ことを特徴とする請求項２又は３記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池システムの低温起動時又は暖機運転時に、前記２次電池からの電力取り出しを優先させて、前記２次電池の発熱により、前記水素タンク内の水素が暖められる
ことを特徴とする請求項１，２，３及び４のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記燃料電池システムは、車両に搭載されて、車両駆動源である駆動モータへの電力供給に用いられる
ことを特徴とする請求項１，２，３，４及び５のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素の供給により発電を行う燃料電池と蓄電用の２次電池とを備えた燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境問題、特に自動車の排出ガスによる大気汚染や二酸化炭素による地球温暖化の問題等に対する対策として、クリーンな排気及び高エネルギ効率を可能とする燃料電池技術が注目を浴びている。燃料電池は、燃料となる水素あるいは水素リッチな改質ガス及び空気を電解質・電極触媒複合体に供給し、電気化学反応を起こし、化学エネルギを電気エネルギに変換するエネルギ変換システムである。なかでも、固体高分子膜を電解質として用いた固体高分子電解質型燃料電池は、低コストでコンパクト化が容易であり、しかも高い出力密度を有することから、自動車等の車両用電源としての用途が期待されている。
【０００３】
ただし、燃料電池や燃料電池を含む発電システムでは、暖機が完了していない状態では安定した発電ができないため、補助電源として２次電池を設け、この２次電池によって例えば電気ヒータを作動させることで、燃料電池や燃料電池を含む発電システムの暖機を促進することが検討されている。
【０００４】
ところで、補助電源として用いられる２次電池においては、充放電時に生じる電極での化学反応や充放電電流を流す正負極端子等での電気抵抗による発熱によって温度は上昇する。この温度上昇が大きくなりすぎると、電池寿命が短くなったりする虞れが生ずる。特に、リチウムイオン電池の場合には、電解質に有機溶媒を用いると共に、負極活物質にも炭素等を用いるので、高温になる可能性がある。
【０００５】
そこで、この対策として、電池筐体の内部、あるいは表面へ冷媒を接触させることにより、電池を冷却する構造が種々提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献５等を参照）。
【０００６】
一方、天然ガス自動車（ＮＧＶ）では、天然ガスを貯蔵する容器の取り扱い、特に部品納入から車両搭載までの間の容器の転がし搬送（ハンドリング）で容器が損傷することなどを含め、特に容器の取り扱い方法にかなりの注意を払う必要があった。このため、高圧圧縮水素容器の取り扱い上強度を要する部位、例えば転がし搬送を行うのであれば鏡部（容器肩部）における容器内部に、容器の製造時に緩衝材を入れたり、外部に後付で保護キャップを付ける等して、衝撃を防止する対策もみられた。
【特許文献１】特開２００１−６０４６６号公報
【特許文献２】特開２００１−３１９６９７号公報
【特許文献３】特開２００２−３５２８６３号公報
【特許文献４】特開２００２−２１６８６０号公報
【特許文献５】特開２００３−１７１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献に記載される技術では、冷媒を電池表面へ接触させたり、あるいは内部を通して電池を冷却する構成になっているために、ポンプやファン、熱交換器、配管や冷却を制御するコントロールユニット等、専用の冷却システムを設置する必要があった。このため、部品点数の増加によるコストの増加を招き、さらにはスペース効率が悪化するという問題があった。
【０００８】
また、高圧圧縮水素容器の転がし搬送（ハンドリング）の際の損傷が問題となるおそれがあった。その対策として、高圧圧縮水素容器の取り扱い上強度を要する部位に、緩衝材等を入れる場合には、緩衝材を入れた部位が必要以上に肉厚となり、容器の容積増加及び重量増加を招いていた。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、専用の冷却システムを設けることなく、２次電池の冷却を可能とする燃料電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の課題を解決する手段は、水素を燃料として発電を行う燃料電池と、前記燃料電池に供給される水素を高圧圧縮して貯蔵する水素タンクと、前記燃料電池で発電されて得られた電力を補完する電力が蓄電される２次電池とを有する燃料電池システムにおいて、前記２次電池は、前記水素タンクの内部に設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２次電池を水素タンクの内部に設置するようにしたので、水素タンクから高圧圧縮された水素が燃料電池に供給される際に、水素タンク内の水素の断熱膨張により水素タンク内の温度が低下し、この温度低下により２次電池を冷却することができる。
【００１２】
これにより、２次電池を冷却する冷却手段が不要となり、構成の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の実施例１に係る燃料電池システムの構成を示す図である。図１に示す実施例１の燃料電池システム、ならびに以下に説明する実施例２の燃料電池システムは、車両に搭載されて、車両駆動源である駆動モータへの電力供給に用いられるものであり、燃料電池スタック１と、この燃料電池スタック１に燃料である水素を供給する水素供給系、酸化剤である空気を供給する空気供給系、補助電源である２次電池２、燃料電池スタック１及び２次電池２からの電力取り出しを制御するコントローラ３を備えている。
【００１５】
なお、以下に説明する実施例１、２において、燃料電池スタック１に供給される水素を充填して貯蔵する高圧圧縮の水素タンク４は、説明を容易にするために、１本とし、両端部に開口部を有し、円管引き抜き工法で製造されたものとするが、水素タンク４の数や製造工法はこれに限るものではない。
【００１６】
燃料電池スタック１は、水素が供給される燃料極と酸素（空気）が供給される空気極とが電解質・電極触媒複合体を挟んで重ね合わされた発電セルが多段積層された構造を有し、電気化学反応により化学エネルギを電気エネルギに変換するものである。各発電セルの燃料極では、水素が供給されることで水素イオンと電子とが解離し、水素イオンは電解質を通り、電子は外部回路を通って電力を発生させて、空気極側にそれぞれ移動する。また、空気極では、供給された空気中の酸素と前記水素イオン及び電子が反応して水が生成され、外部に排出される。
【００１７】
燃料電池スタック１の電解質としては、高エネルギ密度化、低コスト化、軽量化等を考慮して、例えば固体高分子電解質が用いられる。固体高分子電解質は、例えばフッ素樹脂系イオン交換膜等、イオン（プロトン）伝導性の高分子膜からなるものであり、飽和含水することによりイオン伝導性電解質として機能する。
【００１８】
水素供給系は、例えば、水素供給装置である水素タンク４、排出弁５、調圧装置である水素調圧弁６、水素供給配管７、及び水素排気配管８を有している。そして、水素タンク４から供給される水素が、水素調圧弁６で減圧され、水素供給配管７を通って燃料電池スタック１の燃料極に送り込まれるようになっている。また、燃料電池スタック１からの排水素は、水素排気配管８を介して排出されるが、この排水素を例えばエゼクタ等によって循環させて、新たに水素タンク４から供給される水素と混合して再び燃料電池スタック１の燃料極に供給するようにしてもよい。
【００１９】
また、空気供給手段は、外気を吸入し燃料電池スタック１の空気極に空気を圧送するためのコンプレッサ９、空気供給配管１０、及び空気極排ガスを排出するための空気排気配管１１を有している。そして、コンプレッサ９の駆動によって外気が加圧された状態で取り込まれ、空気供給配管１０を通って燃料電池スタック１の空気極に送り込まれるようになっている。また、燃料電池スタック１で消費されなかった酸素及び空気中の他の成分は、空気排気配管１１から大気中に排出される。
【００２０】
前述の水素供給系及び空気供給系においては、水素供給配管７及び空気供給配管１０の燃料電池スタック１の入口直前位置に熱交換器１２が設置されており、水素や空気がこの熱交換器１２において最適温度に温度調節された上で、燃料電池スタック１に供給されるようになっている。熱交換器１２には、温度調節用の冷媒が循環される循環経路１３が接続され、この循環経路１３には、冷媒を循環するための循環ポンプ１４、及び冷媒を冷却するラジエータ１５が設けられている。そして、燃料電池スタック１の入口直前にて温度センサ１６，１７により燃料電池スタック１に供給される水素や空気の温度が検出され、その検出値に応じてコントローラ３によって循環ポンプ１４やラジエータ１５のファンが動作制御されることで、水素や空気が最適温度に温度調節されるようになっている。
【００２１】
２次電池２は、例えばアルミニウム等のラミネートフィルムで電池要素を外装した板状でフレキシブルな積層型のラミネート電池で構成され、後述するように水素タンク４の胴部の内周壁に接触して配置されている。２次電池２は、水素タンク４の内周壁に接することで、水素タンク４との間で熱交換が行われる。
【００２２】
上記燃料電池システムが搭載される車両は、図１に示すように、駆動モータインバータ１８及び駆動モータ１９を備えており、燃料電池スタック１で発電された電力は、その一部が補機２１で消費され、残りが駆動モータインバータ１８から駆動モータ１９に供給され、駆動モータ１９により燃料電池車両の駆動輪２２が駆動される。
【００２３】
また、燃料電池スタック１で発電された電力のうち、補機（負荷）２１や駆動モータ１９で消費されなかった余剰の電力は、２次電池２に蓄電される。さらに、車両の減速によって回生電力が生じたときには、この回生電力の一部が補機２１により消費され、余剰の電力は駆動モータインバータ１８から２次電池２へ回収されて蓄電される。
【００２４】
一方、燃料電池スタック１の発電力が足りないときには、２次電池２に蓄電された電力が、燃料電池スタック１の発電量の不足分をアシストするアシスト電源として、補機２１あるいは駆動モータインバータ１８に供給される。このとき、２次電池２からの出力電圧、電流値は、電圧・電流計２０によって計測されるようになっており、この計測値に基づいてコントローラ３が２次電池２のＳＯＣ（残充電量）を判断し、これを監視するようにしている。そして、このような２次電池２の残充電量や燃料電池スタック１の発電状態、駆動モータ１９や補機２１に要求される電力等に応じて、コントローラ３が、燃料電池スタック１や２次電池２からの電力の取り出しを制御するようにしている。
【００２５】
このような燃料電池車両において、例えば加速時等には、燃料電池スタック１の発電力が供給不足になり、２次電池２が不足電力分をアシストして放電する。燃料電池車両が加速した際のシステムの様子を表す図２に示すように、このときに生じる電極での化学反応や放電電流を流す正負極端子等での電気抵抗により、２次電池２は発熱し、２次電池２の温度は上昇する。この温度上昇が大きくなりすぎると、電池寿命が短くなったり、電池が損傷する虞れが生ずるため、これを冷却する必要がある。
【００２６】
そこで、この実施例１では、図３に示すように、水素タンク４の胴部の内周壁に上述した積層型のラミネート電池で構成された２次電池２を接触させて配置することで、２次電池２の発熱に関する不具合を解決するようにしている。
【００２７】
図３は本発明の実施例１の水素タンク４の構造を示す断面図である。
【００２８】
図３において、水素タンク４には、積層型のラミネート電池で構成された２次電池２が、水素タンク４の芯材（ライナー部）３１の内側に設けられた外周補強材３２の内、水素タンク４の胴部に設けられた外周補強材３２の内周壁に沿って内周壁に接触して設置されている。２次電池２の両電極３３は、ハーネス３４を介して水素タンク４の両端の開口部に設置される容器元栓等を含むエンドプラグ部３５の電極３６に電気的に接続され、このエンドプラグ部３５を介して２次電池２が外部と電気的に接続される。
【００２９】
このような構造により、２次電池２は、水素タンク４の内部から水素が燃料電池スタック１へ供給されるときに生じる水素タンク４の内部における水素の断熱膨張により温度が低下した水素と直接接触することができる。さらに、２次電池２は、それ以外から水素と直接接触して吸熱された水素タンク４の芯材３１と広範囲で接触することができる。これらにより、特別な冷却装置を必要とせず、燃料電池システムが成立すると共に、２次電池２を効率的に冷却することが可能となる。
【００３０】
次に、図４〜図９を参照して、水素タンク４の内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池２を設置する方法について説明する。
【００３１】
水素タンク４は、同一肉厚の材料から引き抜き工法（その他絞り工法でもよい）で製造され、水素タンク４の外周にガラス繊維やカーボンファイバ等の外周補強材３２を巻き付けたものを使用する。
【００３２】
このような水素タンク４の内部に設置される２次電池２を構成する積層型のラミネート電池は、図４に示すように、端部に電極３３が形成され、水素タンク４の内周壁に接着される接着面に熱伝導率の良い接着剤４１が塗布され、シール台紙４２を挟んで巻かれている。シール台紙４２は、接着剤４１が水素タンク４の接着面以外に接着せずに巻かれた状態とするためのものであり、接着剤４１と接する面は油紙のような接着剤４１がつかない材質で形成され、接着剤４１が塗布されていない面と接する面は、この面にシール台紙４２を貼り付けるための糊が塗布されている。
【００３３】
このような接着剤４１が片面に塗布されて巻装されたラミネート電池は、図５に示すように、ジョイント付きの専用の回転アーム５１が取り付けられ、この回転アーム５１を使用して、水素タンク４の両端の開口部から水素タンク４の内部に挿入される。続いて、図６に示すように、回転アーム５１を操作することで水素タンク４の胴部の内周壁にラミネート電池を接触させる。
【００３４】
次に、図７に示すように、回転アーム５１を回転操作することで巻装されたラミネート電池の接着剤４１を水素タンク４の内周壁に接着させながらラミネート電池を内周壁に沿って伸ばし、ラミネート電池を水素タンク４の内周壁に接着させる。この時に、回転アーム５１に取り付けられた水素タンク４の内部側のローラ７１と水素タンク４の外部側のローラ７２を回転させながらラミネート電池を挟み込んで押圧し、ラミネート電池の接着力を高める。
【００３５】
ラミネート電池の接着が終了すると、図８に示すように、接着面以外に接着剤４１がつかないようにラミネート電池に挟み込まれていたシール台紙４２をラミネート電池から剥がし、剥がしたシール台紙４２を水素タンク４の外へ取り出す。続いて、一方端にコネクタ８１が取り付けられたハーネス３４をラミネート電池の電極３３に接続し、絶縁性の材質で形成されたエンドプラグ部３５にハーネス３４のコネクタ８１を接続する。これにより、図９に示すように、エンドプラグ部３５の内部に埋め込まれた導電材９１を通して、ハーネス３４がエンドプラグ部３５に接続されたハーネス９２に接続されて、ハーネス３４がエンドプラグ部３５から水素タンク４の外部に接続され、ラミネート電池の電気的接続が完了する。その後、エンドプラグ部３５を水素タンク４の両端の開口部に取り付け、水素タンク４として完成する。
【００３６】
図１０はこの実施例１の燃料電池システムの低温起動時又は暖機運転時における運転の様子を示す図である。
【００３７】
図１０において、燃料電池システムの低温起動時又は暖機運転時には、まず燃料電池スタック１の起動のために補機２１を作動させる。そして、２次電池２の残充電量ＳＯＣが予め劣化等を考慮して定めた所定の設定値以上となっていることを条件として、コントローラ３が２次電池２からの電力取り出しを優先させて２次電池２を積極的に発熱させる。これにより、２次電池２の温度は上昇し、２次電池２の発熱により上昇した温度は、直接水素へ伝熱する。また、２次電池は水素タンク４の芯材３１にも広範囲で接触しており、この芯材３１を通して水素へ伝熱する。この結果、水素タンク４内の水素温度は上昇し、特別な加温装置を設けることなく燃料電池スタック１へ供給される水素の供給温度を高めることができるようになり、低温起動時間又は暖機運転時間を短縮することが可能になる。
【００３８】
このように上記実施例１においては、高圧圧縮水素が充填された水素タンク４から水素が燃料電池スタック１へ供給された時に、水素タンク４の内部に残った水素が断熱膨張して、水素タンク４内の温度が下がることを利用して、２次電池２を水素タンク４の内周壁に設置して水素に対して広範囲に接触させることにより、その伝熱効果により２次電池２を効率的に冷却することができる。これにより、従来のように、冷媒を電池表面へ当てる、あるいは電池を冷却するためのポンプやファン、熱交換器、配管等の冷却に必要な構成が不要となり、部品点数が少ない、冷却効率、コストおよびスペース効率が良い燃料電池システムを提供できる。
【００３９】
また、２次電池２からの発熱により、低温始動時又は暖機運転時に燃料電池システムへ供給する水素燃料を暖めることが可能となり、燃料電池システムの暖気性能が向上し、より低温で始動が可能となる。また、システム内部の暖気装置などを省略することが可能となる。
【００４０】
さらに、上記燃料電池システムが長期的に使用される中で、２次電池性能の低下防止が要求される燃料電池車両（ＦＣＶ）等へ車載する場合には、２次電池２を、車両に搭載されている燃料電池の起動用、回生エネルギの蓄電用に特に最適化して用いることができる。
【実施例２】
【００４１】
図１１は本発明の実施例２に係る燃料電池システムの構成を示す図である。図１１に示す実施例２の燃料電池システムの特徴とするところは、先に説明した実施例１に比べて、水素タンク４の鏡部（容器肩部）において、水素タンク４の芯材３１と外周補強材３２との間に、実施例１と同様の積層型のラミネート電池で構成された２次電池２を挟み込むようにして設置したことにあり、他は実施例１と同様である。なお、以下に説明する図１１〜図２１において、先に説明した図１〜図１０と同符号のものは同一機能を有するものであり、その説明は省略する。
【００４２】
図１１に示す燃料電池車両において、例えば加速時等には、燃料電池スタック１の発電力が供給不足になり、２次電池２が不足電力分をアシストして放電する。燃料電池車両が加速した際のシステムの様子を表した図１２に示すように、このときに生じる電極での化学反応や放電電流を流す正負極端子等での電気抵抗により、２次電池２は発熱し、２次電池２の温度は上昇する。この温度上昇が大きくなりすぎると、電池寿命が短くなったり、電池が損傷する虞れが生ずるため、これを冷却する必要がある。
【００４３】
そこで、この実施例２では、図１３に示すように、水素タンク４内部の鏡部に２次電池２を接触させて配置することで、２次電池２の発熱に関する不具合を解決するようにしている。
【００４４】
図１３は本発明の実施例２の水素タンク４の内部構造を示す断面図である。
【００４５】
図１３において、水素タンク４は、水素タンク４の両端部側の鏡部（容器肩部）１３１において、水素タンクの芯材（ライナー部）３１と、水素タンク４の外周を補強する外周補強材３２との間に、先の実施例１と同様な積層型のラミネート電池で構成された２次電池２をそれぞれ挟む構造となっている。
【００４６】
すなわち、それぞれの２次電池２は、水素タンク４の芯材３１と広範囲で接触すると共に、同一肉厚の材料から絞りもしくは引き抜き工法で製造された水素タンク４の芯材３１で最も構造的に変化が大きく、かつ転がし搬送（ハンドリング）を想定した場合に水素タンク４の取り扱い上強度を要する部位に設けられる。水素タンク４を転がし搬送（ハンドリング）する場合には、例えば図１４に示すように、水素タンク４の鏡部１３１を接地し、接地した鏡部１３１を支点として水素タンク４を回転させて移動させるので、支点となる鏡部１３１に傷や破損のおそれが生じやすくなる。
【００４７】
したがって、水素タンク４の鏡部１３１を、弾性を持つラミネート電池で構成された２次電池２を用いて保護することで、特別な冷却装置や保護材を必要とせず、燃料電池システムが成立すると共に、２次電池２を効率的に冷却することが可能となる。
【００４８】
次に、図１５〜図２０を参照して、水素タンク４の内部の鏡部１３１に積層型のラミネート電池で構成された２次電池２を設置する方法について説明する。
【００４９】
まず、図１５に示すように、水素タンク４の芯材（ライナー部）３１は、同一肉厚の材料から絞りもしくは引き抜き工法で作成する。次に、図１６に示すように、このようにして作成された水素タンク４の芯材３１を、外周補強材３２を水素タンク４に巻き付けるワインディング作業を行うワインディングマシン１６１に取り付け、芯材３１の両鏡部１３１に２次電池２となるラミネート電池をそれぞれ仮固定し、それぞれのラミネート電池の電極３３に保護部材１６２を取り付け、電極３３を保護する。
【００５０】
次に、図１７に示すように、ワインディングマシン１６１を回転させながら、水素タンク４の芯材３１の外周部全体に均一にカーボンファイバ等の外周補強材３２を巻き付ける。この巻き付け作業において、ラミネート電池の保護された電極３３が外周補強材３２で巻き付けられずに露出し、後にラミネート電池の電気的な接続が可能となるように巻き付け作業が行われる。このようにして、水素タンク４の全体が十分な強度を持つだけのカーボンファイバ等の外周補強材３２で巻き付けられると、ワインディング作業は終了する。これにより、図１８に示すように、ラミネート電池は芯材３１と外周補強材３２との間に挟まれて水素タンク４に埋め込まれるようになり、水素タンク４の芯材３１と広範囲で直接接触する構造となる。
【００５１】
この後、水素タンク４をワインディングマシン１６１から外し、ラミネート電池の電極３３に取り付けられた保護部材１６２を取り外し、電極３３を露出させる。続いて、水素タンク４の両端の開口部にエンドプラグ部３５を取り付け、水素タンク４としては完成する。
【００５２】
次に、図２０に示すように、燃料電池車両に固定設置されて、水素タンク４を車両に固定する固定ブラケット２０１にエンドプラグ部３５を取り付けて固定するとともに、固定ブラケット２０１の内部を貫通して車両の配電システムに接続されているハーネス２０２を、水素タンク４に埋め込まれた２次電池２の電極３３に接続し、２次電池２の電気的な接続が完了する。
【００５３】
図２１は上記実施例２の燃料電池システムの低温起動時又は暖機運転時における運転の様子を示す図である。
【００５４】
図２１において、燃料電池システムの低温起動時又は暖機運転時には、まず燃料電池スタック１の起動のために補機２１を作動させる。そして、２次電池２の残充電量ＳＯＣが予め劣化等を考慮して定めた所定の設定値以上となっていることを条件として、コントローラ３が２次電池２からの電力取り出しを優先させて２次電池２を積極的に発熱させる。これにより、２次電池２の温度は上昇し、２次電池２の発熱により上昇した温度は、直接水素へ伝熱する。また、２次電池は水素タンク４の芯材３１にも広範囲で接触しており、この芯材３１を通して水素へ伝熱する。この結果、水素タンク４内の水素温度は上昇し、特別な加温装置を設けることなく燃料電池スタック１へ供給される水素の供給温度を高めることができるようになり、低温起動時間又は暖機運転時間を短縮することが可能になる。
【００５５】
このように、上記実施例２においても、先に説明した実施例１で得られる効果と同様の効果を達成することができる。
【００５６】
さらに、この実施例２では、水素タンク４の取り扱い上強度を要する部位、例えば水素タンク４の鏡部において、水素タンク４の芯材３１と外周補強材３２との間に２次電池２を挟み込む構造としているので、同一肉厚の部材から作成する水素タンク４の芯材３１で最も構造的に弱くなる部位を、弾性を持つ２次電池２により保護することができる。  これにより、特に水素タンク４の取り扱い、特に水素タンク４の納入から車両搭載までの間に水素タンク４の転がし搬送（ハンドリング）を行う場合に、水素タンク４の鏡部を支点として回転させながら移動させる際の損傷などを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１に係る燃料電池システムの構成を示す図である。
【図２】実施例１に示すシステムにおける、２次電池の放電時の様子を示す図である。
【図３】実施例１の水素タンクの内部構造を示す図である。
【図４】実施例１の水素タンクの内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池を設置する方法を示す図である。
【図５】実施例１の水素タンクの内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池を設置する方法を示す図である。
【図６】実施例１の水素タンクの内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池を設置する方法を示す図である。
【図７】実施例１の水素タンクの内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池を設置する方法を示す図である。
【図８】実施例１の水素タンクの内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池を設置する方法を示す図である。
【図９】実施例１の水素タンクの内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池を設置する方法を示す図である。
【図１０】実施例１のシステムにおける、低温起動時又は暖機運転時の様子を示す図である。
【図１１】本発明の実施例２に係る燃料電池システムの構成を示す図である。
【図１２】実施例２に示すシステムにおける、２次電池の放電時の様子を示す図である。
【図１３】実施例２の水素タンクの内部構造を示す図である。
【図１４】実施例２の水素タンクのハンドリングの様子を示す図である。
【図１５】実施例２の水素タンクの内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池を設置する方法を示す図である。
【図１６】実施例２の水素タンクの内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池を設置する方法を示す図である。
【図１７】実施例２の水素タンクの内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池を設置する方法を示す図である。
【図１８】実施例２の水素タンクの内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池を設置する方法を示す図である。
【図１９】実施例２の水素タンクの内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池を設置する方法を示す図である。
【図２０】実施例２の水素タンクの内部に積層型のラミネート電池で構成された２次電池を設置する方法を示す図である。
【図２１】実施例２のシステムにおける、低温起動時又は暖機運転時の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…燃料電池スタック
２…２次電池
３…コントローラ
４…水素タンク
５…排出弁
６…水素調圧弁
７…水素供給配管
８…水素排気配管
９…コンプレッサ
１０…空気供給配管
１１…空気排気配管
１２…熱交換器
１３…循環経路
１４…循環ポンプ
１５…ラジエータ
１６，１７…温度センサ
１８…駆動モータインバータ
１９…駆動モータ
２０…電圧電流計
２１…補機
２２…駆動輪
３１…芯材
３２…外周補強材
３３，３６…電極
３４，９２，２０２…ハーネス
３５…エンドプラグ部
４１…接着剤
４２…シール台紙
５１…回転アーム
７１，７２…ローラ
８１…コネクタ
９１…導電材
１３１…鏡部
１６１…ワインディングマシン
１６２…保護部材
２０１…固定ブラケット
【図１】
2005122935.tif 000003
【図２】
2005122935.tif 000004
【図３】
2005122935.tif 000005
【図４】
2005122935.tif 000006
【図５】
2005122935.tif 000007
【図６】
2005122935.tif 000008
【図７】
2005122935.tif 000009
【図８】
2005122935.tif 000010
【図９】
2005122935.tif 000011
【図１０】
2005122935.tif 000012
【図１１】
2005122935.tif 000013
【図１２】
2005122935.tif 000014
【図１３】
2005122935.tif 000015
【図１４】
2005122935.tif 000016
【図１５】
2005122935.tif 000017
【図１６】
2005122935.tif 000018
【図１７】
2005122935.tif 000019
【図１８】
2005122935.tif 000020
【図１９】
2005122935.tif 000021
【図２０】
2005122935.tif 000022
【図２１】
2005122935.tif 000023