燃料电池单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃料电池单元。更详细而言，本发明涉及燃料电池单元中的单电池监测器的搭载结构等的改良。
【背景技术】
[0002]为了测定燃料电池的单电池的电压(单电池电压)而利用单电池监测器(单电池电压测定装置)，进行发电中的单电池电压的变动这样的发电状况的监视等。而且，作为与单电池监测器的搭载相关的结构，以往，提出了将该单电池监测器配置在燃料电池组(单电池层叠体)的侧面(再进一步例如其端板侧)的结构(例如，参照专利文献I)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2010-257804号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]然而，如上所述以往的结构是将单电池监测器沿着高度方向(铅垂方向)进行搭载的结构，因此难以在高度方向上最大限度地有效利用单电池监测器。更具体而言，例如在将燃料电池组及单电池监测器搭载在车辆的地板下的情况下，对燃料电池组的高度限制严格，而且，有时无法用尽将地板下结构最大限度地利用的组壳体的内部空间。
[0008]因此，本发明的目的在于提供一种在高度方向(铅垂方向)能够最大限度地有效利用单电池监测器的燃料电池单元。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]为了解决上述课题而反复研究的本发明者得到了与上述课题的解决有关的见解。本发明基于上述的见解，涉及一种燃料电池单元，具备单电池层叠体和单电池监测器，该单电池层叠体层叠燃料电池单电池而构成，该单电池监测器监测燃料电池单电池的电压，所述燃料电池单元的特征在于，单电池监测器以相对于铅垂方向倾斜的状态配置。
[0011]根据该燃料电池单元，单电池监测器以相对于铅垂方向倾斜的状态配置，因此能够使用与以往相比高度方向较大且宽度方向较小的单电池监测器。
[0012]在该燃料电池单元中，可以的是，将该燃料电池中的发热部附近的单电池监测器设于相比该单电池监测器的铅垂方向中央部与发热部相反的一侧，将该燃料电池中的发热部以外的单电池监测器设于相比该单电池监测器的铅垂方向中央部与发热部相同的一侧，从而使单电池监测器倾斜。
[0013]这样的情况下，单电池监测器以从单电池层叠体中的发热部远离的方向倾斜。因此，能够抑制热量引起的单电池监测器的劣化。
[0014]而且，在燃料电池单元中，可以的是，还设有固定单电池监测器的支架，支架配置于单电池监测器的水平方向侧面。
[0015]以往，在单电池监测器的与燃料电池组相反的一侧的面上配置支架，但是相对于此，如果像本发明那样将支架配置在单电池监测器的水平方向侧面，则相应地，单电池监测器的与燃料电池组相反的一侧的面和组壳体内壁面之间的空间扩大。因此，即使不增大组壳体的尺寸，通过实现该空间的扩大也能够实现电压检测线的组装时等的作业性的改善。
[0016]而且，在燃料电池单元中，可以的是，燃料电池单元还设有对从单电池监测器延伸的线缆的方向进行限制的夹具，在支架还设有使夹具落座的夹具座，该夹具座的落座面形成为能够看到夹具与夹具座之间的间隙的角度。
[0017]由此，从目视方向夹具倾斜配置，由此能够容易地进行夹具的落座确认。
[0018]而且，在该燃料电池单元中，优选的是，在夹具还设有供线缆在该夹具中通过的通孔，通孔沿从单电池监测器向外部配线的线缆的突出方向配置。
[0019]发明效果
[0020]根据本发明，在高度方向(铅垂方向)能够最大限度地有效利用单电池监测器。
【附图说明】
[0021]图1是表示本发明的一实施方式的燃料电池单元的构成例的从斜下方观察的分解立体图。
[0022]图2是表示在燃料电池车的地板下配置的燃料电池单元的单电池监测器周边的构成例的图。
[0023]图3是图2所示的燃料电池单元(但是没有组壳体的状态)的从底面观察的图。
[0024]图4是表示设有带夹具座的支架的单电池监测器的构成例的立体图。
[0025]图5是图4所示的单电池监测器的俯视图。
[0026]图6是将作业者的目视方向一并表示的包括带夹具座的支架的燃料电池单元的俯视图。
[0027]图7是表示以使单电池监测器的端部边缘不干涉的方式将通信线缆配线的单电池监测器的一例的立体图。
[0028]图8是表示单电池监测器的端部边缘不干涉的通信线缆的配线例的概略的图。
[0029]图9是表示在燃料电池车的地板下配置的以往的燃料电池单元的单电池监测器周边的结构的一例作为比较例的图。
[0030]图10是表示图9所示的燃料电池单元(但是没有组壳体的状态)的从底面观察的结构作为比较例的图。
【具体实施方式】
[0031]以下，基于附图所示的实施方式的一例而详细说明本发明的结构(参照图1?图
8) ο
[0032]<燃料电池单电池、单电池层叠体等的概略>
[0033]本实施方式的燃料电池单元I具有将多个燃料电池单电池(以下，也简称为单电池)层叠而成的单电池层叠体，是在位于该单电池层叠体的两端的单电池2、2的外侧依次配置有带输出端子的集电板、绝缘板的结构。由该单电池层叠体等构成的燃料电池组3通过一对端板(图示省略)夹持组两端，而且在以连结这些端板彼此的方式配置由张力板(图示省略)构成的限制构件的状态下施加向层叠方向的载荷而紧固。
[0034]单电池2由在电解质膜的两面配置有电极的膜-电极接合体(图示省略)、夹持该膜-电极接合体的一对隔板(图示省略)等构成。单电池2依次层叠而构成单电池层叠体。而且，在燃料电池组3的单电池层叠体形成有气体排出用贯通孔4(参照图1)。
[0035]燃料电池组3收容于组壳体10(参照图1)。收容的方式没有特别限定，但是本实施方式的燃料电池组3在以使单电池层叠方向与铅垂方向(图中，铅垂方向上方由箭头和标号UPR表不)垂直的方式横向的状态下收容于组壳体10的底面侧。在收容有燃料电池组3的组壳体10的底面设有盖11 (参照图1)。
[0036]组壳体10是在利用该燃料电池单元I作为燃料电池车(FCHV ；Fuel Cell HybridVehicle)的车载发电系统的情况下的一例，搭载于车辆的地板FP(参照图2)的下侧等地板下部分。需要说明的是，这只不过是适用的一例，此外，燃料电池单元I也可以使用作为在各种移动体(例如船舶或飞机等)或机器人等这样的能够自主行驶的结构上搭载的发电系统，甚至固定的发电系统。
[0037]在本实施方式中，作为诊断燃料电池的手段，利用了对各单电池2的电压进行监测的单电池监测器(单电池电压测定装置)6。单电池监测器6通过连接有电压检测线61的电压检测机来测定各单电池2的电压(单电池电压)而提供发电状况的诊断材料。电压检测机是检测各单电池2的电压(单电池电压)的端子(单电池监测器端子)(参照图1
等)O
[0038]接下来，在以下说明的实施方式中，在说明了构成燃料电池单元I的燃料电池单电池2、燃料电池组3等的结构的概略之后，首先列举现有结构的燃料电池单元中存在的问题点作为比较例，然后，包含与现有结构的比较在内地说明燃料电池单元I的单电池监测器6的搭载结构。
[0039]<在现有结构的燃料电池单元中存在的问题点(比较例之I) >
[0040]作为这样的问题点，存在以下的情况(参照图9、图10)。
[0041](I)燃料电池组的高度尺寸容易增大。具体而言，在将燃料电池单电池搭载在燃料电池车的车辆地板下的情况下，高度方向(铅垂方向)的制约特别严格。
[0042](II)需要防滴用保护件或防水连接器等，因此部件个数增大，体型容易变大。具体而言，结露水等顺着电压检测线向单电池监测器或单电池进入。这在燃料电池单电池搭载于车辆地板下的结构的情况下显著。
[0043](III)电压检测线的单电池侧连接器、单电池监测器侧连接器的位置未预先设定，根据情况的不同，存在电压检测线的组装作业性差、而且检测线需要弯折的情况。
[0044](IV)单电池监测器设置在燃料电池组的发热部附近(例如，单电池侧连接器附近)。这种情况下，在单电池监测器中，有时产生由热量引起的劣化。
[0045](V)在组装对从单电池监测器延伸的线缆的方向进行限制的夹具时，作业者从目视方向垂直地组装，因此有时难以观察到夹具和组装连接面。
[0046](VI)从单电池监测器配线的线缆有时与单电池监测器的角等发生接触而损伤。
[0047]而且，与上述(I)相关联地，在以往的一般性的燃料电池单元中，由于空间的制约，有时无法确保单电池监测器的组装作业所需的空间，这种情况下，单电池监测器的组装作业性劣化，可能产生作业时间增加导致的成本上升、与周边部件的接触等。而且，除了存在高度的制约以外，为了安装元件而需要一定以上的面积，因此单电池监测器的宽度容易变大。因此，难以将单电池监测器的固定用构件(支架)配置在该单电池监测器的宽度方向侧部，这样的情况下，为了避免该支架与组壳体的干涉，仅能将支架配置在单电池监测器的与燃料电池组相反的一侧的面上(参照图9、图10)。
[0048]〈本发明的实施方式(燃料电池单元的单电池监测器6的搭载结构)>
[0049]本实施方式的单电池监测器6配置在燃料电池组3的侧面(单电池层叠面、即相对于单电池层叠方向的侧面)，与该燃料电池组3 —起收容于组壳体10。而且，该单电池监测器6以相对于铅垂方向(重力方向下方)倾斜的状态配置(参照图2)。在组壳体10内这样使单电池监测器6倾斜的状态的情况下，对接近地板FP的位置的组壳体10实施倒角处理，或者从原本开始进一步增大某倒角部分(参照图2中的双点划线)，由此能够实现该组壳体10的尺寸(尤其是