特許 7568521 燃料電池ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】燃料電池ユニット

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/2465 20160101AFI20241008BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

H01M8/2465

H01M8/04 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021005163

(22)【出願日】2021-01-15

(65)【公開番号】P2022109703

(43)【公開日】2022-07-28

【審査請求日】2023-09-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】岡田 直行

【審査官】守安 太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２５７８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２８７３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１８０６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０５９５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１５１６１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ８／２４

Ｈ０１Ｍ ８／０２

Ｈ０１Ｍ ８／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層された複数の燃料電池セルを有する燃料電池と、
全ての前記燃料電池セルの状態を監視するセルモニタと、
全ての前記燃料電池セルのコネクタと前記セルモニタのコネクタとを電気的に接続するケーブルとを含む燃料電池ユニットであって、
全ての前記燃料電池セルが積層される方向を積層方向とすると、
前記燃料電池は、
全ての前記燃料電池セルが積層されてなる積層面であり、且つ鉛直方向に位置する第１面と、
全ての前記燃料電池セルが積層されてなる積層面であり、且つ鉛直方向と前記積層方向とに直交する方向である交差方向に位置する第２面と、
前記積層方向における最も外側に位置する２つの第３面とを有し、
全ての前記燃料電池セルのコネクタは、前記第１面に配置され、
前記セルモニタは、前記第２面又は前記第３面に対向するように配置され、
前記燃料電池ユニットは、
前記２つの第３面に対向するように配置され、且つ前記積層方向で前記燃料電池を挟持する挟持部と、
前記ケーブルを前記挟持部に固定する固定部とを備え、
前記ケーブルは、前記固定部により前記第１面に沿って前記積層方向に延びる状態に維持されており、
前記第１面は、前記燃料電池における鉛直方向の上側に位置する面であり、
前記セルモニタのコネクタにおける前記ケーブルの接続部は、鉛直方向の下向きの状態であり、
前記セルモニタは、前記第２面に対向するように配置され、前記ケーブルは、前記第１面から前記固定部を介して前記積層方向で前記セルモニタに隣接する位置を通過して前記セルモニタのコネクタまで延びていることを特徴とする燃料電池ユニット。

【請求項2】

前記燃料電池ユニットは、前記第２面に対向する位置に設けられ、且つ前記挟持部に固定される固定ブラケットを備え、
前記セルモニタは、前記固定ブラケットに固定され、
前記セルモニタと前記第２面とは離間していることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池ユニット。

【請求項3】

前記第１面は、前記燃料電池における鉛直方向の上側に位置する面であり、
前記セルモニタのコネクタにおける前記ケーブルの接続部は、鉛直方向の下向きの状態であり、
前記ケーブルは、前記第１面から前記固定部を介して前記積層方向で前記セルモニタに隣接する位置を通過して前記セルモニタのコネクタまで延び、
前記固定ブラケットは、前記積層方向で前記セルモニタと対向する対向部を有し、
前記固定部を第１固定部とすると、
前記燃料電池ユニットは、前記ケーブルを前記対向部に固定する第２固定部を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池ユニット。

【請求項4】

前記ケーブルは、全ての前記燃料電池セルのコネクタに電気的に接続される複数の導線を有し、
前記複数の導線は、前記積層方向における前記燃料電池の第１端から第２端に向けて寄せ集められ、
全ての前記導線における前記固定部から全ての前記燃料電池セルのコネクタまでの端部を比較すると、前記積層方向で隣り合う前記端部のうち、前記燃料電池の前記第２端寄りの前記端部の長さが、前記燃料電池の前記第１端寄りの前記端部の長さよりも短くなることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に記載される燃料電池ユニットが知られている。
上記燃料電池ユニットは、燃料電池車両の床下空間に配置される。燃料電池ユニットは、積層された複数の燃料電池セルを有する燃料電池と、全ての燃料電池セルの状態を監視するセルモニタと、燃料電池及びセルモニタを収容する燃料電池ケースとを含んでいる。全ての燃料電池セルのそれぞれのコネクタとセルモニタのコネクタとは、ケーブルにより接続されている。

【0003】

全ての燃料電池セルのコネクタは、複数の燃料電池セルの積層面のうち鉛直方向の下側の領域に配置されている。セルモニタは、複数の燃料電池の積層面のうち燃料電池の側方領域に配置されている。セルモニタのコネクタは、全ての燃料電池セルのコネクタに最も近い位置にある鉛直方向の下側の側面に配置されている。このため、ケーブルは、燃料電池セルのコネクタ及びセルモニタのコネクタのいずれか一方から他方に向けて曲げられた状態で、両方のコネクタに架け渡されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６２９０５２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、ケーブルが、ケーブル自身の曲がりを元に戻す復元力により燃料電池から鉛直方向の下方に膨らむように張り出してしまうと、燃料電池ケースに接触する虞がある。ケーブルと燃料電池ケースとの接触を避けるために、燃料電池ケースの鉛直方向における高さ寸法を大きくする手法が考えられる。しかし、一般的に燃料電池車両の床下空間における鉛直方向の高さ寸法には制限があり、燃料電池ケースの鉛直方向における高さ寸法を大きくしてしまうと、燃料電池ユニットを燃料電池車両の床下空間に配置し難くなる。

【0006】

また、仮に燃料電池ケースを割愛して、燃料電池及びセルモニタが燃料電池ケースに収容されていない様態を採用したとする。この様態であっても、ケーブルが、ケーブル自身の曲がりを元に戻す復元力により燃料電池から鉛直下向き方向に膨らむように張り出してしまうと、燃料電池ユニットの鉛直方向における高さ寸法が大きくなる。そのため、燃料電池ユニットを燃料電池車両の床下空間に配置し難くなる。このことは、全ての燃料電池セルのコネクタが、複数の燃料電池セルの積層面のうち鉛直方向の上側の領域に配置され、ケーブルが、燃料電池から鉛直上向きに膨らむように張り出してしまう場合においても同様に生じる虞がある。よって、ケーブル自身の復元力により、燃料電池ユニットの鉛直方向における高さ寸法が大きくなる虞がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決する燃料電池ユニットは、積層された複数の燃料電池セルを有する燃料電池と、全ての前記燃料電池セルの状態を監視するセルモニタと、全ての前記燃料電池セルのコネクタと前記セルモニタのコネクタとを電気的に接続するケーブルとを含む燃料電池ユニットであって、全ての前記燃料電池セルが積層される方向を積層方向とすると、前記燃料電池は、全ての前記燃料電池セルが積層されてなる積層面であり、且つ鉛直方向に位置する第１面と、全ての前記燃料電池セルが積層されてなる積層面であり、且つ鉛直方向と前記積層方向とに直交する方向である交差方向に位置する第２面と、前記積層方向における最も外側に位置する２つの第３面とを有し、全ての前記燃料電池セルのコネクタは、前記第１面に配置され、前記セルモニタは、前記第２面又は前記第３面に対向するように配置され、前記燃料電池ユニットは、前記２つの第３面に対向するように配置され、且つ前記積層方向で前記燃料電池を挟持する挟持部と、前記ケーブルを前記挟持部に固定する固定部とを備え、前記ケーブルは、前記固定部により前記第１面に沿って前記積層方向に延びる状態に維持されている。

【0008】

これによれば、固定部によりケーブルが挟持部に固定され、且つケーブルが第１面に沿って積層方向に延びる状態に維持される。そのため、ケーブルが、ケーブル自身の曲げを元に戻す復元力により燃料電池の第１面から鉛直方向に膨らむように張り出すことを抑制できる。したがって、燃料電池ユニットの鉛直方向における高さ寸法を抑制できる。

【0009】

上記の燃料電池ユニットにおいて、前記第１面は、前記燃料電池における鉛直方向の上側に位置する面であり、前記セルモニタのコネクタにおける前記ケーブルの接続部は、鉛直方向の下向きの状態であり、前記セルモニタは、前記第２面に対向するように配置され、前記ケーブルは、前記第１面から前記固定部を介して前記積層方向で前記セルモニタに隣接する位置を通過して前記セルモニタのコネクタまで延びているとよい。

【0010】

これによれば、水滴が燃料電池ユニット内に浸入し、且つセルモニタ近傍に到達したとしても、セルモニタのコネクタにおけるケーブルの接続部が鉛直方向の下向きの状態である。そのため、セルモニタのコネクタに水滴が滴下され難くなる。すなわち、セルモニタのコネクタの防水性をより向上させることができる。

【0011】

さらに、ケーブルが積層方向でセルモニタに隣接する位置を通過するように延びている。そのため、セルモニタにおける燃料電池の第２面とは反対側にケーブルが引き回される場合と比較して、ケーブルの引き回しによる燃料電池ユニットの交差方向における大型化も抑制できる。

【0012】

上記の燃料電池ユニットにおいて、前記燃料電池ユニットは、前記第２面に対向する位置に設けられ、且つ前記挟持部に固定される固定ブラケットを備え、前記セルモニタは、前記固定ブラケットに固定され、前記セルモニタと前記第２面とは離間しているとよい。

【0013】

これによれば、燃料電池の発電により発生する熱をセルモニタに伝達し難くできる。
上記の燃料電池ユニットにおいて、前記第１面は、前記燃料電池における鉛直方向の上側に位置する面であり、前記セルモニタのコネクタにおける前記ケーブルの接続部は、鉛直方向の下向きの状態であり、前記ケーブルは、前記第１面から前記固定部を介して前記積層方向で前記セルモニタに隣接する位置を通過して前記セルモニタのコネクタまで延び、前記固定ブラケットは、前記積層方向で前記セルモニタと対向する対向部を有し、前記固定部を第１固定部とすると、前記燃料電池ユニットは、前記ケーブルを前記対向部に固定する第２固定部を更に備えるとよい。

【0014】

これによれば、ケーブルが固定ブラケットにも固定されるため、ケーブルがなりゆきで積層方向に移動してセルモニタに接触することを抑制できる。すなわち、ケーブルとセルモニタとの短絡を抑制できる。

【0015】

上記の燃料電池ユニットにおいて、前記ケーブルは、全ての前記燃料電池セルのコネクタに電気的に接続される複数の導線を有し、前記複数の導線は、前記積層方向における前記燃料電池の第１端から第２端に向けて寄せ集められ、全ての前記導線における前記固定部から全ての前記燃料電池セルのコネクタまでの端部を比較すると、前記積層方向で隣り合う前記端部のうち、前記燃料電池の前記第２端寄りの前記端部の長さが、前記燃料電池の前記第１端寄りの前記端部の長さよりも短くなるとよい。

【0016】

これによれば、全ての導線において固定部から複数の燃料電池セルのコネクタまでの長さが異なるため、複数の燃料電池セルのコネクタのそれぞれに接続する導線の間違いを抑制できる。

【発明の効果】

【0017】

この発明によれば、燃料電池ユニットの鉛直方向における高さ寸法を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】燃料電池ユニットの分解斜視図。

【図2】燃料電池の斜視図。

【図3】固定ブラケット及びセルモニタの斜視図。

【図4】燃料電池ユニットの上面図。

【図5】燃料電池ユニットの側面図。

【図6】図４の６－６線で切断したときの断面図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、燃料電池ユニットを具体化した一実施形態を図１～図６にしたがって説明する。
図１に示すように、燃料電池ユニット１は、積層された複数の燃料電池セル１１を有する燃料電池１０と、挟持部２０と、天板部３０と、固定ブラケット４０とを備えている。

【0020】

図２に示すように、全ての燃料電池セル１１は、平面視で矩形をなす板状である。全ての燃料電池セル１１のそれぞれは、２つの長縁部１１ａと、２つの短縁部１１ｂと、２つの板面１１ｃとを有している。長縁部１１ａ及び短縁部１１ｂは、平面であってもよいし、多少の起伏のある略平面であってもよい。２つの板面１１ｃは、互いに平行をなす平面である。２つの板面１１ｃは、平面視において、長辺と短辺を有する長方形をなしている。２つの長縁部１１ａは、板面１１ｃの長辺に連続している。２つの短縁部１１ｂは、板面１１ｃの短辺に連続している。互いに交差する長縁部１１ａと短縁部１１ｂとは連続している。２つの長縁部１１ａの一方を第１長縁部１１１ａとし、他方を第２長縁部１１２ａとする。２つの短縁部１１ｂの一方を第１短縁部１１１ｂとし、他方を第２短縁部１１２ｂとする。燃料電池セル１１における２つの板面１１ｃに直交する方向を燃料電池セル１１の厚さ方向とする。

【0021】

全ての燃料電池セル１１は、燃料電池セル１１の厚さ方向に積層されている。全ての燃料電池セル１１が積層される方向を積層方向Ａとする。燃料電池１０は、全ての第１長縁部１１１ａが積層方向Ａに積層されてなる積層面である上面ＳＵを有している。燃料電池１０は、全ての第２長縁部１１２ａが積層方向Ａに積層されてなる積層面である下面ＳＤを有している。燃料電池１０は、全ての第１短縁部１１１ｂが積層方向Ａに積層されてなる積層面である第１側面ＳＲを有している。燃料電池１０は、全ての第２短縁部１１２ｂが積層方向Ａに積層されてなる積層面である第２側面ＳＬを有している。燃料電池１０は、積層方向Ａで最も外側に位置する燃料電池セル１１の板面１１ｃである第３側面ＳＦ及び第４側面ＳＢを有している。

【0022】

上面ＳＵは、燃料電池１０における鉛直方向Ｖｄの上側に位置する面である。下面ＳＤは、燃料電池１０における鉛直方向Ｖｄの下側に位置する面である。上面ＳＵ及び下面ＳＤは、鉛直方向Ｖｄに位置する面である。本実施形態において、上面ＳＵ及び下面ＳＤは、水平に延びる面であるが、水平に限らず、若干の傾きを有していてもよい。上面ＳＵは第１面の一例である。第１側面ＳＲ及び第２側面ＳＬは、鉛直方向Ｖｄと積層方向Ａとに直交する方向である交差方向Ｂに位置している。第１側面ＳＲ及び第２側面ＳＬは、上面ＳＵ及び下面ＳＤに連続する面である。本実施形態において、第１側面ＳＲ及び第２側面ＳＬは、上面ＳＵ及び下面ＳＤに直交している。すなわち、第１側面ＳＲ及び第２側面ＳＬは、上面ＳＵ及び下面ＳＤに対して垂直に延びる面をなしている。第１側面ＳＲ及び第２側面ＳＬは、上面ＳＵ及び下面ＳＤに対して垂直に延びる面であるが、垂直に限らず、上面ＳＵ及び下面ＳＤに対して交差していればよい。第１側面ＳＲは、第２面の一例である。第３側面ＳＦは、上面ＳＵ及び下面ＳＤと連続している。第４側面ＳＢは、上面ＳＵ及び下面ＳＤと連続している。

【0023】

全ての燃料電池セル１１の第１長縁部１１１ａには、コネクタ１２が設けられている。全てのコネクタ１２は、第１長縁部１１１ａから鉛直方向Ｖｄの上向きに突出している。全てのコネクタ１２は、交差方向Ｂにおける第１長縁部１１１ａの中間よりも第１短縁部１１１ｂ寄りに設けられている。全てのコネクタ１２は、積層方向Ａに積層されている。全てのコネクタ１２は、燃料電池１０の上面ＳＵに配置されている。

【0024】

燃料電池１０は、２つのエンドプレート１３を有している。２つのエンドプレート１３は、平面視で矩形をなす板状である。２つのエンドプレート１３のそれぞれは、２つの長縁部１３ａと、２つの短縁部１３ｂと、２つの板面１３ｃとを有している。長縁部１３ａ及び短縁部１３ｂは、平面であってもよいし、多少の起伏のある略平面であってもよい。２つの板面１３ｃは、互いに平行をなす平面である。２つの板面１３ｃは、平面視において、長辺と短辺を有する長方形をなしている。２つの板面１３ｃの面積は、第３側面ＳＦ及び第４側面ＳＢの面積と同じである。２つの長縁部１３ａは、板面１３ｃの長辺に連続している。２つの短縁部１３ｂは、板面１３ｃの短辺に連続している。互いに交差する長縁部１３ａと短縁部１３ｂとは連続している。２つの長縁部１３ａのうちの一方を第１長縁部１３１ａとし、他方を第２長縁部１３２ａとする。２つの短縁部１３ｂのうちの一方を第１短縁部１３１ｂとし、他方を第２短縁部１３２ｂとする。エンドプレート１３における２つの板面１３ｃに直交する方向をエンドプレート１３の厚さ方向とする。

【0025】

２つのエンドプレート１３のうちの一方を第１エンドプレート１３Ａとし、他方を第２エンドプレート１３Ｂとする。第１エンドプレート１３Ａは、その厚さ方向を積層方向Ａに一致させた状態で第３側面ＳＦに積層されている。第２エンドプレート１３Ｂは、その厚さ方向を積層方向Ａに一致させた状態で第４側面ＳＢに積層されている。２つのエンドプレート１３の第１長縁部１３１ａは、燃料電池１０の上面ＳＵと面一となる。２つのエンドプレート１３の第２長縁部１３２ａは、燃料電池１０の下面ＳＤと面一となる。２つのエンドプレート１３の第１短縁部１３１ｂは、燃料電池１０の第１側面ＳＲと面一となる。２つのエンドプレート１３の第２短縁部１３２ｂは、燃料電池１０の第２側面ＳＬと面一となる。２つのエンドプレート１３は、積層方向Ａにおいて全ての燃料電池セル１１を挟み込むように設けられている。なお、燃料電池１０は、図示しない締結部材を有しており、２つのエンドプレート１３は、締結部材により締結されることにより全ての燃料電池セル１１を積層方向Ａで挟み込んだ状態に維持している。

【0026】

燃料電池１０は、第１エンドプレート１３Ａの積層方向Ａにおける外側に位置する板面１３ｃである第１外面Ｓ１を有している。燃料電池１０は、第２エンドプレート１３Ｂの積層方向Ａにおける外側に位置する板面１３ｃである第２外面Ｓ２を有している。第１外面Ｓ１及び第２外面Ｓ２は、積層方向Ａにおける燃料電池１０の最も外側に位置する面である。第１外面Ｓ１及び第２外面Ｓ２は、積層方向Ａにおける最も外側に位置する２つの第３面の一例である。

【0027】

図１に示すように、燃料電池１０は、挟持部２０と、天板部３０と、固定ブラケット４０とにより囲まれる。以下、具体的に説明する。
挟持部２０は、２つの板部２１により構成されている。２つの板部２１は、平面視で矩形をなす板状である。２つの板部２１のそれぞれは、２つの長縁部２１ａと、２つの短縁部２１ｂと、２つの板面２１ｃとを有している。長縁部２１ａ及び短縁部２１ｂとは、平面であってもよいし、多少の起伏のある略平面であってもよい。２つの板面２１ｃは、互いに平行をなす平面である。２つの板面２１ｃは、平面視において、長辺と短辺を有する長方形をなしている。２つの板面２１ｃの面積は、第１外面Ｓ１及び第２外面Ｓ２の面積よりも大きい。２つの長縁部２１ａは、板面２１ｃの長辺に連続している。２つの短縁部２１ｂは、板面２１ｃの短辺に連続している。互いに交差する長縁部２１ａと短縁部２１ｂとは連続している。２つの長縁部２１ａの一方を第１長縁部２１１ａとし、他方を第２長縁部２１２ａとする。２つの短縁部２１ｂの一方を第１短縁部２１１ｂとし、他方を第２短縁部２１２ｂとする。２つの板部２１における２つの板面２１ｃに直交する方向を板部２１の厚さ方向とする。２つの板部２１の一方を第１板部２１Ａとし、他方を第２板部２１Ｂとする。

【0028】

第１板部２１Ａは、その厚さ方向を積層方向Ａに一致させた状態で第１外面Ｓ１に積層される。第２板部２１Ｂは、その厚さ方向を積層方向Ａに一致させた状態で第２外面Ｓ２に積層される。全ての第１長縁部２１１ａは、板部２１における鉛直方向Ｖｄの上側に位置している。全ての第２長縁部２１２ａは、板部２１における鉛直方向Ｖｄの下側に位置している。全ての第１短縁部２１１ｂは、交差方向Ｂにおいて、燃料電池１０の第１側面ＳＲと同じ方向に向いている。全ての第２短縁部２１２ｂは、交差方向Ｂにおいて、燃料電池１０の第２側面ＳＬと同じ方向に向いている。交差方向Ｂにおける第１板部２１Ａの長さ、及び交差方向Ｂにおける第２板部２１Ｂの長さは、交差方向Ｂにおける燃料電池セル１１及びエンドプレート１３の長さよりも長い。鉛直方向Ｖｄにおける第１板部２１Ａの高さ、及び鉛直方向Ｖｄにおける第２板部２１Ｂの高さは、鉛直方向Ｖｄにおける燃料電池１０の下面ＳＤからコネクタ１２の先端までの高さよりも高い。

【0029】

第２板部２１Ｂの積層方向Ａにおける内側の板面２１ｃには、支持突部２２が設けられている。支持突部２２は、第２板部２１Ｂの積層方向Ａにおける内側の板面２１ｃから突出する板状をなしている。支持突部２２は、平面視で矩形をなす板状である。支持突部２２は、２つの長縁部２２ａと、２つの短縁部２２ｂと、１つの板面２２ｃとを有している。長縁部２１ａ及び短縁部２２ｂとは、平面であってもよいし、多少の起伏のある略平面であってもよい。板面２２ｃは、平面視において、長辺と短辺を有する長方形をなしている。板面２２ｃの面積は、第２板部２１Ｂの板面２１ｃの面積よりも小さい。２つの長縁部２２ａは、板面２２ｃの長辺に連続している。２つの短縁部２２ｂは、板面２２ｃの短辺に連続している。互いに交差する長縁部２２ａと短縁部２２ｂとは連続している。

【0030】

支持突部２２の２つの長縁部２２ａは、鉛直方向Ｖｄにおいて、第２板部２１Ｂの第１長縁部２１１ａ及び第２長縁部２１２ａよりも中央寄りに位置し、支持突部２２の２つの短縁部２２ｂは、交差方向Ｂにおいて、第２板部２１Ｂの第１短縁部２１１ｂ及び第２短縁部２１２ｂよりも中央寄りに位置している。

【0031】

図４に示すように、第１板部２１Ａが第１外面Ｓ１に積層されたとき、第１板部２１Ａの積層方向Ａにおける内側の板面２１ｃが第１外面Ｓ１に重ね合わされる。第２板部２１Ｂが第２外面Ｓ２に積層されたとき、支持突部２２の板面２２ｃは、第２外面Ｓ２に当接する。図示しないが、第２板部２１Ｂの積層方向Ａにおける外側の板面２１ｃには、燃料電池１０に供給する水素、酸素、冷却水等を供給するための配管が接続される。支持突部２２の内部には、配管に接続される流路が設けられる。

【0032】

図１に示すように、第１板部２１Ａには、８つの雌ねじＨ１が設けられている。８つの雌ねじＨ１は、第１板部２１Ａを厚さ方向に貫通している。８つの雌ねじＨ１のうち４つは、板面２１ｃにおける第１長縁部２１１ａ寄りの長辺に沿って所定の間隔を隔てて配置されている。８つの雌ねじＨ１のうち残りの４つは、板面２１ｃにおける第２長縁部２１２ａ寄りの長辺に沿って所定の間隔を隔てて配置されている。

【0033】

第２板部２１Ｂには、８つの貫通孔Ｎ１が設けられている。８つ貫通孔Ｎ１は、第２板部２１Ｂを厚さ方向に貫通している。８つの貫通孔Ｎ１のうち４つは、板面２１ｃにおける第１長縁部２１１ａ寄りの長辺に沿って所定の間隔を隔てて配置されている。８つの貫通孔Ｎ１のうち残りの４つは、板面２１ｃにおける第２長縁部２１２ａ寄りの長辺に沿って所定の間隔を隔てて配置されている。

【0034】

第１板部２１Ａの第１長縁部２１１ａ寄りの長辺に沿って配置される４つの雌ねじＨ１と、第２長縁部２１２ａ寄りの長辺に沿って配置される４つの雌ねじＨ１との鉛直方向Ｖｄの間隔は、鉛直方向Ｖｄにおける燃料電池１０の下面ＳＤからコネクタ１２の先端までの高さよりも大きい。第２板部２１Ｂの第１長縁部２１１ａ寄りの長辺に沿って配置される４つの貫通孔Ｎ１と、第２長縁部２１２ａ寄りの長辺に沿って配置される４つの貫通孔Ｎ１との鉛直方向Ｖｄの間隔は、鉛直方向Ｖｄにおける燃料電池１０の下面ＳＤからコネクタ１２の先端までの高さよりも大きい。第１板部２１Ａに設けられる８つの雌ねじＨ１と、第２板部２１Ｂに設けられる８つの貫通孔Ｎ１とは、板部２１の厚さ方向において互いに対応する位置に配置されている。

【0035】

図１及び図５に示すように、２つの板部２１が第１外面Ｓ１及び第２外面Ｓ２に積層されたとき、板面２１ｃを平面視すると、燃料電池１０が板面２１ｃの領域内に収まるように配置されている。鉛直方向Ｖｄにおいて、第１長縁部２１１ａ寄りの長辺に沿って配置される４つの雌ねじＨ１と、第２長縁部２１２ａ寄りの長辺に沿って配置される４つの雌ねじＨ１との間に燃料電池１０が位置する。鉛直方向Ｖｄにおいて、第１長縁部２１１ａ寄りの長辺に沿って配置される４つの貫通孔Ｎ１と、第２長縁部２１２ａ寄りの長辺に沿って配置される４つの貫通孔Ｎ１との間に支持突部２２が位置する。また、交差方向Ｂにおいて、第１短縁部２１１ｂと第２短縁部２１２ｂとの間に燃料電池１０が位置する。

【0036】

図４に示すように、板部２１の厚さ方向において互いに対応する位置に配置された第２板部２１Ｂの８つの貫通孔Ｎ１には、ボルトＢ１が挿通される。ボルトＢ１の先端は、第１板部２１Ａの８つの雌ねじＨ１に螺着される。ボルトＢ１の雌ねじＨ１に対する螺着により２つの板部２１が燃料電池１０を挟み込んだ状態に維持される。すなわち、挟持部２０は、積層方向Ａで燃料電池１０を挟持する。なお、図４には、説明の便宜上、２つの貫通孔Ｎ１、２つの雌ねじＨ１、及び２つのボルトＢ１のみを図示しているが、残りの貫通孔Ｎ１にもボルトＢ１が挿通され、且つ全てのボルトＢ１の先端が雌ねじＨ１に螺合されている。

【0037】

図１に示すように、天板部３０は、平面視で矩形をなす板状である。天板部３０は、２つの長縁部３０ａと、２つの短縁部３０ｂと、２つの板面３０ｃとを有している。長縁部３０ａ及び短縁部３０ｂとは、平面であってもよいし、多少の起伏のある略平面であってもよい。２つの板面３０ｃは、互いに平行をなす平面である。２つの板面３０ｃは、平面視において、長辺と短辺を有する長方形をなしている。２つの長縁部３０ａは、板面３０ｃの長辺に連続している。２つの短縁部３０ｂは、板面３０ｃの短辺に連続している。互いに交差する長縁部３０ａと短縁部３０ｂとは連続している。天板部３０における２つの板面３０ｃに直交する方向を天板部３０の厚さ方向とする。

【0038】

図４、図５、及び図６に示すように、天板部３０は、その厚さ方向を鉛直方向Ｖｄに一致させた状態で２つの板部２１のそれぞれが有する第１長縁部２１１ａに載置される。天板部３０は、２つの板部２１のそれぞれにおける第１長縁部２１１ａに固定されている。天板部３０は、上面ＳＵに対向するように配置される。図１に示すように、交差方向Ｂにおける天板部３０の長さは、交差方向Ｂにおける第１板部２１Ａの長さよりも若干長い。交差方向Ｂにおける天板部３０の長さは、交差方向Ｂにおける燃料電池１０の長さよりも長い。そのため、図４に示すように、鉛直方向Ｖｄにおいて上面ＳＵを正面に見たときに天板部３０は、燃料電池１０を覆うように配置されている。

【0039】

図１及び図３に示すように、固定ブラケット４０は、Ｌ字形の板状である。固定ブラケット４０は、交差方向Ｂに厚さを有する矩形状の固定板部４１と、固定板部４１の積層方向Ａにおける第１端部から固定板部４１の厚さ方向に延びる矩形状の対向部４２とを有している。固定板部４１の積層方向Ａにおける第２端部は、第１板部２１Ａの第１短縁部２１１ｂに固定されている。すなわち、固定ブラケット４０は、挟持部２０に固定されている。固定板部４１の鉛直方向Ｖｄの高さは、対向部４２の鉛直方向Ｖｄの高さと同じである。

【0040】

図４に示すように、対向部４２の交差方向Ｂにおける先端は、第２板部２１Ｂの第１短縁部２１１ｂに対向している。固定ブラケット４０は、第１側面ＳＲに対向する位置に設けられている。固定板部４１は、第１側面ＳＲに対向する第１板面４１ａと、第１板面４１ａと反対側に位置する第２板面４１ｂとを有している。対向部４２は、第１板面４１ａと直交するように連続する第１板面４２ａと、第１板面４２ａと反対側に位置する第２板面４２ｂとを有している。

【0041】

燃料電池ユニット１は、セルモニタ５０を備えている。セルモニタ５０は、全ての燃料電池セル１１の電圧、全ての燃料電池セル１１に流れる電流、及び全ての燃料電池セル１１の温度等を監視する電子機器である。すなわち、セルモニタ５０は、全ての燃料電池セル１１の状態を監視する。セルモニタ５０は、固定ブラケット４０の固定板部４１の第１板面４１ａに固定されている。すなわち、セルモニタ５０は、燃料電池１０の第１側面ＳＲに対向するように配置されている。なお、交差方向Ｂにおける天板部３０の長さは、交差方向Ｂにおける第１板部２１Ａの長さと、固定ブラケット４０の固定板部４１の厚さとの和よりも大きい。よって、図４の二点鎖線で示すように、天板部３０は、鉛直方向Ｖｄにおいて、燃料電池１０だけでなく固定ブラケット４０も覆うように配置されている。すなわち、天板部３０は、鉛直方向Ｖｄにおいて上面ＳＵを正面に見たときに燃料電池１０及びセルモニタ５０を覆うように配置されている。

【0042】

図３及び図４に示すように、セルモニタ５０は、基板５１と、コネクタ５２とを有している。基板５１は、固定板部４１の第１板面４１ａに複数のスペーサ５３を介して重ねられている。基板５１は、複数のボルトによりスペーサ５３とともに固定板部４１に固定されている。基板５１は、固定板部４１とは反対側に位置する第１面５１ａを有している。第１面５１ａは、平面視において、長辺と短辺を有する長方形をなしている。第１面５１ａは、２つの長辺が鉛直方向Ｖｄに延び、２つの短辺が積層方向Ａに延びる長方形をなしている。コネクタ５２は、基板５１の第１面５１ａに電気的に接続されている。コネクタ５２は、第１面５１ａの鉛直方向Ｖｄにおける下側に位置する短辺に沿って配置されている。コネクタ５２の入力端子は、鉛直方向Ｖｄの下向きの状態である。なお、コネクタ５２は、後述する全ての導線６１ａが電気的に接続できる程度の数の入力端子を有している。また、コネクタ５２の入力端子とは、後述するケーブル６０の接続部の一例である。

【0043】

セルモニタ５０は、積層方向Ａにおいて、対向部４２の第１板面４２ａに対向している。セルモニタ５０は、積層方向Ａにおいて、対向部４２の第１板面４２ａから離間している。セルモニタ５０と燃料電池１０の第１側面ＳＲとは交差方向Ｂにおいて離間している。

【0044】

図４、図５、及び図６に示すように、燃料電池ユニット１は、全ての燃料電池セル１１のコネクタ１２とセルモニタ５０のコネクタ５２とを電気的に接続するケーブル６０を有している。全ての燃料電池セル１１とセルモニタ５０とがケーブル６０により電気的に接続されることにより、全ての燃料電池セル１１から出力される信号は、ケーブル６０を介してセルモニタ５０に入力される。そのため、セルモニタ５０が、全ての燃料電池セル１１の状態を監視できる。燃料電池ユニット１は、第１固定部７１と、第２固定部７２とを備えている。

【0045】

ケーブル６０は、複数の導線６１ａと、被覆部６１ｂとを有している。ケーブル６０は、複数の導線６１ａの両端部が露出し、複数の導線６１ａの中間部が被覆部６１ｂにより覆われている。

【0046】

図４に示すように、全ての導線６１ａの第１端６１１ａは、全ての燃料電池セル１１のコネクタ１２に電気的に接続されている。１つのコネクタ１２には、複数の導線６１ａが電気的に接続されている。全ての導線６１ａの第１端６１１ａを含む第１端部は、燃料電池１０の上面ＳＵに沿って第１エンドプレート１３Ａから第２エンドプレート１３Ｂに向けて寄せ集められている。第１エンドプレート１３Ａは、積層方向Ａにおける燃料電池１０の第１端の一例であり、第２エンドプレート１３Ｂは、積層方向Ａにおける燃料電池１０の第２端の一例である。全ての導線６１ａの第１端部は、積層方向Ａにおいて、第２板部２１Ｂの積層方向Ａにおける内側の板面２１ｃの近傍まで寄せ集められている。全ての導線６１ａは、第２板部２１Ｂの積層方向Ａにおける内側の板面２１ｃの近傍で被覆部６１ｂに被覆される。

【0047】

図４及び図５に示すように、第１固定部７１は、ケーブル６０を支持する支持部７１ａと、支持部７１ａを第２板部２１Ｂに取り付ける取付部７１ｂと、を有する。第１固定部７１は、取付部７１ｂを第２板部２１Ｂに取り付けることで第２板部２１Ｂに固定されている。第１固定部７１は、積層方向Ａにおいて、コネクタ１２と並ぶ位置に配置されている。第１固定部７１は、鉛直方向Ｖｄにおいて、コネクタ１２の先端と同程度の高さに位置している。全ての燃料電池セル１１のコネクタ１２から第２板部２１Ｂの積層方向Ａにおける内側の板面２１ｃの近傍まで延びた全ての導線６１ａを被覆部６１ｂにより被覆したケーブル６０は、第１固定部７１の支持部７１ａに粘着テープ７１ｃにより固定されている。粘着テープ７１ｃによって支持部７１ａに固定されたケーブル６０は、鉛直方向Ｖｄ及び積層方向Ａに向けての移動が規制される。すなわち、ケーブル６０は、第１固定部７１により第２板部２１Ｂに固定される。第１固定部７１は、全ての導線６１ａの第１端部を燃料電池１０の上面ＳＵに沿って積層方向Ａに延びる状態に維持する固定部である。全ての導線６１ａにおける第１固定部７１から全ての燃料電池セル１１のコネクタ１２までの端部を比較すると、積層方向Ａで隣り合う導線６１ａの端部のうち、第２エンドプレート１３Ｂ寄りの導線６１ａの端部の長さが、第１エンドプレート１３Ａ寄りの導線６１ａの端部の長さよりも短くなる。なお、第１固定部７１によって、ケーブル６０の鉛直方向Ｖｄ及び積層方向Ａに向けての移動が規制できれば、第１固定部７１に対するケーブル６０の固定方法は適宜変更してもよい。

【0048】

ケーブル６０は、第２板部２１Ｂの積層方向Ａにおける内側の板面２１ｃに沿って交差方向Ｂで粘着テープ７１ｃから固定ブラケット４０に向けて延びている。ケーブル６０は、対向部４２の第１板面４２ａが臨む位置に延びている。

【0049】

図６に示すように、ケーブル６０は、対向部４２の第１板面４２ａの臨む位置を鉛直方向Ｖｄの下方に向けて延びている。
図３、図５、及び図６に示すように、第２固定部７２は、ケーブル６０を支持する支持部７２ａと、支持部７２ａを対向部４２に取り付ける取付部７２ｂと、を有する。第２固定部７２は、取付部７２ｂを対向部４２に取り付けることで対向部４２に固定されている。第２固定部７２は、鉛直方向Ｖｄにおいて、対向部４２の中間に設けられている。

【0050】

図６に示すように、対向部４２の第１板面４２ａに臨む位置を鉛直方向Ｖｄの下方に延びるケーブル６０は、第２固定部７２の支持部７２ａに粘着テープ７２ｃにより固定されている。粘着テープ７２ｃによって支持部７２ａに固定されたケーブル６０は、積層方向Ａ及び交差方向Ｂに向けての移動が規制される。すなわち、ケーブル６０は、第２固定部７２により対向部４２に固定される。なお、第２固定部７２によって、ケーブル６０の積層方向Ａ及び交差方向Ｂに向けての移動が規制できれば、第２固定部７２に対するケーブル６０の固定方法は適宜変更してもよい。

【0051】

ケーブル６０は、燃料電池１０の上面ＳＵから第１固定部７１を介して積層方向Ａでセルモニタ５０に隣接する位置を鉛直方向Ｖｄの下方に向けて延びている。第２固定部７２を通過したケーブル６０は、セルモニタ５０のコネクタ５２まで延びている。全ての導線６１ａの第２端６１２ａは、セルモニタ５０のコネクタ５２に電気的に接続されている。コネクタ５２の入力端子が、鉛直方向Ｖｄの下向きの状態であるため、全ての導線６１ａの第２端６１２ａを含む第２端部は、鉛直方向Ｖｄの下方から鉛直方向Ｖｄの上方に向けて湾曲している。なお、全ての導線６１ａの第２端部の長さは、全ての導線６１ａの第２端部が、２つの板部２１の第２長縁部２１２ａよりも鉛直方向Ｖｄの下方に張り出さない程度に設定されている。

【0052】

本実施形態の作用を説明する。
第１固定部７１によりケーブル６０が第２板部２１Ｂに固定され、且つケーブル６０が上面ＳＵに沿って積層方向Ａに延びる状態に維持される。そのため、ケーブル６０が、ケーブル６０自身の曲げを元に戻す復元力により燃料電池１０の上面ＳＵから鉛直方向Ｖｄの上向きに膨らむように張り出すことが抑制される。

【0053】

本実施形態の効果を説明する。
（１）第１固定部７１によりケーブル６０が、ケーブル６０自身の曲げを元に戻す復元力により燃料電池１０の上面ＳＵから鉛直方向Ｖｄの上向きに膨らむように張り出すことを抑制できる。したがって、燃料電池ユニット１の鉛直方向Ｖｄにおける高さ寸法を抑制できる。

【0054】

（２）燃料電池ユニット１に天板部３０を設けることにより、鉛直方向Ｖｄの上方から燃料電池セル１１のコネクタ１２及びセルモニタ５０のコネクタ５２に水滴が滴下され難くなる。

【0055】

また、本実施形態において、セルモニタ５０は燃料電池１０よりも交差方向Ｂにおける外側に位置している。そのため、仮に天板部３０を伝って水滴が燃料電池ユニット１内に浸入し、且つセルモニタ５０近傍に到達したとしても、セルモニタ５０のコネクタ５２におけるケーブル６０の接続部が鉛直方向Ｖｄの下向きの状態である。そのため、セルモニタ５０のコネクタ５２に水滴がより滴下され難くなる。すなわち、セルモニタ５０のコネクタ５２の防水性をより向上させることができる。

【0056】

さらに、ケーブル６０が積層方向Ａでセルモニタ５０に隣接する位置を通過するように延びている。そのため、例えば、固定ブラケット４０の固定板部４１の第２板面４１ｂ側にケーブル６０が引き回される場合と比較して、ケーブル６０の引き回しによる燃料電池ユニット１の交差方向Ｂにおける大型化も抑制できる。

【0057】

（３）交差方向Ｂにおいて、セルモニタ５０と燃料電池１０の第１側面ＳＲとは離間している。そのため、燃料電池１０の発電により発生する熱をセルモニタ５０に伝達し難くできる。

【0058】

（４）第２固定部７２によりケーブル６０が固定ブラケット４０にも固定されるため、ケーブル６０がなりゆきで積層方向Ａに移動することでセルモニタ５０に接触することを抑制できる。すなわち、ケーブル６０とセルモニタ５０との短絡を抑制できる。

【0059】

（５）全ての導線６１ａにおいて第１固定部７１から全ての燃料電池セル１１のコネクタ１２までの長さが異なるため、全ての燃料電池セル１１のコネクタ１２のそれぞれに接続する導線６１ａの間違いを抑制できる。

【0060】

（６）燃料電池ユニット１を燃料電池車両の床下空間に搭載する場合を考える。燃料電池車両に燃料電池ユニット１を搭載すると、燃料電池ユニット１の鉛直方向Ｖｄの上方及び下方の少なくとも一方にその他搭載部品が配置されることが多く、燃料電池ユニット１の鉛直方向Ｖｄに向けた高さ寸法の増大が特に問題となる。その点、本実施形態では、ケーブル６０が燃料電池１０の上面ＳＵから鉛直方向Ｖｄの上向きに膨らむように張り出すことを抑制できる。そのため、燃料電池ユニット１の鉛直方向Ｖｄの上方への高さ寸法の増大を抑制できる。したがって、燃料電池ユニット１の鉛直方向Ｖｄの上方及び下方の少なくとも一方にその他搭載部品が搭載されても、ケーブル６０の張り出しを原因とした高さ寸法の増大を抑制して、燃料電池ユニット１全体の鉛直方向Ｖｄへの高さ寸法の増大を抑制できる。

【0061】

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施できる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施できる。
○ 積層方向Ａで隣り合う導線６１ａの端部のうち、第２エンドプレート１３Ｂ寄りの導線６１ａの端部の長さが、第１エンドプレート１３Ａ寄りの導線６１ａの端部の長さよりも長くなってもよい。

【0062】

○ 第２固定部７２は、割愛してもよい。
○ 固定ブラケット４０の対向部４２を割愛してもよい。
○ 積層方向Ａにおいて、第１固定部７１の位置とコネクタ１２の位置とがずれていてもよい。

【0063】

○ 第１固定部７１は、鉛直方向Ｖｄにおいて、燃料電池１０の上面ＳＵと同程度の高さに位置していてもよい。
○ セルモニタ５０のコネクタ５２におけるケーブル６０の接続部は、鉛直方向Ｖｄの上向きの状態としてもよい。

【0064】

○ 全てのコネクタ１２は、第２長縁部１１２ａに設けられていてもよい。すなわち、全てのコネクタ１２は、燃料電池１０の下面ＳＤに配置されていてもよい。このとき、燃料電池１０の下面ＳＤが、第１面の一例である。このように変更する場合、鉛直方向Ｖｄにおいて、第１固定部７１は、燃料電池１０の下面ＳＤと同じ程度の高さに位置するように変更し、ケーブル６０が鉛直方向Ｖｄの下方に向けて張り出すことを抑制できるように変更する。

【0065】

○ 固定ブラケット４０は、第１側面ＳＲに対向する位置に設けられていたが、第２側面ＳＬに対向する位置に設けられてもよい。この場合、第２側面ＳＬが第２面の一例である。

【0066】

○ 固定ブラケット４０の固定板部４１が第１板部２１Ａに固定されていたが、これに限らず、固定ブラケット４０の対向部４２を第２板部２１Ｂに固定してもよい。また、固定板部４１の第１板部２１Ａへの固定手段は適宜変更してもよい。対向部４２を第２板部２１Ｂに固定するときの固定手段も同様に変更してもよい。

【0067】

○ 固定ブラケット４０に固定されたセルモニタ５０と、燃料電池１０の第１側面ＳＲとは離間していたが、接触していてもよい。
○ 固定ブラケット４０を割愛してもよい。セルモニタ５０は、固定ブラケット４０に固定されていたが、例えば、セルモニタ５０を燃料電池１０の第１側面ＳＲに直接固定してもよい。

【0068】

○ ケーブル６０は、積層方向Ａでセルモニタ５０と隣接する位置を鉛直方向Ｖｄの下方に向けて延びていたが、これに限らない。固定ブラケット４０の鉛直方向Ｖｄにおける長さを短くして、ケーブル６０を固定板部４１の第２板面４１ｂ側から引き回してもよい。このように変更する場合、第１固定部７１を通過したケーブル６０は、交差方向Ｂにおける外側に延び、鉛直方向Ｖｄの上方に向けて張り出さないようにする。

【0069】

○ 燃料電池セル１１、エンドプレート１３、第１板部２１Ａ、第２板部２１Ｂ、及び天板部３０は、矩形状をなしていたが、略矩形状であってもよく、形状は適宜変更してもよい。

【0070】

○ 天板部３０は割愛してもよい。
○ 第２板部２１Ｂには、支持突部２２が設けられていたが、支持突部２２は割愛してもよい。例えば、第２板部２１Ｂの積層方向Ａにおける内側の板面２１ｃを第２外面Ｓ２に重ね合わせてもよい。この場合、燃料電池１０に水素、酸素、冷却水を供給する配管の配置を適宜変更する。

【0071】

○ ２つのエンドプレート１３を割愛してもよい。第３側面ＳＦ及び第４側面ＳＢを２つの第３面の一例としてもよい。
○ エンドプレート１３と第３側面ＳＦとの間、及びエンドプレート１３と第４側面ＳＢとの間の少なくとも一方に、発電しないダミーセルを配置してもよい。

【0072】

○ エンドプレート１３を割愛し、第３側面ＳＦ及び第４側面ＳＢに、発電しないダミーセルを積層してもよい。
○ 固定ブラケット４０は、第１板部２１Ａ又は第２板部２１Ｂにおける積層方向Ａの外側の板面２１ｃに固定され、この固定ブラケット４０にセルモニタ５０が固定されていてもよい。又はセルモニタ５０は、第１板部２１Ａ又は第２板部２１Ｂにおける積層方向Ａの外側の板面２１ｃに固定されていてもよい。この場合、セルモニタ５０は、燃料電池１０の積層方向Ａにおける最も外側に位置する第３面である第１外面Ｓ１又は第２外面Ｓ２に対し、第１板部２１Ａ又は第２板部２１Ｂを介して対向するように配置される。

【0073】

このように、セルモニタ５０が第１外面Ｓ１又は第２外面Ｓ２に対向するように配置されていても、第１固定部７１によりケーブル６０が、ケーブル６０自身の曲げを元に戻す復元力により燃料電池１０の上面ＳＵから鉛直方向Ｖｄの上向きに膨らむように張り出すことを抑制できる。したがって、燃料電池ユニット１の鉛直方向Ｖｄにおける高さ寸法を抑制できる。

【符号の説明】

【0074】

１…燃料電池ユニット、１０…燃料電池、１１…燃料電池セル、１２…燃料電池セルのコネクタ、２０…挟持部、３０…天板部、４０…固定ブラケット、４２…対向部、５０…セルモニタ、５１…基板、５２…セルモニタのコネクタ、６０…ケーブル、６１ａ…導線、７１…第１固定部、７２…第２固定部、Ｖｄ…鉛直方向、Ａ…積層方向、Ｂ…交差方向、ＳＵ…上面、ＳＤ…下面、ＳＲ…第１側面、ＳＬ…第２側面、Ｓ１…第１外面、Ｓ２…第２外面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】