(57)【要約】【課題】フィリングへの異物混入を防止しつつ、フィリングを潰す際の変形を阻害せず、フィリングを確実に設置・組付けることのできる燃料電池のスタックケースおよび外部拘束部材を提供する。  【解決手段】ベース部材としてのケースインシュレータ２０と対向する面においてフィリング３０と接するフィリングカバー４０は、フィリング３０の側面を覆う側面部４２、４３、４４、４４を少なくとも有し、その側面部４２、４３、４４、４４の少なくとも一部（詳しくは、側面部４４、４４）は、ケースインシュレータ２０と接着されていない。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃料電池セルが積層されたセル積層体を収容するスタックケースであって、
前記セル積層体を前記スタックケースに拘束すべく前記スタックケースのケース内壁面に設けられたフィリングと、
前記フィリングを前記ケース内壁面に貼り付けるためのベース部材と、
前記ベース部材と対向する面において前記フィリングと接するフィリングカバーと、を備え、
前記フィリングカバーは、前記フィリングの側面を覆う側面部を少なくとも有し、前記側面部の少なくとも一部は、前記ベース部材と接着されていないことを特徴とするスタックケース。
【請求項２】
前記フィリングカバーは、前記ベース部材と対向する面において前記フィリングと接するカバー面部を有し、該カバー面部の両端に、該カバー面部に対して傾斜したスロープ部を有する前記側面部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスタックケース。
【請求項３】
前記カバー面部における前記セル積層体の挿入方向の両端に、前記スロープ部を有する前記側面部が設けられ、
前記スタックケースの入口開口側の前記側面部に設けられた前記スロープ部の傾きは、前記スタックケースの入口開口側とは反対側の前記側面部に設けられた前記スロープ部の傾きより小さいことを特徴とする請求項２に記載のスタックケース。
【請求項４】
前記カバー面部における前記セル積層体の挿入方向と垂直な方向の両端に、前記スロープ部を有する前記側面部が設けられ、
前記カバー面部に対する前記スロープ部の傾きは、４５°以下であることを特徴とする請求項２に記載のスタックケース。
【請求項５】
前記側面部は、前記フィリングの側面の全周を覆うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のスタックケース。
【請求項６】
前記側面部のうち、前記セル積層体の挿入方向と垂直な方向に設けられた側面部は前記ベース部材と接着されておらず、前記セル積層体の挿入方向に設けられた側面部は前記ベース部材と接着されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のスタックケース。
【請求項７】
前記側面部の端部は、前記ベース部材まで延びて前記ベース部材に当接するように屈曲形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のスタックケース。
【請求項８】
前記フィリングカバーは、一体成型部品で構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のスタックケース。
【請求項９】
前記フィリングは、前記セル積層体の挿入方向に相互に離間して複数個配置されるとともに、前記フィリングカバーは、前記複数個のフィリングを纏めて覆うように構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のスタックケース。
【請求項１０】
複数の燃料電池セルが積層されたセル積層体と該セル積層体を収容するスタックケースとの間に配在されて、前記セル積層体の外部を拘束する外部拘束部材であって、
裏面、表面、および裏面と表面とを繋ぐ側面を有し、前記セル積層体を前記スタックケースに拘束するためのフィリングと、
前記フィリングの裏面側に設けられ、前記フィリングを前記スタックケースのケース内壁面に貼り付けるためのベース部材と、
前記フィリングの表面側に設けられ、前記ベース部材と対向する面において前記フィリングと接するフィリングカバーと、を備え、
前記フィリングカバーは、前記ベース部材まで延びて前記フィリングの側面を覆う側面部を少なくとも有し、前記側面部の少なくとも一部は、前記ベース部材と接着されていないことを特徴とする外部拘束部材。
【請求項１１】
前記側面部のうち、前記セル積層体の挿入方向と垂直な方向に設けられた側面部は前記ベース部材と接着されておらず、前記セル積層体の挿入方向に設けられた側面部は前記ベース部材と接着されていることを特徴とする請求項１０に記載の外部拘束部材。
【請求項１２】
前記側面部の端部は、前記ベース部材まで延びて前記ベース部材に当接するように屈曲形成されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の外部拘束部材。
【請求項１３】
前記フィリングカバーは、前記ベース部材と対向する面において前記フィリングと接するカバー面部を有し、該カバー面部の両端に、該カバー面部に対して傾斜したスロープ部を有する前記側面部が設けられていることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の外部拘束部材。
【請求項１４】
前記カバー面部における前記セル積層体の挿入方向の両端および前記カバー面部における前記セル積層体の挿入方向と垂直な方向の両端に、前記スロープ部を有する前記側面部が設けられ、
前記セル積層体の挿入方向において前記スタックケースの入口開口側の前記側面部に設けられた前記スロープ部の傾きは、前記スタックケースの入口開口側とは反対側の前記側面部に設けられた前記スロープ部の傾きより小さく、
前記セル積層体の挿入方向と垂直な方向の前記側面部に設けられた前記スロープ部の前記カバー面部に対する傾きは、４５°以下であることを特徴とする請求項１３に記載の外部拘束部材。
【請求項１５】
前記フィリングカバーは、一体成型部品で構成されていることを特徴とする請求項１０から１３のいずれか一項に記載の外部拘束部材。
【請求項１６】
前記ベース部材と前記フィリングカバーとの間に、前記フィリングが相互に離間して複数個設けられていることを特徴とする請求項１０から１５のいずれか一項に記載の外部拘束部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の燃料電池セルが積層されたセル積層体を収容するためのスタックケース、および、セル積層体の外部を拘束するための外部拘束部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、複数の燃料電池セルが積層されたセル積層体を含む燃料電池スタックがスタックケースに収容されて構成されている。このような燃料電池において、燃料電池スタックの耐振動性や耐衝撃性を向上させるとともに燃料電池セルの位置ずれ（セルずれ）を防止するため、燃料電池スタック（のセル積層体）とスタックケースとの間に、シリコンゴムやウレタンゴム等の弾性材料で作製された介在層（以下、フィリングということがある）を介在させて、燃料電池スタックをスタックケースに拘束する手法が提案されている（例えば、下記特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、特許文献２には、燃料電池スタックを介在層（フィリング）でスタックケースに拘束する際の絶縁性を確保するため、絶縁層（以下、ケースインシュレータということがある）を含むフィリングの配置態様として、燃料電池スタックのスタック外壁面とスタックケースのケース内壁面との間の間隙に配設され、燃料電池スタックとスタックケースとの間の絶縁を図る絶縁層が、ケース内壁面の側からスタック外壁面の側に突出した凸状部位を備え、絶縁層とスタックケースのケース内壁面との間で凸状部位の内部に介在層を配置し、絶縁層の凸状部位の頂上を介在して、燃料電池スタックをスタックケースに拘束する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１３２５６２号
【特許文献２】特開２０１７−１７４５３０号公報
【特許文献３】特開２０１６−０６２７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる燃料電池に用いられるフィリングは、例えば、スタックケースの外部で予め潰して設置する方法（特許文献３も併せて参照）、スタックケースの内部の部材（燃料電池スタックのエンドプレート等）で潰しながら設置する方法などで、燃料電池スタックとスタックケースとの間に配置可能である。
【０００６】
詳しくは、図６に示すように、スタック外壁面とケース内壁面との距離よりも大きい厚みを有するフィリングを用意し、前記距離よりも厚みが小さくなるようにスタックケースの外部でフィリングを圧縮し（潰しておき）、圧縮後のフィリングをケースインシュレータに貼り付けてカバーで覆った後にケース内壁面（特許文献３に所載の技術では、スタック外壁面側）に貼り付け、フィリングの厚みが前記距離にまで膨らむ前に、スタックケースに燃料電池スタックを挿入する。
【０００７】
また、図７に示すように、スタック外壁面とケース内壁面との距離よりも大きい厚みを有するフィリングを用意し、そのフィリングをケースインシュレータに貼り付けてカバーで覆った後にケース内壁面に貼り付け、スタックケースに配置されたフィリングを燃料電池スタックの端部（積層方向端部）に配置されたエンドプレートで圧縮しながら（潰しながら）スタックケースに燃料電池スタックを挿入する。
【０００８】
いずれの方法においても、フィリングはダイラタント的特性ないし復元力を有しているので、一旦潰されたフィリングが厚み回復しながら、スタックケースに挿入・収容された燃料電池スタックを構成する各燃料電池セルに反力を付与することにより、燃料電池スタックをスタックケースにしっかりと拘束できる。
【０００９】
ところで、かかる燃料電池において、異物が混入してフィリングに付着すると、その反力特性や設置性が損なわれる虞があるが、例えば上記特許文献２に所載のように、フィリングを完全に（すなわち、ケース内壁面に完全に接着された部材で）覆う形態とした場合、前述したようなフィリングを潰した際の変形（圧縮変形）を阻害してしまう虞がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、フィリングへの異物混入を防止しつつ、フィリングを潰す際の変形を阻害せず、フィリングを確実に設置・組付けることのできる燃料電池のスタックケースおよび外部拘束部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決すべく、本発明による燃料電池のスタックケースは、複数の燃料電池セルが積層されたセル積層体を収容するスタックケースであって、前記セル積層体を前記スタックケースに拘束すべく前記スタックケースのケース内壁面に設けられたフィリングと、前記フィリングを前記ケース内壁面に貼り付けるためのベース部材と、前記ベース部材と対向する面において前記フィリングと接するフィリングカバーと、を備え、前記フィリングカバーは、前記フィリングの側面を覆う側面部を少なくとも有し、前記側面部の少なくとも一部は、前記ベース部材と接着されていないことを特徴としている。
【００１２】
好ましい態様では、前記フィリングカバーは、前記ベース部材と対向する面において前記フィリングと接するカバー面部を有し、該カバー面部の両端に、該カバー面部に対して傾斜したスロープ部を有する前記側面部が設けられている。
【００１３】
更に好ましい態様では、前記カバー面部における前記セル積層体の挿入方向の両端に、前記スロープ部を有する前記側面部が設けられ、前記スタックケースの入口開口側の前記側面部に設けられた前記スロープ部の傾きは、前記スタックケースの入口開口側とは反対側の前記側面部に設けられた前記スロープ部の傾きより小さい。
【００１４】
更に好ましい態様では、前記カバー面部における前記セル積層体の挿入方向と垂直な方向の両端に、前記スロープ部を有する前記側面部が設けられ、前記カバー面部に対する前記スロープ部の傾きは、４５°以下である。
【００１５】
他の好ましい態様では、前記側面部は、前記フィリングの側面の全周を覆う。
【００１６】
他の好ましい態様では、前記側面部のうち、前記セル積層体の挿入方向と垂直な方向に設けられた側面部は前記ベース部材と接着されておらず、前記セル積層体の挿入方向に設けられた側面部は前記ベース部材と接着されている。
【００１７】
他の好ましい態様では、前記側面部の端部は、前記ベース部材まで延びて前記ベース部材に当接するように屈曲形成されている。
【００１８】
他の好ましい態様では、前記フィリングカバーは、一体成型部品で構成されている。
【００１９】
他の好ましい態様では、前記フィリングは、前記セル積層体の挿入方向に相互に離間して複数個配置されるとともに、前記フィリングカバーは、前記複数個のフィリングを纏めて覆うように構成されている。
【００２０】
また、本発明による燃料電池の外部拘束部材は、複数の燃料電池セルが積層されたセル積層体と該セル積層体を収容するスタックケースとの間に配在されて、前記セル積層体の外部を拘束する外部拘束部材であって、裏面、表面、および裏面と表面とを繋ぐ側面を有し、前記セル積層体を前記スタックケースに拘束するためのフィリングと、前記フィリングの裏面側に設けられ、前記フィリングを前記スタックケースのケース内壁面に貼り付けるためのベース部材と、前記フィリングの表面側に設けられ、前記ベース部材と対向する面において前記フィリングと接するフィリングカバーと、を備え、前記フィリングカバーは、前記ベース部材まで延びて前記フィリングの側面を覆う側面部を少なくとも有し、前記側面部の少なくとも一部は、前記ベース部材と接着されていないことを特徴としている。
【００２１】
好ましい態様では、前記側面部のうち、前記セル積層体の挿入方向と垂直な方向に設けられた側面部は前記ベース部材と接着されておらず、前記セル積層体の挿入方向に設けられた側面部は前記ベース部材と接着されている。
【００２２】
他の好ましい態様では、前記側面部の端部は、前記ベース部材まで延びて前記ベース部材に当接するように屈曲形成されている。
【００２３】
他の好ましい態様では、前記フィリングカバーは、前記ベース部材と対向する面において前記フィリングと接するカバー面部を有し、該カバー面部の両端に、該カバー面部に対して傾斜したスロープ部を有する前記側面部が設けられている。
【００２４】
更に好ましい態様では、前記カバー面部における前記セル積層体の挿入方向の両端および前記カバー面部における前記セル積層体の挿入方向と垂直な方向の両端に、前記スロープ部を有する前記側面部が設けられ、前記セル積層体の挿入方向において前記スタックケースの入口開口側の前記側面部に設けられた前記スロープ部の傾きは、前記スタックケースの入口開口側とは反対側の前記側面部に設けられた前記スロープ部の傾きより小さく、前記セル積層体の挿入方向と垂直な方向の前記側面部に設けられた前記スロープ部の前記カバー面部に対する傾きは、４５°以下である。
【００２５】
他の好ましい態様では、前記フィリングカバーは、一体成型部品で構成されている。
【００２６】
他の好ましい態様では、前記ベース部材と前記フィリングカバーとの間に、前記フィリングが相互に離間して複数個設けられている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ベース部材と対向する面においてフィリングと接するフィリングカバーは、フィリングの側面を覆う側面部を少なくとも有し、その側面部の少なくとも一部は、ベース部材と接着されていないので、保管時や搬送時等におけるフィリングへの異物混入を防止しつつ、フィリングを潰す際の変形（圧縮変形）を阻害せず、燃料電池スタックとスタックケースとの間でフィリングを確実に設置・組付けることができる。
【００２８】
また、フィリングカバーは、ベース部材と対向する面においてフィリングと接するカバー面部を有し、カバー面部の両端に、カバー面部に対して傾斜したスロープ部を有する側面部が設けられているので、スタックケースに対する燃料電池スタックの挿入・分解をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態による燃焼電池の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３Ａ】図１の要部拡大断面図であり、燃料電池スタックへの挿入前の状態を示す図である。
【図３Ｂ】図１の要部拡大断面図であり、燃料電池スタックへの挿入後の状態を示す図である。
【図４Ａ】図２の要部拡大断面図であり、燃料電池スタックへの挿入前の状態を示す図である。
【図４Ｂ】図２の要部拡大断面図であり、燃料電池スタックへの挿入後の状態を示す図である。
【図５】外部拘束部材の要部拡大斜視図である。
【図６】スタックケースの外部でフィリングを予め潰して設置する方法を含む、燃料電池の製造工程の一例を示す説明図である。
【図７】スタックケースの内部の部材でフィリングを潰しながら設置する方法を含む、燃料電池の製造工程の他例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の構成を図面に示す実施形態の一例に基づいて詳細に説明する。以下では、一例として、燃料電池車に搭載される燃料電池に本発明を適用した場合を例示して説明するが、適用範囲がこのような例に限られることはない。
【００３１】
［燃料電池（燃料電池スタック）の構成］
図１は、本発明の一実施形態による燃焼電池の概略構成を示す断面図、図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００３２】
図示実施形態の燃料電池１は、主に、燃料電池スタック５と、燃料電池スタック５が収容されるスタックケース１０と、燃料電池スタック５とスタックケース１０との間に配在される外部拘束部材（フィリングサブアッシーともいう）５０とを備える。
【００３３】
燃料電池スタック５は、二つの（一対の）エンドプレート（プレッシャプレートともいう）７、７の間に、固体高分子型燃料電池である燃料電池セル（単セルともいう）６が複数積層されたスタック構造を備える。複数の燃料電池セル６が積層された積層体を、セル積層体ということもある。複数の燃料電池セル６は、エンドプレート７および燃料電池セル６の各コーナー部などに開けられた貫通孔に挿入された締結シャフト（不図示）を介して締結される。エンドプレート７および燃料電池セル６は、共に矩形形状とされ、燃料電池スタック５は、略直方体の外観形状を有する。
【００３４】
図示は省略するが、燃料電池セル６は、例えば、イオン透過性の電解質膜と、該電解質膜を挟持するアノード側触媒層（電極層）およびカソード側触媒層（電極層）とからなる膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）、該膜電極接合体を挟持して反応ガス（燃料ガスおよび酸化剤ガス）や冷却媒体の流路を形成する一対のセパレータ等を備える。
【００３５】
燃料電池スタック５（燃料電池１）には、反応ガスとしての燃料ガス（水素等）および酸化剤ガス（空気等）が供給され、各燃料電池セル６では、燃料ガスおよび酸化剤ガスを利用した電気化学反応により発電がおこなわれる。
【００３６】
［スタックケースの構成］
スタックケース１０は、例えばアルミやＳＵＳ等の金属製のケースであり、ケース本体１１と蓋体１２とを備える。なお、本例では、前記した一対のエンドプレート７、７のうちスタックケース１０への挿入側とは反対側に配置されたエンドプレート７に蓋体１２が一体に取り付けられている。
【００３７】
ケース本体１１は、燃料電池スタック５への挿入（外挿）方向（つまり、積層方向）と垂直な断面（例えば図２に示す断面）で視た場合に燃料電池スタック５より若干大きい空隙を持つ一端開放型の略直方体形状を有し、燃料電池スタック５を、燃料電池セル６の積層方向に沿って収容可能である。（エンドプレート７と一体とされた）蓋体１２は、燃料電池スタック５の収容後にケース本体１１の一端開口（入口開口１１ａ）に不図示のボルト等を用いて固定される。これにより、スタックケース１０は、燃料電池スタック５を内側に圧縮状態で密封収容する。
【００３８】
なお、前述したスタックケース１０の形状や構成部品等は一例であって、燃料電池スタック５を（積層方向に沿って）収容可能、かつ、後述する外部拘束部材５０をケース内壁面（ケース側壁面ともいう）に配置可能であれば、図示例に限られないことは当然である。
【００３９】
［外部拘束部材の構成および作用効果］
外部拘束部材５０は、燃料電池スタック５（のセル積層体）とスタックケース１０との間、すなわち、燃料電池スタック５（のセル積層体）の積層方向に沿ったスタック外壁面（外周面）とスタック外壁面に対向するスタックケース１０のケース内壁面（内周面）との間に配設される。本例では、外部拘束部材５０は、積層方向の断面（例えば図１に示す断面）で視た場合、燃料電池スタック５の積層方向の略全長に亘って（積層方向の一端から他端まで）設けられている。一方、外部拘束部材５０は、積層方向と垂直な断面（例えば図２に示す断面）で視た場合、略直方体形状の燃料電池スタック５またはスタックケース１０の四つの角部の近傍、換言すれば、燃料電池スタック５とスタックケース１０との間に形成される角筒状空隙の四つの角部の近傍に（分散して）設けられている。
【００４０】
各々の外部拘束部材５０は、基本的に、フィリング３０と、フィリング３０の裏面側（スタックケース１０のケース内壁面側）に設けられる絶縁層としてのケースインシュレータ２０と、フィリング３０の表面側（燃料電池スタック５のスタック外壁面側）に設けられるフィリングカバー（以下、単にカバーという）４０とで構成され、フィリング３０がケースインシュレータ２０とカバー４０とで挟持されて一体化されている。
【００４１】
詳細には、フィリング３０は、シリコンゴムやウレタンゴム等の柔軟性および絶縁性を有する弾性材料で形成される。本例では、フィリング３０は、略矩形状を有し、積層方向の断面（例えば図１に示す断面）で視た場合、燃料電池スタック５の積層方向に沿って所定間隔をあけて（相互に離間して）３個、かつ、積層方向と垂直な断面（例えば図２に示す断面）で視た場合、燃料電池スタック５とスタックケース１０との間の角部の各辺部分（換言すれば、後述する屈曲形状またはＬ字形状のケースインシュレータ２０の各辺部分の内面）に一個ずつ設けられている。すなわち、本例では、各外部拘束部材５０において、６個のフィリング３０が付設されている。
【００４２】
ケースインシュレータ２０は、ポリエチレンテレフタレート等の絶縁性を有する樹脂材料で形成される。本例では、ケースインシュレータ２０は、積層方向と垂直な断面（例えば図２に示す断面）で視た場合、スタックケース１０の角部のケース内壁面に沿う屈曲形状またはＬ字形状を有する。ケースインシュレータ２０は、その内面に前記した複数個のフィリング３０が載置された状態で、その外面がスタックケース１０の角部のケース内壁面に沿うように配置される。すなわち、ケースインシュレータ２０は、燃料電池スタック５とスタックケース１０との間の絶縁を図るとともに、フィリング３０をスタックケース１０のケース内壁面に貼り付けるためのベース部材としても機能する。
【００４３】
カバー４０は、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等の高滑性および絶縁性を有する樹脂材料で形成される。本例では、カバー４０は、燃料電池スタック５の積層方向に長い長尺形状かつシート形状を有し、燃料電池スタック５とスタックケース１０との間の角部の各辺部分（換言すれば、屈曲形状またはＬ字形状のケースインシュレータ２０の各辺部分の内面）に一個ずつ設けられており、積層方向に相互に離間して配設された複数個（図示例では３個）のフィリング３０（の表面）を纏めて覆うようになっている。すなわち、本例では、各外部拘束部材５０において、２個のカバー４０が付設されている。なお、カバー４０は、積層方向に離間して配設された各フィリング３０（の表面）を別個に覆うように構成してもよい。カバー４０は、フィリング３０と燃料電池スタック５との間に配置されるとともに、ケースインシュレータ２０に対向する面において各フィリング３０の表面（詳しくは、燃料電池スタック５のスタック外周面に対向する面であって、燃料電池スタック５のエンドプレート７と接触し得る面）を覆うようにして、ケースインシュレータ２０に接着固定（後で詳述）されている。
【００４４】
この高滑性のカバー４０が各フィリング３０の表面上に配置されることで、フィリング３０が燃料電池スタック５を構成する燃料電池セル６に直接干渉して位置ずれしてしまうことを抑止することができる。また、燃料電池スタック５をスタックケース１０（のケース本体１１）に挿入する際の荷重（挿入荷重ないし押し込み荷重）を低く抑えることができ、燃料電池スタック５をスタックケース１０（のケース本体１１）に挿入しやすくできる。加えて、フィリング３０とカバー４０との間で良好な滑性が得られるため、フィリング３０がカバー４０に付着して動かなくなることを抑制でき、フィリング３０が潰されやすく（変形しやすく）なる。
【００４５】
より詳しくは、本例では、カバー４０は、燃料電池スタック５の積層方向に長い長尺形状かつシート形状を有するとともに、積層方向と垂直な断面（例えば図２に示す断面）で視た場合にフィリング３０より幅広かつケースインシュレータ２０より幅狭に形成されている。このカバー４０は、積層方向に沿って各フィリング３０に対応した位置に、前記フィリング３０を包囲し得る大きさの四角錐台状の（複数の）収容部４５が突設されるとともに、各収容部４５の周囲が、ケースインシュレータ２０の内面に当接する当接部４６となっている。
【００４６】
図１、２とともに図３Ａ〜図５を参照すればよく分かるように、各々の収容部４５の頂上部分は、ケースインシュレータ２０に対向する面においてフィリング３０の表面に接する矩形平板状のカバー面部４１となっており、カバー面部４１（の外端）から積層方向に向けて、フィリング３０の側面（詳しくは、積層方向の一方側側面であって入口開口１１ａ側側面、および、積層方向の他方側側面であって入口開口１１ａ側とは反対側側面）を覆う側面部４２、４３が（一体的に）延設されるとともに、カバー面部４１（の外端）から積層方向と垂直な（直交する）方向に向けて、フィリング３０の側面（詳しくは、積層方向と直交する方向の側面）を覆う側面部４４、４４が（一体的に）延設されている。各側面部４２、４３、４４、４４の端部は、ケースインシュレータ２０（の内面）まで延びて脚状に屈曲形成され、前記ケースインシュレータ２０の内面に当接する当接部４６とされている。言い換えれば、各々の収容部４５は、フィリング３０の表面に接する矩形平板状のカバー面部４１を有するとともに、カバー面部４１の外端（外縁）からケースインシュレータ２０側に延びてフィリング３０の側面（の全周）を覆う４つの側面部４２、４３、４４、４４が（一体に且つ連続して）設けられ、その４つの側面部４２、４３、４４、４４の端部を囲うように当接部４６が（一体に且つ連続して）設けられており、本実施形態のカバー４０は、このような立体的形状を持つ収容部４５が複数個（離間して）設けられた一体成型且つ立体成型部品で構成されている。
【００４７】
本実施形態では、前記収容部４５を構成する各側面部４２、４３、４４、４４は、カバー面部４１およびケースインシュレータ２０（並びに、スタックケース１０のケース内周面）に対して傾斜して形成されている。換言すれば、各側面部４２、４３、４４、４４は、その全体がカバー面部４１およびケースインシュレータ２０（並びに、スタックケース１０のケース内周面）に対して傾斜したスロープ部となっている。また、荷重ゼロの状態において、積層方向の一方側（スタックケース１０の入口開口１１ａ側であって挿入方向側）に設けられた側面部（スロープ部）４２の傾き（傾斜角）αａは、積層方向の他方側（スタックケース１０の入口開口１１ａ側とは反対側であって分解方向側）に設けられた側面部（スロープ部）４３の傾き（傾斜角）αｂより小さく設定され（図３Ａ参照）、積層方向と垂直な方向に設けられた側面部（スロープ部）４４、４４の傾き（傾斜角）βは、４５°以下に設定されている（図４Ａ参照）。
【００４８】
また、本実施形態では、積層方向に設けられた側面部４２、４３に連設する当接部４６の所定領域（以下、この所定領域を当接部４７、４８とし、図５のパッチング部分で示されている）は、ケースインシュレータ２０（の内面）に当接するとともに、溶着、テープ固定等によりケースインシュレータ２０（の内面）に接着固定される。一方で、積層方向と垂直な方向に設けられた側面部４４、４４に連設する当接部４６の所定領域（以下、この所定領域を当接部４９、４９とする）は、ケースインシュレータ２０（の内面）に当接するのみで、ケースインシュレータ２０（の内面）に固定されていない。すなわち、積層方向に設けられた側面部４２、４３は、ケースインシュレータ２０と接着固定される一方で、積層方向と垂直な方向に設けられた側面部４４、４４は、ケースインシュレータ２０と接着固定されていない。
【００４９】
前述したようにカバー４０（の当接部４７、４８）がケースインシュレータ２０に接着されて貼り付けられることにより、ケースインシュレータ２０とカバー４０（の収容部４５）との間にフィリング３０が介装（挟持）されて一体化され、この一体構造の外部拘束部材５０が、前記した燃料電池スタック５（のセル積層体）とスタックケース１０との間の所定位置に配在されることになる。
【００５０】
前記外部拘束部材５０を構成するフィリング３０は、電気的絶縁性を有するとともに、ダイラタント的特性ないし復元力を有する。外部拘束部材５０（のフィリング３０）は、荷重ゼロの状態では、積層方向に沿った燃料電池スタック５のスタック外壁面とスタック外壁面に対向するスタックケース１０のケース内壁面との距離よりも大きい厚みを有する。したがって、例えば外部拘束部材５０（のフィリング３０）の厚みが前記距離よりも小さくなるように外部拘束部材５０（のフィリング３０）を潰し、潰された外部拘束部材５０をスタックケース１０のケース内壁面（もしくは、燃料電池スタック５のスタック外壁面）に配置し、外部拘束部材５０（のフィリング３０）の厚みが前記距離にまで膨らむ前に、燃料電池スタック５をスタックケース１０に収容（具体的には、燃料電池スタック５にスタックケース１０（のケース本体１１）を外挿）することで、外部拘束部材５０（のフィリング３０）に影響されずに容易に燃料電池スタック５をスタックケース１０に収容できる（図６参照）。あるいは、例えば外部拘束部材５０をスタックケース１０のケース内壁面に配置し、外部拘束部材５０（のフィリング３０）を燃料電池スタック５（のエンドプレート７）で圧縮しながら（潰しながら）、燃料電池スタック５をスタックケース１０に収容（具体的には、燃料電池スタック５にスタックケース１０（のケース本体１１）を外挿）することで、容易に燃料電池スタック５をスタックケース１０に収容できる（図７参照）。いずれの場合でも、フィリング３０は、その後に弾性的に膨らみながら厚みを回復するが、本来の厚みを回復することなく、燃料電池スタック５の各燃料電池セル６の凹凸に合わせて燃料電池スタック５との隙間を埋め（特に、図３Ｂ、図４Ｂ参照）、圧縮状態で燃料電池スタック５のスタック外壁面とスタックケース１０のケース内壁面との間に配置されることになる。このフィリング３０の弾性によって、燃料電池スタック５がスタックケース１０に拘束され、耐振動性や耐衝撃性が向上するとともに、燃料電池スタック５を構成する燃料電池セル６の位置ずれ（特に、積層方向に垂直な方向の位置ずれ）が抑止される。
【００５１】
なお、前記外部拘束部材５０を構成するフィリング３０は、ポロプロピレン等の袋体に封入され、充填後にその袋体の内部で硬化して、前記した拘束機能等を発揮し得るものでもよい。
【００５２】
また、前記のように、フィリング３０を覆うカバー４０が立体的形状に成型（立体成型）され、フィリング３０がカバー４０の収容部４５に収容され、カバー４０の収容部４５の側面部４２、４３、４４、４４がケースインシュレータ２０まで延びて、その端部がケースインシュレータ２０（の内面）に当接し、カバー４０の収容部４５の側面部４２、４３、４４、４４によってフィリング３０の側面（の全体）が覆われる（言い換えれば、閉じられる）ので、フィリング３０への異物混入・付着を防止できる（特に、図５参照）。
【００５３】
また、前述したように、カバー４０において、積層方向（挿入・分解で力がかかる方向）に設けられた側面部４２、４３に連設する当接部４７、４８はケースインシュレータ２０に接着固定されるとともに、積層方向と垂直な方向（挿入・分解で力がかかりにくい方向）に設けられた側面部４４、４４に連設する当接部４９、４９はケースインシュレータ２０に当接するのみで固定されていない。そのため、組立時において、スタックケース１０に燃料電池スタック５を挿入・分解する際に、カバー４０の位置ずれや外れを抑止できるとともに、外部拘束部材５０（のフィリング３０）が潰れた際には、側面部４４、４４および当接部４９、４９が横方向（積層方向と垂直な方向）に撓んで（広がって又は開いて）力を逃がすことができるので、フィリング３０を潰す際の変形（圧縮変形）を阻害することはない（特に、図４Ｂ参照）。
【００５４】
また、各側面部４２、４３、４４、４４には、カバー面部４１に対して傾斜したスロープ部が設けられている（スロープ部となっている）。そのため、組立時において、スタックケース１０（のケース本体１１）に対する燃料電池スタック５の挿入・分解をスムーズに行うことができる。特に、積層方向（挿入・分解方向）に設けられた側面部４２、４３に連設する当接部４７、４８はケースインシュレータ２０に接着固定されるとともに、側面部（スロープ部）４２の傾き（傾斜角）αａが側面部（スロープ部）４３の傾き（傾斜角）αｂより小さく設定されている。すなわち、スタックケース１０の入口開口１１ａ側であって挿入方向側の側面部（スロープ部）４２の傾斜角αａが、スタックケース１０の入口開口１１ａ側とは反対側であって分解方向側の側面部（スロープ部）４３の傾斜角αｂよりも緩やかになっている。そのため、組立時において、カバー４０の位置ずれや外れを抑止しつつ、燃料電池スタック５をスタックケース１０（のケース本体１１）の内側にスムーズに挿入（収容）できる。
【００５５】
また、例えば、フィリング３０を潰した後にケースインシュレータ２０（の内面）に貼付してスタックケース１０（のケース本体１１）のケース内壁面に貼付した後、フィリング３０の表面を覆うカバー４０をケースインシュレータ２０に貼付して、スタックケース１０に燃料電池スタック５を挿入する場合、ケースインシュレータ２０、フィリング３０、およびカバー４０が別部材で貼り合わせながら組み付ける必要があり、構成部品が多くなってコストが高くなるとともに、設置時間が長くなる。本実施形態では、前記したように、燃料電池スタック５とスタックケース１０を電気的に絶縁する樹脂製フィルム部材であるケースインシュレータ２０とフィリング３０を燃料電池セル６からのダメージから保護するカバー４０の２部品でフィリング３０を挟み込んだ一体構造とし、これを燃料電池スタック５とスタックケース１０との間に配置するので、コストを低く抑えられるとともに、設置時間の短縮を図ることができる。
【００５６】
なお、燃料電池スタック５（のセル積層体）を拘束・保持すべく燃料電池スタック５とスタックケース１０との間に配在される外部拘束部材５０の数、位置、形状等は、図示例に限られないことは勿論である。また、図示例では、各々の外部拘束部材５０が、６個のフィリング３０と、１個のケースインシュレータ２０と、２個のカバー４０とが一体化されて構成されているが、外部拘束部材５０の構成部品の数、位置、形状等も、図示例に限られないことは当然である。
【００５７】
また、上記実施形態では、カバー４０の収容部４５の側面部４２、４３、４４、４４の全体がカバー面部４１に対して傾斜したスロープ部とされているが、側面部４２、４３、４４、４４の一部（例えば、カバー面部４１に連接する部分のみ、中間部分のみ、当接部４６に連接部分のみ等）をスロープ部としてもよい。
【００５８】
以上で説明したように、本実施形態によれば、ベース部材としてのケースインシュレータ２０と対向する面においてフィリング３０と接するフィリングカバー４０は、フィリング３０の側面（裏面と表面とを繋ぐ側面）を覆う側面部４２、４３、４４、４４を少なくとも有し、その側面部４２、４３、４４、４４の少なくとも一部（詳しくは、側面部４４、４４）は、ケースインシュレータ２０と接着されていないので、保管時や搬送時等におけるフィリング３０への異物混入を防止しつつ、フィリング３０を潰す際の変形（圧縮変形）を阻害せず、燃料電池スタック５とスタックケース１０との間でフィリング３０を確実に設置・組付けることができる。
【００５９】
また、フィリングカバー４０は、ベース部材としてのケースインシュレータ２０と対向する面においてフィリング３０と接するカバー面部４１を有し、カバー面部４１の両端に、カバー面部４１に対して傾斜したスロープ部を有する側面部４２、４３、４４、４４が設けられているので、スタックケース１０（のケース本体１１）に対する燃料電池スタック５の挿入・分解をスムーズに行うことができる。
【００６０】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１…燃料電池、５…燃料電池スタック、６…燃料電池セル、７…エンドプレート（プレッシャプレート）、１０…スタックケース、１１…ケース本体、１１ａ…入口開口、１２…蓋体、２０…ケースインシュレータ（ベース部材）、３０…フィリング、４０…フィリングカバー、４１…カバー面部、４２、４３、４４…側面部（スロープ部）、４５…収容部、４６、４７、４８、４９…当接部、５０…外部拘束部材
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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