(57)【要約】      （修正有）【課題】特に組み立て容易な燃料電池スタックの提供。【解決手段】第一〜第四燃料電池モジュールを備え、上から下へと積み重ねて構成し、陰極流道板には燃料進出口を設置し、各燃料電池モジュールは相同の構造で、陰極集電板、１個以上の膜電極組、粘着接合フィルム、定位板、集電板を備える。粘着接合フィルムは１個の収容設置空間を備え、それぞれ各膜電極組を収容設置し、定位板は１個以上の収容設置空間を備え、１枚以上の集電板はそれぞれ定位板の各収容設置空間に設置し、粘着接合フィルムは陰極集電板と定位板とを一体に接着し、しかも陰極集電板と定位板は各膜電極組をそとの間に挟み、第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂは相同の構造で、第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂは相同の構造である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一陰極端板、第一燃料電池モジュール、第一陽極流道板、第二燃料電池モジュール、陰極流道板、第三燃料電池モジュール、第二陽極流道板、第四燃料電池モジュール、第二陰極端板を備え、上から下へと積み重ねて構成し、
前記第一燃料電池モジュール、前記第二燃料電池モジュール、前記第三燃料電池モジュール、前記第四燃料電池モジュールは、相同の構造で、及び各燃料電池モジュールは、それぞれ陰極集電板、少なくとも１個以上の膜電極組、粘着接合フィルム、定位板、集電板を備え、
前記粘着接合フィルムは、少なくとも１個の収容設置空間を備え、しかも前記各収容設置空間は、それぞれ前記各膜電極組を収容設置し、
前記定位板は、少なくとも１個以上の収容設置空間を備え、
前記少なくとも１枚以上の集電板は、それぞれ前記定位板の前記各収容設置空間に設置し、
前記粘着接合フィルムは、前記陰極集電板と前記定位板とを一体に接着し、しかも前記陰極集電板と前記定位板は、前記各膜電極組をその間に挟み、
前記第一陰極端板と前記第二陰極端板は、相同の構造で、
前記第一陽極流道板と前記第二陽極流道板は、相同の構造であることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２】
前記第一燃料電池モジュール、前記第二燃料電池モジュール、前記第三燃料電池モジュール、前記第四燃料電池モジュールの陰極集電板は、それぞれ複数の貫通孔を設置することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項３】
前記陰極流道板、前記第一陽極流道板、前記第二陽極流道板は、相互に対応する複数の通孔と複数の螺孔をそれぞれ設置し、前記第一陰極端板及び前記第二陰極端板は、それぞれ複数の凸蓋と複数の螺孔を設置することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項４】
前記陰極集電板、前記粘着接合フィルム、前記定位板は、それぞれ相互に対応する複数の通孔と複数の螺孔を設置することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項５】
前記第一陰極端板、及び前記第二陰極端板の外側表面には、それぞれ複数の凹部を設置することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項６】
前記燃料電池スタックは、さらに複数の第一ワッシャ及び複数の第二ワッシャを備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項７】
前記第一ワッシャと前記第二ワッシャの材料は、ゴムであることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池スタック。
【請求項８】
前記燃料電池スタックは、さらに複数の圧板を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項９】
前記圧板の材料は、硬質金属であることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池スタック。
【請求項１０】
前記粘着接合フィルムの材料は、ポリプロピレンであることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項１１】
前記第一陰極端板、前記第二陰極端板、前記定位板、前記陰極流道板、前記第一陽極流道板、前記第二陽極流道板の基材は、化学耐性非導体エンジニアリングプラスチック基板、プラスチックカーボン基板、ＦＲ４基板、ＦＲ５基板、エポキシ樹脂基板、グラスファイバー基板、セラミック基板、高分子可塑基板、複合式材料基板、印刷回路基材等から一種を選択することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項１２】
前記集電板は、外へと延伸し伸び出る板体を設置することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項１３】
前記燃料電池スタックは、さらに第一カバーを備え、これにより第一ファンを結合することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項１４】
前記燃料電池スタックは、さらに第二カバーを備え、これにより第二ファンを結合することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項１５】
前記陰極流道板は、陽極燃料注入口及び陽極燃料流出口を設置することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項１６】
第一陰極端板、第一燃料電池モジュール、第一陽極流道板、第二燃料電池モジュール、第一陰極流道板、第三燃料電池モジュール、陽極流道板、第四燃料電池モジュール、第二陰極流道板、第五燃料電池モジュール、第二陽極流道板、第六燃料電池モジュール、第二陰極端板を備え、上から下へと積み重ねて構成し、
前記第一燃料電池モジュール、前記第二燃料電池モジュール、前記第三燃料電池モジュール、前記第四燃料電池モジュール、前記第五燃料電池モジュール、前記第六燃料電池モジュール、は相同の構造で、及び各燃料電池モジュールはそれぞれ陰極集電板、少なくとも１個以上の膜電極組、粘着接合フィルム、定位板、少なくとも１枚以上の集電板を備え、前記粘着接合フィルムは、少なくとも１個の収容設置空間を備え、しかも前記各収容設置空間はそれぞれ前記各膜電極組を収容設置し、
前記定位板は、少なくとも１個以上の収容設置空間を備え、
前記少なくとも１枚以上の集電板は、それぞれ前記定位板の前記各収容設置空間に設置し、
前記粘着接合フィルムは、前記陰極集電板と前記定位板とを一体に接着し、しかも前記陰極集電板と定位板は、前記各膜電極組をその間に挟み、
前記第一陰極端板と前記第二陰極端板は、相同の構造で、
前記第一陽極流道板と前記第二陽極流道板は、相同の構造で、
前記第一陰極流道板と前記第二陰極流道板は、相同の構造であることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項１７】
前記燃料電池スタックは、さらに第一カバーを備え、これにより第一ファンを結合することを特徴とする請求項１６に記載の燃料電池スタック。
【請求項１８】
前記燃料電池スタックは、さらに第二カバーを備え、これにより第二ファンを結合することを特徴とする請求項１６に記載の燃料電池スタック。
【請求項１９】
前記陽極流道板は、陽極燃料注入口及び陽極燃料流出口を設置することを特徴とする請求項１６に記載の燃料電池スタック。
【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、特に組み立てが容易という長所を備える燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１「燃料電池スタック構造(Fuel Cell Stack)」は、燃料電池スタック構造を掲示する。特許文献２「直接液態フィード式燃料電池スタック構造(Direct Liquid Feed Fuel Cell Stack)」は、燃料電池スタック構造を掲示する。特許文献３「燃料電池装置(Fuel Cell Device)」は、燃料電池スタック構造を掲示する。本発明は、従来の燃料電池スタック構造の、組み立ての利便性における構造上の改善点に鑑みてなされたものである。
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第ＵＳ２００６００５１６２６Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第ＵＳ２００５００７４６５２Ａ１号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第ＵＳ２００５００４２４９３Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする主要な課題は、組み立てが容易という長所を備える燃料電池スタック構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は下記の燃料電池スタックを提供する。
燃料電池スタックは第一陰極端板、第一燃料電池モジュール、第一陽極流道板、第二燃料電池モジュール、陰極流道板、第三燃料電池モジュール、片第二陽極流道板、第四燃料電池モジュール、第二陰極端板を備え、上から下へと積み重ねて構成する。
該陰極流道板には燃料進出口を設置し、該第一燃料電池モジュール、該第二燃料電池モジュール、該第三燃料電池モジュール、該第四燃料電池モジュールは相同の構造で、及び各燃料電池モジュールはそれぞれ陰極集電板、少なくとも１個以上の膜電極組、粘着接合フィルム、定位板、少なくとも１枚以上の集電板を備える。
該粘着接合フィルムは少なくとも１個の収容設置空間を備え、しかも該各収容設置空間はそれぞれ該各膜電極組を収容設置する。
該定位板は少なくとも１個以上の収容設置空間を備える。
該少なくとも１枚以上の集電板はそれぞれ該定位板の該各収容設置空間に設置する。
該粘着接合フィルムは該陰極集電板と該定位板とを一体に接着し、しかも該陰極集電板と該定位板は該各膜電極組をそとの間に挟み、該第一陰極端板と該第二陰極端板は相同の構造で、該第一陽極流道板と該第二陽極流道板は相同の構造である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は組み立てが容易という長所を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。図１は、図２から図５に示す部材により構成される本発明第一実施形態による燃料電池スタックの構造図で、図２は本発明第一実施形態による燃料電池スタック第一部分の立体分解図で、図３は、本発明第一実施形態による燃料電池スタック第二部分の立体分解図で、図４は、本発明第一実施形態による燃料電池スタック第三部分の立体分解図で、図５は、本発明第一実施形態による燃料電池スタック第四部分の立体分解図で、図６は、本発明第一実施形態による燃料電池スタックの立体組合せ図である。第一実施形態中において、本発明の一実施形態による燃料電池スタック１０は、第一陰極端板１０１Ａ、第一燃料電池モジュール１０２Ａ、第一陽極流道板１０３Ａ、第二燃料電池モジュール１０２Ｂ、陰極流道板１０５、第三燃料電池モジュール１０２Ｃ、第二陽極流道板１０３Ｂ、第四燃料電池モジュール１０２Ｄ、第二陰極端板１０１Ｂを備え、上から下へと積み重ねて構成する。複数の第一ワッシャ１０４、複数の第二ワッシャ１０６と複数の圧板１１０はそれぞれ対応する第一陰極流道板１０５、第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂに設置する。
【０００８】
第一燃料電池モジュール１０２Ａ、第二燃料電池モジュール１０２Ｂ、第三燃料電池モジュール１０２Ｃと第四燃料電池モジュール１０２Ｄはすべて相同の構造で、及び各燃料電池モジュール１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄはそれぞれ陰極集電板１０２１、少なくとも１個以上の膜電極組１０２２、粘着接合フィルム１０２３、定位板１０２４、少なくとも１枚以上の集電板１０２５を備える。
【０００９】
陰極集電板１０２１は複数の貫通孔１０２１１を設置し、陰極集電板１０２１の周囲には螺孔１０２１２と孔１０２１３を設置する。各孔１０２１１は陰極燃料及び陰極生成物を通過させる。陰極集電板１０２１の基材は、化学耐性非導体エンジニアリングプラスチック基板、プラスチックカーボン基板、ＦＲ４基板、ＦＲ５基板、エポキシ樹脂基板、グラスファイバー基板、セラミック基板、高分子可塑基板、複合式材料基板、印刷回路基材等から一種を選択する。
【００１０】
膜電極組１０２２の具体的実施形態は、関連する公知技術を採用可能で、質子交換膜により構成する直接メタノール膜電極組等を採用することができる。
【００１１】
粘着接合フィルム１０２３は少なくとも１個の収容設置空間１０２３１を備え、しかも各収容設置空間１０２３１はそれぞれ各膜電極組１０２２を収容設置する。粘着接合フィルム１０２３の周囲には、螺孔１０２３２と孔１０２３３を設置する。粘着接合フィルム１０２３の材料はポリプロピレンを採用することができる。
【００１２】
定位板１０２４は少なくとも１個の収容設置空間１０２４１を備え、しかも各収容設置空間１０２４１は各集電板１０２５を収容設置する。定位板１０２４の周囲には、螺孔１０２４２と孔１０２４３を設置する。定位板１０２４の基材は、化学耐性非導体エンジニアリングプラスチック基板、プラスチックカーボン基板、ＦＲ４基板、ＦＲ５基板、エポキシ樹脂基板、グラスファイバー基板、セラミック基板、高分子可塑基板、複合式材料基板、印刷回路基材等から一種を選択する。
【００１３】
集電板１０２５は外へと延伸し伸び出る板体１０２５１を設置する。板体１０２５１は各膜電極組１０２２の電気的連接のために使用し、これにより各膜電極組１０２２は直列接続或いは並列接続することができる。集電板１０２５は複数の孔を設置し、各孔は陽極燃料及び陽極生成物を通過させる。集電板１０２５の材料は、導電材料を採用し、しかも抗腐食及び/或いは防酸化の抗化性物理性質を備える、例えば、ステンレス（ＳＵＳ３１６）板、金箔、チタン金属、グラファイト材料、カーボン金属化合物材料、金属合金板、低抵抗の高分子導電板等から一種を選択するのが最適である。
【００１４】
陰極流道板１０５はさらに、陽極燃料注入口１０５１（INLＥT）、及び陽極燃料流出口１０５２（OUTLＥT）を設置する。陽極燃料注入口１０５１と陽極燃料流出口１０５２は第一実施形態による燃料電池スタック１０が使用する陽極燃料の単一の出入口である。陰極流道板１０５は両面陰極流道板で、その両側の相対する側面には共に流道構造１０５３をそれぞれ設置する。各流道構造１０５３と陽極燃料注入口１０５１、陽極燃料流出口１０５２との間に位置する空間には、通路１０５６を設置する。陰極流道板１０５の周囲には、螺孔１０５４と孔１０５５を設置する。陰極流道板１０５の基材は、化学耐性非導体エンジニアリングプラスチック基板、プラスチックカーボン基板、ＦＲ４基板、ＦＲ５基板、エポキシ樹脂基板、グラスファイバー基板、セラミック基板、高分子可塑基板、複合式材料基板、印刷回路基材等から一種を選択する。
【００１５】
第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂとは相同の構造を採用し、両者は共に両面陽極流道板で、その両側の相対する側面には共に流道構造１０３１をそれぞれ設置する。第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂの周囲には、それぞれ螺孔１０３２と孔１０３３を設置する。陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂの基材は、化学耐性非導体エンジニアリングプラスチック基板、プラスチックカーボン基板、ＦＲ４基板、ＦＲ５基板、エポキシ樹脂基板、グラスファイバー基板、セラミック基板、高分子可塑基板、複合式材料基板、印刷回路基材等から一種を選択する。
【００１６】
第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂとは相同の構造を採用し、両者は共に片面陰極端板で、その内側面にはそれぞれ流道構造１０１１を設置し、外側面にはそれぞれ少なくとも１個の凹部１０１２を設置する。第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂの周囲には、それぞれ螺孔１０１３、凸蓋１０１４、凹孔１０１５を設置する。陥没状を呈する通路１０１６は、各流道構造１０１１と螺孔１０１３、凸蓋１０１４との間に設置する。第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂの基材は、化学耐性非導体エンジニアリングプラスチック基板、プラスチックカーボン基板、ＦＲ４基板、ＦＲ５基板、エポキシ樹脂基板、グラスファイバー基板、セラミック基板、高分子可塑基板、複合式材料基板、印刷回路基材等から一種を選択する。
【００１７】
第一ワッシャ１０４には、少なくとも３個の螺孔１０４１と２個の孔１０４２を設置する。各螺孔１０４１と孔１０４２は陰極流道板１０５に設置する螺孔１０５４と孔１０５５に対応し、及び同時に第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂに設置する螺孔１０１３と凸蓋１０１４に対応する。
【００１８】
第二ワッシャ１０６には、少なくとも３個の螺孔１０６１を設置する。各螺孔１０６１は陰極流道板１０５に設置する螺孔１０５４に対応し、及び同時に、第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂに設置する螺孔１０１３に対応する。
【００１９】
第一ワッシャ１０４と第二ワッシャ１０６は、ゴム材料を採用することができる。
【００２０】
圧板１１０には、少なくとも２個の螺孔１１０１を設置し、しかも各螺孔１１０１は第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂ周囲に設置する螺孔１０１３に対応する。圧板１１０は硬質金属材料を採用することができる。
【００２１】
本発明第一実施形態による燃料電池スタック１０の組み立て時には、２枚の第一ワッシャ１０４と４枚の第二ワッシャ１０６を、それぞれ陰極流道板１０５の相対する両外側面に密着させる。続いて、２枚の陰極集電板１０２１を、それぞれ陰極流道板１０５の外側表面に積み重ねて、これにより各第一ワッシャ１０４と第二ワッシャ１０６は、陰極流道板１０５と陰極集電板１０２１との間に挟まれる。次に、２枚の粘着接合フィルム１０２３を、２枚の陰極集電板１０２１の外側表面に密着させる。さらに、４枚の膜電極組１０２２を、それぞれ２枚の粘着接合フィルム１０２３の２個の収容設置空間１０２３１内に入れる。これにより膜電極組１０２２は、２枚の陰極集電板１０２１に接触する。次に、２枚の定位板１０２４を、２枚の粘着接合フィルム１０２３の外側表面に密着させる。さらに、４枚の集電板１０２５を、それぞれ２枚の定位板１０２４の収容設置空間１０２４１内に入れる。これにより集電板１０２５は、それぞれ４枚の膜電極組１０２２の陽極位置と陰極位置に接触し、陽極集電板１０２５と陰極集電板１０２５となる。同時に、集電板１０２５が延伸する板体１０２５１も、２枚の定位板１０２４外へと伸び出る。
【００２２】
次に、２枚の第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂを、それぞれ２枚の定位板１０２４と４枚の集電板の外側表面に密着させる。これにより第二燃料電池モジュール１０２Ｂと第三燃料電池モジュール１０２Ｃは、陰極流道板１０５、第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂとの間に挟まれる。続いて、別の２枚の定位板１０２４を、２枚の第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂの外側表面に密着させる。さらに、別の４枚の集電板１０２５を、それぞれ２枚の定位板１０２４の収容設置空間１０２４１内に入れる。上記と同様に、集電板１０２５が延伸する板体１０２５１も、２枚の定位板１０２４外に伸び出る。
【００２３】
次に、別の２枚の粘着接合フィルム１０２３を、２枚の定位板１０２４の外側表面に密着させる。これにより４枚の集電板１０２５を定位板１０２４と粘着接合フィルム１０２３との間に挟む。この後、４枚の膜電極組１０２２を、それぞれ２枚の粘着接合フィルム１０２３の２個の収容設置空間１０２４１内に入れる。これにより集電板１０２５は、４枚の膜電極組１０２２の陽極位置と陰極位置に接触し、陽極集電板１０２５と陰極集電板１０２５となる。次に、別の２枚の陰極集電板１０２１を、２枚の粘着接合フィルム１０２３と４枚の膜電極組１０２２の外側表面に密着させる。さらに、１枚の第一ワッシャ１０４と２枚の第二ワッシャ１０６を、それぞれ第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂの内側表面に密着させ、及び各３枚の圧板１１０を、それぞれ第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂの外側表面の凹部１０１２に密着させる。次に、第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂを、それぞれ２枚の陰極集電板１０２１の外側表面に密着させる。これにより各第一ワッシャ１０４と第二ワッシャ１０６は、第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂとの間に挟まれる。
【００２４】
このようにして、第一燃料電池モジュール１０２Ａ、第四燃料電池モジュール１０２Ｄは、第一陰極端板１０１Ａ、第二陰極端板１０１Ｂ、第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂとの間に挟まれ、本発明第一実施形態による燃料電池スタック１０のスタッキングを完成する。最後に、複数のボルト１０８により、燃料電池スタック１０の第一陰極端板１０１Ａ、第一燃料電池モジュール１０２Ａ、第一陽極流道板１０３Ａ、第二燃料電池モジュール１０２Ｂ、陰極流道板１０５、第三燃料電池モジュール１０２Ｃ、第二陽極流道板１０３Ｂ、第四燃料電池モジュール１０２Ｄ、第二陰極端板１０１Ｂ、及び複数の第一ワッシャ１０４、第二ワッシャ１０６と圧板１１０の螺孔を順番にそれぞれ貫通する。このようにして、本発明第一実施形態による燃料電池スタック１０の組み立てを完成する。
【００２５】
図７に示すように、本発明第一カバー２０の両側には、対応する嵌合部２１を設置する。第一カバー２０は、嵌合部２１により、第一実施形態による燃料電池スタック１０の相対する両外側の第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂの凹孔１０１５に嵌合される。このようにして、第一カバー２０は第一実施形態による燃料電池スタック１０に結合され、第一ファン３０は第一カバー２０に結合される。
【００２６】
図８に示すように、本発明第二カバー４０の両側には、対応する嵌合部４１を設置する。第二カバー４０は、嵌合部４１により、第一実施形態による燃料電池スタック１０の相対する両外側の第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂの凹孔１０１５に嵌合される。このようにして、第二カバー４０は第一実施形態による燃料電池スタック１０に結合され、第二ファン５０は第二カバー４０に結合される。
【００２７】
第一ファン３０と第二ファン５０は、例えば、ブラストファン、ファン等を採用することができる。その主要な機能は、気体流動の推進力を提供することで、これにより外界の空気及び陰極生成物は、燃料電池スタック１０構造中において流動することができる。
【００２８】
図９は、図１０から図１３に示す部材により構成される本発明第二実施形態による燃料電池スタックの構造図で、図１０は、本発明第二実施形態による燃料電池スタック第一部分の立体分解図で、図１１は、本発明第二実施形態による燃料電池スタック第二部分の立体分解図で、図１２は、本発明第二実施形態による燃料電池スタック第三部分の立体分解図で、図１３は、本発明第二実施形態による燃料電池スタック第四部分の立体分解図で、図１４は、本発明第二実施形態による燃料電池スタックの立体組合せ図である。第二実施形態中において、本発明第二実施形態による燃料電池スタック１０は、第一陰極端板１０１Ａ、第一燃料電池モジュール１０２Ａ、第一陽極流道板１０３Ａ、第二燃料電池モジュール１０２Ｂ、第一陰極流道板１０７Ａ、第三燃料電池モジュール１０２Ｃ、陽極流道板１０９、第四燃料電池モジュール１０２Ｄ、第二陰極流道板１０７Ｂ、第五燃料電池モジュール１０２Ｅ、第二陽極流道板１０３Ｂ、第六燃料電池モジュール１０２Ｆ、第二陰極端板１０１Ｂを備え、上から下へと積み重ねて構成する。複数の第一ワッシャ１０４、複数の第二ワッシャ１０６と複数の圧板１１０は、それぞれ第一陰極流道板１０５、第一陰極端板１０３Ａと第二陰極端板１０３Ｂに設置する。
【００２９】
第一燃料電池モジュール１０２Ａ、第二燃料電池モジュール１０２Ｂ、第三燃料電池モジュール１０２Ｃ、第四燃料電池モジュール１０２Ｄ、第五燃料電池モジュール１０２Ｅと第六燃料電池モジュール１０２Ｆとは相同の構造を採用し、及び各燃料電池モジュール１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｅ、１０２Ｆはそれぞれ陰極集電板１０２１、少なくとも１個以上の膜電極組１０２２、粘着接合フィルム１０２３、定位板１０２４、少なくとも１枚以上の集電板１０２５を備える。第二実施形態の各燃料電池モジュール１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｅ、１０２Ｆの構造は、第一実施形態の燃料電池モジュールと相同であるため、再度の説明は行わない。
【００３０】
陽極流道板１０９はさらに、陽極燃料注入口１０９１（INLＥT）、及び陽極燃料流出口１０９２（OUTLＥT）を設置する。陽極燃料注入口１０９１と陽極燃料流出口１０９２は、第二実施形態による燃料電池スタック１０が使用する陽極燃料の単一の出入口である。陽極流道板１０９は両面陽極流道板で、その相対する両側面には共に流道構造１０９３を備える。陽極流道板１０９の周囲には螺孔１０９４と孔１０９５を設置する。陽極流道板１０９の基材は、化学耐性非導体エンジニアリングプラスチック基板、プラスチックカーボン基板、ＦＲ４基板、ＦＲ５基板、エポキシ樹脂基板、グラスファイバー基板、セラミック基板、高分子可塑基板、複合式材料基板、印刷回路基材等から一種を選択する。
【００３１】
第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂとは相同の構造を採用し、しかも第二実施形態の第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂの構造は第一実施形態と相同であるため、再度の説明は行わない。
【００３２】
第一陰極流道板１０７Ａと第二陰極流道板１０７Ｂとは、相同の構造を採用し、両者は共に両面陰極流道板で、その相対する両側面には共に流道構造１０７１を設置する。第一陰極流道板１０７Ａと第二陰極流道板１０７Ｂの周囲には、それぞれ螺孔１０７２と孔１０７３を設置する。U字型を呈する通路１０７４は、各流道構造１０７１と螺孔１０７２、孔１０７３との間に設置する。第一陰極流道板１０７Ａと第二陰極流道板１０７Ｂの基材は、化学耐性非導体エンジニアリングプラスチック基板、プラスチックカーボン基板、ＦＲ４基板、ＦＲ５基板、エポキシ樹脂基板、グラスファイバー基板、セラミック基板、高分子可塑基板、複合式材料基板、印刷回路基材等から一種を選択する。
【００３３】
第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂとは相同の構造を採用し、しかも第二実施形態の第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂの構造は、第一実施形態と相同であるため、再度の説明は行わない。
【００３４】
第二実施形態が採用する第一ワッシャ１０４、第二ワッシャ１０６と圧板１１０の構造は、第一実施形態と相同であるため、再度の説明は行わない。
【００３５】
本発明第二実施形態による燃料電池スタック１０の組み立て時には、先ず２枚の定位板１０２４を、それぞれ陽極流道板１０９の相対する両外側に密着させる。続いて、４枚の集電板１０２５を、それぞれ２枚の定位板１０２４の収容設置空間１０２４１内に入れる。
【００３６】
次に、２枚の粘着接合フィルム１０２３を、２枚の定位板１０２４の外側表面に密着させる。これにより各集電板１０２５は、定位板１０２４と粘着接合フィルム１０２３との間に挟まれる。さらに、４枚の膜電極組１０２２を、それぞれ２枚の粘着接合フィルム１０２３の２個の収容設置空間１０２３１内に入れる。これにより集電板１０２５は、それぞれ４枚の膜電極組１０２２の陽極位置と陰極位置に接触し、陽極集電板１０２５と陰極集電板１０２５となる。同時に、集電板１０２５の延伸する板体１０２５１も、２枚の定位板１０２４外に伸び出る。
【００３７】
次に、２枚の陰極集電板１０２１を、２枚の粘着接合フィルム１０２３の外側表面に密着させ、これにより４枚の膜電極組１０２２は定位板１０２４と粘着接合フィルム１０２３との間に挟まれる。この後、２枚の第一ワッシャ１０４と４枚の第二ワッシャ１０６を、それぞれ第一陰極流道板１０７Ａと第二陰極流道板１０７Ｂの相対する両外側に密着させる。さらに、２枚の第一陰極流道板１０７Ａと第二陰極流道板１０７Ｂを、それぞれ２枚の陰極集電板１０２１の外側表面に密着させる。
【００３８】
このようにして、第三燃料電池モジュール１０２Ｃ、第四燃料電池モジュール１０２Ｄを、陽極流道板１０９、第一陰極流道板１０７Ａと第二陰極流道板１０７Ｂとの間に挟む。次に、別の２枚の陰極集電板１０２１を、第一陰極流道板１０７Ａと第二陰極流道板１０７Ｂの外側表面に密着させる。これにより各第一ワッシャ１０４と第二ワッシャ１０６を、陰極流道板１０５と２枚の陰極集電板１０２１との間に挟む。次に、２枚の粘着接合フィルム１０２３を、２枚の陰極集電板１０２１の外側表面に密着させ、さらに、４枚の膜電極組１０２２を、それぞれ２枚の粘着接合フィルム１０２３の２個の収容設置空間１０２３１内に入れる。これにより膜電極組１０２２は、２枚の陰極集電板１０２１に接触する。次に、２枚の定位板１０２４を、２枚の粘着接合フィルム１０２３の外側表面に密着させ、さらに、４枚の集電板１０２５を、それぞれ２枚の定位板１０２４の収容設置空間１０２４１内に入れる。これにより集電板１０２５は、それぞれ４枚の膜電極組１０２２の陽極位置と陰極位置に接触し、陽極集電板１０２５と陰極集電板１０２５となる。同時に集電板１０２５が延伸する板体１０２５１も、２枚の定位板１０２４外に伸び出る。
【００３９】
次に、２枚の第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂを、それぞれ２枚の定位板１０２４と４枚の集電板の外側表面に密着させる。これにより、第二燃料電池モジュール１０２Ｂ、第五燃料電池モジュール１０２Ｅを、第一陰極流道板１０７Ａ、第二陰極流道板１０７Ｂ、第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂとの間に挟む。次に、別の２枚の定位板１０２４を、２枚の第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂの外側表面密着させ、さらに、別の４枚の集電板１０２５を、それぞれ２枚の定位板１０２４の収容設置空間１０２４１内に入れる。これにより上記と同様に、集電板１０２５が延伸する板体１０２５１も、２枚の定位板１０２４外に伸び出る。次に、別の２枚の粘着接合フィルム１０２３を、２枚の定位板１０２４の外側表面密着させ、これにより４枚の集電板１０２５を、定位板１０２４と粘着接合フィルム１０２３との間に挟む。次に、４枚の膜電極組１０２２を、それぞれ２枚の粘着接合フィルム１０２３の２個の収容設置空間１０２４１内に入れる。これにより集電板１０２５は、それぞれ４枚の膜電極組１０２２の陽極位置と陰極位置に接触し、陽極集電板１０２５と陰極集電板１０２５となる。
【００４０】
次に、別の２枚の陰極集電板１０２１を、２枚の粘着接合フィルム１０２３と４枚の膜電極組１０２２の外側表面密着させる。さらに、１枚の第一ワッシャ１０４と２枚の第二ワッシャ１０６を、それぞれ第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂの内側表面密着させ、及び各３枚の圧板１１０を、それぞれ第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂの外側表面の凹部１０１２密着させる。さらに、第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂを、それぞれ２枚の陰極集電板１０２１の外側表面密着させ、これにより各第一ワッシャ１０４と第二ワッシャ１０６を、第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂとの間に挟む。これにより第一燃料電池モジュール１０２Ａ、第六燃料電池モジュール１０２Ｆを、第一陰極端板１０１Ａ、第二陰極端板１０１Ｂ、第一陽極流道板１０３Ａと第二陽極流道板１０３Ｂとの間に挟む。
【００４１】
最後に、複数のボルト１０８により、燃料電池スタック１０の第一陰極端板１０１Ａ、第一燃料電池モジュール１０２Ａ、第一陽極流道板１０３Ａ、第二燃料電池モジュール１０２Ｂ、陰極流道板１０５、第三燃料電池モジュール１０２Ｃ、第二陽極流道板１０３Ｂ、第四燃料電池モジュール１０２Ｄ、第二陰極端板１０１Ｂ、及び複数の第一ワッシャ１０４、第二ワッシャ１０６と圧板１１０の螺孔を順番にそれぞれ通過し、このようにして本発明第二実施形態による燃料電池スタック１０の組み立てを完成する。
【００４２】
図１５に示すように、本発明第一カバー２０の両側には、対応する嵌合部２１を設置する。第一カバー２０は嵌合部２１により、第二実施形態による燃料電池スタック１０の相対する両外側の第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂの凹孔１０１５に嵌合され、このようにして、第一カバー２０は第二実施形態による燃料電池スタック１０に結合され、第一ファン３０は第一カバー２０に結合される。
【００４３】
図１６に示すように、本発明第二カバー４０の両側には、対応する嵌合部４１を設置する。第二カバー４０は嵌合部４１により、第二実施形態による燃料電池スタック１０の相対する両外側の第一陰極端板１０１Ａと第二陰極端板１０１Ｂの凹孔１０１５に嵌合され、このようにして、第二カバー４０は第二実施形態による燃料電池スタック１０に結合され、第二ファン５０は第二カバー４０に結合される。
【００４４】
第一ファン３０と第二ファン５０は、例えば、ブラストファン、ファン等を採用することができる。その主要な機能は、気体流動の推進力を提供することで、これにより外界の空気及び陰極生成物は、第二実施形態による燃料電池スタック１０中において流動することができる。
【００４５】
第一、二実施形態において、各孔１０４２、１０２１３、１０２４３、１０３３、１０２３３、１０５５、１０７３、１０９５はそれぞれ陽極燃料と陽極生成物を流通させる通路である。各凸蓋１０１４は燃料電池スタック１０最外側の両側面に位置する各孔１０４２を封鎖する。
【００４６】
第一、二実施形態において、通路１０１６、１０５６、１０７４は、少なくとも陰極燃料を流通させる通路である。  
【００４７】
本発明の一実施形態による燃料電池スタック１０は、組み立てが容易であるという長所を備える。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図２から図５に示す部材により構成される本発明第一実施形態による燃料電池スタックの構造図である。
【図２】本発明第一実施形態による燃料電池スタック第一部分の立体分解図である。
【図３】本発明第一実施形態による燃料電池スタック第二部分の立体分解図である。
【図４】本発明第一実施形態による燃料電池スタック第三部分の立体分解図である。
【図５】本発明第一実施形態による燃料電池スタック第四部分の立体分解図である。
【図６】本発明第一実施形態による燃料電池スタックの立体組合せ図である。
【図７】本発明第一実施形態による燃料電池スタックにおいて、第一実施形態のカバーとファンを組み合わせる状態を示す立体概略図である。
【図８】本発明第一実施形態による燃料電池スタックにおいて、第二実施形態のカバーとファンを組み合わせる状態を示す立体概略図である。
【図９】図１０から図１３に示す部材により構成される本発明第二実施形態による燃料電池スタックの構造図である。
【図１０】本発明第二実施形態による燃料電池スタック第一部分の立体分解図である。
【図１１】本発明第二実施形態による燃料電池スタック第二部分の立体分解図である。
【図１２】本発明第二実施形態による燃料電池スタック第三部分の立体分解図である。
【図１３】本発明第二実施形態による燃料電池スタック第四部分の立体分解図である。
【図１４】本発明第二実施形態による燃料電池スタックの立体組合せ図である。
【図１５】本発明第二実施形態による燃料電池スタックにおいて、第一カバーと第一ファンを組み合わせる状態を示す立体概略図である。
【図１６】本発明第二実施形態による燃料電池スタックにおいて、第二カバーと第二ファンを組み合わせる状態を示す立体概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  燃料電池スタック
１０１Ａ  第一陰極端板
１０１Ｂ  第二陰極端板
１０１１  流道構造
１０１２  凹部
１０１３  螺孔
１０１４  凸蓋
１０１５  凹孔
１０１６  通路
１０２Ａ  第一燃料電池モジュール
１０２Ｂ  第二燃料電池モジュール  
１０２Ｃ  第三燃料電池モジュール  
１０２Ｄ  第四燃料電池モジュール
１０２Ｅ  第五燃料電池モジュール
１０２Ｆ  第六燃料電池モジュール
１０２１  陰極集電板  
１０２１１  孔  
１０２１２  螺孔
１０２１３  孔
１０２２  膜電極組
１０２３  粘着接合フィルム
１０２３１  収容設置空間
１０２３２  螺孔
１０２３３  孔
１０２４  定位板
１０２４１  収容設置空間
１０２４２  螺孔
１０２４３  孔
１０２５  集電板
１０２５１  板体  
１０３Ａ  第一陽極流道板
１０３Ｂ  第二陽極流道板
１０３１  流道構造
１０３２  螺孔
１０３３  孔  
１０４  第一ワッシャ
１０４１  螺孔
１０４２  孔
１０５  陰極流道板
１０５１  陽極燃料注入口
１０５２  陽極燃料流出口
１０５３  流道構造
１０５４  螺孔
１０５５  孔
１０５６  通路
１０６  第二ワッシャ
１０６１  螺孔
１０７Ａ  第一陰極流道板
１０７Ｂ  第二陰極流道板
１０７１  流道構造  
１０７２  螺孔
１０７３  孔
１０７４  通路
１０８  ボルト
１０９  陽極流道板
１０９１  燃料注入口
１０９２  燃料流出口
１０９３  流道構造
１０９４  螺孔
１０９５  孔
１１０  圧板
１１０１  螺孔
２０  第一カバー
２１  嵌合部
３０  第一ファン
４０  第二カバー
４１  嵌合部
５０  第二ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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