(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルを積層することにより構成されたセルスタックと、
前記セルスタックの積層方向両側にそれぞれ配設された２つの端板と、
前記セルスタックと前記端板とを積層方向において締め付ける締結バンドと、
前記締結バンドの一方端部と他方端部とを接続する接続部と、
前記２つの端板の少なくとも一方に設けられ、前記端板の表面から離間する方向への前記締結バンドの変位を規制する変位規制部とを備え、
前記変位規制部は前記端板に配置されており、かつ、前記締結バンドの表面の少なくとも一部を覆うように形成されている、燃料電池。
【請求項２】
前記変位規制部は前記端板と一体に形成されている、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記締結バンドには、前記変位規制部に係止されることにより前記端板の表面と平行な方向への前記締結バンドの変位を規制する係止部が設けられている、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記接続部は、前記変位規制部に係止されることにより前記端板の表面と平行な方向への前記締結バンドの変位を規制する係止部を有している、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記２つの端板の少なくとも一方には、前記複数のセルのそれぞれにガスまたは冷却媒体を供給するための配管部材が接続されており、
前記変位規制部の少なくとも一部は、前記配管部材によって構成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の燃料電池。
【請求項６】
前記配管部材は、前記締結バンドの表面の少なくとも一部と対向する対向部を有する配管または管継手である、請求項５に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記配管部材は、配管または管継手であり、
前記配管または前記管継手に対して、前記締結バンドの表面の少なくとも一部と対向する対向部材が取り付けられている、請求項５に記載の燃料電池。
【請求項８】
複数のセルを積層することにより構成されたセルスタックと、
前記セルスタックの積層方向両側にそれぞれ配設された２つの端板と、
前記セルスタックと前記端板とを積層方向において締め付ける締結バンドと、
前記締結バンドの一方端部と他方端部とを接続する接続部とを備える燃料電池の解体方法であって、
前記端板の表面から離間する方向への前記締結バンドの変位を規制する変位規制部を前記２つの端板の少なくとも一方に配設する工程と、
前記締結バンドの変位を前記変位規制部で規制しつつ、前記接続部における前記締結バンドの一方端部と他方端部との接続を解除する工程とを備える、燃料電池の解体方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルの積層体であるセルスタックを締結バンドを用いて締結した燃料電池およびそのような燃料電池の解体方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な燃料電池のセルスタックは、特許文献１に開示されているように、複数のセル（単電池）を積層することによって構成されており、セルスタックの積層方向両側には、集電板、絶縁板および端板がこの順に配設されている。そして、セルスタック、集電板、絶縁板および端板を含む積層体が締結ロッド（ボルトおよびナット）を用いて積層方向において締め付けられており、これによりセルどうしの電気的な接続状態が保持されている。
【０００３】
しかし、このような締結ロッド（ボルトおよびナット）を用いた締結構造では、端板の表面からボルトの頭部および先端部ならびにナットが突出するため、燃料電池のサイズが大きくなるという問題があった。
【０００４】
そこで、近年では、セルスタックの締結構造をより小さくすることによって燃料電池を小型化する技術が種々開発されており、たとえば、特許文献２および３には、厚さの薄い締結バンドを用いてセルスタックを締結する技術が開示されている。また、特許文献３には、締結バンドの両端部間をターンバックルまたはラッチ等のような小型の接続部を用いて接続する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−５９１８７号公報
【特許文献２】特表２００１−５０４６３２号公報
【特許文献３】特開２００７−７３５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
セルスタックおよび端板等の締結に締結バンド（特許文献２，３）を用いると、締結バンドが端板の表面から大きく突出することがなく、また、締結バンドの両端部間を小型の接続部（ターンバックル、ラッチ等）で接続することができるので、燃料電池のサイズを小さくすることができる。
【０００７】
しかし、締結バンドの両端部間の接続が解除されたり、締結バンドが切断されたりした場合には、「セルスタックの弾発力（弾性反発力）」または「締結バンド自体の弾発力」によって締結バンドが勢いよく弾かれるため、従来では、弾かれた締結バンドによってセルスタックの周辺に存在する機器が破壊されるなどの課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池は、複数のセルを積層することにより構成されたセルスタックと、前記セルスタックの積層方向両側にそれぞれ配設された２つの端板と、前記セルスタックと前記端板とを積層方向において締め付ける締結バンドと、前記締結バンドの一方端部と他方端部とを接続する接続部と、前記２つの端板の少なくとも一方に設けられ、前記端板の表面から離間する方向への前記締結バンドの変位を規制する変位規制部とを備える。
【０００９】
この構成において、接続部が緩んで締結バンドの両端部間の接続が解除されたり、締結バンドが切断されたりすると、締結バンドのうち端板の表面に位置する部分は、「セルスタックの弾発力」や「締結バンド自体の弾発力」を受けて、端板の表面から離間する方向へ変位しようとする。しかし、端板の表面から離間する方向への締結バンドの変位は、変位規制部によって規制されるので、当該方向へ締結バンドが勢いよく弾かれることはない。
【００１０】
前記２つの端板の少なくとも一方の表面には溝状の凹部が形成されており、前記締結バンドは前記凹部に嵌って配設されていてもよい。
【００１１】
この構成では、締結バンドの側面が凹部の内側面に当接されることによって締結バンドの幅方向への変位が規制されるので、端板の表面において締結バンドを簡単に位置決めできるとともに、締結バンドの幅方向への位置ずれを防止できる。
【００１２】
前記変位規制部は前記締結バンドの表面の少なくとも一部を覆うように形成されていてもよい。
【００１３】
この構成において、締結バンドが端板の表面から離間する方向へ変位しようとすると、締結バンドの表面の少なくとも一部が変位規制部に当接され、その変位が規制される。
【００１４】
前記変位規制部は前記端板と一体に形成されていてもよい。
【００１５】
この構成では、変位規制部と端板とが一体であることから、これらを射出成形等のような一体成形により簡単かつ安価に製造できる。
【００１６】
前記締結バンドには、前記変位規制部に係止されることにより前記端板の表面と平行な方向への前記締結バンドの変位を規制する係止部が設けられていてもよい。
【００１７】
この構成では、締結バンドに設けられた係止部が変位規制部に係止されることによって、端板の表面と平行な方向への締結バンドの変位が規制される。
【００１８】
前記接続部は、前記変位規制部に係止されることにより前記端板の表面と平行な方向への前記締結バンドの変位を規制する係止部を有していてもよい。
【００１９】
この構成では、接続部に設けられた係止部が変位規制部に係止されることによって、端板の表面と平行な方向への締結バンドの変位が規制される。
【００２０】
前記２つの端板の少なくとも一方の表面には、断面四角形の溝状の凹部が形成されており、前記締結バンドは、前記凹部に嵌って配設された断面四角形の帯状部材であり、前記変位規制部は、前記締結バンドの表面の少なくとも一部と対向する平面状の対向面を有する対向部と、前記凹部と交差する方向における前記対向部の両端部と前記端板とを連結する２つの連結部とを有するものであってもよい。
【００２１】
この構成では、締結バンドが変位する際には、締結バンドの下面が凹部の底面に面接触し、締結バンドの表面が対向部の対向面に面接触し、締結バンドの側面が凹部の内側面に面接触するので、これらの面接触に伴う摩擦力によって締結バンドの勢いを弱めることができる。
【００２２】
前記２つの端板の少なくとも一方の表面には、断面四角形の溝状の凹部が形成されており、前記締結バンドは、前記凹部に嵌って配設された断面四角形の帯状部材であり、前記変位規制部は、前記締結バンドの表面の少なくとも一部と対向する平面状の対向面を有する対向部と、前記凹部と交差する方向における前記対向部の一方端部と前記端板とを連結する連結部とを有しており、前記対向部の他方端部と前記端板の表面との間には、前記締結バンドを前記凹部へ導入する導入口が設けられているものであってもよい。
【００２３】
この構成では、対向部の他方端部と端板の表面との間に締結バンドを凹部へ導入する導入口が設けられているので、端板の表面に配置した締結バンドを、その幅方向へ移動させて導入口から凹部へ導入することができる。したがって、締結バンドの端部を対向部の下方空間に通す必要はなく、締結バンドの端部に接続部が一体に設けられる場合でも、当該下方空間の高さによって接続部の高さが制限されることはなく、「接続部」を自由に設計することができる。
【００２４】
前記２つの端板の少なくとも一方には、前記複数のセルのそれぞれにガスまたは冷却媒体を供給するための配管部材が接続されており、前記変位規制部の少なくとも一部は、前記配管部材によって構成されていてもよい。
【００２５】
この構成では、変位規制部の少なくとも一部を、配管部材によって簡単かつ安価に構成することができる。
【００２６】
前記配管部材は、前記締結バンドの表面の少なくとも一部と対向する対向部を有する配管または管継手であってもよい。また、前記配管部材は、配管または管継手であり、前記配管または前記管継手に対して、前記締結バンドの表面の少なくとも一部と対向する対向部材が取り付けられていてもよい。
【００２７】
上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池の解体方法は、複数のセルを積層することにより構成されたセルスタックと、前記セルスタックの積層方向両側にそれぞれ配設された２つの端板と、前記セルスタックと前記端板とを積層方向において締め付ける締結バンドと、前記締結バンドの一方端部と他方端部とを接続する接続部とを備える燃料電池の解体方法であって、前記端板の表面から離間する方向への前記締結バンドの変位を規制する変位規制部を前記２つの端板の少なくとも一方に配設する工程と、前記締結バンドの変位を前記変位規制部で規制しつつ、前記接続部における前記締結バンドの一方端部と他方端部との接続を解除する工程とを備える。
【００２８】
この構成では、変位規制部によって、端板の表面から離間する方向へ締結バンドが勢いよく弾かれるのを防止することができるので、解体作業における安全性を高めることができる。また、燃料電池を解体するときにだけ変位規制部を端板に配設することができるので、変位規制部を端板に予め配設しておく必要がなく、燃料電池の製造コストを低減することができる。
【００２９】
本発明の上記目的、他の目的、特徴および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、以上に説明したように構成され、接続部が緩んで締結バンドの両端部間の接続が解除されたり、締結バンドが切断されたりした場合でも、端板の表面から離間する方向への締結バンドの変位は、変位規制部によって規制されるので、当該方向へ締結バンドが勢いよく弾かれることはない。したがって、弾かれた締結バンドによってセルスタックの周辺に存在する機器が破壊されるなどの事故を防止でき、小型かつ軽量にして安全性の高い燃料電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は第１実施形態に係る燃料電池の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は第１実施形態に係る燃料電池の構成を示す正面図である。
【図３】図３は第１実施形態に係る燃料電池の構成を示す平面図である。
【図４】図４は図３におけるＩＶ−ＩＶ線部分断面図である。
【図５】図５は図４における部分拡大図である。
【図６】図６は第１実施形態における接続部を示す分解図である。
【図７】図７は変位規制部に係止される係止部を示す斜視図である。
【図８】図８は第２実施形態に係る燃料電池の要部の構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図９】図９は接続部の変形例を示す分解図である。
【図１０】図１０は接続部の他の変形例を示す分解図である。
【図１１】図１１は第３実施形態に係る燃料電池の要部の構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図１２】図１２は第４実施形態に係る燃料電池の要部の構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図１３】図１３は第５実施形態に係る燃料電池の要部の構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図１４】図１４は第６実施形態に係る燃料電池の構成を示す斜視図である。
【図１５】図１５は第７実施形態に係る燃料電池の構成を示す斜視図である。
【図１６】図１６は第７実施形態に係る燃料電池の一部の構成を示す分解斜視図である。
【図１７】図１７は第７実施形態における変位規制部を示す断面図である。
【図１８】図１８は第７実施形態における変位規制部の変形例を示す断面図である。
【図１９】図１９は第７実施形態における変位規制部の他の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施形態は、本発明を固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）に適用したものであるが、本発明は、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）またはリン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ）等のような他の形式の燃料電池にも幅広く適用可能である。
【００３３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池１０の構成を示す斜視図であり、図２は、燃料電池１０の構成を示す正面図であり、図３は、燃料電池１０の構成を示す平面図である。また、図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線部分断面図であり、図５は、図４における部分拡大図である。
【００３４】
燃料電池１０（図１〜３）は、家庭用コージェネレーションシステム、自動二輪車、電気自動車またはハイブリッド電気自動車等に用いられる固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）であり、図１および図２に示すように、セルスタック１２と、セルスタック１２の積層方向両側に配設された集電板１４、絶縁板１６および端板１８と、セルスタック１２の積層方向一方端側において絶縁板１６と端板１８との間に配設された圧縮ばね２０と、これらの部品を締結する複数（本実施形態では４本）の締結バンド２２と、締結バンド２２の一方端部２２ｅと他方端部２２ｆとを接続する接続部２４（図１，３）と、締結バンド２２の変位を規制する変位規制部２６（図１，３）とを備えている。
【００３５】
セルスタック１２（図１，２）は、起電力を生じさせる複数のセル（単電池）２８を積層するとともに、これらを直列接続することによって構成された積層電池である。各セル２８は、アノード（燃料極）とカソード（空気極）とこれらに挟まれた固体高分子膜（イオン交換膜）とからなるＭＥＡ（膜／電極接合体）を、２枚の導電性のセパレータ（バイポーラプレート）で挟みこんだ四角板状の部品であり、隣接するセル２８のセパレータどうしが接触することによって、全てのセル２８が直列に接続されている。
【００３６】
ここで、セル２８の起電力を安定させるためには、ＭＥＡ（膜／電極接合体）を構成するアノード（燃料極）およびカソード（空気極）と固体高分子膜（イオン交換膜）とを均等な面圧で接触させることが望ましく、また、セル２８どうしの電気的な接続状態を保持するためには、セル２８どうしを所定の面圧で接触させることが望ましい。そのため、燃料電池１０においては、これらの要請を満足できるように、端板１８、締結バンド２２および接続部２４等からなる締結機構が設計されている。
【００３７】
２つの集電板１４のそれぞれは、図２に示すように、緻密質カーボンまたは銅等のようなガス不透過性かつ導電性の材料からなる四角板状の集電部１４ａを有しており、集電部１４ａの１つの側端縁には、出力端子１４ｂが一体に形成されている。
【００３８】
２つの絶縁板１６のそれぞれは、集電板１４の端板１８と対向する側の面を絶縁するものであり、ゴムまたはプラスチック等のような絶縁性の材料を用いて四角板状に形成されている。
【００３９】
２つの端板１８のそれぞれは、締結バンド２２による締結力をセルスタック１２および集電板１４に対して均等な面圧で付与するものであり、締結力による変形を防止するために硬質プラスチックまたは鋼等のような高剛性材料を用いて四角板状に形成されている。端板１８の大きさは、図１および図２に示すように、セルスタック１２および集電板１４の大きさよりもやや大きく設計されている。したがって、一対の端板１８間に架け渡された締結バンド２２は、セルスタック１２および集電板１４の側面から離間して配置されることになり、締結バンド２２によるセルスタック１２および集電板１４の短絡が生じることはない。
【００４０】
なお、第１実施形態では、セル２８、集電板１４、絶縁板１６および端板１８のそれぞれが四角板状に形成されているが、これらの形状は、特に限定されるものではなく、長円板状または六角板状等であってもよい。
【００４１】
そして、端板１８の互いに平行な２つの側面１８ａ，１８ｂと表面１８ｃ（図１）とには、図１〜４に示すように、締結バンド２２を収容する４本の溝状の凹部３０が互いに均等間隔を隔てて平行に形成されている。
【００４２】
凹部３０は、締結バンド２２を位置決めするとともに、締結バンド２２の幅方向への位置ずれを防止するものであり、凹部３０の断面形状は、図５に示すように、締結バンド２２の下面２２ａに対向（接触）する底面３０ａと、締結バンド２２の側面２２ｂ，２２ｃに対向する内側面３０ｂ，３０ｃとを有する四角形に設計されている。また、凹部３０の幅は、締結バンド２２の幅よりもやや大きく設計されおり、凹部３０の深さは、締結バンド２２の厚さよりもやや深く設計されている。
【００４３】
圧縮ばね２０は、セルスタック１２および集電板１４等を含む積層体に対して積層方向の押圧力を付与するものであり、図１および図２に示すように、４個の圧縮ばね２０がセルスタック１２の４つの角部に対応する位置に配設されている。
【００４４】
締結バンド２２は、セルスタック１２、集電板１４、絶縁板１６、端板１８および圧縮ばね２０を積層方向において締め付ける断面四角形の帯状または線状の部材であり、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４等）またはクロムモリブデン鋼等のような引張強度および防錆性に優れた材料によって形成されている。そして、締結バンド２２の両端部２２ｅ，２２ｆには、図６に示すように、接続部２４の一部を構成する貫通孔３２が形成されている。
【００４５】
締結バンド２２の厚さは、上述したように、凹部３０の深さよりも薄く設計されている（図５）。したがって、締結バンド２２を凹部３０に収容した状態では、締結バンド２２が端板１８の表面１８ｃから突出することはなく、締結バンド２２の厚さによって燃料電池１０のサイズが大きくなることはない。なお、締結バンド２２は、必ずしも全長に亘って連続する１つの部材で構成されている必要はなく、複数の帯状または線状の部材が長さ方向に接続されることによって構成されていてもよい。
【００４６】
接続部２４は、端板１８の表面１８ｃにおいて締結バンド２２の一方端部２２ｅと他方端部２２ｆとを接続するものであり、図６に示すように、締結バンド２２の両端部２２ｅ，２２ｆに形成された貫通孔３２と、貫通孔３２に挿通されたボルト３４と、ボルト３４に螺合されたナット３６とによって構成されている。したがって、ナット３６に対するボルト３４のねじ込み量を調整することによって、締結バンド２２の両端部２２ｅ，２２ｆ間の間隔を調整でき、これにより締結バンド２２の締結力を調整できる。なお、接続部２４は、必ずしも端板１８の表面１８ｃに配置されている必要はなく、たとえば、セルスタック１２におけるセル２８の積層方向と直交する方向の側面に対向する位置に配置されていてもよい。
【００４７】
変位規制部２６は、接続部２４が位置する側の端板１８と一体に設けられ、端板１８の表面１８ｃから離間する方向への締結バンド２２の変位を規制するものであり、図３および図５に示すように、締結バンド２２の表面２２ｄの少なくとも一部と対向する（すなわち、少なくとも一部を覆う）平面状の対向面３８ｃを有し、かつ、凹部３０と交差する（ここでは直交する）ように配設された板状の対向部３８と、凹部３０と交差する方向における対向部３８の両端部３８ａ，３８ｂと端板１８とを連結する２つの連結部４０ａ，４０ｂとを有している。
【００４８】
そして、２つの変位規制部２６が、接続部２４を挟んだ両側において締結バンド２２を覆うように配置されており、これら２つの変位規制部２６によって締結バンド２２の両端部２２ｅ，２２ｆの変位が規制されている。なお、１つの締結バンド２２に対応する変位規制部２６の数は、特に限定されるものではなく、１つまたは３つ以上であってもよい。また、変位規制部２６は、必ずしも接続部２４が位置する側の端板１８に設けられている必要はなく、接続部２４が位置する側とは反対側の端板１８に設けられていてもよく、２つの端板１８の両方に設けられていてもよい。
【００４９】
燃料電池１０（図１〜３）を組み立てる際には、まず、セルスタック１２の積層方向両側に集電板１４、絶縁板１６および端板１８を配置するとともに、一方の絶縁板１６と端板１８との間に圧縮ばね２０を配置する。そして、これらを締結バンド２２によって積層方向において締め付けながら、締結バンド２２の一方端部２２ｅと他方端部２２ｆとを接続部２４によって接続する。
【００５０】
セルスタック１２および集電板１４に対して均等な面圧を付与するためには、４本の締結バンド２２の締結力を均等にする必要がある。そこで、締結力が不足する締結バンド２２については、ナット３６（図６）に対するボルト３４のねじ込み量を大きくすることによって締結力を大きくする。一方、締結力が過剰な締結バンド２２については、ナット３６に対するボルト３４のねじ込み量を小さくすることによって締結力を小さくする。
【００５１】
燃料電池１０（図１〜３）の使用中または廃棄後において、接続部２４が緩んで締結バンド２２の両端部２２ｅ，２２ｆ間の接続が解除されたり、端板１８の表面１８ｃにおいて締結バンド２２が切断されたりすると、締結バンド２２には、「セルスタック１２の弾発力」や、「圧縮ばね２０の弾発力」や、「締結バンド２２自体の弾発力」が作用し、締結バンド２２のうち端板１８の表面１８ｃに位置する部分は、両端部２２ｅ，２２ｆ間の間隔が広がる方向へ変位しながら、端板１８の表面１８ｃから離間する方向へ変位しようとする。
【００５２】
しかし、端板１８の表面１８ｃから離間する方向への締結バンド２２の変位は、変位規制部２６によって規制されるので、当該方向へ締結バンド２２が勢いよく弾かれることはない。また、締結バンド２２が変位する際には、図５から想像できるように、締結バンド２２の下面２２ａが凹部３０の底面３０ａに面接触し、締結バンド２２の表面２２ｄが対向部３８の対向面３８ｃに面接触し、締結バンド２２の側面２２ｂまたは２２ｃが凹部３０の内側面３０ｂまたは３０ｃに面接触するので、これらの面接触に伴う摩擦力によって締結バンド２２の勢いが弱められる。したがって、弾かれた締結バンド２２による事故を確実に防止できる。
【００５３】
第１実施形態では、締結バンド２２の「端板１８の表面１８ｃから離間する方向」への変位を変位規制部２６によって規制し、「端板１８の表面１８ｃに対して平行方向」かつ「溝状の凹部３０に対して直交方向（締結バンド２２の幅方向）」への変位を凹部３０の内側面３０ｂ，３０ｃによって規制しているが、図７に示すような係止部４２を締結バンド２２に設けることによって、締結バンド２２の「端板１８の表面１８ｃに対して平行方向」かつ「溝状の凹部３０に対して平行方向（締結バンド２２の長さ方向）」への変位をも規制するようにしてもよい。
【００５４】
係止部４２（図７）は、締結バンド２２にその長手方向へ延びて互いに平行に形成された２本の線状の切り込み４４と、締結バンド２２の中央部４６を持ち上げるようにして２本の切り込み４４のそれぞれに挿通され、かつ、中央部４６を挟む両側端部４８ａ，４８ｂの表面に配置された係止棒５０とによって構成されている。したがって、係止部４２を備える燃料電池１０においては、係止棒５０または係止棒５０で持ち上げられた締結バンド２２の中央部４６が変位規制部２６の対向部３８または連結部４０ａ，４０ｂに係止されることによって、締結バンド２２の「端板１８の表面１８ｃに対して平行方向」かつ「溝状の凹部３０に対して平行方向（締結バンド２２の長さ方向）」への変位が規制される。
【００５５】
（第２実施形態）
図８（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ本発明の第２実施形態に係る燃料電池６０の要部を示す斜視図および断面図である。燃料電池６０は、第１実施形態に係る燃料電池１０（図１）の変位規制部２６を別の変位規制部６２に変更したものであり、他の構成は燃料電池１０と同様である。
【００５６】
変位規制部６２は、接続部２４が位置する側の端板１８と一体に設けられ、かつ、端板１８の表面１８ｃから離間する方向への締結バンド２２の変位を規制するものであり、締結バンド２２の表面２２ｄの少なくとも一部と対向する平面状の対向面６４ｃを有し、かつ、凹部３０と交差する（ここでは直交する）ように配設された板状の対向部６４と、凹部３０と交差する方向における対向部６４の一方端部６４ａと端板１８とを連結する連結部６６とを有している。そして、対向部６４の他方端部６４ｂと端板１８の表面１８ｃとの間には、締結バンド２２を凹部３０へ導入する導入口６８が設けられている。
【００５７】
第２実施形態によれば、端板１８の表面１８ｃに配置した締結バンド２２を、その幅方向へ移動させて導入口６８から凹部３０へ導入することができるので、締結バンド２２の端部２２ｅまたは２２ｆを対向部６４の下方空間Ａに通す必要はなく、したがって、締結バンド２２を簡単に装着することができる。
【００５８】
＜接続部の変形例＞
第２実施形態（図８）では、下方空間Ａの高さＨ０（図８（Ｂ））によって接続部２４の高さが制限されることはないので、「接続部」の設計の自由度を高めることができ、たとえば、図９に示す接続部７０や、図１０に示す接続部８０を用いることもできる。
【００５９】
接続部７０は、図９に示すように、締結バンド２２の両端部２２ｅ，２２ｆに設けられた２つの雌ねじ部材７２と、２つの雌ねじ部材７２を互いに接続する１つの雄ねじ部材７４とによって構成されている。
【００６０】
一方の雌ねじ部材７２は、締結バンド２２の長手方向に延びる雌ねじ７２ａを有しており、他方の雌ねじ部材７２は、締結バンド２２の長手方向に延びる雌ねじ７２ｂを有しており、雌ねじ７２ａと雌ねじ７２ｂとは互いに逆向きに形成されている。また、雄ねじ部材７４は、同一直線上に配置された２つの雄ねじ７４ａ，７４ｂと、２つの雄ねじ７４ａ，７４ｂ間に配置された断面多角形（本実施形態では四角形）の工具係止部７４ｃとを有しており、雄ねじ７４ａと雄ねじ７４ｂとは互いに逆向きに形成されている。そして、雄ねじ７４ａと雌ねじ７２ａとが螺合されており、かつ、雄ねじ７４ｂと雌ねじ７２ｂとが螺合されている。したがって、工具係止部７４ｃに工具（図示省略）を係止して雄ねじ部材７４を回転させることにより、雌ねじ７２ａ，７２ｂに対する雄ねじ７４ａ，７４ｂのねじ込み量を調整でき、締結バンド２２の両端部２２ｅ，２２ｆ間の間隔を調整できる。
【００６１】
接続部８０は、図１０に示すように、締結バンド２２の両端部２２ｅ，２２ｆに設けられた２つの雄ねじ部材８２と、２つの雄ねじ部材８２を互いに接続する１つの雌ねじ部材８４とによって構成されている。
【００６２】
一方の雄ねじ部材８２は、締結バンド２２の長手方向に延びる雄ねじ８２ａを有しており、他方の雄ねじ部材８２は、締結バンド２２の長手方向に延びる雄ねじ８２ｂを有しており、雄ねじ８２ａと雄ねじ８２ｂとは互いに逆向きに形成されている。また、雌ねじ部材８４は、同一直線上に配置された２つの雌ねじ８４ａ，８４ｂと、２つの雌ねじ８４ａ，８４ｂの外周部に形成された断面多角形（本実施形態では六角形）の工具係止部８４ｃとを有しており、雌ねじ８４ａと雌ねじ８４ｂとは互いに逆向きに形成されている。そして、雌ねじ８４ａと雄ねじ８２ａとが螺合されており、かつ、雌ねじ８４ｂと雄ねじ８２ｂとが螺合されている。したがって、工具係止部８４ｃに工具（図示省略）を係止して雌ねじ部材８４を回転させることにより、雌ねじ８４ａ，８４ｂに対する雄ねじ８２ａ，８２ｂのねじ込み量を調整でき、締結バンド２２の両端部２２ｅ，２２ｆ間の間隔を調整できる。
【００６３】
接続部７０（図９）または８０（図１０）を用いる場合において、雌ねじ部材７２の高さＨ１（図９）または雄ねじ部材８２の高さＨ２（図１０）を対向部６４の下方空間Ａの高さＨ０（図８（Ｂ））よりも高く設計しておくと、雌ねじ部材７２または雄ねじ部材８２を変位規制部６２（図８）に係止させることができるので、締結バンド２２の「端板１８の表面１８ｃに対して平行方向」かつ「溝状の凹部３０に対して平行方向（締結バンド２２の長さ方向）」への変位を規制することができる。つまり、この場合には、雌ねじ部材７２（図９）または雄ねじ部材８２（図１０）を、係止部４２（図７）に代わる「係止部」として機能させることができる。
【００６４】
なお、接続部７０（図９）または８０（図１０）を用いる場合でも、係止部４２（図７）を使用できることは言うまでもない。
【００６５】
（第３実施形態）
図１１（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ本発明の第３実施形態に係る燃料電池９０の要部を示す斜視図および断面図である。燃料電池９０は、第１実施形態に係る燃料電池１０（図１）の変位規制部２６を別の変位規制部９２に変更したものであり、他の構成は燃料電池１０と同様である。
【００６６】
変位規制部９２は、端板１８の表面１８ｃにおける凹部３０を挟んだ両側に設けられたねじ穴９４と、ねじ穴９４に対応する２つの貫通孔９６ａを有し、かつ、締結バンド２２の表面２２ｄの少なくとも一部と対向する板状の対向部材９６と、貫通孔９６ａに挿通され、かつ、ねじ穴９４に螺合された２本のボルト９８とを有している。
【００６７】
第３実施形態によれば、締結バンド２２を凹部３０へ収容した後に、締結バンド２２を覆うようにして対向部材９６を取り付けることができるので、締結バンド２２を装着する際に対向部材９６が邪魔になることはなく、締結バンド２２の装着作業性を高めることができる。
【００６８】
（第４実施形態）
図１２（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ本発明の第４実施形態に係る燃料電池１００の要部を示す斜視図および断面図である。燃料電池１００は、第１実施形態に係る燃料電池１０（図１）の変位規制部２６を別の変位規制部１０２に変更したものであり、他の構成は燃料電池１０と同様である。
【００６９】
変位規制部１０２は、凹部３０の幅方向一方側において端板１８の表面に設けられたねじ穴１０４と、凹部３０の幅方向他方側において端板１８と一体に設けられた係止突部１０６と、ねじ穴１０４に対応する貫通孔１０８ａを有し、かつ、締結バンド２２の表面２２ｄの少なくとも一部と対向する対向部材１０８と、貫通孔１０８ａに挿通され、かつ、ねじ穴１０４に螺合されたボルト１１０とを有している。そして、係止突部１０６における凹部３０側へ向いた側面には、係止溝１０６ａが形成されており、対向部材１０８の一方側端部１０８ｂが係止溝１０６ａに係止されることによって、ボルト１１０を中心とする対向部材１０８の回転が規制されている。
【００７０】
第４実施形態によれば、１本のボルト１１０だけで対向部材１０８を端板１８に簡単に取り付けることができる。
【００７１】
（第５実施形態）
図１３（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ本発明の第５実施形態に係る燃料電池１２０の要部を示す斜視図および断面図である。燃料電池１２０は、第１実施形態に係る燃料電池１０（図１）の変位規制部２６を別の変位規制部１２２に変更したものであり、他の構成は燃料電池１０と同様である。
【００７２】
変位規制部１２２は、溝状の凹部３０の底面３０ａに設けられたねじ穴１２４と、締結バンド２２の幅方向中央部に長手方向に延びて形成され、かつ、ねじ穴１２４に対応する長孔１２６と、長孔１２６に挿通され、かつ、ねじ穴１２４に螺合されたボルト１２８とを有しており、ボルト１２８の頭部１２８ａの最大外径は、頭部１２８ａによって締結バンド２２の表面２２ｄの少なくとも一部を覆うことができるように、長孔１２６の最大幅よりも大きく設計されている。
【００７３】
第５実施形態によれば、１本のボルト１２８を用いた極めて簡単な構成により、締結バンド２２のあらゆる方向への変位を規制できる。また、長孔１２６において締結バンド２２の長手方向への変位を或る程度許容しているので、締結バンド２２の両端部２２ｅ，２２ｆ間の間隔を調整する際にボルト１２８が妨げになるのを防止できる。
【００７４】
（第６実施形態）
図１４は、本発明の第６実施形態に係る燃料電池１３０を示す斜視図である。燃料電池１３０は、第１実施形態に係る燃料電池１０（図１）の変位規制部２６を別の変位規制部１３２に変更したものであり、他の構成は燃料電池１０と同様である。
【００７５】
変位規制部１３２は、端板１８の両側端部に突設され、かつ、それぞれが互いに対向する貫通孔１３４ａを有する一対の取付部１３４と、全ての凹部３０と交差するように配設され、かつ、一対の取付部１３４のそれぞれの貫通孔１３４ａに挿通されたボルト１３６と、ボルト１３６に螺合されたナット１３８とを有している。
【００７６】
第６実施形態によれば、締結バンド２２を装着した後に、一対の取付部１３４間にボルト１３６を架け渡すだけで、全ての締結バンド２２の変位を簡単に規制することができる。
【００７７】
なお、第３〜６実施形態においても、係止部４２（図７）、接続部７０（図９）または８０（図１０）を使用できることは言うまでもない。
【００７８】
（第７実施形態）
図１５は、本発明の第７実施形態に係る燃料電池１４０を示す斜視図であり、図１６は、燃料電池１４０の一部の構成を示す分解斜視図である。この燃料電池１４０では、締結バンド１４２が２つの帯状の分割片１４２ａおよび１４２ｂで構成されており、一方の分割片１４２ａの長さ方向両端部と他方の分割片１４２ｂの長さ方向両端部とが、端板１８の表面１８ｃから外れた位置（第７実施形態では、セルスタック１２におけるセル２８の積層方向と直交する方向の側面に対向する位置）において接続部１４４によって接続されている。また、一方の端板１８には、複数のセル２８のそれぞれにガスまたは冷却媒体を供給するための３つの配管部材１４６が接続されており、これらの配管部材１４６が、端板１８の表面１８ｃから離間する方向への締結バンド１４２の変位を規制する「変位規制部」となっている。
【００７９】
締結バンド１４２を構成する分割片１４２ａおよび１４２ｂのそれぞれの幅は、セル２８に対して、その全面に亘って均等な面圧を付与するために、セル２８の幅とほぼ同じに設計されており、一方の分割片１４２ａには、３つの配管部材１４６のそれぞれが挿通される３つの孔１４８が締結バンド１４２の長さ方向に延びる長円状に形成されている。また、一方の分割片１４２ａの長さ方向両端部には、分割片１４２ａの幅方向に延びる複数の筒状部１５０ａが当該幅方向に間隔を隔てて形成されており、他方の分割片１４２ｂの長さ方向両端部には、分割片１４２ｂの幅方向に延びる複数の筒状部１５０ｂが当該幅方向に間隔を隔てて形成されている。そして、図１５に示すように、一方の分割片１４２ａの複数の筒状部１５０ａ間に他方の分割片１４２ｂの複数の筒状部１５０ｂが連続的に配置されており、これらの筒状部１５０ａおよび１５０ｂの内部に連結棒１５２（図１６）が挿入されており、これにより、一方の分割片１４２ａと他方の分割片１４２ｂとが接続されている。
【００８０】
つまり、第７実施形態では、一方の分割片１４２ａの複数の筒状部１５０ａと、他方の分割片１４２ｂの複数の筒状部１５０ｂと、連結棒１５２とによって接続部１４４が構成されており、一方の分割片１４２ａと他方の分割片１４２ｂとが接続部１４４で接続されることによって締結バンド１４２が構成されている。そして、当該締結バンド１４２の長さ方向一方端部と長さ方向他方端部とが他の接続部１４４で接続されている。なお、第７実施形態では、締結バンド１４２が２つの帯状の分割片１４２ａおよび１４２ｂで構成されているが、締結バンド１４２は１つの帯状部材で構成されていてもよいし、３つ以上の帯状の分割片で構成されていてもよい。
【００８１】
３つの配管部材１４６のそれぞれは、図１７に示すように、ガスまたは冷却媒体を通す配管１６０と、配管１６０をセルスタック１２内の流路（ガス流路または冷却媒体流路）１６２に連通させる継手１６４とを有している。継手１６４は、端板１８に形成された貫通孔１８ｄに接着剤等によって固着された端板側接続部１６６と、配管１６０の端部に接着剤等によって固着された配管側接続部１６８と、端板側接続部１６６と配管側接続部１６８とを着脱自在に連結する連結部材１７０とを有している。連結部材１７０は、直径方向に分割された２つの分割片１７０ａおよび１７０ｂを着脱自在に接続することによって環状に構成されており、分割片１７０ａおよび１７０ｂの軸方向一方端部には、端板側接続部１６６に形成されたフランジ１６６ａに係止される係止部１７２ａが形成されており、分割片１７０ａおよび１７０ｂの軸方向他方端部には、配管側接続部１６８に形成されたフランジ１６８ａに係止される係止部１７２ｂが形成されている。
【００８２】
端板側接続部１６６における端板１８の表面１８ｃから突出した部分の形状および外径は、当該部分を締結バンド１４２に形成された孔１４８に挿通可能なように設計されており、連結部材１７０の形状および外径は、連結部材１７０の一部が締結バンド１４２の表面の少なくとも一部と対向可能なように設計されている。したがって、端板側接続部１６６を締結バンド１４２の孔１４８に挿通させて、端板側接続部１６６と配管側接続部１６８とを連結部材１７０で接続した状態では、締結バンド１４２を端板１８の表面１８ｃに沿わせて配置することができるとともに、端板１８の表面１８ｃから離間する方向への締結バンド１４２の変位を連結部材１７０の一部（すなわち対向部）で規制することができる。
【００８３】
なお、第７実施形態では、端板側接続部１６６が貫通孔１８ｄに接着剤等によって固着されているが、端板側接続部１６６は貫通孔１８ｄに対してねじ構造等によって着脱自在に接続されていてもよい。この場合には、締結バンド１４２を端板１８の表面１８ｃに沿わせて配置した後に、端板側接続部１６６を貫通孔１８ｄに取り付けることができるので、端板側接続部１６６の一部を締結バンド１４２の表面の少なくとも一部と対向可能なように設計することができ、端板１８の表面１８ｃから離間する方向への締結バンド１４２の変位を端板側接続部１６６の一部（すなわち対向部）で規制することができる。
【００８４】
また、配管１６０をセルスタック１２内の流路１６２に連通させる「継手」の種類は、特に限定されるものではなく、継手１６４（図１７）に代えて、従来から存在する「継手」を適宜選択して用いるようにしてもよい。
【００８５】
さらに、配管部材１４６の数は、特に限定されるものではなく、１つであってもよいし、２つまたは４つ以上であってもよい。
【００８６】
＜配管部材の変形例＞
なお、「変位規制部」の少なくとも一部を構成する「配管部材」としては、たとえば図１８に示す配管部材１８０や、図１９に示す配管部材１９０等を用いるようにしてもよい。
【００８７】
配管部材１８０は、図１８に示すように、略Ｌ状に屈曲された「配管」であり、配管部材１８０の端部が端板１８に形成された貫通孔１８ｄに接続されており、配管部材１８０の一部が端板１８の表面１８ｃに沿って配置されている。したがって、この変形例では、配管部材１８０の一部が締結バンド１４２の表面の少なくとも一部と対向して配置され、端板１８の表面１８ｃから離間する方向への締結バンド１４２の変位を配管部材（配管）１８０の一部（すなわち対向部）によって規制することができる。つまり、配管部材（配管）１８０が「変位規制部」の機能を有している。
【００８８】
配管部材１９０は、図１９に示すように、略直線状の「配管」であり、配管部材１９０の端部が端板１８に形成された貫通孔１８ｄに接続されている。そして、配管部材１９０の外周面には、環状（または突起状）の対向部材１９２が取り付けられている。対向部材１９２の形状および外径は、対向部材１９２が締結バンド１４２の表面の少なくとも一部と対向可能なように設計されている。したがって、この変形例では、端板１８の表面１８ｃから離間する方向への締結バンド１４２の変位を対向部材１９２によって規制することができる。つまり、配管部材（配管）１９０および対向部材１９２が「変位規制部」の機能を有している。
【００８９】
（燃料電池の解体方法）
上述の第３〜第６実施形態に係る燃料電池９０（図１１），１００（図１２），１２０（図１３），１３０（図１４）および第７実施形態に係る燃料電池１４０（図１５）の対向部材１９２を用いた態様（図１９）では、締結バンド２２，１４２の一方端部と他方端部とを接続部２４，７０，８０，１４４で接続した後に、変位規制部９２，１０２，１２２，１３２および「変位規制部」としての対向部材１９２を構成することができるので、これらの変位規制部を燃料電池の製造時に構成できることは勿論、燃料電池の解体時に構成することもできる。
【００９０】
すなわち、第３〜第７実施形態に係る燃料電池９０，１００，１２０，１３０，１４０を解体する際には、（ａ）端板１８の表面１８ｃから離間する方向への締結バンド２２，１４２の変位を規制する変位規制部９２，１０２，１２２，１３２および対向部材１９２を２つの端板１８の少なくとも一方に配設する工程と、（ｂ）締結バンド２２，１４２の変位を変位規制部９２，１０２，１２２，１３２および対向部材１９２で規制しつつ、接続部２４，７０，８０，１４４における締結バンド２２，１４２の一方端部と他方端部との接続を解除する工程とを備える「燃料電池の解体方法」を採用することができる。
【００９１】
この「燃料電池の解体方法」によれば、燃料電池を解体するときにだけ変位規制部を端板１８に配設することができるので、変位規制部を端板１８に予め配設しておく必要がなく、燃料電池の製造コストを低減することができる。
【符号の説明】
【００９２】
Ａ…  下方空間
１０，６０，９０，１００，１２０，１３０，１４０…  燃料電池
１２…  セルスタック
１４…  集電板
１６…  絶縁板
１８…  端板
２０…  圧縮ばね
２２…  締結バンド
２４，７０，８０…  接続部
２６，６２，９２，１０２，１２２，１３２…  変位規制部
１４６，１８０，１９０…  配管部材（変位規制部）
２８…  セル
３０…  凹部
３８，６４…  対向部
９６，１０８，１９２…  対向部材
４０ａ，４０ｂ，６６…  連結部
４２…  係止部
【図１】
0005420537.tif 000002
【図２】
0005420537.tif 000003
【図３】
0005420537.tif 000004
【図４】
0005420537.tif 000005
【図５】
0005420537.tif 000006
【図６】
0005420537.tif 000007
【図７】
0005420537.tif 000008
【図８】
0005420537.tif 000009
【図９】
0005420537.tif 000010
【図１０】
0005420537.tif 000011
【図１１】
0005420537.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0005420537.tif 000014
【図１４】
0005420537.tif 000015
【図１５】
0005420537.tif 000016
【図１６】
0005420537.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0005420537.tif 000019
【図１９】
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