(57)【要約】【課題】簡単な構成で、ケースを構成する側板と積層体との隙間を良好に調整することを可能にする。【解決手段】燃料電池スタック１０は、ケーシング２４を構成する側板６０ｂ、６０ｄを備え、前記側板６０ｂ、６０ｄは、エンドプレート２０ａ、２０ｂに連結ピン６４ｂを介して連結される。少なくとも側板６０ｂは、該側板６０ｂの中立面ＮＳに対して、連結ピン６４ｂの中心Ｏが積層体１４側に距離ｈだけオフセットすることにより、前記側板６０ｂが積層方向に沿って前記積層体１４側に曲げ変形する。【選択図】図２
2006073226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極が電解質の両側に設けられた電解質・電極構造体を、セパレータにより挟持した単位セルを備え、前記単位セルが複数積層された積層体を箱状ケーシング内に収容する燃料電池スタックであって、
前記ケーシングは、前記積層体の積層方向両端部に配置される端板と、
前記積層体の側部に配置される複数の側板と、
前記端板と前記側板とを連結する連結ピンと、
を備え、
前記側板の少なくとも１つは、該側板の中立面に対して前記連結ピンの中心がオフセットすることにより、前記積層体の積層方向に沿って曲げ変形する変形部位を有することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池スタックにおいて、前記側板の少なくとも１つは、リブが一体的又は個別に構成されるリブ付きパネルであることを特徴とする燃料電池スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の電極が電解質の両側に設けられた電解質・電極構造体を、セパレータにより挟持した単位セルを備え、前記単位セルが複数積層された積層体を箱状ケーシング内に収容する燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜（電解質）を採用している。この電解質膜の両側にアノード側電極及びカソード側電極を対設した電解質膜・電極構造体を、セパレータによって挟持することにより燃料電池が構成されている。
【０００３】
この燃料電池において、アノード側電極には、燃料ガス、例えば、主に水素を含有するガス（以下、水素含有ガスともいう）が供給される一方、カソード側電極には、酸化剤ガス、例えば、主に酸素を含有するガスあるいは空気（以下、酸素含有ガスともいう）が供給されている。アノード側電極に供給された燃料ガスは、電極触媒上で水素がイオン化され、電解質膜を介してカソード側電極側へと移動する。その間に生じた電子は外部回路に取り出され、直流の電気エネルギとして利用される。
【０００４】
通常、この燃料電池は、所望の発電力を得るために、所定数（例えば、数十〜数百）だけ積層した燃料電池スタックとして使用されている。この燃料電池スタックは、燃料電池の内部抵抗の増大や反応ガスのシール性の低下等を阻止するために、積層されている各燃料電池同士を確実に加圧保持する必要がある。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１の燃料電池スタックが知られている。この燃料電池スタックは、図１５に示すように、複数の単位セル１を積層した積層体２を備えるとともに、この積層体２の積層方向両端にエンドプレート３、３を介装して補助プレート４ａ、４ｂが配設されている。
【０００６】
積層体２の両側部に沿って、一対の締結バンド５、５が配置されている。締結バンド５、５及び補助プレート４ａ、４ｂの端部には、円筒状の連結部６がそれぞれの孔部が一直線上に並ぶように設けられている。そして、各連結部６に金属ピン７が挿入されることにより、締結バンド５、５及び補助プレート４ａ、４ｂが一体的に連結されている。
【０００７】
補助プレート４ａには、複数のボルト８が螺合する一方、補助プレート４ｂには、複数の皿ばね９が配設されている。従って、ボルト８が螺入されると、エンドプレート３が下方に押圧されるとともに、補助プレート４ｂに配置された皿ばね９が圧縮され、一対のエンドプレート３を介して積層体２に必要な締結圧が付与される、としている。
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１では、燃料電池スタックの締め付け荷重を調整するために、専用部品である複数のボルト８を備えている。従って、専用部品の追加によって燃料電池スタックの重量が増加するとともに、前記燃料電池スタックは、単位セル１の積層方向に大型化するという問題がある。
【０００９】
そこで、例えば、特許文献２に開示されている燃料電池スタックが知られている。この燃料電池スタックでは、所定数の単セルを積層した積層体の外側に集電用電極（ターミナルプレート）を介装してエンドプレートが配設されるとともに、前記エンドプレートがヒンジ機構によってケーシングに連結されている。このケーシングは、エンドプレート間に上下及び左右に配設される複数枚のパネル（側板）を備えている。
【００１０】
これにより、特許文献２では、特許文献１のボルト８が不要になるとともに、薄肉状のエンドプレートを用いることができ、燃料電池スタック全体の小型化及び軽量化が容易に図られる。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−１３５３４４号公報（図５）
【特許文献２】特開２００２−２９８９０１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上記の特許文献２では、例えば、ケーシングを構成する各側板と積層体の側部との間に比較的大きな隙間が発生する場合がある。このため、燃料電池スタックに衝撃が付与された際に、積層体に積層方向に対してずれが生じたり、又は前記積層体に振動が惹起したりするという問題がある。一方、各側板と積層体の側部との間に隙間が相当に小さく、前記側板と前記積層体とが必要以上に接触する場合がある。
【００１３】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、ケーシングを構成する側板と積層体との隙間を良好に調整するとともに、前記側板と前記積層体との接触状態を任意に設定することが可能な燃料電池スタックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、一対の電極が電解質の両側に設けられた電解質・電極構造体を、セパレータにより挟持した単位セルを備え、前記単位セルが複数積層された積層体を箱状ケーシング内に収容する燃料電池スタックである。
【００１５】
ケーシングは、積層体の積層方向両端部に配置される端板と、前記積層体の側部に配置される複数の側板と、前記端板と前記側板とを連結する連結ピンとを備えている。そして、側板の少なくとも１つは、該側板の中立面に対して連結ピンの中心がオフセットすることにより、積層体の積層方向に沿って曲げ変形する変形部位を有している。
【００１６】
ここで、側板の中立面とは、側板断面の変形が微少であると仮定した場合に、この側板に曲げ応力が作用する際、理論的に応力及び歪みが０となると推定される面（伸縮が発生しない面）をいう。なお、側板の中立面上に連結ピンの中心が配設されるとは、前記側板の中立軸（中立面が断面と交わる直線）と前記連結ピンの軸芯とが同一平面上にあると換言することができる。
【００１７】
また、側板の少なくとも１つは、リブが一体的又は個別に構成されるリブ付きパネルであることが好ましい。側板自体の剛性を良好に向上させることができるからである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、積層体に締め付け荷重が付与されることにより、連結ピンに積層方向に沿って荷重が作用する際、側板の中立面に対して前記連結ピンの中心がオフセットするため、前記側板が前記積層方向に曲げ変形される。
【００１９】
その際、連結ピンの中心が側板の中立面に対して積層体に近接する方向（内側）にオフセットすると、前記側板が前記積層体側に曲げ変形される。このため、側板は、積層体の側部に接触してこの積層体を保持することができ、例えば、外部からの衝撃によって前記積層体にずれや振動等が発生することを有効に低減することが可能になる。
【００２０】
一方、連結ピンの中心が側板の中立面に対して積層体から離間する方向（外側）にオフセットすると、前記側板が前記積層体から離間する側に曲げ変形される。従って、側板と積層体の側部との間に所望の隙間が形成され、前記側板と前記積層体とが必要以上に接触することを阻止することができる。これにより、簡単な構成で、ケーシングを構成する側板と積層体との隙間を良好に調整することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０の一部分解概略斜視図であり、図２は、前記燃料電池スタック１０の一部断面側面図である。
【００２２】
図１に示すように、燃料電池スタック１０は、複数の単位セル１２が水平方向（矢印Ａ方向）に積層された積層体１４を備える。積層体１４の積層方向（矢印Ａ方向）一端には、ターミナルプレート１６ａ、絶縁プレート１８及びエンドプレート２０ａが外方に向かって、順次、配設される。積層体１４の積層方向他端には、ターミナルプレート１６ｂ、絶縁性スペーサ部材２２及びエンドプレート２０ｂが外方に向かって、順次、配設される。燃料電池スタック１０は、四角形に構成されるエンドプレート２０ａ、２０ｂを端板として含むケーシング２４により一体的に保持される。
【００２３】
図２及び図３に示すように、各単位セル１２は、電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）３０と、前記電解質膜・電極構造体３０を挟持する薄板波形状の第１及び第２金属セパレータ３２、３４とを備える。なお、第１及び第２金属セパレータ３２、３４に代替して、例えば、カーボンセパレータを使用してもよい。
【００２４】
単位セル１２の長辺方向（図３中、矢印Ｂ方向）の一端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス供給連通孔３６ａ、冷却媒体を供給するための冷却媒体供給連通孔３８ａ、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔４０ｂが設けられる。
【００２５】
単位セル１２の長辺方向の他端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔４０ａ、冷却媒体を排出するための冷却媒体排出連通孔３８ｂ、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔３６ｂが設けられる。
【００２６】
電解質膜・電極構造体３０は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜４２と、前記固体高分子電解質膜４２を挟持するアノード側電極４４及びカソード側電極４６とを備える。
【００２７】
アノード側電極４４及びカソード側電極４６は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層（図示せず）と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層（図示せず）とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜４２の両面に形成される。
【００２８】
第１金属セパレータ３２の電解質膜・電極構造体３０に向かう面３２ａには、燃料ガス供給連通孔４０ａと燃料ガス排出連通孔４０ｂとを連通する燃料ガス流路４８が形成される。この燃料ガス流路４８は、例えば、矢印Ｂ方向に延在する複数本の溝部により構成される。第１金属セパレータ３２の面３２ｂには、冷却媒体供給連通孔３８ａと冷却媒体排出連通孔３８ｂとを連通する冷却媒体流路５０が形成される。この冷却媒体流路５０は、矢印Ｂ方向に延在する複数本の溝部により構成される。
【００２９】
第２金属セパレータ３４の電解質膜・電極構造体３０に向かう面３４ａには、例えば、矢印Ｂ方向に延在する複数本の溝部からなる酸化剤ガス流路５２が設けられるとともに、この酸化剤ガス流路５２は、酸化剤ガス供給連通孔３６ａと酸化剤ガス排出連通孔３６ｂとに連通する。第２金属セパレータ３４の面３４ｂには、第１金属セパレータ３２の面３２ｂと重なり合って冷却媒体流路５０が一体的に形成される。
【００３０】
第１金属セパレータ３２の面３２ａ、３２ｂには、この第１金属セパレータ３２の外周端部を周回して第１シール部材５４が一体成形される。第１シール部材５４は、面３２ａで燃料ガス供給連通孔４０ａ、燃料ガス排出連通孔４０ｂ及び燃料ガス流路４８を囲繞してこれらを連通させる一方、面３２ｂで冷却媒体供給連通孔３８ａ、冷却媒体排出連通孔３８ｂ及び冷却媒体流路５０を囲繞してこれらを連通させる。
【００３１】
第２金属セパレータ３４の面３４ａ、３４ｂには、この第２金属セパレータ３４の外周端部を周回して第２シール部材５６が一体成形される。第２シール部材５６は、面３４ａで酸化剤ガス供給連通孔３６ａ、酸化剤ガス排出連通孔３６ｂ及び酸化剤ガス流路５２を囲繞してこれらを連通させる一方、面３４ｂで冷却媒体供給連通孔３８ａ、冷却媒体排出連通孔３８ｂ及び冷却媒体流路５０を囲繞してこれらを連通させる。
【００３２】
図２に示すように、第１及び第２シール部材５４、５６間には、固体高分子電解質膜４２の外周が、直接、ケーシング２４に接触することを阻止するために、シール５７が介装される。
【００３３】
図１及び図２に示すように、ターミナルプレート１６ａ、１６ｂの端部には、面方向に突出する板状の端子部５８ａ、５８ｂが形成される。端子部５８ａ、５８ｂには、例えば、走行用モータ等の負荷が接続される。
【００３４】
ケーシング２４は、図１に示すように、端板であるエンドプレート２０ａ、２０ｂと、積層体１４の側部に配置される複数の側板６０ａ〜６０ｄと、前記側板６０ａ〜６０ｄの互いに近接する端部同士を連結するアングル部材（例えば、Ｌアングル）６２ａ〜６２ｄと、前記エンドプレート２０ａ、２０ｂと前記側板６０ａ〜６０ｄとを連結するそれぞれ長さの異なる連結ピン６４ａ、６４ｂとを備える。側板６０ａ〜６０ｄは、薄板金属製プレートで構成される。
【００３５】
エンドプレート２０ａ、２０ｂの上下各辺には、それぞれ２つの第１連結部６６ａ、６６ｂが突出形成されるとともに、両側の各辺には、それぞれ１つの第１連結部６６ｃ、６６ｄが突出形成される。第１連結部６６ａ〜６６ｄには、孔６７ａ〜６７ｄが貫通形成される。エンドプレート２０ａ、２０ｂの両側の各辺下端には、マウント用ボス部６８ａ、６８ｂが形成される。このボス部６８ａ、６８ｂが、図示しない搭載部位にボルト等を介して固定されることにより、燃料電池スタック１０を、例えば、車両に搭載する。
【００３６】
積層体１４の矢印Ｂ方向両側に配置される側板６０ａ、６０ｃの長手方向（矢印Ａ方向）両端には、第２連結部７０ａ、７０ｂが２つずつ形成される。積層体１４の上下両側に配置される側板６０ｂ、６０ｄの長手方向両端には、第２連結部７２ａ、７２ｂが３つずつ形成される。第２連結部７０ａ、７０ｂには、孔７１ａ、７１ｂが形成されるとともに、第２連結部７２ａ、７２ｂには、孔７３ａ、７３ｂが形成される。
【００３７】
側板６０ａ、６０ｃの各第２連結部７０ａ、７０ｂ間には、エンドプレート２０ａ、２０ｂの両側の各辺の第１連結部６６ｃ、６６ｄが配置されるとともに、これらに短尺な連結ピン６４ａが一体的に挿入されて、前記側板６０ａ、６０ｃが前記エンドプレート２０ａ、２０ｂに取り付けられる。
【００３８】
同様に、側板６０ｂ、６０ｄの第２連結部７２ａ、７２ｂがエンドプレート２０ａ、２０ｂの上辺及び下辺の第１連結部６６ａ、６６ｂと交互に配置されるとともに、これらに長尺な連結ピン６４ｂが一体的に挿入されて、前記側板６０ｂ、６０ｄが前記エンドプレート２０ａ、２０ｂに取り付けられる。
【００３９】
側板６０ａ〜６０ｄには、短手方向両端縁部にそれぞれ複数のねじ孔７４が形成される一方、アングル部材６２ａ〜６２ｄの各辺には、前記ねじ孔７４に対応して孔部７６が形成される。各孔部７６に挿入される各ねじ７７がねじ孔７４に螺合することにより、アングル部材６２ａ〜６２ｄを介して側板６０ａ〜６０ｄ同士が固定される。これにより、ケーシング２４が構成される（図４参照）。
【００４０】
なお、アングル部材６２ａ〜６２ｄにねじ孔を形成する一方、側板６０ａ〜６０ｄに孔部を形成し、前記アングル部材６２ａ〜６２ｄを前記側板６０ａ〜６０ｄの内方に配置した状態で、これらを一体的にねじ止めしてもよい。
【００４１】
図２及び図５に示すように、少なくとも側板６０ｂでは、この側板６０ｂの中立面ＮＳ上に前記側板６０ｂの板厚中心ＰＣが一致するとともに、連結ピン６４ｂの中心Ｏが、前記側板６０ｂの中立面ＮＳに対して積層体１４側（内方側）に距離ｈだけオフセットする。一対の連結ピン６４ｂには、矢印Ａ方向の荷重が作用しており、側板６０ｂには、積層方向（矢印Ａ方向）に沿って積層体１４側に曲げ変形する変形部位７８が設けられる（図５参照）。
【００４２】
側板６０ｄは、図２に示すように、上記の側板６０ｂと同様に構成されており、その詳細な説明は省略する。また、側板６０ａ、６０ｂは、必要に応じて上記の側板６０ｂと同様に構成される。
【００４３】
図１及び図２に示すように、スペーサ部材２２は、ケーシング２４の内周で位置決めされるように所定の寸法に設定された矩形状を有する。このスペーサ部材２２は、積層体１４の積層方向の長さ変動を吸収して前記積層体１４に所望の締め付け荷重を付与可能にするために、厚さが調整される。なお、積層体１４の積層方向の長さの変動が、第１及び第２金属セパレータ３２、３４自体の弾性等で吸収可能であれば、スペーサ部材２２を用いなくてもよい。
【００４４】
このように構成される燃料電池スタック１０の動作について、以下に説明する。
【００４５】
この燃料電池スタック１０では、先ず、図４に示すように、エンドプレート２０ａの酸化剤ガス供給連通孔３６ａに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス供給連通孔４０ａに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、冷却媒体供給連通孔３８ａに純水やエチレングリコール等の冷却媒体が供給される。このため、積層体１４では、矢印Ａ方向に重ね合わされた複数の単位セル１２に対し、酸化剤ガス、燃料ガス及び冷却媒体が矢印Ａ方向に供給される。
【００４６】
図３に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔３６ａから第２金属セパレータ３４の酸化剤ガス流路５２に導入され、電解質膜・電極構造体３０のカソード側電極４６に沿って移動する。一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔４０ａから第１金属セパレータ３２の燃料ガス流路４８に導入され、電解質膜・電極構造体３０のアノード側電極４４に沿って移動する。
【００４７】
従って、各電解質膜・電極構造体３０では、カソード側電極４６に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極４４に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。
【００４８】
次いで、カソード側電極４６に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出連通孔３６ｂに沿って流動した後、エンドプレート２０ａから外部に排出される。同様に、アノード側電極４４に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス排出連通孔４０ｂに排出されて流動し、エンドプレート２０ａから外部に排出される。
【００４９】
また、冷却媒体は、冷却媒体供給連通孔３８ａから第１及び第２金属セパレータ３２、３４間の冷却媒体流路５０に導入された後、矢印Ｂ方向に沿って流動する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体３０を冷却した後、冷却媒体排出連通孔３８ｂを移動してエンドプレート２０ａから排出される。
【００５０】
この場合、第１の実施形態では、図２及び図５に示すように、例えば、側板６０ｂにおいて、連結ピン６４ｂの中心Ｏが、この側板６０ｂの中立面ＮＳに対して積層体１４側に距離ｈだけオフセットしている。このため、燃料電池スタック１０に、積層方向の締め付け荷重が付与される際、側板６０ｂには、一対の連結ピン６４ｂを介して矢印Ａ方向に荷重が作用し、前記側板６０ｂが前記積層体１４側に曲げ変形される（図５参照）。
【００５１】
これにより、側板６０ｂは、積層体１４側に曲げ変形される変形部位７８を介して前記積層体１４ａに接触して該積層体１４を保持することができる。従って、積層体１４には、積層方向のずれや、矢印Ｂ方向及び矢印Ｃ方向への振動等が発生することを有効に低減することが可能になり、簡単な構成で、前記積層体１４のシール性を確保するとともに、安定した発電が行われるという効果が得られる。
【００５２】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタック９０の断面側面図である。なお、第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第３〜第６の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。
【００５３】
燃料電池スタック９０を構成するケーシング９２は、上下に配置される側板９４ａ、９４ｂを備える。図６及び図７に示すように、側板９４ａでは、この側板９４ａの中立面ＮＳ（板厚中心ＰＣ）に対して、連結ピン６４ｂの中心Ｏが積層体１４から離間する側（外方側）に距離ｈ１だけオフセットする。側板９４ｂは、上記の側板９４ａと同様に構成されており、その詳細な説明は省略する。なお、図示していないが、積層体１４の両側には、側板６０ａ、６０ｃに対応する側板が配置されており、必要に応じて上記の側板９４ａと同様に構成される。
【００５４】
この第２の実施形態では、図７に示すように、積層体１４に締め付け荷重を付与する際、一対の連結ピン６４ｂを介して側板９４ａが矢印Ａ方向に引張される。その際、連結ピン６４ｂの中心Ｏは、側板９４ａの中立面ＮＳに対して積層体１４から離間する側に距離ｈ１だけオフセットしている。従って、側板９４ａは、積層体１４から離間する側に曲げ変形されて変形部位９６が設けられる。
【００５５】
このため、側板９４ａは、積層体１４の側部から離間して、前記側板９４ａと前記積層体１４の側部との間に所望の隙間が形成される。これにより、第２の実施形態では、側板９４ａと積層体１４とが、必要以上に接触することを阻止することが可能になるという効果が得られる。
【００５６】
ここで、第１の実施形態と第２の実施形態とを選択的に組み合わせることにより、簡単な構成で、ケーシング２４、９２と積層体１４との隙間を良好に調整することができる。また、以下に説明する第３〜第６の実施形態においても同様であり、第１〜第６の実施形態を選択的に組み合わせることが可能である。
【００５７】
図８は、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタック１００の一部分解概略斜視図であり、図９は、前記燃料電池スタックの断面側面図である。
【００５８】
燃料電池スタック１００を構成するケーシング１０２は、積層体１４の側部に配置される側板１０４ａ〜１０４ｄを備える。少なくとも側板１０４ｂには、積層体１４の積層方向に延在して２つのリブ部１０６が一体成形され、リブ付きパネルが構成される。リブ部１０６は、積層体１４から離間する側に突出し、前記リブ部１０６によって側板１０４ｂ自体の剛性を向上させている。
【００５９】
図９に示すように、連結ピン６４ｂの中心Ｏは、側板１０４ｂの板厚中心ＰＣと一致するとともに、この連結ピン６４ｂの中心Ｏは、前記側板１０４ｂの中立面ＮＳに対して積層体１４側に距離ｈ２だけオフセットしている。側板１０４ｄは、上記の側板１０４ｂと同様に構成されており、その詳細な説明は省略する。なお、側板１０４ａ、１０４ｂには、必要に応じて単一のリブ部１０６が設けられる。
【００６０】
この第３の実施形態では、側板１０４ｂに２つのリブ部１０６が一体成形されてリブ付きパネルが構成されるため、平面状パネルに比べて剛性が有効に向上する。しかも、連結ピン６４ｂの中心Ｏが、側板１０４ｂの中立面ＮＳに対して積層体１４側に距離ｈ２だけオフセットしている。このため、連結ピン６４ｂ間に積層方向の荷重が作用する際、側板１０４ｂは、積層体１４側に曲げ変形される（図１０参照）。従って、第３の実施形態では、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６１】
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る燃料電池スタック１１０の断面側面図である。
【００６２】
燃料電池スタック１１０を構成するケーシング１１２は、積層体１４の上下に配置される側板１１４ａ、１１４ｂを備える。少なくとも側板１１４ａには、矢印Ａ方向に延在して、複数、例えば、２つのリブ部１１６が一体成形され、リブ付きパネルが構成される。
【００６３】
リブ部１１６は、積層体１４側に突出している。連結ピン６４ｂの中心Ｏは、側板１１４ａの板厚中心ＰＣに一致するとともに、前記連結ピン６４ｂの中心Ｏは、前記側板１１４ａの中立面ＮＳに対して積層体１４から離間する側に距離ｈ３だけオフセットする。なお、側板１１４ｂは、上記の側板１１４ａと同様に構成されている。
【００６４】
この第４の実施形態では、図１２に示すように、一対の連結ピン６４ｂに矢印Ａ方向の荷重が作用すると、側板１１４ａは、積層体１４から離間する側に曲げ変形する。これにより、側板１１４ａは、積層体１４から離間するため、上記の第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６５】
なお、第３及び第２の実施形態では、側板１１４ａにリブ部１０６、１１６が一体成形されているが、前記側板１０４ｂ、１１４ａに代替して、図１３に示す側板１２０及び図１４に示す側板１３０を用いることができる。
【００６６】
図１３に示すように、第５の実施形態では、側板１２０は、略平面状のパネル１２２を備え、このパネル１２２の外側の面１２２ａには、２つのリブ部材１２４が接合される。すなわち、側板１２０は、パネル１２２にリブ部材１２４が接合されることにより、実質的に第３の実施形態に用いられる側板１０４ｂと同様に構成される。
【００６７】
図１４に示すように、第６の実施形態では、側板１３０は、略平面状のパネル１３２を備え、このパネル１３２の内側の面１３２ａには、２つのリブ部材１３４が接合される。従って、側板１３０は、実質的に第４の実施形態に使用される側板１１４ａと同様に構成される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタックの一部分解概略斜視図である。
【図２】前記燃料電池スタックの断面側面図である。
【図３】前記燃料電池スタックを構成する単位セルの分解斜視説明図である。
【図４】前記燃料電池スタックの斜視説明図である。
【図５】ケーシングを構成する側板の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタックの断面側面図である。
【図７】ケーシングを構成する側板の説明図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタックの一部分概略斜視図である。
【図９】前記燃料電池スタックの断面側面図である。
【図１０】ケーシングを構成する側板の説明図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る燃料電池スタックの断面側面図である。
【図１２】ケーシングを構成する側板の説明図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する側板の分解斜視説明図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する側板の分解斜視説明図である。
【図１５】特許文献１の燃料電池スタックの説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０、９０、１００、１１０…燃料電池スタック
１２…単位セル                  １４…積層体
１６ａ、１６ｂ…ターミナルプレート
１８…絶縁プレート              ２０ａ、２０ｂ…エンドプレート
２２…スペーサ部材              ２４、９２、１０２、１１２…ケーシング
３０…電解質膜・電極構造体      ３２、３４…金属セパレータ
４２…固体高分子電解質膜        ４４…アノード側電極
４６…カソード側電極            ４８…燃料ガス流路
５０…冷却媒体流路              ５２…酸化剤ガス流路
５４、５６…シール部材
６０ａ〜６０ｄ、９４ａ、９４ｂ、１０４ａ〜１０４ｄ、１１４ａ、１１４ｂ、１２０、１３０…側板
６２ａ〜６２ｄ…アングル部材    ６４ａ、６４ｂ…連結ピン
１０６、１１６…リブ部          １２２、１３２…パネル
１２４、１３４…リブ部材
【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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