(57)【要約】【課題】発電特性の劣化の抑制及び燃料電池セルの破損の抑制を図る。【解決手段】複数の板状の燃料電池セル１１１を有し、各燃料電池セル１１１が積層方向に積層された、燃料電池スタック１１０と、燃料電池スタック１１０の積層方向の一端に設けられた板状の第１蓋部１５０と、燃料電池スタック１１０の積層方向の他端に設けられた板状の第２蓋部１６０と、第１蓋部１５０と第２蓋部１６０とを連結し、燃料電池スタック１１０に積層方向に圧縮力を提供する固定部１２０と、を備え、固定部１２０は、積層方向に沿って異なる位置に配置された第１部材１２１と第２部材１２３を有し、第１部材１２１と第２部材１２３は互いに熱膨張率が異なる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板状の燃料電池セルを有し、各燃料電池セルが積層方向に積層された、燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックの前記積層方向の一端に設けられた板状の第１蓋部と、
前記燃料電池スタックの前記積層方向の他端に設けられた板状の第２蓋部と、
前記第１蓋部と前記第２蓋部とを連結し、前記燃料電池スタックに前記積層方向に圧縮力を提供する固定部と、を備え、
前記固定部は、前記積層方向に沿って異なる位置に配置された第１部材と第２部材を有し、
前記第１部材と前記第２部材は互いに熱膨張率が異なる、燃料電池ユニット。
【請求項２】
前記第１部材の熱膨張率は、
前記燃料電池スタックの平均熱膨張率よりも低く、
前記燃料電池スタックの平均熱膨張率よりも高い、
請求項１に記載の燃料電池ユニット。
【請求項３】
前記燃料電池スタックは、
前記複数の板状の燃料電池セルが積層された積層体と前記第１蓋部との間に設けられた第１絶縁板と、
前記積層体と前記第２蓋部との間に設けられた第２絶縁板と、
前記第１絶縁板と前記積層体との間に設けられ、前記燃料電池セルで発生した電力を集電する第１集電板と、
前記第２絶縁板と前記積層体との間に設けられ、前記燃料電池セルで発生した電力を集電する第２集電板と、
前記複数の燃料電池セルのいずれか２つの間に設けられた均熱板と、をさらに備える、
請求項１又は２に記載の燃料電池ユニット。
【請求項４】
前記固定部が板バネを挟んで前記第１蓋部と接触している、請求項１から３のいずれか１項に記載の燃料電池ユニット。
【請求項５】
前記第１蓋部が、第１主面と、前記第１主面と対向し前記燃料電池スタック側に位置する第２主面とを有し、
前記固定部が、前記第１蓋部を貫通するボルト部を有し、
前記ボルト部が、前記第１蓋部の前記第１主面側に設けられた頭部を有し、
前記板バネが、前記ボルト部の前記頭部と前記第１蓋部の前記第１主面との間に設けられた、
請求項４に記載の燃料電池ユニット。
【請求項６】
前記第１蓋部は、前記第１主面において凹部を有し、
前記第１主面の法線方向から平面視したときに、前記板バネが、前記凹部の外側から内側に亘って設けられる、
請求項５に記載の燃料電池ユニット。
【請求項７】
前記板バネは、セラミックによって設けられる、
請求項４から６のいずれか１項に記載の燃料電池ユニット。
【請求項８】
前記固定部は、
前記第１蓋部を貫通する第１ボルト部と、
前記第２蓋部を貫通する第２ボルト部と、
前記第１ボルト部及び前記第２ボルト部を連結するとともに、前記第１ボルト部及び前記第２ボルト部の少なくとも一方と熱膨張率が異なるナット部と、を備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の燃料電池ユニット。
【請求項９】
前記燃料電池セルは、
固体酸化物によって設けられた電解質と、
前記電解質の一方の主面に対向するように設けられた負極と、
前記電解質の他方の主面に対向するように設けられた正極と、を備える、
請求項１から８のいずれか１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】
燃料電池は、ほかの発電方法と比較し、燃料の有する化学エネルギーを高効率で電気エネルギーに変換可能であるため、家庭用コジェネレーションシステムや自動車の動力源として、精力的に研究開発が行われている。中でも、ジルコニア等によって形成された固体酸化物を酸素イオン伝導体（固体電解質）として用いた固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）は、エネルギー変換効率が高い。また、ＳＯＦＣは、燃料として都市ガスを改質することで得られる水素ガス又は一酸化炭素ガスを利用することができ、且つ燃料電池ユニットの小型化が可能であるため、家庭用の開発が活発に進められている。
【０００３】
水素ガスを燃料とした場合、ＳＯＦＣは、燃料極（アノード）における反応Ｈ2＋Ｏ2-→Ｈ2Ｏ＋２ｅ-と、空気極（カソード）における反応（１／２）Ｏ2＋２ｅ-→Ｏ2-によって、電気エネルギーを取り出す。１組の燃料極及び空気極が生成する電圧は、約１Ｖである。このため、より高電圧を出力するために、ＳＯＦＣは、燃料極、電解質、及び空気極を備える燃料電池セルを複数内蔵し、これらを直列に接続する。燃料電池セルに供給される燃料ガスや酸化ガスのシール性を高めて発電性能を向上させること、及び隣り合う燃料電池セルの電気的接触性を充分に確保して集電効率を向上させることが要求されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、平板状に設けられた固体酸化物形燃料電池セルが複数個積層された固体酸化物形燃料電池スタックと発熱器と空気予熱器と燃料改質器とからなるモジュール本体が開示されており、当該モジュール本体は、ボルト及びナットから構成される固定部材によって積層方向に押圧して一体に固定されている。特許文献２には、セルを積層して形成したセルスタックと、セルスタックに積層方向の圧縮力を導入するボルト及びナットと、ボルト周りに設けられたセラミック製の圧縮バネと、圧縮バネ捩れ防止部材と、圧縮バネ捩れ防止部材のストッパーとなり圧縮バネのガイドする高さ制御部材とを備えた固体酸化物型燃料電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０９３９２３号公報
【特許文献２】特開２０１６−１２６８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、固体酸化物形燃料電池は７００℃〜９００℃で運転されるため、燃料電池セルや固定部材の熱膨張による変形によって、燃料電池セルの圧縮力に過不足が生じる恐れがある。例えば、特許文献１に記載の構成の場合、ボルトの熱膨張率が固体酸化物形燃料電池スタックよりも大きい場合には固体酸化物形燃料電池スタックにかかる圧縮力が低下し、発電性能が低下する恐れがある。対して、ボルトの熱膨張率が固体酸化物形燃料電池スタックよりも小さい場合には固体酸化物形燃料電池スタックにかかる圧縮力が増大し、固体酸化物形燃料電池スタックが破損する恐れがある。
【０００７】
一方で、特許文献２に記載の構成の場合、熱膨張率の差異を圧縮バネが吸収可能でありセルスタックに適切な圧縮力を導入可能であるが、固体酸化物型燃料電池の寸法や重量が増大し、小型化に支障をきたす恐れがある。また、耐熱性が求められるセラミック製のコイルバネは、材料や製造プロセスが一般的な金属バネと異なり特殊であるため、固体酸化物型燃料電池の価格が上昇する恐れがある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、発電特性の劣化の抑制及び燃料電池セルの破損の抑制を図ることが可能な燃料電池ユニット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】
【０００９】
本発明の一態様に係る燃料電池ユニットは、複数の板状の燃料電池セルを有し、各燃料電池セルが積層方向に積層された、燃料電池スタックと、燃料電池スタックの積層方向の一端に設けられた板状の第１蓋部と、燃料電池スタックの積層方向の他端に設けられた板状の第２蓋部と、第１蓋部と第２蓋部とを連結し、燃料電池スタックに積層方向に圧縮力を提供する固定部と、を備え、固定部は、積層方向に沿って異なる位置に配置された第１部材と第２部材を有し、第１部材と第２部材は互いに熱膨張率が異なる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発電特性の劣化の抑制及び燃料電池セルの破損の抑制を図ることが可能な燃料電池ユニットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す平面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る燃料電池セルの構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る燃料電池ユニットの各部の寸法の一例を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す平面図である。
【図８】図８は、本発明の第４実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す平面図である。
【図９】図９は、本発明の第４実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第６実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第６実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第７実施形態に係る固定部の構成を概略的に示す断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第８実施形態に係る固定部の構成を概略的に示す断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第９実施形態に係る固定部の構成を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。但し、第２実施形態以降において、第１実施形態と同一又は類似の構成要素は、第１実施形態と同一又は類似の符号で表し、詳細な説明を適宜省略する。また、第２実施形態以降の実施形態において得られる効果について、第１実施形態と同様のものについては説明を適宜省略する。各実施形態の図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。
【００１３】
以下の説明において、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び第３方向Ｚは例えば互いに直交する方向であるが、互いに交差する方向であれば特に限定されるものではなく、互いに直角以外の角度で交差する方向であってもよい。なお、本願明細書において、主面とは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙによって特定される面（以下、ＸＹ面と呼ぶ。）と平行な面であるものとする。
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１〜図４を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る燃料電池ユニット１００の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す断面図である。図３は、第１実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す平面図である。図４は、第１実施形態に係る燃料電池セルの構成を概略的に示す斜視図である。なお、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った燃料電池ユニット１００の断面図である。
【００１５】
燃料電池ユニット１００は、燃料電池スタック１１０、第１蓋部１５０、第２蓋部１６０、及び固定部１２０を備えている。燃料電池スタック１１０は、複数の燃料電池セル１１１を有している。燃料電池セル１１１は、ＸＹ面と略平行な板状であり、第３方向Ｚに積層されている。燃料電池スタック１１０は、第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０によって挟まれるように保持されている。
【００１６】
図４に示すように、燃料電池セル１１１は、電解質２１、一対の電極である燃料極（アノード）２２及び空気極（カソード）２３、燃料極側セパレータ２５、及び空気極側セパレータ２６を備えている。電解質２１、燃料極２２、空気極２３、燃料極側セパレータ２５、及び空気極側セパレータ２６は、それぞれ、ＸＹ面と略平行な板状の部材であり、第３方向Ｚに積層している。電解質２１、燃料極２２、及び空気極２３は、電力を発電する発電部２４を構成している。
【００１７】
電解質２１は、一方の主面で燃料極２２と接触し、他方の主面で空気極２３と接触する。電解質２１は、例えば、酸素イオン（Ｏ2-）伝導性を有するイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）である。なお、固体酸化物形燃料電池を構成する場合、電解質２１に含まれる固体電解質（固体酸化物）は、燃料極２２に導入される燃料ガス又は空気極２３に導入される酸化ガスのうちの一方をイオンとして移動させることができるイオン電導性を有していればＹＳＺに限定されるものではない。このような固体電解質としては、例えば、ＺｒＯ2系セラミック、ＬａＧａＯ3系セラミック、ＢａＣｅＯ3系セラミック、ＳｒＺｒＯ3系セラミック、及びＣａＺｒＯ3、等が挙げられる。
【００１８】
燃料極２２は、還元剤となる燃料ガス（例えば、都市ガスを改質して抽出した水素（Ｈ2）ガス）と接触し、燃料電池セル１１１における負電極として機能する。燃料電池セル１１１での発電時、燃料極２２では、例えば、半電池反応Ｈ2＋Ｏ2-→Ｈ2Ｏ＋２ｅ-が進行する。燃料極２２の材料としては、例えば、Ｎｉ及びＦｅ等の金属と、Ｓｃ、Ｙ等の希土類元素のうちの少なくとも１種により安定化されたジルコニア等のＺｒＯ2系セラミック、ＣｅＯ2系セラミック等のセラミックのうちの少なくとも１種との混合物などが挙げられる。また、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｎｉ及びＦｅ等の金属が挙げられる。これらの金属は１種のみでもよいし、２種以上の金属の合金でもよい。更に、これらの金属及び／又は合金と、上記セラミックの各々の少なくとも１種との混合物（サーメットを含む）が挙げられる。また、Ｎｉ及びＦｅ等の金属の酸化物と、上記セラミックの各々の少なくとも１種との混合物などが挙げられる。
【００１９】
空気極２３は、酸化剤となる酸化ガス（例えば、空気中の酸素（Ｏ2）ガス）と接触し、燃料電池セル１１１における正電極として機能する。燃料電池セル１１１での発電時、空気極２３では、例えば、半電池反応（１／２）Ｏ2＋２ｅ-→Ｏ2-が進行する。空気極２３の材料としては、例えば、各種の金属、金属の酸化物、金属の複酸化物等を用いることができる。金属としては、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ及びＲｈ等の金属又は２種以上の金属を含有する合金が挙げられる。更に、金属の酸化物としては、Ｌａ、Ｓｒ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｎ及びＦｅ等の酸化物（Ｌａ2Ｏ3、ＳｒＯ、Ｃｅ2Ｏ3、Ｃｏ2Ｏ3、ＭｎＯ2及びＦｅＯ等）が挙げられる。また、複酸化物としては、少なくともＬａ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｆｅ及びＭｎ等を含有する複酸化物（Ｌａ1-xＳｒxＣｏＯ3系複酸化物、Ｌａ1-xＳｒxＦｅＯ3系複酸化物、Ｌａ1-xＳｒxＣｏ1-yＦｅyＯ3系複酸化物、Ｌａ1-xＳｒxＭｎＯ3系複酸化物、Ｐｒ1-xＢａxＣｏＯ3系複酸化物及びＳｍ1-xＳｒxＣｏＯ3系複酸化物、等）が挙げられる。
【００２０】
燃料電池セル１１１の作動温度は７００℃〜１０００℃であるため、耐熱性を考慮して燃料極２２及び空気極２３は、セラミック電極であることが望ましい。一例として、燃料極２２は、燃料ガスを通すように網目状に設けられたＹＳＺと、電導路を提供するＮｉとの複合体である。網目状のＹＳＺは、燃料電池セル１１１の熱膨張率を低減するとともに、網目構造の焼結閉鎖を防ぐことができる。また、空気極２３は、ストロンチウムをドープして電気伝導性を向上させたランタンマンガネート（Ｌａ1-xＳｒxＭｎＯ3）である。
【００２１】
燃料極側セパレータ２５及び空気極側セパレータ２６は、隣接する燃料電池セル１１１同士を区切っている。燃料極側セパレータ２５は、燃料極２２側の主面に燃料ガス供給路２７が設けられ、空気極側セパレータ２６は、空気極２３側の主面に酸化ガス供給路２８が設けられている。燃料極側セパレータ２５及び空気極側セパレータ２６は、隣接する燃料電池セル１１１のそれぞれに供給される燃料ガス及び酸化ガスを分離し、燃料ガス供給路２７により燃料極２２へと供給される燃料ガス、及び酸化ガス供給路２８により空気極２３へと供給される酸化ガスについて十分なガスシール性を備え、ガス供給効率を向上させることが求められる。
【００２２】
燃料極側セパレータ２５及び空気極側セパレータ２６は、発電部２４で発電された電気を集電する役割も担う。このため、図示は省略しているが、発電部２４と燃料極側セパレータ２５との間、及び発電部２４と空気極側セパレータ２６との間には、集電効率を向上させるために集電材（例えば、セパレータの発電部２４と接触する側の主面に設けられた金属薄膜）が設けられてもよい。なお、燃料極側セパレータ２５及び空気極側セパレータ２６は、個別の２つのセパレータでもよく、一体の１つのセパレータであってもよい。一体のセパレータの場合、一方の主面に燃料ガス供給路２７が設けられ、他方の主面に酸化ガス供給路２８が設けられる。
【００２３】
燃料電池スタック１１０は、複数の燃料電池セル１１１が積層された積層体と第１蓋部１５０との間に設けられた第１絶縁板１１３Ａと、当該積層体と第２蓋部１６０との間に設けられた第２絶縁板１１３Ｂと、をさらに有している。第１絶縁板１１３Ａ及び第２絶縁板１１３Ｂは、積層した燃料電池セル１１１を挟むように設けられている。絶縁板１１３（１１３Ａ，１１３Ｂ）は、燃料電池スタック１１０を、第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０から電気的に絶縁している。また、燃料電池スタック１１０は、積層体と第１絶縁板１１３Ａとの間に設けられた第１集電板１１５Ａと、積層体と第２絶縁板１１３Ｂとの間に設けられた第２集電板１１５Ｂと、をさらに有している。集電板１１５（１１５Ａ，１１５Ｂ）は、燃料電池セル１１１で発生した電療を集電する。燃料電池スタック１１０は、複数の燃料電池セル１１１のいずれか２つの間に、均熱板１１７を有していてもよい。均熱板１１７は、すべての燃料電池セル１１１間に設けられてもよく、幾つかの燃料電池セル１１１毎に間隔を空けて設けられてもよい。また、燃料電池スタック１１０は、他のセル間部材を有していてもよい。
【００２４】
第１蓋部１５０は、燃料電池スタック１１０の第３方向Ｚ正方向側に設けられている。第１蓋部１５０は、第３方向Ｚで対向する第１主面（外面）１５１及び第２主面（内面）１５２を有している。第１蓋部１５０は、第２主面１５２の中央部において燃料電池スタック１１０に接触する。図３に示すように、第１蓋部１５０は、第１主面１５１の法線方向（第３方向Ｚ正方向側）から平面視したとき、燃料電池スタック１１０と重なる領域から外側の領域まで延在している。また、第１蓋部１５０は、燃料電池スタック１１０の外側の領域に、貫通孔１５３及び凹部１５４が設けられている。貫通孔１５３は、第１主面１５１から第２主面１５２に亘って、第１蓋部１５０を第３方向Ｚに貫通する穴であり、例えば第１蓋部１５０を円柱状にくり抜いて設けられる。凹部１５４は、第１主面１５１の一部が第２主面１５２に向かって溝状に凹んだ形状であり、例えば第１蓋部１５０の一部を貫通しないように円柱状に切り欠いて設けられる。第１主面１５１側から見た場合、凹部１５４は、貫通孔１５３よりも浅く、貫通孔１５３よりも広い。貫通孔１５３及び凹部１５４の第１主面１５１から平面視したときの形状は、特に円（楕円）形に限定されるものではなく、多角形であってもよい。
【００２５】
第２蓋部１６０は、燃料電池スタック１１０の第３方向Ｚ負方向側に設けられている。第２蓋部１６０は、第３方向Ｚで対向する第１主面（外面）１６１及び第２主面（内面）１６２を有している。第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０は、互いの第２主面１５２，１６２が対向するように設けられている。２蓋部１６０は、第２主面１６２の中央部において燃料電池スタック１１０に接触する。第１主面１６１の法線方向から平面視したときに、第２蓋部１６０は、燃料電池スタック１１０の外側の領域に、貫通孔１６３が設けられている。また、第２蓋部１６０の貫通孔１６３は、第１蓋部１５０の貫通孔１５３と重なるように設けられている。貫通孔１６３は、第１主面１６１から第２主面１６２に亘って、第２蓋部１６０を第３方向Ｚに貫通する穴であり、例えば第２蓋部１６０を円柱状にくり抜いて設けられる。貫通孔１６３の第１主面１６１から平面視したときの形状も、円（楕円）形に限定されるものではなく、多角形であってもよい。第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ３１０Ｓ）等の金属材料によって設けられている。熱伝導性の良好な金属材料によって設けられることで、第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０は、空気予熱器として機能させることができる。また、第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０は、燃料ガス改質器であってもよい。
【００２６】
固定部１２０は、第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０を連結し、燃料電池スタック１１０に第３方向Ｚの圧縮力を導入する部材である。固定部１２０は、第１蓋部１５０の第１主面１５１の法線方向から平面視したときに燃料電池スタック１１０の外側に位置し、第１蓋部１５０の貫通孔１５３及び第２蓋部１６０の貫通孔１６３を通して設けられている。固定部１２０は、燃料電池スタック１１０にかかる圧縮力を均一する観点から、少なくとも２つ設けられることが望ましい。第１実施形態として図示した例では、第１蓋部１５０の第１主面１５１の法線方向から平面視したときに、第１蓋部１５０の四隅に設けられている。
【００２７】
固定部１２０は、第１蓋部１５０の第２主面１５２と第２蓋部１６０の第２主面１６２との間において、第３方向Ｚに並び熱膨張率が異なる少なくとも２つの部材を有する。第１実施形態として図示した例では、固定部１２０は、第１部材１２１、第２部材１２２、及び第３部材１２３を備えている。
【００２８】
第１部材１２１は、第１蓋部１５０の貫通孔１５３に差し込まれた第１ボルト部に相当し、頭部１２１Ａが第１蓋部１５０の第１主面１５１側に位置している。図３に示すように、第１蓋部１５０の第１主面１５１の法線方向から平面視したとき、頭部１２１Ａは、凹部１５４よりも小さい。第２部材１２２は、第２蓋部１６０の貫通孔１６３に差し込まれた第２ボルト部に相当し、頭部１２２Ａが第２蓋部１６０の第１主面１６１側に位置している。第３部材１２３は、第１部材１２１及び第２部材１２２を連結するナット部に相当し、一方の端部から第１部材１２１が差し込まれて締結され、他方の端部から第２部材１２２が差し込まれて締結されている。図示を省略しているが、第１部材１２１と第３部材１２３との間の隙間、及び第２部材１２２と第３部材１２３との間の隙間には接着剤が充填され、第１部材１２１、第２部材１２２、及び第３部材１２３の相互の固定を強固にし、燃料電池ユニット１００の振動や繰り返し作動による緩みを防止することができる。当該接着剤は、耐熱性が高く、燃料電池ユニット１００の作動温度においても分解しないものが望ましいく、例えばガラス系接着剤である。
【００２９】
例えば、第１部材１２１及び第２部材１２２が熱膨張率の同じ部材であり、第３部材１２３が第１部材１２１とは熱膨張率が異なる部材である。一例として、第１部材１２１及び第２部材１２２がアルミナボルトであり、第３部材１２３が金属（ＳＵＳ３１０Ｓ）ナットである。固定部１２０を構成する部材のうち、少なくとも１つは燃料電池スタック１１０の平均熱膨張率よりも熱膨張率が小さく、少なくとも他の１つは燃料電池スタック１１０の平均熱膨張率よりも熱膨張率が大きいことが望ましい。なお、平均熱膨張率とは、第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０を含む燃料電池スタック１１０を１つの部材として見立てた場合の熱膨張率に相当する。
【００３０】
さらには、固定部１２０を構成する部材のうち、少なくとも１つは燃料電池スタック１１０を構成するいずれの部材よりも熱膨張率が小さく、少なくとも他の１つは燃料電池スタック１１０を構成するいずれの部材よりも熱膨張率が大きいことが望ましい。主にセラミック材料で構成される燃料電池スタック１１０の各部は、アルミナボルトである第１部材１２１及び第２部材１２２よりも熱膨張率が大きく、金属ナットである第３部材１２３よりも熱膨張率が小さい。なお、第１部材１２１及び第２部材１２２の熱膨張率は、異なっていてもよい。これによれば、第１部材１２１及び第２部材１２２の長さの比率を調整することで、固定部１２０の熱膨張率を調整しやすくなる。
【００３１】
第１蓋部１５０の第１主面１５１と第１部材１２１の頭部１２１Ａとの間には、板バネ１３０が設けられている。板バネ１３０は、例えば円（楕円）形の平板状に設けられ、互いに対向する第１主面１３１及び第２主面１３２を有している。板バネ１３０の第１主面１３１は第１蓋部１５０に対向し、第２主面１３２は第１部材１２１の頭部１２１Ａに対向している。板バネ１３０には貫通孔１３３が設けられ、第１部材１２１が貫通孔１３３を貫通している。図３に示すように、第１蓋部１５０の第１主面１５１の法線方向から平面視したとき、凹部１５４が板バネ１３０の内側に位置している。つまり、板バネ１３０は、その第２主面１３２の端部において第１蓋部１５０の凹部１５４の淵に支持され、その第１主面１３１において、第１部材１２１の頭部１２１Ａを支持している。つまり、固定部１２０が、板バネ１３０を挟んで第１蓋部１５０と接触している。耐熱性の観点から、板バネ１３０は、例えば窒化ケイ素（ＳｉＮ）等のセラミック材料によって設けられることが望ましい。
【００３２】
固定部１２０が燃料電池スタック１１０に圧縮力を導入する際、第１部材１２１は、板バネ１３０に負荷がかかるように締結されている。つまり、板バネ１３０は、常温（２０℃）において、第１蓋部１５０の凹部１５４に向かって撓んでいる。但し、常温（２０℃）の板バネ１３０は、第１蓋部１５０の凹部１５４への更なる変形の余地を残している。これは、燃料電池ユニット１００の運転時に、燃料電池スタック１１０の熱膨張量が固定部１２０の熱膨張量よりも大きい場合と小さい場合の両方において、板バネ１３０が変形することによって熱膨張量の差を吸収できるようにするためである。なお、燃料電池スタック１１０と固定部１２０との熱膨張率が略等しい場合には、板バネ１３０は省略してもよい。
【００３３】
次に、図５を参照しつつ、燃料電池ユニット１００の各部の第３方向Ｚの長さについて説明する。図５は、第１実施形態に係る燃料電池ユニットの各部の寸法の一例を説明するための図である。なお、図５を参照した説明において、長さとは第３方向Ｚの長さを指すものとする。
【００３４】
第１蓋部１５０の長さをＬ１、燃料電池セル１１１の長さをＬ１１、絶縁板１１３の長さをＬ１３、集電板１１５の長さをＬ１５、均熱板１１７の長さをＬ１７とし、固定部１２０の第１部材１２１の長さをＬ２１、第２部材１２２の長さをＬ２２、第３部材１２３の長さをＬ２３とする。第２蓋部１６０の長さは、第１蓋部１５０の長さＬ１と同じとする。なお、第１部材１２１の長さＬ２１は、第１蓋部１５０の第１主面１５１から第３部材１２３の第１蓋部１５０側の端部までの長さに相当し、第２部材１２２の長さＬ２２は、第２蓋部１６０の第１主面１６１から第３部材１２３の第２蓋部１６０側の端部までの長さに相当し、第３部材１２３の長さＬ２３は、第３部材１２３の第１蓋部１５０側の端部から第３部材１２３の第２蓋部１６０側の端部までの長さに相当する。つまり、図５に示した断面図において、第１部材１２１の頭部１２１Ａは第１部材１２１の長さＬ２１に含まず、第３部材１２３と重なる部分は第１部材１２１の長さに含まない。第２部材１２２の長さＬ２２についても同様とする。長さＬ２１と長さＬ２３との比率は、第１部材１２１を第３部材１２３に挿入する長さによって調整可能である。長さＬ２２と長さＬ２３との比率も、同様である。
【００３５】
燃料電池ユニット１００の組み立て時の温度を２０℃、作動温度を７５０℃として、以下に第３方向Ｚの寸法を計算する。例えば、第１蓋部１５０はＳＵＳ３１０Ｓによって設けられ、熱膨張率が１７．５×１０-6である。長さＬ１は、２０℃において２０ｍｍであり、７５０℃において２０．２５６ｍｍとなる。第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０の長さの合計は、２０℃において２０×２ｍｍであり、７５０℃において２０．２５６×２ｍｍとなる。
【００３６】
絶縁板１１３は、３ＹＳＺによって設けられ、熱膨張率が１０．４×１０-6である。長さＬ１３は、２０℃において１ｍｍであり、７５０℃において１．００８ｍｍとなる。絶縁板１１３は２枚設けられているので、長さの合計は、２０℃において１×２ｍｍであり、７５０℃において１．００８×２ｍｍとなる。
【００３７】
集電板１１５は、ＺＭＧによって設けられ、熱膨張率が１１．７×１０-6である。長さＬ１５は、２０℃において３ｍｍであり、７５０℃において３．０２６ｍｍとなる。集電板１１５は２枚設けられているので、長さの合計は、２０℃において３×２ｍｍであり、７５０℃において３．０２６×２ｍｍとなる。
【００３８】
燃料電池セル１１１は、主に３ＹＳＺによって設けられ、熱膨張率が１０．４×１０-6である。長さＬ１１は、２０℃において１ｍｍであり、７５０℃において１．００８ｍｍとなる。燃料電池セル１１１は４８枚設けられているので、長さの合計は、２０℃において１×４８ｍｍであり、７５０℃において１．００８×４８ｍｍとなる。
【００３９】
均熱板１１７は、ＺＭＧによって設けられ、熱膨張率が１１．７×１０-6である。長さＬ１７は、２０℃において３ｍｍであり、７５０℃において３．０２６ｍｍとなる。均熱板１１７は７枚設けられているので、長さの合計は、２０℃において３×７ｍｍであり、７５０℃において３．０２６×７ｍｍとなる。
【００４０】
燃料電池スタック１１０は、さらに、図示しないセル間部材を備えている。セル間部材は３ＹＳＺによっても設けられ、合計の長さが、２０℃において３ｍｍ、７５０℃において３．０２３ｍｍとなる。
【００４１】
以上のことから、燃料電池スタック１１０、第１蓋部１５０、及び第２蓋部１６０の長さの合計は、２０℃において１２０ｍｍ、７５０℃において１２１．１４４ｍｍとなる。
【００４２】
次に、固定部１２０の長さについて計算する。第１部材１２１及び第２部材１２２はアルミナによって設けられ、熱膨張率が８．０×１０-6である。長さＬ２１及び長さＬ２２の合計は、２０℃において５６．１ｍｍであり、７５０℃において５６．４２３ｍｍである。第３部材１２３は、ＳＵＳ３１０Ｓによって設けられ、熱膨張率が１７．５×１０-6である。長さＬ２３は、２０℃において６３．９ｍｍであり、７５０℃において６４．７１６ｍｍである。
【００４３】
以上のことから、固定部１２０の長さ合計は、２０℃において１２０ｍｍ、７５０℃において１２１．１４４ｍｍとなる。つまり、２０℃においても、７５０℃においても、固定部１２０の長さは、燃料電池スタック１１０に第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０を足した長さと同等となる。
【００４４】
以上のように、固定部１２０は、第１部材１２１、第２部材１２２、及び第３部材１２３の長さの比を調整することで、作動温度において燃料電池スタックへかかる圧縮力を調整することができる。固定部１２０の長さの比の調整について、一般化した式によって説明する。
【００４５】
組み立て時の温度と作動温度との差をΔＴとする。第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０を含む燃料電池スタック１１０の長さをＬとし、第１部材１２１及び第２部材１２２の長さの合計をＬＡ（＝Ｌ２１＋Ｌ２２）とし、第３部材１２３の長さをＬＢ（＝Ｌ２３）とする。第１部材１２１及び第２部材１２２の熱膨張率をα、第３部材１２３の熱膨張率をβ、第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０を含む燃料電池スタック１１０の平均熱膨張率をγとする。
【００４６】
組み立て時の第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０を含む燃料電池スタック１１０の長さと固定部１２０の長さが同じだとすると、
Ｌ＝ＬＡ＋ＬＢ  …（１）
ＬＢ＝Ｌ−ＬＡ  …（１）´
となる。また、作動温度における第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０を含む燃料電池スタック１１０の熱膨張量と固定部１２０の熱膨張量が同じだとすると、
Ｌ×γ×ΔＴ＝ＬＡ×α×ΔＴ＋ＬＢ×β×ΔＴ  …（２）
となる。式（２）の両辺をΔＴで割ると、
Ｌ×γ＝ＬＡ×α＋ＬＢ×β  …（３）
となる。式（１）´を式（３）に代入すると、
Ｌ×γ＝ＬＡ×α＋（Ｌ−ＬＡ）×β
となる。この式を整理すると、
ＬＡ＝Ｌ×（γ−β）／（α−β）  …（４）
となる。式（１）及び式（４）によって、（平均）熱膨張率α、β及びγが分かれば、作動温度においても、第１蓋部１５０及び第２蓋部１６０を含む燃料電池スタック１１０の長さと、固定部１２０の長さとが略等しくなるような、長さＬＡと長さＬＢとの比率が求められる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
次に、図６を参照しつつ、第２実施形態に係る燃料電池ユニット２００について説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す断面図である。なお、前述のとおり、第２実施形態以降の各実施形態において、第１実施形態と同一又は類似の構成要素は、第１実施形態と同一又は類似の符号で表し、詳細な説明を適宜省略する。
【００４８】
第２実施形態に係る燃料電池ユニット２００は、板バネ２３０が湾曲しており、第１蓋部２５０に凹部が設けられていない点で、第１実施形態に係る燃料電池ユニット１００と相違している。具体的には、板バネ２３０は、端部が第１蓋部２５０の第１主面２５１に接触し、中央部が第１主面２５１から離れるように設けられている。板バネ２３０は、図示を省略しているが、第１蓋部２５０の第１主面２５１から平面視したとき、例えば円（楕円）形状である。板バネ２３０が湾曲していることで、第１蓋部２５０に凹部を設けることなく、板バネ２３０に負荷をかけることができる。
【００４９】
＜第３実施形態＞
次に、図７を参照しつつ、第３実施形態に係る燃料電池ユニット３００について説明する。図７は、本発明の第３実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す平面図である。
【００５０】
第３実施形態に係る燃料電池ユニット３００は、板バネ３３０が四角形状に設けられている点で、第１実施形態に係る燃料電池ユニット１００と相違している。第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
＜第４実施形態＞
次に、図８及び図９を参照しつつ、第４実施形態に係る燃料電池ユニット４００について説明する。図８は、本発明の第４実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す平面図である。図９は、本発明の第４実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す断面図である。なお、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った燃料電池ユニット４００の断面図である。
【００５２】
第４実施形態に係る燃料電池ユニット４００は、固定部４２０が燃料電池スタック４１０を挟むように２つ設けられている点で、第３実施形態に係る燃料電池ユニット３００と相違している。例えば、第１蓋部４５０の第１主面４５１の法線方向から平面したとき、固定部４２０は、それぞれ、第１蓋部４５０の一組の短辺における中央部に設けられている。また、凹部４５４は、第１蓋部４５０の短辺に沿って設けられ、板バネ４３０は第１蓋部４５０の短辺に沿った長辺を有する長方形状に設けられている。これによれば、第１実施形態と同様の効果を得るとともに、固定部の数を削減することができる。
【００５３】
＜第５実施形態＞
次に、図１０を参照しつつ、第５実施形態に係る燃料電池ユニット５００について説明する。図１０は、本発明の第５実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す断面図である。
【００５４】
第５実施形態に係る燃料電池ユニット５００は、板バネ５３０が湾曲しており、第１蓋部５５０に凹部が設けられていない点で、第４実施形態に係る燃料電池ユニット４００と相違している。板バネ５３０の形状は、第２実施形態の板バネ２３０と同様である。これによれば、第２実施形態及び第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
＜第６実施形態＞
次に、図１１及び図１２を参照しつつ、第６実施形態に係る燃料電池ユニット６００について説明する。図１１は、本発明の第６実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す平面図である。図１２は、本発明の第６実施形態に係る燃料電池ユニットの構成を概略的に示す断面図である。
【００５６】
第６実施形態に係る燃料電池ユニット６００は、板バネ６３０に貫通孔が設けられておらず、固定部６２０が第４部材６２４を備えている点で、第４実施形態に係る燃料電池ユニット４００と相違している。具体的には、第１蓋部６５０の第１主面６５１の法線方向から平面視したとき、第１蓋部６５０は第２蓋部６６０よりも小さい。また、固定部６２０は、第１蓋部６５０の外側に位置し、第１蓋部６５０を第１方向Ｘで挟むように設けられている。第４部材６２４は、第１方向Ｘに並ぶ第１部材６２１の頭部６２１Ａを接続するように第１方向Ｘに延在している板状の部材である。第１部材６２１は、第４部材６２４を貫通しており、第１部材６２１、第２部材６２２、及び第３部材６２３が、第４部材６２４と第２蓋部６６０とを連結している。第４部材６２４は、板バネ６３０を第３方向Ｚに押し引きできるように、板バネ６３０の第１主面６３１に接続されている。これによれば、板バネ６３０に貫通孔を設けなくてもよいため、板バネ６３０の強度を向上させることができ、板バネ６３０の損傷に起因した発電特性の低下を抑制することができる。
【００５７】
＜第７実施形態＞
次に、図１３を参照しつつ、第７実施形態に係る固定部７２０の構成について説明する。図１３は、本発明の第７実施形態に係る固定部の構成を概略的に示す断面図である。
【００５８】
第７実施形態に係る固定部７２０は、第３部材を備えておらず、第２部材７２２が頭部７２２Ａを備えたナットである点で、第１実施形態に係る固定部１２０と相違している。つまり、第２部材７２２は、内周面にネジ山が設けられた円筒状の雌ネジであり、第３方向Ｚ負方向側に頭部７２２Ａが設けられ、第３方向Ｚ正方向側に開口している。第１部材７２１は、その先端を第２部材７２２に挿入し、第１部材７２１と第２部材７２２とが互いに締結されている。例えば、第１部材７２１がアルミナ等のセラミック材料によって設けられ、第２部材７２２がステンレス（ＳＵＳ３１０Ｓ）等の金属材料によって設けられている。これによれば、固定部の構成部材の点数が削減されることで、燃料電池ユニットの製造コストの低減、及び燃料電池ユニットの作動時における固定部の破損リスクの抑制を図ることができる。
【００５９】
＜第８実施形態＞
次に、図１４を参照しつつ、第８実施形態に係る固定部８２０の構成について説明する。図１４は、本発明の第８実施形態に係る固定部の構成を概略的に示す断面図である。
【００６０】
第８実施形態に係る固定部８２０は、第３部材８２３が第１部材８２１及び第２部材８２２のそれぞれの一部をはめ込むはめ込み部材である点で、第１実施形態に係る固定部１２０と相違している。例えば、ボルトである第１部材８２１及び第２部材８２２は、それぞれ、先端にナット８２１Ｂ及びナット８２２Ｂがはめられている。第３部材８２３は内壁に凹凸を有し、この内壁の凹凸に第１部材８２１及び第２部材８２２の先端のナット８２１Ｂ，８２２Ｎを引っ掛けるようにして、第３部材８２３に第１部材８２１及び第２部材８２２がはめ込まれる。図１４に示した例では、第１部材８２１は、先端のナット８２１Ｂの頭部８２１Ａ側が第３部材８２３に当接するようにはめ込まれている。これによって、第１部材８２１及び第３部材８２３は、第３方向Ｚにおいて離れる向きの動きを規制されている。第１部材８２１は、さらに先端のナット８２１Ｂの頭部８２１Ａとは反対側が第３部材８２３に当接し、第１部材８２１の頭部８２１Ａが第３部材８２３に近づく向きの動きを規制されてもよい。第２部材８２２についても同様である。
【００６１】
＜第９実施形態＞
次に、図１５を参照しつつ、第９実施形態に係る固定部９２０の構成について説明する。図１５は、本発明の第９実施形態に係る固定部の構成を概略的に示す断面図である。
【００６２】
第９実施形態に係る固定部９２０は、第１部材９２１及び第３部材９２３がピン９２４によって固定され、第２部材９２２及び第３部材９２３がピン９２４によって固定される点で、第１実施形態に係る固定部１２０と相違している。第１部材９２１及び第２部材９２２は棒状の部材であり、第３部材９２３は筒状の部材である。ピン９２４は、第３部材９２３に挿入された第１部材９２１を第３部材９２３ごと第１方向Ｘに貫通し、第１部材９２１及び第３部材９２３の相対的な位置を固定している。第２部材９２２についても同様である。
【００６３】
以上のように、本発明の一態様によれば、複数の板状の燃料電池セル１１１を有し、各燃料電池セル１１１が積層方向に積層された、燃料電池スタック１１０と、燃料電池スタック１１０の積層方向の一端に設けられた板状の第１蓋部１５０と、燃料電池スタック１１０の積層方向の他端に設けられた板状の第２蓋部１６０と、第１蓋部１５０と第２蓋部１６０とを連結し、燃料電池スタック１１０に積層方向に圧縮力を提供する固定部１２０と、を備え、固定部１２０は、積層方向に沿って異なる位置に配置された第１部材１２１と第２部材１２３を有し、第１部材１２１と第２部材１２３は互いに熱膨張率が異なる燃料電池ユニット、が提供される。
【００６４】
上記態様によれば、燃料電池ユニットの作動温度における燃料電池スタックと固定部との熱膨張率の差を小さくすることができる。これによって、燃料電池ユニットの組み立て温度から作動温度に至るまで、固定部が適当な圧縮力を燃料電池スタックに導入することができる。つまり、固定部による過剰な圧縮によって燃料電池スタックが破損するリスクや、固定部による圧縮力の不足によって燃料電池スタックが緩んで発電特性が低下するリスクを低減することができる。
【００６５】
第１部材１２１の熱膨張率は、燃料電池スタック１１０の平均熱膨張率よりも低く、第２部材１２３の熱膨張率は、燃料電池スタック１１０の平均熱膨張率よりも高くてもよい。これによれば、第１部材と第２部材の長さの比率を調整することで、燃料電池スタック及び固定部の熱膨張率を略等しくすることができる。つまり、燃料電池スタック及び固定部の長さを、燃料電池ユニットの組み立て温度で略等しくし、燃料電池ユニットの作動温度でも略等しくすることができる。
【００６６】
燃料電池スタック１１０は、複数の板状の燃料電池セル１１１が積層された積層体と第１蓋部１５０との間に設けられた第１絶縁板１１３と、積層体と第２蓋部１６０との間に設けられた第２絶縁板１１３と、第１絶縁板１１３と積層体との間に設けられ、燃料電池セル１１１で発生した電力を集電する第１集電板１１５と、第２絶縁板１１３と積層体との間に設けられ、燃料電池セル１１１で発生した電力を集電する第２集電板１１５と、複数の燃料電池セル１１１のいずれか２つの間に設けられた均熱板１１７と、をさらに備えてもよい。
【００６７】
固定部１２０が板バネ１３０を挟んで第１蓋部１５０と接触していてもよい。これによれば、燃料電池スタックと固定部との熱膨張量の差異に起因した燃料電池スタックの過剰な圧縮や圧縮力不足を、板バネの変形によって緩和することができる。例えば、燃料電池ユニットの作動時に燃料電池スタック及び固定部の温度が異なる場合には、燃料電池スタック及び固定部の熱膨張率が略等しくても熱膨張量に差異が生じるが、板バネを備えることでこのような差異を緩和することができる。
【００６８】
第１蓋部１５０が、第１主面１５１と、第１主面１５１と対向し燃料電池スタック１１０側に位置する第２主面１５２とを有し、固定部１２０が、第１蓋部１５０を貫通するボルト部１２１を有し、ボルト部１２１が第１蓋部１５０の第１主面１５１側に設けられた頭部１２１Ａを有し、板バネ１３０が、ボルト部１２１の頭部１２１Ａと第１蓋部１５０の第１主面１５１との間に設けられてもよい。これによれば、燃料電池ユニットの組み立て時に、板バネの初期の変形量を調整することが容易である。
【００６９】
第１蓋部１５０は、第１主面１５１において、凹部１５４を有し、第１主面１５１の法線方向から平面視したときに、板バネ１３０が、凹部１５４の外側から内側に亘って設けられてもよい。これによれば、板バネが平板状であったとしても、燃料電池ユニットを組み立てる際に板バネが撓み且つ更なる変形の余地を残した状態とすることで、燃料電池ユニットの作動温度において燃料電池スタックが固定部よりも熱膨張量が大きい場合と小さい場合の両方において熱膨張量の差異を板バネが緩和することができる。
【００７０】
板バネは、セラミックによって設けられてもよい。これによれば、固形酸化物形燃料電池のように作動温度が高い燃料電池ユニットであったとしても、作動時に板バネが熱によってへたり、復元力が失われることを抑制することができる。
【００７１】
固定部１２０は、第１蓋部１５０を貫通する第１ボルト部１２１と、第２蓋部１６０を貫通する第２ボルト部１２２と、第１ボルト部１２１及び第２ボルト部１２２を連結するとともに、第１ボルト部１２１及び第２ボルト部１２２の少なくとも一方と熱膨張率が異なるナット部１２３と、を備えてもよい。これによれば、固定部は、ネジ締結によって容易に組み立てることができ、ナット部に対する第１ボルト部及び第２ボルト部の回転量（挿入長）を調整することで、第１ボルト部、第２ボルト部、及びナット部の長さの比率を容易に調整することができる。
【００７２】
燃料電池セルは、固体酸化物によって設けられた電解質と、電解質の一方の主面に対向するように設けられた負極と、電解質の他方の主面に対向するように設けられた正極と、を備えてもよい。これによれば、燃料電池ユニットは固体酸化物形であり、他のタイプの燃料電池（例えば、溶融炭酸塩形、リン酸形、等）よりも高い作動温度を必要とするが、本実施形態によれば、固定部による燃料電池スタックの過剰な圧縮や圧縮力不足を抑制することができる。
【００７３】
以上説明したように、本発明の一態様によれば、発電特性の劣化の抑制及び燃料電池セルの破損の抑制を図ることが可能な燃料電池ユニットを提供することが可能となる。
【００７４】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７５】
１００…燃料電池ユニット
１１０…燃料電池スタック
１１１…燃料電池セル
１２０…固定部
１２１…第１部材
１２２…第２部材
１２３…第３部材
１３０…板バネ
１５０…第１蓋部
１６０…第２蓋部
１５１，１６１…第１主面（外面）
１５２，１６２…第２主面（内面）
１３３，１５３，１６３…貫通孔
１５４，１６４…凹部
【図１】
2018185984.tif 000003
【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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