(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構造の燃料電池用ターミナルプレートのの提供。【解決手段】燃料電池用ターミナルプレート１００は、マニホールドに対応する位置に第１開口部１１５を有するコアプレート１１０と、マニホールドに対応する位置に第２開口部１２５を有し、少なくともコアプレートの燃料電池セル側の面に配置されるカバープレート１２０と、コアプレートとカバープレートとの間に介在し、マニホールドに対応する位置に第３開口部１３５を有し、マニホールド形成領域に対向する位置に配置される樹脂シート１３０と、を備える。コアプレートは、発電領域に対向する位置に配置される第１金属板１１１と、第１金属板に接合され、第１開口部を有し、マニホールド形成領域に対向する位置に配置される第２金属板１１２と、を有する。カバープレートと第２金属板との各々は、第１金属板よりも耐食性が高い金属材料によって構成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜が配置された発電領域と、マニホールドが形成されたマニホールド形成領域とを有する板状の燃料電池セルに対向して配置される、燃料電池用ターミナルプレートであって、
前記燃料電池用ターミナルプレートが前記燃料電池セルに対向して配置された配置状態において、前記マニホールドに対応する位置に第１開口部を有するコアプレートと、
前記配置状態において、前記マニホールドに対応する位置に第２開口部を有し、少なくとも前記コアプレートの前記燃料電池セル側の面に配置されるカバープレートと、
前記コアプレートと前記カバープレートとの間に介在し、前記配置状態において、前記マニホールドに対応する位置に第３開口部を有し、前記マニホールド形成領域に対向する位置に配置される樹脂シートと、
を備え、
前記コアプレートは、
前記配置状態において、前記発電領域に対向する位置に配置される第１金属板と、
前記第１金属板に接合され、前記第１開口部を有し、前記配置状態において、前記マニホールド形成領域に対向する位置に配置される第２金属板と、を有し、
前記カバープレートと前記第２金属板との各々は、前記第１金属板よりも耐食性が高い金属材料によって構成されている、
燃料電池用ターミナルプレート。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池用ターミナルプレートであって、
前記カバープレートと前記第２金属板とが、同じ金属材料によって構成されている、燃料電池用ターミナルプレート。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料電池用ターミナルプレートであって、
前記コアプレートと前記カバープレートとの間に介在し、前記配置状態において、前記発電領域に対向する位置に配置される、導電性を有するスペーサを有する、燃料電池用ターミナルプレート。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池用ターミナルプレートであって、
前記スペーサと前記第１金属板とが、同じ金属材料によって構成されている、燃料電池用ターミナルプレート。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の燃料電池用ターミナルプレートであって、
前記第１金属板は、前記第２金属板の近傍に貫通孔を有する、燃料電池用ターミナルプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用のターミナルプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池用のターミナルプレートの構造として、例えば、特許文献１には、導電性の高いアルミニウムや銅製のコアプレートを、耐食性の高いチタンプレートで挟持した構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８８２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたターミナルプレートの構造では、コアプレートの表面はチタンプレートで覆われているものの、その側面はチタンプレートから露出している。ターミナルプレートを貫通するマニホールドに対して、コアプレートの側面が露出していると、マニホールド内を流れる水とコアプレートの側面が接触して腐食の原因になり得る。そのため、特許文献１では、コアプレートの側面が接着シール材によって覆われており、構造が複雑であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、電解質膜が配置された発電領域と、マニホールドが形成されたマニホールド形成領域とを有する板状の燃料電池セルに対向して配置される、燃料電池用ターミナルプレートが提供される。この燃料電池用ターミナルプレートは、前記燃料電池用ターミナルプレートが前記燃料電池セルに対向して配置された配置状態において、前記マニホールドに対応する位置に第１開口部を有するコアプレートと；前記配置状態において、前記マニホールドに対応する位置に第２開口部を有し、少なくとも前記コアプレートの前記燃料電池セル側の面に配置されるカバープレートと；前記コアプレートと前記カバープレートとの間に介在し、前記配置状態において、前記マニホールドに対応する位置に第３開口部を有し、前記マニホールド形成領域に対向する位置に配置される樹脂シートと；を備える。そして、前記コアプレートは、前記配置状態において、前記発電領域に対向する位置に配置される第１金属板と、前記第１金属板に接合され、前記第１開口部を有し、前記配置状態において、前記マニホールド形成領域に対向する位置に配置される第２金属板と、を有し、前記カバープレートと前記第２金属板との各々は、前記第１金属板よりも耐食性が高い金属材料によって構成されている。
このような形態の燃料電池用ターミナルプレートであれば、コアプレートを構成する第１金属板と第２金属板とのうち、マニホールドに連通する第１開口部が形成された第２金属板が、耐食性の高い金属材料によって構成されているので、第１開口部におけるコアプレートの側面を樹脂材料等で被覆しなくてもよい。そのため、ターミナルプレートの構造を、コアプレートとカバープレートとを樹脂シートを介して接合するだけの簡易な構造とすることができる。
（２）上記形態の燃料電池用ターミナルプレートにおいて、前記カバープレートと前記第２金属板とが、同じ金属材料によって構成されてもよい。このような形態であれば、カバープレートと第２金属板との線膨張差に起因して、カバープレートと第２金属板との間の樹脂シートにせん断応力が加わることを抑制できる。
（３）上記形態の燃料電池用ターミナルプレートは、前記コアプレートと前記カバープレートとの間に介在し、前記配置状態において、前記発電領域に対向する位置に配置される、導電性を有するスペーサを有してもよい。このような形態であれば、ターミナルプレートの厚みを均一化することができる。
（４）上記形態の燃料電池用ターミナルプレートにおいて、前記スペーサと前記第１金属板とが、同じ金属材料によって構成されてもよい。このような形態であれば、スペーサの配置によってターミナルプレートの導電性が低下することを抑制できる。
（５）上記形態の燃料電池用ターミナルプレートにおいて、前記第１金属板は、前記第２金属板の近傍に貫通孔を有してもよい。このような形態であれば、ターミナルプレートの温度が変化した際に、第１金属板と第２金属板との線膨張差に起因して第１金属板と第２金属板との接合部に加わる応力を低減できる。
本発明は、燃料電池用ターミナルプレート以外にも種々の態様で実現することが可能であり、例えば、燃料電池用ターミナルプレートを備える燃料電池や、燃料電池用ターミナルプレートの製造方法などの形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】燃料電池の概略構成を示す斜視図。
【図２】燃料電池セルの概略構成を示す分解図。
【図３】ターミナルプレートの概略構成を示す正面図。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線の切断部端面図。
【図５】図３におけるＶ−Ｖ線の切断部端面図。
【図６】第２実施形態としてのターミナルプレートの構造を示す説明図。
【図７】第２実施形態としてのターミナルプレートの構造を示す説明図。
【図８】第３実施形態としてのターミナルプレートの構造を示す説明図。
【図９】第３実施形態としてのターミナルプレートの構造を示す説明図。
【図１０】第４実施形態としてのターミナルプレートの構造を示す説明図。
【図１１】第４実施形態としてのターミナルプレートの構造を示す説明図。
【図１２】第５実施形態としてのターミナルプレートの概略構成を示す正面図。
【図１３】図１２におけるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線の切断部端面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の一実施形態としての燃料電池用ターミナルプレート１００を含む燃料電池１０の概略構成を示す斜視図である。図１に示したｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は、それぞれ他の図に示したｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に対応している。これらの方向は相互に直交している。以下では、＋ｙ方向が上方向であるものとし、−ｙ方向が下方向であるものとする。また、ｘ方向に沿った方向を左右方向といい、ターミナルプレート１００の＋ｚ方向側を正面側、−ｚ方向側を背面側という。燃料電池１０は、例えば車両等の移動体に搭載され、移動体の電力源として使用される。また、燃料電池１０は、定置型の電源として使用されてもよい。
【０００９】
燃料電池１０は、板状の燃料電池セル２００を複数積層して成る積層体２４０と、一対のターミナルプレート１００，１０１と、一対の絶縁板２０，２１と、一対のエンドプレート３０，３１とを備える。燃料電池１０は、エンドプレート３０、絶縁板２０、ターミナルプレート１００、積層体２４０、ターミナルプレート１０１、絶縁板２１、およびエンドプレート３１が、この順に積層されることにより構成されている。燃料電池１０は、図示しない締結部材によって、燃料電池セル２００の積層方向に締結圧がかかった状態で保持される。
【００１０】
燃料電池１０は、水素を含有する燃料ガスと酸素を含有する酸化ガスとの供給を受けて発電する固体高分子型燃料電池である。燃料電池１０において電気化学反応により発生した電力は、ターミナルプレート１００，１０１において集電され、ターミナルプレート１００，１０１に設けられた端子１００ｔ，１０１ｔから外部の負荷に取り出される。絶縁板２０，２１は、ゴムや樹脂等の絶縁性材料によって形成されている。エンドプレート３０，３１は、ステンレス鋼等の金属によって形成されている。
【００１１】
燃料電池１０には、エンドプレート３０、絶縁板２０、ターミナルプレート１００、および、積層体２４０を積層方向（ｚ方向）に貫通する複数のマニホールドＭ１ｉｎ〜Ｍ３ｉｎ，Ｍ１ｏｕｔ〜Ｍ３ｏｕｔが形成されている。マニホールドＭ１ｉｎは、各燃料電池セル２００に燃料ガスを分配するための燃料ガス供給マニホールドである。マニホールドＭ２ｉｎは、各燃料電池セル２００に酸化ガスを分配するための酸化ガス供給マニホールドである。マニホールドＭ３ｉｎは、燃料電池セル２００間、及び、燃料電池セル２００とターミナルプレート１００との間に形成される冷媒流路に冷媒を分配するための冷媒供給マニホールドである。マニホールドＭ１ｏｕｔは、各燃料電池セル２００から燃料ガスのオフガスが排出される燃料ガス排出マニホールドである。マニホールドＭ２ｏｕｔは、各燃料電池セル２００から酸化ガスのオフガスが排出される酸化ガス排出マニホールドである。マニホールドＭ３ｏｕｔは、燃料電池セル２００間、及び、燃料電池セル２００とターミナルプレート１００との間に形成される冷媒流路から冷媒が排出される冷媒排出マニホールドである。なお、本実施形態では、ターミナルプレート１０１、絶縁板２１およびエンドプレート３１には、各マニホールドに対応する位置に開口部は形成されていない。例えば、ターミナルプレート１０１は、端子１０１ｔを有する平板状のアルミニウム製プレートとして形成されている。
【００１２】
図２は、燃料電池セル２００の概略構成を示す分解図である。燃料電池セル２００は、発電体２１０と、樹脂フレーム２２０と、一対のセパレータ２３０ａ，２３０ｂと、を備える。樹脂フレーム２２０と、セパレータ２３０ａ，２３０ｂとには、それぞれ、図１に示した６つのマニホールドＭ１ｉｎ〜Ｍ３ｉｎ，Ｍ１ｏｕｔ〜Ｍ３ｏｕｔに対応する位置に、開口部が形成されている。
【００１３】
発電体２１０は、電解質膜と、電解質膜の両面にそれぞれ隣接して形成された触媒層と、ガス拡散層とを備える。電解質膜は湿潤状態において良好なプロトン伝導性を示す固体高分子薄膜である。電解質膜は、例えば、フッ素系樹脂のイオン交換膜によって構成される。触媒層は水素と酸素の化学反応を促進する触媒と、触媒を担持したカーボン粒子とを備える。電解質膜と触媒層とを合わせて、膜電極接合体（ＭＥＡ（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ））ともいう。ガス拡散層は、それぞれ触媒層側の面に隣接して設けられている。ガス拡散層は、電極反応に用いられる反応ガスを電解質膜の面方向に沿って拡散させる層であり、多孔質の拡散層用基材により構成されている。拡散層用基材としては、炭素繊維基材や黒鉛繊維基材、発砲金属など、導電性及びガス拡散性を有する多孔質の基材が用いられる。電解質膜と触媒層とガス拡散層とを合わせて、膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｇａｓｓ−ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ−ｌａｙｅｒ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ））ともいう。
【００１４】
樹脂フレーム２２０は、発電体２１０の周囲に配置された枠状の樹脂部材である。樹脂部材として、本実施形態では、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられる。ただし、樹脂部材として、ポリプロピレン、ポリエチレン等の他の種々の熱可塑性樹脂部材も利用可能である。樹脂フレーム２２０は、各マニホールドから、燃料ガスあるいは酸化ガスを導入あるいは排出するために、各マニホールドと発電体２１０との間にスリット状のガス導入路２５０を備えている。ガス導入路２５０は、樹脂フレーム２２０を貫通して形成されている。
【００１５】
セパレータ２３０ａ，２３０ｂは、発電体２１０と樹脂フレーム２２０とを挟持するように樹脂フレーム２２０に積層される。本実施形態において、セパレータ２３０ａ，２３０ｂは、導電性を有し、耐食性の高いチタンによって形成されている。セパレータ２３０ａ，２３０ｂは、発電体２１０およびガス導入路２５０に対応する位置に、凹凸状の溝によって構成されたガス流路２３１ａ，２３１ｂを備える。ガス導入路２５０のマニホールド側の一端部は、樹脂フレーム２２０とセパレータ２３０ａ，２３０ｂとを積層した際にマニホールド内に露出する。また、ガス導入路２５０の発電体２１０側の他端部は、ガス流路２３１ａまたはガス流路２３１ｂに連通する。そのため、各マニホールドを流れるガスは、ガス導入路２５０およびガス流路２３１ａ，２３１ｂを通じて発電体２１０に供給される。
【００１６】
以下では、燃料電池セル２００の平面方向（ｘｙ方向）において、発電体２１０（電解質膜）が設けられた領域を、「発電領域ＧＡ」という。また、発電領域ＧＡよりも外周側において、マニホールドが形成された領域のことを、「マニホールド形成領域ＭＡ」という。なお、図２に示した燃料電池セル２００の構成は一例であり、発電領域ＧＡとマニホールド形成領域ＭＡとを有する燃料電池セルであれば、その構成は図２に示した構成に限定されない。
【００１７】
図３は、ターミナルプレート１００の概略構成を示す正面図である。図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線の切断部端面図である。図５は、図３におけるＶ−Ｖ線の切断部端面図である。図３には、ターミナルプレート１００を、積層体２４０側から見た状態を示している。図３において、後述する第１開口部１１５、第２開口部１２５、第３開口部１３５は、同じ位置で重なることから、図３では、これらを併せて記載した。また、図３において、正面側から視認できない部材に対しては、破線によって引き出し線を示し、符号を付した。
【００１８】
図４，５に示すように、ターミナルプレート１００は、コアプレート１１０とカバープレート１２０と樹脂シート１３０とを備えている。以下では、ターミナルプレート１００が燃料電池セル２００に対向して配置された状態（図１に示した状態）のことを、「配置状態」という。図３〜５に示すように、カバープレート１２０上には、各マニホールド、および、隣接する燃料電池セル２００との間に形成される冷媒流路をシールするためのガスケット１４０が配置されている。なお、ガスケット１４０は、ターミナルプレート１００に隣接する燃料電池セル２００側に配置されていてもよく、ターミナルプレート１００側に備えられていなくてもよい。
【００１９】
図３に示すように、コアプレート１１０は、略直方体の部材である。図３および図５に示すように、コアプレート１１０は、第１金属板１１１と第２金属板１１２とを有している。第１金属板１１１は、前述した配置状態において、発電領域ＧＡに対向する位置に配置される。「発電領域ＧＡに対向する位置」とは、発電領域ＧＡに厳密に対向する位置でなくてもよく、発電領域ＧＡを含む領域に対向する位置であればよい。図４に示すように、本実施形態では、第１金属板１１１の上方に、端子１００ｔが形成されている。図３に示すように、第１金属板１１１の両端には、第１金属板１１１を左右から挟むように２つの第２金属板１１２が接合されている。本実施形態では、第２金属板１１２は、第１金属板１１１に対してレーザ溶接されている。なお、第２金属板１１２は、第１金属板１１１に対して接着剤によって接合されてもよい。第２金属板１１２は、前述した配置状態において、マニホールド形成領域ＭＡに対向する位置に配置される。「マニホールド形成領域ＭＡに対向する位置」とは、マニホールド形成領域ＭＡに厳密に対向する位置でなくてもよく、マニホールド形成領域ＭＡを含む領域に対向する位置であればよい。第２金属板１１２には、各マニホールドに対応する位置に、第２金属板１１２を貫く第１開口部１１５が形成されている。
【００２０】
本実施形態では、第２金属板１１２は、第１金属板１１１よりも耐食性が高い金属材料によって構成されている。具体的には、本実施形態では、第１金属板１１１は、導電率の高い銅によって構成され、第２金属板１１２は、銅よりも導電率は低いものの、銅よりも耐食性が高いチタンによって構成されている。周知のとおり、チタンは、表面に酸化皮膜が形成されることによって高い耐食性を示す。なお、第１金属板１１１は、例えば、銀やアルミニウムによって構成することもでき、第２金属板１１２は、酸化被膜によって高い耐食性を示すステンレス鋼によって構成することもできる。第１金属板１１１と第２金属板１１２との耐食性は、例えば、フッ酸等に浸積した試料に電流を流す電気化学試験に基づいて評価することができる。第１金属板１１１に接合される２つの第２金属板１１２は、それぞれ、第１金属板１１１よりも耐食性が高ければ、異なる材料によって構成することも可能である。例えば、２つの第２金属板１１２のうち、一方をチタン、他方をステンレス鋼によって構成することが可能である。
【００２１】
カバープレート１２０は、略直方体の部材であり、前述した配置状態において、少なくともコアプレート１１０の燃料電池セル２００側の面に配置される金属板である。カバープレート１２０には、各マニホールドに対応する位置に、カバープレート１２０を貫く第２開口部１２５が形成されている。カバープレート１２０は、コアプレート１１０を覆い、発電領域ＧＡにおいて、コアプレート１１０に接触する。本実施形態では、カバープレート１２０のコアプレート１１０側の面の周縁部には、後述する樹脂シート１３０が接着されるため、カバープレート１２０の中央部がコアプレート１１０に接触できるよう、カバープレート１２０の中央部がコアプレート１１０側に向けて窪んでいる。ターミナルプレート１００の導電性を高めるため、カバープレート１２０の厚みは、コアプレート１１０の厚みよりも小さいことが好ましい。カバープレート１２０の厚みは、コアプレート１１０の厚みに対して、例えば、１／３０〜１／１０とすることができ、本実施形態では、１／２０である。
【００２２】
本実施形態では、カバープレート１２０は、第１金属板１１１よりも耐食性が高い金属材料によって構成されている。具体的には、本実施形態では、カバープレート１２０は、第２金属板１１２と同じ金属材料であるチタンによって構成されている。このように、本実施形態では、カバープレート１２０と第２金属板１１２とが同じ金属材料によって構成されているため、ターミナルプレート１００の製造コストを低減できる。ただし、カバープレート１２０は、チタン以外にも、例えば、ステンレス鋼によって構成することが可能である。また、カバープレート１２０と第２金属板１１２とは、第１金属板１１１よりも耐食性が高ければ、異なる材料によって構成されてもよい。例えば、カバープレート１２０をチタン、第２金属板１１２をステンレス鋼によって構成することができる。
【００２３】
樹脂シート１３０は、コアプレート１１０とカバープレート１２０との間に介在し、これらを接着する樹脂製のシート部材である。コアプレート１１０とカバープレート１２０との間は、樹脂シート１３０によってシールされる。樹脂シート１３０は、前述した配置状態において、マニホールド形成領域ＭＡに対向する位置に配置される。樹脂シート１３０には、各マニホールドに対向する位置に樹脂シート１３０を貫く第３開口部１３５が形成されている。本実施形態では、樹脂シート１３０は、枠状に形成されており、マニホールド形成領域ＭＡだけではなく、発電領域ＧＡの上側の領域（図４参照）および下側の領域についても配置されている。樹脂シート１３０としては、例えば、接着性を有する変性ポリオレフィンシートを用いることができる。樹脂シート１３０の厚みは、例えば、カバープレート１２０の厚みの２〜３倍である。
【００２４】
以上で説明したターミナルプレート１００は、例えば、まず、第１金属板１１１に対して第２金属板１１２を接合してコアプレート１１０を作製し、作製されたコアプレート１１０の一方の面に枠状の樹脂シート１３０を配置し、その上からカバープレート１２０を配置して熱圧着を行うことにより製造することができる。
【００２５】
以上で説明した本実施形態のターミナルプレート１００であれば、コアプレート１１０を構成する第１金属板１１１と第２金属板１１２とのうち、マニホールドに連通する第１開口部１１５が形成された第２金属板１１２が、耐食性の高い金属材料によって構成されている。そのため、マニホールド内に露出するコアプレート１１０の側面を、樹脂材料などによって被覆する必要がない。この結果、ターミナルプレート１００の構造を、コアプレート１１０とカバープレート１２０とを樹脂シート１３０を介して接合するだけの簡単な構造とすることができ、ターミナルプレート１００およびこれを用いた燃料電池１０の製造コストを低減することができる。
【００２６】
また、本実施形態のターミナルプレート１００では、コアプレート１１０を構成する第２金属板１１２と、カバープレート１２０とが同じ金属材料によって構成されているので、第２金属板１１２とカバープレート１２０との線膨張係数が同じになる。この結果、樹脂シート１３０によってコアプレート１１０とカバープレート１２０とを熱圧着する際にこれらに温度変化が生じても、第２金属板１１２とカバープレート１２０との線膨張差に起因して第２金属板１１２とカバープレート１２０との間の樹脂シート１３０にせん断応力が加わることが抑制される。この結果、ターミナルプレート１００の製造時等において、樹脂シート１３０が破断してしまうことを抑制できる。
【００２７】
Ｂ．第２実施形態：
図６および図７は、第２実施形態としてのターミナルプレート１００ａの構造を示す説明図である。図６は、図４に対応するターミナルプレート１００ａの断面を示し、図７は、図５に対応するターミナルプレート１００ａの断面を示している。本実施形態のターミナルプレート１００ａは、導電性を有するスペーサ１５０を備えている点で、第１実施形態のターミナルプレート１００と異なる。
【００２８】
本実施形態において、スペーサ１５０は、コアプレート１１０とカバープレート１２０との間に介在し、前述した配置状態において、発電領域ＧＡに対向する位置に配置される。スペーサ１５０は、樹脂シート１３０と略同じ厚みに形成されている。スペーサ１５０は、カバープレート１２０よりも導電率の高い材料によって構成されていることが好ましく、本実施形態では、コアプレート１１０の第１金属板１１１と同じ金属材料である銅によって構成されている。そのため、スペーサ１５０の配置によって、ターミナルプレート１００ａの導電性が低下することを抑制できる。なお、スペーサ１５０は、銅以外にも、例えば、アルミニウムによって構成することができる。
【００２９】
以上で説明した本実施形態のターミナルプレート１００ａであれば、コアプレート１１０とカバープレート１２０との間にスペーサ１５０が配置されているので、ターミナルプレート１００の厚みを均一化することができる。そのため、カバープレート１２０に、コアプレート１１０との接触を確保するための窪みを形成する必要がない。従って、カバープレート１２０の構造を簡単な構造とすることができる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、カバープレート１２０に窪みを形成する必要がないので、カバープレート１２０として、チタンによって構成された燃料電池セル２００用のセパレータ２３０ｂをそのまま採用することができる。このように、カバープレート１２０とセパレータ２３０ｂとを共通化することにより、ターミナルプレート１００の製造コストを大幅に削減することが可能になる。また、カバープレート１２０として、燃料電池セル２００用のセパレータ２３０ｂを採用すれば、ターミナルプレート１００と燃料電池セル２００との間に、燃料電池セル２００間に形成される冷却流路と同じ構造の冷却流路を容易に形成することができる。
【００３１】
Ｃ．第３実施形態：
図８および図９は、第３実施形態としてのターミナルプレート１００ｂの構造を示す説明図である。図８は、図４に対応するターミナルプレート１００ｂの断面を示し、図９は、図５に対応するターミナルプレート１００ｂの断面を示している。本実施形態のターミナルプレート１００ｂは、前述した配置状態において、コアプレート１１０の背面側（エンドプレート３０側）にも樹脂シート１３１およびカバープレート１２１が配置されている点で第１実施形態と異なる。
【００３２】
本実施形態において、コアプレート１１０の背面側に配置される樹脂シート１３１は、発電領域ＧＡに対向する部分にも配置されている。つまり、本実施形態では、樹脂シート１３１は、枠状に形成されておらず、コアプレート１１０の第１開口部１１５を除く背面全体を覆っている。また、カバープレート１２１も、樹脂シート１３１を介して、コアプレート１１０の第１開口部１１５を除く背面全体を覆っている。
【００３３】
以上で説明した第３実施形態のターミナルプレート１００ｂによれば、コアプレート１１０の背面にも樹脂シート１３１およびカバープレート１２１が配置されているので、ターミナルプレート１００ｂの強度を高めることができる。また、コアプレート１１０の第１開口部１１５を除く背面全体が、樹脂シート１３１およびカバープレート１２１で覆われているので、コアプレート１１０を構成する第１金属板１１１の背面側の腐食を抑制できる。そのため、例えば、ターミナルプレート１００ｂと絶縁板２０との間に冷媒流路を配置することができ、ターミナルプレート１００を効率的に冷却することが可能になる。
【００３４】
Ｄ．第４実施形態：
図１０および図１１は、第４実施形態としてのターミナルプレート１００ｃの構造を示す説明図である。図１０は、図４に対応するターミナルプレート１００ｃの断面を示し、図１１は、図５に対応するターミナルプレート１００ｃの断面を示している。本実施形態のターミナルプレート１００ｃは、第２実施形態のターミナルプレート１００ａと、第３実施形態のターミナルプレート１００ｂの両方の構造を備えている。つまり、本実施形態のターミナルプレート１００ｃは、コアプレート１１０とカバープレート１２０との間にスペーサ１５０を有しており、また、コアプレート１１０の背面側には、樹脂シート１３１とカバープレート１２１とが配置されている。このような構造の本実施形態のターミナルプレート１００ｃによれば、第１実施形態から第３実施形態までのすべてのターミナルプレート１００，１００ａ，１００ｂと同様の効果を奏することができる。
【００３５】
Ｅ．第５実施形態：
図１２は、第５実施形態としてのターミナルプレート１００ｄの概略構成を示す正面図である。図１３は、図１２におけるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線の切断部端面図である。本実施形態では、ターミナルプレート１００ｄを構成する第１金属板１１１ｄが、第２金属板１１２の近傍に貫通孔ＴＨを有している。より具体的には、第１金属板１１１ｄには、第１金属板１１１ｄと第２金属板１１２との接合部１１３と、発電領域ＧＡとの間に、複数の貫通孔ＴＨが、接合部１１３に沿って配置されている。
【００３６】
本実施形態において、貫通孔ＴＨの直径は、第１金属板１１１ｄの厚みよりも大きく、例えば、第１金属板１１１ｄの厚みの２〜３倍である。また、各貫通孔ＴＨは、貫通孔ＴＨの直径の２〜３倍程度間隔で等間隔に配置されている。また、接合部１１３と各貫通孔ＴＨとの距離は、貫通孔ＴＨの直径の１〜３倍程度である。なお、貫通孔ＴＨの形状は、円形に限らず、多角形でもよい。
【００３７】
コアプレート１１０の正面側には、貫通孔ＴＨを覆うように、樹脂シート１３０とカバープレート１２０とが配置されている。コアプレート１１０の背面側は、第３実施形態や第４実施形態と同様に、樹脂シート１３１とカバープレート１２１とによって覆われてもよい。
【００３８】
以上で説明した本実施形態のターミナルプレート１００ｄによれば、ターミナルプレート１００ｄの製造時における熱圧着時等において、高温から低温に温度が変化した際に、第１金属板１１１ｄと第２金属板１１２との線膨張差によって、第１金属板１１１ｄが縮もうとして接合部１１３に引っ張り力が働いたとしても、第１金属板１１１ｄの接合部１１３の近傍に貫通孔ＴＨが設けられているので、貫通孔ＴＨの周囲に変形が生じやすくなり、接合部１１３に応力が加わることを抑制できる。従って、本実施形態によれば、ターミナルプレート１００ｄの製造時等において第１金属板１１１ｄと第２金属板１１２とが分離することを抑制でき、ターミナルプレート１００ｄの強度を向上させることが可能になる。
【００３９】
Ｆ．他の実施形態：
上記実施形態では、燃料電池１０の一方の端部側に配置されたエンドプレート３０において、全てのマニホールドが開口しているが、異なる構成としても良い。例えば、上記した６つのマニホールドのうちの少なくとも一部が、エンドプレート３１側で開口してもよい。この場合、ターミナルプレート１０１の構造は、マニホールドに対応する開口部が形成される位置を除き、ターミナルプレート１００と同様の構造とすることが好ましい。
【００４０】
上記実施形態では、マニホールドが、燃料電池１０の左右方向において発電領域ＧＡを挟む位置に形成されている。これに対して、各マニホールドのうちの少なくとも一部が、燃料電池１０の上下方向において、発電領域ＧＡよりも上側あるいは下側に形成されてもよい。
【００４１】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…燃料電池、２０，２１…絶縁板、３０，３１…エンドプレート、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１０１…ターミナルプレート、１００ｔ，１０１ｔ…端子、１１０…コアプレート、１１１，１１１ｄ…第１金属板、１１２…第２金属板、１１３…接合部、１１５…第１開口部、１２０，１２１…カバープレート、１２５…第２開口部、１３０，１３１…樹脂シート、１３５…第３開口部、１４０…ガスケット、１５０…スペーサ、２００…燃料電池セル、２１０…発電体、２２０…樹脂フレーム、２３０ａ，２３０ｂ…セパレータ、２３１ａ，２３１ｂ…ガス流路、２４０…積層体、２５０…ガス導入路、Ｍ１ｉｎ…マニホールド、Ｍ１ｏｕｔ…マニホールド、Ｍ２ｉｎ…マニホールド、Ｍ２ｏｕｔ…マニホールド、Ｍ３ｉｎ…マニホールド、Ｍ３ｏｕｔ…マニホールド、ＧＡ…発電領域、ＭＡ…マニホールド形成領域、ＴＨ…貫通孔
【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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