(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池セルを積層した燃料電池スタックを衝撃緩和用の介在層を介在させてスタックケースに収容した燃料電池の製造方法であって、
前記介在層は、短軸と長軸とが存在する楕円形様の断面を有する長尺体であり、前記短軸は、前記スタックケースの所定の位置に配置された前記燃料電池スタックにおける前記燃料電池セルの積層方向に沿ったスタック外壁面と前記スタックケースのケース内壁面との間の間隙より短寸で、前記長軸は、前記介在層の変形可能な寸法範囲で前記間隙よりも長寸であり、
前記スタックケースに前記燃料電池スタックを組み込んで収容した状態で、前記燃料電池スタックを前記スタックケースの前記所定の位置に位置決めする工程と、
該位置決めされた前記燃料電池スタックの前記スタック外壁面と前記ケース内壁面との間の間隙に、該間隙の幅方向と、前記介在層の前記短軸の方向とを揃えて、前記介在層を挿入する工程と、
該挿入された前記介在層を回転して、前記介在層が前記スタック外壁面と前記ケース内壁面とに接して介在する状態とする工程とを備える、燃料電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、複数の燃料電池セルが積層された燃料電池スタックを備え、燃料電池スタックは、スタックケースに収容されている。燃料電池スタック（以下、適宜、単にスタックと称する）には、スタックケース内での燃料電池セルの振動や積層ズレが起きないことが要請されるので、衝撃緩和用の介在層を介在させてスタックをスタックケースに拘束する燃料電池の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１４／１３２５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の製造方法では、燃料電池セルの積層方向に沿ったスタック外壁面とスタックケースのケース内壁面との間に、スタック外壁面とケース内壁面との間の間隙寸法に適合した寸法の介在層を配置することで、燃料電池セルの振動や積層ズレを抑制する点で優れている。他方、介在層の組み込みに際しては、スタックケースとこれに組み込み済みのスタックとを振動させながら介在層構成体を供給して組み込むことに代え、介在層をスタック外壁面とケース内壁面との間の寸法に適合した寸法として、その介在層を予めスタック外壁面に配置した状態とし、スタックは介在層と共にスタックケースに押し込むようにして組み込むようにもできる。こうすれば、スタックおよびスタックケースの振動が無用になり簡便となるが、介在層とスタックの押し込みの際、介在層がケース内壁面に触れて擦れるので、この擦れによりスタックの組み込みに支障を来したり、燃料電池セルの外周縁を変形させたりすることが危惧される。こうしたことから、燃料電池セル外周縁の変形を防止しつつ、スタックケースへのスタックの組み込みの簡便化を図ることが要請されるに到った。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、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、燃料電池の製造方法が提供される。この燃料電池の製造方法は、燃料電池セルを積層した燃料電池スタックを衝撃緩和用の介在層を介在させてスタックケースに収容した燃料電池の製造方法であって、前記介在層は、短軸と長軸とが存在する楕円形様の断面を有する長尺体であり、前記短軸は、前記スタックケースの所定の位置に配置された前記燃料電池スタックにおける前記燃料電池セルの積層方向に沿ったスタック外壁面と前記スタックケースのケース内壁面との間の間隙より短寸で、前記長軸は、前記介在層の変形可能な寸法範囲で前記間隙よりも長寸である。そして、この形態の燃料電池の製造方法は、前記スタックケースに前記燃料電池スタックを組み込んで収容した状態で、前記燃料電池スタックを前記スタックケースの前記所定の位置に位置決めする工程と、該位置決めされた前記燃料電池スタックの前記スタック外壁面と前記ケース内壁面との間の間隙に、該間隙の幅方向と、前記介在層の前記短軸の方向とを揃えて、前記介在層を挿入する工程と、該挿入された前記介在層を回転して、前記介在層が前記スタック外壁面と前記ケース内壁面とに接して介在する状態とする工程とを備える。
【０００７】
この形態の燃料電池の製造方法では、介在層を介在させないでスタックケースに燃料電池スタックを組み込み収容するので、燃料電池スタックの組み込み収容に際して、介在層がケース内壁面に擦れることによる力は発現しない。よって、この形態の燃料電池の製造方法によれば、燃料電池スタックの組み込み収容に際して、燃料電池セルの外周縁の変形を防止できる。また、この形態の燃料電池の製造方法によれば、楕円形様の断面の長尺体である介在層を、スタックケースの所定の位置に燃料電池スタックが位置決め済みの状態で、支障なくスタック外壁面とケース内壁面との間の間隙に挿入して、その後の介在層の回転により、介在層がスタック外壁面とケース内壁面とに接して介在する状態となることで、スタック外壁面とケース内壁面との間の間隙を介在層で埋めて、燃料電池スタックをスタックケースに拘束できる。これらの結果、この形態の燃料電池の製造方法によれば、燃料電池セルの外周縁の変形を防止した上で、スタックケースに燃料電池スタックを支障なく、且つ簡便に組み込み収容できる。
【０００８】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、燃料電池の製造装置等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の製造方法で得られた燃料電池を正面視してその概略構成を示す説明図である。
【図２】燃料電池の概略構成を分解して示す説明図である。
【図３】本実施形態の製造方法における製造手順を示す手順図である。
【図４】スタック組み込み・位置決めの様子を模式的に示す説明図である。
【図５】介在層挿入の様子を燃料電池セルの積層方向に沿ったＸ軸方向から平面視して示す説明図である。
【図６】介在層挿入の様子を積層方向と交差するＹ軸方向から側面視して示す説明図である。
【図７】介在層の形状寸法と間隙の寸法の関係を説明する説明図である。
【図８】介在層回転の様子を燃料電池セルの積層方向に沿ったＸ軸方向から平面視して示す説明図である。
【図９】介在層の回転が進む過程での介在層の姿勢とその姿勢における介在層形状寸法と間隙の寸法との関係を示す説明図である。
【図１０】第２実施形態の製造方法での製造対象となる燃料電池スタックとケース本体とを第３の介在層と関連付けて示す説明図である。
【図１１】介在層配設の他の形態を示す説明図である。
【図１２】介在層の断面形状の他の形態を示す説明図である。
【図１３】介在層の断面形状のまた別の形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は実施形態の製造方法で得られた１００を正面視してその概略構成を示す説明図であり、図２は燃料電池１００の概略構成を分解して示す説明図である。なお、各図のＸＹＺ軸は、Ｘ軸を燃料電池セル１２２の積層方向に沿った軸としており、Ｙ軸は水平方向、Ｚ軸は鉛直方向を示す。また、図１では、スタックケース１１０を一体品としてハッチングして示している。図１を始めとする各図は、燃料電池１００を構成する各パーツの実際の寸法比を表すものではなく、各パーツの配設の様子や位置関係を示すに過ぎない。
【００１１】
燃料電池１００は、スタックケース１１０と、燃料電池スタック１２０と、第１〜第４の介在層１４１〜１４４とを備える。スタックケース１１０は、アルミ等の金属製のケースであり、ケース本体１１１と蓋体１１２とを備える。ケース本体１１１は、後述の燃料電池スタック１２０における燃料電池セル１２２の積層方向（以下、セル積層方向と適宜称する）に沿って燃料電池スタック１２０のスタック外壁面を取り囲み、セル積層方向に沿った燃料電池スタック１２０の組み込みを可能とする前後端開放型のケース形状とされている。蓋体１１２は、燃料電池スタック１２０の収容後にケース本体１１１の前後端の開口部に図示しないボルトを用いて固定される。
【００１２】
燃料電池スタック１２０は、二つのエンドプレート１２１の間に複数の燃料電池セル１２２が積層されたスタック構造を備える、複数の燃料電池セル１２２は、エンドプレート１２１および燃料電池セル１２２の各コーナー部に開けられた貫通孔１３７に挿入された図示しない締結シャフトを介して、締結される。
【００１３】
エンドプレート１２１と燃料電池セル１２２は、共に、矩形形状とされ、上記した貫通孔１３７の他、ガス流入孔１３１と、ガス流出孔１３２と、エアー流入孔１３３と、エアー流出孔１３４と、冷却水流入孔１３５と、冷却水流出孔１３６とを備える。ガス流入孔１３１は、燃料ガス、例えば水素ガスをそれぞれの燃料電池セル１２２に導くための流路を形成し、ガス流出孔１３２は、未消費の水素ガスを外部に導くための流路を形成する。エアー流入孔１３３は、酸素含有ガスである空気をそれぞれの燃料電池セル１２２に導くための流路を形成し、エアー流出孔１３４は、余剰の空気を外部に導くための流路を形成する。これら流入孔と流出孔は、ＹＺ平面において、ガス流入孔１３１とガス流出孔１３２とが対角となり、エアー流入孔１３３とエアー流出孔１３４とが対角となるように、矩形短辺に沿って形成されており、Ｘ軸方向、つまりセル積層方向に沿って連続している。冷却水流入孔１３５は、冷媒をそれぞれの燃料電池セル１２２に導くための流路を形成し、冷却水流出孔１３６は、冷媒を外部に導くための流路を形成する。冷却水の流入孔と流出孔は、向かい合うよう矩形長辺に沿って形成されており、Ｘ軸方向（セル積層方向）に沿って連続している。燃料電池セル１２２の内部構成は、既存構成と同様なので、セル構成の説明についてはこれを省略する。
【００１４】
エンドプレート１２１と燃料電池セル１２２とが矩形形状であることから、燃料電池スタック１２０にあっても、ＹＺ平面、即ちセル積層方向に沿って燃料電池スタック１２０を見たスタック外形も矩形形状となる。そして、燃料電池１００は、燃料電池スタック１２０の四つの角部の内の第１の角部１２５のＹ軸に沿った第１のスタック側面１２５ａとＺ軸に沿った第２のスタック側面１２５ｂとに、第１の介在層１４１と第２の介在層１４２を備え、第１の角部１２５とＹＺ平面において対角の関係にある第２の角部１２６のＹ軸に沿った第３のスタック側面１２６ａとＺ軸に沿った第４のスタック側面１２６ｂとに、第３の介在層１４３と第４の介在層１４４を備える。
【００１５】
第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、スタックケース１１０と燃料電池スタック１２０との間の間隙１１３に２本ずつ配設され、いずれもダイラタント的な特性を持った弾性体である。よって、第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、急激な衝撃に対しては固体のように振る舞い、ゆっくりとした衝撃に対してはある程度の流動性を示す。こうした特性から、第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、衝撃を緩和する機能を発揮する衝撃緩和用の介在層であると共に、スタックケース１１０と燃料電池スタック１２０との間に介在して、燃料電池スタック１２０を外部から拘束する。衝撃緩和用のダイラタント的な特性を持った弾性体は、例えば、低分子量のシリコンゴム等のゴム材料に、種々の製法で得られたナノオーダーの大きさのシリカ球やポリスチレン球等を配合したゴム材料を所定形状、本実施形態では、後述する楕円形断面のシャフト状に成形することで得られる。或いは、ダイラタント流体、例えば、シリコーンオイルとホウ酸の混合物に、微量の触媒（例えば、塩化鉄や、塩化ニッケル等）を加えて高温環境下（例えば、摂氏１００度以上）において混練および乾燥させて得られる材料を中空シャフト状で可撓性を有する袋体に封入することで得られる。なお、上記した材料としては、例えば、ダウコーニング社のダウコーニング３１７９（「ダウコーニング」は、登録商標）や、Ｗａｃｋｅｒ  ＧｍｂＨ社のＭ４８，Ｍ４９を採用することができる。
【００１６】
第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、いずれも、燃料電池スタック１２０における燃料電池セル１２２の積層領域長と同じ長さの長尺体であり、セル積層方向に沿ってスタックケース１１０と燃料電池スタック１２０との間に介在する。この場合、第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、ダイラタント的な特性を持った弾性体（ゴム）で形成されていれば、後述の楕円形断面の長尺体の形状を自ら維持し、ダイラタント流体を弾性を有する断面楕円形状の袋体に封入した態様であれば、袋体によって、楕円形断面のまま長尺体の形状を維持する。
【００１７】
本実施形態の第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、いずれも断面が楕円形の長尺体であって、その断面には短軸と長軸が存在する。そして、第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、楕円形断面における短軸を、スタックケース１１０、詳しくはケース本体１１１のケース内壁面と、セル積層方向に沿った燃料電池スタック１２０のスタック外壁面との間の間隙１１３よりも短寸とする。また、第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、楕円形断面における長軸を、間隙１１３よりも長寸とする。この長軸方向の外形寸法は、ダイラタント的な特性に起因した変形可能な寸法範囲で変化し、この変形可能な寸法範囲で、第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、長軸方向において変形する。短軸および長軸と間隙１１３の寸法関係については、後述する。
【００１８】
図３は本実施形態の製造方法における製造手順を示す手順図である。図示するように、本実施形態の製造方法では、まず、燃料電池１００に必要なパーツであるスタックケース１１０や燃料電池スタック１２０、第１〜第４の介在層１４１〜１４４（図２参照）を準備する（ステップＳ１００）。各パーツは、それぞれの製造ラインから搬入するようにできるほか、パーツ製造先から調達してもよい。この場合、燃料電池スタック１２０は、燃料電池セル１２２がセル積層方向に締結固定済みで燃料電池セル１２２が所定の圧力で積層されたスタックとされている。パーツ準備に続き、ケース本体１１１への燃料電池スタック１２０の組み込みと位置決めを行う（ステップＳ１１０）。図４はスタック組み込み・位置決めの様子を模式的に示す説明図である。
【００１９】
図示するように、ケース本体１１１を、水平に平面出しされた作業テーブルＳＴに載置し、図示しない固定ジグで作業テーブルＳＴに固定する。次いで、燃料電池スタック１２０を、ケース本体１１１の一方の開口部の側から水平に挿入し、燃料電池スタック１２０をスタックケース１１０のケース本体１１１に組み込んで収容する。スタック収容後、姿勢確保ジグ２００で燃料電池スタック１２０を水平に保持しつつ、燃料電池スタック１２０がケース本体１１１の中心位置に配置されるように、燃料電池スタック１２０をケース本体１１１において位置決め保持する。本実施形態では、ケース本体１１１の中心位置を、燃料電池スタック１２０の所定の位置とした。また、セル積層方向についても、ケース本体１１１に対して燃料電池スタック１２０を位置決め保持する。これにより、燃料電池スタック１２０とスタックケース１１０のケース本体１１１との間には、燃料電池スタック１２０を取り囲んで間隙１１３が形成され、この間隙１１３の寸法は、燃料電池スタック１２０の各側面において同寸とされる。図４における黒色三角は、燃料電池スタック１２０の基準確保の状態を示している。図４以降における各図の黒色三角も同様である。なお、姿勢確保ジグ２００は、第１〜第４の介在層１４１〜１４４の配設箇所と干渉しない部位において燃料電池スタック１２０を保持して、位置決め姿勢を維持する。
【００２０】
次に、第１〜第４の介在層１４１〜１４４を、燃料電池スタック１２０とスタックケース１１０のケース本体１１１との間の間隙１１３に、順次、挿入する（ステップＳ１２０）。図５は介在層挿入の様子をセル積層方向に沿ったＸ軸方向から平面視して示す説明図であり、図６は介在層挿入の様子を積層方向と交差するＹ軸方向から側面視して示す説明図である。
【００２１】
図示するように、ステップＳ１２０における介在層挿入では、ステップＳ１１０で位置決め済みの燃料電池スタック１２０とケース本体１１１との間の間隙１１３に、この間隙１１３の幅方向と第１〜第４の介在層１４１〜１４４の短軸の方向とが揃う姿勢で、第１〜第４の介在層１４１〜１４４がに挿入される。この場合、第１〜第４の介在層１４１〜１４４の短軸は、間隙１１３よりも短寸であり、第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、長尺体の介在層両端を把持する図示しない把持ジグにより水平な姿勢とされている。よって、第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、燃料電池スタック１２０のスタック外壁面およびケース本体１１１のケース内壁面と接触することなく、間隙１１３に挿入される。この挿入に際して、第１〜第４の介在層１４１〜１４４がケース内周壁と接触してもスタック外壁面に接触しないようにすれば、燃料電池セル１２２のセル外周縁に介在層挿入に伴う変形が起きないようにできる。
【００２２】
次に、挿入済みの第１〜第４の介在層１４１〜１４４を、間隙１１３において回転する（ステップＳ１４０）。図７は介在層の形状寸法と間隙１１３の寸法の関係を説明する説明図であり、図８は介在層回転の様子をセル積層方向に沿ったＸ軸方向から平面視して示す説明図であり、図９は介在層の回転が進む過程での介在層の姿勢とその姿勢における介在層形状寸法と間隙１１３の寸法との関係を示す説明図である。なお、図７と図９では、第３の介在層１４３を例示しているので、以下の説明に当たっては、第１〜第４の介在層１４１〜１４４についての挙動等を第３の介在層１４３についてのものであるとして適宜、説明する。
【００２３】
図７に示すように、第１〜第４の介在層１４１〜１４４の楕円形断面の短軸Ｓの短軸寸法ＬＳは、ケース本体１１１のケース内壁面と燃料電池スタック１２０のスタック外壁面との間の間隙１１３の間隙寸法ＤＳよりも短寸である。また、第１〜第４の介在層１４１〜１４４の楕円形断面における長軸Ｌの長軸寸法ＬＬは、間隙１１３の間隙寸法ＤＳよりも長寸であり、長軸寸法ＬＬと間隙寸法ＤＳとの差分が、ダイラタント的な特性に起因して第１〜第４の介在層１４１〜１４４が変形可能な寸法範囲に収まるよう、本実施形態では長軸寸法ＬＬを規定した。具体的には、長軸寸法ＬＬを間隙寸法ＤＳより０．５〜２．０ｍｍ程度長くし、この寸法範囲において、第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、外表面から加わった力を受けて変形可能であり、この変形はダイラタント的な特性に起因して起きる。
【００２４】
上記の寸法関係の第１〜第４の介在層１４１〜１４４を図８に示すように間隙１１３において回転させると、第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、図９に示すように、長軸Ｌが燃料電池スタック１２０のスタック外壁面からケース本体１１１のケース内壁面に掛けて延びるように回転に伴って姿勢を変えて傾斜する。この介在層回転では、介在層の両端が図示しない把持ジグで把持され、この把持ジグの回転により、第３の介在層１４３が回転する。第３の介在層１４３の回転が９０°に達する前に、第３の介在層１４３は、長軸Ｌの両端側部位を燃料電池スタック１２０のスタック外壁面とケース本体１１１のケース内壁面とに押し当てて、間隙１１３を埋める。そして、第３の介在層１４３は、９０°にまで回転される間において、燃料電池スタック１２０のスタック外壁面とケース本体１１１のケース内壁面とから圧縮方向に力を受けるので、ダイラタント的な特性に起因して長軸Ｌの両端側部位が圧縮変形した状態で、燃料電池スタック１２０のスタック外壁面とケース本体１１１のケース内壁面との間隙１１３を埋める。この状態で第３の介在層１４３の回転は停止するので、第３の介在層１４３は、圧縮変形を起こした形状のまま間隙１１３を埋め、他の介在層でも同じ事象が起きる。よって、上記の寸法関係の第１〜第４の介在層１４１〜１４４の回転により、燃料電池スタック１２０は、圧縮変形を起こした形状の第１〜第４の介在層１４１〜１４４が間隙１１３を埋めてスタック外壁面とケース内壁面とに接して介在する状態で、ケース本体１１１に拘束される。圧縮変形した状態の第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、長軸Ｌに沿った寸法が回転前の長軸寸法ＬＬより短寸の短縮長軸寸法ＬＬｓとなり、この短縮長軸寸法ＬＬｓは間隙１１３の間隙寸法ＤＳと同寸となる。
【００２５】
上記した介在層回転の完了後は、燃料電池スタック１２０の位置決めに用いていた姿勢確保ジグ２００や、第１〜第４の介在層１４１〜１４４の挿入並びに回転に用いていた各種ジグを取り外し、燃料電池スタック１２０をスタックケース１１０に固定する（ステップＳ１５０）。各種ジグが取り外されても、燃料電池スタック１２０は、第１の角部１２５を挟んで位置する第１の介在層１４１と第２の介在層１４２、および第１の角部１２５と対角の第２の角部１２６を挟んで位置する第３の介在層１４３と第４の介在層１４４とにより拘束済みであり、ケース本体１１１の中央位置に位置したままである。ジグ取り外し後のスタック固定では、蓋体１１２（図２参照）をケース本体１１１の開口部に固定した後、蓋体１１２からいわゆる迫り出しボルトが押し込まれるので、燃料電池スタック１２０は迫り出しボルトによる押圧力をセル積層方向の両側から受けて、スタックケース１１０に固定される。その後は、既述したステップＳ１００からの手順が繰り返される。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態の製造方法によれば、スタックケース１１０のケース本体１１１に対して位置決めされた燃料電池スタック１２０とケース本体１１１との間の間隙１１３に、第１〜第４の介在層１４１〜１４４を支障なく挿入でき（ステップＳ１２０：図５〜図６参照）、その後の介在層回転により、燃料電池スタック１２０のスタック外壁面とケース本体１１１のケース内壁面との間の間隙１１３を第１〜第４の介在層１４１〜１４４で埋めて、燃料電池スタック１２０をスタックケース１１０に拘束できる。よって、本実施形態の製造方法によれば、スタックケース１１０に燃料電池スタック１２０を支障なく、且つ簡便に組み込み収容できる。また、第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、ダイラタント的な特性を持つよう既述したように形成されているので絶縁性を併せ持つことになり、燃料電池スタック１２０と燃料電池１００との間の絶縁性を確保できる。
【００２７】
以上説明した本実施形態の製造方法で得られた燃料電池１００は、ダイラタント的な特性を持つ故に衝撃時に燃料電池セル１２２がずれようとする力に対する反力を発揮する長尺体の第１〜第４の介在層１４１〜１４４を備え、これら介在層で燃料電池スタック１２０を外部から拘束する。よって、本実施形態の製造方法で得られた燃料電池１００によれば、燃料電池スタック１２０にセル積層方向と交差する方向から作用した外力によって生じる燃料電池セル１２２がずれようとする力に対して、長尺体の第１〜第４の介在層１４１〜１４４のうちで、外力の作用方向と同方向の側に配設された介在層により反力を発揮して、外力の作用方向に沿った燃料電池セル１２２のズレを防止できる。
【００２８】
図１０は第２実施形態の製造方法での製造対象となる燃料電池スタック１２０とケース本体１１１とを第３の介在層１４３と関連付けて示す説明図である。第２実施形態の製造方法での製造対象となる燃料電池スタック１２０とケース本体１１１とは、第１〜第４の介在層１４１〜１４４（図においては第３の介在層１４３）の配設箇所に、それぞれ凹所１２０ｒ、凹所１１１ｒを有する。この凹所１２０ｒと凹所１１１ｒは、円弧状に陥没してセル積層方向に沿って延びており、両凹所の間の寸法が既述した間隙１１３の間隙寸法ＤＳとされている。そして、第１〜第４の介在層１４１〜１４４（図においては第３の介在層１４３）は、楕円形断面の短軸Ｓの短軸寸法ＬＳを両凹所の間の間隙寸法ＤＳより短寸とし、楕円形断面の長軸Ｌの長軸寸法ＬＬを両凹所の間の間隙寸法ＤＳより既述した変形範囲において長寸としている。この第２実施形態の製造方法によっても、スタックケース１１０に燃料電池スタック１２０を支障なく、且つ簡便に組み込み収容できる。また、この第２実施形態の製造方法では、介在層回転の完了に伴って各介在層が圧縮変形を起こした状態において、第１〜第４の介在層１４１〜１４４における長軸Ｌの両端側部位を凹所１２０ｒと凹所１１１ｒの凹所形状に倣わせるので、第１〜第４の介在層１４１〜１４４の位置ズレが起き難くなり、燃料電池スタック１２０の拘束の信頼性が高まる。
【００２９】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例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、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部また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。
【００３０】
既述した実施形態では、燃料電池スタック１２０の四つの角部の内の第１の角部１２５の両側と、第１の角部１２５とＹＺ平面において対角の関係にある第２の角部１２６の両側とに、第１〜第４の介在層１４１〜１４４を２本ずつ配設したが、これに限らない。例えば、第１の角部１２５と第２の角部１２６以外の二つの角部にも、第１〜第４の介在層１４１〜１４４を配設してもよい。図１１は介在層配設の他の形態を示す説明図である。図示するように、燃料電池スタック１２０の第１のスタック側面１２５ａと第２のスタック側面１２５ｂ、および第３のスタック側面１２６ａと第４のスタック側面１２６ｂとに、多数の第１〜第４の介在層１４１〜１４４を配設してもよい。この場合、図１１における上方側の第１の介在層１４１を、下方側の第３の介在層１４３より少ない数としてもよい。
【００３１】
既述した実施形態では、第１〜第４の介在層１４１〜１４４を、楕円形断面を有する長尺体としたが、断面については短軸と長軸とが間隙１１３に対して既述した寸法関係にあれば、楕円形断面に限らない。図１２は介在層の断面形状の他の形態を示す説明図である。図示する第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、菱形断面における短軸・長軸の両端側部位を弧状とした楕円形様の断面を備える長尺体であり、この楕円形様の断面の第１〜第４の介在層１４１〜１４４を用いても、既述した効果を奏することができる。図１３は介在層の断面形状のまた別の形態を示す説明図である。図示する第１〜第４の介在層１４１〜１４４は、短軸Ｓが長軸Ｌの中心からずれて長軸Ｌと交差した状態で、短軸・長軸の両端側部位を弧状とした楕円形様の断面を備える長尺体であり、この楕円形様の断面の第１〜第４の介在層１４１〜１４４を用いても、既述した効果を奏することができる。
【００３２】
既述した実施形態では、ケース本体１１１を両端が開口した形状としたが、燃料電池スタック１２０の組み込み側のみが開口した形状のケース本体１１１としてもよい。また、有底のボックス状のケース本体１１１としてもよく、セル積層方向の両端側に当たるケース本体側壁に、間隙１１３への第１〜第４の介在層１４１〜１４４の挿入と回転が可能となるよう、貫通孔を開けておけばよい。
【００３３】
既述した実施形態では、燃料電池スタック１２０をケース本体１１１の中心位置に位置決めして、ケース本体１１１と燃料電池スタック１２０との間の間隙１１３がスタック外周壁回りで同じ間隔となるようにしたが、図１における左右、或いは上下で間隙１１３が異なる寸法となるようにしてもよい。この場合には、短軸Ｓの短軸寸法ＬＳと長軸Ｌの長軸寸法ＬＬが異なる介在層を使い分ければよい。
【００３４】
既述した実施形態では、第１〜第４の介在層１４１〜１４４を、燃料電池スタック１２０の積層領域長と同じ長さの長尺体としたが、燃料電池スタック１２０の積層領域長の１／２の長さの長尺体としてもよい。この場合には、図６に示したスタックケース１１０（詳しくはケース本体１１１）の図における左右の開口から、それぞれ第１〜第４の介在層１４１〜１４４を挿入し（図３：ステップＳ１２０）、それぞれの開口において、第１〜第４の介在層１４１〜１４４をいわゆる片持ちした状態で回転させればよい（図３：ステップＳ１３０）。
【符号の説明】
【００３５】
１００…燃料電池
１１０…スタックケース
１１１…ケース本体
１１１ｒ…凹所
１１２…蓋体
１１３…間隙
１２０…燃料電池スタック
１２０ｒ…凹所
１２１…エンドプレート
１２２…燃料電池セル
１２５…第１の角部
１２５ａ…第１のスタック側面
１２５ｂ…第２のスタック側面
１２６…第２の角部
１２６ａ…第３のスタック側面
１２６ｂ…第４のスタック側面
１３１…ガス流入孔
１３２…ガス流出孔
１３３…エアー流入孔
１３４…エアー流出孔
１３５…冷却水流入孔
１３６…冷却水流出孔
１３７…貫通孔
１４１…第１の介在層
１４２…第２の介在層
１４３…第３の介在層
１４４…第４の介在層
２００…姿勢確保ジグ
ＤＳ…間隙寸法
Ｌ…長軸
ＬＬ…長軸寸法
ＬＬｓ…短縮長軸寸法
Ｓ…短軸
ＬＳ…短軸寸法
ＳＴ…作業テーブル
【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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