(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルが積層され、運転時に積層方向に沿って加圧されたセルスタックと、
前記セルスタックを挟み込むように前記セルスタックの上面側および下面側にそれぞれ設けられる上側板状部材および下側板状部材と、
前記セルスタックを挟み込んだ状態で、前記上側板状部材と前記下側板状部材とを締結するとともに、締結に伴う引張力により前記セルスタックに対して複数の前記セルの前記積層方向に加圧力を付与する前記上側板状部材と前記下側板状部材とを固定し、温度上昇に伴い前記セルスタックよりも前記積層方向に大きく膨張して伸長する締結部材とを備え、
前記締結部材は、前記上側板状部材または前記下側板状部材に締結される締結部分と、前記締結部分に係止する係止部とを含み、前記締結部分の伸長により前記締結部分が前記係止部に対して相対移動することによって、前記引張力を軽減または前記引張力を解除するように構成されており、
前記セルスタックは、前記締結部材の前記係止部により前記引張力が軽減または前記引張力が解除された状態で、運転時に前記積層方向に沿って加圧されるように構成されている、燃料電池。
【請求項２】
前記セルスタックは、複数設けられており、
前記上側板状部材、前記下側板状部材および前記締結部材は、前記セルスタック毎に設けられている、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記締結部分は、前記下側板状部材に取り付けられる第１締結部分と、前記上側板状部材に取り付けられる第２締結部分と、前記第１締結部分および前記第２締結部分が挿通され、前記第１締結部分および前記第２締結部分を接続するとともに前記係止部を有する接続部分とを含み、
前記第１締結部分および前記第２締結部分のうちの一方が、前記接続部分に締め付けられるか、または、前記下側板状部材または前記上側板状部材に締め付けられることにより、前記セルスタックを挟んだ状態で前記引張力により前記上側板状部材と前記下側板状部材とを固定するとともに、前記第１締結部分および前記第２締結部分の少なくとも他方は、前記接続部分の前記係止部に対する係止状態を解除可能に構成されている、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記第１締結部分および前記第２締結部分の少なくとも他方と、前記接続部分との間に設けられ、前記第１締結部分および前記第２締結部分の少なくとも他方と前記接続部分とを絶縁するための絶縁部材をさらに備える、請求項３に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記第１締結部分および前記第２締結部分のうちの一方が、前記接続部分に締め付けられることにより、前記上側板状部材と前記下側板状部材との間に前記セルスタックを固定するとともに、前記第１締結部分および前記第２締結部分の他方は、前記接続部分の前記係止部に対する係止状態を解除可能に構成されている、請求項３に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記第１締結部分および前記第２締結部分のうちの一方が、前記上側板状部材または前記下側板状部材に締め付けられることにより、前記上側板状部材と前記下側板状部材との間に前記セルスタックを固定するとともに、前記第１締結部分および前記第２締結部分の両方が、前記接続部分の前記係止部に対する係止状態を解除可能に構成されている、請求項３に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記第１締結部分および前記第２締結部分は、共に、略柱形状を有している、請求項３に記載の燃料電池。
【請求項８】
前記接続部分は、略円筒形状、略Ｕ字形状、または、略環形状を有し、
前記第１締結部分および前記第２締結部分が、それぞれ、略円筒形状、略Ｕ字形状、または、略環形状を有する前記接続部分の一方端側および他方端側から前記接続部分に挿通されている、請求項３に記載の燃料電池。
【請求項９】
前記セルスタックを挟み込むように前記セルスタックの上面側および下面側にそれぞれ設けられ、前記セルスタックから電力を取り出すための一方側電力取出し部および他方側電極取出し部をさらに備え、
前記上側板状部材および前記下側板状部材は、前記一方側電力取出し部および前記他方側電極取出し部とは別個に設けられている、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項１０】
前記セルスタックを挟み込むように前記セルスタックの上面側および下面側にそれぞれ設けられ、前記セルスタックから電力を取り出すための一方側電力取出し部および他方側電極取出し部をさらに備え、
前記一方側電力取出し部および前記他方側電極取出し部は、それぞれ、前記上側板状部材および前記下側板状部材を兼ねている、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項１１】
前記セルスタックの使用時に、前記セルスタックを挟み込んで押圧するように前記セルスタックの上面側および下面側にそれぞれ設けられる上側押圧部材および下側押圧部材と、
前記セルスタックを挟み込んだ状態で、前記上側押圧部材および前記下側押圧部材を固定する固定部材とをさらに備え、
前記上側板状部材、前記下側板状部材および前記締結部材は、前記上側押圧部材、前記下側押圧部材および前記固定部材とは別個に設けられている、請求項１に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池が知られている。このような燃料電池は、たとえば、特開２００９−５４４１５号公報および特開２００９−２４５６２２号公報に開示されている。上記特開２００９−５４４１５号公報に記載の燃料電池は、複数の発電セルが積層された燃料電池スタックと、燃料電池スタックを収容するハウジングと、燃料電池スタックの上端部および（または）側部を固定する固定部材とを備えている。固定部材は、発泡スチロールにより構成されており、燃料電池の使用時において焼失する。これにより、燃料電池が組み立てられた後、搬送される際に、発電セルが横ずれして脱落するのが固定部材により抑制される。また、固定部材が燃料電池の使用時において焼失するので、固定部材が発電動作を阻害する要因になることが抑制される。【０００３】
上記特開２００９−２４５６２２号公報に記載の燃料電池は、複数の発電セルが積層された燃料電池スタックと、燃料電池スタックの上方に配置された錘と、燃料電池スタックを収容するハウジングとを備えている。この燃料電池は、ハウジング（錘）の上方に設けられる支持板と、支持板と錘との間に設けられたスプリング（コイルばね）とを備えている。そして、スプリングは、常温時にはスプリング機能（ばね機能）を有するとともに、燃料電池の使用時にはハウジング内の温度の上昇によりばね機能が失われるように構成されている。これにより、燃料電池の搬送時（常温時）には、スプリングがばね機能を有するので、搬送時に発電セルが横ずれして脱落するのがスプリングにより抑制される。また、燃料電池の使用時にはハウジング内の温度の上昇によりばね機能が失われるので、燃料電池スタックには錘のみの荷重が加わり、過度な荷重が燃料電池スタックに加わることに起因して、発電動作が阻害されることが抑制される。なお、スプリングは、たとえば鉄から構成されており、使用時におけるハウジング内の温度上昇によってスプリングが酸化し、ばね機能が失われるように構成されている。または、スプリングは、合成樹脂から構成されており、使用時におけるハウジング内の温度上昇によってスプリングが溶解し、ばね機能が失われるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−５４４１５号公報
【特許文献２】特開２００９−２４５６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特開２００９−５４４１５号公報に記載の燃料電池では、固定部材が燃料電池の使用時において焼失し、上記特開２００９−２４５６２２号公報に記載の燃料電池では、スプリングが酸化（または溶解）する。このため、燃料電池を使用した後に再び燃料電池を搬送する際には固定部材（スプリング）が無くなっている。または、スプリングが酸化した状態のまま（ばね機能が失われたまま）である。したがって、燃料電池を使用した後に再び燃料電池を搬送する際には、改めて新たな固定部材またはスプリング（締結部材）を設ける必要があるという問題点がある。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、新たな締結部材を設けることなく、使用後に再搬送することが可能な燃料電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による燃料電池は、複数のセルが積層され、運転時に積層方向に沿って加圧されたセルスタックと、セルスタックを挟み込むようにセルスタックの上面側および下面側にそれぞれ設けられる上側板状部材および下側板状部材と、セルスタックを挟み込んだ状態で、上側板状部材と下側板状部材とを締結するとともに、締結に伴う引張力によりセルスタックに対して複数のセルの積層方向に加圧力を付与する上側板状部材と下側板状部材とを固定し、温度上昇に伴いセルスタックよりも積層方向に大きく膨張して伸長する締結部材とを備え、締結部材は、上側板状部材または下側板状部材に締結される締結部分と、締結部分に係止する係止部とを含み、締結部分の伸長により締結部分が係止部に対して相対移動することによって、引張力を軽減または引張力を解除するように構成されており、セルスタックは、締結部材の係止部により引張力が軽減または引張力が解除された状態で、運転時に積層方向に沿って加圧されるように構成されている。
【０００８】
この発明の一の局面による燃料電池では、上記のように、温度上昇に伴いセルスタックよりも積層方向に大きく膨張して伸長する締結部材を備え、締結部材は、伸長により、引張力を軽減または引張力を解除する係止部を有する。ここで、使用時の温度上昇により、セルスタックおよび締結部材が複数のセルの積層方向に膨張（伸長）する。そして、締結部材の伸長により上側板状部材および下側板状部材が互いに離間する。このとき、セルスタックの伸長の度合いよりも締結部材の伸長の度合いが大きい場合、上側板状部材および下側板状部材が互いに離間することに伴って、セルスタックを構成するセルのシール部分（燃料ガス、空気が漏れないようにシールされている部分）が剥がれてしまう。これにより、適切な使用（発電）を行うことができなくなる。そこで、上記のように、締結部材が、伸長により、引張力を軽減または引張力を解除する係止部を有することによって、使用時などの高温時には、締結部材の伸長により引張力が軽減または引張力が解除されるので、上側板状部材および下側板状部材が互いに離間することに起因するセルのシール部分の剥がれが抑制される。これにより、締結部材による発電動作の阻害が抑制される。また、燃料電池を使用した後に、燃料電池の温度が高温から常温になった場合は、伸長した締結部材が元の長さに戻る。これにより、締結部材の引張力により上側板状部材と下側板状部材とが再び固定される。その結果、燃料電池を使用した後に再び燃料電池を搬送する場合でも、セルの横ずれを抑制するための部材（締結部材）を新たに設ける必要はない。このように、新たな締結部材を設けることなく、使用後に燃料電池を再搬送することができる。【０００９】
上記一の局面による燃料電池において、好ましくは、セルスタックは、複数設けられており、上側板状部材、下側板状部材および締結部材は、セルスタック毎に設けられている。このように構成すれば、セルスタックがセルスタック毎に締結部材により固定されるので、搬送時のセルの横ずれをより抑制することができる。また、複数のセルスタックを１つの締結部材により固定する場合には、セルの横ずれを抑制するために比較的大きな引張力により複数のセルスタックを固定する必要がある。このため、複数のセルスタック（セル）に過度な力が加わる場合がある。そこで、上側板状部材、下側板状部材および締結部材を、セルスタック毎に設けることによって、複数のセルスタック（セル）に過度な力が加わるのを抑制することができる。【００１０】
上記一の局面による燃料電池において、好ましくは、締結部分は、下側板状部材に取り付けられる第１締結部分と、上側板状部材に取り付けられる第２締結部分と、第１締結部分および第２締結部分が挿通され、第１締結部分および第２締結部分を接続するとともに係止部を有する接続部分とを含み、第１締結部分および第２締結部分のうちの一方が、接続部分に締め付けられるか、または、下側板状部材または上側板状部材に締め付けられることにより、セルスタックを挟んだ状態で引張力により上側板状部材と下側板状部材とを固定するとともに、第１締結部分および第２締結部分の少なくとも他方は、接続部分の係止部に対する係止状態を解除可能に構成されている。このように構成すれば、第１締結部分および第２締結部分の少なくとも他方が、接続部分の係止部に対する係止状態を解除可能に構成されているので、締結部材がセルスタックの使用時の温度上昇に対して伸長した場合でも、伸長により第１締結部分および第２締結部分の少なくとも他方の係止状態を解除させて、引張力を軽減または引張力を解除することができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、第１締結部分および第２締結部分の少なくとも他方と、接続部分との間に設けられ、第１締結部分および第２締結部分の少なくとも他方と接続部分とを絶縁するための絶縁部材をさらに備える。ここで、セルスタックの上面側と下面側とは、互いに異なる電位（たとえば、正電位または負電位）となる。この場合、上側板状部材と下側板状部材とを締結部材により固定した場合、セルスタックの上面側と下面側とが導通（短絡）してしまう場合がある。そこで、本発明では、絶縁部材を設けることによって、セルスタックの上面側と下面側とが導通（短絡）してしまうのを抑制することができる。【００１２】
上記締結部材が第１締結部分および第２締結部分を含む燃料電池において、好ましくは、第１締結部分および第２締結部分のうちの一方が、接続部分に締め付けられることにより、上側板状部材と下側板状部材との間にセルスタックを固定するとともに、第１締結部分および第２締結部分の他方は、接続部分の係止部に対する係止状態を解除可能に構成されている。このように構成すれば、温度上昇による第１締結部分および第２締結部分の伸長により、第１締結部分および第２締結部分の他方の接続部分の係止部に対する係止状態が解除される。これにより、上側板状部材および下側板状部材が互いに離間することに起因するシール部分の剥がれを抑制することができる。【００１３】
上記締結部材が第１締結部分および第２締結部分を含む燃料電池において、好ましくは、第１締結部分が下側板状部材に締め付けられること、および、第２締結部分が上側板状部材に締め付けられることとのうちの少なくとも一方により、上側板状部材と下側板状部材との間にセルスタックを固定するとともに、第１締結部分および第２締結部分の両方が、接続部分の係止部に対する係止状態を解除可能に構成されている。このように構成すれば、温度上昇により第１締結部分および第２締結部分が伸長した場合、第１締結部分および第２締結部分の両方が、接続部分の係止部に対する係止状態が解除される。これにより、上側板状部材および下側板状部材が互いに離間することに起因するシール部分の剥がれをより抑制することができる。【００１４】
上記締結部材が第１締結部分および第２締結部分を含む燃料電池において、好ましくは、第１締結部分および第２締結部分は、共に、略柱形状を有している。このように構成すれば、第１締結部分および第２締結部分を、ばね等により構成する場合と異なり、第１締結部分および第２締結部分の機械的強度が比較的高いので、搬送時に燃料電池が上下方向に移動した場合（突き上げられた場合）でも、第１締結部分および第２締結部分が変形するのが抑制される。これにより、第１締結部分および第２締結部分の変形に起因して、搬送時にセルが横ずれするのを抑制することができる。【００１５】
上記締結部材が第１締結部分および第２締結部分を含む燃料電池において、好ましくは、接続部分は、略円筒形状、略Ｕ字形状、または、略環形状を有し、第１締結部分および第２締結部分が、それぞれ、略円筒形状、略Ｕ字形状、または、略環形状を有する接続部分の一方端側および他方端側から接続部分に挿通されている。ここで、接続部分が略円筒形状を有する場合、略円筒形状を有する接続部分を把持して回転させることにより、容易に、第１締結部分および第２締結部分のうちの一方を接続部分に締め付けることができる。また、接続部分が略Ｕ字形状または略環形状を有する場合、接続部分に挿通された第１締結部分および第２締結部分が露出するので、第１締結部分および第２締結部分に対する締め付け作業を容易に行うことができる。【００１６】
上記一の局面による燃料電池において、好ましくは、セルスタックを挟み込むようにセルスタックの上面側および下面側にそれぞれ設けられ、セルスタックから電力を取り出すための一方側電力取出し部および他方側電極取出し部をさらに備え、上側板状部材および下側板状部材は、一方側電力取出し部および他方側電極取出し部とは別個に設けられている。このように構成すれば、一方側電力取出し部および他方側電極取出し部に、締結部材からの引張力が直接加わるのを抑制することができる。【００１７】
上記一の局面による燃料電池において、好ましくは、セルスタックを挟み込むようにセルスタックの上面側および下面側にそれぞれ設けられ、セルスタックから電力を取り出すための一方側電力取出し部および他方側電極取出し部をさらに備え、一方側電力取出し部および他方側電極取出し部は、それぞれ、上側板状部材および下側板状部材を兼ねている。このように構成すれば、一方側電力取出し部および他方側電極取出し部が、それぞれ、上側板状部材および下側板状部材を兼ねているので、部品点数を削減することができる。【００１８】
上記一の局面による燃料電池において、好ましくは、セルスタックの使用時に、セルスタックを挟み込んで押圧するようにセルスタックの上面側および下面側にそれぞれ設けられる上側押圧部材および下側押圧部材と、セルスタックを挟み込んだ状態で、上側押圧部材および下側押圧部材を固定する固定部材とをさらに備え、上側板状部材、下側板状部材および締結部材は、上側押圧部材、下側押圧部材および固定部材とは別個に設けられている。このように構成すれば、燃料電池の使用時にセルスタックに加える荷重と、搬送時にセルの横ずれを抑制するためにセルスタックに加える荷重とを個別に調整することができるので、燃料電池の使用（発電）とセルの横ずれの抑制との両方を適切に行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記のように、新たな締結部材を設けることなく、使用後に燃料電池を再搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料電池の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による燃料電池の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態による燃料電池のセルスタックの斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による燃料電池の締結部材の斜視図（断面図）である。
【図５】本発明の第１実施形態による燃料電池の締結部材の断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態による燃料電池の締結部材を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態による燃料電池の締結部材を示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態による燃料電池のセルスタックを示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態の変形例による燃料電池の締結部材を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の変形例による燃料電池の締結部材を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の変形例による燃料電池の締結部材を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態の変形例による燃料電池のセルスタックを示す図である。
【図１３】本発明の第１〜第４実施形態の変形例による燃料電池を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
［第１実施形態］
（燃料電池の構成）
図１〜図５を参照して、第１実施形態による燃料電池１００の構成について説明する。なお、燃料電池１００は、たとえば、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）である。また、燃料電池１００は、セルユニット１０を複数積層することにより構成されている。なお、セルユニット１０は、燃料ガスと空気とが交差するように流れる（クロスフロー）ように構成されている。
【００２３】
まず、図１を参照して、セルユニット１０の構成について説明する。セルユニット１０は、セル１１を備えている。セル１１は、カソード１１ａ、固体電解質層１１ｂ、および、アノード１１ｃを含む。
【００２４】
また、セルユニット１０は、カソード・アノードプレート１２を備えている。カソード・アノードプレート１２の上面（燃料ガス流路１２ｃ）には、セル１１が配置されるように構成されている。また、カソード・アノードプレート１２には、燃料ガスが燃料ガス流路１２ｃに流入するための開口部１２ａ（１２１ａ）と、燃料ガスが燃料ガス流路１２ｃから流出するための開口部１２ａ（１２１ｂ）とが設けられている。また、カソード・アノードプレート１２には、空気ガスが流入する複数の開口部１２ｂが設けられている。また、燃料ガス流路１２ｃは、開口部１２ａに連通するように構成されている。
【００２５】
また、セルユニット１０は、セル押さえ１３およびセルホルダリング１４を備えている。セル押さえ１３およびセルホルダリング１４は、カソード・アノードプレート１２の下方（Ｚ２方向側）に配置されている。セル押さえ１３には、燃料ガスが流入および流出する複数の開口部１３ａと、空気ガスが流入する複数の開口部１３ｂとが設けられている。また、セル押さえ１３には、下方のセルユニット１０のセル１１が配置される開口部１３ｃが設けられている。また、セルホルダリング１４には、燃料ガスが流入および流出する複数の開口部１４ａと、空気ガスが流入する複数の開口部１４ｂとが設けられている。また、セルホルダリング１４には、下方のセルユニット１０のセル１１が配置される開口部１４ｃが設けられている。
【００２６】
そして、複数のセルユニット１０が積層されることにより、セルスタック２０が構成されている。また、図２に示すように、セルスタック２０は、燃料電池１００に複数設けられている。複数のセルスタック２０は、積層された状態で燃料電池１００に設けられている。
【００２７】
また、図１に示すように、セルスタック２０の上方には、カソードプレート３１が設けられている。カソードプレート３１は、セルスタック２０（複数のセルユニット１０）によって発電された電力を取り出す機能を有する。また、カソードプレート３１には、燃料ガスが流入および流出する複数の開口部３１ａと、空気ガスが流入する複数の開口部３１ｂとが設けられている。また、カソードプレート３１の裏面側（Ｚ２方向側）には、開口部３１ｂに連通する空気ガス流路３１ｃが設けられている。また、空気ガス流路３１ｃは、セルスタック２０の上面に露出するセル１１（図示せず）のカソード１１ａに当接する。なお、カソードプレート３１は、特許請求の範囲の「一方側電力取出し部」の一例である。
【００２８】
また、カソードプレート３１の上方には、絶縁プレート３２が設けられている。絶縁プレート３２は、たとえばマイカ（雲母）から構成されている。絶縁プレート３２には、燃料ガスが流入および流出する複数の開口部３２ａと、空気ガスが流入する複数の開口部３２ｂとが設けられている。また、絶縁プレート３２には、後述するセラミックマット３７が配置される開口部３２ｃが設けられている。
【００２９】
また、セルスタック２０の下方には、アノードプレート３３が設けられている。アノードプレート３３は、セルスタック２０（複数のセルユニット１０）によって発電された電力を取り出す機能を有する。またアノードプレート３３には、セル１１が配置される燃料ガス流路３３ｃと、燃料ガスが燃料ガス流路３３ｃに流入するための開口部３３ａ（３３１ａ）と、燃料ガスが燃料ガス流路３３ｃから流出するための開口部３３ａ（３３１ｂ）とが設けられている。またアノードプレート３３には、空気ガスが流入する複数の開口部３３ｂが設けられている。また、燃料ガス流路３３ｃは、開口部３３ａに連通するように構成されている。なお、アノードプレート３３は、特許請求の範囲の「他方側電力取出し部」の一例である。
【００３０】
また、アノードプレート３３の下方には、絶縁プレート３４が設けられている。絶縁プレート３４は、たとえばマイカ（雲母）から構成されている。絶縁プレート３４には、燃料ガスが流入および流出する複数の開口部３４ａと、空気ガスが流入する複数の開口部３４ｂとが設けられている。
【００３１】
カソード・アノードプレート１２、カソードプレート３１およびアノードプレート３３は、たとえば、フェライト系のＳＵＳ４３０（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  ｓｔｅｅｌ  ４３０）からなる。
【００３２】
また、セルスタック２０を挟み込むように、セルスタック２０の上面側および下面側にそれぞれ、上側板状部材３５および下側板状部材３６が設けられている。上側板状部材３５は、たとえば、フェライト系のＳＵＳ４３０からなる。上側板状部材３５には、燃料ガスが流入および流出する複数の開口部３５ａと、空気ガスが流入する複数の開口部３５ｂとが設けられている。また、上側板状部材３５には、セラミックマット３７が配置される開口部３５ｃが設けられている。
【００３３】
また、下側板状部材３６は、たとえば、フェライト系のＳＵＳ４３０からなる。下側板状部材３６には、燃料ガスが流入および流出する複数の開口部３６ａと、空気ガスが流入する複数の開口部３６ｂとが設けられている。
【００３４】
このように、第１実施形態では、上側板状部材３５および下側板状部材３６は、カソードプレート３１およびアノードプレート３３とは別個に設けられている。具体的には、上側板状部材３５は、カソードプレート３１の上方に積層され、下側板状部材３６は、アノードプレート３３の下方に積層されている。
【００３５】
ここで、第１実施形態では、図２に示すように、セルスタック２０を挟み込んだ状態で、上側板状部材３５と下側板状部材３６とを締結するとともに締結に伴う引張力によりセルスタック２０に対して複数のセルユニット１０の積層方向に加圧力を付与する上側板状部材３５と下側板状部材３６とを固定し、温度上昇に伴いセルスタック２０よりも積層方向に大きく膨張して伸長する締結部材４０が設けられている。締結部材４０は、たとえば、オーステナイト系のＳＵＳ３１０（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  ｓｔｅｅｌ  ３１０）により構成されている。オーステナイト系のＳＵＳ３１０は、フェライト系のＳＵＳ４３０からなるカソード・アノードプレート１２などよりも温度上昇に対する膨張（伸長）が大きい。これにより、締結部材４０の温度上昇に対する膨張（セルユニット１０の積層方向に対する伸長）の度合いは、セルスタック２０（セルユニット１０）の温度上昇に対する膨張（セルユニット１０の積層方向に対する伸長）の度合いよりも大きい。
【００３６】
そして、第１実施形態では、締結部材４０は、温度上昇に伴いセルスタック２０よりも積層方向に大きく膨張することによる伸長により、引張力を軽減または引張力を解除する内側面４３ｃを有する。セルスタック２０の使用時（発電時）の温度上昇に対して伸長した分を吸収可能な構造を有する。たとえば、セルスタック２０の使用時（発電時）の温度は、約７５０℃である。なお、内側面４３ｃは、特許請求の範囲の「係止部」の一例である。また、締結部材４０の詳細な構成については、後述する。
【００３７】
また、第１実施形態では、図２および図３に示すように、上側板状部材３５、下側板状部材３６および締結部材４０は、セルスタック２０毎に設けられている。セルスタック２０は、たとえば、燃料電池１００に６個設けられている。そして、６個のセルスタック２０のそれぞれに、上側板状部材３５、下側板状部材３６および締結部材４０が設けられている。また、締結部材４０は、１つのセルスタック２０に対して複数（第１実施形態では、４個、図１参照）設けられている。４個の締結部材４０は、略矩形形状の上側板状部材３５（下側板状部材３６）の４隅に設けられている。
【００３８】
また、図２に示すように、積層された複数のセルスタック２０の上方には、セラミックマット３７が配置されている。セラミックマット３７は、上側板状部材３５の開口部３５ａの内部に配置されている。また、セラミックマット３７（上側板状部材３５）の上方には、天板３８が配置されている。また、天板３８の上方には、セラミックマット３９が配置されている。
【００３９】
また、セルスタック２０の上面側（天板３８の上方）および下面側には、それぞれ、上側押圧部材５１および下側押圧部材５２が設けられている。また、セルスタック２０を挟み込んだ状態で、上側押圧部材５１および下側押圧部材５２を固定するタイロッド５３が設けられている。タイロッド５３の上端側がナット５４により上側押圧部材５１に固定されるとともに、タイロッド５３の下端側がナット５４により下側押圧部材５２に固定されることにより、セルユニット１０が上下方向から押圧（加圧）される。なお、タイロッド５３は、特許請求の範囲の「固定部材」の一例である。
【００４０】
そして、第１実施形態では、上側板状部材３５、下側板状部材３６および締結部材４０は、上側押圧部材５１、下側押圧部材５２およびタイロッド５３とは別個に設けられている。すなわち、燃料電池１００の使用時（運転時、高温時）のセルスタック２０に対する押圧は、上側押圧部材５１、下側押圧部材５２およびタイロッド５３により行われる。一方、燃料電池１００の搬送時（常温時）のセルスタック２０に対する押圧は、上側板状部材３５、下側板状部材３６および締結部材４０により行われる。
【００４１】
（締結部材の詳細な構成）
第１実施形態では、図４に示すように、締結部材４０は、下側板状部材３６に取り付けられる第１締結部分４１と、上側板状部材３５に取り付けられる第２締結部分４２と、第１締結部分４１および第２締結部分４２が挿通され、第１締結部分４１および第２締結部分４２を接続する接続部分４３とを含む。なお、第１締結部分４１、第２締結部分４２および接続部分４３は、たとえば、ＳＵＳ３１０により構成されている。また、後述するナット４４およびナット４４ａも、ＳＵＳ３１０により構成されている。
【００４２】
第１締結部分４１は、略柱形状を有している。具体的には、第１締結部分４１の上端側（Ｚ１方向側）および下端側（Ｚ２方向側）には、それぞれ、ねじ山が設けられている。第１締結部分４１の下端側は、下側板状部材３６のねじ締結孔３６ｃに締結（螺合）されている。また、第１締結部分４１の下端側には、ナット４４が設けられており、ナット４４により第１締結部分４１の下端側が下側板状部材３６に固定されている。また、第１締結部分４１の上端側は、接続部分４３に締め付けられて（螺合されて）いる。また、第１締結部分４１の上端側には、ナット４４が設けられており、ナット４４により第１締結部分４１の上端側が接続部分４３に固定されている。
【００４３】
第２締結部分４２は、略柱形状を有している。具体的には、第２締結部分４２は、ボルト形状を有している。そして、第２締結部分４２の上端側（Ｚ１方向側）には、ねじ山が設けられている。第２締結部分４２の上端側は、上側板状部材３５のねじ締結孔３５ｄに締結（螺合）されている。また、第２締結部分４２の上端側には、ナット４４が設けられており、ナット４４により第２締結部分４２の上端側が上側板状部材３５に固定されている。また、第２締結部分４２の下端側（Ｚ２方向側、ボルトの頭部分４２ａの部分）は、接続部分４３の内部に配置されている。第２締結部分４２の頭部分４２ａの部分の直径は、第２締結部分４２が挿通される接続部分４３の穴部４３ａよりも大きい。これにより、第２締結部分４２が接続部分４３から上方に抜けることが、第２締結部分４２の頭部分４２ａにより防止される。
【００４４】
また、第１実施形態では、接続部分４３は、略円筒形状を有している。そして、第１締結部分４１および第２締結部分４２が、それぞれ、略円筒形状を有する接続部分４３の一方端側および他方端側から接続部分４３に挿通されている。具体的には、接続部分４３の下端には、ナット４４ａが溶接されている。そして、第１締結部分４１の上端側が、ナット４４ａおよび接続部分４３の穴部４３ｂに締結（螺合）されている。
【００４５】
そして、第１実施形態では、第１締結部分４１が、接続部分４３に締め付けられることにより、セルスタック２０を挟んだ状態で引張力により上側板状部材３５と下側板状部材３６とを固定する。具体的には、略円筒形状を有する接続部分４３を回転させることにより、第１締結部分４１の上端側がナット４４ａおよび接続部分４３の穴部４３ｂに締め付けられる（ねじ込まれる）。なお、第２締結部分４２の下端側（頭部分４２ａ側）は、接続部分４３から上方に抜けない状態で接続部分４３の内部に配置されている。これにより、略円筒形状を有する接続部分４３の回転させることにより、上側板状部材３５と下側板状部材３６とに対して、互いに近づく方向に引張力が働く。その結果、締結部材４０の引張力により、セルスタック２０を挟んだ状態で上側板状部材３５と下側板状部材３６とが固定される。すなわち、略円筒形状を有する接続部分４３を回転させた場合、接続部分４３のＺ１方向側の内側面４３ｃにより、第２締結部分４２の下端側（頭部分４２ａ側）が係止され、上側板状部材３５と下側板状部材３６とに対して、互いに近づく方向に引張力が働く。
【００４６】
また、第１実施形態では、第２締結部分４２は、接続部分４３の内側面４３ｃに対する係止状態を解除可能に構成されている。すなわち、第２締結部分４２は、第２締結部分４２の頭部分４２ａが接続部分４３の内部に配置された状態で、接続部分４３に挿通されているだけで、接続部分４３に締結（螺合）していない。すなわち、セルスタック２０の使用時の温度上昇に対して伸長し、接続部分４３の内側面４３ｃに対する係止状態が解除される。
【００４７】
また、第１実施形態では、図５（ａ）に示すように、第２締結部分４２と接続部分４３との間には、第２締結部分４２と接続部分４３とを絶縁するための絶縁部材４５が設けられている。絶縁部材４５は、たとえば、セラミックにより構成されている。また、絶縁部材４５は、略円環形状を有しており、略円環形状の絶縁部材４５を第２締結部分４２が挿通するように構成されている。また、絶縁部材４５の側面と、略円筒形状の接続部分４３の内側面との間には、隙間４６ａが設けられている。また、第２締結部分４２の頭部分４２ａと略円筒形状の接続部分４３の内側面との間には、隙間４６ｂが設けられている。隙間４６ａの水平方向に沿った方向の幅Ｗ１は、隙間４６ｂの水平方向に沿った方向の幅Ｗ２よりも小さい。これにより、第２締結部分４２の頭部分４２ａが水平方向に移動した場合でも、第２締結部分４２の頭部分４２ａが接続部分４３の内側面に当接するよりも先に、絶縁部材４５の側面が接続部分４３の内側面に当接する。また、第２締結部分４２が接続部分４３の穴部４３ａの中心軸に対して傾いた場合でも、頭部分４２ａが接続部分４３の内側面に当接するよりも先に、かつ、第２締結部分４２が穴部４３ａの内側面に当接するよりも先に、絶縁部材４５の側面が接続部分４３の内側面に当接する。これにより、第２締結部分４２と接続部分４３とが接触（導通）して、上側板状部材３５と下側板状部材３６とが短絡するのが防止される。
【００４８】
（搬送時と使用時との締結部材の状態）
次に、搬送時と使用時との締結部材４０の状態について説明する。
【００４９】
〈搬送時〉
搬送時では、燃料電池１００の温度が比較的低い（常温）ので、締結部材４０は膨張（伸長）していない。そして、締結部材４０の接続部分４３の回転させることにより、締結部材４０の引張力により、セルスタック２０を挟んだ状態で上側板状部材３５と下側板状部材３６とが固定される。この状態では、第２締結部分４２の下端側（頭部分４２ａ側）が接続部分４３のＺ１方向側の内側面４３ｃに係止され、第２締結部分４２は移動できない。その結果、上側板状部材３５と下側板状部材３６とによってセルスタック２０が固定（加圧）されるので、搬送時におけるセルユニット１０の横ずれが抑制される。
【００５０】
〈使用時〉
燃料電池１００の使用時（運転時）には、燃料電池１００の温度が比較的高くなる。この温度上昇により、第２締結部分４２が上下方向（Ｚ方向）に伸長する。なお、セルスタック２０も温度上昇により上下方向（Ｚ方向）に伸長する一方、セルスタック２０の伸長は、締結部材４０の伸長よりも小さい。その結果、第２締結部分４２の頭部分４２ａが下方に移動した状態（図５（ｂ）参照）となる。つまり、内側面４３ｃに対して第２締結部分４２の頭部分４２ａが係止されていた状態が解除される。また、温度上昇により第１締結部分４１が上下方向（Ｚ方向）に伸長した場合、第１締結部分４１の伸長とセルスタック２０の伸長との差の分、接続部分４３が上方（Ｚ１方向）側に移動する（持ち上げられる）。また、温度上昇により接続部分４３が上下方向（Ｚ方向）に伸長した場合、接続部分４３の伸長とセルスタック２０の伸長との差の分、接続部分４３が上方（Ｚ１方向）側に移動する（持ち上げられる）。すなわち、接続部分４３の伸長により、引張力が軽減または引張力が解除される。
【００５１】
ここで、第２締結部分４２の頭部分４２ａが接続部分４３に固定されていないので、第１締結部分４１、第２締結部分４２、および、接続部分４３が伸長しても、上側板状部材３５と下側板状部材３６との間の距離は変わらない。なお、セルスタック２０も燃料電池１００の使用時（運転時）の温度上昇により、上下方向に膨張（伸長する）ので、その分、上側板状部材３５と下側板状部材３６との間の距離は大きくなる。そして、締結部材４０の伸長は、セルスタック２０の伸長よりも大きい一方、締結部材４０が伸長した分は、接続部分４３の内部に吸収されるので、接続部分４３の伸長が、セルスタック２０の伸長以上に上側板状部材３５と下側板状部材３６との間の距離を大きくすることはない。これにより、セルスタック２０（セルユニット１０）のシール部分が剥がれることが防止されるので、適切に発電を行うことが可能になる。
【００５２】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５３】
第１実施形態では、上記のように、温度上昇に伴いセルスタック２０よりも積層方向に大きく膨張して伸長する締結部材４０を備え、締結部材４０は、伸長により、引張力を軽減または引張力を解除する内側面４３ｃを有する。ここで、使用時の温度上昇により、セルスタック２０および締結部材４０が複数のセルユニット１０の積層方向に膨張（伸長）する。そして、締結部材４０の伸長により上側板状部材３５および下側板状部材３６が互いに離間する。このとき、セルスタック２０の伸長の度合いよりも締結部材４０の伸長の度合いが大きい場合、上側板状部材３５および下側板状部材３６が互いに離間することに伴って、セルスタック２０を構成するセルユニット１０のシール部分が剥がれてしまう。これにより、適切な使用（発電）を行うことができなくなる。そこで、上記のように、締結部材４０が、伸長により、引張力を軽減または引張力を解除する内側面４３ｃを有することによって、使用時などの高温時には、締結部材４０の伸長により引張力が軽減または引張力が解除されるので、上側板状部材３５および下側板状部材３６が互いに離間することに起因するセルユニット１０のシール部分の剥がれが抑制される。これにより、締結部材４０による発電動作の阻害が抑制される。また、燃料電池１００を使用した後に、燃料電池１００の温度が高温から常温になった場合は、伸長した締結部材４０が元の長さに戻る。これにより、締結部材４０の引張力により上側板状部材３５と下側板状部材３６とが再び固定される。その結果、燃料電池１００を使用した後に再び燃料電池１００を搬送する場合でも、セルユニット１０の横ずれを抑制するための部材（締結部材４０）を新たに設ける必要はない。このように、新たな締結部材４０を設けることなく、使用後に燃料電池１００を再搬送することができる。
【００５４】
また、第１実施形態では、上記のように、セルスタック２０は、複数設けられており、上側板状部材３５、下側板状部材３６および締結部材４０は、セルスタック２０毎に設けられている。これにより、セルスタック２０がセルスタック２０毎に締結部材４０により固定されるので、搬送時のセルユニット１０の横ずれをより抑制することができる。また、複数のセルスタック２０を１つの締結部材４０により固定する場合には、セルユニット１０の横ずれを抑制するために比較的大きな引張力により複数のセルスタック２０を固定する必要がある。このため、複数のセルスタック２０（セルユニット１０）に過度な力が加わる場合がある。そこで、上側板状部材３５、下側板状部材３６および締結部材４０を、セルスタック２０毎に設けることによって、複数のセルスタック２０（セルユニット１０）に過度な力が加わるのを抑制することができる。
【００５５】
また、第１実施形態では、上記のように、第１締結部分４１が接続部分４３に締め付けられることにより、セルスタック２０を挟んだ状態で引張力により上側板状部材３５と下側板状部材３６とを固定するとともに、第２締結部分４２は、接続部分４３の内側面４３ｃに対する係止状態を解除可能に構成されている。これにより、第２締結部分４２が、接続部分４３の内側面４３ｃに対する係止状態を解除可能に構成されているので、締結部材４０がセルスタック２０の使用時の温度上昇に対して伸長した場合でも、伸長により第２締結部分４２の係止状態を解除させて、引張力を軽減または引張力を解除することができる。
【００５６】
また、第１実施形態では、上記のように、第２締結部分４２と、接続部分４３との間に設けられ、第２締結部分４２と接続部分４３とを絶縁するための絶縁部材４５を設ける。ここで、セルスタック２０の上面側と下面側とは、互いに異なる電位（たとえば、正電位または負電位）となる。この場合、上側板状部材３５と下側板状部材３６とを締結部材４０により固定した場合、セルスタック２０の上面側と下面側とが導通（短絡）してしまう場合がある。そこで、第１実施形態では、絶縁部材４５を設けることによって、セルスタック２０の上面側と下面側とが導通（短絡）してしまうのを抑制することができる。
【００５７】
また、第１実施形態では、上記のように、第１締結部分４１が、接続部分４３に締め付けられることにより、上側板状部材３５と下側板状部材３６との間にセルスタック２０を固定するとともに、第２締結部分４２は、接続部分４３の内側面４３ｃに対する係止状態を解除可能に構成されている。これにより、温度上昇による第１締結部分４１および第２締結部分４２の伸長により、第２締結部分４２の接続部分４３の内側面４３ｃに対する係止状態が解除される。これにより、上側板状部材３５および下側板状部材３６が互いに離間することに起因するシール部分の剥がれを抑制することができる。
【００５８】
また、第１実施形態では、上記のように、第１締結部分４１および第２締結部分４２は、共に、略柱形状を有している。これにより、第１締結部分４１および第２締結部分４２を、ばね等により構成する場合と異なり、第１締結部分４１および第２締結部分４２の機械的強度が比較的高いので、搬送時に燃料電池１００が上下方向に移動した場合（突き上げられた場合）でも、第１締結部分４１および第２締結部分４２が変形するのが抑制される。これにより、第１締結部分４１および第２締結部分４２の変形に起因して、搬送時にセルユニット１０が横ずれするのを抑制することができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、上記のように、接続部分４３は、略円筒形状を有し、第１締結部分４１および第２締結部分４２が、それぞれ、略円筒形状を有する接続部分４３の一方端側および他方端側から接続部分４３に挿通されている。これにより、略円筒形状を有する接続部分４３を把持して回転させることにより、容易に、第１締結部分４１を接続部分４３に締め付けることができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、上記のように、上側板状部材３５および下側板状部材３６は、カソードプレート３１およびアノードプレート３３とは別個に設けられている。これにより、カソードプレート３１およびアノードプレート３３に、締結部材４０からの引張力が直接加わるのを抑制することができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、上記のように、上側板状部材３５、下側板状部材３６および締結部材４０は、上側押圧部材５１、下側押圧部材５２およびタイロッド５３とは別個に設けられている。これにより、燃料電池１００の使用時にセルスタック２０に加える荷重と、搬送時にセルユニット１０の横ずれを抑制するためにセルスタック２０に加える荷重とを個別に調整することができるので、燃料電池１００使用（発電）とセルユニット１０の横ずれの抑制との両方を適切に行うことができる。
【００６２】
［第２実施形態］
（燃料電池の構成）
図６を参照して、第２実施形態による燃料電池２００の構成について説明する。第２実施形態による燃料電池２００では、接続部分２４３が略Ｕ字形状を有する。
【００６３】
図６に示すように、第２実施形態による燃料電池２００では、締結部材２４０の接続部分２４３が略Ｕ字形状を有する。そして、略Ｕ字形状の接続部分２４３の一方端側（上方側）に第２締結部分２４２が挿通されている。また、接続部分２４３の他方端側（下方側）に第１締結部分２４１が挿通されている。これにより、略Ｕ字形状の接続部分２４３は、一方端側と他方端側とを接続する底部が、Ｚ方向に沿うように配置される。
【００６４】
第２締結部分２４２は、略柱形状（ボルト形状）を有する。そして、第２締結部分２４２の上端側（ねじ山が設けられる部分）は、上側板状部材３５に締結（螺合）されるとともに、ナット２４４により上側板状部材３５に固定されている。また、第２締結部分２４２の下端側（ボルト形状の頭部分２４２ａ）は、接続部分２４３の内部に配置されている。すなわち、第２締結部分２４２は、下方より接続部分２４３の穴部２４３ａに挿通されている一方、第２締結部分２４２は接続部分２４３に対して固定されていない。すなわち、第２締結部分２４２は、接続部分２４３の内側面２４３ｃに対する係止状態を解除可能に構成されている。具体的には、搬送時には、第２締結部分２４２の下端側（ボルト形状の頭部分２４２ａ）は、絶縁部材２４５を介して接続部分２４３の内側面２４３ｃに係止されている。また、発電時には、第２締結部分２４２が積層方向に伸長して、接続部分２４３の内側面２４３ｃに対する第２締結部分２４２の下端側（ボルト形状の頭部分２４２ａ）の係止状態が解除される。これにより、引張力が軽減または引張力が解除される。なお、頭部分２４２ａと接続部分２４３の内側面２４３ｃとの間には、絶縁部材２４５が設けられている。また、内側面２４３ｃは、特許請求の範囲の「係止部」の一例である。
【００６５】
また、第１締結部分２４１は、略柱形状を有する。そして、第１締結部分２４１の下端側（ねじ山が設けられる部分）は、下側板状部材３６に締結（螺合）されるとともに、ナット２４４により下側板状部材３６に固定されている。また、第１締結部分２４１の上端側は、接続部分２４３の穴部２４３ｂに挿通されるとともに、ナット２４４により接続部分２４３に固定されている。
【００６６】
なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６７】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６８】
第２実施形態では、上記のように、接続部分２４３は、略Ｕ字形状を有し、第２締結部分２４２および第１締結部分２４１が、略Ｕ字形状を有する接続部分２４３の一方端側および他方端側から接続部分２４３に挿通されている。これにより、接続部分２４３に挿通された第２締結部分２４２および第１締結部分２４１が露出するので、第２締結部分２４２および第１締結部分２４１に対する締め付け作業を容易に行うことができる。
【００６９】
［第３実施形態］
（燃料電池の構成）
図７を参照して、第３実施形態による燃料電池３００の構成について説明する。第３実施形態による燃料電池３００では、第２締結部分３４２および第１締結部分３４１の両方が、それぞれ、接続部分３４３の内側面３４３ｃおよび内側面３４３ｄに対する係止状態を解除可能に構成されている。
【００７０】
図７に示すように、第３実施形態による燃料電池３００では、接続部分３４３が略円環形状を有する。そして、略円環形状の接続部分３４３の一方端側（上方側）に第２締結部分３４２が挿通されている。また、接続部分３４３の他方端側（下方側）に第１締結部分３４１が挿通されている。
【００７１】
第２締結部分３４２は、略柱形状（ボルト形状）を有する。そして、第２締結部分３４２の上端側（ねじ山が設けられる部分）は、上側板状部材３５に締結（螺合）されるとともに、ナット３４４により上側板状部材３５に固定されている。また、第２締結部分３４２の下端側（ボルト形状の頭部分３４２ａ）は、接続部分３４３の内部に配置されている。すなわち、第２締結部分３４２は、下方より接続部分３４３の穴部３４３ａに挿通されている一方、第２締結部分３４２は接続部分３４３に対して固定されていない。すなわち、第２締結部分３４２は、接続部分３４３の内側面３４３ｃに対する係止状態を解除可能に構成されている。なお、頭部分３４２ａと接続部分３４３の内側面３４３ｃとの間には、絶縁部材３４５が設けられている。
【００７２】
また、第１締結部分３４１は、略柱形状（ボルト形状）を有する。そして、第１締結部分３４１の下端側（ねじ山が設けられる部分）は、下側板状部材３６に締結（螺合）されるとともに、ナット３４４により下側板状部材３６に固定されている。また、第１締結部分３４１の上端側（ボルト形状の頭部分３４１ａ）は、接続部分３４３の内部に配置されている。すなわち、第１締結部分３４１は、上方より接続部分３４３の穴部３４３ｂに挿通されている一方、第１締結部分３４１は接続部分３４３に対して固定されていない。すなわち、第１締結部分３４１は、接続部分３４３の内側面３４３ｄに対する係止状態を解除可能に構成されている。
【００７３】
そして、第３実施形態では、第２締結部分３４２（上端側）が上側板状部材３５に締め付けられること、および、第１締結部分３４１（下端側）が下側板状部材３６に締め付けられることとのうちの少なくとも一方により、上側板状部材３５と下側板状部材３６との間にセルスタック２０が固定される。また、第２締結部分３４２および第１締結部分３４１の両方が、それぞれ、接続部分３４３の内側面３４３ｃおよび内側面３４３ｄに対する係止状態を解除可能に構成されている。具体的には、搬送時では、第２締結部分３４２（上端側）が上側板状部材３５に締め付けられること、および（または）、第１締結部分３４１（下端側）が下側板状部材３６に締め付けられることにより、上側板状部材３５と下側板状部材３６との間にセルスタック２０が固定されている。つまり、第２締結部分３４２（下端側）が絶縁部材３４５を介して接続部分３４３の内側面３４３ｃに係止され、第１締結部分３４１（上端側）が接続部分３４３の内側面３４３ｄに係止される。これにより、搬送時におけるセルユニット１０の横ずれが抑制される。また、燃料電池３００の使用時（運転時）の温度上昇により、第２締結部分３４２、第１締結部分３４１および接続部分３４３がＺ方向に伸長しても、第２締結部分３４２および第１締結部分３４１の両方が、それぞれ、接続部分３４３の内側面３４３ｃおよび内側面３４３ｄに対する係止状態を解除可能に構成されているので、第２締結部分３４２、第１締結部分３４１および接続部分３４３の伸長に起因して、セルスタック２０のシール部分が剥がれることが抑制される。なお、内側面３４３ｃおよび内側面３４３ｄは、特許請求の範囲の「係止部」の一例である。
【００７４】
なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７５】
（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００７６】
第３実施形態では、上記のように、第２締結部分３４２および第１締結部分３４１の両方が、それぞれ、接続部分３４３の内側面３４３ｃおよび内側面３４３ｄに対する係止状態を解除可能に構成されている。これにより、温度上昇により第２締結部分３４２および第１締結部分３４１が伸長した場合でも、第２締結部分３４２および第１締結部分３４１の両方が、それぞれ、接続部分３４３の内側面３４３ｃおよび内側面３４３ｄに対する係止状態が解除される。これにより、上側板状部材３５および下側板状部材３６が互いに離間することに起因するシール部分の剥がれをより抑制することができる。
【００７７】
［第４実施形態］
（燃料電池の構成）
図８を参照して、第４実施形態による燃料電池４００の構成について説明する。第４実施形態による燃料電池４００では、カソードプレート４３１およびアノードプレート４３３は、それぞれ、上側板状部材および下側板状部材を兼ねている。
【００７８】
図８に示すように、燃料電池４００では、セルスタック２０を挟み込むようにセルスタック２０の上面側および下面側に、それぞれ、セルスタック２０から電力を取り出すためのカソードプレート４３１およびアノードプレート４３３が設けられている。そして、セルスタック２０を挟んだ状態で、カソードプレート４３１およびアノードプレート４３３が、締結部材４４０の引張力により固定されている。すなわち、燃料電池４００では、上記第１〜第３実施形態と異なり、カソードプレート４３１およびアノードプレート４３３が締結部材４４０により固定される上側板状部材および下側板状部材を兼ねている。なお、カソードプレート４３１およびアノードプレート４３３は、それぞれ、特許請求の範囲の「一方側電力取出し部」および「他方側電極取出し部」の一例である。また、締結部材４４０の構成は、上記第１〜第３実施形態の締結部材のいずれかの構成と同様である。
【００７９】
（第４実施形態の効果）
第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００８０】
第４実施形態では、上記のように、カソードプレート４３１およびアノードプレート４３３は、それぞれ、上側板状部材および下側板状部材を兼ねている。これにより、カソードプレート４３１およびアノードプレート４３３が、それぞれ、上側板状部材および下側板状部材を兼ねているので、部品点数を削減することができる。
【００８１】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００８２】
たとえば、上記第１〜第４実施形態では、燃料電池が、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、燃料電池が、固体酸化物形燃料電池以外の燃料電池である、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）、りん酸形燃料電池（ＰＡＦＣ：Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）、溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ：Ｍｏｌｔｅｎ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）などでもよい。
【００８３】
また、上記第１実施形態では、第２締結部分４２と接続部分４３との間に絶縁部材４５が設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図９に示す第１実施形態の変形例による燃料電池５００の締結部材５４０のように、絶縁部材４５が設けられていなくてもよい。なお、締結部材５４０では、第２締結部分５４２の頭部分５４２ａは、略半球形状を有する。また、締結部材５４０では、絶縁部材４５を設けない分、略円筒状の接続部分５４３の直径を小さくすることができる。なお、燃料電池５００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８４】
また、上記第１実施形態では、第１締結部分４１が下側板状部材３６に締結され、第２締結部分４２が上側板状部材３５に締結される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図４に示す第１実施形態の締結部材４０が上下反転された状態で、上側板状部材３５と下側板状部材３６との間に配置されていてもよい。同様に、図６に示す第２実施形態の締結部材２４０が上下反転された状態で、上側板状部材３５と下側板状部材３６との間に配置されていてもよい。
【００８５】
また、上記第２実施形態では、接続部分２４３が略Ｕ字形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１０に示す第２実施形態の変形例による燃料電池７００の締結部材７４０のように、接続部分７４３が略円環形状を有していてもよい。なお、燃料電池７００のその他の構成は、上記第２実施形態と同様である。
【００８６】
また、上記第３実施形態では、接続部分３４３が略円環形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１１に示す第３実施形態の変形例による燃料電池８００の締結部材８４０のように、接続部分８４３が略円筒形状を有していてもよい。なお、燃料電池８００のその他の構成は、上記第３実施形態と同様である。
【００８７】
また、上記第１〜第４実施形態では、第１締結部分および第２締結部分は、共に、略柱形状を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１締結部分および第２締結部分は略柱形状以外の形状でもよい。
【００８８】
また、上記第４実施形態では、カソードプレート４３１およびアノードプレート４３３は、それぞれ、上側板状部材および下側板状部材を兼ねている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１２に示す第４実施形態の変形例による燃料電池９００のように、アノードプレート４３３のみが、下側板状部材を兼ねていてもよい。また、カソードプレート４３１（図８参照）のみが、上側板状部材を兼ねていてもよい。
【００８９】
また、上記第１〜第４実施形態では、上側板状部材、下側板状部材および締結部材は、上側押圧部材、下側押圧部材および固定部材とは別個に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１３に示す第１〜第４実施形態の変形例による燃料電池１０００のように、上側押圧部材５１および下側押圧部材５２を固定するタイロッド１００１に締結部材１０４０を設けてもよい。なお、締結部材１０４０の構成は、上記第１〜第３実施形態（および変形例）の締結部材のいずれかの構成と同様である。
【符号の説明】
【００９０】
１０  セル
２０  セルスタック
３１、４３１  カソードプレート（一方側電力取出し部）
３３、４３３  アノードプレート（他方側電極取出し部）
３５  上側板状部材
３６  下側板状部材
４０、２４０、３４０、４４０、５４０、７４０、８４０、９４０、１０４０  締結部材
４１、２４１、３４１、６４１  第１締結部分
４２、２４２、３４２、５４２  第２締結部分
４３、２４３、３４３、５４３、７４３、８４３  接続部分
４３ｃ、２４３ｃ、３４３ｃ、３４３ｄ  内側面（係止部）
４５、２４５、３４５  絶縁部材
５１  上側押圧部材
５２  下側押圧部材
５３  タイロッド（固定部材）
１００、２００、３００、４００、５００、７００、８００、９００、１０００  燃料電池
【要約】
この燃料電池（１００）は、温度上昇に伴いセルスタック（２０）よりも積層方向に大きく膨張して伸長する締結部材（４０）を備え、締結部材（４０）は、伸長により、引張力を軽減または引張力を解除する係止部（４３ｃ）を有する。【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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