(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池であって、
複数の単セルが積層されたセル積層体であって、前記複数の単セルの積層方向に沿った積層体側面を有するセル積層体と、
前記セル積層体のうち、少なくとも前記積層体側面を取り囲むケースと、を備え、
前記ケースは、
第１ケース側壁と、前記第１ケース側壁の周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する一対の第１対向側壁であって、前記セル積層体を挟んで互いに対向する一対の第１対向側壁と、を有する第１ケースと、
前記セル積層体を挟んで前記第１ケース側壁と対向する第２ケース側壁と、前記第２ケース側壁の周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する一対の第２対向側壁であって、前記セル積層体を挟んで互いに対向する一対の第２対向側壁と、を有する第２ケースと、
前記積層方向について前記セル積層体よりも一方の側に位置するケース底壁と、を有し、
前記第１対向側壁のうち前記第１ケース側壁の側とは反対側の第１端部と、前記第２対向側壁のうち前記第２ケース側壁の側とは反対側の第２端部とが接合されており、
前記セル積層体には、前記積層方向の両側から挟むように締結力が加えられており、
前記第１ケースは、さらに、前記第１ケース側壁の前記周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する第１交差壁であって、前記一対の第１対向側壁と交差する第１交差壁を有し、
前記第２ケースは、さらに、前記第２ケース側壁の前記周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する第２交差壁であって、前記一対の第２対向側壁と交差する第２交差壁を有し、
前記第１交差壁のうち前記第１ケース側壁の側とは反対側の第３端部と、前記第２交差壁のうち前記第２ケース側壁の側とは反対側の第４端部とが接合されており、
前記第１交差壁と前記第２交差壁とによって前記ケース底壁が構成されており、
前記ケース底壁は、前記締結力を受けて前記締結力を維持する、燃料電池。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池であって、
前記一対の第１対向側壁はそれぞれ、前記第１ケース側壁と前記第２ケース側壁とが対向する第１方向の長さが、互いに接合されている前記第１対向側壁と前記第２対向側壁との前記第１方向における合計の長さの１／３以上２／３以下であり、
前記一対の第２対向側壁はそれぞれ、前記第１方向の長さが、互いに接合されている前記第１対向側壁と前記第２対向側壁との前記第１方向における合計の長さの１／３以上２／３以下である、燃料電池。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池であって、
前記一対の第１対向側壁はそれぞれ、前記第１方向の長さが、互いに接合されている前記第１対向側壁と前記第２対向側壁との前記第１方向における合計の長さの１／２であり、
前記一対の第２対向側壁はそれぞれ、前記第１方向の長さが、互いに接合されている前記第１対向側壁と前記第２対向側壁との前記第１方向における合計の長さの１／２である、燃料電池。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の燃料電池の製造方法であって、
（ａ）前記第１端部と前記第２端部とを突き合わせて、突き合せた部分である第１突合部分を摩擦攪拌接合によって接合する工程と、
（ｂ）前記第３端部と前記第４端部とを突き合わせて、突き合わせた部分である第２突合部分を摩擦攪拌接合によって接合する工程と、
（ｃ）前記工程（ａ）および前記工程（ｂ）の後に、少なくとも前記セル積層体を前記ケースの内側に配置する工程と、を備える、燃料電池の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料電池の製造方法であって、
前記工程（ａ）では、円柱状の第１ショルダー部と、第１ショルダー部の先端面から突出する第１ピンとを備える第１ツールを用いて前記摩擦攪拌接合が行われ、
前記工程（ｂ）では、円柱状の第２ショルダー部であって前記第１ショルダー部とは径の異なる第２ショルダー部と、第２ショルダー部の先端面から突出する第２ピンとを備える第２ツールを用いて前記摩擦攪拌接合が行われる、燃料電池の製造方法。
【請求項６】
燃料電池の製造方法であって、
前記燃料電池は、
複数の単セルが積層されたセル積層体であって、前記複数の単セルの積層方向に沿った積層体側面を有するセル積層体と、
前記セル積層体のうち、少なくとも前記積層体側面を取り囲むケースと、を備え、
前記ケースは、
第１ケース側壁と、前記第１ケース側壁の周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する一対の第１対向側壁であって、前記セル積層体を挟んで互いに対向する一対の第１対向側壁と、を有する第１ケースと、
前記セル積層体を挟んで前記第１ケース側壁と対向する第２ケース側壁と、前記第２ケース側壁の周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する一対の第２対向側壁であって、前記セル積層体を挟んで互いに対向する一対の第２対向側壁と、を有する第２ケースと、を有し、
前記第１対向側壁のうち前記第１ケース側壁の側とは反対側の第１端部と、前記第２対向側壁のうち前記第２ケース側壁の側とは反対側の第２端部とが接合されており、
前記ケースは、さらに、前記積層方向について前記セル積層体よりも一方の側に位置するケース底壁を有し、
前記第１ケースは、さらに、前記第１ケース側壁の前記周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する第１交差壁であって、前記一対の第１対向側壁と交差する第１交差壁を有し、
前記第２ケースは、さらに、前記第２ケース側壁の前記周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する第２交差壁であって、前記一対の第２対向側壁と交差する第２交差壁を有し、
前記第１交差壁のうち前記第１ケース側壁の側とは反対側の第３端部と、前記第２交差壁のうち前記第２ケース側壁の側とは反対側の第４端部とが接合されており、
前記第１交差壁と前記第２交差壁とによって前記ケース底壁が構成されており、
前記燃料電池の製造方法は、
（ａ）前記第１端部と前記第２端部とを突き合わせて、突き合せた部分である第１突合部分を摩擦攪拌接合によって接合する工程と、
（ｂ）前記第３端部と前記第４端部とを突き合わせて、突き合わせた部分である第２突合部分を摩擦攪拌接合によって接合する工程と、
（ｃ）前記工程（ａ）および前記工程（ｂ）の後に、少なくとも前記セル積層体を前記ケースの内側に配置する工程と、を備える、燃料電池の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の燃料電池の製造方法であって、
前記工程（ａ）では、円柱状の第１ショルダー部と、第１ショルダー部の先端面から突出する第１ピンとを備える第１ツールを用いて前記摩擦攪拌接合が行われ、
前記工程（ｂ）では、円柱状の第２ショルダー部であって前記第１ショルダー部とは径の異なる第２ショルダー部と、第２ショルダー部の先端面から突出する第２ピンとを備える第２ツールを用いて前記摩擦攪拌接合が行われる、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、燃料電池の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の単セルが積層されたセル積層体をケースに収容した燃料電池が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の燃料電池において、ケースは、凹状部分と、凹状部分の開口部分を塞ぐプレートとを有し、凹状部分とプレートとによってセル積層体の側面を取り囲んでいる。ケースの凹状部分には、製造過程において、ケースの外方に拡がる抜き勾配が形成される場合がある。抜き勾配が形成された凹状部分をケースの構成部材として用いた場合、ケースが抜き勾配に起因して大型化することで、燃料電池が大型化する場合がある。よって、燃料電池の大型化を抑制できる技術が望まれている。
【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。
［形態１］
燃料電池であって、複数の単セルが積層されたセル積層体であって、前記複数の単セルの積層方向に沿った積層体側面を有するセル積層体と、前記セル積層体のうち、少なくとも前記積層体側面を取り囲むケースと、を備え、前記ケースは、第１ケース側壁と、前記第１ケース側壁の周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する一対の第１対向側壁であって、前記セル積層体を挟んで互いに対向する一対の第１対向側壁と、を有する第１ケースと、前記セル積層体を挟んで前記第１ケース側壁と対向する第２ケース側壁と、前記第２ケース側壁の周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する一対の第２対向側壁であって、前記セル積層体を挟んで互いに対向する一対の第２対向側壁と、を有する第２ケースと、前記積層方向について前記セル積層体よりも一方の側に位置するケース底壁と、を有し、前記第１対向側壁のうち前記第１ケース側壁の側とは反対側の第１端部と、前記第２対向側壁のうち前記第２ケース側壁の側とは反対側の第２端部とが接合されており、前記セル積層体には、前記積層方向の両側から挟むように締結力が加えられており、前記第１ケースは、さらに、前記第１ケース側壁の前記周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する第１交差壁であって、前記一対の第１対向側壁と交差する第１交差壁を有し、前記第２ケースは、さらに、前記第２ケース側壁の前記周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する第２交差壁であって、前記一対の第２対向側壁と交差する第２交差壁を有し、前記第１交差壁のうち前記第１ケース側壁の側とは反対側の第３端部と、前記第２交差壁のうち前記第２ケース側壁の側とは反対側の第４端部とが接合されており、前記第１交差壁と前記第２交差壁とによって前記ケース底壁が構成されており、前記ケース底壁は、前記締結力を受けて前記締結力を維持する、燃料電池。この形態によれば、抜き勾配を有する第１対向側壁の第１端部と、抜き勾配を有する第２対向側壁の第２端部とが接合されている。これにより、抜き勾配を有する凹状の部材にプレートを取り付けることでケースを形成するよりも抜き勾配に起因してケースが大型化することを抑制できる。
［形態２］
燃料電池の製造方法であって、前記燃料電池は、複数の単セルが積層されたセル積層体であって、前記複数の単セルの積層方向に沿った積層体側面を有するセル積層体と、前記セル積層体のうち、少なくとも前記積層体側面を取り囲むケースと、を備え、前記ケースは、第１ケース側壁と、前記第１ケース側壁の周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する一対の第１対向側壁であって、前記セル積層体を挟んで互いに対向する一対の第１対向側壁と、を有する第１ケースと、前記セル積層体を挟んで前記第１ケース側壁と対向する第２ケース側壁と、前記第２ケース側壁の周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する一対の第２対向側壁であって、前記セル積層体を挟んで互いに対向する一対の第２対向側壁と、を有する第２ケースと、を有し、前記第１対向側壁のうち前記第１ケース側壁の側とは反対側の第１端部と、前記第２対向側壁のうち前記第２ケース側壁の側とは反対側の第２端部とが接合されており、前記ケースは、さらに、前記積層方向について前記セル積層体よりも一方の側に位置するケース底壁を有し、前記第１ケースは、さらに、前記第１ケース側壁の前記周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する第１交差壁であって、前記一対の第１対向側壁と交差する第１交差壁を有し、前記第２ケースは、さらに、前記第２ケース側壁の前記周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する第２交差壁であって、前記一対の第２対向側壁と交差する第２交差壁を有し、前記第１交差壁のうち前記第１ケース側壁の側とは反対側の第３端部と、前記第２交差壁のうち前記第２ケース側壁の側とは反対側の第４端部とが接合されており、前記第１交差壁と前記第２交差壁とによって前記ケース底壁が構成されており、前記燃料電池の製造方法は、（ａ）前記第１端部と前記第２端部とを突き合わせて、突き合せた部分である第１突合部分を摩擦攪拌接合によって接合する工程と、
（ｂ）前記第３端部と前記第４端部とを突き合わせて、突き合わせた部分である第２突合部分を摩擦攪拌接合によって接合する工程と、（ｃ）前記工程（ａ）および前記工程（ｂ）の後に、少なくとも前記セル積層体を前記ケースの内側に配置する工程と、を備える、燃料電池の製造方法。この形態によれば、レーザー溶接によって第１ケースと第２ケースとを接合する場合に比べ、第１ケースと第２ケースとの温度が低い状態で接合できるので、第１ケースと第２ケースとが熱によって変形する可能性を低減できる。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、燃料電池が提供される。この燃料電池は、複数の単セルが積層されたセル積層体であって、前記複数の単セルの積層方向に沿った積層体側面を有するセル積層体と、前記セル積層体のうち、少なくとも前記積層体側面を取り囲むケースと、を備え、前記ケースは、第１ケース側壁と、前記第１ケース側壁の周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する一対の第１対向側壁であって、前記セル積層体を挟んで互いに対向する一対の第１対向側壁と、を有する第１ケースと、前記セル積層体を挟んで前記第１ケース側壁と対向する第２ケース側壁と、前記第２ケース側壁の周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する一対の第２対向側壁であって、前記セル積層体を挟んで互いに対向する一対の第２対向側壁と、を有する第２ケースと、を有し、前記第１対向側壁のうち前記第１ケース側壁の側とは反対側の第１端部と、前記第２対向側壁のうち前記第２ケース側壁の側とは反対側の第２端部とが接合されている。この形態によれば、抜き勾配を有する第１対向側壁の第１端部と、抜き勾配を有する第２対向側壁の第２端部とが接合されている。これにより、抜き勾配を有する凹状の部材にプレートを取り付けることでケースを形成するよりも抜き勾配に起因してケースが大型化することを抑制できる。
【０００７】
（２）上記形態であって、前記第１ケース側壁と前記第２ケース側壁とが対向する第１方向における、互いに接合されている前記第１対向側壁と前記第２対向側壁との合計の長さは、前記一対の第１対向側壁が対向する第２方向における前記ケースの長さよりも短くてもよい。この形態によれば、長さが短い壁が、抜き勾配を有する第１対向側壁と第２対向側壁とによって構成されているので、抜き勾配に起因してケースが大型化することをより抑制できる。
【０００８】
（３）上記形態であって、前記一対の第１対向側壁はそれぞれ、前記第１ケース側壁と前記第２ケース側壁とが対向する第１方向の長さが、互いに接合されている前記第１対向側壁と前記第２対向側壁との前記第１方向における合計の長さの１／３以上２／３以下であり、前記一対の第２対向側壁はそれぞれ、前記第１方向の長さが、互いに接合されている前記第１対向側壁と前記第２対向側壁との前記第１方向における合計の長さの１／３以上２／３以下であってもよい。この形態によれば、抜き勾配に起因してケースが大型化することをさらに抑制できる。
【０００９】
（４）上記形態であって、さらに、互いに接合されている第１対向側壁および前記第２対向側壁によって形成された前記ケースの一部を構成する壁と、前記積層体側面と、の間に配置された一対の側壁介在層であって、前記壁と前記積層体側面とに接触する一対の側壁介在層を有し、前記一対の側壁介在層はそれぞれ、前記壁と前記積層体側面とによって圧縮された状態で、前記第１ケース側壁と前記第２ケース側壁とが対向する第１方向について、前記第１端部と前記第２端部とが接合された部分を跨いで配置されていてもよい。この形態によれば、第１方向について側壁介在層の圧縮の程度に偏りを生じにくくできる。
【００１０】
（５）上記形態であって、さらに、互いに接合されている第１対向側壁および前記第２対向側壁によって形成された前記ケースの一部を構成する壁と、前記積層体側面と、の間に配置された一対の側壁介在層であって、前記壁と前記積層体側面とに接触する一対の側壁介在層を有し、前記一対の側壁介在層の一方は、前記第１ケース側壁と前記第２ケース側壁とが対向する第１方向について、前記ケースの中央に対して前記第１ケース側壁が位置する一方の側に配置され、前記一対の側壁介在層の他方は、前記第１方向について、前記ケースの中央に対して前記第２ケース側壁が位置する他方の側に配置されていてもよい。ここで、外力が加えられた場合のケースの変形量は、ケースの端を形成する角部よりも中央に近い位置の方が大きい。第１方向については、第１ケース側壁や第２ケース側壁がケースの端を形成する角部を形成する。この形態によれば、一対の側壁介在層が第１方向についてケースの中央からズレた位置に配置されている。これにより、一対の側壁介在層が第１方向について中央に配置されている場合に比べ、ケースの変形に起因して一対の側壁介在層の状態（例えば、他の部材との接触状態）が変化する可能性を低減できる。例えば、ケースがセル積層体から離れるようにケースの外方に膨らんだ場合でも、側壁介在層がケースの壁や積層体側面から離れる可能性を低減できる。
【００１１】
（６）上記形態であって、前記一対の側壁介在層の一方は、前記第１方向について、前記ケースの中央よりも前記第１ケース側壁に近い側に配置され、前記一対の側壁介在層の他方は、前記第１方向について、前記ケースの中央よりも前記第２ケース側壁に近い側に配置されていてもよい。この形態によれば、一対の側壁介在層が第１方向についてケースの中央よりも第１ケース側壁や第２ケース側壁に近い側に配置されているので、ケースの変形に起因して一対の側壁介在層の状態（例えば、他の部材との接触状態）が変化する可能性をさらに低減できる。
【００１２】
（７）上記形態であって、前記ケースは、さらに、前記積層方向について前記セル積層体よりも一方の側に位置するケース底壁を有し、前記第１ケースは、さらに、前記第１ケース側壁の前記周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する第１交差壁であって、前記一対の第１対向側壁と交差する第１交差壁を有し、前記第２ケースは、さらに、前記第２ケース側壁の前記周縁部から立ち上がる、抜き勾配を有する第２交差壁であって、前記一対の第２対向側壁と交差する第２交差壁を有し、前記第１交差壁のうち前記第１ケース側壁の側とは反対側の第３端部と、前記第２交差壁のうち前記第２ケース側壁の側とは反対側の第４端部とが接合されており、前記第１交差壁と前記第２交差壁とによって前記ケース底壁が構成されていてもよい。この形態によれば、抜き勾配に起因して積層方向にケースが大型化することを抑制できる。
【００１３】
（８）本発明の他の一形態によれば、上記形態の燃料電池の製造方法が提供される。この製造方法は、（ａ）前記第１端部と前記第２端部とを突き合わせて、突き合せた部分を摩擦攪拌接合によって接合する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）の後に、少なくとも前記セル積層体を前記ケースの内側に配置する工程と、を備える。一般に摩擦攪拌接合は、レーザー溶接に比べ、被接合部材の温度が低い状態で接合できる。この形態によれば、レーザー溶接によって第１ケースと第２ケースとを接合する場合に比べ、第１ケースと第２ケースとの温度が低い状態で接合できるので、第１ケースと第２ケースとが熱によって変形する可能性を低減できる。
【００１４】
（９）本発明の他の一形態によれば、上記形態の燃料電池の製造方法が提供される。この製造方法は、（ａ）前記第１端部と前記第２端部とを突き合わせて、突き合せた部分である第１突合部分を摩擦攪拌接合によって接合する工程と、（ｂ）前記第３端部と前記第４端部とを突き合わせて、突き合わせた部分である第２突合部分を摩擦攪拌接合によって接合する工程と、（ｃ）前記工程（ａ）および前記工程（ｂ）の後に、少なくとも前記セル積層体を前記ケースの内側に配置する工程と、を備える。この形態によれば、レーザー溶接によって第１ケースと第２ケースとを接合する場合に比べ、第１ケースと第２ケースとの温度が低い状態で接合できるので、第１ケースと第２ケースとが熱によって変形する可能性を低減できる。
【００１５】
（１０）上記形態であって、前記工程（ａ）では、円柱状の第１ショルダー部と、第１ショルダー部の先端面から突出する第１ピンとを備える第１ツールを用いて前記摩擦攪拌接合が行われ、前記工程（ｂ）では、円柱状の第２ショルダー部であって前記第１ショルダー部とは径の異なる第２ショルダー部と、第２ショルダー部の先端面から突出する第２ピンとを備える第２ツールを用いて前記摩擦攪拌接合が行われてもよい。この形態によれば、径の異なる第１ツールと第２ツールとを用いて摩擦攪拌接合を行うことで、第１ケース側壁と第２ケース側壁とによって構成される壁と、ケース底壁とが交差する角部において、第１ツールを用いた接合領域の一部と第２ツールを用いた接合領域の一部とを重ねることができる。これにより、角部において接合できていない領域が発生する可能性を低減できる。
【００１６】
本発明は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、上記の燃料電池または燃料電池の製造方法の他に、セル積層体と介在層とを収容するためのケース、燃料電池を搭載した車両等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態としての燃料電池の断面図である。
【図２】蓋部材を積層方向の一方の側から見たときの模式図である。
【図３】燃料電池を模式的に表す斜視図である。
【図４】ケースを模式的に表す斜視図である。
【図５】図３のＦ３Ａ−Ｆ３Ａ断面図である。
【図６】燃料電池の製造工程を示すフローチャートである。
【図７】製造工程の一工程で用いる第１ツールを説明するための図である。
【図８】ステップＳ１２の詳細を示すフローチャートである。
【図９】角部の摩擦攪拌接合の様子を示す模式図である。
【図１０】第１の比較例の燃料電池を説明するための図である。
【図１１】第２の比較例の燃料電池を説明するための図である。
【図１２】第２ツールを説明するための図である。
【図１３】角部の摩擦攪拌接合の様子を示す模式図である。
【図１４】変形体態様におけるステップＳ１２の詳細を示すフローである。
【図１５】一対の側壁介在層の別の変形態様を説明するための図である。
【図１６】一対の側壁介在層の別の変形態様の効果を説明するための比較となる図である。
【図１７】第２変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
Ａ．実施形態：
Ａ−１．燃料電池１００の構成：
図１は、本発明の一実施形態としての燃料電池１００の断面図である。図１は、複数の単セル１１の積層方向ＳＤおよび紙面上下方向である第１方向Ｄ１に平行な燃料電池１００の断面図である。積層方向ＳＤと第１方向Ｄ１とは直交する。図１において、上側に示す断面図の下側には、単セル１１の斜視図を示している。
【００１９】
燃料電池１００は、反応ガス（燃料ガスおよび酸化剤ガス）の供給部や、冷却媒体の供給部等と共に燃料電池システムを構成する。このような燃料電池システムは、例えば、駆動用電源を供給するためのシステムとして、車両（例えば、自動車）などに搭載されて用いられる。燃料電池１００は、例えば、自動車のうち車室よりも前方に位置するフロントルームに配置される。燃料電池１００は、燃料電池本体１０と、筐体２０と、介在層３０と、を備える。
【００２０】
燃料電池本体１０は、複数の単セル１１が積層されたセル積層体１２と、一対のターミナルプレート１５とを備える。セル積層体１２は、略直方体の外観形状を有する。セル積層体１２は、複数の単セル１１の積層方向ＳＤに沿った積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４と、積層方向ＳＤの両端に位置する一対の積層体端部側面ＳＰ５，ＳＰ６とを有する。なお「積層方向ＳＤに沿った」とは、積層方向ＳＤと平行であることに加えて、積層方向ＳＤに概ね平行であることも含む概念である。積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４を区別して用いる場合は、「第１積層体側面ＳＰ１」、「第２積層体側面ＳＰ２」、「第３積層体側面ＳＰ３」、「第４積層体側面ＳＰ４」と呼ぶ。また、一対の積層体端部側面ＳＰ５，ＳＰ６を区別して用いる場合は、「第１積層体端部側面ＳＰ５」、「第２積層体端部側面ＳＰ６」と呼ぶ。積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４は、複数の単セル１１の積層方向ＳＤの一方の側（例えば、紙面右側）から見たときに、矩形の外形を形成する。
【００２１】
単セル１１は、いわゆる固体高分子型燃料電池である。単セル１１は、膜電極接合体１１１と、膜電極接合体１１１を挟む一対のセパレータ１１２，１１３と、膜電極接合体１１１の周縁部に取り付けられた枠状の樹脂シート１１６と、を有する。膜電極接合体１１１は、電解質膜と、電解質膜の両面を挟む２つの触媒層と、電解質膜および２つの触媒層とを挟む２つのガス拡散層とで構成されている。本実施形態では、電解質膜は、スルホン酸基を含むフッ素樹脂系イオン交換膜である。なお、電解質膜として、スルホン酸基に限らず、リン酸基やカルボン酸基など、他のイオン交換基を含む膜を用いることができる。触媒層は、白金や白金合金等の触媒を、導電性を有する担体（例えば、カーボン粒子）上に担持させた基材（触媒担持体）により形成されている。ガス拡散層は、多孔質の部材により形成されている。多孔質の部材としては、例えば、カーボンペーパー等のカーボン多孔質体や、金属メッシュや発泡金属等の金属多孔質体を用いることができる。セパレータは、ガス不透過の導電性部材により形成されている。このような部材として、例えば、カーボンを圧縮してガス不透過とした緻密質カーボンや、プレス成型した金属板を採用することができる。樹脂シート１１６は、単セル１１内をシールするための部材である。
【００２２】
単セル１１は、積層方向ＳＤに貫通する、反応ガスの流路および冷却媒体の流路を有する。具体的には、単セル１１は、酸化剤ガス供給流路１５１と、酸化剤ガス排出流路１５２と、燃料ガス供給流路１５３と、燃料ガス排出流路１５４と、冷却媒体供給流路１５５と、冷却媒体排出流路１５６とを有する。各単セル１１の各流路が積層方向ＳＤに重なることにより、セル積層体１２の内部には、図示しない酸化剤ガス供給マニホールド、酸化剤ガス排出マニホールド、燃料ガス供給マニホールド、燃料ガス排出マニホールド、冷却媒体供給マニホールド、および冷却媒体排出マニホールドが形成される。
【００２３】
一対のターミナルプレート１５はそれぞれ、積層方向ＳＤにおける一方の側（例えば、紙面右側）から見たときに、矩形の外形を形成する板状部材である。一対のターミナルプレート１５は、積層方向ＳＤについてセル積層体１２の両側に配置され、セル積層体１２で生じた電流を集める。また、一対のターミナルプレート１５は、セル積層体１２を積層方向ＳＤの両側から挟むように所定の締結力を加える。一対のターミナルプレート１５のうち、後述する蓋部材２５が配置された側のターミナルプレート１５には、セル積層体１２に形成された各マニホールドに連通する６つの接続口１５８（図では３つのみ図示）を有する。
【００２４】
筐体２０は、セル積層体１２と一対のターミナルプレート１５と介在層３０とを収容する。筐体２０は、ケース２１と、蓋部材２５とを備える。
【００２５】
ケース２１は、積層方向ＳＤの一方の方向側（図１の紙面左側に向かう方向側）が開口する凹形状である。ケース２１は、セル積層体１２が有する積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４と第２積層体端部側面ＳＰ６とを取り囲む。蓋部材２５は、ケース２１の開口ＯＰを規定する端面２１Ｅにネジなどの締結部材によって取り付けられている。蓋部材２５は、ケース２１の開口ＯＰを塞ぐ。蓋部材２５には、セル積層体１２に形成された各マニホールドに連通する６つの接続口２５１（図では３つのみ図示）を有する。ケース２１および蓋部材２５は、アルミニウムやチタンなどの金属によって形成されている。積層方向ＳＤについて、隣接するケース２１とターミナルプレート１５との間、および、隣接する蓋部材２５とターミナルプレート１５との間にはゴム部材などの絶縁部材が配置され、両部材間は絶縁されている。
【００２６】
介在層３０は、ケース２１と積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４との間に配置され、ケース２１の内面と積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４とに接触するように配置されている。介在層３０は弾性を有し、ケース２１と積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４とによって圧縮された状態でケース２１内に収容されている。介在層３０は、燃料電池１００に外力が加わった場合におけるセル積層体１２に生じる振動を抑制する機能（振動抑制機能）や、各単セル１１の積層方向ＳＤと直交する方向への位置ズレを抑制する機能（位置ズレ抑制機能）を有する。本実施形態において、介在層３０は、シリコンゴムで形成されている。なお、介在層３０は、シリコンゴムに代えて、他の弾性を有する材料で形成されていてもよい。また、介在層３０は、振動抑制機能や位置ズレ抑制機能を有していれば他の構成であってもよい。例えば、介在層３０は、ダイラタント流体とダイラタント流体を収容する袋体とを含む構成であってもよい。ダイラタント流体は、急激な変化に対しては固体のように振る舞い、ゆっくりとした変形に対しては流動性を示す。このようなダイラタント流体として、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用いてもよい。このような材料としては、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。介在層３０は、積層方向ＳＤについて、積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４の両端に亘って延びる。
【００２７】
図２は、蓋部材２５を積層方向ＳＤの一方の側（図１の紙面左側）から見たときの模式図である。図３は、燃料電池１００を模式的に表す斜視図である。図４は、ケース２１を模式的に表す斜視図である。図５は、図３のＦ３Ａ−Ｆ３Ａ断面図である。積層方向ＳＤおよび第１方向Ｄ１に直交する方向を第２方向Ｄ２とする。本実施形態では、第１方向Ｄ１はケース２１の高さ方向であり、第２方向Ｄ２はケース２１の幅方向である。図３では、蓋部材２５側に位置するターミナルプレート１５の図示は省略している。蓋部材２５（図２）は、端面２１Ｅ（図３）の外形に対応した外形を有する。蓋部材２５は、上述のごとく６つの接続口２５１を有する。
【００２８】
ケース２１（図３）は、略直方体形状の外観を有する。ケース２１において、第１方向Ｄ１における長さを長さＬ１とし、第２方向Ｄ２における長さを長さＬ２とし、積層方向ＳＤにおける長さを長さＬ３とする。ケース２１は、長さＬ３＞長さＬ２＞長さＬ１の関係を有する。つまり、長さＬ１〜Ｌ３のうちで長さＬ１が最も短い。
【００２９】
ケース２１（図３，図４）は、凹形状の底部を形成するケース底壁２１８と、ケース底壁２１８の周縁から積層方向ＳＤに沿って立ち上がる第１〜第４ケース側壁２１１，２１３，２１５，２１９と、を有する。ケース底壁２１８は、ターミナルプレート１５を介して第２積層体端部側面ＳＰ６と対向する。ケース底壁２１８は、積層方向ＳＤについて、セル積層体１２を挟んで端面２１Ｅとは反対側の端面を形成する。つまり、ケース底壁２１８は、積層方向ＳＤについてセル積層体１２よりも一方の側（図３の右上側）に位置する。ケース底壁２１８のうち、接合部ＪＰが位置する部分は、後述する２つの抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２によってケース底壁２１８のうちで最もケース２１の外方に拡がっている。ケース底壁２１８は、第１〜第４ケース側壁２１１，２１３，２１５，２１９と交差する。
【００３０】
第１ケース側壁２１１および第２ケース側壁２１３は、セル積層体１２を挟んで互いに対向する。第１ケース側壁２１１および第２ケース側壁２１３はそれぞれ、積層方向ＳＤに沿っている。第３ケース側壁２１５および第４ケース側壁２１９は、第１ケース側壁２１１および第２ケース側壁２１３と交差する。第３ケース側壁２１５および前記第４ケース側壁２１９はそれぞれ積層方向ＳＤに沿っている。第３ケース側壁２１５および第４ケース側壁２１９は、セル積層体１２を挟んで互いに対向する。
【００３１】
第１方向Ｄ１における第３ケース側壁２１５と第４ケース側壁２１９とのそれぞれの長さは、ケース２１の第１方向Ｄ１の長さＬ１である。つまり、ケース２１の第１方向Ｄ１における長さＬ１は、互いに接合されている後述する第１対向側壁２１５Ａ，２１９Ａと第２対向側壁２１５Ｂ，２１９Ｂとの第１方向Ｄ１における合計の長さである。第２方向Ｄ２における第１ケース側壁２１１と第２ケース側壁２１３とのそれぞれの長さは、ケース２１の第２方向Ｄ２の長さＬ２である。第１方向Ｄ１は、積層方向ＳＤと直交し、第１ケース側壁２１１と第２ケース側壁２１３とが対向する方向である。第２方向Ｄ２は、積層方向ＳＤと第１方向Ｄ１とに直交し、第３ケース側壁２１５と第４ケース側壁２１９とが対向する方向（後述する一対の第１対向側壁２１５Ａ，２１９Ａが対向する方向）である。
【００３２】
第１ケース側壁２１１は、第１方向Ｄ１について、セル積層体１２よりも一方の側（図３の紙面上側）に位置する。第１ケース側壁２１１は、第１積層体側面ＳＰ１と対向する。第１ケース側壁２１１は外形が矩形状の平板であり、後述する第３ケース側壁２１５および第４ケース側壁２１９が有する抜き勾配を有さない。
【００３３】
第２ケース側壁２１３は、第１方向Ｄ１について、セル積層体１２よりも他方の側（図３の紙面下側）に位置する。燃料電池１００が車両に搭載された場合、第２ケース側壁２１３はケース２１の底面を構成する。第２ケース側壁２１３は、第２積層体側面ＳＰ２と対向する。第２ケース側壁２１３は、第１方向Ｄ１について、セル積層体１２を挟んで第１ケース側壁２１１とは反対の側に位置する。第２ケース側壁２１３は外形が矩形状の平板であり、後述する第３ケース側壁２１５および第４ケース側壁２１９が有する抜き勾配を有さない。
【００３４】
第３ケース側壁２１５は、第２方向Ｄ２について、セル積層体１２よりも一方の側（図３の紙面右下側）に位置する。第３ケース側壁２１５は、第３積層体側面ＳＰ３と対向する。第３ケース側壁２１５のうち接合部ＪＰが位置する部分が、後述する２つの抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２によって第３ケース側壁２１５のうちでケース２１の外方に最も拡がっている。
【００３５】
第４ケース側壁２１９は、第２方向Ｄ２について、セル積層体１２よりも他方の側（図３の紙面左上側）に位置する。第４ケース側壁２１９は、第４積層体側面ＳＰ４と対向する。第４ケース側壁２１９は、第２方向Ｄ２について、セル積層体１２を挟んで第３ケース側壁２１５とは反対の側に位置する。第４ケース側壁２１９のうち、後述する２つの抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２によって接合部ＪＰが位置する部分が、第４ケース側壁２１９のうちでケース２１の外方に最も拡がっている。
【００３６】
ケース２１は、第１ケース２８と、第２ケース２９とを有する。ケース２１は、第１ケース２８と第２ケース２９とを接合することによって形成されている。第１ケース２８と第２ケース２９とが接合された部分を接合部ＪＰと呼ぶ。第１ケース２８と第２ケース２９とはそれぞれ、鋳物である。
【００３７】
第１ケース２８（図３，図４）は、第１ケース側壁２１１を底壁として、第１ケース側壁２１１の周縁部２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃから立ち上がる第１側壁２２０を有する。ここで、第１ケース側壁２１１を第１ケース２８の構成要素として捉える場合は、第１底壁２１１とも呼ぶ。
【００３８】
第１底壁２１１は、第２方向Ｄ２と積層方向ＳＤに平行な平板状である。第１底壁２１１は、第１方向Ｄ１についてセル積層体１２よりも一方の側に位置する。第１側壁２２０は、第１底壁２１１から第１方向Ｄ１における他方の側に向かって立ち上がる。第１側壁２２０は、第１底壁２１１から離れるに従いケース２１の外方に拡がる抜き勾配ＤＡ１を有する。抜き勾配ＤＡ１は、金型を用いて第１ケース２８を成形する際に、金型が開く方向に成形品に傾斜をつけることで形成される。抜き勾配ＤＡ１は、例えば、０．５°以上３．０°以下の範囲のいずれかに設定される。第１側壁２２０は、一対の第１対向側壁２１５Ａ，２１９Ａと、一対の第１対向側壁２１５Ａ，２１９Ａと交差する第１交差壁２１８Ａとを有する。
【００３９】
一対の第１対向側壁２１５Ａ，２１９Ａ（図３，図４）は、第１底壁（第１ケース側壁）２１１のうち第２方向Ｄ２における両側の周縁部２１１Ａ，２１１Ｃから立ち上がる。一方の第１対向側壁２１５Ａは周縁部２１１Ａから立ち上がり、他方の第１対向側壁２１９Ａは周縁部２１１Ｃから立ち上がる。第１交差壁２１８Ａ（図４）は、第１底壁２１１のうち積層方向ＳＤにおける一方の周縁部２１１Ｂから立ち上がる。第１交差壁２１８Ａは、一対の第１対向側壁２１５Ａ，２１９Ａと交差する。一対の第１対向側壁２１５Ａ，２１９Ａは、セル積層体１２を挟んで互いに第２方向Ｄ２に対向する。
【００４０】
第２ケース２９（図３，図４）は、第２ケース側壁２１３を底壁として、第２ケース側壁２１３の周縁部２１３Ａ，２１３Ｂ，２１３Ｃから第１ケース２８に向かう側に立ち上がる第２側壁２３０を有する。ここで、第２ケース側壁２１３を第２ケース２９の構成要素として捉える場合は、第２底壁２１３とも呼ぶ。
【００４１】
第２底壁２１３は、第２方向Ｄ２と積層方向ＳＤに平行な平板状である。第２側壁２３０は、第２底壁２１３から離れるに従いケース２１の外方に拡がる抜き勾配ＤＡ２を有する。抜き勾配ＤＡ２は、第２ケース２９を金型を用いて成形する際に、金型が開く方向に成形品に傾斜をつけることで形成される。抜き勾配ＤＡ２は、例えば、０．５°以上３．０°以下の範囲のいずれかに設定される。本実施形態では、抜き勾配ＤＡ１と抜き勾配ＤＡ２とは同一の値である。第２側壁２３０は、一対の第２対向側壁２１５Ｂ，２１９Ｂと、一対の第２対向側壁２１５Ｂ，２１９Ｂと交差する第２交差壁２１８Ｂとを有する。
【００４２】
一対の第２対向側壁２１５Ｂ，２１９Ｂは、第２底壁２１３（第２ケース側壁２１３）のうち第２方向Ｄ２における両側の周縁部２１３Ａ，２１３Ｃから立ち上がる。一方の第２対向側壁２１５Ｂは周縁部２１３Ａから立ち上がり、他方の第２対向側壁２１９Ｂは周縁部２１３Ｃから立ち上がる。第２交差壁２１８Ｂ（図４）は、第２底壁２１３のうち積層方向ＳＤにおける一方の周縁部２１３Ｂから立ち上がる。第２交差壁２１８Ｂは、一対の第２対向側壁２１５Ｂ，２１９Ｂと交差する。一対の第２対向側壁２１５Ｂ，２１９Ｂは、セル積層体１２を挟んで互いに第２方向Ｄ２に対向する。
【００４３】
一方の第１対向側壁２１５Ａと一方の第２対向側壁２１５Ｂとによって第３ケース側壁２１５が構成されている。他方の第１対向側壁２１９Ａと他方の第２対向側壁２１９Ｂとによって、第４ケース側壁２１９が構成されている。第１交差壁２１８Ａと第２交差壁２１８Ｂとによってケース底壁２１８が構成されている。第１交差壁２１８Ａと第２交差壁２１８Ｂとによって構成されたケース底壁２１８と、一対の第１対向側壁２１５Ａ，２１９Ａと一対の第２対向側壁２１５Ｂ，２１９Ｂとによって構成された第３，第４ケース側壁２１５，２１９とは交差して、交差する部分が角部ＣＲ１，ＣＲ２を形成している。
【００４４】
接合部ＪＰは、一対の第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３と、第２接合部ＪＰ２とによって構成されている。一対の第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３は、一対の第１対向側壁２１５Ａ，２１９Ａのうち第１底壁２１１の側とは反対側の端部である第１端部２２０Ｅと、一対の第２対向側壁２１５Ｂ，２１９Ｂのうち第２底壁２１３の側とは反対側の端部である第２端部２３０Ｅとを突き合わせた状態で、摩擦攪拌接合によって接合することで形成されている。第２接合部ＪＰ２（図４）は、第１交差壁２１８Ａのうち第１底壁２１１の側とは反対側の端部である第３端部２２０Ｅａと、第２交差壁２１８Ｂのうち第２底壁２１３の側とは反対側の端部である第４端部２３０Ｅａとを突き合わせた状態で、摩擦攪拌接合によって接合することで形成されている。一対の第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３は、積層方向ＳＤにおけるケース２１の両端部に亘って延びる線状である。第２接合部ＪＰ２は、第１交差壁２１８Ａと第２交差壁２１８Ｂとを接合する。第２接合部ＪＰ２は、第２方向Ｄ２におけるケース２１の両端部に亘って延びる線状である。なお、摩擦攪拌接合の工程については後述する。
【００４５】
接合部ＪＰ（図５）は、第１方向Ｄ１について、第１底壁２１１から距離（Ｌ１／２）だけ離れた位置に形成されている。つまり、第１側壁２２０と第２側壁２３０の第１方向Ｄ１におけるそれぞれの長さは、長さＬ１の半分である。つまり、金型の抜き方向である第１方向Ｄ１における第１ケース２８と第２ケース２９とのそれぞれの長さは、長さＬ１／２である。なお、他の実施形態では、一対の第１対向側壁２１５Ａ，２１９Ａ、第１交差壁２１８Ａ、一対の第２対向側壁２１５Ｂ，２１９Ｂ、第２交差壁２１８Ｂの第１方向Ｄ１におけるそれぞれの長さは、長さＬ１の１／３以上２／３以下であってもよい。なお、この場合においても、第１側壁２２０と第２側壁２３０との第１方向Ｄ１の合計の長さは長さＬ１となる。
【００４６】
介在層３０（図５）は、一対の底壁介在層３０ａと、一対の側壁介在層３０ｂとを有する。一対の底壁介在層３０ａの一方（第１底壁介在層３０ａ１）は、第１ケース側壁２１１と第１積層体側面ＳＰ１との間に配置され、第１ケース側壁２１１と第１積層体側面ＳＰ１とに接触する。一対の底壁介在層３０ａの他方（第２底壁介在層３０ａ２）は、第２ケース側壁２１３と第２積層体側面ＳＰ２との間に配置され、第２ケース側壁２１３と第２積層体側面ＳＰ２とに接触する。一対の底壁介在層３０ａは、第２方向Ｄ２について、ケース２１の中央ＣＰ２を挟んで位置する。つまり、第１底壁介在層３０ａ１は、第２方向Ｄ２について、ケース２１の中央ＣＰ２に対して一方の側（図５の紙面右側）に配置され、第２底壁介在層３０ａ２は、第２方向Ｄ２についてケース２１の中央ＣＰ２に対して他方の側（図５の紙面左側）に配置されている。周縁部２１１Ａは、積層方向ＳＤに沿った方向から見たときに略矩形状のケース２１の１つの角部ＫＤ１を形成する。周縁部２１３Ｃは、積層方向ＳＤに沿った方向から見たときに略矩形状のケース２１の角部ＫＤ１と対角の位置にある他の角部ＫＤ２を形成する。
【００４７】
ケース２１に外力が加えられた場合のケース２１の変形量は、ケース２１のうち端を形成する角部（例えば、角部ＫＤ１，ＫＤ２）よりもケース２１の中央（例えば、第２方向Ｄ２におけるケース２１の中央ＣＰ２）に近い位置の方が大きい。よって、一対の底壁介在層３０ａ１，３０ａ２が、第２方向Ｄ２についてケース２１の中央ＣＰ２からズレた位置に配置されることで、一対の底壁介在層３０ａ１，３０ａ２が第２方向Ｄ２について中央ＣＰ２に配置されている場合に比べ、ケース２１の変形に起因して一対の底壁介在層３０ａ１，３０ａ２の状態（例えば、他の部材との接触状態や圧縮の程度）が変化する可能性を低減できる。例えば、ケース２１がセル積層体１２から離れるようにケース２１の外方に膨らんだ場合でも、一対の底壁介在層３０ａ１，３０ａ２がケース２１の壁（第１ケース側壁２１１や第２ケース側壁２１３）や積層体側面（第１積層体側面ＳＰ１や第２積層体側面ＳＰ２）から離れる可能性や、底壁介在層３０ａ１，３０ａ２の圧縮の程度が変化する可能性を低減できる。よって、一対の底壁介在層３０ａ１，３０ａ２の機能（振動抑制機能や位置ズレ抑制機能）が発揮できない可能性を低減できる。ここで、第１底壁介在層３０ａ１は、第２方向Ｄ２について中央ＣＰ２よりも一方の側に位置する周縁部２１１Ａに近い位置に配置され、第２底壁介在層３０ａ２は、第２方向Ｄ２について中央ＣＰ２よりも他方の側に位置する周縁部２１３Ｃに近い位置に配置されることが好ましい。これにより、ケース２１の変形に起因して一対の底壁介在層３０ａ１，３０ａ２の状態（例えば、他の部材との接触状態や圧縮の程度）が変化する可能性をさらに低減できる。
【００４８】
一対の側壁介在層３０ｂの一方（第１側壁介在層３０ｂ１）は、第３ケース側壁２１５と第３積層体側面ＳＰ３との間に配置され、第３ケース側壁２１５と第３積層体側面ＳＰ３とに接触する。一対の側壁介在層３０ｂの他方（第２側壁介在層３０ｂ２）は、第４ケース側壁２１９と第４積層体側面ＳＰ４との間に配置され、第４ケース側壁２１９と第４積層体側面ＳＰ４とに接触する。一対の側壁介在層３０ｂは、第１方向Ｄ１について第１端部２２０Ｅと第２端部２３０Ｅとが接合された部分（接合部ＪＰ）を挟んで位置する。本実施形態では、接合部ＪＰは、第１方向Ｄ１についてケース２１の中央ＣＰ１に位置する。よって、第１側壁介在層３０ｂ１は、第１方向Ｄ１について中央ＣＰ１に対して第１ケース側壁２１１が位置する一方の側（図５の紙面上側）に配置され、第２側壁介在層３０ｂ２は、第１方向Ｄ１について中央ＣＰ１に対して第２ケース側壁２１３が位置する他方の側（図５の紙面下側）に配置されているともいえる。
【００４９】
ケース２１に外力が加えられた場合のケース２１の変形量は、ケース２１のうち端を形成する角部（例えば、角部ＫＤ１，ＫＤ２）よりもケース２１の中央（例えば、第１方向Ｄ１におけるケース２１の中央ＣＰ１）に近い位置の方が大きい。よって、一対の側壁介在層３０ｂ１，３０ｂ２が、第１方向Ｄ１についてケース２１の中央ＣＰ１からズレた位置に配置されることで、一対の側壁介在層３０ｂ１，３０ｂ２が第１方向Ｄ１について中央ＣＰ１に配置されている場合に比べ、ケース２１の変形に起因して一対の側壁介在層３０ｂ１，３０ｂ２の状態（例えば、他の部材との接触状態や圧縮の程度）が変化する可能性を低減できる。例えば、ケース２１がセル積層体１２から離れるようにケース２１の外方に膨らんだ場合でも、一対の側壁介在層３０ｂ１，３０ｂ２がケース２１の壁（第３ケース側壁２１５や第４ケース側壁２１９）や積層体側面（第３積層体側面ＳＰ３や第４積層体側面ＳＰ４）から離れる可能性や、一対の側壁介在層３０ｂ１，３０ｂ２の圧縮の程度が変化する可能性を低減できる。よって、一対の側壁介在層３０ｂ１，３０ｂ２の機能（振動抑制機能や位置ズレ抑制機能）が発揮できない可能性を低減できる。ここで、第１側壁介在層３０ｂ１は、第１方向Ｄ１について中央ＣＰ１よりも一方の側に位置する第１ケース側壁２１１に近い位置に配置され、第２側壁介在層３０ｂ２は、第１方向Ｄ１について中央ＣＰ１よりも他方の側に位置する第２ケース側壁２１３に近い位置に配置されることが好ましい。これにより、ケース２１の変形に起因して一対の側壁介在層３０ｂ１，３０ｂ２の状態（例えば、他の部材との接触状態や圧縮の程度）が変化する可能性をさらに低減できる。
【００５０】
Ａ−２．燃料電池１００の製造方法：
図６は、燃料電池１００の製造工程を示すフローチャートである。図７は、製造工程の一工程で用いる第１ツール５０を説明するための図である。
【００５１】
燃料電池１００の製造工程では、まず、第１ケース２８と第２ケース２９とを作製する（ステップＳ１０）。第１ケース２８と第２ケース２９とはそれぞれ、加熱した金属（本実施形態ではアルミニウム）を型に流し込み、冷却した後に型から取り出すことで作製される。
【００５２】
次に、第１ケース２８と第２ケース２９とを摩擦攪拌接合によって接合する（ステップＳ１２）。具体的には、第１ケース２８の第１端部２２０Ｅと第２ケース２９の第２端部２３０Ｅとを突き合わせ、第１ケース２８の第３端部２２０Ｅａと第２ケース２９の第４端部２２０Ｅｂとを突き合せた状態で、接合部ＪＰとなる突合部分を摩擦攪拌接合によって接合する。第１ケース２８と第２ケース２９とが接合されることでケース２１が作製される。摩擦攪拌接合には、図７に示す第１ツール５０を用いる。
【００５３】
第１ツール５０（図７）は、円柱状の第１ショルダー部５２と、第１ショルダー部５２の先端面から突出する第１ピン５４とを備える。第１ピン５４は、円錐台形状である。第１ピン５４は、軸線ＣＬ１を中心として回転した状態で、接合部ＪＰとなる突合せ部分に押し込まれる部分である。第１ショルダー部５２は、第１ケース２８と第２ケース２９との表面に押し付けられた状態で軸線ＣＬ１を中心として回転する。第１ショルダー部５２の径は径Ｄ５２である。第１ツール５０は、第１ピン５４と被接合部材（第１ケース２８と第２ケース２９）との摩擦熱によって接合部ＪＰとなる突合せ部分を軟化させ、第１ショルダー部５２の回転によって突合せ部分を塑性流動させて練り混ぜることで、第１ケース２８と第２ケース２９とに接合部ＪＰを形成する。第１ツール５０を用いたステップＳ１２の詳細については後述する。
【００５４】
図６に示すように、ステップＳ１２の次に、セル積層体１２、介在層３０、および、ターミナルプレート１５をケース２１の内側に配置する（ステップＳ１４）。具体的には、介在層３０を開口ＯＰを介してケース２１の内側に挿入して、ケース２１の内面に接着剤などで取り付けた後に、開口ＯＰを介して積層方向ＳＤに沿ってセル積層体１２とターミナルプレート１５をケース２１の内側に挿入してケース２１の内側に配置する。なお、介在層３０を予めセル積層体１２の積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４に配置した状態で、セル積層体１２と共に介在層３０をケース２１の内側に挿入してもよい。
【００５５】
ステップＳ１４の後に、蓋部材２５をケース２１に取り付ける（ステップＳ１６）。具体的には、ケース２１の開口ＯＰを塞ぐようにボルトなどによって端面２１Ｅに蓋部材２５を取り付ける。これにより、燃料電池１００が製造される。
【００５６】
図８は、ステップＳ１２の詳細を示すフローチャートである。図９は、角部ＣＲ１の摩擦攪拌接合の様子を示す模式図である。
【００５７】
ステップＳ１２では、第１ツール５０を第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３となる部分（第１突合部分）に沿って移動させて第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３（図４）を形成する（ステップＳ１２２）。例えば、第１ツール５０を、積層方向ＳＤに平行である端面２１Ｅ側からケース底壁２１８側に向かう矢印ＹＲ１の向きに移動させて一対の第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３のうちの一方の第１接合部ＪＰ１を形成する（図９）。次いで、第１ツール５０を、矢印ＹＲ１の向きに移動させて一対の第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３のうちの他方の第１接合部ＪＰ３を形成する。第１ツール５０によって接合を行う際には、第１ショルダー部５２の先端面を第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３となる第１端部２２０Ｅと第２端部２３０Ｅとの突合せ部分に押し当てつつ第１ピン５４を突き合わせ部分に押し込む。この押し込んだ状態で、第１ツール５０を軸線ＣＬ１を中心に回転させつつ突合せ部分に沿って第１ツール５０を移動させる。なお、一対の第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３の形成の順番は、上記に限定されるものではなく、他方の第１接合部ＪＰ３を先に形成してもよい。
【００５８】
また、第１ツール５０を第２接合部ＪＰ２となる部分（第２突合部分）に沿って移動させて第２接合部ＪＰ２（図４）を形成する（ステップＳ１２４）。例えば、第１ツール５０を、第２方向Ｄ２に平行である、角部ＣＲ２から角部ＣＲ１に向かう方向ＹＲ２の向きに移動させて第２接合部ＪＰ２を形成する（図９）。図９では、第１接合部ＪＰ１のうち角部ＣＲ１に形成された接合領域ＪＲ１にはシングルハッチングで示し、第２接合部ＪＰ２のうち角部ＣＲ１に形成された接合領域ＪＲ２には接合領域ＪＲ１とは異なるシングルハッチングを付している。なお、ステップＳ１２２とステップＳ１２４との順番は本実施形態に限定されるものではなく、ステップＳ１２４を先に行ってもよい。また、一対の第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３の一方を形成した後に、第２接合部ＪＰ２を形成し、第２接合部ＪＰ２を形成した後に、一対の第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３の他方を形成してもよい。
【００５９】
Ａ−３．比較例：
図１０は、第１の比較例の燃料電池１００Ｖを説明するための図である。図１０は、図５に相当する模式図である。図１０では、第１ケース２８Ｖおよび第２ケース２９Ｖは、図５の第１ケース２８および第２ケース２９と同様に所定の厚みを有するが、図示は省略している。燃料電池１００Ｖと燃料電池１００（図５）との違いは、主にケース２１Ｖの構成である。その他の構成については燃料電池１００と同様の構成であるため、燃料電池１００と同様の構成については同一符号を付すと共に説明を省略する。
【００６０】
燃料電池１００Ｖのケース２１Ｖは、第１ケース２８Ｖと第２ケース２９Ｖとを有する。第２ケース２９Ｖは平板状であり、第２ケース側壁２１３を形成する。第１ケース２８Ｖは、第１ケース側壁２１１から立ち上がる側壁を有し、この側壁が第３ケース側壁２１５、第４ケース側壁２１９、および、ケース底壁２１８（図示せず）を形成する。つまり、ケース２１Ｖは、第３ケース側壁２１５，第４ケース側壁２１９、および、ケース底壁２１８が、第１ケース２８Ｖと第２ケース２９Ｖとで形成されるのではなく、第１ケース２８Ｖのみで形成されている。第１ケース２８Ｖは、第１ケース２８と同様に第１底壁２１１から離れるに従いケース２１Ｖの外方に拡がる抜き勾配ＤＡ１を有する。第１ケース２８と第１ケース２８Ｖとの抜き勾配は同じ値である。また、ケース２１，２１Ｖにおいて、第２方向Ｄ２における第１底壁２１１の長さは同じ値である。
【００６１】
ケース２１Ｖでは、第１ケース２８Ｖの抜き方向（第１方向Ｄ１）における長さが、第１ケース２８の長さＬ１／２よりも長い。これにより、抜き勾配ＤＡ１が第１ケース２８と同じであっても、第１ケース２８Ｖのうち第１底壁２１１の側とは反対側の端部側は、第１ケース２８の反対側の端部（第１端部２２０Ｅ，第３端部２２０Ｅａ）よりもケース２１Ｖの外方により拡がる。これにより、ケース２１Ｖにおいて第２方向Ｄ２の長さＬ２Ｖａは、長さＬ２（図５）よりも長くなる。また、ケース底壁２１８も同様に、ケース２１よりもケース２１Ｖの方が外方に拡がる。これにより、ケース２１Ｖにおいて積層方向ＳＤの長さは、長さＬ３（図３）よりも長くなる。以上より、比較例のケース２１Ｖは、上記実施形態のケース２１よりも第２方向Ｄ２および積層方向ＳＤに大型化する。
【００６２】
また、第１ケース２８Ｖのうち、第１底壁２１１とは反対側の端部には、ケース２１Ｖの外方に延びるフランジ２３５が形成されている。フランジ２３５と、第２ケース２９Ｖのフランジ２３７とは、ボルトＢＴによって締結されている。フランジ２３５、２３７は、ケース底壁２１８側にも設けられている。また、２つのフランジ２３５，２３７との間のうち、ボルトＢＴよりもケース２１Ｖの内方寄りにはガスケットＧが配置されている。このように、ケース２１Ｖは、第１ケース２８Ｖと第２ケース２９ＶとをボルトＢＴを用いて締結するためのフランジ２３５，２３７を有する。これにより、ケース２１Ｖの第２方向Ｄ２における長さＬ２Ｖｂは、ケース２１の第２方向Ｄ２における長さＬ２よりも更に長くなる。また、フランジ２３５，２３７を有することで、積層方向ＳＤの長さもケース２１に比べ長くなる。さらに、ケース２１Ｖ内側のシール性を確保するためにガスケットＧも必要となる。
【００６３】
図１１は、第２の比較例の燃料電池１００Ｗを説明するための図である。図１１は、図５に相当する模式図である。図１１では、第１ケース２８Ｗおよび第２ケース２９Ｗは、図５の第１ケース２８および第２ケース２９と同様に所定の厚みを有するが、図示は省略している。燃料電池１００Ｗと燃料電池１００（図５）との違いは、第１ケース２８Ｗおよび第２ケース２９Ｗとがそれぞれフランジ２３５，２３７を有し、フランジ２３５，２３７がボルトＢＴで締結されることでケース２１Ｗが作製されている点である。その他の構成については燃料電池１００と同様の構成であるため、燃料電池１００と同様の構成については同一符号を付すと共に説明を省略する。
【００６４】
図１１に示す燃料電池１００Ｗのケース２１Ｗにおいて、フランジ２３５，２３７を有する分だけ第２方向Ｄ２における長さＬ２Ｗは、ケース２１の第２方向Ｄ２における長さＬ２よりも長くなる。また、同様に、ケース２１Ｗは、フランジ２３５，２３７を有する分だけ、積層方向ＳＤにおける長さがケース２１よりも長くなる。さらに、ケース２１Ｗ内側のシール性を確保するためにガスケットＧが必要となる。
【００６５】
Ａ−４．効果：
上記実施形態によれば、抜き勾配ＤＡ１を有する第１側壁２２０と抜き勾配ＤＡ２を有する第２側壁２３０とが接合されている（図５）。これにより、抜き勾配ＤＡ１を有する凹状の部材にプレートを取り付けることでケース２１Ｖ（図１０）を形成するよりも抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２に起因してケース２１が大型化することを抑制できる。本実施形態では、第２方向Ｄ２と積層方向ＳＤにおけるケース２１の大型化を抑制できる。また、抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２は、ケース２１の長さが最も短い方向（第１方向Ｄ１）の長さＬ１を形成する第１側壁２２０と第２側壁２３０とに設けられている（図５）。これにより、抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２に起因してケース２１が大型化することをより抑制できる。また、図１１に示すように、第１ケース２８Ｗと第２ケース２９ＷとをボルトＢＴなどの締結部材によって固定するためには、第１ケース２８Ｗと第２ケース２９Ｗに締結部材用のフランジ２３５，２３７を設ける必要がある。一方で上記形態によれば、第１端部２２０Ｅと第２端部２３０Ｅとを接合することでケース２１を形成しているので、第１ケース２８と第２ケース２９とをボルトＢＴなどの締結部材によって固定する場合に比べ、フランジ２３５，２３７を設ける必要がない。これにより、ケース２１の大型化をさらに抑制できる。また、上記実施形態によれば、ケース２１と積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４とに接触する介在層３０を有する（図５）。これにより、セル積層体１２に振動などの外力が加わった場合でも、ケース２１にセル積層体１２が当たることを抑制できるのでセル積層体１２が損傷や変形する可能性を低減できる。また上記実施形態によれば、介在層３０がケース２１と積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４とに積層方向ＳＤに亘って接触しているので、各単セル１１の積層方向ＳＤと直交する方向への位置ズレを抑制できる。各単セル１１の位置ズレを抑制することで、位置ズレを考慮する必要がなく、介在層３０を配置する隙間分だけをケース２１に設ければよい。よって、ケース２１の大型化をより一層抑制できる。
【００６６】
また、上記実施形態によれば、第１方向Ｄ１について、抜き勾配ＤＡ１を有する第１側壁２２０と、抜き勾配ＤＡ２を有する第２側壁２３０とはそれぞれ、ケース２１の第１方向Ｄ１における長さＬ１の半分の長さ（Ｌ１／２）を有する（図５）。これにより、抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２によって第１側壁２２０と第２側壁２３０とがケース２１の外方に拡がることを最小限に抑えることができる。なお、第１側壁２２０と第２側壁２３０とはそれぞれ、第１方向Ｄ１について、長さＬ１の１／３以上２／３以下の長さを有していてもよい。こうすることで、上記の長さの範囲外の第１側壁２２０と第２側壁２３０とを有するケース２１に比べ、抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２に起因したケース２１の大型化を抑制できる。
【００６７】
また、上記実施形態によれば、第１ケース２８と第２ケース２９とは、摩擦攪拌接合によって接合されている（図６）。一般に摩擦攪拌接合は、レーザー溶接に比べ、被接合部材の温度が低い状態（被接合部材の溶融点より低い温度状態）で接合できる。これにより、第１ケース２８と第２ケース２９とが熱によって変形する可能性を低減できる。また上記実施形態において、抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２はそれぞれ、０．５°以上１．５°以下であることが好ましい。こうすることで、第１ケース２８と第２ケース２９とが突き合わされた部分（突合部分）の角度（＝１８０°−ＤＡ１−ＤＡ２）を１８０°に近づけることができる。つまり、突合部分を平板状に近づけることができる。これにより、第１ツール５０の第１ショルダー部５２によって突合部分が削られて薄肉化する可能性を低減できる。なお、抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２が０．５°より小さい場合、第１ケース２８や第２ケース２９において、表面に凹み（ヒケ）や、内部に空洞（ボイド）が生じる可能性が高くなるので、ケース２１の品質上の観点から抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２は、０．５°以上であることが好ましい。
【００６８】
Ｂ．摩擦攪拌接合を用いた接合方法の変形態様：
上記実施形態では、径Ｄ５２を有する第１ツール５０を用いて接合部ＪＰを形成していたが（図７）、これに限定されるものではない。例えば、径が異なる２つのツールを用いて接合部ＪＰを形成してもよい。以下では２つのツールを用いて接合部ＪＰを形成する好ましい変形態様について説明する。
【００６９】
図１２は、第２ツール６０を説明するための図である。図１３は、角部ＣＲ１の摩擦攪拌接合の様子を示す模式図である。図１３は、図９に相当する図である。図１４は、変形体態様におけるステップＳ１２の詳細を示すフローである。
【００７０】
図１２に示すように、第２ツール６０は、円柱状の第２ショルダー部６２と、第２ショルダー部６２の先端面から突出する第２ピン６４とを備える。第２ピン６４は、円錐台形状である。第２ピン６４と第２ショルダー部６２とはそれぞれ、軸線ＣＬ２を中心として回転しながら、接合部ＪＰを形成する。第２ピン６４と第２ショルダー部６２との機能は、第１ツール５０の第１ピン５４と第１ショルダー部５２と同様である。第２ショルダー部６２の径は径Ｄ６２であり、第１ショルダー部５２の径Ｄ５２よりも小さい。
【００７１】
本変形態様では、ステップＳ１２２ａにおいて、第１ツール５０に代えて第２ツール６０を用いる。つまり、図１４に示すように、第２ツール６０を第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３となる部分（第１突合部分）に沿って移動させて第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３を形成する（ステップＳ１２２ａ）。例えば、図１３に示すように、第２ツール６０を、積層方向ＳＤに平行である端面２１Ｅ側からケース底壁２１８側に向かう矢印ＹＲ１の向きに移動させて一対の第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３のうちの一方の第１接合部ＪＰ１を形成する。次いで、第２ツール６０を、矢印ＹＲ１の向きに移動させて一対の第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３のうちの他方の第１接合部ＪＰ３を形成する。第２ツール６０によって角部ＣＲ１に形成された接合された部分を接合領域ＪＲ１ａと呼ぶ。
【００７２】
上記変形態様によれば、第１ツール５０を用いて第２接合部ＪＰ２を形成する工程（図１４：ステップＳ１２４）と、第１ショルダー部５２よりも径の小さい第２ショルダー部６２を有する第２ツール６０を用いて第１接合部ＪＰ１，ＪＰ３を形成する工程（図１４：ステップＳ１２２ａ）とを有する。ステップＳ１２４は、第１ショルダー部５２の先端面を第３端部２２０Ｅａと第４端部２３０Ｅａとの突合せ部分に押し当てつつ、突合せ部分に第１ピン５４を押し込む。そして、突合せ部分に第１ピン５４を押し込んだ状態で、第１ツール５０の軸線ＣＬ１を中心に第１ツール５０を回転させながら角部ＣＲ１，ＣＲ２を含む突合せ部分に沿って第１ツール５０を移動させることで第２接合部ＪＰ２を形成する。また、ステップＳ１２２ａは、第２ショルダー部６２の先端面を前記突合せ部分に押し当てつつ、突合せ部分に第２ピン６４を押し込む。そして、突合せ部分に第２ピン６４を押し込んだ状態で、第２ツール６０の軸線ＣＬ２を中心に第２ツール６０を回転させながら角部ＣＲ１，ＣＲ２を含む突合せ部分に沿って第２ツール６０を移動させることで第１接合部ＪＰ１、ＪＰ３を形成する。これにより、径の小さい第２ツール６０を角部ＣＲ１，ＣＲ２により近い側（図１３では紙面上側）まで移動させて角部ＣＲ１，ＣＲ２を形成できるので、接合領域ＪＲ２と接合領域ＪＲ１ａとを重ねることができる。これにより、角部ＣＲ１、ＣＲ２において接合できていない領域が発生する可能性を低減できる。
【００７３】
Ｃ．介在層３０の配置位置の変形態様：
上記実施形態では、一対の側壁介在層３０ｂは、第１方向Ｄ１について接合部ＪＰ（中央ＣＰ１）を挟んで位置していたが（図５）、これに限定されるものではない。例えば、一対の側壁介在層３０ｂを２組設け、第３積層体側面ＳＰ３側の２つの側壁介在層３０ｂを第１方向Ｄ１について接合部ＪＰ（中央ＣＰ１）を挟んだ位置に配置し、第４積層体側面ＳＰ４側の２つの側壁介在層３０ｂも同様に第１方向Ｄ１について接合部ＪＰ（中央ＣＰ１）を挟んだ位置に配置してもよい。また、一対の側壁介在層３０ｂの別の変形態様を以下に説明する。
【００７４】
図１５は、一対の側壁介在層３０ｂａの別の変形態様を説明するための図である。図１５は、図５に相当する模式図である。図１５に示すように、一対の側壁介在層３０ｂａはそれぞれ、第１方向Ｄ１について接合部ＪＰ（すなわち、ケース２１の第１方向Ｄ１における中央）を跨いで配置されていてもよい。また、一対の底壁介在層３０ａａについても同様に、それぞれがセル積層体１２の第２方向Ｄ２における中央を跨いで配置されていてもよい。これにより、セル積層体１２に生じる振動をより抑制できたり、各単セル１１の積層方向ＳＤと直交する方向への位置ズレをより抑制できたりする。なお、一対の側壁介在層３０ｂａと一対の底壁介在層３０ａａはそれぞれ、積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４とケース２１とによって圧縮された状態でケース２１内に配置されている。また、側壁介在層３０ｂａや底壁介在層３０ａａの厚み方向は、ケース２１とセル積層体１２とが対向する方向であり、側壁介在層３０ｂａでは第２方向Ｄ２であり、底壁介在層３０ａａでは第１方向Ｄ１である。一対の側壁介在層３０ｂａの圧縮していない状態（一点鎖線で示す状態）では、それぞれの厚みがＴ１である。厚みＴ１は、第３ケース側壁２１５と第３積層体側面ＳＰ３との間隔や第４ケース側壁２１９と第４積層体側面ＳＰ４との間隔よりも大きい。このような別の変形態様によれば、以下に説明するような効果を奏する。
【００７５】
図１６は、一対の側壁介在層３０ｂａの別の変形態様の効果を説明するための比較となる図である。図１６は、図１０に相当する模式図である。図１０のケース２１Ｖと異なる点は、一対の底壁介在層３０ａａと一対の側壁介在層３０ｂＶの構成である。一対の底壁介在層３０ａａは、図１５に示す一対の底壁介在層３０ａａと同様の構成である。一対の側壁介在層３０ｂＶはそれぞれ、第１方向Ｄ１についてケース２１Ｖａの中央を跨いで配置されている。一対の側壁介在層３０ｂＶの圧縮していない状態（一点鎖線で示す状態）では、それぞれの厚みがＴ２である。側壁介在層３０ｂＶが配置される配置領域において、抜き勾配ＤＡ１に起因して、第３ケース側壁２１５や第４ケース側壁２１９と、セル積層体１２との間隔の分布が大きい。例えば、配置領域における紙面上側の間隔は紙面下側の間隔よりも小さい。これにより、第１方向Ｄ１について側壁介在層３０ｂＶの圧縮の程度に偏りが生じる。つまり、側壁介在層３０ｂＶのうち紙面上側部分は厚み方向に加えられる荷重が大きく、紙面下側部分は厚み方向に加えられる荷重が小さい。このため、側壁介在層３０ｂＶに加えられる荷重の分布が大きいため、側壁介在層３０ｂＶの機能（振動を抑制する機能や、位置ズレを抑制する機能）を十分に発揮できない可能性がある。
【００７６】
一方で、図１５に示す変形態様のケース２１では、第１ケース２８と第２ケース２９とによってケース２１が形成されている。これにより、側壁介在層３０ｂａが配置される配置領域において、抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２に起因する、第３ケース側壁２１５や第４ケース側壁２１９と、セル積層体１２との間隔の分布を図１６に示すケース２１Ｖａよりも小さくできる。つまり、第１方向Ｄ１について側壁介在層３０ｂａの圧縮の程度に偏りを生じにくくできる。よって、側壁介在層３０ｂａに加えられる荷重の分布を小さくできるので、側壁介在層３０ｂａの機能（振動を抑制する機能や、位置ズレを抑制する機能）が低下する可能性を低減できる。
【００７７】
Ｄ．変形例：
Ｄ−１．第１変形例：
上記実施形態では、積層方向ＳＤ、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２のうちで、ケース２１の長さが最も短い方向は第１方向Ｄ１であったが、これに限定されるものではない。例えば、積層方向ＳＤや第２方向Ｄ２がケース２１の長さが最も短くてもよい。また、上記実施形態では、燃料電池１００が車両に搭載された場合、第２ケース側壁２１３はケース２１の底面を構成していたが、これに限定されるものではない。例えば、第４ケース側壁２１９が底面を構成してもよい。この場合、図５の紙面左右方向が第１方向Ｄ１となり、紙面上下方向が第２方向Ｄ２となる。
【００７８】
Ｄ−２．第２変形例：
また、上記実施形態では、積層方向ＳＤと直交する方向である第１方向Ｄ１にケース２１が２分割されていたが、これに限定されるものではない。図１７は、第２変形例を説明するための図である。図１７は、図１に相当する図である。本変形例において上記実施形態の燃料電池１０と同様の構成については同一の符号を付すと共に説明を省略する。図１７に示すように、燃料電池１００ａのケース２１ａは、第１ケース２８ａと第２ケース２９ａとによって構成されている。ケース２１ａは、積層方向ＳＤについて一端部であるケース底壁２１８と、積層方向ＳＤについて他端である端面２１Ｅとを有する。第１ケース２８ａは、ケース底壁２１８から端面２１Ｅ側に延びる第１周囲壁２２２を有する。第１周囲壁２２２は、第１〜第４積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４と対向する４つの壁（図では壁２２２Ａと壁２２２Ｂのみ図示）を有する。第１周囲壁２２２は、ケース底壁２１８から端面２１Ｅ側に向かうに従いケース２１ａの外方に拡がる抜き勾配ＤＡ１を有する。第２ケース２９ａは、端面２１Ｅからケース底壁２１８側に延びる第２周囲壁２２３を有する。第２周囲壁２２３は、第１〜第４積層体側面ＳＰ１〜ＳＰ４と対向する４つの壁（図では壁２２３Ａと壁２２３Ｂのみ図示）を有する。第２周囲壁２２３は、端面２１Ｅからケース底壁２１８側に向かうに従いケース２１ａの外方に拡がる抜き勾配ＤＡ２を有する。第１周囲壁２２２のうち端面２１Ｅ側の端部２２０Ｅと、第２周囲壁２２３のうちケース底壁２１８側の端部２３０Ｅとは接合されている。このようにしても、抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２に起因してケース２１ａが積層方向ＳＤと直交する第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに大型化することを抑制できる。また、介在層３０によって、セル積層体１２に振動などの外力が加わった場合でも、ケース２１ａにセル積層体１２が当たることを抑制できるのでセル積層体１２が損傷や変形する可能性を低減できる。ここで、ケース２１ａの長さのうち、積層方向ＳＤの長さが第１方向Ｄ１の長さや第２方向Ｄ２の長さよりも短いことが好ましい。こうすることで、抜き勾配ＤＡ１，ＤＡ２に起因してケース２１ａが大型化することをより抑制できる。
【００７９】
Ｄ−３．第３変形例：
上記実施形態では、ケース２１は、第１ケース２８と第２ケース２９とが摩擦攪拌接合によって接合されることで接合部ＪＰを有していたが、接合方法はこれに限定されるものではなく他の種々の接合方法を用いて接合部ＪＰを形成してもよい。例えば、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、レーザー溶接などの溶融接合によって第１ケース２８と第２ケースとを接合することで接合部ＪＰを形成してもよい。
【００８０】
Ｄ−４．第４変形例：
ケース２１は、ケース底壁２１８を有していたが（図４）、有さなくてもよい。この場合、筐体２０は、ケース２１の積層方向ＳＤについて開口ＯＰとは反対側の開口を塞ぐ蓋部材を有する。
【００８１】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の変形態様の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の変形態様の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、実施形態と変形態様と変形例とを組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０…燃料電池本体
１１…単セル
１２…セル積層体
１５…ターミナルプレート
２０…筐体
２１，２１ａ…ケース
２１Ｅ…端面
２１Ｖ…ケース
２１Ｖａ…ケース
２１Ｗ…ケース
２５…蓋部材
２８，２８Ｖ，２８Ｗ，２８ａ…第１ケース
２９，２９Ｖ，２９Ｗ，２９ａ…第２ケース
３０…介在層
３０ａ，３０ａａ…底壁介在層
３０ａ１…第１底壁介在層
３０ａ２…第２底壁介在層
３０ｂ，３０ｂＶ，３０ｂａ…側壁介在層
３０ｂ１…第１側壁介在層
３０ｂ２…第２側壁介在層
５０…第１ツール
５２…第１ショルダー部
５４…第１ピン
６０…第２ツール
６２…第２ショルダー部
６４…第２ピン
１００，１００Ｖ，１００Ｗ，１００ａ…燃料電池
１１１…膜電極接合体
１１２…セパレータ
１１６…樹脂シート
１５１…酸化剤ガス供給流路
１５２…酸化剤ガス排出流路
１５３…燃料ガス供給路
１５４…燃料ガス排出流路
１５５…冷却媒体供給流路
１５６…冷却媒体排出流路
１５８…接続口
２１１…第１ケース側壁（第１底壁）
２１１Ａ〜２１１Ｃ…周縁部
２１３…第２ケース側壁（第２底壁）
２１３Ａ〜２１３Ｃ…周縁部
２１５…第３ケース側壁
２１５Ａ…第１対向側壁
２１５Ｂ…第２対向側壁
２１８…ケース底壁
２１８Ａ…第１交差壁
２１８Ｂ…第２交差壁
２１９…第４ケース側壁
２１９Ａ…第１対向側壁
２１９Ｂ…第２対向側壁
２２０…第１側壁
２２０Ｅ…第１端部
２２０Ｅａ…第３端部
２２２…第１周囲壁
２２２Ａ，２２２Ｂ…壁
２２３…第１周囲壁
２２３Ａ，２２３Ｂ…壁
２３０…第２側壁
２３０Ｅ…第２端部
２３０Ｅｂ…第２端部
２３５，２３７…フランジ
２５１…接続口
ＢＴ…ボルト
ＣＬ１，ＣＬ２…軸線
ＣＲ１，ＣＲ２…角部
Ｄ１…第１方向
Ｄ２…第２方向
ＳＤ…積層方向
Ｄ５２…径
ＤＡ１，ＤＡ２…抜き勾配
Ｇ…ガスケット
ＪＰ…接合部
ＪＰ１，ＪＰ３…第１接合部
ＪＰ２…第２接合部
ＯＰ…開口
ＳＰ１…第１積層体側面
ＳＰ２…第２積層体側面
ＳＰ３…第３積層体側面
ＳＰ４…第４積層体側面
ＳＰ５…第１積層体端部側面
ＳＰ６…第２積層体端部側面
ＪＲ１，ＪＲ１ａ，ＪＲ２…接合領域
ＫＤ１，ＫＤ２…角部
【図１】
0006388004.tif 000002
【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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【図１６】
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【図１７】
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