(57)【要約】【課題】  構造の複雑化を招くことなく、締付用ボルトによって締付固定した燃料電池積層体を、被固定部に固定できるようにする。【解決手段】  単セル１を複数積層してその両端にエンドプレート３，５を配置してスタック９を構成し、このスタック９を締付用ボルト７および締付用ナット１５を用いて締め付ける。このとき締付用ボルト７の頭部７ｂとエンドプレート５との間および、締付用ナット１５とエンドプレート３との間には、滑りブッシュ２１および１９をそれぞれ設けて、スタック締付後の締付用ボルト７およびナット１５を、スタック９に対して回転可能とする。そして、スタック９を締め付けた締付用ボルト７のねじ部７ａを燃料電池システム１１のねじ孔２３ａにねじ込み、スタック９を燃料電池システム１１に固定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単セルを複数積層して構成する燃料電池積層体を締付用ボルトにより締付固定するとともに、この締付固定後の締付用ボルトを前記燃料電池積層体に対して回転可能とし、この回転可能な締付用ボルトを利用して前記燃料電池積層体を被固定部に締結固定することを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記締付用ボルトを前記燃料電池積層体の一方側から挿入し、他端側に突出した前記締付用ボルトに締付用ナットをねじ込んで前記燃料電池積層体を締付固定し、この燃料電池積層体を締め付けた後の締付用ボルトおよび締付用ナットを、燃料電池積層体に対して回転可能となるよう設定したことを特徴とする請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
前記締付用ボルトの頭部および締付用ナットと前記燃料電池積層体との間に、燃料電池積層体を締め付けた後の締付用ボルトおよび締付用ナットが燃料電池積層体に対して回転可能となるよう滑りブッシュを設けたことを特徴とする請求項２記載の燃料電池。
【請求項４】
前記被固定部は、前記燃料電池積層体に供給する流体の供給部を備え、前記燃料電池積層体を前記被固定部に固定するときに、前記被固定部側の流体の流路と前記燃料電池積層体側の流体の流路とが接続されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の燃料電池。
【請求項５】
前記締付用ボルトの内部に、前記流体の流路を設けたことを特徴とする請求項４記載の燃料電池。
【請求項６】
前記燃料電池積層体を積層方向と交差する方向に複数並列に配置し、この並列配置した複数の燃料電池積層体のそれぞれの積層方向の端部を前記被固定部に固定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の燃料電池。
【請求項７】
前記被固定部を間に挟んでその両側に、前記並列配置した複数の燃料電池積層体をそれぞれ配置することを特徴とする請求項６記載の燃料電池。
【請求項８】
前記燃料電池積層体を積層方向が上下方向となるよう配置した状態で前記被固定部に固定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の燃料電池。
【請求項９】
前記燃料電池積層体を積層方向に複数直列に配置し、この直列配置した複数の燃料電池積層体を前記締付用ボルトによって前記被固定部に固定することを特徴とする請求項５記載の燃料電池。
【請求項１０】
前記締付用ボルトの頭部に雌ねじ部を設け、この雌ねじ部に、他の燃料電池積層体の締付用ボルトをねじ込むことで、前記燃料電池積層体を複数直列に接続することを特徴とする請求項９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、単セルを複数積層して構成する燃料電池積層体を締付用ボルトにより締付固定する燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池として、例えば固体高分子型では、薄い反応膜と電極とを接合した接合シートの両側に、燃料ガスと酸化剤ガスを供給するためのガス流路を備えた薄いプレートを設置し、このプレートのガス流路と反対側に、燃料電池の発電と同時に発生する熱を放熱するための冷却水の流路を形成する。そして、燃料電池の要求発電量を確保するためには、上記した接合シートとプレートとからなる単セルを複数積層してスタックを構成する必要がある。
【０００３】
上記したスタックを構成するために、各単セルにはその積層方向に沿って貫通孔を形成し、棒状の構造体を用いて締付固定することがある。例えば、下記特許文献１には、内部に冷却水流路を有する締付棒を用いてスタックを固定する構造が開示されている。
【特許文献１】特開平７−３２０７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記した従来の構造では、スタックを、例えば冷却水を供給する供給部を備えた燃料電池システムなどの被固定部に結合する際に、締付棒が回転不能であることから締付棒を用いて結合することができず、その結合には別の固定構造が必要となって、構造の複雑化を招く。
【０００５】
そこで、この発明は、構造の複雑化を招くことなく、締結用ボルトによって締付固定した燃料電池積層体を被固定部に固定できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、この発明は、単セルを複数積層して構成する燃料電池積層体を締付用ボルトにより締付固定するとともに、この締付固定後の締付用ボルトを前記燃料電池積層体に対して回転可能とし、この回転可能な締付用ボルトを利用して前記燃料電池積層体を被固定部に締結固定する構成としてある。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、複数の単セルを積層して締付固定した状態の締付用ボルトの回転により、燃料電池積層体を被固定部に締結固定するようにしたため、燃料電池積層体を被固定部に結合するための別の固定構造が不要となり、構造の複雑化を招くことなく、締結用ボルトによって締付固定した燃料電池積層体を被固定部に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【０００９】
図１は、この発明の第１の実施形態を示す燃料電池の断面図である。この燃料電池は、単セル１を複数積層してその両端にエンドプレート３，５をそれぞれ配置し、これらを締付用ボルト７で締付け固定して構成した燃料電池積層体としてのスタック９を、被固定部としての燃料電池システム１１にフレーム１３を介して固定している。
【００１０】
単セル１は、従来の技術で説明したものと同様に、薄い反応膜と電極とを接合した接合シートの両側に、ガス流路および冷却水流路を備えたプレートを配置したものである。また、フレーム１３は、本燃料電池を自動車に搭載する際の車体フレームに相当する。
【００１１】
スタック９におけるエンドプレート３，５および各単セル１には、ボルト挿入孔３ａ，５ａおよび１ａをそれぞれ形成してあり、こら各挿入孔３ａ，５ａおよび１ａに、燃料電池システム１１と反対側のエンドプレート５側から締付用ボルト７を挿入する。
【００１２】
図２は、図１におけるスタック９の要部を拡大した図であり、燃料電池システム１１側のエンドプレート３のボルト挿入孔３ａの外側には、ナット収容部３ｂを形成してあり、このナット収容部３ｂ内にて締付用ナット１５およびロックナット１７を締付用ボルト７のねじ部７ａにねじ込み固定する。この際、ボルト収容部３ｂの底部３ｃと締付用ナット１５との間に、滑りブッシュ１９を介装する。また、締付用ボルト７の頭部７ｂとエンドプレート５との間にも滑りブッシュ２１を介装する。
【００１３】
上記した各滑りブッシュ１９，２１は、締付用ボルト７に締付用ナット１５およびロックナット１７をねじ込みスタック９を締付固定した後でも、締付用ボルト７がスタック９に対して回転できるようにするためのものである。
【００１４】
締付用ボルト７のねじ部７ａは、フレーム１３のボルト挿入孔１３ａを貫通し、燃料電池システム１１の壁部２３のねじ孔２３ａにねじ込み固定してある。締付用ボルト７のねじ部７ａをねじ孔２３ａにねじ込む際には、複数積層した単セル１をエンドプレート３，５とともに締付後の締付用ボルト７を、滑りブッシュ１９，２１の作用によってスタック９に対して回転させる。
【００１５】
また、燃料電池システム１１内には、図示していないが、スタック９に供給する燃料ガス，酸化剤ガス，冷却水をそれぞれ供給する流体の供給部を備えている。図１では、このうちの一つの流体の供給部と、スタック９側の流体の流路との接続を、スタック９から突出させた供給側配管２５および排出側配管２７を、供給側配管２９および排出側配管３０に、接続具３１，３２を用いてそれぞれ接続している。
【００１６】
上記した燃料電池の組立手順としては、複数積層した単セル１を両側からエンドプレート３，５で挟んだスタック９に、滑りブッシュ２１を挟んで締付用ボルト７を挿通し、その反対側から突出したねじ部７ａに、滑りブッシュ１９を挟んで締付用ナット１５で適正の締め付けを行い、さらにロックナット１７をねじ込み固定する。
【００１７】
このとき、ロックナット１７を使用することで、スタック９の燃料電池システム１１に対する脱着作業時においても、スタック９における締付固定状態を確実に維持することができる。
【００１８】
このようにして構成したスタック９を、フレーム１３を間に挟んでその反対側に燃料電池システム１１を配置し、図３に示すように、締付用ボルト７のねじ部１３ａを壁部２３のねじ孔２３ａにねじ込む。このとき締付用ボルト７は、滑りブッシュ１９，２１によりスタック９に対して容易に回転し、スタック９の燃料電池システム１１への固定を確実に行うことができる。
【００１９】
なお、滑りブッシュ１９，２１を設ける代わりに、締付用ボルト７の頭部７ｂおよび締付用ナット１５と、エンドプレート５および３との相互の接触面に、締付用ボルト７および締付用ナット１５がスタック９に対して回転しやすくなるような表面処理を施してもよい。
【００２０】
このように、第１の実施形態によれば、複数積層した単セル１の両端にエンドプレート３，５を配置した状態で、締付用ボルト７を締め付けてスタック９を構成し、このスタック９を、締付用ボルト７の回転により、燃料電池システム１１に締結固定するようにしたため、スタック９を燃料電池システム１１に結合するための別の固定構造が不要となり、構造の複雑化を回避することができる。
【００２１】
すなわち、複数の単セルを積層して締付固定した状態の締付用ボルトの回転により、燃料電池積層体を被固定部に締結固定するようにしたため、燃料電池積層体を被固定部に結合するための別の固定構造が不要となり、構造の複雑化を招くことなく、締結用ボルトによって締付固定した燃料電池積層体を被固定部に固定することができる。
【００２２】
また、締付用ボルトをスタックの一方側から挿入し、他端側に突出した締付用ボルトに締付用ナットをねじ込んで燃料電池積層体を締付固定し、この燃料電池積層体を締め付けた後の締付用ボルトおよび締付用ナットを、燃料電池積層体に対して回転可能となるよう設定したため、締付用ボルトで複数の単セルを積層固定した燃料電池積層体を、締付用ボルトを用いて被固定部に確実に結合することができる。
【００２３】
さらに、燃料電池積層体を締め付けた後の締付用ボルトの頭部および締付用ナットと燃料電池積層体との間に、滑りブッシュを設けたため、単セルを積層固定した状態の締付用ボルトおよび締付用ナットを、燃料電池積層体を被固定部に固定する際に容易に回転させることができる。
【００２４】
図４は、この発明の第２の実施形態を示す燃料電池の断面図、図５は前記した第１の実施形態における図３に対応する図である。この実施形態は、スタック９を燃料電池システム１１に固定するときに、スタック９側の流体の流路９ａ，９ｂと、燃料電池システム１１側の流体の流路１１ａ，１１ｂとを接続できるようにしている。
【００２５】
すなわち、スタック９を、第１の実施形態と同様にして締付用ボルト７の回転により燃料電池システム１１に固定したときに、流体の流路９ａと流体の流路１１ａとが互いに接続されるとともに、流体の流路９ｂと流体の流路１１ｂとが互いに接続される。このとき、燃料電池システム１１とフレーム１３との間の流体の流路１１ａ，１１ｂの周囲に、シール材３３，３４を介装する。
【００２６】
なお、ここでの流体の流路９ａ，１１ａは、燃料電池システム１１からスタック９へ流体を供給するもので、流体の流路９ｂ，１１ｂはスタック９から燃料電池システム１１へ流体を排出するものとする。また、流体の流路９ａ，９ｂ，１１ａ，１１ｂは、第１の実施形態で説明した燃料ガス，酸化剤ガス，冷却水のいずれかに対応するものであるが、これら各流体にそれぞれ対応する流路を個別に接続することもできる。
【００２７】
上記した第２の実施形態によれば、スタック９を燃料電池システム１１に固定する際に、スタック９側の流体の流路９ａ，９ｂと、燃料電池システム１１側の流体の流路１１ａ，１１ｂとを互いに接続できるので、流体の流路を接続するための別部品が不要となり、構造がさらに簡素化するとともに、作業時間の短縮も図ることができる。
【００２８】
ずなわち、燃料電池積層体の被固定部への固定と同時に流体の流路の接続ができ、固定と流路接続に必要な部品や構造を低減でき、作業時間も短縮できる。
【００２９】
図６は、図５の変形例で、スタック９側のエンドプレート３における流体の流路９ａ，９ｂの燃料電池システム１１との接合部周囲に、環状の突起３ｄを一体に形成し、この突起３ｄの周囲にシール材３５を設けたものである。その他の構成は図５と同様である。
【００３０】
図７は、この発明の第３の実施形態を示す、前記図３に対応する断面図である。この実施形態は、締付用ボルト７０内に流体の流路７０ｃを形成している。この流体の流路７０ｃは、第２の実施形態と同様に、燃料ガス、酸化剤ガス、冷却水のいずれか一つに対応している。
【００３１】
上記した流体の流路７０ｃは、ねじ部７０ａを備えた締付用ボルト７０の先端側が開口しており、この開口部７０ｄが燃料電池システム１１側の流体の流路１１ｃに接続している。
【００３２】
また、締付用ボルト７０の各単セル１に対応する部位には、流体の流路７０ｃに連通する連通孔７０ｅを形成してあり、燃料電池システム１１側の流体の流路１１ｃから開口部７０ｄを経て流体の流路７０ｃに流入した流体は、この連通孔７０ｅを通して各単セル１に供給される。
【００３３】
その他、締付用ボルト７０の頭部７０ｂおよび締付用ナット１５と、エンドプレート５および３との間に、滑りブッシュ２１，１９を設ける構成などは、第２の実施形態と同様である。
【００３４】
なお、上記した締付用ボルト７０の連通孔７０ｅは、締付用ボルト７０の外周部に形成してあるスタック内の分配流路９ｃを充分大きく形成できるのであれば、各単セル１に対応して設ける必要はなく、分配流路９ｃに沿って適宜間隔に設けるだけでよい。
【００３５】
上記した第３の実施形態によれば、燃料電池システム１１との接続に使用する締付用ボルト７０の内部に流体の流路７０ｃを形成し、スタック９を燃料電池システム１１に固定する際に、流体の流路７０ｃを燃料電池システム１１側の流体の流路１１ｃに接続できる。このため、流体の流路の接続用の特別な構造や専用スペースを設けることなく、スタック９の燃料電池システム１１への固定だけで、スタック９側の流体の流路７０ｃと燃料電池システム１１側の流体の流路１１ｃとの接続が可能となる。
【００３６】
すなわち、燃料電池積層体と被固定部との接続に使用する締付用ボルトの内部を流体の流路の接続に使用でき、流路接続用の特別な構造や専用スペースを設けることなく、燃料電池積層体を燃料電池システムへ固定する際に、流体の流路の接続も同時に行うことができる。
【００３７】
図８は、図７の変形例で、締付用ボルト７０のねじ部７０ａの先端から管部７０ｆを突出形成し、管部７０ｆの外周に、前記図７のシール材３４に代わるシール材３７を設けている。その他の構成は、図７と同様であり、図７のものと同様の効果を得ることができる。
【００３８】
図９は、この発明の第４の実施形態を示す燃料電池の平面断面図である。この実施形態は、前記図７または図８に示したスタック９を、単セル１の積層方向と交差する方向に複数並列に配置し、この並列配置した複数のスタック９のそれぞれの積層方向の端部、すなわちエンドプレート３側を燃料電池システム１１に固定している。
【００３９】
各スタック９を燃料電池システム１１に固定する際には、各締付用ボルト７０内の供給側流体の流路７０ｃ１および排出側流体の流路７０ｃ２が、燃料電池システム１１側の流体の供給部となるマニホールド部３９における供給側流体の流路３９ａおよび排出側流体の流路３９ｂにそれぞれ接続する。
【００４０】
そして、マニホールド部３９における流路３９ａ同士および流路３９ｂ同士が、供給側流体連通路３９ｃおよび排出側流体連通路３９ｄによってそれぞれ互いに連通接続している。すなわち、マニホールド部３９内の流体は、供給側流体連通路３９ｃから流路３９ａを経て締付用ボルト７０内の流体の流路７０ｃ１内に入り込んだ後、各単セル１に供給される。また、単セル１から排出される流体は、締付用ボルト７０内の流体の流路７０ｃ２に流入した後、流体の流路３９ｂを経て排出側流体連通路３９ｄに流れ込む。
【００４１】
図１０は、マニホールド部３９内の流路構造を、単セル１の積層方向から見た模式図で、ここでは、燃料ガスである水素と酸化剤ガスである空気の供給流路および排気流路を示している。
【００４２】
並列配置した各スタック９相互は、供給側空気連通路４１，排出側空気連通路４３，供給側水素連通路４５，排出側水素連通路４７によってそれぞれ連通している。そして、供給側空気連通路４１および排出側空気連通路４３は、各スタック９に対応して設けてある供給側空気流路４９および排出側空気流路５１にそれぞれ連通している。また、供給側水素連通路４５および排出側水素連通路４７は、各スタック９に対応して設けてある供給側水素流路５３および排出側水素流路５５にそれぞれ連通している。
【００４３】
上記した供給側空気流路４９，排出側空気流路５１および供給側水素流路５３，排出側水素流路５５は、スタック９側の締付用ボルト７０内の流体の流路に連通する。
【００４４】
図１１は、前記図９に示したような複数並列配置したスタック９を、燃料電池システム１１に固定したものを、自動車５７における車体下部に搭載した様子を示す。自動車５７への燃料電池の搭載時には、複数のスタック９が車幅方向（図１１中で紙面に直交する方向）に沿って並列配置した状態とする。
【００４５】
なお、図９，図１１では、締付用ナット１５およびロックナット１７を省略している。
【００４６】
上記した第４の実施形態によれば、燃料電池全体としての要求出力を満足しつつも、スタック９を複数並列配置することにより、スタック９それぞれの出力は小型にできるので、スタック９の脱着作業が容易となる。また、部分的に劣化したときのスタック９の交換において、交換不要な正常な他のスタック９を交換せずに済み、メンテナンス費用の削減にもつながる。
【００４７】
さらに、燃料電池の出力設定を変更したい場合でも、スタック９の燃料電池システム１１への固定構造が共通である別仕様のスタック９に交換するだけでよい。例えば、自動車５７への搭載において、寒冷地向けに起動暖機性の優れたスタック９を使用したり、高地向けに低圧力でも運転可能なスタック９を使用したり、温泉地向けに硫黄で劣化しにくいスタック９を使用するなど、同一のシステムでも容易に仕様違いに変更できる。
【００４８】
すなわち、燃料電池全体として要求出力を満足しつつも、燃料電池積層体を複数並列配置することにより、燃料電池積層体それぞれの出力は小型にできるので、燃料電池積層体の脱着作業が容易となり、部分的に劣化したときの燃料電池積層体の交換において、交換不要な正常な他の燃料電池積層体を交換せずに済み、メンテナンス費用の削減にもつながる。
【００４９】
また、出力設定を変更したい場合でも、燃料電池積層体の被固定部への固定構造が共通である別仕様の燃料電池積層体に交換するだけでよく、例えば、自動車への搭載において、寒冷地向けに起動暖機性の優れた燃料電池積層体を使用したり、高地向けに低圧力でも運転可能な燃料電池積層体を使用したり、温泉地向けに硫黄で劣化しにくい燃料電池積層体を使用するなど、同一のシステムでも容易に仕様違いに変更できる。
【００５０】
図１２は、この発明第５の実施形態を示す燃料電池の平面断面図である。この実施形態は、燃料電池システム１１のマニホールド部３９を、システム本体５８とでＴ字形状となるようシステム本体５８から突出して形成し、このマニホールド部３９の両側に、前記図９にて並列配置した複数のスタック９をそれぞれ配置して固定したものである。
【００５１】
上記した第５の実施形態によれば、図９に示した第４の実施形態に対し、マニホールド部３９に対するスタック９の脱着作業を両側に分散でき、多数のスタック９を並列配置する際に、マニホールド部３９の長さの増大を防ぐ。
【００５２】
また、図１３に示すように、本燃料電池を自動車５７に搭載する際に、スタック９を自動車５７の側面からマニホールド部３９に接続する向きに配置することで、自動車５７の側面からスタック９の脱着作業が可能となるので、車両床下での作業を低減でき、結果として作業性が向上する。
【００５３】
なお、図１２，図１３では、締付用ナット１５およびロックナット１７を省略している。
【００５４】
すなわち、燃料電池積層体の脱着作業を被固定部の両側に分散でき、多数の燃料電池積層体を並列に配置する際に、被固定部の長さの増大を防ぐことができる。また、本燃料電池を自動車に搭載する際に、燃料電池積層体を自動車の側面から被固定部に接続する向きに配置することで、自動車の側面から燃料電池積層体の脱着作業が可能となるので、車両床下での作業を低減でき、結果として作業性が向上する。
【００５５】
図１４は、この発明第６の実施形態を示す燃料電池の側面断面図である。この実施形態は、前記図９に示した第４の実施形態における燃料電池システム１１に複数のスタック９を固定した燃料電池を、スタック９が上部で、燃料電池システム１１が下部となるよう配置したものである。
【００５６】
図１５は、上記図１４のように、スタック９が上部で、燃料電池システム１１が下部となるよう配置した燃料電池を、自動車４７の前部におけるエンジンルームに搭載した様子を示す。ただし、図１５では、燃料電池システム１１のシステム本体５８をマニホールド部３９に対して車体後方側にずらして配置している。
【００５７】
なお、図１４，図１５では、締付用ナット１５およびロックナット１７を省略している。
【００５８】
上記した第６の実施形態によれば、各スタック９の支持構造が、スタック９を燃料電池システム１１に対して水平に並べて配置する場合のような片持ちではなく、燃料電池システム１１の上部に設置した状態となるので、支持構造部への無理な応力がかからず、また、設置作業性が優れている。
【００５９】
特に、図１５のように自動車５７のエンジンルームに搭載する際には、フード５９を開放して上方からスタック９を脱着できるので、脱着作業が容易となる。この場合、マニホールド部３９はスタック９の支持メンバとしての機能を持たせてもよい。
【００６０】
なお、上記図１４，図１５に示した第６の実施形態において、スタック９を下部に、燃料電池システム１１をその上部に配置してもよい。
【００６１】
すなわち、燃料電池積層体の被固定部に対する支持構造が、片持ちではなく、被固定部に対して燃料電池積層体を上部または下部に配置するので、支持構造への無理な応力がかからず、また、設置作業性が優れたものとなる。特に、本燃料電池を自動車のエンジンルームに搭載する場合には、フードを開放して上方から燃料電池積層体を脱着できるので、脱着作業が容易となる。
【００６２】
図１６は、この発明第７の実施形態を示す燃料電池の断面図、図１７はその要部の拡大した断面図である。この実施形態は、前記図７に示したスタック９を、単セル１の積層方向と同方向に複数直列に配置している。ただし、ここでのスタック９は、図１８に示すように、締付用ボルト７０の頭部７０ｂに雌ねじ部７０ｇを設けてある。この雌ねじ部７０ｇは、締付用ボルト７０内の流体の流路７０ｃに連通している。
【００６３】
この場合の組立手順は、図１９に示すように、まず第１番目のスタック９（９Ａ）を、燃料電池システム１１のマニホールド部３９に、締付用ボルト７０を回転させて締結固定する。このときのボルト回転作業は、図１８に示すようにボルト頭部７０ｂとボルト頭部７０ｂを収容するエンドプレート５の凹部５ｂとの間の隙間６１に図示しない工具を挿入して行う。
【００６４】
次に、第２番目のスタック９（９Ｂ）を、シール材６２を介して第１番目のスタック９（９Ａ）に接合し、第２番目のスタック９（９Ｂ）の締付用ボルト７０を回転させて第１番目のスタック９（９Ａ）の締付用ボルト７０の雌ねじ部７０ｇにねじ込み固定する。以下第３番目以降のスタック９も同様にして固定する。
【００６５】
そして、最後のスタック９における締付用ボルト７０の雌ねじ部７０ｇには、図１７に示すように、栓６３をシール材６５を介して取り付けて、締付用ボルト７０内の流体の流路７０ｃの封止を行う。
【００６６】
図２０は、前記図１６に示したような複数直列配置したスタック９を、燃料電池システム１１に固定した燃料電池を、自動車５７における車体下部に搭載した様子を示す。
【００６７】
なお、図１６，図１９，図２０では、締付用ナット１５およびロックナット１７を省略している。
【００６８】
図２１は、スタック９と燃料電池システム１１との間のシール構造として、前記図８に示したものと同様の構造を採用したもので、このシール材３７を用いたシール構造の他は、図１７と同様である。
【００６９】
上記した第７の実施形態によれば、複数のスタック９を直列接続することで、並列接続する場合に比べてマニホールド部３９を小型化できる。また、直列接続した場合には、すべてのスタック９を合わせた積層方向長さを同等としてそれぞれのスタック９の積層方向長さをさらに短くすることで、占有容積の増大を招くことなく、メンテナンス時の交換部位をより小さくできる。
【００７０】
また、図２０のように、本燃料電池を自動車３７に搭載する場合には、図９のようにスタック９を並列配置した場合と同出力の燃料電池を、より幅の狭い車両に搭載することができる。さらに、車両が大きく、要求出力が大きい場合にも、マニホールド部３９をあまり増大させずに燃料電池の出力を容易に増大させることができる。
【００７１】
すなわち、複数の燃料電池積層体を直列接続することで、被固定部を小型化できる。また、直列接続した場合には、すべての燃料電池積層体を合わせた積層方向長さを同等としてそれぞれの燃料電池積層体の積層方向長さをさらに短くすることで、占有容積の増大を招くことなく、メンテナンス時の交換部位をより小さくできる。また、本燃料電池を自動車に搭載する場合には、燃料電池積層体を並列配置した場合と同出力の燃料電池を、幅の狭い車両に搭載することができる。さらに、車両が大きく、要求出力が大きい場合も、被固定部ををあまり増大させずに燃料電池の出力を容易に増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す燃料電池の断面図である。
【図２】図１の燃料電池におけるスタックを拡大した断面図である。
【図３】図１の要部を拡大した断面図である。
【図４】この発明の第２の実施形態を示す燃料電池の断面図である。
【図５】図４の要部を拡大した断面図である。
【図６】第２の実施形態の変形例を示す、図５に対応する断面図である。
【図７】この発明の第３の実施形態を示す、図３に対応する断面図である。
【図８】第３の実施形態の変形例を示す、図７に対応する断面図である。
【図９】この発明の第４の実施形態を示す燃料電池の平面断面図である。
【図１０】第４の実施形態におけるマニホールド部内の流路構造を示す模式図である。
【図１１】第４の実施形態における燃料電池の自動車への搭載図である。
【図１２】この発明の第５の実施形態を示す燃料電池の平面断面図である。
【図１３】第５の実施形態における燃料電池の自動車への搭載図である。
【図１４】この発明の第６の実施形態を示す燃料電池の側面断面図である。
【図１５】第６の実施形態における燃料電池の自動車への搭載図である。
【図１６】この発明の第７の実施形態を示す燃料電池の断面図である。
【図１７】図１６の要部を拡大した断面図である。
【図１８】第７の実施形態によるスタック単体の要部を示す断面図である。
【図１９】第７の実施形態によっる燃料電池の組立手順を示す説明図である。
【図２０】第７の実施形態における燃料電池の自動車への搭載図である。
【図２１】第７の実施形態の変形例を示す、図１７に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  単セル
９  スタック（燃料電池積層体）
７，７０  締付用ボルト
７ｂ，７０ｂ  締付用ボルトの頭部
９ａ，９ｂ  スタック側の流体の流路
１１  燃料電池システム（被固定部）
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  燃料電池システム側の流体の流路
１５  締付用ナット
１９，２１  滑りブッシュ
３９  マニホールド部（流体の供給部）
７０ｃ  締付用ボルト内の流体の流路
７０ｇ  締付用ボルトの頭部内の雌ねじ部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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