(57)【要約】    【課題】  簡単な構成で、セル積層体に対する締付圧力に変動が生じることを抑制することが可能な燃料電池提供する。また、同枚数のセルを積層してなる複数のセル積層体のセル積層体長を略同一にする方法を提供する。    【解決手段】  複数のセル１１を積層したセル積層体１０Ａ及び１０Ｂの両端側に各々配設されたエンドプレート１４Ａ及び１４Ｂと、一方のエンドプレート１４Ａの内側に配設されて、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂに圧力を付与可能なプレッシャプレート１６と、一方のエンドプレート１４Ａとプレッシャプレート１６との間に配設されて、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂにかかる締付圧力を制御する圧力制御機構４０を備え、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂのうち、セル積層方向の長さが最大のセル積層体１０Ａに、他のセル積層体１０Ｂのセル積層方向の長さが略同一となるよう、セル積層体１０Ｂにスペーサ３０を配設してなる燃料電池１。【選択図】    図１
2005235408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルを積層してなるセル積層体と、当該セル積層体の両端側に各々配設されたエンドプレートと、を備え、当該セル積層体に締付圧力をかけて前記両エンドプレートを締結部材により締結してなる燃料電池であって、
並列に配設されてなる複数のセル積層体と、
前記一方のエンドプレートの内側に配設されて、前記複数のセル積層体に圧力を付与可能なプレッシャプレートと、
前記一方のエンドプレートと前記プレッシャプレートとの間に配設されて、前記セル積層体にかかる締付圧力を制御する圧力制御機構と、
を備え、
前記プレッシャプレートを含む前記セル積層体の各セル積層体方向の長さを均一化する構成を備えてなる燃料電池。
【請求項２】
前記長さを均一化する構成は、前記セルと同じ大きさのスペーサからなる請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
複数のプレッシャプレートを備え、各々のプレッシャプレートに前記圧力制御機構を各々配設してなる請求項１または請求項２記載の燃料電池。
【請求項４】
前記圧力制御機構が、ばね機構を備えてなる請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項５】
同枚数のセルを積層してなる複数のセル積層体を並列に配設した際に、各セル積層体のセル積層方向の長さを均一化する方法であって、
各々のセル単体の厚さを測定する工程と、
前記各々のセル単体の厚さから、当該各々のセル単体が積層されてなるセル積層体の積層方向の長さを算出する工程と、
前記複数のセル積層体のうち、セル積層方向の長さが最大のセル積層体と、他のセル積層体の積層方向の長さとの差を算出する工程と、
前記長さの差に応じてスペーサの厚さを決定し、各々のセル積層方向の長さが均一化されるよう最大のセル積層体と、他のセル積層体のセル積層方向の長さとが均一化されるよう、当該他のセル積層体に当該スペーサを配設する工程と、
を備えてなる方法。
【請求項６】
同枚数のセルを積層してなる複数のセル積層体を並列に配設した際に、各セル積層体のセル積層方向の長さを均一化する方法であって、
各々のセル単体の厚さを測定する工程と、
各々のセル積層体のセル積層方向の長さが均一化されるよう、セル単体を選択する工程を備えてなる方法。
【請求項７】
同枚数のセルを積層してなる複数のセル積層体を並列に配設した際に、各セル積層体のセル積層方向の長さを均一化する方法であって、
同枚数のセルを積層して複数のセル積層体を形成する工程と、
前記各々のセル積層体のセル積層方向に所定の圧力をかけた状態で、当該各々のセル積層体のセル積層方向の長さを測定する工程と、
前記複数のセル積層体のうち、セル積層方向の長さが最大のセル積層体と、他のセル積層体の積層方向の長さとの差を算出する工程と、
前記差に応じてスペーサの厚さを決定し、セル積層方向の長さが最大のセル積層体と、他のセル積層体のセル積層方向の長さとが均一化されるよう、当該他のセル積層体に当該スペーサを配設する工程と、
を備えてなる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池にかかり、特に複数のセルを積層してなるセル積層体を複数並設した構造を備えた燃料電池、及び複数のセル積層体のセル積層体方向の長さを均一化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、燃料を電気化学プロセスで酸化させることにより、酸化反応に伴って放出されるエネルギーを直接電気エネルギーに変換する装置であり、一般的に、電解質を保持する電解質層が、多孔質材料を使用した一対の電極（燃料極と酸化剤極）によって挟まれた構成となっている。
【０００３】
具体的には、一般的な燃料電池としては、電解質層と、一対の電極とからなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode  Assembly）と、前記一対の電極を構成する燃料極（アノード）及び酸化剤極（カソード）に、燃料ガス及び酸化ガスをそれぞれ供給するための流体通路を形成するセパレータと、を備えたセルを構成し、このセルを積層してなるセル積層体の当該セルの積層方向両端に、ターミナル、インシュレータ、プレッシャプレート及びエンドプレートを配置してスタックを構成し、スタックをセル積層方向に締め付けて固定したものがある。
【０００４】
このような燃料電池では、アノード側では、水素を水素イオンと電子にする反応が行われ、水素イオンは電解質膜中をカソード側に移動し、カソード側では酸素と水素イオン及び電子（隣りのＭＥＡのアノードで生成した電子がセパレータを通してくる）から水を生成する反応が行われる。ここで、カソードでの水生成反応では熱が出るので、セパレータ間には、各セル毎にあるいは複数個のセル毎に、冷却媒体（通常は冷却水）が流れる流路が形成されており、燃料電池を冷却している。そのため、燃料電池の環境温度は、運転停止時の周囲温度（例えば、約２０℃）と運転時の冷却媒体温度（例えば、約８０℃）との間に繰り返し変化し、それによって締付圧力（締付荷重）も変動する。また、膜、電極のクリープによっても締付圧力は変わる。そして、前述した電気化学反応が正常に行われるには、セル積層体に対する締付圧力が大きく変動しないことが必要である。
【０００５】
そこで、エンドプレート、プレッシャプレート、エンドプレートとプレッシャプレートとの間のいずれか少なくとも一カ所に少なくとも１つの皿ばねからなる荷重変動低減機構を配置し、皿ばねの有効高さ／板厚比を１．３〜１．５の範囲に設定するか、及び／または、皿ばねの内径／外径比を０．４〜０．７の範囲に設定して、皿ばねの傾斜角度が反転しているか反転近傍にあるようにすることで、セル積層体に熱膨張・収縮やクリープ変形が生じても、セル積層体にかかる締付圧力（締付荷重）に変動が生じることを抑制した燃料電池が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、エンドプレートのセル積層方向内側にプレッシャプレートを配置し、このエンドプレートのセル積層方向内側の面に凹部を設け、前記プレッシャプレートのセル積層方向外側の面に湾曲面をもつ凸部を設け、該凸部を前記凹部に接触させることで、燃料電池のセル積層体を面圧が均一かほぼ均一になるように燃料電池積層方向に加圧できる燃料電池が提案されている。この燃料電池には、エンドプレート、プレッシャプレート、エンドプレートとプレッシャプレートとの間のいずれか少なくとも一カ所に、前記凸部と前記凹部との接触部と締結圧力（締結荷重）方向に直列に、荷重変動低減機構（例えば、皿ばね）を設けることができる。（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５８９８５号公報
【特許文献２】特開２００２−１２４２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、一般的な燃料電池は、例えば、２００枚のセルを積層してなるセル積層体を、２列に並列に配設した構造を備えている。そして、各々のセルの厚さは、内部に配設された電極の厚さや、セパレータの厚さによって、セル毎にばらつきが生じるため、セル積層体全体におけるセル積層方向の長さ（以下、端に「セル積層体長」ということがある）にもばらつきが生じてしまう。したがって、このように、複数のセル積層体を並設した構成の燃料電池に、前述した従来の荷重変動低減機構（例えば、皿ばね）を設ける場合、各々のセル積層体に対する締付圧力（締付荷重）を一定にするためには、セル積層体毎に適した、別々の荷重変動低減機構を設ける必要があり、構造が複雑になると共に、製造コストが向上する。
【０００８】
また、同じ荷重変動低減機構が使用できるようにするため、セル積層体毎に、セル積層体長を測定して、同じセル積層体長のセル積層体を選択して組み合わせることも考えられるが、セルの形状は、中央部分の厚みが端部の厚みより厚くなっているため、例えば、２００枚のセルを積層したセル積層体のセル積層体長を正確に測定することは困難である。
【０００９】
本発明は、このような従来の燃料電池を改良することを課題とするものであり、簡単な構成で、セル積層体に対する締付圧力に変動が生じることを抑制することが可能となり、製造コストが低減される燃料電池を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、同枚数のセルを積層してなる複数のセル積層体を並列に配設した際に、各セル積層体のセル積層方向の長さを簡単に均一化することが可能な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するため本発明は、複数のセルを積層してなるセル積層体と、当該セル積層体の両端側に各々配設されたエンドプレートと、を備え、当該セル積層体に締付圧力をかけて前記両エンドプレートを締結部材により締結してなる燃料電池であって、並列に配設されてなる複数のセル積層体と、前記一方のエンドプレートの内側に配設されて、前記複数のセル積層体に圧力を付与可能なプレッシャプレートと、前記一方のエンドプレートと前記プレッシャプレートとの間に配設されて、前記セル積層体にかかる締付圧力を制御する圧力制御機構と、を備え、前記プレッシャプレートを含む前記セル積層体の各セル積層体方向の長さを均一化する構成を備えてなる燃料電池を提供するものである。
【００１２】
この構成を備えた燃料電池は、プレッシャプレートを含む前記セル積層体の各セル積層体方向の長さを均一化する構成を備えているため、各セル積層体間に生じていたセル積層体長の差を補正することができ、全てのセル積層体のセル積層体長を略同一にすることができる。したがって、各々のセル積層体の長さに応じた別々の構成の圧力制御機構を設ける必要がないため、燃料電池の構造を簡略化することができ、製造コストを削減することができる。
【００１３】
前記長さを均一化する構成としては、前記セルと同じ大きさのスペーサを挙げることができる。
【００１４】
また、本発明にかかる燃料電池では、複数のプレッシャプレートを備え、各々のプレッシャプレートに前記圧力制御機構を各々配設した構成にすることもできる。この構成の場合、例えば、前記全てのセル積層体を、いくつかの任意のユニットに分けて、そのユニット毎にプレッシャプレート及び圧力制御機構を設けることができる。
【００１５】
なお、前記圧力制御機構としては、様々なばね機構を挙げることができる。また、ピストン機構も採用することができる。
【００１６】
また、本発明は、同枚数のセルを積層してなる複数のセル積層体を並列に配設した際に、各セル積層体のセル積層方向の長さを均一化する方法であって、各々のセル単体の厚さを測定する工程と、前記各々のセル単体の厚さから、当該各々のセル単体が積層されてなるセル積層体の積層方向の長さを算出する工程と、前記複数のセル積層体のうち、セル積層方向の長さが最大のセル積層体と、他のセル積層体の積層方向の長さとの差を算出する工程と、前記長さの差に応じてスペーサの厚さを決定し、各々のセル積層方向の長さが均一化されるよう最大のセル積層体と、他のセル積層体のセル積層方向の長さとが均一化されるよう、当該他のセル積層体に当該スペーサを配設する工程と、を備えてなる方法を提供するものである。
【００１７】
この方法によれば、セル単体単位で厚さを測定するため、測定誤差が生じることを防止でき、セル積層体のセル積層体長に測定誤差が生じることを防止することができる。したがって、両者の長さの差を正確に算出することができ、スペーサの厚さをより正確に測定することができる。このため、各々のセル積層体のセル積層体長を略同一にすることができる。
【００１８】
そしてまた、本発明は、同枚数のセルを積層してなる複数のセル積層体を並列に配設した際に、各セル積層体のセル積層方向の長さを均一化する方法であって、各々のセル単体の厚さを測定する工程と、各々のセル積層体のセル積層方向の長さが均一化されるよう、セル単体を選択する工程を備えてなる方法を提供するものである。
【００１９】
この方法によれば、セル単体単位で厚さを測定するため、測定誤差が生じることを防止でき、セル積層体のセル積層体長に測定誤差が生じることを防止することができる。したがって、各々のセル積層体のセル積層体長を略同一にすることができる。
【００２０】
さらにまた、本発明は、同枚数のセルを積層してなる複数のセル積層体を並列に配設した際に、各セル積層体のセル積層方向の長さを均一化する方法であって、同枚数のセルを積層して複数のセル積層体を形成する工程と、前記各々のセル積層体のセル積層方向に所定の圧力をかけた状態で、当該各々のセル積層体のセル積層方向の長さを測定する工程と、前記複数のセル積層体のうち、セル積層方向の長さが最大のセル積層体と、他のセル積層体の積層方向の長さとの差を算出する工程と、前記差に応じてスペーサの厚さを決定し、セル積層方向の長さが最大のセル積層体と、他のセル積層体のセル積層方向の長さとが均一化されるよう、当該他のセル積層体に当該スペーサを配設する工程と、を備えてなる方法を提供するものである。
【００２１】
この方法によれば、セル積層方向に所定の圧力をかけた際の、各々のセル積層体のセル積層体長をより正確に測定することができる。したがって、両者の長さの差を正確に算出することができ、スペーサの厚さをより正確に測定することができる。このため、各々のセル積層体のセル積層体長を略同一にすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかる燃料電池は、プレッシャプレートを含む前記セル積層体の各セル積層体方向の長さを均一化した構成を備えているため、各セル積層体間に生じていたセル積層体長の差を吸収して補正することができ、プレッシャプレートを含む全てのセル積層体のセル積層体長を略同一にすることができる。このため、各々のセル積層体の長さに応じた別々の構成の圧力制御機構を設ける必要がない。したがって、燃料電池の構成を簡略化することができると共に、セル積層体に対する締付圧力に変動が生じることを抑制することができ、さらに製造コストを削減することができる。
【００２３】
また、本発明にかかる方法によれば、各々のセル積層体のセル積層体長をより正確に測定することができ、各々のセル積層体のセル積層体長を略同一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の好適な実施の形態にかかる燃料電池、及び複数のセル積層体のセル積層体長を略同一にする方法について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００２５】
図１は、本実施の形態にかかる燃料電池の全体を示す断面図、図２は、図１に示す燃料電池の付近を示す断面図であり、セル積層体に圧力制御機構による圧力をかけていない状態を示す図、図３は、図１に示す燃料電池の圧力制御機構付近を示す断面図であり、セル積層体に圧力制御機構による圧力をかけた状態を示す図、図４は、セル積層体の一部を示す断面模式図である。なお、本実施の形態では、圧力制御機構が設けられている側を「上側」とし、その反対方向を「下側」として説明する。
【００２６】
図１〜図４に示すように、本実施の形態にかかる燃料電池１の構成要素であるセル１１は、イオン交換膜からなる電解質膜と、この電解質膜の一面に配置された触媒層及び拡散層からなる電極（アノード、燃料極）及び電解質膜の他面に配置された触媒層及び拡散層からなる電極（カソード、空気極）とからなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode  Assembly）と、前記一対の電極に燃料ガス（水素）及び酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための流体通路を形成するセパレータと、を重ねることにより形成されている。
【００２７】
そして、本実施の形態にかかる燃料電池１は、同数枚のセル１１（本実施の形態では、２００セル）を積層して形成した２つのセル積層体１０Ａ及び１０Ｂを備えている。これらのセル積層体１０Ａ及び１０Ｂは、互いに並列に配設（セル積層方向に対し略垂直な方向に互いに並設）されている。そして、セル積層体１０Ａのセル積層体長は、セル積層体１０Ｂのセル積層体長よりもＬ（図４参照）だけ長くなっている。この長さＬは、後に説明するが、スペーサ３０の厚さＬ（図４参照）となる。
【００２８】
セル積層体１０Ａのセル積層方向の上側には、ターミナル１２Ａ、インシュレータ１３Ａ、及びセル積層体１０Ｂと共通のエンドプレート１４Ａが配設され、下側には、ターミナル１２Ａ、インシュレータ１３Ａ、及びセル積層体１０Ｂと共通のエンドプレート１４Ｂが配設されており、これらによってスタック２０Ａを構成している。一方、セル積層体１０Ｂも同様に、セル積層方向の上側には、ターミナル１２Ｂ、インシュレータ１３Ｂ及びエンドプレート１４Ａが配設され、下側には、ターミナル１２Ｂ、インシュレータ１３Ｂ及びエンドプレート１４Ｂが配設されており、これらによってスタック２０Ｂを構成している。
【００２９】
そして、セル積層体１０Ｂの上側に設けられたターミナル１２Ｂ及びインシュレータ１３Ｂ上には、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂの各々のセル積層体長を均一化する部材としてのスペーサ３０が設けられている。このスペーサ３０は、セル積層体１０Ａとセル積層体１０Ｂとのセル積層体長の差（Ｌ）と同じ厚さを有している。したがって、このスペーサ３０の存在によって、前記セル積層体長の差（Ｌ）を補正し、セル積層体１０Ａのセル積層体長と、セル積層体１０Ｂの見かけのセル積層体長とを同じにする（一致させる）ことができる。
【００３０】
セル積層体１０Ａ上にターミナル１２Ａを介して設けられたインシュレータ１３Ａ上と、セル積層体１０Ｂ上にターミナル１２Ｂ及びインシュレータ１３Ｂを介して設けられたスペーサ３０上には、各々に共通のプレッシャプレート１６が配置されている。ここで、前述したように、セル積層体１０Ａとセル積層体１０Ｂとのセル積層体長の差（Ｌ）は、スペーサ３０によって補正され、両者の見かけ上のセル積層体長は同じとなっているため、プレッシャプレート１６は、両者の上に略水平に配設される。すなわち、スペーサ３０は、プレッシャプレート１６を含むセル積層体１０Ａ及び１０Ｂの各セル積層体長を均一化することができる。
【００３１】
なお、このプレッシャプレート１６は、セル積層方向に２つの部材、すなわち、セル積層体側の部材１６Ａと、部材２６Ａとは別体の、後に詳述する凸部１８が形成された部材２６Ｂとに分割されている。
【００３２】
エンドプレート１４Ａのプレッシャプレート１６側の面には、凹部１７が設けられており、プレッシャプレート１６のエンドプレート１４Ａ側の面には、湾曲面をもつ凸部１８が設けられている。凸部１８の湾曲面は、球面または円筒面からなる。凸部１８は、凹部１７に接触され押し付けられており、この状態でスタック２０Ａ及び２０Ｂは、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂの外側で、セル積層方向に延びる締結部材であるテンションプレート２１にて締結されている。プレッシャプレート１６のエンドプレート１４Ａ側の面のうち凸部１８以外の部分と、エンドプレート１４Ａのプレッシャプレート１６側の面のうち凹部１７以外の部分との間には隙間があって、プレッシャプレート１６とエンドプレート１４Ａは、互いに干渉する角度まで相対的に傾くことが可能である。これによって、セル１１の平行度が例え悪くても、接触部で点押しでき、プレッシャプレート１６全域でほぼ均一にセル積層体１０Ａ及び１０Ｂを押すことができる。
【００３３】
エンドプレート１４Ａと、プレッシャプレート１６との間には、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂにかかる締付圧力を制御する圧力制御機構４０が設けられている。この圧力制御機構４０は、変形に対して大きな圧力（荷重）が出せるようになっており、凸部１８と凹部１７との接触部と締結圧力方向に直列に配置される。なお、本実施の形態では、圧力制御機構４０として、互いに直列に配置された２組の皿ばね４０Ａ及び４０Ｂを使用した。
【００３４】
この圧力制御機構４０は、スタック締結圧力（荷重）を付与された時に反転状態になる、すなわち、自由状態（図２参照）での皿ばね４０Ａ及び４０Ｂ傾斜が、圧力（荷重）付与時（図３参照）に逆傾斜になるか、または反転近傍にあるように、ばね定数を設定されている。ここで、本実施の形態にかかる燃料電池１は、スペーサ３０の存在により、セル積層体１０Ａとセル積層体１０Ｂの見かけのセル積層体長が同じとなっているため、１枚のプレッシャプレート１６及び１つの圧力制御機構４０によって、複数個（本実施の形態では２個）のセル積層体１０Ａ及び１０Ｂの両者に均等の締結圧力を付与するよう制御可能である。したがって、燃料電池１の構造を簡略化することができると共に、セル積層体に対する締付圧力に変動が生じることを抑制することができ、さらに製造コストを低減させることができる。
【００３５】
本発明の燃料電池１の作用については、圧力制御機構４０を設けたので、燃料電池環境温度が冷熱サイクル等により変動しても、またはクリープによって膜や電極の厚みが変化しても、圧力制御機構４０がセル積層体１０Ａ及び１０Ｂの伸縮を吸収し、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂにかかる圧力（荷重）の変動を抑えることができる。また、圧力制御機構４０が皿ばねからなるので、凸部１８と凹部１７との接触部からの圧力（荷重）を外周側に分散させてエンドプレート１４Ａやプレッシャプレート１６に伝えることができ、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂを均一に押圧するのに有利となる。
【００３６】
次に、複数（本実施の形態では２つ）のセル積層体１０Ａ及び１０Ｂ（２００セル）のセル積層体長を測定する方法、すなわち、スペーサ３０の厚さ（Ｌ）を決定する方法について説明する。
【００３７】
セル積層体１０Ａ（２００セル）のセル積層体長を測定するには、先ず、２００個のセル１１（単体）の厚さを各々測定し、次に、測定した２００のデータを加算する。次に、セル積層体１０Ｂ（２００セル）のセル積層体長も、前記と同様に算出する。次いで、セル積層体１０Ａのセル積層体長と、セル積層体１０Ｂのセル積層体長との差を算出する。この差が、スペーサ３０の厚さ（Ｌ）となる。
【００３８】
この方法によれば、セル１１単体単位で厚さを測定するため、測定誤差が生じることを防止でき、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂのセル積層体長に測定誤差が生じることを防止することができる。したがって、セル積層体１０Ａとセル積層体１０Ｂの長さの差を正確に算出することができ、スペーサ３０の厚さをより正確に測定することができる。このため、各々のセル積層体１０Ａ及び１０Ｂのセル積層体長を均一化することができる。
【００３９】
また、他の測定方法としては、先ず、２００個のセル１１を積層してセル積層体１０Ａ及び１０Ｂを形成する。次に、各々のセル積層体１０Ａ及び１０Ｂについて、専用の冶具を用いて、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂのセル積層方向に所定の圧力をかけた状態で、各々のセル積層体１０Ａ及び１０Ｂのセル積層体長を測定する。次いで、セル積層体１０Ａのセル積層体長と、セル積層体１０Ｂのセル積層体長との差を算出する。この差が、スペーサ３０の厚さ（Ｌ）となる。
【００４０】
この方法によれば、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂのセル積層方向に所定の圧力をかけた際の、各々のセル積層体１０Ａ及び１０Ｂのセル積層体長を、より正確に測定することができる。したがって、セル積層体１０Ａとセル積層体１０Ｂの長さの差を正確に算出することができ、スペーサ３０の厚さをより正確に測定することができる。このため、各々のセル積層体１０Ａ及び１０Ｂのセル積層体長を均一化することができる。
【００４１】
さらに、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂ（２００セル）のセル積層体長を測定する方法としては、４００個以上のセル１１（単体）の厚さを各々測定する。次に、前記４００個以上のセル１１の中から、２００個を積層した際のセル積層体長が同じになるように、セル１１を２００個づつ選択する。このようにして、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂのセル積層体長を同じにする。
【００４２】
この方法によれば、セル１１単体単位で厚さを測定するため、測定誤差が生じることを防止でき、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂのセル積層体長に測定誤差が生じることを防止することができる。したがって、各々のセル積層体のセル積層体長を均一化することができる。なお、この方法の場合、スペーサ３０を設ける必要はない。
【００４３】
また、本実施の形態では、２つのセル積層体１０Ａ及び１０Ｂを並設した場合について説明したが、これに限らず、セル積層体は、３つ以上備えてもよい。この場合、セル積層体を幾つかのグループ（例えば、４つのセル積層体が並設されている場合、隣接した２つのセル積層体からなる２つのグループ）に分け、そのグループ毎に共通のプレッシャプレート及び圧力制御機構を設けてもよい。
【００４４】
そしてまた、本実施の形態では、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂの各々のセル積層体長を均一化する部材として、スペーサ３０を設けた場合について説明したが、これに限らず、例えば、プレッシャプレートの厚さを、セル積層体１０Ａとセル積層体１０Ｂとのセル積層体長の差（Ｌ）に応じて変化させることにより、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂの各々のセル積層体長を均一化してもよい。
【００４５】
さらにまた、本実施の形態では、セル積層体１０Ｂ上にスペーサ３０を配設した場合について説明したが、これに限らず、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂの各々のセル積層体長を均一化可能なように厚さが各々調整されたスペーサ３０を、セル積層体１０Ａ及び１０Ｂの両方に配設してもよい。
【００４６】
また、本実施の形態では、圧力制御機構として、皿ばねを用いた場合について説明したがこれに限らず、コイルスプリング等、他の構成のばねを使用してもよく、また、ピストン機構等、一方のエンドプレート１４Ａとプレッシャプレート１６との間に配設されて、セル積層体にかかる締付圧力を制御することが可能であれば、他の構成を採用してもよいことは勿論である。
【００４７】
また、圧力制御機構として、皿ばねを用いた場合は、互いに直列に配置された２組の皿ばねから構成したものであってもよいし、または、１組の皿ばねからなってもよい。各組の皿ばねは、１枚の皿ばねから構成されても、複数の皿ばねを重ねたものから構成されてもよい。
【００４８】
そしてまた、本実施の形態では、２００個のセル１１を積層したセル積層体１０Ａ及び１０Ｂについて説明したが、これに限らず、セル１１の積層数は、任意により決定することができる。
【００４９】
そして、本発明にかかるスペーサは、セル積層体を用いる燃料電池であれば、燃料電池の種類に係わらず応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる燃料電池の全体を示す断面図である。
【図２】図１に示す燃料電池の付近を示す断面図であり、セル積層体に圧力制御機構による圧力をかけていない状態を示す図である。
【図３】図１に示す燃料電池の圧力制御機構付近を示す断面図であり、セル積層体に圧力制御機構による圧力をかけた状態を示す図である。
【図４】セル積層体の一部を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    燃料電池
１０Ａ、１０Ｂ    セル積層体
１１    セル
１２Ａ、１２Ｂ    ターミナル
１３Ａ、１３Ｂ    インシュレータ
１４Ａ、１４Ｂ    エンドプレート
１６、５６    プレッシャプレート
２０Ａ、２０Ｂ    スタック
２１    テンションプレート
３０    スペーサ
４０、５０    圧力制御機構
【図１】
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【図２】
2005235408.tif 000004
【図３】
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【図４】
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