(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質・電極構造体を一対のセパレータ間に挟持する発電セルが複数積層される燃料電池スタックであって、
前記発電セルは、発電面に沿って延在する平面外周部に、前記発電セルの重力方向上方の一方の角部に位置して、前記セパレータの積層方向に沿って連続する切り欠き部を設けるとともに、
前記切り欠き部内には、抵抗体が前記発電セルの両極に接続された状態で、前記平面外周部から外方に突出することなく収容されることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池スタックにおいて、複数の前記発電セルを一体に連結した発電セルモジュールを複数積層するとともに、
前記抵抗体は、各発電セルモジュールに一体に接続される抵抗体ユニットを構成することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項３】
請求項１又は２記載の燃料電池スタックにおいて、前記抵抗体は、前記燃料電池スタックと一体にボックス内に収容されることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項４】
請求項３記載の燃料電池スタックにおいて、前記抵抗体は、前記セパレータに対向する面とは反対側の面が、前記ボックスの壁面により覆われることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項５】
請求項３又は４記載の燃料電池スタックにおいて、前記発電セルと前記ボックスとの間には、少なくとも前記一方の角部側に重力方向に沿って隙間が形成されるとともに、
前記隙間と前記切り欠き部とが連通することを特徴とする燃料電池スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質・電極構造体を一対のセパレータ間に挟持する発電セルが複数積層される燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜（電解質）の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を配設した電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層することにより、燃料電池スタックとして使用されている。
【０００３】
この種の燃料電池では、発電（運転）が停止されると、前記燃料電池への燃料ガス及び酸化剤ガスの供給が停止されるものの、アノード側電極に前記燃料ガスが残存する一方、カソード側電極に前記酸化剤ガスが残存している。このため、燃料電池の停止中に、発電セルで発電が継続されてしまい、セパレータ間に開回路電圧（ＯＣＶ）が発生するおそれがある。これにより、短絡の発生やセパレータの腐食の他、電極触媒層が劣化する等の問題がある。
【０００４】
そこで、特許文献１に開示されている燃料電池スタックでは、各単位燃料電池に微小電流を流すことができる外部抵抗が接続されており、且つ各セパレータの外周に設けられた突起状端子が前記燃料電池スタックに取り付けられた電圧測定装置の電圧取得用端子と個々の端子部材を介して接続しており、個々の端子部材は複数の仕切りを有する絶縁性ケーシングの個々の仕切りにより絶縁状態で支持されていることを特徴としている。
【０００５】
この構造により、各単位燃料電池に発生した開回路電圧を個々の外部抵抗で低減することができ、単位燃料電池の損傷や腐食の問題を防止することが可能になる。
【０００６】
【特許文献１】特許第３８９５９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこの種の燃料電池スタックに関連してなされたものであり、特に車載用に適するために、容易且つ確実にコンパクト化を図ることが可能な燃料電池スタック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】
【０００８】
本発明は、電解質・電極構造体を一対のセパレータ間に挟持する発電セルが複数積層される燃料電池スタックに関するものである。発電セルは、発電面に沿って延在する平面外周部に、前記発電セルの重力方向上方の一方の角部に位置して、セパレータの積層方向に沿って連続する切り欠き部を設けるとともに、前記切り欠き部内には、抵抗体が前記発電セルの両極に接続された状態で、前記平面外周部から外方に突出することなく収容されている。
【０００９】
また、この燃料電池スタックは、複数の発電セルを一体に連結した発電セルモジュールを複数積層するとともに、抵抗体は、各発電セルモジュールに一体に接続される抵抗体ユニットを構成することが好ましい。
【００１０】
さらに、抵抗体は、燃料電池スタックと一体にボックス内に収容されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発電セルの平面外周部に切り欠き部が設けられるとともに、前記切り欠き部内に抵抗体が収容されている。このため、抵抗体は、発電セルの外周部から外方に突出することがない。しかも、外部抵抗と燃料電池スタックとを接続し大電流を流すためのハーネスが不要になる。これにより、発電セル自体が大型になることを阻止することができ、燃料電池スタック全体のコンパクト化及び軽量化が容易且つ確実に遂行可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０の一部切り欠き斜視図である。
【００１３】
燃料電池スタック１０は、例えば、図示しない燃料電池車両に搭載されており、複数の発電セル１２が水平方向（矢印Ａ方向）に積層されるとともに、積層方向の両端には、図示しないが、ターミナルプレート及び絶縁プレートを介して金属製エンドプレート１４ａ、１４ｂが配設される。燃料電池スタック１０は、例えば、エンドプレート１４ａ、１４ｂを端板とするボックス（ケーシング）１６を備える。
【００１４】
エンドプレート１４ａ、１４ｂから積層方向外方に電力取り出し端子１８ａ、１８ｂが突出する。電力取り出し端子１８ａ、１８ｂは、図示しない走行用モータや補機類に接続される。
【００１５】
図２に示すように、各発電セル１２は、電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）２０と、前記電解質膜・電極構造体２０を挟持する第１及び第２セパレータ２２、２４とを備えるとともに、縦長に構成される。なお、第１及び第２セパレータ２２、２４は、金属セパレータで構成される。
【００１６】
発電セル１２の長辺方向（矢印Ｃ方向）の一端縁部（上端縁部）には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス供給連通孔２６ａ、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔２８ａが設けられる。
【００１７】
発電セル１２の長辺方向の他端縁部（下端縁部）には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔２６ｂ及び燃料ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔２８ｂが設けられる。
【００１８】
発電セル１２の短辺方向（矢印Ｂ方向）の一端縁部には、冷却媒体を供給するための冷却媒体供給連通孔３０ａが設けられるとともに、前記発電セル１２の短辺方向の他端縁部には、冷却媒体を排出するための冷却媒体排出連通孔３０ｂが設けられる。冷却媒体供給連通孔３０ａ及び冷却媒体排出連通孔３０ｂは、縦長形状に設定される。
【００１９】
電解質膜・電極構造体２０は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜３２と、前記固体高分子電解質膜３２を挟持するアノード側電極３４及びカソード側電極３６とを備える。
【００２０】
第１セパレータ２２の電解質膜・電極構造体２０に向かう面２２ａには、燃料ガス供給連通孔２８ａと燃料ガス排出連通孔２８ｂとを連通して鉛直方向に延在する燃料ガス流路３８が形成される。第１セパレータ２２の面２２ａとは反対の面２２ｂには、冷却媒体供給連通孔３０ａと冷却媒体排出連通孔３０ｂとを連通して水平方向に延在する冷却媒体流路４０が形成される。
【００２１】
第２セパレータ２４の電解質膜・電極構造体２０に向かう面２４ａには、鉛直矢印方向に延在する酸化剤ガス流路４２が設けられるとともに、この酸化剤ガス流路４２は、酸化剤ガス供給連通孔２６ａと酸化剤ガス排出連通孔２６ｂとに連通する。第２セパレータ２４の面２４ａとは反対の面２４ｂには、第１セパレータ２２の面２２ｂと重なり合って冷却媒体流路４０が一体的に形成される。第１及び第２セパレータ２２、２４には、それぞれの外周縁部を周回してシール部材４４、４６が一体成形される。
【００２２】
図２及び図３に示すように、第１セパレータ２２は、発電面に沿って延在する平面外周部に、例えば、重力方向（矢印Ｃ方向）上方の一方の角部（燃料ガス供給連通孔２８ａ側の角部）に切り欠き部５０を設けるとともに、前記切り欠き部５０に膨出して接続端子５２が形成される。
【００２３】
第２セパレータ２４は、同様に、発電面に沿って延在する平面外周部に、重力方向上方の一方の角部に位置して切り欠き部５４を設けるとともに、この切り欠き部５４に膨出して接続端子５６が形成される（図２参照）。電解質膜・電極構造体２０は、固体高分子電解質膜３２の重力方向上方の一方の角部に切り欠き部５８が形成される。
【００２４】
第１セパレータ２２の接続端子５２と第２セパレータ２４の接続端子５６とには、外部抵抗ユニット（抵抗体）６０が一体的に接続される。図４に示すように、外部抵抗ユニット６０は、内部に抵抗６２を備えるとともに、前記抵抗６２の両端には、接続端子５２に接続される一対のばね状端子６４と、接続端子５６に接続される一対のばね状端子６６とが設けられる。
【００２５】
外部抵抗ユニット６０は、第１及び第２セパレータ２２、２４間に微少電流を流すことができるように、予め、抵抗値が設定される。外部抵抗ユニット６０は、切り欠き部５０、５４及び５８内に一体に収容されるとともに、各発電セル１２に接続されるそれぞれの外部抵抗ユニット６０は、ボックス１６内に一体に収容される（図１参照）。
【００２６】
図１に示すように、エンドプレート１４ａには、酸化剤ガス供給連通孔２６ａに連通する酸化剤ガス入口マニホールド８０ａ、燃料ガス供給連通孔２８ａに連通する燃料ガス入口マニホールド８２ａ、酸化剤ガス排出連通孔２６ｂに連通する酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂ、及び燃料ガス排出連通孔２８ｂに連通する燃料ガス出口マニホールド８２ｂが設けられる。エンドプレート１４ｂには、冷却媒体供給連通孔３０ａに連通する冷却媒体入口マニホールド８４ａと、冷却媒体排出連通孔３０ｂに連通する冷却媒体出口マニホールド８４ｂとが設けられる。
【００２７】
このように構成される燃料電池スタック１０の動作について、以下に説明する。
【００２８】
先ず、図１に示すように、エンドプレート１４ａでは、酸化剤ガス入口マニホールド８０ａから酸化剤ガス供給連通孔２６ａに酸化剤ガス（例えば、空気）が供給されるとともに、燃料ガス入口マニホールド８２ａから燃料ガス供給連通孔２８ａに燃料ガス（水素ガス）が供給される。一方、エンドプレート１４ｂでは、冷却媒体入口マニホールド８４ａから冷却媒体供給連通孔３０ａに冷却媒体が供給される。
【００２９】
図２に示すように、各発電セル１２に供給された酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔２６ａから第２セパレータ２４の酸化剤ガス流路４２に導入され、電解質膜・電極構造体２０のカソード側電極３６に沿って移動する。一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔２８ａから第１セパレータ２２の燃料ガス流路３８に導入され、電解質膜・電極構造体２０のアノード側電極３４に沿って移動する。
【００３０】
従って、各電解質膜・電極構造体２０では、カソード側電極３６に供給される酸化剤ガス中の酸素と、アノード側電極３４に供給される燃料ガス（水素）とが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。
【００３１】
次いで、カソード側電極３６に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出連通孔２６ｂに沿って流動した後、エンドプレート１４ａの酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂから排出される（図１参照）。
【００３２】
同様に、アノード側電極３４に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス排出連通孔２８ｂに排出されて流動し、エンドプレート１４ａの燃料ガス出口マニホールド８２ｂから排出される。
【００３３】
また、冷却媒体は、図２に示すように、冷却媒体供給連通孔３０ａから第１及び第２セパレータ２２、２４間の冷却媒体流路４０に導入された後、矢印Ｂ方向に沿って流動する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体２０を冷却した後、冷却媒体排出連通孔３０ｂを移動してエンドプレート１４ｂの冷却媒体出口マニホールド８４ｂから排出される（図１参照）。
【００３４】
この場合、第１の実施形態では、図２及び図４に示すように、各発電セル１２には、両極である第１セパレータ２２と第２セパレータ２４とに外部抵抗ユニット６０が接続されている。このため、燃料電池スタック１０の運転が停止された後、この燃料電池スタック１０内に残留する酸化剤ガス及び燃料ガスを介して、各外部抵抗ユニット６０に電流が流れ、残留する燃料ガス及び酸化剤ガスが消費されている。
【００３５】
これにより、第１セパレータ２２と第２セパレータ２４との間に開回路電圧が発生することがなく、各発電セル１２、前記第１セパレータ２２、前記第２セパレータ２４及び電解質膜・電極構造体２０の損傷や腐食等を良好に回避することが可能になる。
【００３６】
しかも、各発電セル１２では、発電面に沿って延在する平面外周部に切り欠き部５０、５４及び５８が設けられるとともに、前記切り欠き部５０、５４及び５８内に外部抵抗ユニット６０が収容されている。従って、外部抵抗ユニット６０は、発電セル１２の外周部から外方に突出することがない。このため、発電セル１２自体が大型化することを阻止することができ、前記発電セル１２が積層されて収容されるボックス１６内に、外部抵抗ユニット６０を良好に収容することが可能になる。これにより、燃料電池スタック１０全体のコンパクト化が容易且つ確実に遂行されるという効果が得られる。
【００３７】
さらに、外部抵抗ユニット６０は、各発電セル１２の重力方向上方の一方の角部に配置されている。従って、高電圧部である外部抵抗ユニット６０を被水や衝撃から確実に保護することができる。しかも、燃料電池スタック１０と外部抵抗とを接続するためのハーネスが不要になり、前記燃料電池スタック１０全体の小型化が図られる。
【００３８】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタック９０の一部切り欠き斜視図である。なお、第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第３〜第５の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
燃料電池スタック９０は、各発電セル１２に接続される複数の外部抵抗ユニット６０を矢印Ａ方向に一体に連結した抵抗体モジュール９２を備える。
【００４０】
従って、第２の実施形態では、複数の発電セル１２が矢印Ａ方向に積層された状態で、抵抗体モジュール９２を介して複数の外部抵抗ユニット６０を各発電セル１２に一体に接続することができる。これにより、外部抵抗ユニット６０の取り付け作業（及び、取り外し作業）が一挙に簡素化され、作業性の向上が容易に図られるという効果が得られる。
【００４１】
図６は、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する発電セル１００の分解斜視説明図である。
【００４２】
発電セル１００を構成する第１セパレータ２２の重力方向上方の略中央には、切り欠き部５０ａが設けられるとともに、この切り欠き部５０ａに突出して接続端子５２ａが形成される。同様に、第２セパレータ２４の重力方向上方の略中央には、切り欠き部５４ａが設けられるとともに、この切り欠き部５４ａに突出して接続端子５６ａが形成される。電解質膜・電極構造体２０の固体高分子電解質膜３２には、重力方向上方の略中央に切り欠き部５８ａが形成される。
【００４３】
発電セル１００では、切り欠き部５０ａ、５４ａ及び５８ａに対応して外部抵抗ユニット６０（又は、抵抗体モジュール９２）が配置され、第１セパレータ２２と第２セパレータ２４とは、抵抗６２を介して接続される。
【００４４】
これにより、第３の実施形態では、開回路電圧を迅速に除去するとともに、発電セル１００内に外部抵抗ユニット６０を収容することができ、燃料電池スタック全体の小型化が容易に図られる等、上記の第１及び第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００４５】
なお、第１〜第３の実施形態では、外部抵抗ユニット６０がそれぞれ一対のばね状端子６４、６６を備えているが、これに限定されるものではない。例えば、図７には、第４の実施形態に係る燃料電池スタックに組み込まれる外部抵抗ユニット１１０が示されている。
【００４６】
外部抵抗ユニット１１０は、抵抗６２の両端に接続されるそれぞれ単一のばね状端子６４ａ、６６ａを備える。一方のばね状端子６４ａは、第１セパレータ２２の接続端子５２に接続するとともに、他方のばね状端子６６ａは、第２セパレータ２４の接続端子５６に接続されている。
【００４７】
これにより、第４の実施形態では、一層簡単且つコンパクトな構成で、第１セパレータ２２と第２セパレータ２４との間に抵抗６２を接続することができるとともに、上記の外部抵抗ユニット６０と同様の効果が得られる。
【００４８】
図８は、本発明の第５の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する発電セル１２０の分解斜視説明図である。
【００４９】
発電セル１２０は、電解質膜・電極構造体２０を挟持する第１及び第２セパレータ１２２、１２４を備える。第１及び第２セパレータ１２２、１２４は、カーボンセパレータで構成される。
【００５０】
第１セパレータ１２２の重力方向上方の一方の角部には、切り欠き部５０ｂが形成されるとともに、この切り欠き部５０ｂを構成する水平面には、孔部１２６が設けられる。第２セパレータ１２４の重力方向上方の一方の角部には、同様に、切り欠き部５４ｂと孔部１２８とが形成される。
【００５１】
発電セル１２０には、外部抵抗ユニット１３０が取り付けられる。この外部抵抗ユニット１３０は、孔部１２６、１２８に挿入される接続端子１３２、１３４を備える。外部抵抗ユニット１３０は、接続端子１３２、１３４を孔部１２６、１２８に差し込むとともに、切り欠き部５０ｂ、５４ｂ及び５８に一体に収容される。
【００５２】
これにより、第５の実施形態では、第１セパレータ１２２と第２セパレータ１２４とが、外部抵抗ユニット１３０により接続されて開回路電圧を可及的に除去するとともに、前記外部抵抗ユニット１３０が発電セル１２０の外部に突出することがない。これにより、第５の実施形態は、上記の第１〜第４の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５３】
図９は、本発明の第６の実施形態に係る燃料電池スタック１４０の一部切り欠き斜視図であり、図１０は、前記燃料電池スタック１４０の断面側面図である。
【００５４】
燃料電池スタック１４０は、例えば、第３の実施形態に用いられる発電セル１００が所定数だけ矢印Ａ方向に積層されたセルモジュール（発電セルモジュール）１４２を備え、前記セルモジュール１４２を所定の数だけ矢印Ａ方向に積層して構成される。
【００５５】
各セルモジュール１４２は、例えば、４ヶ所に設けられる樹脂製のセルモジュールクリップ１４３を介して一体化される。なお、各セルモジュール１４２は、セルモジュールクリップ１４３に代えて、ボルト締結、接着又は樹脂溶着等により一体化してもよい。また、以下に説明する第７の実施形態でも、同様である。
【００５６】
セルモジュール１４２の積層方向両端には、エンドプレート１４ａ、１４ｂが配設され、ケーシング１６により前記セルモジュール１４２が収容される。
【００５７】
各セルモジュール１４２では、積層方向一端側に配置される、例えば、第１セパレータ２２と、積層方向他端に配置される、例えば、第２セパレータ２４とにのみ、それぞれ接続端子５２ａ、５６ａが設けられる。各セルモジュール１４２には、切り欠き部５０ａ、５８ａ及び５４ａに対応して、外部抵抗ユニット（抵抗体ユニット）１４４が配置され、前記外部抵抗ユニット１４４が前記セルモジュール１４２の積層方向両端に設けられている接続端子５２ａ、５６ａに接続される。
【００５８】
図１１に示すように、外部抵抗ユニット１４４は、抵抗１４６、ヒューズ１４８及びサーモスタット１５０が直列に接続され、これらがユニットケーシング１５２内に収納される。接続端子５２ａは、抵抗１４６の一端に接続されるとともに、接続端子５６ａは、サーモスタット１５０の一端に接続される。
【００５９】
サーモスタット１５０は、常温では通電状態（ＯＮ状態）に維持される一方、所定の温度（例えば、５０℃）以上になると、回路を開いて外部抵抗ユニット１４４内の抵抗回路に電流が流れるのを遮断する。
【００６０】
図１０に示すように、燃料電池スタック１４０では、電力取り出し端子１８ａ、１８ｂが走行用モータ等の外部負荷１５４に接続される。
【００６１】
このように構成される第６の実施形態では、先ず、起動時には、燃料電池スタック１４０が常温であるため、各外部抵抗ユニット１４４を構成するサーモスタット１５０が通電状態にある。
【００６２】
このため、第１の実施形態と同様に、酸化剤ガス入口マニホールド８０ａから酸化剤ガス供給連通孔２６ａに酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス入口マニホールド８２ａから燃料ガス供給連通孔２８ａに燃料ガスが供給されてガス置換が行われると、各セルモジュール１４２に取り付けられている各外部抵抗ユニット１４４では、回路に微少電流が流れる。従って、各発電セル１２の電圧を、例えば、０．８Ｖ以下に抑えることができ、各セルモジュール１４２の構成部材の劣化や発電性能の低下を有効に抑制することが可能になる。
【００６３】
次いで、各セルモジュール１４２内のガス置換が行われた後、外部負荷１５４が接続されて起動される。そして、各セルモジュール１４２が発電により昇温され、前記セルモジュール１４２の雰囲気温度が、例えば、５０℃を超えると、サーモスタット１５０の回路が開放されて抵抗回路に電流が流れることが遮断される。
【００６４】
これにより、燃料電池スタック１４０の運転中におけるエネルギの抵抗回路による損失を有効に防止するとともに、抵抗の熱による断線を阻止することが可能になる。
【００６５】
また、この第６の実施形態では、燃料電池スタック１４０の運転が停止された後、この燃料電池スタック１４０の温度が低下すると、サーモスタット１５０がＯＮされて通電状態となる。このため、外部抵抗ユニット１４４の抵抗回路に微少電流が流れ、各セルモジュール１４２に開回路電圧が発生することがない。このため、各発電セル１００の損傷等を回避することが可能になる等、上記の第１〜第５の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６６】
しかも、複数の発電セル１００が一体に積層されてセルモジュール１４２が構成されるとともに、外部抵抗ユニット１４４が構成されている。従って、燃料電池スタック１４０の組み立て作業やセル交換作業が一挙に簡素化し、作業効率が向上するという利点がある。
【００６７】
図１２は、本発明の第７の実施形態に係る燃料電池スタック１６０の一部切り欠き斜視図であり、図１３は、前記燃料電池スタック１６０を構成する発電セル１６２の分解斜視説明図である。
【００６８】
燃料電池スタック１６０は、発電セル１６２を所定数だけ矢印Ａ方向に積層したセルモジュール１６４を備え、前記セルモジュール１６４を所定数積層することにより構成される。
【００６９】
発電セル１６２は、固体高分子電解質膜３２、第１セパレータ２２及び第２セパレータ２４の矢印Ｂ方向一端側の重力方向略中央部に、切り欠き部５８ｂ、５０ｃ及び５４ｃが形成される。固体高分子電解質膜３２、第１セパレータ２２及び第２セパレータ２４の矢印Ｂ方向他端部には、重力方向略中央部に切り欠き部１６６ａ、１６６ｂ及び１６６ｃが形成される。第１及び第２セパレータ２２、２４は、切り欠き部１６６ｂ、１６６ｃに突出してセル電圧検出用端子１６８ａ、１６８ｂを設ける。
【００７０】
各セルモジュール１６４の積層方向両端に配置されている、例えば、第１セパレータ２２と第２セパレータ２４とには、切り欠き部５０ｃ、５４ｃに突出する接続端子５２ｂ、５６ｂが形成され、前記接続端子５２ｂ、５６ｂに外部抵抗ユニット１４４が接続される。各セルモジュール１６４は、例えば、４ヶ所に設けられるセルモジュールクリップ１４３を介して一体化される。
【００７１】
このように構成される第７の実施形態では、セルモジュール１６４毎に外部抵抗ユニット１４４が接続されており、上記の第６の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７２】
なお、上記の第６及び第７の実施形態では、金属セパレータである第１及び第２セパレータ２２、２４を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、上記の第５の実施形態と同様に、カーボンセパレータである第１及び第２セパレータ１２２、１２４を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタックの一部切り欠き斜視図である。
【図２】前記燃料電池スタックを構成する発電セルの分解斜視説明図である。
【図３】前記発電セルを構成するセパレータの正面説明図である。
【図４】前記発電セルと外部抵抗ユニットとの接続状態説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタックの一部切り欠き斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する発電セルの分解斜視説明図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る燃料電池スタックに組み込まれる外部抵抗ユニットの説明図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する発電セルの分解斜視説明図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る燃料電池スタックの一部切り欠き斜視図である。
【図１０】前記燃料電池スタックの断面側面図である。
【図１１】前記燃料電池スタックを構成するセルモジュールと外部抵抗ユニットとの接続状態を示す説明図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態に係る燃料電池スタックの一部切り欠き斜視図である。
【図１３】前記燃料電池スタックを構成する発電セルの分解斜視説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０、９０、１４０、１６０…燃料電池スタック
１２、１００、１２０、１６２…発電セル
１６…ボックス                      ２０…電解質膜・電極構造体
２２、２４、１２２、１２４…セパレータ
２６ａ…酸化剤ガス供給連通孔        ２６ｂ…酸化剤ガス排出連通孔
２８ａ…燃料ガス供給連通孔          ２８ｂ…燃料ガス排出連通孔
３０ａ…冷却媒体供給連通孔          ３０ｂ…冷却媒体排出連通孔
３２…固体高分子電解質膜            ３４…アノード側電極
３６…カソード側電極                ３８…燃料ガス流路
４０…冷却媒体流路                  ４２…酸化剤ガス流路
５０、５０ａ〜５０ｃ、５４、５４ａ〜５４ｃ、５８、５８ａ、５８ｂ、１６６ａ〜１６６ｃ…切り欠き部
５２、５２ａ、５２ｂ、５６、５６ａ、５６ｂ、１３２、１３４…接続端子
６０、１１０、１３０、１４４…外部抵抗ユニット
６２、１４６…抵抗
６４、６４ａ、６６、６６ａ…ばね状端子
９２…抵抗体モジュール              １２６、１２８…孔部
１４２、１６４…セルモジュール
【図１】
0005307441.tif 000002
【図２】
0005307441.tif 000003
【図３】
0005307441.tif 000004
【図４】
0005307441.tif 000005
【図５】
0005307441.tif 000006
【図６】
0005307441.tif 000007
【図７】
0005307441.tif 000008
【図８】
0005307441.tif 000009
【図９】
0005307441.tif 000010
【図１０】
0005307441.tif 000011
【図１１】
0005307441.tif 000012
【図１２】
0005307441.tif 000013
【図１３】
0005307441.tif 000014