(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を備える燃料電池ユニットであって、
前記燃料電池は、
少なくとも複数の燃料電池セルが積層された積層体と、
前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に第１凹部を有する第１剛性プレートと、を備え、
前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第１剛性プレートの前記第１凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った方向を第１の交線方向とし、
前記燃料電池ユニットは、
前記第１剛性プレートの前記第１凹部に配置される燃料電池用補機部材を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記燃料電池は、
２つの板状部材であって、それぞれ、前記積層体の側面と対向するように配置されると共に、前記第１剛性プレートとの接合部を有し、前記第１剛性プレートが前記積層体を押圧する押圧力を維持するための第１締結部材および第２締結部材を備え、
前記第１剛性プレートは、
前記第１凹部を複数備えると共に、
前記第１凹部間に設けられる凸部であって、前記第１締結部材との接合部付近から、前記第２締結部材との接合部付近に向かって形成される凸部を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記第１締結部材および第２締結部材の前記接合部は、前記第１の交線方向における端部であることを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記第１締結部材および第２締結部材は、
前記第１の交線方向における両端部に、それぞれ、前記接合部を有し、
前記第１剛性プレートの前記凸部は、
前記第１締結部材との接合部であって、前記第１の交線方向における一端の接合部付近から、前記第２締結部材との接合部であって、前記第１の交線方向における一端の接合部付近に向かって形成される第１凸部と、
前記第１締結部材との接合部であって、前記第１の交線方向における他端の接合部付近から、前記第２締結部材との接合部であって、前記第１の交線方向における他端の接合部付近に向かって形成される第２凸部と、を備え、
前記第１凸部と前記第２凸部とは、略平行に形成されていることを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項５】
請求項１に記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記燃料電池は、
２つの板状部材であって、それぞれ、前記積層体の側面と対向するように配置されると共に、前記第１剛性プレートとの接合部を有し、前記第１剛性プレートが前記積層体を押圧する押圧力を維持するための第１締結部材および第２締結部材を備え、
前記第１締結部材および前記第２締結部材と接合され、前記第１剛性プレートと共に、前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に第２凹部を有し、前記第２凹部に隣接して形成される第３凸部を有すると共に、前記積層体側の面に前記第３凸部に対応する凸部対応部分を有する第２剛性プレートと、
前記第２剛性プレートと前記積層体の間に配置されると共に、前記凸部対応部分と接続され、前記凸部対応部分からの荷重を前記積層体に付加するための荷重付加部と、
を備え、
前記第２剛性プレートの前記第３凸部において、
前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第２剛性プレートの前記第２凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った第２の交線方向の幅は、前記荷重付加部に対応する荷重付加対応部分が、最も広いことを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項６】
請求項２から請求項４までのいずれかに記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記燃料電池は、
前記第１締結部材および前記第２締結部材と接合され、前記第１剛性プレートと共に、前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に第２凹部を有し、前記第２凹部に隣接して形成される第３凸部を有すると共に、前記積層体側の面に前記第３凸部に対応する凸部対応部分を有する第２剛性プレートと、
前記第２剛性プレートと前記積層体の間に配置されると共に、前記凸部対応部分と接続され、前記凸部対応部分からの荷重を前記積層体に付加するための荷重付加部と、
を備え、
前記第２剛性プレートの前記第３凸部において、
前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第２剛性プレートの前記第２凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った第２の交線方向の幅は、前記荷重付加部に対応する荷重付加対応部分が、最も広いことを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記第１剛性プレートは、
前記第１凹部を複数備えると共に、
前記第１凹部間に設けられる凸部であって、前記第１の交線方向に沿って形成される第４凸部を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の燃料電池ユニットにおいて、
前記燃料電池用補機部材は、
ポンプ、弁、所定のセンサ、所定の制御回路、所定のリレー回路、または、配管のいずれかであることを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項９】
燃料電池であって、
少なくとも複数の燃料電池セルが積層された積層体と、
前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に凹部を有する第１剛性プレートと、を備え、
前記第１剛性プレートの前記凹部には、燃料電池用補機部材が配置されることを特徴とする燃料電池。
【請求項１０】
請求項９に記載の燃料電池において、
２つの板状部材であって、それぞれ、前記積層体の側面と対向するように配置されると共に、前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第１剛性プレートの前記第１凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った交線方向における端部に、前記第１剛性プレートとの接合部を有し、前記第１剛性プレートが前記積層体を押圧する押圧力を維持するための第１締結部材および第２締結部材を備え、
前記第１剛性プレートは、
前記第１凹部を複数備えると共に、
前記第１凹部間に設けられる凸部であって、前記第１締結部材との接合部付近から、前記第２締結部材との接合部付近に向かって形成される凸部を備えることを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池または燃料電池を備える燃料電池ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池セルを剛性プレート（エンドプレート）で挟持して成る燃料電池が知られている。このような燃料電池には、燃料電池用補機部材が配設され、燃料電池ユニットを形成する（特許文献１参照）。燃料電池用補機部材としては、ポンプ、弁、所定のセンサ、所定の制御回路、所定のリレー回路、または、配管などが挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１０５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のように燃料電池ユニットにおいて、燃料電池用補機部材を配設すると、燃料電池ユニットが大型化するおそれがあった。また、燃料電池ユニットにおいて、軽量化が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、燃料電池ユニットを小型化しつつ、軽量化する技術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】
【０００６】
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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
[適用例１]
燃料電池を備える燃料電池ユニットであって、前記燃料電池は、少なくとも複数の燃料電池セルが積層された積層体と、前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に第１凹部を有する第１剛性プレートと、を備え、前記燃料電池ユニットは、前記第１剛性プレートの前記第１凹部に配置される燃料電池用補機部材を備えることを要旨とする。
【０００８】
上記構成の燃料電池ユニットによれば、燃料電池ユニットを小型化しつつ、軽量化することができる。
【０００９】
[適用例２]
適用例１に記載の燃料電池ユニットにおいて、前記燃料電池は、２つの板状部材であって、それぞれ、前記積層体の側面と対向するように配置されると共に、前記第１剛性プレートとの接合部を有し、前記第１剛性プレートが前記積層体を押圧する押圧力を維持するための第１締結部材および第２締結部材を備え、前記第１剛性プレートは、前記第１凹部を複数備えると共に、前記第１凹部間に設けられる凸部であって、前記第１締結部材との接合部付近から、前記第２締結部材との接合部付近に向かって形成される凸部を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。
【００１０】
このようにすれば、第１剛性プレートが、第１締結部材または第２締結部材による積層体の積層方向への締結力（押圧力）、または、積層体からの押圧力によって、反ることを抑制することができる。
【００１１】
[適用例３]
適用例２に記載の燃料電池ユニットにおいて、  前記第１締結部材および第２締結部材の前記接合部は、前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第１剛性プレートの前記第１凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った交線方向における端部であることを特徴とする燃料電池ユニット。
【００１２】
このようにすれば、第１剛性プレートが、第１締結部材または第２締結部材による積層体の積層方向への締結力（押圧力）、または、積層体からの押圧力によって、反ることをより抑制することができる。
【００１３】
[適用例４]
適用例３に記載の燃料電池ユニットにおいて、前記第１締結部材および第２締結部材は、前記交線方向における両端部に、それぞれ、前記接合部を有し、前記第１剛性プレートの前記凸部は、前記第１締結部材との接合部であって、前記交線方向における一端の接合部付近から、前記第２締結部材との接合部であって、前記交線方向における一端の接合部付近に向かって形成される第１凸部と、前記第１締結部材との接合部であって、前記交線方向における他端の接合部付近から、前記第２締結部材との接合部であって、前記交線方向における他端の接合部付近に向かって形成される第２凸部と、を備え、前記第１凸部と前記第２凸部とは、略平行に形成されていることを特徴とする燃料電池ユニット。
【００１４】
このようにすれば、第１剛性プレートが、第１締結部材または第２締結部材の締結力、または、積層体からの押圧力によって、反ることをより抑制することができる。
【００１５】
[適用例５]
適用例１ないし適用例４のいずれかに記載の燃料電池ユニットにおいて、前記燃料電池は、２つの板状部材であって、それぞれ、前記積層体の側面と対向するように配置されると共に、前記第１剛性プレートとの接合部を有し、前記第１剛性プレートが前記積層体を押圧する押圧力を維持するための第１締結部材および第２締結部材を備え、前記第１締結部材および前記第２締結部材と接合され、前記第１剛性プレートと共に、前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に第２凹部を有し、前記第２凹部に隣接して形成される第３凸部を有すると共に、前記積層体側の面に前記第３凸部に対応する凸部対応部分を有する第２剛性プレートと、前記第２剛性プレートと前記積層体の間に配置されると共に、前記凸部対応部分と接続され、前記凸部対応部分からの荷重を前記積層体に付加するための荷重付加部と、を備え、前記第２剛性プレートの前記第３凸部において、前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第１剛性プレートの前記第１凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った交線方向の幅は、前記荷重付加部に対応する荷重付加対応部分が、最も広いことを特徴とする燃料電池ユニット。
【００１６】
このようにすれば、第２剛性プレートにおいて、第２凹部をできるだけ広くして軽量化することができると共に、荷重付加対応部分付近の耐久性を向上させることができる。
【００１７】
[適用例６]
適用例１ないし適用例５のいずれかに記載の燃料電池ユニットにおいて、前記第１剛性プレートは、前記第１凹部を複数備えると共に、前記第１凹部間に設けられる凸部であって、前記交線方向に沿って形成される第４凸部を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。
【００１８】
このようにすれば、第１剛性プレートが、第１締結部材または第２締結部材による積層体の積層方向への締結力（押圧力）によって、反ることをより抑制することができる。
【００１９】
[適用例７]
適用例１ないし適用例６のいずれかに記載の燃料電池ユニットにおいて、前記燃料電池用補機部材は、ポンプ、弁、所定のセンサ、所定の制御回路、所定のリレー回路、または、配管のいずれかであることを特徴とする燃料電池ユニット。
【００２０】
[適用例８]
燃料電池であって、少なくとも複数の燃料電池セルが積層された積層体と、前記積層体を挟持するための剛性プレートであって、前記積層体側の面の反対面に凹部を有する第１剛性プレートと、を備え、前記第１剛性プレートの前記凹部には、燃料電池用補機部材が配置されることを特徴とする燃料電池。
【００２１】
上記構成の燃料電池によれば、燃料電池と燃料電池用補機部材とから成るユニットを小型化しつつ、軽量化することができる。
【００２２】
[適用例９]
適用例８に記載の燃料電池において、２つの板状部材であって、それぞれ、前記積層体の側面と対向するように配置されると共に、前記積層体の側面と対向する対向面が規定する平面と、前記第１剛性プレートの前記第１凹部が配置される面が規定する平面との交線に沿った交線方向における端部に、前記第１剛性プレートとの接合部を有し、前記第１剛性プレートが前記積層体を押圧する押圧力を維持するための第１締結部材および第２締結部材を備え、前記第１剛性プレートは、前記第１凹部を複数備えると共に、前記第１凹部間に設けられる凸部であって、前記第１締結部材との接合部付近から、前記第２締結部材との接合部付近に向かって形成される凸部を備えることを特徴とする燃料電池。
【００２３】
このようにすれば、第１剛性プレートが、第１締結部材または第２締結部材による積層体の積層方向への締結力（押圧力）、または、積層体からの押圧力によって、反ることを抑制することができる。
【００２４】
なお、本発明は、上記した燃料電池ユニットや燃料電池の他、燃料電池用剛性プレートなど他の装置発明の態様として実現することが可能である。また、装置発明の態様に限ることなく、燃料電池ユニットの製造方法など方法発明としての態様で実現することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき次の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．燃料電池ユニットＦＣＵの構成：
図１は、本発明の第１実施例としての燃料電池ユニットＦＣＵの概略外観図である。第１実施例の燃料電池ユニットＦＣＵは、燃料電池１００と、燃料電池用補機部材ＨＫとから構成される。
【００２６】
燃料電池１００は、燃料ガスとしての水素と酸化ガスとしての空気とを用いて発電を行う固体高分子型の燃料電池であり、図１に示すように、一端からエンドプレートＥＰ１、インシュレータＩＳ、ターミナルＴＭ、複数の燃料電池セルＣＬ、ターミナルＴＭ、インシュレータＩＳ、プレッシャプレートＰＰ、エンドプレートＥＰ２の順に積層され、テンションプレートＴＰ１，ＴＰ２によって締結されて構成されるスタック構造を有する。これら各部材は、板状部材であり、これら部材の側面のうち、厚さ方向に平行な面を端面とも呼ぶ。また、これら部材を積層する方向を積層方向とも呼ぶ。さらに、インシュレータＩＳ、ターミナルＴＭ、プレッシャプレートＰＰ、複数の燃料電池セルＣＬから成る積層体を積層体ＣＳとも呼ぶ。なお、図１に示すように、ｘ、ｙ、ｚ方向を規定する。また、プレッシャプレートＰＰとエンドプレートＥＰ２との間には、アジャストスクリューＡＳが配置されている。
【００２７】
燃料電池セルＣＬは、ＭＥＡ（Ｍｅｍｂｒａｎｅ‐Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ：膜電極接合体）（図示せず）と、セパレータ（図示せず）とを交互に積層して構成される。ＭＥＡは、イオン交換膜からなる電解質膜と、この電解質膜の両面にそれぞれ配置されたアノード、カソードと、アノード、カソードに積層される拡散層と、から成る。セパレータには、アノードに燃料ガスとしての水素を、カソードに酸化ガスとしての空気を供給するためのガス流路、および燃料電池冷却用の冷媒を流すための冷媒流路が形成される。
【００２８】
エンドプレートＥＰ１，ＥＰ２は、テンションプレートＴＰ１，ＴＰ２と接合されることにより、積層方向の締結力（押圧力）を維持するための剛性プレートである。このエンドプレートＥＰ１，ＥＰ２、および、テンションプレートＴＰ１，ＴＰ２についての詳細は、後述する。ターミナルＴＭは、外部端子（図示せず）を有する集電用の板である。インシュレータＩＳは、ターミナルＴＭとエンドプレートＥＰ１，ＥＰ２との間を絶縁するための絶縁用の板である。プレッシャプレートＰＰは、エンドプレートＥＰ２からの押圧力を均等に各燃料電池セルＣＬに伝達するための板である。アジャストスクリューＡＳは、エンドプレートＥＰ２からの押圧力をプレッシャプレートＰＰに伝達するためのボルト状部材である。
【００２９】
燃料電池用補機部材ＨＫは、燃料電池１００のエンドプレートＥＰ２に固定される。この燃料電池用補機部材ＨＫは、例えば、燃料電池１００が燃料ガス循環型の燃料電池システムに用いられる場合において、燃料電池１００に燃料ガスを循環供給するための循環ポンプや、燃料電池１００に冷媒を給排するための冷媒ポンプや、燃料電池に酸化ガスを供給するためのコンプレッサや、燃料ガスまたは酸化ガスを調圧するための調圧弁や、燃料ガスや酸化ガスを遮断、または、給排するための遮断弁や、燃料電池１００の状態を検出するためのセンサ（温度センサ、圧力センサ、湿度センサ、荷重センサ、圧力センサ、または、電流センサ等）や、弁やポンプなどを制御する制御回路や、燃料電池１００から電力の出力等を切り替えするリレー回路や、燃料ガス、酸化ガス、または、冷媒を給排するための配管などを含む。
【００３０】
Ａ２．エンドプレートおよびテンションプレートの説明：
図２は、燃料電池１００の側面であって、エンドプレートＥＰ１の正面をやや斜めから見た図である。図３は、燃料電池１００の側面であって、エンドプレートＥＰ２の正面をやや斜めから見た図である。
【００３１】
図２に示すように、燃料電池１００には、積層方向に貫通する複数のマニホールドが形成されている。具体的には、燃料電池１００には、各燃料電池セルＣＬに、燃料ガスとしての水素を供給するための水素供給マニホールドＭＨＩと、各燃料電池セルＣＬで、電気化学反応に供された後の水素を収集し、燃料電池１００の外部に排出するための水素排出マニホールドＭＨＯと、各燃料電池セルＣＬに、酸化ガスとしての空気を供給するための空気供給マニホールドＭＡＩと、各燃料電池セルＣＬで、電気化学反応に供された後の空気を収集し、燃料電池１００の外部に排出するための空気排出マニホールドＭＡＯと、各燃料電池セルＣＬに、冷媒を供給するための冷媒供給マニホールドＭＷＩと、各燃料電池セルＣＬを冷却した後の冷媒を収集し、燃料電池１００の外部に排出するための冷媒排出マニホールドＭＷＯと、を備えている。エンドプレートＥＰ１には、各マニホールドに対応する貫通孔が形成されている。
【００３２】
図２に示すように、エンドプレートＥＰ１において、積層体ＣＳ（燃料電池セルＣＬ）側とは反対面（以下では、面ＭＮ１とも呼ぶ）には、複数の凹部ＯＢ１が形成されている。そして、本実施例の燃料電池ユニットＦＣＵでは、燃料電池用補機部材ＨＫは、その一部が、この凹部ＯＢ１内に配置されている。さらに、各凹部間には、凸部ＴＢ１、凸部ＴＢ２が形成されている。
【００３３】
図２または図３に示すように、テンションプレートＴＰ１，ＴＰ２は、それぞれ、同形状の板状部材であり、積層体ＣＳの側面に対向するように配置される。ここで、テンションプレートが、積層体ＣＳの側面に対向する対向面が規定する平面と、エンドプレートＥＰ１の面ＭＮ１が規定する平面との交線に沿った方向を交線方向とも呼ぶ。また、テンションプレートＴＰ１，ＴＰ２は、エンドプレートＥＰ１の端面、エンドプレートＥＰ２の端面を挟持するように配置されると共に、ボルトＢＴによって、その端面に複数箇所で接合される。テンションプレートＴＰ１とエンドプレートＥＰ１との接合部のうち、テンションプレートＴＰ１における交線方向の両端部に位置するボルトＢＴによって接合される接合部を、それぞれ、接合部ＳＴ１，ＳＴ２と呼ぶ。同様に、テンションプレートＴＰ２とエンドプレートＥＰ１との接合部のうち、テンションプレートＴＰ２における交線方向の両端部に位置するボルトＢＴによって接合される接合部を、それぞれ、接合部ＳＴ３，ＳＴ４と呼ぶ。
【００３４】
また、図２に示すように、エンドプレートＥＰ１において、凸部ＴＢ１は、面ＭＮ１に沿った方向であって、交線方向に垂直な方向に伸びるように、接合部ＳＴ１付近から、接合部ＳＴ３付近に向かって、長手状（リブ状または梁状）に形成される。また、凸部ＴＢ２は、面ＭＮ１に沿った方向であって、交線方向に垂直な方向に伸びるように、接合部ＳＴ２付近から、接合部ＳＴ４付近に向かって、長手状に形成される。エンドプレートＥＰ１において、凸部ＴＢ１と凸部ＴＢ２は、略平行に配置されている。
【００３５】
図３に示すように、エンドプレートＥＰ２は、積層体ＣＳ（燃料電池セルＣＬ）側とは反対面（以下では、面ＭＮ２とも呼ぶ）には、凹部ＯＢ２が形成されると共に、隣接して、凸部ＴＢ３，ＴＢ４が形成されており、その凸部ＴＢ３，ＴＢ４に、それぞれ貫通孔ＡＢが設けられている。アジャストスクリューＡＳは、エンドプレートＥＰ２とプレッシャプレートＰＰとの間に配置されると共に、一部が貫通孔ＡＢに挿入され、テンションプレートＴＰ１，ＴＰ２による積層方向の締結力によって、プレッシャプレートＰＰを所定の押圧力で押圧する。これにより、燃料電池１００は、燃料電池セルＣＬに、積層方向の所定の押圧力がかかった状態で保持されている。また、アジャストスクリューＡＳは、プレッシャプレートＰＰを押圧する反作用で、エンドプレートＥＰ２を押圧している。
【００３６】
また、図３に示すように、エンドプレートＥＰ２の凸部ＴＢ３，ＴＢ４において、交線方向の幅は、アジャストスクリューＡＳが挿入される貫通孔ＡＢ部分が、最も広くなるように形成されている。
【００３７】
以上のように、本実施例の燃料電池ユニットＦＣＵでは、燃料電池１００のエンドプレートＥＰ１，エンドプレートＥＰ２に凹部を形成するようにしている（図２参照）。このようにすれば、エンドプレートＥＰ１，ＥＰ２を軽量化することができる。また、燃料電池ユニットＦＣＵでは、燃料電池用補機部材ＨＫの一部を、凹部ＯＢ１内に配置するようにしている。このようにすれば、燃料電池ユニットＦＣＵにおいて、積層方向の長さを、縮小することができ、すなわち、小型化することができる。
【００３８】
燃料電池ユニットＦＣＵでは、エンドプレートＥＰ１において、凸部ＴＢ１，ＴＢ２が、テンションプレートＴＰ１とテンションプレートＴＰ２とを結ぶ領域に形成されている（図２参照）。このようにすれば、テンションプレートによる積層方向の締結力によって、エンドプレートＥＰ１が反ることを抑制することができ、その結果、各燃料電池セルＣＬに対する面圧抜けを抑制することができる。
【００３９】
ところで、エンドプレートＥＰ１において、テンションプレートが配置されていない部分では、積層方向の締結力が小さいので、積層体ＣＳが、エンドプレートＥＰ１を積層方向に押圧して、エンドプレートＥＰ１が積層方向に反るおそれがあった。一方、燃料電池ユニットＦＣＵでは、凸部ＴＢ１，ＴＢ２が、テンションプレートＴＰ１とテンションプレートＴＰ２とを結ぶ領域のうち、接合部ＳＴ１付近から接合部ＳＴ３付近に向かって、または、接合部ＳＴ２付近から接合部ＳＴ４付近に向かって形成されている（図２参照）。このように、エンドプレートＥＰ１において、凸部ＴＢ１，ＴＢ２が、テンションプレートＴＰ１とテンションプレートＴＰ２とを結ぶ領域のうち、テンションプレートが配置されていない部分の近くに形成されているので、その凸部ＴＢ１，ＴＢ２によって、積層体ＣＳの押圧力を押し返す力を生じさせることができ、エンドプレートＥＰ１のテンションプレートが配置されていない部分において、積層体ＣＳからの押圧力によって積層方向に反ることを抑制することができる。その結果、各燃料電池セルＣＬに対する面圧抜けを抑制することができる。
【００４０】
また、エンドプレートＥＰ２において、アジャストスクリューＡＳが挿入される貫通孔ＡＢ付近には、プレッシャプレートＰＰを押圧する反作用で、積層方向に大きな押圧力がかかるおそれがあった。一方、燃料電池ユニットＦＣＵでは、エンドプレートＥＰ２の凸部ＴＢ３，ＴＢ４において、交線方向の幅は、アジャストスクリューＡＳが挿入される貫通孔ＡＢ部分が、最も広くなるように形成されている。このようにすれば、エンドプレートＥＰ２において、凹部ＯＢ２をできるだけ広くして軽量化することができると共に、アジャストスクリューＡＳが挿入される貫通孔ＡＢ部分付近の耐久性を向上させることができる。
【００４１】
なお、本実施例において、燃料電池用補機部材ＨＫは、請求項における燃料電池用補機部材に該当し、積層体ＣＳは、請求項における積層体に該当し、第１剛性プレートは、請求項におけるエンドプレートＥＰ１に該当し、凹部ＯＢ１は、請求項における第１凹部に該当し、テンションプレートＴＰ１，ＴＰ２は、請求項における第１締結部材または第２締結部材に該当し、アジャストスクリューＡＳは、請求項における荷重負荷部に該当し、凸部ＴＢ１，ＴＢ２は、請求項における凸部、第１凸部、または、第２凸部に該当し、第２剛性プレートは、請求項におけるエンドプレートＥＰ２に該当し、凹部ＯＢ２は、請求項における第２凹部に該当し、凸部ＴＢ３，ＴＢ４は、請求項における第３凸部に該当する。
【００４２】
Ｂ．第２実施例：
図４は、本発明の第２実施例としての燃料電池ユニットＦＣＵ１の概略外観図である。本実施例の燃料電池ユニットＦＣＵ１は、第１実施例の燃料電池ユニットＦＣＵとほとんど同じ構成であるが、図４に示すように、交線方向において、凸部ＴＢ１と凸部ＴＢ２とを結ぶ凸部ＴＢ５を備える。このようにすれば、エンドプレートＥＰ１が反ることをより抑制することができ、その結果、各燃料電池セルＣＬに対する面圧抜けを抑制することができる。なお、本実施例において、凸部ＴＢ５は、請求項における第４凸部に該当する。
【００４３】
Ｃ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば以下のような変形も可能である。
【００４４】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例の燃料電池ユニットでは、エンドプレートＥＰ１の凹部ＯＢ１に燃料電池用補機部材ＨＫを配置するようにしているが、本発明はこれに限られるものではなく、エンドプレートＥＰ２の凹部ＯＢ２に燃料電池用補機部材ＨＫを配置するようにしてもよい。このようにすれば、積層方向の長さを、縮小することができ、すなわち、小型化することができる。
【００４５】
Ｃ２．変形例２：
上記第２実施例の燃料電池ユニットＦＣＵ１では、エンドプレートＥＰ１において、凸部ＴＢ１と凸部ＴＢ２とを結ぶ凸部ＴＢ５が設けられているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、エンドプレートＥＰ２において、凸部ＴＢ３と凸部ＴＢ４とを結ぶ凸部を設けるようにしてもよい。このようにすれば、エンドプレートＥＰ２が反ることをより抑制することができ、その結果、各燃料電池セルＣＬに対する面圧抜けを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施例としての燃料電池ユニットＦＣＵの概略外観図である。
【図２】燃料電池１００の側面であってエンドプレートＥＰ１の正面をやや斜めから見た図である。
【図３】燃料電池１００の側面であってエンドプレートＥＰ２の正面をやや斜めから見た図である。
【図４】本発明の第２実施例としての燃料電池ユニットＦＣＵ１の概略外観図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００…燃料電池
ＦＣＵ，ＦＣＵ１…燃料電池ユニット
ＡＢ…貫通孔
ＨＫ…燃料電池用補機部材
ＣＬ…燃料電池セル
ＴＭ…ターミナル
ＰＰ…プレッシャプレート
ＡＳ…アジャストスクリュー
ＣＳ…積層体
ＩＳ…インシュレータ
ＢＴ…ボルト
ＯＢ１，ＯＢ２…凹部
ＴＢ１〜ＴＢ５…凸部
ＥＰ１，ＥＰ２…エンドプレート
ＴＰ１，ＴＰ２…テンションプレート
ＳＴ１〜ＳＴ４…接合部
ＭＡＩ…空気供給マニホールド
ＭＡＯ…空気排出マニホールド
ＭＨＩ…水素供給マニホールド
ＭＨＯ…水素排出マニホールド
ＭＷＩ…冷媒供給マニホールド
ＭＷＯ…冷媒排出マニホールド
【図１】
0005200533.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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