(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池の構成部品に熱膨張、収縮などの変形が生じても、その変形を吸収または逃がして高精度で構成部品を位置決めし、組み立てることができる燃料電池とその製造方法の提供。【解決手段】燃料電池構成部品５０の板面中心５４からの放射線またはその平行線を含む、板面に垂直な面からなる位置決め面５６を有する位置決め部５７を、２箇所以上、有する燃料電池１０。位置決め部５７は燃料電池構成部品の外側に向かって開放する形状を有する。位置決め部５７は位置決め面５６に垂直な面５８を有する。燃料電池構成部品５０はメタルセパレータからなるセパレータを含む。【選択図】図１
2007242373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池構成部品の板面中心からの放射線またはその平行線を含む前記板面に垂直な面からなる位置決め面を有する位置決め部を、２箇所以上、有する燃料電池。
【請求項２】
前記位置決め部は燃料電池構成部品の外側に向かって開放する形状を有している請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
前記位置決め部は前記位置決め面の他に、該位置決め面に垂直で前記燃料電池構成部品の板面に垂直な面を有する請求項１記載の燃料電池。
【請求項４】
前記位置決め面と該垂直面とは円弧面を介して接続しており、該円弧面の円弧半径は、スタック化時の燃料電池位置決め時に該位置決め部に挿入される位置決め部材の挿入端側円弧面の円弧半径より小である請求項３記載の燃料電池。
【請求項５】
前記燃料電池構成部品が、セパレータ、樹脂フレーム、シール材、ＭＥＡ、インシュレータ、エンドプレート、プレッシャプレートのうち、１種以上の部品を含む請求項１記載の燃料電池。
【請求項６】
前記燃料電池構成部品が前記セパレータを含み、前記セパレータはメタルセパレータからなる請求項５記載の燃料電池。
【請求項７】
前記燃料電池構成部品がほぼ矩形状部材からなり、該矩形状部材の４隅に前記位置決め部が設けられている請求項１記載の燃料電池。
【請求項８】
前記燃料電池構成部品がほぼ矩形状部材からなり、該矩形状部材の対向２辺と該対向２辺と直交するもう一つの対向２辺に前記位置決め部が設けられている請求項１記載の燃料電池。
【請求項９】
前記燃料電池構成部品がほぼ矩形状部材からなり、該矩形状部材の対向２辺に前記位置決め部が設けられている請求項１記載の燃料電池。
【請求項１０】
燃料電池構成部品の板面中心からの放射線を含む前記板面に垂直な面からなる位置決め面を有する位置決め部を、２箇所以上、有しており、前記燃料電池を積層して燃料電池スタックを製造する際に、位置決め部材を前記位置決め部の前記位置決め面に接触させて各燃料電池を位置決めす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、位置決め部を有する燃料電池とその製造方法（位置決め部を有する燃料電池と、位置決め部を利用して組み立てた燃料電池スタックの組み立て方法）に関する。
【背景技術】
【０００２】
単位燃料電池はＭＥＡ（膜−電極接合体）をセパレータで挟んだものから形成される。固体高分子電解質型燃料電池でセパレータがメタルセパレータからなる場合は、ＭＥＡとセパレータの間に樹脂フレームが介在してもよい。セパレータ、樹脂フレーム、ＭＥＡ、およびそれらの間をシールするシール材は燃料電池構成部品を構成する。
単位燃料電池を複数積層し、燃料電池積層体の両端にエンドプレートを配置し燃料電池積層体に締め付け荷重を付与して、燃料電池スタックが形成される。燃料電池スタックでは、積層される燃料電池は位置決めされなければならない。
特開２００３−８６２３２号公報は、セパレータの少なくとも対向２辺に形成した該辺に対してほぼ垂直に窪む凹部と、位置決め治具とを、凹部の端面と治具の端面を合わせて、燃料電池を順次積層することを開示している。
【特許文献１】特開２００３−８６２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、燃料電池の構成部品は、熱負荷がかかると熱変形（膨張、収縮）するので、治具でセパレータを隙間なく押さえるとセパレータが熱変形（熱膨張）した時に構成部品が歪んだり曲がったり浮き上がったりする。特にセパレータがメタルセパレータの場合は、セパレータは薄く容易に変形するという課題がある。また、熱変形を吸収するために、セパレータと治具との間に隙間をもたせると、位置決め精度が悪化するという課題が生じる。熱変形以外にも、製造誤差、組み付け誤差などによっても同様の課題が生じる。
本発明の目的は、燃料電池の構成部品に熱膨張、収縮などの変形が生じても、その変形を吸収または逃がして高精度で構成部品を位置決めし、組み立てることができる燃料電池とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決する、そして上記目的を達成する、本発明はつぎの通りである。
（１）  燃料電池構成部品の板面中心からの放射線またはその平行線を含む前記板面に垂直な面からなる位置決め面を有する位置決め部を、２箇所以上、有する燃料電池。
（２）    前記位置決め部は燃料電池構成部品の外側に向かって開放する形状を有している（１）記載の燃料電池。
（３）  前記位置決め部は前記位置決め面の他に、該位置決め面に垂直で前記燃料電池構成部品の板面に垂直な面を有する（１）記載の燃料電池。
（４）  前記位置決め面と該垂直面とは円弧面を介して接続しており、該円弧面の円弧半径は、スタック化時の燃料電池位置決め時に該位置決め部に挿入される位置決め部材の挿入端側円弧面の円弧半径より小である（３）記載の燃料電池。
（５）  前記燃料電池構成部品が、セパレータ、樹脂フレーム、シール材、ＭＥＡ、インシュレータ、エンドプレート、プレッシャプレートのうち、１種以上の部品を含む（１）記載の燃料電池。
（６）  前記燃料電池構成部品が前記セパレータを含み、前記セパレータはメタルセパレータからなる（５）記載の燃料電池。
（７）  前記燃料電池構成部品がほぼ矩形状部材からなり、該矩形状部材の４隅に前記位置決め部が設けられている（１）記載の燃料電池。
（８）  前記燃料電池構成部品がほぼ矩形状部材からなり、該矩形状部材の対向２辺と該対向２辺と直交するもう一つの対向２辺に前記位置決め部が設けられている（１）記載の燃料電池。
（９）  前記燃料電池構成部品がほぼ矩形状部材からなり、該矩形状部材の対向２辺に前記位置決め部が設けられている（１）記載の燃料電池。
（１０）  燃料電池構成部品の板面中心からの放射線を含む前記板面に垂直な面からなる位置決め面を有する位置決め部を、２箇所以上、有しており、前記燃料電池を積層して燃料電池スタックを製造する際に、位置決め部材を前記位置決め部の前記位置決め面に接触させて各燃料電池を位置決めする燃料電池の製造方法。
【発明の効果】
【０００５】
上記（１）〜（９）の燃料電池、および上記（１０）の燃料電池の製造方法では、位置決め部材を位置決め部の位置決め面に接触させて各燃料電池を位置決めし、燃料電池スタックを組み立てる。
上記（１）の燃料電池、および上記（１０）の燃料電池の製造方法によれば、位置決め面が板面中心からの放射線またはその平行線上にあるので、構成部品に熱変形等の変形が生じても、構成部品の中心位置を維持したまま、位置決め部材と構成部品の位置決め面とが僅かに摺動して構成部品の熱変形等の変形を逃がすことができ、構成部品に変形や浮き上がり等を生じさせることなく、熱変形などの変形を吸収しつつ燃料電池を積層することが可能である。
上記（２）の燃料電池によれば、位置決め部が燃料電池構成部品の外側に向かって開放する形状を有しているので、外側から位置決め部材を構成部品の位置決め部に嵌合可能、抜き外しでき、便利である。セパレータに形成した孔にピンを挿入して位置決めし組み立てる場合、ピンへの挿入、組み立て後のピンの抜取りが困難となる場合があるが、位置決め部が外側に向かって開放する形状を有する場合は、嵌合、抜き外しは容易である。
上記（３）の燃料電池の効果はつぎの通りである。２箇所以上の位置決め部の位置決め面の延長が互いに斜めに交わる場合は、その位置決め部のみで燃料電池の位置出し、位置決めができる。２箇所以上の位置決め部の位置決め面の延長が同一面上にあるときは、構成部品が位置決め面に沿って移動でき、位置決め面に沿う方向の位置決めができなくなるので、位置決め部は位置決め面の他に、該位置決め面に垂直で構成部品の板面に垂直な面を有する必要があり、この垂直面に位置決め部材の挿入側端面を微小な隙間をもって対向させて、構成部品の位置決め面に沿う方向の位置決めをする（垂直面で位置決め面に沿う方向の構成部品の位置決め部材に対するずれ、変形を押さえる）。微小隙間をもたせるのは、構成部品の熱膨張などの変形を逃がすためである。
上記（４）の燃料電池によれば、位置決め部材の挿入側端部のコーナ湾曲の半径を、構成部品の位置決め部のコーナ湾曲の半径より大としたので、位置決め部材を構成部品の位置決め部に挿入した時に、コーナ部同士が干渉することがなく、構成部品の位置決め部の垂直面と位置決め部材の挿入側端面とが当たってずれを防止することができる。
上記（５）の燃料電池によれば、燃料電池構成部品が、セパレータ、樹脂フレーム、シール材、ＭＥＡ、インシュレータ、エンドプレート、プレッシャプレートを含むことにより、エンドプレートを含む全積層部品の位置決めが可能である。
上記（６）の燃料電池によれば、構成部品がメタルセパレータを含む場合には、反ったり浮き上がったりするメタルセパレータの変形を抑えて、スタックを組み立てることができる。
上記（７）の燃料電池にように、矩形状部材の４隅に位置決め部が設けられる構造は、矩形の長辺が長尺の燃料電池に適用すると好適である。矩形の長辺が長尺で短辺が短尺の燃料電池は、車両の床下などにも搭載できる。
上記（８）の燃料電池にように、矩形状部材の対向２辺と該対向２辺と直交するもう一つの対向２辺に位置決め部が設けられる構造は、矩形の長辺が中尺の燃料電池に適用すると好適である。
上記（９）の燃料電池のように、矩形状部材の対向２辺に位置決め部が設けられる構造は、矩形の長辺が短尺の燃料電池に適用すると好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に、本発明の燃料電池とその製造方法を図１〜図１３を参照して説明する。
図１〜図４は本発明の実施例１を示し、図５〜図７は本発明の実施例２を示し、図８〜図１０は本発明の実施例３を示す。図１１〜図１３は本発明の何れの実施例に適用可能である。本発明の全実施例にわたって共通する構成部品、構造には本発明の全実施例にわたって同じ符号を付してある。
【０００７】
まず、本発明の燃料電池とその製造方法のうち、本発明の全実施例にわたって共通する部分を、たとえば図１１〜図１３、図１〜図４または図５〜図７を参照して説明する。
本発明が適用される燃料電池（セルともいう）は、たとえば固体高分子電解質型燃料電池１０である。燃料電池１０は、たとえば燃料電池自動車に搭載される。ただし、自動車以外に用いられてもよい。
図１１〜図１３に示すように、固体高分子電解質型燃料電池１０は、膜−電極接合体（膜−電極アッセンブリ、ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）とセパレータ１８との積層体からなる。
膜−電極接合体は、イオン交換膜からなる電解質膜１１とこの電解質膜１１の一面に配置された触媒層からなる電極（アノード、燃料極）１４および電解質膜の他面に配置された触媒層からなる電極（カソード、空気極）１７とからなる。膜−電極接合体とセパレータ１８との間には、アノード側、カソード側にそれぞれ拡散層（ガス拡散層ともいう）１３、１６が設けられる。
膜−電極接合体とセパレータ１８を重ねてセル１０を構成し、セル１０を積層してセル積層体とし、セル積層体のセル積層方向両端に、ターミナル２０、インシュレータ２１、エンドプレート２２を配置し、エンドプレート２２をセル積層体の外側でセル積層方向に延びる締結部材（たとえば、ボルト２４、ナット２５）にて固定して、セル積層体にセル積層方向の締結荷重を付与して、燃料電池スタック２３を構成する。
【０００８】
セパレータ１８には、発電領域５１において、アノード１４に燃料ガス（水素）を供給するための燃料ガス流路２７が形成され、カソード１７に酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための酸化ガス流路２８が形成されている。また、セパレータ１８にはガス流路２７、２８と反対側の面に冷媒（通常、冷却水）を流すための冷媒流路２６も形成されている。セパレータ１８には、非発電領域５２において、燃料ガスマニホールド孔３０、酸化ガスマニホールド孔３１、冷媒マニホールド孔２９が形成されている。燃料ガスマニホールド孔３０は燃料ガス流路２７と連通しており、酸化ガスマニホールド孔３１は酸化ガス流路２８と連通しており、冷媒マニホールド孔２９は冷媒流路２６と連通している。
セパレータ１８は、カーボンセパレータ、またはメタルセパレータ、または導電性樹脂セパレータからなる。セパレータ１８が、メタルセパレータからなる場合、メタルセパレータ１８の材料は、たとえば、ステンレススチール、アルミニウムまたはその合金、チタンまたはその合金、マグネシウムまたはその合金、等である。
【０００９】
各セル１０の、アノード１４側では、水素を水素イオン（プロトン）と電子に変換する電離反応が行われ、水素イオンは電解質膜１１中をカソード１７側に移動し、カソード１７側では酸素と水素イオンおよび電子（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、またはセル積層方向一端のセルのアノードで生成した電子が外部回路を通して他端のセルのカソードにくる）から水が生成され、次式にしたがって発電が行われる。
アノード側：Ｈ2 →２Ｈ+ ＋２ｅ- 
カソード側：２Ｈ+ ＋２ｅ- ＋（１／２）Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ
【００１０】
各種流体（燃料ガス、酸化ガス、冷媒）は、互いに、かつ外部から、それぞれシールされる。各セル１０のＭＥＡを挟む２つのセパレータ１８間は、第１のシール部材３２によってシールされており、隣接するセル１０同士の間は、第２のシール部材３３によってシールされている。セパレータがメタルセパレータからなる場合は、メタルセパレータ１８と電解質膜１１との間に、非発電領域５２において、樹脂フレーム５３（発電領域５１が中抜きされた樹脂製フレームで、マニホールド孔は具備しているフレーム）が介装される場合があるが、その場合は、メタルセパレータ１８と樹脂フレーム５３との間、および樹脂フレーム５３と電解質膜１１との間が第１のシール部材３２によってシールされる。
第１のシール部材３２は、たとえば接着剤シール（シール接着剤）からなり、第２のシール部材３３は、たとえば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）等のゴムシール材からなる。ただし、第１のシール部材３２、第２のシール部材３３とも、接着剤シール剤、またはゴムシール材から構成されてもよい。
【００１１】
図１〜図４または図５〜図７に示すように、燃料電池構成部品５０は、単セルの構成部品５０の場合は、セパレータ１８、樹脂フレーム５３、シール部材３２、３３、ＭＥＡを含み、燃料電池スタック２３の構成部品５０の場合は、単セルの構成部品の他に、インシュレータ、エンドプレート、プレッシャプレートも含む。
セパレータ１８、とくにメタルセパレータのように、流路やシール部、マニホールド孔加工するための成形時のスプリングバック量や残留応力の差による歪み等により、完全な平坦状でなく若干の反りや歪みがある燃料電池構成部品５０を、セル化、スタック化する際には、位置決めされ、熱膨張などの変形による組み付け時の反り、歪み、浮き上がりなどを最小限に維持しながら組立てられることが必要となる。位置決め精度が低いと、セパレータ同士の位置ずれによる膜との接触範囲や、接触抵抗、導電抵抗の差、組み付け力のばらつき、流路の圧力損失のばらつきが大となり、高性能が得にくくなるからである。
【００１２】
高い位置決め精度を維持しつつ燃料電池構成部品５０を、セル化、スタック化するために、本発明の燃料電池１０は、燃料電池構成部品５０の板面中心５４からの放射線５５またはその平行線を含む板面に垂直な面からなる位置決め面５６を有する位置決め部５７を、２箇所以上、有している。
【００１３】
位置決め部５７は燃料電池構成部品５０の外側（板面中心５４から遠ざかる方向）に向かって開放する形状を有している。位置決め部５７は、たとえば、位置決め部５７はほぼ矩形状外形を有する構成部品５０の４隅のコーナ部（の少なくとも２つのコーナ部）に形成されたＬ字状切欠き、または辺に形成された構成部品の内側（板面中心５４に近づく方向）に窪むＵ字状切欠きなどからなる。
【００１４】
位置決め部５７は位置決め面５６の他に、該位置決め面５６に垂直で燃料電池構成部品５０の板面に垂直な面５８を有していてもよい。面５８は、たとえば、位置決め部５７がＵ字状切欠きである場合は、Ｕ字の底辺を含む、構成部品５０の板面に垂直な面であり、位置決め部５７がＬ字状切欠きである場合は、放射線５５に直交する辺を含む、構成部品５０の板面に垂直な面である。
位置決め部５７には、燃料電池のセル化、スタック化時に、位置決め部材６０が挿入され嵌合される。位置決め部５７の位置決め面５６（位置決め部５７がＵ字状の場合はＵ字の底辺から立ち上がる対向２辺のうちの少なくとも１辺を含む面）と、該面５６に対向する位置決め部材６０の面とは、放射線５５方向に摺動可能に接触するか、または微小隙間をもって対向する。また、位置決め部５７の垂直面５８と、該面５８に対向する位置決め部材６０の挿入側端面６２とは、構成部品５０と位置決め部材６０との膨張差、製造誤差などを吸収できるだけの大きさの隙間をもって、対向する。
【００１５】
位置決め面５６と垂直面５８とは円弧面５９を介して接続しており、該円弧面５９の円弧半径は、セル化、スタック化時の燃料電池位置決め時に該位置決め部５７に挿入される位置決め部材６０の挿入端側円弧面６１の円弧半径より小である。そのため、位置決め部材６０を構成部品５０の位置決め部５７に挿入、嵌合させた時には、位置決め部材６０の挿入端側円弧面６１は構成部品５０の円弧面５９に干渉することがなく、位置決め部材６０の挿入側端面６２は構成部品５０の垂直面５８に当たり得て構成部品５０の放射線方向の動きを止め得る。
【００１６】
本発明の燃料電池１０の製造方法（構成部品のセル化、スタック化に係る製造方法）は、燃料電池構成部品５０の板面中心５４からの放射線５５を含む前記板面に垂直な面からなる位置決め面５６を有する位置決め部５７を、２箇所以上、有しており、燃料電池１０を積層して燃料電池スタック２３を製造する際に、位置決め部材６０を位置決め部５７の位置決め面５６に、放射線５５方向またはそれと平行方向に、摺動可能に接触させて各燃料電池１０を位置決めする方法からなる。
複数の位置決め部５７のすべてが同一放射線またはそれと平行な線上にある場合は、位置決め部材６０で位置決めした時に構成部品５０は同一放射方向またはそれと平行方向に位置決め部材６０に対して相対移動しその方向に位置決めできないが、その場合は、位置決め部材６０の挿入側端面６２が構成部品５０の垂直面５８に当って構成部品５０の放射線方向またはそれと平行な方向の動きを止め、構成部品５０を放射線方向またはそれと平行な方向に位置決めする。
位置決め部材６０は燃料電池またはスタック組み立て後、燃料電池またはスタックから望ましくは取り外される。ただし、位置決め部材６０が絶縁材で、取り外さなくても、スペース上、および燃料電池運転上、支障がないならば、取り付けたままにしておいてもよい。
【００１７】
本発明の燃料電池とその製造方法の、全実施例の共通部分の作用、効果はつぎの通りである。
本発明の燃料電池とその製造方法では、位置決め部材６０を構成部品５０の位置決め部５７の位置決め面５６に接触させて各燃料電池１０を位置決めし、燃料電池スタック２３を組み立てる。
【００１８】
本発明の燃料電池とその製造方法では、位置決め面５６が板面中心５４からの放射線５５またはその平行線上にあるので、構成部品５０に熱変形等の変形が生じても、構成部品５０の板面中心５４の位置を維持したまま、位置決め部材６０と構成部品５０の位置決め面５６とが僅かに摺動して構成部品５０の熱変形等の変形を逃がすことができ、構成部品５０に変形や浮き上がり等を生じさせることなく、熱変形などの変形を吸収しつつ燃料電池１０を積層することが可能である。
【００１９】
また、位置決め部５７が燃料電池構成部品５０の外側に向かって開放する形状を有しているので、外側から位置決め部材６０を構成部品５０の位置決め部５７に嵌合可能、抜き外しでき、便利である。従来のようにセパレータに形成した孔にピンを挿入して位置決めし組み立てる場合、ピンへの挿入、組み立て後のピンの抜取りが困難となる場合があるが、本発明のように位置決め部５７が外側に向かって開放する形状を有する場合は、位置決め部材６０の嵌合、抜き外しは容易である。
【００２０】
２箇所以上の位置決め部５７の位置決め面５６の延長が互いに斜めに交わる場合は、その２箇所以上の位置決め部５７のみで燃料電池１０の板面内方向の位置出し、位置決めができる。しかし、２箇所以上の位置決め部５７の位置決め面５６の延長が同一面またはそれと平行面上にあるときは、構成部品５０が位置決め面５６に沿って移動でき、位置決め面５６に沿う方向の位置決めができなくなるので、位置決め部５７は位置決め面５６の他に、該位置決め面５６に垂直で構成部品５０の板面に垂直な面５８を有する必要があり、この垂直面５８に位置決め部材６０の挿入側端面６２を微小な隙間をもって対向させて、構成部品５０の位置決め面５６に沿う方向の位置決めをする。垂直面５８で位置決め面５６に沿う方向の構成部品５０の位置決め部材６０に対するずれ、変形を押さえる。位置決め部材６０の挿入側端面６２と垂直面５８との間に微小隙間をもたせるのは、構成部品５０の熱膨張などの変形、製造誤差などを逃がすためである。
【００２１】
また、位置決め部材６０の挿入側端部のコーナ湾曲の半径を、構成部品５０の位置決め部５７のコーナ湾曲の半径より大としたので、位置決め部材６０を構成部品５０の位置決め部５７に挿入した時に、コーナ部同士が干渉することがなく、構成部品５０の位置決め部５７の垂直面５８と位置決め部材６０の挿入側端面６２とが当たり得て構成部品５０のずれを防止することができる。
【００２２】
燃料電池構成部品が、セパレータ１８、セパレータ１８がメタルセパレータに場合に設けられる樹脂フレーム５３、シール部材３２、３３、ＭＥＡ、インシュレータ２１、エンドプレート２２、プレッシャプレートを含むことにより、エンドプレート２２を含む全積層部品の位置決めが可能である。
また、構成部品５０がメタルセパレータを含む場合には、厚さが薄いため反ったり浮き上がったりする（両端を押さえられて熱膨張するとメタルセパレータ中央部が上方に湾曲して中央部が浮き上がる）おそれのあるメタルセパレータの変形を抑えて、スタック２３を組み立てることができる。
【００２３】
つぎに、本発明の各実施例の特有な部分を説明する。
〔実施例３〕−−−図１〜図４
本発明の実施例３の燃料電池とその製造方法では、図１〜図４に示すように、燃料電池構成部品５０がほぼ矩形状部材からなり、矩形状部材の４隅に、位置決め部５７が設けられている。
位置決め部５７は、構成部品５０の板面中心５４からの放射線５５かそれと平行な直線を含む位置決め面５６をＬ字の１辺にもつＬ字状切欠からなる。Ｌ字状切欠は、位置決め面５６に垂直な垂直面５８を含む。
スタック組み立て時には、矩形状断面をもつ位置決め部材６０を位置決め部５７の位置決め面５６に摺動可能に接触させて、組み立てていく。
【００２４】
本発明の実施例１の作用、効果については、矩形状部材の４隅に位置決め部５７が設けられる構造は、矩形の長辺が中尺または長尺の燃料電池に好適に適用できる。矩形の長辺が長尺で短辺が短尺の燃料電池は、短辺を上下方向に向けることにより、車両の床下などにもスペース上容易に搭載することができる。
位置決め部５７の数が４個の場合は後述の実施例３の２個の場合より、数が多い分、位置決め部材６０を位置決め部５７に嵌合させる作業が煩雑になるが、位置決め部５７の数が多い分、位置決め精度が高くなる。また、位置決め部５７がＬ字状切欠の場合は後述の実施例２、３のＵ字状切欠の場合より、位置決め部材６０を位置決め部５７に嵌合しないで済む分、位置決め部材６０を位置決め部５７の位置決め面５６に当てることが容易になる。
【００２５】
〔実施例２〕−−−図５〜図７
本発明の実施例２の燃料電池とその製造方法では、図５〜図７に示すように、燃料電池構成部品５０がほぼ矩形状部材からなり、該矩形状部材の対向２辺と該対向２辺と直交するもう一つの対向２辺に（したがって、矩形の４辺の各辺に）、位置決め部５７が設けられている。
位置決め部５７は、構成部品５０の板面中心５４側に向かって窪んだＵ字状切欠からなる。各Ｕ字状切欠は、対向する位置決め面５６と、位置決め面５６に垂直な垂直面５８を含む。位置決め面５８は矩形状部材の辺に平行または垂直であってもよいし、あるいは矩形状部材の辺に平行または垂直な方向から傾斜していてもよい。
スタック組み立て時には、矩形状断面をもつ位置決め部材６０を位置決め部５７に挿入、嵌合させて、組み立てていく。
【００２６】
本発明の実施例２の作用、効果については、矩形状部材の対向４辺に位置決め部５７が設けられる構造は、矩形の長辺が中尺または長尺の燃料電池に好適に適用できる。
位置決め部５７の数が４個の場合は後述の実施例３の２個の場合より、位置決め部材６０を位置決め部５７に嵌合させる作業が煩雑になるが、位置決め部５７の数が多い分、位置決め精度が高くなる。
【００２７】
〔実施例３〕−−−図８〜図１０
本発明の実施例３の燃料電池とその製造方法では、図８〜図１０に示すように、燃料電池構成部品５０がほぼ矩形状部材からなり、該矩形状部材の対向２辺（望ましくは、矩形の短辺）に位置決め部５７が設けられている。
位置決め部５７は、構成部品５０の板面中心５４側に向かって窪んだＵ字状切欠からなる。各Ｕ字状切欠は、対向する位置決め面５６と、位置決め面５６に垂直な垂直面５８を含む。位置決め面５８は矩形状部材の辺に平行または垂直であってもよいし、あるいは矩形状部材の辺に平行または垂直な方向から傾斜していてもよい。
スタック組み立て時には、矩形状断面をもつ位置決め部材６０を位置決め部５７に挿入、嵌合させて、組み立てていく。
【００２８】
本発明の実施例３の作用、効果については、矩形状部材の対向２辺に位置決め部５７が設けられる構造は、矩形の長辺が短尺の燃料電池に好適に適用できる。位置決め部５７の数が少ないほど、位置決め部材６０を位置決め部５７に嵌合させやすい。しかし、反面、位置決め部５７の数が少ないほど、位置決め精度が低下するので、位置決め部５７を矩形の短辺に設けることにより、位置決め部材６０と位置決め部５７との間に微小な隙間があっても矩形状部材の板面中心５４まわりの回転量を少なくすることができ、位置決め精度の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例１の燃料電池とその製造方法の、構成部品の正面図である。
【図２】本発明の実施例１の燃料電池とその製造方法の、構成部品と位置決め部材の正面図である。
【図３】本発明の実施例１の燃料電池とその製造方法の、燃料電池スタックのセル部位での正面図である。
【図４】図３のＡ部拡大図である。
【図５】本発明の実施例２の燃料電池とその製造方法の、構成部品と位置決め部材の正面図である。
【図６】図５のＢ部拡大図である。
【図７】図５のＣ部拡大図である。
【図８】本発明の実施例３の燃料電池とその製造方法の、構成部品と位置決め部材の正面図である。
【図９】本発明の実施例３の燃料電池とその製造方法の、燃料電池スタックのセル部位での正面図である。
【図１０】図８のＤ部拡大図である。
【図１１】本発明の燃料電池を組み込んだ燃料電池スタックの側面図である。
【図１２】本発明の燃料電池を組み込んだ燃料電池スタックの締結荷重付与前の燃料電池の外周部（非発電領域）と位置決め部材の断面図である。
【図１３】本発明の燃料電池を組み込んだ燃料電池スタックの締結荷重付与後の燃料電池（発電領域）の断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  （固体高分子電解質型）燃料電池
１１  電解質膜
１３、１６  拡散層
１４  アノード
１７  カソード
１８  セパレータ
２０  ターミナル
２１  インシュレータ
２２  エンドプレート
２３  燃料電池スタック
２４、２５  締結部材（たとえば、ボルト、ナット）
２６  冷媒流路（冷却水流路）
２７  燃料ガス流路
２８  酸化ガス流路
２９  冷媒マニホールド孔
３０  燃料ガスマニホールド孔
３１  酸化ガスマニホールド孔
３２  第１のシール部材
３３  第２のシール部材
５０  構成部品
５１  発電領域
５２  非発電領域
５３  樹脂フレーム
５４  板面中心
５５  放射線
５６  位置決め面
５７  位置決め部
５８  垂直面
５９  円弧面
６０  位置決め部材
６１  円弧面
６２  挿入側端面
【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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