(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池セル同士を接続部材により電気的接続する場合、接続部の接触抵抗を極力小さくできるセルユニットを提供する。【解決手段】複数の燃料電池セルを電気的に接続して構成されるセルユニットであって、各燃料電池セルは第１極性を有する第１電極取り出し部と、第２極性を有する第２電極取り出し部とを備えており、互いに隣接する２つの燃料電池セルの一方の第１電極取り出し部と他方の第２電極取り出し部とを電気的に接続するための接続部材２０を備え、この接続部材２０と第１電極取り出し部及び第２電極取り出し部との接続を抵抗溶接で行なっている。好ましくは、接続部材２０には、抵抗溶接を行なう部分に小突起２２ｂが形成される。【選択図】図３
2007273433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃料電池セルを電気的に接続して構成されるセルユニットであって、
各燃料電池セルは第１極性を有する第１電極取り出し部と、第２極性を有する第２電極取り出し部とを備えており、
互いに隣接する２つの燃料電池セルの一方の第１電極取り出し部と他方の第２電極取り出し部とを電気的に接続するための接続部材を備え、
この接続部材と第１電極取り出し部及び第２電極取り出し部との接続を抵抗溶接で行なっていることを特徴とするセルユニット。
【請求項２】
前記接続部材には、抵抗溶接を行なう部分に小突起が形成されることを特徴とする請求項１に記載のセルユニット。
【請求項３】
前記燃料電池セルの形状を平板状に形成し、複数の燃料電池セルを平面的に並べて構成すると共に、表面側に各燃料電池セルの第１電極取り出し部が位置し、裏面側に第２電極取り出し部が位置するように配置され、
前記接続部材は、側面視で略Ｚ形状に加工されており、第１電極取り出し部に抵抗溶接される第１接続部と、第２電極取り出し部に抵抗溶接される第２接続部と、これら接続部を連結する連結部とが一体形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のセルユニット。
【請求項４】
複数の燃料電池セルを電気的に接続するためのセル接続方法であって、
各燃料電池セルは第１極性を有する第１電極取り出し部と、第２極性を有する第２電極取り出し部とを備えており、
互いに隣接する２つの燃料電池セルの一方の第１電極取り出し部と他方の第２電極取り出し部とを接続部材により電気的に接続するに際し、抵抗溶接で行なうことを特徴とするセル接続方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のセルユニットと、セルユニットに水素ガスを供給する水素ガス発生ユニットと、セルユニットにより発生した電力を機器に供給するための電源供給端子とを有する燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の燃料電池セルを電気的に接続して構成されるセルユニット、セル接続方法、及び、燃料電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の燃料電池セルを電気的に接続したセルユニットとして、下記特許文献１に開示される燃料電池が公知である。この燃料電池は、複数の平板状燃料電池セルの中の隣接する燃料電池セル同士を連結するために連結機構（接続部材に相当）を備えている。この連結機構は、隣接する燃料電池セルの電極どうしを連結することで、電気的接続及び機械的連結を行なうことができる。また、この連結機構は弾性を有する一対の挟持部により燃料電池セルを挟持するようにしており、その時の挟持力により電気的接続が行なわれている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６８０３９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、弾性を有する挟持部で挟持する場合、その接触抵抗が大きくなり、良好な電気的接続が得られないことがある。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、燃料電池セル同士を接続部材により電気的接続する場合、接続部の接触抵抗を極力小さくできるセルユニット、セル接続方法、及び、燃料電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明に係るセルユニットは、
複数の燃料電池セルを電気的に接続して構成されるセルユニットであって、
各燃料電池セルは第１極性を有する第１電極取り出し部と、第２極性を有する第２電極取り出し部とを備えており、
互いに隣接する２つの燃料電池セルの一方の第１電極取り出し部と他方の第２電極取り出し部とを電気的に接続するための接続部材を備え、
この接続部材と第１電極取り出し部及び第２電極取り出し部との接続を抵抗溶接で行なっていることを特徴とするものである。
【０００７】
この構成によるセルユニットの作用・効果を説明する。このセルユニットは、複数の燃料電池セル（単位セル）を電気的に接続して構成される。各燃料電池セルは第１極性を有する第１電極取り出し部と、第２極性を有する第２電極取り出し部を備えている。例えば、第１電極取り出し部はカソード側（正極）であり、第２電極取り出し部はアノード側（負極）である。互いに隣接する燃料電池セルを電気的に接続する場合、一方の燃料電池セルの第１電極取り出し部と、他方の燃料電池セルの第２電極取り出し部を接続する。この場合、各電極取り出し部と接続部材との連結は、抵抗溶接により行なわれるため、接触抵抗を極めて小さくすることができる。その結果、燃料電池セル同士を接続部材により電気的接続する場合、接続部の接触抵抗を極力小さくできるセルユニットを提供することができる。
【０００８】
本発明に係る接続部材には、抵抗溶接を行なう部分に小突起が形成されることが好ましい。かかる小突起を形成することで、抵抗溶接を行う時のエネルギーをこの小突起に集中させることができ、燃料電池セルを構成する内部部品を熱から保護することができる。
【０００９】
本発明において、前記燃料電池セルの形状を平板状に形成し、複数の燃料電池セルを平面的に並べて構成すると共に、表面側に各燃料電池セルの第１電極取り出し部が位置し、裏面側に第２電極取り出し部が位置するように配置され、
前記接続部材は、側面視で略Ｚ形状に加工されており、第１電極取り出し部に抵抗溶接される第１接続部と、第２電極取り出し部に抵抗溶接される第２接続部と、これら接続部を連結する連結部とが一体形成されることが好ましい。
【００１０】
この構成によると、接続部材は、第１接続部、連結部、第２接続部が一体形成され、側面視で略Ｚ形状となっている。従って、燃料電池セルが平板状に形成されるのと相まって、ユニット全体を薄型化かつ小型化することができる。
【００１１】
上記課題を解決するため本発明に係るセル接続方法は、
複数の燃料電池セルを電気的に接続するためのセル接続方法であって、
各燃料電池セルは第１極性を有する第１電極取り出し部と、第２極性を有する第２電極取り出し部とを備えており、
互いに隣接する２つの燃料電池セルの一方の第１電極取り出し部と他方の第２電極取り出し部とを接続部材により電気的に接続するに際し、抵抗溶接で行なうことを特徴とするものである。
【００１２】
かかる構成によるセル接続方法の作用・効果は、既に述べた通りである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るセルユニットの好適な実施形態を図面を用いて説明する。まず、セルユニットを構成する燃料電池セル（単位セル）の構成について図１，図２により説明する。図１は、単位セルの一例を示す組み立て斜視図であり、図２は、図１に示す燃料電池セルの縦断面図である。
【００１４】
＜燃料電池セルの構成＞
本発明の燃料電池セルは、図１〜図２に示すように、板状の固体高分子電解質１と、その固体高分子電解質１の一方側に配置されたカソード側電極板２（第１電極板に相当）と、他方側に配置されたアノード側電極板３（第２電極板に相当）とを備えるものである。また、これら電極板２，３のさらに外側には、カソード側金属板４（第１金属板に相当）とアノード側金属板５（第２金属板）とが設けられる。本実施形態では、アノード側金属板５に、エッチングにより燃料の流路溝９が形成され、アノード側金属板５とカソード側金属板４の周縁部がエッチングにより他の部分より厚みを薄くしてある例を示す。また、カソード側金属板４により第１電極取り出し部が構成され、アノード側金属板５により第２電極取り出し部が構成される。
【００１５】
固体高分子電解質１としては、従来の固体高分子膜型電池に用いられるものであれば何れでもよいが、化学的安定性及び導電性の点から、超強酸であるスルホン酸基を有するパーフルオロカーボン重合体からなる陽イオン交換膜が好適に用いられる。このような陽イオン交換膜としては、ナフィオン（登録商標）が好適に用いられる。その他、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂からなる多孔質膜に上記ナフィオンや他のイオン伝導性物質を含浸させたものや、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂からなる多孔質膜や不織布に上記ナフィオンや他のイオン伝導性物質を担持させたものでもよい。固体高分子電解質１の厚みは、薄くするほど全体の薄型化に有効であるが、イオン伝導機能、強度、ハンドリング性などを考慮すると、１０〜３００μｍが使用可能であるが、２５〜５０μｍが好ましい。
【００１６】
電極板２，３（ガス拡散板）は、ガス拡散層としての機能を発揮して、燃料ガスや、酸化ガス及び水蒸気の供給・排出を行なうと同時に、集電の機能を発揮するものが使用できる。電極板２，３としては、同一又は異なるものが使用でき、その基材には電極触媒作用を有する触媒を担持させることが好ましい。触媒は、固体高分子電解質１と接する内面２ｂ，３ｂに少なくとも担持させるのが好ましい。
【００１７】
電極基材としては、例えば、カーボンペーパー、カーボン繊維不織布などの繊維質カーボン、導電性高分子繊維の集合体などの電導性多孔質材が使用できる。一般に、電極板２，３は、このような電導性多孔質材にフッ素樹脂等の撥水性物質を添加して作製されるものであって、触媒を担持させる場合、白金微粒子などの触媒とフッ素樹脂等の撥水性物質とを混合し、これに溶媒を混合して、ペースト状或いはインク状とした後、これを固体高分子電解質膜と対向すべき電極基材の片面に塗布して形成される。
【００１８】
一般に、電極板２，３や固体高分子電解質１は、燃料電池に供給される還元ガスと酸化ガスに応じた設計がなされる。本発明では、酸化ガスとして空気が用いられると共に、還元ガスとして水素ガスを用いるのが好ましい。また、還元ガスの代わりに、メタノールやジメチルエーテル等を用いることもできる。
【００１９】
例えば、水素ガスと空気を使用する場合、空気が自然供給される側のカソード側電極２では、酸素と水素イオンの反応が生じて水が生成するため、かかる電極反応に応じた設計をするのが好ましい。特に、低作動温度、高電流密度及び高ガス利用率の運転条件では、特に水が生成する空気極において水蒸気の凝縮による電極多孔体の閉塞（フラッディング）現象が起こりやすい。したがって、長期にわたって燃料電池の安定な特性を得るためには、フラッディング現象が起こらないように電極の撥水性を確保することが有効である。
【００２０】
触媒としては、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、銀、ニッケル、鉄、銅、コバルト及びモリブデンから選ばれる少なくとも１種の金属か、又はその酸化物が使用でき、これらの触媒をカーボンブラック等に予め担持させたものも使用できる。
【００２１】
電極板２，３の厚みは、薄くするほど全体の薄型化に有効であるが、電極反応、強度、ハンドリング性などを考慮すると、５０〜５００μｍが好ましい。電極板２，３と固体高分子電解質１とは、予め接着、融着等を行って積層一体化しておいてもよいが、単に積層配置されているだけでもよい。このような積層体は、薄膜電極組立体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＭＥＡ）として入手することもでき、これを使用してもよい。
【００２２】
カソード側電極板２の表面にはカソード側金属板４が配置され、アノード側電極板３の表面にはアノード側金属板５が配置される。アノード側金属板５には燃料の注入口５ｃ及び排出口５ｄが設けられ、更に本実施形態では、アノード側金属板５に流路溝９が設けられている。
【００２３】
カソード側金属板４には、空気中の酸素を供給するための多数の開口孔４ｃが設けられている。開口部４ｃは、カソード側電極板２が露出可能であれば、その個数、形状、大きさ、形成位置などは何れでもよい。但し、空気中の酸素の供給効率と、カソード側電極板２からの集電効果などを考慮すると、開口孔４ｃの面積はカソード側電極板２の面積の１０〜５０％であるのが好ましく、特に２０〜４０％であるのが好ましい。カソード側金属板４の開口孔４ｃは、例えば規則的又はランダムに複数の円孔やスリット等を設けたり、または金属メッシュによって開口孔を設けてもよい。
【００２４】
金属板４，５としては、電極反応に悪影響がないものであれば何れの金属も使用でき、例えばステンレス板、ニッケル、銅、銅合金などが挙げられる。但し、伸び、重量、弾性率、強度、耐腐食性、プレス加工性、エッチング加工性などの観点から、ステンレス板、ニッケルなどが好ましい。
【００２５】
アノード側金属板５に設けられる流路溝９は、電極板３との接触により水素ガス等の流路が形成できるものであれば何れの平面形状や断面形状でもよい。但し、流路密度、積層時の積層密度、屈曲性などを考慮すると、金属板５の一辺に平行な縦溝９ａと垂直な横溝９ｂを主に形成するのが好ましい。本実施形態では、複数本（図示した例では３本）の縦溝９ａが横溝９ｂに直列接続されるようにして、流路密度と流路長のバランスを取っている。
【００２６】
なお、このような金属板５の流路溝９の一部（例えば横溝９ｂ）を電極板３の外面に形成してもよい。電極板３の外面に流路溝を形成する方法としては、加熱プレスや切削などの機械的な方法でもよいが、微細加工を好適に行う上で、レーザ照射によって溝加工を行うことが好ましい。レーザ照射を行う観点からも、電極板２，３の基材としては、繊維質カーボンの集合体が好ましい。
【００２７】
金属板５の流路溝９に連通する注入口５ｃ及び排出口５ｄは、それぞれ１個又は複数を形成することができる。なお、金属板４，５の厚みは、薄くするほど全体の薄型化に有効であるが、強度、伸び、重量、弾性率、ハンドリング性などを考慮すると、０．１〜１ｍｍが好ましい。金属板５に流路溝９を形成する方法としては、加工の精度や容易性から、エッチングが好ましい。エッチングによる流路溝９では、幅０．１〜１０ｍｍ、深さ０．０５〜１ｍｍが好ましい。また、流路溝９の断面形状は、略四角形、略台形、略半円形、Ｖ字形などが好ましい。
【００２８】
金属板４への開口孔４ｃの形成、金属板４，５の周辺部の薄肉化、金属板５への注入口５ｃ等の形成についても、エッチングを利用するのが好ましい。エッチングは、例えばドライフィルムレジストなどを用いて、金属表面に所定形状のエッチングレジストを形成した後、金属板４，５の種類に応じたエッチング液を用いて行うことが可能である。また、２種以上の金属の積層板を用いて、金属ごとに選択的にエッチングを行うことで、流路溝９の断面形状をより高精度に制御することができる。
【００２９】
図２に示す実施形態は、金属板４，５のカシメ部（周辺部）をエッチングにより厚みを薄くした例である。このように、カシメ部をエッチングして適切な厚さにすることで、カシメによる封止をより容易に行うことができる。この観点から、カシメ部の厚みとしては、０．０５〜０．３ｍｍが好ましい。
【００３０】
本発明では、金属板４，５の周縁は、電気的に絶縁した状態でカシメ（プレス曲げ加工に相当）により封止されている。電気的な絶縁は、絶縁材料６や固体高分子電解質１の周縁部、又はその両者を介在させることで行うことができる。本発明では、カシメを行う際、図４に示すように、金属板４，５の周縁によって固体高分子電解質１を挟持する構造が好ましく、絶縁材料６を介在させつつ固体高分子電解質１を挟持する構造がより好ましい。このような構造によると、電極板２，３の一方から他方へのガス等の流入を効果的に防止することができる。絶縁材料６の厚みとしては、薄型化の観点から、０．１ｍｍ以下が好ましい。なお、絶縁材料をコーティングすることにより、更なる薄型化が可能である（例えば絶縁材料６の厚み１μｍも可能）。
【００３１】
絶縁材料６としては、シート状の樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマー、セラミックスなどが使用できるが、シール性を高める上で、樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマーなどが好ましく、特にポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、フッ素樹脂、ポリイミドが好ましい。絶縁材料６は、金属板４，５の周縁に直接あるいは粘着剤を介して貼着したり、塗布したりして、予め金属板４，５に一体化しておくことも可能である。
【００３２】
カシメ構造としては、シール性や製造の容易性、厚み等の観点から図２に示すものが好ましい。つまり、一方の金属板５の周縁領域５ａを他方の周縁領域４ａより大きくしておき、絶縁材料６を介在させつつ、一方の金属板５の周縁領域５ａを他方の金属板４の周縁領域４ａを挟圧するように折り返したカシメ構造が好ましい。このカシメ構造では、プレス加工等によって、金属板４の周縁領域４ａに段差を設けておくのが好ましい。このようなカシメ構造自体は金属加工として公知であり、公知のカシメ装置によって、それを形成することができる。
【００３３】
図２には、注入口５ｃにジョイント用の金属製ピン５ｅが金属板５に対して取り付けられている。この取り付けは、カシメや圧入により行うことができる。このピン５ｅに対して、金属パイプ１０を圧入して取り付けることができる。この金属パイプ１０に対して更に樹脂性パイプ１１挿入することで、ガス供給流路を形成することができる（図２（ｂ）の分解斜視図も参照）。排出口５ｄについても、同じ構成を採用することができる。
【００３４】
また、図２に示すように、金属板４，５には、突出部４ｆ，５ｆが形成されており、これら突出部４ｆ，５ｆの内側に形成される空間には、電極板２，３が収容される。突出部４ｆ，５ｆは、金属板４，５を絞り加工（打ち出し加工）することで形成することができる。
【００３５】
＜セルユニットの構成＞
次に、セルユニットの構成を図３により説明する。図３は、セルユニットの分解斜視図である。図４は、セルユニットを組み立てた状態の側面図である。セルユニットは、３つの燃料電池セルを直列接続して連結されるが、燃料電池セルの接続個数については、これに限定されるものではなく、適宜の個数とすることができる。
【００３６】
互いに隣接する燃料電池セル同士を連結するために接続部材２０が設けられている。接続部材２０は、金属板をプレス加工することで製作される。接続部材２０は、隣接する一方の燃料電池セルの突出部４ｆ（第１電極取り出し部）に連結される第１接続部２１と、隣接する他方の燃料電池セルの突出部５ｆ（第２電極取り出し部）に連結される第２接続部２２と、これら接続部２１，２２を連結する連結部２３が一体形成して構成される。この接続部材２０の形状は、図４に示す側面視では略Ｚ形状となっている。これにより、セルユニットの全体を薄型化し、かつ小型化することができる。
【００３７】
接続部２１は、突出部４ｆの方向に伸びる延伸部２１ａを備え、接続部２２も突出部５ｆの方向に伸びる延伸部２２ａを備えている。また、各接続部２１ａ，２２ａには、夫々突出部４ｆ，５ｆ側に突出する小突起２１ｂ，２２ｂが形成される。そして、この小突起２１ｂ，２２ｂを利用して、抵抗溶接により接続部材２０を各突出部４ｆ，５ｆと接続する。抵抗溶接とは、溶接を行ないたい部分に通電を行なうことで発生する発熱を利用して溶接する方法であり、所定の抵抗溶接機により行うことができる。かかる抵抗溶接で接続することで、接触抵抗が極力ない状態で、接続部材２０と各燃料電池セルを電気的に接続することができる。従って、燃料電池セルを接続した後も良好な電気的特性を維持することができる。また、小突起２１ｂ，２２ｂにより抵抗溶接を行なうことで、エネルギーを局部的に集中させ、燃料電池セル内部の固体高分子電解質１などが熱により損傷することを防止することができる。
【００３８】
小突起２１ｂ，２２ｂの具体的な形状については、例えば、φ３ｍｍ程度で突出高さは２００μｍ程度にすることができる。接続部材２０の材料は、例えば、ステンレス鋼を用いることができ、必要に応じて表面にメッキなどの処理を行うことができる。小突起２１ｂ、２２ｂの個数や大きさについては、必要に応じて適宜変更可能である。
【００３９】
＜セルユニットの別構成＞
次に、セルユニットの別構成を図５により説明する。図４と異なる点は、接続部材２０には小突起２１ｂ，２２ｂが設けられていない点である。抵抗溶接を行う場合には、予め設定された溶接エリア２１ｃ，２２ｃを所定の抵抗溶接機により溶接する。溶接エリア２１ｃ，２２ｃの面積は、前述の小突起を設ける場合と同様の微小な領域でよい。また、抵抗溶接を行う場合に印加される電圧のパルス形状を図６に示す。図６（ａ）（ｂ）に示すように、パルス状の電圧パルスを印加する。（ａ）は立ち上げと立ち上がり形状が若干緩やかであるが（ｂ）は急峻に立ち上げ・立ち下り形状を有しており、（ｂ）の方が抵抗溶接をおこなう上での効率や燃料電池セルへの熱損傷を考慮すると好ましい。電圧値が最大となる区間ｔ1の時間は数ｍｓｅｃ（２〜５ｍｓｅｃ）程度に設定すれば、抵抗溶接を確実に行なうことができ、燃料電池セルへの熱損傷の影響も生じない。
【００４０】
実際に図５に示す抵抗溶接により燃料電池セルを接続した場合の特性を実験的に確認した。その実験結果を図７に示す。なお、燃料電池セルは図８に示す外観構成のものを使用した。横軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）を示し、縦軸には電圧（Ｖ）と出力密度（ｍＷ／ｃｍ2）を示す。図には、抵抗溶接の場合と評価治具の場合を比較して示している。ここで、評価治具の構成を図８に示す。
【００４１】
図８において、燃料電池セルは枠状押圧部３１により回路基板３０に接続される。回路基板３０には、第１パターン３０ａと第２パターン３０ｂが形成されており、金属製の枠状押圧部３１を介してカソード側金属板４と第１パターン３０ａが接続され、カソード側金属板５と第２パターン３０ｂとは枠状押圧部３１による押圧力により接続される。枠状押圧部３１は、結合用の穴３１ａが形成されており、ネジにより回路基板３０に連結される。これにより、確実に電気的接続が行なわれる。隣接する燃料電池セル同士は、回路基板のパターンを介して電気的に接続されることになる。
【００４２】
図７に示すように、抵抗溶接により燃料電池セルを連結した場合の電気的特性は、図８に示す評価治具の場合とほとんど同じであり、所望の特性を確保できることが確認された。評価治具の場合は、燃料電池セルの裏面に回路基板３０が必要であるが、抵抗溶接により接続する場合は、かかる回路基板３０は不要にできる。従って、抵抗溶接により接続されるセルユニットの場合は、小型化を図ることができる。
【００４３】
＜セルユニットの使用例＞
次に、セルユニットの実際の使用例について図９、図１０により説明する。図９は、４つの燃料電池セルを連結して着脱式燃料電池として使用する例を図示している。この着脱式燃料電池は、ノートパソコン、携帯機器（ＰＤＡ，携帯電話など）などの駆動電源や充電用電源として使用することができる。図１０は、組み立てる前の燃料ユニットを展開して示す図である。
【００４４】
図１０に示すように、４つの燃料電池セルＳを接続部材２０により電気的及び機械的に連結している。接続部材２０は、既に説明してきたように、抵抗溶接により燃料電池セルＳと連結する。溶接エリア２２ｃは図示するように１箇所につきスポット的に２点設けられている。隣接する燃料電池セルＳを接続するのに２つの接続部材２０が使用されているが、この個数については、特に２つに限定されるものではない。図１０には図示されていないが、接続部材２０とカソード側金属板４との連結は、アノード側金属板５と同様の方法で行われている。また、抵抗溶接を行なうために、接続部材２０に小突起を設けるか否かについては任意である。
【００４５】
金属製ブース５ｅには、金属製パイプ１０が圧入されており、隣接する燃料電池セルＳの流路溝９どうしを樹脂製パイプ１１で連結する。また、図１０に示す構成例では、流路溝９は金属の打ち出しプレス加工により形成されるため、アノード側金属板５の外表面には、流路溝９と同じ形状の突出部５ｇが外観として表れている。
【００４６】
４つの燃料電池セルＳは、図９に示すように枠形状に組み立てることができる。接続部材２０により燃料電池セルＳ同士の連結を行なうことができるので、燃料電池セルＳを取り付けるための回路基板を燃料電池セルＳの内側に配置する必要がなく、小型化を図ることができる。図１０に示すように、組み立てられたセルユニットの内側には、断面が略正方形の空間が形成され、この空間に水素ガス発生ユニット２５が挿入される。水素ガス発生ユニット２５は、例えば、粉末状あるいはタブレット状のアルミニウムと水を反応させることで水素ガスを発生するユニットである。水素ガス発生ユニット２５のガス供給口２５ａがいずれか１つの燃料電池セルＳの金属性パイプ１０と連結され、各燃料電池セルＳへと水素ガスが供給される。
【００４７】
枠状に組み立てられたセルユニットの端部には、回路基板２６と電源供給端子２７が配置される。回路基板２６には、電力を供給する機器に適した電圧にするために昇圧回路などが搭載される。また、４つの燃料電池セルＳのうち、端部に位置する燃料電池セルＳに連結される接続部材２０には、連結腕２２ｄが伸びており、これが回路基板２６に接続される。連結腕２２ｄの代わりにリード線を使用してもよい。電源供給端子２７は、例えばＵＳＢ端子が使用されるが、これに限定されるものではなく、例えば、携帯電話や携帯用音楽再生装置などの内部に配置される二次電池を充電するためのコネクタ端子であってもよい。電源供給端子２７は、機器に対して着脱自在な端子として構成されている。
【００４８】
図９の例では、４つの燃料電池セルＳを用いているが、セルの個数は特定の数値に限定されるものではない。また、燃料電池セルＳを枠型に組み立てる場合に、アノード側金属板５を外側にしているが、カソード側金属板４を外側にして空気取り込み用の開口孔４ｃを表面側に配置してもよい。図９は、アノード側が表面側に位置し、カソード側が裏面側に位置しているが、これを図１１に示すように、カソード側を表面側に位置し、アノード側を裏面側に位置させてもよい。
【００４９】
＜別実施形態＞
セルユニットを構成する燃料電池セルの構成は、本実施形態のものに限定されるものではなく、種々の変形例が可能である。例えば、燃料電池セルの平面形状は矩形でなくてもよく、正方形やその他の形状を採用することができる。また、本実施形態では、カソード側金属板４に空気取り込み用の開口孔４ｃが形成されているが、かかる開口孔４ｃが形成されないタイプの燃料電池セルを用いてもよい。燃料電池セルを平面的に並べる態様は、本実施形態の並べ方に限定されるものではなく、種々の変形例が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の燃料電池セルの一例を示す組み立て斜視図
【図２】本発明の燃料電池セルの一例を示す縦断面図
【図３】セルユニットの構成を示す分解斜視図
【図４】セルユニットの構成を示す組み立て側面図
【図５】セルユニットの別構成を示す組み立て側面図
【図６】抵抗溶接時に印加する電圧パルスの形状を示す図
【図７】実験結果を示すグラフ
【図８】評価治具の構成を示す図
【図９】セルユニットの使用例を示す図
【図１０】図９におけるセルユニットの構成例を示す図
【図１１】セルユニットの別の使用例を示す図
【符号の説明】
【００５１】
１        固体高分子電解質
２        カソード側電極板
３        アノード側電極板
４        カソード側金属板
５        アノード側金属板
４ｆ，５ｆ      突出部
２０      接続部材
２１      第１接続部
２２      第２接続部
２３      連結部
２１ａ，２２ａ      延伸部
２１ｂ，２２ｂ      延伸部
２１ｃ，２２ｃ      溶接エリア
【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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