(57)【要約】 【課題】複数積層した固体電解質型燃料電池間におけるシール性及び絶縁性に優れた燃料電池スタック構造体を提供する。【解決手段】中心部分に貫通孔２ａを有すると共にこの貫通孔２ａの周囲に単セル４を配置した薄板状を成す一方のセパレータ板２と、中心部分に貫通孔３ａを有し且つその周縁部を一方のセパレータ板２の周縁部に接合させた他方のセパレータ板３と、両セパレータ板２，３の各貫通孔２ａ，３ａに跨って嵌合されて両セパレータ板２，３間に形成される空間内に対するガス供給及びガス排出を行う中央流路部品５を具備した固体電解質型燃料電池１を複数積層して成り、中央流路部品５は、積層状態において互いに重なり合って接合される積層面５ａを有し、この中央流路部品５の外周面５ｆに対して、セパレータ板２，３の貫通孔２ａ，３ａの内周縁部２ｂ，３ｂを中央流路部品５の積層面５ａよりも没入方向に位置させて溶接により接合してある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部分に貫通孔を有すると共にこの貫通孔の周囲に単セルを配置した薄板状を成す一方のセパレータ板と、中心部分に貫通孔を有し且つその周縁部を一方のセパレータ板の周縁部に接合させた他方のセパレータ板と、両セパレータ板の各貫通孔に跨って嵌合されて両セパレータ板間に形成される空間内に対するガス供給及びガス排出を行う中央流路部品を具備した固体電解質型燃料電池を複数積層して成り、中央流路部品は、積層状態において互いに重なり合って接合される積層面を有し、この中央流路部品の外周面に対して、セパレータ板の貫通孔の内周縁部を中央流路部品の積層面よりも没入方向に位置させて溶接により接合してあることを特徴とする燃料電池スタック構造体。
【請求項２】
セパレータ板と中央流路部品との接合部分に、熱応力緩和手段を設けた請求項１に記載の燃料電池スタック構造体。
【請求項３】
中央流路部品の積層面に外周縁部に沿う環状溝を設け、この環状溝よりも外側部分を熱応力緩和手段としての薄肉部とした請求項２に記載の燃料電池スタック構造体。
【請求項４】
中央流路部品の積層面に設けた環状溝の内側部分に、少なくとも一つの環状溝を略同心円状に設けた請求項３に記載の燃料電池スタック構造体。
【請求項５】
セパレータ板と中央流路部品との接合部分に、補強部材を設けた請求項１〜４のいずれか一つの項に記載の燃料電池スタック構造体。
【請求項６】
補強部材は、セパレータ板と中央流路部品との間に位置して熱応力緩和手段して機能する請求項５に記載の燃料電池スタック構造体。
【請求項７】
補強部材は、断面Ｌ字形状を成している請求項５又は６に記載の燃料電池スタック構造体。
【請求項８】
補強部材は、中央流路部品を中心にして放射状に延出する梁部を有している請求項５〜７のいずれか一つの項に記載の燃料電池スタック構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電解質型燃料電池を積層して成る燃料電池スタック構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記したような燃料電池スタック構造体としては、例えば、円形薄板状を成し且つ単セル取付部を有するセル取付用セパレータと、このセル取付用セパレータとほぼ同一の形状を成し且つその周縁部をセル取付用セパレータの周縁部に接合させたセパレータと、両セパレータ間に形成される空間内に対するガス供給及びガス排出を行う中央流路部品を備え、上記空間にリング板状セパレータを設置して、ガス流路の往路と復路とを上下（燃料電池積層方向）に分けて形成した燃料電池スタック構造体がある。
【０００３】
この燃料電池スタック構造体において、比較的肉厚で且つ高強度の中央流路部品同士を接合させて積層構造を成すようにしている都合上、中央流路部品の積層面に対してブラスト処理を施すことができるので、接合信頼性、すなわち、シール性及び絶縁性を確保することができる。
【特許文献１】特開２００２−１５１１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記した燃料電池スタック構造体において、中央流路部品とセパレータとの接合には、もっとも妥当な方法として溶接が用いられるが、両者の熱容量差に起因する溶接ムラによって、中央流路部品の積層面に凸部分が生じてしまった場合には、中央流路部品の積層に際して、積層面同士の密着性が阻害されて、シール性及び絶縁性を確保することができない恐れがあるという問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００５】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、複数積層した固体電解質型燃料電池間におけるシール性及び絶縁性に優れた燃料電池スタック構造体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の燃料電池スタック構造体は、中心部分に貫通孔を有すると共にこの貫通孔の周囲に単セルを配置した薄板状を成す一方のセパレータ板と、中心部分に貫通孔を有し且つその周縁部を一方のセパレータ板の周縁部に接合させた他方のセパレータ板と、両セパレータ板の各貫通孔に跨って嵌合されて両セパレータ板間に形成される空間内に対するガス供給及びガス排出を行う中央流路部品を具備した固体電解質型燃料電池を複数積層して成り、中央流路部品は、積層状態において互いに重なり合って接合される積層面を有し、この中央流路部品の外周面に対して、セパレータ板の貫通孔の内周縁部を中央流路部品の積層面よりも没入方向に位置させて溶接により接合してある構成としたことを特徴としており、この燃料電池スタック構造体の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００７】
本発明の燃料電池スタック構造体において、中央流路部品とセパレータ板とを接合するに際して、その接合部分に両者の熱容量差に起因する溶接ムラが生じたとしても、セパレータ板の貫通孔の内周縁部を中央流路部品の積層面よりも没入方向に位置させているので、溶接ムラが中央流路部品の積層面にはみ出ることがなく、したがって、固体電解質型燃料電池の積層状態において、中央流路部品の積層面同士は互いに密着することとなって、シール性及び絶縁性をいずれも確保し得ることとなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の燃料電池スタック構造体によれば、上記した構成としているので、複数積層した固体電解質型燃料電池間におけるシール性及び絶縁性に優れたものとすることが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の燃料電池スタック構造体において、中央流路部品の外周面に対して、セパレータ板の貫通孔の内周縁部を中央流路部品の積層面とほぼ同じレベルで接合しようとすると、溶接による盛り上がり部分が中央流路部品の積層面にはみ出してしまう可能性があるため、図２に示すように、セパレータ板２における貫通孔２ａの内周縁部２ｂの中央流路部品５の積層面５ａに対する没入寸法Ａを少なくとも１００μｍ程度とすることが望ましい。
【００１０】
また、本発明の燃料電池スタック構造体において、中央流路部品は、積層構造を確実に維持する都合上、薄板状を成すセパレータ板と比較して肉厚な高強度部材からなっている。このため、両者を溶接しようとすると、熱容量差によって溶解が不均一となり、溶接を実施することが容易ではなく、薄板状のセパレータ板には、溶接熱による変形が生じる可能性がある。特に、中央流路部品とセパレータ板との溶接部分は、アノード雰囲気とカソード雰囲気とを隔てるシール部分であることから、高いシール性が求められる。
【００１１】
そこで、本発明の燃料電池スタック構造体では、セパレータ板と中央流路部品との接合部分に、熱応力緩和手段を設けた構成としている。この構成を採用すると、上記した熱容量差による溶解の不均一さが解消されて、中央流路部品とセパレータ板との溶接部分において、高いシール性が確保されることとなる。
【００１２】
この場合、図６に示すように、中央流路部品５の積層面５ａにおいて、外周縁部の近傍で且つこの外周縁部に沿ってざぐりを入れることで、外周縁部に形成される薄肉部５ｃを熱応力緩和手段とする構成とすることができる、すなわち、中央流路部品５の積層面５ａに外周縁部に沿う環状溝５ｂを設け、この環状溝５ｂから外側を熱応力緩和手段としての薄肉部５ｃとした構成とすることができる。
【００１３】
この薄肉部５ｃの厚さ寸法Ｂは、セパレータ板２の厚さｔに応じて適宜設定することができるが、溶接部の強度を確保するうえで、薄肉部５ｃの厚さ寸法Ｂを０．１ｍｍ以上とすることが望ましい。
【００１４】
また、上記薄肉部５ｃを形成するための環状溝（ざぐり）５ｂの深さ寸法Ｃは、中央流路部品５の肉厚Ｔとこの中央流路部品５内に形成される流路５ｄの高さ寸法Ｄに応じて設定することができるが、薄肉部５ｃに熱応力緩和機能を発揮させるためには、環状溝５ｂの深さ寸法Ｃを０．１ｍｍ以上とすることが望ましい。但し、環状溝５ｂの深さ寸法Ｄを大き目に設定すると、環状溝５ｂと流路５ｄとの隔壁５ｅが薄くなって構造強度が低下してしまうので、これを考慮して環状溝５ｂの深さ寸法Ｄを設定する必要があるのは言うまでもない。
【００１５】
ここで、中央流路部品５の外周面５ｆに対して、セパレータ板２の貫通孔２ａの内周縁部２ｂを直交する状態で溶接しようとすると、中央流路部品５やセパレータ板２が溶解することによる肉減りによって溶接が困難となることから、貫通孔２ａの内周縁部２ｂを折り曲げて（立ち上げて）中央流路部品５の外周面５ｆに沿わせるように成すことが好ましい。この貫通孔２ａの内周縁部２ｂの立ち上り寸法Ｅは、セパレータ板２の厚さｔや、２枚のセパレータ板２で形成される空間内における流路の高さなどを考慮して設定することができるが、セパレータ板２をプレス成型によって製作する際の加工精度を確保するうえで、貫通孔２ａの内周縁部２ｂの立ち上り寸法Ｅをセパレータ板２の厚さｔに対して小さくし過ぎないように留意する必要がある。
【００１６】
さらに、本発明の燃料電池スタック構造体において、中央流路部品の積層面に設けた環状溝の内側部分に、少なくとも一つの環状溝を略同心円状に設けた構成とすることができ、この構成を採用すると、熱容量差による溶解の不均一さがほとんど皆無となり、中央流路部品とセパレータ板との溶接部分におけるシール性がより一層向上することとなる。
【００１７】
この際、複数の環状溝を等間隔で形成するができるが、図８に示すように、セパレータ板２から中央流路部品５の中心へ向けて段階的に熱容量が変化するように、隣接する環状溝５ｂの間隔を外周縁部側で密にして、中心へ向けて漸次疎にすることもできる。
【００１８】
加えて、上記した複数の環状溝を略同心円状に設けた構成を採用すると、中央流路部品の積層面５ａに塗布した接着剤の量が多すぎたとしても、その余剰分を環状溝５ｂに流れ込ませることで、接着剤が積層面外に流出するのを阻止し得ることとなる。この場合、中央流路部品５のガス供給及びガス排出口の近傍に環状溝５ｂを配置することが望ましく、このように環状溝５ｂを配置すると、積層面５ａの面積を大幅に減らすことなく、接着剤の塗布面積を十分に大きくとって、接着面におけるシール性及び絶縁性を確保しつつ、接着剤の流出をも阻止し得ることとなる。
【００１９】
上記したように、セパレータ板と中央流路部品とを溶接により接合する場合、セパレータ板が比較的薄いことから、溶接部分の収縮によって、あるいは、溶接熱の影響を受けて、セパレータ板に反りなどの変形が生じる可能性がある。２枚のセパレータ板は、各々の周縁部同士が溶接などの方法により接合されるので、この接合に際して、セパレータ板に反りなどの変形が生じていると、一方のセパレータ板に取り付けられた単セルにストレスがかかって破損したり、２枚のセパレータ板間の空間に収容した集電体と単セルとの間に接触不良が生じたりする可能性がある。
【００２０】
そこで、本発明の燃料電池スタック構造体において、セパレータ板と中央流路部品との接合部分に、補強部材を設けた構成を採用することで、セパレータ板と中央流路部品との溶接による接合時において、セパレータ板に変形が生じるのを回避するようにしている。
【００２１】
この場合、溶接部の収縮や溶接熱によるセパレータ板の変形は、溶接部分近傍で最も大きいことから、補強部材を溶接部分近傍に配置するが好ましいのは言うまでもない。この補強部材は、セパレータ板にあらかじめ接合しておいてもよいし、セパレータ板と中央流路部品との溶接時に同時に溶接されるようにしてもよく、２枚のセパレータ板により形成される空間の内外の少なくとも一方側に配置すればよい。
【００２２】
そして、図１０に示すように、補強部材６の厚さ寸法Ｆは、セパレータ板２の厚さｔや貫通孔２ａの内周縁部２ｂの立ち上り寸法Ｅなどに応じて設定することができるが、セパレータ板２の厚さｔより薄くなると、補強効果が得られ難いため、セパレータ板２の厚さｔ以上とすることが望ましい。この際、この補強部材６は、セパレータ板２の変形を防止する目的で配置するので、セパレータ板２における貫通孔２ａの内周縁部２ｂの全周にわたって配置する、すなわち、環状に配置する必要はなく、例えば、円弧状の補強部材６を適宜間隔をおいて配置するように成してもよい。
【００２３】
上記補強部材６には、ＳＵＳ４３０やインコネルなどの各種耐熱性金属（合金）を用いることができるほか、ジルコニアやアルミナなどの耐熱性セラミックスを使用することができる。金属を用いる場合には、セパレータ板との接合に際して溶接や接着剤などの接合手段を採用することができ、セラミックスを使用する場合には、接着剤などの接合手段を採用することができる。なお、補強部材６の製造方法は特に限定しないが、機械加工やＭＩＭ（Metal Injection Molding）などの方法を採用することができる。
【００２４】
さらにまた、本発明の燃料電池スタック構造体において、補強部材は、セパレータ板と中央流路部品との間に位置して熱応力緩和手段して機能する構成を採用することが可能であり、この熱応力緩和手段して機能する補強部材は、セパレータ板と中央流路部品とのそれぞれに対して溶接により接合され、補強部材の中央流路部品との溶接部分が、セパレータ板との溶接部分よりも肉厚となるようにし、補強部材のセパレータ板との溶接部分が、中央流路部品との溶接部分よりも薄肉とすることで、各溶接部分での部材間の熱容量差を緩和するようにしている。
【００２５】
この熱応力緩和手段して機能する補強部材は、セパレータ板と中央流路部品との間においてガスシールとして機能することから、セパレータ板２における貫通孔２ａの内周縁部２ｂの全周にわたって配置する必要がある。そして、この補強部材は、セパレータ板と溶接により接合する都合上、ＳＵＳ４３０やインコネルなどの各種耐熱性金属（合金）を使用することができ、製造方法として、機械加工やＭＩＭなどの方法を採用することができる。
【００２６】
この場合、補強部材は、断面Ｌ字形状を成している構成とすることが可能である。図１１に示すように、この断面Ｌ字形状を成す補強部材６の二つの辺６ａ，６ｂは、中央流路部品５の外周面５ｆ及びセパレータ板２における貫通孔２ａの内周縁部２ｂにそれぞれ対応して溶接され、これらの二つの辺６ａ，６ｂの厚さは、中央流路部品５とセパレータ板２との熱容量差を小さくするべく、それぞれ設定することができる。
【００２７】
さらにまた、本発明の燃料電池スタック構造体において、補強部材は、中央流路部品を中心にして放射状に延出する梁部を有している構成を採用することが可能であり、この構成を採用すると、梁部がセパレータ板に沿って周縁部に延びることとなるので、セパレータ板に変形が生じるのが回避され、加えて、ガス流路の一部として機能させ得ることとなる。
【００２８】
このとき、セパレータ板の変形防止機能を発揮させるために、梁部の厚さをセパレータ板の厚さよりも大きく設定することが望ましい。また、この梁部の長さは特に限定しないが、セパレータ板の周縁部に至るまでの長さであってもよいし、その途中までの長さであってもよい。さらに、梁部は、補強部材と一体で形成してもよいし、補強部材と別体で形成した後に補強部材に接合するように成してもよい。さらにまた、梁部は、セパレータ板に接合している必要はなく、単に密着しているだけでも十分に補強部材及び流路部材としての機能を果たす。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、各構成部品の寸法や材質などの仕様は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００３０】
図１〜図４は、本発明の燃料電池スタック構造体の一実施例を示しており、図３に示すように、この燃料電池スタック構造体１０は、中心部分に貫通孔２ａを有すると共にこの貫通孔２ａの周囲に単セル４を配置した円形薄板状を成す一方のセパレータ板２と、中心部分に貫通孔３ａを有し且つその周縁部を一方のセパレータ板２の周縁部に接合させた円形薄板状を成す他方のセパレータ板３と、両セパレータ板２，３の各貫通孔２ａ，３ａに跨って嵌合されて両セパレータ板２，３間に形成される空間内に対するガス供給及びガス排出を行う中央流路部品５を具備した固体電解質型燃料電池１を複数積層して成っている。
【００３１】
この中央流路部品５はツーピースで構成されていて、図４にも示すように、互いに突き合わせた状態でガス導入口５１及びガス排出口５２が形成されるようになっており、固体電解質型燃料電池１を積層してスタック構造体１０を形成した状態において、スタック構造体１０全体の押付力のみで互いに密着するものとなっている。
【００３２】
この場合、中央流路部品５は、積層状態において互いに重なり合って接合される積層面５ａを有していて、図１及び図２に示すように、この中央流路部品５の外周面５ｆに対して、セパレータ板２（３）の貫通孔２ａ（３ａ）の内周縁部２ｂ（３ｂ）を中央流路部品５の積層面５ａよりも没入方向に位置させて溶接により接合してある。
【００３３】
この実施例において、セパレータ板２，３には、肉厚が０．１ｍｍのフェライト系ステンレス（ＳＵＳ４３０）を用い、外径を１２０ｍｍとした。また、中央流路部品５にもフェライト系ステンレス（ＳＵＳ４３０）を用い、外径を４５ｍｍとした。積層状態において互いに重なり合う積層面５ａ同士の接合には、アルミナを主成分とするセラミックス接着剤を用いた。
【００３４】
そして、この実施例において、機械加工により、中央流路部品５の積層面５ａをその外周縁部から１ｍｍの幅で０．２ｍｍ掘り下げて、セパレータ板２との接合部分とした、すなわち、セパレータ板２における貫通孔２ａの内周縁部２ｂの中央流路部品５の積層面５ａに対する没入寸法Ａを０．２ｍｍとして、溶接により接合した。
【００３５】
この燃料電池スタック構造体１０において、燃料ガスは、図４（ｂ）の矢印に示すように、固体電解質型燃料電池１の中央流路部品５のガス導入口５１を通して袋構造を成す両セパレータ２，３間の空間内に導入され、この空間内の図示しない流路を通ってセパレータ板２，３の周縁部に到達し、そして、同じく空間内の図示しない流路を通って、図４（ｃ）の矢印に示すように、中央流路部品５のガス排出口５２から排出され、この間、積層した固体電解質型燃料電池１の層間に空気ガスを流すことで、単セル４において発電がなされる。
【００３６】
上記した燃料電池スタック構造体１０では、セパレータ板２（３）の貫通孔２ａ（３ａ）の内周縁部２ｂ（３ｂ）を中央流路部品５の積層面５ａよりも没入方向に位置させているので、中央流路部品５とセパレータ板２（３）とを接合するに際して、その接合部分に両者の熱容量差に起因する溶接ムラが生じたとしても、溶接ムラが中央流路部品５の積層面５ａにはみ出ることがなく、したがって、固体電解質型燃料電池１の積層状態において、中央流路部品５の積層面５ａ同士は互いに密着することとなって、シール性及び絶縁性をいずれも確保し得ることとなる。
【００３７】
図５及び図６は、本発明の燃料電池スタック構造体の他の実施例を示しており、図５に示すように、この燃料電池スタック構造体１０の固体電解質型燃料電池１では、中央流路部品５の積層面５ａにおいて、外周縁部の近傍で且つこの外周縁部に沿って環状溝５ｂを設けることで（ざぐりを入れることで）、外周縁部に熱応力緩和手段としての薄肉部５ｃを形成するようにしている。
【００３８】
この際、図６に示すように、薄肉部５ｃを形成するための環状溝（ざぐり）５ｂを外周縁部から０．５〜１．５ｍｍの範囲に形成し、その深さ寸法Ｃを０．４ｍｍとした。そして、薄肉部５ｃは、その厚さ寸法Ｂを０．５ｍｍとし、環状溝５ｂの底からの高さ寸法を０．３ｍｍとした。
【００３９】
この実施例の燃料電池スタック構造体１０では、中央流路部品５の外周縁部に熱応力緩和手段としての薄肉部５ｃを設けているので、薄板状のセパレータ板２（３）と中央流路部品５とを溶接により接合する場合には、熱容量差による溶解の不均一さが解消されて、セパレータ板２（３）と中央流路部品５との溶接部分において、高いシール性が確保されることとなる。
【００４０】
図７及び図８は、本発明の燃料電池スタック構造体のさらに他の実施例を示しており、図７に示すように、この燃料電池スタック構造体１０の固体電解質型燃料電池１では、中央流路部品５の積層面５ａに設けた環状溝５ｂの内側部分に、１本の環状溝５ｂを略同心円状に設けている。
【００４１】
この際、図５に示す環状溝５ｂに加えて、外周縁部から４．０〜６．０ｍｍの範囲にもう１本の環状溝５ｂ形成し、その深さ寸法Ｃを０．３ｍｍとした。
【００４２】
この実施例の燃料電池スタック構造体１０では、中央流路部品５の積層面５ａに設けた環状溝５ｂの内側部分に、１本の環状溝５ｂを略同心円状に設けているので、熱容量差による溶解の不均一さがほとんど皆無となり、中央流路部品５とセパレータ板２（３）との溶接部分におけるシール性がより一層向上することとなる。
【００４３】
加えて、この実施例の燃料電池スタック構造体１０では、中央流路部品の積層面５ａに塗布した接着剤の量が多すぎたとしても、その余剰分を環状溝５ｂに流れ込ませることで、接着剤が積層面外に流出するのを阻止し得ることとなる。この場合、中央流路部品５のガス供給及びガス排出口の近傍に環状溝５ｂを配置することが望ましく、このように環状溝５ｂを配置すると、積層面５ａの面積を大幅に減らすことなく、接着剤の塗布面積を十分に大きくとって、接着面におけるシール性及び絶縁性を確保しつつ、接着剤の流出をも阻止し得ることとなる。
【００４４】
なお、環状溝５ｂを３本以上設ける場合、これらを互いに等間隔で形成するもできるが、図８に示すように、セパレータ板２から中央流路部品５の中心へ向けて段階的に熱容量が変化するように、隣接する環状溝５ｂの間隔を外周縁部側で密にして、中心へ向けて漸次疎にすることもできる。
【００４５】
図９は、本発明の燃料電池スタック構造体のさらに他の実施例を示しており、図９に示すように、この燃料電池スタック構造体１０の固体電解質型燃料電池１では、セパレータ板２（３）と中央流路部品５との接合部分に、補強部材６を設けており、他の構成は、上記図５に示した燃料電池スタック構造体１０と同じである。
【００４６】
この際、補強部材６として、内径４５．１ｍｍ、外径５５ｍｍのリングを用い、機械加工により、その内縁から０．５ｍｍの範囲の板厚を０．４ｍｍ、これより外縁側の板厚を０．２５ｍｍに加工した。そして、この補強部材６は、セラミックス接着剤でセパレータ板２（３）に仮止めした後、中央流路部品５とセパレータ板２（３）と補強部材６とを併せて溶接により接合した。
【００４７】
この実施例の燃料電池スタック構造体１０では、上記した構成を採用することで、セパレータ板２（３）と中央流路部品５との溶接による接合時において、セパレータ板２（３）に変形が生じるのを回避し得ることとなる。
【００４８】
図１２は、本発明の燃料電池スタック構造体のさらに他の実施例を示しており、図１２に示すように、この燃料電池スタック構造体１０の固体電解質型燃料電池１において、補強部材６が、中央流路部品５を中心にして放射状に延出する梁部６１を有している構成としており、他の構成は、上記図９に示した燃料電池スタック構造体１０と同じである。
【００４９】
この際、補強部材６の梁部６１の幅を２．０ｍｍ、厚さを０．２５ｍｍとし、セパレータ板２（３）の外周縁部に至るまでの長さを有するものとした。
【００５０】
この実施例の燃料電池スタック構造体１０では、梁部６１がセパレータ板２（３）に沿って外周縁部に延びることとなるので、セパレータ板２（３）に変形が生じるのが回避され、加えて、ガス流路の一部として機能させ得ることとなる。
【００５１】
図１３は、本発明の燃料電池スタック構造体のさらに他の実施例を示しており、図１３に示すように、この燃料電池スタック構造体１０の固体電解質型燃料電池１において、補強部材６が、中央流路部品５とセパレータ板２（３）との間に位置して熱応力緩和手段して機能するようにしている。
【００５２】
この際、補強部材６として、内径４５．１ｍｍ、外径５５ｍｍのリングを用い、機械加工により、その内縁から０．５ｍｍの範囲の板厚を０．４ｍｍ、これより外縁側の板厚を０．２５ｍｍに加工した。そして、この補強部材６は、その薄肉部分とセパレータ板２（３）と溶接により接合した後、補強部材６の厚肉部分を中央流路部品５に溶接によって接合した。
【００５３】
この実施例の燃料電池スタック構造体１０においても、上記した構成を採用することで、セパレータ板２（３）と中央流路部品５との溶接による接合時において、セパレータ板２（３）に変形が生じるのを回避し得ることとなる。
【００５４】
図１４は、本発明の燃料電池スタック構造体のさらに他の実施例を示しており、図１４に示すように、この燃料電池スタック構造体１０の固体電解質型燃料電池１において、補強部材６が、中央流路部品５を中心にして放射状に延出する梁部６１を有している構成としており、他の構成は、上記図１３に示した燃料電池スタック構造体１０と同じである。
【００５５】
この際も、補強部材６の梁部６１の幅を２．０ｍｍ、厚さを０．２５ｍｍとし、セパレータ板２（３）の外周縁部に至るまでの長さを有するものとした。
【００５６】
この実施例の燃料電池スタック構造体１０では、梁部６１がセパレータ板２（３）に沿って外周縁部に延びることとなるので、セパレータ板２（３）に変形が生じるのが回避され、加えて、ガス流路の一部として機能させ得ることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施例による燃料電池スタック構造体の固体電解質型燃料電池を示す部分断面説明図である。（実施例１）
【図２】図１における固体電解質型燃料電池のセパレータ板と中央流路部品との接合部分の拡大断面説明図である。（実施例１）
【図３】図１の固体電解質型燃料電池の分解斜視説明図（ａ）及び燃料電池スタック構造体の全体斜視説明図（ｂ）である。（実施例１）
【図４】図１における固体電解質型燃料電池の中央流路部品の平面説明図（ａ），ａ−ｂ線断面説明図（ｂ）及びｃ−ｄ線断面説明図（ｃ）である。（実施例１）
【図５】本発明の他の実施例による燃料電池スタック構造体の固体電解質型燃料電池を示す部分断面説明図である。（実施例２）
【図６】図５における固体電解質型燃料電池のセパレータ板と中央流路部品との接合部分の拡大断面説明図である。（実施例２）
【図７】本発明のさらに他の実施例による燃料電池スタック構造体の固体電解質型燃料電池を示す部分断面説明図である。（実施例３）
【図８】図７における固体電解質型燃料電池のセパレータ板と中央流路部品との接合部分の拡大断面説明図である。（実施例３）
【図９】本発明のさらに他の実施例による燃料電池スタック構造体の固体電解質型燃料電池を示す部分断面説明図（ａ），補強部材の平面説明図（ｂ）及び補強部材の側面説明図（ｃ）である。（実施例４）
【図１０】他の構成例による固体電解質型燃料電池のセパレータ板と中央流路部品との接合部分の拡大断面説明図である。
【図１１】さらに他の構成例による固体電解質型燃料電池のセパレータ板と中央流路部品との接合部分の拡大断面説明図（ａ）〜（ｄ）である。
【図１２】本発明のさらに他の実施例による燃料電池スタック構造体の固体電解質型燃料電池を示す部分断面説明図（ａ），補強部材の平面説明図（ｂ）及び補強部材の側面説明図（ｃ）である。（実施例５）
【図１３】本発明のさらに他の実施例による燃料電池スタック構造体の固体電解質型燃料電池を示す部分断面説明図（ａ），補強部材の平面説明図（ｂ）及び補強部材の側面説明図（ｃ）である。（実施例６）
【図１４】本発明のさらに他の実施例による燃料電池スタック構造体の固体電解質型燃料電池を示す部分断面説明図（ａ），補強部材の平面説明図（ｂ）及び補強部材の側面説明図（ｃ）である。（実施例７）
【符号の説明】
【００５８】
１   固体電解質型燃料電池
２，３   セパレータ板
２ａ，３ａ  セパレータ板の貫通孔 
２ｂ，３ｂ  貫通孔の内周縁部
４  単セル
５  中央流路部品
５ａ  積層面
５ｂ  環状溝
５ｃ  薄肉部（熱応力緩和手段）
５ｆ  外周面
６  補強部材
６１梁部
１０  スタック構造体
【図１】
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【図２】
2007273116.tif 000004
【図３】
2007273116.tif 000005
【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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【図１４】
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