(57)【要約】      （修正有）【課題】小型・軽量化が実現でき、剛性維持と応力緩和を両立でき、組み立てが簡易な燃料電池スタックを実現し得るセパレータ、単セル搭載板及びこれらを用いた燃料電池スタックを提供すること。【解決手段】セパレータ１は、金属薄板１０が正方形状で、その表面及び裏面における縁部には、正方形の枠状をなす同一構成の中空フレーム２０及び２０’がそれぞれ配設される。中空フレーム２０と金属薄板１０の表面との凹所は燃料ガス室３０、中空フレーム２０’と金属薄板１０’の裏面との凹所は空気室４０に供される。  中空フレーム２０は、金属薄板で形成され正方形枠の辺部分に相当するガス流路部２４と、金属ブロックで形成され角部分に相当する接合部２２とで構成される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密性の平板と、この平板の表面及び裏面の縁部に配設された気密性の中空フレームを備え、当該平板がその表面側と裏面側に設けられる燃料ガス室と酸化性ガス室とを仕切る構造を有する燃料電池スタック用セパレータであって、
上記中空フレームは、スタッキングの際に他のセパレータ又は単セル搭載板との接合に供される接合部と、燃料ガス及び酸化性ガスをそれぞれ上記燃料ガス室及び上記酸化性ガス室に供給し排出するガス流路部を有し、
上記中空フレームの接合部は、スタッキング方向に延在し燃料ガス又は酸化性ガスを流通させるガス管が連結される連結孔を有する、ことを特徴とする燃料電池スタック用セパレータ。
【請求項２】
上記ガス流路部は、上記接合部よりも剛性が低く、スタッキングの際、スタッキング方向の逆方向に押圧されて潰れ変形し、その高さが上記接合部とほぼ同じになることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック用セパレータ。
【請求項３】
上記平板が長方形板又は正方形板をなすとともに、上記中空フレームが長方形又は正方形の枠状をなし、この中空フレームのガス流路部が当該長方形又は正方形の辺部分に配され、上記接合部がその角部分に配されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池スタック用セパレータ。
【請求項４】
上記長方形又は正方形枠状の中空フレームにおいて、対向する辺同士に相当する一対のガス流路部同士に、上記燃料ガス室及び酸化性ガス室にそれぞれ燃料ガス及び酸化性ガスを供給・排出するガス孔を配設したことを特徴とする請求項３に記載の燃料電池スタック用セパレータ。
【請求項５】
上記ガス孔によって規定される上記燃料ガス室及び上記酸化性ガス室でのガス流方向が、３次元的にほぼ直交していることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池スタック用セパレータ。
【請求項６】
平板状の固体電解質と、この固体電解質の表面及び裏面の縁部に配設された気密性の中空フレームを備え、当該固体電解質がその表面側と裏面側に設けられる燃料極室と空気極室とを仕切る構造を有するとともに、この固体電解質の表面及び裏面にそれぞれ燃料極及び空気極を配置して成る燃料電池スタック用単セル搭載基板であって、
上記中空フレームは、スタッキングの際にセパレータとの接合に供される接合部と、燃料ガス及び酸化性ガスをそれぞれ上記燃料極室及び上記空気極室に供給し排出するガス流路部を有し、
上記中空フレームの接合部は、スタッキング方向に延在し燃料ガス又は酸化性ガスを流通させるガス管が連結される連結孔を有する、ことを特徴とする燃料電池スタック用単セル搭載板。
【請求項７】
上記ガス流路部は、上記接合部よりも剛性が低く、スタッキングの際、スタッキング方向の逆方向に押圧されて潰れ変形し、その高さが上記接合部とほぼ同じになることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池スタック用単セル搭載板。
【請求項８】
上記固体電解質が長方形板又は正方形板をなすとともに、上記中空フレームが長方形又は正方形の枠状をなし、この中空フレームのガス流路部が当該長方形又は正方形の辺部分に配され、上記接合部がその角部分に配されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の燃料電池スタック用単セル搭載板。
【請求項９】
上記長方形又は正方形枠状の中空フレームにおいて、対向する辺同士に相当する一対のガス流路部同士に、上記燃料極室及び空気極室にそれぞれ燃料ガス及び酸化性ガスを供給・排出するガス孔を配設したことを特徴とする請求項８に記載の燃料電池スタック用単セル搭載板。
【請求項１０】
上記ガス孔によって規定される上記燃料極室及び上記空気極室でのガス流方向が、３次元的にほぼ直交していることを特徴とする請求項９に記載の燃料電池スタック用単セル搭載板。
【請求項１１】
固体電解質を燃料極と空気極で挟持して成る単セルと、この単セルを搭載する搭載フレームを備える燃料電池スタック用単セル搭載板であって、
上記単セルの空気極又は燃料極が、上記搭載フレームの開口部内に配置可能な大きさを有し、
上記空気極又は燃料極が上記搭載フレームの開口部内に配置されるとともに、上記固体電解質がこの開口部を閉塞するように、上記単セルが上記搭載フレーム上に搭載されており、
上記搭載フレームの一部に、スタッキング方向に延在し燃料ガス又は酸化性ガスを流通させるガス管が連結される連結孔を有する、ことを特徴とする燃料電池スタック用単セル搭載板。
【請求項１２】
上記搭載フレームが長方形又は正方形の枠状をなし、当該長方形又は正方形の角部分に上記連結孔が配されていることを特徴とする請求項１１に記載の燃料電池スタック用単セル搭載板。
【請求項１３】
請求項１〜５のいずれか１つの項に記載の燃料電池スタック用セパレータと、請求項６〜１０のいずれか１つの項に記載の燃料電池スタック用単セル搭載板、又は請求項１１若しくは請求項１２に記載の燃料電池スタック用単セル搭載板とを交互に積層して成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、燃料電池スタック用セパレータ及び単セル搭載板に係り、更に詳細には、小型軽量化が可能で組立が容易な燃料電池スタックを実現し得るセパレータ、単セル搭載板及びこれらを用いた燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池スタックは、セルやセル搭載基板、セパレータ及びガスマニホールドなどから成り、これらの部品を多段に積層して形成されていた。
また、スタック自体の小型・軽量化を図るために、個々の部品の薄型化や軽量化も検討されており、更には、組立を簡易にすべく部品点数の削減が望まれている。
【０００３】
このような背景において、単セルの燃料電極同士及び空気電極同士を対向して積層し、これらの電極同士の間に燃料ガス流路と空気流路を形成し、燃料電極同士及び空気電極同士を相互に電気接続することにより、セパレータを不要にして、部品点数を削減した平板型固体電解質型燃料電池が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−０４５３５５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、近年は燃料電池スタックの更なる小型・軽量化が望まれており、このような従来の燃料電池スタックにおいて、そのまま個々の部品の小型・軽量化を追求し過ぎると、燃料電池スタックが、特に熱履歴に繰り返し曝される構造物である関係上、強度や剛性の確保が必ずしも十分とは言えなくなるという問題があった。
また、単に部品点数を削減したとしても、部品同士の接合などが煩雑なことがあり、スタックの組み立てが実際に簡易になるとは限らなかった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型・軽量化が実現でき、剛性維持と応力緩和を両立でき、組み立てが簡易な燃料電池スタックを実現し得るセパレータ、単セル搭載板及びこれらを用いた燃料電池スタックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、接合部とガス流路部を一体的に取り扱い可能な中空フレームを採用することなどにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明の燃料電池スタック用セパレータは、気密性の平板と、この平板の表面及び裏面の縁部に配設された気密性の中空フレームを備え、当該平板がその表面側と裏面側に設けられる燃料ガス室と酸化性ガス室とを仕切る構造を有する燃料電池スタック用セパレータである。
このセパレータにおいて、上記中空フレームは、スタッキングの際に他のセパレータ又は単セル搭載板との接合に供される接合部と、燃料ガス及び酸化性ガスをそれぞれ上記燃料ガス室及び上記酸化性ガス室に供給し排出するガス流路部を有し、
上記中空フレームの接合部は、スタッキング方向に延在し燃料ガス又は酸化性ガスを流通させるガス管が連結される連結孔を有する。
【０００８】
また、本発明の燃料電池スタック用セパレータの好適形態は、上記ガス流路部が、上記接合部よりも剛性が低く、スタッキングの際、スタッキング方向の逆方向に押圧されて潰れ変形し、その高さが上記接合部とほぼ同じになることを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明の燃料電池スタック用単セル搭載板は、平板状の固体電解質と、この固体電解質の表面及び裏面の縁部に配設された気密性の中空フレームを備え、当該固体電解質がその表面側と裏面側に設けられる燃料極室と空気極室とを仕切る構造を有するとともに、この固体電解質の表面及び裏面にそれぞれ燃料極及び空気極を配置して成る燃料電池スタック用単セル搭載基板である。
この単セル搭載板において、上記中空フレームは、スタッキングの際にセパレータとの接合に供される接合部と、燃料ガス及び酸化性ガスをそれぞれ上記燃料極室及び上記空気極室に供給し排出するガス流路部を有し、
上記中空フレームの接合部は、スタッキング方向に延在し燃料ガス又は酸化性ガスを流通させるガス管が連結される連結孔を有する。
【００１０】
更に、本発明の他の燃料電池スタック用単セル搭載板は、固体電解質を燃料極と空気極で挟持して成る単セルと、この単セルを搭載する搭載フレームを備える燃料電池スタック用単セル搭載板である。
この単セル搭載板において、上記単セルの空気極又は燃料極が、上記搭載フレームの開口部内に配置可能な大きさを有し、
上記空気極又は燃料極が上記搭載フレームの開口部内に配置されるとともに、上記固体電解質がこの開口部を閉塞するように、上記単セルが上記搭載フレーム上に搭載されており、
上記搭載フレームの一部に、スタッキング方向に延在し燃料ガス又は酸化性ガスを流通させるガス管が連結される連結孔を有する。
【００１１】
また、本発明の燃料電池スタックは、上述の如き燃料電池スタック用セパレータと、燃料電池スタック用単セル搭載板、又は他の燃料電池スタック用単セル搭載板とを交互に積層して成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、接合部とガス流路部を一体的に取り扱い可能な中空フレームを採用することなどとしたため、小型・軽量化が実現でき、剛性維持と応力緩和を両立でき、組み立てが簡易な燃料電池スタックを実現し得るセパレータ、単セル搭載板及びこれらを用いた燃料電池スタックを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の燃料電池スタック用セパレータにつき詳細に説明する。なお、本明細書及び請求の範囲において、説明の便宜上、基板などの一方の面を「表面」、他方の面を「裏面」と記載しているが、これらは機能的に等価な面であり、原則として、双方を置換した構成のものも本発明の範囲に含まれる。
【００１４】
上述の如く、本発明の燃料電池スタック用セパレータは、気密性の平板と、この平板の表面、裏面双方の縁部に配設された気密性の中空フレームを備える。
また、この平板は、その表面側と裏面側に設けられる燃料ガス室と酸化性ガス室とを仕切っており、燃料ガス室の燃料ガスと酸化性ガス室の酸化性ガスとが混合しないようにしている。
【００１５】
そして、上述の中空フレームは、接合部とガス流路部を有しており、この接合部は、スタッキングによって燃料電池スタックを形成するの際に、他のセパレータ又は単セル搭載板との接合に用いられる。
また、この接合部にはガス管が連結される連結孔が設けられており、このガス管はスタッキング方向、代表的には鉛直方向に延在しており、炭化水素やアルコールなどの燃料ガス又は酸素や空気などの酸化性ガスを流通させる機能を果たす。
一方、ガス流路部は、上述の接合部に連結しているガス管からの燃料ガスを燃料ガス室に、酸化性ガスを酸化性ガス室に供給し、また排出する機能を果たす。
【００１６】
本発明において、代表的には、中空フレームの接合部とガス流路部とは一体的に形成されており、両者間では気密性が確保されている。
よって、スタッキングの際には、上記接合部によって単セル搭載板や他のセパレータとの接合を行えば、これと同時にガス流路部が配設されるので、ガス流路を接合とは別工程で作成する手間が無く、スタッキング効率を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明においては、ガス流路部の剛性を接合部の剛性よりも低く設定し、スタッキングの際に、スタッキング方向の逆方向、典型的には鉛直下向きに押圧して潰し、その高さが接合部とほぼ同じにすることが好ましい。
これにより、肉厚が大きいか又はほぼ塊状（ブロック状）で剛性の高い接合部で燃料電池スタックに要求される剛性を満足させつつ、肉厚の薄いガス流路部を用いることで軽量化を図ることができる。例えば、接合部はスタッキング時の押圧力に耐えて変形せず、ガス流路部が必要以上に潰れ変形するのを抑制することができる。
【００１８】
なお、上述の平板及び中空フレームは、気密性を有し、ある程度の剛性を有すれば特に限定されるものではないが、金属薄板から形成することができる。
代表手には、平板の厚さは０．５〜１ｍｍとすることができ、ニッケルメッキなどの金属メッキを施すことができる。一方、ガス流路部の壁厚は０．１〜０．５ｍｍとすることができる。
【００１９】
上述した平板の平面形状としては、特に限定されるものではなく、円形、楕円形、三角形その他の多角形状とすることができるが、スタックのスペース効率、即ちスタックが実際に占有する空間の体積からは、正方形又は長方形のものを好適に用いることができる。
平面形状が多角形、特に正方形などの正多角形の平板を用いる場合、スタック剛性の保持を良好にすべく、角部分に上記接合部を配することが好ましい
また、中空フレームの形状も特に限定されるものではないが、平板の形状と同一か又は近似するものであることが好ましい。
【００２０】
次に、本発明の燃料電池スタック用単セル搭載板について説明する。
上述の如く、本発明の燃料電池スタック用単セル搭載板は、平板状の固体電解質基板と、この固体電解質の表面及び裏面の縁部に配設された気密性の中空フレームを備えるものであるが、上述した本発明の燃料電池スタック用セパレータと近似した構成を有する。
【００２１】
即ち、本発明の単セル搭載板は、本発明のセパレータにおいて気密性平板を、固体電解質基板を燃料極と空気極で挟持した構成を有する単セルと置換したような構成を有するものであり、単セル（板）の形状や中空フレームなどの説明については省略する。
この単セル搭載板では、燃料極と空気極が通気性（多孔性）を有する一方で固体電解質基板が気密性を有するので、その表面側及び裏面側に設けられる燃料極室と空気極室とが気密性を保持した状態で区画されることになる。
【００２２】
なお、本発明の単セル搭載板において、固体電解質材料としては、特に限定されるものではなく、イットリア安定化ジルコニウム（ＹＳＺ）、スカンジア安定化ジルコニウム（ＳｃＳＺ）及びガドリニウム添加セリアを用いることができ、また、燃料極材料としては、ニッケル−イットリア安定化ジルコニウム（ＹＳＺ）サーメット材、ニッケル−サマリウム添加セリアサーメット材、更に、空気極材料としては、ランタン・ストロンチウム・マンガン酸化物、ランタン・カルシウム・マンガン酸化物、ランタン・コバルト酸化物を用いることができる。
【００２３】
次に、本発明の他の単セル搭載板につき説明する。
上述の如く、本発明の他の単セル搭載板は、固体電解質を燃料極と空気極で挟持して成る単セルと、この単セルを搭載する搭載フレームを備える。
単セルについては上記同様であるが、空気極又は燃料極が、搭載フレームの開口部内に配置可能な大きさを有しており、当該空気極又は燃料極が搭載フレームの開口部内に配置されている。
即ち、断面観察すると、空気極及び燃料極の一方が、搭載フレームの開口部内に進入している構成を有する。
【００２４】
但し、この単セル搭載板においては、燃料極室と空気極室との気密区画を実行すべく、固体電解質がこの開口部を閉塞するように、上記単セルが上記搭載フレーム上に搭載されている。
また、搭載フレームの一部には、スタッキング方向に延在し燃料ガス又は酸化性ガスを流通させるガス管が連結される連結孔が設けられている。
なお、他のスタック要素、例えばセパレータや単セル搭載板が多角形、特に正多角形の場合には、この単セル（板）及び搭載フレームも対応する正多角形をなし、その角部分にガス管連結孔が配設されていることが望ましい。
【００２５】
本発明の他の単セル搭載板において、搭載フレームは板状の単セルに対し、これを搭載できるとともに、一方側に燃料極又は空気極を露出し、且つ他方側に空気極又は燃料極（一方側とは極性が逆の基板）を露出できれば十分である。
よって、上述した本発明の単セル搭載板と異なり、この搭載フレームは中空である必要はない。
【００２６】
次に、本発明の燃料電池スタックについて説明する。
本発明の燃料電池スタックは、上述した本発明の燃料電池スタック用セパレータと、本発明の燃料電池スタック用単セル搭載板、又は本発明の他の燃料電池スタック用単セル搭載板とを交互に積層して成ることを特徴とする。
即ち、この燃料電池スタックは、典型的には、本発明のセパレータと本発明の単セル搭載板（単セル搭載板Ａ）とを交互に積層した構造、又は本発明のセパレータと本発明の他の単セル搭載板（単セル搭載板Ｂ）とを交互に積層した構造を有するが、当該セパレータと単セル搭載板との交互積層さえ確保できれば、単セル搭載板Ａと単セル搭載板Ｂを併用してもよい。
【００２７】
本発明の燃料電池スタックは、セパレータや単セル搭載板が上述のような機能を有するので、小型・軽量化が実現されており、剛性維持と応力緩和が両立されており、高温状態や低温状態などを経る熱履歴を被っても耐久性に優れており、更には、組み立て（スタッキング）も簡易に行うことができるものである。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２９】
（実施例１）
［セパレータ］
図１は、本発明の燃料電池スタック用セパレータの一実施例を示す斜視、平面及び底面図であり、図１（Ｘ）は同セパレータの斜視図、（Ｙ）は平面図、（Ｚ）は底面図である。
これらの図において、このセパレータ１では、気密性平板の一例である金属薄板１０は正方形状をなしニッケルメッキを施されており、その表面及び裏面における縁部には、正方形の枠状をなす同一構成の中空フレーム２０及び２０’がそれぞれ配設されている。
【００３０】
このセパレータ１において、中空フレーム２０と金属薄板１０の表面とで規定される凹所は燃料ガス室３０に供され（図１（Ｙ）参照。）、中空フレーム２０’と金属薄板１０’の裏面とで規定される凹所は酸化性ガス室の一例である空気室４０に供される（図１（Ｚ）参照。）
【００３１】
本実施例において、中空フレーム２０は、金属薄板で形成され正方形枠の辺部分に相当するガス流路部２４と、金属ブロックで形成され角部分に相当する接合部２２とで構成されており、この点については、中空フレーム２０’も同様である。
ガス流路部２４は燃料ガス室３０に燃料ガスを供給・排出し、空気室４０に空気を供給・排出するのに用いられ、接合部２２は単セル搭載板、例えば図４に示す単セル搭載板２とのスタッキングの際に両者の接合・固定に用いられる。
【００３２】
上述のように、ガス流路部２４が金属薄板で形成されているため、このセパレータ１は軽量であり、且つ接合部２２が金属ブロックで形成されているため、適度な剛性も保持されている。
よって、このセパレータを用いて形成される燃料電池スタックは、全体として軽量でありながら十分な剛性を有し、また、ガス流路部２４と接合部２２との剛性差に起因する応力緩和性をも有する。
【００３３】
なお、このセパレータ１は、図２及び図３に示すように、スタッキング前（積層前）にはガス流路部２４の高さが接合部２２の高さよりも高く形成されており、ガス流路部２４はスタッキング時に鉛直下向きに押圧されて潰れ変形し、接合部２２とほぼ同じ高さとなる。
【００３４】
次に、このセパレータにおける燃料ガス及び空気の流通につき説明する。
まず、燃料ガスは、矢印Ｆで示したように、接合部２２の連結孔２６ｆに連結しているガス管（図示せず。）から供給されてガス流路部２４に流入し、更にガス流路部２４に穿設されたガス孔２４ｈから燃料ガス室３０に流入する。
その後、燃料ガスは、対向するガス流路部に穿設されたガス孔を介して燃料ガス室３０から排出され、対向するガス流路部及び連結孔２７ｆに連結されたガス管（図示せず。）を介して、図示しない単セル搭載板や他のセパレータに供給されることになる（図１（Ｘ）、（Ｙ）及び（Ｚ）参照。）。
【００３５】
一方、空気も燃料ガスと同様に、矢印Ａで示したように、連結孔２６ａに連結されたガス管（図示せず。）からガス流路部２４’に流入し、更に空気室４０に流入した後、対向するガス流路部から排出され、連結孔２７ａに連結されたガス管（図示せず。）を介して、図示しない単セル搭載板や他のセパレータに供給される（図１参照。）。
このように、本実施例のセパレータにおいて、燃料ガス流Ｆと空気流Ａは、それぞれ金属薄板１０の表面側と裏面側を流通しているが、その流れ方向自体は直交しており、両流れはいわば３次元的に直交している。
【００３６】
（実施例２）
［単セル搭載板］
図４は、本発明の単セル搭載板（単セル搭載板Ａ）の一実施例を示す斜視、平面及び底面図である。以下、上述した部材と実質的に同一の部材には同一符号を付し、その説明を省略する。
この単セル搭載板２は、金属薄板１０の代わりに、固体電解質基板１２を燃料極層３２と空気極層４２とで挟持した構造を有する板状単セルを備える以外は、実施例１のセパレータ１とほぼ同一の構造を有する。
【００３７】
燃料極室３４と空気極室４４との気密性を保持した区分は、気密性を有する固体電解質基板１２によって実現されている。
燃料ガスＦ及び空気Ａの流れもセパレータ１と同様である。
この単セル搭載板２も、軽量で剛性が比較的低いガス流路部２４と、比較的剛性の高い接合部２２を有するので、このセパレータを用いて形成される燃料電池スタックは、全体として軽量でありながら十分な剛性を有し、また、ガス流路部２４と接合部２２との剛性差に起因する応力緩和性をも有する。
【００３８】
（実施例３）
［単セル搭載板］
図５は、本発明の単セル搭載板（単セル搭載板Ａ）の他の実施例を示す平面及び底面図である。
同図に示すように、この単セル搭載板においては、燃料極層３２に露出孔３６ｒが設けられたカバー層３６、空気極層４２にも露出孔４６ｒが設けられたカバー層４６が設置されており、露出孔３６ｒ及び４６ｒによって、それぞれ燃料極層３２及び空気極層４２が部分的に露出している。
このような露出孔を設けることによって、セルを設置する際、堅牢な設置という効果が得られる。
【００３９】
（実施例４）
［燃料電池スタック］
図６は、本発明の燃料電池スタックの一実施例を簡略的に示す断面図である。
本実施例の燃料電池スタックは、実施例１のセパレータ１と実施例２の単セル搭載板２とを交互に積層して接合したものである。
スタッキング（積層）は、セパレータ１と単セル搭載板２とを交互に積み上げ、次いで、多重管のような構造を有する押圧具１００で鉛直下向きに押圧すればよく、簡便な作業で行うことができる。
【００４０】
このような簡易作業で得られる本実施例の燃料電池スタックは、セパレータ１及び単セル搭載板２がそれぞれ優れた軽量性や剛性、応力緩和性を有するので、両者の相乗効果によって更に優れた軽量性や剛性、応力緩和性を発揮し得るものであり、高温及び低温の繰り返しによる熱履歴や、繰り返しの振動などに対する抵抗性に優れており、耐久性に優れるもので、長期間に亘って安定した発電を可能にするものである。
【００４１】
（実施例５）
［他の単セル搭載板］
図７は、本発明の燃料電池スタック用の他の単セル搭載板（単セル搭載板Ｂ）の一実施例を示す斜視及び断面図である。
同図において、この単セル搭載板３は、角部分にガス管用の連結孔を有する中実の正方形フレーム２００を用いており、このフレーム２００の開口部に空気極層４２が収容されるとともに、固体電解質１２が当該開口部を閉塞する構造を有している。
なお、本例では、燃料極基板３２が比較的厚く形成されており、これにより、単セルの剛性が確保されている。
【００４２】
（実施例６）
［他の単セル搭載板を用いた燃料電池スタック］
図８は、本発明の他の燃料電池スタックの一実施例を示す斜視図であり、図９はこの燃料電池スタックの断面図である。
これらの図において、この燃料電池スタックは、実施例１のセパレータ１と実施例５の単セル搭載板３とを交互に積層して構成されており、角部分には鉛直方向に延在するガス管５０が配設されている。
【００４３】
実施例４の燃料電池スタックと同様に、セパレータ１と単セル搭載板３と交互に積み上げて鉛直下向きに押圧すればスタッキングを行うことができ、簡便である。
また、この燃料電池スタックも優れた軽量性や剛性、応力緩和性を発揮し得るものであり、高温及び低温の繰り返しによる熱履歴や、繰り返しの振動などに対する抵抗性に優れており、耐久性に優れるもので、長期間に亘って安定した発電を可能にするものである。
【００４４】
以上、本発明を若干の好適実施例より詳細に説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能である。
例えば、単セル搭載板３のフレーム２００を中空にすれば更に軽量性を向上させることができる。
また、燃料電池スタックとして、セパレータ１、単セル搭載板２、セパレータ１及び単セル搭載板３という積層構造のものも作成かのうである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の燃料電池スタック用セパレータの一実施例を示す斜視、平面及び底面図である。
【図２】図１に示す燃料電池スタック用セパレータの積層前におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線による断面図である。
【図３】図１に示す燃料電池スタック用セパレータの積層前における部分斜視図である。
【図４】本発明の単セル搭載板の一実施例を示す斜視、平面及び底面図である。
【図５】本発明の単セル搭載板の他の実施例を示す平面及び底面図である。
【図６】本発明の燃料電池スタックの一実施例を簡略的に示す断面図である。
【図７】本発明の燃料電池スタック用の他の単セル搭載板の一実施例を示す斜視及び断面図である。
【図８】本発明の他の燃料電池スタックの一実施例を示す斜視図である。
【図９】図８に示す燃料電池スタックの断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      セパレータ
２，３  単セル搭載板
１０      金属薄板
１２      固体電解質
２０      中空フレーム
２２      接合部
２４      ガス流路部
２４ｈ    ガス孔
３０      燃料ガス室
３２      燃料極層
３４      燃料極室
３６      カバー層
３６ｒ    露出孔
４０      空気室
４２      空気極層
４４      空気極室
４６      カバー層
４６ｒ    露出孔
５０      ガス管
１００      押圧具
２００      フレーム
Ａ      空気流
Ｆ      燃料ガス流
【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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