(57)【要約】      （修正有）【課題】セルフレームの枠体の内側に供給される電解液の内圧によって、枠体に過度な応力がかかることを抑制できるセルスタック、及びレドックスフロー電池を提供する。【解決手段】セルフレーム１Ａと、正極電極と、隔膜と、負極電極と、を順次繰り返し積層した積層体を備えるセルスタックであって、セルフレーム１Ａは、双極板２と、双極板２の外周に装着される枠体３と、を備え、枠体３の内側に供給される電解液の内圧に対して枠体３を補強する補強構造１０を備えるセルスタック。【選択図】図１
2017022001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルフレームと、正極電極と、隔膜と、負極電極と、を順次繰り返し積層した積層体を備えるセルスタックであって、
前記セルフレームは、双極板と、前記双極板の外周に装着される枠体と、を備え、
前記枠体の内側に供給される電解液の内圧に対して前記枠体を補強する補強構造を備えるセルスタック。
【請求項２】
前記枠体は、複数辺を有する多角形状であり、
前記補強構造は、長尺の補強部材を備え、
前記補強部材は、前記枠体の少なくとも長辺に対して設けられる請求項１に記載のセルスタック。
【請求項３】
前記補強部材は、前記積層体の内側に設けられる内方部材を備え、
前記内方部材は、前記枠体の各々における各辺の長さ方向に配置される請求項２に記載のセルスタック。
【請求項４】
前記枠体は、前記内方部材が配置される溝部を備える請求項３に記載のセルスタック。
【請求項５】
前記内方部材は、接着剤により前記枠体に接合されている請求項３又は請求項４に記載のセルスタック。
【請求項６】
前記内方部材は、インサート成形により前記枠体に一体成形されている請求項３に記載のセルスタック。
【請求項７】
前記積層体の積層方向の両端に配置される一対のエンドプレートと、
前記一対のエンドプレートを前記積層体の積層方向に締め付ける締付部材と、を備え、
前記内方部材は、前記締付部材が挿通される挿通孔を備える請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載のセルスタック。
【請求項８】
前記補強部材は、前記積層体の外側に設けられ、前記積層体の積層方向に沿って配置される外方部材を備える請求項２に記載のセルスタック。
【請求項９】
前記積層体の積層方向の両端に配置される一対のエンドプレートと、
前記一対のエンドプレートのそれぞれに対して前記外方部材を積層方向と直交する方向に押圧して固定する固定部材と、を備える請求項８に記載のセルスタック。
【請求項１０】
前記枠体は、複数辺を有する多角形状であり、
前記補強構造は、前記枠体と前記双極板とを係合する係合部を備え、
前記係合部は、
前記枠体及び前記双極板の一方に設けられる係合突起部と、
前記枠体及び前記双極板の他方に設けられ、前記係合突起部に係合する係合溝部と、を備え、
前記枠体の少なくとも長辺に対してその長さ方向に亘って設けられる請求項１に記載のセルスタック。
【請求項１１】
前記係合部は、前記係合突起部と前記係合溝部との間に前記係合溝部の幅方向に動き代を有し、
前記係合部を設けた長辺の長さ方向の中央部における係合部の動き代は、前記長さ方向の端部における係合部の動き代よりも大きい請求項１０に記載のセルスタック。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載のセルスタックを備えるレドックスフロー電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レドックスフロー電池の構成部品であるセルスタック、及びレドックスフロー電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力不足の深刻化に伴って、世界規模での風力発電や太陽光発電などの自然エネルギーの急速導入や電力系統の安定化（例えば、周波数や電圧の維持など）が課題となっている。この対策技術の一つとして、大容量の蓄電池を設置して、出力変動の平滑化、余剰電力の貯蓄、負荷平準化などを図ることが注目されている。
【０００３】
大容量の蓄電池の一つにレドックスフロー電池（以下、ＲＦ電池と呼ぶことがある）がある。ＲＦ電池は、正極電解液及び負極電解液に酸化還元により価数が変化する金属イオン（活物質）を含有する電解液を使用して充放電を行う電池である。図１３に、正極電解液及び負極電解液の活物質にＶイオンを含有するバナジウム電解液を使用したバナジウム系ＲＦ電池１００の動作原理図を示す。図１３中の電池セル１００Ｃ内の実線矢印は充電反応を、破線矢印は放電反応をそれぞれ示す。
【０００４】
ＲＦ電池１００は、水素イオンを透過させる隔膜１０１で正極セル１０２と負極セル１０３とに分離された電池セル１００Ｃを備える。正極セル１０２には正極電極１０４が内蔵され、かつ正極電解液を貯留する正極電解液用タンク１０６が導管１０８、１１０を介して接続されている。同様に、負極セル１０３には負極電極１０５が内蔵され、かつ負極電解液を貯留する負極電解液用タンク１０７が導管１０９、１１１を介して接続されている。各タンク１０６、１０７に貯留される電解液は、充放電の際にポンプ１１２、１１３により各セル１０２、１０３内に循環される。
【０００５】
上記電池セル１００Ｃは通常、図１４の下図に示すように、セルスタック２００と呼ばれる構造体の内部に形成される。セルスタック２００は、図１４の上図に示すように、正極電極１０４、隔膜１０１、負極電極１０５を重ねた電池セル１００Ｃを、セルフレーム１２０で挟んで複数積層した構成を備える。この積層した積層体の両端部にはエンドプレート２０１が配置され、両エンドプレート２０１，２０１に棒状体２０２が貫通されて、ナット２０３で締め付けられることで、セルスタック２００が構成される。
【０００６】
セルフレーム１２０は、プラスチックカーボン製の双極板１２１と、この双極板１２１の外周に形成されるプラスチック製の額縁状の枠体１２２と、を備える。枠体１２２の下辺及び上辺には、各電池セル１００Ｃに電解液を供給する給液用マニホールド１２３，１２４及び電解液を排出する排液用マニホールド１２５，１２６を備える。正極電解液は、給液用マニホールド１２３から枠体１２２の一面側（紙面表側）に形成される溝を介して双極板１２１の一面側に配置される正極電極１０４に供給される。そして、その正極電解液は、枠体１２２の上部に形成される溝を介して排液用マニホールド１２５に排出される。同様に、負極電解液は、給液用マニホールド１２４から枠体１２２の他面側（紙面裏側）に形成される溝を介して双極板１２１の他面側に配置される負極電極１０５に供給される。その負極電解液は、枠体１２２の上部に形成される溝を介して排液用マニホールド１２６に排出される。
【０００７】
セルフレーム１２０は、一般的に、一対の枠片を用意し、これら枠片を接合して枠体１２２を構成すると共に、両枠片の内周部の間に双極板１２１の外周部を挟み込むことで構成される。双極板１２１と枠体１２２とは、例えば、熱融着により一体化できる（特許文献１）。熱融着は、各枠片と双極板１２１との接触部分を加熱して溶融させることで行える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３６７６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
セルフレームの枠体に供給される電解液の内圧に対して枠体を補強することが求められている。
【００１０】
枠体の内側に供給される電解液の内圧は、主にセルスタックの積層体の積層方向と直交する方向に働くが、この内圧によっては枠体に過度な応力がかかる虞がある。双極板と枠体とが熱融着などで一体化されていると、枠体にかかる上記内圧は、枠体と双極板とに分担され、枠体に過度な応力がかかることを抑制し易い。しかし、双極板と枠体とは、双極板の構成樹脂と、枠体の構成樹脂と、の関係によっては、熱融着などによって一体化できない場合がある。双極板と枠体とが一体化されていないと、枠体にかかる上記内圧は、枠体と双極板とに分担されず、枠体に過度な応力がかかり易い。そうすると、枠体に歪みが生じ、さらには枠体が破断する虞がある。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的の一つは、セルフレームの枠体の内側に供給される電解液の内圧によって、枠体に過度な応力がかかることを抑制できるセルスタックを提供することにある。また、本発明の別の目的は、上記セルスタックを備えるレドックスフロー電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様に係るセルスタックは、セルフレームと、正極電極と、隔膜と、負極電極と、を順次繰り返し積層した積層体を備えるセルスタックであって、前記セルフレームは、双極板と、前記双極板の外周に装着される枠体と、を備え、前記枠体の内側に供給される電解液の内圧に対して前記枠体を補強する補強構造を備える。
【００１３】
本発明の一態様に係るレドックスフロー電池は、上記本発明の一態様に係るセルスタックを備える。
【発明の効果】
【００１４】
上記のセルスタックは、セルフレームの枠体の内側に供給される電解液の内圧によって、枠体に過度な応力がかかることを抑制できる。上記のレドックスフロー電池は、セルフレームの枠体の内側に供給される電解液の内圧によって、枠体に過度な応力がかかることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１に係るセルスタックが備えるセルフレームの概略構成図である。
【図２】実施形態１に係るセルフレームの枠体と双極板との取り付け状態の一例を示す概略図である。
【図３】変形例１−１に係るセルフレームの枠体と双極板との取り付け状態の一例を示す概略図である。
【図４】変形例１−２に係るセルフレームの枠体と双極板との取り付け状態の一例を示す概略図である。
【図５】変形例１−３に係るセルフレームの枠体と双極板との取り付け状態の一例を示す概略図である。
【図６】実施形態２に係るセルスタックが備えるセルフレームの概略構成図である。
【図７】実施形態３に係るセルスタックの概略構成図である。
【図８】実施形態３に係るセルスタックの概略横断面図である。
【図９】実施形態３に係るセルスタックにおける補強部材の固定方法を説明する概略説明図である。
【図１０】実施形態４に係るセルスタックが備えるセルフレームの枠体と双極板との取り付け状態の一例を示す概略図である。
【図１１】実施形態４に係るセルスタックが備えるセルフレームの概略構成図である。
【図１２】変形例４−１に係るセルスタックが備えるセルフレームの枠体と双極板との取り付け状態の一例を示す概略図である。
【図１３】レドックスフロー電池の概略原理図である。
【図１４】レドックスフロー電池が備えるセルスタックの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１７】
（１）本発明の実施形態に係るセルスタックは、セルフレームと、正極電極と、隔膜と、負極電極と、を順次繰り返し積層した積層体を備えるセルスタックであって、前記セルフレームは、双極板と、前記双極板の外周に装着される枠体と、を備え、前記枠体の内側に供給される電解液の内圧に対して前記枠体を補強する補強構造を備える。
【００１８】
上記のセルスタックは、補強構造を備えることで、枠体の内側に供給される電解液の内圧によって枠体に過度な応力がかかることを抑制できる。よって、上記内圧によって枠体に歪みが生じたり、さらには枠体が破断したりすることを抑制できる。上記のセルスタックは、上記の内圧による枠体への過度な応力を抑制できることから、双極板と枠体とが熱融着などで一体化されていなくてもよい。そのため、双極板の構成樹脂と、枠体の構成樹脂と、を異ならせることができ、セルスタックの設計の自由度を向上できる。また、補強構造を備えないセルスタックに比較して、上記内圧を高く設定することもでき、セルスタックの設計の自由度を向上できる。双極板と枠体とは熱融着などで一体化されていてもよく、この場合、枠体への過度な応力を抑制できることに伴い、枠体から双極板に働く応力も軽減できる。
【００１９】
（２）上記のセルスタックの一例として、前記枠体は、複数辺を有する多角形状であり、前記補強構造は、長尺の補強部材を備える形態が挙げられる。前記補強部材は、前記枠体の少なくとも長辺に対して設けられる。
【００２０】
枠体が複数辺を有する多角形状である場合、辺が長いほど剛性が低くなるため、枠体の内側に供給される電解液の内圧によって長辺側から歪みが生じ易い。よって、長尺の補強部材を枠体の少なくとも長辺に対して設けることで、枠体を効果的に補強することができる。
【００２１】
複数辺を有する多角形状とは、長方形状や、正方形状、台形状、角部を丸めた矩形状、直線と円弧とを組み合わせてなるレーストラック状などが挙げられる。いずれの形状であっても、補強部材は、枠体を構成する辺のうち少なくとも長辺（最も長い辺）に対して設けられる。長方形状の枠体の場合、対向する一対の長辺と、対向する一対の短辺と、の四辺を有し、補強部材は、対向する一対の長辺のそれぞれに対して設けられる。正方形状の枠体の場合、全て等しい四辺を有し、補強部材は、四辺のそれぞれに対して設けられる。もちろん、補強部材は、枠体の全辺に亘って設けてもよい。
【００２２】
（３）補強構造が長尺の補強部材を備える上記のセルスタックの一例として、前記補強部材は、前記積層体の内側に設けられる内方部材を備え、前記内方部材は、前記枠体の各々における各辺の長さ方向に配置される形態が挙げられる。
【００２３】
補強部材が積層体の内側に設けられる内方部材を備えることで、積層体の外部に補強部材が突出することを防止できる。この内方部材が枠体ごとに設けられることで、各枠体を均一的に補強し易い。よって、積層体の各層の積層ずれなどによって、枠体同士で補強が不均一となることを抑制し易い。
【００２４】
（４）内方部材を備える上記のセルスタックの一例として、前記枠体は、前記内方部材が配置される溝部を備える形態が挙げられる。
【００２５】
枠体に内方部材が配置される溝部を備えることで、内方部材を枠体に対して位置決めし易く、取り付け易い。特に、溝部に収納した内方部材の表面を枠体の最表面と面一とした場合、隣り合う枠体同士の間に補強部材の配置によって隙間が生じることがない。そのため、積層体を締め付けてセルスタックを組み立てる際に、枠体全面に亘って実質的に均一に締め付け易い。
【００２６】
（５）内方部材を備える上記のセルスタックの一例として、前記内方部材は、接着剤により前記枠体に接合されている形態が挙げられる。
【００２７】
内方部材が接着剤により枠体に接合されていることで、内方部材と枠体とを一体化でき、セルフレームを取り扱い易い。よって、セルスタックの生産性を向上することができる。
【００２８】
（６）内方部材を備える上記のセルスタックの一例として、前記内方部材は、インサート成形により前記枠体に一体成形されている形態が挙げられる。
【００２９】
内方部材がインサート成形により枠体に一体成形されていることで、セルフレームを取り扱い易い。よって、セルスタックの生産性を向上することができる。
【００３０】
（７）内方部材を備える上記のセルスタックの一例として、前記積層体の積層方向の両端に配置される一対のエンドプレートと、前記一対のエンドプレートを前記積層体の積層方向に締め付ける締付部材と、を備え、前記内方部材は、前記締付部材が挿通される挿通孔を備える形態が挙げられる。
【００３１】
補強部材が内方部材を備える場合、内方部材の配置領域分、枠体（セルフレーム）が大きくなり易く、セルスタックが大型化する傾向にある。それは、従来では、積層体の横断面積よりもエンドプレートの表面積が大きく、積層体の外側に締付部材が配置されているからである（図１４を参照）。そこで、内方部材に締付部材が挿通される挿通孔を備えることで、セルフレームの表面積（積層体の横断面積）とエンドプレートの表面積とを同等とでき、セルフレーム（積層体）が大きくなったとしても、セルスタックの大型化を抑制することができる。
【００３２】
（８）補強構造が長尺の補強部材を備える上記のセルスタックの一例として、前記補強部材は、前記積層体の外側に設けられ、前記積層体の積層方向に沿って配置される外方部材を備える形態が挙げられる。
【００３３】
補強部材が積層体の外側に設けられる外方部材を備えることで、積層体（セルフレーム）の構成を問わず、容易に補強構造を構築できる。よって、従来の積層体に対して外方部材を後付けすることも可能である。また、枠体ごとに補強部材を配置する必要がないため、セルスタックの生産性を向上することができる。
【００３４】
（９）外方部材を備える上記のセルスタックの一例として、前記積層体の積層方向の両端に配置される一対のエンドプレートと、前記一対のエンドプレートのそれぞれに対して前記外方部材を積層方向と直交する方向に押圧して固定する固定部材と、を備える形態が挙げられる。
【００３５】
枠体の内側に供給される電解液の内圧は、主にセルスタックの積層体の積層方向と直交する方向に働く。外方部材が上記積層方向と直交する方向に押圧して固定されることで、上記内圧に対して枠体を効果的に補強することができる。
【００３６】
（１０）上記のセルスタックの一例として、前記枠体は、複数辺を有する多角形状であり、前記補強構造は、前記枠体と前記双極板とを係合する係合部を備える形態が挙げられる。前記係合部は、前記枠体及び前記双極板の一方に設けられる係合突起部と、前記枠体及び前記双極板の他方に設けられ、前記係合突起部に係合する係合溝部と、を備える。前記係合部は、前記枠体の少なくとも長辺に対してその長さ方向に亘って設けられる。
【００３７】
補強構造が係合部を備えることで、枠体と双極板とを係合することで一体化できる。そのため、双極板と枠体とを熱融着などで一体化できない場合であっても、両者を係合部で係合することで、枠体にかかる電解液の内圧を枠体と双極板とで分担でき、枠体に過度な応力がかかることを抑制できる。係合部によって双極板と枠体とを一体化できるため、双極板の構成樹脂と、枠体の構成樹脂と、を異ならせることができ、セルスタックの設計の自由度を向上できる。
【００３８】
（１１）補強構造が係合部を備える上記のセルスタックの一例として、前記係合部は、前記係合突起部と前記係合溝部との間に前記係合溝部の幅方向に動き代を有し、前記係合部を設けた長辺の長さ方向の中央部における係合部の動き代は、前記長さ方向の端部における係合部の動き代よりも大きい形態が挙げられる。
【００３９】
枠体の内側に供給される電解液の内圧が枠体にかかると、枠体の長辺のうち中央部分の方に歪みが生じ易い。よって、上記長辺の長さ方向の中央部における係合部の動き代を、端部における係合部の動き代よりも大きくすることで、係合部を設けた辺における位置の違いに伴う歪みの大きさに応じた係合状態とでき、係合部が破損することを抑制し易い。
【００４０】
（１２）本発明の実施形態に係るレドックスフロー電池は、上記（１）〜（１１）のいずれか１つに記載のセルスタックを備える。
【００４１】
上記のレドックスフロー電池は、本発明の実施形態に係るセルスタックを備えるため、枠体の内側に供給される電解液の内圧によって枠体に過度な応力がかかることを抑制できる。よって、上記内圧によって枠体に歪みが生じたり、さらには枠体が破断したりすることを抑制できる。
【００４２】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態の詳細を、以下に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。図中の同一符号は、同一名称物を示す。
【００４３】
≪実施形態１≫
実施形態１に係るレドックスフロー電池（ＲＦ電池）は、図１３を用いて説明した従来型のＲＦ電池１００と同様に、電池セル１００Ｃと、正極用循環機構（正極電解液用タンク１０６、導管１０８，１１０、ポンプ１１２）と、負極用循環機構（負極電解液用タンク１０７、導管１０９，１１１、ポンプ１１３）と、を備える。電池セル１００Ｃは、図１４に示すセルスタック２００の形態で用いられる。セルスタック２００は、正極電極１０４と、隔膜１０１と、負極電極１０５と、セルフレーム１Ａ（図１）と、を順次繰り返し積層した積層体と、積層体の積層方向の両端に配置される一対のエンドプレート２０１，２０１と、を備える。セルスタック２００は、両エンドプレート２０１，２０１に棒状体２０２が貫通されてナット２０３で締め付けられて構成される。
【００４４】
本実施形態１のセルスタックの主たる特徴とするところは、セルフレーム１Ａの枠体３の内側に供給される電解液の内圧に対して、枠体３を補強する補強構造を備えることにある。本実施形態１のセルスタック２００の特徴の一つは、補強構造が長尺の補強部材１０を備え、この補強部材１０が上記積層体の内側に設けられる内方部材を備えることにある。本実施形態１では、従来との相違点の一つとして、セルフレーム１Ａの枠体３に補強部材（内方部材）１０を備える点が挙げられ、その他の構成は従来のＲＦ電池１００と同様の構成を採用できるため、その詳しい説明は省略する。以下、図１，２に基づいて、まずセルフレーム１Ａの枠体３と双極板２の基本構成を簡単に説明し、その後に補強部材１０について説明する。
【００４５】
〔セルフレーム〕
セルフレーム１Ａは、双極板２と、双極板２の外周に装着される枠体３と、を備える。セルフレーム１Ａは、枠体３の内周縁凹部３ｃ（図２）に双極板２を嵌め込むことで構成される。本例では、双極板２と枠体３とは、熱融着などによって一体化されていない。
【００４６】
・枠体
枠体３は、双極板２を支持する部材であり、代表的には図１に示すように長方形状の枠状部材である。枠体３は、その厚さ方向に貫通する開口部３ｗを備えており、この開口部３ｗを埋めるように双極板２が配置される（図２）。枠体３は、開口部３ｗを全周に亘って取り囲む周縁部が枠体３の他の部分よりも薄くなっており、この薄くなった部分が、双極板２を嵌め込むための内周縁凹部３ｃを形成している。本例では、内周縁凹部３ｃは、枠体３の一面側（図２の右側）にのみ形成されている。つまり、内周縁凹部３ｃの他面側（図２の左側）は、枠体３の他の部分と面一となっている。
【００４７】
枠体３は、従来の構成と同様に、給液用マニホールド１２３，１２４と、排液用マニホールド１２５，１２６と、入口スリット１２３ｓ，１２４ｓと、出口スリット１２５ｓ，１２６ｓと、を備える（図１）。実線で示される入口スリット１２３ｓと出口スリット１２５ｓは紙面手前側に設けられ、点線で示される入口スリット１２４ｓと出口スリット１２６ｓは紙面奥側に設けられている。各スリット１２３ｓ〜１２６ｓはそれぞれ、各マニホールド１２３〜１２６から枠体３の中心線に向かって伸び、開口部３ｗに繋がっている。（入口スリット１２４ｓと出口スリット１２６ｓは一部図示を省略する）。枠体３の開口部３ｗの全周を取り囲むようにＯリングなどのシール部材１２７が配置されている。Ｏリングは、複数のセルフレーム１Ａを積層して締め付けた際に圧縮され、電解液のシールとして機能する。
【００４８】
枠体３の構成材料は、絶縁性に優れることが好ましく、電解液と反応せず、電解液に対する耐性（耐薬品性、耐酸性など）を有するものが好適に利用できる。さらに、枠体３の構成材料は、適度な剛性を有することが好ましい。枠体３の内側に供給される電解液の内圧に対してある程度は変形し難いからである。具体的な構成材料としては、例えば、塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化パラフィンなどが挙げられる。
【００４９】
枠体３の厚さ（内周縁凹部３ｃを除く）は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが挙げられる。上記厚さが１ｍｍ以上であることで、マニホールド１２３〜１２６やスリット１２３ｓ〜１２６ｓ、及び後述する補強部材１０が配置される溝部３ｂｓなどを形成したとしても、枠体３自体の強度を十分に確保することができる。一方、上記厚さが１０ｍｍ以下であることで、枠体３自体の強度を確保しつつ枠体３の厚さを薄くすることができ、積層体を小型化できる。枠体３の厚さ（内周縁凹部３ｃを除く）は、３ｍｍ以上６ｍｍ以下がさらに好ましい。
【００５０】
・双極板
双極板２は、隣り合う電池セル１００Ｃ（図１３）間に介在されて各極の電解液を仕切る導電部材であり、代表的には図１に示すように長方形状の平板部材である。双極板２は、隣り合う電池セル１００Ｃのうち、一方の電池セル１００Ｃの正極電極１０４と、他方の電池セル１００Ｃの負極電極１０５と、に挟まれる。双極板２は、その一面（表面）側が正極電極１０４に接触し、他面（裏面）側が負極電極１０５に接触する。
【００５１】
双極板２は、枠体３の内周縁凹部３ｃに係合する部分に、双極板２の他の部分よりも薄く形成された薄肉部２ｃを備える。薄肉部２ｃは、双極板２の一面側（図２の左側）が他の部分よりも紙面右側に近接した状態となっており、双極板２の他面側（図２の右側）は他の部分と面一となっている。この双極板２の薄肉部２ｃが枠体３の内周縁凹部３ｃに対向し、薄肉部２ｃ以外の部分が枠体３の開口部３ｗに嵌まり込むことで、枠体３に対する双極板２の嵌合状態が安定し易い。
【００５２】
双極板２の構成材料は、電気抵抗が小さい導電性材料であって、電解液と反応せず、電解液に対する耐性（耐薬品性、耐酸性など）を有するものが好適に利用できる。さらに、双極板２の構成材料は、適度な剛性を有することが好ましい。具体的な構成材料としては、例えば、炭素材と有機材とを含有する複合材料、より具体的には黒鉛などの導電性無機材とポリオレフィン系有機化合物や塩素化有機化合物などの有機材とを含む導電性プラスチックが挙げられる。
【００５３】
炭素材は、黒鉛の他、カーボンブラック、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）などが挙げられる。カーボンブラックは、アセチレンブラックやファーネスブラックなどが挙げられる。炭素材は、黒鉛を含むことが好ましい。黒鉛を主体とし、一部としてカーボンブラック及びＤＬＣの少なくとも一方を含むことができる。導電性無機材は、炭素材に加えて、アルミニウムなどの金属を含むことができる。導電性無機材は、粉末や繊維が挙げられる。
【００５４】
ポリオレフィン系有機化合物は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどが挙げられる。塩素化有機化合物は、塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化パラフィンなどが挙げられる。
【００５５】
双極板２の厚さ（薄肉部２ｃを除く）は、１ｍｍ以上９．６ｍｍ以下であることが挙げられる。上記厚さが１ｍｍ以上であることで、双極板２の強度を十分に確保することができる。一方、上記厚さが９．６ｍｍ以下であることで、双極板２の強度を確保しつつ双極板２の厚さを薄くすることができ、積層体を小型化できる。双極板２の厚さ（薄肉部２ｃを除く）は、３ｍｍ以上６ｍｍ以下がさらに好ましい。双極板２の厚さ（薄肉部２ｃを除く）が上記範囲であれば、双極板２の強度を確保しつつ双極板２に溝部などを形成し易い。
【００５６】
双極板２の一面側及び他面側の少なくとも一方には、入口スリット１２３ｓ，１２４ｓを介して供給された電解液を双極板２の全面にわたって分散させる溝部を有する流路（図示せず）を形成することができる。この流路は、例えば、入口スリット１２３ｓ，１２４ｓに繋がる導入側流路と、出口スリット１２５ｓ，１２６ｓに繋がる排出側流路と、を備え、各流路が連通せずに独立している形態が挙げられる。さらに導入流路と排出流路とが、互いに噛み合って対向配置される櫛歯流路とすることもできる。
【００５７】
・セルフレームに対する電極の配置状態
図２を参照してセルフレーム１Ａ（枠体３及び双極板２）に対する電極１０４，１０５の配置状態を説明する。図２の図示しない下端側の断面形状は、図示する上端側とほぼ同じである。図２では、説明の便宜上、マニホールドは図示を省略している。また、図２では、説明の便宜上、各部材間に隙間を設けて図示しているが、実際には、積層方向に圧縮されるため隙間は生じない。
【００５８】
図２では、双極板２の左側に正極電極１０４が、右側には負極電極１０５が配置されている。枠体３に内周縁凹部３ｃが形成されているため、負極電極１０５の長さ（図３の上下方向の長さ）が正極電極１０４の長さよりも長くなっている。枠体３の厚さ（内周縁凹部３ｃを除く）よりも双極板２の厚さ（薄肉部２ｃを除く）が薄くなっており、かつ枠体３の内周縁凹部３ｃの深さよりも双極板２の薄肉部２ｃの厚さが薄くなっているため、双極板２と両電極１０４，１０５との合計厚さが、枠体３の厚さ（内周縁凹部３ｃを除く）とほぼ同等となっている。つまり、枠体３及び双極板２に各電極１０４，１０５を配置した状態では、枠体３と各電極１０４，１０５との表面がほぼ面一となっている。電極１０４，１０５の厚さは、例えば０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下とすることが挙げられる。
【００５９】
双極板２の一面側と他面側との間で電解液が流通しないように、枠体２と双極板３との間にＯリング４が配置されている（図２）。本例では、枠体３の内周縁凹部３ｃに環状のＯリング用溝部３ｂｏが形成されており、その溝部３ｂｏにＯリング４が配置されている。Ｏリング４は、積層体が積層方向に圧縮されることで電解液のシールとして機能する。このＯリング用の溝部は、双極板側に形成してもよい。
【００６０】
〔補強部材〕
補強部材１０は、セルフレーム１Ａの枠体３に設けられ、枠体３を補強する部材である。補強部材１０は、枠体３の長辺に対して設けられる。枠体３は図１の左右方向に長い長方形状であり、補強部材１０は、枠体３の対向する長辺（図１の上下）に対して設けられる（図１のハッチング部分）。補強部材１０は、各長辺の長さ方向（図１の左右方向）に配置される板状部材である。補強部材１０は、図１に示すように、各マニホールド１２３〜１２６及びシール部材１２７の外側に設けられる。そのため、セルフレーム１Ａにおける双極板２の大きさや、各マニホールド１２３〜１２６及びシール部材１２７の位置を従来の構成と同様とした場合、枠体３（セルフレーム１Ａ）の大きさが、補強部材１０の配置領域分だけ大きくなる。ここでは、図１の上下方向に枠体３（セルフレーム１Ａ）が大きくなっている。
【００６１】
補強部材１０は、枠体３に設けられた補強用溝部３ｂｓに配置される（図２）。補強部材１０が補強用溝部３ｂｓ内に収納されることで、収納された補強部材１０と、枠体３の最表面と、を面一とできる。ここでは、補強用溝部３ｂｓは、枠体３の負極電極１０５が配置される側（図２の右側）に開口するように形成されている。補強用溝部３ｂｓの大きさは、後述する補強部材1０の大きさに対応する大きさとすればよい。
【００６２】
補強部材１０の長さは、枠体３の長辺の長さの５０％以上であることが挙げられる。上記長さが、枠体３の長辺の長さの５０％以上であることで、枠体３の内側に供給される電解液の内圧に対して枠体３をより補強できる。補強部材１０は、枠体３の長さ方向において中央部分を境界に左右均等の長さとなるように、枠体３に配置することが好ましい。枠体３の長辺は、その中央部分が両端部に比較して剛性が低いため、長辺の中央部分を中心として補強部材１０を配置することで、効果的に枠体３を補強できるからである。補強部材１０の長さは、枠体３の長辺の長さの８０％以上がさらに好ましい。
【００６３】
補強部材１０の幅（図２の上下方向の長さ）は、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが挙げられる、上記幅が１０ｍｍ以上であることで、枠体３の内側に供給される電解液の内圧に対して枠体３をより補強できる。一方、上記幅が１００ｍｍ以下であることで、枠体３（セルフレーム１Ａ）が図１の上下方向に大きくなることを抑制し易い。補強部材１０の幅は、４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下がさらに好ましい。
【００６４】
補強部材１０の厚さ（図２の左右方向の長さ）は、１ｍｍ以上９ｍｍ以下であることが挙げられる。上記厚さが１ｍｍ以上であることで、枠体３の内側に供給される電解液の内圧に対して枠体３をより補強できる。一方、上記厚さが９ｍｍ以下であることで、補強部材１０が配置される補強用溝部３ｂｓを枠体３に形成可能であり、枠体３自体の強度を十分に確保できる。補強部材１０の厚さは、３ｍｍ以上６ｍｍ以下がさらに好ましい。
【００６５】
補強部材１０の構成材料は、枠体３の構成材料よりも高強度である。補強部材１０は、例えば、引張強さが１００ＭＰａ以上程度であることが挙げられる。枠体３に補強部材１０を設けずに枠体３の剛性を高めるには、枠体３を大きくする必要があるが、枠体３に枠体３よりも高強度な補強部材１０を設けることで、枠体３の図１の上下方向の長さを短くできる。補強部材１０の強度（引張強さ）が高いほど、枠体３の上記長さをより短くできる。具体的な構成材料としては、例えば、鉄や鉄合金などが挙げられる。
【００６６】
補強部材１０による枠体３の補強は、上述した補強部材１０の大きさや強度（引張強さ）などによって調整することができる。例えば、補強部材１０が比較的高強度の場合、補強部材１０の大きさを小さくしても枠体３の補強効果が得られる。この場合、補強部材１０の幅を小さくすることで、枠体３の大きさが大きくなることを抑制し易い。また、補強部材１０の大きさが大きい場合、補強部材１０の強度が若干低いとしても枠体３よりも高強度であることで枠体３の補強効果が得られる。この場合、補強部材１０の強度の自由度が増す。
【００６７】
補強部材１０は、上述したように、シール部材１２７の外側に設けられるため、電解液に接することはない。そのため、補強部材１０は、枠体３の補強用溝部３ｂｓに対して広い選択肢の接着剤により接合できる。この接着剤は、電解液に対する耐性を問わない。補強部材１０が枠体３に接着剤で接合されていると、セルフレーム１Ａを取り扱い易い。電解液に対する耐性を有する接着剤であれば、補強部材１０をシール部材１２７の内側であっても枠体３に接着剤で接合して配置することもできる。
【００６８】
本例では、補強部材１０は、枠体３の長辺に対してのみ設ける形態を説明したが、短辺に対しても同様の補強部材１０を設けることもできる。例えば、枠体３の四辺の全て（一対の長辺及び一対の短辺）に補強部材１０を設けたり、枠体３の三辺（一対の長辺及び一対の短辺の一方）に補強部材１０を設けたりできる。枠体３の短辺に対して補強部材１０を設ける場合、補強部材１０の大きさなどは、枠体３の短辺の長さに対応した大きさとする。
【００６９】
〔効果〕
実施形態１のセルスタックは、枠体３ごとに補強部材１０を備えるため、枠体３ごとに補強ができる。そのため、積層体の積層方向に沿って枠体３の補強具合を実質的に均一とすることもできるし、積層方向で枠体３の補強具合を変えることもできる。枠体３ごとに補強ができるため、積層体全体で見たときに、一部の枠体３が電解液の内圧によって変形したり破損したりすることを抑制し易い。補強部材１０による枠体３の補強の調整は、補強部材１０の大きさや強度（引張強さ）などを調整することで容易に行える。
【００７０】
補強部材１０が積層体の内側に設けられるため、積層体の外部に補強部材１０が突出することがない。この補強部材１０は、枠体３の溝部３ｂｓに配置されるため、溝部３ｂｓの大きさを補強部材１０の大きさに対応させることで、溝部３ｂｓに配置された補強部材１０の表面と、枠体３の他の部分の表面と、を面一とできる。そのため、補強部材１０が配置されたセルフレーム１Ａを用いた積層体であっても、積層体の積層方向に長さが長くなることはなく、その長さ方向の大型化を抑制できる。枠体３の溝部３ｂｓに補強部材１０を配置する形態であれば、補強部材１０を枠体３に容易に配置できる。
【００７１】
≪変形例１−１≫
実施形態１の変形例１−１として、図３に示すように、補強部材１０が、枠体３の補強用溝部３ｂｓに配置されるのではなく、枠体３の最表面から突出して配置されるセルフレーム１Ｂとすることができる。補強部材１０の配置箇所以外の構成は、実施形態１と同様であるため、以下では実施形態１と相違する点を中心に説明する。
【００７２】
補強部材１０は、枠体３の一面側の最表面に接着剤で接合されている。枠体３の他面側には補強部材１０に並列するように、この補強部材１０に対応した大きさの補強用溝部３ｂｓが形成されている。つまり、枠体３を平面透視したとき、枠体３に配置された補強部材１０と補強用溝部３ｂｓとは重複する位置となる。
【００７３】
図３の下図に示すように、セルフレーム１Ｂと、正極電極１０４と、隔膜１０１と、負極電極１０５と、を順次繰り返した積層体としたとき、隣り合うセルフレーム１Ｂのうち、一方のセルフレーム１Ｂの補強用溝部３ｂｓに他方のセルフレーム１Ｂの補強部材１０が配置されることになる。一つのセルフレーム１Ｂに着目すると、枠体３の一面側に補強部材１０が接合されると共に、補強用溝部３ｂｓに隣の枠体３に接合された補強部材１０が配置されることになる。よって、各枠体３は、一面側に接合された補強部材１０によって補強されると共に、他面側に形成された補強用溝部３ｂｓに嵌合された隣の補強部材１０によっても補強される。
【００７４】
本例では、補強部材１０は、枠体３の最表面に接着剤で接合した形態を説明したが、補強部材１０の厚さ方向の一部が枠部３に形成された溝部に配置され、補強部材１０の厚さ方向の他部が枠体３の最表面から突出するように配置されていてもよい。この場合、枠体３の補強部材１０が配置された面と反対側の面に、補強部材１０の上記突出長さに対応する深さの溝部を形成すればよい。また、本例では、補強部材１０を枠体３に対してインサート成形などで一体に成形することもできる。
【００７５】
≪変形例１−２≫
実施形態１の変形例１−２として、図４に示すように、補強部材１０が、枠体３の内部にインサート成形により一体化されるセルフレーム１Ｃとすることができる。補強部材１０がインサート成形により枠体３に一体成形されていると、セルフレーム１Ｃを取り扱い易い。さらに、補強部材１０が樹脂からなる枠体３内に埋設されて枠体３の表面に露出しないことで、金属製の補強部材１０であっても、その防食性に優れる。
【００７６】
≪変形例１−３≫
実施形態１の変形例１−３として、図５に示すように、枠体３が一対の枠片３ｆ，３ｆを接合して構成されるセルフレーム１Ｄとすることができる。この場合、各枠片３ｆは、枠片３ｆ，３ｆ同士の対向する面に補強用溝部３ｂｓを備える。補強部材１０は、一対の枠片３ｆ，３ｆを接合したときに各補強用溝部３ｂｓで形成される空間に収納される。変形例１−３では、補強部材１０は、一対の枠片３ｆ，３ｆを接合して枠体３を構成する際に、枠片３ｆの内周縁凹部３ｃで双極板２の薄肉部２ｃを挟み込むと同時に、上記空間に配置されることになる。このとき、一対の枠片３ｆ，３ｆ間には、Ｏリング３ｏが介在される。
【００７７】
補強部材１０は、図５に示すように、各枠片３ｆに対してそれぞれ配置される。このとき、各枠片３ｆに配置される各補強部材１０の合計体積が、実施形態１で説明した補強部材１０の大きさによる体積となるようにすればよい。他に、補強部材１０は、一対の枠片３ｆ，３ｆを接合したときに各補強用溝部３ｂｓで形成される空間に相当する一つの部材であってもよい。補強部材１０は、各枠片３ｆの補強用溝部３ｂｓに接着剤により接合されていてもよい。
【００７８】
≪実施形態２≫
実施形態２では、図６に示すように、補強部材１０に、両エンドプレート２０１，２０１（図１４）を積層体の積層方向に締め付ける締付部材（棒状体２０２（図１４））が挿通される複数の挿通孔１０ｈを備えるセルフレーム１Ｅを説明する。つまり、セルフレーム１Ｅに棒状体２０２が挿通される挿通孔が形成される。セルフレーム１Ｅに挿通孔を備える点以外の構成は、実施形態１と同様である。
【００７９】
枠体３に補強部材１０を備える場合、実施形態１で説明したように、枠体３（セルフレーム）の大きさが、補強部材１０の配置領域分だけ大きくなり易い（図６の上下方向に大きくなる）。従来、セルスタックは、積層体の積層方向の両端に配置される一対のエンドプレート２０１，２０１の表面積を積層体の横断面積よりも大きくしており、棒状体２０２は積層体の外側に配置されるような構成となっている（図１４）。実施形態２では、セルフレーム１Ｅの表面積とエンドプレート２０１，２０１の表面積とを同等とし、かつセルフレーム１Ｅに棒状体２０２の挿通孔を設けることで、棒状体２０２が積層体の内側に配置される構成とする。そうすることで、セルフレームが大きくなったとしても、セルスタックの大型化を抑制することができる。
【００８０】
セルフレーム１Ｅに設けられる挿通孔は、補強部材１０に設け（挿通孔１０ｈ）、かつこの挿通孔１０ｈに連続して枠体３にも設ける（図示せず）。セルフレーム１Ｅに設けられる各挿通孔は、棒状体２０２の本数や断面サイズに対応して形成すればよい。補強部材１０は、挿通孔１０ｈが形成された分に応じて剛性が低下するため、挿通孔１０ｈが形成されても、枠体３を補強できるように大きさや強度を調整すればよい。
【００８１】
実施形態２のセルスタックは、補強部材１０によって枠体３を補強できると共に、セルフレーム１Ｅに挿通される棒状体２０２によっても枠体３を補強可能である。例えば、複数の棒状体２０２のうち、枠体３の長辺の長さ方向の中央部分に設けられる棒状体２０２の径を大きくすることで、枠体３のうち特に剛性が低い部分を補強することができる。
【００８２】
≪実施形態３≫
実施形態３では、図７〜９に示すように、補強構造が長尺の補強部材２０を備え、この補強部材２０がセルスタックの積層体の外側に設けられる外方部材を備えるセルスタックについて説明する。補強部材（外方部材）２０は、積層体の積層方向に沿って配置され（図７のクロスハッチング部分）、その両端部が、積層体の積層方向の両端部に配置される一対のエンドプレート２０１，２０１（図９，１４）に固定される。補強部材２０は、実施形態１と同様に、枠体３の長辺に対して設けられる。実施形態３は、補強部材が外方部材である点が実施形態１と異なる。その他の構成については実施形態１と同様であるため、以下では実施形態１と相違する点を中心に説明する。
【００８３】
実施形態３では、補強部材２０は、積層体の外側に設けられるため、積層体（セルフレーム）の構成を問わない。本例では、セルフレーム１Ｆは、従来と同様に、一対の枠片を用意し、これら枠片を接合して枠体３を構成すると共に、両枠片の内周部の間に双極板２の外周部を挟み込むことで構成される（特許文献１を参照）。セルフレーム１Ｆは、実施形態１と同様に、枠体の内周縁凹部に双極板を嵌め込むことで構成される形態としてもよい。この嵌め込み状のセルフレームの場合、実施形態１で説明したセルフレーム１Ａにおいて、補強部材が配置される溝部を備えていない形態とすることができる。セルフレーム１Ｆとして、実施形態１のセルフレーム１Ａと同様の嵌め込み形態を採用する場合、溝部を備えない分、セルフレーム１Ａと比較して大きさを小さくできる。
【００８４】
補強部材２０は、積層体における各枠体３の外縁との間に１ｍｍ以上６ｍｍ以下の隙間を有して配置されることが好ましい。補強部材２０は、各枠体３の外縁との間に１ｍｍ以上の隙間を有することで、積層体の各層に積層ずれがあった場合でも、補強部材２０を配置し易い。ただし、積層体の積層ずれが大き過ぎる場合には、積層体の各構成部材を積層し直す。一方、上記隙間が６ｍｍ以下であることで、枠体３が電解液の内圧によって過度な応力がかかった場合に、枠体３が外方に変形する（膨れる）ことを抑制できる。補強部材２０と各枠体３の外縁との間の隙間は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下がさらに好ましい。
【００８５】
補強部材２０は、例えば、特定の断面形状の鋼材を好適に利用できる。例えば、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼、角形鋼管などを利用することができる。本例では、補強部材２０として、図８に示すように、Ｈ形鋼を用いる形態を説明する。補強部材２０は、一対の縦片２０ｙ，２０ｙと、一対の縦片２０ｙ，２０ｙ同士を連結する横片２０ｘと、で構成されるＨ形の断面形状である。本例では、補強部材２０は、横片２０ｘが枠体３の長辺に沿い、縦片２０ｙが枠体３の短辺に沿うように配置されている。枠体にかかる電解液の内圧は、主に積層体の積層方向と直交する方向に働くため、枠体３の長辺が膨らむ方向（図８の上下方向）に、剛性の高い一対の縦片２０ｙ，２０ｙが沿うように補強部材２０を配置することで、枠体３の歪みを抑制し易い。もちろん、Ｈ形の補強部材２０は、縦片２０ｙが枠体３の長辺に沿い、横片２０ｘが枠体３の短辺に沿うように配置されてもよい。
【００８６】
補強部材２０は、枠体３の長辺の長さ方向において中央部分に配置される。枠体３の長辺は、その中央部分が両端部に比較して剛性が低いため、長辺の中央部分に補強部材２０を配置することで、効果的に枠体３を補強できるからである。
【００８７】
補強部材２０は、セルスタックの周縁部で形成される輪郭線の内側に配置されることが好ましい。そうすることで、セルスタックの外部に補強部材２０が突出することを防止できる。本例では、補強部材２０は、Ｈ形の縦片２０ｙの端面がエンドプレート２０１の上面と面一となるように配置されている（図９）。
【００８８】
補強部材２０は、その両端部が一対のエンドプレート２０１，２０１のそれぞれに対して固定部材２１で固定される。このとき、補強部材２０は、図９に示すように、積層体の積層方向と直交する方向に押圧されてエンドプレート２０１に固定されることが好ましい。補強部材２０がＨ形鋼である場合、上述したようにエンドプレート２０１の上面と縦片２０ｙの端面とが面一であるため、エンドプレート２０１の上面と横片２０ｘの面とが段差状にずれて配置される。そこで、エンドプレート２０１の上面と接触する第一接触面と、補強部材２０の横片２０ｘと接触する第二接触面と、各接触面を連結する連結面と、を有する段差形状の連結部材２２を用いて、エンドプレート２０１に補強部材２０を固定することが挙げられる。連結部材２２の幅は、一対の縦片２０ｙ，２０ｙ間の内幅よりも狭い。第一接触面及び第二接触面には、ボルトが挿通される挿通孔が形成されている。また、エンドプレート２０１の上面及び補強部材２０の横片２０ｘにも上記ボルトが締め付けられる穴が形成されている。第一接触面とエンドプレート２０１の上面とをボルト締めし、かつ第二接触面と横片２０ｘとをボルト締めすることで、補強部材２０とエンドプレート２０１とは、連結部材２２を介して固定される。補強部材２０とエンドプレート２０１とは、図１４に示す棒状体２０２の固定と同様に、積層体の積層方向に押圧されて固定されてもよい。
【００８９】
≪実施形態４≫
実施形態４では、図１０，１１に示すように、補強構造が枠体３と双極板２とを係合する係合部３０を備える形態について説明する。係合部３０は、枠体３及び双極板２の一方に設けられる係合突起部３１と、枠体３及び双極板２の他方に設けられ、係合突起部３１に係合する係合溝部３２と、を備える。実施形態４の補強構造は、枠体３に過度な応力がかかった場合に、係合部３０を介して、上記応力を枠体３と双極板２とで分担させる構造となっている。実施形態４は、実施形態１と同様に、セルフレーム１Ｇごとに補強構造を備える。実施形態４は、補強構造が係合部である点が実施形態１と異なる。その他の構成については実施形態１と同様であるため、以下では実施形態１と相違する点を中心に説明する。
【００９０】
セルフレーム１Ｇは、図１０に示すように、枠体３に係合突起部３１を備え、双極板２に係合溝部３２を備える。具体的には、枠体３の内周縁凹部３ｃのうちＯリング用溝部３ｂｏよりも内側に係合突起部３１を備え、双極板２の薄肉部２ｃに係合突起部３１に対応して係合溝部３２を備える。係合部３０は、Ｏリング用溝部３ｂｏ（Ｏリング４）の外側に形成されてもよい。
【００９１】
係合部３０は、枠体３の長辺の長さ方向（図１１の左右方向）に亘って設けられる（図１１のハッチング部分）。つまり、係合突起部３１及び係合溝部３２が、それぞれ枠体３及び双極板２の各長辺の長さ方向に亘って連続して形成されている。
【００９２】
係合溝部３２の深さは、その溝部３２を形成する部材（本例では、双極板２の薄肉部２ｃ）の厚さの１０％以上５０％以下とすることが挙げられる。上記深さが、溝部３２を形成する部材の厚さの１０％以上であることで、係合溝部３２に係合突起部３１が係合された状態を強固に確保できる。一方、上記深さが、溝部３２を形成する部材の厚さの５０％以下であることで、その部材自体の強度を十分に確保できる。係合溝部３２が枠体３に形成される場合、枠体３の内周縁凹部３ｃの底部の厚さが、双極板２の薄肉部２ｃの厚さよりも厚いため、係合溝部３２の深さを深く形成し易い。係合突起部３１の突出長さは、上記係合溝部３２の深さに対応して形成すればよい。
【００９３】
係合部３０は、係合突起部３１と係合溝部３２との間に係合溝部３２の幅方向に動き代を有する。動き代を有することで、係合溝部３２に係合突起部３１を収納し易い。一方、上記動き代が大き過ぎると、枠体３にかかる応力を緩和できず、枠体３に歪みが生じ易い。よって、上記動き代は、枠体３を補強できる程度とする必要がある。
【００９４】
上記動き代は、図１１に示すように、係合部３０を設けた長辺の長さ方向の中央部における動き代を、その長さ方向の端部における動き代よりも大きくすることが好ましい。それは、枠体３の長辺のうち中央部分が両端部に比較して剛性が低いため、枠体３に応力がかかると、上記長辺の中央部分に歪みが生じ易いからである。上記長辺の中央部分に形成される係合部３０の動き代が、枠体３を補強できる程度に大きいことで、係合部３０が破損することを抑制できる。
【００９５】
上記動き代の調整は、係合突起部３１を枠体３の長辺の長さ方向に亘って一定の幅とする場合、係合溝部３２の幅を調整することで行える。また、係合溝部３２を枠体３の長辺の長さ方向に亘って一定の幅とする場合、係合突起部３１の幅を調整することでも行える。図１１では、係合溝部３２の幅を調整する例を図示している。
【００９６】
≪変形例４−１≫
実施形態４の変形例４−１として、図１２に示すように、枠体３が一対の枠片３ｆ，３ｆを接合して構成されるセルフレーム１Ｈとすることができる。この場合、各枠片３ｆは、枠片３ｆと双極板２との間に係合部３０を備える。変形例４−１では、係合部３０は、一対の枠片３ｆ，３ｆを接合して枠体３を構成する際に、内周縁凹部３ｃで双極板２の薄肉部２ｃを挟み込むと同時に、枠片３ｆの係合突起部３１を双極板２の係合溝部３２に係合させる。一対の枠片３ｆ，３ｆ間には、Ｏリング３ｏが介在される。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明のセルスタックは、蓄電池に利用されるレドックスフロー電池に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１００  レドックスフロー電池（ＲＦ電池）
１００Ｃ  電池セル
１０１  隔膜
１０２  正極セル    １０３  負極セル
１０４  正極電極    １０５  負極電極
１０６  正極電解液用タンク    １０７  負極電解液用タンク
１０８〜１１１  導管    １１２，１１３  ポンプ
２００  セルスタック
２０１  エンドプレート    ２０２  棒状体    ２０３  ナット
１２０  セルフレーム    １２１  双極板    １２２  枠体
１２３，１２４  給液用マニホールド    １２５，１２６  排液用マニホールド
１２３ｓ，１２４ｓ  入口スリット    １２５ｓ，１２６ｓ  出口スリット
１２７  シール部材
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ  セルフレーム
２  双極板    ２ｃ  薄肉部
３  枠体
３ｃ  内周縁凹部    ３ｗ  開口部
３ｂｏ  Ｏリング用溝部    ３ｂｓ  補強用溝部
３ｆ  枠片    ３ｏ  Ｏリング
４  Ｏリング
１０  補強部材（内方部材）    １０ｈ  挿通孔
２０  補強部材（外方部材）
２０ｘ  横片    ２０ｙ  縦片
２１  固定部材    ２２  連結部材
３０  係合部
３１  係合突起部    ３２  係合溝部
【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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【図１４】
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