(57)【要約】【課題】締め付け荷重の調整時に変形ズレが生じるのを抑止可能な燃料電池スタックを提供する。【解決手段】所定数の単位セルを積層してなる積層体と、積層体をその積層方向に所定の締め付け荷重が付与された状態で収容するためのケーシングと、積層方向において前記積層体の最も外側に位置する単位セルと前記ケーシングの内壁面との間に介装されて積層体とともにケーシング内に収容される介装部材であって、締め付け荷重調整のためのケーシングの分解工程前に、該分解工程前の締め付け荷重がケーシングの一部の分解に拘わらず保持されるようにするための部材を当接させる当接部を含む介装部材とを含む燃料電池スタックである。【選択図】図３
2009016135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定数の単位セルを積層してなる積層体と、
前記積層体をその積層方向に所定の締め付け荷重が付与された状態で収容するためのケーシングと、
前記積層方向において前記積層体の最も外側に位置する単位セルと前記ケーシングの内壁面との間に介装されて前記積層体とともに前記ケーシング内に収容される介装部材であって、前記締め付け荷重調整のための前記ケーシングの分解工程前に、該分解工程前の締め付け荷重が前記ケーシングの一部の分解に拘わらず保持されるようにするための部材を当接させる当接部を含む介装部材と
を含む燃料電池スタック。
【請求項２】
前記当接部は、前記ケーシングの分解工程前に前記ケーシングの外方から前記部材が挿入される凹部，溝，及び孔の少なくとも一つを含む
請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項３】
前記当接部は、前記介装部材の介装状態において、前記積層体の側面よりも外方に向けて突出する突出部を含む
請求項１又は２に記載の燃料電池スタック。
【請求項４】
所定数の単位セルを積層してなる積層体と、前記積層体をその積層方向に所定の締め付け荷重が付与された状態で収容するためのケーシングと、前記積層方向において前記積層体の最も外側に位置する単位セルと前記ケーシングの内壁面との間に介装されて前記積層体とともに前記ケーシング内に収容される介装部材であって、該介装部材及び前記積層体を収容した前記ケーシングに対する前記締め付け荷重調整のための分解工程前に、該分解工程前の締め付け荷重が保持されるようにするための部材を当接させる当接部を含む介装部材とを含む燃料電池スタックの締め付け荷重調整方法であって、
前記当接部に前記部材を当接させて現在の積層体に付与されている締め付け荷重が前記ケーシングの一部の分解に拘わらず保持されるような状態とし、
前記ケーシングの一部を分解し、前記介装部材と前記ケーシングの内壁面との間に締め付け荷重調整用のスペーサ部材を配置して前記ケーシングを再組立する
ことを含む燃料電池スタックの締め付け荷重調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の単位セルが積層された積層体をケーシング内に収容してなる燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池(ＰＥＦＣ)は、固体高分子電解質膜の両側に触媒層及び拡散層を夫々有する燃料極(アノード)及び酸化剤極(空気局：カソード)を配置した構造体を形成し、このような構造体の両側を燃料極側セパレータ及び酸化剤極側セパレータで挟んで構成される。このような燃料電池は、単位セルと呼ばれ、通常、所望の発電力を得るために、複数の単位セルが積層方向に所定数積層される。このような積層体は燃料電池スタックと呼ばれる。燃料電池スタックは、単位セルの積層方向において外側から二つのターミナルプレートで挟まれ、所定のケーシング内に収容され、所定の設置位置に取り付けられる。
【０００３】
燃料電池スタックは、燃料電池の内部抵抗の増大や反応ガス(水素、空気)のシール性の低下を抑止するために、所定の締め付け加重が付与された状態でケーシング内に収容される。
【０００４】
従来、複数の単位セルが積層された積層体を備え、積層体の両端にターミナルプレートを配設してケーシング内に収容される燃料電池スタックであって、ケーシングを構成するエンドプレートとターミナルプレートとの間に、積層体の積層方向の長さ変動を吸収して積層体に所望の締め付け加重を付与可能にするために、厚さが調整された絶縁性スペーサ部材が介装されたものがある(例えば、特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００４−２２７８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の技術(従来技術)では、定寸構造の燃料電池スタックにおける各単位セルの締め付け加重(締結荷重)の調整を、エンドプレートとターミナルプレートとの間に介装される絶縁性スペーサ部材の積層方向の厚みで行っている。
【０００６】
そして、このような燃料電池スタックの発電に伴う積層体の変形により、所望の締結加重が得られなくなる場合がある。この場合には、一旦エンドプレートを取り外し、介装されている絶縁性スペーサ部材を、所望の厚みを持つ異なる絶縁性スペーサ部材に交換したり、更なる絶縁性スペーサ部材を挿入して再締結したりすることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、一旦発電を行った燃料電池スタック(単位セル)は、発電によって生じた熱等によって変形しやすくなっており、締め付け荷重を再び付与するためにエンドプレートが取り外され、積層体に対する締め付け荷重が低減されると、締め付け荷重により密着(締結)していた単位セルがその面方向でずれる、いわゆる変形ズレを起こすおそれがあった。この場合、その後にエンドプレートを再び取り付けて締め付け荷重を付与しても、元の状態とはならないおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、締め付け荷重の調整時に変形ズレが生じるのを抑止可能な燃料電池スタックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するために以下の構成を採用する。
【００１０】
すなわち、本発明は、所定数の単位セルを積層してなる積層体と、
前記積層体をその積層方向に所定の締め付け荷重が付与された状態で収容するためのケーシングと、
前記積層方向において前記積層体の最も外側に位置する単位セルと前記ケーシングの内壁面との間に介装されて前記積層体とともに前記ケーシング内に収容される介装部材であって、前記締め付け荷重調整のための前記ケーシングの分解工程前に、該分解工程前の締め付け荷重が前記ケーシングの一部の分解に拘わらず保持されるようにするための部材を当接させる当接部を含む介装部材と
を含む燃料電池スタックである。
【００１１】
本発明によれば、介装部材が当接部を有し、ケーシングを分解して締め付け荷重を調整する際に、当接部に締め付け荷重の保持するための部材が当接した状態とされる。これによって、締め付け荷重がケーシングの一部の分解に拘わらず保持されるようになるので、ケーシングの分解によって締め付け荷重が解放されて積層体を構成する単位セルの変形ズレが生じるのを抑えることができる。
【００１２】
本発明において、前記当接部は、前記ケーシングの分解工程前に前記ケーシングの外方から前記治具が挿入される凹部，溝，及び孔の少なくとも一つを含むように構成することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記当接部は、前記介装部材の介装状態において、前記積層体の側面よりも外方に向けて突出する突出部を含むように構成することができる。
【００１４】
また、本発明は、所定数の単位セルを積層してなる積層体と、前記積層体をその積層方向に所定の締め付け荷重が付与された状態で収容するためのケーシングと、前記積層方向において前記積層体の最も外側に位置する単位セルと前記ケーシングの内壁面との間に介装されて前記積層体とともに前記ケーシング内に収容される介装部材であって、該介装部材及び前記積層体を収容した前記ケーシングに対する前記締め付け荷重調整のための分解工程前に、該分解工程前の締め付け荷重が保持されるようにするための部材を当接させる当接部を含む介装部材とを含む燃料電池スタックの締め付け荷重調整方法であって、
前記当接部に前記部材を当接させて前記分解工程前の積層体に付与されている締め付け荷重が前記ケーシングの一部の分解に拘わらず保持されるような状態とし、
前記ケーシングの一部を分解し、前記介装部材と前記ケーシングの内壁面との間に締め付け荷重調整用のスペーサ部材を配置して前記ケーシングを再組立する
ことを含む燃料電池スタックの締め付け荷重調整方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、締め付け荷重の調整時に積層体の変形ズレが生じるのを抑止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。実施の形態の構成は例示であり、本発明は実施の形態の構成に限定されない。
【００１７】
〈燃料電池スタックの構成〉
図１は、本発明に係る燃料電池スタック１０の正面図であり、図２は、図１に示した燃料電池スタック１０中のエンドプレート３ａを取り除いた状態を示す平面図であり、図３は、図１に示した燃料電池スタック１０を、右側面のサイドカバー３ｃを取り除いた状態
で右側面で見た図であって、燃料電池スタック１０の締め付け荷重調整時の工程説明図である。
【００１８】
図１において、燃料電池スタック１０は、所定数の複数の単位セル１が積層方向に積層された積層体Ｓを含む。単位セル１は、例えば固体高分子電解質型燃料電池(ＰＥＦＣ)であり、固体高分子電解質膜の両側に電極(アノード(燃料極)及びカソード(酸化剤極))が配設された電解質膜・電極構造体の両端を、例えば金属製のセパレータ(燃料極側セパレー
タ及び酸化剤極側セパレータ)で挟むことによって構成されている。
【００１９】
各単位セル１の燃料極には、図示しない燃料供給系からの燃料(例えば水素ガス等)が供給され、酸化剤極には、図示しない酸化剤供給系からの酸化剤(例えば空気)が供給される。燃料極に供給された水素は、触媒層での反応によってプロトン(水素イオン)と電子とに分離され、プロトンは電解質膜を通って酸化剤極に移動し、電子は単位セル１の外部に設けられた外部回路を通って酸化剤極に至る。酸化剤極では、酸素と電子と水素イオンとの反応によって水が生成される。このような各電極での反応の際に外部回路を通過する電子の流れ(電流)が外部回路に接続される負荷に対する電力として使用される。単位セル１が発する電圧は微少であるため、単位セル１を所定数積層することで、所望の電圧の電力が燃料電池スタック１０から得られるようにしている。
【００２０】
積層体Ｓは、その積層方向の両端に配設される二つの平板状のターミナルプレート２ａ,２ｂで挟まれた状態で、燃料電池スタック１０のケーシング３内に収容される。各ター
ミナルプレート２ａ,２ｂは、積層体Ｓ(単位セル)の平面寸法(面方向の寸法)とほぼ同様
の寸法を持つ。
【００２１】
図１〜図３に示す例において、ケーシング３は、積層方向の両端にターミナルプレート２ａ,２ｂが配設された積層体Ｓで構成される構造体を収容する箱型に形成されている。
すなわち、ケーシング３は、積層体Ｓ(構造体)の平面及び底面側に配設される二つのエンドプレート３ａ及び３ｂと、積層体Ｓの左右側面を被覆するように夫々配設されるサイドカバー３ｃ及び３ｄと、積層体Ｓの正面及び背面を被覆するように配設される正面カバー３ｅ及び背面カバー３ｆ(図３)とからなる。
【００２２】
エンドプレート３ａ,３ｂ及びサイドカバー３ｃ,３ｄは、これらをネジ５で接合するためのネジ孔６(図２)を有しており、底面側のエンドプレート３ｂに対して各サイドカバー３ｃ及び３ｄをネジ５で接合することにより、正面コの字状の構造体が構成され、このような構造体における底面側のエンドプレート３ｂ上にターミナルプレート２ａ,２ｂ及び
積層体Ｓからなる構造体が載置される。
【００２３】
正面カバー３ｅ及び背面カバー３ｆ(図２)は、図示しないネジや留め具によって、サイドカバー３ｃとサイドカバー３ｄとの間を接合するように取り付けられ、エンドプレート３ａによって閉塞される内部空間を有する平面矩形の箱体を形成するように構成されている。もっとも、サイドカバー３ｃ及び３ｄと正面カバー３ｅ及び背面カバー３ｆの一方とが一体に形成されて、ケーシング３の側壁を構成する部材が平面コの字状のカバー部材と、平板状のカバー部材とからなり、カバー部材の両者が接合されて、平面矩形の箱体を形成するように構成しても良い。
【００２４】
本発明に係る燃料電池スタックでは、積層体の最も外側のセルとケーシングとの間に介装部材が介装される。図１に示す例では、積層体Ｓの最上部の単位セル上に配置されるターミナルプレート２ａとエンドプレート３ａとの間に、介装部材としての平板状のインシュレータ(絶縁部材：絶縁性スペーサ部材)４が介装される。インシュレータ４は、上側のエンドプレート３ａをサイドカバー３ｃ及び３ｄにネジ止めした場合に、所望の締め付け
荷重(締結荷重)が積層体Ｓを構成する各単位セル１に付与されるようにするためのスペーサとして機能する。インシュレータ４の面方向における寸法は、例えば単位セルとほぼ同様に構成される。
【００２５】
このため、例えば、インシュレータ４の積層方向における厚さは、ターミナルプレート２ａ,２ｂ及び積層体Ｓからなる構造体を箱体内(エンドプレート３ｂの上面)に載置し、
且つインシュレータ４をターミナルプレート２ａ上に載置したときに、そのインシュレータ４の上面がサイドカバー３ｃ,３ｄの上端面よりも高くなるような厚さに設定される。
そして、エンドプレート３ａをインシュレータ４の上部に載置し、エンドプレート３ａを各サイドカバー３ｃ,３ｄとネジ５で接合することによって、エンドプレート３ａの下面
がインシュレータ４の上面を押圧し、インシュレータ４が積層体Ｓを構成する各単位セル１に対して所望の締め付け荷重を付与するようになっている。なお、エンドプレート３ａを接合するネジ５のネジ孔６に対するねじ込み深さで、締め付け荷重を或る程度調整することができる。
【００２６】
一方、正面カバー３ｅ及び背面カバー３ｆの積層方向の長さは、サイドカバー３ｃ及び３ｄよりも短い寸法を有し、インシュレータ４の正面及び背面は、正面カバー３ｅ及び背面カバー３ｆで被覆されない状態となっている。言い換えれば、図３に示すように、インシュレータ４の正面及び背面には、開口部８ａ,８ｂが設けられた状態となっている。
【００２７】
インシュレータ４には、その面方向の長手方向又は短手方向に、少なくとも１つの凹部(溝)が設けられる。図１〜図３に示す例では、インシュレータ４の上部において、その短手方向に、３つの凹部(溝)４ａが等間隔で設けられている。凹部(溝)４ａは、インシュレータ４の正面から背面に亘って設けられており、各凹部４ａは、エンドプレート３ａによる燃料電池スタック１０の締結状態において、燃料電池スタック１０の正面から背面まで貫通した貫通孔として機能するように構成されている。
【００２８】
〈燃料電池スタックの締め付け荷重の調整〉
燃料電池スタック１０は、上述したように、積層体Ｓ，ターミナルプレート２ａ及び２ｂ，並びにインシュレータ４を収容したケーシング３を組み立てることでなり(図１の状
態に正面カバー３ｅ及び背面カバー３ｆが取り付けられた状態)、所定の設置位置(例えば車両)に固定配置される。そして、図示せぬ燃料供給系及び酸化剤供給系からの燃料及び
酸化剤の供給を受けて発電を行う。また、燃料電池スタック１０は、図示しない冷却水通路を有し、運転時における温度が所望の運転温度に収まるように、冷却系による冷却水通路への通水を通じて冷却される。
【００２９】
燃料電池スタック１０は、その発電により変形し、最初の組立時において積層体Ｓに対して付与した所望の締め付け加重(締結加重)が低下する場合がある。この場合には、積層体Ｓに対する締め付け加重を増加するための調整が必要になる。ここで、エンドプレート３ａを取り外し(ケーシング３の一部を分解し)、インシュレータ４やターミナルプレート２ａの厚さ変更(交換)，或いは追加のインシュレータ４(スペーサ)の介装を行った後に、エンドプレート３ａを再結合し、積層体Ｓに締め付け加重を再付与することが考えられる。
【００３０】
このとき、積層体Ｓを構成する単位セルの一部は、発電により変形しようとしているが、エンドプレート３ａによる積層方向の締め付け加重によって変形が抑えられた状態(密
着状態を保持した状態)にあることがある。これに対して、締め付け加重の再付与のため
に、単にエンドプレート３ａが取り外されると、締め付け加重が解放されることで単位セルが変形し、積層体Ｓの積層方向の長さが長くなる(単位セル間に隙間ができる)とともに、単位セルが面方向にずれてしまい(変形ズレ)、締め付け加重を再度付与しても、元のよ
うな密着状態に戻らないおそれがあった。
【００３１】
そこで、図１〜図３に示した燃料電池スタック１０においては、インシュレータ４に設けられた凹部４ａを用いて、次のような締め付け荷重調整を行う。例えば、図３に示すように、締め付け荷重調整対象の燃料電池スタック１０が、インシュレータ４を上側にして、所定位置に固定設置される。
【００３２】
次に、各凹部４ａに対して、治具の一部をなす棒状部材７(図２：本発明の「部材」に
相当)が、開口部８ａ又は８ｂ(図３)を通じて挿入される。このとき、棒状部材７として
、インシュレータ４の短手方向寸法よりも長い棒状部材が凹部４ａの正面側及び背面側の端部から延出するように挿入される(図２)。或いは、所定長さを棒状部材７ａ及び７ｂ(
図２)が、開口部８ａ及び８ｂの夫々から凹部４ａに挿入される。
【００３３】
ここで、棒状部材７は、凹部４ａに合致した側面形状を有し、凹部４ａに嵌り込むように構成しても良い。棒状部材７ａ,７ｂを適用する場合には、各棒状部材７ａ,７ｂが凹部に嵌り込んで容易に抜け落ち無いようにされる。ここで、棒状部材７、或いは棒状部材７ａ,７ｂの下面は、凹部４ａの上面(底面)と接触(当接)した状態にされる。
【００３４】
その後、図３に示すように、例えば、治具の一部をなす押圧部材９が燃料電池スタック１０の上方から下降し、押圧部材９が棒状部材７の上面と接触又は当接する状態にされる。すなわち、棒状部材７が凹部の上面(底部)に押しつけられた状態にされる。言い換えれば、押圧部材９が棒状部材７と接触又は当接することで、エンドプレート３ａが取り外され、積層体Ｓが積層方向に伸長してインシュレータ４の下面を押しても棒状部材７が凹部４ａ内でインシュレータ４と当接することでインシュレータ４が動かない(持ち上がらな
い)程度の押圧力が棒状部材７に付与される。棒状部材７が棒状部材７ａ,７ｂであっても同様である。棒状部材の材質として、押圧部材９による押圧力によって変形しない剛性を持つ材料(例えば、金属，セラミック，強化プラスチック)が適用される。
【００３５】
このような状態において、エンドプレート３ａを取り付けているネジ５が取り外され、エンドプレート３ａが取り外される(ケーシング３の分解工程が行われる)。このとき、インシュレータ４は、治具(棒状部材７及び押圧部材９)によって下方に押さえ付けられ、積層体Ｓに対して締め付け荷重を付与し続ける(締め付け荷重を保持する)。よって、積層体Ｓはその積層方向の長さを殆ど変えず、上述したような変形ズレは生じない。
【００３６】
その後、所望の締め付け荷重を付与するために厚さが調整された更なるインシュレータ４Ａ(スペーサ)がインシュレータ４上に載置される(図４)。その後、再びエンドプレート３ａがネジ５で取り付けられる。そして、治具(押圧部材９及び棒状部材７)が除去される(図５)。このようにして、燃料電池スタック１０は、積層体Ｓが変形ズレを起こすことなく、所望の締め付け荷重が再び付与された状態となる。
【００３７】
〈実施形態の作用効果〉
以上のように、実施形態における燃料電池スタック１０は、ケーシング３内に収容される介装部材としてのインシュレータ４を有し、インシュレータ４は、本発明の当接部として機能する凹部４ａを備えている。
【００３８】
燃料電池スタック１０によると、締め付け荷重調整のためのケーシング３の分解工程(
エンドプレート３ａの取り外し工程)前に、凹部４ａに棒状部材７(治具：締め付け荷重保持のための部材)が当接し、押圧部材９により棒状部材７に押圧力が付与された状態とさ
れ、エンドプレート３ａが取り外されても、ケーシング３の分解工程前において積層体Ｓに付与されていた締め付け荷重(エンドプレート３ａ取り外し前に付与されていた締め付
け荷重)が保持されるようにする。
【００３９】
但し、治具によって、エンドプレート３ａの取り外し前の締め付け荷重が維持される必要はなく、変形ズレを起こさない程度に締め付け荷重が保持(低下が抑止)されれば良い。例えば、燃料電池スタック１０の発電時における締め付け荷重(或いは、最初のケーシン
グ３の組立時に付与した締め付け荷重)の１／１０以上の締め付け荷重が治具によって保
持されるようにされていれば良い。
【００４０】
燃料電池スタック１０によると、介装部材たるインシュレータ４が備える当接部としての凹部４ａを用いて、ケーシングの分解工程前に治具が設置され、その後のエンドプレート３ａの取り外しによる締め付け荷重の大幅な低下を抑えて、積層体Ｓ(単位セル１)の変形ズレを抑止することができる。すなわち、エンドプレート３ａを外しても単位セルの締結状態を維持できるので、再締結による組み付け精度の低下を抑えることができる。
【００４１】
〈変形例〉
図１〜図５に示した燃料電池スタック１０は、以下のような変形が可能である。すなわち、燃料電池スタック１０が備えるインシュレータ４は、３つの凹部４ａを有する構成としたが、凹部４ａの数は任意である。すなわち、図１に示した例では、治具による相対的な締め付け荷重が均一に積層体Ｓの面方向において生じるように、バランス良く複数の凹部４ａを設けた例を示した。このような作用を得られる限り、凹部４ａの数やその配置方向(インシュレータの短手方向、長手方向)は任意である。
【００４２】
また、治具としての棒状部材７が、燃料電池スタック１０の正面及び背面方向に延出する状態とされ、それぞれの延出部分が押圧部材９で上方から押さえられる構成としたが、延出部分が下方に引っ張られるようにしても良い。或いは、棒状部材７の延出部分が二方向(例えば、上下方向、又は左右方向)から挟まれ、エンドプレート３ａの取り外しに拘わらず棒状部材７が動かないようにされても良い。また、正面と背面との一方のみ(側面の
一方向のみ)から棒状部材７が延出するようにしても良い。
【００４３】
また、図２において、棒状部材を複数の棒状部材７ａ,７ｂで構成する例を示した。こ
のような棒状部材７ａ,７ｂの適用により、以下のような利点が得られる。すなわち、単
位セルの面方向の中央部は、電解質膜や電極が積層された状態であり、中央部の周縁部が窓枠或いは額縁状に樹脂製のフレーム等で支持された状態となっている。このため、単位セルの中央部は周縁部に比べて剛性が低い。
【００４４】
このため、棒状部材７ａ,７ｂを適用して、棒状部材７ａ,７ｂと単位セルの中央部とが平面的に燃料電池スタック１０を見た場合において重ならないように棒状部材７ａ,７ｂ
を配置し、棒状部材７ａ,７ｂによる相対的な締め付け荷重(積層体Ｓがエンドプレート３ａ除去によって積層方向に伸長しようとしてインシュレータ４を押し上げようとすることにより生じる締め付け荷重)が、可能な限り単位セルの中央部にかかるのを防止し、電極
や電解質膜が保護されるようにすることができる。
【００４５】
また、図１に示した燃料電池スタック１０では、介装部材としてのインシュレータ４が当接部としての凹部(溝)４ａを有する構成とした。このような凹部(溝)の代わりに、図６Ａの平面図及び図６Ｂの正面図に示すように、インシュレータ４が治具(例えば棒状部材
７)が挿入される孔(穴)を有する構成であっても良い。即ち、本発明における介装材は、
積層体Ｓをなす最も外側の単位セル(例えば、図１では最上部の単位セル１)とケーシング内面(エンドプレート３ａ)との間に介装される部材であれば良い。
【００４６】
図６Ａ及び図６Ｂに示す例では、インシュレータ４が、その短手方向において棒状部材
７が挿入される貫通孔１３ａと、棒状部材７ａ,７ｂが挿入される孔１３ｂ,１３ｂとを備えている。図６Ａに示す構成では、貫通孔１３ａ又は孔１３ｂに挿入された棒状部材７(
７ａ,７ｂ)の下面が貫通孔１３ａの下側の壁面と当接して、エンドプレート３ａの取り外し時において締め付け荷重が保持されるようにしている。このように、貫通孔１３ａ及び孔１３ｂは治具(締め付け荷重を保持するための部材)と当接する当接部として機能する。
【００４７】
また、本発明において、介装部材が備える当接部は、介装部材の介装状態において、積層体の側面よりも外方に向けて突出する突出部を含むように構成することができる。例えば、図７Ａの平面図及び図７Ｂの正面図に示すように、インシュレータ４が、凹部４ａの代わりに、当接部として機能する凸部４ｂ(突出部に相当)を有する構成としても良い。各凸部４ｂは、インシュレータ４の介装時において、燃料電池スタック１０の平面方向において、積層体Ｓの正面及び背面よりも外方に突出した状態となっている。図７Ａ及び７Ｂに示す例では、締め付け荷重の調整時に、治具(押圧部材９)が凸部４ｂの上面と接触(当
接)して、エンドプレート３ａの取り外しによっても、その取り外し前に積層体Ｓに付与
されていた締め付け荷重が保持されるようにされる。
【００４８】
なお、インシュレータ４の長手方向及び短手方向の長さが、積層体よりも長くなるように構成し、インシュレータ４のケーシング３内への収容時に、インシュレータ４の外縁部の一部が面方向に延出するようにして、その延出部分が治具で挟まれるように構成されていても良い。例えば、図７Ｃに示すように、インシュレータの短手方向が積層体Ｓの短手方向長さよりも長く構成され、その短手方向において積層体Ｓよりも長い部分(延出部４
ｃ：突出部に相当)が、例えば正面から延出するように構成しても良い。このような延出
部４ｃが治具で挟まれる。図７Ｃの例では、正面方向のみに延出する形態を示したが、さらに背面方向にも延出し、各延出部が上方から抑えられるようにしても良い。また、図７Ｃの構成に代えて、長手方向が積層体Ｓよりも長く構成され、左右方向の少なくとも一方から延出するように構成しても良い。
【００４９】
当接部が凸部で構成される場合は、凹部や溝、孔で構成される当接部に対して棒状部材のような治具を設置する工程が省略可能である。一方、凹部等で当接部が構成される場合には、凸部がない分、燃料電池スタックの小型化が図られる。
【００５０】
以上説明した実施形態における構成は、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池スタックの正面図である。但し、正面カバーの図示が省略されている。
【図２】図２は、図１に示した燃料電池スタック中の平面図である。但し、エンドプレートの図示が省略されている。
【図３】図３は、図１に示した燃料電池スタックの右側面図である。但し、右側面のサイドカバーの図示が省略されている。また、図３は、燃料電池スタックの締め付け荷重調整時の工程説明図である。
【図４】図４は、燃料電池スタックの締め付け荷重調整時の工程説明図であり、エンドプレートが取り外され、追加のインシュレータが載置された状態を示している。
【図５】図５は、燃料電池スタックの締め付け荷重調整時の工程説明図であり、エンドプレートが再取り付けされ、治具が除去された状態を示している。
【図６Ａ】図６Ａは、実施形態の変形例に係るインシュレータの平面図であり、凹部の代わりの孔が設けられたインシュレータを示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａに示したインシュレータの正面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施形態の変形例に係るインシュレータの平面図であり、凹部の代わりの凸部が設けられたインシュレータを示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに示したインシュレータの正面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、実施形態の変形例に係るインシュレータの平面図であり、インシュレータの短手方向長さを積層体よりも長くして、積層体の正面及び背面よりも外方に突出する突出部(延出部)をなし、この延出部の上面が当接部として利用される例を示す。
【符号の説明】
【００５２】
Ｓ・・・積層体
１・・・単位セル
２ａ,２ｂ・・・ターミナルプレート
３・・・ケーシング
３ａ,３ｂ・・・エンドプレート
３ｃ,３ｄ・・・サイドカバー
３ｅ・・・正面カバー
３ｆ・・・背面カバー
４・・・インシュレータ
４ａ・・・凹部
４ｂ・・・凸部(突出部)
４ｃ・・・延出部(突出部)
５・・・ネジ
６・・・ネジ孔
７,７ａ,７ｂ・・・棒状部材(治具)
８ａ,８ｂ・・・開口部
９・・・押圧部材(治具)
１０・・・燃料電池スタック
１３ａ・・・貫通孔
１３ｂ・・・孔
【図１】
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【図２】
2009016135.tif 000004
【図３】
2009016135.tif 000005
【図４】
2009016135.tif 000006
【図５】
2009016135.tif 000007
【図６Ａ】
2009016135.tif 000008
【図６Ｂ】
2009016135.tif 000009
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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