JP2006040845A - 燃料電池スタックの荷重付加構造および荷重保持方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 各構成部材のずれを確実に防止しかつ燃料電池セルの有効面積を損なうことなく、燃料電池スタック全体の小型化を達成する。
【解決手段】 燃料電池スタック１０を、多角形状の燃料電池セル１１を複数積層した燃料電池積層体１２の両端に外方に向かって集電板１３，１３ａ、絶縁板１４，１４ａおよびエンドプレート１５，１５ａを配置して全体として多角柱状に形成する。この燃料電池スタック１０の角部１０ａ外側に沿って、角部１０ａの稜線Ｒに跨るように断面略く字状の角部覆い部分２１を形成した荷重支持部材２０を設け、この荷重支持部材２０に、両端のエンドプレート１５，１５ａ間に付加する荷重を保持する荷重保持手段２２を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数積層した燃料電池セル間に所定の荷重を付加する燃料電池スタックの荷重付加構造および荷重保持方法に関する。

燃料電池は、最小単位となるセルを複数積層することにより高電圧を得るようにしており、この燃料電池セルを複数積層した両端に、集電板、絶縁板およびエンドプレートを配置して燃料電池スタックを構成し、この燃料電池スタックの両端から荷重を付加している。

このように燃料電池スタックに荷重を付加するにあたって、従来では両端のエンドプレート間に亘ってタイロッドを貫通させ、このタイロッドの両端部にナットを螺合することにより、両端のエンドプレート間に付加される荷重を保持している（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−９７０５４号公報（第４頁，図１）

しかしながら、上記した従来の燃料電池スタックの荷重付加構造では、付加荷重を保持するためにタイロッドを用い、このタイロッドを両端のエンドプレート間に跨って貫通させてあるため、エンドプレートにはタイロッドの貫通スペースを設ける必要があり、燃料電池スタックの大型化を招く。

また、タイロッドを燃料電池セルの積層体に貫通させる場合には、燃料電池セルの発電に必要な有効面積が損なわれることになる。

このため、付加荷重を保持するにタイロッドを用いることなく、燃料電池スタック全体を帯状薄板で取り巻いて固定することが考えられるが、この場合は振動などにより燃料電池スタックの各構成部材にずれが発生し易くなってしまう。

そこで、本発明は、各構成部材のずれを確実に防止しかつ燃料電池セルの有効面積を損なうことなく、燃料電池スタック全体の小型化を達成することを目的とする。

本発明の燃料電池スタックの荷重付加構造によれば、多角形状の燃料電池セルを複数積層した燃料電池積層体の両端にエンドプレートを配置するとともに、この各エンドプレートの外側から前記燃料電池積層体に対して所定の荷重を付加し、全体として多角柱状に形成される燃料電池スタックにおいて、前記多角柱状となった燃料電池スタックの角部外側に沿って配置され、それぞれが各角部の稜線に跨るように断面略く字状の角部覆い部分を形成した荷重支持部材を設け、かつ、この荷重支持部材に、前記両端のエンドプレート間に付加される荷重を保持する荷重保持手段を設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明の燃料電池スタックの荷重付加構造によれば、多角柱状となった燃料電池スタックの角部外側に沿って荷重支持部材を配置したので、燃料電池スタックの内部にはタイロッドなどの締結部材を配置するスペースが不要となって、燃料電池の発電に必要な有効面積を損なうことがなく、またエンドプレートにタイロッドなどの締結部材の貫通スペースを設ける必要もないことから、燃料電池スタック全体の小型化を達成することができる。

また、各荷重支持部材には燃料電池スタックの各角部の稜線に跨るように断面略く字状の角部覆い部分を形成してあるので、振動などの外力が入力された場合にも燃料電池スタックの各構成部材のずれを確実に防止できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

（第１実施形態）
図１，図２は本発明の荷重付加構造および荷重保持方法を適用した燃料電池スタックの第１実施形態を示し、図１は燃料電池スタックを（ａ）に正面図と（ｂ）に側面図で示す説明図、図２は燃料電池スタックにおける燃料電池積層体の分解斜視図である。

この第１実施形態の燃料電池スタック１０は固体高分子電解質型の燃料電池として構成され、図１（ａ），（ｂ）に示すように、矩形状の燃料電池セル１１を複数積層した燃料電池積層体１２の両端には、それぞれ外方に向かって集電板１３，１３ａ、絶縁板１４，１４ａおよびエンドプレート１５，１５ａを配置し、それらの両端から所定の荷重を付加して構成してある。

前記燃料電池セル１１を積層して前記燃料電池積層体１２を構成する際、図２に示すように、この燃料電池セル１１の両面にガスケット１６およびセパレータ１７を配置する。

上記燃料電池セル１１は、図２に示すように外形が矩形状に形成され、固体高分子膜からなるイオン交換膜の両面を、燃料極および空気極となる触媒付きガス拡散電極で挟んで構成し、燃料（水素）、空気および冷却水の各マニホールドを加工してある。イオン交換膜は、ナフィオン膜（デュポン株式会社の登録商標）などで、その両面に、触媒付きカーボン粉末とナフィオン（デュポン株式会社の登録商標）樹脂との混合層からなる触媒層と、カーボンの多孔体シートを、電気伝導性を確保できる程度にフッ素系樹脂などで撥水化処理したものからなる上記ガス拡散電極を接合して燃料電池セル１１を構成する。

前記集電板１３，１３ａは、厚さ５ｍｍの銅板によって上記燃料電池セル１１に沿った矩形状に形成され、その上辺に端子部１３ｔを突設してあり、これら集電板１３，１３ａには、燃料（水素）、空気および冷却水の各マニホールドを加工し、その表面に金メッキして構成してある。なお、集電板１３，１３ａは金メッキした銅板で形成したが、これに限ることなく充分な電気伝導性を有するその他の素材で形成することもできる。

前記絶縁板１４，１４ａは、厚さ５ｍｍのフッ素系樹脂板によって上記燃料電池セル１１に沿った矩形状に形成してあり、これら絶縁板１４，１４ａにも燃料（水素）、空気および冷却水の各マニホールドを加工してある。なお、絶縁板１４，１４ａは充分な絶縁性を有する素材、例えばポリカーボネート板を用いて形成することもできる。

前記エンドプレート１５，１５ａは、ステンレススチール（SUS304材）を切削加工により上記燃料電池セル１１に沿った矩形状に成型し、燃料電池スタック１０の両端に配置されるエンドプレート１５，１５ａのうちの一方には、図示省略したが燃料（水素）の入口および出口、空気の入口および出口、冷却水の入口および出口を加工してある。なお、エンドプレート１５，１５ａは、ステンレススチールに限ることなく強度的に充分で電池性能を満足する他の材料を用いて形成することができる。

前記ガスケット１６は、図２に示すように上記燃料電池セル１１に沿った矩形状に形成され、厚さ０．５ｍｍのシリコンゴム板に燃料（水素）、空気、冷却水の各マニホールドを加工し、中央に前記触媒付きガス拡散電極を納める穴１６ａを加工してある。このガスケット１６は、２枚で燃料電池セル１１を両側から挟むことになる。

前記セパレータ１７は、図２に示すように上記燃料電池セル１１に沿った矩形状に形成し、カーボン粉末と樹脂とを混合して加圧成形した厚さ１ｍｍの板状部材からなる。この板状部材の片面に燃料（水素）または空気が流れるガス通路を加工するとともに、他面に冷却水通路を加工したものを２枚用意し、それらを冷却水通路が相対するようにエポキシ系樹脂接着剤などで接着し、これに燃料（水素）、空気および冷却水の各マニホールドを加工する。

また、本実施形態の燃料電池スタック１０は、ガスケット１６、セパレータ１７、集電板１３，１３ａ、絶縁板１４，１４ａおよびエンドプレート１５，１５ａを、それぞれ燃料電池セル１１の外形状に沿った矩形状に形成してあり、これら各構成部材を積層して組付ける際に、燃料電池スタック１０は全体的に直方体状（四角柱状）に形成される。

そして、このように直方体状に形成した燃料電池スタック１０は、両端から荷重を付加して各燃料電池セル１１間の圧接力を高めて燃料電池として性能向上を図ることになる。ここで本実施形態の燃料電池スタックの荷重付加構造では、図１（ｂ）に示すように、直方体状となった燃料電池スタック１０の角部１０ａ外側に沿って配置され、それぞれが各角部１０ａの稜線Ｒに跨るように断面略く字状の角部覆い部分２１を形成した荷重支持部材２０を設け、かつ、この荷重支持部材２０に、両端のエンドプレート１５，１５ａ間に付加される荷重を保持する荷重保持手段としての固定ボルト２２を設けてある。

また、本実施形態の燃料電池スタックの荷重保持方法では、直方体状となった燃料電池スタック１０の角部１０ａ外側に沿って、各角部１０ａの稜線Ｒに跨るように断面略く字状の角部覆い部分２１を形成した荷重支持部材２０を配置し、これら荷重支持部材２０によって両端のエンドプレート１５，１５ａ間に付加される荷重を保持している。

上記荷重支持部材２０は断面矩形状に形成された燃料電池スタック１０の四隅の角部１０ａに配置されるが、本実施形態では上部の２つの角部１０ａに配置した荷重支持部材２０を断面Ｌ字状のＬ字型部材２０Ａで形成する一方、下部の２つの角部１０ａに配置した荷重支持部材２０を断面逆Ｔ字状となるＴ字型部材２０Ｂで形成してある。

前記固定ボルト２２は、両端のエンドプレート１５，１５ａ間に荷重を付加した状態で、荷重支持部材２０と両端のエンドプレート１５，１５ａとを側方から固定する構造となっている。

すなわち、上記燃料電池スタック１０の組み立ては、エンドプレート１５，１５ａの一方、例えばエンドプレート１５を図外の油圧プレス機に水平にセッティングし、このセットしたエンドプレート１５の上方に各構成部材、つまり絶縁板１４、集電板１３、燃料電池積層体１２、集電板１３ａ、絶縁板１４ａおよびエンドプレート１５ａを配置して、最上方に配置したエンドプレート１５ａの上方から上記油圧プレス機によって所定の荷重を付加する。

そして、この荷重を付加した状態で燃料電池スタック１０の四隅の角部１０ａに上記Ｌ字型部材２０Ａおよび上記Ｔ字型部材２０Ｂをセットし、これらＬ字型部材２０Ａ，Ｔ字型部材２０Ｂの両端部の側面から両端のエンドプレート１５，１５ａに前記固定ボルト２２をねじ込む。

このとき、Ｌ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂの両端部にあらかじめ固定ボルト２２の挿通穴を形成してあるとともに、エンドプレート１５，１５ａの側面にはその挿通穴に対応する位置にねじ穴を形成してある。

前記Ｌ字型部材２０Ａおよび上記Ｔ字型部材２０Ｂは、それぞれを厚み１．５ｍｍのステンレススチールで形成してあり、これらＬ字型部材２０Ａ，Ｔ字型部材２０Ｂのセパレータ１７への接触を防止するために、図１（ａ）に示すように厚さ０．２ｍｍのフッ素系樹脂フィルム１８を介在させて電気的に絶縁してある。

なお、前記Ｌ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂは、燃料電池スタック１０に付加した荷重に対して充分な強度が確保されればその他の材質で形成することができ、例えばＦＲＰ（繊維強化樹脂）などの電気絶縁機能を有する部材を用いる場合は上記フッ素系樹脂フィルム１８は不要となる。

以上説明したように本実施形態の燃料電池スタック１０の荷重付加構造および荷重保持方法によれば、直方体状となった燃料電池スタック１０の角部１０ａ外側に沿ってＬ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂを配置したので、燃料電池スタック１０の内部には、タイロッドなどの締結部材を配置するスペースが不要となって、燃料電池の発電に必要な有効面積を損なうことがなく、またエンドプレート１５，１５ａにタイロッドなどの締結部材の貫通スペースを設ける必要もないことから、燃料電池スタック全体の小型化を達成することができる。

また、Ｌ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂを、１．５ｍｍと薄肉に形成することで、荷重支持部材２０の突出量を極力抑えて燃料電池スタック１０をより小型化することができる。

また、それぞれのＬ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂには、燃料電池スタック１０の各角部１０ａの稜線Ｒに跨るように断面略く字状の角部覆い部分２１を形成してあるので、振動などの外力が入力された場合にも燃料電池スタック１０の各構成部材、つまり、燃料電池セル１１、集電板１３，１３ａ、絶縁板１４，１４ａおよびエンドプレート１５，１５ａなどがずれるのを確実に防止でき、本来の発電性能が低下するのを防止できる。

さらに、本実施形態では両端のエンドプレート１５，１５ａ間に付加される荷重を保持するにあたって、両端のエンドプレート１５，１５ａ間に荷重を付加した状態で、荷重支持部材２０と両端のエンドプレート１５，１５ａとを側方から固定ボルト２２で固定する構造としたので、固定ボルト２２で固定した時点の付加荷重を維持することができ、油圧プレス機などによって燃料電池スタック１０にあらかじめ付加する荷重を確保することができる。

（第２実施形態）
図３，図４は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略するものとし、図３は燃料電池スタックを（ａ）に正面図と（ｂ）に側面図で示す説明図、図４は（ａ）に図３中Ａ部を（ｂ）にＢ部をそれぞれ示す拡大図である。

この第２実施形態の燃料電池スタックの荷重付加構造は、基本的に第１実施形態と同様に直方体状となった燃料電池スタック１０の角部１０ａ外側に沿って、それぞれが各角部１０ａの稜線Ｒに跨るように断面略く字状の角部覆い部分２１を形成した荷重支持部材２０を設けてある。

また、この荷重支持部材２０は、上部の２つの角部１０ａに配置した荷重支持部材２０を断面Ｌ字状のＬ字型部材２０Ａで形成する一方、下部の２つの角部１０ａに配置した荷重支持部材２０を断面逆Ｔ字状となるＴ字型部材２０Ｂで形成してある。そして、ここでのＬ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂは、その長手方向（図１（ａ）中で左右方向）の両端部をエンドプレート１５，１５ａの外側に突出させている。

また、上記Ｌ字型部材２０Ａおよび上記Ｔ字型部材２０Ｂには、第１実施形態と同様に燃料電池スタック１０の両端のエンドプレート１５，１５ａ間に付加される荷重を保持する荷重保持手段を設けてある。本実施形態の荷重保持手段としては、Ｌ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂの上記突出した両端部に荷重受け部材２３，２３ａを設けるとともに、これら荷重受け部材２３，２３ａと両端のエンドプレート１５，１５ａとの間の少なくとも一方に荷重付加部材としての第１の締結部材となる締付けボルト２４を設けることにより構成してある。

すなわち、上記荷重受け部材２３，２３ａは、Ｌ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂの両端部に形成された角部覆い部分２１内に配置される矩形状に形成し、一方の荷重受け部材２３を、Ｌ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂの一端部（図３（ａ）中で左方）に溶接などにより固設するとともに、他方の荷重受け部材２３ａを、Ｌ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂの他端部（図３（ａ）中で右方）に溶接などにより固設する。

前記一方の荷重受け部材２３の中央部には、図４（ａ）に示すようにねじ穴２３ｓを形成するとともに、他方の荷重受け部材２３ａの中央部には、図４（ｂ）に示すように貫通孔２３ｈを形成する。また、一方の荷重受け部材２３に対向するエンドプレート１５には、上記ねじ穴２３ｓに対応する位置に有底穴１５ｈを形成するとともに、他方の荷重受け部材２３ａに対向するエンドプレート１５ａには、前記貫通孔２３ｈに対応する位置にねじ穴１５ｓを形成してある。

そして、上記他方の荷重受け部材２３ａの貫通孔２３ｈから、第２の締結部材となる固定ボルト２５を挿通して他方のエンドプレート１５ａのねじ穴１５ｓに螺合締結して固定するとともに、一方の荷重受け部材２３のねじ穴２３ｓに前記締付けボルト２４を螺合締結して、その先端を一方のエンドプレート１５の有底穴１５ｈの底部に当接させる。この状態で、締め付けボルト２４を締め付けることにより、両端のエンドプレート１５，１５ａ間に荷重を付加する。

また、本実施形態にあっても燃料電池スタック１０の組み立ては、第１実施形態に示したものと同様に、一方のエンドプレート１５から、絶縁板１４、集電板１３、燃料電池積層体１２、集電板１３ａ、絶縁板１４ａおよびエンドプレート１５ａを順に積層配置し、その四隅の角部１０ａにＬ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂをセットする。このセット時には、上記積層配置して構成した燃料電池スタック１０を、図外の油圧ジャッキなどで仮締めしておく。

したがって、この第２実施形態の燃料スタックの荷重付加構造によれば、前記第１実施形態と同様に、直方体状となった燃料電池スタック１０の角部１０ａ外側に沿ってＬ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂを配置したので、燃料電池の発電に必要な有効面積を損なうことなく、燃料電池スタック全体の小型化を達成できるとともに、Ｌ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂには角部覆い部分２１を形成して、燃料電池スタック１０のずれを防止できる。

そして、本実施形態では荷重保持手段として、Ｌ字型部材２０ＡおよびＴ字型部材２０Ｂの両端部に荷重受け部材２３，２３ａを設けるとともに、これら荷重受け部材２３，２３ａと両端のエンドプレート１５，１５ａとの間の少なくとも一方に荷重付加部材としての締付けボルト２４を設ける構成としたので、締付けボルト２４の締付けにより燃料電池スタック１０に荷重を付加することができ、この燃料電池スタック１０の組付けを簡便に行うことができるとともに、油圧ジャッキにより設定された荷重をさらに微調整できる。

（第３実施形態）
図５，図６は本発明の第３実施形態を示し、前記第１，第２実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略するものとし、図５は燃料電池スタックを複数並設した側面図、図６は複数並設した燃料電池スタックの固定状態を示す側面図である。

この第３実施形態の燃料電池スタックの荷重付加構造は、基本的に第１実施形態と同様に直方体状となった燃料電池スタック１０の角部１０ａ外側に沿って、それぞれが各角部１０ａの稜線Ｒに跨るように断面略く字状の角部覆い部分２１を形成した荷重支持部材２０を設けてある。

ここで、本実施形態では前記荷重支持部材２０は、第１，第２実施形態と同様に断面Ｌ字状のＬ字型部材２０Ａと断面逆Ｔ字状となるＴ字型部材２０Ｂとで形成するが、特定のＴ字型部材２０Ｂ′について、その角部覆い部分２１の外側にもう１つの角部覆い部分２１ａを設けて断面略三叉状に形成し、この外側の角部覆い部分２１ａに、隣接する燃料電池スタック１０の角部１０ａを配置してある。

すなわち、本実施形態では燃料電池スタック１０を３組並設して一体化する場合を示し、図中左方に配置される燃料電池スタック１０を１０Ｌ、図中中央に配置される燃料電池スタック１０を１０Ｃ、図中右方に配置される燃料電池スタック１０を１０Ｒとして示すと、中央の燃料電池スタック１０Ｃの四隅の角部１０ａ全てに、それぞれ特定のＴ字型部材２０Ｂ′を配置することになる。

そして、中央の燃料電池スタック１０Ｃの左部上下に配置した特定のＴ字型部材２０Ｂ′の外側の角部覆い部分２１ａに、左部の燃料電池スタック１０Ｌの右側上下の角部１０ａを配置するとともに、中央の燃料電池スタック１０Ｃの右部上下に配置した特定のＴ字型部材２０Ｂ′の外側の角部覆い部分２１ａに、右部の燃料電池スタック１０Ｒの左側上下の角部１０ａを配置してある。

ところで、このように特定のＴ字型部材２０Ｂ′を介して隣接する燃料電池スタック１０を連結した場合にも、それぞれの荷重付加構造は、上記第２実施形態と同様に、荷重受け部材２３，２３ａ、締付けボルト２４および固定ボルト２５を介して各燃料電池スタック１０Ｌ，１０Ｃ，１０Ｒを締め付け固定している。

また、本実施形態では図５，図６に示すように、燃料電池スタック１０の各角部１０ａに配置した荷重支持部材２０のうち、基台２６への取付け側に配置した荷重支持部材２０を断面略三叉状となるＴ字型部材２０Ｂ″で形成して、そのＴ字型部材２０Ｂ″の角部覆い部分２１から外方に突出する部分を取付フランジ２０Ｆとしてある。

すなわち、本実施形態では、複数並設した燃料電池スタック１０Ｌ，１０Ｃ，１０Ｒのうち最外側に位置する燃料電池スタック１０Ｌ，１０Ｒの、燃料電池スタック１０Ｃと反対側の下部に配置した荷重支持部材２０をＴ字型部材２０Ｂ″で形成し、そのＴ字型部材２０Ｂ″の外側に前記取付フランジ２０Ｆを形成する。そして、図６に示すように、それら取付フランジ２０Ｆを基台２６に取付ボルト２７を介して固定し、これにより３組の燃料電池スタック１０Ｌ，１０Ｃ，１０Ｒの取り付けが行われる。

したがって、この第３実施形態の燃料電池スタックの荷重付加構造によれば、上記第２実施形態と同様に、締付ボルト２４の締付けにより燃料電池スタック１０に荷重を付加することができるのはもちろんのこと、特定のＴ字型部材２０Ｂ′の角部覆い部分２１の外側にもう１つの角部覆い部分２１ａを設け、この外側の角部覆い部分２１ａに、隣接する燃料電池スタック１０の角部１０ａを配置したので、隣接する燃料電池スタック１０Ｌ，１０Ｃ同士および１０Ｃ，１０Ｒ同士で特定のＴ字型部材２０Ｂ′を共用できるため、燃料電池スタック１０を複数並設した場合に荷重支持部材２０の点数を削減してコストダウンを図ることができる。

なお、この実施形態では３組の燃料電池スタック１０Ｌ，１０Ｃ，１０Ｒを連結する場合を開示したが、これに限ることなく燃料電池スタック１０は２組、もしくは４組以上を連結する場合にあっても本発明を適用することができる。

また、本実施形態では、燃料電池スタック１０の各角部１０ａに配置した荷重支持部材２０のうち、基台２６への取付け側に配置した荷重支持部材２０をＴ字型部材２０Ｂ″で形成して、そのＴ字型部材２０Ｂ″の角部覆い部分２１から外方に突出する部分を取付フランジ２０Ｆとしたので、専用の取付部材を別途使用することなくそのＴ字型部材２０Ｂ″を利用して燃料電池スタック１０を基台２６に取り付けることができ、したがってこの場合にあっても部品点数の削減を図ってコストダウンを達成することができる。

ところで、本発明の燃料電池スタックの荷重付加構造および荷重保持方法は前記第１〜第３実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、燃料電池セル１１の外側形状は矩形状以外の多角形状としても形成でき、これによって燃料電池スタック１０の全体を多角柱状とした場合にも本発明を適用することができる。

本発明の第１実施形態における燃料電池スタックを（ａ）に正面図と（ｂ）に側面図で示す説明図である。 本発明の第１実施形態における燃料電池スタックの燃料電池積層体の分解斜視図である。 本発明の第２実施形態における燃料電池スタックを（ａ）に正面図と（ｂ）に側面図で示す説明図である。 （ａ）に図３中Ａ部を（ｂ）にＢ部をそれぞれ示す拡大図である。 本発明の第３実施形態における燃料電池スタックを複数並設した側面図である。 本発明の第３実施形態における複数並設した燃料電池スタックの固定状態を示す側面図である。

符号の説明

１０ 燃料電池スタック
１０ａ 角部
１１ 燃料電池セル
１２ 燃料電池積層体
１５，１５ａ エンドプレート
２０ 荷重支持部材
２０Ａ Ｌ字型部材（荷重支持部材）
２０Ｂ Ｔ字型部材（荷重支持部材）
２０Ｂ′ 特定のＴ字型部材（特定の荷重支持部材）
２０Ｂ″ Ｔ字型部材（荷重支持部材）
２０Ｆ 取付フランジ
２１，２１ａ 角部覆い部分
２２ 固定ボルト（荷重保持手段）
２３，２３ａ 荷重受け部材（荷重保持手段）
２４ 締付けボルト（第１の締結部材，荷重付加部材）
２５ 固定ボルト（第２の締結部材）
２６ 基台
Ｒ 稜線

Claims (7)

1. 多角形状の燃料電池セルを複数積層した燃料電池積層体の両端にエンドプレートを配置するとともに、この各エンドプレートの外側から前記燃料電池積層体に対して所定の荷重を付加し、全体として多角柱状に形成される燃料電池スタックにおいて、
   前記多角柱状となった燃料電池スタックの角部外側に沿って配置され、それぞれが各角部の稜線に跨るように断面略く字状の角部覆い部分を形成した荷重支持部材を設け、かつ、この荷重支持部材に、前記両端のエンドプレート間に付加される荷重を保持する荷重保持手段を設けたことを特徴とする燃料電池スタックの荷重付加構造。
2. 前記荷重保持手段は、前記両端のエンドプレート間に荷重を付加した状態で、前記荷重支持部材と両端のエンドプレートとを側方から固定する締結部材であ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の荷重付加構造。
3. 前記荷重保持手段は、前記荷重支持部材の両端部に設けた荷重受け部材と、これら荷重受け部材と前記両端のエンドプレートとの間の少なくとも一方に設けた荷重付加部材と、から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の荷重付加構造。
4. 前記荷重付加部材は、前記一方の荷重受け部材に締結しその先端を前記一方のエンドプレートに当接して荷重を付加する第１の締結部材であり、第２の締結部材を前記他方の荷重受け部材に貫通させて前記他方のエンドプレートに締結することを特徴とする請求項３に記載の燃料電池スタックの荷重付加構造。
5. 前記燃料電池スタックの各角部に配置した前記荷重支持部材のうち、少なくとも特定の荷重支持部材を断面略三叉状に形成して、その特定の荷重支持部材の前記角部覆い部分の外側にもう１つの角部覆い部分を設け、この外側の角部覆い部分に、隣接する燃料電池スタックの角部を配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池スタックの荷重付加構造。
6. 前記燃料電池スタックの各角部に配置した前記荷重支持部材のうち、基台への取付け側に配置した荷重支持部材を断面略三叉状に形成して、その荷重支持部材の前記角部覆い部分から外方に突出する部分を取付フランジとしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料電池スタックの荷重付加構造。
7. 多角形状の燃料電池セルを複数積層した燃料電池積層体の両端にエンドプレートを配置するとともに、この各エンドプレートの外側から前記燃料電池積層体に対して所定の荷重を付加し、全体として多角柱状に形成される燃料電池スタックにおいて、
   前記多角柱状となった燃料電池スタックの角部外側に沿って、その角部の稜線に跨るように断面略く字状の角部覆い部分を形成した荷重支持部材を配置し、これら荷重支持部材によって前記両端のエンドプレート間に付加される荷重を保持することを特徴とする燃料電池スタックの荷重保持方法。
   
   

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