CN101542816B - 燃料电池 - Google Patents

Abstract

本发明的燃料电池(FC)具有以贯通端板(30L、30R)的开口部的方式在层叠体(ST)的层叠方向上延伸的4根联结棒(35)、分别配置于联结棒(35)的两端且可以调整联结棒向被端板夹持的层叠体施加的联结力的联结部(36)，各个联结棒(35)分别被配置于端板(30L、30R)的各边(L1、L2、L3、L4)的中点附近，在端板的电极相对区域内，将1个以上的弹性部件(37)配置于通过2根联结棒(35)的第1直线(H1)上、将1个以上的弹性部件(37)配置于通过2根联结棒(35)的第2直线(H2)上、将1个以上的弹性部件(37)配置于通过2根联结棒(35)的第3直线(H3)上、将1个以上的弹性部件(37)配置于通过2根联结棒(35)的第4直线(H4)上。

Description

燃料电池

技术区域

本发明涉及燃料电池。

背景技术

固体高分子型燃料电池(以下简称“燃料电池”)是将具有离子导电性的高分子膜作为电解质来使用的。

然而，在燃料电池发电时，空气等氧化剂气体在单电池的阴极侧导电性隔板的气体通道中流动，氢气等燃料气体在单电池的阳极侧导电性隔板的气体通道中流动。

所谓单电池意味着制作电池的最小单位，在燃料电池中含有由高分子电解质膜和燃料极以及空气极构成的被称为MEA的部件和导电性隔板。这样的单电池的详细结构会在后面进行叙述。

氢气的一部分在气体通道中流动时，在阳极侧的气体扩散电极中的扩散层上扩散，到达气体扩散电极中的催化剂反应层。然后，在该催化剂反应层中，氢气中的氢分子的电子被夺走从而电离并且离解成氢离子(H⁺：质子)。从氢分子释放出的电子通过外部电路移动至阴极侧。被电离并且离解的氢离子透过高分子电解质膜从而到达阴极侧的气体扩散电极中的催化剂反应层

而空气中的氧气的一部分在气体通道中流动时，在阴极侧的气体扩散电极中的扩散层中扩散，到达气体扩散电极中的催化剂反应层。然后，在该催化剂反应层中，氧分子与电子发生反应而成为氧离子，该氧离子进而与氢离子发生反应而生成水。

总之，在高分子电解质膜以及气体扩散电极中，通过氧化剂气体(空气：反应气体)和燃料气体(反应气体)反应而生成水时，在两者之间发生了电子的授受，反应热使得燃料电池FC的内部温度上升。这样，将电子从阳极侧取出至外部，作为电流在外部电路中流动，同时通过水在导电性隔板中流动而使上述反应热通过水被运往外部。因此，燃料电池是通过使氢气等燃料气体和空气等氧化剂气体发生电化学反应从而同时产生电力和热的电热合并供给装置。

接着，概略地说明串联地层叠有多个上述单电池的现有的燃料电池堆的结构案例。

在燃料电池堆的两端，以收集由燃料电池产生的电力为目的设置有一对导电性的集电板以及一对绝缘板。然后，以夹持燃料电池堆和集电板以及绝缘板的方式在绝缘板的两端设置一对端板。该一对端板通过贯通绝缘板、集电板以及燃料电池堆的四个角落的联结棒而彼此固定且向燃料电池堆施加规定的挤推压力。由此，确保了上述燃料电池堆内的反应气体密封用的垫圈(后述)以及水密封用的垫圈(后述)的适宜的密封性。

然而，在将挤推压力施加于燃料电池堆的情况下，为了尽可能减少燃料电池堆的电极部(气体扩散电极的区域)面内的荷载的不均匀性，由端板均匀地挤推燃料电池堆的电极部是重要的。

因此，通过使用将弹性部件(弹簧)介于与燃料电池堆之间的X形的端板，并在选定联结棒、弹簧的配置以及弹性常数上下功夫，提案了旨在抑制燃料电池堆的面内的荷载的不均匀性的现有技术(参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利申请公开昭62-271364号公报(图2)

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述专利文献1所述的燃料电池堆的联结技术中存在着如以下的问题。

在将联结X形端板的联结棒配置于四个角落的结构的情况下，各个联结棒之间的距离变长，X形端板的抗弯刚度会降低。因此，促进了端板的变形，反而导致增加燃料电池堆的电极部面内的荷载的不均匀的可能性。

特别是，由于在燃料电池堆ST的周围(环状的外周部)的适当位置上形成有反应气体和冷却水的供给用或者排出用的多个歧管，所以优选将弹簧配置为直接将挤推压力施加于燃料电池堆中的外周部内侧的电极部。如果是这样的话，那么在将上述联结棒配置在四个角落的结构的情况下，就要使弹簧和联结棒之间的距离较长，从而不能够忽视由于弹簧的弹性反作用力而引起的终端隔板的变形。其结果，由于燃料电池堆的电极部的荷载不均匀的增大而引起的燃料电池发电分布不均匀性会显著化。于是认为，施加于燃料电池堆的电极部面内的最大荷载如果超过了某一定的水准，则可能由于电极部的电流集中而导致微短路的发生或者燃料电池的性能降低。

总之，在日本专利文献1所述的燃料电池堆的联结技术中，丝毫没有考虑到由于弹簧的弹性反作用力引起的端板的变形的影响，所以有必要重新认识燃料电池堆的联结结构，以便能适宜改善如此的端板的变形。

本发明正是鉴于上述情况，目的在于提供一种能够改善施加于燃料电池堆的电极部面内的荷载的不均匀性的燃料电池。

为了解决上述课题，本发明提供一种燃料电池，其特征在于，具有：由电解质膜和电极接合而成的1个以上的膜电极接合体；以夹持所述膜电极接合体的方式配置的2个以上的隔板；具有与所述电极相对的电极相对区域和包围所述电极相对区域并形成有开口部的环状的外缘区域、且被配置为夹持层叠体两端的一对矩形状的第1端板以及第2端板，其中所述层叠体含有所述1个以上的膜电极接合体和所述2个以上的隔板；配置于所述层叠体的一端与所述第1端板的内面之间的第1集电板；配置于所述层叠体的另一端与所述第2端板的内面之间的第2集电板；以贯通所述第1端板的所述开口部以及所述第2端板的所述开口部的方式在所述层叠体的层叠方向上延伸的第1联结棒、第2联结棒、第3联结棒以及第4联结棒；联结部，分别配置于第1、第2、第3、第4联结棒各自的两端并能够调整所述第1、第2、第3以及第4联结棒向被所述第1以及第2端板夹持的所述层叠体施加的联结力；配置于所述第1端板的内面和所述第1集电板之间的多个第1弹性部件；以及配置于所述第2端板的内面和所述第2集电板之间的多个第2弹性部件，从所述层叠方向观察所述第1端板的外面，在将对应于所述外面的四个角落的所述第1端板的顶点以右旋的顺序作为第1顶点、第2顶点、第3顶点、第4顶点、将连接所述第1顶点和所述第2顶点的所述第1端板的边作为第1边、将连接所述第2顶点和所述第3顶点的所述第1端板的边作为第2边、将连接所述第3顶点和所述第4顶点的所述第1端板的边作为第3边、将连接所述第4顶点和所述第1顶点的所述第1端板的边作为第4边、将通过所述第1边的中点和所述第3边的中点的直线作为第1轴、将通过所述第2边的中点和所述第4边的中点的直线作为第2轴的情况下，所述第1联结棒被配置于所述第1边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第1轴上，所述第2联结棒被配置于所述第2边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第2轴上，所述第3联结棒被配置于所述第3边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第1轴上，所述第4联结棒被配置于所述第4边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第2轴上，在所述第1端板的所述电极相对区域内，1个以上的所述第1弹性部件被配置于通过所述第1以及第2联结棒的第1直线上，1个以上的所述第1弹性部件被配置于通过所述第2以及第3联结棒的第2直线上，1个以上的所述第1弹性部件被配置于通过所述第3以及第4联结棒的第3直线上，1个以上的所述第1弹性部件被配置于通过所述第4以及第1联结棒的第4直线上。

由此，连接各个联结螺栓中邻接的螺栓的直线部分的第1端板的弯曲刚度变大，从而可以将第1弹性部件配置于如此的第1端板的电极相对区域的高刚度面内(直线部分)。因此，由于第1弹性部件的弹性反作用力而使得第1端板难以变形，从而能够改善第1端板的变形导致的燃料电池堆(层叠体)的电极部面内的荷载的不均匀性。

此外，在本发明的燃料电池中，优选将所述第1弹性部件配置为将所述第1以及第2联结棒之间的所述第1直线的间隔、所述第2以及第3联结棒之间的所述第2直线的间隔、所述第3以及第4联结棒之间的所述第3直线的间隔、以及所述第4以及第1联结棒之间的所述第4直线的间隔划分为等间隔。

此外，优选分别配置于所述第1直线、所述第2直线、所述第3直线以及所述第4直线上的所述第1弹性部件的个数相同。

此外，优选将1个以上的所述第1弹性部件配置于所述第1端板的所述电极相对区域内的所述第1轴上。

此外，优选将1个以上的所述第1弹性部件配置于所述第1端板的所述电极相对区域内的所述第2轴上。

此外，优选将所述第1弹性部件配置于所述第1轴与所述第2轴之间的交点上。

通过采用考虑了如此各种优选方式的第1弹性部件的配置，就可以实现第1弹性部件向燃料电池堆(层叠体)电极部施加的荷载的均匀化。

总之，根据本发明，利用在电极相对区域内均等的第1弹性部件的配置与第1弹性部件在电极相对区域的高刚度面内的配置之间的适宜的平衡，可以抑制第1端板的变形引起的燃料电池堆(层叠体)的电极部面内的荷载的不均匀性的增大。其结果，能够改善电极部面内的荷载的不均匀性的增大导致的燃料电池的发电分布的不均匀性。此外，能够将施加于电极部的最大荷载抑制为较低，从而能够防止由于电极部的电流集中而引起的微短路的发生以及燃料电池性能的降低。

此外，在本发明的燃料电池中，所述第1端板和所述第2端板被配置为与包含所述层叠体的长方体的两端相对，从所述层叠方向上观察所述第2端板的外面，在将对应于所述外面的四个角落的所述第2端板的顶点以左旋的顺序作为第5顶点、第6顶点、第7顶点以及第8顶点、所述第5顶点位于与所述第1顶点相对的位置上、所述第6顶点位于与所述第2顶点相对的位置上、所述第7顶点位于与所述第3顶点相对的位置上，所述第8顶点位于与所述第4顶点相对的位置上、将连接所述第5顶点和第6顶点的所述第2端板的边作为第5边、将连接所述第6顶点和第7顶点的所述第2端板的边作为第6边、将连接所述第7顶点和第8顶点的所述第2端板的边作为第7边、将连接所述第8顶点和第5顶点的所述第2端板的边作为第8边、将通过所述第5边的中点和所述第7边的中点的直线作为第3轴、将通过所述第6边的中点和所述第8边的中点的直线作为第4轴的情况下，优选所述第1联结棒被配置于所述第5边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第3轴上、所述第2联结棒被配置于所述第6边和所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第4轴上、所述第3联结棒被配置于所述第7边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第3轴上、所述第4联结棒被配置于所述第8边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第4轴上，在所述第2端板的所述电极相对区域内，1个以上的所述第2弹性部件被配置于通过所述第1以及第2联结棒的第5直线上、1个以上的所述第2弹性部件被配置于通过所述第2以及第3联结棒的第6直线上、1个以上的所述第2弹性部件被配置于通过所述第3以及第4联结棒的第7直线上、1个以上的所述第2弹性部件被配置于通过所述第4以及第1联结棒的第8直线上。

由此，连接各个联结螺栓中邻接的螺栓的直线部分的第2端板的弯曲刚度变大，从而可以将第2弹性部件配置于如此的第2端板的电极相对区域的高刚度面内(直线部分)。因此，由于第2弹性部件的弹性反作用力使得第2端板难以变形，从而可以改善第2端板的变形导致的燃料电池堆(层叠体)的电极部面内的荷载的不均匀性。

此外，在本发明的燃料电池中，优选所述第2弹性部件被配置为分别将所述第1以及第2联结棒之间的所述第5直线的间隔、所述第2以及第3联结棒之间的所述第6直线的间隔、所述第3以及第4联结棒之间的所述第7直线的间隔、以及所述第4以及第1联结棒之间的所述第8直线的间隔划分为等间隔。

此外，优选分别配置于所述第5直线、所述第6直线、所述第7直线以及所述第8直线上的所述第2弹性部件的个数相同。

此外，优选将1个以上的所述第2弹性部件配置于所述第2端板的所述电极相对区域内的所述第3轴上。

优选将1个以上的所述第2弹性部件配置于所述第2端板的所述电极相对区域内的所述第4轴上。

此外，优选将所述第2弹性部件配置于所述第3轴与所述第4轴之间的交点上。

通过采用考虑了如此各种优选方式的第2弹性部件的配置，就可实现第2弹性部件向燃料电池堆(层叠体)电极部施加的荷载的均匀化。

总之，根据本发明，利用在电极相对区域内均匀的第2弹性部件的配置与第2弹性部件在电极相对区域的高刚度面内的配置之间的适宜的平衡，可以抑制第2端板的变形引起的燃料电池堆(层叠体)的电极部面内的荷载的不均匀性的增大。其结果，能够改善电极部面内的荷载的不均匀性的增大导致的燃料电池的发电分布的不均匀性。此外，能够将施加于电极部的最大荷载抑制为较低，从而能够防止由于电极部的电流集中而引起的微短路的发生以及燃料电池性能的降低。

在此，也可以将第1绝缘板配置于所述第1集电板与所述第1端板之间、将所述第1弹性部件配置于所述第1端板与所述第1绝缘板之间。

此外，也可以将第2绝缘板配置于所述第1集电板与所述第2端板之间、将第2弹性部件配置于所述第2端板与所述第2绝缘板之间。

此外，所述第1以及第2弹性部件也可以是弹簧。

在本说明书中所谓“弹性部件”指至少与第1以及第2端板或者绝缘板相比容易产生弹性变形的物体，如此的“弹性部件”的一个典型例子为弹簧。

此外，也可以是所述联结棒为棒状的螺栓、所述联结部为旋合于所述螺栓的两端的螺帽。

也可以具有贯通所述第1端板的所述开口部以及所述第2端板的所述开口部并在所述层叠体的层叠方向上延伸的1个以上的联结辅助棒、以及联结辅助部，所述联结辅助部分别配置于所述1个以上的联结辅助棒的各自的两端并能够调整所述联结辅助棒向被所述第1以及第2端板夹持的所述层叠体施加的联结力。

此外，本发明提供一种燃料电池，其特征在于，具有：由电解质膜和电极接合而成的1个以上的膜电极接合体；以夹持所述膜电极接合体的方式进行配置的2个以上的隔板；具有与所述电极相对的电极相对区域和包围所述电极相对区域并形成有开口部的环状的外缘区域、且被配置为夹持层叠体两端的一对矩形状的第1端板以及第2端板，其中所述层叠体含有所述1个以上的膜电极接合体和所述2个以上的隔板；配置于所述层叠体的一端与所述第1端板的内面之间的第1集电板；配置于所述层叠体的另一端和所述第2端板的内面之间的第2集电板；以贯通所述第1端板的所述开口部以及所述第2端板的所述开口部的方式在所述层叠体的层叠方向上延伸的多个联结棒；配置于所述第1端板的内面与所述第1集电板之间的多个第1弹性部件；配置于所述第2端板的内面与所述第2集电板之间的多个第2弹性部件；以及联结部，分别配置于所述多个联结棒的各自的两端并能够调整所述多个联结棒向被所述第1以及第2端板夹持的所述层叠体施加的联结力，各个所述联结棒被配置在与所述电极的中心呈旋转对称的所述外缘区域内的位置上，并在所述电极的各边的垂直平分线上与所述各边对应，在所述第1端板的所述电极相对区域内，所述第1弹性部件被配置于邻接的所述多个联结棒之间。

由此，所邻接的联结棒之间的第1端板的弯曲刚度变大，能够将第1弹性部件配置于如此的第1端板的电极相对区域的高刚度面内。因此，第1弹性部件的弹性反作用力使得第1端板难以变形，从而可以改善第1端板的变形导致的燃料电池堆(层叠体)的电极部面内的荷载的不均匀性。

参照附图，通过对以下的优选实施方式的详细说明，可以明了本发明的上述目的、其他的目的、特征以及优点。

发明的效果

利用本发明，可以获得能够改善施加于燃料电池堆的电极部面内的荷载的不均匀性的燃料电池。

附图说明

图1为示意本发明的第一实施方式的燃料电池的单电池的结构例的截面图。

图2为示意第一实施方式的燃料电池的侧面图。

图3为示意第一实施方式的燃料电池的立体图。

图4为示意第一实施方式的燃料电池的正面图。

图5为示意第二实施方式的燃料电池的正面图。

图6为示意第三实施方式的燃料电池的正面图。

图7为对第一实施方式的燃料电池的支撑结构体进行数值计算用的三维模拟化的解析模型图。

图8为对第二实施方式的燃料电池的支撑结构体进行数值计算用的三维模拟化的解析模型图。

图9为对第一比较例的燃料电池的支撑结构体进行数值计算用的三维模拟化的解析模型图。

图10为对第二比较例的燃料电池的支撑结构体进行数值计算用的三维模拟化的解析模型图。

图11为利用结构解析模拟技术对图7所示的解析模型(第一实施方式)进行解析的结果的一个例子的示意图。

图12为利用结构解析模拟技术对图8所示的解析模型(第二实施方式)进行解析的结果的一个例子的示意图。

图13为利用结构解析模拟技术对图9所示的解析模型(第一比较例)进行解析的结果的一个例子的示意图。

图14为利用结构解析模拟技术对图10所示的解析模型(第二比较例)进行解析的结果的一个例子的示意图。

符号的说明

22.集电板

22R.右集电板

22L.左集电板

23、67.绝缘板

23R.右绝缘板

23L.左绝缘板

24.燃料气体用供给配管

26.氧化剂气体用供给配管

27.氧化剂气体用排出配管

28.冷却液体用供给配管

29.冷却液体用排出配管

30.端板

30R.右端板

30L.左端板

35、65.联结螺栓

35A.第1联结螺栓

35B.第2联结螺栓

35C.第3联结螺栓

35D.第4联结螺栓

36、66.螺帽

37、137、237、61、62、63.弹簧

101.高分子电解质膜

104a、104c.气体扩散电极

105.MEA

106a、106c.气体通道

107、107a、107c.导电性隔板

108.冷却液体通道

110a、110c.MEA垫圈

111.隔板垫圈

201.单电池

301a、301c.电极接触部

302a、302c.外周部

303a、303c.主面

401.电极相对区域

402.外缘区域

500.边界线

FC.燃料电池

ST.燃料电池堆(层叠体)

FX.支撑结构体

M1、M2、M3、M4.解析模型

L1.第1边

L2.第2边

L3.第3边

L4.第4边

P1.第1顶点

P2.第2顶点

P3.第3顶点

P4.第4顶点

H1.第1直线

H2.第2直线

H3.第3直线

H4.第4直线

H5.第5直线

H6.第6直线

H7.第7直线

H8.第8直线

Y1.第1轴

X1.第2轴

Y2.第3轴

X2.第4轴

SIM.解析输出区域

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的优选实施方式。

(第一实施方式)

图1为示意本发明的第一实施方式的燃料电池的单电池的结构例的截面图。其中，为了便于说明，将涉及燃料电池FC中的氢气等燃料气体(还原剂气体)的一侧称为阳极，在参照序号后附加“a”进行表示，将涉及空气等氧化剂气体的一侧称为阴极，在参照序号后附加“c”进行表示。此外，在附图中，将燃料电池FC的各部件重叠的层叠方向表示为“左右方向”。图2为第一实施方式的燃料电池的侧面图。其中，在图2(后述的图3也相同)中，从谋求简化图面的宗旨出发，使包含于燃料电池堆ST的导电性隔板107a、107c(后述)的个数分别为5个，同时，省略MEA105(后述)的图示。

如图2所示，燃料电池FC具有将单电池201层叠为多段而形成的长方体形的燃料电池堆ST(以下简称为“层叠体ST”)以及燃料电池FC的支撑结构体FX，支撑结构体FX被配置于该层叠体ST的两端并具有收集由燃料电池FC产生的电力的作用以及固定层叠体ST的作用。

首先，参照图1以及图2说明燃料电池FC(单电池201)的结构，关于支撑结构体FX的结构将在后面加以叙述说明。

如图1所示，燃料电池FC的单电池201具有选择性地输送氢离子(H⁺：质子)的高分子电解质膜101以及被配置于其两面的一对气体扩散电极104a、104c。这些气体扩散电极104a、104c主要由催化剂反应层(未图示)和扩散层(未图示)构成，其中催化剂反应层将具有氢离子传导性的高分子电解质混合于担载有电极催化剂(例如白金)的碳粉末中，扩散层由形成于该催化剂反应层的外面且同时具有通气性和电子传导性、实施了例如拨水处理的碳纸构成。总之，气体扩散电极104a相当于单电池201的阳极电极，气体扩散电极104c相当于单电池201的阴极电极。然后，由两气体扩散电极104a、104c和高分子电解质膜101构成膜电极接合体105(简称为“MEA105”)。

此外，如图1所示，燃料电池FC的单电池201在MEA105的两侧还具有导电性隔板107a、107c，通过该导电性隔板107a、107c，MEA105在被后述的支撑结构体FX的联结力机械固定的同时，邻接的MEA105彼此被互相串连地电连接。

构成如此的单电池201的阳极的导电性隔板107a以及构成单电池201的阴极的导电性隔板107c由碳制或者金属制的矩形状的平板制造，如图1所示，由接触气体扩散电极104a、104c的矩形状的电极接触部301a、301c和包围该电极接触部301a、301c的环状外周部302a、302c(与后述的MEA垫圈110a、110c相接触的部分)构成的。

在与导电性隔板107a、107c的气体扩散电极104a、104c相接触的电极接触部301a、301c的表面(以下简称为“主面303a、303c”)上，设置有凹部(沟槽)。于是，由该凹部和气体扩散电极104a、104c划分出的空间相当于可以将燃料气体或者氧化剂气体均等地提供给气体扩散电极104a、104c的面内的气体通道106a、106c。

此外，导电性隔板107a、107c的背面(主面303a、303c的内面)彼此互相接触，在该背面的电极接触部301a、301c上也设置了凹部(沟槽)。于是，使该凹部重叠而划分出的空间相当于可以在面内均匀地冷却燃料电池FC(MEA105)的冷却液体(例如冷却水)流通的冷却液体通道108。

在此，以包围气体扩散电极104a、104c的周围的方式，将能够防止在气体通道106a、106c中流动的反应气体的向外部泄漏等的环状MEA垫圈110a、110c(气体密封材料)设置于高分子电解质膜101与导电性隔板107a、107c之间。该MEA垫圈110a、110c与气体扩散电极104a、104c以及高分子电解质膜101一起作为MEA105的一部分而被一体化。

此外，以包围冷却液体通道108的周围的方式，在导电性隔板107a、107c彼此之间设置能够防止在冷却液体通道108中流动的冷却液体向外部泄漏的环状隔板垫圈111。

在导电性隔板107a、107c的外周部302a、302c的适当位置设置构成通往气体通道106a的燃料气体供给用的燃料气体入口侧歧管的贯通孔(未图示)，并设置构成来自气体通道106a的燃料气体排出用的燃料气体出口侧歧管的贯通孔(未图示)。总之，以单电池201被层叠的形态按顺序连接这些贯通孔，由此形成了在层叠体ST的层叠方向(左右方向)上延伸的筒状的燃料气体入口侧歧管以及燃料气体出口侧歧管。于是，上述气体通道106a以连通于燃料气体入口侧歧管和燃料气体出口侧歧管之间的方式在导电性隔板107a的主面303a的面内被形成为蜿蜒状。

此外，在导电性隔板107a、107c的外周部302a、302c的适当位置，设置构成通往气体通道106c的氧化剂气体供给用的氧化剂气体入口侧歧管的贯通孔(未图示)，并设置构成来自气体通道106c的氧化剂气体排出用的氧化剂气体出口侧歧管的贯通孔(未图示)。总之，以单电池201被层叠的形态按顺序连接这些贯通孔，由此形成了在层叠体ST的层叠方向(左右方向)上延伸的筒状的氧化剂气体入口侧歧管以及氧化剂气体出口侧歧管。于是，上述气体通道106c以连通氧化剂气体入口侧歧管和氧化剂气体出口侧歧管之间的方式在导电性隔板107c的主面303c的面内被形成为蜿蜒状。

此外，在导电性隔板107a、107c的外周部302a、302c的适当位置，设置构成通往冷却体通道108的冷却液体供给用的冷却液体入口侧歧管的贯通孔(未图示)，并设置构成来自冷却液体通道108的冷却液体排出用的冷却液体出口侧歧管的贯通孔(未图示)。总之，以单电池201被层叠的形态按顺序连接这些贯通孔，由此形成了在层叠体ST的层叠方向(联结方向)上延伸的筒状的冷却液体入口侧歧管以及冷却液体出口侧歧管。于是，上述冷却液体通道108以连通于冷却液体入口侧歧管和冷却液体出口侧歧管之间的方式在导电性隔板107a、107c的内面的面内形成为蜿蜒状。

以上所述的气体通道106a、106c也可以形成为与导电性隔板107a、107c形体不同的部件，然而如本实施方式(图1)所示，如果在导电性隔板107a、107c的主面303a、303c上直接形成气体通道106a、106c用的凹部，则使部件个数减少。

这样，由上述MEA105和上述导电性隔板107a、107c构成了单电池201，如此的MEA105和导电性隔板107a、107c被多个(例如10～200个单电池201)交替层叠，最终制作成如图2所示的层叠体ST。

接着，参照图2、图3以及图4说明固定层叠体ST的支撑结构体FX的结构。

图3为示意第一实施方式的燃料电池的立体图，图4为示意第一实施方式的燃料电池的正面图。图4(a)是在图3的箭头X的方向上看到的燃料电池左端板(后述)的外面的图，图4(b)是在图3的箭头Y的方向上看到的燃料电池右端板(后述)的外面的图。在此，从简化图面的宗旨出发，在图4中省略了配管(后述)的图示。

作为主要结构要素，支撑结构体FX具有一对矩形状的导电性集电板22(左右集电板22L、22R)、一对矩形状的绝缘板23(左右绝缘板23L、23R)、一对矩形状的端板30(左右端板30L、30R)，棒状的联结螺栓35(联结棒)以贯通左右端板30L、30R的开口部(未图示)的方式在层叠体ST的层叠方向上延伸。

在此，虽然省略了图示，但是在层叠体ST、集电板22以及绝缘板23上形成有用于贯通联结螺栓35的孔或者凹状的切口。

在本发明说明书中，所谓矩形状也可以不是严格的直角四边形。例如，如图3所示，在该矩形状上也包括将直角四边形的四个角上的4个顶点进行倒角后的形状(例如这些顶点的锥度切割等)。

左右集电板22L、22R由金属等构成，被配置为接触层叠体ST的两端且从层叠方向夹持层叠体ST，具有收集由燃料电池FC产生的电力的作用。

左右绝缘板23L、23R由树脂等构成，分别接触左右集电板22L、22R，具有确保层叠体ST的绝缘性的作用。

左右端板30L、30R由树脂等构成的，具有如下作用：通过使多个弹簧37(弹性部件)介于左右端板30L、30R的内面与左右绝缘板23L、23R之间，通过联结螺栓35并利用弹簧37的弹力(挤压力)将指定的荷载施加于层叠体ST。总之，左右端板30L、30R被构成为：以左右端板30L、30R的内面利用弹簧37的弹力从两端(左右方向)夹持并固定包含该层叠体ST并与左右集电板22L、22R以及左右绝缘板23L、23R共同构成的长方体。

如图2以及图3所示，在左端板30L上，分别连接于上述燃料气体入口侧歧管、氧化剂气体入口侧歧管以及冷却液体入口侧歧管的各个歧管的层叠体ST端部上的流体流入口(未图示)的燃料气体用供给配管24、氧化剂气体用供给配管26以及冷却液体用供给配管28被配置为在大致与层叠体ST的层叠方向平行的方向上延伸。

此外，如图2所示，在右端板30R上，分别连接于上述燃料气体出口侧歧管、氧化剂气体出口侧歧管以及冷却液体出口侧歧管的各个歧管的层叠体ST端部上的流体流出口(未图示)的燃料气体用排出配管(未图示)、氧化剂气体用排出配管27以及冷却液体用排出配管29被配置为在大致与层叠体ST的层叠方向(左右方向)平行的方向上延伸。

在此，左右端板30L、30R也可以由SUS等金属材料制造，然而若考虑燃料电池FC的轻量化或者批量生产性，则优选采用树脂材料并利用模具成型进行制造。总之，如果由树脂成型制造左右端板30L、30R，则上述各种配管24、26、27、28、29与左右端板30L、30R被制作成一体，从而在批量生产方面表现卓著。左右端板30L、30R的优选的树脂材料的例子，是掺入了玻璃纤维的聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯、聚砜、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等工程塑料。在该情况下，由于上述各种歧管被形成于导电性隔板107a、107c的外周部302a、302c(参照图1)，所以一体成型有连接于这些歧管的配管24，26，27，28，29的左右端板30L、30R的在平面图(从图2的左右方向所看到的情况)上的形状比气体扩散电极104a、104c(参照图1)大一圈。

接着，参照附图详细说明层叠体ST联结结构，该联结结构使用了作为本实施方式的特征部分的支撑结构体FX的左右端板30L、30R。

如图4(a)、(b)所示，在左右端板30L、30R的内面(与弹簧37之间的接触面)上，具有被划分为假想的边界线500的与气体扩散电极104a、104c(参照图1)相对的正方形的电极相对区域401和包围该电极相对区域401的环状的外缘区域402。总之，电极相对区域401的形状与导电性隔板107a、107c的电极接触部301a、301c的平面图上的形状相同，若左右端板30L、30R的外形尺寸和导电性隔板107a、107c的外形尺寸相同，则外缘区域402与导电性隔板107a、107c的外周部302a、302c的平面图上的形状相同。

在左右端板30L、30R的外缘区域402中分别设置有未图示的4个开口部。在这些开口部中贯通有4根联结螺栓35(联结棒)。于是，利用旋合于这些联结螺栓35两端的8个螺帽36(联结部)，能够以使左右端板30L、30R在左右方向上相互接近的方式旋紧左右端板30L、30R。根据该螺帽36对左右端板30L、30R的旋紧状况，调整联结螺栓35向被左右端板30L、30R夹持的层叠体ST施加的联结力。总之，利用螺母36旋紧左右端板30L、30R，可以调整配置于左右端板30L、30R和左右绝缘板23L、23R之间的弹簧37的弹力，由此，用于固定层叠体ST的荷载就可利用弹簧37的弹力(挤压力)而被施加于层叠体ST。在此，在左右端板30L、30R上设置有适宜的沟槽或者洼坑，在该沟槽或者洼坑中嵌入弹簧37。

在此，从适宜地特定左端板30L侧的联结螺栓35的配置以及弹簧37的配置的宗旨出发，如下所述定义左端板30L的顶点或者边。

如图3以及图4(a)所示，从层叠体ST的层叠方向上观察(总之，在图3所示的箭头X的方向上进行观察)左端板30L的外面，将对应于左端板30L的内面的四个角的各个顶点以顺时针方向(右旋)作为第1顶点P1、第2顶点P2、第3顶点P3、第4顶点P4。

此外，在左端板30L的内面上，将连接第1顶点P1和第2顶点P2的左端板30L的边作为第1边L1，将连接第2顶点P2和第3顶点P3的左端板30L的边作为第2边L2，将连接第3顶点P3和第4顶点P4的左端板30L的边作为第3边L3，将连接第4顶点P4和第1顶点P1的左端板30L的边作为第4边L4，将通过第1边L1的中点和第3边L3的中点的直线作为第1轴Y1，将通过第2边L2的中点和第4边L4的中点的直线作为第2轴X1。

在此，上述第1轴Y1(第2轴X1也一样)为以特定联结螺栓35的配置位置为目的而在左端板30L的内面上以通过第1边L1的中点和第3边L3的中点的方式划出的假想直线，不实际存在于将本技术具体化的产品中。

此外，如图3以及图4(a)所示，在矩形状的左端板30L的四个角被倒角(例如锥度切割)的情况下，将形成左端板30L的各边L1、L2、L3、L4的延长线的假想交点作为第1、第2、第3以及第4顶点P1、P2、P3、P4，从而特定上述各边L1、L2、L3、L4、各直线轴Y1，X1。

最初，使用电极相对区域401以及外缘区域402、各边L1、L2、L3、L4、各直线轴Y1、X1来特定成为弹簧37的配置基准的4根联结螺栓35(正确的应该是联结螺栓35的一端)在左端板30L的内面的配置位置。

如图4(a)所示，4根联结螺栓35中的第1联结螺栓35A被配置于第1边L1和电极相对区域401之间的外缘区域402内的第1轴Y1上。总之，该第1联结螺栓35A的一端贯通位于划分电极相对区域401和外缘区域402之间的假想边界线500外侧的左端板30L的外缘区域402中的第1边L1的中点附近。

在此，当以正方形的气体扩散电极104a、104c(与图4(a)的边界线500相同形状)作为基准时，该第1联结螺栓35A处于与气体扩散电极104a、104c的中心呈旋转对称(具体而言，以90°、180°、270°以及360°旋转对称)的外缘区域402内的位置上，并在与上述第1边L1平行的气体扩散电极104a、104c的边的垂直平分线(总之是第1轴Y1)上被配置为与该边相对应。

此外，如图4(a)所示，4根联结螺栓35中的第2联结螺栓35B被配置于第2边L2与电极相对区域401之间的外缘区域402内的第2轴X1上。总之，该第2联结螺栓35B的一端贯通位于划分电极相对区域401和外缘区域402之间的假想边界线500外侧的左端板30L的外缘区域402中的第2边L2的中点附近。

在此，当以正方形的气体扩散电极104a、104c(与图4(a)的边界线500相同形状)作为基准时，该第2联结螺栓35B处于与于气体扩散电极104a、104c的中心呈旋转对称(具体而言，以90°、180°、270°以及360°旋转对称)的外缘区域402内的位置上，并在与上述第2边L2平行的气体扩散电极104a、104c的边的垂直平分线(总之是第2轴X1)上被配置为与该边相对应。

此外，如图4(a)所示，4根联结螺栓35中的第3联结螺栓35C被配置于第3边L3和电极相对区域401之间的外缘区域402内的第1轴Y1上。总之，该第3联结螺栓35C的一端贯通位于划分电极相对区域401和外缘区域402之间的假想边界线500外侧的左端板30L的外缘区域402中的第3边L3的中点附近。

在此，当将正方形的气体扩散电极104a、104c(与图4(a)的边界线500相同形状)作为基准时，该第3联结螺栓35C处于与气体扩散电极104a、104c的中心呈旋转对称(具体而言，以90°、180°、270°以及360°旋转对称)的外缘区域402内的位置上，并在与上述第3边L3平行的气体扩散电极104a、104c的边的垂直平分线(总之是第1轴Y1)上被配置为与该边相对应。

此外，如图4(a)所示，4根联结螺栓35中的第4联结螺栓35D被配置于第4边L4和电极相对区域401之间的外缘区域402内的第2轴X1上。总之，该第4联结螺栓35D的一端贯通位于划分电极相对区域401和外缘区域402之间的假想边界线500外侧的左端板30L的外缘区域402中的第4边L4的中点附近。

在此，当将正方形的气体扩散电极104a、104c(与图4(a)的边界线500相同形状)作为基准时，该第4联结螺栓35D处于与气体扩散电极104a、104c的中心呈旋转对称(具体而言，以90°、180°、270°以及360°旋转对称)的外缘区域402内的位置上，并在与上述第4边L4平行的气体扩散电极104a、104c的边的垂直平分线(总之是第2轴X1)上被配置为与该边相对应。

这样，通过将第1、第2、第3以及第4联结螺栓35A、35B、35C、35D配置于各边L1、L2、L3、L4的中心附近，可以使第1联结螺栓35A和第2联结螺栓35B之间的距离、第2联结螺栓35B和第3联结螺栓35C之间的距离、第3联结螺栓35C和第4联结螺栓35D之间的距离、以及第4联结螺栓35D和第1联结螺栓35A之间的距离比将联结螺栓配置于左端板30L的四个角附近的现有的联结螺栓之间的距离短。通过缩短各个联结螺栓35A、35B、35C、35D之间距离，左端板30L的各个联结螺栓35A、35B、35C、35D之间的弯曲刚度变得比现有的端板的联结棒之间的弯曲刚度高，更为适用。

然而，如果以弹簧37直接接触左端板30L的电极对相区域401的方式均等配置这些弹簧37，则利用弹簧37的弹力(挤压力)，均等荷载被施加于燃料电池堆ST(层叠体ST)的气体扩散电极104a、104c，由此，单电池201的发电分布有望在气体扩散电极104a、104c的面内均一化。

此外，如果有可能在左端板30L的弯曲刚度高的地方配置弹簧37的话，则左端板30L在受到由弹簧37产生的弹性反作用力的情况下就难以变形，从而可以适宜解消由于左端板30L的变形而引起的燃料电池堆ST(层叠体ST)的电极部(气体扩散电极104a、104c的区域)面内的荷载的不均匀性的增加。总之，当设计左端板30L的弹簧37的具体配置时，有必要研究出获得电极相对区域401面内的均等弹簧配置与在电极相对区域401的高刚度面内的弹簧配置之间适宜的平衡的结构。

因此，在本实施方式中，以上述4根联结螺栓35的位置为基准，在左端板30L的电极相对区域401中配置了以下13个弹簧37。在此，各个弹簧37的弹性常数是相同的。

在通过第1联结螺栓35A以及第2联结螺栓35B的第1直线H1上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧37A被配置为将第1以及第2联结螺栓35A、35B之间的第1直线H1划分为3等分(等间隔)。

在此，该第1直线H1(以下第2、第3以及第4直线H2、H3、H4也是同样)是以特定弹簧37A的配置位置为目的的假想线，与第1联结螺栓35A以及第2联结螺栓35B相交(此处为垂直相交)，并且在左端板30L的内面上通过第1联结螺栓35A以及第2联结螺栓35B，实际上在将本技术具体化的产品中是不存在的。

此外，在通过第2联结螺栓35B以及第3联结螺栓35C的第2直线H2上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧37A被配置为将第2以及第3联结螺栓35B、35C之间的第2直线H2划分为3等分(等间隔)。

此外，在通过第3联结螺栓35C以及第4联结螺栓35D的第3直线H3上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧37A被配置为将第3以及第4联结螺栓35C、35D之间的第3直线H3划分为3等分(等间隔)。

此外，在通过第4联结螺栓35D以及第1联结螺栓35A的第4直线H4上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧37A被配置为将第4以及第1联结螺栓35D、35A之间的第4直线H4划分为3等分(等间隔)。

此外，在第1轴Y1和第2轴X1之间的交点(电极相对区域401的中心)上配置有处于被压缩在左端板30L和左绝缘板23L之间的1个弹簧37C。

然后，在该第1轴Y1上的电极相对区域401内，在上述1个弹簧37C之外，再将在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧37B配置为将第1以及第3联结螺栓35A、35C之间的第1轴Y1划分为3等分(等间隔)。

此外，在该第2轴X1上的电极相对区域401内，在上述1个弹簧37C之外，再将在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧37B配置为将第2以及第4联结螺栓35B、35D之间的第2轴X1划分为3等分(等间隔)。

这样，在本实施方式中，作为配置于左端板30L和左绝缘板23L之间的弹性部件使用了伸缩自如的弹簧37A、37B、37C，因此即使假设由于层叠体ST随着时间变化而产生了层叠体ST左右方向长度的变化，被压缩的弹簧37A、37B、37C也能够追随着这种变化，凭借弹簧37A、37B、37C的适度的弹力而挤压层叠体ST。其中，例如也可以使用橡胶代替弹簧。总之，本说明书中所谓的“弹性部件”指至少与终端隔板30或者左绝缘板23L相比较为容易变形的物体。

接着，从适宜地特定右端板30R侧的联结螺栓35的配置以及弹簧37的配置的宗旨出发，如以下所述定义右端板30R的顶点或者边。

如图3以及图4(b)所示，从层叠体ST的层叠方向上观察(总之，从图3所示的箭头Y的方向进行观察)右端板30R的外面，将对应于右端板30R的内面的四个角的各个顶点以逆时针方向(左旋)作为第5顶点P5、第6顶点P6、第7顶点P7、第8顶点P8。

这样，第5顶点P5位于与第1顶点P1相对的位置，第6顶点P6位于与第2顶点P2相对的位置，第7顶点P7位于与第3顶点P3相对的位置，第8顶点P8位于与第4顶点P4相对的位置。

此外，在图4(b)的右端板30R的内面上，将连接第5顶点P5和第6顶点P6的边作为第5边L5，将连接第6顶点P6和第7顶点P7的边作为第6边L6，将连接第7顶点P7和第8顶点P8的边作为第7边L7，将连接第8顶点P8和第5顶点P5的边作为第8边L8，将通过第5边L5的中点和第7边L7的中点的直线作为第3轴Y2，将通过第6边L6的中点和第8边L8的中点的直线作为第4轴X2。

此外，在右端板30R的内面上，通过第1联结螺栓35A以及第2联结螺栓35B的第5直线H5与上述第1直线H1相对且平行地延伸，通过第2联结螺栓35B以及第3联结螺栓35C的第6直线H6与上述第2直线H2相对且平行地延伸，通过第3联结螺栓35C以及第4联结螺栓35D的第7直线H7与上述第3直线H3相对且平行地延伸，通过第4联结螺栓35D以及第1联结螺栓35A的第8直线H8与上述第4直线H4相对并平行地延伸。

在此，如图4(b)所示，在矩形状的右端板30R的四个角被倒角(例如锥度切割)的情况下，将形成右端板30R的各边L5、L6、L7、L8的延长线的假想交点作为第5、第6、第7以及第8顶点P5、P6、P7、P8，从而特定上述各边L5、L6、L7、L8、各直线轴Y2、X2。

这样，使用电极相对区域401以及外缘区域402、各边L5、L6、L7、L8、各直线轴Y2、X2，特定作为弹簧37配置基准的4根联结螺栓35(正确地说是联结螺栓35的另一端)在右端板30R的面内的配置位置。此外，以上述4根联结螺栓35的位置为基准，在右端板30R的电极相对区域401中配置13个弹簧37。其中，各个弹簧37的弹性常数是相同的。

在此，参考图4(b)和上述左端板30L侧的联结棒以及弹簧配置的说明可以容易地理解该具体的配置，因此省略对其详细说明。

根据上述的第1、第2、第3以及第4联结螺栓35A、35B、35C、35D的配置，联结左右端板30L、30R的各个联结螺栓35A、35B、35C、35D的两端分别被配置于各边L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8的中点附近的外缘区域402内。由此，连接各个联结螺栓35A、35B、35C、35D中邻接的螺栓的直线部分的左右端板30L、30R的弯曲刚度变高，可以将弹簧37A配置于如此的左右端板30L、30R的电极相对区域401的高刚度面内(直线部分)。因此，弹簧37A的弹性反作用力使得左右端板30L、30R变得难以变形。

此外，弹簧37B以及弹簧37C起到解消上述弹簧37A在高刚度面内(直线部分)的配置导致的弹簧37的配置的不均匀性的作用，由此，实现了左右端板30L、30R的电极相对区域401面内的均匀的弹簧配置。

因此，利用本实施方式的燃料电池FC，由于电极相对区域401内的均匀的弹簧配置和在电极相对区域401的高刚度面内的弹簧配置之间适宜的平衡，可以抑制由于左右端板30L、30R的变形而引起的燃料电池堆ST(层叠体ST)的电极部面内的荷载的不均匀性的增大。其结果，能够改善由于电极部面内的荷载的不均匀性的增大而引起的燃料电池FC的发电分布的不均匀性。此外，能够将施加于电极部的最大荷载控制为较低，从而能够防止由于电极部的电流集中而引起的微短路的发生以及燃料电池FC性能的降低。

其中，在第一实施方式(在后述的第二以及第三实施方式中也相同)中，叙述了使用4根第1、第2、第3以及第4联结螺栓35A、35B、35C、35D、以及旋合于这些联结螺栓35A、35B、35C、35D的两端的8个螺帽36向被左右端板30L、30R夹持的层叠体ST施加联结力的例子，但是终究仅为一个例子。例如也可以通过进一步附加贯通左右端板30L、30R的适当位置的开口部的联结辅助螺栓(未图示)以及旋合于该联结辅助螺栓的两端的联结辅助螺帽(未图示)，从而实现微调向被左右端板30、R30L夹持的层叠体ST施加的联结力。此外，除了如第一实施方式所示，在设置第1、第2、第3以及第4联结螺栓35A、35B、35C、35D的各处各设置1根该联结棒的方式之外，也可以使多根联结棒接近而集中设置于所述各处。

此外，在第一实施方式(在后述的第二以及第三实施方式中也相同)中，叙述了将弹性部件(弹簧)配置于连接相邻的联结棒之间的直线上的例子，但是弹性部件的位置并不一定被限定于此。例如，取代将弹性部件设置于上述直线上的方法，也可以相对于该直线而线对称地配置接近于该直线的一对弹性部件。

(第二实施方式)

图5为示意第二实施方式的燃料电池的正面图。图5(a)对应于图4(a)，是看到燃料电池的左端板外面的图，图5(b)对应于图4(b)，是看到燃料电池的右端板外面的图。其中在此，由于本实施方式的燃料电池FC的结构除了左右端板30L、30R的电极相对区域401内的弹簧137的配置之外与第一实施方式的结构相同，所以在两者共通的结构要素上标注相同的参照符号并省略对其说明。此外，由于参考左端板30L侧的联结棒和弹簧的配置说明以及图5(b)可以容易地理解右端板30R的结构，所以也省略了对其说明。

在左端板30L的电极相对区域401中配置了以下9个弹簧137。其中，各个弹簧137的弹性常数是相同的。

在通过第1联结螺栓35A以及第2联结螺栓35B的第1直线H1上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的1个弹簧137A被配置为使第1以及第2联结螺栓35A、35B之间的第1直线H1平分(等间隔)。

在此，该第1直线H1(以下第2、第3以及第4直线H2、H3、H4也是同样)是以特定弹簧137A的配置位置为目的的假想直线，与第1联结螺栓35A以及第2联结螺栓35B相交(在此为垂直相交)，并且在左端板30L的内面上通过第1联结螺栓35A以及第2联结螺栓35B，实际上在将本技术具体化了的产品上是不存在的。

此外，在通过第2联结螺栓35B以及第3联结螺栓35C的第2直线H2上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的1个弹簧137A被配置为使第2以及第3联结螺栓35B、35C之间的第2直线H2平分(等间隔)。

此外，在通过第3联结螺栓35C以及第4联结螺栓35D的第3直线H3上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的1个弹簧137A被配置为使第3以及第4联结螺栓35C、35D之间的第3直线H3平分(等间隔)。

此外，在通过第4联结螺栓35D以及第1联结螺栓35A的第4直线H4上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的1个弹簧137A被配置为使第4以及第1联结螺栓35D、35A之间的第4直线H4平分(等间隔)。

此外，在第1轴Y1和第2轴X1之间的交点(电极相对区域401的中心)上配置有在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的1个弹簧137C。

然后，在该第1轴Y1上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧137B和上述1个弹簧137C被配置为使第1以及第3联结螺栓35A、35C之间的第1轴Y14等分(等间隔)。

此外，在该第2轴X1上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧137B和上述1个弹簧137C被配置为使第2以及第4联结螺栓35B、35D之间的第2轴X14等分(等间隔)。

根据上述的第1、第2、第3以及第4联结螺栓35A、35B、35C、35D的配置，联结左右端板30L、30R的各个联结螺栓35A、35B、35C、35D的两端分别被配置于各边L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8的中点附近的外缘区域402内。由此，连接各个联结螺栓35A、35B、35C、35D中相邻螺栓的直线部分的左右端板30L、30R的弯曲刚度变高，从而可以将弹簧137A配置于如此的左右端板30L、30R的电极相对区域401的高刚度面内(直线部分)。因此，弹簧137A的弹性反作用力使得左右端板30L、30R变得难以变形。

此外，弹簧137B以及弹簧137C起到消除由于在高刚度面内(直线部分)配置了上述弹簧137A而引起的弹簧137的配置的不均匀性的作用，由此，实现了左右端板30L、30R的电极相对区域401面内的均匀的弹簧配置。

因此，根据本实施方式的燃料电池FC，利用电极相对区域401面内的均匀的弹簧配置和在电极相对区域401的高刚度面内的弹簧配置之间的适宜的平衡，可以抑制由于左右端板30L、30R的变形引起的燃料电池堆ST(层叠体ST)的电极部面内的荷载的不均匀性的增大。其结果，能够改善由于电极部面内的荷载的不均匀性的增大而引起的燃料电池FC的发电分布的不均匀性。此外，能够将向电极部施加的最大荷载控制为较低，从而能够防止由于电极部的电流集中而引起的微短路的发生以及燃料电池FC性能的降低。

(第三实施方式)

图6为示意第三实施方式的燃料电池的正面图。图6(a)对应于图4(a)，是看到燃料电池的左端板外面的图，图6(b)对应于图4(b)，是看到燃料电池的右端板外面的图。其中，在此，本实施方式的燃料电池FC的结构除了左右端板30L、30R的电极相对区域401内的弹簧237的配置之外与第一实施方式的结构相同，所以在两者共通的结构要素上标注相同的参照符号并省略对其说明。此外，参考左端板30L侧的联结棒和弹簧的配置的说明以及图6(b)可以容易地理解右端板30R的结构，所以也省略其说明。

在左端板30L的电极相对区域401中配置了以下12个弹簧237。其中，各个弹簧237的弹性常数是相同的。

在通过第1联结螺栓35A以及第2联结螺栓35B的第1直线H1上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧237A被配置为使第1以及第2联结螺栓35A、35B之间的第1直线H13等分(等间隔)。

在此，该第1直线H1(以下的第2、第3以及第4直线H2、H3、H4也相同)是以特定弹簧237A的配置位置为目的的假想线，与第1联结螺栓35A以及第2联结螺栓35B相交(在此为垂直相交)，并且在左端板30L的内面上通过第1联结螺栓35A以及第2联结螺栓35B，实际上在将本技术具体化的产品上是不存在的。

此外，在通过第2联结螺栓35B以及第3联结螺栓35C的第2直线H2上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧237A被配置为使第2以及第3联结螺栓35B、35C之间的第2直线H23等分(等间隔)。

此外，在通过第3联结螺栓35C以及第4联结螺栓35D的第3直线H3上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧237A被配置为使第3以及第4联结螺栓35C、35D之间的第3直线H3的间隔3等分(等间隔)。

此外，在通过第4联结螺栓35D以及第1联结螺栓35A的第4直线H4上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧237A被配置为使第4以及第1联结螺栓35D、35A之间的第4直线H43等分(等间隔)。

此外，在该第1轴Y1上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩的状态的2个弹簧237B被配置为使第1以及第3联结螺栓35A、35C之间的第1轴Y13等分(等间隔)。

此外，在该第2轴X1上的电极相对区域401内，在左端板30L和左绝缘板23L之间处于被压缩状态的2个弹簧237B被配置为使第2以及第4联结螺栓35B、35D之间的第2轴X13等分(等间隔)。

利用上述的第1、第2、第3以及第4联结螺栓35A、35B、35C、35D的配置，联结左右端板30L、30R的各个联结螺栓35A、35B、35C、35D的两端分别被配置于各边L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8的中点附近的外缘区域402内。由此，连接各个联结螺栓35A、35B、35C、35D中相邻螺栓的直线部分的左右端板30L、30R的弯曲刚度变高，从而可以将弹簧237A配置于如此的左右端板30L、30R的电极相对区域401的高刚度面内(直线部分)。因此，弹簧237A的弹性反作用力使左右端板30L、30R变得难以变形。

此外，弹簧237B起到消除由于上述弹簧237A在高刚度面内(直线部分)的配置而引起的弹簧237的配置的不均匀性的作用，由此，实现了左右端板30L、30R的电极相对区域401内的均匀的弹簧配置。

因此，利用本实施方式的燃料电池FC，由于电极相对区域401内的均匀的弹簧配置和在电极相对区域401的高刚度面内的弹簧的配置之间的适宜的平衡，可以抑制左右端板30L、30R的变形引起的燃料电池堆ST(层叠体ST)的电极部面内的荷载的不均匀性的增大。其结果，可以改善由于电极部面内的荷载的不均匀性增大引起的燃料电池FC的发电分布的不均匀性。此外，能够将向电极部施加的最大荷载抑制为较低，从而能够防止由于电极部的电流集中而引起的微短路的发生以及燃料电池FC性能的降低。

(利用结构解析模拟的联结螺栓和弹簧的配置例的妥当性验证)

本发明人利用CAD在计算机上将支撑结构体FX的结构进行了模型化。然后，通过使用以下详述的结构解析模拟的应力计算，验证了在第一实施方式以及第二实施方式中所叙述的联结螺栓以及弹簧的配置例(以下简称为“联结螺栓/弹簧配置例”)的电极部面内的荷载的不均匀性的抑制效果。总之，对应于第一实施方式(图4)的支撑结构体FX的联结螺栓/弹簧配置例以及对应于第二实施方式(图5)的支撑结构体FX的联结螺栓/弹簧配置例是以下述方式被模型化的。

此外，9个弹簧靠近中央的支撑结构体的联结螺栓/弹簧配置例作为第一比较例而被模型化。

此外，对应于日本专利文献1的图2的X形的端板上所具有的支撑结构体的联结螺栓/弹簧配置例作为第二比较例而被模型化。在此，在该第二比较例的模拟当中，从获取第一以及第二实施方式的弹性常数之间的一致性的宗旨出发，各个弹簧的弹性常数被设定为相同。

(结构解析模拟)

使用通用的结构解析软件[ABAQUS(商标)Ver6.5」实行结构解析模拟。

在该ABAQUS(商标)中，使用了被称为有限元法的离散化方法，通过将解析对象区域适宜地划分为由规定的要素(网格)形成的细小的空间，从而高精度地解析多种多样的线性和非线性现象。

(解析模型)

以下，参照附图说明第一以及第二实施方式的支撑结构体的解析模型M1，M2和第一及第二比较例的支撑结构体的解析模型M3、M4。

其中，以下所述的模拟解析始终着眼于验证解析模型M1、M2(第一以及第二实施方式)和解析模型M3、M4(第一以及第二比较例)之间的电极部面内的荷载的不均匀性的差异。因此，在以下的各个解析模型中，省略了对两者之间的差异的验证评价没有影响的模型化的细节。

(1)第一以及第二实施方式的支撑结构体的解析模型

图7为对第一实施方式的燃料电池的支撑结构体进行数值计算用的三维模拟化的解析模型图。图8为对第二实施方式的燃料电池的支撑结构体进行数值计算用的三维模拟化的解析模型图。

在此，在对应于由第一以及第二实施方式(图2、图3、图4、图5)所示的支撑结构体FX的结构要素的图7以及图8的网格区域中，在各个解析模型M1、M2中标注相同的参照符号，省略与已经叙述过的内容重复的说明。

在图7以及图8中，为了容易理解支撑结构体FX的13个弹簧37或者9个弹簧137的配置方式，图示了没有将端板30和联结螺栓35切割成网格状的形态，然而在实际的结构解析模拟用的各个解析模型M1、M2中，也将进行端板30和联结螺栓35的模型化。

在此，在不影响数值计算的范围内，与实际的支撑结构体相比，图7以及图8所示的各个解析模型M1、M2的网格区域被简化。由此，可以减少相当于数值计算用的单位区域的网格数，从而实现计算机储存容量的节省和计算时间的缩短。

例如，图7以及图8所示的各个解析模型M1、M2为1/8模型(网格总数为1/8)。总之，就图7以及图8的X、Y以及Z方向而言，将各个解析模型M1、M2看作是对称的，将X方向的限制条件输入存在于X方向对称面的网格中，将Y方向的限制条件输入存在于Y方向对称面的网格中，将Z方向的限制条件输入存在于Z方向对称面的网格中。由此，各个解析模型M1、M2的解析区域在X、Y以及Z方向上减半。

其中，实际上，在第一以及第二实施方式(图2、图3、图4、图5)所示的端板30上，因为存在有各种配管或者被称为肋的把手，所以准确地说，图7以及图8的各个解析模型M1、M2在X、Y以及Z方向上是非对称的。为此，在各个解析模型M1、M2中，例如调整设定到各个解析模型M1、M2的网格中的输入条件，以拆除如此的肋，降低被拆除部分的刚度，从而确保各个解析模型M1、M2的对称性。

此外，存在于弹簧37、137和集电板22之间的树脂制(PPS)的绝缘板23被简化为包含于由与绝缘板23相同材料构成的树脂制的端板30中而被模型化。

此外，各个部件的物性条件，在相当于铜制的集电板22的网格区域中设定了杨氏模量(E＝130GPa)以及泊松比(v＝0.3)，在相当于层叠体ST的碳板(导电性隔板107)的网格区域中设定杨氏模量(E＝9GPa)以及泊松比(v＝0.3)，在相当于层叠体ST的MEA的网格区域中设定杨氏模量(E＝1.17MPa)以及泊松比(v＝0.3)，在相当于联结螺栓35的网格区域中设定杨氏模量(E＝205GPa)以及泊松比(v＝0.3)，在相当于树脂制(PPS)端板30的网格区域中设定杨氏模量(E＝13.5GPa)以及泊松比(v＝0.4)。

此外，设定这些弹簧37、137的杨氏模量，以使具有相同弹性常数的圆筒形的13个弹簧37以及9个弹簧137在从14mm压缩了5mm时产生840kgf的反作用力。

(2)第一比较例的支撑结构体的解析模型

图9为对第一比较例的燃料电池的支撑结构体进行数值计算用的三维模拟化的解析模型图。其中，在对应于第一以及第二实施方式(图2、图3、图4、图5)所示的支撑结构体FX的结构要素的图9的网格区域中，在解析模型M3中标注相同的参照符号，省略与已经叙述过的内容重复的说明。

在图9中，为了容易理解支撑结构体M3的9个弹簧61的配置，图示了没有将端板30和联结螺栓35切割成网格状的形态，然而实际上在结构解析模拟用的解析模型M3中，也进行了端板30和联结螺栓35的模型化。

如图9所示，该解析模型M3不是以将弹簧61配置于通过联结螺栓35之间的直线上的电极相对区域401内的方式构成的。此外，9个弹簧61集中靠近于中央，也不是以这些弹簧61在电极相对区域401内均匀地配置的方式构成的。

在此，设定这些弹簧61的杨氏模量，以使具有相同弹性常数的圆筒形的9个弹簧61在从14mm压缩了5mm时产生840kgf的反作用力。

与解析模型M1相同，在不影响数值计算的范围内，与实际的支撑结构体相比，图9所示的解析模型M3的结构被简化了。此外，解析模型M3的各个部件的物性条件与解析模型M1的物性值相同。

(4)第二比较例的支撑结构体的解析模型

图10为对第二比较例的燃料电池的支撑结构体进行数值计算用的三维模拟化的解析模型图，是在计算机上重现图2所示的现有例子(日本专利文献1)的X形终端隔板所具有的支撑结构体的联结螺栓/弹簧配置例的模型图。其中，在对应于第一以及第二实施方式(图3、图4、图5)所示的支撑结构体FX的结构要素的图10的网格区域中，在解析模型M4中标注相同的参照符号，省略与已经叙述过的内容重复的说明。

如图10所示，解析模型M4具有铝制X形端板64，多个弹簧62、63通过树脂制(PPS)的绝缘板67以及铜制的集电板22介于端板64与层叠体ST之间。从X形端板64的主要部分64a向四方延伸的4根分支64b的端部被联结螺栓65和螺帽66固定。这样，在X形端板64的主要部分64a上，1个弹簧63介于与层叠体ST(正确地说是绝缘板67)之间；在X形端板64的主要部分64a和各个分支64b的端部之间的中央部分上，4个弹簧62介于与层叠体ST(正确地说是绝缘板67)之间。

对于各个部件的物性条件，在相当于铜制的集电板22的网格区域中设定了杨氏模量(E＝130GPa)以及泊松比(v＝0.3)，在相当于层叠体ST的碳板(导电性隔板107)的网格区域中设定了杨氏模量(E＝9GPa)以及泊松比(v＝0.3)，在相当于层叠体ST的MEA的网格区域中设定了杨氏模量(E＝1.17MPa)以及泊松比(v＝0.3)，在相当于联结螺栓35的网格区域中设定了杨氏模量(E＝205GPa)以及泊松比(v＝0.3)，在相当于树脂制(PPS)的绝缘板67的网格区域中设定了杨氏模量(E＝13.5GPa)以及泊松比(v＝0.4)，在相当于铝制的X形端板64的网格区域中设定了杨氏模量(E＝73GPa)以及泊松比(v＝0.3)。

此外，设定这些弹簧62、63的杨氏模量，以使具有相同弹性常数的圆筒形的各个弹簧62、63在从25mm压缩了4.1mm时产生1000kgf的反作用力。

(解析结果)

图11为利用结构解析模拟对图7所示的解析模型(第一实施方式)进行解析的结果的一个例子的示意图。图11(a)为示意端板30的位于边界线500内侧的电极相对区域401中的弹簧37A、37B、37C的配置方式的模式图，图11(b)为示意针对对应于图11(a)所示的解析输出区域SIM内的MEA105(参照图1)的最上表面的各个网格而输出的弹簧37A、37B、37C产生的荷载分布的等高线图。

图12为利用结构解析模拟对图8所示的解析模型(第二实施方式)进行解析的结果的一个例子的示意图。图12(a)为示意端板30的位于边界线500内侧的电极相对区域401中的弹簧137A、137B、37C的配置方式的模式图，图12(b)为示意针对对应于图12(a)所示的解析输出区域SIM内的MEA105(参照图1)的最上表面的各个网格而输出的弹簧137A、137B、137C产生的荷载分布的等高线图。

图13为利用结构解析模拟对图9所示的解析模型(第一比较例)进行解析的结果的一个例子的示意图。图13(a)为示意端板30的位于边界线500内侧的电极相对区域401中的弹簧61的配置方式的模式图，图13(b)为示意针对对应于由图13(a)所示的解析输出区域SIM内的MEA105(参照图1)的最上表面的各个网格而输出的弹簧61产生的荷载分布的等高线图。

图14为利用结构解析模拟对图10所示的解析模型(第二比较例)进行解析的结果的一个例子的示意图。图14为示意针对对应于包含弹簧62、63的解析输出区域(未图示)内的MEA105(参照图1)的最上表面的各个网格而输出的弹簧62、63产生的荷载分布的等高线图。

其中，在图11(b)、图12(b)、图13(b)以及图14中，用灰度表示上述荷载(接触压力)的大小，灰度浓的区域示意高荷载区域H以及低荷载区域L，灰度淡的区域示意高荷载区域H和低荷载区域L之间的中间荷载区域。

经确认，图11(b)所示的等高线图的每个网格的荷载的输出值如下：表示高荷载区域H中的最大荷载的网格的输出值大约为0.53MPa，表示低荷载区域L中的最小荷载的网格的输出值大约为0.26MPa。

此外，经确认，图12(b)所示的等高线图的每个网格的荷载的输出值如下：表示高荷载区域H中的最大荷载的输出值大约为0.57MPa，表示低荷载区域L中的最小荷载的输出值大约为0.29MPa。

此外，经确认，图13(b)所示的等高线图的每个网格的荷载的输出值如下：表示高荷载区域H中的最大荷载的输出值大约为1.1MPa，表示低荷载区域L中的最小荷载的输出值大约为0.25MPa。

此外，经确认，图14所示的等高线图的每个网格的荷载的输出值如下：表示高荷载区域H中的最大荷载的输出值大约为1.4MPa，表示低荷载区域L中的最小荷载的输出值大约为0.10MPa。

根据以上解析结果，在图7的解析模型M1(第一实施方式)以及图8的解析模型M2(第二实施方式)中，最大荷载被控制为较低的值(不足0.6MPa)。而在图9的解析模型M3(第一比较例)以及图10的解析模型M4(第二比较例)中，最大荷载变得较高(1.0MPa以上)。总之，根据解析模型M1、M2的结构解析模拟结果，与解析模型M3、M4相比较，燃料电池堆ST(层叠体ST)的电极部面内的荷载的不均匀性得到了改善，并且最大荷载被降低。由此，对于第一以及第二实施方式的燃料电池FC，可以期待改善由于电极部面内的荷载的不均匀性而导致的燃料电池FC的发电分布的不均匀性。此外，能够将向电极部施加的最大荷载控制为较低，从而期待防止由于电极部的电流集中而引起的微短路的发生以及燃料电池性能的降低。

对本领域人员而言，通过上述说明，本发明的多处改良和其它的实施方式是显而易见的。因此，上述说明应被理解为仅仅作为例示，提供的目的在于向本领域人员示意实行本发明的最佳实施方式。在不脱离本发明的要旨的范围内，能够实质性地变更其结构以及/或者机能的细节。

产业上的利用可能性

利用本发明，可以改善向燃料电池堆的电极部面内施加的荷载的不均匀性，可以被利用于，例如家庭用的燃料电池系统。

Claims (18)

1.一燃料电池，其特征在于，

具有：

由电解质膜和电极接合而成的1个以上的膜电极接合体；

以夹持所述膜电极接合体的方式配置的2个以上的隔板；

具有与所述电极相对的电极相对区域和包围所述电极相对区域并且形成有开口部的环状的外缘区域、且被配置为夹持层叠体两端的一对矩形状的第1端板以及第2端板，其中所述层叠体包含所述1个以上的膜电极接合体和所述2个以上的隔板；

配置于所述层叠体的一端与所述第1端板的内面之间的第1集电板；

配置于所述层叠体的另一端和所述第2端板的内面之间的第2集电板；

以贯通所述第1端板的所述开口部以及所述第2端板的所述开口部的方式在所述层叠体的层叠方向上延伸的第1联结棒、第2联结棒、第3联结棒以及第4联结棒；

联结部，分别配置于第1、第2、第3以及第4联结棒各自的两端，并能够调整所述第1、第2、第3以及第4联结棒向被所述第1以及第2端板夹持的所述层叠体施加的联结力；

配置于所述第1端板的内面和所述第1集电板之间的多个第1弹性部件；以及

配置于所述第2端板的内面和所述第2集电板之间的多个第2弹性部件，

从所述层叠方向上观察所述第1端板的外面，在将对应于所述外面的四个角落的所述第1端板的顶点以右旋的顺序作为第1顶点、第2顶点、第3顶点、第4顶点、将连接所述第1顶点和所述第2顶点的所述第1端板的边作为第1边、将连接所述第2顶点和所述第3顶点的所述第1端板的边作为第2边、将连接所述第3顶点和所述第4顶点的所述第1端板的边作为第3边、将连接所述第4顶点和所述第1顶点的所述第1端板的边作为第4边、将通过所述第1边的中点和所述第3边的中点的直线作为第1轴、将通过所述第2边的中点和所述第4边的中点的直线作为第2轴的情况下，

所述第1联结棒被配置于所述第1边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第1轴上，

所述第2联结棒被配置于所述第2边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第2轴上，

所述第3联结棒被配置于所述第3边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第1轴上，

所述第4联结棒被配置于所述第4边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第2轴上，

在所述第1端板的所述电极相对区域内：

1个以上的所述第1弹性部件被配置于通过所述第1以及第2联结棒的第1直线上，

1个以上的所述第1弹性部件被配置于通过所述第2以及第3联结棒的第2直线上，

1个以上的所述第1弹性部件被配置于通过所述第3以及第4联结棒的第3直线上，

1个以上的所述第1弹性部件被配置于通过所述第4以及第1联结棒的第4直线上。

2.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，

所述第1弹性部件被配置为将所述第1以及第2联结棒之间的所述第1直线的间隔、所述第2以及第3联结棒之间的所述第2直线的间隔、所述第3以及第4联结棒之间的所述第3直线的间隔、以及所述第4以及第1联结棒之间的所述第4直线的间隔划分为等间隔。

3.如权利要求2所述的燃料电池，其特征在于，

分别配置于所述第1直线、所述第2直线、所述第3直线以及所述第4直线上的所述第1弹性部件的个数相同。

4.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，

将1个以上的所述第1弹性部件配置于所述第1端板的所述电极相对区域内的所述第1轴上。

5.如权利要求4所述的燃料电池，其特征在于，

将1个以上的所述第1弹性部件配置于所述第1端板的所述电极相对区域内的所述第2轴上。

6.如权利要求5所述的燃料电池，其特征在于，

将所述第1弹性部件配置于所述第1轴与所述第2轴之间的交点上。

7.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，

所述第1端板和所述第2端板被配置为与包含所述层叠体的长方体的两端相对，

从所述层叠方向上观察所述第2端板的外面，在将对应于所述外面的四个角落的所述第2端板的顶点以左旋的顺序作为第5顶点、第6顶点、第7顶点、第8顶点、所述第5顶点位于与所述第1顶点相对的位置上、所述第6顶点位于与所述第2顶点相对的位置上、所述第7顶点位于与所述第3顶点相对的位置上、所述第8顶点位于与所述第4顶点相对的位置上、将连接所述第5顶点和第6顶点的所述第2端板的边作为第5边、将连接所述第6顶点和第7顶点的所述第2端板的边作为第6边、将连接所述第7顶点和第8顶点的所述第2端板的边作为第7边、将连接所述第8顶点和第5顶点的所述第2端板的边作为第8边、将通过所述第5边的中点和所述第7边的中点的直线作为第3轴、将通过所述第6边的中点和所述第8边的中点的直线作为第4轴的情况下，

所述第1联结棒被配置于所述第5边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第3轴上，

所述第2联结棒被配置于所述第6边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第4轴上，

所述第3联结棒被配置于所述第7边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第3轴上，

所述第4联结棒被配置于所述第8边与所述电极相对区域之间的所述外缘区域内的第4轴上，

在所述第2端板的所述电极相对区域内，

1个以上的所述第2弹性部件被配置于通过所述第1以及第2联结棒的第5直线上，

1个以上的所述第2弹性部件被配置于通过所述第2以及第3联结棒的第6直线上，

1个以上的所述第2弹性部件被配置于通过所述第3以及第4联结棒的第7直线上，

1个以上的所述第2弹性部件被配置于通过所述第4以及第1联结棒的第8直线上。

8.如权利要求7所述的燃料电池，其特征在于，

所述第2弹性部件被配置为将所述第1以及第2联结棒之间的所述第5直线的间隔、所述第2以及第3联结棒之间的所述第6直线的间隔、所述第3以及第4联结棒之间的所述第7直线的间隔、以及所述第4以及第1联结棒之间的所述第8直线的间隔划分为等间隔。

9.如权利要求8所述的燃料电池，其特征在于，

分别配置于所述第5直线、所述第6直线、所述第7直线以及所述第8直线上的所述第2弹性部件的个数相同。

10.如权利要求7所述的燃料电池，其特征在于，

将1个以上的所述第2弹性部件配置于所述第2端板的所述电极相对区域内的所述第3轴上。

11.如权利要求10所述的燃料电池，其特征在于，

将1个以上的所述第2弹性部件配置于所述第2端板的所述电极相对区域内的所述第4轴上。

12.如权利要求11所述的燃料电池，其特征在于，

将所述第2弹性部件配置于所述第3轴与所述第4轴之间的交点上。

13.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，

将第1绝缘板配置于所述第1集电板与所述第1端板之间，将所述第1弹性部件配置于所述第1端板与所述第1绝缘板之间。

14.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，

将第2绝缘板配置于所述第1集电板与所述第2端板之间，将所述第2弹性部件配置于所述第2端板与所述第2绝缘板之间。

15.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，

所述第1以及第2弹性部件为弹簧。

16.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，

所述联结棒为棒状的螺栓，所述联结部是旋合于所述螺栓的两端的螺帽。

17.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，

具有：

贯通所述第1端板的所述开口部以及所述第2端板的所述开口部、并在所述层叠体的层叠方向上延伸的1个以上的联结辅助棒；以及

分别配置于所述1个以上的联结辅助棒的两端、并能够调整所述联结辅助棒向被所述第1以及第2端板夹持的所述层叠体施加的联结力的联结辅助部。

18.一种燃料电池，其特征在于，

具有：

由电解质膜和电极接合而成的1个以上的膜电极接合体；

以夹持所述膜电极接合体的方式配置的2个以上的隔板；

具有与所述电极相对的电极相对区域和包围所述电极相对区域并形成有开口部的环状的外缘区域、且被配置为夹持层叠体两端的一对矩形状的第1端板以及第2端板，其中所述层叠体包含所述1个以上的膜电极接合体和所述2个以上的隔板；

配置于所述层叠体的一端与所述第1端板的内面之间的第1集电板；

配置于所述层叠体的另一端与所述第2端板的内面之间的第2集电板；

以贯通所述第1端板的所述开口部以及所述第2端板的所述开口部的方式在所述层叠体的层叠方向上延伸的多个联结棒；

配置于所述第1端板的内面与所述第1集电板之间的多个第1弹性部件；

配置于所述第2端板的内面与所述第2集电板之间的多个第2弹性部件；以及

联结部，配置于所述多个联结棒各自的两端，并能够调整所述多个联结棒向被所述第1以及第2端板夹持的所述层叠体施加的联结力，

各个所述联结棒被配置在与所述电极的中心呈旋转对称的所述外缘区域内的位置上，并在所述电极的各边的垂直平分线上与所述各边对应，

在所述第1端板的所述电极相对区域内，所述第1弹性部件被配置于邻接的所述多个联结棒之间。

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