CN114551957A - 燃料电池堆及燃料电池堆的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料电池堆及燃料电池堆的制造方法。在燃料电池堆(10)中，在第一端面板部(136)中的与单电池层叠体(18)相反侧的面(136a)设置有多个突起部(171)，所述多个突起部具有指向层叠方向的支承面(172)。在从层叠方向观察时多个突起部(171)处于与流路密封部(182)重叠的位置或者与流路密封部(182)相邻的位置，多个突起部(171)的支承面(172)位于与层叠方向正交的单一平面上。

Description

燃料电池堆及燃料电池堆的制造方法
技术领域
本发明涉及燃料电池堆及燃料电池堆的制造方法。
背景技术
燃料电池堆例如具备：多个发电单电池相互层叠而形成的单电池层叠体；以及在单电池层叠体的两端设置的一组端面板部。各发电单电池具有：在电解质膜的两侧配设电极而形成的电解质膜-电极结构体(MEA)；以及在MEA的两侧配设的隔板构件。
这样的燃料电池堆，为了阻止发电单电池的内部阻抗增大以及对反应气体(燃料气体和氧化剂气体)的密封性降低等而需要将层叠的多个发电单电池彼此可靠地加压保持。例如，专利文献1中公开了通过使用加压装置将单电池层叠体朝向一方的端面板部挤压由此对该单电池层叠体施加压缩载荷的燃料电池堆的制造方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-212090号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，有时隔板构件具有金属板状的隔板主体，在隔板主体设置以围绕发电区域的方式延伸并防止反应气体的漏出的流路密封部。流路密封部包括与隔板主体一体地突出成形的密封凸起部。在对单电池层叠体施加压缩载荷时，流路密封部的密封凸起部会弹性变形。
在制造这样的燃料电池堆时，在将单电池层叠体朝向一方的端面板部挤压的情况下，对该一方的端面板部中的在从层叠方向观察时与流路密封部重叠的部分会作用来自单电池层叠体的比较大的反作用力(弹性变形了的密封凸起部的复原力)。这样，存在端面板部因来自单电池层叠体的反作用力而发生变形的可能性。
另外，有时在隔板主体朝向发电区域来与所述隔板主体一体地突出成形流路凸部，该流路凸部形成用于向发电区域供给反应气体的反应气体流路。在对单电池层叠体施加压缩载荷时，流路凸部会弹性变形。
在制造这样的燃料电池堆时，在将单电池层叠体朝向一方的端面板部挤压的情况下，对该一方的端面板部中的在从层叠方向观察时与发电区域重叠的部分会作用来自单电池层叠体的比较大的反作用力(弹性变形了的流路凸部的复原力)。这样，存在端面板部因来自单电池层叠体的反作用力而发生变形的可能性。
当为了不会因上述反作用力导致变形而将端面板部整体加厚时，存在燃料电池堆的重量增大并且大型化这样的问题。
本发明是考虑到这样的问题而做出的，其目的在于，提供能够实现小型化和轻量化并且在对单电池层叠体施加压缩载荷时能够抑制端面板部变形的燃料电池堆及燃料电池堆的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的第一方式是一种燃料电池堆，具备：单电池层叠体，其是多个发电单电池相互层叠而形成的，该发电单电池具有在电解质膜的两侧配设电极而形成的电解质膜-电极结构体以及在所述电解质膜-电极结构体的两侧配设的隔板构件；以及端面板部，其设置为从所述多个发电单电池的层叠方向覆盖所述单电池层叠体，所述单电池层叠体被施加沿着所述层叠方向的压缩载荷，在所述燃料电池堆中，所述隔板构件具有金属板状的隔板主体，在所述隔板主体设置有流路密封部，该流路密封部以围绕所述电解质膜-电极结构体的发电区域的方式延伸并防止反应气体漏出，所述流路密封部包括密封凸起部，该密封凸起部以会因所述压缩载荷而弹性变形的方式与所述隔板主体一体地突出成形，在所述端面板部中与所述单电池层叠体相反侧的面设置有多个突起部，多个突起部具有指向所述层叠方向的支承面，在从所述层叠方向观察时所述多个突起部位于与所述流路密封部重叠的位置或者与所述流路密封部相邻的位置，所述多个突起部的所述支承面位于与所述层叠方向正交的单一平面上。
本发明的第二方式是一种燃料电池堆，具备：单电池层叠体，其是多个发电单电池相互层叠而形成的，该发电单电池具有在电解质膜的两侧配设电极而形成的电解质膜-电极结构体以及在所述电解质膜-电极结构体的两侧配设的隔板构件；以及端面板部，其设置为从所述多个发电单电池的层叠方向覆盖所述单电池层叠体，所述单电池层叠体被施加沿着所述层叠方向的压缩载荷，在所述燃料电池堆中，所述隔板构件具有金属板状的隔板主体，在所述隔板主体朝向所述发电区域来与所述隔板主体一体地突出成形流路凸部，该流路凸部形成用于向所述电解质膜-电极结构体的发电区域供给反应气体的反应气体流路，在所述端面板部中的与所述单电池层叠体相反侧的面设置有多个突起部，所述多个突起部具有指向所述层叠方向的支承面，在从所述层叠方向观察时所述多个突起部位于与所述发电区域重叠的位置或者与所述发电区域相邻的位置，所述多个突起部的所述支承面位于与所述层叠方向正交的单一平面上。
本发明的第三方式是一种燃料电池堆的制造方法，所述燃料电池堆为上述的燃料电池堆，在所述燃料电池堆的制造方法中，包括：安置工序，以在所述端面板部的所述面朝向下方的状态下使所述多个突起部的所述支承面与加压装置的支承工具的承压面接触的方式安置所述端面板部；层叠工序，将所述多个发电单电池层叠在所述端面板部上，形成所述单电池层叠体；挤压工序，由所述加压装置的挤压构件将所述单电池层叠体朝向所述端面板部挤压；以及配置工序，为了对所述单电池层叠体施加所述压缩载荷，在所述单电池层叠体的与所述端面板部相反侧设置与该端面板部不同的端面板部。
发明的效果
根据本发明，在对单电池层叠体施加压缩载荷时，能够在使设置于端面板部的多个突起部的支承面与加压装置的支承工具的承压面接触的状态下使单电池层叠体朝向端面板部挤压。由此，能够由支承工具的承压面隔着多个突起部来有效率地承受从单电池层叠体的流路密封部或者发电区域作用于端面板部的反作用力，因而能够抑制端面板部变形。另外，该情况下，由于无需将端面板部整体加厚，因此能够实现燃料电池堆的小型化和轻量化。
参照附图来说明以下的实施方式，基于对该实施方式的说明，能够容易地理解上述的目的、特征以及优点。
附图说明
图1是本发明的一实施方式涉及的燃料电池堆的立体图。
图2是沿着图1中的II-II线的燃料电池堆的纵剖视图。
图3是图2中的单电池层叠体的局部省略分解立体图。
图4是沿着图3中的IV-IV线的燃料电池堆的局部省略放大剖视图。
图5是从第一隔板构件侧观察接合隔板的俯视图。
图6是从第二隔板构件侧观察接合隔板的俯视图。
图7是沿着图3中的VII-VII线的燃料电池堆的局部省略放大剖视图。
图8是从与堆主体相反侧观察第一壳体构件的俯视说明图。
图9是沿着图8中的IX-IX线的局部省略剖视图。
图10是沿着图2中的X-X线的局部省略剖视图。
图11是用于说明图1中的燃料电池堆的制造方法的流程图。
图12是挤压工序的第一说明图。
图13是挤压工序的第二说明图。
图14是挤压工序的第三说明图。
图15是从与堆主体相反侧观察变形例涉及的第一壳体构件的平面说明图。
具体实施方式
以下，举出优选的实施方式并参照附图来说明本发明涉及的燃料电池堆以及燃料电池堆的制造方法。
本发明的一实施方式涉及的燃料电池堆10例如被搭载于未图示的燃料电池电动汽车等燃料电池车辆。其中，燃料电池堆10也可以是固定安置型。
如图1和图2所示，燃料电池堆10具备堆主体12和壳体单元14。堆主体12具有多个发电单电池16相互层叠而成的单电池层叠体18。以多个发电单电池16的层叠方向(箭头符号A方向)为水平的方式配置燃料电池堆10。
图2中，在单电池层叠体18的层叠方向一端(箭头符号A1方向的端)，朝向外方(箭头符号A1方向)依次配设有第一接线板20a、第一内侧绝缘板22a以及第一外侧绝缘板24a。在单电池层叠体18的层叠方向另一端(箭头符号A2方向的端)，朝向外方(箭头符号A2方向)依次配设有第二接线板20b、第二内侧绝缘板22b以及第二外侧绝缘板24b。堆主体12包括单电池层叠体18、第一接线板20a、第一内侧绝缘板22a、第一外侧绝缘板24a、第二接线板20b、第二内侧绝缘板22b以及第二外侧绝缘板24b。
第一接线板20a和第二接线板20b各自由具有导电性的材料(例如，铜、铝等金属材料)构成。第一内侧绝缘板22a和第二内侧绝缘板22b各自例如由具有电绝缘性的树脂材料形成为矩形形状(四边形形状)。
在第一内侧绝缘板22a的朝向单电池层叠体18的内表面(箭头符号A2方向的面)形成有用于配设第一接线板20a的第一凹部26a(参照图4)。在第二内侧绝缘板22b的朝向单电池层叠体18的内表面(箭头符号A1方向的面)形成有用于配设第二接线板20b的第二凹部26b。第一外侧绝缘板24a和第二外侧绝缘板24b各自例如由具有电绝缘性的树脂材料形成为矩形形状(四边形形状)。也可以是，第一内侧绝缘板22a和第一外侧绝缘板24a一体地形成。也可以是，第二内侧绝缘板22b和第二外侧绝缘板24b一体地形成。
如图3和图4所示，发电单电池16具有横长的长方形形状。发电单电池16具有：带树脂框的电解质膜-电极结构体(以下，称为“带树脂框的MEA 28”)；以及在带树脂框的MEA 28的两侧配设的第一隔板构件30和第二隔板构件32。第一隔板构件30和第二隔板构件32是通过将薄金属板、例如钢板、不锈钢板、铝板、镀处理钢板、或对所述金属板的表面实施了用于防腐蚀的表面处理而成的薄金属板的截面冲压成型为波形状来构成的。第一隔板构件30与第二隔板构件32被未图示的多个接合线相互接合而形成接合隔板33。
带树脂框的MEA 28具备：电解质膜-电极结构体(以下称为“MEA 34”)；以及树脂框构件36(树脂框部、树脂膜)，其与MEA 34的外周部接合并且围绕该外周部。
如图4所示，MEA 34具有：电解质膜38；阴极电极40，其设置在电解质膜38的一方的面38a；以及阳极电极42，其设置在电解质膜38的另一方的面38b。
电解质膜38例如是固体高分子电解质膜(阳离子交换膜)。固体高分子电解质膜例如是含有水分的全氟磺酸薄膜。电解质膜38被阴极电极40和阳极电极42夹持。电解质膜38除了能够使用氟系电解质以外，还能够使用HC(烃)类电解质。
虽未详细图示，阴极电极40具有：第一电极催化剂层，其与电解质膜38的一方的面38a接合；以及第一气体扩散层，其层叠于所述第一电极催化剂层。阳极电极42具有：第二电极催化剂层，其与电解质膜38的另一方的面38b接合；以及第二气体扩散层，其层叠于所述第二电极催化剂层。
树脂框构件36的内周端部被阴极电极40的外周端部和阳极电极42的外周端部夹持。也可以是，不使用树脂框构件36，而是使电解质膜38相比于阴极电极40和阳极电极42而向外方突出，由此形成带树脂框的MEA 28的树脂框部。该情况下，也可以是，在电解质膜38中的相比于阴极电极40和阳极电极42而向外方突出的部分的两侧设置框形状的膜。
发电单电池16具有阴极电极40接触电解质膜38的一方的面38a并且阳极电极42接触电解质膜38的另一方的面38b而成的发电区域44。即，发电区域44位于比树脂框构件36的内周端靠内侧的位置。发电区域44形成为矩形形状(四边形形状)。
图3中，在各发电单电池16的长边方向的一端缘部(箭头符号B1方向的端缘部)，设置有氧化剂气体供给连通孔46a、冷却介质供给连通孔48a以及燃料气体排出连通孔50b。氧化剂气体供给连通孔46a、冷却介质供给连通孔48a以及燃料气体排出连通孔50b设置为沿发电单电池16的短边方向(箭头符号C方向)排列。
氧化剂气体供给连通孔46a、冷却介质供给连通孔48a以及燃料气体排出连通孔50b分别沿层叠方向贯通单电池层叠体18、第一内侧绝缘板22a以及第一外侧绝缘板24a。在氧化剂气体供给连通孔46a，朝向箭头符号A2方向流通作为一方的反应气体的氧化剂气体(例如，含氧气体)。在冷却介质供给连通孔48a，朝向箭头符号A2方向流通冷却介质(例如，纯水、乙二醇、油等)。在燃料气体排出连通孔50b，朝向箭头符号A1方向流通作为另一方的反应气体的燃料气体(例如，含氢气体)。
在各发电单电池16的长边方向的另一端缘部(箭头符号B2方向的端缘部)，设置有燃料气体供给连通孔50a、冷却介质排出连通孔48b以及氧化剂气体排出连通孔46b。燃料气体供给连通孔50a、冷却介质排出连通孔48b以及氧化剂气体排出连通孔46b设置为沿箭头符号C方向排列。
燃料气体供给连通孔50a、冷却介质排出连通孔48b以及氧化剂气体排出连通孔46b分别沿层叠方向贯通单电池层叠体18、第一内侧绝缘板22a以及第一外侧绝缘板24a。在燃料气体供给连通孔50a，朝向箭头符号A2方向流通燃料气体。在冷却介质排出连通孔48b，朝向箭头符号A1方向流通冷却介质。在氧化剂气体排出连通孔46b，朝向箭头符号A1方向流通氧化剂气体。
在各发电单电池16的短边方向的一端部(箭头符号C1方向的端部)，设置有第一泄放连通孔52以及第二泄放连通孔54。第一泄放连通孔52以及第二泄放连通孔54分别沿层叠方向贯通单电池层叠体18、第一内侧绝缘板22a以及第一外侧绝缘板24a。
第一泄放连通孔52位于与发电单电池16的长方向中央相比向箭头符号B1方向偏移的位置。第一泄放连通孔52经由在第二内侧绝缘板22b或者第二外侧绝缘板24b设置的未图示的连通路径来连通于燃料气体排出连通孔50b。即，第一泄放连通孔52将在发电单电池16运转时(发电时)产生的生成水中被引导至燃料气体排出连通孔50b的部分排到外部。
第二泄放连通孔54位于与发电单电池16的长方向中央相比向箭头符号B2方向偏移的位置。第二泄放连通孔54经由在第二内侧绝缘板22b或者第二外侧绝缘板24b设置的未图示的连通路径来连通于氧化剂气体排出连通孔46b。即，第二泄放连通孔54将在发电单电池16运转时(发电时)生成的生成水中被引导至氧化剂气体排出连通孔46b的部分排到外部。
上述的连通孔(氧化剂气体供给连通孔46a等)的配置、形状和大小并不限定于本实施方式，只要根据所要求的规格适当地设定即可。
如图4和图5所示，第一隔板构件30具备金属板状的第一隔板主体56。在第一隔板主体56的朝向带树脂框的MEA 28的面(以下，称为“表面56a”)，设置沿箭头符号B方向延伸的氧化剂气体流路58(反应气体流路)。氧化剂气体流路58与氧化剂气体供给连通孔46a以及氧化剂气体排出连通孔46b可流通流体地连通。氧化剂气体流路58向阴极电极40(发电区域44)供给作为反应气体的氧化剂气体。
氧化剂气体流路58具有在沿箭头符号B方向延伸的多个直线状的第一流路凸部60之间形成的、多个直线状的第一流路槽62。但也可以是，氧化剂气体流路58(第一流路凸部60和第一流路槽62)沿箭头符号B方向呈波状延伸。第一流路凸部60通过冲压成型以朝向MEA 34突出的方式与第一隔板主体56一体成形。
图4中，第一流路凸部60的横截面形状为朝向第一流路凸部60的突出方向成为前端变细形状的梯形形状。即，第一流路凸部60因箭头符号A方向的压缩载荷而弹性变形。
第一流路凸部60具有：以彼此相向的方式配置的一对第一侧部63；以及将一对第一侧部63的突出端彼此连结的第一顶部65。一对第一侧部63之间的间隔朝向第一顶部65而逐渐缩窄。而且，也可以是，第一侧部63与隔板厚度方向(箭头符号A方向)平行。也就是说，第一流路凸部60的横截面形状也可以是矩形形状或者正方形形状。
如图5所示，在第一隔板主体56的表面56a，在氧化剂气体供给连通孔46a与氧化剂气体流路58之间设置第一入口缓冲部66a，该第一入口缓冲部66a具有多个由在箭头符号C方向排列的多个凸台部64a形成的凸台列。另外，在第一隔板主体56的表面56a，在氧化剂气体排出连通孔46b与氧化剂气体流路58之间设置第一出口缓冲部66b，该第一出口缓冲部66b具有多个由在箭头符号C方向排列的多个凸台部64b形成的凸台列。
在第一隔板主体56的表面56a设置有用于防止作为反应气体(氧化剂气体或燃料气体)或者冷却介质的流体漏出的第一密封部68。第一密封部68被挤压到树脂框构件36(参照图4)。在从隔板厚度方向(箭头符号A方向)观察时，第一密封部68呈直线状延伸。但也可以是，在从隔板厚度方向观察时，第一密封部68呈波状延伸。
第一密封部68具有：将多个连通孔(氧化剂气体供给连通孔46a等)个别地包围的多个第一连通孔密封部70；以及第一流路密封部72，其设置在第一隔板主体56的外周部。
以下，将多个第一连通孔密封部70中的、包围氧化剂气体供给连通孔46a的密封部称为“第一连通孔密封部70a”，将包围氧化剂气体排出连通孔46b的密封部称为“第一连通孔密封部70b”。另外，将多个第一连通孔密封部70中的、包围燃料气体供给连通孔50a的密封部称为“第一连通孔密封部70c”，将包围燃料气体排出连通孔50b的密封部称为“第一连通孔密封部70d”。还有，将多个第一连通孔密封部70中的、包围冷却介质供给连通孔48a的密封部称为“第一连通孔密封部70e”，将包围冷却介质排出连通孔48b的密封部称为“第一连通孔密封部70f”。此外，将多个第一连通孔密封部70中的、包围第一泄放连通孔52和第二泄放连通孔54的密封部称为“第一连通孔密封部70g”。
第一流路密封部72用于防止反应气体(氧化剂气体)泄漏。第一流路密封部72包围氧化剂气体流路58、第一入口缓冲部66a、第一出口缓冲部66b以及多个第一连通孔密封部70a～70d。第一连通孔密封部70e～70g位于第一流路密封部72的外侧。第一流路密封部72以围绕发电区域44的方式延伸(参照图4)。
在第一隔板主体56的长边方向的一端侧(箭头符号B1方向)，第一流路密封部72以在第一连通孔密封部70a与第一连通孔密封部70e之间、以及在第一连通孔密封部70d与第一连通孔密封部70e之间延伸的方式蜿蜒曲折。
在第一隔板主体56的长边方向的另一端侧(箭头符号B2方向)，第一流路密封部72以在第一连通孔密封部70c与第一连通孔密封部70f之间、以及在第一连通孔密封部70b与第一连通孔密封部70f之间延伸的方式蜿蜒曲折。
如图4所示，第一密封部68具有：第一密封凸起部76，其通过冲压成型以朝向带树脂框的MEA 28突出的方式与第一隔板主体56一体成形；以及第一树脂件78，其设置在第一密封凸起部76。第一密封凸起部76的横截面形状为朝向第一密封凸起部76的突出方向成为前端变细形状的梯形形状。即，第一密封凸起部76因箭头符号A方向的压缩载荷而弹性变形。
第一密封凸起部76具有：以彼此相向的方式配置的一对第一凸起侧部80；以及将一对第一凸起侧部80的突出端彼此连结的第一凸起顶部82。一对第一凸起侧部80之间的间隔朝向第一凸起顶部82而逐渐缩窄。而且，也可以是，第一凸起侧部80与隔板厚度方向(箭头符号A方向)平行。也就是说，第一密封凸起部76的横截面形状也可以是矩形形状或者正方形形状。
第一树脂件78是通过印刷或者涂布等被固定于第一密封凸起部76的突出端面(第一凸起顶部82的外表面)的弹性构件。第一树脂件78例如由聚酯纤维构成。而且，也可以没有第一树脂件78。
图5中，在第一隔板主体56设置将第一连通孔密封部70的内侧(氧化剂气体供给连通孔46a侧)与外侧(氧化剂气体流路58侧)连通的桥部84。在第一隔板主体56设置将第一连通孔密封部70的内侧(氧化剂气体排出连通孔46b侧)与外侧(氧化剂气体流路58侧)连通的桥部86。
如图4和图6所示，第二隔板构件32具备金属板状的第二隔板主体88。在第二隔板主体88的朝向带树脂框的MEA 28的面(以下，称为“表面88a”)例如形成沿箭头符号B方向延伸的燃料气体流路90(反应气体流路)。燃料气体流路90与燃料气体供给连通孔50a以及燃料气体排出连通孔50b可流通流体地连通。燃料气体流路90向阳极电极42(发电区域44)供给作为反应气体的燃料气体。
燃料气体流路90具有在沿箭头符号B方向延伸的多个直线状的第二流路凸部92之间形成的、多个直线状的第二流路槽94。但也可以是，燃料气体流路90(第二流路凸部92和第二流路槽94)沿箭头符号B方向呈波状延伸。第二流路凸部92通过冲压成型以朝向MEA 34突出的方式与第二隔板主体88一体成形。
图4中，第二流路凸部92的横截面形状为朝向第二流路凸部92的突出方向成为前端变细形状的梯形形状。即，第二流路凸部92因箭头符号A方向的压缩载荷而弹性变形。
第二流路凸部92具有：以彼此相向的方式配置的一对第二侧部95；以及将一对第二侧部95的突出端彼此连结的第二顶部97。一对第二侧部95之间的间隔朝向第二顶部97而逐渐缩窄。而且，也可以是，第二侧部95与隔板厚度方向(箭头符号A方向)平行。也就是说，第二流路凸部92的横截面形状也可以是矩形形状或者正方形形状。
如图6所示，在第二隔板主体88的表面88a，在燃料气体供给连通孔50a与燃料气体流路90之间设置第二入口缓冲部98a，该第二入口缓冲部98a具有多个由在箭头符号C方向排列的多个凸台部96a形成的凸台列。另外，在第二隔板主体88的表面88a，在燃料气体排出连通孔50b与燃料气体流路90之间设置第二出口缓冲部98b，该第二出口缓冲部98b具有多个由在箭头符号C方向排列的多个凸台部96b形成的凸台列。
在第二隔板主体88的表面88a设置有用于防止作为反应气体(氧化剂气体或燃料气体)或者冷却介质的流体漏出的第二密封部100。第二密封部100被挤压到树脂框构件36(参照图4)。在从隔板厚度方向(箭头符号A方向)观察时，第二密封部100呈直线状延伸。但也可以是，在从隔板厚度方向观察时，第二密封部100呈波状延伸。
第二密封部100具有：将多个连通孔(燃料气体供给连通孔50a等)个别地包围的多个第二连通孔密封部102；以及第二流路密封部104，其在设置第二隔板主体88的外周部。
以下，将多个第二连通孔密封部102中的、包围燃料气体供给连通孔50a的密封部称为“第二连通孔密封部102a”，将包围燃料气体排出连通孔50b的密封部称为“第二连通孔密封部102b”。另外，将多个第二连通孔密封部102中的、包围氧化剂气体供给连通孔46a的密封部称为“第二连通孔密封部102c”，将包围氧化剂气体排出连通孔46b的密封部称为“第二连通孔密封部102d”。还有，将多个第二连通孔密封部102中的、包围冷却介质供给连通孔48a的密封部称为“第二连通孔密封部102e”，将包围冷却介质排出连通孔48b的密封部称为“第二连通孔密封部102f”。此外，将多个第二连通孔密封部102中的、包围第一泄放连通孔52和第二泄放连通孔54的密封部称为“第二连通孔密封部102g”。
第二流路密封部104用于防止反应气体(燃料气体)泄漏。第二流路密封部104包围燃料气体流路90、第二入口缓冲部98a、第二出口缓冲部98b以及多个第二连通孔密封部102a～102d。第二连通孔密封部102e～102g位于第二流路密封部104的外侧。第二流路密封部104以围绕发电区域44的方式延伸(参照图4)。
在第二隔板主体88的长边方向的一端侧(箭头符号B1方向)，第二流路密封部104以在第二连通孔密封部102c与第二连通孔密封部102e之间、以及在第二连通孔密封部102b与第二连通孔密封部102e之间延伸的方式蜿蜒曲折。
在第二隔板主体88的长边方向的另一端侧(箭头符号B2方向)，第二流路密封部104以在第二连通孔密封部102a与第二连通孔密封部102f之间、以及在第二连通孔密封部102d与第二连通孔密封部102f之间延伸的方式蜿蜒曲折。
如图4所示，第二密封部100具有：第二密封凸起部106，其通过冲压成型以朝向带树脂框的MEA 28突出的方式与第二隔板主体88一体成形；以及第二树脂件108，其设置在第二密封凸起部106。第二密封凸起部106的横截面形状为朝向第二密封凸起部106的突出方向成为前端变细形状的梯形形状。即，第二密封凸起部106因箭头符号A方向的压缩载荷而弹性变形。
第二密封凸起部106具有：以彼此相向的方式配置的一对第二凸起侧部110；以及将一对第二凸起侧部110的突出端彼此连结的第二凸起顶部112。一对第二凸起侧部110之间的间隔朝向第二凸起顶部112而逐渐缩窄。而且，也可以是，第二凸起侧部110与隔板厚度方向(箭头符号A方向)平行。也就是说，第二密封凸起部106的横截面形状也可以是矩形形状或者正方形形状。
第二树脂件108是通过印刷或者涂布等被固定于第二密封凸起部106的突出端面(第二凸起顶部112的外表面)的弹性构件。第二树脂件108例如由聚酯纤维构成。而且，也可以没有第二树脂件108。
图6中，在第二隔板主体88设置将第二连通孔密封部102的内侧(燃料气体供给连通孔50a侧)与外侧(燃料气体流路90侧)连通的桥部114。在第二隔板主体88设置将第二连通孔密封部102的内侧(燃料气体排出连通孔50b)与外侧(燃料气体流路90侧)连通的桥部116。
图3和图4中，在相互接合的第一隔板主体56的背面56b与第二隔板主体88的背面88b之间形成与冷却介质供给连通孔48a以及冷却介质排出连通孔48b可流通流体地连通的冷却介质流路118。冷却介质流路118是形成有氧化剂气体流路58的第一隔板主体56的背面形状与形成有燃料气体流路90的第二隔板主体88的背面形状重合而形成的。
如图4所示，在发电单电池16中，多个第一流路凸部60中的各凸部隔着MEA 34来与多个第二流路凸部92中的各凸部相向。第一流路密封部72隔着树脂框构件36来与第二流路密封部104相向。多个第一连通孔密封部70中的各密封部隔着树脂框构件36来与多个第二连通孔密封部102中的各密封部相向(参照图3)。
如图4和图7所示，在第一内侧绝缘板22a的内表面形成有槽部120，位于箭头符号A1方向最外的位置的第一隔板构件30的第一密封部68配置于该槽部120。也就是说，位于最外位置的第一隔板构件30的第一流路密封部72被挤压到槽部120的底面。
第一内侧绝缘板22a中的在箭头符号A方向与发电区域44重叠的部位的外表面(箭头符号A1方向的面)与第一外侧绝缘板24a的内表面(箭头符号A2方向的面)面接触。第一内侧绝缘板22a中的在箭头符号A方向与第一密封部68和第二密封部100重叠的部位的外表面与第一外侧绝缘板24a的内表面面接触。
图7中，在第一内侧绝缘板22a设置有用于将从第一泄放连通孔52引导的生成水排出到堆主体12的外部的第一泄放管122和第二泄放管124。在第一外侧绝缘板24a，沿箭头符号A方向贯通地形成有供第一泄放管122插通的第一插通孔126以及供第二泄放管124插通的第二插通孔128。
如图1和图2所示，壳体单元14具备：堆壳体130，其形成用于收纳堆主体12的堆收纳空间Sa；以及辅助设备壳体132，其形成用于收纳燃料电池用辅助设备131(参照图2)的辅助设备收纳空间Sb。在从与箭头符号A方向正交的方向观察时，壳体单元14呈矩形形状，其长边沿着箭头符号A方向延伸。
如图2所示，堆壳体130包括：周壁壳体134，其覆盖堆主体12的外周面，并呈四方筒状；第一端面板部136，其配设在周壁壳体134的一端(箭头符号A1方向的端)；以及第二端面板部138，其配设在周壁壳体134的另一端(箭头符号A2方向的端)。即，由周壁壳体134、第一端面板部136和第二端面板部138形成堆收纳空间Sa。
第一端面板部136以将周壁壳体134的一端侧的第一开口部134a封堵的方式被未图示的螺栓接合于周壁壳体134。在第一端面板部136与周壁壳体134之间，沿着第一开口部134a的外周插入安装有由弹性材料形成的呈环状的密封构件140。第一端面板部136的朝向堆主体12的面(箭头符号A2方向的面)与第一外侧绝缘板24a面接触。关于第一端面板部136的详细结构将在后面叙述。
第二端面板部138以将周壁壳体134的另一端侧的第二开口部134b封堵的方式被螺栓142接合于周壁壳体134。在第二端面板部138与周壁壳体134之间，沿着第二开口部134b的外周插入安装有由弹性材料形成的呈环状的密封构件144。在堆主体12(第二外侧绝缘板24b)与第二端面板部138之间，配设有用于对作用于单电池层叠体18的压缩载荷的大小进行调整的多个垫板146。垫板146与第二端面板部138面接触。换言之，用螺栓142将第二端面板部138紧固于周壁壳体134，由此对单电池层叠体18施加压缩载荷。
辅助设备壳体132是用于保护被收容于辅助设备收纳空间Sb的燃料电池用辅助设备131的保护壳体。作为能被收容于辅助设备收纳空间Sb的燃料电池用辅助设备131，能够列举出例如未图示的气液分离器、喷射器、引射器、燃料气体泵、阀类等。
辅助设备壳体132是通过将朝箭头符号A1方向开口的箱形的第一壳体构件148与朝箭头符号A2方向开口的箱形的第二壳体构件150相互接合而形成的。第一壳体构件148包括：所述第一端面板部136；第一周壁部152，其从第一端面板部136的外周缘部向箭头符号A1方向突出；以及环状的第一凸缘部154，其设置在第一周壁部152的突出端。第一端面板部136兼作为堆壳体130的壁部以及辅助设备壳体132的壁部这两方。换言之，第一端面板部136为堆收纳空间Sa与辅助设备收纳空间Sb之间的分隔壁。
第二壳体构件150包括：外侧板156，其位于壳体单元14的箭头符号A1方向的端；第二周壁部158，其从外侧板156的外周缘部向箭头符号A2方向突出；以及环状的第二凸缘部160，其设置在第二周壁部158的突出端。第一壳体构件148与第二壳体构件150在使第一凸缘部154与第二凸缘部160相互接触的状态下被螺栓162紧固由此被一体化。
如图8所示，第一端面板部136形成为矩形形状。在第一端面板部136形成有两个配管用开口部164、166。两个配管用开口部164、166在第一端面板部136的长边方向(箭头符号B方向)相互分离地配置。各配管用开口部164、166沿着第一端面板部136的短边方向(箭头符号C方向)延伸。
在一方的配管用开口部164穿通分别被连接于氧化剂气体供给连通孔46a、冷却介质供给连通孔48a以及燃料气体排出连通孔50b的连接配管(未图示)。在另一方的配管用开口部166穿通分别被连接于燃料气体供给连通孔50a、冷却介质排出连通孔48b以及氧化剂气体排出连通孔46b的连接配管(未图示)。
如图2、图4和图7～图9所示，在第一端面板部136的靠第二壳体构件150侧的面136a，形成有沿着箭头符号C方向呈直线状延伸的多个槽168。多个槽168沿着箭头符号B方向隔开间隔地配置。也就是说，图8和图9中，在第一端面板部136，在彼此相邻的槽168之间形成有肋170。多个槽168和多个肋170位于两个配管用开口部164、166之间(参照图8)。
另外，如图2、图4和图7～图9所示，在第一端面板部136的面136a设置有多个突起部171。多个突起部171从第一端面板部136的面136a一体地突出。在各突起部171的突出端设置有指向箭头符号A1方向的、平坦的支承面172。
图4中，多个突起部171的高度H1(从第一端面板部136的面136a至支承面172为止的距离)设定为彼此相同。换言之，多个突起部171的支承面172位于与箭头符号A方向正交的单一平面(同一平面)上。
图2中，各突起部171的高度H1低于第一周壁部152的高度H2(从第一端面板部136的面136a至第一周壁部152的突出端为止的距离)。即，多个突起部171的支承面172位于比第一周壁部152的突出端靠第一端面板部136侧(箭头符号A2方向)的位置。
如图8所示，在本实施方式中，在第一端面板部136的面136a，作为多个突起部171，设置有两个第一突起部174a、174b、两个第二突起部176a、176b、一个中央突起部177以及四个外周突起部178a、178b、178c、178d。各第一突起部174a、174b为从第一端面板部136呈圆柱状突出的凸台(日文：ボス)(参照图4)。
图4和图8中，在从箭头符号A方向观察时，两个第一突起部174a、174b的支承面172处于与第一流路密封部72以及第二流路密封部104(以下，简称为“流路密封部182”)重叠的位置。即，在从箭头符号A方向观察时，两个第一突起部174a、174b的支承面172处于与第一密封凸起部76以及第二密封凸起部106(以下，简称为“密封凸起部184”)重叠的位置。
具体来说，在从箭头符号A方向观察时，两个第一突起部174a、174b位于发电区域44的与第一泄放管122(第二泄放管124)相反侧(箭头符号C2方向)的位置。换言之，两个第一突起部174a、174b位于比发电区域44靠上方的位置。在从箭头符号A方向观察时，两个第一突起部174a、174b处于与发电区域44的箭头符号C2方向的两个角部分别邻接的位置。
如图7所示，各第二突起部176a、176b为从第一端面板部136呈圆管状突出的凸台。第二突起部176a的内孔为将第一端面板部136贯通并且供第一泄放管122插通的贯通孔186。第二突起部176b的内孔为将第一端面板部136贯通并且供第二泄放管124插通的贯通孔188。在从箭头符号A方向观察时，两个第二突起部176a、176b的支承面172处于与流路密封部182重叠的位置。即，在从箭头符号A方向观察时，两个第二突起部176a、176b的支承面172处于与密封凸起部184重叠的位置。
图8中，在从箭头符号A方向观察时，两个第二突起部176a、176b位于比发电区域44靠箭头符号C1方向的位置。换言之，两个第二突起部176a、176b位于比发电区域44靠下方的位置。在从箭头符号A方向观察时，两个第二突起部176a、176b的支承面172处于与发电区域44的箭头符号C1方向的两个角部分别相邻的位置。
图2、图4、图8和图9中，中央突起部177以及四个外周突起部178a、178b、178c、178d各自为从第一端面板部136呈圆柱状突出的凸台。在从箭头符号A方向观察时，中央突起部177处于与发电区域44的中央重叠的位置(参照图8)。
图8中，在从箭头符号A方向观察时，四个外周突起部178a、178b、178c、178d位于与发电区域44的外周缘部重叠的位置。具体来说，在从箭头符号A方向观察时，外周突起部178a、178b、178c、178d处于与发电区域44的各边的中央部重叠的位置。
即，外周突起部178a被定位成：在从箭头符号A方向观察时与发电区域44的比中央靠箭头符号B1方向的部分重叠。外周突起部178a位于第一突起部174a与第二突起部176a之间。外周突起部178b被定位成：在从箭头符号A方向观察时与发电区域44的比中央靠箭头符号B2方向的部分重叠。外周突起部178b位于第一突起部174b与第二突起部176b之间。
外周突起部178c被定位成：在从箭头符号A方向观察时与发电区域44的比中央靠箭头符号C2方向的部分重叠。外周突起部178d被定位成：在从箭头符号A方向观察时与发电区域44的比中央靠箭头符号C1方向的部分重叠。
如图8和图9所示，中央突起部177以及外周突起部178c、178d各自以横跨彼此相邻的肋170的方式设置在位于所述这些肋170之间的槽168。也就是说，位于槽168的两侧的肋170经由中央突起部177以及外周突起部178c、178d而相互相连。换言之，中央突起部177以及外周突起部178c、178d各自分别连结于彼此相邻的肋170。
图9中，多个肋170的箭头符号A1方向的端位于比多个突起部171的支承面172靠单电池层叠体18侧(箭头符号A2方向)的位置。换言之，多个突起部171的支承面172位于比多个肋170的端面靠箭头符号A1方向的位置。而且，各肋170的端面与第一端面板部136的面136a在箭头符号A方向上处于相同的位置。
如图2和图10所示，在第二端面板部138的与堆主体12相反侧的面138a(外表面)设置有多个突起部179。多个突起部179从第二端面板部138的面138a一体地呈圆柱状突出。在各突起部179的突出端设置有指向箭头符号A2方向的、平坦的支承面180。
多个突起部179的高度(从第二端面板部138的面138a至支承面180为止的距离)设定为彼此相同。换言之，多个突起部179的支承面180位于与箭头符号A方向正交的单一平面(同一平面)上。
多个突起部179相对于第二端面板部138的面138a而言的配置与多个突起部171相对于第一端面板部136的面136a而言的配置大致相同。换言之，在从箭头符号A方向观察时，多个突起部179处于与多个突起部171重叠的位置。
也就是说，多个突起部179的支承面180包括：在从箭头符号A方向观察时处于与密封凸起部184重叠的位置的部分；以及在从箭头符号A方向观察时处于与发电区域44重叠的位置的部分。
以下说明这样构成的燃料电池堆10的动作。
首先，如图3和图5所示，氧化剂气体从氧化剂气体供给连通孔46a被导入至第一隔板构件30的氧化剂气体流路58。氧化剂气体沿着氧化剂气体流路58在箭头符号B方向移动，被供给到MEA 34的阴极电极40。
另一方面，如图3和图6所示，燃料气体从燃料气体供给连通孔50a被导入至第二隔板构件32的燃料气体流路90。燃料气体沿着燃料气体流路90在箭头符号B方向移动，被供给到MEA 34的阳极电极42。
因而，在各MEA 34中，被供给到阴极电极40的氧化剂气体与被供给到阳极电极42的燃料气体在第一电极催化剂层和第二电极催化剂层内通过电化学反应被消耗，来进行发电。
然后，如图3所示，被供给到阴极电极40并被消耗了的氧化剂气体沿着氧化剂气体排出连通孔46b在箭头符号A方向被排出。同样地，被供给到阳极电极42并被消耗了的燃料气体沿着燃料气体排出连通孔50b在箭头符号A方向被排出。
另外，被供给到冷却介质供给连通孔48a的冷却介质在被导入至在第一隔板构件30与第二隔板构件32之间形成的冷却介质流路118之后，沿箭头符号B方向流通。该冷却介质在将MEA 34冷却之后，从冷却介质排出连通孔48b被排出。
然后，以下说明本实施方式涉及的燃料电池堆10的制造方法。
如图11所示，燃料电池堆10的制造方法包括准备工序、安置工序、层叠工序、挤压工序、配置工序。首先，在准备工序(步骤S1)中，仅将第一壳体构件148固定在周壁壳体134的一端(参照图12)。也就是说，未在周壁壳体134安装第二端面板部138。另外，未在第一壳体构件148安装第二壳体构件150。
然后，在安置工序(步骤S2)中，在使第一端面板部136的面136a朝向铅垂方向下方的状态下将第一壳体构件148安置于加压装置300的支承工具302(参照图12)。这时，各突起部171的支承面172与支承工具302的平坦的承压面302a面接触。
之后，在层叠工序(步骤S3)中，依次将第一外侧绝缘板24a、第一内侧绝缘板22a、第一接线板20a、多个发电单电池16(单电池层叠体18)、第二接线板20b、第二内侧绝缘板22b、第二外侧绝缘板24b以及多个垫板146层叠于周壁壳体134内，形成单电池层叠体18。
然后，在挤压工序(步骤S4)中，进行由挤压构件304将垫板146朝向下方挤压的载荷老化(日文：荷重エージング)。换言之，在挤压工序中，将单电池层叠体18朝向第一端面板部136挤压。这样，能够对单电池层叠体18施加压缩载荷。在该挤压工序中对单电池层叠体18施加的压缩载荷大于在燃料电池堆10运转时作用于单电池层叠体18的压缩载荷。另外，在挤压工序中，期望的压缩载荷被反复地施加于单电池层叠体18。其中，在挤压工序中，对单电池层叠体18施加的压缩载荷的大小、次数和时机等能够适当地设定。
如图13和图14所示，当在挤压工序中对单电池层叠体18施加压缩载荷时，第一流路凸部60、第二流路凸部92以及密封凸起部184弹性变形。这样，从单电池层叠体18对第一端面板部136中的、在从层叠方向(箭头符号A方向)观察时与发电区域44以及流路密封部182重叠的部分作用比较大的反作用力。
而且，从流路密封部182朝向第一端面板部136作用的反作用力隔着第一突起部174a、174b以及第二突起部176a、176b而被支承工具302的承压面302a承受。另外，如图13所示，从发电区域44朝向第一端面板部136作用的反作用力隔着外周突起部178a、178b、178c、178d以及中央突起部177而被支承工具302的承压面302a承受。因此，能够抑制第一端面板部136因来自单电池层叠体18的反作用力的作用而变形。
通过进行这样的挤压工序(载荷老化)，能够使第一流路凸部60、第二流路凸部92以及密封凸起部184以预期的量发生预备变形。由此，能够缓和第一流路凸部60、第二流路凸部92以及密封凸起部184在运转时紧绷(日文：へたり)。
在挤压工序结束后，将挤压构件304去除，并在配置工序(步骤S5)中，用螺栓142将第二端面板部138固定于周壁壳体134(参照图2)。这时，将第二端面板部138的多个突起部179的支承面180朝向第一端面板部136挤压。由此，能够抑制第二端面板部138变形并且用螺栓142有效率地将第二端面板部138固定于周壁壳体134。通过这样的配置工序，单电池层叠体18成为被施加了期望的压缩载荷的状态。另外，在将燃料电池用辅助设备131收纳于第一壳体构件148内的状态下，用螺栓162将第二壳体构件150固定于第一壳体构件148(参照图2)。由此，燃料电池堆10的制造完成。
在该情况下，本实施方式涉及的燃料电池堆10以及燃料电池堆10的制造方法实现以下的效果。
本实施方式中，在第一端面板部136中的与单电池层叠体18相反侧的面136a设置有多个突起部171，所述多个突起部171具有指向层叠方向(箭头符号A方向)的支承面172。在从层叠方向观察时多个突起部171处于与流路密封部182重叠的位置。多个突起部171的支承面172位于与层叠方向正交的单一平面(同一平面)上。
根据这样的结构，在对单电池层叠体18施加压缩载荷时，能够在使设置于第一端面板部136的多个突起部171的支承面172与加压装置300的支承工具302的承压面302a接触的状态下将单电池层叠体18朝向第一端面板部136挤压。这样，能够由支承工具302的承压面302a隔着多个突起部171来有效率地承受从单电池层叠体18的流路密封部182作用于第一端面板部136的反作用力(弹性变形了的密封凸起部184的复原力)。因此，能够抑制第一端面板部136变形。另外，该情况下，由于无需将第一端面板部136整体加厚，因此能够实现燃料电池堆10的小型化和轻量化。
多个突起部171包括在从层叠方向观察时位于发电区域44的两侧的第一突起部174a、174b以及第二突起部176a、176b。
根据这样的结构，能够由支承工具302的承压面302a隔着第一突起部174a、174b以及第二突起部176a、176b来平衡良好地承受从流路密封部182作用于第一端面板部136的反作用力。
隔开间隔地设置有多个(两个)第一突起部174a、174b，隔开间隔地设置有多个(两个)第二突起部176a、176b。
根据这样的结构，能够由支承工具302的承压面302a隔着多个第一突起部174a、174b以及多个第二突起部176a、176b来进一步平衡良好地承受从流路密封部182作用于第一端面板部136的反作用力。
第一突起部174a、174b与第一端面板部136一体成形并且第一突起部174a、174b形成为实心。
根据这样的结构，能够由第一突起部174a、174b有效果地提高第一端面板部136的刚性。
第二突起部176a、176b位于比发电区域44靠下方的位置。在第二突起部176a、176b形成有贯通孔186、188，所述贯通孔用于将因多个发电单电池16的发电而生成的生成水排出到外部。
根据这样的结构，能够将形成有用于泄放的贯通孔186、188的突起部用作第二突起部176a、176b。也就是说，除了第二突起部176a、176b之外，无需再另外设置形成有用于泄放的贯通孔的突起部，因此能够实现燃料电池堆10的小型轻量化。
在从层叠方向观察时，第二端面板部138的多个突起部179处于与流路密封部182重叠的位置，第二端面板部138的多个突起部179的支承面180位于与层叠方向正交的单一平面上。
根据这样的结构，能够一边将第二端面板部138的多个突起部179的支承面180朝向第一端面板部136挤压一边将第二端面板部138固定在单电池层叠体18的层叠方向的端部。由此，能够抑制第二端面板部138因来自流路密封部182的反作用力而变形并且有效率地将第二端面板部138固定。
本实施方式中，在从层叠方向观察时，多个突起部171处于与发电区域44重叠的位置。多个突起部171的支承面172位于与层叠方向正交的单一平面(同一平面)上。
根据这样的结构，在对单电池层叠体18施加压缩载荷时，能够由支承工具302的承压面302a隔着多个突起部171来有效率地承受从单电池层叠体18的发电区域44作用于第一端面板部136的反作用力(弹性变形了的第一流路凸部60和第二流路凸部92的复原力)。因此，能够抑制第一端面板部136变形。另外，该情况下，由于无需将第一端面板部136整体加厚，因此能够实现燃料电池堆10的小型化和轻量化。
发电区域44形成为四边形形状。多个突起部171包括在从层叠方向观察时处于与发电区域44的各边部的中央部重叠的位置的多个外周突起部178a、178b、178c、178d。
根据这样的结构，能够由支承工具302的承压面302a隔着多个外周突起部178a、178b、178c、178d来平衡良好地承受从发电区域44作用于第一端面板部136的反作用力。
多个突起部171包括在从层叠方向观察时处于与发电区域44的中央部重叠的位置的中央突起部177。
根据这样的结构，能够由支承工具302的承压面302a隔着中央突起部177来承受从发电区域44作用于第一端面板部136的反作用力。
在第一端面板部136的面136a，相互分离地配置有沿一方向延伸的多个肋170。以横跨在多个肋170之间的方式设置多个突起部171(中央突起部177以及外周突起部178c、178d)。
根据这样的结构，能够由多个突起部171(中央突起部177以及外周突起部178c、178d)提高第一端面板部136的刚性。
多个肋170的与单电池层叠体18相反侧(箭头符号A1方向)的端位于比多个突起部171的支承面172靠单电池层叠体18侧(箭头符号A2方向)的位置。
根据这样的结构，在将第一端面板部136安置于支承工具302时，能够使支承工具302的承压面302a与多个突起部171的支承面172可靠地接触。
在从层叠方向观察时，第二端面板部138的多个突起部179处于与发电区域44重叠的位置，第二端面板部138的多个突起部179的支承面180位于与层叠方向正交的单一平面上。
根据这样的结构，能够一边将第二端面板部138的多个突起部179的支承面180朝向第一端面板部136挤压一边将第二端面板部138固定在单电池层叠体18的层叠方向端部。由此，能够抑制第二端面板部138因来自发电区域44的反作用力而变形并且有效率地将第二端面板部138固定。
本实施方式中，在安置工序中，以在第一端面板部136的面136a朝向下方的状态下使多个突起部171的支承面172与加压装置300的支承工具302的承压面302a接触的方式安置第一端面板部136。然后，在挤压工序中，由加压装置300的挤压构件304将单电池层叠体18朝向第一端面板部136挤压。
根据这样的方法，能够由支承工具302的承压面302a隔着多个突起部171来有效率地承受从单电池层叠体18(流路密封部182或者发电区域44)作用于第一端面板部136的反作用力。
在配置工序中，一边将第二端面板部138的多个突起部179的支承面180朝向第一端面板部136挤压一边将第二端面板部138固定。
根据这样的方法，能够抑制第二端面板部138的变形并且有效率地将第二端面板部138固定。
燃料电池堆10不限定于上述的结构。也可以是，在从箭头符号A方向观察时，第一突起部174a、174b以及第二突起部176a、176b处于与流路密封部182相邻的位置(不重叠的位置)。该情况下，在对单电池层叠体18施加压缩载荷时，也能够由支承工具302的承压面302a隔着第一突起部174a、174b以及第二突起部176a、176b来有效率地承受从流路密封部182作用于第一端面板部136的反作用力。也可以是，在从层叠方向(箭头符号A方向)观察时，多个突起部179处于与流路密封部182相邻的位置(不重叠的位置)。
多个突起部171、179的数量、位置、大小和形状不限定于上述的内容，能够适当地设定。具体来说，也可以是，燃料电池堆10例如具备图15所示的变形例涉及的第一壳体构件148a，来代替所述第一壳体构件148。
如图15所示，在第一壳体构件148a中，在从箭头符号A方向观察时，四个外周突起部178a、178b、178c、178d处于与发电区域44的各角部重叠的位置。该情况下，优选的是，两个第一突起部174a、174b处于与位于上方的外周突起部178c、178d离开适当距离的位置。这样的结构的第一壳体构件148a也能够实现与所述第一壳体构件148同样的效果。
本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。
将以上的实施方式总结如下。
上述实施方式公开了一种燃料电池堆，该燃料电池堆10具备：单电池层叠体18，其是通过多个发电单电池16相互层叠而形成的，该发电单电池具有在电解质膜38的两侧配设电极40、42而形成的电解质膜-电极结构体34以及在所述电解质膜-电极结构体的两侧配设的隔板构件30、32；以及端面板部136，其设置为从所述多个发电单电池的层叠方向覆盖所述单电池层叠体，所述单电池层叠体被施加沿着所述层叠方向的压缩载荷，在所述燃料电池堆中，所述隔板构件具有金属板状的隔板主体56、88，在所述隔板主体设置流路密封部182，该流路密封部以围绕所述电解质膜-电极结构体的发电区域44的方式延伸并防止反应气体漏出，所述流路密封部包括密封凸起部184，该密封凸起部以会因所述压缩载荷而弹性变形的方式与所述隔板主体一体地突出成形，在所述端面板部中的与所述单电池层叠体相反侧的面136a设置有多个突起部171，所述多个突起部171具有指向所述层叠方向的支承面172，在从所述层叠方向观察时所述多个突起部处于与所述流路密封部重叠的位置或者与所述流路密封部相邻的位置，所述多个突起部的所述支承面位于与所述层叠方向正交的单一平面上。
根据上述燃料电池堆，也可以是，所述多个突起部包括在从所述层叠方向观察时位于所述发电区域的两侧的第一突起部174a、174b以及第二突起部176a、176b。
根据上述燃料电池堆，也可以是，隔开间隔地设置有多个所述第一突起部，隔开间隔地设置有多个所述第二突起部。
根据上述燃料电池堆，也可以是，所述第一突起部与所述端面板部一体成形并且所述第一突起部形成为实心。
根据上述燃料电池堆，也可以是，所述第二突起部位于比所述发电区域靠下方的位置，所述第二突起部形成有贯通孔186、188，所述贯通孔用于将因所述多个发电单电池的发电而生成的生成水排出到外部。
根据上述燃料电池堆，也可以是，具有从所述端面板部的外缘部朝向与所述单电池层叠体相反侧突出的周壁部152。
根据上述燃料电池堆，也可以是，所述多个突起部的所述支承面处于比所述周壁部的突出端靠所述单电池层叠体所处位置侧。
根据上述燃料电池堆，也可以是，所述端面板部为第一端面板部，所述燃料电池堆具备第二端面板部138，该第二端面板部从与所述第一端面板部相反侧覆盖所述单电池层叠体，在所述第二端面板部中的与所述单电池层叠体相反侧的面138a设置有多个突起部179，所述多个突起部179具有指向所述层叠方向的支承面180，在从所述层叠方向观察时所述第二端面板部的所述多个突起部处于与所述流路密封部重叠的位置或者与所述流路密封部相邻的位置，所述第二端面板部的所述多个突起部的所述支承面位于与所述层叠方向正交的单一平面上。
上述实施方式公开了一种燃料电池堆，具备：单电池层叠体，其是多个发电单电池相互层叠而形成的，该发电单电池具有在电解质膜的两侧配设电极而形成的电解质膜-电极结构体以及在所述电解质膜-电极结构体的两侧配设的隔板构件；以及端面板部，其设置为从所述多个发电单电池的层叠方向覆盖所述单电池层叠体，所述单电池层叠体被施加沿着所述层叠方向的压缩载荷，在所述燃料电池堆中，所述隔板构件具有金属板状的隔板主体，在所述隔板主体朝向所述发电区域来与所述隔板主体一体地突出成形流路凸部60、92，该流路凸部形成用于向所述电解质膜-电极结构体的发电区域供给反应气体的反应气体流路58、90，在所述端面板部中的与所述单电池层叠体相反侧的面设置有多个突起部，所述多个突起部具有指向所述层叠方向的支承面，在从所述层叠方向观察时所述多个突起部处于与所述发电区域重叠的位置或者与所述发电区域相邻的位置，所述多个突起部的所述支承面位于与所述层叠方向正交的单一平面上。
根据上述燃料电池堆，也可以是，所述发电区域形成为四边形形状，所述多个突起部包括在从所述层叠方向观察时处于与所述发电区域的各边部的中央部重叠的位置的多个外周突起部178a至178d。
根据上述燃料电池堆，也可以是，所述发电区域形成为四边形形状，所述多个突起部包括在从所述层叠方向观察时处于与所述发电区域的各角部重叠的位置的外周突起部。
根据上述燃料电池堆，也可以是，所述多个突起部包括在从所述层叠方向观察时处于与所述发电区域的中央部重叠的位置的中央突起部177。
根据上述燃料电池堆，也可以是，在所述端面板部的所述面，相互分离地配置沿一方向延伸的多个肋170，以横跨在所述多个肋之间的方式设置所述多个突起部。
根据上述燃料电池堆，也可以是，所述多个肋的与所述单电池层叠体相反侧的端位于比所述多个突起部的所述支承面靠所述单电池层叠体侧的位置。
根据上述燃料电池堆，也可以是，所述端面板部为第一端面板部，所述燃料电池堆具备第二端面板部，该第二端面板部从与所述第一端面板部相反侧覆盖所述单电池层叠体，在所述第二端面板部中的与所述单电池层叠体相反侧的面设置有多个突起部，所述多个突起部具有指向所述层叠方向的支承面，在从所述层叠方向观察时所述第二端面板部的所述多个突起部处于与所述发电区域重叠的位置或者与所述发电区域相邻的位置，所述第二端面板部的所述多个突起部的所述支承面位于与所述层叠方向正交的单一平面上。
上述实施方式公开了一种燃料电池堆的制造方法，所述燃料电池堆为上述的燃料电池堆，在所述燃料电池堆的制造方法中，包括：安置工序，以在所述端面板部的所述面朝向下方的状态下使所述多个突起部的所述支承面与加压装置300的支承工具302的承压面302a接触的方式安置所述端面板部；层叠工序，将所述多个发电单电池层叠在所述端面板部上，形成所述单电池层叠体；挤压工序，由所述加压装置的挤压构件304将所述单电池层叠体朝向所述端面板部挤压；以及配置工序，为了对所述单电池层叠体施加所述压缩载荷，在所述单电池层叠体的与所述端面板部相反侧设置与该端面板部不同的端面板部。
根据上述燃料电池堆的制造方法，也可以是，在所述配置工序中，一边将所述第二端面板部的所述多个突起部的所述支承面朝向所述第一端面板部挤压一边将所述第二端面板部固定。

Claims (18)

1.一种燃料电池堆，具备：单电池层叠体(18)，其是多个发电单电池(16)相互层叠而形成的，该发电单电池具有在电解质膜(38)的两侧配设电极(40、42)而形成的电解质膜-电极结构体(34)以及在所述电解质膜-电极结构体的两侧配设的隔板构件(30、32)；以及端面板部(136)，其设置为从所述多个发电单电池的层叠方向覆盖所述单电池层叠体，所述单电池层叠体被施加沿着所述层叠方向的压缩载荷，在所述燃料电池堆(10)中，
所述隔板构件具有金属板状的隔板主体(56、88)，
在所述隔板主体设置流路密封部(182)，该流路密封部以围绕所述电解质膜-电极结构体的发电区域(44)的方式延伸并防止反应气体的漏出，
所述流路密封部包括密封凸起部(184)，该密封凸起部以会因所述压缩载荷而弹性变形的方式与所述隔板主体一体地突出成形，
在所述端面板部中的与所述单电池层叠体相反侧的面(136a)设置有多个突起部(171)，所述多个突起部具有指向所述层叠方向的支承面(172)，
在从所述层叠方向观察时所述多个突起部处于与所述流路密封部重叠的位置或者与所述流路密封部相邻的位置，
所述多个突起部的所述支承面位于与所述层叠方向正交的单一平面上。
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述多个突起部包括在从所述层叠方向观察时位于所述发电区域的两侧的第一突起部(174a、174b)以及第二突起部(176a、176b)。
3.根据权利要求2所述的燃料电池堆，其特征在于，
隔开间隔地设置有多个所述第一突起部，
隔开间隔地设置有多个所述第二突起部。
4.根据权利要求2所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述第一突起部与所述端面板部一体成形并且所述第一突起部形成为实心。
5.根据权利要求2所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述第二突起部位于比所述发电区域靠下方的位置，
所述第二突起部形成有贯通孔(186、188)，所述贯通孔用于将因所述多个发电单电池的发电而生成的生成水排出到外部。
6.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于，
具有从所述端面板部的外缘部朝向与所述单电池层叠体相反侧突出的周壁部(152)。
7.根据权利要求6所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述多个突起部的所述支承面处于比所述周壁部的突出端靠所述单电池层叠体所处位置侧。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述端面板部为第一端面板部，
所述燃料电池堆具备第二端面板部(138)，该第二端面板部从与所述第一端面板部相反侧覆盖所述单电池层叠体，
在所述第二端面板部中的与所述单电池层叠体相反侧的面(138a)设置有多个突起部(179)，所述多个突起部具有指向所述层叠方向的支承面(180)，
在从所述层叠方向观察时所述第二端面板部的所述多个突起部处于与所述流路密封部重叠的位置或者与所述流路密封部相邻的位置，
所述第二端面板部的所述多个突起部的所述支承面位于与所述层叠方向正交的单一平面上。
9.一种燃料电池堆，具备：单电池层叠体，其是多个发电单电池相互层叠而形成的，该发电单电池具有在电解质膜的两侧配设电极而形成的电解质膜-电极结构体以及在所述电解质膜-电极结构体的两侧配设的隔板构件；以及端面板部，其设置为从所述多个发电单电池的层叠方向覆盖所述单电池层叠体，所述单电池层叠体被施加沿着所述层叠方向的压缩载荷，在所述燃料电池堆中，
所述隔板构件具有金属板状的隔板主体，
在所述隔板主体朝向所述发电区域来与所述隔板主体一体地突出成形流路凸部(60、92)，所述流路凸部形成用于向所述电解质膜-电极结构体的发电区域供给反应气体的反应气体流路(58、90)，
在所述端面板部中的与所述单电池层叠体相反侧的面设置有多个突起部，所述多个突起部具有指向所述层叠方向的支承面，
在从所述层叠方向观察时所述多个突起部处于与所述发电区域重叠的位置或者与所述发电区域相邻的位置，
所述多个突起部的所述支承面位于与所述层叠方向正交的单一平面上。
10.根据权利要求9所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述发电区域形成为四边形形状，
所述多个突起部包括在从所述层叠方向观察时处于与所述发电区域的各边部的中央部重叠的位置的多个外周突起部(178a～178d)。
11.根据权利要求9所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述发电区域形成为四边形形状，
所述多个突起部包括在从所述层叠方向观察时处于与所述发电区域的各角部重叠的位置的外周突起部。
12.根据权利要求9所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述多个突起部包括在从所述层叠方向观察时处于与所述发电区域的中央部重叠的位置的中央突起部(177)。
13.根据权利要求9所述的燃料电池堆，其特征在于，
在所述端面板部的所述面，相互分离地配置有沿一方向延伸的多个肋(170)，
以横跨在所述多个肋之间的方式设置所述多个突起部。
14.根据权利要求13所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述多个肋的与所述单电池层叠体相反侧的端位于比所述多个突起部的所述支承面靠所述单电池层叠体侧的位置。
15.根据权利要求9至14中的任一项所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述端面板部为第一端面板部，
所述燃料电池堆具备第二端面板部，该第二端面板部从与所述第一端面板部相反侧覆盖所述单电池层叠体，
在所述第二端面板部中的与所述单电池层叠体相反侧的面设置有多个突起部，所述多个突起部具有指向所述层叠方向的支承面，
在从所述层叠方向观察时所述第二端面板部的所述多个突起部处于与所述发电区域重叠的位置或者与所述发电区域相邻的位置，
所述第二端面板部的所述多个突起部的所述支承面位于与所述层叠方向正交的单一平面上。
16.一种燃料电池堆的制造方法，所述燃料电池堆为根据权利要求1至15中的任一项所述的燃料电池堆，在所述燃料电池堆的制造方法中，包括：
安置工序，以在所述端面板部的所述面朝向下方的状态下使所述多个突起部的所述支承面与加压装置(300)的支承工具(302)的承压面(302a)接触的方式安置所述端面板部；
层叠工序，将所述多个发电单电池层叠在所述端面板部上，形成所述单电池层叠体；
挤压工序，由所述加压装置的挤压构件(304)将所述单电池层叠体朝向所述端面板部挤压；以及
配置工序，为了对所述单电池层叠体施加所述压缩载荷，在所述单电池层叠体的与所述端面板部相反侧设置与该端面板部不同的端面板部。
17.根据权利要求16所述的燃料电池堆的制造方法，其特征在于，
所述燃料电池堆为根据权利要求8所述的燃料电池堆，
在所述配置工序中，一边将所述第二端面板部的所述多个突起部的所述支承面朝向所述第一端面板部挤压一边将所述第二端面板部固定。
18.根据权利要求16所述的燃料电池堆的制造方法，其特征在于，
所述燃料电池堆为根据权利要求15所述的燃料电池堆，
在所述配置工序中，一边将所述第二端面板部的所述多个突起部的所述支承面朝向所述第一端面板部挤压一边将所述第二端面板部固定。
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