JP2001093564A - 燃料電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池セル構成部材間の接触抵抗を均一的に低
減し、運転効率の向上を図る。 【解決手段】 電池セル積層体１６の上面の側には、第
１ないし第３の圧力発生部材２１〜２３が配設され、各
圧力発生部材は、オイルの給排を通して制御された押圧
力を電池セル積層体１６に個別に及ぼす。第１圧力発生
部材２１は、電池セル１０１におけるセル面の中央領域
ＣＲに亘って押圧力を及ぼす方形状の圧力袋として構成
されている。第２圧力発生部材２２はこの第１圧力発生
部材２１を取り囲むよう、第３圧力発生部材２３は第２
圧力発生部材２２を取り囲むようそれぞれ環状の圧力袋
として構成されている。そして、第１ないし第３の圧力
発生部材２１〜２３の及ぼす押圧力ｆ１、ｆ２、ｆ３
は、ｆ１＞ｆ２＞ｆ３の関係を維持して、それぞれ増減
制御或いは保持制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解質膜をガス拡
散電極で挟持した電池セルをセパレータを介在させて積
層した燃料電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の燃料電池は、各電池セル
において、水素を含む燃料ガスをアノード側のガス拡散
電極に供給し、酸素を含む酸化ガスをカソード側のガス
拡散電極に供給する。そして、両極で起こる電気化学反
応を利用して燃料ガスの有する化学エネルギを電池セル
ごとに直接電気エネルギに変換し、積層した電池セル全
体から所用電力を得るようにされている。なお、電気自
動車等に搭載されるものとしては、電解質膜に固体高分
子電解質膜を用いた固体高分子型燃料電池が一般的であ
る。

【０００３】このような燃料電池、例えば固体高分子型
燃料電池では、各電池セル内においてセル構成部材の接
触抵抗が増大すると、起電力生成のための電子の移動が
損なわれる。このため、各電池セルでの電気化学反応の
進行の緩慢化、延いては燃料電池全体の運転効率低下を
招く。従って、接触抵抗の低減を通してこのような不具
合を回避するには、各電池セルを適正な力で積層方向に
沿って締め付けることが不可欠であり、この締め付け力
の調整に種々の提案がなされている。

【０００４】例えば、特開平９−７３９１４号では、接
触抵抗の増大に伴う発電状態の変化に着目し、燃料電池
端子の電圧変化又は電流変化に応じて締め付け力を調整
する技術が提案されている。

【０００５】また、特開平１１−７９７５号では、燃料
電池の各部位で押圧力を測定し、その測定した押圧力が
規定の押圧力となるよう各部位の押圧力を一律に調整す
る技術が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の各公報で提案さ
れた燃料電池では、発電状態変化に応じた締め付け力調
整や各部の押圧力の一律化を図ることができる。しかし
ながら、各公報で提案されているように締め付力や押圧
力を調整しても、接触抵抗が十分に小さくならず運転効
率が低下することがあった。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
され、接触抵抗の均一的な低減を通した運転効率の向上
を図ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】か
かる課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第
１の燃料電池は、電解質膜をガス拡散電極で挟持した電
池セルをセパレータを介在させて積層した燃料電池であ
って、前記電池セルの積層方向に沿った押圧力で前記燃
料電池を押圧する押圧手段と、該押圧手段が前記燃料電
池に及ぼす前記押圧力を制御する押圧制御手段とを備
え、前記押圧制御手段は、前記電池セルのセル面におけ
る面圧を受ける前記セパレータの変形が矯正されるよう
に、前記セル面各部の面圧に応じて前記押圧力を調整す
る手段を有することを特徴とする。

【０００９】また、本発明の第２の燃料電池は、電解質
膜をガス拡散電極で挟持した電池セルをセパレータを介
在させて積層した燃料電池であって、前記電池セルの積
層方向に沿った押圧力で前記燃料電池を押圧する押圧手
段と、該押圧手段が前記燃料電池に及ぼす前記押圧力を
制御する押圧制御手段とを備え、前記押圧制御手段は、
前記電池セルのセル面における面圧が高い部分では前記
押圧力が大きく前記面圧が低い部分では前記押圧力が小
さくなるように、前記セル面の面圧に応じて前記押圧力
を調整する手段を有することを特徴とする。

【００１０】上記構成を有する本発明の両燃料電池で得
られる利点について、以下説明する。

【００１１】燃料電池の運転に際して燃料ガスが供給さ
れるが、ガス供給に伴いセル面で発生する各部位の面圧
は、必ずしもセル面において一様ではなく、面圧の大き
い領域と小さい領域が存在する。既述した従来技術で
は、このように面圧分布が不均一であることを考慮せず
にセル面にそのほぼ全面で一様な押圧力を及ぼすことに
なる。そして、このように一様な押圧力を及ぼしただけ
では、面圧の大きい領域と小さい領域とで電池押圧に関
与する力が相違し、これに伴い接触抵抗も相違する。よ
って、従来技術にあっては、電池セルにおいて電気化学
反応の進行度合いが異なるので、各電池セル自体におい
ても、その積層体である燃料電池全体としても運転効率
の低下を招く。

【００１２】また、セパレータはセル面に亘って各部位
で面圧を受けているが、セパレータの変形程度は各部位
の面圧に依存して異なる。このため、セル面にそのほぼ
全面で一様な押圧力を及ぼしても、セパレータの変形程
度の差は依然として残る。このことも、面圧の大きい領
域と小さい領域とでは接触抵抗が相違することの一因で
ある。なお、面圧を受けるセパレータの変形程度は、セ
パレータの形状的特性や平面度等の加工精度によっても
相違する。例えば、セパレータは、力学モデルにおいて
両持ち梁となる場合もあり、このような場合には、中央
領域と周囲領域ではその変形程度が相違する。あるい
は、平面度がいびつなために厚みが薄くなったり厚くな
ったりすると、厚みの相違により変形程度が異なる場合
がある。

【００１３】これに対し、上記構成の本発明の両燃料電
池では、電池セルの積層方向に沿った押圧力をセパレー
タの変形を矯正するよう調整した上で、或いは、セル面
における面圧の高低に応じて調整した上で、この押圧力
を燃料電池のセル面に及ぼす。よって、部材の変形程度
を均一化したり、セル面各部に対しては電池押圧に関与
する力の均等化を図ることができるので、部材変形や不
均一な面圧分布に起因して起きる接触抵抗の増大を抑制
し、接触抵抗をセル面において均一的に低減できる。こ
の結果、各電池セルのセル面における各領域では電気化
学反応をほぼ均一に進行させることができ、これにより
運転効率を向上することができる。

【００１４】この場合、押圧力の調整に当たっては、こ
の面圧をセル面各部位の面圧測定を経て求め、その求め
た面圧に基づき押圧力をセル面各部位ごとに調整すれば
よい。また、ガスの供給圧力と電池セルにおけるガス流
路軌跡等を考慮して面圧の分布状況を捉えたり、セパレ
ータ等の形状的特性や力学的な特性から面圧の分布状況
を捉えたりし、この捉えた面圧の分布状況に基づき押圧
力を調整すればよい。

【００１５】上記の構成を有する本発明の両燃料電池
は、以下の態様を採ることもできる。即ち、前記押圧手
段を、前記セル面の複数箇所において前記押圧力を及ぼ
すものとすることができる。こうすれば、各箇所でそれ
ぞれ調整済みの押圧力を各箇所ごとに燃料電池に及ぼす
ことができるので、より確実に部材変形程度の均一化
や、セル面各部に対する力の均等化を図ることができ
る。

【００１６】前記押圧手段を、前記セル面の中央領域に
亘って前記押圧力を及ぼす中央押圧部と、前記中央領域
を取り囲む複数の周囲領域に亘って前記押圧力を及ぼす
複数の周囲押圧部とを有するものとすることができる。
また、前記周囲押圧部を、前記電池セルの外郭形状に倣
った前記周囲領域に亘って前記押圧力を及ぼすものとす
ることができる。このようにすれば、セル面の中央領域
からその周囲の領域にかけて部材変形程度に差が生じた
り面圧が変化するような場合に利点がある。即ち、この
ような場合には、部材変形程度に応じて、あるいは面圧
の高低に応じて容易かつより効果的に押圧力を調整して
セパレータの変形矯正やセル面各部に対する力の均等化
を図ることができるので、接触抵抗の均一的な低減をも
たらし好ましい。

【００１７】前記押圧手段は、前記積層方向に沿った押
圧力を可変に発揮できるよう形成された複数の締結ベル
ト体を備え、前記押圧制御手段は、前記締結ベルト体の
発揮する前記押圧力を調整する手段を備えるものとする
ことができる。こうすれば、締結ベルト体の押圧力調整
によりセパレータの変形矯正等を図ることができる。

【００１８】前記押圧手段を、前記セル面への燃料ガス
の供給部周辺領域に前記押圧力を及ぼすガス供給側押圧
部と、前記セル面からの燃料ガスの排出部周辺領域に前
記押圧力を及ぼすガス排出側押圧部と、前記セル面にお
ける前記ガス供給部と前記ガス排出部の間の燃料ガス通
過領域に前記押圧力を及ぼすガス通過領域押圧部とを有
するものとすることができる。このようにすれば、燃料
ガスの供給部から排出部の領域にかけて面圧が変化する
ような場合に利点がある。即ち、このような場合には、
容易かつより効果的にこの面圧の高低に応じて押圧力を
調整してセパレータの変形矯正やセル面各部に対する力
の均等化を図ることができると共に、接触抵抗の均一的
な低減をもたらし好ましい。

【００１９】前記押圧手段は、前記セル面の略全域に亘
って前記押圧力を発揮するアクチュエータと、該アクチ
ュエータにより発揮された前記押圧力を前記セル面に伝
達する伝達部材とを備え、該伝達部材は、前記アクチュ
エータの押圧力を受けると前記押圧力に対向して前記押
圧力の低減作用を果たす低減力を生成するよう構成さ
れ、前記セル面の面圧が大きくなる箇所ほど小さな前記
低減力を生成するものとすることができる。こうすれ
ば、アクチュエータの押圧力を伝達部材の低減力で低減
調整した上で燃料電池を押圧し、この押圧の際には、セ
ル面の面圧が大きくなる箇所ほど小さな低減力を押圧力
に対向させてこの押圧力を低減させる。よって、セル面
の面圧が大きくなる箇所では、アクチュエータの押圧力
から伝達部材の低減力の分だけ低減させた力（実押圧
力）は大きくなり、面圧の小さい箇所ではこの実押圧力
は小さくなる。この結果、アクチュエータを押圧力発生
のために単純に制御するだけで、面圧の高低に応じた押
圧力（実押圧力）を燃料電池に及ぼしてセパレータの変
形矯正やセル面各部に対する力の均等化を図ることがで
きる。このため、接触抵抗を均一的に低減して運転効率
の向上を図る上で、機器構成並びに制御の簡略化を図る
ことができる。

【００２０】また、燃料電池を制御する電池制御手段を
備え、前記押圧制御手段は、前記電池制御手段が前記燃
料電池を制御する際に前記電池制御手段から前記燃料電
池に出力される運転指令に基づいて、前記面圧に応じた
押圧力調整を実行する手段を有するものとすることがで
きる。こうすれば、燃料電池が運転指令に基づいて運転
する際、起き得る構成部材の変形やセル面各部に対する
力の不均等を、この運転指令に基づく運転状態となる以
前に緩和できる。よって、既に均一に低減された接触抵
抗とされた状態で燃料電池を運転できるので、運転効率
をより高めることができる。

【００２１】前記押圧制御手段は、前記セル面において
起きた面圧分布を複数にパターン化し、該パターン化し
た面圧分布が基準となるパターンの面圧分布に一致する
よう、前記パターンに応じた押圧力調整を実行する手段
を有するものとすることができる。こうすれば、押圧力
の調整制御を簡略化することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る燃料電池の実
施の形態を実施例に基づき説明する。図１は第１実施例
の燃料電池１０の概略構成を説明するための概略分解斜
視図、図２は燃料電池を構成する電池セル１０１の構造
を例示する模式断面図である。図３はこの燃料電池１０
の制御系のブロック図、図４は燃料電池の締め付けに用
いる圧力発生部材による押圧力の発生の様子を説明する
説明図である。

【００２３】図１に示すように、燃料電池１０は、外枠
体１２と、電池セルの積層並びにその位置決めのための
位置決め体１４と、電池セル積層体１６と、押圧板１８
と、第１ないし第３の圧力発生部材２１〜２３と、頂上
板２４とを有する。このうち、電池セル積層体１６を除
く外枠体１２等の各部材は、非導電性の材料から形成さ
れている。外枠体１２は、電池セル積層体１６をその外
側にて保持するものであり、底板１２ａに側壁板１３ａ
〜１３ｄを有する。なお、外枠体１２は、有底の箱体と
することもできる。

【００２４】ここで、上記の各部材の説明に先立ち、電
池セル１０１について説明する。

【００２５】図２に示すように、電池セル１０１は、電
解質膜１０２と、アノード１０３およびカソード１０４
と、セパレータ１０５，１０６とから構成されている。
アノード１０３およびカソード１０４は、電解質膜１０
２を両側から挟んでサンドイッチ構造をなすガス拡散電
極である。セパレータ１０５，１０６は、このサンドイ
ッチ構造をさらに両側から挟みつつ、アノード１０３お
よびカソード１０４との間に、燃料ガスおよび酸化ガス
の流路を形成する。アノード１０３とセパレータ１０５
との間には燃料ガス流路１０５Ｐが形成されており、カ
ソード１０４とセパレータ１０６との間には酸化ガス流
路１０６Ｐが形成されている。なお、セパレータ１０
５，１０６は、図２ではそれぞれ片面にのみ流路を形成
しているが、実際にはその両面にリブが形成されてお
り、片面はアノード１０３との間で燃料ガス流路１０５
Ｐを形成し、他面は隣接する電池セルが備えるカソード
との間で酸化ガス流路を形成する。このように、セパレ
ータ１０５，１０６は、ガス拡散電極との間でガス流路
を形成するとともに、隣接する電池セルとの間で燃料ガ
スと酸化ガスの流れを分離する役割を果たしている。

【００２６】ここで、電解質膜１０２は、固体高分子材
料、例えば、フッ素系樹脂により形成された厚さ１００
μｍないし２００μｍのプロトン導電性のイオン交換樹
脂であり、湿潤状態で良好な電気伝導性を示す。本実施
例では、ナフィオン膜（デュポン社製）を使用した。電
解質膜１０２の表面には、触媒としての白金または白金
と他の金属の混合物、あるいはこれら金属の合金が所定
の方法によって塗布されている。

【００２７】アノード１０３およびカソード１０４は、
ともに炭素繊維の糸で織成したカーボンクロスにより形
成されている。尚、本実施例では、アノード１０３およ
びカソード１０４をカーボンクロスにより形成したが、
炭素繊維からなるカーボンペーパまたはカーボンフエル
トにより形成する構成も好適である。

【００２８】セパレータ１０５，１０６は、ガス不透過
の導電性材料、例えば、カーボンを圧縮してガス不透過
とした緻密質カーボンにより形成されている。セパレー
タ１０５，１０６は、その両面にガス流路１０５Ｐ，１
０６Ｐを形成する複数のリブを有している。図２では、
燃料ガス流路１０５Ｐと酸化ガス流路１０６Ｐとは平行
に表されているが、本実施例の燃料電池１０では、燃料
ガス流路１０５Ｐと酸化ガス流路１０６Ｐとは互いに直
交するように形成した。この各セパレータの表面に形成
されたリブの形状は、ガス拡散電極に対して燃料ガスま
たは酸化ガスを供給可能な形状であればよい。このよう
に形成された各セパレータは、電池セルごとの集電電極
としても機能する。なお、所定数の電池セルごとにガス
流路を有しない単なるセパレータを設けることもでき
る。

【００２９】燃料電池１０は、電池全体を冷却する冷却
水循環機構（図示省略）と、上記のセパレータにおける
ガス流路１０５Ｐ，１０６Ｐにそれぞれの燃料ガス（水
素リッチガス、酸素含有ガス（空気））を供給する燃料
ガス供給装置とを有する。そして、燃料電池１０は、燃
料ガスを各電池セル１０１に供給して、各電池セル１０
１にて電気化学反応を進行させる。この際の電気化学反
応を以下に示す。

【００３０】 Ｈ₂ → ２Ｈ⁺ ＋２ｅ^- …（１） （１／２）Ｏ₂ ＋２Ｈ⁺ ＋２ｅ^- → Ｈ₂Ｏ …（２） Ｈ₂ ＋（１／２）Ｏ₂ → Ｈ₂Ｏ …（３）

【００３１】（１）式は燃料電池のアノード側における
反応、（２）式は燃料電池のカソード側における反応を
表す。そして、燃料電池全体では（３）式に示す反応が
各電池セル１０１で進行する。このように、燃料電池１
０は、アノード側に水素を含有する燃料ガスの供給を受
け、カソード側に酸素を含有する酸化ガスの供給を受け
て、上記反応を進行させて起電力を得る。

【００３２】図１に戻り、上記の電池セル１０１の積層
並びにその位置決めのための位置決め体１４は、底面板
１４ａに、円柱状の第１位置決めシャフト１４ｂと２方
向に面取りされ断面がダイヤ形状とされた第２位置決め
シャフト１４ｃを立設して備える。そして、電池セル積
層体１６を位置決めした状態で、外枠体１２の各側壁板
に取り囲まれるよう外枠体１２に組み込まれる。

【００３３】上記した電池セル１０１を積層してなる電
池セル積層体１６は、電池セル１０１における位置決め
孔１６ａ、１６ｂに上記の第１、第２位置決めシャフト
を嵌合した状態で、各電池セルを積層して構成されてい
る。

【００３４】押圧板１８は、電池セル１０１と同様に位
置決め孔１８ａ、１８ｂを備える。そして、この押圧板
１８は、各位置決め孔に上記の第１、第２位置決めシャ
フトを嵌合して配設され、電池セル積層体１６をその上
面から押圧するために用いられる。

【００３５】頂上板２４は、外枠体１２の側壁板１３ａ
〜１３ｄに図示しないボルト等にて固定され、押圧板１
８の上面に、後述の第１ないし第３の圧力発生部材２１
〜２３の装着領域を形成する。また、この頂上板２４
は、その下面に、第１ないし第３の圧力発生部材２１〜
２３が入り込む環状溝２４ａ〜２４ｃを有する。そし
て、頂上板２４は、各溝に各圧力発生部材の一部を入れ
込んでこれら圧力発生部材を位置ずれしないように保持
する。なお、頂上板２４は、後述の第１ないし第３の圧
力発生部材２１〜２３の押圧力を受けても変形等しない
よう、例えばリブ等により十分な剛性を有するよう構成
されている。

【００３６】第１ないし第３の圧力発生部材２１〜２３
は、電池セル積層体１６に積層方向に沿った押圧力をオ
イルの給排を通して及ぼすよう、密閉状の圧力袋として
構成されている。この場合、第１圧力発生部材２１は、
電池セル１０１におけるセル面の中央領域に亘って押圧
力を及ぼすことができるよう、方形状の圧力袋として形
成されている。第２圧力発生部材２２はこの第１圧力発
生部材２１を取り囲むよう、第３圧力発生部材２３は第
２圧力発生部材２２を取り囲むようそれぞれ環状の圧力
袋として形成されている。そして、これら第１ないし第
３の圧力発生部材２１〜２３は、電池セル１０１の外郭
形状（本実施例では略正方形形状）に倣ったものとされ
ている。したがって、図４に示すように、第１圧力発生
部材２１は、セル面の中央方形形状領域ＣＲに亘って押
圧力を電池セル積層体１６に及ぼし、第２圧力発生部材
２２と第３圧力発生部材２３は、この方形の中央領域を
環状に取り囲み電池セル１０１の外郭形状に倣った周囲
領域ＳＲ１、ＳＲ２に亘って押圧力を電池セル積層体１
６に及ぼす。

【００３７】第１ないし第３の圧力発生部材２１〜２３
は、その一角にオイル給排部２１ａ〜２３ａを有し、こ
のオイル給排部で図３に示すように給排電磁弁２５〜２
７に接続されている。この給排電磁弁２５〜２７は、オ
イルを圧送するオイルポンプ２８と第１ないし第３の圧
力発生部材２１〜２３の間に介在し、その切換位置に応
じて各圧力発生部材へのオイル給排を行う。第１ないし
第３の圧力発生部材２１〜２３は、それぞれの給排電磁
弁２５〜２７を経てオイルが供給されると、電池セル積
層体１６に及ぼしていた押圧力を増大させ、給排電磁弁
２５〜２７を経てオイルがオイルパン２９に排出される
と押圧力を減少させる。また、第１ないし第３の圧力発
生部材２１〜２３は、給排電磁弁２５〜２７が中立位置
（ホールド位置）にある間においては、電池セル積層体
１６に及ぼす押圧力を維持する。つまり、第１ないし第
３の圧力発生部材２１〜２３は、給排電磁弁２５〜２７
の切換制御により押圧力の増減並びに保持を行う。な
お、燃料電池１０の運転停止時やオイルポンプ２８の緊
急停止時等にあっては、第１ないし第３の圧力発生部材
２１〜２３は停止直前で発揮していた押圧力や予め定め
られた最低限の押圧力を電池セル積層体１６に及ぼし、
その押圧力を保持するよう構成されている。

【００３８】燃料電池１０は、上記した第１ないし第３
の圧力発生部材２１〜２３の押圧力を制御する電子制御
装置３０を有する。この電子制御装置３０は、ＣＰＵ，
ＲＯＭ，ＲＡＭ，バックアップＲＡＭ等を中心に論理演
算回路として構成されている。そして、電子制御装置３
０は、各圧力発生部材に至る管路の圧力を検出する圧力
センサ３１〜３３から信号を入力し、次のようにして押
圧力制御を実施する。

【００３９】本実施例では、電池セル１０１のセパレー
タの力学的特性から、上記したガス供給装置からの燃料
ガス供給に基づく面圧を受けてセパレータにはその中央
ほど大きな変形が起きることを想定して押圧力制御を行
った。即ち、電子制御装置３０は、オイルポンプ２８を
所定の定常状態で運転制御すると共に、第１圧力発生部
材２１が及ぼす押圧力が最大で、第２圧力発生部材２
２、第３圧力発生部材２３の順に押圧力が小さくなるよ
う給排電磁弁２５〜２７を切換制御する。この給排電磁
弁２５〜２７の切換制御の際には、各圧力センサ３１〜
３３からの入力信号に基づき第１ないし第３の圧力発生
部材２１〜２３が電池セル積層体１６に及ぼしている押
圧力を求め、この押圧力を第１ないし第３の圧力発生部
材２１〜２３について定められた所定の押圧力範囲内と
なるよう、給排電磁弁２５〜２７を切換制御する。この
場合、各圧力発生部材についての所定押圧力範囲は互い
に重なることがないようにされており、第１圧力発生部
材２１についてのものが最大とされている。そして、所
定押圧力範囲内で第１ないし第３の圧力発生部材２１〜
２３の押圧力を増減或いは保持するに当たっては、燃料
電池１０の運転状態や燃料ガスの供給圧力等に応じて各
圧力発生部材ごとに押圧力を決定し、その決定した押圧
力を及ぼすことができるよう各給排電磁弁２５〜２７が
切換制御されている。

【００４０】例を挙げて説明すると、ある燃料ガス供給
圧での面圧を受けているとき、第１圧力発生部材２１が
押圧力ｆ１を及ぼすよう、第２圧力発生部材２２が押圧
力ｆ２を及ぼすよう、第３圧力発生部材２３が押圧力ｆ
３を及ぼすように各圧力発生部材を制御していたとす
る。この時の押圧力ｆ１〜ｆ３は、第１圧力発生部材２
１が及ぼす押圧力が最大で第２圧力発生部材２２、第３
圧力発生部材２３の順に押圧力が小さくなる関係にある
ことからｆ１＞ｆ２＞ｆ３となる。この面圧が維持され
ている間にあっては、押圧力ｆ１〜ｆ３はｆ１＞ｆ２＞
ｆ３の関係を持って維持される（ホールドされる）。し
かし、面圧が増大すれば或いは変形の程度が大きくなれ
ば、押圧力ｆ１〜ｆ３は、それぞれ増大したｆ１ｕｐ、
ｆ２ｕｐ、ｆ３ｕｐに増大制御されるが、制御後の押圧
力ｆ１ｕｐ、ｆ２ｕｐ、ｆ３ｕｐは、押圧力維持の場合
と同様、ｆ１ｕｐ＞ｆ２ｕｐ＞ｆ３ｕｐの関係にある。
面圧減少時や変形低減時は各押圧力が小さくなるのであ
り、押圧力相互間の大小関係は上記の通りである。

【００４１】このように第１ないし第３の圧力発生部材
２１〜２３の押圧力を制御するので、図４に示すよう
に、その中央ほど外向きに大きな変形が起きるセパレー
タに対して、変形が大きい箇所には大きな押圧力を、変
形が小さな箇所には小さな押圧力をそれぞれ及ぼすこと
ができる。しかも、変形に応じた上記の関係を維持した
まま増減制御済みの押圧力を各箇所（中央方形形状領域
ＣＲと周囲領域ＳＲ１、ＳＲ２）で電池セル積層体１６
に及ぼすことができる。このため、セパレータ等の変形
を矯正するよう調整した上で、或いは、面圧の高低に応
じて調整した上で、この押圧力を燃料電池１０における
各電池セル１０１のセル面に及ぼすことができる。よっ
て、セパレータ等の部材の変形程度を均一化したり、セ
ル面各部に対する力の均等化を図ることができ、部材変
形や不均一な面圧分布に起因して起きる接触抵抗の増大
を抑制し、接触抵抗をセル面において均一的に低減でき
る。この結果、各電池セル１０１のセル面における各領
域（例えば、図４に示す中央方形形状領域ＣＲと周囲領
域ＳＲ１、ＳＲ２）では上記した電気化学反応をほぼ均
一に進行させることができ、これにより燃料電池１０の
運転効率を向上することができる。加えて、変形程度が
大きいセパレータの中央を大きな押圧力で押圧するの
で、より効果的に変形を矯正できる。

【００４２】また、セル面を中央方形形状領域ＣＲと周
囲領域ＳＲ１、ＳＲ２に分けて各領域を第１ないし第３
の圧力発生部材２１〜２３で押圧し、各圧力発生部材の
押圧力ｆ１〜ｆ３の関係をｆ１＞ｆ２＞ｆ３としてい
る。よって、既述したようにセパレータの中央ほど大き
な変形が起きる特性を持った電池セル積層体１６を有す
る燃料電池１０では、セパレータの変形の様子に応じて
容易かつより効果的に押圧力を調整することができる。

【００４３】しかも、第１ないし第３の圧力発生部材２
１〜２３を電池セル積層体１６（電池セル１０１）の外
郭形状に倣った形状の領域で押圧するようにした。よっ
て、図４に示すように、燃料電池１０の正面・背面およ
び各側面の各方向から見た場合、それぞれの方向におい
てセパレータ等の変形程度の均一化やセル面各部に対す
る力の均等化を図ることができる。このため、セル面に
おける接触抵抗をより確実に均一的に低減できる。

【００４４】次に、他の実施例のついて説明する。な
お、以下の説明に際し、第１実施例と同一の部材或いは
同一の機能を果たす部材については第１実施例で用いた
符号を用いてその説明を省略し、異なる部材と構成につ
いて説明することとする。

【００４５】図５は第２実施例の燃料電池１０Ａの全体
構成を表すブロック図、図６は圧力発生部材３５を説明
するためにその平面図と中央縦・横断面図を表した説明
図、図７はこの圧力発生部材３５による押圧力の発生の
様子を説明する説明図である。

【００４６】第２実施例の燃料電池１０Ａにあっても、
図５に示すように、外枠体１２の内部において、位置決
め体１４の底面板１４ａと押圧板１８との間に電池セル
積層体１６を位置決めして備える。そして、燃料電池１
０Ａでは、押圧板１８と頂上板２４Ａとの間に、単一の
圧力発生部材３５を有する。なお、頂上板２４Ａは、既
述した頂上板２４と同様にリブ等により高剛性とされて
おり、圧力発生部材３５を保持するための下面の溝形状
が頂上板２４と異なる。

【００４７】図６に示すように、圧力発生部材３５は、
第１ないし第３の圧力発生部材２１〜２３と同様、電池
セル積層体１６に積層方向に沿った押圧力をオイルの給
排を通して及ぼすよう、密閉状の圧力袋として構成され
ている。圧力発生部材３５は、図示しないセパレータと
略同一の面積で方形とされているので、この圧力発生部
材３５だけで、セル面のほぼ全域に押圧力を及ぼすこと
ができる。また、圧力発生部材３５は、中空部３５ａを
区画する底部を厚肉底辺部３５ｂとし、この厚肉底辺部
３５ｂは、中央ほど肉厚が薄く周辺に近づくほど肉厚が
厚くなるようにされている。圧力発生部材３５は、ゴム
やエラストマー等の弾性部材で形成されている。よっ
て、中空部３５ａにオイルが入り込んで厚肉底辺部３５
ｂにこれを圧縮するよう力（圧縮力）が掛かると、厚肉
底辺部３５ｂは、この力を受けて圧縮変形し、変形を復
元させる反発力を上記の圧縮力と逆向きに生じる。この
場合の反発力の大きさは、圧縮力の大きさと肉厚に依存
して定まり、圧縮力が同じであれば、肉厚が薄い中央ほ
ど小さく、肉厚が厚くなる周辺に近づくほど大きくな
る。

【００４８】圧力発生部材３５にオイルを供給して電池
セル積層体１６を押圧する場合を考えると、オイル供給
により中空部３５ａでは各部位に同じ大きさで上記の圧
縮力が発生する。その一方、厚肉底辺部３５ｂは、肉厚
に応じて既述したように反発力を発生させるので、圧力
発生部材３５としては、図７に示すように、圧縮力から
反発力を相殺した大きさの押圧力を厚肉底辺部３５ｂの
各部位において発生させる。この場合、圧力発生部材３
５へのオイル給排制御、即ち給排電磁弁２５の切換制御
は、第１実施例と同様、圧力センサ３１の検出信号に基
づいて電子制御装置３０で実行される。

【００４９】この第２実施例の燃料電池１０Ａによれ
ば、オイル給排を通して圧力発生部材３５に発生させた
力（上記の圧縮力）を、圧力発生部材３５における肉厚
に応じた反発力で調整して燃料電池１０Ａの押圧力とす
る。この際の押圧力は、セパレータ中央、即ちセル面中
央ほど大きな押圧力とされ、セル面周辺に近づくほど小
さな押圧力とされ、この関係は、圧力発生部材３５が発
生させる力の大きさを増減させても維持される。このた
め、単一の圧力発生部材３５により電池セル積層体１６
を押圧する構成を採る第２実施例にあっても、既述した
第１実施例と同様に部材の変形程度の均一化やセル面各
部に対する力の均等化を図ることができる。よって、こ
の第２実施例によっても、中央ほど外向きに大きな変形
が起きたり大きな面圧を受けるような特性を有する燃料
電池を押圧するに際しては、第１実施例と同様の効果
（運転効率の向上、効果的な変形矯正等）を奏すること
ができる。そして、この第２実施例では、単一の圧力発
生部材３５にオイル給排するための制御を行えばよいこ
とから、部材数低減による機器構成の簡略化に加え、制
御の簡略化をも図ることができる。

【００５０】次に、第３実施例について説明する。この
第３実施例では、燃料ガスの流れを考慮して押圧力を調
整する点に特徴がある。図８は第３実施例の圧力発生部
材と押圧力の発生の様子を説明する説明図である。

【００５１】まず、セル面における燃料ガスの流れにつ
いて説明する。燃料ガスは、電池セル積層体１６の周縁
近傍にセル積層方向に沿って形成された供給開口１６ｃ
からセル面に供給される。その後、燃料ガスは、セパレ
ータに形成されたガス流路１０５Ｐ（図２参照）に導か
れつつセル面に沿って流れ、上記した電気化学反応に供
される。そして、余剰の燃料ガスは、供給開口１６ｃと
対向して形成された排出開口１６ｄから排出される。セ
ル面に沿った燃料ガスの流れは、ガス流路の経路に沿っ
たものとなるが、供給開口１６ｃと排出開口１６ｄか対
向していることから、燃料ガスが供給されてから排出さ
れまでの燃料ガスの流れは、図８に一点鎖線で示す主流
軌跡ＧＲと表すことができる。

【００５２】第３実施例では、この主流軌跡ＧＲに沿っ
て、その上流側から、上流圧力発生部材３６、中流圧力
発生部材３７、下流圧力発生部材３８を有する。これら
各圧力発生部材は、セル面をほぼ３等分するよう、平面
視において長方形状をなしている。そして、各圧力発生
部材は、第１ないし第３の圧力発生部材２１〜２３と同
様に密閉状の圧力袋とされ、オイル給排によりて電池セ
ル積層体１６に押圧力を及ぼすよう構成されている。つ
まり、上流圧力発生部材３６は、主流軌跡ＧＲの上流側
であって燃料ガスの供給開口１６ｃの周辺領域に亘って
押圧力ｆｕを及ぼし、中流圧力発生部材３７は、主流軌
跡ＧＲの中流領域に亘って押圧力ｆｍを及ぼす。また、
下流圧力発生部材３８は、主流軌跡ＧＲの下流側であっ
て燃料ガスの排出開口１６ｄの周辺領域に亘って押圧力
ｆｄを及ぼす。この場合、上流、中流、下流の各圧力発
生部材へのオイル給排は、既述した実施例と同様に電子
制御装置による給排電磁弁の切換制御を介して行われ、
それぞれの圧力発生部材が及ぼす押圧力ｆｕ、ｆｍ、ｆ
ｄは増減制御可能とされている。

【００５３】次に、この第３実施例における電池セル積
層体１６の押圧の様子について説明する。

【００５４】上記したように、燃料ガスが供給開口１６
ｃから排出開口１６ｄに向けた主流軌跡ＧＲで流れる間
に、燃料ガスは既述した電気化学反応に供されて消費さ
れる。よって、主流軌跡ＧＲの上流では、ガス消費が少
ない分、ガス供給圧に基づく面圧は大きく、中流・下流
に行くにしたがってこの面圧は小さくなる。このため、
電池セル１０１の積層効率の向上等のためにセパレータ
を薄くしたような場合には、上記した面圧の相違によ
り、面圧によるセパレータの変形は、主流軌跡ＧＲの上
流で大きく、中流・下流に行くにしたがって小さくな
る。なお、セパレータの剛性を面圧による変形が起きな
いよう高めた場合でも、主流軌跡ＧＲの流域によってガ
ス供給圧に基づく面圧は上記のように変化することに変
わりはない。

【００５５】このようなことから、第３実施例では、主
流軌跡ＧＲの流域に応じて押圧力を制御するようにし
た。即ち、図８に示すように、上流圧力発生部材３６が
及ぼす押圧力ｆｕが最大で、中流圧力発生部材３７、下
流圧力発生部材３８の順に押圧力ｆｍ、ｆｄが順に小さ
くなるよう、各圧力発生部材へのオイル給排を制御し
た。この給排制御の際にも、圧力発生部材ごとの押圧力
ｆｕ、ｆｍ、ｆｄを、各圧力発生部材に至る管路の圧力
センサ（図示省略）からの入力信号に基づいて、それぞ
れの圧力発生部材について定められた所定の押圧力範囲
内となるようにした。この第３実施例でも、第１実施例
と同様に、各圧力発生部材についての所定押圧力範囲は
互いに重なることがないようにされており、上流圧力発
生部材３６についてのものが最大とされている。そし
て、各所定押圧力範囲内で押圧力を増減或いは保持する
に当たっても、燃料電池の運転状態や燃料ガスの供給圧
力変化等に応じて各圧力発生部材ごとに押圧力ｆｕ、ｆ
ｍ、ｆｄを決定し、その決定した押圧力を及ぼすことが
できるようにした。

【００５６】つまり、ある供給圧で燃料ガスが供給され
ているときに、ｆｕ＞ｆｍ＞ｆｄの関係を持って各圧力
発生部材がそれぞれの押圧力ｆｕ、ｆｍ、ｆｄを及ぼす
ように各圧力発生部材を制御する。そして、この供給圧
が維持されている間にあっては、各押圧力ｆｕ、ｆｍ、
ｆｄは維持される（ホールドされる）。しかし、ガス供
給圧が増減すれば、押圧力ｆｕ、ｆｍ、ｆｄは、ｆｕ＞
ｆｍ＞ｆｄの関係を持ったまま、供給圧増減に応じてそ
れぞれ増減制御される。

【００５７】このように上流、中流、下流の各圧力発生
部材の押圧力を制御するので、図８に示すように、ガス
供給圧に基づく面圧が大きい箇所には大きな押圧力を、
この面圧が小さな箇所には小さな押圧力をそれぞれ及ぼ
すことができる。しかも、面圧に応じた上記の関係を維
持したまま増減制御済みの押圧力を各箇所（主流軌跡Ｇ
Ｒの上流域、中流域、下流域）で電池セル積層体１６に
及ぼすことができる。このため、面圧の高低に応じて押
圧力を調整した上で、この調整済み押圧力を燃料電池１
０における各電池セル１０１のセル面に及ぼすことがで
きる。この場合、面圧の高低はセパレータの変形の大小
に関与することから、上記の各圧力発生部材の押圧力調
整により、セパレータに対して、変形が大きい箇所には
大きな押圧力を、変形が小さな箇所には小さな押圧力を
それぞれ及ぼすことができることにもなる。これらのこ
とから、図８に示す第３実施例によっても、セル面各部
に対する力の均等化や部材の変形程度の均一化を図りつ
つ燃料電池を押圧できるので、既述した第１実施例と同
様の効果（運転効率の向上、効果的な変形矯正等）を奏
することができる。

【００５８】次に、第４実施例について説明する。第４
実施例は、押圧力発生のためにベルト体を設けた点に特
徴がある。図９は第４実施例の構成を説明するための概
略斜視図、図１０は図９の１０−１０線拡大断面図であ
る。

【００５９】図９に示すように、電池セル積層体１６に
は、無端状とされた３個のベルト４１〜４３が装着され
ている。各ベルトは、伸張された状態で電池セル積層体
１６に掛け回し装着されているので、伸張に基づく押圧
力を、それぞれのベルト装着箇所で電池セル積層体１６
に及ぼしている。この各ベルトは、図１０に示すよう
に、オイル給排が可能な中空形状部４４を有し、電池セ
ル積層体１６の押圧板１８と接触する範囲に亘っては、
この中空形状部４４とされている。そして、各ベルトの
中空形状部４４が上記した押圧板１８と頂上板２４との
間に位置するようにして、燃料電池スタックとされてい
る。

【００６０】各ベルト４１〜４３の中空形状部４４に
は、既述した実施例と同様に電子制御装置による給排電
磁弁の切換制御を介してオイル給排が行われるようにさ
れている。このため、各ベルトの中空形状部４４へのオ
イル給排により、それぞれの中空形状部４４にて、上記
の伸張に基づく押圧力とは別の押圧力（中空部押圧力）
をベルト装着箇所にて電池セル積層体１６に及ぼすこと
ができる。そして、各ベルトごとの中空部押圧力を増減
制御することもできる。なお、ベルトの全長に亘って中
空形状部４４とすることもできる。

【００６１】図示するように、ベルト４１〜４３を第３
実施例で説明した燃料ガスの主流軌跡ＧＲの上流域、中
流域、下流域に装着したので、各ベルトの中空部押圧力
を第３実施例と同様に制御することができる。このた
め、この第４実施例によっても、ガス供給圧に基づく面
圧が大きい箇所には大きな押圧力を、この面圧が小さな
箇所には小さな押圧力をそれぞれ及ぼすことができ、既
述した効果（運転効率の向上、効果的な変形矯正等）を
奏することができる。

【００６２】また、この第４実施例では、ベルト４１〜
４３により、伸張に基づく押圧力を電池セル積層体１６
に及ぼすことができるので、電池セル積層体１６の押圧
に最低限必要とされる押圧力をこの伸張に基づく押圧力
で賄うことができる。このため、燃料電池１０の運転停
止時やオイルポンプ２８の緊急停止時等における押圧力
保持が容易となる。

【００６３】次に、第５実施例について説明する。第５
実施例は、押圧力発生のためにベルト体の構成に特徴が
ある。図１１は第５実施例のベルト体を概略的に表した
説明図、図１２はこのベルト体の要部の構成を説明する
ための説明図である。

【００６４】第５実施例では、電池セル積層体１６の押
圧用に、押圧板１８の側に掛け渡された上部ベルト４５
と、電池セル積層体１６を底面板１４ａの側から囲む下
部部材４６と、上部ベルト４５の両端部と下部部材４６
に係合配置された押圧力発生機器５０とを有する。

【００６５】押圧力発生機器５０は、図中矢印で示すよ
うに、下部部材４６に対して下方に移動することで上部
ベルト４５を両端部で引っ張り、この引っ張り力により
電池セル積層体１６の押圧力を生じるよう構成されてい
る。その具体的な構成としては、図１２（ａ）に示すよ
うに、上部ベルト４５の端部金具４５ａに油圧ピストン
５１を配設してピストンを下部部材４６の上端に押し当
て、この油圧ピストン５１へのオイル給排によりピスト
ンを進退させる。そして、ピストンの進退により、下部
部材４６に対する上部ベルト４５端部の位置を変えて上
部ベルト４５に引っ張り力を発生させる。この場合、ピ
ストンの進退制御により引っ張り力の大きさを制御す
る。

【００６６】また、図１２（ｂ）に示すように、端部金
具４５ａにモータ５２を配設し、このモータシャフト先
端の雄ネジ部５２ａを下部部材４６の上端に設けた雌ネ
ジ部４６ａに螺合させる。そして、モータを正逆回転さ
せて雌ネジ部４６ａのネジ範囲において雄ネジ部５２ａ
を上下動させる。この雄ネジ部５２ａの上下動により、
下部部材４６に対する上部ベルト４５端部の位置が変わ
るので、上部ベルト４５には引っ張り力が作用する。こ
の場合、モータの正逆回転制御により引っ張り力の大き
さを制御する。

【００６７】この第５実施例では、上部ベルト４５と下
部部材４６と押圧力発生機器５０とを有するベルト体
を、第４実施例におけるベルト４１〜４３に替えて電池
セル積層体１６に装着する。こうして装着された各ベル
ト体は、油圧ピストン５１の進退制御やモータ５２の正
逆回転制御によりその大きさが調整された引っ張り力を
発生させ、電池セル積層体１６にこの引っ張り力に応じ
た大きさの押圧力を及ぼす。しかも、第４実施例と同様
に、燃料ガスの主流軌跡ＧＲの上流域、中流域、下流域
ごとにその面圧に応じた大きさの押圧力を及ぼすことが
でき、既述した効果（運転効率の向上、効果的な変形矯
正等）を奏することができる。

【００６８】また、図１２（ａ）に示す構成のもので
は、モータが停止すると、上部ベルト４５と下部部材４
６の位置関係は維持されるので、そのときの押圧力は保
持される。よって、燃料電池１０の緊急停止によりモー
タ停止が起きた場合の押圧力保持に特別の制御が不要と
なる。

【００６９】次に、第６実施例について説明する。第６
実施例は、燃料電池の運転状態に応じて押圧力を随時調
整する点に特徴がある。図１３は第６実施例の燃料電池
１０Ｂの概略構成を説明するためのブロック図、図１４
は圧力発生部材の配置の様子を説明するための説明図、
図１５はこの燃料電池１０Ｂが実施する押圧力調整処理
のフローチャート、図１６は押圧力調整処理の処理内容
を説明するためのグラフである。

【００７０】図１３、図１４に示すように、燃料電池１
０Ｂは、電池セル積層体１６の押圧のために、９個の圧
力発生部材２１Ｂｉ（ｉは添え字を表し、ｉ＝１〜９）
を有する。これら圧力発生部材２１Ｂｉは、既述した実
施例の圧力発生部材と同様にオイル給排により押圧力を
及ぼす圧力袋として構成され、押圧板１８と頂上板２４
Ｂとの間に配設されている。圧力発生部材２１Ｂ１は、
電池セル１０１のセル面中央に位置し、他の第１圧力発
生部材より大きな面積に亘って押圧力を及ぼすようにさ
れている。残りの圧力発生部材２１Ｂ２〜２１Ｂ９は、
同一形状とされ、正方形状のセル面の各コーナー部とコ
ーナー間中央箇所で押圧力を及ぼすようにされている。
これら各圧力発生部材２１Ｂｉへのオイル給排は、既述
した実施例と同様に電子制御装置３０Ｂによる給排電磁
弁２５Ｂｉの切換制御を介して行われ、それぞれの圧力
発生部材２１Ｂｉが及ぼす押圧力は圧力発生部材ごとに
増減制御可能とされている。

【００７１】この他、燃料電池１０Ｂは、各圧力発生部
材２１Ｂｉが及ぼす押圧力を受けるセル面の面圧を検出
するため、面圧センサ５５Ｂｉを有する。面圧センサ５
５Ｂｉは、電池セル積層体１６の底面側に当たる底面板
１４ａと外枠体１２の底板１２ａとの間に配置され、上
記した圧力発生部材２１Ｂｉに対向して設置されてい
る。この面圧センサ５５Ｂｉの検出信号（面圧信号）
は、電子制御装置３０Ｂに入力され、後述する押圧力調
整処理に用いられる。なお、面圧センサ５５Ｂｉは、ピ
エゾ素子等から構成される圧力センサである。

【００７２】また、この燃料電池１０Ｂでは、その運転
状態を検出するための図示しないセンサ（運転状態検出
センサ）と燃料電池の運転温度を検出する図示しない温
度センサを有し、その出力は電子制御装置３０Ｂに入力
されて押圧力調整処理に用いられる。なお、この運転状
態検出センサとしては、種々のものを採用でき、燃料電
池１０Ｂが車両の動力源として搭載されたような場合に
は、アクセルペダルの操作状況を検出するセンサ（スロ
ットルセンサ）や、水素ガス或いは空気の供給装置にお
けるバルブ開度を検出するバルブセンサやコンプレッサ
の運転状態を検出するセンサ（回転数センサ）等を挙げ
ることができる。

【００７３】次に、この第６実施例における電池セル積
層体１６の押圧の様子について、図１５のフローチャー
トに基づき説明する。

【００７４】図１５に示す押圧力調整処理は、所定時間
ごとに繰り返し実行されるものであり、まず、温度セン
サや面圧センサ５５Ｂｉ、スロットルセンサをスキャン
し、燃料電池の運転温度Ｔｐと、セル面各部位（面圧セ
ンサ５５Ｂｉの下方個所）の面圧Ｐｇｉと、運転状態
（スロットル開度Ｓ）を読み込む（ステップＳ１０
０）。その後、前回の押圧力調整処理時のスロットル開
度Ｓと今回読み込んだスロットル開度Ｓとから燃料電池
１０Ｂの運転状態変化率（スロットル開度変化率）ΔＳ
を算出する（ステップＳ１１０）。

【００７５】次に、面圧マップをＲＯＭから読み込む
（ステップＳ１２０）。この面圧マップは、図１６に示
すように、面圧（設定面圧）ＰＰｇｉと燃料電池の運転
温度Ｔｐとスロットル開度変化率ΔＳとの関係を示すも
のであり、運転温度Ｔｐとスロットル開度変化率ΔＳに
より、この運転温度Ｔｐとスロットル開度変化率ΔＳに
対応して求められる設定面圧ＰＰｇｉが定まることにな
る。

【００７６】燃料電池の運転温度Ｔｐは、上記した各電
池セルでの電気化学反応に伴う発熱状況により変化する
ので、燃料電池の運転状態を表す指標となり、運転温度
Ｔｐが高いほど多くの燃料ガスが供給されていることに
なる。そして、運転温度Ｔｐが高ければ多量の燃料ガス
供給によりセル面の面圧は上昇すると予想できるので、
設定面圧ＰＰｇｉは、運転温度Ｔｐが高いほど大きくな
るように設定されている。また、スロットル開度変化率
ΔＳが大きければ、電池セルでの電気化学反応をより活
発に進行させることが必要となるので、設定面圧ＰＰｇ
ｉは、スロットル開度変化率ΔＳが大きいほど大きくな
るように設定されている。なお、スロットル開度変化率
ΔＳは正負の符号を持つので、スロットル開度が増大側
に変化した場合のスロットル開度変化率ΔＳと減少側に
変化した場合のスロットル開度変化率ΔＳは区別され
る。

【００７７】面圧マップはこのような関係を持って予め
定められたものであり、設定面圧ＰＰｇｉは、運転温度
Ｔｐおよびスロットル開度変化率ΔＳの増減に対応して
増減する。この面圧マップの読込により、運転温度Ｔｐ
とスロットル開度変化率ΔＳに対応した設定面圧ＰＰｇ
ｉの最大値Ｐｍａｘと最小値Ｐｍｉｎが定まる。この設
定面圧ＰＰｇｉは、各圧力発生部材２１Ｂｉによる押圧
力の調整目標となり、各圧力発生部材２１Ｂｉへは、そ
れぞれの設定面圧ＰＰｇｉに応じた押圧力が得られるよ
うオイル給排がなされる。そして、この面圧マップは、
圧力発生部材２１Ｂｉの各押圧箇所、即ち面圧センサ５
５Ｂｉの設置個所ごとに予め定められており、それぞれ
ＲＯＭに記憶されている。よって、ステップＳ１２０の
処理では、各面圧センサ５５Ｂｉごとの面圧マップが読
み込まれる。この場合、第１実施例で説明したように、
セル面の中央領域（面圧センサ５５Ｂ１による押圧箇
所）ではその調整目標押圧力（即ち、設定面圧ＰＰｇ
ｉ）が最大となるように各面圧マップを定めることがで
きる。また、第３実施例で説明したように、燃料ガスの
主流軌跡ＧＲに沿って上流側ほど調整目標押圧力が大き
くなるように各面圧マップを定めることもできる。

【００７８】この面圧マップの読込に続いては、ステッ
プＳ１００で読込済みの各面圧センサ５５Ｂｉからの面
圧Ｐｇｉを、各押圧箇所ごとの押圧力マップＭｉにおけ
る設定面圧ＰＰｇｉの最小値ＰｍｉｎＭｉおよび最大値
ＰｍａｘＭｉと順次比較する（ステップＳ１２５，１３
５）。つまり、このステップＳ１２５とステップＳ１３
５で、各面圧センサ５５Ｂｉからの面圧Ｐｇｉが各押圧
箇所ごとの最大値ＰｍａｘＭｉと最小値ＰｍｉｎＭｉと
の間に属するかを判定する。

【００７９】ステップＳ１２５で否定判定すれば、その
ときの面圧Ｐｇｉは、各押圧箇所ごとの面圧マップＭｉ
の最小値ＰｍｉｎＭｉ以下であることになる。よって、
運転温度Ｔｐ並びにスロットル開度変化率ΔＳに応じた
面圧Ｐｇｉに対応できるよう押圧力を増大すべく、圧力
発生部材２１Ｂｉの押圧力を増大処理する（ステップＳ
１４０）。即ち、圧力発生部材２１Ｂｉにオイルが供給
されるよう給排電磁弁制御を行い、圧力発生部材２１Ｂ
ｉの押圧力を増大する。この場合、押圧力増大処理は、
上記した９個の圧力発生部材２１Ｂｉのうち、面圧Ｐｇ
ｉが最小値ＰｍｉｎＭｉ以下とされた圧力発生部材２１
Ｂｉについて行われる。例えば、圧力発生部材２１Ｂ１
に対応した面圧センサ５５Ｂ１からの面圧Ｐｇ１が最小
値ＰｍｉｎＭ１より小さく、他の圧力発生部材２１Ｂｉ
ではその面圧Ｐｇｉが最小値ＰｍｉｎＭｉより大きけれ
ば、圧力発生部材２１Ｂ１についてのみ押圧力増大処理
が実行される。こうして押圧力増大処理を行った後は、
既述したステップＳ１００に移行する。

【００８０】ステップＳ１２５の肯定判定に続くステッ
プＳ１３５で否定判定すれば、そのときの面圧Ｐｇｉ
は、各押圧箇所ごとの面圧マップＭｉの最大値Ｐｍａｘ
Ｍｉ以上であることになる。よって、運転温度Ｔｐ並び
にスロットル開度変化率ΔＳに応じた面圧Ｐｇｉに対応
できるよう押圧力を低減すべく、圧力発生部材２１Ｂｉ
の押圧力を低減処理する（ステップＳ１５０）。即ち、
圧力発生部材２１Ｂｉからオイルが排出されるよう給排
電磁弁制御を行い、圧力発生部材２１Ｂｉの押圧力を低
減する。この場合にあっても、押圧力低減処理は、上記
した９個の圧力発生部材２１Ｂｉのうち、面圧Ｐｇｉが
最大値ＰｍａｘＭｉ以上とされた圧力発生部材２１Ｂｉ
について行われる。こうして押圧力低減処理を行った後
は、既述したステップＳ１００に移行する。

【００８１】このように各圧力発生部材２１Ｂｉの押圧
力を増大或いは低減処理する際（ステップＳ１４０、１
５０）、押圧力が面圧マップＭｉの最小値ＰｍｉｎＭｉ
から最大値ＰｍａｘＭｉの間の所定値（例えば、中間
値）に対応したものとなるように増大したり低減するこ
とができる。また、面圧センサ５５Ｂｉから得られた面
圧Ｐｇｉに所定の補正係数を乗じたものに対応した押圧
力となるように、押圧力を増大したり低減することもで
きる。

【００８２】一方、ステップＳ１３５で肯定判定した場
合は、面圧Ｐｇｉは最小値ＰｍｉｎＭｉから最大値Ｐｍ
ａｘＭｉの間にあり適正であるので、圧力発生部材２１
Ｂｉの押圧力を保持処理する（ステップＳ１６０）。即
ち、圧力発生部材２１Ｂｉに対してオイル給排が行われ
ないよう給排電磁弁制御を行い、圧力発生部材２１Ｂｉ
の押圧力を保持する。この場合にあっても、押圧力保持
処理は、上記した９個の圧力発生部材２１Ｂｉのうち、
面圧Ｐｇｉが最小値ＰｍｉｎＭｉから最大値ＰｍａｘＭ
ｉの間にあるとされた圧力発生部材２１Ｂｉについて行
われる。こうして押圧力保持処理を行った後は、既述し
たステップＳ１００に移行する。

【００８３】以上説明したようにこの第６実施例の燃料
電池１０Ｂによれば、この燃料電池搭載車両を運転者が
スロットル開度に応じて加減速走行させる際、次の利点
がある。即ち、燃料電池１０Ｂの各押圧部位の押圧力
を、スロットル開度に応じた燃料電池の運転状態となる
以前において、当該運転状態に対応した押圧力となるよ
う、スロットル開度変化率ΔＳに基づいて押圧力を予め
増減或いは保持する。よって、燃料電池１０Ｂがスロッ
トル開度に基づいて運転する際、起き得るセパレータの
変形やセル面各部に対する力の不均等を、このスロット
ル開度に基づく運転状態となる以前に緩和できる。この
ため、既に均一に低減された接触抵抗とされた状態で燃
料電池１０Ｂを運転できるので、運転効率をより高める
ことができる。しかも、このように押圧力を制御する際
に、燃料電池の運転温度Ｔｐの高低をも考慮したので、
押圧力を燃料電池の運転状態に応じてよりきめ細かく制
御できる。よって、燃料電池１０Ｂの運転効率をより一
層高めることができる。また、押圧力制御詳しくは増減
或制御いは保持制御を、それぞれの圧力発生部材２１Ｂ
ｉにおいて個別に実施するようにしたので、セパレータ
の変形やセル面各部に対する力の均等化をより確実に緩
和でき、運転効率向上の点で有益である。

【００８４】次に、第７実施例について説明する。第７
実施例は、燃料電池のセパレータや押圧板１８に生じた
面圧分布の様子に応じて押圧力を随時調整する点に特徴
がある。図１７は第７実施例の燃料電池１０Ｃの概略構
成を説明するためのブロック図、図１８は圧力発生部材
と歪ゲージの配置の様子を説明するための説明図、図１
９はこの燃料電池１０Ｃが実施する押圧力モード調整処
理のフローチャート、図２０は押圧力モード調整処理の
処理内容を説明するための説明図である。

【００８５】図１７、図１８に示すように、燃料電池１
０Ｃは、上記の燃料電池１０Ｂと同様に９個の圧力発生
部材２１Ｂｉを有する。そして、この燃料電池１０Ｃで
は、押圧板１８を押圧上板１８ｃと押圧下板１８ｄとを
接合して構成し、この押圧板１８に歪ゲージ５６Ｃｊ
（ｊは添え字を表し、ｊ＝１〜５）を有する。歪ゲージ
５６Ｃｊは、押圧上板１８ｃの上下面に設置されて対を
なし、設置個所における押圧板１８の変形（即ちセル面
各部位の変形）に応じた電気信号を電子制御装置３０Ｃ
に出力する。この歪ゲージ５６Ｃｊは、図１８に示すよ
うに、セル面中央とセル面各コーナーに位置するよう配
設されている。圧力発生部材２１Ｂｉの配置の様子は燃
料電池１０Ｂと同じである。また、燃料電池１０Ｃで
は、上記の各歪ゲージ５６Ｃｊと対応させて、底面板１
４ａの側に面圧センサ５５Ｂｊを有する。

【００８６】次に、この第７実施例における電池セル積
層体１６の押圧の様子について、図１９のフローチャー
トに基づき説明する。

【００８７】図１９に示す押圧力モード調整処理も、所
定時間ごとに繰り返し実行されるものであり、まず、歪
ゲージ５６Ｃｊをスキャンし、セル面各部位についての
歪ゲージ信号Ｈｊを入力する（ステップＳ２００）。そ
の後、この各歪ゲージ信号Ｈｊから、押圧板１８やセパ
レータの変形モードを算定する（ステップＳ２１０）。
この場合、セパレータ等の各部位の変形はその部分に受
ける面圧の高低に依存することになるので、上記の変形
モードはセル面における面圧分布のモードともなる。

【００８８】今、押圧板１８やセパレータの各部位の変
形程度が同じであれば、歪ゲージ信号Ｈｊは略同一とな
る。よって、ステップＳ２１０では、図２０に示す基準
モードが算定される。また、各歪ゲージ信号Ｈｊが相違
する場合は、セル面中央の歪ゲージ５６Ｃ１からの歪ゲ
ージ信号Ｈ１と他の箇所での各歪ゲージ５６Ｃ２〜５６
Ｃ５からの歪ゲージ信号Ｈ２〜Ｈ６との比較により、次
のようにモードを算定する。歪ゲージ信号Ｈ１が最も大
きく他の歪ゲージ信号Ｈ２〜Ｈ６が略同一であるとき
は、図２０に示す凸状モードが、その反対に歪ゲージ信
号Ｈ１が最も小さいときは、凹状モードが算定される。
そして、各歪ゲージ信号Ｈｊが不規則に高低変化してい
るために図２０に示すように波状となる場合には、異常
モードとして算定する。

【００８９】上記のステップＳ２１０に続いては、算定
したモードが異常モードであるか否かを判定し（ステッ
プＳ２１５）、肯定判定すれば「異常発生」の旨をラン
プ、ブザー等で報知し（ステップＳ２２０）、一旦本ル
ーチンを抜ける。なお、異常報知と併せて、各圧力発生
部材２１Ｂｉは押圧力を保持するように制御するように
することもできる。こうすれば、不用意に押圧力を増減
してしまうようなことがない。

【００９０】一方、ステップＳ２１５での否定判定に続
いては、これ以降の押圧力調整に備えて、各面圧センサ
５５Ｂｊから面圧Ｐｇｊを読み込むと共に、この面圧セ
ンサ５５Ｂｊ設置個所について予め定められた適正面圧
ＰＴｇｊ（例えば、第６実施例で説明した最小値から最
大値までの面圧）をＲＯＭから読み込む（ステップＳ２
３０）。続いて、ステップＳ２１０で算定した面圧モー
ドが図２０に示す基準モードに合致するか否かを判定す
る（ステップＳ２３５）。

【００９１】このステップＳ２３５で基準モードに合致
すると肯定判定した場合は、基準モード保持処理を行い
（ステップＳ２４０）、一旦本ルーチンを抜ける。この
基準モード保持処理は、面圧Ｐｇｊが適正面圧ＰＴｇｊ
に合致する状態、例えば面圧Ｐｇｊが適正面圧ＰＴｇｊ
±Δｐの範囲に入る状態としつつ各圧力発生部材２１Ｂ
ｉの押圧力を均等に増減制御或いは保持制御することで
ある。例えば、面圧Ｐｇｊが適正面圧ＰＴｇｊに合致し
ていれば、各圧力発生部材２１Ｂｉの押圧力を保持した
り、面圧Ｐｇｊが適正面圧ＰＴｇｊから逸脱しない範囲
で、各圧力発生部材２１Ｂｉの押圧力を均等に増減制御
する。その一方、ある面圧Ｐｇｊ（例えば、面圧センサ
５５Ｂ２の面圧Ｐｇ２）が適正面圧ＰＴｇｊ（ＰＴｇ
２）と離れていれば、この面圧Ｐｇ２がＰＴｇ２に合致
するまで、各圧力発生部材２１Ｂｉの押圧力を均等に増
減制御する。

【００９２】ステップＳ２３５で基準モードに合致しな
いと否定判定した場合は、算定モード（凸状モード、凹
状モード）を基準モードに推移させる基準モード推移処
理を行い（ステップＳ２５０）、一旦本ルーチンを抜け
る。この基準モード推移処理は、上記したように面圧Ｐ
ｇｊが適正面圧ＰＴｇｊに合致する状態とすると共に、
算定モード（凸状モード、凹状モード）を基準モードに
推移させるよう各圧力発生部材２１Ｂｉごとに押圧力を
増減制御或いは保持制御することである。例えば、算定
モードが凸状モードであれば、セル面中央の圧力発生部
材２１Ｂ１で最も大きな押圧力を及ぼすことで、この凸
状モードを基準モードに推移させることができる。した
がって、圧力発生部材２１Ｂ１については押圧力を増大
制御し、他の圧力発生部材２１Ｂｉについては、面圧Ｐ
ｇｊと適正面圧ＰＴｇｊの合致の状況に応じて押圧力を
均等に増減制御或いは保持制御する。具体的には、圧力
発生部材２１Ｂ１以外の各圧力発生部材２１Ｂｉを均等
に押圧力増大制御しつつ、圧力発生部材２１Ｂ１につい
ては他のものより大きく押圧力を増大する。或いは、圧
力発生部材２１Ｂ１についてのみ押圧力増大制御し、他
の圧力発生部材２１Ｂｉは押圧力を保持する。そして、
このような制御に際しても、面圧Ｐｇｊが適正面圧ＰＴ
ｇｊに合致する範囲で押圧力の増大程度を調整する。

【００９３】また、算定モードが凹状モードであれば、
セル面中央の圧力発生部材２１Ｂ１以外の圧力発生部材
２１Ｂｉで大きな押圧力を均等に及ぼすことで、この凹
状モードを基準モードに推移させることができる。した
がって、圧力発生部材２１Ｂ１以外の圧力発生部材２１
Ｂｉについては押圧力を均等に増大制御し、圧力発生部
材２１Ｂ１については面圧Ｐｇｊと適正面圧ＰＴｇｊの
合致の状況に応じて押圧力を増減制御或いは保持制御す
る。具体的には、圧力発生部材２１Ｂ１以外の各圧力発
生部材２１Ｂｉを均等に押圧力増大制御しつつ、圧力発
生部材２１Ｂ１については他のものより小さく押圧力を
増大したり押圧力を保持する。そして、このような制御
に際しても、面圧Ｐｇｊが適正面圧ＰＴｇｊに合致する
範囲で押圧力の増大程度を調整する。

【００９４】以上説明したようにこの第７実施例の燃料
電池１０Ｃでは、セル面における面圧分布を面圧を受け
るセパレータ等の変形の様子として捉え、この面圧分布
をセル面各部位の歪ゲージ信号Ｈｊに基づいてモード化
する（ステップＳ２１０）。そして、その算定モードに
応じて圧力発生部材２１Ｂｉの押圧力を制御し（ステッ
プＳ２３０〜２５０）、この押圧力制御により算定モー
ドが基準モードとなるようにする。この基準モードはセ
ル面各部位に対して均等に力がかかった状態のモード、
換言すればセパレータや押圧板１８がセル面でほぼ均一
に変形した状態もモードである。よって、この基準モー
ドに即して電池セル積層体１６の各電池セル１０１がそ
のセル面に亘って押圧されれば、セパレータ等の変形や
セル面各部に対する力の不均等は緩和される。よって、
上記したように算定モードが基準モードとなる圧力発生
部材２１Ｂｉの押圧力を制御することで、接触抵抗が均
一に低減された状態で燃料電池１０Ｃを運転できる。こ
の結果、第７実施例の燃料電池１０Ｃによっても、燃料
電池の運転効率を高めることができる。しかも、効率向
上のために各圧力発生部材２１Ｂｉの押圧力を制御する
に当たり、算定モードが基準モードとなるようにしたの
で、圧力発生部材２１Ｂ１だけの押圧力増大や、圧力発
生部材２１Ｂ１以外の圧力発生部材２１Ｂｉの均等な押
圧力増大を図るだけでよい。このため、押圧力制御の簡
略化を図ることができる。

【００９５】また、この燃料電池１０Ｃでは、算定した
モードがセル面各部位の歪ゲージ信号Ｈｊが不規則な異
常モードである場合には、「異常発生」の旨をランプ等
で報知するようにした（ステップＳ２２０）。歪ゲージ
信号Ｈｊが不規則な場合は不用意なセパレータ等の変形
が起きているともいえ、このような場合は接触抵抗が大
きくなったりセル面各部位で大きく相違する事態が起き
ている虞がある。したがって、異常報知をすることで運
転停止を促して、接触抵抗が大きいままで燃料電池の運
転を不用意に継続させるようなことを防止できる。ま
た、不用意な運転継続による電解質膜損傷等の不具合を
防止することもできる。

【００９６】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記の実施例や実施形態になんら限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の燃料電池１０の概略構成を説明す
るための概略分解斜視図である。

【図２】燃料電池を構成する電池セル１０１の構造を例
示する模式断面図である。

【図３】この燃料電池１０の制御系のブロック図であ
る。

【図４】燃料電池の締め付けに用いる圧力発生部材によ
る押圧力の発生の様子を説明する説明図である。

【図５】第２実施例の燃料電池１０Ａの全体構成を表す
ブロック図である。

【図６】燃料電池１０Ａの有する圧力発生部材３５を説
明するためにその平面図と中央縦・横断面図を表した説
明図である。

【図７】この圧力発生部材３５による押圧力の発生の様
子を説明する説明図である。

【図８】第３実施例の圧力発生部材と押圧力の発生の様
子を説明する説明図である。

【図９】第４実施例の構成を説明するための概略斜視図
である。

【図１０】図９の１０−１０線拡大断面図である。

【図１１】第５実施例のベルト体を概略的に表した説明
図である。

【図１２】このベルト体の要部の構成を説明するための
説明図である。

【図１３】第６実施例の燃料電池１０Ｂの概略構成を説
明するためのブロック図である。

【図１４】燃料電池１０Ｂにおける圧力発生部材の配置
の様子を説明するための説明図である。

【図１５】この燃料電池１０Ｂが実施する押圧力調整処
理のフローチャートである。

【図１６】押圧力調整処理の処理内容を説明するための
グラフである。

【図１７】第７実施例の燃料電池１０Ｃの概略構成を説
明するためのブロック図である。

【図１８】この燃料電池１０Ｃにおける圧力発生部材と
歪ゲージの配置の様子を説明するための説明図である。

【図１９】燃料電池１０Ｃが実施する押圧力モード調整
処理のフローチャートである。

【図２０】押圧力モード調整処理の処理内容を説明する
ための説明図である。

【符号の説明】

１０、１０Ａ〜１０Ｃ…燃料電池 １２…外枠体 １２ａ…底板 １３ａ〜１３ｄ…側壁板 １４…位置決め体 １４ａ…底面板 １４ｂ…シャフト １４ｃ…シャフト １６…電池セル積層体 １６ａ，１６ｂ…位置決め孔 １６ｃ…供給開口 １６ｄ…排出開口 １８…押圧板 １８ａ，１８ｂ…位置決め孔 １８ｃ…押圧上板 １８ｄ…押圧下板 ２１〜２３…第１〜第３圧力発生部材 ２１Ｂ１〜２１Ｂ９…圧力発生部材 ２１Ｂｉ…圧力発生部材 ２１ａ〜２３ａ…オイル給排部 ２４…頂上板 ２４Ａ…頂上板 ２４Ｂ…頂上板 ２４ａ〜２４ｃ…環状溝 ２５〜２７…給排電磁弁 ２５Ｂｉ…給排電磁弁 ２８…オイルポンプ ２９…オイルパン ３０…電子制御装置 ３０Ｂ…電子制御装置 ３０Ｃ…電子制御装置 ３１〜３３…圧力センサ ３５…圧力発生部材 ３５ａ…中空部 ３５ｂ…厚肉底辺部 ３６…上流圧力発生部材 ３７…中流圧力発生部材 ３８…下流圧力発生部材 ４１〜４３…ベルト ４４…中空形状部 ４５…上部ベルト ４５ａ…端部金具 ４６…下部部材 ４６ａ…雌ネジ部 ５０…押圧力発生機器 ５１…油圧ピストン ５２…モータ ５２ａ…雄ネジ部 ５５Ｂ１…面圧センサ ５５Ｂ２…面圧センサ ５５Ｂｉ…面圧センサ ５５Ｂｊ…面圧センサ ５６Ｃ１〜５６Ｃ５…歪ゲージ ５６Ｃｊ…歪ゲージ １０１…電池セル １０２…電解質膜 １０３…アノード １０４…カソード １０５，１０６…セパレータ １０５Ｐ，１０６Ｐ…ガス流路 １０５Ｐ…燃料ガス流路 １０６Ｐ…酸化ガス流路 ＣＲ…中央方形形状領域 ＧＲ…主流軌跡 ＳＲ１，ＳＲ２…周囲領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 剛 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 5H026 AA06 BB02 CC03

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解質膜をガス拡散電極で挟持した電池
   セルをセパレータを介在させて積層した燃料電池であっ
   て、 前記電池セルの積層方向に沿った押圧力で前記燃料電池
   を押圧する押圧手段と、 該押圧手段が前記燃料電池に及ぼす前記押圧力を制御す
   る押圧制御手段とを備え、 前記押圧制御手段は、前記電池セルのセル面における面
   圧を受ける前記セパレータの変形が矯正されるように、
   前記セル面各部の面圧に応じて前記押圧力を調整する手
   段を有することを特徴とする燃料電池。
2. 【請求項２】 電解質膜をガス拡散電極で挟持した電池
   セルをセパレータを介在させて積層した燃料電池であっ
   て、 前記電池セルの積層方向に沿った押圧力で前記燃料電池
   を押圧する押圧手段と、 該押圧手段が前記燃料電池に及ぼす前記押圧力を制御す
   る押圧制御手段とを備え、 前記押圧制御手段は、前記電池セルのセル面における面
   圧が高い部分では前記押圧力が大きく前記面圧が低い部
   分では前記押圧力が小さくなるように、前記セル面の面
   圧に応じて前記押圧力を調整する手段を有することを特
   徴とする燃料電池。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の燃料電池で
   あって、 前記押圧手段は、前記セル面の複数箇所において前記押
   圧力を及ぼす、燃料電池。
4. 【請求項４】 請求項３記載の燃料電池であって、 前記押圧手段は、前記セル面の中央領域に亘って前記押
   圧力を及ぼす中央押圧部と、前記中央領域を取り囲む複
   数の周囲領域に亘って前記押圧力を及ぼす複数の周囲押
   圧部とを有する、燃料電池。
5. 【請求項５】 請求項４記載の燃料電池であって、 前記周囲押圧部は、前記電池セルの外郭形状に倣った前
   記周囲領域に亘って前記押圧力を及ぼす、燃料電池。
6. 【請求項６】 請求項３記載の燃料電池であって、 前記押圧手段は、前記積層方向に沿った押圧力を可変に
   発揮できるよう形成された複数の締結ベルト体を備え、 前記押圧制御手段は、前記締結ベルト体の発揮する前記
   押圧力を調整する手段を備える、燃料電池。
7. 【請求項７】 請求項３記載の燃料電池であって、 前記押圧手段は、前記セル面への燃料ガスの供給部周辺
   領域に前記押圧力を及ぼすガス供給側押圧部と、前記セ
   ル面からの燃料ガスの排出部周辺領域に前記押圧力を及
   ぼすガス排出側押圧部と、前記セル面における前記ガス
   供給部と前記ガス排出部の間の燃料ガス通過領域に前記
   押圧力を及ぼすガス通過領域押圧部とを有する、燃料電
   池。
8. 【請求項８】 請求項１又は請求項２記載の燃料電池で
   あって、 前記押圧手段は、 前記セル面の略全域に亘って前記押圧力を発揮するアク
   チュエータと、 該アクチュエータにより発揮された前記押圧力を前記セ
   ル面に伝達する伝達部材とを備え、 該伝達部材は、前記アクチュエータの押圧力を受けると
   前記押圧力に対向して前記押圧力の低減作用を果たす低
   減力を生成するよう構成され、前記セル面の面圧が大き
   くなる箇所ほど小さな前記低減力を生成する、燃料電
   池。
9. 【請求項９】 請求項１又は請求項２記載の燃料電池で
   あって、 燃料電池を制御する電池制御手段を備え、 前記押圧制御手段は、前記電池制御手段が前記燃料電池
   を制御する際に前記電池制御手段から前記燃料電池に出
   力される運転指令に基づいて、前記面圧に応じた押圧力
   調整を実行する手段を有する、燃料電池。
10. 【請求項１０】 請求項１又は請求項２記載の燃料電池
    であって、 前記押圧制御手段は、 前記セル面において起きた面圧分布を複数にパターン化
    し、該パターン化した面圧分布が基準となるパターンの
    面圧分布に一致するよう、前記パターンに応じた押圧力
    調整を実行する手段を有する、燃料電池。