JP2001155760A - 燃料電池スタックの圧迫方法及び装置 - Google Patents

燃料電池スタックの圧迫方法及び装置

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JP2001155760A
JP2001155760A JP2000321266A JP2000321266A JP2001155760A JP 2001155760 A JP2001155760 A JP 2001155760A JP 2000321266 A JP2000321266 A JP 2000321266A JP 2000321266 A JP2000321266 A JP 2000321266A JP 2001155760 A JP2001155760 A JP 2001155760A
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cell assembly
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Stephen A Grot
スティーブン・エイ・グロット
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】簡単且つ軽量な機構で燃料電池のスタックに均
一な圧迫負荷をかける。 【解決手段】 燃料電池のスタック１０は、最上端部プ
レートアセンブリ１４と、最下端部プレートアセンブリ
１６と、アセンブリの間に介設された燃料電池アセンブ
リ１２とスタックを圧した状態でクランプするクランプ
手段とを有する。最上端部プレートアセンブリは上に配
置され且つクランプ機構を介して燃料電池アセンブリを
圧する分配プレートと分配プレートの上に配置され且つ
クランプ機構を介して分配プレートを圧する最上端部プ
レートと最上端部プレートの間隔を隔てた各位置で最上
端部プレートにねじ形成された貫通孔を通って螺合する
複数のねじ３０とを含む。該ねじは、各ねじで実質的に
均一なトルクを提供するように選択的に締め上げる。こ
れにより分配プレートの領域及び従って燃料電池アセン
ブリの領域に亘って均一な圧迫負荷を保証する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池システム
に係り、より詳しくは、スタック内に配置され、圧した
状態で保持された燃料電池に関する。アメリカ合衆国政
府は、米国エネルギー省により授与された契約番号ＤＥ
−ＡＣ０２−９０ＣＨ１０４３５に従って、本発明に関
する権利を有する。
【０００２】
【従来技術】燃料電池スタックは、複数の燃料電池アセ
ンブリを備えており、一つの電池が他方の電池の上に積
み重ねられて互いに関して圧した状態で保持される。典
型的には、各々の燃料電池アセンブリは、アノード層
と、カソード層と、アノード層及びカソード層の間に介
設された電解質と、を含む。燃料電池スタックは、スタ
ックの電池を一緒に圧迫するため有意な量の圧迫力を必
要とする。この力は、反応体の内ガス圧力に抗して電池
内部の構成要素の間に良好な電気的接触を維持する必要
性からもたらされる。典型的には、面積当たりのユニッ
ト力はトータルで約１３７９ｋＰａ（２００ｐｓｉ）で
ある。この力は、電池の活性化領域全体（典型的には、
自動車用サイズのスタックに対して、５００乃至１，０
００平方ｃｍ）に亘って等しく分配されなければならな
い。かくして、これらのサイズのスタックのトータルの
圧迫力は、約７２６４ｋｇ（１６，０００ポンド）から
約１４５２８ｋｇ（３２，０００ポンド）の間にある。
スタック圧迫機構の設計者に対するチャレンジは、電池
の活性化領域に亘って均一に圧迫力を分配することであ
る。
【０００３】この均一な圧迫力の分配を提供するため試
みられた従来技術には、外部タイロッドを備えた剛性端
部プレート、バンドクランプを備えた剛性端部プレー
ト、ガス袋のための空洞部を備えた半剛性端部プレー
ト、及び、電池が通過する内部タイロッドを備えた剛性
の端部プレートなどがある。
【０００４】外部タイロッドを備えた剛性端部プレート
では、ねじが形成されたタイロッドが、最上端部プレー
トからスタックの外側に沿って最下端部プレートの周辺
部まで延び、その結果、トータルの圧迫力がタイロッド
によって、運搬される。端部プレートは、トータルで小
さい（一電池当たり２５．４μｍ（１ミル）以下）湾曲
が達成されるのに十分な厚さでなければならない。この
システムの欠点は、トータルの端部プレートのスパンが
最大であり、プレート面積全体に亘る力を生成するため
に他の方法を用いていないので、他の全てのオプション
に比べて非常に厚くなければならないということであ
る。
【０００５】バンドクランプを備えた剛性端部プレート
では、１つ又はそれ以上のバンドストラップが、最上端
部プレートの中心部である程度の支持を提供するため端
部プレートの回りに包まれる。この構成は、バンド金属
の薄いストラップであり、その結果、外部タイロッドと
比較してスタック外部で占められる体積がより少なくな
るが、ストラップを備えた最上端部プレートの中心にお
いて有意な支持を達成することが困難であるという欠点
を有する。
【０００６】ガス袋のための空洞部を備えた半剛性端部
プレートでは、最上端部プレートの最下面が中空にくり
抜かれ、ガス袋がスタックに望まれた圧迫負荷を提供す
るため圧縮される。最上端部それ自体は、ガス袋がトー
タルのプレート面積に亘って均一な力の分布を維持する
一方で、ある程度、曲がることを可能とされる。この構
成は、最上端部プレートの構造的要素を、より薄く作る
ことができるという利点を有する。それは、かなり曲が
ることを可能とされるからである。しかし、端部プレー
ト内に空洞部を必要とし、その結果、端部プレートの全
体に亘る厚さが、かなり増大するという欠点を有する。
【０００７】電池を通過する内部タイロッドを備えた剛
性の端部プレートでは、タイロッドが、該端部プレート
の中心により近いところに該タイロッドを配置すること
を可能にするように電池中心を通って延在する。ここ
に、湾曲力のトータルのスパンは、最上端部プレートの
全体幅に亘っては延在していないが、より短いスパンが
達成される。この構成は、最上端部プレートのスパンの
長さを減少させ、その結果、より薄い端部プレートを使
用する能力を生じさせるという利点を有する。しかし、
タイロッドが電池を通過することを可能にするため、複
雑な両極性プレート密封機構を必要とするという欠点を
有する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、改善された
燃料電池アセンブリを提供することを目的とする。より
詳しくは、本発明は、燃料電池スタックのための改善さ
れた圧迫方法及び装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気化学的燃
料電池のスタックに関する。この電気化学的燃料電池の
スタックは、最上端部プレートアセンブリと、最下端部
プレートアセンブリと、該最上及び最下端部プレートア
センブリの間に介設され、且つ、アノード層、カソード
層及びこれらアノード層及びカソード層の間に介設され
た電解質を含む少なくとも１つの電気化学的燃料電池ア
センブリと、前記スタックを圧した状態でクランプする
ように作働するクランプ手段と、を有する型式である。
【００１０】本発明によれば、上記端部プレートアセン
ブリのうち一つは、燃料電池アセンブリに対面し、且
つ、クランプ手段により燃料電池アセンブリに対して圧
される端部プレートと、端部プレートの間隔を隔てた各
位置で該端部プレートに配置され、且つ、該端部プレー
トの略平面に概略交差する軸方向に該端部プレートに対
して選択的に移動可能である、複数の夫々分離した力印
加装置と、端部プレートに対して移動されるところの任
意の軸位置に各々の力印加装置を維持するように作動す
る保持手段と、を含む。この構成によれば、分離した複
数の力印加装置は、燃料電池アセンブリの領域に亘って
実質的に均一な圧迫負荷を保証するように、端部プレー
トに対して選択的に移動可能となる。端部プレートそれ
自体は、比較的薄くなり、撓むことが可能となる。
【００１１】本発明に係る装置の更なる特徴によれば、
力印加装置及び保持手段は、端部プレートにねじ形成さ
れた貫通孔を通って螺合するねじを含み、該ねじは、そ
の自由端部で燃料電池アセンブリの対向面に対して支持
する。この構成によれば、これらのねじは、各ねじで実
質的に均一なトルクを提供するように選択的に締め上げ
られ、燃料電池アセンブリの領域に亘って均一な圧迫負
荷を保証すると共に、撓むことを可能とされた比較的薄
い端部プレートの使用を可能にする。
【００１２】本発明の更なる特徴によれば、一つの端部
プレートアセンブリは、最上端部プレートアセンブリで
あり、端部プレートは、最上端部プレートである。本発
明の原理は、最上及び最下の端部プレートアセンブリの
いずれか一方、或いは、両方の端部プレートに適用する
ことができる。本発明の原理は、最上端部アセンブリで
最も容易に且つ有利に適用される。
【００１３】本発明の更なる特徴によれば、最上端部プ
レートアセンブリは、燃料電池アセンブリの上に配置さ
れ、且つ、該燃料電池アセンブリ及び最上端部プレート
の間に介設された分配プレートを更に備え、ねじの最下
端部は、分配プレートの最上面に対して支持する。この
構成によれば、これらのねじの選択的締め上げが、分配
プレートの領域に亘って、及び従って燃料電池アセンブ
リの領域に亘って、実質的に均一な圧迫負荷を保証す
る。
【００１４】本発明の更なる特徴によれば、クランプ手
段は、最上及び最下の端部プレートアセンブリを相互接
続するタイロッドを含む。本発明の圧迫構成は、従来の
外部タイロッドアセンブリが、比較的薄い最上端部プレ
ートと結合して用いられることを可能にする。
【００１５】本発明に係る方法は、電気化学的燃料電池
スタックの端部プレートの少なくとも１つの厚さを減少
させ、及びこれによってその重量を減少させる方法に関
する。この電気化学的燃料電池スタックは、最上端部プ
レートと、最下端部プレートと、該最上及び最下端部プ
レートの間に介設され、且つ、アノード層、カソード層
及びこれらアノード層及びカソード層の間に介設された
電解質を含む少なくとも１つの電気化学的燃料電池アセ
ンブリと、前記スタックを圧した状態でクランプするよ
うに作働するクランプ手段と、を有する型式である。
【００１６】本発明に係る方法によれば、複数の夫々分
離した力印加装置が一つの端部プレートの間隔を隔てた
各位置で該端部プレートに配置される。このとき各々の
力印加装置が、該端部プレートの略平面に概略交差する
軸方向に該端部プレートに対して選択的に移動可能であ
る。保持手段が用意され、端部プレートに対して移動さ
れるところの任意の軸位置に各々の力印加装置を維持す
るように作動する。各々の力印加装置が、燃料電池アセ
ンブリの領域に亘って実質的に均一な圧迫負荷を保証す
るように端部プレートに対して選択的に移動する。この
方法は、力印加装置の選択的移動に応じて撓み得る比較
的薄く且つ比較的軽量の端部プレートの使用を可能に
し、その一方で、該力印加装置は、スタックの領域に亘
って均一な圧迫負荷を提供するように亘って作用する。
【００１７】本発明に係る方法の更なる特徴によれば、
力印加装置及び保持手段は、端部プレートにねじ形成さ
れた貫通孔を通って螺合するねじを含み、該ねじは、そ
の自由端部で燃料電池アセンブリの対向面に対して支持
し、選択的に移動させる工程では、各ねじで実質的に均
一なトルクを提供するように各ねじを選択的に締め上げ
る。この方法によれば、燃料電池アセンブリの領域に亘
って均一な圧迫負荷を保証し、その一方で、比較的薄く
且つ比較的軽量の端部プレートが撓むことを可能にす
る。
【００１８】本発明に係る方法の更なる特徴によれば、
１つの端部プレートは最上端部プレートであり、燃料電
池スタックは、燃料電池アセンブリの上に配置され且つ
該燃料電池アセンブリ及び最上端部プレートの間に介設
された分配プレートを更に備え、ねじの最下端部は、分
配プレートの最上面に対して支持する。この方法によれ
ば、ねじの選択的締め上げが、分配プレートの領域に亘
って、及び従って燃料電池アセンブリの領域に亘って、
実質的に均一な圧迫負荷を保証する。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１に示された燃料電池スタック
１０は、積み重ねられた形態で配列された複数の燃料電
池１２と、最上端部プレートアセンブリ１４と、最下端
部プレートアセンブリ１６と、タイロッドアセンブリ１
８と、を備えている。
【００２０】各々の燃料電池１２（図６）は、アノード
の流れ燃料プレート即ちアノード層２０と、カソードの
流れ燃料プレート即ちカソード層２２と、膜電極アセン
ブリ即ち電解質２４と、を備える。
【００２１】最上端部プレートアセンブリ１４（図１及
び４）は、最上端部プレート２６と、電流コレクター即
ち分配プレート２８と、複数のねじ３０と、を含む。複
数の間隔を隔てた、ねじ形成された貫通ボア２６Ａは、
プレートの実質的に全表面積に亘って延在するパターン
即ちアレイに、最上端部２６内に設けられている。ボア
２６Ａのねじ山は、ねじ３０のねじ山と合致する。ねじ
３０（図５）は、例えば、各々のねじの最上端部でアレ
ンヘッドソケット３０Ａを備えるヘッドレスの機械ねじ
であってもよい。
【００２２】最下端部プレートアセンブリ１６は、プレ
ート３１を備える。プレートアセンブリ及び燃料電池
は、図示のような矩形形状を持ち得る。勿論、他の形態
も使用することができる。各々のタイロッドアセンブリ
１８は、ボルト３２及びナット３４を備える。各々のボ
ルト３２は、ヘッド３２Ａと、ねじが形成されたシャフ
ト部３２Ｂと、を備える。
【００２３】燃料電池の組み立てられた関係では、燃料
電池１２は、最下端部プレート３１の頂上部に積み重ね
られる。分配プレート２８は、スタックの頂上部に配置
される。最上端部プレート２６は、分配プレートの頂上
部に配置される。ねじ３０は、最上端部プレート２６内
のねじボア２６Ａの中に各々螺合される。タイロッドア
センブリ１８は、クランプされた形態において、全アセ
ンブリを維持するためのクランプ手段を構成するよう
に、最上及び最下端部プレートアセンブリの間に延びて
いる。最上端部プレート２６内のねじ形成された貫通ボ
ア２６Ａは、積み重ねられた燃料電池の実質的な全表面
積に亘って延在するパターン即ちアレイ状に分配され
る。反応物及び冷却剤の流体流れは、既知の燃料電池技
術に従って、スタック内の内部マニホールド及び通路
（図示せず）に供給され、そこから排出されることを理
解されたい。
【００２４】一旦、燃料電池スタック組み立てられた場
合、ねじ３０は、それらの最下端部３０Ａで分配プレー
ト２８の最上面に対して負荷をかけるように、夫々のボ
ア２６Ａの中に選択的に螺合される。ねじは、ねじの全
てに実質的に均一なトルクを生成し、これによって、ね
じの各々により分配プレートを介してスタックに適用さ
れる実質的に均一な圧迫負荷を生成する態様で選択的に
締め上げられる。例えば、図７に示されるように、これ
らのねじは、アレンヘッドソケット３０Ａに受け入れら
れるためのアレンヘッドドライバー３６Ａを有するトル
クレンチ３６を用いて、均一な所定のトルクに締め上げ
られてもよい。
【００２５】タイロッド１８により最上端部プレートに
生成された圧迫負荷の量は、圧迫負荷がタイロッドによ
り境界付けられたスタックの周辺領域で最大となり、ス
タックの中心部で最小になるようにタイロッドからの距
離に依存して変動するので、スタック周辺に隣接したね
じは、与えられた量のトルク及び圧迫負荷を生成するた
めに比較して最小量の締め上げを必要とし、スタックの
中心部におけるねじは、与えられた同じ量のトルク及び
圧迫負荷を生成するために比較して最大量の締め上げを
必要とする。その結果、図３に最も良く示されるよう
に、最上端部プレート２６は、燃料電池アセンブリの全
重量を減少させるため本発明に従って比較的薄されても
よく、撓んで図３で誇張された形態で示す撓んだ形態即
ち曲がった形態を呈することが可能となり、最上端部プ
レートの周辺領域が分配プレートの最上面と実質的に連
続し、プレートの中心領域が分配プレートに関してかな
り上方に撓んで即ち曲がり、周辺部と中心部の間のプレ
ートの中間領域が中心部から周辺部にいくにつれて測定
された撓み量がより少なくなる。図３に示される選択的
に締められたねじは、それらが均一に与えられたトルク
にまで締め上げられるので、分配プレートに、これによ
りスタックの電池に均一な圧迫力を適用するように分配
プレートに対して全て同じ軸上圧迫力を及ぼす。
【００２６】スタックに圧迫負荷を適用するため、ねじ
３０を使用することは、比較的薄い最上端部プレートの
使用を可能にすることが見て取れよう。これらのねじ
は、たとえ端部プレートがその相対的な薄さにより、か
なり曲げられ即ち撓むことを可能にされたとしても、圧
迫力をスタックプレート面積に亘って均等に効果的に伝
達するからである。比較的薄い最上端部プレート２６及
びねじ３０が結合した重量は、比較的厚い端部プレート
の重量よりかなり少なくすることができるので、本発明
は、与えられた燃料電池容積に対して、燃料電池アセン
ブリの重量を減少させる。
【００２７】本発明の好ましい実施形態が詳細に図示さ
れ説明されたが、本発明の範囲即ち精神から逸脱するこ
となく、開示された実施形態に様々な変更をなすことが
できることは明らかである。例えば、タイロッドが燃料
電池アセンブリのためのクランプ手段として示された
が、例えばバンドなどの他のクランプ手段も用いること
ができる。更に、端部プレート内で配置された力印加装
置は、好ましい実施形態では、ねじであるが、例えばラ
チェットピン（ratcheting pin）などの力印加装置も用
いることができる。更には、本発明は、燃料電池スタッ
クの最上端部プレートアセンブリに適用されるように図
示され、説明されたが、同様の体積及び重量に関する利
点を、本発明の原理を最下端部プレートアセンブリに適
用することによっても、実現することができる。更に加
えて、図示され説明された本発明は、最上端部プレート
及び最下端部プレートの両方に同時に適用可能であるこ
とが理解されるべきである。
【００２８】本発明はそのいくつかの実施形態の観点で
説明されたが、上記した説明に限定されるものではな
く、本発明は請求項で画定される範囲によってのみ限定
されることが意図されている。
【００２９】独占排他的な所有権即ち特権が請求される
本発明の実施形態は、請求の範囲で画定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る燃料電池スタックの斜視
図である。
【図２】図２は、図１のライン２−２に沿って取られた
断面図である。
【図３】図３は、図２に類似した図であるが、燃料電池
スタックが負荷をかけられて圧迫された態様を示してい
る。
【図４】図４は、本発明の圧迫装置で用いられた端部プ
レートアセンブリの構成要素を示す詳細な斜視図であ
る。
【図５】図５は、図３のサークル５内を抽出した詳細図
である。
【図６】図６は、燃料電池の詳細を示す断片図である。
【図７】図７は、スタックの負荷状態を示す断片斜視図
である。
【符号の説明】
１０ 燃料電池のスタック １２ 燃料電池 １４ 最上端部プレートアセンブリ １６ 最下端部プレートアセンブリ １８ タイロッド ２０ アノード層 ２２ カソード層 ２４ 電解質 ２６ 最上端部プレート ２６Ａ ねじ形成された貫通ボア ２８ 分配プレート ３０ ねじ ３０Ａ アレンヘッドソケット ３１ 最下端部プレート ３２ ボルト ３２Ａ ヘッド ３２Ｂ ねじ形成されたシャフト部分 ３４ ナット ３６ トルクレンチ ３６Ａ アレンヘッドドライバー

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気化学的燃料電池のスタックであっ
    て、 前記スタックは、最上端部プレートアセンブリと、最下
    端部プレートアセンブリと、該最上及び最下端部プレー
    トアセンブリの間に介設され、且つ、アノード層、カソ
    ード層及びこれらアノード層及びカソード層の間に介設
    された電解質を含む少なくとも１つの電気化学的燃料電
    池アセンブリと、前記スタックを圧した状態でクランプ
    するように作働するクランプ手段と、を有し、 前記端部プレートアセンブリのうちの一つは、 前記燃料電池アセンブリに対面し、且つ、前記クランプ
    手段により前記燃料電池アセンブリに対して圧される端
    部プレートと、 前記端部プレートの間隔を隔てた各位置で該端部プレー
    トに配置され、且つ、該端部プレートの略平面に概略交
    差する軸方向に該端部プレートに対して選択的に移動可
    能である、複数の夫々分離した力印加装置と、 前記端部プレートに対して移動されるところの任意の軸
    位置に各々の力印加装置を維持するように作動する保持
    手段であって、これにより、該力印加装置は、前記燃料
    電池アセンブリの領域に亘って実質的に均一な圧迫負荷
    を保証するように、前記端部プレートに対して選択的に
    移動可能となる、前記保持手段と、 を有することを特徴とする、前記燃料電池スタック。
  2. 【請求項２】 前記力印加装置及び前記保持手段は、前
    記端部プレートにねじ形成された貫通孔を通って螺合す
    るねじを含み、該ねじは、その自由端部で前記燃料電池
    アセンブリの対向面に対して支持し、これによって、こ
    れらのねじは、各ねじで実質的に均一なトルクを提供す
    るように選択的に締め上げられ、前記燃料電池アセンブ
    リの領域に亘って均一な圧迫負荷を保証する、請求項１
    に記載の電気化学的燃料電池スタック。
  3. 【請求項３】 前記端部プレートアセンブリのうちの一
    つは、最上端部プレートアセンブリであり、前記端部プ
    レートは、最上端部プレートである、請求項２に記載の
    電気化学的燃料電池スタック。
  4. 【請求項４】 前記最上端部プレートアセンブリは、前
    記燃料電池アセンブリの上に配置され、且つ、該燃料電
    池アセンブリ及び前記最上端部プレートの間に介設され
    た分配プレートを更に備え、 前記ねじの最下端部は、前記分配プレートの最上面に対
    して支持し、これによって、前記ねじの選択的締め上げ
    が、前記分配プレートの領域に亘って、及び従って前記
    燃料電池アセンブリの領域に亘って、実質的に均一な圧
    迫負荷を保証する、請求項３に記載の電気化学的燃料電
    池スタック。
  5. 【請求項５】 前記クランプ手段は、前記最上及び最下
    の端部プレートアセンブリを相互接続するタイロッドを
    含む、請求項４に記載の電気化学的燃料電池スタック。
  6. 【請求項６】 電気化学的燃料電池のスタックであっ
    て、 最上端部プレートアセンブリと、最下端部プレートアセ
    ンブリと、該最上及び最下端部プレートアセンブリの間
    に介設され、且つ、アノード層、カソード層及びこれら
    アノード層及びカソード層の間に介設された電解質を含
    む少なくとも１つの電気化学的燃料電池アセンブリと、
    前記スタックを圧した状態でクランプするように作働す
    るクランプ手段と、を有し、 前記最上端部プレートアセンブリは、 前記燃料電池アセンブリの上に配置され、且つ、前記ク
    ランプ手段により前記燃料電池アセンブリに対して圧さ
    れる分配プレートと、 前記分配プレートの上に配置され、且つ、前記クランプ
    手段により該分配プレートに対して圧される最上端部プ
    レートと、 前記最上端部プレートの間隔を隔てた各位置で該最上端
    部プレート内でねじ形成された貫通孔に螺合され、且
    つ、前記分配プレートの最上面にそれらの最下端部で支
    持する複数のねじであって、これらのねじは、各ねじで
    実質的に均一なトルクを提供するように選択的に締め上
    げられ、これによって前記分配プレートの領域に亘っ
    て、及び従って前記燃料電池アセンブリの領域に亘って
    均一な圧迫負荷を保証する、前記複数のねじと、 を含むことを特徴とする、電気化学的燃料電池のスタッ
    ク。
  7. 【請求項７】 前記クランプ手段は、前記最上及び最下
    端部プレートアセンブリを相互接続するタイロッドアセ
    ンブリを含む、請求項６に記載の電気化学的燃料電池の
    スタック。
  8. 【請求項８】 電気化学的燃料電池スタックの端部プレ
    ートの少なくとも１つの厚さを減少させ、及びこれによ
    ってその重量を減少させる方法であって、該電気化学的
    燃料電池スタックは、最上端部プレートと、最下端部プ
    レートと、該最上及び最下端部プレートの間に介設さ
    れ、且つ、アノード層、カソード層及びこれらアノード
    層及びカソード層の間に介設された電解質を含む少なく
    とも１つの電気化学的燃料電池アセンブリと、前記スタ
    ックを圧した状態でクランプするように作働するクラン
    プ手段と、を有する型式であり、 前記方法は、 前記端部プレートの間隔を隔てた各位置で該端部プレー
    トに複数の夫々分離した力印加装置を配置し、このとき
    各々の力印加装置が、該端部プレートの略平面に概略交
    差する軸方向に該端部プレートに対して選択的に移動可
    能であるようにし、 前記端部プレートに対して移動されるところの任意の軸
    位置に各々の前記力印加装置を維持するように作動する
    保持手段を用意し、 前記燃料電池アセンブリに圧迫負荷を印加するため各々
    の前記力印加装置を前記端部プレートに対して選択的に
    移動し、これによって、前記燃料電池アセンブリに圧迫
    負荷を印加するため前記力印加装置の選択的移動に応じ
    て撓み得る比較的薄く且つ比較的軽量の端部プレートの
    使用を可能にし、その一方で、該力印加装置は、前記燃
    料電池アセンブリの領域に亘って実質的に均一な圧迫負
    荷を保証するように作用する、各工程を含む前記方法。
  9. 【請求項９】 前記力印加装置及び前記保持手段は、前
    記端部プレートにねじ形成された貫通孔を通って螺合す
    るねじを含み、該ねじは、その自由端部で前記燃料電池
    アセンブリの対向面に対して支持し、 前記選択的に移動させる工程は、各ねじで実質的に均一
    なトルクを提供するように各ねじを選択的に締め上げ、
    これによって、前記燃料電池アセンブリの領域に亘って
    均一な圧迫負荷を保証し、その一方で、比較的薄く且つ
    比較的軽量の端部プレートが撓むことを可能にする、請
    求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記少なくとも１つの端部プレートは
    最上端部プレートである、請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記燃料電池スタックは、 前記燃料電池アセンブリの上に配置され、且つ、該燃料
    電池アセンブリ及び前記最上端部プレートの間に介設さ
    れた分配プレートを更に備え、 前記ねじの最下端部は、前記分配プレートの最上面に対
    して支持し、これによって、前記ねじの選択的締め上げ
    が、前記分配プレートの領域に亘って、及び従って前記
    燃料電池アセンブリの領域に亘って、実質的に均一な圧
    迫負荷を保証する、請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記クランプ手段は、前記最上及び最
    下端部プレートアセンブリを相互接続するタイロッドア
    センブリを含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 最上端部プレートと、最下端部プレー
    トと、該最上及び最下端部プレートの間に介設され、且
    つ、アノード層、カソード層及びこれらアノード層及び
    カソード層の間に介設された電解質を含む少なくとも１
    つの電気化学的燃料電池アセンブリと、電気化学的燃料
    電池スタックを圧した状態でクランプするように作働す
    るクランプ手段と、を有する、前記電気化学的燃料電池
    スタックにおいて、前記最上端部プレートの少なくとも
    １つの厚さを減少させ及びこれによってその重量を減少
    させると共に前記スタックの均一な圧迫負荷を保証する
    方法であって、 前記最上端部プレートの間隔を隔てた各位置で該最上端
    部プレートに複数の夫々分離した力印加装置を配置し、
    このとき各々の力印加装置が、該最上端部プレートの略
    平面に概略交差する軸方向に該最上端部プレートに対し
    て選択的に移動可能であるようにし、 前記最上端部プレートに対して移動されるところの任意
    の軸位置に各々の前記力印加装置を維持するように作動
    する保持手段を用意し、 前記燃料電池アセンブリに圧迫負荷を印加するため各々
    の前記力印加装置を前記最上端部プレートに対して選択
    的に移動し、これによって、前記力印加装置の選択的移
    動に応じて撓み得る比較的薄く且つ比較的軽量の端部プ
    レートの使用を可能にし、その一方で、該力印加装置
    は、前記燃料電池アセンブリの領域に亘って実質的に均
    一な圧迫負荷を保証するように作用する、各工程を含む
    前記方法。
  14. 【請求項１４】 前記力印加装置及び前記保持手段は、
    前記最上端部プレートにねじ形成された貫通孔を通って
    螺合するねじを含み、該ねじは、前記燃料電池アセンブ
    リの最上面をその自由端部で支持し、 前記選択的に移動させる工程は、各ねじで実質的に均一
    なトルクを提供するように各ねじを選択的に締め上げ、
    これによって、前記燃料電池アセンブリの領域に亘って
    均一な圧迫負荷を保証する、請求項１３に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記燃料電池スタックは、 前記燃料電池アセンブリの上に配置され、且つ、該燃料
    電池アセンブリ及び前記最上端部プレートの間に介設さ
    れた分配プレートを更に備え、 前記ねじの最下端部は、前記分配プレートの最上面に対
    して支持し、これによって、前記ねじの選択的締め上げ
    が、前記分配プレートの領域に亘って、及び従って前記
    燃料電池アセンブリの領域に亘って、実質的に均一な圧
    迫負荷を保証する、請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記クランプ手段は、前記最上及び最
    下端部プレートアセンブリを相互接続するタイロッドア
    センブリを含む、請求項１５に記載の方法。
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