JP2002124291A - Fuel cell - Google Patents
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池に関し、
とくに燃料電池の締結構造に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel cell,
In particular, it relates to a fastening structure for a fuel cell.
【０００２】[0002]
【従来の技術】固体高分子電解質型燃料電池は、イオン
交換膜からなる電解質膜とこの電解質膜の一面に配置さ
れた触媒層および拡散層からなる電極（アノード、燃料
極）および電解質膜の他面に配置された触媒層および拡
散層からなる電極（カソード、空気極）とからなる膜−
電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assem
bly ）と、アノード、カソードに燃料ガス（水素）およ
び酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための流体
通路を形成するセパレータとからセルを構成し、セルの
積層体からモジュールを構成し、モジュールの積層方向
両端に、ターミナル、インシュレータ、エンドプレート
を配置してスタックを構成し、スタックをセル積層体の
外側でセル積層方向に延びるテンションプレートにて締
め付け、固定したものからなる。固体高分子電解質型燃
料電池では、アノード側では、水素を水素イオンと電子
にする反応が行われ、水素イオンは電解質膜中をカソー
ド側に移動し、カソード側では酸素と水素イオンおよび
電子（隣りのＭＥＡのアノードで生成した電子がセパレ
ータを通してくる）から水を生成する反応が行われる。 アノード側：Ｈ2 →２Ｈ+ ＋２ｅ- カソード側：２Ｈ+ ＋２ｅ- ＋（１／２）Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ 上記の電気化学反応が正常に行われるには、スタックの
締め付け荷重がスタックの電極部の横断面全域にわたっ
て均一で、しかも大きく変動しないことが必要である。
また、カソードでの水生成反応では熱が出るので、セパ
レータ間には、各セル毎にあるいは複数個のセル毎に、
冷却媒体（通常は冷却水）が流れる流路が形成されてお
り、燃料電池を冷却している。そのため、燃料電池の環
境温度は、運転停止時の周囲温度（たとえば、２０℃）
と運転時の冷却媒体温度（約８０℃）との間に繰り返し
変化し、それによって締め付け荷重も変動する。また、
膜、電極のクリープによっても荷重は変わる。特開平９
−２５９９１６号公報は、スタックを均一に締め付ける
ために、燃料電池スタックをスタックの外側で燃料電池
積層方向に延びる４本のロッド・ナットで加圧する締結
構造を開示している。また、ナットとスタック間には加
圧コイルスプリングが設けられており、それによって荷
重変動が低減している。2. Description of the Related Art A polymer electrolyte fuel cell comprises an electrolyte membrane comprising an ion exchange membrane, electrodes (anode and fuel electrode) comprising a catalyst layer and a diffusion layer disposed on one side of the electrolyte membrane, and an electrolyte membrane. Membrane consisting of catalyst layer and diffusion layer electrodes (cathode, air electrode) arranged on the surface
Electrode assembly (MEA: Membrane-Electrode Assem
bly) and a separator that forms a fluid passage for supplying fuel gas (hydrogen) and oxidizing gas (oxygen, usually air) to the anode and cathode, and a module from a stack of cells. A terminal, an insulator, and an end plate are arranged at both ends in the stacking direction of the module to form a stack, and the stack is fastened and fixed by a tension plate extending in the cell stacking direction outside the cell stack. In a solid polymer electrolyte fuel cell, on the anode side, a reaction is performed to convert hydrogen into hydrogen ions and electrons. The hydrogen ions move through the electrolyte membrane to the cathode side, and oxygen and hydrogen ions and electrons (neighboring atoms) move on the cathode side. (The electrons generated at the anode of the MEA pass through the separator) to produce water. Anode side: H 2 → 2H + + 2e − Cathode side: 2H + + 2e − + (１ ／) O 2 → H 2 O In order for the above electrochemical reaction to be performed normally, the tightening load of the stack must be equal to the electrode of the stack. It is necessary to be uniform over the entire cross section of the part and not to vary greatly.
Further, since heat is generated in the water generation reaction at the cathode, between the separators, every cell or every plural cells,
A flow path through which a cooling medium (usually, cooling water) flows is formed to cool the fuel cell. Therefore, the ambient temperature of the fuel cell is determined by the ambient temperature at the time of operation stop (for example, 20 ° C.).
And the cooling medium temperature during operation (approximately 80 ° C.), whereby the tightening load also varies. Also,
The load changes depending on the creep of the membrane and the electrode. JP 9
Japanese Patent Application Publication No. 259916 discloses a fastening structure in which a fuel cell stack is pressed with four rods and nuts extending in the fuel cell stacking direction outside the stack in order to uniformly tighten the stack. In addition, a pressure coil spring is provided between the nut and the stack, thereby reducing load fluctuation.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の燃料電
池の締結構造では、スタックを構成するセルの平行度合
いが悪い場合、均一な面圧で締め付けることが難しい。
均一面圧で加圧されない場合、燃料電池の性能低下が生
じたり、最悪の場合には反応ガス（水素、空気）のリー
クが生じるおそれがある。また、燃料電池積層方向に延
びる４本のロッド・ナットで加圧する締結構造では、エ
ンドプレートより燃料電池積層方向外側にロッドの端部
やナットが延びるために、燃料電池スタックの全長が長
くなり、車両への搭載に不利になる。本発明の目的は、
燃料電池のスタックを面圧が均一かほぼ均一になるよう
に燃料電池積層方向に加圧できる燃料電池を提供するこ
とにある。However, in the conventional fastening structure of a fuel cell, when the parallelism of the cells constituting the stack is poor, it is difficult to fasten with a uniform surface pressure.
If the pressurization is not performed at a uniform surface pressure, the performance of the fuel cell may decrease, or in the worst case, leakage of the reaction gas (hydrogen, air) may occur. In the fastening structure in which pressure is applied by four rods and nuts extending in the fuel cell stacking direction, the entire length of the fuel cell stack becomes longer because the rod ends and nuts extend outside the end plate in the fuel cell stacking direction. It is disadvantageous for mounting on vehicles. The purpose of the present invention is
An object of the present invention is to provide a fuel cell which can pressurize a fuel cell stack in a fuel cell stacking direction so that the surface pressure is uniform or almost uniform.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。本発明の燃料電池は、セルを積
層したセル積層体のセル積層方向両端にエンドプレート
を配置しセル積層体に圧縮荷重をかけて両エンドプレー
トをセル積層体の外側でセル積層方向に延びる締結部材
にて締結してスタックを構成し、該スタックのセル積層
方向一端のエンドプレートのセル積層方向内側にプレッ
シャプレートを配置し、スタックのセル積層方向一端の
エンドプレートのセル積層方向内側の面に凹部を設け、
プレッシャプレートのセル積層方向外側の面に湾曲面を
もつ凸部を設け、凸部を凹部に接触させたものからな
る。ここで、エンドプレートやプレッシャプレートは板
状のものに限るものではない。たとえば、中空の箱状の
ものなども含む。上記燃料電池は、つぎの構造をとるこ
とができる。望ましくは、セル積層方向両端のエンドプ
レートの各エンドプレートと締結部材との結合は、セレ
ーションとボルトによる結合からなる。望ましくは、セ
ル積層方向一端のエンドプレートはエンドプレート本体
と該エンドプレート本体に対しセル積層方向に位置を調
整可能とされた調整部とを有しており、該調整部に前記
凹部が形成されている。望ましくは、プレッシャプレー
ト、セル積層方向一端のエンドプレート、プレッシャプ
レートとセル積層方向一端のエンドプレートとの間、の
何れか少なくとも１箇所に、凸部と凹部との接触部と締
結荷重方向に直列に、荷重変動低減機構が設けられてい
る。望ましくは、プレッシャプレートのセル積層方向内
側にインシュレータが設けられており、該インシュレー
タはプレッシャプレート側の面に凹部を有しており、該
凹部にプレッシャプレートが配置されている。望ましく
は、凸部の湾曲面は球面からなる。締結部材でセルのセ
ル積層方向と直交方向への移動が規制される場合は、凸
部の湾曲面は締結部材で規制されない方向に湾曲した円
筒面からなってもよい。望ましくは、荷重変動低減機構
は互いに直列に設けられた複数組の皿ばねからなる。望
ましくは、セル積層方向一端のエンドプレートはエンド
プレート本体と該エンドプレート本体に対して位置調整
可能な調整部とからなり、エンドプレート本体と前記調
整部との間に、荷重変動低減機構の少なくとも一部が配
置されている。調整部はエンドプレート本体に対して回
転を拘束された雌ねじ部と該雌ねじ部に螺合され雌ねじ
部に対して軸方向に位置調整可能な雄ねじ部とから構成
されている。望ましくは、プレッシャプレートはセル積
層方向に２つの部材に分割されており、該２つの部材の
間に、荷重変動低減機構の少なくとも一部が配置されて
いる。望ましくは、プレッシャプレートはセル積層方向
に２つの部材に分割されており、該２つの部材のうちセ
ル積層方向外側の部材に凸部が形成されておりかつ荷重
センサが設けられている。望ましくは、プレッシャプレ
ートの側面のセル積層方向の高さがインシュレータの凹
部の内側面のセル積層方向の高さより低くしてある。望
ましくは、荷重変動低減機構は皿ばねからなり、該皿ば
ねはスタック締結荷重を付与された時に反転状態にな
る。望ましくは、プレッシャプレートおよびエンドプレ
ートに形成されスタック締結荷重を付与され反転状態に
された皿ばねに接触して該皿ばねから荷重を受ける座面
には、反転された皿ばねの傾斜と等しいかそれ以上の傾
斜がつけられている。The present invention to achieve the above object is as follows. In the fuel cell of the present invention, the end plates are arranged at both ends in the cell stacking direction of the cell stack in which the cells are stacked, and a compressive load is applied to the cell stack to extend both end plates in the cell stacking direction outside the cell stack. A member is fastened by a member to form a stack, and a pressure plate is arranged inside a cell stacking direction of an end plate at one end of the stack in the cell stacking direction. Provide a recess,
The pressure plate is provided with a convex portion having a curved surface on the outer surface in the cell stacking direction, and the convex portion is brought into contact with the concave portion. Here, the end plate and the pressure plate are not limited to plate-like ones. For example, a hollow box-shaped thing is included. The fuel cell can have the following structure. Preferably, the connection between each end plate of the end plates at both ends in the cell stacking direction and the fastening member is formed by serration and bolt connection. Desirably, the end plate at one end in the cell stacking direction has an end plate body and an adjusting portion capable of adjusting the position in the cell stacking direction with respect to the end plate body, and the concave portion is formed in the adjusting portion. ing. Preferably, at least one of the pressure plate, the end plate at one end in the cell stacking direction, and the end plate at one end in the cell stacking direction, and the contact portion between the protrusion and the recess is connected in series with the fastening load direction. Is provided with a load variation reduction mechanism. Desirably, an insulator is provided inside the pressure plate in the cell stacking direction, and the insulator has a concave portion on the pressure plate side surface, and the pressure plate is disposed in the concave portion. Desirably, the curved surface of the projection is a spherical surface. When the movement of the cell in the direction perpendicular to the cell stacking direction is restricted by the fastening member, the curved surface of the projection may be a cylindrical surface curved in a direction not restricted by the fastening member. Desirably, the load variation reduction mechanism includes a plurality of sets of disc springs provided in series with each other. Preferably, the end plate at one end in the cell stacking direction includes an end plate main body and an adjusting portion capable of adjusting a position with respect to the end plate main body, and at least a load variation reducing mechanism is provided between the end plate main body and the adjusting portion. Some are located. The adjusting portion includes a female screw portion whose rotation is restricted with respect to the end plate main body, and a male screw portion which is screwed to the female screw portion and whose position can be adjusted in the axial direction with respect to the female screw portion. Desirably, the pressure plate is divided into two members in the cell stacking direction, and at least a part of the load variation reduction mechanism is disposed between the two members. Desirably, the pressure plate is divided into two members in the cell stacking direction, and a convex portion is formed on a member outside the cell stacking direction among the two members, and a load sensor is provided. Preferably, the height of the side surface of the pressure plate in the cell stacking direction is lower than the height of the inner side surface of the recess of the insulator in the cell stacking direction. Preferably, the load variation reducing mechanism comprises a disc spring, and the disc spring is inverted when a stack fastening load is applied. Preferably, the inclination of the inverted disc spring is equal to or less than the inclination of the inverted disc spring in contact with the disc spring which is formed on the pressure plate and the end plate, and which receives the load from the disc spring in a state where the stack fastening load is applied and inverted. It is even more inclined.
【０００５】上記本発明の燃料電池では、エンドプレー
トとプレッシャプレートとを凸部と凹部との接触構造と
したので、セルの平行度が悪くても、接触部で点押しで
き、かつプレッシャプレート全域でほぼ均一に押すこと
ができる。また、プレッシャプレート側に凸部を設けた
ので、セルの平行度のずれを、凸部の湾曲面の中心がセ
ル積層方向と直交方向に振れることなく凸部の湾曲面の
中心での回動だけで吸収でき、セル積層体がセル積層方
向と直交方向に振れることを抑制できる。また、エンド
プレートに凹部を設けたので、凸部と凹部が横方向にず
れることもなく、安定した締結が可能である。In the fuel cell of the present invention, since the end plate and the pressure plate have a contact structure between the convex portion and the concave portion, even if the parallelism of the cells is poor, the contact portion can be point-pushed and the entire pressure plate can be pressed. Can be pressed almost uniformly. In addition, since the convex portion is provided on the pressure plate side, the deviation of the parallelism of the cell can be changed at the center of the curved surface of the convex portion without the center of the curved surface of the convex portion swinging in the direction perpendicular to the cell stacking direction. And the cell stack can be prevented from swinging in the direction perpendicular to the cell stacking direction. Further, since the concave portion is provided on the end plate, the convex portion and the concave portion do not shift in the lateral direction, and stable fastening is possible.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の燃料電池を、図
１〜図２１を参照して、説明する。図１〜図１５は本発
明の実施例１を示し、図１６は本発明の実施例２を示
し、図１７〜図２１は本発明の実施例３を示す。本発明
の全実施例にわたって共通するまたは類似する部分に
は、本発明の全実施例にわたって同じ符号を付してあ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A fuel cell according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 15 show a first embodiment of the present invention, FIG. 16 shows a second embodiment of the present invention, and FIGS. 17 to 21 show a third embodiment of the present invention. Parts that are common or similar throughout all embodiments of the present invention are given the same reference numerals throughout all embodiments of the present invention.
【０００７】まず、本発明の全実施例にわたって共通す
るかまたは類似する部分の構成、作用を、たとえば図１
〜１５を参照して、説明する。本発明の燃料電池は固体
高分子電解質型燃料電池１０である。本発明の燃料電池
１０は、たとえば燃料電池自動車に搭載される。ただ
し、自動車以外に用いられてもよい。First, the structure and operation of a common or similar part in all embodiments of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. The fuel cell of the present invention is a solid polymer electrolyte fuel cell 10. The fuel cell 10 of the present invention is mounted on, for example, a fuel cell vehicle. However, it may be used other than a car.
【０００８】固体高分子電解質型燃料電池１０は、図
１、図２に示すように、イオン交換膜からなる電解質膜
１１とこの電解質膜１１の一面に配置された触媒層１２
および拡散層１３からなる電極１４（アノード、燃料
極）および電解質膜１１の他面に配置された触媒層１５
および拡散層１６からなる電極１７（カソード、空気
極）とからなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membra
ne-Electrode Assembly ）と、電極１４、１７に燃料ガ
ス（水素）および酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給
するための流体通路を形成するセパレータ１８とを重ね
てセルを形成し、該セルを複数積層してモジュール１９
（たとえば、２セルモジュール）を形成し、モジュール
１９を多数積層してモジュール１９群を構成し、モジュ
ール１９群のセル積層方向（燃料電池積層方向）両端
に、ターミナル２０、インシュレータ２１、エンドプレ
ート２２を配置してスタック２３を構成し、スタック２
３をセル積層方向に締め付け、セル積層体２３の両外側
で燃料電池積層体積層方向に延びる締結部材２４（たと
えば、テンションプレート）にて締結したものからな
る。締結部材２４がテンションプレートからなる場合、
テンションプレート２４の各端部はスタック両端のエン
ドプレート２２Ａ、２２Ｂの各々に燃料電池積層方向と
直交方向に延びるボルト２５にて固定される。以下で
は、締結部材２４がテンションプレートからなる場合を
例にとる。ただし、締結部材２４にはテンションプレー
トに代えて燃料電池積層方向に延びるスルーボルト・ナ
ットを用いてもよい。As shown in FIGS. 1 and 2, a solid polymer electrolyte fuel cell 10 has an electrolyte membrane 11 composed of an ion exchange membrane and a catalyst layer 12 disposed on one surface of the electrolyte membrane 11.
And an electrode 14 (anode, fuel electrode) composed of a diffusion layer 13 and a catalyst layer 15 disposed on the other surface of the electrolyte membrane 11.
-Electrode assembly (MEA: Membra) composed of a diffusion layer 16 and an electrode 17 (cathode, air electrode)
ne-Electrode Assembly) and a separator 18 which forms a fluid passage for supplying fuel gas (hydrogen) and oxidizing gas (oxygen, usually air) to the electrodes 14 and 17 to form a cell. Module 19
(For example, a two-cell module), a large number of modules 19 are stacked to form a module 19 group, and a terminal 20, an insulator 21, and an end plate 22 are provided at both ends of the module 19 group in the cell stacking direction (fuel cell stacking direction). Are arranged to form the stack 23, and the stack 2
3 is fastened in the cell stacking direction and fastened by fastening members 24 (for example, tension plates) extending in the fuel cell stack stacking direction on both outer sides of the cell stack 23. When the fastening member 24 is formed of a tension plate,
Each end of the tension plate 24 is fixed to each of the end plates 22A and 22B at both ends of the stack with bolts 25 extending in a direction perpendicular to the fuel cell stacking direction. Hereinafter, a case where the fastening member 24 is formed of a tension plate will be described as an example. However, a through bolt / nut extending in the fuel cell stacking direction may be used as the fastening member 24 instead of the tension plate.
【０００９】図１〜図６に示すように、スタック２３の
セル積層方向一端のエンドプレート２２Ａと該エンドプ
レート２２のセル積層方向内側に設けたインシュレータ
２１との間に、プレッシャプレート２６が配置されてい
る。プレッシャプレートはスタック２３のセル積層方向
他端側には設けられない。As shown in FIGS. 1 to 6, a pressure plate 26 is disposed between an end plate 22A at one end of the stack 23 in the cell stacking direction and an insulator 21 provided inside the end plate 22 in the cell stacking direction. ing. The pressure plate is not provided on the other end of the stack 23 in the cell stacking direction.
【００１０】スタック２３の燃料電池積層方向一端のエ
ンドプレート２２（エンドプレート２２が本体２２ａと
調整部２２ｂとの分割されている場合は、本体２２ａと
調整部２２ｂの何れかの部材）のプレッシャプレート２
６側の面に凹部２７が設けられており、プレッシャプレ
ート２６（プレッシャプレート２６がセル積層方向内側
の部材２６ａと外側の部材２６ｂに分割されている場合
は、部材２６ａと部材２６ｂの何れかの部材）のエンド
プレート２２側の面に湾曲面をもつ凸部２８が設けられ
ている。凸部２８の湾曲面は、球面または円筒面からな
る。凸部２８は凹部２７に接触され押し付けられてお
り、この状態でスタック２３は、セル積層体の外側でセ
ル積層方向に延びる締結部材であるテンションプレート
２４にて締結されている。プレッシャプレート２６のエ
ンドプレート２２側の面のうち凸部２８以外の部分と、
エンドプレート２２のプレッシャプレート２６側の面の
うち凹部２７以外の部分との間には隙間があって、プレ
ッシャプレート２６とエンドプレート２２は互いに干渉
する角度まで相対的に傾くことが可能であり、図３に示
すように、首振り可能である。また、この首振りが自在
に行われるように、凸部２８と凹部２７の少なくとも一
方にはグリースが塗布されている。A pressure plate of an end plate 22 at one end of the stack 23 in the fuel cell stacking direction (when the end plate 22 is divided into the main body 22a and the adjusting portion 22b, any member of the main body 22a and the adjusting portion 22b) 2
A concave portion 27 is provided on the surface on the 6th side, and the pressure plate 26 (when the pressure plate 26 is divided into a member 26a inside and a member 26b outside in the cell stacking direction, one of the members 26a and 26b A protrusion 28 having a curved surface is provided on the surface of the member) on the end plate 22 side. The curved surface of the convex portion 28 has a spherical surface or a cylindrical surface. The protrusions 28 are in contact with and pressed against the recesses 27, and in this state, the stack 23 is fastened by a tension plate 24, which is a fastening member extending in the cell stacking direction outside the cell stack. A portion of the surface of the pressure plate 26 on the side of the end plate 22 other than the convex portion 28;
There is a gap between the surface of the end plate 22 on the side of the pressure plate 26 other than the recess 27, and the pressure plate 26 and the end plate 22 can be relatively inclined to an angle at which they interfere with each other. As shown in FIG. 3, the head can be swung. Grease is applied to at least one of the convex portion 28 and the concave portion 27 so that the head can be swung freely.
【００１１】凹部２７は凹状の球面から構成されていて
もよいし、図６に示すように、非球面、たとえば凹状の
円錐面から構成されていてもよい。円錐面の場合はグリ
ースを保持しやすい。凸部２８の凸状の球面の中心は、
図４に示すように、プレッシャプレート２６のセル積層
体側の面上かその近傍にある。The recess 27 may be constituted by a concave spherical surface, or as shown in FIG. 6, may be constituted by an aspheric surface, for example, a concave conical surface. In the case of a conical surface, it is easy to hold grease. The center of the convex spherical surface of the convex portion 28 is
As shown in FIG. 4, the pressure plate 26 is on or near the surface of the pressure plate 26 on the cell stack side.
【００１２】凸部２８と凹部２７の接触、押し付け構造
の作用については、エンドプレート２２とプレッシャプ
レート２６とを凸部２８と凹部２７とで接触させ押し付
けたので、セルの平行度が悪くても、接触部で点押しで
き、かつプレッシャプレート２６がセルの傾きに応じて
傾いてプレッシャプレート２６全域でほぼ均一にセルを
押すことができる。Regarding the function of the contact and pressing structure between the convex portion 28 and the concave portion 27, since the end plate 22 and the pressure plate 26 are pressed against each other by the convex portion 28 and the concave portion 27, even if the parallelism of the cells is poor. The pressure plate 26 can be pressed at the contact portion, and the pressure plate 26 can be tilted in accordance with the tilt of the cell, so that the cell can be pressed almost uniformly over the entire area of the pressure plate 26.
【００１３】また、プレッシャプレート２６側に凸部２
８を設けたので、セルの平行度のずれを、凸部の球面の
中心がセル積層方向と直交方向に振れることなく凸部の
球面の中心での回動だけで吸収でき、セル積層体がセル
積層方向と直交方向に振れることを抑制できる。もし
も、凸部がエンドプレートの方にあると、図５に示すよ
うに、凸部の球面の中心はエンドプレートの外側面の近
傍に位置することとなりその凸部の球面の中心まわりに
プレッシャプレートが回転した時に、プレッシャプレー
トは回転と同時に回転角×プレッシャプレートと回転中
心間距離だけ積層方向と直交に振れることになり、セル
の位置振れが生じてしまう。しかし、本発明のように凸
部２８がプレッシャプレート２６側にあるとプレッシャ
プレート２６が凸部２８の球面の中心まわりに回転して
もセルの位置振れはほとんど無い。また、エンドプレー
ト２２に凹部２７を設けたので、凸部２８と凹部２７が
横方向にずれることもなく、安定した締結が可能であ
る。The projection 2 is formed on the pressure plate 26 side.
8, the deviation of the parallelism of the cells can be absorbed only by the rotation at the center of the spherical surface of the convex portion without the center of the spherical surface of the convex portion swinging in the direction perpendicular to the cell stacking direction. Deflection in the direction perpendicular to the cell stacking direction can be suppressed. If the convex portion is located toward the end plate, the center of the spherical surface of the convex portion is located near the outer surface of the end plate as shown in FIG. When the pressure plate rotates, the pressure plate simultaneously oscillates at the same time as the rotation angle × the distance between the pressure plate and the center of rotation in a direction perpendicular to the lamination direction, thereby causing the cell to oscillate. However, when the convex portion 28 is on the pressure plate 26 side as in the present invention, even if the pressure plate 26 rotates around the center of the spherical surface of the convex portion 28, there is almost no positional deviation of the cell. Further, since the concave portion 27 is provided on the end plate 22, the convex portion 28 and the concave portion 27 do not shift in the lateral direction, and stable fastening is possible.
【００１４】図７〜図１０に示すように、エンドプレー
ト２２と締結部材であるテンションプレート２４との結
合は、セレーション２９と燃料電池積層方向と直交する
方向に延びるボルト２５（ねじである場合を含む）によ
る結合としてある。エンドプレート２２とテンションプ
レート２４との接触部には、エンドプレート２２とテン
ションプレート２４の各々にセレーション２９の歯（た
とえば、三角歯、ただし三角歯に限るものでなく矩形歯
でもよいしそれ以外の微小凹凸加工でもよい）が形成さ
れており、歯を合わせてボルト２５で締め付けた時に、
エンドプレート２２とテンションプレート２４間にセル
積層方向に滑りが生じないようにしてある。テンション
プレート２４は、図８に示すように、セル積層体の各側
部に１つずつ設けられてもよいし、図９に示すように、
スタック２３の各側部に複数設けられてもよい。As shown in FIGS. 7 to 10, the connection between the end plate 22 and the tension plate 24, which is a fastening member, is performed by connecting the serration 29 and a bolt 25 (in the case of a screw) extending in a direction perpendicular to the fuel cell stacking direction. (Inclusive). At the contact portion between the end plate 22 and the tension plate 24, the teeth of the serrations 29 (for example, triangular teeth, but not limited to triangular teeth, but may be rectangular teeth or other teeth) are provided on each of the end plate 22 and the tension plate 24. (It may be fine unevenness processing), and when the teeth are aligned and tightened with bolts 25,
Slip between the end plate 22 and the tension plate 24 in the cell stacking direction is prevented. The tension plates 24 may be provided one by one on each side of the cell stack as shown in FIG. 8, or as shown in FIG.
A plurality may be provided on each side of the stack 23.
【００１５】セレーション２９が設けられた場合は、セ
レーションの歯のピッチより小さい寸法の、位置調整と
その位置調整の結果としての荷重調整をすることができ
ないので、その位置、荷重調整を可能にするために、燃
料電池積層方向一端の矩形状のエンドプレート２２Ａ
を、エンドプレート本体２２ａと、エンドプレート本体
２２ａとは別体の調整部２２ｂとから構成し、調整部２
２ｂに凹部２７を形成するようにした。調整部２２ｂ
は、図７に示すように、エンドプレート本体２２ａの中
央部に設けられた雌ねじが切られた穴に螺合する、外周
に雄ねじ３０をもつ単一の部材から構成されてもよい
し、または、図１７に示すように、ねじ３９で互いに螺
合された、雌ねじ部材２２ｂ−１と雄ねじ部材２２ｂ−
２との２つの部材からなっていてもよい。調整部２２ｂ
（調整部２２ｂが２つの部材２２ｂ−１、２２ｂ−２か
らなる場合は雄ねじ部材２２ｂ−２）の凹部２７と反対
側には六角溝孔３１を形成しておき、そこに六角頭のド
ライバを挿入し回転させて調整部２２ｂ（調整部２２ｂ
が２つの部材２２ｂ−１、２２ｂ−２からなる場合は雄
ねじ部材２２ｂ−２）を回転させ、軸方向に移動させて
セル積層方向の位置の微調整を行うことができるように
してある。When the serrations 29 are provided, it is impossible to adjust the position of the dimension smaller than the pitch of the teeth of the serrations and to adjust the load as a result of the position adjustment. Therefore, a rectangular end plate 22A at one end in the fuel cell stacking direction is used.
Is composed of an end plate main body 22a and an adjusting section 22b separate from the end plate main body 22a.
The recess 27 is formed in 2b. Adjusting unit 22b
May be formed of a single member having an external thread 30 on its outer periphery, which is screwed into a female threaded hole provided in the center of the end plate body 22a, as shown in FIG. 7, or As shown in FIG. 17, the female screw member 22b-1 and the male screw member 22b-
And 2 members. Adjusting unit 22b
A hexagonal slot 31 is formed on the opposite side of the concave portion 27 of the male screw member 22b-2 when the adjusting portion 22b is composed of two members 22b-1 and 22b-2, and a hexagonal head screwdriver is provided there. Insert and rotate the adjustment unit 22b (adjustment unit 22b
Is composed of two members 22b-1 and 22b-2, the male screw member 22b-2) is rotated and moved in the axial direction to allow fine adjustment of the position in the cell stacking direction.
【００１６】セレーション、ボルト締結構造の作用につ
いては、セレーションが無い場合は、ボルト締め付け力
によるエンドプレート２２とテンションプレート２４と
の接触面の摩擦力によって、接触面と平行方向の滑りを
止めることになるので、ボルト２５に大きな荷重を出せ
る太い径のボルトが必要であるが、摩擦係合をセレーシ
ョン歯係合とすることによって、ボルト２５の締め付け
力は従来より小でよく、その分ボルト２５の径が小さく
なり、エンドプレート２２に形成するねじ孔も径が小と
なって、エンドプレート２２の厚さを従来より薄くで
き、その場合はスタック全長を短縮できる。また、セレ
ーション２９により、スタック２３の両端のエンドプレ
ート２２の平行度が出せる。また、調整部２２ｂ（調整
部２２ｂが２つの部材２２ｂ−１、２２ｂ−２からなる
場合は雄ねじ部材２２ｂ−２）の回転は六角溝孔３１を
利用した回転としたので、軸方向に突出せず、スタック
２３の全長を長くしない。これによって、車両への搭載
上有利である。Regarding the operation of the serration and bolt fastening structure, when there is no serration, the sliding in the direction parallel to the contact surface is stopped by the frictional force of the contact surface between the end plate 22 and the tension plate 24 due to the bolt tightening force. Therefore, a bolt having a large diameter capable of giving a large load to the bolt 25 is required. However, by using the serration tooth engagement as the frictional engagement, the tightening force of the bolt 25 may be smaller than that of the conventional art, and the bolt 25 may have a correspondingly smaller tightening force. The diameter is reduced, and the diameter of the screw hole formed in the end plate 22 is also reduced, so that the thickness of the end plate 22 can be made thinner than before, and in that case, the total stack length can be shortened. Further, the serrations 29 allow the end plates 22 at both ends of the stack 23 to be parallelized. In addition, since the rotation of the adjusting portion 22b (the male screw member 22b-2 when the adjusting portion 22b is composed of the two members 22b-1 and 22b-2) is the rotation using the hexagonal slot 31, it is possible to project in the axial direction. Therefore, the total length of the stack 23 is not increased. This is advantageous for mounting on a vehicle.
【００１７】図１１、図１２に示すように、エンドプレ
ート２２、プレッシャプレート２６、プレッシャプレー
ト２６とエンドプレート２２との間、の何れか少なくと
も１箇所に、凸部２８と凹部２７との接触部と締結荷重
方向に直列に、荷重変動低減機構３２が設けられてい
る。荷重変動低減機構３２は、円形の内周、外周をもつ
円錐状のばね、いわゆる皿ばね（荷重変動低減機構であ
るから符号を３２とする）からなり、変形に対して大き
な荷重が出せるようになっている。皿ばねを用いること
によって、他のばねに比べて、スタック２３の全長の増
加を最低限に抑えることができる。荷重変動低減機構３
２と、凸部２８と凹部２７との接触部との配置の順序
は、図１１に示すように、エンドプレート２２からプレ
ッシャプレート２６に向かって接触部、荷重変動低減機
構３２の順でもよいし、あるいは、図１２に示すよう
に、エンドプレート２２からプレッシャプレート２６に
向かって荷重変動低減機構３２、接触部の順でもよい
し、あるいは、図１７に示すように、荷重変動低減機構
３２を互いに直列に配置された２組の皿ばねから構成
し、そのうちの１組を接触部のエンドプレート２２側に
配置し、他の組を接触部のプレッシャプレート２６側に
配置したものであってもよい。As shown in FIGS. 11 and 12, at least one of the end plate 22, the pressure plate 26, and the pressure plate 26 and the end plate 22 has a contact portion between the convex portion 28 and the concave portion 27. And a load variation reduction mechanism 32 is provided in series in the fastening load direction. The load variation reduction mechanism 32 is formed of a conical spring having a circular inner circumference and an outer circumference, that is, a so-called disc spring (the load variation reduction mechanism is denoted by reference numeral 32), so that a large load can be applied to deformation. Has become. By using a disc spring, an increase in the overall length of the stack 23 can be minimized as compared with other springs. Load fluctuation reduction mechanism 3
As shown in FIG. 11, the order of arrangement of the contact portions 2 and the contact portions between the convex portions 28 and the concave portions 27 may be the order of the contact portions from the end plate 22 toward the pressure plate 26 and the order of the load variation reducing mechanism 32. Alternatively, as shown in FIG. 12, the load variation reducing mechanism 32 and the contact portion may be arranged in the order from the end plate 22 to the pressure plate 26, or as shown in FIG. It may be constituted by two sets of disc springs arranged in series, one set of which is arranged on the end plate 22 side of the contact portion and the other set is arranged on the pressure plate 26 side of the contact portion. .
【００１８】荷重変動低減機構３２の作用については、
凸部２８と凹部２７との接触部と締結荷重方向に直列
に、荷重変動低減機構３２を設けたので、燃料電池環境
温度が冷熱サイクル等により変動しても、またはクリー
プによって膜や電極の厚みが変化しても、荷重変動低減
機構３２がセル積層体の伸縮を吸収し、セル積層体にか
かる荷重の変動を抑えることができる。また、荷重変動
低減機構３２と、凸部２８と凹部２７との接触による首
振り機構との組み合わせにより、平面的にも、経時的に
も均一な面圧を付与することができる。Regarding the operation of the load fluctuation reducing mechanism 32,
The load variation reduction mechanism 32 is provided in series with the contact portion between the convex portion 28 and the concave portion 27 in the direction of the fastening load. Is changed, the load variation reduction mechanism 32 can absorb the expansion and contraction of the cell stack, and can suppress the change in the load applied to the cell stack. Further, by combining the load fluctuation reducing mechanism 32 and the swinging mechanism by the contact between the convex portion 28 and the concave portion 27, a uniform surface pressure can be applied both planarly and over time.
【００１９】図１３〜図１５に示すように、プレッシャ
プレート２６のセル積層方向内側に設けたインシュレー
タ（電気絶縁板）２１のプレッシャプレート２６側の面
に凹部３３が形成されており、凹部３３にプレッシャプ
レート２６が配置されている。これによって、プレッシ
ャプレート２６の外面とインシュレータ２１の外面間の
距離Ｂは、プレッシャプレート２６の単独の厚さとイン
シュレータ２１の単独の厚さとの和より小となってい
る。As shown in FIGS. 13 to 15, a recess 33 is formed on the surface of the insulator (electric insulating plate) 21 on the pressure plate 26 side provided inside the pressure plate 26 in the cell stacking direction. A pressure plate 26 is arranged. Thereby, the distance B between the outer surface of the pressure plate 26 and the outer surface of the insulator 21 is smaller than the sum of the single thickness of the pressure plate 26 and the single thickness of the insulator 21.
【００２０】このインシュレータ構造の作用について
は、プレッシャプレート２６外面とインシュレータ２１
外面間の距離Ｂの短縮により、スタック２３の全長が短
くなる。また、インシュレータ２１はプレッシャプレー
ト２６とターミナル２０の間にあり、凹部３３にプレッ
シャプレート２６を配置した構造により、凹部３３を形
成しない場合の沿面絶縁距離（インシュレータ２１の板
厚）に比べて、インシュレータ２１の沿面絶縁距離Ｃが
増大している。また、インシュレータ２１のターミナル
２０側に凹部を設けてそこにターミナル２０を入れるこ
とにより、上記と同様にインシュレータ２１の沿面距離
Ｃが増大する。この場合、インシュレータ２１の両面に
凹部を設けると、さらにインシレータ２１の沿面距離Ｃ
が増大する。Regarding the operation of the insulator structure, the outer surface of the pressure plate 26 and the insulator 21
By reducing the distance B between the outer surfaces, the overall length of the stack 23 is reduced. In addition, the insulator 21 is located between the pressure plate 26 and the terminal 20 and has a structure in which the pressure plate 26 is disposed in the recess 33. As a result, the insulator 21 has a smaller insulation distance (plate thickness of the insulator 21) when the recess 33 is not formed. The creeping insulation distance C of 21 has increased. In addition, by providing a concave portion on the terminal 20 side of the insulator 21 and inserting the terminal 20 therein, the creepage distance C of the insulator 21 increases as described above. In this case, if concave portions are provided on both surfaces of the insulator 21, the creepage distance C of the insulator 21 is further increased.
Increase.
【００２１】つぎに、本発明の各実施例に特有な部分の
構成、作用を説明する。本発明の実施例１では、図１〜
図１５に示すように、プレッシャプレート２６に形成さ
れた凸部２８の凸状湾曲面が球面の一部からなる。本発
明の実施例１の作用については、凸部２８の湾曲面が球
面からなるので、セルがどの方向に傾いても、すなわ
ち、セル積層方向と直交する方向とのセル面の平行度が
どの方向にずれても、セル面を均一な圧力で押すことが
できる。Next, the configuration and operation of the parts unique to each embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment of the present invention, FIGS.
As shown in FIG. 15, the convex curved surface of the convex portion 28 formed on the pressure plate 26 is formed of a part of a spherical surface. Regarding the operation of the first embodiment of the present invention, since the curved surface of the convex portion 28 is a spherical surface, even if the cell is inclined in any direction, that is, the parallelism of the cell surface in the direction orthogonal to the cell stacking direction is Even if it shifts in the direction, the cell surface can be pressed with a uniform pressure.
【００２２】本発明の実施例２では、図１６に示すよう
に、締結部材であるテンションプレート２４でセルのセ
ル積層方向と直交方向の移動（ずれ）が規制される場合
は、プレッシャプレート２６に形成した凸部２８の湾曲
面は、球面に代えて、セルの移動がテンションプレート
２４で規制されない方向に湾曲した円筒面とてしてもよ
い。その場合のエンドプレート２２に形成される凹部２
７は、凸部２８を受け入れて凸部２８と接触する凹状の
円筒面かあるいは凹状のテーパ面とされる。本発明の実
施例２の作用については、セルの移動がテンションプレ
ート２４で規制されない方向において、円筒面が球面と
同様の作用を果たすので、本発明の実施例１で説明した
と同様の作用が得られる。In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 16, when the movement (shift) of the cells in the direction perpendicular to the cell stacking direction is restricted by the tension plate 24 as a fastening member, the pressure plate 26 The curved surface of the formed convex portion 28 may be a cylindrical surface curved in a direction in which cell movement is not restricted by the tension plate 24, instead of the spherical surface. Recess 2 formed in end plate 22 in that case
Reference numeral 7 denotes a concave cylindrical surface which receives the convex portion 28 and comes into contact with the convex portion 28 or a concave tapered surface. Regarding the operation of the second embodiment of the present invention, since the cylindrical surface performs the same operation as the spherical surface in the direction in which the movement of the cell is not restricted by the tension plate 24, the same operation as that described in the first embodiment of the present invention is obtained. can get.
【００２３】本発明の実施例３では、図１７〜図２１に
示すように、荷重変動低減機構３２が互いに直列に設け
られた複数組の皿ばね３２Ａ、３２Ｂからなる。また、
各組の皿ばねは、１枚の皿ばねからなるか、または複数
の皿ばねを積層したものからなる。凸部２８と凹部２７
の接触部は、複数組の皿ばね３２Ａ、３２Ｂの間に配置
されている。皿ばね３２Ａは凸部２８と凹部２７の接触
部よりエンドプレート２２側にあり、皿ばね３２Ｂは凸
部２８と凹部２７の接触部よりプレッシャプレート２６
側にある。皿ばね３２Ａ、３２Ｂの小径端は凸部２８と
凹部２７の接触部側にあり、皿ばね３２Ａ、３２Ｂの大
径端はそれぞれエンドプレート２２側、プレッシャプレ
ート２６側にある。この荷重変動低減機構では、荷重変
動低減機構３２が皿ばねからなるので、セル積層体の熱
膨張・収縮およびセルのクリープによる経時変形に追従
してその変形を吸収することができる。また、荷重変動
低減機構が互いに直列に設けられた複数組のばねからな
るので、凸部２８と凹部２７との接触部を複数組のばね
３２Ａ、３２Ｂ間に配置することにより、凸部２８と凹
部２７との接触部の荷重を、エンドプレート２２側にも
プレッシャプレート２６側にも、中央部側から外周側に
分散させて伝えることができる。In the third embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 17 to 21, the load fluctuation reducing mechanism 32 is composed of a plurality of sets of disc springs 32A and 32B provided in series with each other. Also,
Each set of disc springs is made of one disc spring or a plurality of disc springs stacked. Convex part 28 and concave part 27
Is disposed between a plurality of sets of disc springs 32A and 32B. The disc spring 32A is closer to the end plate 22 than the contact portion between the convex portion 28 and the concave portion 27, and the disc spring 32B is closer to the pressure plate 26 than the contact portion between the convex portion 28 and the concave portion 27.
On the side. The small-diameter ends of the disc springs 32A and 32B are located on the side of the contact between the convex portion 28 and the concave portion 27, and the large-diameter ends of the disc springs 32A and 32B are located on the end plate 22 side and the pressure plate 26 side, respectively. In this load fluctuation reducing mechanism, since the load fluctuation reducing mechanism 32 is formed of a disc spring, the deformation can be absorbed by following the time-dependent deformation due to thermal expansion / contraction of the cell laminate and creep of the cell. In addition, since the load variation reducing mechanism is composed of a plurality of sets of springs provided in series with each other, by disposing a contact portion between the convex portion 28 and the concave portion 27 between the plural sets of springs 32A and 32B, The load of the contact portion with the concave portion 27 can be distributed to the end plate 22 side and the pressure plate 26 side from the central portion side to the outer peripheral side.
【００２４】セル積層方向一端のエンドプレート２２Ａ
は、エンドプレート本体２２ａと該エンドプレート本体
２２ａに対して位置調整可能な調整部２２ｂとからな
る。エンドプレート本体２２ａと調整部２２ｂとの間
に、荷重変動低減機構３２の少なくとも一部３２Ａが配
置されている。調整部２２ｂは、エンドプレート本体２
２ａに対して回転を拘束された雌ねじ部２２ｂ−１と、
該雌ねじ部２２ｂ−１にねじ部３０で螺合され雌ねじ部
２２ｂ−１に対して軸方向に位置調整可能な雄ねじ部２
２ｂ−２とから構成されている。凹部２７は雄ねじ部２
２ｂ−２に形成されている。このエンドプレート構造で
は、セル積層方向一端のエンドプレート２２Ａがエンド
プレート本体２２ａと調整部２２ｂの分割構成とし、エ
ンドプレート本体２２ａと調整部２２ｂとの間に、荷重
変動低減機構の一部３２Ａを配置したので、荷重変動低
減機構３２Ａを皿ばねとすることにより、調整部２２ｂ
で点押しで受けた荷重をエンドプレート本体２２ａに分
散させて伝えることができる。また、調整部２２ｂがエ
ンドプレート本体２２ａに対して回転を拘束された雌ね
じ部２２ｂ−１と該雌ねじ部２２ｂ−１に螺合され雌ね
じ部２２ｂ−１に対して軸方向に位置調整可能な雄ねじ
部２２ｂ−２とから構成されているので、雄ねじ２２ｂ
−２を雌ねじ２２ｂ−１に対して回転させても雌ねじ２
２ｂ−１は回転を拘束されたままとすることができ、エ
ンドプレート本体２２ａと調整部２２ｂとの間の荷重変
動低減機構３２Ａに捩じり力がかからなくすることがで
きる。End plate 22A at one end in the cell stacking direction
Consists of an end plate main body 22a and an adjusting portion 22b capable of adjusting the position with respect to the end plate main body 22a. At least a part 32A of the load variation reduction mechanism 32 is disposed between the end plate main body 22a and the adjustment part 22b. The adjusting part 22b is provided in the end plate body 2
A female screw portion 22b-1 whose rotation is restricted with respect to 2a;
A male screw part 2 which is screwed to the female screw part 22b-1 with a screw part 30 and whose position can be adjusted in the axial direction with respect to the female screw part 22b-1.
2b-2. The concave portion 27 is the male screw portion 2
2b-2. In this end plate structure, the end plate 22A at one end in the cell stacking direction has a divided configuration of the end plate main body 22a and the adjustment section 22b, and a part 32A of the load variation reduction mechanism is provided between the end plate main body 22a and the adjustment section 22b. Since the load fluctuation reducing mechanism 32A is a disc spring, the adjusting unit 22b
The load received by the point pressing can be dispersed and transmitted to the end plate main body 22a. Further, a female screw 22b-1 whose rotation is restricted with respect to the end plate body 22a, and a male screw which is screwed to the female screw 22b-1 and whose position can be adjusted in the axial direction with respect to the female screw 22b-1. And the external thread 22b
-2 is rotated with respect to female screw 22b-1,
The rotation of 2b-1 can be kept restricted, and the torsional force can be applied to the load variation reduction mechanism 32A between the end plate main body 22a and the adjustment portion 22b.
【００２５】プレッシャプレート２６は、セル積層方向
に２つの部材、すなわち、セル積層体側の部材２６ａ
と、該部材２６ａとは別体の、凸部２８が形成された部
材２６ｂ、に分割されており、この２つの部材の間に、
荷重変動低減機構３２の少なくとも一部３２Ｂが配置さ
れている。荷重変動低減機構３２Ｂは皿ばねの積層体か
らなる。このプレッシャプレート構造では、プレッシャ
プレート２６の２つの部材２６ａ、２６ｂの間の、荷重
変動低減機構３２Ｂを皿ばねとしたので、凸部２８と凹
部２７の接触部で点押しで受けた荷重を、２つの部材２
６ａ、２６ｂのうちセル積層体側の部材２６ａに分散さ
せて伝えることができる。The pressure plate 26 has two members in the cell stacking direction, that is, a member 26a on the cell stack side.
And a member 26b on which the convex portion 28 is formed, which is separate from the member 26a.
At least a part 32B of the load variation reduction mechanism 32 is disposed. The load variation reduction mechanism 32B is made of a laminated body of disc springs. In this pressure plate structure, since the load variation reduction mechanism 32B between the two members 26a and 26b of the pressure plate 26 is a disc spring, the load received by point pressing at the contact portion between the convex portion 28 and the concave portion 27 is Two members 2
6a and 26b can be dispersed and transmitted to the member 26a on the cell stack side.
【００２６】プレッシャプレート２６の２つの部材２６
ａ、２６ｂのうちセル積層方向外側の部材２６ｂに、凸
部２８が形成されておりかつ荷重センサ３４が設けられ
ている。荷重センサ３４は、たとえば歪ゲージからな
り、部材２６ｂに等間隔に複数、たとえば４箇所、設け
られている。荷重センサ３４を設けた構造では、荷重セ
ンサ３４は凸部２８と凹部２７との接触部よりセル側に
あり、セルに垂直にかかる荷重を正確に測定することが
できる。The two members 26 of the pressure plate 26
The protrusion 28 is formed on a member 26b outside the cell stacking direction among the members 26a and 26b, and a load sensor 34 is provided. The load sensor 34 is formed of, for example, a strain gauge, and is provided at a plurality of, for example, four places at equal intervals on the member 26b. In the structure provided with the load sensor 34, the load sensor 34 is located on the cell side from the contact portion between the convex portion 28 and the concave portion 27, and can accurately measure the load applied to the cell vertically.
【００２７】プレッシャプレート２６の外側面のコーナ
部はテーパ面３６とされている。これによって、プレッ
シャプレート２６の側面のセル積層方向の高さｈ1 は、
インシュレータ２１の凹部３３の内側面のセル積層方向
の高さｈ2 より低くしてある。このインシュレータ構造
では、コンパクトな構造で、インシュレータ２１を挟む
プレッシャプレート２６とターミナル２０間の、インシ
ュレータ２１外面に沿った絶縁距離（図２０のａ＋ｂ＋
ｃ）を長くとることができる。The outer corner of the pressure plate 26 has a tapered surface 36. Accordingly, the height h 1 of the side surface of the pressure plate 26 in the cell stacking direction is
The height h 2 of the inner side surface of the concave portion 33 of the insulator 21 in the cell stacking direction is set lower. In this insulator structure, the insulation distance along the outer surface of the insulator 21 between the pressure plate 26 sandwiching the insulator 21 and the terminal 20 (a + b + in FIG. 20) is a compact structure.
c) can be made longer.
【００２８】荷重変動低減機構３２（３２Ａ、３２Ｂ）
は皿ばねからなり、該皿ばね３２はスタック締結荷重を
付与された時に反転状態になる、すなわち、自由状態
（図１７）での皿ばねの傾斜が荷重付与時（図１８、図
１９）に逆傾斜になる。この荷重変動低減機構３２で
は、図２１のばねの荷重対変位曲線（縦軸が荷重、横軸
が変位）において皿ばね反転点とその近傍にフラット領
域Ｈ（変位が生じても荷重がほとんど変化しない領域）
があらわれ、該フラット領域でセル積層体に締結荷重を
かけることにより、セル積層体に熱膨張・収縮変形やク
リープ変形があるにかかわらず、スタック締結荷重が安
定する。Load fluctuation reducing mechanism 32 (32A, 32B)
Consists of a disc spring, and the disc spring 32 is inverted when a stack fastening load is applied, that is, when the inclination of the disc spring in the free state (FIG. 17) is applied (FIGS. 18 and 19). It becomes reverse inclination. In the load variation reduction mechanism 32, in the spring load versus displacement curve (vertical axis is load, horizontal axis is displacement) of FIG. No area)
By applying a fastening load to the cell stack in the flat region, the stack fastening load is stabilized regardless of whether the cell stack has thermal expansion / contraction deformation or creep deformation.
【００２９】プレッシャプレート２６およびエンドプレ
ート２２に形成されスタック締結荷重を付与され反転状
態にされた皿ばね３２に接触して該皿ばね３２から荷重
を受ける座面３５には、反転された皿ばね３２の傾斜θ
と等しいかそれ以上の傾斜がつけられている。この座面
３５の傾斜構造では、皿ばね３２と座面３５とは、皿ば
ね３２の反転前から反転後にわたって、座面３５の同一
部、すなわち皿ばね３２の内周端と外周端、で座面３５
と線接触し、反転の前後で皿ばね３２の座面３５との接
触位置が変化して荷重が変動することはない。すなわ
ち、セル積層体にかかる締め付けが安定する。A seating surface 35, which is formed on the pressure plate 26 and the end plate 22 and which receives a load from the disc spring 32 when it comes into contact with the disc spring 32 to which a stack fastening load is applied and which is in an inverted state, is provided with an inverted disc spring. 32 inclination θ
The slope is equal to or greater than. In the inclined structure of the seat surface 35, the disc spring 32 and the seat surface 35 are in the same portion of the seat surface 35, that is, at the inner peripheral end and the outer peripheral end of the disc spring 32, before and after the disc spring 32 is inverted. Seat surface 35
And the load does not fluctuate due to a change in the contact position between the disc spring 32 and the seat surface 35 before and after the inversion. That is, the tightening of the cell stack is stabilized.
【００３０】[0030]
【発明の効果】請求項１の燃料電池によれば、エンドプ
レートとプレッシャプレートとを凸部と凹部との嵌合構
造としたので、セルの平行度が悪くても、嵌合部で点押
しでき、かつプレッシャプレート全域でほぼ均一に押す
ことができる。また、プレッシャプレート側に凸部を設
けたので、セル積層体がセル積層方向と直交方向に振れ
ることを抑制できる。また、エンドプレートに凹部を設
けたので、凸部と凹部が横方向にずれることもなく、安
定した締結が可能である。請求項２の燃料電池によれ
ば、エンドプレートと締結部材とをセレーションとボル
トとで締結するようにしたので、セレーションによりエ
ンドプレートと締結部材とのすべりが無くなり、締結部
材をエンドボルトに締め込むボルトの締結荷重も小にで
き、エンドプレートを厚くする必要が無くなり、それだ
けスタック長を短くできる。請求項３の燃料電池によれ
ば、調整ねじ部を設けたので、セレーションを用いたす
べり防止構造を採用してもセレーション歯の１ピッチ以
内の微調整まで行うことができる。請求項４の燃料電池
によれば、凸部と凹部との嵌合部と締結荷重方向に直列
に、荷重変動低減機構を設けたので、冷熱サイクル、経
時変化等により荷重が変化しても、セル積層体にかかる
荷重の変動を抑えることができる。請求項５の燃料電池
によれば、インシュレータに凹部を設けてその凹部にプ
レッシャプレートを配置したので、セルからプレッシャ
ブレートまでのインシュレータ外面に沿った沿面距離が
長くなり、電気絶縁性が向上する。また、インシュレー
タとプレッシャプレートとの積層方向と直交方向のずれ
を抑制できる。請求項６の燃料電池によれば、凸部の湾
曲面が球面からなるので、セル積層方向と直交する方向
とのセル面の平行度がどの方向にずれても、セル面を均
一な圧力で押すことができる。請求項７の燃料電池によ
れば、締結部材でセルのセル積層方向と直交方向への移
動が規制される場合は、凸部の湾曲面は締結部材で規制
されない方向に湾曲した円筒面からなってもよく、その
場合は、セル積層方向と直交する方向とのセル面の平行
度が締結部材でセルのセル積層方向と直交方向への移動
が規制されない方向にずれても、セル面を均一な圧力で
押すことができる。請求項８の燃料電池によれば、荷重
変動低減機構が皿ばねからなるので、セル積層体の熱膨
張・収縮およびセルのクリープによる経時変形に追従し
てそれを吸収することができ、かかる力を中央部から外
周側に分散させて伝えることができる。また、荷重変動
低減機構が互いに直列に設けられた複数組のばねからな
るので、凸部と凹部との接触部を複数組のばね間に配置
することにより、凸部と凹部との接触部の荷重を、エン
ドプレート側にもプレッシャプレート側にも、中央部側
から外周側に分散させて伝えることができる。請求項９
の燃料電池によれば、セル積層方向一端のエンドプレー
トがエンドプレート本体と該エンドプレート本体に対し
て位置調整可能な調整部とからなり、エンドプレート本
体と調整部との間に、荷重変動低減機構の少なくとも一
部が配置されているので、荷重変動低減機構の少なくと
も一部を皿ばねとすることにより、調整部で点押しで受
けた荷重をエンドプレート本体に分散させて伝えること
ができる。また、調整部がエンドプレート本体に対して
回転を拘束された雌ねじ部と該雌ねじ部に螺合され雌ね
じ部に対して軸方向に位置調整可能な雄ねじ部とから構
成されているので、雄ねじを雌ねじに対して回転させて
も雌ねじは回転を拘束されたままとすることができ、エ
ンドプレート本体と調整部との間の荷重変動低減機構に
捩じり力がかからなくすることができる。請求項１０の
燃料電池によれば、プレッシャプレートがセル積層方向
に２つの部材（凸部が形成された部材と、セル積層体側
の部材）に分割されており、該２つの部材の間に、荷重
変動低減機構の少なくとも一部が配置されているので、
荷重変動低減機構の少なくとも一部を皿ばねとすること
により、凸部と凹部の接触部で点押しで受けた荷重を、
２つの部材のうちセル積層体側の部材に分散させて伝え
ることができる。請求項１１の燃料電池によれば、２分
割プレッシャプレートの凸部形成部材に荷重センサが設
けられているので、荷重センサは凸部と凹部との接触部
よりセル側にあり、セルに垂直にかかる荷重を正確に測
定することができる。請求項１２の燃料電池によれば、
プレッシャプレートの側面のセル積層方向の高さがイン
シュレータの凹部の内側面のセル積層方向の高さより低
くしてあるので、コンパクトな構造で、インシュレータ
を挟む両部材（プレッシャプレートとターミナル）間
の、面に沿った絶縁距離を長くとることができる。請求
項１３の燃料電池によれば、荷重変動低減機構が皿ばね
からなり、該皿ばねはスタック締結荷重を付与された時
に反転状態になるので、ばねの荷重対変位曲線において
皿ばね反転点とその近傍にフラット領域（変位が生じて
も荷重がほとんど変化しない領域）があらわれ、該フラ
ット領域でセル積層体に締結荷重をかけることにより、
セル積層体に熱膨張・収縮変形やクリープ変形があるに
かかわらず、スタック締結荷重が安定する。請求項１４
の燃料電池によれば、プレッシャプレートおよびエンド
プレートに形成された皿ばね受け用座面には、反転され
た状態にある時の皿ばねの傾斜と等しいかそれ以上の傾
斜がつけられているので、皿ばねと座面とは、皿ばねの
反転前から反転後にわたって、座面の同一部で線接触
し、反転の前後で皿ばねの座面との接触位置が変化して
荷重が変動することはない。According to the fuel cell of the first aspect, since the end plate and the pressure plate have a fitting structure of the convex portion and the concave portion, even if the parallelism of the cells is poor, the fuel cell is pointed at the fitting portion. And can be pressed almost uniformly over the entire pressure plate. In addition, since the convex portion is provided on the pressure plate side, it is possible to prevent the cell stack from swinging in a direction perpendicular to the cell stacking direction. Further, since the concave portion is provided on the end plate, the convex portion and the concave portion do not shift in the lateral direction, and stable fastening is possible. According to the fuel cell of the second aspect, since the end plate and the fastening member are fastened by the serration and the bolt, the slip between the end plate and the fastening member is eliminated by the serration, and the fastening member is fastened to the end bolt. The fastening load of the bolt can be reduced, and the end plate does not need to be thickened, so that the stack length can be shortened accordingly. According to the fuel cell of the third aspect, since the adjusting screw portion is provided, fine adjustment within one pitch of the serration teeth can be performed even if the slip prevention structure using the serration is adopted. According to the fuel cell of claim 4, since the load variation reduction mechanism is provided in series with the fitting portion of the convex portion and the concave portion and the fastening load direction, even if the load changes due to a cooling / heating cycle, a change with time, or the like, Variations in the load applied to the cell stack can be suppressed. According to the fuel cell of the fifth aspect, since the insulator is provided with the concave portion and the pressure plate is disposed in the concave portion, the creepage distance along the outer surface of the insulator from the cell to the pressure plate is increased, and the electrical insulation is improved. In addition, the displacement of the insulator and the pressure plate in the direction perpendicular to the lamination direction can be suppressed. According to the fuel cell of the sixth aspect, since the curved surface of the convex portion is a spherical surface, even if the parallelism of the cell surface with respect to the direction perpendicular to the cell stacking direction is shifted in any direction, the cell surface is pressed at a uniform pressure. Can be pressed. According to the fuel cell of claim 7, when the movement of the cell in the direction perpendicular to the cell stacking direction is restricted by the fastening member, the curved surface of the convex portion is formed of a cylindrical surface curved in a direction not restricted by the fastening member. In this case, even if the parallelism of the cell surface in the direction perpendicular to the cell stacking direction is shifted in a direction in which the movement of the cell in the direction orthogonal to the cell stacking direction is not restricted by the fastening member, the cell surface is made uniform. Can be pressed with a great pressure. According to the fuel cell of the eighth aspect, since the load variation reducing mechanism is made of a coned disc spring, it can absorb thermal expansion and contraction of the cell stack and deformation over time due to creep of the cell, and can absorb the force. From the center to the outer periphery. In addition, since the load variation reduction mechanism is composed of a plurality of sets of springs provided in series with each other, by disposing a contact portion between the convex portion and the concave portion between the plurality of sets of springs, a contact portion between the convex portion and the concave portion is formed. The load can be distributed to the end plate side and the pressure plate side from the central portion side to the outer peripheral side. Claim 9
According to the fuel cell described above, the end plate at one end in the cell stacking direction includes the end plate main body and the adjusting portion capable of adjusting the position with respect to the end plate main body, and the load variation is reduced between the end plate main body and the adjusting portion. Since at least a part of the mechanism is disposed, at least a part of the load variation reducing mechanism is a disc spring, so that a load received by the adjusting part by spot pressing can be dispersed and transmitted to the end plate body. Further, since the adjusting portion is composed of a female screw portion whose rotation is restricted with respect to the end plate main body and a male screw portion screwed to the female screw portion and capable of adjusting the position in the axial direction with respect to the female screw portion, the male screw is Even when the female screw is rotated with respect to the female screw, the rotation of the female screw can be kept restricted, and the torsional force can be applied to the load variation reduction mechanism between the end plate main body and the adjustment portion. According to the fuel cell of the tenth aspect, the pressure plate is divided into two members in the cell stacking direction (a member in which the convex portion is formed and a member on the cell stack side), and between the two members, Since at least a part of the load fluctuation reduction mechanism is arranged,
By making at least a part of the load fluctuation reduction mechanism a disc spring, the load received by the point pressing at the contact portion between the convex portion and the concave portion,
It is possible to disperse and transmit to the member on the cell stack side of the two members. According to the fuel cell of the eleventh aspect, since the load sensor is provided on the protrusion forming member of the two-part pressure plate, the load sensor is located closer to the cell than the contact portion between the protrusion and the recess, and is perpendicular to the cell. Such a load can be accurately measured. According to the fuel cell of claim 12,
Since the height in the cell stacking direction on the side surface of the pressure plate is lower than the height in the cell stacking direction on the inner surface of the recess of the insulator, the compact structure has a structure between both members (pressure plate and terminal) sandwiching the insulator. The insulation distance along the surface can be increased. According to the fuel cell of claim 13, the load variation reducing mechanism comprises a disc spring, and the disc spring is inverted when a stack fastening load is applied. A flat region (a region where the load hardly changes even if displacement occurs) appears in the vicinity thereof, and by applying a fastening load to the cell stack in the flat region,
Regardless of the thermal expansion / contraction deformation and creep deformation of the cell laminate, the stack fastening load is stabilized. Claim 14
According to the fuel cell of (1), the inclination of the disc spring receiving seat surface formed on the pressure plate and the end plate is equal to or greater than the inclination of the disc spring in the inverted state. The disc spring and the bearing surface are in line contact with the same portion of the bearing surface from before the reversing of the disc spring to after the reversing, and before and after the reversing, the contact position with the bearing surface of the disc spring changes and the load fluctuates. Never.
【図１】本発明の実施例１の燃料電池の全体概略図であ
る。FIG. 1 is an overall schematic diagram of a fuel cell according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】本発明の実施例の燃料電池の一部拡大断面図で
ある。FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of a fuel cell according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例１の燃料電池でセルが斜めの場
合の燃料電池の一部概略図である。FIG. 3 is a partial schematic view of the fuel cell according to the first embodiment of the present invention in a case where cells are inclined.
【図４】本発明の実施例１の燃料電池でプレッシャプレ
ートの回転中心を示す燃料電池の一部概略図である。FIG. 4 is a partial schematic view of the fuel cell according to the first embodiment of the present invention, showing a rotation center of a pressure plate.
【図５】本発明の実施例１に対する比較例（本発明に含
まず）の燃料電池でプレッシャプレートの回転中心を示
す燃料電池の一部概略図である。FIG. 5 is a partial schematic view of a fuel cell showing a rotation center of a pressure plate in a fuel cell of a comparative example (not included in the present invention) with respect to Example 1 of the present invention.
【図６】本発明の実施例１の燃料電池で凹部が非球面か
らなる燃料電池の一部断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the fuel cell according to the first embodiment of the present invention, in which the concave portion has an aspherical surface.
【図７】本発明の実施例１の燃料電池の全体正面図であ
る。FIG. 7 is an overall front view of the fuel cell according to Embodiment 1 of the present invention.
【図８】本発明の実施例１の燃料電池の（１枚ものの）
テンションプレートの正面図である。FIG. 8 shows the fuel cell (of one sheet) of the first embodiment of the present invention.
It is a front view of a tension plate.
【図９】本発明の実施例１の燃料電池の（複数枚もの
の）テンションプレートの正面図である。FIG. 9 is a front view of a plurality of tension plates of the fuel cell according to the first embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の実施例１の燃料電池の調整ねじの斜
視図である。FIG. 10 is a perspective view of an adjusting screw of the fuel cell according to Embodiment 1 of the present invention.
【図１１】本発明の実施例１の燃料電池の一部の概略構
成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a part of the fuel cell according to the first embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の実施例１の燃料電池の一部の概略構
成図であって、皿ねじと嵌合部の順を図１１と逆にした
燃料電池の一部の概略構成図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a part of the fuel cell according to the first embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram of a part of the fuel cell in which the order of flathead screws and fitting portions is reversed from that of FIG. 11; .
【図１３】本発明の実施例１の燃料電池の一部の概略構
成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a part of the fuel cell according to Embodiment 1 of the present invention.
【図１４】本発明の実施例１の燃料電池の一部の拡大概
略構成図（図１３のＡ−Ａ断面図）である。FIG. 14 is an enlarged schematic configuration diagram (a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 13) of a part of the fuel cell according to Embodiment 1 of the present invention.
【図１５】本発明の実施例１の燃料電池のプレッシャプ
レートとインシュレーションの斜視図である。FIG. 15 is a perspective view of a pressure plate and insulation of the fuel cell according to Embodiment 1 of the present invention.
【図１６】本発明の実施例２の燃料電池の一部の概略斜
視図である。FIG. 16 is a schematic perspective view of a part of a fuel cell according to Embodiment 2 of the present invention.
【図１７】本発明の実施例３の燃料電池の一部の、荷重
付与前の状態の、断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of a part of the fuel cell according to Embodiment 3 of the present invention in a state before a load is applied.
【図１８】本発明の実施例３の燃料電池の一部の、荷重
付与後の状態（皿ばね反転状態）の、断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view of a part of the fuel cell according to Embodiment 3 of the present invention after a load is applied (disc spring inverted state).
【図１９】本発明の実施例３の燃料電池の一部の、荷重
付与後の状態（皿ばね反転状態）の、テンションプレー
トも含んだ部分の、断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of a part of the fuel cell according to Embodiment 3 of the present invention, including a tension plate, in a state after a load is applied (disc spring inverted state).
【図２０】本発明の実施例３の燃料電池の一部の、プレ
ッシャプレート外周部とその近傍の断面図である。FIG. 20 is a sectional view of a part of a fuel cell according to a third embodiment of the present invention, showing an outer peripheral portion of a pressure plate and its vicinity.
【図２１】本発明の実施例３の燃料電池の荷重変動低減
機構（皿ばね）の荷重対変位のグラフである。FIG. 21 is a graph of load versus displacement of a load variation reduction mechanism (disc spring) of a fuel cell according to Embodiment 3 of the present invention.
１０ （固体高分子電解質型）燃料電池 １１ 電解質膜 １２ 触媒層 １３ 拡散層 １４ 電極（アノード、燃料極） １５ 触媒層 １６ 拡散層 １７ 電極（カソード、空気極） １８ セパレータ １９ モジュール ２０ ターミナル ２１ インシュレータ ２２ エンドプレート ２２ａ エンドプレート本体 ２２ｂ 調整部 ２２ｂ−１ 雌ねじ部 ２２ｂ−２ 雄ねじ部 ２３ スタック ２４ テンションプレート ２５ ボルト ２６ プレッシャプレート ２６ａ セル積層体側の部材 ２６ｂ 凸部が形成された部材 ２７ 凹部 ２８ 凸部 ２９ セレーション ３０ ねじ（調整ねじ機構） ３１ 六角溝孔 ３２、３２Ａ，３２Ｂ 荷重変動低減機構（たとえば、
皿ばね） ３３ 凹部 ３４ 荷重センサ ３５ 座面 ３６ テーパ面Reference Signs List 10 (Solid polymer electrolyte type) fuel cell 11 Electrolyte membrane 12 Catalyst layer 13 Diffusion layer 14 Electrode (anode, fuel electrode) 15 Catalyst layer 16 Diffusion layer 17 Electrode (cathode, air electrode) 18 Separator 19 Module 20 Terminal 21 Insulator 22 End plate 22a End plate main body 22b Adjusting part 22b-1 Female thread part 22b-2 Male thread part 23 Stack 24 Tension plate 25 Bolt 26 Pressure plate 26a Member on cell stack side 26b Member with convex part formed 27 Concave part 28 Convex part 29 Serration 30 screw (adjustment screw mechanism) 31 hexagonal slot 32, 32A, 32B load fluctuation reduction mechanism (for example,
Disc spring 33 concave portion 34 load sensor 35 seat surface 36 tapered surface
Claims (14)
向両端にエンドプレートを配置しセル積層体に圧縮荷重
をかけて両エンドプレートをセル積層体の外側でセル積
層方向に延びる締結部材にて締結してスタックを構成
し、該スタックの前記セル積層方向一端のエンドプレー
トの前記セル積層方向内側にプレッシャプレートを配置
し、前記スタックの前記セル積層方向一端のエンドプレ
ートのセル積層方向内側の面に凹部を設け、前記プレッ
シャプレートのセル積層方向外側の面に湾曲面をもつ凸
部を設け、該凸部を前記凹部に接触させた燃料電池。An end plate is disposed at both ends in a cell stacking direction of a cell stack in which cells are stacked, and a compressive load is applied to the cell stack to apply both end plates to a fastening member extending outside the cell stack in the cell stacking direction. To form a stack, a pressure plate is disposed inside the cell stacking direction of the end plate at one end of the stack in the cell stacking direction, and a pressure plate is arranged inside the cell stacking direction of the end plate at one end of the stack in the cell stacking direction. A fuel cell in which a concave portion is provided on the surface, a convex portion having a curved surface is provided on the outer surface of the pressure plate in the cell stacking direction, and the convex portion is brought into contact with the concave portion.
の各エンドプレートと前記締結部材との結合を、セレー
ションとボルトによる結合とした請求項１記載の燃料電
池。2. The fuel cell according to claim 1, wherein each of the end plates at both ends in the cell stacking direction and the fastening members are connected by serrations and bolts.
はエンドプレート本体と該エンドプレート本体に対し前
記セル積層方向に位置を調整可能とされた調整部とを有
しており、該調整部に前記凹部が形成されている請求項
１または請求項２記載の燃料電池。3. The end plate at one end in the cell stacking direction has an end plate main body and an adjusting portion capable of adjusting a position in the cell stacking direction with respect to the end plate main body. 3. The fuel cell according to claim 1, wherein a concave portion is formed.
方向一端のエンドプレート、前記プレッシャプレートと
前記セル積層方向一端のエンドプレートとの間、の何れ
か少なくとも１箇所に、前記凸部と前記凹部との接触部
と締結荷重方向に直列に、荷重変動低減機構を設けた請
求項１記載の燃料電池。4. The method according to claim 1, wherein the pressure plate and the end plate at one end in the cell stacking direction, and the pressure plate and the end plate at one end in the cell stacking direction have at least one position between the protrusion and the recess. 2. The fuel cell according to claim 1, further comprising a load variation reducing mechanism provided in series with the contact portion in the fastening load direction.
方向内側にインシュレータを設け、該インシュレータの
前記プレッシャプレート側の面に凹部を有し、該凹部に
前記プレッシャプレートを配置した請求項１記載の燃料
電池。5. The fuel cell according to claim 1, wherein an insulator is provided inside the pressure plate in the cell stacking direction, a recess is provided on a surface of the insulator on the pressure plate side, and the pressure plate is disposed in the recess. .
求項１記載の燃料電池。6. The fuel cell according to claim 1, wherein the curved surface of the projection has a spherical surface.
交方向への移動が規制される場合は、前記凸部の前記湾
曲面が締結部材で規制されない方向に湾曲した円筒面か
らなる請求項１記載の燃料電池。7. When the movement of the cell in the direction perpendicular to the cell stacking direction is restricted by the fastening member, the curved surface of the projection is a cylindrical surface curved in a direction not restricted by the fastening member. 2. The fuel cell according to 1.
けられた複数組の皿ばねからなる請求項４記載の燃料電
池。8. The fuel cell according to claim 4, wherein said load fluctuation reducing mechanism comprises a plurality of sets of disc springs provided in series with each other.
はエンドプレート本体と該エンドプレート本体に対して
位置調整可能な調整部とからなり、前記エンドプレート
本体と前記調整部との間に、前記荷重変動低減機構の少
なくとも一部が配置されており、前記調整部は前記エン
ドプレート本体に対して回転を拘束された雌ねじ部と該
雌ねじ部に螺合され雌ねじ部に対して軸方向に位置調整
可能な雄ねじ部とから構成されている請求項４記載の燃
料電池。9. The end plate at one end in the cell stacking direction includes an end plate main body and an adjusting portion capable of adjusting a position with respect to the end plate main body, and the load is applied between the end plate main body and the adjusting portion. At least a part of the variation reduction mechanism is disposed, and the adjusting portion is axially adjustable with respect to the female screw portion by being screwed to the female screw portion restricted in rotation with respect to the end plate main body and the female screw portion. 5. The fuel cell according to claim 4, wherein said fuel cell comprises a male screw portion.
向に２つの部材に分割されており、該２つの部材の間
に、前記荷重変動低減機構の少なくとも一部が配置され
ている請求項４記載の燃料電池。10. The fuel according to claim 4, wherein the pressure plate is divided into two members in a cell stacking direction, and at least a part of the load fluctuation reducing mechanism is disposed between the two members. battery.
向に２つの部材に分割されており、該２つの部材のうち
セル積層方向外側の部材に前記凸部が形成されておりか
つ荷重センサが設けられている請求項１記載の燃料電
池。11. The pressure plate is divided into two members in the cell stacking direction, and the protrusion is formed on a member outside the cell stacking direction of the two members, and a load sensor is provided. The fuel cell according to claim 1.
積層方向の高さを前記インシュレータの前記凹部の内側
面のセル積層方向の高さより低くしてある請求項５記載
の燃料電池。12. The fuel cell according to claim 5, wherein the height of the side surface of the pressure plate in the cell stacking direction is lower than the height of the inner surface of the recess of the insulator in the cell stacking direction.
り、該皿ばねはスタック締結荷重を付与された時に反転
状態になる請求項４記載の燃料電池。13. The fuel cell according to claim 4, wherein the load variation reducing mechanism comprises a disc spring, and the disc spring is turned over when a stack fastening load is applied.
ンドプレートに形成されスタック締結荷重を付与され反
転状態にされた前記皿ばねに接触して該皿ばねから荷重
を受ける座面には、反転された前記皿ばねの傾斜と等し
いかそれ以上の傾斜がつけられている請求項１３記載の
燃料電池。14. The inverted disc is provided on a bearing surface which is formed on the pressure plate and the end plate, and which comes into contact with the disc spring which is applied with a stack fastening load and is in an inverted state and receives a load from the disc spring. 14. The fuel cell according to claim 13, wherein the inclination is equal to or greater than the inclination of the spring.
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