JP2010140667A - 燃料電池スタック - Google Patents

Abstract

【課題】ケーシングの薄肉化を図るとともに、積層体の荷重を確実に保持して変形を良好に抑制することを可能にする。
【解決手段】燃料電池スタック１０は、複数の燃料電池ユニット１２を収容するケーシング１４を備える。ケーシング１４を構成する側部パネル１８ｄの幅方向中央部には、荷重受け部６０に当接して複数の燃料電池ユニット１２の荷重を受ける凸部６４が一体成形される。側部パネル１８ｄには、凸部６４の裏面形状である凹部６４ａを跨いで別体の複数の補強板６６が設けられる。各補強板６６は、側部パネル１８ｄにスポット溶接による溶接点６８により固定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、一対の電極が電解質の両側に設けられた電解質・電極構造体をセパレータにより挟持した単位セルを、水平方向に複数積層した積層体を備え、前記積層体がケーシング内に収容される燃料電池スタックに関する。

例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜（電解質）を採用している。この電解質膜の両側にアノード側電極及びカソード側電極を配設した電解質膜・電極構造体を、セパレータによって挟持することにより単位セルが構成されている。通常、燃料電池は、所望の発電力を得るために、所定数（例えば、数十〜数百）の単位セルを積層した燃料電池スタックとして使用されている。

この場合、燃料電池スタックは、例えば、所定数の単位セルを積層した積層体をボックス状のケーシング内に収容している。ケーシングは、燃料電池スタック全体の重量増加及び寸法増加を抑制するために、薄肉状の金属板で構成される場合が多い。その際、多数の単位セルが積層された積層体は、相当に重量物である。このため、積層体の過大な荷重がケーシングの底部に付与されてしまい、前記底部が変形するおそれがある。

そこで、例えば、特許文献１に開示されている燃料電池は、図１７に示すように、下部ケース１を備えており、この下部ケース１は、底部２と側部３とから構成されている。底部２には、上に凸となる湾曲部４が形成されるとともに、側部３の近傍にそれぞれ湾曲部５が形成されている。

底部２には、下に凸となるように、湾曲部６が形成されている。湾曲部４、５は、図示しない積層体を積層する際の位置決めとして用いられている。さらに、湾曲部４、５及び６により、下部ケース１の剛性の向上が図られている。

特開平８−１７１９２６号公報

ところで、上記の特許文献１では、特に、重量物の積層体が下部ケース１内に配置されると、底部２には、相当な荷重が付与される。特に、湾曲部４には、過大な荷重が集中し易く、前記湾曲部４が開く方向（側板３、３側）に変形し易いという問題がある。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、ケーシングの薄肉化及び軽量化を図るとともに、積層体の荷重を確実に保持して変形を良好に抑制することが可能な燃料電池スタックを提供することを目的とする。

本発明は、一対の電極が電解質の両側に設けられた電解質・電極構造体をセパレータにより挟持した単位セルを、水平方向に複数積層した積層体を備え、前記積層体がケーシング内に収容される燃料電池スタックに関するものである。

ケーシングは、積層体の荷重を受ける凸部が一体に設けられる底板部材を備えるとともに、前記底板部材には、前記凸部の裏面形状である凹部を跨いで別体の補強部材が設けられている。

また、補強部材は、平板で構成されることが好ましい。

さらに、平板は、底板部材にスポット溶接されることが好ましい。

さらにまた、平板の溶接点は、単位セルの積層方向中央部側の個数が積層方向端部側の個数よりも多数に設定されることが好ましい。

また、平板は、凹部内に入り込んで固定されることが好ましい。

さらに、セパレータは、下部両側に少なくとも反応ガス又は冷却媒体を単位セルの積層方向に流すための連通孔が形成されるとともに、前記セパレータの下部中央部には、凸部に支持される荷重受け部材が設けられることが好ましい。

本発明では、ケーシングの底板部材に一体に設けられる比較的低い凸部で積層体の荷重が支持されるとともに、前記凸部の裏面形状である凹部を跨いで設けられる補強部材により、該凸部が開く方向に変形することを阻止することができる。このため、ケーシング自体の薄肉化及び低コスト化を図る一方、断面剛性、曲げ弾性力及びせん断反力の向上が可能になり、軽量且つ高剛性なケーシングを確実に得ることができる。しかも、凸部の高さ寸法を低く設定することが可能になり、ケーシング全体の高さ方向の寸法を可及的に短尺化させることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０の概略斜視説明図である。

燃料電池スタック１０は、積層体である複数の燃料電池ユニット１２を矢印Ａ方向に積層してボックス状のケーシング１４内に収容している。ケーシング１４は、燃料電池ユニット１２の積層方向両端に配置されるエンドプレート１６ａ、１６ｂと、前記燃料電池ユニット１２の側部に配置される４枚の側部パネル１８ａ〜１８ｄと、前記エンドプレート１６ａ、１６ｂ及び前記側部パネル１８ａ〜１８ｄを互いに連結するヒンジ機構２０とを備える。側部パネル１８ａ〜１８ｄは、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４等）、その他の金属材又はカーボン材で構成される。

図２に示すように、燃料電池ユニット１２は、第１電解質膜（電解質）・電極構造体（ＭＥＡ）２２ａ及び第２電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）２２ｂと、第１セパレータ２４、第２セパレータ２６及び第３セパレータ２８とを備える。第１セパレータ２４及び第２セパレータ２６の間で、第１電解質膜・電極構造体２２ａを挟持する一方、前記第２セパレータ２６及び第３セパレータ２８の間で、第２電解質膜・電極構造体２２ｂを挟持する。

なお、第１〜第３セパレータ２４、２６及び２８は、金属セパレータで構成されているが、例えば、カーボンセパレータを採用してもよい。

燃料電池ユニット１２の長辺方向（図２中、矢印Ｃ方向）の一端縁部（上端縁部）には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス入口連通孔３０ａと、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを供給するための燃料ガス入口連通孔３２ａとが設けられる。

燃料電池ユニット１２の長辺方向の他端縁部（下部両側）には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを排出するための燃料ガス出口連通孔３２ｂと、酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス出口連通孔３０ｂとが設けられる。

燃料電池ユニット１２の短辺方向（矢印Ｂ方向）の一端縁部には、冷却媒体を供給するための２つの冷却媒体入口連通孔３４ａが設けられるとともに、前記燃料電池ユニット１２の短辺方向の他端縁部には、冷却媒体を排出するための２つの冷却媒体出口連通孔３４ｂが設けられる。

第１電解質膜・電極構造体２２ａ及び第２電解質膜・電極構造体２２ｂは、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜３６と、前記固体高分子電解質膜３６を挟持するアノード側電極３８及びカソード側電極４０とを備える。

アノード側電極３８及びカソード側電極４０は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層（図示せず）と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層（図示せず）とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜３６の両面に形成される。

第１セパレータ２４の第１電解質膜・電極構造体２２ａに向かう面２４ａには、燃料ガス入口連通孔３２ａと燃料ガス出口連通孔３２ｂとを連通する第１燃料ガス流路４２が形成される。この第１燃料ガス流路４２は、例えば、矢印Ｃ方向に延在する複数の溝部により構成される。第１セパレータ２４の面２４ｂには、冷却媒体入口連通孔３４ａと冷却媒体出口連通孔３４ｂとを連通する冷却媒体流路４４が形成される。この冷却媒体流路４４は、矢印Ｂ方向に延在する複数の溝部により構成される。

第２セパレータ２６の第１電解質膜・電極構造体２２ａに向かう面２６ａには、例えば、矢印Ｃ方向に延在する複数の溝部からなる第１酸化剤ガス流路４６が設けられるとともに、この第１酸化剤ガス流路４６は、酸化剤ガス入口連通孔３０ａと酸化剤ガス出口連通孔３０ｂとに連通する。第２セパレータ２６の第２電解質膜・電極構造体２２ｂに向かう面２６ｂには、燃料ガス入口連通孔３２ａと燃料ガス出口連通孔３２ｂとを連通する第２燃料ガス流路４８が形成される。

第３セパレータ２８の第２電解質膜・電極構造体２２ｂに向かう面２８ａには、酸化剤ガス入口連通孔３０ａと酸化剤ガス出口連通孔３０ｂと連通する第２酸化剤ガス流路５０が設けられる。第３セパレータ２８の面２８ｂには、第１セパレータ２４の面２４ｂと重なり合って冷却媒体流路４４が一体的に形成される。

第１セパレータ２４の面２４ａ、２４ｂには、この第１セパレータ２４の外周端縁部を周回して第１シール部材５２が一体成形される。第２セパレータ２６の面２６ａ、２６ｂには、この第２セパレータ２６の外周端縁部を周回して第２シール部材５４が一体成形されるとともに、第３セパレータ２８の面２８ａ、２８ｂには、この第３セパレータ２８の外周端縁部を周回して第３シール部材５６が一体成形される。

第１セパレータ２４の外周部には、複数の樹脂製荷重受け部６０が一体化される。具体的には、第１セパレータ２４の上部中央部及び下部中央部に、それぞれ１つの荷重受け部６０が設けられるとともに、前記第１セパレータ２４の左右両側には、それぞれ３つの前記荷重受け部６０が設けられる。各荷重受け部６０には、孔部６２ａ、６２ｂが互いに並列して設けられる。

第２セパレータ２６及び第３セパレータ２８の外周部には、同様に複数の樹脂製荷重受け部６０が一体化される。第１セパレータ２４、第２セパレータ２６及び第３セパレータ２８は、それぞれの孔部６２ａ（又は６２ｂ）に一体に挿入される絶縁性樹脂クリップ（図示せず）を介して一体に保持される。

なお、第１の実施形態では、単位セルとして燃料電池ユニット１２を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、２枚のセパレータで１枚のＭＥＡを挟持する単位セルを採用してもよい。また、以下に説明する他の実施形態でも同様である。

図３及び図４に示すように、ケーシング１４を構成する側部パネル１８ｄ（底板部材）は、幅方向（矢印Ｂ方向）中央部に荷重受け部６０に当接して複数の燃料電池ユニット１２の荷重を受ける凸部６４が一体成形される。凸部６４は、側部パネル１８ｄの長手方向である矢印Ａ方向（燃料電池ユニット１２の積層方向）に延在するとともに、前記側部パネル１８ｄには、前記凸部６４の裏面形状である凹部６４ａを跨いで別体の複数の補強板（補強部材）６６が設けられる。なお、凸部６４は、複数に分割されていてもよい。

図４及び図５に示すように、補強板６６は、平板状に構成され、側部パネル１８ｄの外面側に凹部６４ａを跨いで配置されるとともに、両端がスポット溶接による溶接点６８により前記側部パネル１８ｄに固定される。各補強板６６は、図５に示すように、矢印Ａ方向に沿って間隔Ｌ１ずつ離間して側部パネル１８ｄに固定される。なお、補強板６６は、スポット溶接の他、例えば、カシメ、ろう付け、リベット、ねじ止め等の他の固定方式により側部パネル１８ｄに固定してもよい。

側部パネル１８ａ〜１８ｄの各連結部は、ボルト部材７０と、ボルト部材７０の先端部に螺合するナット７２とを介して固定される（図３及び図４参照）。

このように構成される燃料電池スタック１０の動作について、以下に説明する。

先ず、図１に示すように、燃料電池スタック１０では、酸化剤ガス入口連通孔３０ａに酸素含有ガス等の酸化剤ガス（空気）が供給されるとともに、燃料ガス入口連通孔３２ａに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、２つの冷却媒体入口連通孔３４ａには、純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。

図２に示すように、酸化剤ガスは、燃料電池ユニット１２の酸化剤ガス入口連通孔３０ａに供給されて矢印Ａ方向に移動し、第２セパレータ２６の第１酸化剤ガス流路４６及び第３セパレータ２８の第２酸化剤ガス流路５０に導入される。第１酸化剤ガス流路４６に導入された酸化剤ガスは、第１電解質膜・電極構造体２２ａのカソード側電極４０に沿って移動する一方、第２酸化剤ガス流路５０に導入された酸化剤ガスは、第２電解質膜・電極構造体２２ｂのカソード側電極４０に沿って移動する。

燃料ガスは、燃料電池ユニット１２の燃料ガス入口連通孔３２ａから第１セパレータ２４の第１燃料ガス流路４２及び第２セパレータ２６の第２燃料ガス流路４８に導入される。このため、燃料ガスは、第１電解質膜・電極構造体２２ａ及び第２電解質膜・電極構造体２２ｂの各アノード側電極３８に沿って移動する。

従って、第１電解質膜・電極構造体２２ａ及び第２電解質膜・電極構造体２２ｂでは、各カソード側電極４０に供給される酸化剤ガスと、各アノード側電極３８に供給される燃料ガスとが、図示しない電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。

次いで、各カソード側電極４０に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔３０ｂに沿って流動した後、燃料電池スタック１０から排出される。同様に、各アノード側電極３８に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔３２ｂに排出されて流動し、燃料電池スタック１０から排出される。

また、冷却媒体は、冷却媒体入口連通孔３４ａから燃料電池ユニット１２間の冷却媒体流路４４に導入された後、矢印Ｂ方向に沿って流動する。この冷却媒体は、第１電解質膜・電極構造体２２ａ及び第２電解質膜・電極構造体２２ｂを間引き冷却した後、冷却媒体出口連通孔３４ｂを移動して燃料電池スタック１０から排出される。

ところで、燃料電池スタック１０では、ケーシング１４内に複数の燃料電池ユニット１２が収容されるとともに、前記燃料電池ユニット１２の荷重は、側部パネル１８ｄに一体成形されている単一の凸部６４に支持されている。従って、図３に示すように、凸部６４には、下方向（矢印Ｃ１方向）に撓み力が付与されるため、この凸部６４は、凹部６４ａを開く方向（矢印Ｂ１方向及び矢印Ｂ２方向）に変形しようとする。

この場合、第１の実施形態では、側部パネル１８ｄには、凸部６４の裏面形状である凹部６４ａを跨いで別体の複数の補強板６６が固定されている。このため、側部パネル１８ｄは、矢印Ｃ１方向に付与される撓み力による矢印Ｂ１方向及び矢印Ｂ２方向の変形を確実に阻止することができる。

具体的に、補強板６６を用いない従来例と、第１の実施形態とにおいて、起動回数と積層方向の撓み量との関係を検出する実験を行った。その結果が、図６に示されている。このため、従来例では、特に低温起動時毎に撓み荷重が増大して撓み量が多くなってしまう。

これにより、第１の実施形態では、ケーシング１４自体の薄肉化及び低コスト化を図る一方、断面剛性、曲げ剛性力及びせん断反力の向上が可能になり、軽量且つ高剛性なケーシング１４を得ることができるという効果が得られる。

しかも、凸部６４の高さ方向の寸法を有効に抑制することができ、ケーシング１４全体の高さ方向の寸法が可及的に短尺化されるという利点がある。

図７は、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタック８０の底面図である。なお、第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第３の実施形態以降においても同様に、その詳細な説明は省略する。

燃料電池スタック８０を構成する側部パネル１８ｄには、複数の補強板６６が凹部６４ａを跨いで個別に固定される。補強板６６は、側部パネル１８ｄの矢印Ａ方向両端部側では、間隔Ｌ１に設定されるとともに、前記側部パネル１８ｄの矢印Ａ方向中央側では、前記間隔Ｌ１よりも狭い間隔Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１）に設定される。

このように構成される第２の実施形態では、側部パネル１８ｄの長手方向中央側で補強板６６同士を間隔Ｌ１よりも狭い間隔Ｌ２に設定している。このため、側部パネル１８ｄにおいて、特に、撓み力が他の部分の撓み力よりも大きくなる長手方向中央側に集中して補強板６６が固定されている。従って、撓み力を一層確実に分散させることができる。これにより、第２の実施形態では、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる他、ケーシング１４の剛性を一層確実に向上させることが可能になるという利点がある。

図８は、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタック９０の一部分解斜視説明図である。

燃料電池スタック９０は、ケーシング１４を構成する側部パネル１８ｄに補強板（補強部材）９２が設けられる。補強板９２は、板状に形成され、矢印Ａ方向両端部に幅狭部９２ａが形成される。各幅狭部９２ａには、さらに軽量化を図るための肉抜き部９２ｂが設けられる。

補強板９２は、複数の溶接点９４により側部パネル１８ｄに固定される。図９に示すように、溶接点９４は、凹部６４ａを挟んで両側にそれぞれ所定数ずつ、具体的には、矢印Ａ方向両端縁部側にそれぞれ１列ずつ設けられるとともに、矢印Ａ方向中央側には、それぞれ２列ずつ設けられる。補強板９２の略中央部分には、排水用孔部９６が形成される。

このように構成される第３の実施形態では、ケーシング１４にかかる荷重範囲及び変形に対応して、補強板９２の形状を設定するとともに、溶接点９４の分布が設定されている。具体的には、変形及び荷重の小さい範囲である側部パネル１８ｄの矢印Ａ方向両端縁部には、幅狭部９２ａ、９２ａ及び肉抜き部９２ｂ、９２ｂが設けられることにより、補強板９２の軽量化が図られる。一方、変形及び荷重の大きな範囲である側部パネル１８ｄの矢印Ａ方向中央部側には、凹部６４ａを挟んでそれぞれ溶接点９４が２列に設けられている。

このため、第３の実施形態では、側部パネル１８ｄの中央部側にかかる撓み力を確実且つ容易に保持することができ、ケーシング１４の変形を可及的に阻止することが可能になる等、上記の第１及び第２の実施形態と同様の効果が得られる。

さらに、補強板９２には、変形最大部に対応して、すなわち、中央部分に排水用孔部９６が設けられている。従って、燃料電池スタック９０内に発生する結露やこのケーシング１４内に導入される水の滞留を排除し、錆タフネス及び絶縁タフネスを良好に向上させることができるという利点がある。

図１０は、本発明の第４の実施形態に係る燃料電池スタック１００の底面図である。

燃料電池スタック１００は、ケーシング１４を構成する側部パネル１８ｄに固定される補強板（補強部材）１０２を備える。補強板１０２は、長方形状の薄板平板で構成され、側部パネル１８ｄに対し、凹部６４ａの両側にそれぞれ２列に溶接点１０４を設けて固定される。

図１１は、本発明の第５の実施形態に係る燃料電池スタック１１０の底面図である。

燃料電池スタック１１０は、ケーシング１４の側部パネル１８ｄに固定される補強板（補強部材）１１２を備える。補強板１１２は、矢印Ａ方向に延在する両側部に鋸刃状の切り欠き１１４を設けるとともに、凹部６４ａに沿って複数の円形状肉抜き部１１６ａを有する。肉抜き部１１６ａの配列方向に沿って平行にそれぞれ比較的小径な肉抜き部１１６ｂ、１１６ｂが左右１列に設けられる。補強板１１２は、凹部６４ａの両側にそれぞれ２列の溶接点１１８により側部パネル１８ｄに固定される。

図１２は、本発明の第６の実施形態に係る燃料電池スタック１２０の底面図である。

燃料電池スタック１２０は、側部パネル１８ｄに固定される補強板（補強部材）１２２を備える。この補強板１２２は、両側部に鋸刃状の切り欠き１２４を設けるとともに、凹部６４ａに沿って比較的大径な円形状の肉抜き部１２６ａを有する。肉抜き部１２６ａの両側には、それぞれ小径な円形状肉抜き部１２６ｂが各肉抜き部１２６ａ間に左右に２つずつ形成される。補強板１２２の矢印Ａ方向両端部には、それぞれ２つの肉抜き部１２６ｃと１つの肉抜き部１２６ｄとが設けられる。補強板１２２は、凹部６４ａの両側に、それぞれ２列に複数の溶接点１２８を介して側部パネル１８ｄに固定される。

図１３は、本発明の第７の実施形態に係る燃料電池スタック１３０の底面図である。

燃料電池スタック１３０は、側部パネル１８ｄに固定される補強板（補強部材）１３２を備える。補強板１３２は、長辺側両側部に複数の湾曲面状に切り欠き１３４を設けるとともに、軽量化用の円形状肉抜き部１３６が複数形成される。補強板１３２は、凹部６４ａを挟んで両側にそれぞれ千鳥状に矢印Ａ方向に配列される複数の溶接点１３８により側部パネル１８ｄに固定される。

図１４は、本発明の第８の実施形態に係る燃料電池スタック１４０の底面図である。

この燃料電池スタック１４０は、側部パネル１８ｄに固定される補強板（補強部材）１４２を備える。補強板１４２は、多角形、例えば八角形を複数連結した形状に設定されるとともに、矢印Ａ方向両側の多角形状部には、それぞれ複数の肉抜き部１４４が形成される。補強板１４２は、多角形状部の各角部に対応して設けられる溶接点１４６により側部パネル１８ｄに固定される。

図１５は、本発明の第９の実施形態に係る燃料電池スタック１５０の底面図である。

この燃料電池スタック１５０は、側部パネル１８ｄに固定される補強板（補強部材）１５２を備える。補強板１５２は、矢印Ａ方向両端側に幅狭部１５２ａ、１５２ａを設けるとともに、複数の溶接点１５４を介して側部パネル１８ｄに固定される。溶接点１５４は、矢印Ａ方向中央側に密に設定されている。

上記のように、第４〜第９の実施形態では、第１〜第３の実施形態と同様の効果が得られる。

図１６は、本発明の第１０の実施形態に係る燃料電池スタック１６０を構成するケーシング１４の下部断面説明図である。

この燃料電池スタック１６０は、側部パネル１８ｄに固定される補強板（補強部材）１６２を備える。補強板１６２は、凹部６４ａ内に入り込んで複数の溶接点１６４を介して側部パネル１８ｄに固定される。

従って、第１０の実施形態では、側部パネル１８ｄの外方に補強板１６２が突出することがなく、一層コンパクトな燃料電池スタック１６０を得ることができるという効果が得られる。

本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタックの概略斜視説明図である。 前記燃料電池スタックを構成する燃料電池ユニットの分解斜視説明図である。 前記燃料電池スタックを構成するケーシングの下部断面説明図である。 前記ケーシングの下部の分解斜視説明図である。 前記燃料電池スタックの底面図である。 従来例と第１の実施形態とにおいて、起動回数と積層方向の撓み量との関係説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタックの底面図である。 本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタックの一部分解斜視説明図である。 前記燃料電池スタックの底面図である。 本発明の第４の実施形態に係る燃料電池スタックの底面図である。 本発明の第５の実施形態に係る燃料電池スタックの底面図である。 本発明の第６の実施形態に係る燃料電池スタックの底面図である。 本発明の第７の実施形態に係る燃料電池スタックの底面図である。 本発明の第８の実施形態に係る燃料電池スタックの底面図である。 本発明の第９の実施形態に係る燃料電池スタックの底面図である。 本発明の第１０の実施形態に係る燃料電池スタックを構成するケーシングの下部断面説明図である。 特許文献１に開示されている燃料電池の一部断面説明図である。

符号の説明

１０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０…燃料電池スタック
１２…燃料電池ユニット １４…ケーシング
１６ａ、１６ｂ…エンドプレート １８ａ〜１８ｄ…側部パネル
２０…ヒンジ機構 ２２ａ、２２ｂ…電解質膜・電極構造体
２４、２６、２８…セパレータ ３６…固体高分子電解質膜
３８…アノード側電極 ４０…カソード側電極
６０…荷重受け部 ６４…凸部
６４ａ…凹部
６６、９２、１０２、１１２、１２２、１３２、１４２、１５２、１６２…補強板
６８、９４、１０４、１１８、１２８、１３８、１４６、１５４、１６４…溶接点
９２ａ、１５２ａ…幅狭部
９２ｂ、１１６ａ、１１６ｂ、１２６ａ〜１２６ｄ、１３６、１４４…肉抜き部
１１４、１２４、１３４…切り欠き

Claims (6)

1. 一対の電極が電解質の両側に設けられた電解質・電極構造体をセパレータにより挟持した単位セルを、水平方向に複数積層した積層体を備え、前記積層体がケーシング内に収容される燃料電池スタックであって、
   前記ケーシングは、前記積層体の荷重を受ける凸部が一体に設けられる底板部材を備えるとともに、
   前記底板部材には、前記凸部の裏面形状である凹部を跨いで別体の補強部材が設けられることを特徴とする燃料電池スタック。
2. 請求項１記載の燃料電池スタックにおいて、前記補強部材は、平板で構成されることを特徴とする燃料電池スタック。
3. 請求項２記載の燃料電池スタックにおいて、前記平板は、前記底板部材にスポット溶接されることを特徴とする燃料電池スタック。
4. 請求項３記載の燃料電池スタックにおいて、前記平板の溶接点は、前記単位セルの積層方向中央部側の個数が積層方向端部側の個数よりも多数に設定されることを特徴とする燃料電池スタック。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、前記平板は、前記凹部内に入り込んで固定されることを特徴とする燃料電池スタック。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、前記セパレータは、下部両側に少なくとも反応ガス又は冷却媒体を前記単位セルの積層方向に流すための連通孔が形成されるとともに、
   前記セパレータの下部中央部には、前記凸部に支持される荷重受け部材が設けられることを特徴とする燃料電池スタック。

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