JP2022178480A

JP2022178480A - fuel cell stack

Info

Publication number: JP2022178480A
Application number: JP2021085318A
Authority: JP
Inventors: 洋森川; Hiroshi Morikawa; 俊輔伊丹; Shunsuke Itami
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2022-12-02

Abstract

To provide a fuel cell stack having a pressing structure which can be easily assembled.SOLUTION: An annular band 14 of a fuel cell stack 10 surrounds the outer periphery of a stack body 12 in a surrounding direction including a stacking direction so as to apply a fastening load in the stacking direction to a portion between end plates 22a, 22b. A load adjustment part 16 has a load adjustment surface 90 which comes into contact with a contact peripheral surface 74 of the band 14. The load adjustment part 16 adjusts the fastening load by pressing the band 14 in a pressing direction via the load adjustment surface 90. The pressing direction is a direction in which the contact peripheral surface 74 comes closer to or goes away from the stack body 12. The load adjustment surface 90 forms an envelope on the contact peripheral surface 74 which is curved when the load adjustment surface 90 comes into contact therewith.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、燃料電池スタックに関する。 The present invention relates to fuel cell stacks.

一般的に、燃料電池は、燃料電池スタックの形態で用いられる。燃料電池スタックは、発電セル（単位燃料電池）を複数積層した積層体と、該積層体の積層方向の両端側に配設したエンドプレートと、を備える。この種の燃料電池スタックでは、積層体を構成する各発電セルに適切な大きさの面圧を生じさせること等を目的として、エンドプレート間に締め付け荷重（圧縮荷重）を付与している。例えば、特許文献１には、積層体及びエンドプレートの外周を積層方向に囲み、エンドプレート間に締め付け荷重を付与する弾性ゴムベルトを備える燃料電池スタックが提案されている。 Generally, fuel cells are used in the form of fuel cell stacks. A fuel cell stack includes a laminate obtained by laminating a plurality of power generation cells (unit fuel cells), and end plates disposed on both end sides of the laminate in the stacking direction. In this type of fuel cell stack, a tightening load (compressive load) is applied between the end plates for the purpose of generating an appropriate level of surface pressure on each power generating cell constituting the stack. For example, Patent Literature 1 proposes a fuel cell stack that includes an elastic rubber belt that surrounds the outer periphery of a stack and end plates in the stacking direction and applies a tightening load between the end plates.

特開２０１０－１４０６６５号公報JP 2010-140665 A

上記の燃料電池スタックの組み立て工程では、積層体をエンドプレートで挟んでスタック本体を形成する。そして、スタック本体の外周を囲むように、スタック本体に弾性ゴムベルトを取り付ける。これによってスタック本体に弾性ゴムベルトの締め付け力が付与されることで、エンドプレート間に締め付け荷重が付与される。つまり、バンドとスタック本体との関係のみによって締め付け荷重の大きさが決定される。このため、上記の燃料電池スタックでは、弾性ゴムベルトがスタック本体に取り付けられた際に、締め付け荷重が適切な大きさとなるように、弾性ゴムベルトの内周の長さが厳密に設定される。この場合、スタック本体に取り付けられる前の弾性ゴムベルトの内周の長さは、囲み方向におけるスタック本体の外周の長さよりも短くなる。 In the process of assembling the fuel cell stack described above, the stack body is formed by sandwiching the laminate between end plates. Then, an elastic rubber belt is attached to the stack body so as to surround the outer periphery of the stack body. As a result, the clamping force of the elastic rubber belt is applied to the stack body, and a clamping load is applied between the end plates. In other words, the magnitude of the tightening load is determined only by the relationship between the band and the stack body. Therefore, in the above fuel cell stack, the length of the inner circumference of the elastic rubber belt is strictly set so that the tightening load becomes an appropriate magnitude when the elastic rubber belt is attached to the stack body. In this case, the length of the inner circumference of the elastic rubber belt before being attached to the stack body is shorter than the length of the outer circumference of the stack body in the surrounding direction.

従って、燃料電池スタックの組み立て時には、スタック本体を積層方向に大きく圧縮変形させたり、弾性ゴムベルトをその内径が拡張するように大きく弾性変形させたりした状態で、弾性ゴムベルトがスタック本体に取り付けられる。その結果、燃料電池スタックの組み立て工程が煩雑になる懸念がある。 Therefore, when assembling the fuel cell stack, the elastic rubber belt is attached to the stack body in a state in which the stack body is largely compressed and deformed in the stacking direction, or the elastic rubber belt is elastically deformed so as to expand its inner diameter. As a result, there is a concern that the assembly process of the fuel cell stack will become complicated.

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the problems described above.

本発明の一態様は、電解質膜・電極構造体及びセパレータを有する発電セルを積層方向に複数積層した積層体を、前記積層方向の両側からエンドプレートで挟んだスタック本体を備える燃料電池スタックであって、前記スタック本体の外周を、前記積層方向を含む囲み方向に囲んで、前記エンドプレート間に前記積層方向の締め付け荷重を付与する環状のバンドと、前記締め付け荷重の大きさを調整する荷重調整部と、を備える。前記バンドは、当接周面を有し、前記荷重調整部は、前記当接周面に当接する荷重調整面を有する。前記荷重調整部は、前記荷重調整面を介して前記バンドを押圧方向に押圧することで前記締め付け荷重を調整する。前記押圧方向は、前記当接周面が前記スタック本体に対して接近又は離間する方向である。前記荷重調整面は、該荷重調整面が当接することで湾曲する前記当接周面に包絡面を形成する。 One aspect of the present invention is a fuel cell stack comprising a stack body in which a plurality of power generation cells each having an electrolyte membrane/electrode assembly and a separator are stacked in the stacking direction and sandwiched between end plates from both sides in the stacking direction. an annular band that surrounds the outer periphery of the stack body in the surrounding direction including the stacking direction and applies a tightening load in the stacking direction between the end plates; and a load adjuster that adjusts the magnitude of the tightening load. and The band has a contact peripheral surface, and the load adjustment portion has a load adjustment surface that contacts the contact peripheral surface. The load adjusting portion adjusts the tightening load by pressing the band in the pressing direction via the load adjusting surface. The pressing direction is a direction in which the contact peripheral surface approaches or separates from the stack body. The load adjusting surface forms an enveloping surface on the contact peripheral surface that curves when the load adjusting surface comes into contact with the load adjusting surface.

この燃料電池スタックでは、バンドの当接周面に、荷重調整部の荷重調整面を当接させて押圧方向に押圧することで、締め付け荷重の大きさを調整できる。つまり、バンドの内周の長さ等を厳密に設定する工程を不要にしても、エンドプレート間に適切な大きさの締め付け荷重を付与できる。 In this fuel cell stack, the magnitude of the tightening load can be adjusted by bringing the load adjusting surface of the load adjusting portion into contact with the contact peripheral surface of the band and pressing in the pressing direction. In other words, even if the process of strictly setting the length of the inner circumference of the band or the like is not required, it is possible to apply an appropriate clamping load between the end plates.

従って、例えば、バンドとスタック本体との関係のみによって締め付け荷重の大きさが決定される場合に比して、エンドプレート間に適切な大きさの締め付け荷重を容易に付与できる。また、バンドの内周の長さ等の設計自由度を高めることができる分、スタック本体にバンドを容易に取り付けることが可能になる。つまり、スタック本体にバンドを取り付ける際、スタック本体を積層方向に大きく圧縮変形させたり、バンドをその内径が拡張する方向に大きく弾性変形させたりすることを回避できる。その結果、燃料電池スタックの組み立て工程を簡単にすることができる。 Therefore, for example, compared to the case where the magnitude of the tightening load is determined only by the relationship between the band and the stack body, an appropriate amount of tightening load can be easily applied between the end plates. In addition, since the degree of freedom in designing the length of the inner circumference of the band can be increased, the band can be easily attached to the stack body. In other words, when the band is attached to the stack body, it is possible to avoid large compressive deformation of the stack body in the stacking direction and large elastic deformation of the band in the direction in which the inner diameter of the band expands. As a result, the process of assembling the fuel cell stack can be simplified.

さらに、荷重調整面は、該荷重調整面が当接することで湾曲するバンドの当接周面に包絡面を形成する。このため、荷重調整面を当接周面に当接させてバンドを押圧しても、当接周面に加えられる面圧を良好に分散させること等が可能になる。これによって、バンドの耐久性を維持しつつ、スタック本体に適切な大きさの締め付け荷重を容易に付与することができる。 Further, the load adjusting surface forms an enveloping surface on the contact peripheral surface of the band that curves when the load adjusting surface comes into contact with the band. Therefore, even if the band is pressed by bringing the load adjustment surface into contact with the contact peripheral surface, the surface pressure applied to the contact peripheral surface can be dispersed satisfactorily. As a result, it is possible to easily apply an appropriate clamping load to the stack body while maintaining the durability of the band.

本実施形態に係る燃料電池スタックの斜視図である。1 is a perspective view of a fuel cell stack according to this embodiment; FIG. 図１のＩＩ－ＩＩ線矢視断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1; 発電セルの分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a power generation cell; FIG. セパレータにおける第１バイポーラプレートのＭＥＡ側面の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of the MEA side of the first bipolar plate in the separator; 変形例に係る荷重調整部を備える燃料電池スタックの斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a fuel cell stack including a load adjusting section according to a modified example; 図５のＶＩ－ＶＩ線矢視断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 5;

以下の図において、同一又は同様の機能及び効果を奏する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する場合がある。 In the drawings below, constituent elements having the same or similar functions and effects are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.

図１及び図２に示す本実施形態に係る燃料電池スタック１０は、例えば、図示しない燃料電池電気自動車等の燃料電池車両に搭載される。なお、燃料電池スタック１０は、燃料電池車両以外の搭載体に搭載されてもよいし、定置型として用いることも可能である。 A fuel cell stack 10 according to the present embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is mounted, for example, in a fuel cell vehicle such as a fuel cell electric vehicle (not shown). The fuel cell stack 10 may be mounted on a mounting body other than a fuel cell vehicle, or may be used as a stationary type.

燃料電池スタック１０は、スタック本体１２と、バンド１４と、荷重調整部１６と、を備える。スタック本体１２は、複数の発電セル１８を積層方向に積層した積層体２０と、該積層体２０を積層方向の両側から挟むエンドプレート２２ａ、２２ｂとを有する。また、スタック本体１２は、積層体２０とエンドプレート２２ａとの間に配置されるターミナルプレート２４ａ及びインシュレータ２６ａをさらに有する。スタック本体１２は、積層体２０とエンドプレート２２ｂとの間に配置されるターミナルプレート２４ｂ及びインシュレータ２６ｂをさらに有する。 The fuel cell stack 10 includes a stack body 12, a band 14, and a load adjuster 16. The stack body 12 has a laminate 20 in which a plurality of power generating cells 18 are laminated in the lamination direction, and end plates 22a and 22b sandwiching the laminate 20 from both sides in the lamination direction. Moreover, the stack body 12 further includes a terminal plate 24a and an insulator 26a arranged between the laminate 20 and the end plate 22a. Stack body 12 further includes a terminal plate 24b and an insulator 26b positioned between laminate 20 and end plate 22b.

具体的には、スタック本体１２では、積層体２０の積層方向の一端部（矢印Ａ１方向の端部）に、ターミナルプレート２４ａ、インシュレータ２６ａ及びエンドプレート２２ａが外方に向かってこの順に配設されている。また、スタック本体１２では、積層体２０の積層方向の他端部（矢印Ａ２方向の端部）に、ターミナルプレート２４ｂ、インシュレータ２６ｂ及びエンドプレート２２ｂが外方に向かってこの順に配設されている。 Specifically, in the stack body 12, a terminal plate 24a, an insulator 26a, and an end plate 22a are arranged outward in this order at one end in the stacking direction of the stack 20 (the end in the direction of arrow A1). ing. In the stack body 12, a terminal plate 24b, an insulator 26b, and an end plate 22b are arranged outward in this order at the other end in the stacking direction of the stack 20 (the end in the arrow A2 direction). .

インシュレータ２６ａ、２６ｂは、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）又はフェノール樹脂等の絶縁性材料から形成される。なお、インシュレータ２６ａ、２６ｂのそれぞれは、積層方向に重ね合わされた複数枚（例えば、２枚）から構成してもよい。また、不図示ではあるが、インシュレータ２６ａ、２６ｂの各々の積層体２０に向く面には、積層体２０から離間する側に陥没する陥没部が形成されてもよい。この場合、インシュレータ２６ａ、２６ｂの陥没部内にターミナルプレート２４ａ、２４ｂがそれぞれ配設される。 The insulators 26a, 26b are made of an insulating material such as polycarbonate (PC) or phenolic resin, for example. Note that each of the insulators 26a and 26b may be composed of a plurality of sheets (for example, two sheets) stacked in the stacking direction. Further, although not shown, each of the insulators 26 a and 26 b may have a depressed portion that is recessed away from the laminated body 20 on the surface facing the laminated body 20 . In this case, terminal plates 24a and 24b are arranged in recessed portions of insulators 26a and 26b, respectively.

積層体２０の矢印Ｃ方向の長さは、エンドプレート２２ａ、２２ｂの矢印Ｃ方向の長さよりも短い。このため、スタック本体１２では、矢印Ｃ方向において、エンドプレート２２ａ、２２ｂの端部が積層体２０より外方に突出している。図２に示すように、エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々は、積層体２０に向く内面と、該内面の裏面である外面とを有する。エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々の外面は、バンド懸架面２８を有している。図１に示すように、バンド懸架面２８は、上記外面の矢印Ｂ方向の略中央を、矢印Ｃ方向の一端から他端にわたって延在する。図２に示すように、バンド懸架面２８の矢印Ｃ方向の略中央には、積層体２０に向かって陥没する凹部３０が設けられている。つまり、バンド懸架面２８の矢印Ｃ方向の両端側には、凹部３０に対して相対的に突出する凸部３２がそれぞれ設けられている。バンド懸架面２８及び凹部３０の詳細については後述する。 The length of the laminate 20 in the arrow C direction is shorter than the length of the end plates 22a and 22b in the arrow C direction. Therefore, in the stack body 12, the ends of the end plates 22a and 22b protrude outward from the laminate 20 in the arrow C direction. As shown in FIG. 2, each of the end plates 22a, 22b has an inner surface facing the laminate 20 and an outer surface that is the reverse side of the inner surface. The outer surface of each of the end plates 22a, 22b has a band suspension surface 28. As shown in FIG. As shown in FIG. 1, the band suspension surface 28 extends from one end to the other end in the direction of arrow C from substantially the center of the outer surface in the direction of arrow B. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, a concave portion 30 that is recessed toward the laminated body 20 is provided at substantially the center of the band suspension surface 28 in the direction of arrow C. As shown in FIG. That is, on both end sides of the band suspension surface 28 in the direction of arrow C, convex portions 32 that protrude relative to the concave portion 30 are provided. Details of the band suspension surface 28 and the recess 30 will be described later.

図３に示すように、発電セル１８は、樹脂枠付きＭＥＡ３４と、該樹脂枠付きＭＥＡ３４を挟持する一組のセパレータ３６とを有する。樹脂枠付きＭＥＡ３４は、電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）３８の外周を樹脂枠部材４０によって囲むことで構成されている。電解質膜・電極構造体３８は、電解質膜４２と、該電解質膜４２の一方（矢印Ａ２側）の面に設けられたアノード電極４４と、電解質膜４２の他方（矢印Ａ１側）の面に設けられたカソード電極４６とを有する。 As shown in FIG. 3, the power generating cell 18 has an MEA 34 with a resin frame and a set of separators 36 sandwiching the MEA 34 with a resin frame. The resin-framed MEA 34 is configured by surrounding the outer circumference of an electrolyte membrane-electrode assembly (MEA) 38 with a resin frame member 40 . The electrolyte membrane/electrode assembly 38 includes an electrolyte membrane 42, an anode electrode 44 provided on one side (arrow A2 side) of the electrolyte membrane 42, and an anode electrode 44 provided on the other side (arrow A1 side) of the electrolyte membrane 42. and a cathode electrode 46.

電解質膜４２は、例えば、水分を含んだパーフルオロスルホン酸の薄膜等の固体高分子電解質膜（陽イオン交換膜）である。電解質膜４２は、アノード電極４４及びカソード電極４６によって挟持される。なお、電解質膜４２は、フッ素系電解質の他、ＨＣ（炭化水素）系電解質を使用することもできる。 The electrolyte membrane 42 is, for example, a solid polymer electrolyte membrane (cation exchange membrane) such as a thin film of perfluorosulfonic acid containing moisture. The electrolyte membrane 42 is sandwiched between an anode electrode 44 and a cathode electrode 46 . Note that the electrolyte membrane 42 can also use an HC (hydrocarbon)-based electrolyte in addition to the fluorine-based electrolyte.

アノード電極４４は、何れも不図示のアノード電極触媒層及びアノードガス拡散層を有する。アノード電極触媒層は、電解質膜４２の一方（矢印Ａ２側）の面に接合される。アノードガス拡散層は、アノード電極触媒層に積層される。カソード電極４６は、何れも不図示のカソード電極触媒層及びカソードガス拡散層を有する。カソード電極触媒層は、電解質膜４２の他方（矢印Ａ１側）の面に接合される。カソードガス拡散層は、カソード電極触媒層に積層される。 The anode electrode 44 has an anode electrode catalyst layer and an anode gas diffusion layer, both of which are not shown. The anode electrode catalyst layer is bonded to one side (arrow A2 side) of the electrolyte membrane 42 . The anode gas diffusion layer is laminated to the anode electrocatalyst layer. The cathode electrode 46 has a cathode electrode catalyst layer and a cathode gas diffusion layer, both of which are not shown. The cathode electrode catalyst layer is bonded to the other surface (arrow A1 side) of the electrolyte membrane 42 . The cathode gas diffusion layer is laminated to the cathode electrocatalyst layer.

例えば、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が、イオン導電性高分子バインダとともにアノードガス拡散層の表面に一様に塗布される。これにより、アノード電極触媒層が形成される。例えば、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が、イオン導電性高分子バインダとともにカソードガス拡散層の表面に一様に塗布される。これにより、カソード電極触媒層が形成される。 For example, porous carbon particles having a platinum alloy supported on the surface are uniformly coated on the surface of the anode gas diffusion layer together with an ion conductive polymer binder. Thereby, an anode electrode catalyst layer is formed. For example, porous carbon particles having a platinum alloy supported on the surface are uniformly coated on the surface of the cathode gas diffusion layer together with an ion conductive polymer binder. Thereby, a cathode electrode catalyst layer is formed.

カソードガス拡散層及びアノードガス拡散層の各々は、カーボンペーパ又はカーボンクロス等の導電性多孔質シートから形成される。カソード電極触媒層とカソードガス拡散層との間、及びアノード電極触媒層とアノードガス拡散層との間の少なくとも一方に、多孔質層（不図示）を設けてもよい。 Each of the cathode gas diffusion layer and the anode gas diffusion layer is formed from a conductive porous sheet such as carbon paper or carbon cloth. A porous layer (not shown) may be provided between the cathode electrode catalyst layer and the cathode gas diffusion layer and/or between the anode electrode catalyst layer and the anode gas diffusion layer.

樹脂枠部材４０は、額縁状である。例えば、樹脂枠部材４０の内周端縁部が、電解質膜・電極構造体３８の外周縁部に接合されている。このように電解質膜・電極構造体３８の外周に樹脂枠部材４０が設けられる。このため、１枚の発電セル１８を構成するために必要とされる電解質膜４２の面積を小さくすること等が可能になる。よって、比較的高額な電解質膜４２の使用量を少なくすることができる。 The resin frame member 40 is frame-shaped. For example, the inner peripheral edge of the resin frame member 40 is joined to the outer peripheral edge of the electrolyte membrane electrode assembly 38 . In this manner, the resin frame member 40 is provided around the electrolyte membrane electrode assembly 38 . Therefore, it is possible to reduce the area of the electrolyte membrane 42 required to form one power generation cell 18, and the like. Therefore, the amount of relatively expensive electrolyte membrane 42 used can be reduced.

樹脂枠部材４０と電解質膜・電極構造体３８との接合構造は特に限定されない。例えば、カソードガス拡散層の外周端縁部とアノードガス拡散層の外周端縁部との間に樹脂枠部材４０の内周端縁部が挟持されてもよい。この場合、樹脂枠部材４０の内周端面は、電解質膜４２の外周端面に近接してもよいし、当接してもよいし、重なってもよい。 The joint structure between the resin frame member 40 and the electrolyte membrane/electrode assembly 38 is not particularly limited. For example, the inner peripheral edge of the resin frame member 40 may be sandwiched between the outer peripheral edge of the cathode gas diffusion layer and the outer peripheral edge of the anode gas diffusion layer. In this case, the inner peripheral end surface of the resin frame member 40 may be close to, abut on, or overlap with the outer peripheral end surface of the electrolyte membrane 42 .

上記の接合構造に代えて、電解質膜４２の外周縁部をカソードガス拡散層及びアノードガス拡散層よりも外方に突出させることにより、且つ該電解質膜４２の外周縁部の両側に枠形状のフィルムを設けることにより、樹脂枠部材４０を構成してもよい。すなわち、積層された複数枚の枠状のフィルムが接着剤等により接合されることで、樹脂枠部材４０が構成されてもよい。 Instead of the above bonding structure, the outer peripheral edge of the electrolyte membrane 42 is made to protrude outward from the cathode gas diffusion layer and the anode gas diffusion layer, and frame-shaped portions are formed on both sides of the outer peripheral edge of the electrolyte membrane 42 . The resin frame member 40 may be configured by providing a film. That is, the resin frame member 40 may be configured by bonding a plurality of laminated frame-shaped films with an adhesive or the like.

発電セル１８（図３）及びインシュレータ２６ａ、２６ｂ（図１）の各々の矢印Ｂ１側の縁部には、酸化剤ガス入口連通孔４８ａと、冷却媒体入口連通孔５０ａと、燃料ガス出口連通孔５２ｂとが設けられる。酸化剤ガス入口連通孔４８ａと、冷却媒体入口連通孔５０ａと、燃料ガス出口連通孔５２ｂとは、矢印Ｃ方向に配列されている。発電セル１８及びインシュレータ２６ａ、２６ｂの各々の矢印Ｂ２側の縁部には、燃料ガス入口連通孔５２ａと、冷却媒体出口連通孔５０ｂと、酸化剤ガス出口連通孔４８ｂとが設けられる。燃料ガス入口連通孔５２ａと、冷却媒体出口連通孔５０ｂと、酸化剤ガス出口連通孔４８ｂとは、矢印Ｃ方向に配列されている。 An oxidizing gas inlet communication hole 48a, a cooling medium inlet communication hole 50a, and a fuel gas outlet communication hole are provided at the edges on the arrow B1 side of each of the power generating cell 18 (FIG. 3) and the insulators 26a and 26b (FIG. 1). 52b are provided. The oxidant gas inlet communication hole 48a, the cooling medium inlet communication hole 50a, and the fuel gas outlet communication hole 52b are arranged in the arrow C direction. A fuel gas inlet communication hole 52a, a cooling medium outlet communication hole 50b, and an oxidizing gas outlet communication hole 48b are provided at the edges of each of the power generating cell 18 and the insulators 26a and 26b on the arrow B2 side. The fuel gas inlet communication hole 52a, the cooling medium outlet communication hole 50b, and the oxidant gas outlet communication hole 48b are arranged in the arrow C direction.

積層体２０における各発電セル１８に設けられた酸化剤ガス入口連通孔４８ａは、積層方向に互いに連通する。つまり、酸化剤ガス入口連通孔４８ａは、インシュレータ２６ａ、２６ｂ、積層体２０を積層方向に貫通する。同様に、冷却媒体入口連通孔５０ａ、燃料ガス出口連通孔５２ｂ、燃料ガス入口連通孔５２ａ、冷却媒体出口連通孔５０ｂ、酸化剤ガス出口連通孔４８ｂのそれぞれも、インシュレータ２６ａ、２６ｂ、積層体２０を積層方向に貫通する。 The oxidant gas inlet communication holes 48a provided in each power generating cell 18 in the laminate 20 communicate with each other in the stacking direction. That is, the oxidant gas inlet communication hole 48a penetrates the insulators 26a and 26b and the laminate 20 in the lamination direction. Similarly, the cooling medium inlet communication hole 50a, the fuel gas outlet communication hole 52b, the fuel gas inlet communication hole 52a, the cooling medium outlet communication hole 50b, and the oxidant gas outlet communication hole 48b are also connected to the insulators 26a, 26b and the laminate 20, respectively. penetrates in the stacking direction.

本実施形態では、各発電セル１８等に、酸化剤ガス入口連通孔４８ａ、冷却媒体入口連通孔５０ａ、燃料ガス出口連通孔５２ｂ、燃料ガス入口連通孔５２ａ、冷却媒体出口連通孔５０ｂ、酸化剤ガス出口連通孔４８ｂ（以下、これらを総称して単に「連通孔」ともいう）がそれぞれ１個ずつ設けられている例を示す。しかしながら、各発電セル１８に設けられる各連通孔の個数は特に限定されず、単数でもよく、複数でもよい。また、各連通孔の形状及び配置も、図１及び図２に記載の本実施形態には限定されず、要求される仕様に応じて適宜設定することができる。 In this embodiment, each power generation cell 18, etc. has an oxidant gas inlet communication hole 48a, a cooling medium inlet communication hole 50a, a fuel gas outlet communication hole 52b, a fuel gas inlet communication hole 52a, a cooling medium outlet communication hole 50b, an oxidant An example in which one gas outlet communication hole 48b (hereinafter collectively referred to simply as "communication hole") is provided is shown. However, the number of communication holes provided in each power generation cell 18 is not particularly limited, and may be singular or plural. Also, the shape and arrangement of each communication hole are not limited to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and can be appropriately set according to the required specifications.

図１に示すように、エンドプレート２２ａ、２２ｂの矢印Ｂ１側の各々の縁部には、酸化剤ガス入口１５４ａと、冷却媒体入口１５６ａと、燃料ガス出口１５８ｂとが、矢印Ｃ方向に沿って設けられる。酸化剤ガス入口１５４ａは、酸化剤ガス入口連通孔４８ａに連通する。冷却媒体入口１５６ａは、冷却媒体入口連通孔５０ａに連通する。燃料ガス出口１５８ｂは、燃料ガス出口連通孔５２ｂに連通する。エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々の矢印Ｂ２側の縁部には、燃料ガス入口１５８ａと、冷却媒体出口１５６ｂと、酸化剤ガス出口１５４ｂとが矢印Ｃ方向に沿って設けられる。燃料ガス入口１５８ａは、燃料ガス入口連通孔５２ａに連通する。冷却媒体出口１５６ｂは、冷却媒体出口連通孔５０ｂに連通する。酸化剤ガス出口１５４ｂは、酸化剤ガス出口連通孔４８ｂに連通する。 As shown in FIG. 1, an oxidant gas inlet 154a, a cooling medium inlet 156a, and a fuel gas outlet 158b are arranged along the arrow C direction at each edge of the end plates 22a, 22b on the arrow B1 side. be provided. The oxidizing gas inlet 154a communicates with the oxidizing gas inlet communication hole 48a. The cooling medium inlet 156a communicates with the cooling medium inlet communication hole 50a. The fuel gas outlet 158b communicates with the fuel gas outlet communication hole 52b. A fuel gas inlet 158a, a cooling medium outlet 156b, and an oxidant gas outlet 154b are provided along the arrow C direction at the edges on the arrow B2 side of each of the end plates 22a and 22b. The fuel gas inlet 158a communicates with the fuel gas inlet communication hole 52a. The cooling medium outlet 156b communicates with the cooling medium outlet communication hole 50b. The oxidizing gas outlet 154b communicates with the oxidizing gas outlet communication hole 48b.

なお、エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々において、バンド懸架面２８は、矢印Ｂ１側に設けられた酸化剤ガス入口１５４ａ、冷却媒体入口１５６ａ及び燃料ガス出口１５８ｂと、矢印Ｂ２側に設けられた燃料ガス入口１５８ａ、冷却媒体出口１５６ｂ及び酸化剤ガス出口１５４ｂとの間に設けられている。 In each of the end plates 22a and 22b, the band suspension surface 28 includes an oxidant gas inlet 154a, a coolant inlet 156a, and a fuel gas outlet 158b provided on the arrow B1 side, and a fuel gas outlet 158b provided on the arrow B2 side. It is provided between the inlet 158a, the cooling medium outlet 156b and the oxidant gas outlet 154b.

図３に示すように、酸化剤ガス入口連通孔４８ａには、酸化剤ガス入口１５４ａを介して、例えば、酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給される。冷却媒体入口連通孔５０ａは、冷却媒体入口１５６ａを介して、例えば、純水、エチレングリコール、オイル等の少なくとも何れかが冷却媒体として供給される。燃料ガス出口連通孔５２ｂからは、燃料ガス出口１５８ｂを介して、例えば、水素含有ガス等の燃料ガスが排出される。燃料ガス入口連通孔５２ａには、燃料ガス入口１５８ａを介して、燃料ガスが供給される。冷却媒体出口連通孔５０ｂからは、冷却媒体出口１５６ｂを介して、冷却媒体が排出される。酸化剤ガス出口連通孔４８ｂからは、酸化剤ガス出口１５４ｂを介して、酸化剤ガスが排出される。 As shown in FIG. 3, an oxidizing gas such as an oxygen-containing gas is supplied to the oxidizing gas inlet communication hole 48a through an oxidizing gas inlet 154a. At least one of, for example, pure water, ethylene glycol, and oil is supplied as a cooling medium to the cooling medium inlet communication hole 50a via a cooling medium inlet 156a. Fuel gas such as hydrogen-containing gas is discharged from the fuel gas outlet communication hole 52b through the fuel gas outlet 158b. Fuel gas is supplied to the fuel gas inlet communication hole 52a through a fuel gas inlet 158a. The cooling medium is discharged from the cooling medium outlet communication hole 50b via the cooling medium outlet 156b. The oxidizing gas is discharged from the oxidizing gas outlet communication hole 48b via the oxidizing gas outlet 154b.

セパレータ３６は、矢印Ｃ方向の両側の一組の長辺と、矢印Ｂ方向の両側の一組の短辺とを有する矩形状である。セパレータ３６は、互いに積層された第１バイポーラプレート５６及び第２バイポーラプレート５８を有する。積層した第１バイポーラプレート５６及び第２バイポーラプレート５８の外周は、溶接、ろう付け、かしめ等により一体に接合されている。第１バイポーラプレート５６及び第２バイポーラプレート５８の各々は、金属薄板の断面を波形にプレス成形して構成される。金属薄板としては、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、チタン板、又はこれらのいずれかの金属表面に防食用の表面処理を施した薄板が挙げられる。 The separator 36 has a rectangular shape having a pair of long sides on both sides in the arrow C direction and a pair of short sides on both sides in the arrow B direction. Separator 36 has a first bipolar plate 56 and a second bipolar plate 58 stacked together. The outer peripheries of the laminated first bipolar plate 56 and the second bipolar plate 58 are integrally joined by welding, brazing, caulking or the like. Each of the first bipolar plate 56 and the second bipolar plate 58 is formed by press-molding a cross section of a thin metal plate into a corrugated shape. Examples of the thin metal plate include a steel plate, a stainless steel plate, an aluminum plate, a plated steel plate, a titanium plate, or a thin plate obtained by subjecting any of these metal surfaces to anticorrosive surface treatment.

また、セパレータ３６は、第１バイポーラプレート５６及び第２バイポーラプレート５８を接合して構成されるものに限定されない。セパレータ３６は、１枚の金属プレート（バイポーラプレート）から構成されてもよい。セパレータ３６の外縁には、絶縁性樹脂材料が設けられてもよい。 Moreover, the separator 36 is not limited to one configured by joining the first bipolar plate 56 and the second bipolar plate 58 together. The separator 36 may consist of one metal plate (bipolar plate). An insulating resin material may be provided on the outer edge of the separator 36 .

第１バイポーラプレート５６及び第２バイポーラプレート５８は、セパレータ３６として積層体２０に組み込まれている。第１バイポーラプレート５６は、樹脂枠付きＭＥＡ３４に向かう面であるＭＥＡ側面５６ａと、その裏面である冷媒側面５６ｂとを有する。第２バイポーラプレート５８は、樹脂枠付きＭＥＡ３４に向かう面であるＭＥＡ側面５８ａと、その裏面である冷媒側面５８ｂとを有する。 A first bipolar plate 56 and a second bipolar plate 58 are incorporated into the stack 20 as separators 36 . The first bipolar plate 56 has an MEA side surface 56a facing the resin-framed MEA 34, and a coolant side surface 56b, which is the back surface of the MEA side surface 56a. The second bipolar plate 58 has an MEA side surface 58a facing the resin-framed MEA 34, and a coolant side surface 58b, which is the back surface of the MEA side surface 58a.

図４に示すように、第１バイポーラプレート５６のＭＥＡ側面５６ａには、矢印Ｂ方向に直線状に延在する複数本の突条部が設けられている。これらの突条部同士の間に直線状の複数の溝が形成されている。当該複数の溝は、酸化剤ガス流路６０を構成する。なお、各突条部及び各溝は波状であってもよい。酸化剤ガス流路６０は、酸化剤ガス入口連通孔４８ａ及び酸化剤ガス出口連通孔４８ｂに流体的に連通することで、セパレータ３６の面方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）に酸化剤ガスを流通させる。 As shown in FIG. 4, the MEA side surface 56a of the first bipolar plate 56 is provided with a plurality of ridges linearly extending in the arrow B direction. A plurality of linear grooves are formed between these ridges. The plurality of grooves constitute the oxidizing gas flow path 60 . In addition, each protrusion part and each groove|channel may be wave-like. The oxidant gas channel 60 is in fluid communication with the oxidant gas inlet communication hole 48a and the oxidant gas outlet communication hole 48b, thereby allowing the oxidant gas to flow in the planar direction of the separator 36 (directions of arrows B and C). Let

また、第１バイポーラプレート５６のＭＥＡ側面５６ａには、メタルビードシール６２ａが一体に設けられている。メタルビードシール６２ａは、樹脂枠付きＭＥＡ３４（図２）に向かって突出する。メタルビードシール６２ａは、例えば、プレス成形によりに設けられている。ＭＥＡ側面５６ａにはメタルビードシール６２ａに代えて、ゴム等の弾性材料からなる凸状弾性シールが設けられてもよい。 A metal bead seal 62a is integrally provided on the MEA side surface 56a of the first bipolar plate 56. As shown in FIG. The metal bead seal 62a protrudes toward the resin-framed MEA 34 (FIG. 2). The metal bead seal 62a is provided by press molding, for example. A convex elastic seal made of an elastic material such as rubber may be provided on the MEA side surface 56a instead of the metal bead seal 62a.

第１バイポーラプレート５６のメタルビードシール６２ａは、酸化剤ガス流路６０、酸化剤ガス入口連通孔４８ａ及び酸化剤ガス出口連通孔４８ｂを互いに連通させる。メタルビードシール６２ａは、酸化剤ガス流路６０及び連通孔４８ａ、４８ｂの外側を一体に囲む。また、メタルビードシール６２ａは、燃料ガス入口連通孔５２ａ、燃料ガス出口連通孔５２ｂ、冷却媒体入口連通孔５０ａ及び冷却媒体出口連通孔５０ｂの各々を囲む。メタルビードシール６２ａは、酸化剤ガス流路６０への燃料ガス又は冷媒媒体の流入を防止する。 The metal bead seal 62a of the first bipolar plate 56 allows the oxidizing gas flow path 60, the oxidizing gas inlet communication hole 48a, and the oxidizing gas outlet communication hole 48b to communicate with each other. The metal bead seal 62a integrally surrounds the oxidizing gas flow path 60 and the communicating holes 48a and 48b. Also, the metal bead seal 62a surrounds each of the fuel gas inlet communication hole 52a, the fuel gas outlet communication hole 52b, the cooling medium inlet communication hole 50a, and the cooling medium outlet communication hole 50b. The metal bead seal 62a prevents the fuel gas or refrigerant medium from flowing into the oxidizing gas flow path 60. As shown in FIG.

図３に示すように、第２バイポーラプレート５８のＭＥＡ側面５８ａには、矢印Ｂ方向に直線状に延在する複数本の突条部が設けられている。これらの突条部同士の間に直線状の複数の溝が形成されている。当該複数の溝は、燃料ガス流路６４を構成する。なお、各突条部及び各溝は波状であってもよい。燃料ガス流路６４は、燃料ガス入口連通孔５２ａ及び燃料ガス出口連通孔５２ｂに流体的に連通することで、セパレータ３６の面方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）に燃料ガスを流通させる。 As shown in FIG. 3, the MEA side surface 58a of the second bipolar plate 58 is provided with a plurality of ridges linearly extending in the arrow B direction. A plurality of linear grooves are formed between these ridges. The plurality of grooves constitute the fuel gas flow path 64 . In addition, each protrusion part and each groove|channel may be wave-like. The fuel gas channel 64 is in fluid communication with the fuel gas inlet communication hole 52a and the fuel gas outlet communication hole 52b, thereby circulating the fuel gas in the surface direction of the separator 36 (directions of arrows B and C).

また、第２バイポーラプレート５８のＭＥＡ側面５８ａには、メタルビードシール６２ｂが一体に設けられている。メタルビードシール６２ｂは、樹脂枠付きＭＥＡ３４に向かって突出する。メタルビードシール６２ｂは、例えば、プレス成形により設けられている。ＭＥＡ側面５８ａには、メタルビードシール６２ｂに代えて、ゴム等の弾性材料からなる凸状弾性シールが設けられてもよい。 A metal bead seal 62b is integrally provided on the MEA side surface 58a of the second bipolar plate 58. As shown in FIG. The metal bead seal 62b protrudes toward the MEA 34 with a resin frame. The metal bead seal 62b is provided by press molding, for example. A convex elastic seal made of an elastic material such as rubber may be provided on the MEA side surface 58a instead of the metal bead seal 62b.

第２バイポーラプレート５８のメタルビードシール６２ｂは、燃料ガス流路６４、燃料ガス入口連通孔５２ａ及び燃料ガス出口連通孔５２ｂのそれぞれを互いに連通させる。メタルビードシール６２ｂは、燃料ガス流路６４及び連通孔５２ａ、５２ｂの外側を一体に囲む。また、メタルビードシール６２ｂは、酸化剤ガス入口連通孔４８ａ、酸化剤ガス出口連通孔４８ｂ、冷却媒体入口連通孔５０ａ及び各冷却媒体出口連通孔５０ｂの各々を囲む。メタルビードシール６２ｂは、燃料ガス流路６４への酸化剤ガス又は冷却媒体の流入を防止する。 The metal bead seal 62b of the second bipolar plate 58 allows the fuel gas passage 64, the fuel gas inlet communication hole 52a and the fuel gas outlet communication hole 52b to communicate with each other. The metal bead seal 62b integrally surrounds the fuel gas flow path 64 and the communicating holes 52a, 52b. Also, the metal bead seal 62b surrounds each of the oxidant gas inlet communication hole 48a, the oxidant gas outlet communication hole 48b, the cooling medium inlet communication hole 50a, and each of the cooling medium outlet communication holes 50b. The metal bead seal 62b prevents oxidant gas or cooling medium from entering the fuel gas flow path 64. As shown in FIG.

互いに接合される第１バイポーラプレート５６の冷媒側面５６ｂと第２バイポーラプレート５８の冷媒側面５８ｂとの間には、冷却媒体流路６６が設けられる。冷却媒体流路６６は、冷却媒体をセパレータ３６の面方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）に流通させるべく、冷却媒体入口連通孔５０ａと冷却媒体出口連通孔５０ｂとに流体的に連通する。 A coolant flow path 66 is provided between the coolant side surface 56b of the first bipolar plate 56 and the coolant side surface 58b of the second bipolar plate 58 that are joined together. The cooling medium flow path 66 fluidly communicates with the cooling medium inlet communication hole 50a and the cooling medium outlet communication hole 50b so that the cooling medium flows in the surface direction of the separator 36 (directions of arrows B and C).

冷却媒体流路６６は、第１バイポーラプレート５６における酸化剤ガス流路６０の裏面形状と、第２バイポーラプレート５８における燃料ガス流路６４の裏面形状とが重なり合って形成される。また、互いに向かい合う第１バイポーラプレート５６及び第２バイポーラプレート５８の冷媒側面５６ｂ、５８ｂにおいて、第１バイポーラプレート５６の連通孔の周囲と、第２バイポーラプレート５８の連通孔の周囲とは、互いに溶接、ろう付け等によって接合されている。 The cooling medium channel 66 is formed by overlapping the rear surface shape of the oxidant gas channel 60 in the first bipolar plate 56 and the rear surface shape of the fuel gas channel 64 in the second bipolar plate 58 . Further, on the refrigerant side surfaces 56b and 58b of the first bipolar plate 56 and the second bipolar plate 58 facing each other, the periphery of the communication hole of the first bipolar plate 56 and the periphery of the communication hole of the second bipolar plate 58 are welded to each other. , are joined by brazing or the like.

図１に示すように、バンド１４は、スタック本体１２の外周を、積層方向（矢印Ａ方向）を含む囲み方向に囲んで、エンドプレート２２ａ、２２ｂ間に積層方向の締め付け荷重を付与する。本実施形態では、囲み方向は、エンドプレート２２ａ、２２ｂのバンド懸架面２８を矢印Ｃ方向に沿う方向と、積層体２０の包囲側面６８を積層方向に沿う方向とを有する。包囲側面６８は、積層体２０の矢印Ｃ方向両端の側面（図１及び図２では、上面及び下面）にそれぞれ設けられている。本実施形態では、一方の包囲側面６８は、積層体２０の上面の矢印Ｂ方向の略中央に位置し、矢印Ａ方向に沿って延在する。他方の包囲側面６８は、積層体２０の下面の矢印Ｂ方向の略中央に位置し、矢印Ａ方向に沿って延在する。 As shown in FIG. 1, the band 14 surrounds the outer periphery of the stack body 12 in the surrounding direction including the stacking direction (arrow A direction), and applies a clamping load in the stacking direction between the end plates 22a and 22b. In this embodiment, the enclosing direction includes the direction of arrow C along the band suspension surfaces 28 of the end plates 22a and 22b and the direction of enclosing side surfaces 68 of the laminate 20 along the stacking direction. The surrounding side surfaces 68 are provided on both side surfaces (upper surface and lower surface in FIGS. 1 and 2) of the laminate 20 in the direction of the arrow C, respectively. In this embodiment, one of the surrounding side surfaces 68 is located substantially in the center of the upper surface of the laminate 20 in the arrow B direction and extends along the arrow A direction. The other surrounding side surface 68 is positioned substantially in the center of the lower surface of the laminate 20 in the arrow B direction and extends along the arrow A direction.

バンド１４は、例えば、ゴム等の弾性を有する材料から構成されている。また、バンド１４は、繋ぎ目のない環状に形成されている。本実施形態に係る燃料電池スタック１０は、矢印Ｂ方向を幅方向とする帯状の１個のバンド１４を備える。しかしながら、燃料電池スタック１０が備えるバンド１４の個数は１個に限定されるものではなく、複数個であってもよい。燃料電池スタック１０が複数のバンド１４を備える場合、例えば、複数のバンド１４は、矢印Ｂ方向に間隔を置いて並列するようにスタック本体１２に配置されてもよい。 The band 14 is made of an elastic material such as rubber. Also, the band 14 is formed in a seamless annular shape. The fuel cell stack 10 according to the present embodiment includes one strip-shaped band 14 whose width direction is the arrow B direction. However, the number of bands 14 provided in the fuel cell stack 10 is not limited to one, and may be plural. When the fuel cell stack 10 includes a plurality of bands 14, for example, the plurality of bands 14 may be arranged in the stack body 12 so as to be spaced apart and arranged side by side in the arrow B direction.

図２に示すように、バンド１４の内周面は、一対のプレート対向面７０と、一対の積層体対向面７２と、を有している。各積層体対向面７２は、積層体２０の包囲側面６８を矢印Ｃ方向に向く。一方のプレート対向面７０は、エンドプレート２２ａのバンド懸架面２８を積層方向に向く。他方のプレート対向面７０は、エンドプレート２２ｂのバンド懸架面２８を積層方向に向く。この際、エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々において、プレート対向面７０の矢印Ｃ方向の両端部は、一方の凸部３２と他方の凸部３２とにそれぞれ接触する。また、エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々において、プレート対向面７０の矢印Ｃ方向の中央部は、凹部３０の内底面３０ａに向く。バンド１４は、プレート対向面７０の矢印Ｃ方向の中央部の裏面に、当接周面７４を有する。つまり、当接周面７４は、バンド１４の外周面に設けられる。 As shown in FIG. 2, the inner peripheral surface of the band 14 has a pair of plate-facing surfaces 70 and a pair of laminate-facing surfaces 72 . Each stack facing surface 72 faces the surrounding side 68 of stack 20 in the direction of arrow C. As shown in FIG. One plate facing surface 70 faces the band suspension surface 28 of the end plate 22a in the stacking direction. The other plate facing surface 70 faces the band suspension surface 28 of the end plate 22b in the stacking direction. At this time, in each of the end plates 22a and 22b, both end portions of the plate facing surface 70 in the direction of the arrow C come into contact with the convex portion 32 on one side and the convex portion 32 on the other side. In each of the end plates 22 a and 22 b , the central portion of the plate facing surface 70 in the direction of arrow C faces the inner bottom surface 30 a of the recess 30 . The band 14 has an abutment peripheral surface 74 on the rear surface of the central portion of the plate facing surface 70 in the arrow C direction. That is, the contact peripheral surface 74 is provided on the outer peripheral surface of the band 14 .

図１に示すように、本実施形態では、凹部３０の矢印Ｂ方向の長さは、バンド１４の幅よりも大きい。このため、凹部３０の内底面３０ａは、矢印Ａ方向にバンド１４と対向しない非対向部７６を有する。非対向部７６は、凹部３０の矢印Ｂ方向の両端部の各々に設けられている。また、図２に示すように、各非対向部７６には、ねじ穴７８が設けられている。ねじ穴７８は、後述するボルト８０とともに固定機構８２を構成する。 As shown in FIG. 1 , in this embodiment, the length of the recess 30 in the direction of arrow B is greater than the width of the band 14 . Therefore, the inner bottom surface 30a of the recess 30 has a non-facing portion 76 that does not face the band 14 in the arrow A direction. The non-opposing portions 76 are provided at both ends of the recess 30 in the arrow B direction. Further, as shown in FIG. 2, each non-facing portion 76 is provided with a screw hole 78 . The screw hole 78 constitutes a fixing mechanism 82 together with a bolt 80 which will be described later.

凸部３２は、バンド１４の内周面と接触する角部３２ａを有している。これらの角部３２ａは、角丸（弧状）に形成されていることが好ましい。一層好ましくは、凸部３２の角部３２ａに接触したバンド１４の内周面が、矢印Ｂ方向視でクロソイド曲線を描くように、凸部３２の角部３２ａの形状が設定される。この場合、バンド１４に応力集中が生じることを抑制でき、バンド１４の周方向にかかる張力の均等化を図ること等が可能になる。ひいては、バンド１４の耐久性を向上させることが可能になる。 The convex portion 32 has a corner portion 32 a that contacts the inner peripheral surface of the band 14 . These corners 32a are preferably rounded (arc-shaped). More preferably, the shape of the corners 32a of the projections 32 is set so that the inner peripheral surface of the band 14 in contact with the corners 32a of the projections 32 draws a clothoid curve when viewed in the arrow B direction. In this case, stress concentration on the band 14 can be suppressed, and tension applied to the band 14 in the circumferential direction can be made uniform. As a result, it becomes possible to improve the durability of the band 14 .

荷重調整部１６は、エンドプレート２２ａ、２２ｂの間に付与される締め付け荷重の大きさを調整する。具体的には、荷重調整部１６は、調整部本体８４と、該調整部本体８４をエンドプレート２２ａ、２２ｂに固定する固定機構８２と、を有する。本実施形態では、調整部本体８４は、第１調整部本体８６ａと、第１固定機構８８ａと、第２調整部本体８６ｂと、第２固定機構８８ｂとを有する。第１調整部本体８６ａは、第１固定機構８８ａにより、エンドプレート２２ａに固定される。第２調整部本体８６ｂは、第２固定機構８８ｂにより、エンドプレート２２ｂに固定される。 The load adjuster 16 adjusts the magnitude of the tightening load applied between the end plates 22a and 22b. Specifically, the load adjuster 16 has an adjuster main body 84 and a fixing mechanism 82 that fixes the adjuster main body 84 to the end plates 22a and 22b. In this embodiment, the adjuster main body 84 has a first adjuster main body 86a, a first fixing mechanism 88a, a second adjuster main body 86b, and a second fixing mechanism 88b. The first adjuster main body 86a is fixed to the end plate 22a by a first fixing mechanism 88a. The second adjuster main body 86b is fixed to the end plate 22b by a second fixing mechanism 88b.

第１調整部本体８６ａと、第２調整部本体８６ｂとは、矢印Ａ方向に互いに逆向きであることを除いて略同様に構成することができる。第１固定機構８８ａと、第２固定機構８８ｂとは、矢印Ａ方向に互いに逆向きであることを除いて略同様に構成することができる。以下では、第１調整部本体８６ａ及び第２調整部本体８６ｂを特に区別しない場合等には、これらを総称して調整部本体８４ともいう。また、第１固定機構８８ａ及び第２固定機構８８ｂを特に区別しない場合等には、これらを総称して固定機構８２ともいう。 The first adjusting portion main body 86a and the second adjusting portion main body 86b can be configured in substantially the same manner except that they are opposite to each other in the arrow A direction. The first fixing mechanism 88a and the second fixing mechanism 88b can be configured in substantially the same manner except that they are opposite to each other in the arrow A direction. In the following description, the first adjusting portion main body 86a and the second adjusting portion main body 86b are also collectively referred to as the adjusting portion main body 84 when the first adjusting portion main body 86a and the second adjusting portion main body 86b are not particularly distinguished. Further, when the first fixing mechanism 88a and the second fixing mechanism 88b are not particularly distinguished, they are collectively referred to as the fixing mechanism 82 as well.

なお、荷重調整部１６は、第１調整部本体８６ａ及び第１固定機構８８ａのみを備え、第２調整部本体８６ｂ及び第２固定機構８８ｂを備えていなくてもよい。また、荷重調整部１６は、第２調整部本体８６ｂ及び第２固定機構８８ｂのみを備え、第１調整部本体８６ａ及び第１固定機構８８ａを備えていなくてもよい。 The load adjusting portion 16 may include only the first adjusting portion main body 86a and the first fixing mechanism 88a, and may not include the second adjusting portion main body 86b and the second fixing mechanism 88b. Further, the load adjusting portion 16 may include only the second adjusting portion main body 86b and the second fixing mechanism 88b, and may not include the first adjusting portion main body 86a and the first fixing mechanism 88a.

調整部本体８４は、バンド１４の当接周面７４に当接する荷重調整面９０を有する。図２に示すように、矢印Ｂ方向視において、調整部本体８４の荷重調整面９０は、エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々の凹部３０の内底面３０ａに向かって膨出するように湾曲する。具体的には、荷重調整面９０は、該荷重調整面９０が当接することで湾曲するバンド１４の当接周面７４に包絡面を形成する。つまり、荷重調整面９０は、包絡線形状を有する。また、荷重調整面９０及び該荷重調整面９０が当接した当接周面７４は、矢印Ａ方向（後述する押圧方向）に沿った断面がクロソイド曲線を形成することが好ましい。 The adjusting portion main body 84 has a load adjusting surface 90 that contacts the contact peripheral surface 74 of the band 14 . As shown in FIG. 2, when viewed in the direction of arrow B, the load adjusting surface 90 of the adjusting portion main body 84 curves so as to protrude toward the inner bottom surface 30a of the recess 30 of each of the end plates 22a and 22b. Specifically, the load adjusting surface 90 forms an enveloping surface around the contact peripheral surface 74 of the band 14 that curves when the load adjusting surface 90 contacts. That is, the load adjusting surface 90 has an envelope shape. In addition, the load adjusting surface 90 and the contact peripheral surface 74 with which the load adjusting surface 90 abuts preferably form a clothoid curve in cross section along the arrow A direction (pressing direction described later).

図１に示すように、調整部本体８４の矢印Ｂ方向の長さは、バンド１４の幅よりも大きく、凹部３０の矢印Ｂ方向の長さ以下となっている。つまり、調整部本体８４は、凹部３０の非対向部７６を向く固定部分９２を有する。固定部分９２は、調整部本体８４の矢印Ｂ方向の両端部の各々に設けられている。また、各固定部分９２には、ボルト８０を挿通することが可能な挿通孔９４（図２）が設けられている。 As shown in FIG. 1, the length of the adjustment portion main body 84 in the direction of arrow B is greater than the width of the band 14 and less than or equal to the length of the concave portion 30 in the direction of arrow B. As shown in FIG. That is, the adjusting portion main body 84 has a fixed portion 92 facing the non-facing portion 76 of the recess 30 . The fixed portions 92 are provided at both ends of the adjusting portion main body 84 in the arrow B direction. Further, each fixing portion 92 is provided with an insertion hole 94 (FIG. 2) through which the bolt 80 can be inserted.

固定機構８２は、ねじ穴７８と、挿通孔９４と、ボルト８０と、を含む。上記の通り、ねじ穴７８は、エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々の非対向部７６に設けられている。ねじ穴７８には、ボルト８０の雄ねじと螺合する雌ねじが形成されている。挿通孔９４は、調整部本体８４に設けられている。調整部本体８４の荷重調整面９０は、バンド１４の当接周面７４に当接する。また、非対向部７６のねじ穴７８と調整部本体８４の挿通孔９４とは同軸に配置される。この状態で、挿通孔９４にボルト８０を挿通させて、ねじ穴７８の雌ねじにボルト８０の雄ねじを螺合させる。 The fixing mechanism 82 includes screw holes 78 , through holes 94 and bolts 80 . As described above, screw holes 78 are provided in the non-facing portions 76 of each of the end plates 22a, 22b. The threaded hole 78 is formed with a female thread that engages with the male thread of the bolt 80 . The insertion hole 94 is provided in the adjusting portion main body 84 . A load adjusting surface 90 of the adjusting portion main body 84 contacts the contact peripheral surface 74 of the band 14 . Further, the screw hole 78 of the non-facing portion 76 and the insertion hole 94 of the adjustment portion main body 84 are arranged coaxially. In this state, the bolt 80 is inserted through the insertion hole 94 and the male thread of the bolt 80 is screwed into the female thread of the screw hole 78 .

これにより、ボルト８０の頭部９６は、調整部本体８４をバンド１４の弾性力に抗して押圧方向に押圧する。本実施形態では、押圧方向は、積層方向に沿って当接周面７４がスタック本体１２（凹部３０の内底面３０ａ）に接近する方向である。つまり、第１調整部本体８６ａ及び第１固定機構８８ａにおける押圧方向は、矢印Ａ２方向である。第２調整部本体８６ｂ及び第２固定機構８８ｂにおける押圧方向は、矢印Ａ１方向である。 As a result, the head 96 of the bolt 80 presses the adjusting portion main body 84 in the pressing direction against the elastic force of the band 14 . In this embodiment, the pressing direction is the direction in which the contact peripheral surface 74 approaches the stack body 12 (the inner bottom surface 30a of the recess 30) along the stacking direction. In other words, the pressing direction of the first adjusting portion main body 86a and the first fixing mechanism 88a is the arrow A2 direction. The pressing direction of the second adjusting portion main body 86b and the second fixing mechanism 88b is the arrow A1 direction.

その結果、調整部本体８４は、バンド１４を押圧方向に押圧した状態でエンドプレート２２ａ、２２ｂの各々に固定される。すなわち、バンド１４の当接周面７４に当接させた調整部本体８４の荷重調整面９０と、エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々の凹部３０の内底面３０ａとの相対位置が固定される。この際、荷重調整面９０に押圧された当接周面７４は、凹部３０に進入可能となっている。 As a result, the adjustment portion body 84 is fixed to each of the end plates 22a and 22b while pressing the band 14 in the pressing direction. That is, the relative positions of the load adjusting surface 90 of the adjusting portion main body 84 which is in contact with the contact peripheral surface 74 of the band 14 and the inner bottom surfaces 30a of the recesses 30 of the end plates 22a and 22b are fixed. At this time, the contact peripheral surface 74 pressed against the load adjusting surface 90 can enter the recess 30 .

固定機構８２では、ねじ穴７８に対するボルト８０の螺合を進めるにつれて、ボルト８０の頭部９６を凹部３０の内底面３０ａ側に接近させることができる。このため、ねじ穴７８とボルト８０との螺合量を調整することにより、当接周面７４に当接させた荷重調整面９０と、凹部３０の内底面３０ａとの距離を調整可能である。 In the fixing mechanism 82 , the head 96 of the bolt 80 can be brought closer to the inner bottom surface 30 a side of the recess 30 as the bolt 80 is screwed into the screw hole 78 . Therefore, by adjusting the amount of screwing between the screw hole 78 and the bolt 80, the distance between the load adjusting surface 90 in contact with the contact peripheral surface 74 and the inner bottom surface 30a of the recess 30 can be adjusted. .

荷重調整部１６では、上記のように、調整部本体８４が、固定機構８２によりエンドプレート２２ａ、２２ｂの各々に固定される。また、調整部本体８４が、当接周面７４に当接する荷重調整面９０を介して、バンド１４を押圧方向に押圧する。これにより、締め付け荷重を調整することができる。また、荷重調整部１６では、例えば、ねじ穴７８に対して螺合を進める方向にボルト８０を回転させることで、締め付け荷重を大きくすることができる。一方、荷重調整部１６では、例えば、ねじ穴７８に対してボルト８０の螺合を解除する方向にボルト８０を回転させることで、締め付け荷重を小さくすることができる。 In the load adjusting section 16, the adjusting section main body 84 is fixed to each of the end plates 22a and 22b by the fixing mechanism 82 as described above. Further, the adjusting portion main body 84 presses the band 14 in the pressing direction via the load adjusting surface 90 that contacts the contact peripheral surface 74 . Thereby, the tightening load can be adjusted. Further, in the load adjusting section 16, for example, by rotating the bolt 80 in the direction in which it is screwed into the threaded hole 78, the tightening load can be increased. On the other hand, in the load adjusting section 16, for example, by rotating the bolt 80 in the direction of releasing the bolt 80 from the threaded hole 78, the tightening load can be reduced.

以下、図１～図４を参照しつつ、燃料電池スタック１０の動作について、簡単に説明する。燃料電池スタック１０で発電を行う場合、燃料ガス入口連通孔５２ａに燃料ガスが供給され、酸化剤ガス入口連通孔４８ａに酸化剤ガスが供給され、冷却媒体入口連通孔５０ａに冷却媒体が供給される。 The operation of the fuel cell stack 10 will be briefly described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. When the fuel cell stack 10 generates power, the fuel gas is supplied to the fuel gas inlet communication hole 52a, the oxidant gas is supplied to the oxidant gas inlet communication hole 48a, and the cooling medium is supplied to the cooling medium inlet communication hole 50a. be.

図４に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔４８ａから酸化剤ガス流路６０に導入される。この酸化剤ガスは、該酸化剤ガス流路６０に沿って矢印Ｂ方向に移動しつつ、電解質膜・電極構造体３８のカソード電極４６に供給される。一方、燃料ガスは、図３に示すように、燃料ガス入口連通孔５２ａから燃料ガス流路６４に導入される。この燃料ガスは、該燃料ガス流路６４に沿って矢印Ｂ方向に移動しつつ、電解質膜・電極構造体３８のアノード電極４４に供給される。 As shown in FIG. 4, the oxidant gas is introduced into the oxidant gas channel 60 from the oxidant gas inlet communication hole 48a. This oxidant gas is supplied to the cathode electrode 46 of the electrolyte membrane/electrode assembly 38 while moving in the direction of arrow B along the oxidant gas channel 60 . On the other hand, as shown in FIG. 3, the fuel gas is introduced into the fuel gas passage 64 through the fuel gas inlet communication hole 52a. This fuel gas is supplied to the anode electrode 44 of the electrolyte membrane electrode assembly 38 while moving in the direction of arrow B along the fuel gas flow path 64 .

従って、各電解質膜・電極構造体３８では、酸化剤ガスと燃料ガスとが、カソード電極触媒層及びアノード電極触媒層内で電気化学反応により消費される。これにより、発電が行われる。 Therefore, in each electrolyte membrane-electrode assembly 38, the oxidant gas and the fuel gas are consumed by electrochemical reactions in the cathode electrode catalyst layer and the anode electrode catalyst layer. Thereby, power generation is performed.

電気化学反応で消費されなかった酸化剤ガス（酸化剤排ガス）は、酸化剤ガス流路６０から酸化剤ガス出口連通孔４８ｂへと流入する。この酸化剤排ガスは、該酸化剤ガス出口連通孔４８ｂを矢印Ａ方向に流れて燃料電池スタック１０から排出される。同様に、電気化学反応で消費されなかった燃料ガス（燃料排ガス）は、燃料ガス流路６４から燃料ガス出口連通孔５２ｂへと流入する。この燃料排ガスは、燃料ガス出口連通孔５２ｂを矢印Ａ方向に流れて燃料電池スタック１０から排出される。 The oxidant gas (oxidant exhaust gas) that has not been consumed in the electrochemical reaction flows from the oxidant gas channel 60 into the oxidant gas outlet communication hole 48b. This oxidant exhaust gas flows in the direction of arrow A through the oxidant gas outlet communication hole 48 b and is discharged from the fuel cell stack 10 . Similarly, the fuel gas (fuel exhaust gas) that has not been consumed in the electrochemical reaction flows from the fuel gas channel 64 into the fuel gas outlet communication hole 52b. This fuel exhaust gas flows in the direction of arrow A through the fuel gas outlet communication hole 52 b and is discharged from the fuel cell stack 10 .

冷却媒体は、冷却媒体入口連通孔５０ａから冷却媒体流路６６に導入される。この冷却媒体は、該冷却媒体流路６６に沿って矢印Ｂ方向に移動しつつ、電解質膜・電極構造体３８と熱交換する。熱交換後の冷却媒体は、冷却媒体出口連通孔５０ｂに流入し、冷却媒体出口連通孔５０ｂを矢印Ａ方向に流れて燃料電池スタック１０から排出される。 The cooling medium is introduced into the cooling medium flow path 66 through the cooling medium inlet communication hole 50a. The cooling medium exchanges heat with the electrolyte membrane electrode assembly 38 while moving in the direction of arrow B along the cooling medium flow path 66 . After heat exchange, the cooling medium flows into the cooling medium outlet communication hole 50b, flows through the cooling medium outlet communication hole 50b in the direction of arrow A, and is discharged from the fuel cell stack 10. FIG.

以下、本実施形態に係る燃料電池スタック１０の製造方法の一例を説明する。この燃料電池スタック１０の製造方法では、先ず、エンドプレート２２ａ、２２ｂ、ターミナルプレート２４ａ、２４ｂ、インシュレータ２６ａ、２６ｂ、及び複数の発電セル１８を上記のように積層してスタック本体１２を形成する。次に、スタック本体１２の外周を囲み方向に沿ってバンド１４が延在するように、スタック本体１２にバンド１４を取り付ける。次に、エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々に固定機構８２を取り付けることで、バンド１４を介してエンドプレート２２ａ、２２ｂ間に付与される締め付け荷重の大きさを調整する。すなわち、荷重調整部１６の荷重調整面９０を介してバンド１４を押圧方向に押圧することで、締め付け荷重の大きさを調整する。その結果、エンドプレート２２ａ、２２ｂ間に適切な大きさの締め付け荷重が付与される。これにより、積層体２０を構成する各発電セル１８に適切な大きさの面圧を生じさせた燃料電池スタック１０が得られる。 An example of a method for manufacturing the fuel cell stack 10 according to this embodiment will be described below. In the method of manufacturing the fuel cell stack 10, first, the end plates 22a, 22b, the terminal plates 24a, 24b, the insulators 26a, 26b, and the plurality of power generating cells 18 are laminated as described above to form the stack body 12. Next, the band 14 is attached to the stack body 12 so that the band 14 extends along the surrounding direction of the stack body 12 . Next, by attaching a fixing mechanism 82 to each of the end plates 22a and 22b, the magnitude of the tightening load applied between the end plates 22a and 22b via the band 14 is adjusted. That is, the magnitude of the tightening load is adjusted by pressing the band 14 in the pressing direction via the load adjusting surface 90 of the load adjusting portion 16 . As a result, an appropriate clamping load is applied between the end plates 22a and 22b. As a result, the fuel cell stack 10 is obtained in which each power generating cell 18 constituting the stack 20 is subjected to an appropriate level of surface pressure.

以上から、本実施形態に係る燃料電池スタック１０では、バンド１４の当接周面７４に、荷重調整部１６の荷重調整面９０を当接させて、当接周面７４を押圧方向に押圧する。これにより、締め付け荷重の大きさを調整できる。つまり、バンド１４の内周の長さ等を厳密に設定する工程をなくしても、エンドプレート２２ａ、２２ｂ間に適切な大きさの締め付け荷重を付与できる。 As described above, in the fuel cell stack 10 according to the present embodiment, the load adjustment surface 90 of the load adjustment portion 16 is brought into contact with the contact peripheral surface 74 of the band 14, and the contact peripheral surface 74 is pressed in the pressing direction. . Thereby, the magnitude of the tightening load can be adjusted. In other words, even if the process of strictly setting the length of the inner circumference of the band 14 is omitted, an appropriate tightening load can be applied between the end plates 22a and 22b.

従って、例えば、バンド１４とスタック本体１２との関係のみによって締め付け荷重の大きさが決定される場合に比して、エンドプレート２２ａ、２２ｂ間に適切な大きさの締め付け荷重を容易に付与できる。また、バンド１４の内周の長さ等の設計自由度を高めることができるため、スタック本体１２にバンド１４を容易に取り付けることが可能になる。つまり、例えば、スタック本体１２の積層方向の外周の長さに対するバンド１４の内周の長さの割合を比較的大きくする。これにより、スタック本体１２にバンド１４を取り付ける際に、スタック本体１２が積層方向に大きく圧縮変形することを回避できる。また、スタック本体１２にバンド１４を取り付ける際に、バンド１４の内径が拡張する方向へのバンド１４の大きな弾性変形を回避できる。その結果、燃料電池スタック１０の組み立て工程を簡単にすることができる。 Therefore, compared to the case where the magnitude of the tightening load is determined only by the relationship between the band 14 and the stack body 12, for example, an appropriate amount of tightening load can be easily applied between the end plates 22a and 22b. In addition, since the degree of freedom in designing the length of the inner circumference of the band 14 can be increased, the band 14 can be easily attached to the stack body 12 . That is, for example, the ratio of the length of the inner circumference of the band 14 to the length of the outer circumference of the stack body 12 in the stacking direction is made relatively large. As a result, when the band 14 is attached to the stack body 12, the stack body 12 can be prevented from being significantly compressed and deformed in the stacking direction. Further, when attaching the band 14 to the stack body 12, large elastic deformation of the band 14 in the direction in which the inner diameter of the band 14 expands can be avoided. As a result, the assembly process of the fuel cell stack 10 can be simplified.

さらに、荷重調整面９０は、該荷重調整面９０が当接することで湾曲するバンド１４の当接周面７４に包絡面を形成する。このため、荷重調整面９０を当接周面７４に当接させてバンド１４を押圧しても、当接周面７４に加えられる面圧を良好に分散させること等が可能になる。これによって、バンド１４の耐久性を維持しつつ、スタック本体１２に適切な大きさの締め付け荷重を容易に付与することができる。 Furthermore, the load adjusting surface 90 forms an enveloping surface around the contact peripheral surface 74 of the band 14 that curves when the load adjusting surface 90 contacts. Therefore, even if the load adjustment surface 90 is brought into contact with the contact peripheral surface 74 to press the band 14 , the surface pressure applied to the contact peripheral surface 74 can be dispersed satisfactorily. As a result, it is possible to easily apply an appropriate clamping load to the stack body 12 while maintaining the durability of the band 14 .

ところで、燃料電池スタック１０の使用時間の経過とともに、クリープによるバンド１４の変形量が大きくなり、エンドプレート２２ａ、２２ｂ間に付与される締め付け荷重が低減することがある。本実施形態に係る燃料電池スタック１０では、荷重調整部１６により、締め付け荷重を調整することができる。このため、バンド１４が変形して締め付け荷重が小さくなった場合であっても、バンド１４を交換することなく、荷重調整部１６により、締め付け荷重を大きくすることができる。一方、例えば、バンド１４とスタック本体１２との関係のみによって締め付け荷重の大きさが決定される燃料電池スタック（不図示）を考える。このような燃料電池スタックでは、締め付け荷重が所定値よりも小さくなった場合に、変形したバンド１４をスタック本体１２から取り外し、新たなバンド１４をスタック本体１２に取り付けるといった煩雑な工程を要する。本実施形態に係る燃料電池スタック１０によれば、このような煩雑な工程を省略することが可能になる。 By the way, as the usage time of the fuel cell stack 10 elapses, the amount of deformation of the band 14 due to creep increases, and the tightening load applied between the end plates 22a and 22b may decrease. In the fuel cell stack 10 according to this embodiment, the tightening load can be adjusted by the load adjusting section 16 . Therefore, even if the band 14 is deformed and the tightening load is reduced, the tightening load can be increased by the load adjusting section 16 without replacing the band 14 . On the other hand, for example, consider a fuel cell stack (not shown) in which the magnitude of the tightening load is determined only by the relationship between the band 14 and the stack body 12 . Such a fuel cell stack requires a complicated process of removing the deformed band 14 from the stack body 12 and attaching a new band 14 to the stack body 12 when the tightening load becomes smaller than a predetermined value. According to the fuel cell stack 10 according to this embodiment, it is possible to omit such complicated steps.

上記の実施形態に係る燃料電池スタック１０では、荷重調整面９０及び荷重調整面９０が当接した当接周面７４は、押圧方向に沿った断面がクロソイド曲線を形成する。この場合、バンド１４に応力集中が生じることを効果的に抑制できるため、バンド１４の耐久性を一層良好に向上させることが可能になる。 In the fuel cell stack 10 according to the above-described embodiment, the load adjusting surface 90 and the contact peripheral surface 74 with which the load adjusting surface 90 abuts form a clothoid curve in cross section along the pressing direction. In this case, stress concentration on the band 14 can be effectively suppressed, so that the durability of the band 14 can be further improved.

上記の実施形態に係る燃料電池スタック１０では、押圧方向は、積層方向に沿って当接周面７４がスタック本体１２に接近する方向である。エンドプレート２２ａ、２２ｂは、バンド懸架面２８を有する。バンド１４の内周面は、プレート対向面７０を有する。バンド懸架面２８とプレート対向面７０とは、押圧方向に向き合う。プレート対向面７０の裏面は、当接周面７４を有する。バンド懸架面２８は、荷重調整面９０に押圧された当接周面７４が進入可能な凹部３０を有する。この場合、荷重調整面９０を当接させた当接周面７４を、エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々の凹部３０の内底面３０ａに向かって押圧する。このような簡単な構成によって、締め付け荷重の大きさを調整することが可能になる。 In the fuel cell stack 10 according to the above embodiment, the pressing direction is the direction in which the contact peripheral surface 74 approaches the stack body 12 along the stacking direction. End plates 22 a , 22 b have band suspension surfaces 28 . The inner peripheral surface of band 14 has a plate facing surface 70 . The band suspension surface 28 and the plate facing surface 70 face each other in the pressing direction. The rear surface of the plate facing surface 70 has a contact peripheral surface 74 . The band suspension surface 28 has a recess 30 into which the contact peripheral surface 74 pressed against the load adjustment surface 90 can enter. In this case, the contact peripheral surface 74 with which the load adjusting surface 90 is brought into contact is pressed toward the inner bottom surface 30a of the recess 30 of each of the end plates 22a and 22b. Such a simple configuration makes it possible to adjust the magnitude of the tightening load.

上記の実施形態に係る燃料電池スタック１０では、荷重調整部１６は、固定機構８２を有する。固定機構８２は、当接周面７４に当接させた荷重調整面９０と、凹部３０の内底面３０ａとの距離を調整可能に荷重調整面９０及び内底面３０ａの相対位置を固定する。この場合、固定機構８２により、当接周面７４に当接させた荷重調整面９０と、凹部３０の内底面３０ａとの距離を調整する。これにより、締め付け荷重の大きさを容易且つ高精度に調整することが可能になる。 In the fuel cell stack 10 according to the above embodiment, the load adjusting section 16 has the fixing mechanism 82 . The fixing mechanism 82 fixes the relative positions of the load adjusting surface 90 and the inner bottom surface 30a so that the distance between the load adjusting surface 90 in contact with the contact peripheral surface 74 and the inner bottom surface 30a of the recess 30 can be adjusted. In this case, the fixing mechanism 82 adjusts the distance between the load adjustment surface 90 in contact with the contact peripheral surface 74 and the inner bottom surface 30 a of the recess 30 . This makes it possible to adjust the magnitude of the tightening load easily and with high accuracy.

なお、本発明は、上述した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を取り得る。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can take various configurations without departing from the gist of the present invention.

上記の実施形態では、荷重調整部１６によるバンド１４の押圧方向は、積層方向に沿って当接周面７４がスタック本体１２に接近する方向である。すなわち、バンド１４のプレート対向面７０の裏面（バンド１４の外周面）に当接周面７４が設けられる。しかしながら、特にこれらに限定されるものではない。 In the above embodiment, the direction in which the band 14 is pressed by the load adjusting portion 16 is the direction in which the contact peripheral surface 74 approaches the stack body 12 along the stacking direction. That is, a contact peripheral surface 74 is provided on the back surface of the plate facing surface 70 of the band 14 (the outer peripheral surface of the band 14). However, it is not particularly limited to these.

例えば、不図示ではあるが、荷重調整部によるバンド１４の押圧方向は、積層方向に沿って当接周面がスタック本体１２から離間する方向としてもよい。この場合、当接周面は、バンド１４のプレート対向面７０（バンド１４の内周面）に設けられる。また、調整部本体は、エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々のバンド懸架面２８と、バンド１４のプレート対向面７０との間に配置される。つまり、調整部本体の荷重調整面は、バンド１４の径方向の内側から当接周面に当接する。 For example, although not shown, the direction in which the band 14 is pressed by the load adjusting unit may be the direction in which the contact peripheral surface is separated from the stack body 12 along the stacking direction. In this case, the contact peripheral surface is provided on the plate facing surface 70 of the band 14 (the inner peripheral surface of the band 14). Further, the adjusting portion main body is arranged between the band suspension surface 28 of each of the end plates 22 a and 22 b and the plate facing surface 70 of the band 14 . That is, the load adjusting surface of the adjusting portion main body comes into contact with the contact peripheral surface of the band 14 from the inner side in the radial direction.

さらに、調整部本体は、例えば、不図示の調整機構により、バンド懸架面２８からスタック本体１２の外側に向かって突出する方向に移動可能にエンドプレート２２ａ、２２ｂの各々に固定される。このため、例えば、スタック本体１２にバンド１４を取り付ける際には、調整機構により荷重調整部１６をスタック本体１２に近接する位置に配置しておくことができる。スタック本体１２にバンド１４を取り付けた後に、荷重調整面を当接周面７４に当接させた状態で、調整機構により調整部本体をスタック本体１２の外側に向かって移動させることができる。これにより、バンド１４をスタック本体１２に容易に取り付けた後に、バンド１４をスタック本体１２から離間する上記の押圧方向に押圧して、締め付け荷重を適切な大きさへと調整することが可能になる。 Further, the adjusting portion main body is fixed to each of the end plates 22a and 22b so as to be movable in the direction of protruding from the band suspension surface 28 toward the outside of the stack main body 12 by, for example, an adjusting mechanism (not shown). Therefore, for example, when the band 14 is attached to the stack body 12 , the load adjustment section 16 can be arranged at a position close to the stack body 12 by the adjustment mechanism. After the band 14 is attached to the stack body 12 , the adjustment mechanism can move the adjustment portion body toward the outside of the stack body 12 while the load adjustment surface is in contact with the contact peripheral surface 74 . As a result, after the band 14 is easily attached to the stack body 12, the band 14 can be pressed in the aforementioned pressing direction away from the stack body 12 to adjust the tightening load to an appropriate magnitude. .

また、図５及び図６に示す燃料電池スタック１０のように、押圧方向は、直交径方向に沿って当接周面７４がスタック本体１２に接近する方向であってもよい。直交径方向は、積層方向に直交するバンド１４の径方向（図５及び図６では矢印Ｃ方向）である。 Also, as in the fuel cell stack 10 shown in FIGS. 5 and 6, the pressing direction may be a direction in which the contact peripheral surface 74 approaches the stack body 12 along the orthogonal radial direction. The orthogonal radial direction is the radial direction of the band 14 perpendicular to the stacking direction (direction of arrow C in FIGS. 5 and 6).

図５及び図６の燃料電池スタック１０では、当接周面７４は、バンド１４の直交径方向の両端側の各々において、積層体対向面７２の裏面に設けられている。図５及び図６の燃料電池スタック１０が備えるエンドプレート２２ａ、２２ｂの各々には、凹部３０及び凸部３２が設けられていなくてもよい。この場合であっても、エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々のバンド１４の内周面と接触する角部２３は、角丸（弧状）に形成されていることが好ましい。一層好ましくは、エンドプレート２２ａ、２２ｂの各々の上記の角部２３に接触したバンド１４の内周面が、矢印Ｂ方向視でクロソイド曲線を描くことが好ましい。 In the fuel cell stack 10 of FIGS. 5 and 6 , the contact peripheral surface 74 is provided on the back surface of the stack facing surface 72 on each of both end sides of the band 14 in the orthogonal radial direction. Each of the end plates 22a and 22b included in the fuel cell stack 10 of FIGS. 5 and 6 may not have the concave portion 30 and the convex portion 32. FIG. Even in this case, it is preferable that the corners 23 of the end plates 22a and 22b that come into contact with the inner peripheral surface of the band 14 are rounded (arc-shaped). More preferably, the inner peripheral surface of the band 14 in contact with the corners 23 of the end plates 22a and 22b draws a clothoid curve when viewed in the direction of arrow B.

また、図５及び図６の燃料電池スタック１０は、図１及び図２に示す荷重調整部１６に代えて、荷重調整部１００を備えている。荷重調整部１００は、一組の荷重調整面９０を有する。２つの荷重調整面９０の間に積層体２０及びバンド１４が配置される。具体的には、荷重調整部１００は、第１調整部本体１０２と、第２調整部本体１０４と、固定機構１０６と、を有する。第１調整部本体１０２は、一組の荷重調整面９０の一方を有する。第２調整部本体１０４は、一組の荷重調整面９０の他方を有する。固定機構１０６は、第１調整部本体１０２及び第２調整部本体１０４の相対位置を固定する。 Further, the fuel cell stack 10 shown in FIGS. 5 and 6 includes a load adjuster 100 instead of the load adjuster 16 shown in FIGS. The load adjusting portion 100 has a set of load adjusting surfaces 90 . Laminate 20 and band 14 are positioned between two load adjusting surfaces 90 . Specifically, the load adjuster 100 has a first adjuster main body 102 , a second adjuster main body 104 , and a fixing mechanism 106 . The first adjustment body 102 has one of a pair of load adjustment surfaces 90 . The second adjustment body 104 has the other of the pair of load adjustment surfaces 90 . The fixing mechanism 106 fixes the relative positions of the first adjusting portion main body 102 and the second adjusting portion main body 104 .

第１調整部本体１０２は、一組の第１側壁部１０８と、上壁部１１０とを有している。一組の第１側壁部１０８及び上壁部１１０は一体に連続している。一組の第１側壁部１０８は、積層体２０の矢印Ｂ方向両側の側面の矢印Ｃ１側の略半分を覆う。各第１側壁部１０８の下端には、第１フランジ部１１２が設けられている。第１フランジ部１１２は、矢印Ｂ方向に沿って積層体２０から離間する方向に突出する。第１フランジ部１１２は、該第１フランジ部１１２を矢印Ｃ方向に貫通する複数の貫通孔１１４を有する。なお、図５では見えていないが、第１調整部本体１０２は、第１調整部本体１０２の矢印Ｂ２方向の端部にも、第１側壁部１０８と、第１フランジ部１１２とを有する。 The first adjuster body 102 has a pair of first side walls 108 and a top wall 110 . A pair of first side wall portion 108 and top wall portion 110 are integrally continuous. A pair of first side wall portions 108 cover substantially half of the side surfaces on both sides in the arrow B direction of the laminate 20 on the arrow C1 side. A first flange portion 112 is provided at the lower end of each first side wall portion 108 . The first flange portion 112 protrudes in a direction away from the laminate 20 along the arrow B direction. The first flange portion 112 has a plurality of through holes 114 passing through the first flange portion 112 in the arrow C direction. Although not visible in FIG. 5, the first adjusting portion main body 102 also has a first side wall portion 108 and a first flange portion 112 at the end of the first adjusting portion main body 102 in the arrow B2 direction.

上壁部１１０は、バンド１４の矢印Ｃ１側の当接周面７４と、積層体２０の矢印Ｃ１側の側面（図５では上面）とを覆う。また、図６に示すように、上壁部１１０には、当接周面７４に当接する荷重調整面９０が設けられている。上記の通り、スタック本体１２では、矢印Ｃ方向において、エンドプレート２２ａ、２２ｂの端部が積層体２０より外側に突出している。これにより、エンドプレート２２ａ、２２ｂと、積層体２０の包囲側面６８との間には、進入空間１１６が形成されている。進入空間１１６には、荷重調整面９０に押圧された当接周面７４が進入可能である。 The upper wall portion 110 covers the contact peripheral surface 74 of the band 14 on the arrow C1 side and the side surface of the laminate 20 on the arrow C1 side (upper surface in FIG. 5). Further, as shown in FIG. 6 , the upper wall portion 110 is provided with a load adjusting surface 90 that contacts the contact peripheral surface 74 . As described above, in the stack body 12, the ends of the end plates 22a and 22b protrude outward from the laminate 20 in the arrow C direction. An entry space 116 is thereby formed between the end plates 22 a , 22 b and the surrounding side surface 68 of the laminate 20 . The contact peripheral surface 74 pressed against the load adjusting surface 90 can enter the entry space 116 .

矢印Ｂ方向視において、第１調整部本体１０２の荷重調整面９０は、スタック本体１２の進入空間１１６に向かって膨出するように湾曲する。荷重調整面９０は、該荷重調整面９０が当接することで湾曲するバンド１４の当接周面７４に包絡面を形成する。つまり、当接周面７４は包絡線形状である。また、荷重調整面９０及び該荷重調整面９０が当接した当接周面７４は、押圧方向（矢印Ｃ方向）に沿った断面がクロソイド曲線を形成することが好ましい。 As viewed in the direction of arrow B, the load adjusting surface 90 of the first adjusting portion main body 102 curves so as to bulge toward the entrance space 116 of the stack main body 12 . The load adjusting surface 90 forms an enveloping surface around the contact peripheral surface 74 of the band 14 that curves when the load adjusting surface 90 contacts. That is, the contact peripheral surface 74 has an envelope shape. Moreover, the load adjusting surface 90 and the contact peripheral surface 74 with which the load adjusting surface 90 abuts preferably form a clothoid curve in cross section along the pressing direction (direction of arrow C).

第２調整部本体１０４は、一組の第２側壁部１１８と、下壁部１２０とを有している。一組の第２側壁部１１８及び下壁部１２０は一体に連続している。一組の第２側壁部１１８は、積層体２０の矢印Ｂ方向両側の側面の矢印Ｃ２側の略半分を覆う。各第２側壁部１１８の上端には、第２フランジ部１２２が設けられている。第２フランジ部１２２は、矢印Ｂ方向に沿って積層体２０から離間する側に突出する。第２フランジ部１２２は、該第２フランジ部１２２を矢印Ｃ方向に貫通する複数の貫通孔１２４を有する。なお、図５では見えていないが、第２調整部本体１０４は、第２調整部本体１０４の矢印Ｂ２方向の端部にも、第２側壁部１１８と、第２フランジ部１２２とを有する。 The second adjuster body 104 has a pair of second side walls 118 and a bottom wall 120 . A pair of second side wall portions 118 and bottom wall portions 120 are integrally continuous. The pair of second side wall portions 118 cover substantially half of the side surfaces on both sides of the laminated body 20 in the direction of the arrow B on the side of the arrow C2. A second flange portion 122 is provided at the upper end of each second side wall portion 118 . The second flange portion 122 protrudes in the direction of arrow B toward the side away from the laminate 20 . The second flange portion 122 has a plurality of through holes 124 passing through the second flange portion 122 in the arrow C direction. Although not visible in FIG. 5, the second adjusting portion main body 104 also has a second side wall portion 118 and a second flange portion 122 at the end of the second adjusting portion main body 104 in the arrow B2 direction.

下壁部１２０は、バンド１４の矢印Ｃ２側の当接周面７４と、積層体２０の矢印Ｃ２側の側面（図５では下面）を覆う。また、図６に示すように、下壁部１２０には、当接周面７４に当接する荷重調整面９０が設けられている。下壁部１２０の荷重調整面９０と、上壁部１１０の荷重調整面９０とは、矢印Ｃ方向の配置が互いに逆になることを除いて、略同様に構成することができる。 The lower wall portion 120 covers the contact peripheral surface 74 of the band 14 on the arrow C2 side and the side surface of the laminate 20 on the arrow C2 side (lower surface in FIG. 5). Further, as shown in FIG. 6 , the lower wall portion 120 is provided with a load adjusting surface 90 that contacts the contact peripheral surface 74 . The load adjusting surface 90 of the lower wall portion 120 and the load adjusting surface 90 of the upper wall portion 110 can be configured in substantially the same manner, except that the arrangement in the arrow C direction is reversed.

第１調整部本体１０２の第１フランジ部１１２と、第２調整部本体１０４の第２フランジ部１２２とは、矢印Ｃ方向に間隔を置いて向き合う。第１フランジ部１１２に設けられた貫通孔１１４と、第２フランジ部１２２に設けられた貫通孔１２４とは、互いに同軸となるように配置される。 The first flange portion 112 of the first adjusting portion main body 102 and the second flange portion 122 of the second adjusting portion main body 104 face each other with a space therebetween in the arrow C direction. The through hole 114 provided in the first flange portion 112 and the through hole 124 provided in the second flange portion 122 are arranged coaxially with each other.

固定機構１０６は、複数のボルト１２６と、該ボルト１２６の個数に対応する複数のナット１２８とを有する。ボルト１２６は、互いに同軸に配置された第１フランジ部１１２の貫通孔１１４及び第２フランジ部１２２の貫通孔１２４に、矢印Ｃ方向に挿通される。例えば、第１フランジ部１１２から第２フランジ部１２２に向かって貫通孔１１４、１２４にボルト１２６が挿通された場合、ボルト１２６の頭部１３０は、第１フランジ部１１２の貫通孔１１４の周辺部に当接する。また、ボルト１２６の先端部は、第２フランジ部１２２の貫通孔１２４から下方に突出する。 Fixing mechanism 106 has a plurality of bolts 126 and a plurality of nuts 128 corresponding to the number of bolts 126 . The bolt 126 is inserted in the direction of the arrow C through the through hole 114 of the first flange portion 112 and the through hole 124 of the second flange portion 122 that are arranged coaxially with each other. For example, when the bolt 126 is inserted through the through-holes 114 and 124 from the first flange portion 112 toward the second flange portion 122, the head portion 130 of the bolt 126 is positioned around the through-hole 114 of the first flange portion 112. abut on. Also, the tip portion of the bolt 126 protrudes downward from the through hole 124 of the second flange portion 122 .

ナット１２８は、ボルト１２６の先端部の貫通孔１２４から突出した部分に螺合する。このため、第１フランジ部１１２及び第２フランジ部１２２は、複数のボルト１２６の頭部１３０と複数のナット１２８との間に挟持される。これにより、固定機構１０６は、第１調整部本体１０２及び第２調整部本体１０４に、バンド１４の弾性力に抗して互いに接近する押圧方向の荷重を付与する。その結果、各荷重調整面９０がバンド１４の当接周面７４を押圧方向に押圧した状態で、第１調整部本体１０２及び第２調整部本体１０４は、スタック本体１２に取り付けられる。つまり、第１調整部本体１０２における押圧方向は、矢印Ｃ２方向である。第２調整部本体１０４における押圧方向は、矢印Ｃ１方向である。 A nut 128 is screwed onto a portion protruding from the through hole 124 at the tip of the bolt 126 . Therefore, the first flange portion 112 and the second flange portion 122 are sandwiched between the heads 130 of the plurality of bolts 126 and the plurality of nuts 128 . As a result, the fixing mechanism 106 applies a load in the pressing direction to the first adjusting portion main body 102 and the second adjusting portion main body 104 against the elastic force of the band 14 so that they approach each other. As a result, the first adjuster main body 102 and the second adjuster main body 104 are attached to the stack main body 12 with each load adjusting surface 90 pressing the contact peripheral surface 74 of the band 14 in the pressing direction. In other words, the pressing direction of the first adjusting portion main body 102 is the direction of the arrow C2. The pressing direction of the second adjusting portion main body 104 is the direction of arrow C1.

固定機構１０６では、ボルト１２６の頭部１３０とナット１２８との距離を調整することで、第１調整部本体１０２及び第２調整部本体１０４に付与する上記の荷重を調整することができる。すなわち、ボルト１２６とナット１２８との螺合量を調整することにより、当接周面７４に当接させた荷重調整面９０と、積層体２０の包囲側面６８との距離を調整可能である。 In the fixing mechanism 106, by adjusting the distance between the head 130 of the bolt 126 and the nut 128, the load applied to the first adjusting portion main body 102 and the second adjusting portion main body 104 can be adjusted. That is, by adjusting the amount of screwing between the bolt 126 and the nut 128, the distance between the load adjustment surface 90 in contact with the contact peripheral surface 74 and the surrounding side surface 68 of the laminate 20 can be adjusted.

従って、図５及び図６の荷重調整部１００では、第１調整部本体１０２及び第２調整部本体１０４が、各々の荷重調整面９０を介してバンド１４を押圧方向に押圧する。これにより、エンドプレート２２ａ、２２ｂ間の締め付け荷重を調整できる。また、荷重調整部１００では、例えば、ボルト１２６とナット１２８を、螺合を進める方向に相対回転させることで、締め付け荷重を大きくすることができる。一方、荷重調整部１００では、例えば、ボルト１２６とナット１２８を、螺合を解除する方向に相対回転させることで、締め付け荷重を小さくすることができる。 Therefore, in the load adjusting portion 100 of FIGS. 5 and 6, the first adjusting portion main body 102 and the second adjusting portion main body 104 press the band 14 in the pressing direction via the respective load adjusting surfaces 90 . Thereby, the tightening load between the end plates 22a and 22b can be adjusted. Further, in the load adjustment unit 100, for example, the tightening load can be increased by relatively rotating the bolt 126 and the nut 128 in the direction of advancing the screwing. On the other hand, in the load adjusting section 100, for example, the tightening load can be reduced by relatively rotating the bolt 126 and the nut 128 in the direction of releasing the screw engagement.

以上から、図５及び図６の荷重調整部１００を備える燃料電池スタック１０においても、図１及び図２の荷重調整部１６を備える燃料電池スタック１０と同様の作用効果を得ることができる。つまり、燃料電池スタック１０の組み立て工程を簡単にすることができる。また、バンド１４の耐久性を維持しつつ、エンドプレート２２ａ、２２ｂ間に適切な大きさの締め付け荷重を容易に付与することができる。 As described above, the fuel cell stack 10 including the load adjusting section 100 of FIGS. 5 and 6 can also obtain the same effect as the fuel cell stack 10 including the load adjusting section 16 of FIGS. 1 and 2 . That is, the assembly process of the fuel cell stack 10 can be simplified. In addition, while maintaining the durability of the band 14, it is possible to easily apply an appropriate clamping load between the end plates 22a and 22b.

図５及び図６の燃料電池スタック１０では、当接周面７４は、直交径方向の両端側の積層体対向面７２の裏面にそれぞれ設けられる。荷重調整部１００は、一組の荷重調整面９０を有する。一方の荷重調整面９０と他方の荷重調整面９０との間に、積層体２０及びバンド１４が配置される。 In the fuel cell stack 10 of FIGS. 5 and 6, the contact peripheral surfaces 74 are provided on the rear surfaces of the stack facing surfaces 72 on both end sides in the orthogonal radial direction. The load adjusting portion 100 has a set of load adjusting surfaces 90 . The laminate 20 and the band 14 are arranged between one load adjusting surface 90 and the other load adjusting surface 90 .

また、図５及び図６の燃料電池スタック１０では、荷重調整部１００は、一組の荷重調整面９０の一方を有する第１調整部本体１０２と、一組の荷重調整面９０の他方を有する第２調整部本体１０４と、第１調整部本体１０２及び第２調整部本体１０４の相対位置を固定する固定機構１０６と、を有する。固定機構１０６は、第１調整部本体１０２の荷重調整面９０と第２調整部本体１０４の荷重調整面９０との相対距離を調整可能である。 In addition, in the fuel cell stack 10 of FIGS. 5 and 6, the load adjusting section 100 has a first adjusting section main body 102 having one of the pair of load adjusting surfaces 90 and the other of the pair of load adjusting surfaces 90. It has a second adjuster main body 104 and a fixing mechanism 106 that fixes the relative positions of the first adjuster main body 102 and the second adjuster main body 104 . The fixing mechanism 106 can adjust the relative distance between the load adjusting surface 90 of the first adjusting portion main body 102 and the load adjusting surface 90 of the second adjusting portion main body 104 .

これらの場合、スタック本体１２に荷重調整部１００を容易に取り付けること、及び締め付け荷重を良好に調整することが可能になる。なお、図５及び図６の荷重調整部１００においても、バンド１４の押圧方向を、直交径方向に沿って当接周面７４がスタック本体１２から離間する方向としてもよい。この場合、当接周面７４は、バンド１４の積層体対向面７２（バンド１４の内周面）に設けられる。 In these cases, it becomes possible to easily attach the load adjusting portion 100 to the stack body 12 and to adjust the tightening load satisfactorily. 5 and 6, the pressing direction of the band 14 may be the direction in which the contact peripheral surface 74 separates from the stack body 12 along the orthogonal radial direction. In this case, the contact peripheral surface 74 is provided on the laminate facing surface 72 of the band 14 (the inner peripheral surface of the band 14).

なお、上記のように、荷重調整部によるバンド１４の押圧方向は、積層方向に沿って当接周面がスタック本体１２から離間する方向であってもよい。この場合の燃料電池スタックは、複数本のバンド１４を備えてもよい。また、図５及び図６に示す燃料電池スタック１０も、複数本のバンド１４を備えてもよい。さらに、上記のように、荷重調整部によるバンド１４の押圧方向は、直交径方向に沿って当接周面７４がスタック本体１２から離間する方向であってもよい。この場合の燃料電池スタックも、複数本のバンド１４を備えてもよい。これらの燃料電池スタックの各々において、複数本のバンド１４は、例えば、矢印Ｂ方向に間隔を置いて並列される。 As described above, the direction in which the band 14 is pressed by the load adjusting portion may be the direction in which the contact peripheral surface separates from the stack body 12 along the stacking direction. The fuel cell stack in this case may have multiple bands 14 . The fuel cell stack 10 shown in FIGS. 5 and 6 may also have multiple bands 14 . Furthermore, as described above, the direction in which the band 14 is pressed by the load adjusting portion may be the direction in which the contact peripheral surface 74 separates from the stack body 12 along the orthogonal radial direction. The fuel cell stack in this case may also have multiple bands 14 . In each of these fuel cell stacks, a plurality of bands 14 are arranged side by side at intervals in the arrow B direction, for example.

１０…燃料電池スタック１２…スタック本体
１４…バンド１６、１００…荷重調整部
１８…発電セル２０…積層体
２２ａ、２２ｂ…エンドプレート２８…バンド懸架面
３０…凹部３０ａ…内底面
６８…包囲側面７０…プレート対向面
７２…積層体対向面７４…当接周面
８２、１０６…固定機構８４…調整部本体
９０…荷重調整面１０２…第１調整部本体
１０４…第２調整部本体１１６…進入空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Fuel cell stack 12... Stack main body 14... Band 16, 100... Load adjustment part 18... Power generation cell 20... Laminated body 22a, 22b... End plate 28... Band suspension surface 30... Recess 30a... Inner bottom surface 68... Surrounding side surface 70 ... Plate facing surface 72 ... Laminate facing surface 74 ... Abutment peripheral surface 82, 106 ... Fixing mechanism 84 ... Adjusting unit main body 90 ... Load adjusting surface 102 ... First adjusting unit main body 104 ... Second adjusting unit main body 116 ... Entrance space

Claims

A fuel cell stack comprising a stack body in which a plurality of power generation cells each having an electrolyte membrane/electrode structure and a separator are stacked in the stacking direction and sandwiched between end plates from both sides in the stacking direction,
an annular band surrounding the outer periphery of the stack body in the surrounding direction including the stacking direction and applying a tightening load in the stacking direction between the end plates;
a load adjusting unit that adjusts the magnitude of the tightening load;
with
The band has an abutting peripheral surface,
The load adjusting portion has a load adjusting surface that contacts the contact peripheral surface,
The load adjustment unit adjusts the tightening load by pressing the band in the pressing direction via the load adjustment surface,
the pressing direction is a direction in which the contact peripheral surface approaches or separates from the stack body;
The fuel cell stack, wherein the load adjusting surface forms an enveloping surface on the contact peripheral surface that curves when the load adjusting surface comes into contact with the load adjusting surface.

The fuel cell stack of claim 1,
The fuel cell stack, wherein the load adjusting surface and the contact peripheral surface with which the load adjusting surface abuts form a clothoid curve in cross section along the pressing direction.

3. In the fuel cell stack according to claim 1 or 2,
the pressing direction is a direction in which the contact peripheral surface approaches the stack body along the stacking direction;
The end plate has a band suspension surface,
The inner peripheral surface of the band has a plate-facing surface,
The band suspension surface and the plate facing surface face each other in the pressing direction,
The back surface of the plate facing surface has the contact peripheral surface,
The fuel cell stack, wherein the band suspension surface has a recess into which the contact peripheral surface pressed against the load adjustment surface can enter.

In the fuel cell stack according to claim 3,
The load adjusting portion has a fixing mechanism that fixes the relative positions of the load adjusting surface and the inner bottom surface so that the distance between the load adjusting surface in contact with the contact peripheral surface and the inner bottom surface of the recess can be adjusted. and a fuel cell stack.

3. In the fuel cell stack according to claim 1 or 2,
the pressing direction is a direction in which the contact peripheral surface approaches the stack body along the orthogonal radial direction;
The orthogonal radial direction is a radial direction of the band orthogonal to the lamination direction,
a side of the laminate having an enveloping side;
The inner peripheral surface of the band has a surface facing the laminate,
The surrounding side surface and the laminate facing surface face each other in the pressing direction,
The back surface of the laminate facing surface has the contact peripheral surface,
the length of the laminate along the pressing direction is shorter than the length of the end plate along the pressing direction;
In the fuel cell stack, the end plate and the enclosing side surface form an entry space into which the contacting peripheral surface pressed against the load adjusting surface can enter.

In the fuel cell stack according to claim 5,
The contact peripheral surfaces are provided on the back surfaces of the laminate facing surfaces on both end sides in the orthogonal radial direction,
The load adjusting portion has a set of the load adjusting surfaces,
A fuel cell stack, wherein the stack and the band are arranged between one of the load adjusting surfaces and the other of the load adjusting surfaces.

In the fuel cell stack of claim 6,
The load adjustment unit is
a first adjuster body having one of the pair of load adjusting surfaces;
a second adjuster body having the other of the pair of load adjusting surfaces;
a fixing mechanism for fixing the relative positions of the first adjusting portion main body and the second adjusting portion main body;
has
The fuel cell stack, wherein the fixing mechanism is capable of adjusting a relative distance between the load adjusting surface of the first adjusting portion main body and the load adjusting surface of the second adjusting portion main body.