JP4457732B2 - 燃料電池用配線及び燃料電池用配線の燃料電池への組み付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池用配線及び燃料電池用配線の燃料電池への組み付け方法に関するものである。

燃料電池は、電解質膜を挟んで設けられる一対の電極を１組として、各組間にそれぞれセパレータが挟み込まれた構成である。つまり、電解質膜と一対の電極により構成される単電池が、直列に複数接続された構成であると言える。そのため、燃料電池に出力電圧の低下等の異常が発生した場合、どの箇所に異常が発生しているかを調べるためには、各組のセパレータ間の電圧、あるいは各セパレータの電位を１箇所ずつ測定していく必要がある。

従来、このような測定は、例えば、以下の方法で行っていた。すなわち、まず、セパレータの側面に穴を形成する。そして、この穴に電線付き端子を挿入し、接着剤等で固定する。そして、各電線の端部において、隣り合う一対のセパレータ間の電圧、あるいは各セパレータの電位を測定する。

かかる測定方法においては、複数の電線が入り乱れるため、作業性が悪く、電線の順番を間違えやすいという問題があった。また、複数の電線に広いスペースを取られてしまうという問題もあった。更に、セパレータの薄型化に伴い、セパレータの側面に穴を形成すること自体が困難になってきているという問題もある。

関連する技術としては、特許文献１に開示されたものがある。
国際公開番号ＷＯ０２／００１６５９号公報

本発明の目的は、燃料電池における各セパレータに、配線を簡単に接続できるようにすることである。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の燃料電池用配線は、
柔軟性のある絶縁基板上に設けられる導電部材と、
燃料電池のセパレータに当接し、該セパレータと導電部材を電気的に接続させる電極部と、
該電極部のセパレータへの当接側とは反対側の面に設けられて、前記電極部を押圧する押圧部材と、を備え、
可撓性を有する平面状の燃料電池用配線であって、
前記絶縁基板上には、複数の導電部材が設けられており、
該絶縁基板は、
セパレータが多層状に設けられた燃料電池の側面側に対向して配置され、かつ複数の導電部材がセパレータの層に対して略平行に配列される幹部と、
該幹部から複数に分岐し、かつ各導電部材がセパレータの層に対して斜めに配置されて、その先端に前記電極部が設けられる複数の分岐部と、を有し、
これら複数の分岐部は、前記絶縁基板に設けられた複数の切り込みにより形成され、かついずれも同一方向に斜めに分岐するように構成されており、また各分岐部の先端にそれ
ぞれ設けられる電極部は、セパレータの層の方向に見た場合に、各電極部が設けられている各々の分岐部の根元部分と重ならない位置に設けられており、
燃料電池へ組み付ける際には、各分岐部における電極部分を含む先端がそれぞれセパレータの層に対して略平行な折り曲げ線にて折り曲げられた状態で、それぞれ異なるセパレータ間の隙間に差し込まれて、
各分岐部の先端においては、一対のセパレータ間に設けられたガスケットにより形成される密封領域の外側の領域にて、前記電極部が一方のセパレータに当接し、かつ、前記押圧部材によって前記電極部が一方のセパレータに押圧されることを特徴とする。

本発明の構成によれば、燃料電池用配線における絶縁基板の分岐部の先端を一対のセパレータ間に差し込むだけで、電極部がセパレータに電気的に接続される。また、押圧部材によって、電極部がセパレータに向けて押圧されるため、電気的な接続をより確実にすると共に、分岐部の先端が一対のセパレータ間から抜け落ちてしまうことを抑制できる。また、燃料電池用配線が、可撓性を有する平面状であることから、燃料電池用配線を自由な位置に配置し易い。更に、電極部は、ガスケットにより形成される密封領域の外側の領域にてセパレータに接続されるので、密封性能への悪影響を抑制できる。１つの燃料電池用配線で複数の箇所のセパレータに電極部を接続させることが可能となり、かつ、あまりスペースを取ることなく、燃料電池用配線を設置できる。また、本発明においては、幹部から分岐する各分岐部の先端がそれぞれ折り曲げられた状態で、それぞれ異なるセパレータ間隙間に差し込まれる。更に、各分岐部においては、導電部材がセパレータの層に対して斜めに配置されて、その先端に電極部が設けられる構成である。以上のことから、電極部間に無駄なスペースを設ける必要のないレイアウトを採用することができ、セパレータ間の隙間同士の間隔が狭い場合に対しても有効に対応できる。また、一般的に、燃料電池におけるセパレータ間の隙間同士の間隔の寸法精度を高くするのは困難な場合が多い。しかし、本発明の構成によれば、燃料電池用配線自体に柔軟性があることと、分岐部の長さの調整と分岐部先端の折り曲げる部分の調整により、上記寸法精度が高くなくても、適切に各隙間に各分岐部の先端を差し込むことができる。なお、多層状のセパレータとは、セパレータが複数並べられることを意味するものであって、必ずしも、セパレータが上下方向に重ねられることを意味するものではない。従って、セパレータが水平方向に並べられる場合も含まれる。以下、同様である。

また、互いに隣接する分岐部間の切り込みの先端部には、応力を緩和する孔が設けられているとよい。

このように構成すれば、分岐部間に応力が作用した場合に応力集中を緩和することができるため、絶縁基板が裂けてしまうことを抑制できる。

また、前記押圧部材による押圧力は、前記ガスケットによる弾性反発力よりも小さくなるように設定されているとよい。

この構成によれば、ガスケットによるセパレータへの密着力の低下を抑制できるため、より一層、密封性能への悪影響を抑制できる。

また、前記絶縁基板の折り曲げ部分の少なくとも一部を含む領域に、該絶縁基板に曲げ癖を付け易くし、かつ、絶縁基板の強度を補強する補強部材が設けられているとよい。

このようにすれば、絶縁基板を折り曲げた際に、曲げ癖が付くため、燃料電池用配線をセパレータ間の隙間に差し込む際の作業が容易となる。また、絶縁基板の折り曲げた部分に亀裂等が発生することを抑制できる。

また、前記押圧部材の端部に、一対のセパレータ間の隙間への導入を補助する傾斜面が設けられているとよい。

このようにすれば、傾斜面によって、押圧部材がセパレータ間に差し込まれる際の導入が補助されるので、燃料電池用配線をセパレータ間の隙間に差し込む際の作業が容易となる。なお、傾斜面には、平面状の傾斜面のほか、球面状などの曲面状の傾斜面も含まれる。

また、前記押圧部材の端部は、セパレータに設けられている段差部に係止可能なエッジ部分を有するとよい。

このようにすれば、燃料電池用配線をセパレータ間の隙間に差し込んだ後、当該配線が隙間から抜け出してしまうことを抑制できる。

また、前記分岐部の先端付近に、絶縁基板を撓みにくくする補強板が設けられているとよい。

このようにすれば、燃料電池用配線をセパレータ間の隙間に差し込む際に、分岐部の先端付近が撓み難いため、差し込み作業が容易となる。

また、本発明の燃料電池用配線の燃料電池への組み付け方法においては、
上記いずれかの燃料電池用配線における複数の分岐部の先端を全て折り曲げる工程と、
各分岐部先端の折り曲げられた部分が燃料電池と干渉しないように、かつ、これらの折り曲げられた部分が各セパレータ間隙間に対応する位置となるように、絶縁基板の幹部を燃料電池の側面側に対向するように配置させる工程と、
絶縁基板の幹部を燃料電池の側面側に沿うようにスライドさせて、前記各折り曲げられた部分を、各セパレータ間隙間に引っ張り込む工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、分岐部先端の折り曲げた部分の折れ曲がり方にばらつきがあった場合でも、セパレータ間隙間に当該部分を引っ張り込むため、当該部分を先端から差し込む場合と比較して、より簡単に、当該部分をセパレータ間隙間に差し込むことができる。

また、前記引っ張り込む工程においては、
絶縁基板の幹部が燃料電池の側面から所定以上離れないように、燃料電池の側面に対向
させたガイド部材によって、幹部の燃料電池とは反対側の面をガイドさせながら、幹部をスライドさせるとよい。

このようにすれば、絶縁基板の幹部が燃料電池の側面から所定以上離れないため、分岐部先端の差し込み作業がより一層容易になる。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、燃料電池における各セパレータに、配線を簡単に接続することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１〜図７を参照して、本発明の実施例１に係る燃料電池の燃料電池用配線について説明する。

＜燃料電池の概略説明＞
図１を参照して、燃料電池の概略について説明する。図１は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線が燃料電池に組み込まれた様子を示す模式的断面図である。

本実施例に係る燃料電池用配線が接続される燃料電池については、各種公知技術のものを適用できる。燃料電池は、一般的に単電池が複数積層される構造である。なお、積層構造といっても、必ずしも上下方向に重ねられた状態で使用されることを意味するものではなく、水平方向に並べられた状態で使用される場合もある。そして、単電池の基本的な構成は、例えば、図１に示すように、電解質膜３０と、この電解質膜３０を挟むように設けられる一対の電極４０と、更にこれらの電極４０を挟んで設けられる一対のセパレータ２０と、電極４０が設けられた領域を密封するためのガスケット５０とを備える構成である。

一対の電極４０は、一方がアノード電極（燃料極）で、他方がカソード電極（空気極）となる。そして、これら一対の電極４０間で、電解質膜３０によってイオンの交換が行われることにより発電する仕組みである。また、アノード電極には燃料（通常、水素）が供給され、カソード電極には空気（酸素）と水が供給される。従って、これらが外部に漏れてしまわないように、ガスケット５０によって密封領域が形成される。

このように構成された単電池の発電力は、一般的に０．７Ｖ程度である。そして、この単電池が多層状に重ねられることで、導電材料からなるセパレータ２０を介して、複数の単電池が直列に接続されるような構造となり、燃料電池全体で大きな発電力が得られる。

＜燃料電池用配線の使用方法及び使用例＞
本実施例に係る燃料電池用配線１０の使用方法や使用例について、図１を参照して説明する。本実施例に係る燃料電池用配線１０は、その先端が、一対のセパレータ２０間の隙間に差し込まれた状態で用いられる。これにより、セパレータ２０と燃料電池用配線１０の電極部が電気的に接続される。ここで、燃料電池用配線１０の電極部のセパレータ２０
に対する接続部分は、ガスケット５０により形成される密封領域よりも外側である。そのため、ガスケット５０による密封性能に与える影響はあまりない。

このように、セパレータ２０に燃料電池用配線１０の電極部を電気的に接続させることで、セパレータ２０間の電圧を測定することができる。従って、燃料電池の出力電圧が低下するなどの異常が生じた場合には、各セパレータ間の電圧を測定することで、どこの部分に故障などの異常が発生しているかを検査することができる。

＜燃料電池用配線のセパレータへの接続部付近の詳細＞
本実施例に係る燃料電池用配線のセパレータへの接続部付近の詳細について、図２及び図３を参照して説明する。図２は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線の模式的断面図である。図３は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線の一部を示す平面図である。なお、図２は図３中のＡＡ断面に相当する模式的断面図である。

本実施例に係る燃料電池用配線１０は、可撓性を有する平面状の配線である。燃料電池用配線１０のより具体的な好適例としては、フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）を挙げることができる。

この燃料電池用配線１０は、絶縁基板としてのベースフィルム１１と、ベースフィルム１１上に形成される導電部材としての電線１２と、電線１２を介してベースフィルム１１とは反対側に設けられるカバーフィルム１３とを備える。ベースフィルム１１とカバーフィルム１３はいずれも絶縁性と柔軟性を有しており、例えば、ポリイミド等の耐熱性樹脂材料により構成される。また、電線１２の材料として、例えば、銅を好適な例として挙げられるが、導電性を有する他の材料を適用することもできる。この電線１２はベースフィルム１１上に複数設けられるが、図３では、燃料電池用配線１０の一部の先端部分のみ示しているため、電線１２も１本のみ示されている。

また、燃料電池用配線１０は、電線１２に接続された電極部となる電極１４と、電線１２及びベースフィルム１１を介して電極１４の反対側の面に設けられる押圧部材１５とを備える。電極１４はセパレータ２０に当接されるべく、カバーフィルム１３に覆われずに、外部に露出されている。なお、電極１４の材料としては、例えば、金を好適な例として挙げられるが、導電性を有する他の材料を適用することもできる。この電極１４は、図３等に示すように、燃料電池用配線１０の先端部でその全体が露出されるようにしてもよいし、周囲をカバーフィルム１３で覆われるようにしてもよい。押圧部材１５は、フッ素ゴム，シリコンゴム，ＥＰゴム、あるいはバネ等の弾性を有するものにより構成される。

また、燃料電池用配線１０は、燃料電池への組み付け時には、その先端が折り曲げられる（図３中、ラインＬ１で示す部分）。そこで、この折り曲げる部分の少なくとも一部を含む領域に、補強部材１６を設けると好適である。この補強部材１６は、燃料電池用配線１０の折り曲げ癖を付け易くして作業性を高めると共に、折り曲げる部分で亀裂等が発生しないように強度を向上させるために設けられる。なお、燃料電池用配線１０がＦＰＣの場合には、絶縁基板（ベースフィルム１１に相当）上の導体の不要な部分が化学的または電気化学的な方法により除去されることによって、電線１２が形成される（いわゆるエッチング）。そこで、このエッチングにより、電線１２の部分と共に、折り曲げる部分の少なくとも一部を含む領域にも導体を残しておくことによって、簡単に補強部材１６を形成することができる。この場合、補強部材１６も電線１２の材料と同じ材料（銅等）により構成されることになる。

＜燃料電池用配線の全体説明、及び燃料電池への組み込み方の説明＞
燃料電池用配線の全体について、及び燃料電池への組み込み方について、図４〜図９を
参照して説明する。図４は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線の平面図である。図５及び図６は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線の燃料電池への組み込み工程図である。図７は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線を燃料電池に組み込んだ状態における燃料電池用配線と燃料電池の配置関係を示す模式図である。図８及び図９は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線を燃料電池に組み込んだ状態を示す外観図である。なお、図８においては、燃料電池用配線を組み込んだ側から見た外観図を示し、図９はその側面側から見た外観図を示している。本実施例では、６つの単電池が重ねられた燃料電池を一例として説明する。

燃料電池用配線１０は、１つのベースフィルム１１及びカバーフィルム１３に対して、複数の電線１２及び電極１４が設けられる。ベースフィルム１１及びカバーフィルム１３は、燃料電池の側面と対向して配置される（好ましくは、該側面に沿うように密着される）幹部Ａと、幹部Ａの先端において幹部Ａから複数に分岐する複数の分岐部Ｂとを備えている。

幹部Ａにおいては、複数の電線１２が平行に配列される。これらの電線１２は、燃料電池用配線１０が燃料電池に組みつけられた状態において、多層状に設けられているセパレータ２０の層と平行となるように配列される（図８参照）。また、この幹部Ａにおける電線１２間のピッチは、セパレータ２０間のピッチと略等しい。そして、幹部Ａよりも先端側で、ベースフィルム１１及びカバーフィルム１３に、幹部Ａに対して斜め方向に、複数の切り込みが設けられる。これにより、複数の分岐部Ｂが形成されている。これらの各分岐部Ｂに対して、幹部Ａに配列された電線１２が１本づつ延びている。この分岐部Ｂにおいては、電線１２は、燃料電池用配線１０が燃料電池に組みつけられた状態において、多層状に設けられているセパレータ２０の層に対して斜めとなるように配置される（図８参照）。そして、これら各分岐部Ｂの先端に、それぞれ電極１４が設けられている。

分岐部Ｂ間に設けられた切り込みの先端には、孔（丸孔）１７を設けると好適である（図３参照）。すなわち、燃料電池用配線１０を燃料電池に組み込む作業中など、燃料電池用配線１０に引っ張り力などの応力が作用した場合に、上記切り込みの先端に応力集中が発生し易い。そこで、上記の通り、孔１７を設けておくことで、応力が分散し、切り込み先端への応力の集中を緩和することができる。従って、ベースフィルム１１及びカバーフィルム１３が、この切り込みの先端から裂けてしまうことを抑制できる。

以上のように構成される燃料電池用配線１０において、まず、分岐部Ｂの先端を全て折り曲げる。この折り曲げは、手指によって行うこともできるし、適宜、治具などを用いて行うこともできる。図５は、分岐部Ｂを折り曲げた状態を示している。なお、図５（ａ）はカバーフィルム１３側から見た状態を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）中、Ｐ方向から見た状態を示している。

次に、幹部Ａが燃料電池の組み付け側の側面に対向するように、燃料電池用配線１０をセットする。なお、図６（ａ）においては、このセット時における、燃料電池を構成するセパレータ２０と燃料電池用配線１０との配置関係（セパレータ２０を重ねる方向に見た配置関係）を模式的に示している。この図におけるセパレータ２０の図中下側の側面２０ａが燃料電池用配線１０を組み付ける側の面である。このセット時においては、分岐部Ｂの先端の折り曲げた部分（電極１４及び押圧部材１５が設けられている部分）は、燃料電池と干渉しないように、側面２０ａの端部よりも外側の位置となるようにする（図６（ａ）参照）。なお、このとき、各分岐部Ｂの先端の折り曲げられた部分は、それぞれ異なるセパレータ間隙間に対応する位置となるようにセットする。

そして、幹部Ａを、燃料電池の組み付け側の側面（セパレータ２０の側面２０ａ）に沿
うようにスライドさせる（図６（ａ）中、矢印方向）。これにより、各分岐部Ｂの先端の折り曲げられた部分、すなわち、電極１４及び押圧部材１５が設けられた部分は、セパレータ２０間隙間に引っ張りこまれる。なお、図６（ａ）において、側面２０ａの片側に隣接する側面２０ｂ側から、これらの電極１４及び押圧部材１５が設けられた部分は、セパレータ２０間隙間に引っ張りこまれる。ここで、図６（ａ）に示す例の場合には、図中片隅のＴＩに示す領域に、電極１４がセパレータ２０に接続される。図７は、これらの電極１４及び押圧部材１５が設けられた部分を、セパレータ２０間隙間に引っ張り込んだ後の状態の配置関係を模式的に示している。なお、図６（ｂ）に示すように、電極１４のセパレータ２０への接続位置をセパレータ２０の中央付近（図中Ｔ２に示す領域）にしたい場合には、幹部Ａを図６（ａ）の場合よりも更にスライドさせれば良い。

ここで、幹部Ａをスライドさせる作業においては、幹部Ａが燃料電池の側面から所定以上離れてしまわないように、ガイド部材６０によって、幹部Ａの燃料電池とは反対側の面をガイドさせながら、幹部Ａをスライドさせると良い。これにより、電極１４及び押圧部材１５が設けられた部分を、より簡単にセパレータ２０間隙間に引っ張り込むことができる。

以上のように、各分岐部Ｂの先端の電極１４及び押圧部材１５が設けられた部分は、それぞれ異なるセパレータ２０間隙間に差し込まれ（引っ張りこまれ）、燃料電池用配線１０が燃料電池に組み込まれる（図８及び図９参照）。このように、分岐部Ｂの先端がセパレータ２０間の隙間に引っ張り込まれることで、各先端部に設けられた電極１４が一対のセパレータ２０のうちの一方に当接し、押圧部材１５が他方のセパレータ２０に当接する。これにより、押圧部材１５の弾性反発力によって、電極１４は一方のセパレータ２０に押圧される。

＜本実施例に係る燃料電池用配線により得られる効果＞
本実施例に係る燃料電池用配線１０によれば、分岐部Ｂ先端の電極１４及び押圧部材１５が設けられている部分をセパレータ２０間の隙間に差し込む（引っ張り込む）だけで、電極１４をセパレータ２０に電気的に接続させることができる。そして、押圧部材１５によって、電極１４をセパレータ２０に押圧させるので、この電気的接続をより確実にすることができると共に、先端部がセパレータ２０間の隙間から抜け落ちてしまうことを抑制できる。また、単一の燃料電池用配線１０によって、複数のセパレータ２０に対して、それぞれ電線１２を電気的に接続させることができる。従って、複数の独立した電線を各セパレータに接続させる場合に比べて、はるかに作業性が優れる。また、可撓性のある平面状の燃料電池用配線１０を燃料電池の外壁面に沿って設置できるため、燃料電池用配線１０の設置スペースも少なくて済む。また、電極１４は、ガスケット５０により形成される密封領域の外側に設置されるため、燃料電池用配線１０をこの密封領域内に差し込む必要がなく、密封性能への悪影響を抑制できる。特に、押圧部材１５による押圧力（弾性反発力）をガスケット５０による弾性反発力よりも小さくなるように設定しておけば、より確実に密封性能への悪影響を抑制できる。

また、一般的に、燃料電池におけるセパレータ間の隙間同士の間隔の寸法精度を高くするのは困難な場合が多い。しかし、本実施例によれば、燃料電池用配線１０自体に柔軟性があることと、分岐部Ｂ間に設けられる切り込みの長さ（例えば、図３中、寸法Ｗ）の調整や分岐部Ｂの先端の折り曲げる部分の微調整によって、上記寸法精度が高くなくても、適切に各隙間に分岐部Ｂの先端を差し込むことができる。なお、図３中の寸法Ｗに関しては、セパレータ２０間隙間の間隔や、寸法誤差などを考慮して適宜設定できる。勿論、Ｗ＝０としても構わない。

また、本実施例においては、各分岐部Ｂの先端に設けられた電極１４は、セパレータ２
０を重ねる方向に、１列に並ぶように設けられる。また、折り曲げ後における電極１４の表面同士の間隔は、セパレータ２０間の隙間同士の間隔に相当する（図８参照）。そして、本実施例では、セパレータ２０の層に対して斜め方向に分岐する分岐部Ｂの先端を折り曲げて、セパレータ２０間の隙間に差し込む構成を採用したことから、電極１４間に無駄なスペースをなくすことができる。つまり、例えば、分岐部をセパレータの層に対して垂直方向に分岐させる構成を採用すると、電極と電極との間に、必然的に、電線やベースフィルムなどが配置されるレイアウトとなる。これに対して、本実施例のようなレイアウトを採用することで、電極１４間には電線やベースフィルムなどを介在させる必要がなくなり、無駄なスペースをなくすことができる。なお、図示の例では、電極１４間に僅かな隙間（空間）を設ける場合を示したが、この隙間はなくても構わない。また、本実施例のレイアウトによれば、電極１４の幅の分だけ、セパレータ２０間の隙間に差し込まれることになる。この電極１４の幅は、最大、幹部Ａにおける電線１２間のピッチ（＝セパレータ２０間の隙間のピッチ）まで大きくすることができる（電極１２間に隙間をなくした場合）。以上のことから、本実施例の構成によれば、セパレータ２０間の隙間同士の間隔が狭い場合に対しても有効に対応できる。

また、分岐部Ｂの先端の折り曲げた部分の折れ曲がり方に、ばらつきが生じることが考えられる。なお、その要因としては、ベースフィルム１１やカバーフィルム１３は折り曲げ癖が付け難く、元の状態に戻りやすいことが挙げられる。このように、折れ曲がり方にばらつきが生じると、折り曲げ後における、分岐部Ｂの先端部間の間隔はばらついてしまう。しかし、本実施例における組み込み方法によれば、分岐部Ｂ先端の電極１４及び押圧部材１５をセパレータ２０間の隙間に引っ張り込むため、これらを当該隙間に先端から押し込むようにする場合と比較して、より簡単に、これらをセパレータ２０間隙間に差し込むことができる。

図１０には、本発明の実施例２が示されている。本実施例では、押圧部材の形状の具体的な一例を説明する。図１０は本発明の実施例２に係る押圧部材の模式的断面図である。なお、図１０は、上述した図２に示す断面図に相当する図であるが、図１０においては、押圧部材を除く燃料電池用配線の本体部分（ベースフィルム、カバーフィルム、電線、電極）は簡略化してまとめて示している。

図示のように、本実施例に係る押圧部材１５ａは、おおよそ直方体の部分の中央付近に、円柱を、軸を中心に切断した部分（断面が半円部分１５ｂ）が設けられた形状である。そして、直方体の部分のうち、押圧部材１５ａがセパレータ２０間の隙間に引き込まれる側の角部には、比較的大きな曲率半径である湾曲面（いわゆるＲ）が設けられている。また、この直方体部分の厚みは、セパレータ２０間隙間の距離よりも薄い。そして、この直方体部分と円柱を切断した部分とを合わせた全体の厚みは、セパレータ２０間隙間の距離よりも厚くなっている。

以上のように構成された押圧部材１５ａを用いれば、分岐部Ｂの先端をセパレータ２０間隙間に引っ張り込む作業を簡単に行うことができる。すなわち、押圧部材１５ａにおける直方体の部分が、その角部の湾曲面の部分により、スムーズに当該隙間に導かれる。次いで、半円部分１５ｂも当該隙間に引っ張り込まれる。このように、直方体の部分を薄くし、かつ、その角部に曲率半径の大きな湾曲面を設けたことから、押圧部材１５ａをスムーズにセパレータ２０間隙間に引っ張りこむことができる。

図１１には、本発明の実施例３が示されている。本実施例では、押圧部材の形状の他の具体例を説明する。図１１は本発明の実施例３に係る燃料電池用配線における分岐部先端
の一部拡大図である。なお、図１１（ａ）は分岐部先端の平面図であり、図１１（ｂ）は（ａ）中、ＢＢ断面図である。なお、図１１（ｂ）においては、押圧部材を除く燃料電池用配線の本体部分（ベースフィルム、カバーフィルム、電線、電極）は簡略化してまとめて示している。

図示のように、本実施例に係る押圧部材１５ｃは、おおよそ直方体の部分に、２つの突起１５ｄ，１５ｅが設けられた形状である。そして、直方体の部分のうち、押圧部材１５ｃがセパレータ２０間の隙間に引き込まれる側の角部には、平面状の傾斜面（いわゆる、Ｃ面）が設けられている。また、この直方体部分の厚みは、セパレータ２０間隙間の距離よりも薄い。そして、この直方体部分と突起１５ｄ，１５ｅの部分とを合わせた全体の厚みは、セパレータ２０間隙間の距離よりも厚くなっている。

以上のように構成された押圧部材１５ｃを用いれば、分岐部Ｂの先端をセパレータ２０間隙間に引っ張り込む作業を簡単に行うことができる。すなわち、押圧部材１５ｃにおける直方体の部分が、その角部の傾斜面の部分により、スムーズに当該隙間に導かれる。次いで、突起１５ｅ，突起１５ｄも、順次当該隙間に引っ張り込まれる。このように、直方体の部分を薄くし、かつ、その角部に傾斜面を設けたことから、押圧部材１５ｃをスムーズにセパレータ２０間隙間に引っ張りこむことができる。また、本実施例では、平行に２列の突起１５ｄ，１５ｅが設けられることから、押圧部材１５ｃをセパレータ２０間隙間に差し込んだ後における押圧部材１５ｃの設置状態の安定性に優れる。なお、図１１（ａ）において、点線で示す部分が、突起１５ｄ，１５ｅの先端位置を示している。

図１２には、本発明の実施例４が示されている。本実施例では、押圧部材の形状の他の具体例を説明する。図１２は本発明の実施例４に係る燃料電池用配線における分岐部先端の一部拡大図である。なお、図１２（ａ）は分岐部先端の裏面図であり、図１２（ｂ）は（ａ）中、ＣＣ断面図である。なお、図１２（ｂ）においては、押圧部材を除く燃料電池用配線の本体部分（ベースフィルム、カバーフィルム、電線、電極）は簡略化してまとめて示している。

図示のように、本実施例に係る押圧部材１５ｆは、おおよそ直方体の部分に、裏面から見てＶ字形状の突起１５ｇが設けられた形状である。そして、直方体の部分のうち、押圧部材１５ｆがセパレータ２０間の隙間に引き込まれる側の角部には、平面状の傾斜面（いわゆる、Ｃ面）が設けられている。また、この直方体部分の厚みは、セパレータ２０間隙間の距離よりも薄い。そして、この直方体部分と突起１５ｇの部分とを合わせた全体の厚みは、セパレータ２０間隙間の距離よりも厚くなっている。

以上のように構成された押圧部材１５ｆを用いれば、分岐部Ｂの先端をセパレータ２０間隙間に引っ張り込む作業を簡単に行うことができる。すなわち、押圧部材１５ｆにおける直方体の部分が、その角部の傾斜面の部分により、スムーズに当該隙間に導かれる。次いで、突起１５ｇも当該隙間に引っ張り込まれる。このように、直方体の部分を薄くし、かつ、その角部に傾斜面を設けたことから、押圧部材１５ｆをスムーズにセパレータ２０間隙間に引っ張りこむことができる。また、本実施例では、Ｖ字形状の突起１５ｇが設けられることから、押圧部材１５ｆをセパレータ２０間隙間に差し込んだ後における押圧部材１５ｆの設置状態の安定性に優れる。

図１３には、本発明の実施例５が示されている。本実施例では、分岐部Ｂの先端部を一対のセパレータ間の隙間に差し込んだ後に、当該先端部がこの隙間から抜け落ちないように、押圧部材がセパレータに係止される機構を備えた例を示す。図１３は本発明の実施例
５に係る押圧部材とセパレータが係止されている様子を示す模式的断面図である。なお、図１３においては、押圧部材を除く燃料電池用配線の本体部分（ベースフィルム、カバーフィルム、電線、電極）は簡略化してまとめて示している。

本実施例に係る押圧部材１５ｈは、全体的な形状は、おおよそ直方体である。そして、本実施例に係るセパレータ２１は、その端部に段差部２２が設けられている。これにより、燃料電池用配線１０における分岐部Ｂの先端が、セパレータ２１間の隙間に差し込まれた後は、分岐部Ｂの先端に引き抜き方向（幹部Ａが配置されている方向）に力が作用しても、押圧部材１５ｈの端部のエッジ部分（係止部）が段差部２２に引っ掛かる。従って、分岐部Ｂの先端の抜け落ちが防止される。

図１４には、本発明の実施例６が示されている。本実施例では、ベースフィルムの先端（分岐部Ｂが設けられる付近）にベースフィルムを撓みにくくする補強板を設けた構成を示す。図１４は本発明の実施例６に係る燃料電池用配線の模式的断面図である。なお、基本的な構成は上記実施例１と同一であるので同一の構成については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。

本実施例においては、燃料電池用配線１０ａは、分岐部Ｂの付近に補強板１８を取り付け、この補強板１８に押圧部材１５を設けている。この補強板１８はベースフィルム１１と同様の素材で構わない。このように、補強板１８を設けることで、分岐部Ｂ付近を撓みにくくすることができる。これにより、分岐部Ｂの先端を一対のセパレータ２０間の隙間に差し込む作業をより簡単にすることができる。

なお、この補強板１８を設ける領域は、上記先端部の折り曲げ部分を避けた領域が望ましく、この折り曲げ部分よりも先端側にのみ設けても良いし、折り曲げ部分よりも後端側にのみ設けても良いし、折り曲げ部分よりも先端側と後端側の両方に設けても良い。

なお、分岐部Ｂ付近を除く部分は、作業性や配置のし易さを考慮すると、撓みやすいほうが良いため、ベースフィルム１１全体の厚みを厚くすることは意味がない。また、ベースフィルム１１において、一部分（上記補強板１８を設ける部分）のみの厚みを厚くすることは技術的に困難性を伴うことからあまり現実的ではない。勿論、技術的な困難性を伴うものでなければ、ベースフィルム１１の一部分の厚みを厚くすることで、実質的に補強板を設けたものと同様の効果を発揮させることも可能である。

図１は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線が燃料電池に組み込まれた様子を示す模式的断面図である。 図２は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線の模式的断面図である。 図３は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線の一部を示す平面図である。 図４は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線の平面図である。 図５は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線の燃料電池への組み込み工程図である。 図６は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線の燃料電池への組み込み工程図である。 図７は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線を燃料電池に組み込んだ状態における燃料電池用配線と燃料電池の配置関係を示す模式図である。 図８は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線を燃料電池に組み込んだ状態を示す外観図である。 図９は本発明の実施例１に係る燃料電池用配線を燃料電池に組み込んだ状態を示す外観図である。 図１０は本発明の実施例２に係る押圧部材の模式的断面図である。 図１１は本発明の実施例３に係る燃料電池用配線における分岐部先端の一部拡大図である。 図１２は本発明の実施例４に係る燃料電池用配線における分岐部先端の一部拡大図である。 図１３は本発明の実施例５に係る押圧部材とセパレータが係止されている様子を示す模式的断面図である。 図１４は本発明の実施例６に係る燃料電池用配線の模式的断面図である。

符号の説明

１０，１０ａ 燃料電池用配線
１１ ベースフィルム
１２ 電線
１３ カバーフィルム
１４ 電極
１５，１５ａ，１５ｃ，１５ｆ，１５ｈ 押圧部材
１５ｂ 半円部分
１５ｄ，１５ｅ，１５ｇ 突起
１６ 補強部材
１７ 孔
１８ 補強板
２０，２１ セパレータ
２２ 段差部
３０ 電解質膜
４０ 電極
５０ ガスケット
６０ ガイド部材

Claims (9)

1. 柔軟性のある絶縁基板上に設けられる導電部材と、
   燃料電池のセパレータに当接し、該セパレータと導電部材を電気的に接続させる電極部と、
   該電極部のセパレータへの当接側とは反対側の面に設けられて、前記電極部を押圧する押圧部材と、を備え、
   可撓性を有する平面状の燃料電池用配線であって、
   前記絶縁基板上には、複数の導電部材が設けられており、
   該絶縁基板は、
   セパレータが多層状に設けられた燃料電池の側面側に対向して配置され、かつ複数の導電部材がセパレータの層に対して略平行に配列される幹部と、
   該幹部から複数に分岐し、かつ各導電部材がセパレータの層に対して斜めに配置されて、その先端に前記電極部が設けられる複数の分岐部と、を有し、
   これら複数の分岐部は、前記絶縁基板に設けられた複数の切り込みにより形成され、かついずれも同一方向に斜めに分岐するように構成されており、また各分岐部の先端にそれぞれ設けられる電極部は、セパレータの層の方向に見た場合に、各電極部が設けられている各々の分岐部の根元部分と重ならない位置に設けられており、
   燃料電池へ組み付ける際には、各分岐部における電極部分を含む先端がそれぞれセパレータの層に対して略平行な折り曲げ線にて折り曲げられた状態で、それぞれ異なるセパレータ間の隙間に差し込まれて、
   各分岐部の先端においては、一対のセパレータ間に設けられたガスケットにより形成される密封領域の外側の領域にて、前記電極部が一方のセパレータに当接し、かつ、前記押圧部材によって前記電極部が一方のセパレータに押圧されることを特徴とする燃料電池用配線。
2. 互いに隣接する分岐部間の切り込みの先端部には、応力を緩和する孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用配線。
3. 前記押圧部材による押圧力は、前記ガスケットによる弾性反発力よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池用配線。
4. 前記絶縁基板の折り曲げ部分の少なくとも一部を含む領域に、該絶縁基板に曲げ癖を付け易くし、かつ、絶縁基板の強度を補強する補強部材が設けられていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の燃料電池用配線。
5. 前記押圧部材の端部に、一対のセパレータ間の隙間への導入を補助する傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料電池用配線。
6. 前記押圧部材の端部は、セパレータに設けられている段差部に係止可能なエッジ部分を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の燃料電池用配線。
7. 前記分岐部の先端付近に、絶縁基板を撓みにくくする補強板が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の燃料電池用配線。
8. 燃料電池用配線の燃料電池への組み付け方法において、
   請求項１〜７のいずれか１つに記載の燃料電池用配線における複数の分岐部の先端を全て折り曲げる工程と、
   各分岐部先端の折り曲げられた部分が燃料電池と干渉しないように、かつ、これらの折り曲げられた部分が各セパレータ間隙間に対応する位置となるように、絶縁基板の幹部を燃料電池の側面側に対向するように配置させる工程と、
   絶縁基板の幹部を燃料電池の側面側に沿うようにスライドさせて、前記各折り曲げられた部分を、各セパレータ間隙間に引っ張り込む工程と、を有することを特徴とする燃料電池用配線の燃料電池への組み付け方法。
9. 前記引っ張り込む工程においては、
   絶縁基板の幹部が燃料電池の側面から所定以上離れないように、燃料電池の側面に対向させたガイド部材によって、幹部の燃料電池とは反対側の面をガイドさせながら、幹部をスライドさせることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池用配線の燃料電池への組み付け方法。

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