JP5184274B2 - 燃料電池スタック - Google Patents

Description

本発明は、一対の電極が電解質の両側に設けられた複数の電解質・電極構造体と、複数のセパレータとが積層された積層体を、ターミナルプレートを介装して一対の樹脂製エンドプレート間に挟持する燃料電池スタックに関する。

例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜（電解質）を採用している。この電解質膜の両側にアノード側電極及びカソード側電極を配設した電解質膜・電極構造体を、セパレータによって挟持することにより、燃料電池が構成されている。

通常、この燃料電池は、所望の発電力を得るために、所定数（例えば、数十〜数百）だけ積層した積層体を、一対のエンドプレート間に挟持した燃料電池スタックとして使用されている。この燃料電池スタックは、燃料電池の内部抵抗の増大や反応ガスのシール性の低下等を阻止するために、積層されている各燃料電池同士を確実に加圧保持する必要がある。

このため、エンドプレートは、高強度が要求されており、通常、金属材料で形成されている。しかしながら、金属製のエンドプレートは、重量物であり、燃料電池スタック全体が相当に重くなって取り扱い性が低下するとともに、加工が煩雑で生産性が低いという問題がある。

そこで、エンドプレートの軽量化及び生産性の向上を図るために、例えば、特許文献１に開示されている燃料電池用エンドプレートが知られている。この燃料電池用エンドプレートでは、圧縮強度が１００ＭＰａ以上の樹脂材料からなることを特徴としている。

特開２００１−２３６９８２号公報

しかしながら、上記の特許文献１では、樹脂材料に強化充填材を含有しており、エンドプレートの製造費が高騰するおそれがある。しかも、樹脂製のエンドプレートでは、薄肉化を図ることが困難であり、燃料電池スタック全体として積層方向の寸法が長尺化するという問題がある。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、エンドプレートの薄肉化及び軽量化を図るとともに、所望の剛性を確保し、しかも部品点数を有効に削減することが可能な燃料電池スタックを提供することを目的とする。

本発明は、一対の電極が電解質の両側に設けられた複数の電解質・電極構造体と、複数のセパレータとが積層された積層体を、ターミナルプレートを介装して一対の樹脂製エンドプレート間に挟持する燃料電池スタックに関するものである。

樹脂製エンドプレートは、ターミナルプレートの積層体に接する集電面以外の面を樹脂材で囲繞して一体成形されるとともに、少なくとも一方の前記樹脂製エンドプレートは、前記ターミナルプレートの外方に位置して、少なくとも燃料ガス、酸化剤ガス又は冷却媒体のいずれかの流体を、前記積層体の積層方向に流動させる流体マニホールドを設けている。

また、ターミナルプレートは、波形状に構成されることが好ましい。

さらに、ターミナルプレートは、厚さ方向の寸法が中央側に向かって増加する肉厚部を有することが好ましい。

さらにまた、燃料電池スタックは、樹脂製エンドプレートを端板とし、複数の側板を積層体の側部に配置するとともに、前記端板及び前記側板が連結ピンにより連結される箱状ケーシングを備え、前記樹脂製エンドプレートは、前記連結ピンが挿入される金属製結合部の一部を囲繞して一体成形されることが好ましい。

また、ターミナルプレートは、鍛造成形又は鋳造成形により成形されることが好ましい。

さらに、ターミナルプレートは、押し出し成形又は引き抜き成形により成形されることが好ましい。

本発明では、樹脂製エンドプレートにターミナルプレートが埋設されて一体化されるため、前記樹脂製エンドプレートの剛性が良好に向上し、容易に薄肉化が図られる。しかも、従来、ターミナルプレート、絶縁プレート及び金属製エンドプレートの３部品で構成されているのに対して、１部品として構成することができる。これにより、部品点数が大幅に削減され、構成が簡素化且つ軽量化されるとともに、製造費が有効に削減される。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０の一部分解概略斜視図であり、図２は、前記燃料電池スタック１０の一部断面側面図である。

燃料電池スタック１０は、複数の単位セル１２が水平方向（矢印Ａ方向）に積層された積層体１４を備える。積層体１４の積層方向（矢印Ａ方向）両端には、ターミナルプレート１６が一体化された樹脂製エンドプレート２０ａと、ターミナルプレート１８が一体化された樹脂製エンドプレート２０ｂとが配設される。ターミナルプレート１６、１８は、後述するように、単位セル１２の発電領域に対応する面積に設定される。

燃料電池スタック１０は、縦長の長方形状に構成されるエンドプレート（長方形状エンドプレート）２０ａ、２０ｂを端板として含む箱状のケーシング２４により一体的に保持される。

図２及び図３に示すように、各単位セル１２は、電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）３０と、前記電解質膜・電極構造体３０を挟持する薄板波形状の第１及び第２金属セパレータ３２、３４とを備える。なお、第１及び第２金属セパレータ３２、３４に代えて、カーボンセパレータを用いてもよい。

単位セル１２の長辺方向（図３中、矢印Ｃ方向）の一端縁部（上端縁部）には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス供給連通孔３６ａ、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔３８ａが設けられる。

単位セル１２の長辺方向の他端縁部（下端縁部）には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔３８ｂ、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔３６ｂが設けられる。

単位セル１２の短辺方向（矢印Ｂ方向）の一端縁部には、冷却媒体を供給するための冷却媒体供給連通孔４０ａが設けられるとともに、前記単位セル１２の短辺方向の他端縁部には、前記冷却媒体を排出するための冷却媒体排出連通孔４０ｂが設けられる。

電解質膜・電極構造体３０は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜４２と、前記固体高分子電解質膜４２を挟持するアノード側電極４４及びカソード側電極４６とを備える。

アノード側電極４４及びカソード側電極４６は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層（図示せず）と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層（図示せず）とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜４２の両面に形成される。ターミナルプレート１６、１８は、アノード側電極４４及びカソード側電極４６の発電領域に対応する寸法に設定される。

第１金属セパレータ３２の電解質膜・電極構造体３０に向かう面３２ａには、燃料ガス供給連通孔３８ａと燃料ガス排出連通孔３８ｂとを連通する燃料ガス流路４８が矢印Ｃ方向に沿って形成される。第１金属セパレータ３２の面３２ｂには、冷却媒体供給連通孔４０ａと冷却媒体排出連通孔４０ｂとを連通する冷却媒体流路５０が矢印Ｂ方向に沿って形成される。

第２金属セパレータ３４の電解質膜・電極構造体３０に向かう面３４ａには、矢印Ｃ方向に沿って酸化剤ガス流路５２が設けられるとともに、この酸化剤ガス流路５２は、酸化剤ガス供給連通孔３６ａと酸化剤ガス排出連通孔３６ｂとに連通する。第２金属セパレータ３４の面３４ｂには、第１金属セパレータ３２の面３２ｂと重なり合って冷却媒体流路５０が一体的に形成される。

第１金属セパレータ３２の面３２ａ、３２ｂには、この第１金属セパレータ３２の外周端縁部を周回して第１シール部材５４が一体成形される。第２金属セパレータ３４の面３４ａ、３４ｂには、この第２金属セパレータ３４の外周端縁部を周回して第２シール部材５６が一体成形される。

図２に示すように、第１及び第２シール部材５４、５６間には、固体高分子電解質膜４２の外周が、直接、ケーシング２４に接触することを阻止するために、シール５７が介装される。

図１及び図２に示すように、ターミナルプレート１６、１８の中央部には、積層方向外方に突出する棒状の端子部５８ａ、５８ｂが設けられる。端子部５８ａ、５８ｂは、エンドプレート２０ａ、２０ｂを通って外部に突出するとともに、前記端子部５８ａ、５８ｂには、例えば、車両走行用モータ等の負荷が接続される。

ケーシング２４は、図１に示すように、端板であるエンドプレート２０ａ、２０ｂと、積層体１４の側部に配置される複数の側板６０ａ〜６０ｄと、前記側板６０ａ〜６０ｄの互いに近接する端部同士を連結するアングル部材６２ａ〜６２ｄと、前記エンドプレート２０ａ、２０ｂと前記側板６０ａ〜６０ｄとを連結するそれぞれ長さの異なる連結ピン６４ａ、６４ｂとを備える。

側板６０ａ〜６０ｄは、例えば、薄板金属製プレートで構成される。側板６０ａ〜６０ｄは、アングル部材６２ａ〜６２ｄ及びボルト６５を介して互いに固定され、ケーシング２４が構成される（図４参照）。

エンドプレート２０ａ、２０ｂは、樹脂材料、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の高強度汎用エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチック等で成形される。エンドプレート２０ａ、２０ｂは、ターミナルプレート１６、１８の積層体１４に接する集電面１６ａ、１８ａ以外の面を樹脂材で囲繞して一体成形される。

エンドプレート２０ａは、ターミナルプレート１６の外方に位置して、酸化剤ガス供給連通孔３６ａに連通する酸化剤ガス入口マニホールド６６ａ、燃料ガス供給連通孔３８ａに連通する燃料ガス入口マニホールド６８ａ、酸化剤ガス排出連通孔３６ｂに連通する酸化剤ガス出口マニホールド６６ｂ及び燃料ガス排出連通孔３８ｂに連通する燃料ガス出口マニホールド６８ｂを設ける。

エンドプレート２０ｂは、ターミナルプレート１８の外方に位置して、冷却媒体供給連通孔４０ａに連通する冷却媒体入口マニホールド７０ａと、冷却媒体排出連通孔４０ｂに連通する冷却媒体出口マニホールド７０ｂとを設ける。なお、冷却媒体入口マニホールド７０ａ、冷却媒体出口マニホールド７０ｂは、エンドプレート２０ｂに代えてエンドプレート２０ａに設けてもよい。

エンドプレート２０ａ、２０ｂの上下左右の各辺には、それぞれ金属製の第１結合部（ヒンジ部）７２ａ、７２ｂが一体化される。第１結合部７２ａ、７２ｂは、一部に抜け止め機能を有するアンダーカット部７４ａ、７４ｂを設けており、エンドプレート２０ａ、２０ｂは、前記アンダーカット部７４ａ、７４ｂを囲繞して一体成形される。

側板６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの両端には、それぞれ第２結合部（ヒンジ部）７６ａ、７６ｂ、７６ｃ及び７６ｄが形成される。図４に示すように、側板６０ａ、６０ｃの各第２結合部７６ａ、７６ｃ間には、エンドプレート２０ａ、２０ｂの両側の各辺の第１結合部７２ａ、７２ｂが配置されるとともに、これらに長尺な連結ピン６４ａが一体的に挿入される。同様に、側板６０ｂ、６０ｄの第２結合部７６ｂ、７６ｄは、エンドプレート２０ａ、２０ｂの上辺及び下辺の第１結合部７２ａ、７２ｂと交互に配置されるとともに、これらに短尺な連結ピン６４ｂが一体的に挿入される。

このように構成される燃料電池スタック１０の動作について、以下に説明する。

図４に示すように、エンドプレート２０ａの酸化剤ガス入口マニホールド６６ａに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス入口マニホールド６８ａに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、エンドプレート２０ｂの冷却媒体入口マニホールド７０ａに純水やエチレングリコール等の冷却媒体が供給される（図１参照）。

このため、積層体１４では、矢印Ａ方向に重ね合わされた複数の単位セル１２に対し、酸化剤ガス供給連通孔３６ａ、燃料ガス供給連通孔３８ａ及び冷却媒体供給連通孔４０ａに、それぞれ酸化剤ガス、燃料ガス及び冷却媒体が矢印Ａ方向に供給される。

図３に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔３６ａから第２金属セパレータ３４の酸化剤ガス流路５２に導入され、電解質膜・電極構造体３０のカソード側電極４６に沿って移動する。一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔３８ａから第１金属セパレータ３２の燃料ガス流路４８に導入され、電解質膜・電極構造体３０のアノード側電極４４に沿って移動する。

従って、各電解質膜・電極構造体３０では、カソード側電極４６に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極４４に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。

次いで、カソード側電極４６に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出連通孔３６ｂに沿って流動した後、エンドプレート２０ａの酸化剤ガス出口マニホールド６６ｂから外部に排出される（図４参照）。同様に、アノード側電極４４に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス排出連通孔３８ｂに排出されて流動し、エンドプレート２０ａの燃料ガス出口マニホールド６８ｂから外部に排出される。

また、冷却媒体は、冷却媒体供給連通孔４０ａから第１及び第２金属セパレータ３２、３４間の冷却媒体流路５０に導入され、矢印Ｂ方向に沿って流動する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体３０を冷却した後、冷却媒体排出連通孔４０ｂを移動してエンドプレート２０ｂの冷却媒体出口マニホールド７０ｂから排出される（図１参照）。

この場合、第１の実施形態では、図１及び図２に示すように、エンドプレート２０ａ、２０ｂは、ターミナルプレート１６、１８の積層体１４に接する集電面１６ａ、１８ａ以外の面を樹脂材で囲繞して一体成形されている。従って、樹脂製のエンドプレート２０ａ、２０ｂは、ターミナルプレート１６、１８が埋設されて一体化されるため、剛性が良好に向上して薄肉化を容易に図ることができるという効果が得られる。

しかも、従来、ターミナルプレート、絶縁プレート及び金属製エンドプレートの３部品で構成されているのに対して、１部品として構成することが可能になる。これにより、燃料電池スタック１０は、部品点数が大幅に削減され、容易に小型化且つ軽量化されるとともに、製造費が有効に削減されるという利点がある。

さらに、エンドプレート２０ａ、２０ｂの上下左右の各辺には、それぞれ金属製の第１結合部７２ａ、７２ｂが一体化されている。このため、ケーシング２４のヒンジ機構の剛性が良好に向上し、エンドプレート２０ａ、２０ｂ間に所望の締め付け荷重を確実に付与することが可能になる。

さらにまた、樹脂製のエンドプレート２０ａは、ターミナルプレート１６の外方に位置して、酸化剤ガス入口マニホールド６６ａ、燃料ガス入口マニホールド６８ａ、酸化剤ガス出口マニホールド６６ｂ及び燃料ガス出口マニホールド６８ｂを設ける一方、樹脂製のエンドプレート２０ｂは、ターミナルプレート１８の外方に位置して、冷却媒体入口マニホールド７０ａと冷却媒体出口マニホールド７０ｂとを設けている。従って、エンドプレート２０ａ、２０ｂに絶縁処理（絶縁皮膜等）を行う必要がなく、経済的且つ簡単な構成で、液絡を確実に阻止することができる。

また、ターミナルプレート１６、１８は、鍛造成形の他、ＭＩＭ（金属粉末射出成形）やダイカスト等の鋳造成形により成形される。このため、ターミナルプレート１６、１８の製造コストが削減されるとともに、量産化が容易に図られるという利点が得られる。なお、以下に説明する第２及び第３の実施形態においても同様である。

図５は、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製エンドプレート９０の概略斜視説明図である。

エンドプレート９０は、ターミナルプレート９２を一体化しており、前記ターミナルプレート９２の積層体１４に接する集電面９２ａ以外の面を樹脂材で囲繞して一体成形される。

ターミナルプレート９２は、棒状の端子部９４を設けるとともに、波形状に構成される。従って、ターミナルプレート９２は、剛性が一層向上するため、特に薄肉化を図ることができ、エンドプレート９０全体の薄肉化が容易に遂行されるという効果が得られる。

図６は、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製エンドプレート１００の概略斜視説明図である。

エンドプレート１００は、ターミナルプレート１０２を一体化しており、前記ターミナルプレート１０２の積層体１４に接する集電面１０２ａ以外の面を樹脂材で囲繞して一体成形される。

ターミナルプレート１０２は、棒状の端子部１０４を設けるとともに、長手方向両端から中央側に向かって湾曲するように厚さ方向の寸法が増加する肉厚部１０６を有する。このため、ターミナルプレート１０２は、剛性が必要な部位、すなわち、中央側における剛性が一層向上するという効果が得られる。

図７は、本発明の第４の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製エンドプレート１１０の概略斜視説明図である。

エンドプレート１１０は、ターミナルプレート１１２を一体化しており、前記ターミナルプレート１１２の積層体１４に接する集電面１１２ａ以外の面を樹脂材で囲繞して一体成形される。

ターミナルプレート１１２は、円盤状を有し、中央側に棒状の端子部１１４を設けるとともに、中央側に厚さ方向の寸法が増加する肉厚部１１６を有する。このため、ターミナルプレート１１２は、剛性が必要な部位、すなわち、中央側における剛性が一層向上するという効果が得られる。

図８は、本発明の第５の実施形態に係る燃料電池スタック１２０の概略斜視説明図である。

燃料電池スタック１２０を構成するケーシング１２２は、樹脂製エンドプレート１２４ａ、１２４ｂと、側板１２６ａ〜１２６ｄとを備える。側板１２６ａ〜１２６ｄは、積層方向（矢印Ａ方向）両端にエンドプレート１２４ａ、１２４ｂ側に折り返す係止部１２８ａ〜１２８ｄを設ける。エンドプレート１２４ａ、１２４ｂには、係止部１２８ａ〜１２８ｄが当接する部位に補強用金属１３０ａ〜１３０ｄが埋設される。

これにより、第５の実施形態では、樹脂製のエンドプレート１２４ａ、１２４ｂは、補強用金属１３０ａ〜１３０ｄを介して剛性の向上が容易に図られるという効果が得られる。

なお、係止部１２８ａ〜１２８ｄに代えて、バンドやベルト等の締め付け部材が使用される場合には、エンドプレート１２４ａ、１２４ｂには、前記締め付け部材が当接する部位に補強用金属を埋設することができる。

図９は、本発明の第６の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製エンドプレート１４０の概略斜視説明図である。

エンドプレート１４０は、ターミナルプレート１４２を一体化しており、前記ターミナルプレート１４２の積層体１４に接する集電面１４２ａ以外の面を樹脂材で囲繞して一体成形される。ターミナルプレート１４２は、上下両端が開放された箱形状を有するとともに、内部に複数の仕切り板部１４４が設けられる。

ターミナルプレート１４２は、押し出し成形又は引き抜き成形により成形される。このターミナルプレート１４２の集電面１４２ａとは反対の面１４２ｂには、端子部１４６が固着される。

このように構成される第６の実施形態では、ターミナルプレート１４２が、押し出し成形又は引き抜き成形により成形されるため、前記ターミナルプレート１４２の製造コストが削減されるとともに、量産化が容易に図られる。しかも、ターミナルプレート１４２は、上下両端が開放された箱形状を有し且つ複数の仕切り板部１４４が設けられるため、曲げ剛性の向上が図られ、薄板化及び軽量化が容易に遂行可能になるという効果が得られる。

さらに、ターミナルプレート１４２は、樹脂材で囲繞して一体成形されるため、前記樹脂材の流動により強固に一体化されたエンドプレート１４０が得られる。その上、ターミナルプレート１４２の内部に保温機能材を充填することにより、燃料電池スタックからの放熱や伝熱を抑制することができ、耐久性の向上が図られる。

図１０〜図１４は、押し出し成形又は引き抜き成形により成形される他のターミナルプレート１５０、１６０、１７０、１８０及び１９０の平面説明図である。

図１０に示すターミナルプレート１５０は、上下両端が開放された箱形状を有し且つ内部に単一の仕切り板部１５２が設けられる。

図１１に示すターミナルプレート１６０は、上下両端が開放された箱形状を有し且つ内部に互いに交差する２つの仕切り板部１６２が設けられる。

図１２に示すターミナルプレート１７０は、上下両端が開放された箱形状を有し且つ内部にトラス状の仕切り板部１７２が設けられる。

図１３に示すターミナルプレート１８０は、上下両端が開放された箱形状を有し且つ内部に網目状の仕切り板部１８２が設けられる。

図１４に示すターミナルプレート１９０は、上下両端が開放されたハニカム状に構成される。

ターミナルプレート１５０、１６０、１７０、１８０及び１９０は、上記のターミナルプレート１４２と同様の効果が得られる。

図１５は、本発明の第７の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製エンドプレート２００の概略斜視説明図である。

エンドプレート２００は、ターミナルプレート２０２を一体化しており、前記ターミナルプレート２０２の積層体１４に接する集電面２０２ａ以外の面を樹脂材で囲繞して一体成形される。

ターミナルプレート２０２は、集電面２０２ａとは反対の面２０２ｂに複数のフィン形状部２０４を一体に設ける。このターミナルプレート２０２は、押し出し成形又は引き抜き成形により成形される。

このように構成される第７の実施形態では、ターミナルプレート２０２の製造コストが削減されるとともに、量産化が容易に図られる他、複数のフィン形状部２０４による放熱機能を有することが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタックの一部分解概略斜視図である。 前記燃料電池スタックの一部断面側面図である。 前記燃料電池スタックを構成する単位セルの分解斜視説明図である。 前記燃料電池スタックの斜視説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製エンドプレートの概略斜視説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製エンドプレートの概略斜視説明図である。 本発明の第４の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製エンドプレートの概略斜視説明図である。 本発明の第５の実施形態に係る燃料電池スタックの概略斜視説明図である。 本発明の第６の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製エンドプレートの概略斜視説明図である。 他のターミナルプレートの平面説明図である。 別のターミナルプレートの平面説明図である。 さらに別のターミナルプレートの平面説明図である。 さらにまた別のターミナルプレートの平面説明図である。 また別のターミナルプレートの平面説明図である。 本発明の第７の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製エンドプレートの概略斜視説明図である。

符号の説明

１０、１２０…燃料電池スタック １２…単位セル
１４…積層体
１６、１８、９２、１０２、１１２、１４２、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２０２…ターミナルプレート
１６ａ、１８ａ、９２ａ、１０２ａ、１１２ａ、１４２ａ、２０２ａ…集電面
２０ａ、２０ｂ、９０、１００、１１０、１２４ａ、１２４ｂ、１４０、２００…エンドプレート
２４、１２２…ケーシング ３０…電解質膜・電極構造体
３２、３４…金属セパレータ ４２…固体高分子電解質膜
４４…アノード側電極 ４６…カソード側電極
４８…燃料ガス流路 ５０…冷却媒体流路
５２…酸化剤ガス流路
６０ａ〜６０ｄ、１２６ａ〜１２６ｄ…側板
６４ａ、６４ｂ…連結ピン ６６ａ…酸化剤ガス入口マニホールド
６６ｂ…酸化剤ガス出口マニホールド ６８ａ…燃料ガス入口マニホールド
６８ｂ…燃料ガス出口マニホールド ７０ａ…冷却媒体入口マニホールド
７０ｂ…冷却媒体出口マニホールド
７２ａ、７２ｂ、７６ａ〜７６ｄ…結合部
７４ａ、７４ｂ…アンダーカット部 １０６、１１６…肉厚部
１２８ａ〜１２８ｄ…係止部 １３０ａ〜１３０ｄ…補強用金属
１４４、１５２、１６２、１７２、１８２…仕切り板部
２０４…フィン形状部

Claims (6)

1. 一対の電極が電解質の両側に設けられた複数の電解質・電極構造体と、複数のセパレータとが積層された積層体を、ターミナルプレートを介装して一対の樹脂製エンドプレート間に挟持する燃料電池スタックであって、
   前記樹脂製エンドプレートは、前記ターミナルプレートの前記積層体に接する集電面以外の面を樹脂材で囲繞して一体成形されるとともに、
   少なくとも一方の前記樹脂製エンドプレートは、前記ターミナルプレートの外方に位置して、少なくとも燃料ガス、酸化剤ガス又は冷却媒体のいずれかの流体を、前記積層体の積層方向に流動させる流体マニホールドを設けることを特徴とする燃料電池スタック。
2. 請求項１記載の燃料電池スタックにおいて、前記ターミナルプレートは、波形状に構成されることを特徴とする燃料電池スタック。
3. 請求項１記載の燃料電池スタックにおいて、前記ターミナルプレートは、厚さ方向の寸法が中央側に向かって増加する肉厚部を有することを特徴とする燃料電池スタック。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、前記樹脂製エンドプレートを端板とし、複数の側板を前記積層体の側部に配置するとともに、前記端板及び前記側板が連結ピンにより連結される箱状ケーシングを備え、
   前記樹脂製エンドプレートは、前記連結ピンが挿入される金属製結合部の一部を囲繞して一体成形されることを特徴とする燃料電池スタック。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、前記ターミナルプレートは、鍛造成形又は鋳造成形により成形されることを特徴とする燃料電池スタック。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、前記ターミナルプレートは、押し出し成形又は引き抜き成形により成形されることを特徴とする燃料電池スタック。

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