JP6294826B2 - 燃料電池およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池およびその製造方法に関する。

燃料電池として、固体電解質（固体酸化物）を用いた固体酸化物形燃料電池（以下、「ＳＯＦＣ」とも記す）が知られている。このＳＯＦＣでは、発電単位として、例えば、固体電解質層の一方側、他方側それぞれに燃料極および空気極を設けた単セルが使用される。そして、所望の電力を得るために、この単セルとインターコネクタ（集電板）を含む電池単位を積層し、燃料電池スタック（燃料電池）とする。

このような積層構造の燃料電池に関し、特に、燃料電池スタック内での電気的接続の向上を図る技術が公開されている（特許文献１、２参照）。
特許文献１では、カバープレートと板状体との間に加圧部材を備えることで、膜電極接合体と集電体との間の接触抵抗の低減を図っている。
特許文献２では、ワッシャプレートと、皿ばねによって、締め付け力を印加し、接触抵抗の低減を図っている。

特開２０１１−００８９５９号公報 特開２００１−１４３７４１号公報

特許文献１、２記載の技術では、燃料電池スタックの締め付け圧力を調整することで、接触抵抗の低減（電気的接続状態の向上）を図っている。
しかし、燃料電池スタックを構成する部材は、厚み寸法にバラツキを有するのが通例である。このように、厚み寸法にバラツキを有する部材を積層した場合、締め付け圧力を印加しても、接触抵抗が充分に低減されるとは限らない。
本発明は、接触抵抗の低減が容易な燃料電池およびその製造方法を提供することを目的とする。

１．「燃料電池」
（１）本発明の一態様に係る燃料電池は、表面と裏面とを有する導電性のインターコネクタと、前記インターコネクタと電気的に接続される、接続部材と、燃料極と電解質と空気極とを有し、前記接続部材と電気的に接続される、単セルと、前記単セルの外周部と接続される開口を有する、セパレータと、を少なくとも有する電池単位、を複数積層し、前記複数の電池単位を、積層方向に締付けてなる燃料電池において、前記複数の電池単位の少なくとも１の電池単位の接続部材の厚さが、他の電池単位の接続部材の厚さと異なる、ことを特徴とする燃料電池である。

複数の電池単位の少なくとも１の電池単位の接続部材の厚さが、他の電池単位の接続部材の厚さと異なる。即ち、インターコネクタ間に配置される接続部材の厚さを異ならせることで、単セルの厚さにバラツキがあった場合でも、燃料電池内（例えば、接続部材と単セル間）での接触抵抗の低減が可能となる。

前記積層される複数の電池単位を積層方向に締め付ける締め付け部材をさらに有しても良い。

締め付け部材によって、複数の電池単位に印加される締め付け圧力を調整することで、燃料電池内（例えば、集電部材と単セル間）での接触抵抗を、容易に調整できる。

尚、本発明の上記燃料電池において、次の条件（ｉ）、（ｉｉ）のいずれか一方、または双方を満たすようにしても良い。
（ｉ）前記複数の電池単位の少なくとも１の電池単位の単セルの燃料極側の接続部材の厚さが、他の電池単位の単セルの燃料極側の接続部材の厚さと異なる。
（ｉｉ）前記複数の電池単位の少なくとも１の電池単位の単セルの空気極側の接続部材の厚さが、他の電池単位の単セルの空気極側の接続部材の厚さと異なる。

（２）１の電池単位のインターコネクタの表面と、この１の電池単位に積層される他の電池単位のインターコネクタの裏面との間の最短距離Ｄ１と、前記１の電池単位の接続部材の厚さと、前記１の電池単位の単セルの厚さとの合計厚さＤ２と、の差（Ｄ２−Ｄ１）が、「０≦（Ｄ２−Ｄ１）≦２００μｍ」であることを特徴とする、燃料電池であることが好ましい。

ここで、１の電池単位のインターコネクタの表面と、この１の電池単位に積層される他の電池単位のインターコネクタの裏面との間の最短距離Ｄ１とは、電池単位を、積層方向に締付ける部分におけるインターコネクタ間の距離（即ち、隣接する電池単位のそれぞれのインターコネクタの表裏面間の距離）のことを示す。

インターコネクタ間の最短距離Ｄ１と電池単位の接続部材の厚さと、前記１の電池単位の単セルの厚さとの合計厚さＤ２と、を、所定の範囲、即ち、「０≦（Ｄ２−Ｄ１）≦２００μｍ」に、対応させることで、例えば、複数の電池単位を積層して、燃料電池スタックとした場合の、接続部材と単セル間での接触抵抗を低減できる。

（２ａ）１の電池単位のインターコネクタの表面と、この１の電池単位に積層される他の電池単位のインターコネクタの裏面の間の距離として、設定された厚さＤ１０（インターコネクタ間の設定距離Ｄ１０）と、前記１の電池単位の接続部材の設定厚さと、前記１の電池単位の単セルの厚さとの合計厚さＤ２０と、の差（Ｄ２０−Ｄ１０）が、「０≦（Ｄ２０−Ｄ１０）≦２００μｍ」であることを特徴とする、燃料電池であることが好ましい。

ここで、インターコネクタ間の設定距離Ｄ１０は、燃料電池の作成後でのインターコネクタ間の最短距離のことを示す。また、電池単位の接続部材の設定厚さは、燃料電池の作成後での電池単位の接続部材の厚さのことを示す。燃料電池の作成後では、締めつけにより、電池単位の接続部材が収縮する（厚さが減少する）ことがあるので、このような収縮を考慮することが好ましい。

インターコネクタ間の設定距離Ｄ１０と電池単位の接続部材の厚さと、前記１の電池単位の接続部材の設定厚さと、前記１の電池単位の単セルの厚さとの合計厚さＤ２０と、の差（Ｄ２０−Ｄ１０）が、所定の範囲、即ち、「０≦（Ｄ２０−Ｄ１０）≦２００μｍ」に、対応させることで、例えば、複数の電池単位を積層して、燃料電池スタックとした場合の、接続部材と単セル間での接触抵抗を低減できる。

（３）前記接続部材は、弾性力を有する、導電性の集電体であっても良い。
導電性の集電体が、弾性力を有することによって、インターコネクタと単セル間での電気的接続を、好適に確保できる。

（４）前記接続部材は、少なくとも、絶縁性の調整部材と、導電性の集電体と、を有しても良い。
絶縁性の調整部材と、導電性の集電体と、の組み合わせによって、インターコネクタと単セル間での電気的接続を、更に好適に確保できる。

また、前記接続部材は、少なくとも、絶縁性の調整部材と、導電性の集電体と、を互いに組み合わせた一体構造を有しても良い。更にまた、前記接続部材は、少なくとも、絶縁性の調整部材と、弾性力を有する、導電性の集電体と、を互いに組み合わせた一体構造を有しても良い。なお、前記絶縁性の調整部材が、弾力性を有してもよい。

（５）前記接続部材は、前記単セルの燃料極に接しても良い。
燃料極側に接続部材を配置することで、接続部材の材料選定が容易となる。即ち、燃料極側は還元性雰囲気であり、酸化の畏れがないので、耐酸化性を気にせず接続部材の材料を選定できる。

（６）１の電池単位のインターコネクタと、この１の電池単位に積層される他の電池単位のインターコネクタの間に配置される、１つまたは複数の枠形状のフレームを有しても良い。

インターコネクタとフレームを別部材とすることで、平板を用いて製造可能となり、低コストでの製造が可能となる。インターコネクタとフレームが一体化したものを用いることも可能であるが、一体化した部材は、例えば、ザグリ加工等が必要となり、コストが高くなる。

枠形状のフレームの例として、フレーム部材（セルフレーム、セパレータ）、空気極絶縁シール部材（空気極絶縁フレーム）、燃料極絶縁シール部材（燃料極絶縁フレーム）を挙げることができる。

（７）前記積層される複数の電池単位を積層方向に締め付ける締め付け部材
をさらに有し、
前記締付け部材は、前記セパレータ及び前記フレームにおいて、前記複数の電池単位を締付ける燃料電池としても良い。
これにより、インターコネクタと単セル間での電気的接続を、更に好適に確保できる。

２．「燃料電池の製造方法」
（８）本発明の一態様に係る燃料電池は、表面と裏面とを有する導電性のインターコネクタと、前記インターコネクタと電気的に接続される、接続部材と、燃料極と電解質と空気極とを有し、前記接続部材と電気的に接続される、単セルと、前記単セルの外周部と接続される開口を有する、セパレータと、を少なくとも有する電池単位、を複数積層する工程を有する燃料電池の製造方法であって、複数の種類の厚さの接続部材を準備する工程と、前記単セルの厚さＤ２３を測定する工程と、１の電池単位のインターコネクタの表面と、この１の電池単位に積層される他の電池単位のインターコネクタの裏面の間の距離として、設定された厚さＤ１０からの前記測定された厚さＤ２３の減算値に対応する、厚さを備える接続部材を、前記複数の種類の厚さの接続部材から選択する工程と、前記選択された接続部材を備える電池単位を積層する工程と、を、少なくとも有することを特徴とする。

インターコネクタ間の距離として設定された厚さＤ１０からの前記測定された単セルの厚さＤ２３の減算値（Ｄ１０−Ｄ２３）に対応する、厚さを備える接続部材を、前記複数の種類の厚さの接続部材から選択する。この結果、単セルの厚さＤ３と接続部材の厚さの和と、インターコネクタ間の距離と、が対応するようになり、単セルの厚さにバラツキがあった場合でも、接続部材と単セル間での接触抵抗の低減が可能となる。

尚、インターコネクタ間の距離として設定された厚さＤ１０、インターコネクタ間の最短距離Ｄ１、後述する設定値Ｄｃとすると、
Ｄ１０＝Ｄ１＋Ｄｃ
となる。

また、インターコネクタ間の距離として設定された厚さＤ１０（インターコネクタ間の設定距離Ｄ１０）は次のように表すことも可能である。
Ｄ１０＝Ｄ１１＋Ｄ１２１＋Ｄ１３１
＝Ｄ１１＋（Ｄ１２＋Ｄ１３）×Ａｃ
Ｄ１１：フレーム部材１６１の厚さ（セパレータ１２３の厚さも含む）
Ｄ１２： 空気極絶縁シール部材の厚さ（締めつけ前（収縮前））
Ｄ１２１： 空気極絶縁シール部材の厚さ（締めつけ後（収縮後））
Ｄ１３： 燃料極絶縁シール部材の厚さ（締めつけ前（収縮前））
Ｄ１３１： 燃料極絶縁シール部材の厚さ（締めつけ後（収縮後））
Ａｃ： 絶縁シール部材の収縮率

（９）前記減算値と前記選択された接続部材の厚さの差の絶対値が、５０μｍ以下であることが好ましい。

単セルの厚さＤ２３と接続部材の厚さの和と、インターコネクタ間の距離と、が確実に対応するようになり、接続部材と単セル間での接触抵抗の調整が容易となる。

（１０）前記接続部材は、少なくとも、絶縁性の調整部材と、導電性の集電体と、を有し、前記接続部材を選択する工程が、前記調整部材を選択する工程を含んでも良い。

接続部材全体を選択せず、その一部の調整部材を選択することで、接続部材と単セル間での接触抵抗の調整が可能となる。

本発明によれば、接触抵抗の低減が容易な燃料電池およびその製造方法を提供できる。

第１の実施の形態に係る燃料電池スタック１００を表す模式断面図である。 比較例１に係る燃料電池スタック１００ｘを表す模式断面図である。 比較例２に係る燃料電池スタック１００ｘ１を表す模式断面図である。 比較例３に係る燃料電池スタック１００ｘ２を表す模式断面図である。 組み立て（締めつけ）前での電池単位１０３の部材の寸法を表す模式断面図である。 組み立て（締めつけ）後での電池単位１０３の部材の寸法を表す模式断面図である。 組み立て（締めつけ）前での電池単位１０３の部材の寸法を表す模式断面図である。 組み立て（締めつけ）後での電池単位１０３の部材の寸法を表す模式断面図である。 第２の実施の形態に係る燃料電池スタック１００ａを表す模式断面図である。 実施例に係る燃料電池スタック１００ｂを表す斜視図である。 燃料電池スタック１００ｂの電池単位１０３を表す分解斜視図である。 燃料電池スタック１００ｂの電池単位１０３を表す模式断面図である。 変形例に係る燃料電池スタックの電池単位１０３ａを表す模式断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る燃料電池スタック（燃料電池）１００を表す模式断面図である。燃料電池スタック１００は、複数の電池単位１０３、エンドプレート１４５ａ、１４５ｂ、締め付け部材１４６を有する。

電池単位１０３は、インターコネクタ１１２、１１３、単セル１２０、空気室１１６、燃料室１１７、接続部材１１８、１１９、フレーム部材１６１、燃料極絶縁シール部材１６３、空気極絶縁シール部材１６２を有する。

インターコネクタ１１２、１１３は、平面視で四角い板形態であり、導電性を有する金属等で形成され、上下に配置される。
単セル１２０は、電解質、空気極、燃料極を有する（図示せず）。電解質の上面、下面に空気極、燃料極が配置される。

空気室１１６、燃料室１１７はそれぞれ、酸化剤ガスおよび燃料ガスが供給される空間である。

接続部材１１８は、空気室１１６内に配置され、単セル１２０の空気極１１４とインターコネクタ１１２とを電気的に接続する接続部材（集電部材）である。
接続部材１１９は、燃料室１１７の内部に配置され、単セル１２０の燃料極１１５とインターコネクタ１１３とを電気的に接続する接続部材（集電部材）である。

尚、接続部材１１８の間（接続部材１１９の間にも）には、後述の図３にも示すように、隙間がある。
接続部材１１８間の隙間が、空気室１１６の一部を構成し、酸化剤ガスが空気極１１４に接触する。同様に、接続部材１１９間の隙間が、燃料室１１７の一部を構成し、燃料ガスが燃料極１１５に接触する。

フレーム部材１６１は、開口を有し、この開口内に単セル１２０が配置される。フレーム部材１６１は、単セル１２０が配置される箇所で、空気室１１６側、燃料室１１７側に分画される。フレーム部材１６１は、後述の実施例のセルフレーム１２２、セパレータ１２３の組み合わせに対応する。

空気極絶縁シール部材１６２は、フレーム部材１６１の空気極１１４側を絶縁、封止する、枠形状の絶縁部材である。空気極絶縁シール部材１６２は、後述の実施例の空気極絶縁フレーム１２４に対応する。

燃料極絶縁シール部材１６３は、フレーム部材１６１の燃料極１１５側を絶縁、封止する、枠形状の絶縁部材である。燃料極絶縁シール部材１６３は、後述の実施例の燃料極絶縁フレーム１２１に対応する。

エンドプレート１４５ａ、１４５ｂは、積層された電池単位１０３を上下から挟む。
締め付け部材１４６は、例えば、ボルトとナットの組み合わせから構成され、積層された電池単位１０３を積層方向に締め付け、締め付け圧力を印加する。電池単位１０３に締め付け圧力を印加することで、燃料電池スタック１００内（例えば、接続部材１１９と単セル１２０間）での接触抵抗を低減できる。

本発明の実施形態における、燃料電池スタック１００において、複数の接続部材１１９中の少なくとも１の接続部材１１９の厚さが、他の接続部材１１９の厚さと異なる。このように、インターコネクタ１１２、１１３間に配置される接続部材１１９の厚さを異ならせることで、単セル１２０の厚さにバラツキがあった場合でも、接続部材１１９と単セル１２０間での接触抵抗の低減が可能となる。

具体的には、インターコネクタ１１３の上面（表面）とインターコネクタ１１２の下面（裏面）の最短距離Ｄ１と、接続部材１１８、１１９の厚さと、単セル１２０の厚さとの合計厚さＤ２が対応する。

ここでは、式（１）に示すように、距離Ｄ１は、フレーム部材１６１の厚さＤ１１（厚さＤ１１には、セパレータ１２３の厚さも含む、以下同様）、空気極絶縁シール部材１６２の厚さＤ１２、燃料極絶縁シール部材１６３の厚さＤ１３の和により規定される。
Ｄ１＝Ｄ１１＋Ｄ１２＋Ｄ１３ …… 式（１）

式（２）に示すように、合計厚さＤ２は、接続部材１１８、１１９の厚さＤ２１、Ｄ２２と、単セル１２０の厚さＤ２３の合計である。
Ｄ２＝Ｄ２１＋Ｄ２２＋Ｄ２３ …… 式（２）

なお、これらの厚さＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ２１、Ｄ２２、Ｄ２３は、締め付け部材１４６により締め付ける前の値をいう。
締付け部材１４６は、例えば、ボルトおよびナットが用いられる。また、締付け部材１４６は、セパレータ１２３及びフレーム部材１６１の部分において、複数の電池単位１０３〜１０３を積層方向に締め付けて固定する。

距離Ｄ１と合計厚さＤ２の差（Ｄ２−Ｄ１）が、「０≦（Ｄ２−Ｄ１）≦２００μｍ」であると、これらが対応するとして良い。距離Ｄ１と合計厚さＤ２が対応すると、単セル１２０の厚さにバラツキがあった場合でも、接続部材１１９と単セル１２０間での接触抵抗を低減できる。

図２〜図４は、比較例１〜３に係る燃料電池スタック１００ｘ、１００ｘ１、１００ｘ２を表す模式断面図である。

図２の比較例１に示すように、電池単位１０３の構成要素（例えば、単セル１２０）の寸法が揃っていると、電池単位１０３それぞれで、構成要素が無理なく収まり、接続部材１１９と単セル１２０間での接触抵抗が低減可能となる。この結果、電池単位１０３それぞれ、および燃料電池スタック１００全体で、電気的接続が確保される。

ここで、電池単位１０３の構成要素（例えば、単セル１２０）の厚さにバラツキが発生することがある。図３の比較例２に示すように、例えば、規格よりも大幅に薄い単セル１２０を用いた場合、単セル１２０が、インターコネクタ１１２、１１３の一方（または双方）と電気的に接続されないことがあり得る。比較例２では、単セル１２０が接続部材１１９に接触せず、単セル１２０とインターコネクタ１１３間が電気的に接続されない。

このとき、例えば、図４の比較例３に示すように、最上段の接続部材１１８と単セル１２０の間にスペーサー（調整部材）１９５を挿入することが考えられる。この場合、締め付け部材１４６による締め付け圧力の印加により、接触抵抗を調整することになる。このため、調整部材１９５側に近い電池単位１０３ほど、構成要素の変形が大きくなり、応力集中により、部材が損傷する畏れがある（単セル１２０の割れの発生等）。

これに対して、本実施形態では、電池単位１０３毎に厚さを調節可能であるため、燃料電池スタック１００内での圧力分布が均一化され、部材の損傷の畏れが低減される。

即ち、電池単位１０３毎に厚みを調整可能であるため、電池単位１０３それぞれに変形が分散され、部材の変形に伴う応力が小さくなり、部材（例えば、単セル１２０）が破壊する確率を低減できる。

電池単位１０３内（例えば、接続部材１１９と単セル１２０間）での接触抵抗は、これらの間での接触圧力によって規定される。そして、この接触圧力は、インターコネクタ１１３の上面とインターコネクタ１１２の下面の最短距離Ｄ１（フレーム部材１６１の厚さＤ１１、空気極絶縁シール部材１６２の厚さＤ１２、燃料極絶縁シール部材１６３の厚さＤ１３の合計）と、接続部材１１８、１１９の厚さＤ２１、Ｄ２２と、単セル１２０の厚さＤ２３の合計厚さＤ２の差（Ｄ２−Ｄ１）により規定される。

即ち、差（Ｄ２−Ｄ１）が小さければ、接触圧力を適宜に調節可能である。しかし、この差（Ｄ２−Ｄ１）が大きければ、例えば、接続部材１１９と単セル１２０間の接触圧力を実質的に調節できなくなり、場合により、接触圧力自体を印加できなくなる（前記の比較例２）。このように、差（Ｄ２−Ｄ１）が小さいことが、締め付け部材１４６での締め付け圧力の調節による接触抵抗の低減上重要である。

ここで、シール部材（フレーム部材１６１、空気極絶縁シール部材１６２、燃料極絶縁シール部材１６３）の厚みにて、接触圧力を調整することは可能である。しかし、この場合、シール部材自体の厚みが変化し、シール性に影響を与える可能性がある。

これに対して、本実施形態では、接続部材１１９の厚さを調節することで、接触圧力を制御している。このため、シール性能に影響なく、接触圧力を制御可能となる。

なお、単セルの燃料極側の接続部材１１９に替えて、単セルの空気極側の接続部材１１８の厚さを調節することで、接触圧力を制御しても良い。

例えば、次の条件（ｉ）、（ｉｉ）のいずれか一方、または双方を満たすようにしても良い。
（ｉ）前記複数の電池単位の少なくとも１の電池単位の単セルの燃料極側の接続部材の厚さが、他の電池単位の単セルの燃料極側の接続部材の厚さと異なる。
（ｉｉ）前記複数の電池単位の少なくとも１の電池単位の単セルの空気極側の接続部材の厚さが、他の電池単位の単セルの空気極側の接続部材の厚さと異なる。

以上では、組み立て前後での部材の寸法変化をさほど考慮していない。これに対して、以下、組み立て前後（締付け前後）での部材の寸法変化を考慮する。即ち、組み立て前後（締付け前後）での部材の寸法変化を考慮して設計することが好ましい。

図５Ａ、図５Ｂはそれぞれ、組み立て（締めつけ）前後での電池単位１０３の部材の寸法を表す。これらの図に示されるように、締付け部材１４６による締めつけにより、空気極絶縁フレーム１２４、燃料極絶縁フレーム１２１の厚さがそれぞれ、Ｄ１２からＤ１２１へ、Ｄ１３からＤ１３１へと減少している。空気極絶縁フレーム１２４、燃料極絶縁フレーム１２１は、マイカ等の弾力性のある材料から構成されるため、スタック作成時の締めつけによって厚みが減少する。

組み立て（締めつけ）前後での部材の寸法の関係は、次のように表される。
Ｄ１２１＝Ｄ１２×Ａｃ
Ｄ１３１＝Ｄ１３×Ａｃ
Ａｃ： 絶縁シール部材の収縮率（組み立て前後での寸法変化の割合）

ここで、インターコネクタ間の距離として設定された厚さＤ１０は、１の電池単位のインターコネクタの表面と、この１の電池単位に積層される他の電池単位のインターコネクタの裏面の間の距離として、設定された厚さであり、燃料電池の作成後でのインターコネクタ間の最短距離を示す。燃料電池の作成後では、締めつけにより、電池単位の接続部材が収縮する（厚さが減少する）ことがあり、収縮を考慮することが好ましい。

厚さＤ１０は次のように表すことも可能である。
Ｄ１０＝Ｄ１１＋Ｄ１２１＋Ｄ１３１
＝Ｄ１１＋（Ｄ１２＋Ｄ１３）×Ａｃ

図５Ｃ、図５Ｄはそれぞれ、組み立て（締めつけ）前後での電池単位１０３の部材の寸法を表す。これらの図に示されるように、締付け部材１４６による締めつけにより、調整部材１５８の厚さが、Ｄ２２１からＤ２２１ａへと減少している。調整部材１５８は、マイカ等の弾力性のある材料から構成されるため、スタック作成時の締めつけによって厚みが減少する。

組み立て（締めつけ）前の合計厚さＤ２は、次のように表される。
Ｄ２ ＝Ｄ２１＋Ｄ２３＋Ｄ２２
＝Ｄ２１＋Ｄ２３＋Ｄ２２１＋Ｄ２２２（＝Ａ＋Ｂ）
Ｄ２１ ： 接続部材１１８の厚さ
Ｄ２２ ： 集電体１５７の厚さ
（集電体１５７と調整部材１５８の合計厚さ）
Ｄ２２１： 締め付け前の調整部材１５８の厚さ
Ｄ２２２： 集電体１５７単独の厚さ
Ｄ２３ ： 単セル１２０の厚さ

組み立て（締めつけ）前後での部材の収縮を考慮すると、収縮後の合計厚さＤ２０は、次のように表される。
Ｄ２０＝Ｄ２１＋Ｄ２３＋Ｄ２２ａ
＝Ｄ２１＋Ｄ２３＋Ｄ２２１ａ＋Ｄ２２２（＝Ａ＋Ｂ）
＝Ｄ２１＋Ｄ２３＋Ｄ２２１×Ａｃ２＋Ｄ２２２（＝Ａ＋Ｂ）
Ｄ２２ａ ： 締め付け後の集電体１５７と調整部材１５８の合計厚さ
Ｄ２２１ａ： 締め付け後での調整部材１５８の厚さ
Ａｃ２： 調整部材１５８の収縮率

調整部材１５８（例えば、マイカ）が、スタック組付け時の加圧で収縮する。

スタック作成時の締め付けを考慮すると、締め付け後の距離Ｄ１０と合計厚さＤ２０の差（Ｄ２０−Ｄ１０）が、「０≦（Ｄ２０−Ｄ１０）≦２００μｍ」であることが基準となる。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る燃料電池スタック１００ａを表す模式断面図である。
ここでは、接続部材１１９が、調整部材１５８を有している。即ち、接続部材１１９全体では無く、調整部材１５８の厚さのみで、接続部材１１９の厚さを調節可能となる。即ち、単セル１２０の厚さに応じた調整部材１５８が、集電体１５７中に挿入されて、調整部材１５８と集電体１５７とを組み合わせた構造となる接続部材１１９を構成する。

この場合、調整部材１５８は絶縁性の材料（例えば、マイカ）とすることができる。即ち、絶縁性の調整部材１５８と導電性の集電体１５７の組み合わせた構造によって、インターコネクタ１１３と単セル１２０間を電気的に接続する接続部材１１９を構成できる。

このように、接続部材１１９中の調整部材１５８によって、接触圧力を調整すると、接続部材１１９自体の厚さの変化が少ないので、接続部材１１９の集電性能への影響が少なくて済む。

なお、単セル１２０の燃料極側の接続部材１１９に替えて、単セル１２０の空気極側の接続部材１１８が、調整部材を有し、この調整部材の厚さを調節することで、接触圧力を制御しても良い。

（燃料電池スタック１００の製造方法）
燃料電池スタック１００の製造方法を説明する。
本発明の実施形態の以下の製造方法では、燃料極側の接続部材について、厚さを調整する場合の実施形態である。ただし、これに限ることは無く、例えば、空気極側の接続部材について、厚さを調整しても良い。

（１）複数の種類の厚さの接続部材１１９〜１１９の準備
複数の種類の厚さの接続部材１１９〜１１９を予め準備しておく。例えば、５０μｍおきに接続部材１１９〜１１９を用意する。なお、実施形態２の場合であれば、複数の種類の厚さの接続部材１１９に替えて、複数の種類の厚さの調整部材１５８を予め準備しておく。

（２）単セル１２０の厚さＤ２３の測定
単セル１２０の厚さＤ２３を測定する。例えば、マイクロメータによって単セル１２０の厚さＤ２３を測定できる。

（３）単セル１２０の厚さＤ２３に対応する厚さを有する接続部材１１９の選択
単セル１２０の厚さＤ２３に対応する厚さを有する接続部材１１９を選択する。
１）この選択に先立ち、インターコネクタ１１２、１１３間の距離として、厚さＤ１０を設定しておく。この厚さＤ１０は、例えば、フレーム部材１６１の厚さＤ１１、空気極絶縁シール部材１６２の厚さＤ１２、燃料極絶縁シール部材１６３の厚さＤ１３の規格値の和Ｄ１に、設定値Ｄｃを加えたものである。

即ち、インターコネクタ間の距離として設定された厚さＤ１０、インターコネクタ間の最短距離Ｄ１、設定値Ｄｃとすると、
Ｄ１０＝Ｄ１（＝Ｄ１１＋Ｄ１２＋Ｄ１３）＋Ｄｃ
となる。

また、厚さＤ１０は次のように表すこともできる。
Ｄ１０＝Ｄ１１＋（Ｄ１２＋Ｄ１３）×Ａｃ

２）厚さＤ１０からの前記測定された厚さＤ２３を減算し、減算値（Ｄ１０−Ｄ２３）を算出する。

ここで、この減算値が、接続部材１１８と、接続部材１１９との厚さの和（Ｄ２１＋Ｄ２２）に対応する。
尚、厚さの調整を、接続部材１１９のみで、行ってもよい。この場合は、接続部材１１８の厚さを測定し、減算値（Ｄ１０−Ｄ２３−Ｄ２１）を算出する。

３）この減算値（Ｄ１０−Ｄ２３−Ｄ２１）に対応する、厚さを備える接続部材１１９を選択する。なお、実施形態２の場合であれば、接続部材１１９全体に替えて、その一部の調整部材１５８が選択される。

このとき、接続部材１１９の厚さＤ２２として、次のように調整部材１５８の収縮率Ａｃ２を考慮することが好ましい。
Ｄ２２ａ＝Ｄ２２２＋Ｄ２２１×Ａｃ２＝（Ｄ１０−Ｄ２１−Ｄ２３）
Ｄ２２＝Ｄ２２２＋Ｄ２２１
＝Ｄ２２２＋（Ｄ１０−Ｄ２１−Ｄ２３−Ｄ２２２）／Ａｃ２

（４）選択された接続部材１１９を備える電池単位１０３の積層
選択された接続部材１１９を備える電池単位１０３を積層し、エンドプレート１４５ａ、１４５ｂで挟み、締め付け部材１４６で締め付ける。

以上のように、電池単位１０３それぞれの積層に際して、単セル１２０の厚さＤ２３に対応する厚さを有する接続部材１１９が選択される。この結果、電池単位１０３それぞれで厚さ（接触圧力）を調整可能となる。その結果、燃料電池スタック１００内部での接触抵抗が低減され、また応力集中による部材の損傷を防止できる。

図７〜図９は、実施例に係る燃料電池スタック１００ｂを表す斜視図等である。
この実施例は、第２の実施形態に対応し、接続部材１１９が、調整部材１５８を有し、調整部材１５８のみで、接続部材１１９の厚さを調節可能である。

図９に示すように、セルフレーム１２２とセパレータ１２３との組み合わせが、実施形態でのフレーム部材１６１に対応する。また、空気極絶縁フレーム１２４、燃料極絶縁フレーム１２１が実施形態での空気極絶縁シール部材１６２、燃料極絶縁シール部材１６３に対応する。

燃料電池スタック１００ｂは、電池単位１０３、空気供給流路１０４、空気排気流路１０５、燃料供給流路１０６、燃料排気流路１０７、固定部材１０９から構成される。

電池単位１０３は、発電の最小単位であり、インターコネクタ１１２、１１３、単セル１２０、空気室１１６、燃料室１１７、接続部材１１８、１１９、を有する。

インターコネクタ１１２、１１３は、平面視で四角い板形態であり、導電性を有するフェライト系ステンレス等で形成され、上下に配置される。

単セル１２０は、インターコネクタ１１２、１１３のほぼ中間に位置し、電解質１０２、空気極１１４、燃料極１１５を有する。電解質１０２の上面、下面に空気極１１４、燃料極１１５が配置される。

電解質１０２は、ＺｒＯ_２系セラミックの他、ＬａＧａＯ_３系セラミック、ＢａＣｅＯ_３系セラミック、ＳｒＣｅＯ_３系セラミック、ＳｒＺｒＯ_３系セラミック、ＣａＺｒＯ_３系セラミック等で形成される。

燃料極１１５の材質は、Ｎｉ及びＦｅ等の金属と、Ｓｃ、Ｙ等の希土類元素のうちの少なくとも１種により安定化されたジルコニア等のＺｒＯ_２系セラミック、ＣｅＯ_２系セラミック等のセラミックのうちの少なくとも１種との混合物が挙げられる。また、燃料極１１５の材質は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｎｉ及びＦｅ等の金属でもよく、これらの金属は１種のみでもよいし、２種以上の合金にしてもよい。さらに、これらの金属及び／又は合金と、上記セラミックの各々の少なくとも１種との混合物（サーメットを含む。）が挙げられる。また、Ｎｉ及びＦｅ等の金属の酸化物と、上記セラミックの各々の少なくとも１種との混合物等が挙げられる。

空気極１１４の材質は、例えば各種の金属、金属の酸化物、金属の複酸化物等を用いることができる。前記金属としてはＰt、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｉｒ、Ｒｕ及びＲｈ等の金属又は２種以上の金属を含有する合金が挙げられる。さらに、金属の酸化物としては、Ｌａ、Ｓｒ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｎ及びＦｅ等の酸化物（Ｌａ_２Ｏ_３、ＳｒＯ、Ｃｅ_２Ｏ_３、Ｃｏ_２Ｏ_３、ＭｎＯ_２及びＦｅＯ等）が挙げられる。また、複酸化物としては、少なくともＬａ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｆｅ及びＭｎ等を含有する複酸化物（Ｌａ_１−ＸＳｒ_ＸＣｏＯ_３系複酸化物、Ｌａ_１−ＸＳｒ_ＸＦｅＯ_３系複酸化物、Ｌａ_１−ＸＳｒ_ＸＣｏ_１−ｙＦｅＯ_３系複酸化物、Ｌａ_１−ＸＳｒ_ＸＭｎＯ_３系複酸化物、Ｐｒ_１−ＸＢａ_ＸＣｏＯ_３系複酸化物及びＳｍ_１−ＸＳｒ_ＸＣｏＯ_３系複酸化物等）が挙げられる。

空気室１１６は、インターコネクタ１１２と空気極１１４との間に配置され、酸化剤ガスが供給される空間である。空気室１１６は、セパレータ１２３、空気極絶縁フレーム１２４、 インターコネクタ１１２によって形成される。

セパレータ１２３は、導電性を有する薄い金属製であり、四角い額縁形態であって下面に、電解質１０２が取着される。
空気極絶縁フレーム１２４は、セパレータ１２３と上のインターコネクタ１１２との間に設置されて、接続部材１１８の周りを囲う額縁形態の酸化剤ガス流路形成用絶縁フレームである。既述のように、空気極絶縁フレーム１２４は、実施形態での空気極絶縁シール部材１６２に対応する。

燃料室１１７は、インターコネクタ１１３と燃料極１１５との間に配置され、燃料ガスが供給される空間である。燃料室１１７は、インターコネクタ１１３と、燃料極絶縁フレーム１２１と、セルフレーム１２２と、 の組合せによって形成される。

燃料極絶縁フレーム１２１は、接続部材１１９の周りを囲い、下のインターコネクタ１１３の下面に設置された額縁形態の、燃料ガス流路形成用絶縁フレームである。既述のように、燃料極絶縁フレーム１２１は、実施形態での燃料極絶縁シール部材１６３に対応する。

セルフレーム１２２は、額縁形態であって、燃料極絶縁フレーム１２１の上面に設置される。既述のように、セルフレーム１２２とセパレータ１２３との組み合わせが、実施形態でのフレーム部材１６１に対応する。

接続部材１１８は、空気室１１６の内部に配置され、空気極１１４と上のインターコネクタ１１２とを電気的に接続する接続部材である。

空気室１１６側の接続部材１１８は、細長い角材形状で、緻密な導電部材である例えばステンレス材で形成される。複数本の接続部材１１８が、電解質１０２の上面の空気極１１４と上のインターコネクタ１１２の下面（内面）に当接し、平行に且つ一定の間隔をおいて配設されている。なお、空気室１１６側の接続部材１１８は、燃料室１１７側の接続部材１１９と同じ構造にしてもよい。

接続部材１１９は、燃料室１１７の内部に配置され、燃料室１１７と下のインターコネクタ１１３とを電気的に接続する接続部材である。

接続部材１１９は、導電性の集電体１５７と、絶縁性の調整部材１５８とを組み合わせた構造である。集電体１５７は、例えば、Ｎｉの板材で形成されており、コネクタ当接部１５７ａ、単セル当接部１５７ｂ、連接部１５７ｃと、を有する。
連接部１５７ｃのＵ字に曲がった部分の弾性によりコネクタ当接部１５７ａと単セル当接部１５７ｂがそれぞれインターコネクタ１１３と単セル１２０に向けて付勢され、なおかつ、温度サイクルや燃料圧・空気圧などの変動による単セル１２０の変形に柔軟に追従し得る。
コネクタ当接部１５７ａ、単セル当接部１５７ｂはそれぞれ、下のインターコネクタ１１３および単セル１２０の燃料極１１５に当接する。
連接部１５７ｃは、コネクタ当接部１５７ａと単セル当接部１５７ｂとをつなぐＵ字状の部材である。
連接部１５７ｃのＵ字に曲がった部分の弾性により、コネクタ当接部１５７ａと単セル当接部１５７ｂがそれぞれインターコネクタ１１３と単セル１２０に向けて付勢されかつ、温度サイクルや燃料圧・空気圧などの変動による単セル１２０の変形に柔軟に追従し得る。

なお、集電体１５７は、板材で形成する場合の他、例えばＮｉ製の多孔質金属又は金網又はワイヤーで形成するようにしてもよい。また、 集電体１５７は、Ｎｉの他、Ｎｉ合金やステンレス鋼など酸化に強い金属で形成するようにしてもよい。

接続部材１１９には、図９に示したように調整部材１５８が併設されている。調整部材１５８は、単セル１２０と下のインターコネクタ１１３の間の燃料室１１７内に、コネクタ当接部１５７ａと単セル当接部１５７ｂの間に配置される。

また、 調整部材１５８は、燃料電池作動温度域で集電体１５７と焼結しない性質を持った材料で形成されている。したがって、単セル当接部１５７ｂとコネクタ当接部１５７ａとが直接触れ合って焼結するおそれが無く、単セル当接部１５７ｂとコネクタ当接部１５７ａが、調整部材１５８を介して焼結するおそれもない。

以上の条件を満たす調整部材１５８の材質としては、マイカ、アルミナ、アルミナフェルト、バーミキュライト、カーボン繊維、炭化珪素繊維、シリカの何れか自体か、或は少なくとも何れか１種を主成分とするものでもよい。また、これらを例えばマイカのような薄い板状体の積層構造にしておけば、積層方向への荷重に対し適度な弾性が付与されるため好ましい。

また、電池単位１０３は、空気供給部１２５、空気排気部１２６、燃料供給部１２７、燃料排気部１２８と、を備えている。空気供給部１２５は、空気室１１６の内部に空気を供給する空気供給流路１０４を含む。

空気供給部１２５は、空気供給通孔１２９、空気供給連絡室１３０、隔壁１３１空気供給連絡部１３２、前記空気供給流路１０４、を備える。
空気供給通孔１２９は、四角い電池単位１０３の一辺側中央に上下方向に開設される。
空気供給連絡室１３０は、空気供給通孔１２９に連通するように空気極絶縁フレーム１２４に開設した長孔状の空間である。
隔壁１３１は、空気供給連絡室１３０と空気室１１６の間を仕切る。
空気供給連絡部１３２は、隔壁１３１の上面を複数個等間隔に窪ませて形成される。
空気供給流路１０４は、空気供給通孔１２９に挿通して外部から空気供給連絡室１３０に空気を供給する。

空気排気部１２６は、空気排気通孔１３３、空気排気連絡室１３４、空気排気連絡部１３６、空気排気流路１０５を備える。
空気排気通孔１３３は、電池単位１０３の空気供給部１２５の反対側の一辺側中央に上下方向に開設される。
空気排気連絡部１３６は、空気排気通孔１３３に連通するように空気極絶縁フレーム１２４に開設した長孔状の区画である。
空気排気連絡部１３６は、空気排気連絡室１３４と空気室１１６の間を仕切る隔壁１３５の上面を複数個等間隔に窪ませて形成される。
空気排気流路１０５は、空気排気通孔１３３に挿通して空気排気連絡室１３４から外部に空気を排出する管状の流路である。

燃料供給部１２７は、燃料供給通孔１３７、燃料供給連絡室１３８、燃料供給連絡部１４０、燃料供給流路１０６、を備える。

燃料供給通孔１３７は、四角い電池単位１０３の残り二辺のうちの一辺側中央に上下方向に開設される。
燃料供給連絡室１３８は、燃料供給通孔１３７に連通するように燃料極絶縁フレーム１２１に開設した長孔状の区画である。
燃料供給連絡部１４０は、燃料供給連絡室１３８と燃料室１１７の間を仕切る隔壁１３９の上面を複数個等間隔に窪ませて形成される。
燃料供給流路１０６は、燃料供給通孔１３７に挿通して外部から前記燃料供給連絡室１３８に燃料ガスを供給する管状の流路である。

燃料排気部１２８は、燃料室１１７から燃料ガスを外部に排出する燃料排気流路１０７を含む。

燃料排気部１２８は、燃料排気通孔１４１、燃料排気連絡室１４２、隔壁１４３、燃料排気連絡部１４４、燃料排気流路１０７、を備える。
燃料排気通孔１４１は、電池単位１０３の燃料供給部１２７の反対側の一辺側中央に上下方向に開設される。
燃料排気連絡室１４２は、燃料排気通孔１４１に連通するように燃料極絶縁フレーム１２１に開設した長孔状の空間である。
隔壁１４３は、燃料排気連絡室１４２と燃料室１１７の間を仕切る。
燃料排気連絡部１４４は、隔壁１４３の上面を複数個等間隔に窪ませて形成される。
燃料排気流路１０７は、燃料排気通孔１４１に挿通して燃料排気連絡室１４２から外部に燃料ガスを排出する。

燃料電池スタック１００は、前記電池単位１０３を複数セット積層してセル群となし、該セル群を固定部材１０９で固定して構成される。
なお、電池単位１０３を複数セット積層した場合において、下に位置する電池単位１０３の上のインターコネクタ１１２と、その上に載る電池単位１０３の下のインターコネクタ１１３は、一体にして上下の電池単位１０３、１０３同士で共有する。

固定部材１０９は、 一対のエンドプレート１４５ａ、１４５ｂ、四組の締め付け部材１４６ａ〜１４６ｄと、を組み合わせたものである。
一対のエンドプレート１４５ａ、１４５ｂは、セル群の上下を挟む。
締め付け部材１４６ａ〜１４６ｄは、エンドプレート１４５ａ、１４５ｂとセル群をエンドプレート１４５ａ、１４５ｂのコーナー孔（図示せず）とセル群の前記コーナー通孔１４７にボルトを通してナットで締め付ける。締め付け部材１４６ａ〜１４６ｄの材質は、例えばインコネル６０１である。

この燃料電池スタック１００に対し、空気供給流路１０４は、エンドプレート１４５ａ、１４５ｂの通孔（図示せず）とセル群の前記空気供給通孔１２９を上下に貫く状態にして取り付けられる。

（変形例）
図１０は、本発明の変形例に係る燃料電池スタックの電池単位１０３ａの一部を表す模式断面図である。
電池単位１０３ａは、インターコネクタ１１２、１１３ａ、セルフレーム１２２、セパレータ１２３、空気極絶縁フレーム１２４を有する。前述の実施例と異なり、電池単位１０３ａは、燃料極絶縁フレーム１２１を有しない。その代わりに、インターコネクタ１１３ａは、突起を有する。但し、インターコネクタ１１３ａが突起を有さず、セルフレーム１２２が突起を有しても良い。この場合、インターコネクタ１１３ａの厚みが、インターコネクタ１１３ａの突起及び燃料極絶縁フレーム１２１の代わりすることになる。

なお、電池単位１０３ａの各構成部材において各厚みが調整されていれば良く、インターコネクタ１１３ａと、セルフフレーム１２２との両方が、突起を有さなくてもよい。
ここで、必要に応じて、インターコネクタ１１２、セルフレーム１２２、セパレータ１２３がレーザー溶接される。
なお、単セル１２０、空気室１１６、燃料室１１７、接続部材１１８、１１９等は記載を省略している。
以上のように、燃料極絶縁フレーム１２１、空気極絶縁フレーム１２４の一方を除外して、燃料電池スタックを構成しても良い。

（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）接続部材１１９に替えて、接続部材１１８の厚さを調節することで、接触圧力を制御しても良い。

（２）インターコネクタ１１２、１１３間に、実施形態では、枠形状のフレーム（フレーム部材（セルフレーム、セパレータ）、空気極絶縁シール部材（空気極絶縁フレーム）、燃料極絶縁シール部材（燃料極絶縁フレーム））が配置されている。これらの一部または全部を一体化することができる。また、枠形状のフレームをインターコネクタ１１２、１１３と一体化しても良い。

尚、本発明における燃料電池において、上記実施形態では、接続部材は、インターコネクタとは別の部材としての集電体であるが、これに限ることは無い。例えば、接続部材は、インターコネクタと一体的に形成された凸部形状の集電体であってもよい。即ち、接続部材には、単セルの電極（燃料極または空気極）の表面との電気的接続をするための凸部部分（即ち、インターコネクタと一体型の集電体）も含んでいる。

１００ 燃料電池スタック；１０２ 電解質；１０３ 電池単位；１０４ 空気供給流路；１０５ 空気排気流路；１０６ 燃料供給流路；１０７ 燃料排気流路；１０９ 固定部材；１１２、１１３ インターコネクタ；１１４ 空気極；１１５ 燃料極；１１６ 空気室；１１７ 燃料室；１１８、１１９ 接続部材；１２０ 単セル；１２１ 燃料極絶縁フレーム；１２２ セルフレーム；１２３ セパレータ；１２４ 空気極絶縁フレーム；１２５ 空気供給部；１２６ 空気排気部；１２７ 燃料供給部；１２８ 燃料排気部；１２９ 空気供給通孔；１３０ 空気供給連絡室；１３１ 隔壁；１３２ 空気供給連絡部；１３３ 空気排気通孔；１３４ 空気排気連絡室；１３５ 隔壁；１３６ 空気排気連絡部；１３７ 燃料供給通孔；１３８ 燃料供給連絡室；１３９ 隔壁；１４０ 燃料供給連絡部；１４１ 燃料排気通孔；１４２ 燃料排気連絡室；１４３ 隔壁；１４４ 燃料排気連絡部；１４５ａ、１４５ｂ エンドプレート；１４６（１４６ａ-１４６ｄ） 締め付け部材；１４７ コーナー通孔；１５７ 集電体；１５７ａ コネクタ当接部；１５７ｂ 単セル当接部；１５７ｃ 連接部；１５８ 調整部材；１６１ フレーム部材；１６２ 空気極絶縁シール部材；１６３ 燃料極絶縁シール部材；１９５ スペーサー。

Claims (8)

1. 表面と裏面とを有する導電性のインターコネクタと、
   前記インターコネクタと電気的に接続される、接続部材と、
   燃料極と電解質と空気極とを有し、前記接続部材と電気的に接続される、単セルと、
   前記単セルの外周部と接続される開口を有する、セパレータと、
   を少なくとも有する電池単位、を複数積層し、
   前記複数の電池単位を、積層方向に締付けてなる燃料電池において、
   燃料電池組立前における前記複数の電池単位の少なくとも１の電池単位の接続部材の厚さが、他の電池単位の接続部材の厚さと異なり、
   燃料電池組立前における１の電池単位のインターコネクタの表面と、この１の電池単位に積層される他の電池単位のインターコネクタの裏面との間の最短距離Ｄ１と、燃料電池組立前における前記１の電池単位の接続部材の厚さと、前記１の電池単位の単セルの厚さとの合計厚さＤ２と、の関係が、
   Ｄ１≦Ｄ２である
   ことを特徴とする燃料電池。
2. 燃料電池組立前における１の電池単位のインターコネクタの表面と、この１の電池単位に積層される他の電池単位のインターコネクタの裏面との間の最短距離Ｄ１と、燃料電池組立前における前記１の電池単位の接続部材の厚さと、前記１の電池単位の単セルの厚さとの合計厚さＤ２と、の差（Ｄ２−Ｄ１）が、
   ０≦（Ｄ２−Ｄ１）≦２００μｍであることを特徴とする、
   請求項１に記載の燃料電池。
3. １の電池単位のインターコネクタの表面と、この１の電池単位に積層される他の電池単位のインターコネクタの裏面との間の距離として、設定された厚さＤ１０と、前記１の電池単位の接続部材の設定厚さと、前記１の電池単位の単セルの厚さとの合計厚さＤ２０と、の差（Ｄ２０−Ｄ１０）が、
   ０≦（Ｄ２０−Ｄ１０）≦２００μｍであることを特徴とする、
   請求項１に記載の燃料電池。
4. 前記接続部材は、弾性力を有する、導電性の集電体であることを特徴とする、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料電池。
5. 前記接続部材は、少なくとも、絶縁性の調整部材と、導電性の集電体と、を
   有することを特徴とする、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料電池。
6. 前記接続部材は、前記単セルの燃料極に接することを特徴とする、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載の燃料電池。
7. １の電池単位のインターコネクタと、この１の電池単位に積層される他の電池単位のインターコネクタの間に配置される、１つまたは複数の枠形状のフレームを有することを特徴とする、
   請求項１乃至６の何れか１項に記載の燃料電池。
8. 表面と裏面とを有する導電性のインターコネクタと、
   前記インターコネクタと電気的に接続される、接続部材と、
   燃料極と電解質と空気極とを有し、前記接続部材と電気的に接続される、単セルと、
   前記単セルの外周部と接続される開口を有する、セパレータと、
   を少なくとも有する電池単位、を複数積層する工程を有する燃料電池の製造方法であって、
   複数の種類の厚さの接続部材を準備する工程と、
   前記単セルの厚さＤ２３を測定する工程と、
   １の電池単位のインターコネクタの表面と、この１の電池単位に積層される他の電池単位のインターコネクタの裏面の間の距離として、設定された厚さＤ１０からの前記測定された厚さＤ２３の減算値に対応する、厚さであり、かつ、燃料電池組立後において、前記厚さＤ１０と、前記１の電池単位の接続部材の厚さと、前記１の電池単位の単セルの厚さとの合計厚さＤ２０と、の差（Ｄ２０−Ｄ１０）が、０以上となる厚さを備える接続部材を、前記複数の種類の厚さの接続部材から選択する工程と、
   前記選択された接続部材を備える電池単位を積層する工程と、
   を有することを特徴とする燃料電池の製造方法。

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