JP7261210B2 - ガス通路部材および電気化学反応セルスタック構造体 - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、ガス通路部材および電気化学反応セルスタック構造体に関する。

水素と酸素との電気化学反応を利用して発電を行う燃料電池の種類の１つとして、固体酸化物形の燃料電池（以下、「ＳＯＦＣ」という）が知られている。ＳＯＦＣは、一般に、燃料電池スタックの形態で利用される。

燃料電池スタックには、マニホールドが設けられている。マニホールドは、例えば、燃料電池スタックを構成する各単セルの空気極または燃料極に面する各ガス室にそれぞれガスを供給するための供給流路およびガスを排出するための排出流路として機能する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０２０－１７０６３１号公報

燃料電池スタックに形成されたマニホールドを、ガス通路部材が接続された構成（以下、「燃料電池スタック構造体」ともいう）として用いることがある。燃料電池スタック構造体において、燃料電池スタックは、当該ガス通路部材を介して、他の部材（例えば、ガス配管等の外部装置の一部を構成する接続部分）に接続され、ガス通路部材および他の部材を介して、マニホールドへガスを供給またはマニホールドからガスを排出する。

上記ガス通路部材は、例えば、マニホールドに連通する貫通孔を有するパイプ部と、パイプ部の外側面から張り出した部分を含むフランジ部とを備える。フランジ部には、例えば、４つのフランジ用締結孔が、互いに離間した位置に形成される。ガス通路部材は、フランジ用締結孔に挿通されるボルトとナットとによって、上記他の部材に締結される。

このような構成では、互いに離間して配置されたボルト（ナット）によって、ガス通路部材と上記他の部材とが締結されている。このような構成において、例えば、加熱された燃料電池スタックのマニホールドへガスを供給またはマニホールドからガスを排出する際、上記燃料電池スタックの加熱に伴って加熱されたフランジ部が変形することにより、ガス通路部材と他の部材との間に隙間が生じ、その結果、ガスリークが発生することがある。このため、燃料電池スタックにおいて、ガス通路部材の周辺におけるガスリークを抑制する技術が望まれていた。

なお、このような課題は、水の電気分解反応を利用して水素の生成を行う固体酸化物形の電解セル（以下、「ＳＯＥＣ」という）の一形態である電解セルスタックにも共通の課題である。なお、本明細書では、燃料電池スタックと電解セルスタックとを、まとめて「電気化学反応セルスタック」という。また、このような課題は、固体酸化物形に限らず、他のタイプの電気化学反応セルスタックにも共通の課題である。

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示されるガス通路部材は、電気化学反応セルスタックに設けられたマニホールドに接続されるガス通路部材であって、前記マニホールドに連通する貫通孔を有するパイプ部と、ボルトが挿入されるフランジ用締結孔が少なくとも２つ形成され、かつ、前記パイプ部の外側面から張り出した部分を含むフランジ部と、を備え、さらに、前記フランジ部と前記電気化学反応セルスタックとの間に配置され、かつ、前記パイプ部の外縁を取り囲む補助部材貫通孔が形成された補助部材であって、第１の補助片と前記第１の補助片に隣り合う第２の補助片とを含む少なくとも２つの補助片から構成された補助部材、を備え、前記少なくとも２つの補助片は、それぞれ、前記ボルトに螺合する少なくとも１つの補助片用締結孔を有しており、前記第１の補助片の外縁は、前記第２の補助片に対向する第１の部分外縁を有しており、前記第２の補助片の外縁は、前記第１の補助片の前記第１の部分外縁に沿う第２の部分外縁を有しており、前記第１の部分外縁の長さと、前記第２の部分外縁の長さとは、前記補助部材の幅より長い。

上記ガス通路部材の周辺におけるガスリークは、特に、ボルト（ナット）付近よりもボルト（ナット）から離れた領域、すなわち、ボルト（ナット）と、当該ボルト（ナット）に隣り合うボルト（ナット）との中央領域において、発生しやすい傾向がある。本ガス通路部材では、フランジ部と電気化学反応セルスタックとの間に、補助部材が備えられている。補助部材は、第１の補助片と第２の補助片とを含む少なくとも２つの補助片から構成されている。少なくとも２つの補助片は、それぞれボルトに螺合する少なくとも１つの補助片用締結孔を有している。このため、補助部材によってフランジ部が補強され、ひいては、フランジ部の変形を抑制することができる。

また、本ガス通路部材では、少なくとも２つの補助片において、第１の補助片の外縁は第２の補助片に対向する第１の部分外縁を有し、かつ、第２の補助片の外縁は第１の補助片の第１の部分外縁に沿う第２の部分外縁を有している。このため、ボルトから離れた領域（特には、第１の補助片における第１の部分外縁付近や第２の補助片における第２の部分外縁付近）においても、ボルトの締結力の影響（以下、「締結効果」ともいう）を及ぼすことができ、ひいては、フランジ部の変形を抑制することができる。

また、本ガス通路部材では、補助部材が少なくとも２つの補助片から構成されているため、ガス通路部材が電気化学反応セルスタックに接続された後においても、ガス通路部材から補助部材を脱着可能である。このため、ガス通路部材と他の部材とが、ボルトとナットとを用いて互いに締結されている構成と比較して、良好な作業性を維持することができる。

ガス通路部材におけるフランジ部は、ボルトの締結効果が小さい部分において変形しやすく、当該変形した部分にリークパスが生じる傾向がある。本ガス通路部材では、第１の補助片の第１の部分外縁の長さと、第２の補助片の第２の部分外縁の長さとが、補助部材の幅より長い。このため、第１の補助片の第１の部分外縁の長さと、第２の補助片の第２の部分外縁の長さとが、補助部材の幅と同等である構成と比較して、長いリークパスを確保することができ、ひいては、ガスリークを抑制することができる。

従って、本ガス通路部材によれば、良好な作業性を維持しつつ、ガス通路部材におけるフランジ部の変形を抑制し、ひいては、ガス通路部材の周辺におけるガスリークを抑制することができる。

（２）上記ガス通路部材において、前記フランジ部と前記補助部材との積層方向視において、前記第１の部分外縁と前記第２の部分外縁とは、それぞれ、前記パイプ部の中心点を通り、かつ、前記積層方向に略直交する直線と交差する部分を含む構成としてもよい。本ガス通路部材によれば、一般に、ガス通路部材のパイプ部を流れるガスが、フランジ部と他の部材との間においてリークする際、上記積層方向視において、ガスはパイプ部の中心点を中心として放射線状にリークする傾向がある。換言すれば、ガスは、当該放射線状にリークする際に、より小さい流れ抵抗でリークする傾向がある。本ガス通路部材では、第１の補助片の第１の部分外縁と第２の補助片の第２の部分外縁とが、それぞれ、上記交差する部分を有する。すなわち、ガス通路部材のフランジ部と他の部材との間に形成されるリークパスも、上記交差する部分を有する。このため、本ガス通路部材によれば、当該リークパスを流れるガスは、当該交差する部分において流れ抵抗が上昇し、ひいては、ガス通路部材の周辺におけるガスリークをより効果的に抑制することができる。

（３）上記ガス通路部材において、前記フランジ部と前記補助部材との積層方向視において、前記第１の部分外縁と前記第２の部分外縁とは、それぞれ、少なくとも１つの屈曲部を有する構成としてもよい。すなわち、ガス通路部材のフランジ部と他の部材との間に形成されるリークパスも、上記屈曲部を有する。このため、本ガス通路部材によれば、当該リークパスを流れるガスは、当該屈曲部において流れ抵抗が上昇し、ひいては、ガス通路部材の周辺におけるガスリークをより効果的に抑制することができる。

（４）上記ガス通路部材において、前記補助部材は、前記第１の補助片と前記第２の補助片とから構成されている構成としてもよい。換言すれば、本ガス通路部材では、補助部材を構成する補助片の数が２つである。このため、補助片同士の繋ぎ目を最低数である２箇所とすることができ、ひいては、ガスのリークパスの数を最低数とすることができる。従って、本ガス通路部材によれば、ガス通路部材の周辺におけるガスリークをより効果的に抑制することができる。

（５）上記ガス通路部材において、前記フランジ部と前記補助部材との積層方向視において、前記第１の補助片と前記第２の補助片とは、前記パイプ部の中心点を中心とする点対称形状である構成としてもよい。換言すれば、第１の補助片は、その表裏を反転させることにより第２の補助片として使用可能である。このため、本ガス通路部材によれば、第１の補助片と第２の補助片とが点対称形状でない構成と比較して、補助片の製造時における製造効率および補助片のガス通路部材への取付け時における取付け効率を向上させることができる。

（６）上記ガス通路部材において、前記第１の補助片は、前記補助片用締結孔として、前記第１の部分外縁の最も近くに位置する第１の補助片用締結孔を有し、前記第２の補助片は、前記補助片用締結孔として、前記第２の部分外縁の最も近くに位置する第２の補助片用締結孔を有し、前記フランジ部と前記補助部材との積層方向視において、前記第１の部分外縁と前記第２の部分外縁とは、それぞれ、前記第１の補助片用締結孔と前記第２の補助片用締結孔との間の略中央に位置する構成としてもよい。例えば、第１の補助片において、第１の補助片用締結孔に挿通されるボルトの締結効果は、ボルトからの距離が大きいほど小さい。すなわち、第１の部分外縁における締結効果は、積層方向視において、第１の部分外縁の位置がボルトから離間するほど小さくなる。本ガス通路部材では、積層方向視において、第１の部分外縁と第２の部分外縁とが、それぞれ、第１の補助片用締結孔と第２の補助片用締結孔との間の略中央に位置しているため、第１の部分外縁と第１の補助片用締結孔との間の距離と、第２の部分外縁と第２の補助片用締結孔との間の距離との両方を最小距離とすることができる。このため、両部分外縁が、それぞれ、両補助片用締結孔のうちの一方に偏って位置する構成と比較して、両部分外縁における締結効果の低下を抑制することができる。従って、本ガス通路部材によれば、ガス通路部材の周辺におけるガスリークをより効果的に抑制することができる。

（７）本明細書に開示される電気化学反応セルスタック構造体は、第１の方向に並べて配置された複数の電気化学反応単位から構成される電気化学反応ブロックであって、各前記電気化学反応単位は、電解質層と、前記電解質層を挟んで前記第１の方向に互いに対向する空気極および燃料極とを含む電気化学反応単セルを有する、電気化学反応ブロックと、前記電気化学反応ブロックに対して前記第１の方向の一方側に配置され、かつ、前記第１の方向に貫通するエンド部材用貫通孔が形成された、導電性のエンド部材と、前記エンド部材に接続されたガス通路部材であって、前記第１の方向に貫通し、かつ、前記エンド部材用貫通孔に連通するガス通路部材用貫通孔が形成されたガス通路部材と、を備え、前記燃料極と前記空気極との一方である特定電極に面するガス室に連通するマニホールドであって、前記エンド部材用貫通孔を含むマニホールドが形成された、電気化学反応セルスタック構造体において、前記ガス通路部材は、前記ガス通路部材用貫通孔を有するパイプ部と、ボルトが挿入されるフランジ用締結孔が少なくとも２つ形成され、かつ、前記パイプ部の外側面から張り出した部分を含むフランジ部と、前記フランジ用締結孔に挿通され、前記ガス通路部材を他の部材に締結するボルトと、を備え、さらに、前記フランジ部と前記エンド部材との間に配置され、かつ、前記パイプ部の外縁を取り囲む補助部材貫通孔が形成された補助部材であって、第１の補助片と前記第１の補助片に隣り合う第２の補助片とを含む少なくとも２つの補助片から構成された補助部材、を備え、前記少なくとも２つの補助片は、それぞれ、前記ボルトに螺合する少なくとも１つの補助片用締結孔を有しており、前記第１の補助片の外縁は、前記第２の補助片に対向する第１の部分外縁を有しており、前記第２の補助片の外縁は、前記第１の補助片の前記第１の部分外縁に沿う第２の部分外縁を有しており、前記第１の部分外縁の長さと、前記第２の部分外縁の長さとは、前記補助部材の幅より長い。

上記ガス通路部材の周辺におけるガスリークは、特に、ボルト（ナット）付近よりもボルト（ナット）から離れた領域、すなわち、ボルト（ナット）と、当該ボルト（ナット）に隣り合うボルト（ナット）との中央領域において、発生しやすい傾向がある。本電気化学反応セルスタック構造体では、フランジ部とエンド部材との間に、補助部材が備えられている。補助部材は、第１の補助片と第２の補助片とを含む少なくとも２つの補助片から構成されている。少なくとも２つの補助片は、それぞれボルトに螺合する少なくとも１つの補助片用締結孔を有している。このため、補助部材によってフランジ部が補強され、ひいては、フランジ部の変形を抑制することができる。

また、本電気化学反応セルスタック構造体におけるガス通路部材では、少なくとも２つの補助片において、第１の補助片の外縁は第２の補助片に対向する第１の部分外縁を有し、かつ、第２の補助片の外縁は第１の補助片の第１の部分外縁に沿う第２の部分外縁を有しており、第１の部分外縁の長さと、第２の部分外縁の長さとは、補助部材の幅より長い。このため、ボルトから離れた領域（特には、第１の補助片における第１の部分外縁付近や第２の補助片における第２の部分外縁付近）においても、ボルトの締結力の影響（以下、「締結効果」ともいう）を及ぼすことができ、ひいては、フランジ部の変形を抑制することができる。

また、本電気化学反応セルスタック構造体におけるガス通路部材では、補助部材が少なくとも２つの補助片から構成されているため、ガス通路部材がエンド部材に接続された後においても、ガス通路部材から補助部材を脱着可能である。このため、ガス通路部材と他の部材とが、ボルトとナットとを用いて互いに締結されている構成と比較して、良好な作業性を維持することができる。

ガス通路部材におけるフランジ部は、ボルトの締結効果が小さい部分において変形しやすく、当該変形した部分にリークパスが生じる傾向がある。本電気化学反応セルスタック構造体におけるガス通路部材では、第１の補助片の第１の部分外縁の長さと、第２の補助片の第２の部分外縁の長さとが、補助部材の幅より長い。このため、第１の補助片の第１の部分外縁の長さと、第２の補助片の第２の部分外縁の長さとが、補助部材の幅と同等である構成と比較して、長いリークパスを確保することができ、ひいては、ガスリークを抑制することができる。

従って、本電気化学反応セルスタック構造体によれば、良好な作業性を維持しつつ、ガス通路部材におけるフランジ部の変形を抑制し、ひいては、ガス通路部材の周辺におけるガスリークを抑制することができる。

（８）上記電気化学反応セルスタック構造体において、前記電気化学反応単セルは、燃料電池単セルである構成としてもよい。本電気化学反応セルスタック構造体によれば、上述の通り、良好な作業性を維持しつつ、ガス通路部材におけるフランジ部の変形を抑制し、ひいては、ガス通路部材の周辺におけるガスリークが抑制された燃料電池セルスタック構造体を提供することができる。

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ガス通路部材、ガス通路部材を備える電気化学反応セルスタック構造体、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。

第１実施形態における燃料電池スタック１００の外観構成を示す斜視図 図１のＩＩ－ＩＩの位置における燃料電池スタック１００のＸＺ断面構成を示す説明図 図１のＩＩＩ－ＩＩＩの位置における燃料電池スタック１００のＸＺ断面構成を示す説明図 図１のＩＶ－ＩＶの位置における燃料電池スタック１００のＹＺ断面構成を示す説明図 図２に示す断面と同一の位置における互いに隣接する２つの発電単位１０２のＸＺ断面構成を示す説明図 図３に示す断面と同一の位置における互いに隣接する２つの発電単位１０２のＸＺ断面構成を示す説明図 図４に示す断面と同一の位置における互いに隣接する２つの発電単位１０２のＹＺ断面構成を示す説明図 ガス通路部材２７の詳細構成を説明する説明図 Ｚ軸方向視における第１実施形態のガス通路部材２７を示す説明図 Ｚ軸方向視における第２実施形態のガス通路部材２７ａを示す説明図

Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．構成：
（燃料電池スタック構造体１０１の構成）
図１は、第１実施形態における燃料電池スタック構造体１０１の外観構成を示す斜視図であり、図２は、図１のＩＩ－ＩＩの位置における燃料電池スタック構造体１０１のＸＺ断面構成を示す説明図であり、図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩの位置における燃料電池スタック構造体１０１のＸＺ断面構成を示す説明図であり、図４は、図１のＩＶ－ＩＶの位置における燃料電池スタック構造体１０１のＹＺ断面構成を示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向と呼び、Ｚ軸負方向を下方向と呼ぶものとするが、燃料電池スタック構造体１０１は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。図５以降についても同様である。燃料電池スタック構造体１０１は、特許請求の範囲における電気化学反応セルスタック構造体に相当する。

燃料電池スタック構造体１０１は、燃料電池スタック１００と、燃料電池スタック１００の最下部に備えられたガス通路部材２７とから構成されている。燃料電池スタック１００は、特許請求の範囲における電気化学反応セルスタックに相当し、ガス通路部材２７は、特許請求の範囲におけるガス通路部材に相当する。

（燃料電池スタック１００の構成）
燃料電池スタック１００は、複数の（本実施形態では７つの）燃料電池発電単位（以下、単に「発電単位」という。）１０２と、末端セパレータ２１０、上端プレート２２０、下端プレート１８９と、一対のターミナルプレート４１０，４２０、絶縁部２００、一対のエンドプレート１０４，１０６とを備える。７つの発電単位１０２は、所定の配列方向（本実施形態では上下方向）に並べて配置されている。一対のターミナルプレート４１０，４２０のうちの一方（以下、「上側ターミナルプレート４１０」という。）は、７つの発電単位１０２から構成される集合体（以下、「発電ブロック１０３」という。）の上側に配置されており、一対のターミナルプレート４１０，４２０のうちの他方（以下、「下側ターミナルプレート４２０」という。）は、発電ブロック１０３の下側に配置されている。末端セパレータ２１０は、上側ターミナルプレート４１０の上側に配置されており、下端プレート１８９は、下側ターミナルプレート４２０の下側に配置されている。絶縁部２００は、末端セパレータ２１０の上側に配置されている。一対のエンドプレート１０４，１０６のうちの一方（以下、「上側エンドプレート１０４」という。）は、絶縁部２００の上側に配置されており、一対のエンドプレート１０４，１０６のうちの他の（以下、「下側エンドプレート１０６」という。）は、下端プレート１８９の下側に配置されている。一対のエンドプレート１０４，１０６は、発電ブロック１０３と、末端セパレータ２１０と、下端プレート１８９と、一対のターミナルプレート４１０，４２０、絶縁部２００とを上下から挟むように配置されている。なお、上記配列方向（上下方向）は、特許請求の範囲における積層方向および第１の方向に相当する。

図１および図４に示すように、燃料電池スタック１００を構成する各層（発電ブロック１０３と、末端セパレータ２１０と、下端プレート１８９と、一対のターミナルプレート４１０，４２０、絶縁部２００）のＺ軸方向回りの外周の４つの角部付近には、各層を上下方向に貫通する孔が形成されている。上側エンドプレート１０４のＺ軸方向回りの外周の４つの角部付近には、孔（ネジ孔）が貫通形成されており、下側エンドプレート１０６のＺ軸方向回りの外周の４つの角部付近には、孔（ネジ孔）が貫通形成されている。これらの各層に形成され互いに対応する孔同士が上下方向に連通して、上下方向に延びるボルト孔１０９を構成している。以下の説明では、ボルト孔１０９を構成するために燃料電池スタック１００の各層に形成された孔も、ボルト孔１０９と呼ぶ場合がある。

各ボルト孔１０９にはボルト２２が挿入されている。各ボルト２２の上端部は、上側エンドプレート１０４の孔を介してナット２４のネジ孔に螺合しており、各ボルト２２の下端部は、下側エンドプレート１０６の孔を介してナット２４のネジ孔に螺合している。このような構成のボルト２２およびナット２４により、燃料電池スタック１００の各層が一体に締結されている。

また、図１から図３に示すように、燃料電池スタック１００を構成する各層（各発電単位１０２、下側ターミナルプレート４２０、下端プレート１８９、下側エンドプレート１０６）のＺ軸方向回りの周縁部には、各層を上下方向に貫通する４つの孔が形成されており、各層に形成され互いに対応する孔同士が上下方向に連通して、最上部の発電単位１０２から下側エンドプレート１０６にわたって上下方向に延びる連通孔１０８を構成している。以下の説明では、連通孔１０８を構成するために燃料電池スタック１００の各層に形成された孔も、連通孔１０８と呼ぶ場合がある。なお、以下、連通孔１０８のうち、下側エンドプレート１０６に形成された孔を、特にエンド貫通孔１０７という。エンド貫通孔１０７は、特許請求の範囲におけるエンド部材用貫通孔に相当する。

図１および図２に示すように、燃料電池スタック１００のＺ軸方向回りの外周を構成する１つの辺（Ｙ軸に平行な２つの辺の内のＸ軸正方向側の辺）の付近に位置する１つの連通孔１０８は、燃料電池スタック１００の外部から酸化剤ガスＯＧが導入され、その酸化剤ガスＯＧを各発電単位１０２の後述する空気室１６６に供給するガス流路である酸化剤ガス供給マニホールド１６１として機能し、該辺の反対側の辺（Ｙ軸に平行な２つの辺の内のＸ軸負方向側の辺）の付近に位置する１つの連通孔１０８は、各発電単位１０２の空気室１６６から排出されたガスである酸化剤オフガスＯＯＧを燃料電池スタック１００の外部へ排出するガス流路である酸化剤ガス排出マニホールド１６２として機能する。なお、酸化剤ガスＯＧとしては、例えば空気が使用される。酸化剤ガス供給マニホールド１６１および酸化剤ガス排出マニホールド１６２は、それぞれ、特許請求の範囲におけるマニホールドに相当する。

また、図１および図３に示すように、燃料電池スタック１００のＺ軸方向回りの外周を構成する辺の内、上述した酸化剤ガス排出マニホールド１６２として機能する連通孔１０８に最も近い辺の付近に位置する他の１つの連通孔１０８は、燃料電池スタック１００の外部から燃料ガスＦＧが導入され、その燃料ガスＦＧを各発電単位１０２の後述する燃料室１７６に供給するガス流路である燃料ガス供給マニホールド１７１として機能し、上述した酸化剤ガス供給マニホールド１６１として機能する連通孔１０８に最も近い辺の付近に位置する他の１つの連通孔１０８は、各発電単位１０２の燃料室１７６から排出されたガスである燃料オフガスＦＯＧを燃料電池スタック１００の外部へ排出するガス流路である燃料ガス排出マニホールド１７２として機能する。なお、燃料ガスＦＧとしては、例えば都市ガスを改質した水素リッチなガスが使用される。燃料ガス供給マニホールド１７１および燃料ガス排出マニホールド１７２は、それぞれ、特許請求の範囲におけるマニホールドに相当する。

（エンドプレート１０４，１０６の構成）
一対のエンドプレート１０４，１０６は、Ｚ軸方向視での外形が略矩形の平板状の部材であり、例えばステンレス等の導電材料により形成されている。一対のエンドプレート１０４，１０６の中央付近には、それぞれ、Ｚ軸方向に貫通する孔３２，３４が形成されている。Ｚ軸方向視で、一対のエンドプレート１０４，１０６のそれぞれに形成された孔３２，３４の内周線は、後述する各単セル１１０の少なくとも一部を内包している。各ボルト２２およびナット２４による締結によって生じるＺ軸方向の圧縮力は、主として各発電単位１０２の周縁部（後述する各単セル１１０より外周側の部分）に作用する。なお、下側エンドプレート１０６は、特許請求の範囲におけるエンド部材に相当する。エンドプレート１０４，１０６の具体的構成については後述する。

（ターミナルプレート４１０，４２０の構成）
一対のターミナルプレート４１０，４２０は、Ｚ軸方向視での外形が略矩形の平板状の部材であり、例えばステンレス等の導電材料により形成されている。上側ターミナルプレート４１０の中央付近には、Ｚ軸方向に貫通する孔４１２が形成されている。Ｚ軸方向視で、上側ターミナルプレート４１０に形成された孔４１２の内周線は、後述する各単セル１１０を内包している。Ｚ軸方向視で、一対のターミナルプレート４１０，４２０のそれぞれの一方側（Ｘ軸正方向側）の端部は、発電ブロック１０３から側方に張り出している。本実施形態では、上側ターミナルプレート４１０の張り出し部分は、燃料電池スタック１００のプラス側の出力端子として機能し、下側ターミナルプレート４２０の張り出し部分は、燃料電池スタック１００のマイナス側の出力端子として機能する。

（上端プレート２２０の構成）
上端プレート２２０は、Ｚ軸方向視での外形が略矩形の平板状の部材であり、例えばステンレス等の導電材料により形成されている。上端プレート２２０は、発電ブロック１０３の上側に配置されており、発電ブロック１０３における上端に位置するインターコネクタ１９０に電気的に接続されている。本実施形態では、上端プレート２２０とインターコネクタ１９０とは、後述の燃料極側集電部材１４４と同一構造の接続部材４４を介して電気的に接続されている。下端プレート１８９は、Ｚ軸方向視での外形が略矩形の平板状の部材であり、例えばステンレス等の導電材料により形成されている。

（末端セパレータ２１０の構成）
末端セパレータ２１０は、中央付近に上下方向に貫通する略矩形の貫通孔２１１が形成されたフレーム状の部材であり、例えば、金属により形成されている。末端セパレータ２１０の板厚は、比較的薄く、例えば０．０５ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下程度である。末端セパレータ２１０における貫通孔２１１を取り囲む部分（以下、「貫通孔周囲部」という。）は、上端プレート２２０の周縁部における上側の表面に例えば溶接により接合されている。末端セパレータ２１０は、上端プレート２２０と発電ブロック１０３との間の空間と燃料電池スタック１００の外部空間とを区画する。

末端セパレータ２１０は、末端セパレータ２１０の貫通孔周囲部（貫通孔２１１を取り囲む部分）を含む内側部２１６と、内側部２１６より外周側に位置する外側部２１７と、内側部２１６と外側部２１７とを連結する連結部２１８とを備える。本実施形態では、内側部２１６および外側部２１７は、Ｚ軸方向に略直交する方向に延びる略平板状である。また、連結部２１８は、内側部２１６と外側部２１７との両方に対して下側に突出するように湾曲した形状となっている。連結部２１８における下側（発電ブロック１０３側）の部分は凸部となっており、連結部２１８における上側（上側エンドプレート１０４側）の部分は凹部となっている。このため、連結部２１８は、Ｚ軸方向における位置が内側部２１６および外側部２１７とは異なる部分を含んでいる。

（下端プレート１８９の構成）
下端プレート１８９は、Ｚ軸方向視での外形が略矩形の平板状の部材であり、例えば絶縁材料により形成されている。下端プレート１８９の周縁部は、下側ターミナルプレート４２０と下側エンドプレート１０６との間に挟み込まれており、これにより、各マニホールド１６１，１６２，１７１，１７２のシール性と、下側ターミナルプレート４２０と下側エンドプレート１０６との絶縁性とが確保されている。

（絶縁部２００の構成）
絶縁部２００は、中央付近に上下方向に貫通する略矩形の貫通孔が形成されたフレーム状の部材であり、例えば絶縁材料により形成されている。絶縁部２００は、上側エンドプレート１０４と末端セパレータ２１０との間に挟み込まれており、これにより、各マニホールド１６１，１６２，１７１，１７２のシール性と、上側エンドプレート１０４と末端セパレータ２１０との絶縁性とが確保されている。

（発電単位１０２の構成）
図５は、図２に示す断面と同一の位置における互いに隣接する２つの発電単位１０２のＸＺ断面構成を示す説明図であり、図６は、図３に示す断面と同一の位置における互いに隣接する２つの発電単位１０２のＸＺ断面構成を示す説明図であり、図７は、図４に示す断面と同一の位置における互いに隣接する２つの発電単位１０２のＹＺ断面構成を示す説明図である。

図５から図７に示すように、発電単位１０２は、燃料電池単セル（以下、「単セル」という。）１１０と、単セル用セパレータ１２０と、空気極側フレーム１３０と、燃料極側フレーム１４０と、燃料極側集電部材１４４と、発電単位１０２の最上層および最下層を構成する一対のインターコネクタ１９０および一対のＩＣ用セパレータ１８０とを備えている。単セル用セパレータ１２０、空気極側フレーム１３０、燃料極側フレーム１４０、ＩＣ用セパレータ１８０におけるＺ軸方向回りの周縁部には、各マニホールド１６１，１６２，１７１，１７２として機能する各連通孔１０８を構成する孔と、各ボルト孔１０９を構成する孔とが形成されている。

単セル１１０は、電解質層１１２と、電解質層１１２のＺ軸方向の一方側（上側）に配置された空気極１１４と、電解質層１１２のＺ軸方向の他方側（下側）に配置された燃料極１１６と、電解質層１１２と空気極１１４との間に配置された反応防止層１１８とを備える。なお、本実施形態の単セル１１０は、燃料極１１６で単セル１１０を構成する他の層（電解質層１１２、空気極１１４、反応防止層１１８）を支持する燃料極支持形の単セルである。

電解質層１１２は、Ｚ軸方向視で略矩形の平板形状部材であり、固体酸化物（例えば、ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア））を含むように構成されている。すなわち、本実施形態の単セル１１０は、電解質として固体酸化物を用いる固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）である。空気極１１４は、Ｚ軸方向視で電解質層１１２より小さい略矩形の平板形状部材であり、例えばペロブスカイト型酸化物（例えば、ＬＳＣＦ（ランタンストロンチウムコバルト鉄酸化物））を含むように構成されている。燃料極１１６は、Ｚ軸方向視で電解質層１１２と略同じ大きさの略矩形の平板形状部材であり、例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｎｉとセラミック粒子からなるサーメット、Ｎｉ基合金等により形成されている。反応防止層１１８は、Ｚ軸方向視で空気極１１４と略同じ大きさの略矩形の平板形状部材であり、例えばＧＤＣ（ガドリニウムドープセリア）とＹＳＺとを含むように構成されている。反応防止層１１８は、空気極１１４から拡散した元素（例えば、Ｓｒ）が電解質層１１２に含まれる元素（例えば、Ｚｒ）と反応して高抵抗な物質（例えば、ＳｒＺｒＯ_３）が生成されることを抑制する機能を有する。

単セル用セパレータ１２０は、中央付近に上下方向に貫通する略矩形の貫通孔１２１が形成されたフレーム状の部材であり、例えば、金属により形成されている。単セル用セパレータ１２０の板厚は、比較的薄く、例えば０．０５ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下程度である。単セル用セパレータ１２０における貫通孔１２１を取り囲む部分（以下、「貫通孔周囲部」という。）は、単セル１１０（電解質層１１２）の周縁部における上側の表面に対向している。単セル用セパレータ１２０は、その対向した部分に配置されたロウ材（例えばＡｇロウ）により形成された接合部１２４により、単セル１１０（電解質層１１２）と接合されている。単セル用セパレータ１２０により、空気極１１４に面する空気室１６６と燃料極１１６に面する燃料室１７６とが区画され、単セル１１０の周縁部における一方の電極側から他方の電極側へのガスのリーク（クロスリーク）が抑制される。

単セル用セパレータ１２０は、単セル用セパレータ１２０の貫通孔周囲部（貫通孔１２１を取り囲む部分）を含む内側部１２６と、内側部１２６より外周側に位置する外側部１２７と、内側部１２６と外側部１２７とを連結する連結部１２８とを備える。本実施形態では、内側部１２６および外側部１２７は、Ｚ軸方向に略直交する方向に延びる略平板状である。また、連結部１２８は、内側部１２６と外側部１２７との両方に対して下側に突出するように湾曲した形状となっている。連結部１２８における下側（燃料室１７６側）の部分は凸部となっており、連結部１２８における上側（空気室１６６側）の部分は凹部となっている。このため、連結部１２８は、Ｚ軸方向における位置が内側部１２６および外側部１２７とは異なる部分を含んでいる。

単セル用セパレータ１２０における貫通孔１２１付近には、ガラスを含むガラスシール部１２５が配置されている。ガラスシール部１２５は、接合部１２４に対して空気室１６６側に位置しており、単セル用セパレータ１２０の貫通孔周囲部の表面と、単セル１１０（本実施形態では電解質層１１２）の表面との両方に接触するように形成されている。ガラスシール部１２５により、単セル１１０の周縁部における一方の電極側から他方の電極側へのガスのリーク（クロスリーク）が効果的に抑制される。

インターコネクタ１９０は、略矩形の平板形状の平板部１５０と、平板部１５０から空気極１１４側に突出した複数の略柱状の空気極側集電部１３４とを有する導電性の部材であり、金属（例えば、フェライト系ステンレス）により形成されている。本実施形態では、インターコネクタ１９０の表面（空気室１６６に面する表面）に、例えばスピネル型酸化物により構成された導電性の被覆層１９４が形成されている。以下では、被覆層１９４に覆われたインターコネクタ１９０を、単にインターコネクタ１９０という。各発電単位１０２において、上側のインターコネクタ１９０（の平板部１５０）は、単セル１１０に対して空気室１６６を挟んで上側に配置されている。上側のインターコネクタ１９０（の各空気極側集電部１３４）は、例えばスピネル型酸化物により構成された導電性接合材１９６を介して、単セル１１０の空気極１１４に接合されており、これにより単セル１１０の空気極１１４に電気的に接続されている。また、各発電単位１０２において、下側のインターコネクタ１９０は、単セル１１０に対して燃料室１７６を挟んで下側に配置されており、後述する燃料極側集電部材１４４を介して、単セル１１０の燃料極１１６に電気的に接続されている。インターコネクタ１９０は、発電単位１０２間の電気的導通を確保すると共に、発電単位１０２間での反応ガスの混合を抑制する。なお、本実施形態では、２つの発電単位１０２が隣接して配置されている場合、１つのインターコネクタ１９０は、隣接する２つの発電単位１０２に共有されている。すなわち、ある発電単位１０２における上側のインターコネクタ１９０は、その発電単位１０２の上側に隣接する他の発電単位１０２における下側のインターコネクタ１９０と同一部材である。また、燃料電池スタック１００は下側ターミナルプレート４２０および下端プレート１８９を備えているため、燃料電池スタック１００において最も下側に位置する発電単位１０２は下側のインターコネクタ１９０を備えていない（図２から図４参照）。

ＩＣ用セパレータ１８０は、中央付近に上下方向に貫通する略矩形の貫通孔１８１が形成されたフレーム状の部材であり、例えば、金属により形成されている。ＩＣ用セパレータ１８０の板厚は、比較的薄く、例えば０．０５ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下程度である。ＩＣ用セパレータ１８０における貫通孔１８１を取り囲む部分（以下、「貫通孔周囲部」という。）は、インターコネクタ１９０の平板部１５０の周縁部における上側の表面に例えば溶接により接合されている。ある発電単位１０２に含まれる一対のＩＣ用セパレータ１８０のうち、上側のＩＣ用セパレータ１８０は、該発電単位１０２の空気室１６６と、該発電単位１０２に対して上側に隣り合う他の発電単位１０２の燃料室１７６とを区画する。また、ある発電単位１０２に含まれる一対のＩＣ用セパレータ１８０のうち、下側のＩＣ用セパレータ１８０は、該発電単位１０２の燃料室１７６と、該発電単位１０２に対して下側に隣り合う他の発電単位１０２の空気室１６６とを区画する。このように、ＩＣ用セパレータ１８０により、発電単位１０２の周縁部における発電単位１０２間のガスのリークが抑制される。なお、燃料電池スタック１００において最も上側に位置する発電単位１０２の上側のインターコネクタ１９０に接合されたＩＣ用セパレータ１８０は、上側ターミナルプレート４１０に電気的に接続されている。

ＩＣ用セパレータ１８０は、ＩＣ用セパレータ１８０の貫通孔周囲部（貫通孔１８１を取り囲む部分）を含む内側部１８６と、内側部１８６より外周側に位置する外側部１８７と、内側部１８６と外側部１８７とを連結する連結部１８８とを備える。本実施形態では、内側部１８６および外側部１８７は、Ｚ軸方向に略直交する方向に延びる略平板状である。また、連結部１８８は、内側部１８６と外側部１８７との両方に対して下側に突出するように湾曲した形状となっている。連結部１８８における下側（空気室１６６側）の部分は凸部となっており、連結部１８８における上側（燃料室１７６側）の部分は凹部となっている。このため、連結部１８８は、Ｚ軸方向における位置が内側部１８６および外側部１８７とは異なる部分を含んでいる。

図５から図７に示すように、空気極側フレーム１３０は、中央付近にＺ軸方向に貫通する略矩形の孔１３１が形成されたフレーム状の部材であり、例えば、マイカ等の絶縁体により形成されている。空気極側フレーム１３０の孔１３１は、空気極１１４に面する空気室１６６を構成する。空気極側フレーム１３０は、単セル用セパレータ１２０の周縁部における上側の表面と、上側のＩＣ用セパレータ１８０の周縁部における下側の表面とに接触しており、両者の間のガスシール性（すなわち、空気室１６６のガスシール性）を確保するシール部材として機能する。また、空気極側フレーム１３０によって、発電単位１０２に含まれる一対のＩＣ用セパレータ１８０間（すなわち、一対のインターコネクタ１９０間）間が電気的に絶縁される。また、空気極側フレーム１３０には、酸化剤ガス供給マニホールド１６１と空気室１６６とを連通する酸化剤ガス供給連通流路１３２と、空気室１６６と酸化剤ガス排出マニホールド１６２とを連通する酸化剤ガス排出連通流路１３３とが形成されている。

図５から図７に示すように、燃料極側フレーム１４０は、中央付近にＺ軸方向に貫通する略矩形の孔１４１が形成されたフレーム状の部材であり、例えば、金属により形成されている。燃料極側フレーム１４０の孔１４１は、燃料極１１６に面する燃料室１７６を構成する。燃料極側フレーム１４０は、単セル用セパレータ１２０の周縁部における下側の表面と、下側のＩＣ用セパレータ１８０の周縁部における上側の表面とに接触している。また、燃料極側フレーム１４０には、燃料ガス供給マニホールド１７１と燃料室１７６とを連通する燃料ガス供給連通流路１４２と、燃料室１７６と燃料ガス排出マニホールド１７２とを連通する燃料ガス排出連通流路１４３とが形成されている。

図５から図７に示すように、燃料極側集電部材１４４は、燃料室１７６内に配置されている。燃料極側集電部材１４４は、インターコネクタ対向部１４６と、電極対向部１４５と、電極対向部１４５とインターコネクタ対向部１４６とをつなぐ連接部１４７とを備えており、例えば、ニッケルやニッケル合金、ステンレス等により形成されている。電極対向部１４５は、燃料極１１６の下側の表面に接触しており、インターコネクタ対向部１４６は、インターコネクタ１９０（の平板部１５０）の上側の表面に接触している。ただし、上述したように、燃料電池スタック１００において最も下側に位置する発電単位１０２は下側のインターコネクタ１９０を備えていないため、該発電単位１０２における燃料極側集電部材１４４のインターコネクタ対向部１４６は、下側ターミナルプレート４２０に接触している。燃料極側集電部材１４４は、このような構成であるため、燃料極１１６とインターコネクタ１９０（または下端プレート１８９）とを電気的に接続する。なお、燃料極側集電部材１４４の電極対向部１４５とインターコネクタ対向部１４６との間には、例えばマイカにより形成されたスペーサー１４９が配置されている。そのため、燃料極側集電部材１４４が温度サイクルや反応ガス圧力変動による発電単位１０２の変形に追随し、燃料極側集電部材１４４を介した燃料極１１６とインターコネクタ１９０（または下側ターミナルプレート４２０）との電気的接続が良好に維持される。

（ガス通路部材２７）
図１から図３に示すように、燃料電池スタック構造体１０１には、４つのガス通路部材２７が設けられている。各ガス通路部材２７は、中空筒状のパイプ部２８とフランジ部２９とを有している。パイプ部２８には、上下方向に貫通するガス貫通孔２６が形成されている。パイプ部２８の一端（上端）は、下側エンドプレート１０６に形成されたエンド貫通孔１０７に接続されている。具体的には、パイプ部２８の上端は、エンド貫通孔１０７内に挿入され、例えば溶接により接合されている。なお、パイプ部２８の上端の外径および内径は、パイプ部２８の他端（下端）の外径および内径より小さくなっている。フランジ部２９は、パイプ部２８の下端側から上下方向（Ｚ軸方向）に垂直な面方向（ＸＹ平面に平行な方向）に張り出すように設けられている。より具体的には、フランジ部２９は、パイプ部２８の下端側において、パイプ部２８の外周面Ｓ２８から張り出した部分を含んでいる。なお、フランジ部２９の上下方向視での形状は、略矩形状であり、４つの角部のそれぞれにはボルト孔２９Ａ（図１および後述の図８参照）が形成されている。各ボルト孔２９Ａには、燃料電池スタック１００を外部装置（例えば、ガス配管等）に接続するためのボルト４９（図８参照）が挿入される。なお、Ｚ軸方向視におけるフランジ部２９の一辺の長さは、例えば、３０ｍｍ以上、６０ｍｍ以下程度である。Ｚ軸方向におけるフランジ部２９の板厚は、例えば、１ｍｍ以上、２ｍｍ以下程度である。ガス貫通孔２６は、特許請求の範囲における「マニホールドに連通する貫通孔」およびガス通路部材用貫通孔に相当する。ボルト４９は、特許請求の範囲におけるボルトに相当し、ボルト孔２９Ａは、特許請求の範囲におけるフランジ用締結孔に相当する。外周面Ｓ２８は、特許請求の範囲におけるパイプ部の外側面に相当する。なお、図８において、他の部材５０は、上記外部装置の一部を構成する接続部分である。

図２に示すように、酸化剤ガス供給マニホールド１６１の位置に配置されたガス通路部材２７のガス貫通孔２６は、酸化剤ガス供給マニホールド１６１に連通しており、酸化剤ガス排出マニホールド１６２の位置に配置されたガス通路部材２７のガス貫通孔２６は、酸化剤ガス排出マニホールド１６２に連通している。また、図３に示すように、燃料ガス供給マニホールド１７１の位置に配置されたガス通路部材２７のガス貫通孔２６は、燃料ガス供給マニホールド１７１に連通しており、燃料ガス排出マニホールド１７２の位置に配置されたガス通路部材２７のガス貫通孔２６は、燃料ガス排出マニホールド１７２に連通している。ガス通路部材２７の具体的構成については後述する。

Ａ－２．燃料電池スタック構造体１０１の動作：
図２および図５に示すように、酸化剤ガス供給マニホールド１６１の位置に設けられたガス通路部材２７に接続されたガス配管（図示せず）を介して酸化剤ガスＯＧが供給されると、酸化剤ガスＯＧは、ガス通路部材２７のパイプ部２８のガス貫通孔２６を介して酸化剤ガス供給マニホールド１６１に供給され、酸化剤ガス供給マニホールド１６１から各発電単位１０２の酸化剤ガス供給連通流路１３２を介して、空気室１６６に供給される。また、図３および図６に示すように、燃料ガス供給マニホールド１７１の位置に設けられたガス通路部材２７に接続されたガス配管（図示せず）を介して燃料ガスＦＧが供給されると、燃料ガスＦＧは、ガス通路部材２７のパイプ部２８のガス貫通孔２６を介して燃料ガス供給マニホールド１７１に供給され、燃料ガス供給マニホールド１７１から各発電単位１０２の燃料ガス供給連通流路１４２を介して、燃料室１７６に供給される。

各発電単位１０２の空気室１６６に酸化剤ガスＯＧが供給され、燃料室１７６に燃料ガスＦＧが供給されると、単セル１１０において酸化剤ガスＯＧおよび燃料ガスＦＧの電気化学反応による発電が行われる。この発電反応は発熱反応である。各発電単位１０２において、単セル１１０の空気極１１４は上側のインターコネクタ１９０に電気的に接続され、燃料極１１６は燃料極側集電部材１４４を介して下側のインターコネクタ１９０（または、下端プレート１８９）に電気的に接続されている。すなわち、燃料電池スタック１００に含まれる複数の発電単位１０２は、電気的に直列に接続されている。また、最も上側に位置する発電単位１０２の上側のインターコネクタ１９０およびＩＣ用セパレータ１８０は、上側ターミナルプレート４１０に電気的に接続されており、最も下側に位置する発電単位１０２の燃料極側集電部材１４４には、下側ターミナルプレート４２０が電気的に接続されている。そのため、燃料電池スタック１００の出力端子として機能するターミナルプレート４１０，４２０から、各発電単位１０２において生成された電気エネルギーが取り出される。なお、ＳＯＦＣは、比較的高温（例えば７００℃から１０００℃）で発電が行われることから、起動後、発電により発生する熱で高温が維持できる状態になるまで、燃料電池スタック１００が加熱器（図示せず）により加熱されてもよい。

図２および図５に示すように、各発電単位１０２の空気室１６６から酸化剤ガス排出連通流路１３３を介して酸化剤ガス排出マニホールド１６２に排出された酸化剤オフガスＯＯＧは、酸化剤ガス排出マニホールド１６２の位置に設けられたガス通路部材２７のパイプ部２８のガス貫通孔２６を経て、ガス通路部材２７に接続されたガス配管（図示せず）を介して燃料電池スタック１００の外部に排出される。また、図３および図６に示すように、各発電単位１０２の燃料室１７６から燃料ガス排出連通流路１４３を介して燃料ガス排出マニホールド１７２に排出された燃料オフガスＦＯＧは、燃料ガス排出マニホールド１７２の位置に設けられたガス通路部材２７のパイプ部２８のガス貫通孔２６を経て、ガス通路部材２７に接続されたガス配管（図示しない）を介して燃料電池スタック１００の外部に排出される。

なお、本実施形態の燃料電池スタック１００では、Ｚ軸方向視で、酸化剤ガス供給マニホールド１６１に連通する酸化剤ガス供給連通流路１３２と、燃料ガス排出マニホールド１７２に連通する燃料ガス排出連通流路１４３とが、単セルの一の辺に（同じ方向に）対向するように配置されており、かつ、酸化剤ガス排出マニホールド１６２に連通する酸化剤ガス排出連通流路１３３と、燃料ガス供給マニホールド１７１に連通する燃料ガス供給連通流路１４２とが、単セルの一の辺に対して単セル１１０の中心点を挟んで対向する他の辺に（同じ方向に）対向するように配置されている。すなわち、本実施形態の発電単位１０２（燃料電池スタック１００）は、空気室１６６における酸化剤ガスＯＧの主たる流れ方向（Ｘ軸正方向からＸ軸負方向へ向かう方向）と燃料室１７６における燃料ガスＦＧの主たる流れ方向（Ｘ軸負方向からＸ軸正方向へ向かう方向）とが略反対方向（互いに対向する方向）である、カウンターフロータイプのＳＯＦＣである。

Ａ－３．エンドプレート１０４，１０６の詳細構成：
エンドプレート１０４，１０６の詳細構成について説明する。

（上側エンドプレート１０４の構成）
図２から図４に示すように、上側エンドプレート１０４は、平面部３１０と、凸部３２０と、を含んでいる。平面部３１０は、Ｚ軸方向視で燃料極側フレーム１４０に重なり、かつ、Ｚ軸方向に垂直な面方向（ＸＹ平面に平行な方向）に沿っている。平面部３１０は、所定の領域（例えば締結部材（ボルト２２）が挿入される２つ以上のボルト孔１０９同士をつなぐ領域）を有して面方向に平行な平坦部分である。具体的には、平面部３１０のＺ軸方向視での形状は、全体として、矩形枠状である。Ｚ軸方向視で、平面部３１０の内周部（孔３２の輪郭線）は、全周にわたって、燃料極側フレーム１４０の孔１４１の輪郭線と略同じ位置に位置している。Ｚ軸方向視で、平面部３１０の外周部は、全周にわたって、燃料極側フレーム１４０の外周部と略同じ位置、または、該外周部の外周側に位置している。なお、上述したボルト孔１０９を構成する孔は、平面部３１０におけるＺ軸方向回りの周縁部に形成されている。

凸部３２０は、面方向に沿って延び、かつ、平面部３１０よりＺ軸方向に突出している。凸部３２０は、所定の長さ（例えば凸部３２０の厚さより大きい長さ）を有して面方向に平行に延びているリブである。平面部３１０からの凸部３２０の立ち上がり長さ（Ｚ軸方向の長さ）は、平面部３１０の厚さより大きく、例えば、平面部３１０の厚さの３０倍以上の長さが好ましく、５０倍以上の長さがより好ましい。なお、凸部３２０は、例えば締結部材（ボルト２２）が挿入される２つ以上のボルト孔１０９同士をつなぐ領域（平面部３１０）の周縁部に形成されていることが好ましい。

具体的には、凸部３２０は、外側凸部３２２と、内側凸部３２４と、を有している。外側凸部３２２は、平面部３１０の外周部から上側（発電ブロック１０３とは反対側 Ｚ軸正方向側）に向かって突出している。外側凸部３２２は、平面部３１０の外周部の全周にわたって形成されている。Ｚ軸方向視で、外側凸部３２２は、燃料極側フレーム１４０に重なる位置に配置されている。内側凸部３２４は、平面部３１０の内周部から上側（発電ブロック１０３とは反対側 Ｚ軸正方向側）に向かって突出している。内側凸部３２４は、平面部３１０の内周部の全周にわたって形成されている。すなわち、上側エンドプレート１０４のＺ軸方向に平行な少なくとも１つの断面において、凸部３２０が複数形成されている（本実施形態において外側凸部３２２および内側凸部３２４、図２から図４参照）。

（下側エンドプレート１０６の構成）
図２から図４に示すように、下側エンドプレート１０６は、平面部５１０と、凸部５２０と、を含んでいる。平面部５１０は、Ｚ軸方向視で燃料極側フレーム１４０に重なり、かつ、Ｚ軸方向に垂直な面方向（ＸＹ平面に平行な方向）に沿っている。平面部５１０は、所定の領域（例えば締結部材（ボルト２２）が挿入される２つ以上のボルト孔１０９同士をつなぐ領域）を有して面方向に平行な平坦部分である。具体的には、平面部５１０のＺ軸方向視での形状は、全体として、矩形枠状である。Ｚ軸方向視で、平面部５１０の内周部（孔３４の輪郭線）は、全周にわたって、燃料極側フレーム１４０の孔１４１の輪郭線と略同じ位置に位置している。Ｚ軸方向視で、平面部５１０の外周部は、全周にわたって、燃料極側フレーム１４０の外周部と略同じ位置、または、該外周部の外周側に位置している。なお、上述したボルト孔１０９を構成する孔は、平面部５１０におけるＺ軸方向回りの周縁部に形成されている。

凸部５２０は、面方向に沿って延び、かつ、平面部５１０よりＺ軸方向に突出している。凸部５２０は、所定の長さ（例えば凸部５２０の厚さより大きい長さ）を有して面方向に平行に延びているリブである。平面部５１０からの凸部５２０の立ち上がり長さ（Ｚ軸方向の長さ）は、平面部５１０の厚さより大きく、例えば、平面部５１０の厚さの３０倍以上の長さが好ましく、５０倍以上の長さがより好ましい。なお、凸部５２０は、例えば締結部材（ボルト２２）が挿入される２つ以上のボルト孔１０９同士をつなぐ領域（平面部５１０）の周縁部に形成されていることが好ましい。

具体的には、凸部５２０は、外側凸部５２２と、内側凸部５２４と、を有している。外側凸部５２２は、平面部５１０の外周部から下側（発電ブロック１０３とは反対側 Ｚ軸負方向側）に向かって突出している。外側凸部５２２は、平面部５１０の外周部の全周にわたって形成されている。Ｚ軸方向視で、外側凸部５２２は、燃料極側フレーム１４０に重なる位置に配置されている。内側凸部５２４は、平面部５１０の内周部から下側（発電ブロック１０３とは反対側 Ｚ軸負方向側）に向かって突出している。内側凸部５２４は、平面部５１０の内周部の全周にわたって形成されている。すなわち、上側エンドプレート１０４のＺ軸方向に平行な少なくとも１つの断面において、凸部５２０が複数形成されている（本実施形態において外側凸部５２２および内側凸部５２４、図２から図４参照）。

なお、エンドプレート１０４，１０６は、それぞれ、１枚の板状部材をプレス加工（屈曲）して形成されたものである。したがって、平面部３１０，５１０の厚さと、凸部３２０，５２０の厚さとは、互いに同じである。

Ａ－４．ガス通路部材２７の詳細構成：
図８は、燃料電池スタック構造体１０１におけるガス通路部材２７の詳細構成を説明する斜視図である。より詳しくは、図８Ａには、ガス通路部材２７の外観構成を示す斜視図が示されており、図８Ｂには、ガス通路部材２７の外観構成を示す分解斜視図が示されている。図９は、Ｚ軸方向視におけるガス通路部材２７を示す説明図である。

図８に示すように、本実施形態の燃料電池スタック構造体１０１において、ガス通路部材２７は、パイプ部２８、フランジ部２９およびボルト４９に加えて、補助部材４７およびシール部材４８を備えている。

（補助部材４７の構成）
図８および図９に示すように、補助部材４７は、Ｚ軸方向視での外形が略矩形の平板状の部材であり、例えばステンレス等の剛性を有する材料により形成されている。Ｚ軸方向視において、補助部材４７の外縁Ｅｏ４７は、フランジ部２９の内縁Ｅ２９に取り囲まれている。Ｚ軸方向視における補助部材４７の一辺の長さは、フランジ部２９の一辺の長さより小さいかまたは略同一である。Ｚ軸方向における補助部材４７の板厚は、例えば、３ｍｍ以上、１０ｍｍ以下程度である。本実施形態において、フランジ部２９は、Ｚ軸方向における周縁部に、面方向に沿って延び、かつ、Ｚ軸方向に突出したリブを有している。上記フランジ部２９の内縁Ｅ２９は、Ｚ軸方向におけるリブの内縁に相当する。補助部材４７は、Ｚ軸方向において、フランジ部２９と、燃料電池スタック１００（より具体的には、下側エンドプレート１０６）との間に配置されている（図２および図３参照）。本実施形態において、Ｚ軸方向視における補助部材４７の一辺の長さは、フランジ部２９の一辺の長さより小さく、また、補助部材４７は、フランジ部２９の上面に載置されている。

Ｚ軸方向視において、補助部材４７の中央部には、補助部材貫通孔４７Ｈが形成されている。補助部材貫通孔４７Ｈ（補助部材４７の内縁Ｅｉ４７）は、パイプ部２８の外縁Ｅ２８を取り囲んでいる。また、Ｚ軸方向視において、補助部材４７には、４つの角部のそれぞれにボルト孔４７Ａ（ネジ孔）が貫通形成されている。４つのボルト孔４７Ａは、Ｚ軸方向視で、それぞれフランジ部２９のボルト孔２９Ａと重なるように形成されている。パイプ部２８の外縁Ｅ２８は、特許請求の範囲におけるパイプ部の外縁に相当し、ボルト孔４７Ａは、特許請求の範囲における補助片用締結孔に相当する。

本実施形態において、補助部材４７は、２つの補助片（第１の補助片４７１および第２の補助片４７２）から構成されている。本実施形態において、第１の補助片４７１と第２の補助片４７２とは、Ｚ軸方向視において、パイプ部２８の中心点ＰＯを中心とする点対称形状に形成されている。また、本実施形態において、第１の補助片４７１と第２の補助片４７２とは、補助部材貫通孔４７Ｈの周方向において、隙間Ｄを介して互いに隣り合っている。Ｚ軸方向視において、第１の補助片４７１は、補助部材４７の外縁Ｅｏ４７の略半分の長さに相当する第１の外縁Ｅｏ４７１と、補助部材４７の内縁Ｅｉ４７の略半分の長さに相当する第１の内縁Ｅｉ４７１と、第１の外縁Ｅｏ４７１と第１の内縁Ｅｉ４７１とを繋ぐ２つの第１の部分外縁Ｅｐ４７１とによって構成されている。Ｚ軸方向視において、第２の補助片４７２の外縁は、補助部材４７の外縁Ｅｏ４７の略半分の長さに相当する第２の外縁Ｅｏ４７２と、補助部材４７の内縁Ｅｉ４７の略半分の長さに相当する第２の内縁Ｅｉ４７２と、第２の外縁Ｅｏ４７２と第２の内縁Ｅｉ４７２とを繋ぐ２つの第２の部分外縁Ｅｐ４７２とによって構成されている。第２の補助片４７２の第２の部分外縁Ｅｐ４７２は、第１の部分外縁Ｅｐ４７１に沿うように形成されている。上記隙間Ｄは、第１の部分外縁Ｅｐ４７１と第２の部分外縁Ｅｐ４７２とによって形成されている。第１の外縁Ｅｏ４７１および第１の部分外縁Ｅｐ４７１は、それぞれ、特許請求の範囲における「第１の補助片の外縁」および「第１の部分外縁」に相当する。第２の外縁Ｅｏ４７２および第２の部分外縁Ｅｐ４７２は、それぞれ、特許請求の範囲における「第２の補助片の外縁」および「第２の部分外縁」に相当する。

図９に示すように、本実施形態において、第１の部分外縁Ｅｐ４７１は、Ｚ軸方向視において、２つの屈曲部ＣＰ１１，ＣＰ１２を有している。第１の補助片４７１において、屈曲部ＣＰ１１は凹形状に形成されており、屈曲部ＣＰ１２は凸形状に形成されている。本実施形態において、第２の部分外縁Ｅｐ４７２は、第１の部分外縁Ｅｐ４７１と同様に、Ｚ軸方向視において、２つの屈曲部ＣＰ２１，ＣＰ２２を有している。第２の補助片４７２において、屈曲部ＣＰ２１は凸形状に形成されており、屈曲部ＣＰ２２は凹形状に形成されている。第１の部分外縁Ｅｐ４７１の屈曲部ＣＰ１１，ＣＰ１２は、それぞれ、第２の部分外縁Ｅｐ４７２の屈曲部ＣＰ２１，ＣＰ２２に対向する部分に位置している。より具体的には、凹形状の屈曲部ＣＰ１１は、凸形状の屈曲部ＣＰ２１に対向する部分に位置しており、凸形状の屈曲部ＣＰ１２は、凹形状の屈曲部ＣＰ２２に対向する部分に位置している。換言すれば、第１の部分外縁Ｅｐ４７１と第２の部分外縁Ｅｐ４７２とによって形成される隙間Ｄは、補助部材４７の内縁Ｅｉ４７側において、Ｘ軸方向に延びる第１の隙間Ｄ１と、Ｙ軸方向に延びる第３の隙間Ｄ３と、補助部材４７の外縁Ｅｏ４７においてＸ軸方向に延びる第５の隙間Ｄ５と、第１の隙間Ｄ１と第３の隙間Ｄ３とを繋ぐ第２の隙間Ｄ２と、第３の隙間Ｄ３と第５の隙間Ｄ５とを繋ぐ第４の隙間Ｄ４とを有している。

本実施形態において、第１の部分外縁Ｅｐ４７１は、いずれの部分においても、パイプ部２８の中心点ＰＯを通り、かつ、Ｚ軸方向に略直交する任意の直線ＳＬ（例えば、直線ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３等）と交差している。換言すれば、第１の部分外縁Ｅｐ４７１は、当該直線上に位置する部分を含んでいない。特には、第１の部分外縁Ｅｐ４７１のうちの第１の内縁Ｅｉ４７１側部分（すなわち、第１の隙間Ｄ１を構成する部分）と、直線ＳＬ１とのなす角θ１は、例えば、１０°以上、１００°以下であることが好ましい。また、Ｚ軸方向視において、隙間Ｄは、補助部材４７内における広角側領域（直線ＳＬ１によって分割される領域のうち、直線ＳＬ１と、交点Ｐ１を含む内縁Ｅｉ４７との角度が広角となる側の領域）に形成されていることが好ましい。なお、直線ＳＬ１は、パイプ部２８の中心点ＰＯを通り、かつ、Ｚ軸方向に略直交する直線であって、第１の部分外縁Ｅｐ４７１のうちの第１の内縁Ｅｉ４７１側部分と第１の内縁Ｅｉ４７１との交点Ｐ１を通る直線である。ここで、「部分」とは、点を意味するものではなく、一定の長さを有する部分を意味する。また、本実施形態において、第２の部分外縁Ｅｐ４７２は、第１の部分外縁Ｅｐ４７１と同様に、いずれの部分においても、直線ＳＬと交差している。換言すれば、第２の部分外縁Ｅｐ４７２は、第１の部分外縁Ｅｐ４７１と同様に、当該直線上に位置する部分を含んでいない。

第１の部分外縁Ｅｐ４７１の第１の長さＬ１および第２の部分外縁Ｅｐ４７２の第２の長さＬ２（以下、「部分外縁Ｅｐ４７１，Ｅｐ４７２の長さＬ１，Ｌ２」ともいう）は、互いに同等であり、かつ、補助部材４７の幅Ｌｗより長い。ここで、例えば、第１の部分外縁Ｅｐ４７１の第１の長さＬ１と比較する際の補助部材４７の幅Ｌｗとは、第１の内縁Ｅｉ４７１と第１の外縁Ｅｏ４７１との間の長さであって、第１の部分外縁Ｅｐ４７１と第１の内縁Ｅｉ４７１との交点Ｐ１と、交点Ｐ１に最も近い第１の外縁Ｅｏ４７１上の点Ｐ２との間の長さを意味する。部分外縁Ｅｐ４７１，Ｅｐ４７２の長さＬ１，Ｌ２は、例えば、８．４ｍｍ以上、１６．８ｍｍ以下であり、補助部材４７の幅Ｌｗに対して、１００％以上、２００％以下である。また、第１の部分外縁Ｅｐ４７１と第２の部分外縁Ｅｐ４７２とによって形成される隙間Ｄの幅（隙間Ｄの長手方向に略直交する方向における長さ）は、例えば、０．１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である。第１の長さＬ１および第２の長さＬ２は、それぞれ、特許請求の範囲における「第１の部分外縁の長さ」および「第２の部分外縁の長さ」に相当する。直線ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３は、それぞれ、特許請求の範囲における「積層方向に略直交する直線」に相当する。

補助部材４７に形成された４つのボルト孔４７Ａのうち、２つのボルト孔４７Ａ（以下、「第１のボルト孔４７１Ａ」ともいう）は、第１の補助片４７１に形成されており、残りの２つのボルト孔４７Ａ（以下、「第２のボルト孔４７２Ａ」ともいう）は、第２の補助片４７２に形成されている。Ｚ軸方向視において、２つの第１のボルト孔４７１Ａのうちの１つ（以下、「第１の特定ボルト孔４７１ＡＸ」ともいう）は、第１の補助片４７１の２つの第１の部分外縁Ｅｐ４７１のうちの１つ（以下、「第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘ」ともいう）の最も近くに位置している。また、Ｚ軸方向視において、２つの第２のボルト孔４７２Ａのうちの１つ（以下、「第２の特定ボルト孔４７２ＡＸ」ともいう）は、第２の補助片４７２の２つの第２の部分外縁Ｅｐ４７２のうち、第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘに対向する第２の部分外縁Ｅｐ４７２（以下、「第２の特定部分外縁Ｅｐ４７２Ｘ」ともいう）の最も近くに位置している。第１の特定ボルト孔４７１ＡＸおよび第２の特定ボルト孔４７２ＡＸは、それぞれ、特許請求の範囲における第１の補助片用締結孔および第２の補助片用締結孔に相当する。

このような構成において、本実施形態の補助部材４７では、例えば、第１の特定ボルト孔４７１ＡＸと第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘとの間の距離ＬＤ１と、第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘの距離ＬＤｍと、第２の特定ボルト孔４７２ＡＸと第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘとの間の距離ＬＤ２とは、略同等である。これと同様に、第１の特定ボルト孔４７１ＡＸと第２の特定部分外縁Ｅｐ４７２Ｘとの間の距離と、第２の特定部分外縁Ｅｐ４７２Ｘの距離と、第２の特定ボルト孔４７２ＡＸと第２の特定部分外縁Ｅｐ４７２Ｘとの間の距離とは、略同等である。すなわち、第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘと第２の特定部分外縁Ｅｐ４７２Ｘとは、それぞれ、第１の特定ボルト孔４７１ＡＸと第２の特定ボルト孔４７２ＡＸとの間の略中央に位置している。なお、距離ＬＤ１は、第１の特定ボルト孔４７１ＡＸの中心と、第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘの一方の端部であって、第１の特定ボルト孔４７１ＡＸ側の端部との間の、Ｙ軸方向における距離である。距離ＬＤ２は、第２の特定ボルト孔４７２ＡＸの中心と、第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘの他方の端部であって、第２の特定ボルト孔４７２ＡＸ側の端部との間の、Ｙ軸方向における距離である。距離ＬＤｍは、第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘの上記一方の端部と、上記他方の端部との間の、Ｙ軸方向における距離である。

なお、本実施形態において、第１の補助片４７１の第１の内縁Ｅｉ４７１の両端点を繋ぐ線分の長さおよび第２の補助片４７２の第２の内縁Ｅｉ４７２の両端点を繋ぐ線分の長さは、それぞれ、パイプ部２８の外径と同等以上である。このため、本実施形態のガス通路部材２７では、パイプ部２８が下側エンドプレート１０６に接合されている構成においても、第１の補助片４７１および第２の補助片４７２を脱着することができる。

（シール部材４８の構成）
シール部材４８は、Ｚ軸方向視での外径が略矩形の平板状の部材であり、例えばマイカ等の弾性を有する材料により形成されている。シール部材４８は、Ｚ軸方向において、フランジ部２９と、他の部材５０との間に配置され、フランジ部２９と他の部材５０との間におけるガスリークを抑制する。Ｚ軸方向視において、シール部材４８の中央部には、シール部材貫通孔４８Ｈが形成されている。Ｚ軸方向視において、シール部材貫通孔４８Ｈ（シール部材４８の内縁）は、パイプ部２８の外縁Ｅ２８と略同一である。また、シール部材４８には、４つの角部のそれぞれにボルト孔４８Ａが貫通形成されている。４つのボルト孔４８Ａは、それぞれフランジ部２９のボルト孔２９Ａと重なるように形成されている。なお、上述したように、他の部材５０は、ガス配管等の外部装置を構成する接続部分である。他の部材５０は、パイプ部２８の外縁Ｅ２８と略同一の内縁を有する貫通孔５０Ｈと、フランジ部２９のボルト孔２９Ａと重なる４つのボルト孔５０Ａとが形成されていれば、その形状は特に限定されない。

本実施形態において、ボルト４９は、ネジ山４９ｔを有するとともに、下端部に、他の部材５０のボルト孔５０Ａより大きい外径を有する頭部を有する。ボルト４９の上端部は、他の部材５０のボルト孔５０Ａと、シール部材４８のボルト孔４８Ａと、フランジ部２９のボルト孔２９Ａとを介して補助部材４７のボルト孔４７Ａ（ネジ孔）に螺合している。このため、ガス通路部材２７の各部材は、他の部材５０とともに一体に締結される。

Ａ－５．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態のガス通路部材２７は、燃料電池スタック１００に設けられたマニホールド１６１，１６２，１７１，１７２に、それぞれ接続されている。本実施形態のガス通路部材２７は、パイプ部２８とフランジ部２９とを備えている。パイプ部２８は、マニホールド１６１，１６２，１７１，１７２に連通するガス貫通孔２６を有している。フランジ部２９には、ボルト４９が挿入されるボルト孔２９Ａが４つ形成されており、かつ、フランジ部２９は、パイプ部２８の外周面Ｓ２８から張り出した部分を含んでいる。本実施形態のガス通路部材２７は、さらに、フランジ部２９と燃料電池スタック１００（具体的には、下側エンドプレート１０６）との間に配置された補助部材４７を備えている。補助部材４７には、パイプ部２８の外縁Ｅ２８を取り囲む補助部材貫通孔４７Ｈが形成されている。補助部材４７は、２つの補助片（具体的には、第１の補助片４７１および第２の補助片４７２）から構成されている。第１の補助片４７１および第２の補助片４７２は、それぞれ、ボルト４９に螺合する２つのボルト孔４７Ａ（具体的には、第１のボルト孔４７１Ａおよび第２のボルト孔４７２Ａ）を有している。第１の補助片４７１の外縁は、第２の補助片４７２に対向する第１の部分外縁Ｅｐ４７１を有しており、第２の補助片４７２の外縁は、第１の補助片４７１の第１の部分外縁Ｅｐ４７１に沿う第２の部分外縁Ｅｐ４７２を有している。本実施形態のガス通路部材２７では、第１の部分外縁Ｅｐ４７１の第１の長さＬ１と、第２の部分外縁Ｅｐ４７２の第２の長さＬ２とは、補助部材４７の幅Ｌｗより長い。

上記ガス通路部材２７の周辺におけるガスリークは、特に、ボルト４９付近よりもボルト４９から離れた領域、すなわち、ボルト４９と、当該ボルト４９に隣り合うボルト４９との中央領域において、発生しやすい傾向がある。本実施形態のガス通路部材２７では、フランジ部２９と燃料電池スタック１００（具体的には、下側エンドプレート１０６）との間に、補助部材４７が備えられている。補助部材４７は、２つの補助片（すなわち、第１の補助片４７１と第２の補助片４７２）から構成されている。第１の補助片４７１および第２の補助片４７２は、それぞれボルト４９に螺合する２つのボルト孔４７Ａ（具体的には、第１のボルト孔４７１Ａおよび第２のボルト孔４７２Ａ）を有している。このため、補助部材４７によってフランジ部２９が補強され、ひいては、フランジ部２９の変形を抑制することができる。

また、本実施形態のガス通路部材２７では、第１の補助片４７１と第２の補助片４７２との２つの補助片において、第１の補助片４７１の外縁は第２の補助片４７２に対向する第１の部分外縁Ｅｐ４７１を有し、かつ、第２の補助片４７２の外縁は第１の補助片４７１の第１の部分外縁Ｅｐ４７１に沿う第２の部分外縁Ｅｐ４７２を有している。このため、ボルト４９から離れた領域（特には、第１の補助片４７１における第１の部分外縁Ｅｐ４７１付近や第２の補助片４７２における第２の部分外縁Ｅｐ４７２付近）においても、ボルト４９の締結力の影響（以下、「締結効果」ともいう）を及ぼすことができ、ひいては、フランジ部２９の変形を抑制することができる。

また、本実施形態のガス通路部材２７では、補助部材４７が第１の補助片４７１と第２の補助片４７２との２つの補助片から構成されているため、ガス通路部材２７が燃料電池スタック１００に接続された後においても、ガス通路部材２７から補助部材４７を脱着可能である。このため、ガス通路部材２７と他の部材５０とが、ボルト４９とナットとを用いて互いに締結されている構成と比較して、良好な作業性を維持することができる。

ガス通路部材２７におけるフランジ部２９は、ボルト４９の締結効果が小さい部分において変形しやすく、当該変形した部分にリークパスが生じる傾向がある。本実施形態のガス通路部材２７では、第１の補助片４７１の第１の部分外縁Ｅｐ４７１の第１の長さＬ１と、第２の補助片４７２の第２の部分外縁Ｅｐ４７２の第２の長さＬ２とが、補助部材４７の幅Ｌｗより長い。このため、第１の補助片４７１の第１の部分外縁Ｅｐ４７１の第１の長さＬ１と、第２の補助片４７２の第２の部分外縁Ｅｐ４７２の第２の長さＬ２とが、補助部材４７の幅Ｌｗと同等である構成と比較して、長いリークパスを確保することができ、ひいては、ガスリークを抑制することができる。

従って、本実施形態のガス通路部材２７によれば、良好な作業性を維持しつつ、ガス通路部材２７におけるフランジ部２９の変形を抑制し、ひいては、ガス通路部材２７の周辺におけるガスリークを抑制することができる。

また、本実施形態のガス通路部材２７では、Ｚ軸方向視において、第１の部分外縁Ｅｐ４７１と第２の部分外縁Ｅｐ４７２とが、それぞれ、直線ＳＬと交差している。本実施形態のガス通路部材２７によれば、一般に、ガス通路部材２７のパイプ部２８を流れるガスが、フランジ部２９と他の部材５０との間においてリークする際、Ｚ軸方向視において、ガスはパイプ部２８の中心点ＰＯを中心として放射線状に（直線ＳＬに沿って）リークする傾向がある。換言すれば、ガスは、当該放射線状に（直線ＳＬに沿って）リークする際に、より小さい流れ抵抗でリークする傾向がある。本実施形態のガス通路部材２７では、第１の補助片４７１の第１の部分外縁Ｅｐ４７１と第２の補助片４７２の第２の部分外縁Ｅｐ４７２とが、それぞれ、直線ＳＬと交差している。すなわち、ガス通路部材２７のフランジ部２９と他の部材５０との間に形成されるリークパスも、直線ＳＬと交差している。このため、本実施形態のガス通路部材２７によれば、当該リークパスを流れるガスは、直線ＳＬと交差している部分において流れ抵抗が上昇し、ひいては、ガス通路部材２７の周辺におけるガスリークをより効果的に抑制することができる。

また、本実施形態のガス通路部材２７では、Ｚ軸方向視において、第１の部分外縁Ｅｐ４７１と第２の部分外縁Ｅｐ４７２とは、それぞれ、２つの屈曲部（屈曲部ＣＰ１１，ＣＰ１２および屈曲部ＣＰ２１，ＣＰ２２）を有している。すなわち、ガス通路部材２７のフランジ部２９と他の部材５０との間に形成されるリークパスも、上記屈曲部ＣＰ１１，ＣＰ１２，ＣＰ２１，ＣＰ２２を有している。このため、本実施形態のガス通路部材２７によれば、当該リークパスを流れるガスは、当該屈曲部ＣＰ１１，ＣＰ１２，ＣＰ２１，ＣＰ２２において流れ抵抗が上昇し、ひいては、ガス通路部材２７の周辺におけるガスリークをより効果的に抑制することができる。

また、本実施形態のガス通路部材２７では、補助部材４７は、第１の補助片４７１と第２の補助片４７２とから構成されている。換言すれば、本実施形態のガス通路部材２７では、補助部材４７を構成する補助片の数が２つである。このため、補助片同士の繋ぎ目を最低数である２箇所とすることができ、ひいては、ガスのリークパスの数を最低数とすることができる。従って、本実施形態のガス通路部材２７によれば、ガス通路部材２７の周辺におけるガスリークをより効果的に抑制することができる。

また、本実施形態のガス通路部材２７では、Ｚ軸方向視において、第１の補助片４７１と第２の補助片４７２とは、パイプ部２８の中心点ＰＯを中心とする点対称形状である。換言すれば、第１の補助片４７１は、その表裏を反転させることにより第２の補助片４７２として使用可能である。このため、本実施形態のガス通路部材２７によれば、第１の補助片４７１と第２の補助片４７２とが点対称形状でない構成と比較して、第１の補助片４７１および第２の補助片４７２の製造時における製造効率および第１の補助片４７１および第２の補助片４７２のガス通路部材２７への取付け時における取付け効率を向上させることができる。

また、本実施形態のガス通路部材２７では、Ｚ軸方向視において、第１の部分外縁Ｅｐ４７１と第２の部分外縁Ｅｐ４７２とは、それぞれ、第１の特定ボルト孔４７１ＡＸと第２の特定ボルト孔４７２ＡＸとの間の略中央に位置している。例えば、第１の補助片４７１において、第１の特定ボルト孔４７１ＡＸに挿通されるボルト４９の締結効果は、ボルト４９からの距離が大きいほど小さい。すなわち、第１の部分外縁Ｅｐ４７１における締結効果は、Ｚ軸方向視において、第１の部分外縁Ｅｐ４７１の位置がボルト４９から離間するほど小さくなる。本実施形態のガス通路部材２７では、積層方向視において、第１の部分外縁Ｅｐ４７１と第２の部分外縁Ｅｐ４７２とが、それぞれ、第１の特定ボルト孔４７１ＡＸと第２の特定ボルト孔４７２ＡＸとの間の略中央に位置しているため、第１の部分外縁Ｅｐ４７１と第１の特定ボルト孔４７１ＡＸとの間の距離と、第２の部分外縁Ｅｐ４７２と第２の部分外縁Ｅｐ４７２との間の距離との両方を最小距離とすることができる。このため、部分外縁Ｅｐ４７１，Ｅｐ４７２が、それぞれ、特定ボルト孔４７１ＡＸ，４７２Ｘのうちの一方に偏って位置する構成と比較して、部分外縁Ｅｐ４７１，Ｅｐ４７２における締結効果の低下を抑制することができる。従って、本実施形態のガス通路部材２７によれば、ガス通路部材２７の周辺におけるガスリークをより効果的に抑制することができる。

Ｂ．第２実施形態：
図１０は、第２実施形態における燃料電池スタック構造体１０１ａのガス通路部材２７ａを示す説明図である。図１０には、Ｚ軸方向視におけるガス通路部材２７ａが示されている。以下では、第２実施形態の燃料電池スタック構造体１０１ａを構成する各構成の内、上述した第１実施形態における燃料電池スタック構造体１０１の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。

図１０に示すように、本実施形態の燃料電池スタック構造体１０１ａにおいて、ガス通路部材２７ａは、パイプ部２８、フランジ部２９、ボルト４９（図示せず）、補助部材４７ａおよびシール部材４８（図示せず）を備えている。第２実施形態の燃料電池スタック構造体１０１ａは、補助部材４７ａを構成する第１の補助片４７１ａの第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａおよび第２の補助片４７２ａの第２の部分外縁Ｅｐ４７２ａが、それぞれ略直線形状である点で、第１実施形態の燃料電池スタック構造体１０１と異なる。

補助部材４７ａは、第１実施形態の補助部材４７と同様に、Ｚ軸方向視での外径が略矩形の平板状の部材であり、例えばステンレス等の剛性を有する材料により形成されている。Ｚ軸方向視において、補助部材４７ａの外縁Ｅｏ４７ａは、フランジ部２９の内縁Ｅ２９に取り囲まれている。Ｚ軸方向視における補助部材４７ａの一辺の長さは、フランジ部２９の一辺の長さより小さいかまたは略同一である。

Ｚ軸方向視において、補助部材４７ａの中央部には、補助部材貫通孔４７Ｈが形成されている。補助部材貫通孔４７Ｈ（補助部材４７の内縁Ｅｉ４７）は、パイプ部２８の外縁Ｅ２８を取り囲んでいる。また、Ｚ軸方向視において、補助部材４７ａには、４つの角部のそれぞれにボルト孔４７Ａ（ネジ孔）が貫通形成されている。

本実施形態において、補助部材４７ａは、第１実施形態の補助部材４７と同様に、２つの補助片（第１の補助片４７１ａおよび第２の補助片４７２ａ）から構成されている。本実施形態において、第１の補助片４７１ａと第２の補助片４７２ａとは、Ｚ軸方向視において、パイプ部２８の中心点ＰＯを中心とする点対称形状に形成されている。また、本実施形態において、第１の補助片４７１ａと第２の補助片４７２ａとは、補助部材貫通孔４７Ｈの周方向において、隙間Ｄａを介して互いに隣り合っている。Ｚ軸方向視において、第１の補助片４７１ａは、補助部材４７ａの外縁Ｅｏ４７ａの略半分の長さに相当する第１の外縁Ｅｏ４７１ａと、補助部材４７ａの内縁Ｅｉ４７ａの略半分の長さに相当する第１の内縁Ｅｉ４７１ａと、第１の外縁Ｅｏ４７１ａと第１の内縁Ｅｉ４７１ａとを繋ぐ２つの第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａとによって構成されている。Ｚ軸方向視において、第２の補助片４７２ａの外縁は、補助部材４７ａの外縁Ｅｏ４７ａの略半分の長さに相当する第２の外縁Ｅｏ４７２ａと、補助部材４７ａの内縁Ｅｉ４７ａの略半分の長さに相当する第２の内縁Ｅｉ４７２ａと、第２の外縁Ｅｏ４７２ａと第２の内縁Ｅｉ４７２ａとを繋ぐ２つの第２の部分外縁Ｅｐ４７２ａとによって構成されている。第２の補助片４７２ａの第２の部分外縁Ｅｐ４７２ａは、第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａに沿うように形成されている。本実施形態において、第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａおよび第２の部分外縁Ｅｐ４７２ａは、それぞれ、Ｚ軸方向視において、Ｘ軸方向に対して角度を有する直線状に形成されている（換言すれば、Ｘ軸方向に対して平行ではない）。上記隙間Ｄａは、第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａと第２の部分外縁Ｅｐ４７２ａとによって形成されている。すなわち、本実施形態において、隙間Ｄａは、Ｚ軸方向視において、Ｘ軸方向に対して角度を有する直線状に形成されている。第１の外縁Ｅｏ４７１ａおよび第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａは、それぞれ、特許請求の範囲における「第１の補助片の外縁」および「第１の部分外縁」に相当する。第２の外縁Ｅｏ４７２ａおよび第２の部分外縁Ｅｐ４７２ａは、それぞれ、特許請求の範囲における「第２の補助片の外縁」および「第２の部分外縁」に相当する。

本実施形態において、第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａは、いずれの部分においても、パイプ部２８の中心点ＰＯを通り、かつ、Ｚ軸方向に略直交する任意の直線ＳＬ（例えば、直線ＳＬ１ａ，ＳＬ２，ＳＬ３等）と交差している。換言すれば、第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａは、当該直線上に位置する部分を含んでいない。また、Ｚ軸方向視において、隙間Ｄａは、補助部材４７ａ内における広角側領域（直線ＳＬ１ａによって分割される領域のうち、直線ＳＬ１ａと、交点Ｐ１ａを含む内縁Ｅｉ４７ａとの角度が広角となる側の領域）に形成されていることが好ましい。なお、直線ＳＬ１ａは、パイプ部２８の中心点ＰＯを通り、かつ、Ｚ軸方向に略直交する直線であって、第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａのうちの第１の内縁Ｅｉ４７１ａ側部分と第１の内縁Ｅｉ４７１ａとの交点Ｐ１ａを通る直線である。また、本実施形態において、第２の部分外縁Ｅｐ４７２ａは、第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａと同様に、いずれの部分においても、直線ＳＬと交差している。換言すれば、第２の部分外縁Ｅｐ４７２ａは、第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａと同様に、当該直線上に位置する部分を含んでいない。

第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａの第１の長さＬ１ａおよび第２の部分外縁Ｅｐ４７２ａの第２の長さＬ２ａ（以下、「部分外縁Ｅｐ４７１ａ，Ｅｐ４７２ａの長さＬ１ａ，Ｌ２ａ」ともいう）は、互いに同等であり、かつ、補助部材４７ａの幅Ｌｗより長い。第１の長さＬ１ａおよび第２の長さＬ２ａは、それぞれ、特許請求の範囲における「第１の部分外縁の長さ」および「第２の部分外縁の長さ」に相当する。

補助部材４７ａに形成された４つのボルト孔４７Ａのうち、２つの第１のボルト孔４７１Ａは、第１の補助片４７１ａに形成されており、残りの２つの第２のボルト孔４７２Ａは、第２の補助片４７２ａに形成されている。Ｚ軸方向視において、２つの第１のボルト孔４７１Ａのうちの１つである第１の特定ボルト孔４７１ＡＸは、第１の補助片４７１ａの２つの第１の部分外縁Ｅｐ４７１ａのうちの１つである第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘの最も近くに位置している。また、Ｚ軸方向視において、２つの第２のボルト孔４７２Ａのうちの１つである第２の特定ボルト孔４７２ＡＸは、第２の補助片４７２ａの２つの第２の部分外縁Ｅｐ４７２ａのうち、第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘａに対向する第２の部分外縁Ｅｐ４７２ａ（以下、「第２の特定部分外縁Ｅｐ４７２Ｘａ」ともいう）の最も近くに位置している。

このような構成において、本実施形態の補助部材４７ａでは、第１の実施形態の補助部材４７と同様に、例えば、第１の特定ボルト孔４７１ＡＸａと第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘａとの間の距離と、第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘａの距離と、第２の特定ボルト孔４７２ＡＸａと第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘａとの間の距離とは、略同等である。これと同様に、第１の特定ボルト孔４７１ＡＸａと第２の特定部分外縁Ｅｐ４７２Ｘａとの間の距離と、第２の特定部分外縁Ｅｐ４７２Ｘａの距離と、第２の特定ボルト孔４７２ＡＸａと第２の特定部分外縁Ｅｐ４７２Ｘａとの間の距離とは、略同等である。すなわち、第１の特定部分外縁Ｅｐ４７１Ｘａと第２の特定部分外縁Ｅｐ４７２Ｘａとは、それぞれ、第１の特定ボルト孔４７１ＡＸａと第２の特定ボルト孔４７２ＡＸａとの間の略中央に位置している。

本実施形態のガス通路部材２７ａは、上述の構成を有している。このため、第１実施形態のガス通路部材２７と同様に、良好な作業性を維持しつつ、ガス通路部材２７ａの周辺におけるガスリークを抑制することができる。より詳しくは、本実施形態のガス通路部材２７ａにおいても、ガス通路部材２７ａにおけるフランジ部２９の変形を抑制することができる。また、本実施形態のガス通路部材２７ａにおいても、上記リークパスを流れるガスは、直線ＳＬと交差している部分において流れ抵抗が上昇する。また、本実施形態のガス通路部材２７ａにおいても、第１の補助片４７１ａおよび第２の補助片４７２ａの製造時における製造効率および第１の補助片４７１ａおよび第２の補助片４７２ａのガス通路部材２７ａへの取付け時における取付け効率を向上させることができる。

Ｃ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態における燃料電池スタック構造体１０１の構成や燃料電池スタック構造体１０１を構成する各部分の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記第１実施形態において、ガス通路部材２７は、シール部材４８を備えない構成であってもよい。上記第１実施形態において、補助部材４７は、３つ以上の補助片を備える構成であってもよい。このような構成において、各補助片は、少なくとも１つのボルト孔４７Ａを有する。また、第１の補助片４７１および第２の補助片４７２等の各補助片に形成されたボルト孔４７Ａの数は、２つに限定されず、１つまたは３つ以上であってもよい。ただし、各補助片に形成されるボルト孔４７Ａの数は、好ましくは、フランジ部２９へ良好に固定される観点から、２つ以上である。

上記実施形態において、第１の補助片４７１と第２の補助片４７２とは、Ｚ軸方向視において、パイプ部２８の中心点ＰＯを中心とする点対称形状に形成されているが、これに限定されない。また、上記実施形態において、第１の補助片４７１における第１の部分外縁Ｅｐ４７１が有する屈曲部ＣＰ１１，ＣＰ１２の数は、２つに限定されず、１つまたは３つ以上であってもよい。第２の補助片４７２における第２の部分外縁Ｅｐ４７２が有する屈曲部ＣＰ２１，ＣＰ２２についても同様である。また、上記実施形態において、第１の補助片４７１の第１の内縁Ｅｉ４７１の両端点を繋ぐ線分の長さと、第２の補助片４７２の第２の部分外縁Ｅｐ４７２の両端点を繋ぐ線分の長さとの少なくとも一方が、パイプ部２８の外径と同等以上である構成あってもよい。

上記実施形態では、単セル用セパレータ１２０およびＩＣ用セパレータ１８０が、連結部１２８，１８８を有しているが、単セル用セパレータ１２０およびＩＣ用セパレータ１８０が、連結部１２８，１８８を有さなくてもよい。

また、上記第１実施形態では、一対のエンドプレート１０４，１０６に孔３２，３４が形成されているが、一対のエンドプレート１０４，１０６の少なくとも一方について該孔３２，３４が形成されていなくてもよい。また、一対のエンドプレート１０４，１０６の少なくとも一方は、凸部３２０，５２０等を備えない全体として平板状であってもよい。また、上記各実施形態では、一対のターミナルプレート４１０，４２０を備えていたが、一対のターミナルプレート４１０，４２０を備えずに、一対のエンドプレート１０４，１０６がターミナルプレートとして機能する形態であってもよい。この場合、末端セパレータは、発電ブロック１０３のＺ軸方向の上端に位置するＩＣ用セパレータ１８０であってもよい。

上記実施形態では、凸部３２０，５２０は、平面部３１０，５１０からＺ軸方向に突出していたが、凸部３２０，５２０は、平面部３１０，５１０に垂直な方向に対して傾斜していてもよい。平面部３１０，５１０に対する凸部３２０，５２０の傾斜角度は、７０度以上であることが好ましい。また、各凸部３２０，５２０は、各エンドプレート１０４，１０６における全周にわたって形成されていたが、各凸部３２０，５２０は、各エンドプレート１０４，１０６における全周における一部分だけに形成されていてもよい。また、凸部３２０，５２０が各エンドプレート１０４，１０６の外周部と内周部とのいずれか一方だけに形成された形態であってもよい。平面部３１０，５１０からの凸部３２０，５２０の立ち上がり長さ（Ｚ軸方向の長さ）は、平面部３１０，５１０の厚さ以下であってもよい。

また、上記実施形態では、インターコネクタ１９０は導電性の被覆層１９４を含んでいるが、インターコネクタ１９０が該被覆層１９４を含んでいなくてもよい。また、上記実施形態では、単セル１１０が反応防止層１１８を有しているが、単セル１１０が反応防止層１１８を有さないとしてもよい。また、上記実施形態において、燃料電池スタック１００に含まれる単セル１１０の個数（発電単位１０２の個数）は、あくまで一例であり、単セル１１０の個数は燃料電池スタック１００に要求される出力電圧等に応じて適宜決められる。また、上記実施形態における各部材を構成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により構成されていてもよい。

また、上記実施形態の燃料電池スタック１００は、カウンターフロータイプのＳＯＦＣであるが、本明細書に開示される技術は、コフロータイプのＳＯＦＣにも同様に適用可能である。なお、コフロータイプのＳＯＦＣでは、Ｚ軸方向視で、燃料ガス供給連通流路１４２と酸化剤ガス供給連通流路１３２とは、単セル１１０の一の辺に対向するように配置され、かつ、燃料ガス排出連通流路１４３と酸化剤ガス排出連通流路１３３とは、単セル１１０の該一の辺に対して単セル１１０の中心点を挟んで対向する他の辺に対向するように配置されているような構成を有している。また、本明細書に開示される技術は、クロスフロータイプのＳＯＦＣにも同様に適用可能である。

また、上記実施形態では、燃料ガスに含まれる水素と酸化剤ガスに含まれる酸素との電気化学反応を利用して発電を行う燃料電池スタック１００を対象としているが、本明細書に開示される技術は、水の電気分解反応を利用して水素の生成を行う固体酸化物形電解セル（ＳＯＥＣ）の構成単位である電解単セルを複数備える電解セルスタックにも同様に適用可能である。なお、電解セルスタックの基本的な構成は、例えば特開２０１６－８１８１３号公報に記載されているように公知であるが、おおよそ以下の通りである。すなわち、電解セルスタックの構成は、上述した実施形態の燃料電池スタック１００の構成において、「発電単位」を「電解セル単位」と読み替え、「単セル」を「電解単セル」と読み替え、「酸化剤ガス供給マニホールド」を「空気排出マニホールド」と読み替え、「酸化剤ガス排出マニホールド」を「空気供給マニホールド」と読み替え、「燃料ガス供給マニホールド」を「水素排出マニホールド」と読み替え、「燃料ガス排出マニホールド」を「水蒸気供給マニホールド」と読み替え、「酸化剤ガス供給連通流路」を「空気排出連通流路」と読み替え、「酸化剤ガス排出連通流路」を「空気供給連通流路」と読み替え、「燃料ガス供給連通流路」を「水素排出連通流路」と読み替え、「燃料ガス排出連通流路」を「水蒸気供給連通流路」と読み替えた構成である。

電解セルスタックの運転の際には、空気極１１４がプラス（陽極）で燃料極（水素極）１１６がマイナス（陰極）となるように、電解セルスタックに電圧が印加される。また、ガス通路部材２７を介して水蒸気供給マニホールドに原料ガスとしての水蒸気が供給される。なお、供給される水蒸気に、水素ガスが含まれていてもよい。水蒸気供給マニホールドに供給された水蒸気は、水蒸気供給マニホールドから各電解セル単位の水蒸気供給連通流路を介して燃料室１７６に供給され、各電解単セルにおける水の電気分解反応に供される。各電解単セルにおける水の電気分解反応により燃料室１７６で発生した水素ガスは、余った水蒸気と共に水素排出連通流路を介して水素排出マニホールドに排出され、水素排出マニホールドからガス通路部材２７を経て電解セルスタックの外部に取り出される。

また、電解セルスタックの運転の際には、電解セルスタックの温度の制御等のために、必要により空気が電解セルスタックの内部に供給される。この場合には、ガス通路部材２７を介して空気供給マニホールドに供給された空気が、空気供給マニホールドから各電解セル単位の空気供給連通流路を介して、空気室１６６に供給される。空気室１６６に供給された空気は、空気極１１４で生成される酸素とともに空気排出連通流路を介して空気排出マニホールドに排出され、空気排出マニホールドからガス通路部材２７を経て電解セルスタックの外部に排出される。

このような構成の電解セルスタックにおいても、上記実施形態における燃料電池スタック１００と同様の構成を採用することにより、上記実施形態における燃料電池スタック１００の作用効果と同様の作用効果を奏する。

また、上記実施形態では、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）を例に説明したが、本明細書に開示される技術は、溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）といった他のタイプの燃料電池（または電解セル）にも適用可能である。

２２：ボルト ２４：ナット ２６：ガス貫通孔 ２７：ガス通路部材 ２７ａ：ガス通路部材 ２８：パイプ部 ２９：フランジ部 ２９Ａ：ボルト孔 ３２：孔 ３４：孔 ４４：接続部材 ４７：補助部材 ４７Ａ：ボルト孔 ４７Ｈ：補助部材貫通孔 ４７ａ：補助部材 ４８：シール部材 ４８Ａ：ボルト孔 ４８Ｈ：シール部材貫通孔 ４９：ボルト ４９ｔ：ネジ山 ５０：他の部材 ５０Ａ：ボルト孔 ５０Ｈ：貫通孔 １００：燃料電池スタック １０１：燃料電池スタック構造体 １０１ａ：燃料電池スタック構造体 １０２：発電単位 １０３：発電ブロック １０４：上側エンドプレート １０６：下側エンドプレート １０７：エンド貫通孔 １０８：連通孔 １０９：ボルト孔 １１０：単セル １１２：電解質層 １１４：空気極 １１６：燃料極 １１８：反応防止層 １２０：単セル用セパレータ １２１：貫通孔 １２４：接合部 １２５：ガラスシール部 １２６：内側部 １２７：外側部 １２８：連結部 １３０：空気極側フレーム １３１：孔 １３２：酸化剤ガス供給連通流路 １３３：酸化剤ガス排出連通流路 １３４：空気極側集電部 １４０：燃料極側フレーム １４１：孔 １４２：燃料ガス供給連通流路 １４３：燃料ガス排出連通流路 １４４：燃料極側集電部材 １４５：電極対向部 １４６：インターコネクタ対向部 １４７：連接部 １４９：スペーサー １５０：平板部 １６１：酸化剤ガス供給マニホールド １６２：酸化剤ガス排出マニホールド １６６：空気室 １７１：燃料ガス供給マニホールド １７２：燃料ガス排出マニホールド １７６：燃料室 １８０：ＩＣ用セパレータ １８１：貫通孔 １８６：内側部 １８７：外側部 １８８：連結部 １８９：下端プレート １９０：インターコネクタ １９４：被覆層 １９６：導電性接合材 ２００：絶縁部 ２１０：末端セパレータ ２１１：貫通孔 ２１６：内側部 ２１７：外側部 ２１８：連結部 ２２０：上端プレート ３１０：平面部 ３２０：凸部 ３２２：外側凸部 ３２４：内側凸部 ４１０：上側ターミナルプレート ４１２：孔 ４２０：下側ターミナルプレート ４７１：第１の補助片 ４７１Ａ：第１のボルト孔 ４７１ＡＸ：第１の特定ボルト孔 ４７１ＡＸａ：第１の特定ボルト孔 ４７１ａ：第１の補助片 ４７２：第２の補助片 ４７２Ａ：第２のボルト孔 ４７２ＡＸ：第２の特定ボルト孔 ４７２ＡＸａ：第２の特定ボルト孔 ４７２ａ：第２の補助片 ５１０：平面部 ５２０：凸部 ５２２：外側凸部 ５２４：内側凸部 ＣＰ１１：屈曲部 ＣＰ１２：屈曲部 ＣＰ２１：屈曲部 ＣＰ２２：屈曲部 Ｄ：隙間 Ｄａ：隙間 Ｅｐ４７１：第１の部分外縁 Ｅｐ４７１ａ：第１の部分外縁 Ｅｐ４７２：第２の部分外縁 Ｅｐ４７２ａ：第２の部分外縁 ＦＧ：燃料ガス ＦＯＧ：燃料オフガス ＯＧ：酸化剤ガス ＯＯＧ：酸化剤オフガス

Claims (13)

1. 電気化学反応セルスタックに設けられたマニホールドに接続されるガス通路部材であって、
   前記マニホールドに連通する貫通孔を有するパイプ部と、
   ボルトが挿入されるフランジ用締結孔が少なくとも２つ形成され、かつ、前記パイプ部の外側面から張り出した部分を含むフランジ部と、を備え、
   さらに、
   前記フランジ部と前記電気化学反応セルスタックとの間に配置され、かつ、前記パイプ部の外縁を取り囲む補助部材貫通孔が形成された補助部材であって、第１の補助片と前記第１の補助片に隣り合う第２の補助片とを含む少なくとも２つの補助片から構成された補助部材、を備え、
   前記少なくとも２つの補助片は、それぞれ、前記ボルトに螺合する少なくとも１つの補助片用締結孔を有しており、
   前記第１の補助片の外縁は、前記補助部材の外縁を構成する第１の外縁と、前記補助部材貫通孔の内縁を構成する第１の内縁と、を繋ぎ、前記第２の補助片に対向する第１の部分外縁を有しており、
   前記第２の補助片の外縁は、前記第１の補助片の前記第１の部分外縁に沿う第２の部分外縁を有しており、
   前記第１の部分外縁の長さと、前記第２の部分外縁の長さとは、前記第１の内縁と前記第１の外縁の間の長さであって、前記第１の部分外縁と前記第１の内縁との交点と、前記交点に最も近い前記第１の外縁上の点との間の長さで規定される前記補助部材の幅より長い、
   ことを特徴とするガス通路部材。
2. 電気化学反応セルスタックに設けられたマニホールドに接続されるガス通路部材であって、
   前記マニホールドに連通する貫通孔を有するパイプ部と、
   ボルトが挿入されるフランジ用締結孔が少なくとも２つ形成され、かつ、前記パイプ部の外側面から張り出した部分を含むフランジ部と、を備え、
   さらに、
   前記フランジ部と前記電気化学反応セルスタックとの間に配置され、かつ、前記パイプ部の外縁を取り囲む補助部材貫通孔が形成された補助部材であって、第１の補助片と前記第１の補助片に隣り合う第２の補助片とを含む少なくとも２つの補助片から構成された補助部材、を備え、
   前記少なくとも２つの補助片は、それぞれ、前記ボルトに螺合する少なくとも１つの補助片用締結孔を有しており、
   前記第１の補助片の外縁は、前記補助部材の外縁を構成する第１の外縁と、前記補助部材貫通孔の内縁を構成する第１の内縁と、を繋ぎ、前記第２の補助片に対向する第１の部分外縁を有しており、
   前記第２の補助片の外縁は、前記第１の補助片の前記第１の部分外縁に沿う第２の部分外縁を有しており、
   前記第１の外縁が第１の辺を有しており、
   前記第１の部分外縁が、前記第１の辺と、前記第１の内縁とを繋いでおり、
   前記第１の部分外縁の長さと、前記第２の部分外縁の長さとは、前記第１の内縁と前記第１の外縁の間の長さであって、前記第１の部分外縁と前記第１の内縁との交点と、前記第１の辺上の点であって前記交点に最も近い点との間の長さで規定される前記補助部材の幅より長い、
   ことを特徴とするガス通路部材。
3. 電気化学反応セルスタックに設けられたマニホールドに接続されるガス通路部材であって、
   前記マニホールドに連通する貫通孔を有するパイプ部と、
   ボルトが挿入されるフランジ用締結孔が少なくとも２つ形成され、かつ、前記パイプ部の外側面から張り出した部分を含むフランジ部と、を備え、
   さらに、
   前記フランジ部と前記電気化学反応セルスタックとの間に配置され、かつ、前記パイプ部の外縁を取り囲む補助部材貫通孔が形成された補助部材であって、第１の補助片と前記第１の補助片に隣り合う第２の補助片とを含む少なくとも２つの補助片から構成された補助部材、を備え、
   前記少なくとも２つの補助片は、それぞれ、前記ボルトに螺合する少なくとも１つの補助片用締結孔を有しており、
   前記第１の補助片の外縁は、前記補助部材の外縁を構成する第１の外縁と、前記補助部材貫通孔の内縁を構成する第１の内縁と、を繋ぎ、前記第２の補助片に対向する第１の部分外縁を有しており、
   前記第２の補助片の外縁は、前記第１の補助片の前記第１の部分外縁に沿う第２の部分外縁を有しており、
   前記フランジ部と前記補助部材との積層方向視において、前記第１の部分外縁と前記第２の部分外縁とは、それぞれ、少なくとも１つの屈曲部を有する、
   ことを特徴とするガス通路部材。
4. 電気化学反応セルスタックに設けられたマニホールドに接続されるガス通路部材であって、
   前記マニホールドに連通する貫通孔を有するパイプ部と、
   ボルトが挿入されるフランジ用締結孔が少なくとも２つ形成され、かつ、前記パイプ部の外側面から張り出した部分を含むフランジ部と、を備え、
   さらに、
   前記フランジ部と前記電気化学反応セルスタックとの間に配置され、かつ、前記パイプ部の外縁を取り囲む補助部材貫通孔が形成された補助部材であって、第１の補助片と前記第１の補助片に隣り合う第２の補助片とを含む少なくとも２つの補助片から構成された補助部材、を備え、
   前記少なくとも２つの補助片は、それぞれ、前記ボルトに螺合する少なくとも１つの補助片用締結孔を有しており、
   前記第１の補助片の外縁は、前記補助部材の外縁を構成する第１の外縁と、前記補助部材貫通孔の内縁を構成する第１の内縁と、を繋ぎ、前記第２の補助片に対向する第１の部分外縁を有しており、
   前記第２の補助片の外縁は、前記第１の補助片の前記第１の部分外縁に沿う第２の部分外縁を有しており、
   前記第１の外縁が第１の辺を有しており、
   前記第１の内縁が、前記第１の辺と平行な第２の辺を有しており、
   前記第１の部分外縁が、前記第１の辺と、前記第２の辺とを繋いでおり、かつ、前記第１の辺および前記第２の辺に対して傾斜する直線状である、
   ことを特徴とするガス通路部材。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のガス通路部材において、
   前記フランジ部と前記補助部材との積層方向視において、前記第１の部分外縁と前記第２の部分外縁とは、それぞれ、前記パイプ部の中心点を通り、かつ、前記積層方向に略直交する直線と交差する部分を含む、
   ことを特徴とするガス通路部材。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のガス通路部材において、
   前記補助部材は、前記第１の補助片と前記第２の補助片とから構成されている、
   ことを特徴とするガス通路部材。
7. 請求項６に記載のガス通路部材において、
   前記フランジ部と前記補助部材との積層方向視において、前記第１の補助片と前記第２の補助片とは、前記パイプ部の中心点を中心とする点対称形状である、
   ことを特徴とするガス通路部材。
8. 請求項６または請求項７に記載のガス通路部材において、
   前記第１の補助片は、前記補助片用締結孔として、前記第１の部分外縁の最も近くに位置する第１の補助片用締結孔を有し、
   前記第２の補助片は、前記補助片用締結孔として、前記第２の部分外縁の最も近くに位置する第２の補助片用締結孔を有し、
   前記フランジ部と前記補助部材との積層方向視において、前記第１の部分外縁と前記第２の部分外縁とは、それぞれ、前記第１の補助片用締結孔と前記第２の補助片用締結孔との間の略中央に位置する、
   ことを特徴とするガス通路部材。
9. 第１の方向に並べて配置された複数の電気化学反応単位から構成される電気化学反応ブロックであって、各前記電気化学反応単位は、電解質層と、前記電解質層を挟んで前記第１の方向に互いに対向する空気極および燃料極とを含む電気化学反応単セルを有する、電気化学反応ブロックと、
   前記電気化学反応ブロックに対して前記第１の方向の一方側に配置され、かつ、前記第１の方向に貫通するエンド部材用貫通孔が形成された、導電性のエンド部材と、
   前記エンド部材に接続されたガス通路部材であって、前記第１の方向に貫通し、かつ、前記エンド部材用貫通孔に連通するガス通路部材用貫通孔が形成されたガス通路部材と、を備え、
   前記燃料極と前記空気極との一方である特定電極に面するガス室に連通するマニホールドであって、前記エンド部材用貫通孔を含むマニホールドが形成された、電気化学反応セルスタック構造体において、
   前記ガス通路部材は、
   前記ガス通路部材用貫通孔を有するパイプ部と、
   ボルトが挿入されるフランジ用締結孔が少なくとも２つ形成され、かつ、前記パイプ部の外側面から張り出した部分を含むフランジ部と、
   前記フランジ用締結孔に挿通され、前記ガス通路部材を他の部材に締結するボルトと、を備え、
   さらに、
   前記フランジ部と前記エンド部材との間に配置され、かつ、前記パイプ部の外縁を取り囲む補助部材貫通孔が形成された補助部材であって、第１の補助片と前記第１の補助片に隣り合う第２の補助片とを含む少なくとも２つの補助片から構成された補助部材、を備え、
   前記少なくとも２つの補助片は、それぞれ、前記ボルトに螺合する少なくとも１つの補助片用締結孔を有しており、
   前記第１の補助片の外縁は、前記補助部材の外縁を構成する第１の外縁と、前記補助部材貫通孔の内縁を構成する第１の内縁と、を繋ぎ、前記第２の補助片に対向する第１の部分外縁を有しており、
   前記第２の補助片の外縁は、前記第１の補助片の前記第１の部分外縁に沿う第２の部分外縁を有しており、
   前記第１の部分外縁の長さと、前記第２の部分外縁の長さとは、前記第１の内縁と前記第１の外縁の間の長さであって、前記第１の部分外縁と前記第１の内縁との交点と、前記交点に最も近い前記第１の外縁上の点との間の長さで規定される前記補助部材の幅より長い、
   ことを特徴とする電気化学反応セルスタック構造体。
10. 第１の方向に並べて配置された複数の電気化学反応単位から構成される電気化学反応ブロックであって、各前記電気化学反応単位は、電解質層と、前記電解質層を挟んで前記第１の方向に互いに対向する空気極および燃料極とを含む電気化学反応単セルを有する、電気化学反応ブロックと、
    前記電気化学反応ブロックに対して前記第１の方向の一方側に配置され、かつ、前記第１の方向に貫通するエンド部材用貫通孔が形成された、導電性のエンド部材と、
    前記エンド部材に接続されたガス通路部材であって、前記第１の方向に貫通し、かつ、前記エンド部材用貫通孔に連通するガス通路部材用貫通孔が形成されたガス通路部材と、を備え、
    前記燃料極と前記空気極との一方である特定電極に面するガス室に連通するマニホールドであって、前記エンド部材用貫通孔を含むマニホールドが形成された、電気化学反応セルスタック構造体において、
    前記ガス通路部材は、
    前記ガス通路部材用貫通孔を有するパイプ部と、
    ボルトが挿入されるフランジ用締結孔が少なくとも２つ形成され、かつ、前記パイプ部の外側面から張り出した部分を含むフランジ部と、
    前記フランジ用締結孔に挿通され、前記ガス通路部材を他の部材に締結するボルトと、を備え、
    さらに、
    前記フランジ部と前記エンド部材との間に配置され、かつ、前記パイプ部の外縁を取り囲む補助部材貫通孔が形成された補助部材であって、第１の補助片と前記第１の補助片に隣り合う第２の補助片とを含む少なくとも２つの補助片から構成された補助部材、を備え、
    前記少なくとも２つの補助片は、それぞれ、前記ボルトに螺合する少なくとも１つの補助片用締結孔を有しており、
    前記第１の補助片の外縁は、前記補助部材の外縁を構成する第１の外縁と、前記補助部材貫通孔の内縁を構成する第１の内縁と、を繋ぎ、前記第２の補助片に対向する第１の部分外縁を有しており、
    前記第２の補助片の外縁は、前記第１の補助片の前記第１の部分外縁に沿う第２の部分外縁を有しており、
    前記第１の外縁が第１の辺を有しており、
    前記第１の部分外縁が、前記第１の辺と、前記第１の内縁とを繋いでおり、
    前記第１の部分外縁の長さと、前記第２の部分外縁の長さとは、前記第１の内縁と前記第１の外縁の間の長さであって、前記第１の部分外縁と前記第１の内縁との交点と、前記第１の辺上の点であって前記交点に最も近い点との間の長さで規定される前記補助部材の幅より長い、
    ことを特徴とする電気化学反応セルスタック構造体。
11. 第１の方向に並べて配置された複数の電気化学反応単位から構成される電気化学反応ブロックであって、各前記電気化学反応単位は、電解質層と、前記電解質層を挟んで前記第１の方向に互いに対向する空気極および燃料極とを含む電気化学反応単セルを有する、電気化学反応ブロックと、
    前記電気化学反応ブロックに対して前記第１の方向の一方側に配置され、かつ、前記第１の方向に貫通するエンド部材用貫通孔が形成された、導電性のエンド部材と、
    前記エンド部材に接続されたガス通路部材であって、前記第１の方向に貫通し、かつ、前記エンド部材用貫通孔に連通するガス通路部材用貫通孔が形成されたガス通路部材と、を備え、
    前記燃料極と前記空気極との一方である特定電極に面するガス室に連通するマニホールドであって、前記エンド部材用貫通孔を含むマニホールドが形成された、電気化学反応セルスタック構造体において、
    前記ガス通路部材は、
    前記ガス通路部材用貫通孔を有するパイプ部と、
    ボルトが挿入されるフランジ用締結孔が少なくとも２つ形成され、かつ、前記パイプ部の外側面から張り出した部分を含むフランジ部と、
    前記フランジ用締結孔に挿通され、前記ガス通路部材を他の部材に締結するボルトと、を備え、
    さらに、
    前記フランジ部と前記エンド部材との間に配置され、かつ、前記パイプ部の外縁を取り囲む補助部材貫通孔が形成された補助部材であって、第１の補助片と前記第１の補助片に隣り合う第２の補助片とを含む少なくとも２つの補助片から構成された補助部材、を備え、
    前記少なくとも２つの補助片は、それぞれ、前記ボルトに螺合する少なくとも１つの補助片用締結孔を有しており、
    前記第１の補助片の外縁は、前記補助部材の外縁を構成する第１の外縁と、前記補助部材貫通孔の内縁を構成する第１の内縁と、を繋ぎ、前記第２の補助片に対向する第１の部分外縁を有しており、
    前記第２の補助片の外縁は、前記第１の補助片の前記第１の部分外縁に沿う第２の部分外縁を有しており、
    前記フランジ部と前記補助部材との積層方向視において、前記第１の部分外縁と前記第２の部分外縁とは、それぞれ、少なくとも１つの屈曲部を有する、
    ことを特徴とする電気化学反応セルスタック構造体。
12. 第１の方向に並べて配置された複数の電気化学反応単位から構成される電気化学反応ブロックであって、各前記電気化学反応単位は、電解質層と、前記電解質層を挟んで前記第１の方向に互いに対向する空気極および燃料極とを含む電気化学反応単セルを有する、電気化学反応ブロックと、
    前記電気化学反応ブロックに対して前記第１の方向の一方側に配置され、かつ、前記第１の方向に貫通するエンド部材用貫通孔が形成された、導電性のエンド部材と、
    前記エンド部材に接続されたガス通路部材であって、前記第１の方向に貫通し、かつ、前記エンド部材用貫通孔に連通するガス通路部材用貫通孔が形成されたガス通路部材と、を備え、
    前記燃料極と前記空気極との一方である特定電極に面するガス室に連通するマニホールドであって、前記エンド部材用貫通孔を含むマニホールドが形成された、電気化学反応セルスタック構造体において、
    前記ガス通路部材は、
    前記ガス通路部材用貫通孔を有するパイプ部と、
    ボルトが挿入されるフランジ用締結孔が少なくとも２つ形成され、かつ、前記パイプ部の外側面から張り出した部分を含むフランジ部と、
    前記フランジ用締結孔に挿通され、前記ガス通路部材を他の部材に締結するボルトと、を備え、
    さらに、
    前記フランジ部と前記エンド部材との間に配置され、かつ、前記パイプ部の外縁を取り囲む補助部材貫通孔が形成された補助部材であって、第１の補助片と前記第１の補助片に隣り合う第２の補助片とを含む少なくとも２つの補助片から構成された補助部材、を備え、
    前記少なくとも２つの補助片は、それぞれ、前記ボルトに螺合する少なくとも１つの補助片用締結孔を有しており、
    前記第１の補助片の外縁は、前記補助部材の外縁を構成する第１の外縁と、前記補助部材貫通孔の内縁を構成する第１の内縁と、を繋ぎ、前記第２の補助片に対向する第１の部分外縁を有しており、
    前記第２の補助片の外縁は、前記第１の補助片の前記第１の部分外縁に沿う第２の部分外縁を有しており、
    前記第１の外縁が第１の辺を有しており、
    前記第１の内縁が、前記第１の辺と平行な第２の辺を有しており、
    前記第１の部分外縁が、前記第１の辺と、前記第２の辺とを繋いでおり、かつ、前記第１の辺および前記第２の辺に対して傾斜する直線状である、
    ことを特徴とする電気化学反応セルスタック構造体。
13. 請求項９から請求項１２までのいずれか一項に記載の電気化学反応セルスタック構造体において、
    前記電気化学反応単セルは、燃料電池単セルである、
    ことを特徴とする電気化学反応セルスタック構造体。

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