JPH07249426A - 燃料電池およびその製造方法ならびに燃料電池の収納ケース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料ガスの混合を防止し、単電池の積層を容
易とする。 【構成】 収納ケース１０は、内部に収納される電池積
層体の積層方向に沿った面で２分割された部材（ハウジ
ング２００と蓋１００）で構成される。ハウジング２０
０の長手方向の３つの面および蓋１００には、電池積層
体に燃料ガスを均等に供給するためのマニホールド２１
０等が形成されている。ハウジング２００の底部のマニ
ホールドと蓋１００のマニホールド１１０には、燃料ガ
スをシールするシール部材が設置されている。燃料電池
は、ハウジング２００に電池積層体を構成する部材を積
層し、その後に蓋１００を取り付けて完成される。この
結果、積層する際の各部材の積層状態を確認することが
でき、積層を容易とする。収納ケース１０と電池積層体
とでシール部材を十分に押圧するので、燃料ガスのシー
ルを良好なものとし、燃料ガスの混合を防止することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池およびその製
造方法ならびに燃料電池の収納ケースに関し、詳しく
は、単電池を積層してなる燃料電池およびその製造方法
ならびに単電池を積層してなる燃料電池の収納ケースに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の燃料電池としては、電池
積層体に燃料ガスを供給するマニホールドを備えた枠体
に電池積層体を収納してなるものが提案されている（例
えば、実開平４−１２７９６５号公報）。この燃料電池
では、枠体は電池積層体の積層方向と垂直な面で２分割
された部材により構成されており、この２分割された部
材の一方に電池積層体を構成する部材を積層して電池積
層体を形成し、その後に他方を接合して燃料電池を形成
している。この燃料電池を図１２に示す。図１２（ａ）
は、燃料電池を電池積層体の積層方向と垂直な面（Ｃ−
Ｃ断面）で切断したときの断面図であり、図１２（ｂ）
は、燃料電池を電池積層体の積層方向と平行な面（Ｄ−
Ｄ断面）で切断したときの断面図である。

【０００３】図１２（ａ）に示すように、燃料電池９０
０は、電池積層体９１０と、電池積層体９１０を収納す
る枠体９２０とから構成されている。枠体９２０は、図
１２（ｂ）に示すように、電池積層体９１０の積層方向
と垂直な面で、２分割された部材９２０Ａと部材９２０
Ｂとを接合して形成されている。また、枠体９２０に
は、図１２（ａ）に示すように、燃料ガスを電池積層体
９１０に供給する４つの燃料ガス用マニホールド９２２
と、電池積層体９１０を構成する部材を積層する際に各
部材の四隅の位置を定める４つの位置決定部９２４とが
形成されている。この位置決定部９２４には、マニホー
ルド９２２から供給される燃料ガスをシールするシール
部材９２６が設置されている。こうした部材９２０Ｂの
位置決定部９２４に電池積層体９１０を構成する部材の
四隅を合わせて順次積層し、部材９２０Ａを部材９２０
Ｂに接合して燃料電池９００を完成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この燃
料電池９００では、部材９２０Ｂ内に電池積層体９１０
または電池積層体９１０を構成する各部材を入れ込む必
要からシール部材９２６のシール機能を十分に発揮でき
ない場合を生じるという問題があった。シール部材９２
６のシール機能を十分に発揮させるには、シール部材９
２６を電池積層体９１０と位置決定部９２４とで十分に
押圧する必要がある。その場合、シール部材９２６を電
池積層体９１０を組み付けた後に容積を増大できる可変
シール（例えば、風船のような部材）として組付後にシ
ール圧を高める手法や、シール部材９２６を余分に配設
して隙間を十分に埋める手法等を用いることができる
が、可変シールを用いる手法では、その機構が複雑とな
ると共にコスト高となってしまい、シール部材９２６を
余分に配設する手法では、部材９２０Ｂ内に電池積層体
９１０または電池積層体９１０を構成する各部材を入れ
込む作業が極めて困難となる他、部材９２０Ｂ内で電池
積層体９１０を積層すると電池積層体９１０を構成する
各部材の密着が困難となり、部材間のシールが不良とな
るおそれも生じる。

【０００５】また、電池積層体９１０を積層する際、積
層する部材の下になる部材の状態は積層する部材の影と
なり、部材の僅かなずれなどによりシール部材の位置が
変動しても確認することができない。したがって、積層
時にこうしたずれが生じてしまい、カソード側燃料ガス
とアノード側燃料ガスとが混合する場合を生じるという
問題があった。さらに、電池積層体９１０を構成する部
材を部材９２０Ｂに積み重ねるように積層するため、積
層後に積層状態を確認することができないといった問題
もあった。加えて、燃料電池９００は、上述のように積
層されて部材９２０Ａと部材９２０Ｂとを接合して形成
されるため、燃料電池９００の組立後のメンテナンスが
困難となるという問題もあった。

【０００６】本発明の燃料電池およびその製造方法なら
びに燃料電池の収納ケースは、こうした問題を解決し、
燃料ガスの混合を防止し、メンテナンスの容易な燃料電
池とすることを目的とし、次の構成を採った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池は、単
電池を積層してなる積層体を収納する収納ケースを備え
た燃料電池において、前記収納ケースは、前記積層体に
燃料を供給または排出する燃料給排路が形成され、該積
層体の積層方向に沿った面で２分割された部材からなる
ことを特徴とする。

【０００８】ここで、前記燃料電池において、前記収納
ケースは、前記２分割された部材の少なくとも一方に、
前記積層体の収納位置を定める位置決定部が形成された
構成とすることもできる。また、前記燃料電池におい
て、前記収納ケースは、その内部に収納された前記積層
体を積層方向に加圧する加圧手段を備えた構成とするこ
ともできる。

【０００９】本発明の燃料電池の製造方法は、燃料電池
の製造方法であって、単電池を積層した積層体に燃料を
供給または排出する燃料給排路が形成され該積層体の積
層方向に沿った面で２分割された部材からなる収納ケー
スの一方の部材に、単電池を積層する積層工程と、前記
２分割された部材のうち、単電池が積層されなかった部
材を単電池が積層された前記一方の部材に取り付ける取
付工程とからなることを要旨とする。

【００１０】ここで、前記燃料電池の製造方法におい
て、前記積層工程は、前記収納ケースの少なくとも一方
に形成された前記積層体の位置を定める位置決定部に前
記単電池の所定箇所を合わせて該単電池を積層する工程
である構成とすることもできる。また、前記燃料電池の
製造方法において、前記取付工程の前または後に、前記
収納ケースに収納された前記積層体に積層方向の所定の
圧力を加える加圧工程を有する構成とすることもでき
る。

【００１１】本発明の燃料電池の収納ケースは、単電池
を積層してなる燃料電池を収納する収納ケースにおい
て、前記燃料電池に燃料を供給または排出する燃料給排
路を備え、前記燃料電池の積層方向に沿った面で２分割
された部材からなることを要旨とする。

【００１２】

【作用】以上のように構成された本発明の燃料電池は、
２分割された収納ケースの一方の部材に、単電池を積層
してなる積層体の積層方向に沿った面を分割面として単
電池を積層し、単電池が積層された一方の部材に他方の
部材を取り付けて積層体を収納する。収納ケースに形成
された燃料給排路は、収納した積層体に燃料を供給し、
または、積層体から燃料を排出する。

【００１３】請求項２記載の燃料電池は、収納ケースの
２分割された部材の少なくとも一方に形成された位置決
定部が、収納ケースに収納される積層体の収納位置を定
める。この結果、精度の高い積層が可能となる。

【００１４】請求項３記載の燃料電池は、加圧手段が、
収納ケースに収納された積層体を積層方向に加圧する。
この結果、積層体の積層方向の接触抵抗が小さくなる。

【００１５】本発明の燃料電池の製造方法は、積層工程
で、２分割された部材からなる収納ケースの一方の部材
に、単電池を積層してなる積層体の積層方向に沿った面
が分割面となるよう単電池を積層し、取付工程で、単電
池が積層されなかった部材を単電池が積層された部材に
取り付けて燃料電池を完成する。この結果、単電池の精
度の高い積層を容易とする。また、収納ケースに燃料給
排路が形成されているため、燃料給排路の取付を不要と
する。

【００１６】請求項５記載の燃料電池の製造方法は、積
層工程で、収納ケースの位置決定部に単電池の所定箇所
を合わせて積層する。この結果、さらに精度の高い積層
を可能とする。

【００１７】請求項６記載の燃料電池の製造方法は、加
圧工程で、収納ケースに収納された積層体に積層方向の
所定の圧力を加える。この結果、積層体の接触抵抗を小
さくする。

【００１８】本発明の燃料電池の収納ケースは、２分割
された一方の部材に、単電池を積層してなる燃料電池の
積層方向に沿った面を分割面として単電池を積層し、単
電池が積層された一方の部材に他方の部材を取り付けて
燃料電池を収納する。収納ケースに形成された燃料給排
路は、収納した燃料電池に燃料を供給し、または、積層
体から燃料を排出する。

【００１９】

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図１ないし図４に、本発明の一実施例である燃
料電池の収納ケース１０を示す。図１は、収納ケース１
０の側面を示した側面図である。図２は、図１のハウジ
ング２００をＡ−Ａ平面からみた平面図である。また、
図３は、図１の収納ケース１０のＢ−Ｂ断面の断面図で
ある。図４は、ハウジング２００に電池積層体を積層し
ている様子を示した斜視図である。図示するように、収
納ケース１０は、電池積層体を収納するハウジング２０
０と、ハウジング２００の蓋１００とから構成される。

【００２０】ハウジング２００は、樹脂（例えば、熱硬
化性樹脂，ポリフェリンサルファイド，ポリアミド，ポ
リフェニレンオチサイド等）により形成されている。ハ
ウジング２００の蓋１００と整合する面は、全面開口し
ており、電池積層体を構成する部材の収納口２０５とな
っている。収納口２０５の縁には、蓋１００と整合する
フランジ２４０が形成されており、このフランジ２４０
には、蓋１００を整合させた状態でボルトで締め付ける
ボルト用の複数の孔２４２が形成されている。また、こ
のフランジ２４０には、燃料ガスの漏洩を防止するシー
ル部材４３０が設置されている。

【００２１】図３に示すように、ハウジング２００の長
手方向の２つの側面２０２，２０４と底面２０６には、
電池積層体に燃料ガスを均等に供給するマニホールド２
１０，２２０，２３０が形成されている。このマニホー
ルド２１０，２２０，２３０には、燃料ガスの流入口ま
たは排出口となる接続部２１２，２２２，２３２が形成
されている。

【００２２】また、ハウジング２００の底面２０６に
は、段差部２３４が形成されており、この段差部２３４
には、枠状のシール部材４１０が設置されている。段差
部２３４は、図４に示すように、電池積層体を構成する
部材をハウジング２００に積層する際に、シール部材４
１０を介して各部材の側面の両端を支持する。また、シ
ール部材４１０は、電池積層体が設置されたときにマニ
ホールド２３０の燃料ガスと隣接するマニホールド２１
０，２２０の燃料ガスをシールする他、枠状に形成され
ているので、燃料ガスの加圧板３１０（後述）の上方へ
の回り込みも防止することができる。この加圧板３１０
の上方への回り込みを防止する手法としては、加圧板３
１０の縁部全周にシールを配設してもよい。

【００２３】ハウジング２００の長手方向の端部に位置
する面の一方には、加圧機構３００が備えられている。
図５に、加圧機構３００の拡大図を示す。図示するよう
に、加圧機構３００は、ハウジング２００の内側に設置
され電池積層体を加圧する加圧板３１０と、加圧板３１
０に圧力を伝達する加圧棒３２０と、加圧棒３２０をガ
イドするガイド部２５０と、ガイド部２５０と共に加圧
棒３２０の位置を固定して圧力を維持する圧力維持ナッ
ト３３０とから構成されている。

【００２４】加圧棒３２０には、段差部３２２が形成さ
れている。ガイド部２５０はハウジング２００に形成さ
れており、その外周には螺刻部が形成されている。ガイ
ド部２５０の内側には、ハウジング２００内の燃料ガス
の漏洩を防止するシール部材３５０が設置されている。
圧力維持ナット３３０には、加圧棒３２０に形成された
段差部３２２を押さえる押圧部３３２が形成されてい
る。また、圧力維持ナット３３０の内周面には、ガイド
部２５０の外周の螺刻部と螺合するよう螺刻部が形成さ
れている。圧力維持ナット３３０は、左右に回転させる
ことにより、図５中、加圧棒３２０に沿って左右に移動
する。

【００２５】加圧機構３００は、次のように電池積層体
を加圧し、その加圧状態を維持する。まず、電池積層体
が収納されたハウジング２００を固定し、加圧棒３２０
に油圧シリンダ等を設置して加圧棒３２０に所望の押圧
荷重を加えて加圧板３１０を介して電池積層体を加圧す
る。この状態で、圧力維持ナット３３０を螺合させてそ
の押圧部３３２を加圧棒３２０の段差部３２２に押し当
てる。この後、油圧シリンダ等による押圧荷重を除いて
も段差部３２２に圧力維持ナット３３０が当接している
ので、加圧板３１０に作用する反力はそのまま維持さ
れ、電池積層体の加圧状態を維持することができる。

【００２６】蓋１００は、ハウジング２００と同一の樹
脂により形成されている。蓋１００には、図１および図
３に示すように、ハウジング２００のマニホールド２１
０と同一形状のマニホールド１１０が形成されており、
このマニホールド１１０にもマニホールド２１０と同様
の接続部１１２が形成されている。蓋１００の周縁部に
は、フランジ１４０が形成されており、フランジ１４０
には、ハウジング２００のフランジ２４０のボルト用の
孔２４２と整合する位置にボルト用の孔（図示せず）が
形成されている。また、蓋１００には、ハウジング２０
０の底面に形成された段差部２３４と同一形状の段差部
１１４が形成されており、段差部２３４に設置されたシ
ール部材４１０と同一のシール部材４２０が設置されて
いる。

【００２７】次に、こうして構成された収納ケース１０
に収納される電池積層体について説明する。図６は、単
電池２０の断面図である。単電池２０は、電解質膜３０
と、電解質膜３０を両側から挟んでサンドイッチ構造と
する２つの電極４０と、このサンドイッチ構造をさらに
両側から挟むと共に電極４０とで燃料ガスの流路を形成
する２つの集電極５０と、サンドイッチ構造の外周部に
配置され燃料ガスをシールするシール部材６０とから構
成されている。

【００２８】電解質膜３０は、高分子材料、例えばフッ
素系樹脂により形成されたイオン交換膜であり、湿潤状
態で良好な電気伝導性を示す。２つの電極４０は、共に
炭素繊維からなる糸で織成したカーボンクロスにより形
成されており、このカーボンクロスには、触媒としての
白金または白金と他の金属からなる合金等を担持したカ
ーボン粉がクロスの電解質膜３０側の表面および隙間に
練り込まれている。この電解質膜３０と２つの電極４０
は、２つの電極４０が電解質膜３０を挟んでサンドイッ
チ構造とし、この状態で、１２０℃ないし１６０℃好ま
しくは１４５℃ないし１５５℃の温度で、１ＭＰａ｛１
０．２Kgf／cm²｝ないし１５ＭＰａ｛１５３Kgf／cm²｝
好ましくは５ＭＰａ｛５１Kgf／cm²｝ないし１０ＭＰａ
｛１０２Kgf／cm²｝の圧力を作用させて接合するホット
プレス法により接合されている。なお、実施例では、２
つの電極４０をカーボンクロスにより形成したが、炭素
繊維からなるカーボンペーパーまたはカーボンフェルト
により形成する構成も好適である。

【００２９】集電極５０は、カーボンを圧縮してガス不
透過としたガス不透過カーボンにより形成されている。
図７は、集電極５０の外観を例示した斜視図である。図
示するように、集電極５０の両面には、平行に配置され
た複数のリブ５６および５７が形成されており、リブ５
６とリブ５７とは、直交する配置となっている。このリ
ブ５６および５７は、これに密接された電極４０とで燃
料ガスの通路５８，５９を形成する（図５参照）。

【００３０】次に、収納ケース１０に電池積層体を収納
して燃料電池を完成するときの組み付けの様子について
図４および図８に基づき説明する。図８は、燃料電池の
組み付けの様子を例示した工程図である。まず、単電池
２０を構成する部材（電解質膜３０，電極４０，集電極
５０等）をハウジング２００内に積層する（工程１）。
図４に示すように、集電極５０が、同一の配置となるよ
う積層する。次に、ハウジング２００のフランジ２４０
に蓋１００のフランジ１４０を整合させ、両フランジに
形成されたボルト用の複数の孔にボルトを挿して締め付
けて、蓋１００をハウジング２００に取り付ける（工程
２）。蓋１００をハウジング２００に取り付けると、図
３に示したシール部材４１０およびシール部材４２０が
蓋１００およびハウジング２００と電池積層体とにより
図中矢印方向に押圧されて、蓋１００，ハウジング２０
０および電池積層体に密着する。この結果、マニホール
ド２３０およびマニホールド１１０に燃料ガスを流した
際、燃料ガスを良好にシールし、他の燃料ガスとの混合
を防止する。

【００３１】続いて、加圧機構３００の加圧棒３２０に
所定の荷重を加えて、電池積層体を積層方向に加圧し、
圧力維持ナット３３０を回転させてその押圧部３３２を
加圧棒３２０の段差部３２２に当て、電池積層体を加圧
状態とする（工程３）。実施例では、収納ケース１０を
動かないように固定し、加圧棒３２０に油圧シリンダを
接続してその内圧を所定値（例えば、電池積層体に作用
する圧力が４００ｋＰａないし８００ｋＰａ｛４．１Kg
f／cm²ないし８．２Kgf／cm²｝となるのに相当する値）
とすることにより電池積層体の加圧を行なった。なお、
電池積層体に加える圧力は、電池積層体を構成する部材
の材料強度やハウジング２００の材料強度等によって定
められるものである。実施例では、油圧シリンダを加圧
棒３２０に接続して加圧したが、どんな加圧方法により
加圧する構成も好適である。

【００３２】電池積層体を加圧状態とした後に、燃料ガ
ス供給装置（図示せず）を各マニホールド２１０等の接
続部２１２等に取り付けて燃料電池を完成する。

【００３３】こうして構成された燃料電池は、収納ケー
ス１０に設けられたマニホールドの１つ（例えば、マニ
ホールド２１０）に燃料ガス供給装置からカソード側燃
料である酸素含有ガスを供給し、このマニホールドに隣
接するマニホールド（例えば、マニホールド１１０）に
燃料供給装置からアノード側燃料である水素含有ガスを
供給すれば、電解質膜３０を挟んで直交する燃料ガスの
通路５８および５９にカソード側燃料およびアノード側
燃料が流れ、電解質膜３０の両側に配置された両電極４
０に両燃料が供給されて、次式に示す電気化学反応が行
なわれ、化学エネルギを直接電気エネルギに変換する。

【００３４】 カソード反応：２Ｈ⁺＋２ｅ^-＋（１／２）Ｏ₂→Ｈ₂Ｏ アノード反応：Ｈ₂→２Ｈ⁺＋２ｅ^-

【００３５】以上説明した実施例の燃料電池では、収納
ケース１０を電池積層体の積層方向に沿った面で２分割
した部材（蓋１００とハウジング２００）で構成したこ
とにより次のような効果を奏する。第１に、蓋１００と
ハウジング２００と電池積層体とでシール部材を十分に
押圧して各マニホールドの燃料ガスを良好にシールする
ことができる。この結果、各マニホールドの燃料ガスが
混合することがなく、発電効率を高く維持することがで
きる。第２に、蓋１００の段差部１１４とハウジング２
００の段差部２３４とにシール部材４１０，４２０を設
置するだけでシール部材４１０，４２０を十分に押圧し
て燃料ガスをシールするので、シール材を低減すること
ができると共に、燃料電池の組付の作業性を向上させる
ことができる。第３に、電池積層体を構成する部材の積
層状態を確認しながら積層することができる。このた
め、積層精度の高い電池積層体とすることができ、燃料
電池の内部抵抗を低減することができる。第４に、燃料
電池の組付後に、蓋１００をハウジング２００から外し
て電池積層体の積層状態を確認するなどのメンテナンス
を容易に行なうことができる。したがって、常に良好な
状態で燃料電池を運転することができる。

【００３６】また、実施例の燃料電池では、収納ケース
１０に電池積層体を構成する部材の積層位置を定めると
共に各部材を支持する段差部２３４を設けたので、電池
積層体を精度よく積層することができる。したがって、
部材のずれに基づく燃料ガスの混合を防止することがで
きる。さらに、加圧機構３００で電池積層体に所望の圧
力を加えることができるので、電池積層体を構成する各
部材間の接触抵抗を小さくして燃料電池の内部抵抗を低
減することができる。

【００３７】もとより、収納ケース１０に燃料ガスを電
池積層体に供給するマニホールド２１０，２２０，２３
０および１１０を備えたので、電池積層体に直接マニホ
ールドをボルト等により接続する収納ケースを備えない
タイプの燃料電池に比して、燃料ガスの外部への漏洩を
防止することができる。

【００３８】実施例の燃料電池の製造方法では、上記の
収納ケース１０を用いたので、精度の高い電池積層体を
容易に積層することができ、内部抵抗が小さくシールの
信頼性の高い燃料電池を容易に組み付けることができ
る。

【００３９】なお、実施例では、収納ケース１０を樹脂
により形成したが、電池積層体に加える圧力に対して十
分な強度があれば、どんな材料で形成してもかまわな
い。ただし、収納ケース１０を導電性材料で形成する場
合には、短絡回路の形成を防止するため、その内面を絶
縁性材料で被覆する等の処理を施す必要がある。

【００４０】実施例では、収納ケース１０を略直方体の
１面が開口したハウジング２００とその蓋１００とによ
り構成したが、２分割する面は、電池積層体の積層方向
に沿った面で２分割するのであれば、どの面で２分割し
てもかまわない。この場合、マニホールド２１０等や接
続部２１２等が形成された面で分割してもよいが、燃料
ガスの漏洩を防止する観点よりマニホールドや接続部が
形成されていない面で２分割するのが望ましい。図９の
斜視図に示したように、収納ケース１０を、ハウジング
２００の長手方向の端部の一方を蓋１００に備えた蓋１
００Ａと、ハウジング２００の長手方向の端部の一方が
ないハウジング２００Ａとからなる構成としても差し支
えない。この場合、ハウジング２００Ａの長手方向の端
部の一方がないので、電池積層体の積層がさらに容易と
なる。

【００４１】この他、収納ケース１０を、４つのマニホ
ールドが２つずつとなるように分割する構成も好適であ
る。この一例の斜視図を図１０に、断面図を図１１に示
す。図示するように、収納ケース１０Ａは、２つのマニ
ホールド５１２を備えた部材５１０と、２つのマニホー
ルド５２２を備えた部材５２０により構成される。部材
５１０および部材５２０の各マニホールドの内側には、
燃料ガスをシールするシール部材５１６，５１７，５２
６，５２７が設置されている。燃料電池は、こうした収
納ケース１０の部材５１０に単電池を積層し、これに部
材５２０を取り付けて完成する。この燃料電池では、部
材５１０と部材５２０とを図１１中の矢印方向に締め付
けて各シール部材５１６，５１７，５２６，５２７を押
圧するので、各マニホールドの燃料ガスを良好にシール
することができ、燃料ガスの混合を防止することができ
る。もとより、単電池を容易に積層することができる。

【００４２】実施例では、加圧棒３２０に押圧荷重を加
え、圧力維持ナット３３０でその押圧荷重を維持して電
池積層体を加圧したが、加圧板３１０とハウジング２０
０の内壁との間に押圧荷重を加えたバネを備え、電池積
層体を積層した後にバネの押圧荷重を解除し、バネの復
元力によって加圧板３１０を介して電池積層体を加圧す
る構成としてもかまわない。

【００４３】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の燃料電池で
は、収納ケースが、積層体の積層方向に沿った面で２分
割した部材からなることより次の効果を奏する。第１
に、２分割した部材が積層体を押圧して積層体と密着す
るので、燃料給排路の燃料を良好にシールすることがで
きる。したがって、カソード側燃料とアノード側燃料と
が混合するといった不都合を防止することができる。第
２に、単電池の積層状態を確認しながら積層体を積層す
ることができる。このため、積層精度の高い積層体とす
ることができ、燃料電池の内部抵抗を低減することがで
きる。第３に、２分割した部材の一方を取り外して積層
体の積層状態を確認するなどのメンテナンスを容易に行
なうことができる。したがって、常に良好な状態で燃料
電池を運転することができる。

【００４５】もとより、収納ケースに燃料給排路が形成
されているので、燃料ガスの外部への漏洩を防止するこ
とができる。

【００４６】請求項２記載の燃料電池とすれば、単電池
を積層する際に、位置決定部に単電池の所定箇所を合わ
せるだけで精度の高い積層体とすることができ、さらに
燃料電池の内部抵抗を小さくすることができる。

【００４７】請求項３記載の燃料電池とすれば、加圧手
段が積層体を積層方向に加圧するので、積層体の接触抵
抗を小さくすることができ、さらに燃料電池の内部抵抗
を低減することができる。

【００４８】本発明の燃料電池の製造方法では、積層体
の積層方向に沿った面で２分割した部材からなる収納ケ
ースの一方に単電池を積層するので、単電池の積層状態
を確認しながら積層することができ、精度の高い積層体
とすることができる。したがって、燃料電池の内部抵抗
を小さくすることができる。また、収納ケースに燃料給
排路が形成されているので、燃料給排路の取り付けが不
要となり、燃料電池の組み付けを容易とすることができ
る。

【００４９】本発明の燃料電池の収納ケースでは、収納
ケースが燃料電池の積層方向に沿った面で２分割した部
材からなることにより次の効果を奏する。第１に、２分
割した部材が燃料電池を押圧して燃料電池を密着するも
のとすれば、燃料給排路の燃料を良好にシールすること
ができる。したがって、カソード側燃料とアノード側燃
料とが混合するといった不都合を防止することができ
る。第２に、単電池の積層状態を確認しながら燃料電池
を積層することができる。このため、積層精度の高い燃
料電池とすることができ、燃料電池の内部抵抗を低減す
ることができる。第３に、２分割した部材の一方を取り
外して燃料電池の積層状態を確認するなどのメンテナン
スを容易に行なうことができる。したがって、常に良好
な状態で燃料電池を運転することができる。

【００５０】もとより、収納ケースに燃料給排路が形成
されているので、燃料ガスの外部への漏洩を防止するこ
とができる。また、燃料電池に燃料給排路を取り付ける
必要がなく、燃料電池の組み付けを容易にすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である燃料電池の収納ケース
１０の側面図である。

【図２】図１のハウジング２００をＡ−Ａ平面からみた
平面図である。

【図３】図１の収納ケース１０のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】ハウジング２００に電池積層体が積層される様
子を例示した説明図である。

【図５】加圧機構３００を拡大した拡大図である。

【図６】単電池２０の断面を例示した断面図である。

【図７】集電極５０の外観を例示した斜視図である。

【図８】燃料電池の組み付けの様子を例示した工程図で
ある。

【図９】実施例の変形例を示した斜視図である。

【図１０】実施例の変形例を示した斜視図である。

【図１１】図１０に示した変形例の断面図である。

【図１２】燃料電池の従来例を示した説明図である。

【符号の説明】

１０…収納ケース １０Ａ…収納ケース ２０…単電池 ３０…電解質膜 ４０…電極 ５０…集電極 ５６，５７…リブ ５８，５９…通路 ６０…シール部材 １００…蓋 １００Ａ…蓋 １１０…マニホールド １１２…接続部 １１４…段差部 １４０…フランジ ２００…ハウジング ２００Ａ…ハウジング ２０５…収納口 ２１０，２２０，２３０…マニホールド ２１２，２２２，２３２…接続部 ２３４…段差部 ２４０…フランジ ２４２…孔 ２５０…ガイド部 ３００…加圧機構 ３１０…加圧板 ３２０…加圧棒 ３２２…段差部 ３３０…圧力維持ナット ３３２…押圧部 ３５０…シール部材 ４１０，４２０，４３０…シール部材 ５１０…部材 ５１２…マニホールド ５１６，５１７，５２６，５２７…シール部材 ５２０…部材 ５２２…マニホールド

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単電池を積層してなる積層体を収納する
   収納ケースを備えた燃料電池において、 前記収納ケースは、前記積層体に燃料を供給または排出
   する燃料給排路が形成され、該積層体の積層方向に沿っ
   た面で２分割された部材からなることを特徴とする燃料
   電池。
2. 【請求項２】 前記収納ケースは、前記２分割された部
   材の少なくとも一方に、前記積層体の収納位置を定める
   位置決定部が形成されたことを特徴とする請求項１記載
   の燃料電池。
3. 【請求項３】 前記収納ケースは、その内部に収納され
   た前記積層体を積層方向に加圧する加圧手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池。
4. 【請求項４】 燃料電池の製造方法であって、 単電池を積層した積層体に燃料を供給または排出する燃
   料給排路が形成され該積層体の積層方向に沿った面で２
   分割された部材からなる収納ケースの一方の部材に、単
   電池を積層する積層工程と、 前記２分割された部材のうち、単電池が積層されなかっ
   た部材を単電池が積層された前記一方の部材に取り付け
   る取付工程とからなる燃料電池の製造方法。
5. 【請求項５】 前記積層工程は、前記収納ケースの少な
   くとも一方に形成された前記積層体の位置を定める位置
   決定部に前記単電池の所定箇所を合わせて該単電池を積
   層する工程である請求項４記載の燃料電池の製造方法。
6. 【請求項６】 前記取付工程の前または後に、前記収納
   ケースに収納された前記積層体に積層方向の所定の圧力
   を加える加圧工程を有する請求項４または５記載の燃料
   電池の製造方法。
7. 【請求項７】 単電池を積層してなる燃料電池を収納す
   る収納ケースにおいて、 前記燃料電池に燃料を供給または排出する燃料給排路を
   備え、 前記燃料電池の積層方向に沿った面で２分割された部材
   からなる収納ケース。