特開 2023-179145 燃料電池スタック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023179145

(43)【公開日】2023-12-19

(54)【発明の名称】燃料電池スタック

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/2465 20160101AFI20231212BHJP

   H01M 8/248 20160101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

H01M8/2465

H01M8/248

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022092257

(22)【出願日】2022-06-07

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】川本 祐大

【テーマコード（参考）】

5H126

【Ｆターム（参考）】

5H126AA25

5H126AA28

(57)【要約】

【課題】取付部材を備えていながらも積層方向における体格の増大を抑制できる燃料電池スタックを提供すること。
【解決手段】燃料電池スタック２０は、スタック本体３０と、取付部材９０と、を備えている。スタック本体３０は、複数の燃料電池セル５１を積層することにより構成された積層体５０と、全ての燃料電池セル５１が積層される方向である積層方向Ａにおいて積層体５０を挟み込む第１エンドプレート８１及び第２エンドプレート８２と、を含む。取付部材９０は、第１エンドプレート８１に固定されるとともにスタックマウントプレート１００にスタック本体３０を取り付ける。取付部材９０は、第１エンドプレート８１のうち第２エンドプレート８２に対向する第１対向面８１ｃと、第２エンドプレート８２のうち第１エンドプレート８１に対向する第２対向面８２ｃとの間に設けられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の燃料電池セルを積層することにより構成された積層体と、全ての前記燃料電池セルが積層される方向である積層方向において前記積層体を挟み込む第１エンドプレート及び第２エンドプレートと、を含むスタック本体と、
前記第１エンドプレートに固定されるとともに取付対象に前記スタック本体を取り付けるためのブロック状の取付部材と、を備える燃料電池スタックであって、
前記取付部材は、前記第１エンドプレートのうち前記第２エンドプレートに対向する第１対向面と、前記第２エンドプレートのうち前記第１エンドプレートに対向する第２対向面との間に設けられていることを特徴とする燃料電池スタック。

【請求項2】

前記燃料電池スタックを搭載対象の搭載用フレームに載置するためのスタックマウントプレートであって、前記第１エンドプレート及び前記第２エンドプレートの下方に配置される前記スタックマウントプレートと、前記第１エンドプレートとに前記取付部材が固定されている、請求項１に記載の燃料電池スタック。

【請求項3】

前記第１エンドプレート及び前記取付部材を貫通するボルトと、
前記ボルトに螺合されるとともに前記第１エンドプレート及び前記取付部材を前記ボルトとともに挟み込むナットと、を更に備え、
前記取付部材には、前記ボルトが貫通する第１貫通孔が形成されており、
前記第１エンドプレートには、前記ボルトが貫通する第２貫通孔が形成されている、請求項１又は請求項２に記載の燃料電池スタック。

【請求項4】

前記積層方向において前記第１エンドプレート及び前記第２エンドプレートを固定するためのスタック締結ボルトを更に備え、
前記取付部材には、逃げ溝が形成されており、
前記スタック締結ボルトは、前記逃げ溝の内部を通過している、請求項１又は請求項２に記載の燃料電池スタック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池スタックに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、燃料電池スタックが記載されている。
上記の燃料電池スタックは、積層体と、一対のエンドプレートと、取付部材としてのマウントブラケットと、を備えている。積層体は、複数の燃料電池セルを備えている。複数の燃料電池セルは、積層されている。一対のエンドプレートは、全ての燃料電池セルの積層方向において積層体を挟んでいる。マウントブラケットは、各エンドプレートにおける積層体とは反対側の外面にねじ止めされている。マウントブラケットは、取付対象である車両の搭載部位に固定されている。よって、燃料電池スタックが車両の搭載部位に固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－１００７５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１の燃料電池スタックは、取付部材によって積層方向への体格が大きくなっている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する燃料電池スタックは、複数の燃料電池セルを積層することにより構成された積層体と、全ての前記燃料電池セルが積層される方向である積層方向において前記積層体を挟み込む第１エンドプレート及び第２エンドプレートと、を含むスタック本体と、前記第１エンドプレートに固定されるとともに取付対象に前記スタック本体を取り付けるためのブロック状の取付部材と、を備える燃料電池スタックであって、前記取付部材は、前記第１エンドプレートのうち前記第２エンドプレートに対向する第１対向面と、前記第２エンドプレートのうち前記第１エンドプレートに対向する第２対向面との間に設けられている。

【0006】

上記構成によれば、取付部材が第１エンドプレートの第１対向面と第２エンドプレートの第２対向面との間に設けられている。このため、取付部材を備えながらも積層方向における燃料電池スタックの体格の増大を抑制できる。

【0007】

上記の燃料電池スタックにおいて、前記燃料電池スタックを搭載対象の搭載用フレームに載置するためのスタックマウントプレートであって、前記第１エンドプレート及び前記第２エンドプレートの下方に配置される前記スタックマウントプレートと、前記第１エンドプレートとに前記取付部材が固定されているとよい。

【0008】

上記構成によれば、燃料電池スタックを搭載対象に搭載するためにスタックマウントプレートが採用される構成において、取付部材が第１エンドプレートとスタックマウントプレートとに固定されている。スタックマウントプレートに対する燃料電池スタックの姿勢は、取付部材により保持されている。このため、スタックマウントプレートが搭載用フレームに載置されたとき、搭載用フレームに対する燃料電池スタックの姿勢は、取付部材により保持されている。よって、燃料電池スタックを安定的に搭載対象に搭載できる。

【0009】

上記の燃料電池スタックにおいて、前記第１エンドプレート及び前記取付部材を貫通するボルトと、前記ボルトに螺合されるとともに前記第１エンドプレート及び前記取付部材を前記ボルトとともに挟み込むナットと、を更に備え、前記取付部材には、前記ボルトが貫通する第１貫通孔が形成されており、前記第１エンドプレートには、前記ボルトが貫通する第２貫通孔が形成されているとよい。

【0010】

上記構成によれば、第１貫通孔及び第２貫通孔をボルトが貫通するため、ボルトは、第１貫通孔の内部及び第２貫通孔の内部で移動が可能となる。このため、取付部材の搭載対象側に対する取付位置の調整と、取付部材の第１エンドプレートに対する取付位置の調整とが完了した段階でナットをボルトに螺合することで、取付部材を第１エンドプレートに固定できる。よって、ボルト及びナットにより取付部材の取付位置の調整を好適に実施できる。

【0011】

また、取付部材が第１エンドプレートの第１対向面と第２エンドプレートの第２対向面との間に設けられている。このため、燃料電池スタックを搭載対象に搭載したとき、取付部材が燃料電池スタックの重心に近くなる。取付部材がエンドプレートにおける積層体とは反対側の外面にねじ止めされている場合と比較して、取付部材を第１エンドプレートに固定するボルトに作用する応力が少なくなる。よって、ボルトの変形も抑制できる。

【0012】

上記の燃料電池スタックにおいて、前記積層方向において前記第１エンドプレート及び前記第２エンドプレートを固定するためのスタック締結ボルトを更に備え、前記取付部材には、逃げ溝が形成されており、前記スタック締結ボルトは、前記逃げ溝の内部を通過しているとよい。

【0013】

上記構成によれば、スタック締結ボルトにより燃料電池スタックの積層方向の締結力を向上させることができる。そして、取付部材の逃げ溝によりスタック締結ボルトの設置を取付部材が妨げることがない。よって、取付部材による燃料電池スタックの体格の増大を抑制しつつ、燃料電池スタックの積層構造の安定化も実現できる。

【発明の効果】

【0014】

この発明によれば、取付部材を備えていながらも積層方向における燃料電池スタックの体格の増大を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】燃料電池スタックの斜視図である。

【図2】燃料電池スタックの側面図である。

【図3】第１エンドプレート、取付部材、及びスタックマウントプレートの位置関係を示した斜視図である。

【図4】取付部材の斜視図である。

【図5】取付部材と第１エンドプレートとの固定構造を示す断面図である。

【図6】取付部材と第１エンドプレートとの固定構造の変更例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、燃料電池スタックを具体化した実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
＜燃料電池スタックの構成＞
燃料電池スタック２０は、スタック本体３０と、複数のスタック締結ボルト４０と、を備えている。スタック本体３０は、積層体５０と、第１集電板６１と、第２集電板６２と、スタックマニホールド７０と、第１エンドプレート８１と、第２エンドプレート８２と、を備えている。スタック本体３０は、積層体５０と、第１エンドプレート８１及び第２エンドプレート８２と、を含む。

【0017】

積層体５０は、複数の燃料電池セル５１を有している。燃料電池セル５１は、矩形板状である。燃料電池セル５１をその厚さ方向で見たとき、燃料電池セル５１は、互いに平行に延びる一対の第１縁部５１ａと、互いに平行に延びる一対の第２縁部５１ｂと、を有している。積層体５０は、複数の燃料電池セル５１をその厚さ方向に積層することにより構成されている。積層体５０は、矩形ブロック状である。全ての燃料電池セル５１が積層される方向を積層方向Ａとする。積層体５０は、第１面Ｓ１と、第２面Ｓ２と、第３面Ｓ３と、第４面Ｓ４と、第５面Ｓ５と、第６面Ｓ６と、を有している。

【0018】

第１面Ｓ１は、積層体５０における積層方向Ａの面である。第１面Ｓ１は、燃料電池セル５１の厚さ方向の１つの面である。第２面Ｓ２は、積層体５０における積層方向Ａの面である。第２面Ｓ２は、燃料電池セル５１の厚さ方向の１つの面である。第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２は、積層体５０において積層方向Ａで互いに反対側に位置している。

【0019】

第３面Ｓ３は、全ての燃料電池セル５１における一対の第１縁部５１ａの一方が積層方向Ａに積層されることにより形成されている。第４面Ｓ４は、全ての燃料電池セル５１のおける一対の第１縁部５１ａの他方が積層方向Ａに積層されることにより形成されている。第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４は、積層体５０における積層方向Ａに直交する方向の面である。第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４は、積層体５０において互いに反対側に位置している。積層体５０において、第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４が配置される方向を第１直交方向Ｂとする。

【0020】

第５面Ｓ５は、全ての燃料電池セル５１における一対の第２縁部５１ｂの一方が積層方向Ａに積層されることにより形成されている。第６面Ｓ６は、全ての燃料電池セル５１における一対の第２縁部５１ｂの他方が積層方向Ａに積層されることにより形成されている。第５面Ｓ５及び第６面Ｓ６は、積層体５０における積層方向Ａに直交する方向の面である。第５面Ｓ５及び第６面Ｓ６は、積層体５０において互いに反対側に位置している。積層体５０において、第５面Ｓ５及び第６面Ｓ６が対向する方向を第２直交方向Ｃとする。第２直交方向は、本実施例では、鉛直方向である。

【0021】

第１集電板６１は、積層体５０の第１面Ｓ１に積層されている。第２集電板６２は、積層体５０の第２面Ｓ２に積層されている。第１集電板６１及び第２集電板６２は、積層体５０により発電された電力を集電する。

【0022】

スタックマニホールド７０は、図示しない絶縁板を介して第１集電板６１に積層されている。第１エンドプレート８１は、スタックマニホールド７０における積層体５０とは反対側に積層されている。第２エンドプレート８２は、図示しない絶縁板を介して第２集電板６２に積層されている。第１エンドプレート８１及び第２エンドプレート８２は、積層方向Ａにおいてスタック本体３０の最も外側に位置している。第１エンドプレート８１及び第２エンドプレート８２は、積層方向Ａにおいて積層体５０を挟み込んでいる。なお、第１集電板６１、第２集電板６２、及び図示しない絶縁板は、燃料電池セル５１と同じ大きさである。

【0023】

＜スタックマニホールド、第１エンドプレート、第２エンドプレート、スタック締結ボルト＞
スタックマニホールド７０は、積層体５０に水素を供給、及び積層体５０からオフガスを排出する吸排気経路を構成する部材である。スタックマニホールド７０は、吸気経路７１と、排気経路７２と、を有している。

【0024】

吸気経路７１は、第１エンドプレート８１をその厚さ方向に貫通している。吸気経路７１は、第１エンドプレート８１における積層体５０とは反対側の外面に露出した供給口Ｈ１を有している。供給口Ｈ１は、積層体５０への水素の供給口である。なお、吸気経路７１は、図示しない絶縁板や第１集電板６１を貫通して積層体５０に至るまで延びている。

【0025】

排気経路７２は、第１エンドプレート８１をその厚さ方向に貫通している。排気経路７２は、第１エンドプレート８１における積層体５０とは反対側の外面に露出した排出口Ｈ２を有している。排出口Ｈ２は、積層体５０から排出されるオフガスの排出口である。なお、排気経路７２は、図示しない絶縁板や第１集電板６１を貫通して積層体５０に至るまで延びている。

【0026】

スタックマニホールド７０は、長四角板状である。スタックマニホールド７０は、一対の長側面７０ａと、一対の短側面７０ｂと、を有している。一対の長側面７０ａは、第１直交方向Ｂに延びている。一対の短側面７０ｂは、第２直交方向Ｃに延びている。

【0027】

第１エンドプレート８１は、長四角板状である。第１エンドプレート８１は、一対の長側面８１ａと、一対の短側面８１ｂと、を有している。一対の長側面８１ａは、第１直交方向Ｂに延びている。一対の短側面８１ｂは、第２直交方向Ｃに延びている。

【0028】

第１エンドプレート８１の短側面８１ｂの第２直交方向Ｃにおける長さは、スタックマニホールド７０の短側面７０ｂの第２直交方向Ｃにおける長さよりも長い。第１エンドプレート８１の長側面８１ａは、積層方向Ａにおいてスタックマニホールド７０の長側面７０ａと重なっていない。

【0029】

第１エンドプレート８１の短側面８１ｂの第２直交方向Ｃにおける長さは、積層体５０の第２直交方向Ｃにおける長さよりも長い。第１エンドプレート８１の一対の長側面８１ａは、第２直交方向Ｃにおいて積層体５０の第５面Ｓ５面及び第６面Ｓ６よりも外側に位置している。よって、第１エンドプレート８１の一対の長側面８１ａは、積層方向Ａにおいて積層体５０及びスタックマニホールド７０に遮られていない。

【0030】

第２エンドプレート８２は、積層方向Ａから見て外郭が積層体５０より大きい長四角板状である。第２エンドプレート８２は、一対の長側面８２ａと、一対の短側面８２ｂと、を有している。一対の長側面８２ａは、第１直交方向Ｂに延びている。一対の短側面８２ｂは、第２直交方向Ｃに延びている。第２エンドプレート８２の短側面８２ｂの第２直交方向Ｃにおける長さは、積層体５０の第２直交方向Ｃにおける長さよりも長い。第２エンドプレート８２の短側面８２ｂの第２直交方向Ｃにおける長さは、第１エンドプレート８１の短側面８１ｂの第２直交方向Ｃにおける長さよりも長い。一方の長側面８１ａの第２直交方向Ｃにおける先端面と、一方の長側面８２ａの第２直交方向Ｃにおける先端面とは、第２直交方向Ｃにおいて同じ位置である。他方の長側面８２ａの第２直交方向Ｃにおける先端面は、他方の長側面８１ａの第２直交方向Ｃにおける先端面よりも第２直交方向Ｃの外側（鉛直方向下側）に突出している。第２エンドプレート８２の一対の長側面８２ａは、第２直交方向Ｃにおいて積層体５０の第５面Ｓ５及び第６面Ｓ６よりも外側に位置している。よって、第２エンドプレート８２の一対の長側面８２ａは、積層方向Ａにおいて積層体５０に遮られていない。

【0031】

第１エンドプレート８１は、第１対向面８１ｃを有している。第１対向面８１ｃは、第１エンドプレート８１のうち第２エンドプレート８２に対して積層方向Ａに対向する面である。第１対向面８１ｃは、第１エンドプレート８１の一対の長側面８１ａに沿って形成されている。第２エンドプレート８２は、第２対向面８２ｃを有している。第２対向面８２ｃは、第２エンドプレート８２のうち第１エンドプレート８１に対して積層方向Ａに対向する面である。第２対向面８２ｃは、第２エンドプレート８２の一対の長側面８２ａに沿って形成されている。第１対向面８１ｃと第２対向面８２ｃとは積層方向Ａにおいて対向している。

【0032】

スタック締結ボルト４０は、本実施形態において８つ採用されている。４つのスタック締結ボルト４０を第１スタック締結ボルト４１とし、残りのスタック締結ボルト４０を第２スタック締結ボルト４２とする。第１スタック締結ボルト４１は、第１エンドプレート８１の一方の長側面８１ａに沿う部分から第２エンドプレート８２の一方の長側面８２ａに沿う部分にまで延びている。第１スタック締結ボルト４１は、第１直交方向Ｂに間隔をおいて配置されている。第１スタック締結ボルト４１は、第１エンドプレート８１の一方の長側面８１ａに沿う部分を貫通している。第１スタック締結ボルト４１の頭部４０ａは、第１エンドプレート８１における積層体５０とは反対側の外面に位置している。第１スタック締結ボルト４１の先端部４０ｂは、第２エンドプレート８２の一方の長側面８２ａに沿う部分に螺合されている。

【0033】

第２スタック締結ボルト４２は、第１エンドプレート８１の他方の長側面８１ａに沿う部分から第２エンドプレート８２の他方の長側面８２ａに沿う部分まで延びている。第２スタック締結ボルト４２は、第１直交方向Ｂに間隔をおいて配置されている。第２スタック締結ボルト４２は、第１エンドプレート８１の他方の長側面８１ａに沿う部分を貫通している。第２スタック締結ボルト４２の頭部４０ａは、第１エンドプレート８１における積層体５０とは反対側の外面に位置している。第２スタック締結ボルト４２の先端部４０ｂは、第２エンドプレート８２の他方の長側面８２ａに沿う部分に螺合されている。

【0034】

８つのスタック締結ボルト４０は、積層方向Ａにおいて第１エンドプレート８１及び第２エンドプレート８２を固定している。８つのスタック締結ボルト４０を第２エンドプレート８２に向けて螺進させると、第１エンドプレート８１と第２エンドプレート８２とが積層方向Ａに近づくように締結力が作用する。よって、積層体５０、第１集電板６１、第２集電板６２、スタックマニホールド７０、及び図示しない絶縁板が第１エンドプレート８１及び第２エンドプレート８２により積層方向Ａに締め付けられる。

【0035】

＜取付部材＞
図２に示すように、燃料電池スタック２０は、取付部材９０を備えている。取付部材９０は、第１エンドプレート８１の他方の長側面８１ａ側の第１対向面８１ｃに接触している。取付部材９０は、積層方向Ａにおいて第１対向面８１ｃと第２対向面８２ｃとの間に設けられている。取付部材９０は、第２直交方向Ｃにおいて第１エンドプレート８１の他方の長側面８１ａよりも外側（鉛直方向下側）に突出している。取付部材９０の一部分は、第２直交方向Ｃにおいてスタックマニホールド７０に対向している。取付部材９０のその他の一部分は、第２直交方向Ｃにおいて積層体５０の第６面Ｓ６に対向している。取付部材９０の積層体５０とは反対側に位置する先端面と、他方の長側面８２ａの第２直交方向Ｃにおける先端面とは、第２直交方向Ｃにおいて同じ位置である。

【0036】

図３及び図４に示すように、取付部材９０は、長尺ブロック状である。取付部材９０は、第１エンドプレート８１の他方の長側面８１ａに沿って第１直交方向Ｂに延びている。取付部材９０の第１直交方向Ｂにおける長さは、第２スタック締結ボルト４２のうち第１直交方向Ｂの最も外側に位置する２つのスタック締結ボルト４０間の長さよりも短い。取付部材９０は、第２スタック締結ボルト４２のうち第１直交方向Ｂの最も外側に位置する２つのスタック締結ボルト４０間に配置されている。

【0037】

取付部材９０には、２つの逃げ溝９０ａが形成されている。２つの逃げ溝９０ａは、取付部材９０のうちスタックマニホールド７０に対向する面から凹む。２つの逃げ溝９０ａは、取付部材９０を積層方向Ａに貫通している。第２スタック締結ボルト４２のうち第１直交方向Ｂの内側に位置する２つのスタック締結ボルト４０の各々は、逃げ溝９０ａの内部を通過している。なお、説明の便宜上、図３は積層体５０や第２エンドプレート８２等の構成を省略して記載している。

【0038】

図４に示すように、取付部材９０には、２つの第１貫通孔９０ｂが形成されている。２つの第１貫通孔９０ｂは、取付部材９０を積層方向Ａに貫通している。２つの第１貫通孔９０ｂは、第１直交方向Ｂにおいて２つの逃げ溝９０ａを挟む位置に設けられている。

【0039】

＜取付部材の固定構造＞
図５に示すように、燃料電池スタック２０は、ボルト９１と、ナット９２と、を備えている。ボルト９１は、第１エンドプレート８１の他方の長側面８１ａに沿う部分を貫通している。第１エンドプレート８１には、ボルト９１が貫通する第２貫通孔８１ｄが形成されている。第１貫通孔９０ｂの孔径及び第２貫通孔８１ｄの孔径は、ボルト９１のネジ溝が形成された軸部の直径よりも大きい。このため、第１貫通孔９０ｂを区画する面とボルト９１のネジ溝との間、及び第２貫通孔８１ｄを区画する面とボルト９１のネジ溝との間の各々には、隙間が形成される。

【0040】

ボルト９１は、第１貫通孔９０ｂを貫通している。ボルト９１は、取付部材９０を貫通している。ボルト９１の頭部９１ａは、第１エンドプレート８１における積層体５０とは反対側の外面に接触している。ボルト９１の先端部９１ｂは、取付部材９０を貫通している。ナット９２は、ボルト９１の先端部９１ｂに螺合されている。ナット９２は、取付部材９０における第１エンドプレート８１とは反対側に位置する面に設けられている。

【0041】

ボルト９１の先端部９１ｂに取り付けたナット９２を、取付部材９０における第１エンドプレート８１とは反対側に位置する面に向かうように回転させ続ける。すると、ナット９２はいずれ先端部９１ｂに対して回転が規制される位置まで到達する。このとき、ナット９２とボルト９１の頭部９１ａとの間に第１エンドプレート８１及び取付部材９０が挟み込まれる。よって、ナット９２は、第１エンドプレート８１及び取付部材９０をボルト９１とともに挟み込む。よって、取付部材９０は、ボルト９１及びナット９２により第１エンドプレート８１に固定されている。

【0042】

図２に示すように、取付部材９０は、ゴムマウント９５を介して取付対象としてのスタックマウントプレート１００に取り付けられている。ゴムマウント９５は、スタックマウントプレート１００の厚さ方向に位置する平面に載置されている。取付部材９０とスタックマウントプレート１００とは、第１固定ボルト９６により固定されている。第１固定ボルト９６は、スタックマウントプレート１００及びゴムマウント９５を貫通して取付部材９０に螺合されている。取付部材９０は、スタックマウントプレート１００と第１エンドプレート８１とに固定されている。取付部材９０は、スタックマウントプレート１００にスタック本体３０を取り付けるための部材である。

【0043】

第２エンドプレート８２の他方の長側面８２ａに沿う部分は、ゴムマウント９５を介してスタックマウントプレート１００に取り付けられている。ゴムマウント９５は、スタックマウントプレート１００の厚さ方向に位置する平面に載置されている。第２エンドプレート８２とスタックマウントプレート１００とは、第２固定ボルト９７により固定されている。第２固定ボルト９７は、スタックマウントプレート１００及びゴムマウント９５を貫通して第２エンドプレート８２に螺合されている。

【0044】

スタックマウントプレート１００は、燃料電池スタック２０を搭載対象としての、燃料電池車両における搭載用フレーム１０１に載置するためのプレートである。搭載対象としての燃料電池車両は、フォークリフトやトーイングトラクタ等の産業車両を含む。搭載用フレーム１０１は、車体の一部である。燃料電池スタック２０を燃料電池車両に搭載するとき、スタックマウントプレート１００は、搭載用フレーム１０１に載置される。このため、燃料電池スタック２０は、第２直交方向Ｃを鉛直方向に一致させ、且つスタックマウントプレート１００を鉛直方向の下方に配置した状態で燃料電池車両に搭載される。よって、スタックマウントプレート１００は、第１エンドプレート８１及び第２エンドプレート８２下方に配置される。

【0045】

仮に第１エンドプレート８１の他方の長側面８１ａに沿う部分をスタックマウントプレート１００にゴムマウント９５を介して取り付けた場合を想定する。この場合、第２エンドプレート８２の短側面８２ｂの第２直交方向Ｃにおける長さが、第１エンドプレート８１の短側面８１ｂの第２直交方向Ｃにおける長さよりも長いため、第２直交方向Ｃが鉛直方向と一致しなくなる。よって、スタックマウントプレート１００に対するスタック本体３０の姿勢が安定しない。その点、取付部材９０が採用されることにより、取付部材９０の積層体５０とは反対側に位置する先端面と、他方の長側面８２ａに沿う部分の第２直交方向Ｃにおける先端面とが第２直交方向Ｃにおいて同じ位置にできる。取付部材９０は、第２直交方向Ｃにおける長さの異なる第１エンドプレート８１及び第２エンドプレート８２が採用された場合にスタックマウントプレート１００に対するスタック本体３０の姿勢を安定させる部材である。

【0046】

＜第１貫通孔の孔径及び第２貫通孔の孔径＞
図５に示すように、第１貫通孔９０ｂの孔径は、第２貫通孔８１ｄの孔径よりも大きい。第１エンドプレート８１と第２エンドプレート８２がスタック締結ボルト４０により固定され、第１貫通孔９０ｂ及び第２貫通孔８１ｄをボルト９１が貫通しており、且つナット９２が取付部材９０に接触していない状態を想定する。

【0047】

第１貫通孔９０ｂの孔径は、ボルト９１のネジ溝との間に隙間を形成できる大きさに設定されている。隙間の大きさは、上記状態において、第２貫通孔８１ｄの孔径のずれ、第２貫通孔８１ｄの位置ずれ、及び第２貫通孔８１ｄ内でのボルト９１のガタツキが発生しても、取付部材９０がゴムマウント９５に接触するように第２直交方向Ｃに位置調整できる大きさである。なお、第２貫通孔８１ｄの孔径のずれ、及び第２貫通孔８１ｄの位置ずれは、第２貫通孔８１ｄを第１エンドプレート８１に形成するときの製造誤差により生じる。

【0048】

第１貫通孔９０ｂの孔径は、上記状態において、第２エンドプレート８２がゴムマウント９５に押し付けられる力と、取付部材９０がゴムマウント９５に押し付けられる力とが均一になるように、第２直交方向Ｃに位置調整できる大きさである。

【0049】

［本実施形態の作用及び効果］
本実施形態の作用及び効果を説明する。
（１）本実施形態によれば、取付部材９０が第１エンドプレート８１の第１対向面８１ｃと第２エンドプレート８２の第２対向面８２ｃとの間に設けられている。このため、取付部材９０を備えながらも積層方向Ａにおける燃料電池スタック２０の体格の増大を抑制できる。

【0050】

（２）燃料電池スタック２０を燃料電池車両に搭載するためにスタックマウントプレート１００が採用される構成において、取付部材９０が第１エンドプレート８１とスタックマウントプレート１００とに固定されている。スタックマウントプレート１００に対する燃料電池スタック２０の姿勢は、取付部材９０により保持されている。このため、スタックマウントプレート１００が搭載用フレーム１０１に載置されたとき、搭載用フレーム１０１に対する燃料電池スタック２０の姿勢は、取付部材９０により保持されている。よって、燃料電池スタック２０を安定的に燃料電池車両に搭載できる。

【0051】

（３）本実施形態では、第１貫通孔９０ｂの孔径及び第２貫通孔８１ｄの孔径がボルト９１の直径よりも大きい。第１貫通孔９０ｂ及び第２貫通孔８１ｄをボルト９１が貫通するため、ボルト９１は、第１貫通孔９０ｂの内部及び第２貫通孔８１ｄの内部で移動が可能となる。このため、取付部材９０の燃料電池車両側に対する取付位置の調整と、取付部材９０の第１エンドプレート８１に対する取付位置の調整とが完了した段階でナット９２をボルト９１に螺合することで、取付部材９０を第１エンドプレート８１に固定できる。よって、ボルト９１及びナット９２により取付部材９０の取付位置の調整を好適に実施できる。

【0052】

また、取付部材９０が第１エンドプレート８１の第１対向面８１ｃと第２エンドプレート８２の第２対向面８２ｃとの間に設けられている。このため、燃料電池スタック２０を燃料電池車両に搭載したとき、取付部材９０が燃料電池スタック２０の重心に近くなる。取付部材９０が第１エンドプレート８１における積層体５０とは反対側の外面にねじ止めされている場合と比較して、取付部材９０を第１エンドプレート８１に固定するボルト９１に作用する応力が少なくなる。よって、ボルト９１の変形も抑制できる。

【0053】

（４）スタック締結ボルト４０により燃料電池スタック２０の積層方向Ａの締結力を向上させることができる。そして、取付部材９０の逃げ溝９０ａによりスタック締結ボルト４０の設置を取付部材９０が妨げることがない。よって、取付部材９０による燃料電池スタック２０の体格の増大を抑制しつつ、燃料電池スタック２０の積層構造の安定化も実現できる。

【0054】

（５）第１貫通孔９０ｂの孔径が第２貫通孔８１ｄの孔径よりも大きく、且つ第１貫通孔９０ｂの孔径が本実施形態のように設定される。このため、第１エンドプレート８１と第２エンドプレート８２との第２直交方向Ｃにおける長さが異なっていても、取付部材９０の第２直交方向における位置調整ができる。よって、燃料電池スタック２０をスタックマウントプレート１００に適切に取り付けることができる。取付部材９０の位置を調整する上で、位置の基準となる第２エンドプレート８２側の第２貫通孔８１ｄの孔径を第１貫通孔９０ｂより大きくするのに比べ、取付部材９０側の第１貫通孔９０ｂの孔径を第２貫通孔８１ｄよりも大きくすることで、位置調整を容易に行うことができる。

【0055】

［変更例］
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0056】

○ 取付部材９０の第１直交方向Ｂにおける長さは、第２スタック締結ボルト４２のうち第１直交方向Ｂの最も外側に位置する２つのスタック締結ボルト４０間の長さよりも長くてもよい。この場合、取付部材９０には、第２スタック締結ボルト４２のうち第１直交方向Ｂの最も外側に位置する２つのスタック締結ボルト４０が通過するための逃げ溝９０ａを追加するとよい。

【0057】

○ スタック締結ボルト４０の数は適宜変更してもよい。そして、取付部材９０の逃げ溝９０ａの数もスタック締結ボルト４０の数に応じて適宜変更してもよい。
○ 逃げ溝９０ａは、取付部材９０を積層方向Ａに貫通する貫通孔に代替してもよい。そして、当該貫通孔の内部をスタック締結ボルト４０が通過してればよい。

【0058】

○ ボルト９１の頭部９１ａは、取付部材９０における第１エンドプレート８１とは反対側に位置する面に位置していてもよい。ナット９２は、第１エンドプレート８１における積層体５０とは反対側の外面に設けられていてもよい。すなわち、ボルト９１の頭部９１ａとナット９２の位置は逆にしてもよい。

【0059】

○ 図６に示すように、取付部材９０の第１貫通孔９０ｂをネジ孔９０ｃに変更し、且つナット９２を省略してもよい。ネジ孔９０ｃは、取付部材９０を貫通していない。ネジ孔９０ｃの内側には、ネジ溝が形成されている。ネジ孔９０ｃには、ボルト９１の先端部９１ｂが螺合されている。

【0060】

○ 燃料電池スタック２０をスタックマウントプレート１００に取り付けるとき、スタックマウントプレート１００におけるゴムマウント９５が載置される面は、平面でなくてもよい。例えば、スタックマウントプレート１００におけるゴムマウント９５が載置される面は、多少凹凸が存在していてもよい。

【0061】

○ 取付部材９０は、スタックマウントプレート１００に固定されていたが、例えば搭載用フレーム１０１に固定されていてもよい。すなわち、搭載用フレーム１０１を取付対象としてもよい。

【0062】

○ 取付部材９０を２つ採用してもよい。１つの取付部材９０は、本実施形態と同様に第１エンドプレート８１に固定されており、残りの取付部材９０は、第２エンドプレート８２に固定されていてもよい。残りの取付部材９０は、本実施形態と同様にボルト９１及びナット９２により第２エンドプレート８２に固定されていてもよい。この場合、第２エンドプレート８２には、ボルト９１が貫通する第２貫通孔８１ｄが形成されるとよい。本実施形態と本変更例によれば、第１エンドプレート８１には、第２貫通孔８１ｄが形成されていればよい。また、本実施形態と本変更例によれば、ボルト９１は第１エンドプレート８１及び取付部材９０を貫通すればよい。

【0063】

残りの取付部材９０は、ゴムマウント９５を介してスタックマウントプレート１００に取り付けられるとよい。残りの取付部材９０とスタックマウントプレート１００とは、第３固定ボルトにより固定されるとよい。第３固定ボルトは、スタックマウントプレート１００及びゴムマウント９５を貫通して残りの取付部材９０に螺合されるとよい。残りの取付部材９０は、スタックマウントプレート１００と第２エンドプレート８２とに固定されていればよい。本実施形態と本変更例によれば、取付部材９０は、少なくとも第１エンドプレート８１に固定されるとともにスタックマウントプレート１００に取り付けられていればよい。

【0064】

○ 第１集電板６１、第２集電板６２、及び図示しない絶縁板は、燃料電池セル５１と同じ大きさでなくてもよい。第１集電板６１、第２集電板６２、及び図示しない絶縁板は、第１エンドプレート８１に第１対向面８１ｃ、第２エンドプレート８２に第２対向面８２ｃを形成しつつ、スタック締結ボルト４０に干渉しなければ、適宜大きさを変更してもよい。

【0065】

○ 第２エンドプレート８２の短側面８２ｂの第２直交方向Ｃにおける長さは、第１エンドプレート８１の短側面８１ｂの第２直交方向Ｃにおける長さと同じであってもよい。そして、他方の長側面８２ａの第２直交方向Ｃにおける先端面と、他方の長側面８１ａの第２直交方向Ｃにおける先端面とは、第２直交方向Ｃにおいて同じ位置であってもよい。

【0066】

○ 取付部材９０の積層体５０とは反対側に位置する先端面と、他方の長側面８２ａの第２直交方向Ｃにおける先端面とは、第２直交方向Ｃにおいて位置が異なっていてもよい。

【0067】

○ 取付部材９０は、長尺ブロック状でなくてもよい。取付部材９０は、第１エンドプレート８１とスタックマウントプレート１００に固定できるブロック状であれば形状は適宜変更してもよい。

【0068】

○ 燃料電池スタック２０が搭載される搭載対象は燃料電池車両に限らず、例えば定置型燃料電池であってもよい。すなわち、燃料電池スタック２０の搭載先は特に限定されない。

【符号の説明】

【0069】

２０…燃料電池スタック、３０…スタック本体、４０…スタック締結ボルト、５０…積層体、５１…燃料電池セル、８１…第１エンドプレート、８１ｃ…第１対向面、８１ｄ…第２貫通孔、８２…第２エンドプレート、８２ｃ…第２対向面、９０…取付部材、９０ａ…逃げ溝、９０ｂ…第１貫通孔、９１…ボルト、９２…ナット、１００…取付対象としてのスタックマウントプレート、１０１…搭載用フレーム、Ａ…積層方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】