特開 2023-180058 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】P2023180058

(43)【公開日】2023-12-20

(54)【発明の名称】燃料電池スタック

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/2465 20160101AFI20231213BHJP

   H01M 8/2475 20160101ALI20231213BHJP

   H01M 8/02 20160101ALI20231213BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20231213BHJP

【ＦＩ】

H01M8/2465

H01M8/2475

H01M8/02

H01M8/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022093136

(22)【出願日】2022-06-08

(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】岡田 直行

【テーマコード（参考）】

5H126

5H127

【Ｆターム（参考）】

5H126AA15

5H126AA22

5H126AA28

5H126FF08

5H126FF09

5H127AC07

5H127DB55

5H127EE03

5H127EE27

(57)【要約】

【課題】積層体及びセルモニタコネクタの小型化を図ることが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１１は、積層体２０と、セルモニタコネクタ４０と、規制部材５０とを備えている。積層体２０は、積層方向に複数の燃料電池セル２１を積層して形成されている。セルモニタコネクタ４０は、燃料電池セル２１の電圧の測定に用いられる。セルモニタコネクタ４０は、燃料電池セル２１が備える接続端部２１ｆが差し込まれる差込部４４を備える。規制部材５０は、接続端部２１ｆに対して差込部４４を差し込む方向を差込方向とした場合、差込方向と反対方向へのセルモニタコネクタ４０の移動を規制する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層方向に積層した複数の燃料電池セルを備える積層体と、
前記燃料電池セルの電圧の測定に用いられるセルモニタコネクタであって、前記燃料電池セルが備える接続端部が差し込まれることで前記燃料電池セルと導通する差込部を備えるセルモニタコネクタと、
前記接続端部に対して前記差込部を差し込む方向を差込方向とすると、前記セルモニタコネクタにおいて、前記差込方向における前記差込部と反対側の端部に対向して配置され、前記セルモニタコネクタに接触することで前記差込方向と反対方向への前記セルモニタコネクタの移動を規制する規制部材と、を備えることを特徴とする燃料電池スタック。

【請求項2】

前記積層体を覆うスタックカバーを備え、前記規制部材は、前記スタックカバーに設けられている請求項１に記載の燃料電池スタック。

【請求項3】

前記規制部材は、前記スタックカバーに一体の取付部と、前記取付部に取り付けられた弾性材料製の弾性部と、を備え、前記取付部及び前記弾性部は、前記スタックカバーと前記セルモニタコネクタとの間に介在するとともに、前記弾性部が前記セルモニタコネクタに接触している請求項２に記載の燃料電池スタック。

【請求項4】

前記燃料電池セルには、前記セルモニタコネクタが差し込まれる差込凹部が設けられるとともに、
前記燃料電池セルは、前記差込凹部を画定し、かつ前記差込方向に延びるスタック側接触面を備え、
前記セルモニタコネクタは、前記スタック側接触面に対向するモニタ側接触面を備えている請求項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】

燃料電池スタックは、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。燃料電池スタックには、セルモニタと、セルモニタコネクタが接続されている。セルモニタは、各燃料電池セルの電圧を測定する。また、セルモニタコネクタは、燃料電池セルからの脱落を抑制した状態で燃料電池セルに取り付けられている。例えば、特許文献１には、燃料電池セルからの脱落を抑制するようにしたセルモニタコネクタが開示されている。

【0003】

特許文献１のセルモニタコネクタは、ハウジングを備えている。ハウジングは、本体部と、本体部の端部に設けられる固定部及び接続部とを備えている。固定部は、本体部の端部からＬ状に突出する。本体部の外側面のうち固定部寄りの面には、固定部に向けて突出するように固定用爪が設けられている。

【0004】

特許文献１に開示された燃料電池セルは、膜－電極アッセンブリと、当該膜－電極アッセンブリを挟み込む一対のセパレータとを備えている。セパレータは導電性材料で形成されている。セパレータの間にはガスケットが設けられている。セパレータの端部は接続部に挿入されるとともに、セルモニタコネクタが電気的に接続される。また、燃料電池セルの端部には、突出片が形成されている。

【0005】

そして、セルモニタコネクタは、本体部と固定部との間に、燃料電池セルの突出片を挟むように配置される。突出片の上部には、下方に向けて凹設された溝が形成されている。
特許文献１において、セルモニタコネクタに対し、回転する方向への力が作用すると、セルモニタコネクタの接続部が燃料電池セルの外方に向かって移動する。このとき、接続部に設けられたリブと、ガスケットの端部とが干渉する。これにより、セルモニタコネクタの回転が抑制される。その結果、固定部と突出片との係合を維持できるため、燃料電池セルからのセルモニタコネクタの脱落が抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５９２８９８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところが、特許文献１は、燃料電池セルからのセルモニタコネクタの脱落を抑制するため、セルモニタコネクタの本体部と固定部との間に燃料電池セルの突出片を挟み込む必要がある。このため、セルモニタコネクタは、本体部からＬ状に突出する固定部を必要とするとともに、燃料電池セルは、突出片を必要とする。よって、燃料電池セルからのセルモニタコネクタの脱落を抑制するため、燃料電池セル及びセルモニタコネクタが大型化してしまっている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記問題点を解決するための燃料電池スタックは、積層方向に積層した複数の燃料電池セルを備える積層体と、前記燃料電池セルの電圧の測定に用いられるセルモニタコネクタであって、前記燃料電池セルが備える接続端部が差し込まれることで前記燃料電池セルと導通する差込部を備えるセルモニタコネクタと、前記接続端部に対して前記差込部を差し込む方向を差込方向とすると、前記セルモニタコネクタにおいて、前記差込方向における前記差込部と反対側の端部に対向して配置され、前記セルモニタコネクタに接触することで前記差込方向と反対方向への前記セルモニタコネクタの移動を規制する規制部材と、を備えることを要旨とする。

【0009】

これによれば、差込方向と反対方向へのセルモニタコネクタの移動は、規制部材によって規制される。このため、接続端部と差込部の導通は維持されるとともに、セルモニタコネクタが、積層体から外れることを抑制できる。接続端部と差込部の導通を維持しつつ、セルモニタコネクタが、積層体から外れることを抑制するため、例えば、積層体及びセルモニタコネクタに、互いに係合する係合部を設ける場合と比べると、積層体及びセルモニタコネクタの簡素化及び小型化を図ることができる。

【0010】

燃料電池スタックについて、前記積層体を覆うスタックカバーを備え、前記規制部材は、前記スタックカバーに設けられていてもよい。
これによれば、スタックカバーは、積層体を収容する部品であって、燃料電池スタックが既に備える部品である。このため、既存の部品を利用して、接続端部と差込部の導通を維持しつつ、セルモニタコネクタが、積層体から外れることを抑制できる。

【0011】

燃料電池スタックについて、前記規制部材は、前記スタックカバーに一体の取付部と、前記取付部に取り付けられた弾性材料製の弾性部と、を備え、前記取付部及び前記弾性部は、前記スタックカバーと前記セルモニタコネクタとの間に介在するとともに、前記弾性部が前記セルモニタコネクタに接触していてもよい。

【0012】

これによれば、スタックカバーとセルモニタコネクタとの間の距離が、予め設定された値から異なっても、その距離の差異を、弾性部の弾性変形によって吸収できる。
燃料電池スタックについて、前記燃料電池セルには、前記セルモニタコネクタが差し込まれる差込凹部が設けられるとともに、前記燃料電池セルは、前記差込凹部を画定し、かつ前記差込方向に延びるスタック側接触面を備え、前記セルモニタコネクタは、前記スタック側接触面に対向するモニタ側接触面を備えていてもよい。

【0013】

これによれば、規制部材は、セルモニタコネクタに対して差込方向へ押し込む力を付与する。このとき、セルモニタコネクタに対し、スタック側接触面に向かう方向への力が付与されると、モニタ側接触面がスタック側接触面に接触する。この接触により、セルモニタコネクタが差込凹部内で回動することを抑制できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、積層体及びセルモニタコネクタの小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】燃料電池スタックを示す分解斜視図である。

【図2】燃料電池スタックを第２積層端面から示す斜視図である。

【図3】燃料電池スタックの構成部品を分解して示す図である。

【図4】セルモニタコネクタ及び規制部材を示す部分断面図である。

【図5】セルモニタコネクタと規制部材を離して示す部分斜視図である。

【図6】セルモニタコネクタを示す正面図である。

【図7】セルモニタコネクタと規制部材を示す部分斜視図である。

【図8】燃料電池スタックを示す部分断面図である。

【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一実施形態を図１～図８にしたがって説明する。
＜燃料電池スタック＞
図１、図２及び図４に示すように、燃料電池スタック１１は、積層体２０と、第１集電体２２と、第２集電体２３と、インシュレータ２４と、スタックカバー３０と、セルモニタコネクタ４０と、規制部材５０と、を備えている。

【0017】

＜積層体＞
積層体２０は、複数の燃料電池セル２１を備えている。燃料電池セル２１は、矩形板状である。燃料電池セル２１は、第１縁部２１ａと、第２縁部２１ｂと、第３縁部２１ｃと、第４縁部２１ｄとを備えている。第１縁部２１ａと第２縁部２１ｂは互いに平行に延びるとともに、第３縁部２１ｃと第４縁部２１ｄは互いに平行に延びる。また、燃料電池セル２１には、第１縁部２１ａから凹む差込凹部１３が設けられている。差込凹部１３は、第１縁部２１ａから第２縁部２１ｂに向けて斜めに延びている。差込凹部１３は、第１縁部２１ａの中央よりも第４縁部２１ｄ寄りに設けられている。差込凹部１３は、燃料電池セル２１を板厚方向に貫通している。

【0018】

図４に示すように、差込凹部１３は、第１スタック側接触面１３ａと、第２スタック側接触面１３ｂと、スタック側底面１３ｃとによって画定されている。第１スタック側接触面１３ａと第２スタック側接触面１３ｂは、互いに平行であるとともに、離れている。第１スタック側接触面１３ａ及び第２スタック側接触面１３ｂの各々は、第１縁部２１ａに対して斜めに延びている。スタック側底面１３ｃは、第１スタック側接触面１３ａと第２スタック側接触面１３ｂを繋ぐ斜面である。

【0019】

燃料電池セル２１は、接続端部２１ｆを備えている。接続端部２１ｆは、燃料電池セル２１の電圧を測定するために設けられている。接続端部２１ｆは、板状である。接続端部２１ｆは、差込凹部１３のスタック側底面１３ｃから突出している。後述するセルモニタコネクタ４０は、接続端部２１ｆと電気的に接続される。

【0020】

図２に示すように、積層体２０において、全ての燃料電池セル２１は、燃料電池セル２１の板厚方向に積層されている。積層体２０は、矩形ブロック状である。全ての燃料電池セル２１が積層される方向を積層方向Ａとする。積層方向Ａは、燃料電池セル２１の板厚方向と一致する。したがって、積層体２０は、積層方向Ａに積層した複数の燃料電池セル２１を備えている。

【0021】

積層体２０は、第１積層端面Ｓ１と、第２積層端面Ｓ２と、第１側面２０ａと、第２側面２０ｂと、第３側面２０ｃと、第４側面２０ｄと、を備えている。第１積層端面Ｓ１は、積層体２０の積層方向Ａの第１端面である。第１積層端面Ｓ１は、積層方向Ａの第１端に位置する燃料電池セル２１の板厚方向の外面によって形成されている。第２積層端面Ｓ２は、積層体２０の積層方向Ａの第２端面である。第２積層端面Ｓ２は、積層方向Ａの第２端に位置する燃料電池セル２１の板厚方向の外面によって形成されている。

【0022】

第１側面２０ａは、全ての第１縁部２１ａを積層方向Ａに積層して形成されている。第２側面２０ｂは、全ての第２縁部２１ｂを積層方向Ａに積層して形成されている。第３側面２０ｃは、全ての第３縁部２１ｃを積層方向Ａに積層して形成されている。第４側面２０ｄは、全ての第４縁部２１ｄを積層方向Ａに積層して形成されている。

【0023】

第１側面２０ａと第２側面２０ｂは、積層体２０における積層方向Ａに直交する方向の面である。第１側面２０ａと第２側面２０ｂは、積層体２０において互いに反対側に位置している。積層体２０において、第１側面２０ａと第２側面２０ｂが配置される方向を第１方向Ｂとする。

【0024】

第３側面２０ｃと第４側面２０ｄは、積層体２０における積層方向Ａに直交する方向の面である。第３側面２０ｃと第４側面２０ｄは、積層体２０において互いに反対側に位置している。積層体２０において、第３側面２０ｃと第４側面２０ｄが配置される方向を第２方向Ｃとする。

【0025】

＜第１集電体及び第２集電体＞
図３に示すように、第１集電体２２は、積層体２０の第１積層端面Ｓ１に積層されている。第２集電体２３は、積層体２０の第２積層端面Ｓ２に積層されている。第１集電体２２及び第２集電体２３は、積層体２０により発電された電力を集電する。

【0026】

＜インシュレータ＞
インシュレータ２４は、第１集電体２２をスタックカバー３０と絶縁する。インシュレータ２４は、積層方向Ａに第１集電体２２とスタックカバー３０との間に挟まれている。インシュレータ２４は、第１集電体２２を介して積層体２０の第１積層端面Ｓ１に設けられている。

【0027】

＜スタックカバー＞
図１及び図３に示すように、スタックカバー３０は、エンドプレート３１と、スタックマニホールド３２と、カバープレート３４と、一対のサイドプレート３５とを備えている。

【0028】

エンドプレート３１とスタックマニホールド３２は、積層体２０を積層方向Ａに加圧する。エンドプレート３１は、板厚方向に見て長四角形の板状である。エンドプレート３１の板厚方向は、積層方向Ａと一致する。エンドプレート３１は、第１集電体２２及びインシュレータ２４を積層方向Ａに挟んで積層体２０の第１積層端面Ｓ１に設けられている。したがって、第１集電体２２及びインシュレータ２４は、エンドプレート３１と積層体２０との間に設けられている。

【0029】

スタックマニホールド３２は、積層体２０に水素、酸素及び冷却水を供給するための配管部品である。スタックマニホールド３２は、第２集電体２３を積層方向Ａに挟んで積層体２０の第２積層端面Ｓ２に設けられている。スタックマニホールド３２の板厚方向は、積層方向Ａと一致する。

【0030】

エンドプレート３１とスタックマニホールド３２とは、締結部材３３によって締結されている。締結部材３３は、ボルト３３ａと、ナット３３ｂとを備えている。ボルト３３ａは、エンドプレート３１及びスタックマニホールド３２に挿通されている。ナット３３ｂは、エンドプレート３１及びスタックマニホールド３２に対して積層体２０を加圧するように、ボルト３３ａに取り付けられている。締結部材３３は、エンドプレート３１とスタックマニホールド３２との間に設けられている積層体２０等の部材を積層方向Ａに加圧している。なお、締結部材３３は、上記に限定されない。例えば、スタックマニホールド３２に雌ねじが形成されていれば、ボルト３３ａをスタックマニホールド３２の雌ねじに螺入してもよい。この場合、締結部材３３は、ボルト３３ａと、スタックマニホールド３２の雌ねじとを備えている。又は、エンドプレート３１に雌ねじが形成されていれば、ボルト３３ａをエンドプレート３１の雌ねじに螺入してもよい。この場合、締結部材３３は、ボルト３３ａと、エンドプレート３１の雌ねじとを備えている。

【0031】

カバープレート３４は、第１方向Ｂにおいて、積層体２０の第１側面２０ａを外側から覆っている。カバープレート３４は、一対のサイドプレート３５に取り付けられている。カバープレート３４は、長四角形の板状である。カバープレート３４の四隅には、貫通孔３４ａが形成されている。

【0032】

一対のサイドプレート３５のうち、一方のサイドプレート３５は、第２方向Ｃにおいて、積層体２０の第３側面２０ｃを外側から覆っているとともに、他方のサイドプレート３５は、積層体２０の第４側面２０ｄを外側から覆っている。一対のサイドプレート３５の各々は、エンドプレート３１とスタックマニホールド３２に締結されている。一対のサイドプレート３５の各々は、長辺方向の両端に短側面３５ａを備えている。サイドプレート３５の一方の短側面３５ａには、雌ねじ３５ｂが形成されている。

【0033】

カバープレート３４の貫通孔３４ａを貫通したボルト３６は、サイドプレート３５の雌ねじ３５ｂにねじ込まれている。これにより、カバープレート３４は、一対のサイドプレート３５に取り付けられている。なお、カバープレート３４の取り付け方法は上記に限定されない。例えば、カバープレート３４は、エンドプレート３１に設けた雌ねじ及びスタックマニホールド３２に設けた雌ねじにボルト３６をねじ込んで取り付けられていてもよい。又は、カバープレート３４は、スタックマニホールド３２及びエンドプレート３１のいずれかに設けた雌ねじにボルト３６をねじ込んで取り付けられていてもよい。

【0034】

そして、エンドプレート３１と、スタックマニホールド３２と、カバープレート３４と、一対のサイドプレート３５とによってスタックカバー３０が形成されている。積層体２０は、スタックカバー３０に囲まれた空間に収容されている。したがって、積層体２０は、積層方向Ａの両側、第１方向Ｂの一方側、及び第２方向Ｃの両側からスタックカバー３０によって覆われている。

【0035】

＜セルモニタコネクタ＞
セルモニタコネクタ４０は、燃料電池セル２１の電圧の測定に用いられる。セルモニタコネクタ４０は、燃料電池セル２１と接続される。

【0036】

図４、図５及び図６に示すように、セルモニタコネクタ４０は、樹脂製のハウジング４１と、差込部４４と、ケーブル４６とを備えている。セルモニタコネクタ４０は、ケーブル４６を介して図示しないセルモニタと電気的に接続されている。セルモニタは、燃料電池セル２１の電圧を測定する電圧計である。したがって、セルモニタコネクタ４０は、セルモニタを燃料電池セル２１と電気的に接続するために、燃料電池セル２１とセルモニタとを電気的に接続している。

【0037】

ハウジング４１は、本体部４２と、操作部４３とを備えている。本体部４２は、ブロック状である。本体部４２の長手が延びる方向をセルモニタコネクタ４０の長手方向とする。なお、セルモニタコネクタ４０において、長手方向Ｘに直交する一つの方向を板厚方向Ｗとするとともに、長手方向Ｘ及び板厚方向Ｗに直交する方向を幅方向Ｙとする。板厚方向Ｗは、積層方向Ａと一致する。

【0038】

セルモニタコネクタ４０は、長手方向Ｘが差込凹部１３への差込方向Ｔと一致するように燃料電池セル２１に接続されている。セルモニタコネクタ４０は、板厚方向Ｗが積層方向Ａと一致するように燃料電池セル２１に接続されている。

【0039】

本体部４２は、本体部４２の長手方向Ｘの一端に第１端面４２ａを備えるとともに、長手方向Ｘの他端に第２端面４２ｂを備えている。操作部４３は、本体部４２の第１端面４２ａから突出する。

【0040】

本体部４２は、幅方向Ｙの第１端面に第１モニタ側接触面４２ｃを備えるとともに、幅方向Ｙの第２端面に第２モニタ側接触面４２ｄを備えている。第１モニタ側接触面４２ｃと第２モニタ側接触面４２ｄは、幅方向Ｙに反対側に位置する面である。第１モニタ側接触面４２ｃ及び第２モニタ側接触面４２ｄの各々は、平坦面である。

【0041】

本体部４２の板厚方向Ｗにセルモニタコネクタ４０を見て、操作部４３はＬ状である。操作部４３は、第１端面４２ａにおける幅方向Ｙの縁から第２モニタ側接触面４２ｄ側へ突出している。操作部４３は、第１端面４２ａから板状に突出する根元４３ａと、根元４３ａに対し直交する方向に延出する操作片４３ｂとを備えている。板厚方向Ｗへの操作片４３ｂの寸法は、板厚方向Ｗへの本体部４２の寸法と同じである。操作片４３ｂの端面には、操作面４３ｃが設けられている。操作面４３ｃは、本体部４２の第１端面４２ａと平行な面である。作業者は、セルモニタコネクタ４０を差込凹部１３に差し込むとき、操作面４３ｃを押すように操作する。このため、操作部４３は、作業者による押し込み操作に耐え得る剛性を有している。

【0042】

差込部４４は、本体部４２の第２端面４２ｂから突出する。差込部４４には、スリット４４ａが形成されている。スリット４４ａによって差込部４４は板厚方向Ｗに離間しているとともに、幅方向Ｙの両端側に開口している。差込部４４の板厚方向Ｗの内面には、端子４５が配置されている。端子４５は、スリット４４ａに向けて露出している。差込部４４のスリット４４ａには、接続端部２１ｆが差し込まれている。詳細には、セルモニタコネクタ４０は、差込部４４側から差込凹部１３に差し込まれている。差込部４４の間のスリット４４ａには接続端部２１ｆが差し込まれている。端子４５と接続端部２１ｆとは電気的に接続されている。つまり、差込部４４は、燃料電池セル２１が備える接続端部２１ｆが差し込まれることで燃料電池セル２１と導通する。

【0043】

ケーブル４６は、差込部４４の端子４５に接続されている。ケーブル４６は、本体部４２の第１端面４２ａから本体部４２の外へ引き出されている。ケーブル４６は、図示しないセルモニタに電気的に接続されている。セルモニタは、燃料電池セル２１の各々の状態を監視する。そして、燃料電池セル２１の電圧は、セルモニタによって測定される。セルモニタによる測定結果は、図示しないケーブルによって図示しない主制御装置（ＦＣＥＣＵ）に出力される。

【0044】

各燃料電池セル２１の差込凹部１３には、セルモニタコネクタ４０が差し込まれている。したがって、燃料電池セル２１には、セルモニタコネクタ４０が差し込まれる差込凹部１３が設けられている。燃料電池スタック１１は、複数の燃料電池セル２１を備えるため、燃料電池スタック１１は、セルモニタコネクタ４０を複数備えている。各セルモニタコネクタ４０は、板厚方向Ｗを積層方向Ａに一致させて差込凹部１３に差し込まれている。そして、接続端部２１ｆに対して差込部４４を差し込む方向を、セルモニタコネクタ４０の差込方向Ｔとする。差込凹部１３は、第１スタック側接触面１３ａ及び第２スタック側接触面１３ｂによって画定されているとともに、差込方向Ｔに延びている。このため、燃料電池セル２１は、差込凹部１３を画定し、かつ差込方向Ｔに延びる第１スタック側接触面１３ａ及び第２スタック側接触面１３ｂを備えている。

【0045】

セルモニタコネクタ４０の本体部４２のほとんどは、差込凹部１３に挿入されている。第１モニタ側接触面４２ｃは、第１スタック側接触面１３ａに支えられているとともに、第２モニタ側接触面４２ｄは、詳細に図示しないが第２スタック側接触面１３ｂに対し僅かに離れている。したがって、セルモニタコネクタ４０は、第１スタック側接触面１３ａに対向する第１モニタ側接触面４２ｃを備えている。本体部４２の第１端面４２ａは、第１側面２０ａから積層体２０の外部に露出している。第１端面４２ａから引き出されたケーブル４６は、第１側面２０ａから積層体２０の外へ引き出されている。セルモニタコネクタ４０において、差込方向Ｔの最も奥に位置する部分を最奥部４０ａとする。最奥部４０ａは、差込部４４の先端面と第１モニタ側接触面４２ｃとが交わる箇所である。

【0046】

セルモニタコネクタ４０において、操作部４３は、差込方向Ｔにおける差込部４４と反対側の端部となる。そして、操作部４３は、燃料電池セル２１の第１側面２０ａから突出している。操作面４３ｃ及び第１端面４２ａは、第１側面２０ａに対し傾斜している。第１端面４２ａは、操作部４３側の端から、操作部４３と反対側の端に向けて第１側面２０ａに向かうように下り傾斜している。操作面４３ｃは、幅方向Ｙにおいて、第１端面４２ａから最も離れた位置から、その反対側に向けて第１側面２０ａに向かうように下り傾斜している。

【0047】

燃料電池スタック１１が水平面上に載置されている場合、第１側面２０ａは水平面に平行な上端面となる。セルモニタコネクタ４０の第１端面４２ａは、水平面に対し傾斜するとともに、操作面４３ｃは、水平面に対し傾斜している。

【0048】

＜規制部材＞
図４、図５、図７及び図８に示すように、規制部材５０は、スタックカバー３０の一部であるカバープレート３４に設けられている。規制部材５０は、カバープレート３４に一体の取付部５１と、取付部５１に取り付けられた弾性部５５と、を備えている。取付部５１は、溶接によってカバープレート３４に接合されている。取付部５１は、取付板５２と、取付板５２とカバープレート３４との間で延びる複数の延出部５３とを備えている。取付板５２は、長四角板状である。取付板５２の長手は、積層方向Ａに延びている。取付板５２は、カバープレート３４と平行に配置されている。取付板５２は、板厚方向の一方面に背面５２ａを備えているとともに、板厚方向の他方面に取付面５２ｂを備えている。背面５２ａは、カバープレート３４から離れている。

【0049】

複数の延出部５３の各々は、背面５２ａからカバープレート３４に向けて延出している。複数の延出部５３の各々は、カバープレート３４に溶接によって接合されている。
弾性部５５は、弾性材料製である。弾性部５５は、弾性材料としてのゴム製である。弾性部５５は、直方体状である。弾性部５５において、板厚方向の両面の大きさは、取付板５２の取付面５２ｂと同じ大きさである。このため、弾性部５５の四側面は、取付板５２の四側面と面一にある。したがって、弾性部５５は、積層体２０の積層方向Ａの全体に亘って延びている。つまり、弾性部５５は、積層体２０の第１積層端面Ｓ１と第２積層端面Ｓ２との間に掛け渡されるように配置されている。なお、弾性部５５において、板厚方向の両面の大きさは、取付板５２の取付面５２ｂより大きくてもよいし、小さくてもよい。弾性部５５の板厚方向の片面は取付面５２ｂに接合されている。

【0050】

規制部材５０は、カバープレート３４に取り付けられている。そして、カバープレート３４は、エンドプレート３１及びスタックマニホールド３２に取り付けられている。このため、規制部材５０は、セルモニタコネクタ４０の上方において位置決めされている。よって、規制部材５０が備える弾性部５５は、セルモニタコネクタ４０の上方において位置決めされている。また、取付部５１及びカバープレート３４は、弾性部５５よりも剛性の高い材料である。このため、弾性部５５に対し取付部５１に向かう力が作用したとき、弾性部５５は弾性変形するが、弾性部５５の位置は変化しない。

【0051】

規制部材５０は、カバープレート３４とセルモニタコネクタ４０との間に介在している。規制部材５０の弾性部５５は、セルモニタコネクタ４０の操作部４３に対向して配置されている。また、弾性部５５は、操作部４３に接触している。

【0052】

弾性部５５の一部分は、セルモニタコネクタ４０の操作面４３ｃと、取付板５２の取付面５２ｂとの間に挟まれている。つまり、取付部５１及び弾性部５５は、カバープレート３４とセルモニタコネクタ４０との間に介在している。操作部４３は、弾性部５５に食い込んでいる。このため、弾性部５５は、板厚方向に圧縮されるとともに、圧縮状態から原形状への復帰力によって取付板５２及びセルモニタコネクタ４０を押している。

【0053】

上記したように、取付板５２及びカバープレート３４は、弾性部５５よりも剛性の高い材料である。このため、弾性部５５の復帰力は、操作部４３に作用する。この復帰力により、セルモニタコネクタ４０は、鉛直方向の下に向けて押されている。

【0054】

また、セルモニタコネクタ４０は、差込凹部１３の第１スタック側接触面１３ａ及び第２スタック側接触面１３ｂによって第１側面２０ａに対し斜めに差し込まれている。このため、セルモニタコネクタ４０が、規制部材５０によって鉛直方向の下に向けて押されると、セルモニタコネクタ４０には、差込方向Ｔへの付勢力が付与されるとともに、鉛直方向の下に向かう力と付勢力との分力が第１モニタ側接触面４２ｃに向けて発生する。セルモニタコネクタ４０は、分力によって第１スタック側接触面１３ａに向けて移動しようとするが、第１スタック側接触面１３ａは、第１モニタ側接触面４２ｃに接触する。第１スタック側接触面１３ａに対する第１モニタ側接触面４２ｃの接触により、セルモニタコネクタ４０の傾きが規制されている。

【0055】

［実施形態の作用］
本実施形態の作用について説明する。
カバープレート３４に一体の規制部材５０は、セルモニタコネクタ４０の操作部４３に対向して配置されている。詳細には、規制部材５０は、操作部４３に接触している。規制部材５０の弾性部５５は、セルモニタコネクタ４０を鉛直方向の下に向けて押している。これにより、セルモニタコネクタ４０には、差込凹部１３の差込方向Ｔへの付勢力が付与されている。そして、規制部材５０は、セルモニタコネクタ４０に接触することで差込方向Ｔと反対方向へのセルモニタコネクタ４０の移動を規制している。

【0056】

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）規制部材５０によって、セルモニタコネクタ４０が、差込方向Ｔと反対方向へ移動することを規制できる。このため、セルモニタコネクタ４０の差込部４４と、燃料電池セル２１の接続端部２１ｆとの導通を維持できるとともに、セルモニタコネクタ４０が、積層体２０から外れることを抑制できる。接続端部２１ｆと差込部４４との導通を維持しつつ、セルモニタコネクタ４０が、積層体２０から外れることを抑制するため、例えば、積層体２０及びセルモニタコネクタ４０に互いに係合する係合部を設ける場合と比べると、積層体２０及びセルモニタコネクタ４０の小型化を図ることができる。

【0057】

（２）カバープレート３４に設けた規制部材５０によって、差込方向Ｔと反対方向へのセルモニタコネクタ４０の移動を規制している。このため、差込部４４によって接続端部２１ｆを挟み込むだけで端子４５と接続端部２１ｆとを導通させる構造であっても、その導通を維持できる。

【0058】

（３）カバープレート３４は、積層体２０を収容して保護するスタックカバー３０の一部品である。このカバープレート３４に規制部材５０を設けている。このため、燃料電池スタック１１が備える既存の部品を利用して、接続端部２１ｆと差込部４４の導通を維持しつつ、セルモニタコネクタ４０が、積層体２０から外れることを抑制できる。

【0059】

（４）セルモニタコネクタ４０は、各燃料電池セル２１に接続されるため、積層体２０には複数のセルモニタコネクタ４０が接続される。例えば、セルモニタコネクタ４０を複数一体化した場合と比べると、一つ一つのセルモニタコネクタ４０は、燃料電池セル２１から浮き上がりやすい。しかし、規制部材５０によって各セルモニタコネクタ４０に対し、差込方向Ｔへの付勢力を付与できるため、全てのセルモニタコネクタ４０の各々について、接続端部２１ｆに対する差込部４４の差込状態を維持しやすい。

【0060】

（５）規制部材５０は、ゴム製の弾性部５５を備える。この弾性部５５は、セルモニタコネクタ４０と取付板５２との間で圧縮するように弾性変形する。このため、カバープレート３４とセルモニタコネクタ４０との間の距離が、予め設定された値から異なっても、弾性部５５の弾性変形によって差異を吸収できる。

【0061】

（６）セルモニタコネクタ４０は、第１スタック側接触面１３ａに対向する第１モニタ側接触面４２ｃを備えている。規制部材５０によって、セルモニタコネクタ４０に対して差込方向Ｔへの付勢力が付与されると、セルモニタコネクタ４０に対し、第１スタック側接触面１３ａに向かう方向への分力が付与される。このとき、第１モニタ側接触面４２ｃが第１スタック側接触面１３ａに接触する。この接触により、最奥部４０ａを起点としてセルモニタコネクタ４０が回動することを抑制できる。

【0062】

（７）セルモニタコネクタ４０は、差込凹部１３にセルモニタコネクタ４０を差し込むときに操作される操作部４３を備えている。操作部４３は、操作に耐え得るように剛性がある。この操作部４３を弾性部５５で押すため、弾性部５５の原形状への復帰力を操作部４３に効果的に伝えることができる。その結果、セルモニタコネクタ４０を差込方向Ｔへ効果的に付勢できる。

【0063】

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。
○積層体２０には、差込凹部１３が設けられていなくてもよい。この場合、燃料電池セル２１の接続端部２１ｆは、第１縁部２１ａ上に突出する。そして、セルモニタコネクタ４０は、第１縁部２１ａに載置される。このとき、差込部４４への接続端部２１ｆの差込方向Ｔは鉛直方向の上から下となる。そして、規制部材５０は、セルモニタコネクタ４０に対し、差込方向Ｔにおける差込部４４と反対側の端部に対向して配置される。この場合、規制部材５０は、セルモニタコネクタ４０の上方に配置される。そして、規制部材５０は、セルモニタコネクタ４０を上から下へ押している。これにより、セルモニタコネクタ４０には、接続端部２１ｆへの差込方向Ｔへの付勢力が付与されている。また、規制部材５０は、セルモニタコネクタ４０に接触することで差込方向Ｔと反対方向、つまり下から上へのセルモニタコネクタ４０の移動を規制する。

【0064】

○規制部材５０は、弾性部５５だけであってもよい。この場合、弾性部５５は、カバープレート３４に直接取り付けられるとともに、取付部５１は削除される。
○規制部材５０において、弾性部５５に変えて、接触部材を取付部５１に取り付けてもよい。接触部材は、例えば、樹脂製や金属製のように、弾性部５５のような弾性変形の無い材料製である。この場合、接触部材は、セルモニタコネクタ４０の操作部４３に対し、僅かに離れた位置に配置される。そして、セルモニタコネクタ４０が差込方向Ｔと反対方向へ移動しても、セルモニタコネクタ４０が接触部材に即座に接触するようになっている。接続端部２１ｆと差込部４４との導通は、差込方向Ｔと反対方向への僅かな移動があっても維持される。接触部材は、差込方向Ｔと反対方向へのセルモニタコネクタ４０の僅かな移動だけを規制できるように、セルモニタコネクタ４０から僅かに離れている。

【0065】

○規制部材５０の弾性部５５は、セルモニタコネクタ４０の第１端面４２ａだけに接触してもよいし、操作面４３ｃと第１端面４２ａの両方に接触していてもよい。
○燃料電池スタック１１は、積層体２０の積層方向Ａを鉛直方向として配置されていてもよい。この場合、積層体２０の第１側面２０ａは、鉛直方向に対し直交する方向の端面となる。このため、第１側面２０ａに開口する差込凹部１３は、鉛直方向に対し直交する方向に開口する。

【0066】

また、燃料電池スタック１１を収容するスタックカバーを下方に開口するとともに、天板を有する筒状とする。そして、このスタックカバーの内側面に規制部材５０を設けて、セルモニタコネクタ４０の移動を規制するようにする。

【0067】

○規制部材５０は、スタックカバー３０のカバープレート３４以外に設けられていてもよい。例えば、規制部材５０は、エンドプレート３１に設けられていてもよい。この場合、弾性部５５や接触部材は、エンドプレート３１に取り付けた取付部５１に取り付けられる。

【0068】

○規制部材５０は、スタックカバー３０以外に設けられていてもよい。例えば、規制部材５０は、積層体２０を収容する筐体に設けられていてもよい。
○燃料電池スタック１１において、積層体２０以外の第１集電体２２、第２集電体２３、インシュレータ２４、エンドプレート３１、及びスタックマニホールド３２は、実施形態の構成に限定されず、必要に応じて割愛してもよい。

【符号の説明】

【0069】

１３…差込凹部、１３ａ…第１スタック側接触面、２０…積層体、２１…燃料電池セル、２１ｆ…接続端部、３０…スタックカバー、４０…セルモニタコネクタ、４２ｃ…第１モニタ側接触面、４４…差込部、５０…規制部材、５２…取付板、５５…弾性部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】