燃料電池システム
【課題】燃料電池スタック内の面圧分布を高精度且つ確実に測定することができ、高性能な燃料電池スタックを得ることを可能にする。
【解決手段】燃料電池システム１０を構成する静電容量型面圧測定装置１４は、発電セルの発電面内に位置して設けられる複数の誘電体５０と、前記発電セルの発電面方向に沿って延在するとともに、前記誘電体５０間に積層方向に向かって電流を流す導電部５２と、前記誘電体５０を前記積層方向両側から挟持する長尺状の第１電極５４及び第２電極５６と、前記第１電極５４及び前記第２電極５６の外側にそれぞれ絶縁部材５８ａ、５８ｂを介装して積層される長尺状の第１シールド部材６０及び第２シールド部材６２とを備える。
【解決手段】燃料電池システム１０を構成する静電容量型面圧測定装置１４は、発電セルの発電面内に位置して設けられる複数の誘電体５０と、前記発電セルの発電面方向に沿って延在するとともに、前記誘電体５０間に積層方向に向かって電流を流す導電部５２と、前記誘電体５０を前記積層方向両側から挟持する長尺状の第１電極５４及び第２電極５６と、前記第１電極５４及び前記第２電極５６の外側にそれぞれ絶縁部材５８ａ、５８ｂを介装して積層される長尺状の第１シールド部材６０及び第２シールド部材６２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質の両側に一対の電極が配設される電解質・電極構造体を有し、前記電解質・電極構造体とセパレータとを有する発電セルが積層される燃料電池スタックと、前記燃料電池スタック内に配設され、前記発電セルの面圧を測定するための静電容量型面圧測定装置とを備える燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜（電解質）の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を配設した電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層するとともに、積層方向両端には、ターミナルプレート、絶縁プレート及びエンドプレートが配置されることにより、燃料電池スタックを構成している。燃料電池スタックは、例えば、燃料電池自動車等の燃料電池車両に搭載されている。
【０００３】
この燃料電池スタックでは、一対のエンドプレート間に、締め付けボルトやケーシング等によって発電セルの積層方向に締め付け荷重を付与している。その際、発電セルの電極面の面圧にばらつき（面圧分布）が発生すると、接触抵抗が増大して端子電圧が低下するおそれがある。
【０００４】
そこで、燃料電池スタック内の面圧分布を測定する必要があり、例えば、特許文献１に開示されている燃料電池スタックが知られている。この燃料電池スタックは、図１３に示すように、面圧センサモジュール１を備えており、前記面圧センサモジュール１が、図示しない燃料電池の積層方向の任意の位置、例えば、略中央に設けられている。面圧センサモジュール１は、一対のセパレータ２間に凹部３を介して面圧センサ４が配置されている。
【０００５】
この面圧センサ４は、コンデンサー型又は歪みゲージのセンサ５を樹脂６で被覆して構成されている。面圧センサ４は、セパレータ２間に、例えば、２つ挟持されており、前記面圧センサ４を介して燃料電池内の面圧分布を測定することができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１２０３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１では、面圧センサモジュール１を構成する一対のセパレータ２には、面圧センサ４を配置するために凹部３が設けられており、他の燃料電池に用いられるセパレータとは異なる構成を有している。従って、面圧センサモジュール１に対して、専用のセパレータ２を用意しなければならず、経済的ではないという問題がある。
【０００８】
さらに、セパレータ２の面内には、２以上の面圧センサ４を配置することが記載されているものの、この種の面圧センサ４は、センサ５を樹脂６で被覆するとともに、リード線７が設けられている。このため、セパレータ２の面内には、多数の面圧センサ４を配置することが実質的に困難であり、発電面内の面圧を高精度に測定することができないという問題がある。
【０００９】
一方、通常、多数のセンサを配置すると、発電時の正常な電流の分布が阻害される。その結果、局所的に大電流が印加される可能性があり、ジュール熱による損傷が発生する可能性がある。
【００１０】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、燃料電池スタック内の面圧分布を高精度且つ確実に測定することができ、高性能な燃料電池スタックを得ることが可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、電解質の両側に一対の電極が配設される電解質・電極構造体を有し、前記電解質・電極構造体とセパレータとを有する発電セルが積層される燃料電池スタックと、前記燃料電池スタック内に配設され、前記発電セルの面圧を測定するための静電容量型面圧測定装置とを備える燃料電池システムに関するものである。
【００１２】
この燃料電池システムでは、静電容量型面圧測定装置は、発電セルの発電面内に位置して設けられる複数の誘電体と、前記発電セルの発電面方向に沿って延在するとともに、前記誘電体間に積層方向に向かって電流を流す導電部と、前記誘電体を前記積層方向両側から挟持するとともに、互いに直交する方向に延在する長尺状の第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極の外側にそれぞれ絶縁シートを介装して積層され、互いに直交する方向に延在する長尺状の金属製第１シールド部材及び金属製第２シールド部材とを備えている。
【００１３】
また、この燃料電池システムでは、各金属製第１シールド部材に接続される第１回路パターンは、互いに同一長さで且つ同一表面積に設定される一方、各金属製第２シールド部材に接続される第２回路パターンは、互いに同一長さで且つ同一表面積に設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、静電容量型面圧測定装置は、誘電体の両側に設けた第１電極及び第２電極の外側に、それぞれ絶縁シートを介装して金属製第１シールド部材及び金属製第２シールド部材が積層されている。このため、外部からのノイズに影響されることがなく、安定した測定を良好且つ確実に行うことができる。
【００１５】
これにより、燃料電池スタックの使用荷重領域を網羅して、発電面内の面圧を良好に測定することが可能になる。従って、発電時に正常な電流が阻害されることがなく、燃料電池スタック内の面圧分布を高精度且つ確実に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池システムの斜視説明図である。
【図２】前記燃料電池システムの一部断面説明図である。
【図３】前記燃料電池システムを構成する発電セルの分解斜視説明図である。
【図４】前記燃料電池システムを構成する静電容量型面圧測定装置の要部分解斜視図である。
【図５】前記静電容量型面圧測定装置の要部斜視図である。
【図６】前記静電容量型面圧測定装置の、図５中、ＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】前記静電容量型面圧測定装置の正面説明図である。
【図８】前記静電容量型面圧測定装置の要部分解斜視図である。
【図９】前記静電容量型面圧測定装置の別の構成を説明する断面図である。
【図１０】前記静電容量型面圧測定装置の他の構成を説明する断面図である。
【図１１】前記静電容量型面圧測定装置のさらに別の構成を説明する断面図である。
【図１２】前記静電容量型面圧測定装置のさらに他の構成を説明する断面図である。
【図１３】特許文献１に開示されている燃料電池システムの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池システム１０は、燃料電池スタック１２と、前記燃料電池スタック１２内に配設される静電容量型面圧測定装置１４とを備える。この燃料電池システム１０は、例えば、図示しない燃料電池自動車等の燃料電池車両に搭載されている。
【００１８】
燃料電池スタック１２は、複数の発電セル１６が矢印Ａ方向に積層されるとともに、積層方向両端には、ターミナルプレート１７ａ、１７ｂ及び絶縁プレート１８ａ、１８ｂを介装してエンドプレート２０ａ、２０ｂが配置される（図２参照）。
【００１９】
エンドプレート２０ａ、２０ｂは、例えば、複数の締め付けボルト２１ａにより積層方向に締め付けられる。なお、エンドプレート２０ｂには、締め付けボルト２１ａがねじ込まれるねじ孔（図示せず）が形成されている。あるいは、エンドプレート２０ｂに貫通孔を形成し、締め付けボルト２１ａの先端にナット（図示せず）を螺合してもよい。
【００２０】
また、エンドプレート２０ａ、２０ｂ間にプレート（図示せず）を介装して前記エンドプレート２０ａ、２０ｂ間の距離を調整することにより締め付け荷重を付与してもよい。さらに、エンドプレート２０ａと絶縁プレート１８ａとの間、又はエンドプレート２０ｂと絶縁プレート１８ｂとの間に、皿ばね（図示せず）を介装して荷重を加えてもよい。
【００２１】
図２及び図３に示すように、各発電セル１６は、電解質膜・電極構造体２２と、前記電解質膜・電極構造体２２を挟持する第１セパレータ２４及び第２セパレータ２６とを備える。第１セパレータ２４及び第２セパレータ２６は、例えば、カーボンセパレータで構成されているが、金属セパレータを使用してもよい。第１セパレータ２４及び第２セパレータ２６間には、電解質膜・電極構造体２２を収容してガスケット２７が介装される。
【００２２】
図３に示すように、発電セル１６の矢印Ｂ方向の一端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガス（空気等）を供給するための酸化剤ガス供給連通孔２８ａ、冷却媒体、例えば、純水やエチレングリコール等を供給するための冷却媒体供給連通孔３０ａ、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔３２ｂが設けられる。
【００２３】
発電セル１６の矢印Ｂ方向の他端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔３２ａ、冷却媒体を排出するための冷却媒体排出連通孔３０ｂ、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔２８ｂが設けられる。
【００２４】
電解質膜・電極構造体２２は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜３４と、前記固体高分子電解質膜３４を挟持するアノード側電極３６及びカソード側電極３８とを備える。
【００２５】
アノード側電極３６及びカソード側電極３８は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層（図示せず）と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層（図示せず）とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜３４の両面に形成される。
【００２６】
第１セパレータ２４は、電解質膜・電極構造体２２に向かう面２４ａに燃料ガス流路４０を設ける。燃料ガス流路４０は、矢印Ｂ方向に延在する複数の流路溝を有し、燃料ガス供給連通孔３２ａ及び燃料ガス排出連通孔３２ｂに連通する。第１セパレータ２４の面２４ｂには、冷却媒体流路４２が形成される。この冷却媒体流路４２は、矢印Ｂ方向に延在する複数の流路溝を有し、冷却媒体供給連通孔３０ａ及び冷却媒体排出連通孔３０ｂに連通する。
【００２７】
第２セパレータ２６には、電解質膜・電極構造体２２に向かう面２６ａに酸化剤ガス流路４４が形成される。この酸化剤ガス流路４４は、矢印Ｂ方向に延在する複数の流路溝を有し、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂに連通する。第２セパレータ２６の面２６ｂは、平坦状に構成される。
【００２８】
静電容量型面圧測定装置１４は、図２に示すように、燃料電池スタック１２内に積層されている発電セル１６の積層方向略中央に配置される。図４及び図５に示すように、静電容量型面圧測定装置１４は、複数の誘電体５０を、発電セル１６の発電面内に位置し矢印Ｂ方向及び矢印Ｃ方向に配列して収容する導電部５２と、前記誘電体５０を両側から一体に挟持するそれぞれ複数の第１電極５４及び第２電極５６と、前記第１電極５４及び前記第２電極５６の外側にそれぞれ絶縁部材５８ａ、５８ｂに囲繞されて積層される第１シールド部材６０及び第２シールド部材６２とを備える。
【００２９】
静電容量型面圧測定装置１４は、静電容量式センサを構成しており、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の絶縁体で形成される複数の誘電体５０を設ける。
【００３０】
導電部５２は、発電セル１６の発電面方向に沿って延在する長方形状導電部材であり、例えば、銀、銀合金、金、金合金、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等の低電気抵抗材料（電気抵抗率２×１０−７Ωｍ以下）、又はカーボンペーパ、カーボンクロス、導電性樹脂等により構成される。導電部５２の表面には、必要に応じて酸化防止用の金、又は金合金によるメッキ処理が施される。
【００３１】
導電部５２の第１電極５４に向かう面５２ａには、矢印Ｂ方向に延在し且つ矢印Ｃ方向に配列される複数の第１溝部６４ａが形成される。導電部５２の第２電極５６に向かう面５２ｂには、矢印Ｃ方向に延在し且つ矢印Ｂ方向に配列される複数の第２溝部６４ｂが形成される。
【００３２】
第１溝部６４ａと第２溝部６４ｂとの合計深さは、導電部５２の厚さよりも大きな寸法に設定される。第１溝部６４ａと第２溝部６４ｂとが交差する部位には、各誘電体５０を配置するための開口部６６が設けられる。
【００３３】
第１電極５４は、導電部５２の第１溝部６４ａに収容されるとともに、矢印Ｂ方向に長尺状に形成される。第１電極５４は、例えば、銅又は金等で構成されており、厚さが０．１ｍｍ以下に設定される。必要に応じて、図示しない高分子材料製の絶縁膜により囲繞してもよい。
【００３４】
第２電極５６は、上記の第１電極５４と同様に、導電部５２の第２溝部６４ｂに収容されるとともに、矢印Ｃ方向（矢印Ｂ方向に直交する方向）に長尺状に形成される。第２電極５６は、例えば、銅又は金等で構成されており、厚さが０．１ｍｍ以下に設定されるとともに、必要に応じて、図示しない高分子材料製の絶縁膜により囲繞される。
【００３５】
絶縁部材５８ａは、第１溝部６４ａに収容されて矢印Ｂ方向に延在する長尺状を有するとともに、内部に第１電極５４と第１シールド部材６０とを互いに絶縁した状態で収容する。絶縁部材５８ｂは、第２溝部６４ｂに収容されて矢印Ｃ方向に延在する長尺状を有し、内部に第２電極５６と第２シールド部材６２とを互いに絶縁した状態で収容する。絶縁部材５８ａ、５８ｂは、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等で形成される。
【００３６】
第１シールド部材６０及び第２シールド部材６２は、第１溝部６４ａ及び第２溝部６４ｂに収容されて互いに直交する方向（矢印Ｂ方向及び矢印Ｃ方向）に延在する長尺状の金属薄板、例えば、Ｃｕ（銅）やＡｌ（アルミニウム）等で構成される。全ての第１シールド部材６０と全ての第２シールド部材６２は、電気的に接続されるとともに、後述するアンプ８６のアースに接地される。
【００３７】
図５に示すように、導電部５２の各開口部６６に誘電体５０が配置され、第１溝部６４ａに収容される第１電極５４と、第２溝部６４ｂに収容される第２電極５６とは、前記誘電体５０を挟んで互いに直交する方向に、所謂、井桁状に配列される。
【００３８】
図５及び図６に示すように、誘電体５０の積層方向（矢印Ａ方向）の厚さｔ１は、導電部５２の積層方向の厚さｔ２よりも厚肉状（ｔ１＞ｔ２）に設定される。誘電体５０の積層方向の両面は、導電部５２の積層方向の両面から外方に突出して配置される。なお、誘電体５０の積層方向（矢印Ａ方向）の厚さｔ１は、導電部５２の積層方向の厚さｔ２よりも薄肉状（ｔ１≦ｔ２）に設定されてもよい。
【００３９】
図７に示すように、制御装置６８では、第１電極５４の端部には、第１回路パターン７０が設けられる一方、第２電極５６の端部には、第２回路パターン７２が設けられる。第１回路パターン７０は、各第１電極５４の端部に接続される配線部７４を備え、前記配線部７４は、Ａ／Ｄ変換器７６を介して第１コネクタ７８に接続される。第２回路パターン７２は、各第２電極５６の端部に接続される配線部８０を備え、前記配線部８０は、Ａ／Ｄ変換器８２を介して第２コネクタ８４に接続される。
【００４０】
Ａ／Ｄ変換器７６及び８２は、外部ノイズの影響を回避するために、それぞれ導電部５２の面内に近接して配置される。第１コネクタ７８及び第２コネクタ８４は、アンプ８６に接続される。
【００４１】
第１回路パターン７０は、複数の配線部７４が互いに同一長さで且つ同一表面積に設定される一方、第２回路パターン７２は、複数の配線部８０が互いに同一長さで且つ同一表面積に設定される。
【００４２】
図８に示すように、静電容量型面圧測定装置１４は、両面に導電性シート（例えば、カーボンペーパやカーボンクロス等）８８を介装して第１セパレータ２４と第２セパレータ２６とに挟持される。静電容量型面圧測定装置１４は、実質的に、図３に示す電解質膜・電極構造体２２と同一の寸法（厚さを含む）を有するとともに、第１及び第２セパレータ２４、２６間に挟持されることにより、発電セル１６と同一の寸法及び形状に構成される。
【００４３】
静電容量型面圧測定装置１４は、燃料ガスや酸化剤ガスに曝されることがないように、第１セパレータ２４の前記静電容量型面圧測定装置１４側の面には、燃料ガス供給連通孔３２ａ及び燃料ガス排出連通孔３２ｂを樹脂シール（図示せず）で周回する一方、第２セパレータ２６の前記静電容量型面圧測定装置１４側の面には、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂを樹脂製シール（図示せず）で周回する。
【００４４】
このように構成される燃料電池システム１０の動作について、以下に説明する。
【００４５】
先ず、図２に示すように、燃料電池スタック１２は、複数の発電セル１６が矢印Ａ方向に積層されるとともに、積層方向両端には、ターミナルプレート１７ａ、１７ｂ及び絶縁プレート１８ａ、１８ｂを介装してエンドプレート２０ａ、２０ｂが配置される。そして、エンドプレート２０ａ、２０ｂは、複数の締め付けボルト２１ａにより積層方向に締め付けられて、初期荷重が付与される。
【００４６】
このため、燃料電池スタック１２に積層方向に初期荷重が付与され、誘電体５０が圧縮変形される。従って、誘電体５０の厚さｔ１が、導電部５２の厚さｔ２と同一の厚さになった状態では、前記誘電体５０の厚さ変化による出力感度が向上するとともに、前記導電部５２は、積層方向に向かって電流を確実に流すことができる。
【００４７】
次に、図１に示すように、酸化剤ガスは、燃料電池スタック１２の酸化剤ガス供給連通孔２８ａに供給される一方、燃料ガスは、燃料電池スタック１２の燃料ガス供給連通孔３２ａに供給される。また、冷却媒体は、燃料電池スタック１２の冷却媒体供給連通孔３０ａに供給される。
【００４８】
燃料電池スタック１２内では、図３に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔２８ａから第２セパレータ２６の酸化剤ガス流路４４に導入され、電解質膜・電極構造体２２のカソード側電極３８に沿って移動する。一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔３２ａから第１セパレータ２４の燃料ガス流路４０に導入され、電解質膜・電極構造体２２のアノード側電極３６に沿って移動する。
【００４９】
従って、各電解質膜・電極構造体２２では、カソード側電極３８に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極３６に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。
【００５０】
次いで、カソード側電極３８に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出連通孔２８ｂに沿って流動した後、エンドプレート２０ａに排出される。同様に、アノード側電極３６に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス排出連通孔３２ｂに排出されて流動した後、エンドプレート２０ａに排出される。
【００５１】
また、純水やエチレングリコール等の冷却媒体は、第１セパレータ２４及び第２セパレータ２６間の冷却媒体流路４２に導入された後、矢印Ｂ方向に沿って流動する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体２２を冷却した後、冷却媒体排出連通孔３０ｂに移動し、エンドプレート２０ａに排出されて循環使用される。
【００５２】
この場合、本実施形態では、図４〜図６に示すように、誘電体５０の両側に設けた第１電極５４及び第２電極５６の外側に、それぞれ絶縁部材５８ａ、５８ｂに囲繞されて第１シールド部材６０及び第２シールド部材６２が積層されている。このため、静電容量型面圧測定装置１４は、外部からのノイズに影響されることがなく、安定した測定を良好且つ確実に行うことができるという効果が得られる。
【００５３】
これにより、燃料電池スタック１２の使用荷重領域を網羅して、発電面内の面圧を良好に測定することが可能になる。従って、発電時に正常な電流が阻害されることがなく、燃料電池スタック１２内の面圧分布を高精度且つ確実に測定することができる。
【００５４】
なお、静電容量型面圧測定装置１４では、第１電極５４及び第１シールド部材６０が、互いに絶縁された状態で、絶縁部材５８ａ内に一体に収容されているが、これに限定されるものではない。なお、第２電極５６及び第２シールド部材６２も、同様である。
【００５５】
例えば、図９に示すように、第１シールド部材６０を絶縁部材９０ａにより囲繞するとともに、前記絶縁部材９０ａに第１電極５４が積層された状態で、前記第１電極５４を絶縁部材９０ｂにより囲繞して構成してもよい。
【００５６】
また、図１０に示すように、第１シールド部材６０を絶縁部材９２ａにより囲繞するとともに、第１電極５４を絶縁部材９２ｂにより囲繞し、これらを積層して構成してもよい。
【００５７】
さらに、図１１に示すように、第１シールド部材６０ａは、第１電極５４よりも幅寸法が大きく設定され、前記第１シールド部材６０ａの幅方向両端部が前記第１電極５４側に折り曲げられる。第１シールド部材６０ａにより第１電極５４が覆われた状態で、前記第１シールド部材６０ａ及び前記第１電極５４は、互いに絶縁されて絶縁部材９４により囲繞して構成してもよい。
【００５８】
さらにまた、図１２に示すように、第１シールド部材６０ｂは、第１電極５４よりも幅寸法が大きく設定され、前記第１シールド部材６０ｂ及び前記第１電極５４は、互いに絶縁された状態で、絶縁部材９６により囲繞して構成してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０…燃料電池システム １２…燃料電池スタック
１４…静電容量型面圧測定装置 １６…発電セル
２２…電解質膜・電極構造体 ２４、２６…セパレータ
３４…固体高分子電解質膜 ３６…アノード側電極
３８…カソード側電極 ４０…燃料ガス流路
４２…冷却媒体流路 ４４…酸化剤ガス流路
５０…誘電体 ５２…導電部
５４、５６…電極
５８ａ、５８ｂ、９０ａ、９０ｂ、９２ａ、９２ｂ、９４、９６…絶縁部材
６０、６０ａ、６０ｂ、６２…シールド部材
６４ａ、６４ｂ…溝部 ６６…開口部
７０、７２…回路パターン ７４、８０…配線部
７６、８２…Ａ／Ｄ変換器 ７８、８４…コネクタ
８８…導電性シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質の両側に一対の電極が配設される電解質・電極構造体を有し、前記電解質・電極構造体とセパレータとを有する発電セルが積層される燃料電池スタックと、前記燃料電池スタック内に配設され、前記発電セルの面圧を測定するための静電容量型面圧測定装置とを備える燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜（電解質）の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を配設した電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層するとともに、積層方向両端には、ターミナルプレート、絶縁プレート及びエンドプレートが配置されることにより、燃料電池スタックを構成している。燃料電池スタックは、例えば、燃料電池自動車等の燃料電池車両に搭載されている。
【０００３】
この燃料電池スタックでは、一対のエンドプレート間に、締め付けボルトやケーシング等によって発電セルの積層方向に締め付け荷重を付与している。その際、発電セルの電極面の面圧にばらつき（面圧分布）が発生すると、接触抵抗が増大して端子電圧が低下するおそれがある。
【０００４】
そこで、燃料電池スタック内の面圧分布を測定する必要があり、例えば、特許文献１に開示されている燃料電池スタックが知られている。この燃料電池スタックは、図１３に示すように、面圧センサモジュール１を備えており、前記面圧センサモジュール１が、図示しない燃料電池の積層方向の任意の位置、例えば、略中央に設けられている。面圧センサモジュール１は、一対のセパレータ２間に凹部３を介して面圧センサ４が配置されている。
【０００５】
この面圧センサ４は、コンデンサー型又は歪みゲージのセンサ５を樹脂６で被覆して構成されている。面圧センサ４は、セパレータ２間に、例えば、２つ挟持されており、前記面圧センサ４を介して燃料電池内の面圧分布を測定することができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１２０３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１では、面圧センサモジュール１を構成する一対のセパレータ２には、面圧センサ４を配置するために凹部３が設けられており、他の燃料電池に用いられるセパレータとは異なる構成を有している。従って、面圧センサモジュール１に対して、専用のセパレータ２を用意しなければならず、経済的ではないという問題がある。
【０００８】
さらに、セパレータ２の面内には、２以上の面圧センサ４を配置することが記載されているものの、この種の面圧センサ４は、センサ５を樹脂６で被覆するとともに、リード線７が設けられている。このため、セパレータ２の面内には、多数の面圧センサ４を配置することが実質的に困難であり、発電面内の面圧を高精度に測定することができないという問題がある。
【０００９】
一方、通常、多数のセンサを配置すると、発電時の正常な電流の分布が阻害される。その結果、局所的に大電流が印加される可能性があり、ジュール熱による損傷が発生する可能性がある。
【００１０】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、燃料電池スタック内の面圧分布を高精度且つ確実に測定することができ、高性能な燃料電池スタックを得ることが可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、電解質の両側に一対の電極が配設される電解質・電極構造体を有し、前記電解質・電極構造体とセパレータとを有する発電セルが積層される燃料電池スタックと、前記燃料電池スタック内に配設され、前記発電セルの面圧を測定するための静電容量型面圧測定装置とを備える燃料電池システムに関するものである。
【００１２】
この燃料電池システムでは、静電容量型面圧測定装置は、発電セルの発電面内に位置して設けられる複数の誘電体と、前記発電セルの発電面方向に沿って延在するとともに、前記誘電体間に積層方向に向かって電流を流す導電部と、前記誘電体を前記積層方向両側から挟持するとともに、互いに直交する方向に延在する長尺状の第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極の外側にそれぞれ絶縁シートを介装して積層され、互いに直交する方向に延在する長尺状の金属製第１シールド部材及び金属製第２シールド部材とを備えている。
【００１３】
また、この燃料電池システムでは、各金属製第１シールド部材に接続される第１回路パターンは、互いに同一長さで且つ同一表面積に設定される一方、各金属製第２シールド部材に接続される第２回路パターンは、互いに同一長さで且つ同一表面積に設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、静電容量型面圧測定装置は、誘電体の両側に設けた第１電極及び第２電極の外側に、それぞれ絶縁シートを介装して金属製第１シールド部材及び金属製第２シールド部材が積層されている。このため、外部からのノイズに影響されることがなく、安定した測定を良好且つ確実に行うことができる。
【００１５】
これにより、燃料電池スタックの使用荷重領域を網羅して、発電面内の面圧を良好に測定することが可能になる。従って、発電時に正常な電流が阻害されることがなく、燃料電池スタック内の面圧分布を高精度且つ確実に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池システムの斜視説明図である。
【図２】前記燃料電池システムの一部断面説明図である。
【図３】前記燃料電池システムを構成する発電セルの分解斜視説明図である。
【図４】前記燃料電池システムを構成する静電容量型面圧測定装置の要部分解斜視図である。
【図５】前記静電容量型面圧測定装置の要部斜視図である。
【図６】前記静電容量型面圧測定装置の、図５中、ＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】前記静電容量型面圧測定装置の正面説明図である。
【図８】前記静電容量型面圧測定装置の要部分解斜視図である。
【図９】前記静電容量型面圧測定装置の別の構成を説明する断面図である。
【図１０】前記静電容量型面圧測定装置の他の構成を説明する断面図である。
【図１１】前記静電容量型面圧測定装置のさらに別の構成を説明する断面図である。
【図１２】前記静電容量型面圧測定装置のさらに他の構成を説明する断面図である。
【図１３】特許文献１に開示されている燃料電池システムの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池システム１０は、燃料電池スタック１２と、前記燃料電池スタック１２内に配設される静電容量型面圧測定装置１４とを備える。この燃料電池システム１０は、例えば、図示しない燃料電池自動車等の燃料電池車両に搭載されている。
【００１８】
燃料電池スタック１２は、複数の発電セル１６が矢印Ａ方向に積層されるとともに、積層方向両端には、ターミナルプレート１７ａ、１７ｂ及び絶縁プレート１８ａ、１８ｂを介装してエンドプレート２０ａ、２０ｂが配置される（図２参照）。
【００１９】
エンドプレート２０ａ、２０ｂは、例えば、複数の締め付けボルト２１ａにより積層方向に締め付けられる。なお、エンドプレート２０ｂには、締め付けボルト２１ａがねじ込まれるねじ孔（図示せず）が形成されている。あるいは、エンドプレート２０ｂに貫通孔を形成し、締め付けボルト２１ａの先端にナット（図示せず）を螺合してもよい。
【００２０】
また、エンドプレート２０ａ、２０ｂ間にプレート（図示せず）を介装して前記エンドプレート２０ａ、２０ｂ間の距離を調整することにより締め付け荷重を付与してもよい。さらに、エンドプレート２０ａと絶縁プレート１８ａとの間、又はエンドプレート２０ｂと絶縁プレート１８ｂとの間に、皿ばね（図示せず）を介装して荷重を加えてもよい。
【００２１】
図２及び図３に示すように、各発電セル１６は、電解質膜・電極構造体２２と、前記電解質膜・電極構造体２２を挟持する第１セパレータ２４及び第２セパレータ２６とを備える。第１セパレータ２４及び第２セパレータ２６は、例えば、カーボンセパレータで構成されているが、金属セパレータを使用してもよい。第１セパレータ２４及び第２セパレータ２６間には、電解質膜・電極構造体２２を収容してガスケット２７が介装される。
【００２２】
図３に示すように、発電セル１６の矢印Ｂ方向の一端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガス（空気等）を供給するための酸化剤ガス供給連通孔２８ａ、冷却媒体、例えば、純水やエチレングリコール等を供給するための冷却媒体供給連通孔３０ａ、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔３２ｂが設けられる。
【００２３】
発電セル１６の矢印Ｂ方向の他端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔３２ａ、冷却媒体を排出するための冷却媒体排出連通孔３０ｂ、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔２８ｂが設けられる。
【００２４】
電解質膜・電極構造体２２は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜３４と、前記固体高分子電解質膜３４を挟持するアノード側電極３６及びカソード側電極３８とを備える。
【００２５】
アノード側電極３６及びカソード側電極３８は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層（図示せず）と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層（図示せず）とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜３４の両面に形成される。
【００２６】
第１セパレータ２４は、電解質膜・電極構造体２２に向かう面２４ａに燃料ガス流路４０を設ける。燃料ガス流路４０は、矢印Ｂ方向に延在する複数の流路溝を有し、燃料ガス供給連通孔３２ａ及び燃料ガス排出連通孔３２ｂに連通する。第１セパレータ２４の面２４ｂには、冷却媒体流路４２が形成される。この冷却媒体流路４２は、矢印Ｂ方向に延在する複数の流路溝を有し、冷却媒体供給連通孔３０ａ及び冷却媒体排出連通孔３０ｂに連通する。
【００２７】
第２セパレータ２６には、電解質膜・電極構造体２２に向かう面２６ａに酸化剤ガス流路４４が形成される。この酸化剤ガス流路４４は、矢印Ｂ方向に延在する複数の流路溝を有し、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂに連通する。第２セパレータ２６の面２６ｂは、平坦状に構成される。
【００２８】
静電容量型面圧測定装置１４は、図２に示すように、燃料電池スタック１２内に積層されている発電セル１６の積層方向略中央に配置される。図４及び図５に示すように、静電容量型面圧測定装置１４は、複数の誘電体５０を、発電セル１６の発電面内に位置し矢印Ｂ方向及び矢印Ｃ方向に配列して収容する導電部５２と、前記誘電体５０を両側から一体に挟持するそれぞれ複数の第１電極５４及び第２電極５６と、前記第１電極５４及び前記第２電極５６の外側にそれぞれ絶縁部材５８ａ、５８ｂに囲繞されて積層される第１シールド部材６０及び第２シールド部材６２とを備える。
【００２９】
静電容量型面圧測定装置１４は、静電容量式センサを構成しており、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の絶縁体で形成される複数の誘電体５０を設ける。
【００３０】
導電部５２は、発電セル１６の発電面方向に沿って延在する長方形状導電部材であり、例えば、銀、銀合金、金、金合金、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等の低電気抵抗材料（電気抵抗率２×１０−７Ωｍ以下）、又はカーボンペーパ、カーボンクロス、導電性樹脂等により構成される。導電部５２の表面には、必要に応じて酸化防止用の金、又は金合金によるメッキ処理が施される。
【００３１】
導電部５２の第１電極５４に向かう面５２ａには、矢印Ｂ方向に延在し且つ矢印Ｃ方向に配列される複数の第１溝部６４ａが形成される。導電部５２の第２電極５６に向かう面５２ｂには、矢印Ｃ方向に延在し且つ矢印Ｂ方向に配列される複数の第２溝部６４ｂが形成される。
【００３２】
第１溝部６４ａと第２溝部６４ｂとの合計深さは、導電部５２の厚さよりも大きな寸法に設定される。第１溝部６４ａと第２溝部６４ｂとが交差する部位には、各誘電体５０を配置するための開口部６６が設けられる。
【００３３】
第１電極５４は、導電部５２の第１溝部６４ａに収容されるとともに、矢印Ｂ方向に長尺状に形成される。第１電極５４は、例えば、銅又は金等で構成されており、厚さが０．１ｍｍ以下に設定される。必要に応じて、図示しない高分子材料製の絶縁膜により囲繞してもよい。
【００３４】
第２電極５６は、上記の第１電極５４と同様に、導電部５２の第２溝部６４ｂに収容されるとともに、矢印Ｃ方向（矢印Ｂ方向に直交する方向）に長尺状に形成される。第２電極５６は、例えば、銅又は金等で構成されており、厚さが０．１ｍｍ以下に設定されるとともに、必要に応じて、図示しない高分子材料製の絶縁膜により囲繞される。
【００３５】
絶縁部材５８ａは、第１溝部６４ａに収容されて矢印Ｂ方向に延在する長尺状を有するとともに、内部に第１電極５４と第１シールド部材６０とを互いに絶縁した状態で収容する。絶縁部材５８ｂは、第２溝部６４ｂに収容されて矢印Ｃ方向に延在する長尺状を有し、内部に第２電極５６と第２シールド部材６２とを互いに絶縁した状態で収容する。絶縁部材５８ａ、５８ｂは、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等で形成される。
【００３６】
第１シールド部材６０及び第２シールド部材６２は、第１溝部６４ａ及び第２溝部６４ｂに収容されて互いに直交する方向（矢印Ｂ方向及び矢印Ｃ方向）に延在する長尺状の金属薄板、例えば、Ｃｕ（銅）やＡｌ（アルミニウム）等で構成される。全ての第１シールド部材６０と全ての第２シールド部材６２は、電気的に接続されるとともに、後述するアンプ８６のアースに接地される。
【００３７】
図５に示すように、導電部５２の各開口部６６に誘電体５０が配置され、第１溝部６４ａに収容される第１電極５４と、第２溝部６４ｂに収容される第２電極５６とは、前記誘電体５０を挟んで互いに直交する方向に、所謂、井桁状に配列される。
【００３８】
図５及び図６に示すように、誘電体５０の積層方向（矢印Ａ方向）の厚さｔ１は、導電部５２の積層方向の厚さｔ２よりも厚肉状（ｔ１＞ｔ２）に設定される。誘電体５０の積層方向の両面は、導電部５２の積層方向の両面から外方に突出して配置される。なお、誘電体５０の積層方向（矢印Ａ方向）の厚さｔ１は、導電部５２の積層方向の厚さｔ２よりも薄肉状（ｔ１≦ｔ２）に設定されてもよい。
【００３９】
図７に示すように、制御装置６８では、第１電極５４の端部には、第１回路パターン７０が設けられる一方、第２電極５６の端部には、第２回路パターン７２が設けられる。第１回路パターン７０は、各第１電極５４の端部に接続される配線部７４を備え、前記配線部７４は、Ａ／Ｄ変換器７６を介して第１コネクタ７８に接続される。第２回路パターン７２は、各第２電極５６の端部に接続される配線部８０を備え、前記配線部８０は、Ａ／Ｄ変換器８２を介して第２コネクタ８４に接続される。
【００４０】
Ａ／Ｄ変換器７６及び８２は、外部ノイズの影響を回避するために、それぞれ導電部５２の面内に近接して配置される。第１コネクタ７８及び第２コネクタ８４は、アンプ８６に接続される。
【００４１】
第１回路パターン７０は、複数の配線部７４が互いに同一長さで且つ同一表面積に設定される一方、第２回路パターン７２は、複数の配線部８０が互いに同一長さで且つ同一表面積に設定される。
【００４２】
図８に示すように、静電容量型面圧測定装置１４は、両面に導電性シート（例えば、カーボンペーパやカーボンクロス等）８８を介装して第１セパレータ２４と第２セパレータ２６とに挟持される。静電容量型面圧測定装置１４は、実質的に、図３に示す電解質膜・電極構造体２２と同一の寸法（厚さを含む）を有するとともに、第１及び第２セパレータ２４、２６間に挟持されることにより、発電セル１６と同一の寸法及び形状に構成される。
【００４３】
静電容量型面圧測定装置１４は、燃料ガスや酸化剤ガスに曝されることがないように、第１セパレータ２４の前記静電容量型面圧測定装置１４側の面には、燃料ガス供給連通孔３２ａ及び燃料ガス排出連通孔３２ｂを樹脂シール（図示せず）で周回する一方、第２セパレータ２６の前記静電容量型面圧測定装置１４側の面には、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂを樹脂製シール（図示せず）で周回する。
【００４４】
このように構成される燃料電池システム１０の動作について、以下に説明する。
【００４５】
先ず、図２に示すように、燃料電池スタック１２は、複数の発電セル１６が矢印Ａ方向に積層されるとともに、積層方向両端には、ターミナルプレート１７ａ、１７ｂ及び絶縁プレート１８ａ、１８ｂを介装してエンドプレート２０ａ、２０ｂが配置される。そして、エンドプレート２０ａ、２０ｂは、複数の締め付けボルト２１ａにより積層方向に締め付けられて、初期荷重が付与される。
【００４６】
このため、燃料電池スタック１２に積層方向に初期荷重が付与され、誘電体５０が圧縮変形される。従って、誘電体５０の厚さｔ１が、導電部５２の厚さｔ２と同一の厚さになった状態では、前記誘電体５０の厚さ変化による出力感度が向上するとともに、前記導電部５２は、積層方向に向かって電流を確実に流すことができる。
【００４７】
次に、図１に示すように、酸化剤ガスは、燃料電池スタック１２の酸化剤ガス供給連通孔２８ａに供給される一方、燃料ガスは、燃料電池スタック１２の燃料ガス供給連通孔３２ａに供給される。また、冷却媒体は、燃料電池スタック１２の冷却媒体供給連通孔３０ａに供給される。
【００４８】
燃料電池スタック１２内では、図３に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔２８ａから第２セパレータ２６の酸化剤ガス流路４４に導入され、電解質膜・電極構造体２２のカソード側電極３８に沿って移動する。一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔３２ａから第１セパレータ２４の燃料ガス流路４０に導入され、電解質膜・電極構造体２２のアノード側電極３６に沿って移動する。
【００４９】
従って、各電解質膜・電極構造体２２では、カソード側電極３８に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極３６に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。
【００５０】
次いで、カソード側電極３８に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出連通孔２８ｂに沿って流動した後、エンドプレート２０ａに排出される。同様に、アノード側電極３６に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス排出連通孔３２ｂに排出されて流動した後、エンドプレート２０ａに排出される。
【００５１】
また、純水やエチレングリコール等の冷却媒体は、第１セパレータ２４及び第２セパレータ２６間の冷却媒体流路４２に導入された後、矢印Ｂ方向に沿って流動する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体２２を冷却した後、冷却媒体排出連通孔３０ｂに移動し、エンドプレート２０ａに排出されて循環使用される。
【００５２】
この場合、本実施形態では、図４〜図６に示すように、誘電体５０の両側に設けた第１電極５４及び第２電極５６の外側に、それぞれ絶縁部材５８ａ、５８ｂに囲繞されて第１シールド部材６０及び第２シールド部材６２が積層されている。このため、静電容量型面圧測定装置１４は、外部からのノイズに影響されることがなく、安定した測定を良好且つ確実に行うことができるという効果が得られる。
【００５３】
これにより、燃料電池スタック１２の使用荷重領域を網羅して、発電面内の面圧を良好に測定することが可能になる。従って、発電時に正常な電流が阻害されることがなく、燃料電池スタック１２内の面圧分布を高精度且つ確実に測定することができる。
【００５４】
なお、静電容量型面圧測定装置１４では、第１電極５４及び第１シールド部材６０が、互いに絶縁された状態で、絶縁部材５８ａ内に一体に収容されているが、これに限定されるものではない。なお、第２電極５６及び第２シールド部材６２も、同様である。
【００５５】
例えば、図９に示すように、第１シールド部材６０を絶縁部材９０ａにより囲繞するとともに、前記絶縁部材９０ａに第１電極５４が積層された状態で、前記第１電極５４を絶縁部材９０ｂにより囲繞して構成してもよい。
【００５６】
また、図１０に示すように、第１シールド部材６０を絶縁部材９２ａにより囲繞するとともに、第１電極５４を絶縁部材９２ｂにより囲繞し、これらを積層して構成してもよい。
【００５７】
さらに、図１１に示すように、第１シールド部材６０ａは、第１電極５４よりも幅寸法が大きく設定され、前記第１シールド部材６０ａの幅方向両端部が前記第１電極５４側に折り曲げられる。第１シールド部材６０ａにより第１電極５４が覆われた状態で、前記第１シールド部材６０ａ及び前記第１電極５４は、互いに絶縁されて絶縁部材９４により囲繞して構成してもよい。
【００５８】
さらにまた、図１２に示すように、第１シールド部材６０ｂは、第１電極５４よりも幅寸法が大きく設定され、前記第１シールド部材６０ｂ及び前記第１電極５４は、互いに絶縁された状態で、絶縁部材９６により囲繞して構成してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０…燃料電池システム １２…燃料電池スタック
１４…静電容量型面圧測定装置 １６…発電セル
２２…電解質膜・電極構造体 ２４、２６…セパレータ
３４…固体高分子電解質膜 ３６…アノード側電極
３８…カソード側電極 ４０…燃料ガス流路
４２…冷却媒体流路 ４４…酸化剤ガス流路
５０…誘電体 ５２…導電部
５４、５６…電極
５８ａ、５８ｂ、９０ａ、９０ｂ、９２ａ、９２ｂ、９４、９６…絶縁部材
６０、６０ａ、６０ｂ、６２…シールド部材
６４ａ、６４ｂ…溝部 ６６…開口部
７０、７２…回路パターン ７４、８０…配線部
７６、８２…Ａ／Ｄ変換器 ７８、８４…コネクタ
８８…導電性シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質の両側に一対の電極が配設される電解質・電極構造体を有し、前記電解質・電極構造体とセパレータとを有する発電セルが積層される燃料電池スタックと、前記燃料電池スタック内に配設され、前記発電セルの面圧を測定するための静電容量型面圧測定装置とを備える燃料電池システムであって、
前記静電容量型面圧測定装置は、前記発電セルの発電面内に位置して設けられる複数の誘電体と、
前記発電セルの発電面方向に沿って延在するとともに、前記誘電体間に積層方向に向かって電流を流す導電部と、
前記誘電体を前記積層方向両側から挟持するとともに、互いに直交する方向に延在する長尺状の第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極の外側にそれぞれ絶縁シートを介装して積層され、互いに直交する方向に延在する長尺状の金属製第１シールド部材及び金属製第２シールド部材と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池システムにおいて、各金属製第１シールド部材に接続される第１回路パターンは、互いに同一長さで且つ同一表面積に設定される一方、
各金属製第２シールド部材に接続される第２回路パターンは、互いに同一長さで且つ同一表面積に設定されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１】
電解質の両側に一対の電極が配設される電解質・電極構造体を有し、前記電解質・電極構造体とセパレータとを有する発電セルが積層される燃料電池スタックと、前記燃料電池スタック内に配設され、前記発電セルの面圧を測定するための静電容量型面圧測定装置とを備える燃料電池システムであって、
前記静電容量型面圧測定装置は、前記発電セルの発電面内に位置して設けられる複数の誘電体と、
前記発電セルの発電面方向に沿って延在するとともに、前記誘電体間に積層方向に向かって電流を流す導電部と、
前記誘電体を前記積層方向両側から挟持するとともに、互いに直交する方向に延在する長尺状の第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極の外側にそれぞれ絶縁シートを介装して積層され、互いに直交する方向に延在する長尺状の金属製第１シールド部材及び金属製第２シールド部材と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池システムにおいて、各金属製第１シールド部材に接続される第１回路パターンは、互いに同一長さで且つ同一表面積に設定される一方、
各金属製第２シールド部材に接続される第２回路パターンは、互いに同一長さで且つ同一表面積に設定されることを特徴とする燃料電池システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１６４５１３（Ｐ２０１２−１６４５１３Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３８４３（Ｐ２０１１−２３８４３）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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