燃料电池、电化学装置及燃料电池的紧固调整方法

[相关申请的参照]

本申请享受以日本专利申请2021-135899号(申请日：2021年08月23日)作为基础申请的优先权。本申请通过参照此基础申请包括基础的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及燃料电池、电化学装置以及燃料电池的紧固调整方法。

背景技术

已知有燃料电池、电解装置等电化学装置。燃料电池是通过使氢等燃料与空气等氧化剂进行化学反应而从燃料取出电能的装置。

作为燃料电池的一例，有具备层叠有多个燃料电池单电池的单电池层叠体、一对集电板、一对绝缘板、及一对紧固板的燃料电池。

在上述类型的燃料电池中，一对集电板、一对绝缘板以及一对紧固板以夹持单电池层叠体的方式配置。一侧的集电板、绝缘板以及紧固板以该顺序配置在单电池层叠体的层叠方向上的一侧的端面上。另一侧的集电板、绝缘板以及紧固板以该顺序配置在单电池层叠体的层叠方向上的另一侧的端面上。并且，通过跨越一对紧固板的紧固材料，一对紧固板以相互接近的方式被紧固。由此，各部件被一体化。

如上所述的紧固板通常具有向单电池层叠体的外周侧伸出的多个伸出部分。而且，在各伸出部分别设定紧固位置。并且，在将一对紧固板以相互接近的方式紧固时，紧固板在各紧固位置承受紧固力。此时，紧固板由于伴随紧固的挠曲而例如其中央部分容易浮起。

在使用紧固板的燃料电池中，优选以相邻的燃料电池单电池之间的接触电阻不会变大的方式使相对于单电池层叠体的紧固板的表面压力均匀。然而，上述浮起可能阻碍表面压力的均匀化。

作为紧固板的结构，已知有具有以相互交叉的方式组合的多个梁的结构、从部件的简化的观点出发考虑用模具一体成型的结构等。

关于具有多个梁的结构的紧固板，通过使板厚增加或设置多个肋，从而能够通过刚性增加来抑制上述的浮起。但是，形状及结构变得复杂，因此有可能成本增加。

另一方面，在一体成型的结构的紧固板的情况下，通常从冲压、弯曲的加工性(加工极限)的观点出发，板厚被制约为数mm左右。因此，难以确保刚性。因此，在一体成型的结构的紧固板中，通过在紧固时容易浮起的位置设置向单电池层叠体侧的凸部，有时实现对单电池层叠体的表面压力的均匀化。

然而，在具有上述凸部的紧固板中，针对绝缘板的表面压力例如在凸部及其周围不同。在该情况下，一般能够经由刚性低的集电板和绝缘板从紧固板向单电池层叠体施加具有分布的压力。因此，即使是具有凸部的紧固板，关于表面压力的均匀化依然存在改善的余地。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种即使在紧固板上产生挠曲，也能够从紧固板向单电池层叠体赋予均匀的表面压力的燃料电池、电化学装置以及燃料电池的紧固调整方法。

一个实施方式的燃料电池具备：单电池层叠体，层叠有多个燃料电池单电池；集电板，在所述燃料电池单电池的层叠方向上配置于所述单电池层叠体上；绝缘板，配置于所述集电板上；以及紧固结构体，配置于所述绝缘板上，通过被紧固于所述单电池层叠体侧而将所述集电板及所述绝缘板保持于所述单电池层叠体。所述紧固结构体具有：第一紧固板，具有与所述绝缘板进行面接触的平面部分；以及第二紧固板，配置于所述第一紧固板上，通过被紧固于所述单电池层叠体侧而将所述第一紧固板按压于所述绝缘板。

一个实施方式的电化学装置具备：单电池层叠体，层叠有多个电化学单电池；集电板，在所述电化学单电池的层叠方向上配置于所述单电池层叠体上；绝缘板，配置于所述集电板上；以及紧固结构体，配置于所述绝缘板上，通过被紧固于所述单电池层叠体侧而将所述集电板及所述绝缘板保持于所述单电池层叠体。所述紧固结构体具有：第一紧固板，具有与所述绝缘板进行面接触的平面部分；以及第二紧固板，配置于所述第一紧固板上，通过被紧固于所述单电池层叠体侧而将所述第一紧固板按压于所述绝缘板。

一个实施方式的燃料电池的紧固调整方法，具备：单电池层叠体，层叠有多个燃料电池单电池；集电板，在所述燃料电池单电池的层叠方向上配置于所述单电池层叠体上；绝缘板，配置于所述集电板上；以及紧固板，配置于所述绝缘板上，通过被紧固于所述单电池层叠体侧而将所述集电板及所述绝缘板保持于所述单电池层叠体。该方法具有：拆卸所述紧固板的工序；在所述绝缘板上设置具有与所述绝缘板进行面接触的平面部分的追加紧固板的工序；以及在所述追加紧固板上配置所述紧固板并紧固于所述单电池层叠体侧，由此将所述追加紧固板按压于所述绝缘板，将所述集电板及所述绝缘板保持于所述单电池层叠体的工序。

[发明效果]

根据本发明，即使在紧固板上产生了挠曲，也能够从紧固板向单电池层叠体赋予均匀的表面压力。

附图说明

图1是一个实施方式的燃料电池的立体图。

图2是图1所示的燃料电池的分解立体图。

图3是说明图1所示的燃料电池的单电池层叠体中的流路结构的概略图。

图4是表示图1所示的燃料电池所具备的紧固结构体中的第一紧固板的图。

图5是表示图1所示的燃料电池所具备的紧固结构体中的第二紧固板的图。

图6是图5所示的第二紧固板的紧固前的剖视图。

图7是图5所示的第二紧固板的紧固后的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对作为一个实施方式的电化学装置的例子的燃料电池1进行说明。

<燃料电池的整体结构>

图1是一个实施方式的燃料电池1的立体图。图2是燃料电池1的分解立体图。图1及图2所示的燃料电池1是在单电池层叠体10所包含的燃料电池单电池10c(参照图2)中发生电化学反应由此进行发电的装置。

燃料电池1具备单电池层叠体10、一对集电板20、一对绝缘板30、一对紧固结构体40、紧固部件50及歧管单元60。

如图2所示，单电池层叠体10是将作为多个电化学单电池的燃料电池单电池10c层叠而构成的。燃料电池单电池10c例如通过含氢的燃料气体与含氧的空气(氧化剂)的电化学反应而发电。另外，图1及图2中的附图标记St表示燃料电池单电池10c被层叠的方向(以下称为层叠方向)。

燃料电池单电池10c例如具有由燃料极及氧化剂极夹持电解质膜而构成的接合体、和形成用于对该接合体供给燃料及氧化剂的流路的隔膜。隔膜例如也可以由具有微细孔的导电性多孔质板构成。另外，也可以在隔膜设置冷却水流路。另外，图示的单电池层叠体10的外形为长方体状，但也可以是立方体状，还可以是其他六面体、其他立体形状。

一对集电板20由第一集电板20a和第二集电板20b构成。第一集电板20a配置于单电池层叠体10的层叠方向St上的一侧(在图1及图2中为上侧)的端面上。第二集电板20b配置于单电池层叠体10的层叠方向St上的另一侧(在图1及图2中为下侧)的端面上。

第一集电板20a及第二集电板20b是矩形的板状的导电体，例如是用于将由单电池层叠体10生成的电能向外部送出的部件。第一集电板20a及第二集电板20b形成为与单电池层叠体10的矩形状的端面相同或相似的形状。第一集电板20a及第二集电板20b一般由金属制的板材构成，但只要是导电体即可。第一集电板20a及第二集电板20b例如也可以由石墨的板材构成。

一对绝缘板30由第一绝缘板30a和第二绝缘板30b构成。第一绝缘板30a在层叠方向St上配置于第一集电板20a上。第二绝缘板30b在层叠方向St上配置于第二集电板20b上。第一绝缘板30a以及第二绝缘板30b是矩形的板状的绝缘体，例如由合成树脂的板材构成。详细而言，第一绝缘板30a及第二绝缘板30b形成为与相对的第一集电板20a或第二集电板20b相同或相似的矩形状。

一对紧固结构体40由第一紧固结构体40a及第二紧固结构体40b构成。第一紧固结构体40a在层叠方向St上配置于第一绝缘板30a上。第二紧固结构体40b在层叠方向St上配置于第二绝缘板30b上。第一紧固结构体40a及第二紧固结构体40b分别具有第一紧固板41和第二紧固板42。以下，第一紧固结构体40a中的第一紧固板41由第一紧固板41a表示，第一紧固结构体40a中的第二紧固板42由第二紧固板42a表示。第二紧固结构体40b中的第一紧固板41由第一紧固板41b表示，第二紧固结构体40b中的第二紧固板42由第二紧固板42b表示。

第一紧固板41a、41b分别是板状的部件，配置在对应的绝缘板30a、30b与对应的第二紧固板42a、42b之间。在本实施方式中，第一紧固板41a、41b为彼此相同的形状，第二紧固板42a、42b也为彼此相同的形状。在以下的说明中，在第一紧固板41a、41b的构成要素中，对彼此相同的部件表示相同的附图标记，在第二紧固板42a、42b的构成要素中，对彼此相同的部件也表示相同的附图标记。

但是，第一紧固板41a、41b也可以不必是彼此相同的形状，第二紧固板42a、42b也可以不必是彼此相同的形状。

如图1及图2所示，第二紧固板42a、42b分别具有在层叠方向St上观察时向第一紧固板41a、41b的外周侧伸出的多个紧固部424A、424B、424C、424D。详细而言，紧固部424A、424B、424C、424D相对于单电池层叠体10、集电板20、绝缘板30以及歧管单元60的外周侧也伸出。另外，在此所说的“向外周侧伸出”是指，在与层叠方向St正交的方向上，例如向外侧越过第一紧固板41a、41b等部件。

如图2所示，在紧固部424A、424B、424C、424D分别形成有沿层叠方向St贯通的贯通孔424A1、424B1、424C1、424D1。紧固部件50与多个紧固部424A、424B、424C、424D对应地设置有多个。紧固部件50跨越位于图中上侧的第二紧固板42a的紧固部424A、424B、424C、424D和位于图中下侧的第二紧固板42b的紧固部424A、424B、424C、424D之间，以使第二紧固板42a和第二紧固板42b相互接近的方式紧固。

本实施方式中的紧固部件50包括双头螺栓52、一对垫圈54和一对螺母56。双头螺栓52的一端部通过第二紧固板42a的贯通孔424A1、424B1、424C1、424D1，双头螺栓52的另一端部通过第二紧固板42b的贯通孔424A1、424B1、424C1、424D1。并且，在双头螺栓52的一端部及另一端部分别安装有垫圈54及螺母56。

在以上的紧固部件50的安装状态下，通过将双头螺栓52的一端部侧的螺母56及双头螺栓52的另一端部侧的螺母56中的至少任一个紧固于单电池层叠体10侧，从而将第二紧固板42a、42b利用从紧固部424A、424B、424C、424D向层叠方向St附加的力被紧固于单电池层叠体10侧。由此，集电板20及绝缘板30被保持于单电池层叠体10。另外，第一紧固板41a、41b以及第二紧固板42a、42b的结构的详细内容后述。

歧管单元60如图1所示那样，配置在单电池层叠体10的周围。歧管单元60具有氧化剂极入口歧管61、氧化剂极出口歧管62、燃料极入口歧管63及燃料极出口歧管64。

如上所述，燃料电池单电池10c例如具有：由燃料极及氧化剂极夹持电解质膜而构成的接合体、和形成用于对该接合体供给燃料及氧化剂的流路的隔膜。在该情况下，在隔膜中，通常在一个面上形成燃料极流路，在另一个面上形成氧化剂极流路。

图3是说明单电池层叠体10中的流路结构的概略图。在图3中示出了各歧管61～64、构成燃料电池单元10c的隔膜65、以及形成于隔膜65的燃料极流路66。

燃料极入口歧管63及燃料极出口歧管64隔着单电池层叠体10相对。而且，燃料极入口歧管63及燃料极出口歧管64流体性地连接于燃料极流路66。在进行发电时，含氢的燃料(燃料气体)在未图示的配管部流通，进入燃料极入口歧管63，通过燃料极流路66，从燃料极出口歧管64在未图示的配管部流通，向外部排出。氧化剂在未图示的配管部流通，进入氧化剂极入口歧管61，通过隔膜上的未图示的氧化剂极流路，从氧化剂极出口歧管62在未图示的配管部流通而向外部排出。

<紧固结构体的结构>

以下，对紧固结构体40中的第一紧固板41a、41b及第二紧固板42a、42b进行详细叙述。在本实施方式中，第一紧固板41a、41b为彼此相同的形状，第二紧固板42a、42b也为彼此相同的形状。因此，为了便于说明，以下对第一紧固板41a及第二紧固板42a进行说明，省略第一紧固板41b及第二紧固板42b的说明。

(第一紧固板)

第一紧固板41a如上述那样是板状的部件，配置在对应的第一绝缘板30a与对应的第二紧固板42a之间。图4是表示从单电池层叠体10所在一侧观察的情况下的第一紧固板41a的图。如图2及图4所示，第一紧固板41a为大致矩形的板状，具有与第一绝缘板30a面接触的平面部分411。

在本实施方式中，第一紧固板41a以与面对的第一绝缘板30a重叠时包含于第一绝缘板30a的大小形成。因此，在本实施方式中，第一紧固板41a的第一集电板20a侧的主面整体成为平面部分411。另外，在本实施方式中，由于第一紧固板41a包含于第一绝缘板30a，因此第一紧固板41a比第一绝缘板30a小。在该情况下，平面部分411也优选与包含第一绝缘板30a的中央在内的90％以上的范围面接触。另一方面，平面部分411形成得比第一绝缘板30a大，也可以与第一绝缘板30a的整体面接触。

第一紧固板41a由比第一绝缘板30a高强度的部件构成，具体而言，第一紧固板41a的弯曲刚性比第一绝缘板30a的弯曲刚性大。第一紧固板41a例如可以由金属制的板材、高强度的树脂的板材构成，但其材质没有特别限定。

另外，在第一紧固板41a的四角形成有缺口412A、412B、412C、412D。在沿层叠方向St观察的情况下，上述的第二紧固板42a的紧固部424A、424B、424C、424D从第一紧固板41a的四角向外周侧伸出。与此相对，切口412A、412B、412C、412D向与对应的紧固部424A、424B、424C、424D的伸出方向相反的方向延伸。通过设置这样的切口412A、412B、412C、412D，在紧固时挠曲的紧固部424A、424B、424C、424D与第一紧固板41a接触时的表面压力得到缓和。另外，在本实施方式中，在第一紧固板41a与面对的第一绝缘板30a重叠时，第一紧固板41a的周缘成为除了切口部分之外沿着第一绝缘板30a的周缘的状态。

在本实施方式中，如图4所示，切口412A、412B、412C、412D形成为L字状，但其形状没有特别限定。切口412A、412B、412C、412D例如也可以是矩形、倒角状、向中央侧凹陷的圆弧状等。另外，切口412A、412B、412C、412D也可以不形成。

(第二紧固板)

第二紧固板42a配置于第一紧固板41a上，经由上述的紧固部424A、424B、424C、424D紧固于单电池层叠体10侧，由此将第一紧固板41a按压于第一绝缘板30a。图5是表示从单电池层叠体10所在一侧观察时的第二紧固板42a的图。

如图2及图5所示，第二紧固板42a具有俯视时大致矩形的板主体部420和从板主体部420的四角伸出的上述紧固部424A、424B、424C、424D。板主体部420是在紧固时与第一紧固板41a重叠的部分。图6是第二紧固板42a的紧固前的剖视图，是沿着图2的VI-VI线的剖视图。图7是与图6对应的剖视图，是第二紧固板42a的紧固后的剖视图。

也参照图6及图7，板主体部420不是平坦的形状，而是具有凹凸形状。如图1及图2所示，板主体部420具有：外侧按压部110，形成为沿着外周；内侧按压部115，其设置于比外侧按压部110靠中央侧的位置；以及作为连接部的梁部120，将外侧按压部110与内侧按压部115连接，梁部120相对于外侧按压部110及内侧按压部115隆起而形成凹凸形状。

外侧按压部110及内侧按压部115是在第二紧固板42a被紧固于单电池层叠体10侧时与第一紧固板41a相接的部分。即，外侧按压部110及内侧按压部115经由第一紧固板41a按压第一绝缘板30a。

另一方面，梁部120是不与第一紧固板41a接触的部分。如图6及图7所示，梁部120的厚度方向上的截面形状为U字状。U字状的梁部120通过其内表面形成凹部120A。凹部120A向与单电池层叠体10侧相反一侧凹陷，由此，即使在第二紧固板42b紧固于单电池层叠体10侧的情况下，梁部120也不与第一紧固板41a接触。

若更详细地说明外侧按压部110及内侧按压部115，则在本实施方式中，如图6所示那样第二紧固板42a从单电池层叠体10分离的状态下，内侧按压部115在厚度方向(层叠方向St)上比外侧按压部110更突出。

在图6中，夸张地描绘了内侧按压部115的突出量Δt，但突出量Δt也可以是第二紧固板42b的厚度的25％以上且40％以下，特别地是30％以上且35％以下。更具体而言，例如在第二紧固板42b的厚度为2mm且由高张力钢形成的情况下，突出量Δt也可以为0.6mm以上且0.7mm以下。

另一方面，如图7所示，在第二紧固板42a被紧固于单电池层叠体10侧的状态下，内侧按压部115及外侧按压部110均与第一紧固板41a在同一面上相接。在第二紧固板42a中，紧固部424A、424B、424C、424D位于外侧按压部110的外周侧。而且，第二紧固板42a通过从紧固部424A、424B、424C、424D向层叠方向St附加的力被紧固于单电池层叠体10侧。

在如上述那样紧固的情况下，在第二紧固板42a中位于比外侧按压部110靠中央侧的位置的内侧按压部115容易向与单电池层叠体10侧相反一侧浮起。在此，如上所述，在第二紧固板42a从单电池层叠体10分离的状态下，在内侧按压部115在厚度方向上比外侧按压部110更为突出的情况下，在第二紧固板42a被紧固于单电池层叠体10侧时能够形成内侧按压部115以及外侧按压部110与第一紧固板41a接触的状态。由此，能够将来自第二紧固板42a的按压力均匀地施加于第一紧固板41a，能够避免局部的应力集中。另外，内侧按压部115相对于外侧按压部110的突出量Δt的优选值根据第二紧固板42b的厚度、材质而变化。

外侧按压部110以沿着大致矩形的板主体部420的四边的方式形成，如图2所示，具有第一边部110A、第二边部110B、第三边部110C、第四边部110D。内侧按压部115以被第一边部110A、第二边部110B、第三边部110C以及第四边部110D包围的方式配置。内侧按压部115包括板主体部420的中央，成为与板主体部420相似的形状。

梁部120是如上述那样在厚度方向上的截面形状为U字状的部分，详细而言，具有以在外侧按压部110的内周侧形成大致矩形的四边的方式相连的第一梁要素124A、第二梁要素124B、第三梁要素124C以及第四梁要素124D。第一梁要素124A、第二梁要素124B、第三梁要素124C以及第四梁要素124D各自在与长度方向正交的厚度方向上的截面形状为U字状。第一梁要素124A、第二梁要素124B、第三梁要素124C以及第四梁要素124D相对于内侧按压部115的中心位置呈点对称地配置。

在本实施方式中，梁部120与紧固部424A、424B、424C、424D连接。详细而言，在第一梁要素124A与第二梁要素124B的结合部分，截面形状为U字状的第一梁要素124A和第二梁要素124B使朝向内侧按压部115侧的彼此的内壁部结合，另一方面，使各自的外壁部以沿着板主体部420的对角线的方式向板主体部420的角部侧延伸而不结合。并且，以沿着板主体部420的对角线的方式延伸的第一梁要素124A的外壁部与第二梁要素124B的外壁部的上端相互连接，形成U字状的截面形状。并且，紧固部424A与朝向板主体部420的对角线的延长方向的第一梁要素124A以及第二梁要素124B的外壁部的端部连接。紧固部424A具有U字状的截面形状，将该U字状的截面以与第一梁要素124A的外壁部和第二梁要素124B的外壁部形成的U字状的截面连续的方式连接。

与上述的连接方式同样地，紧固部424B连接于第二梁要素124B与第三梁要素124C的结合部分。紧固部424C连接于第三梁要素124C与第四梁要素124D的结合部分。紧固部424D连接于第四梁要素124D与第一梁要素124A的结合部分。

如上所述，梁部120与紧固部424A、424B、424C、424D连接，从而成为梁要素在相邻的紧固部之间平滑地连续的状态。在此，各梁要素124A、124B、124C、124D各自的中央侧的高度也可以小于位于两侧的紧固部424A、424B、424C、424D侧的部分的高度。在本实施方式中，具体而言，各梁要素124A、124B、124C、124D的高度随着从其两端朝向中央而逐渐减小。

在本实施方式中，第二紧固板42a是冲压成形品。在该情况下，通过设为如上述那样的形状，能够抑制各梁要素124A、124B、124C、124D的中央侧的壁厚变薄的状况。假设各梁要素124A、124B、124C、124D的高度在长度方向的全长上相同，则如图2所示，例如4个梁要素124A、124B、124C、124D在长度方向的中央侧更接近，因此中央侧的壁厚尺寸容易变得比紧固部侧的壁厚尺寸薄。若壁厚尺寸变薄，则容易产生龟裂，按压单电池层叠体10的表面压力也容易变得不均匀。与此相对，如本实施方式那样，若使各梁要素124A、124B、124C、124D的中央侧的高度低于紧固部侧的高度，则中央侧的壁厚尺寸不变薄，也难以产生龟裂，按压单电池层叠体10的表面压力也能够均匀化。另外，能够削减各梁要素124A、124B、124C、124D整体的材料的使用量，能够实现轻量化。

另外，由相邻的紧固部与位于其间的梁要素构成的部分也可以形成为高度从一方的紧固部到另一方的紧固部连续地变化。

另外，紧固部424A、424B、424C、424D分别在朝向单电池层叠体10侧的边缘部具有与外侧按压部110齐平的凸缘部126A、126B、126C、126D。通过设置凸缘部126A、126B、126C、126D，能够增大第一紧固板41a与第二紧固板42a的接触面积。另外，贯通孔424A1、424B1、424C1、424D1设置于紧固部424A、424B、424C、424D的前端侧的上表面(与单电池层叠体10侧相反一侧的面)。

第二紧固板42a例如以厚度2mm的高张力钢(拉伸强度400MPa)为母材，使用模具经过多次加压冲压工序从1张钢板一体成型。在该情况下，第二紧固板42a的板厚为2mm以下。第二紧固板42a的板厚没有特别限定，但从加工性的观点来看，母材的过厚过薄都不好。从该观点出发，第二紧固板42a的板厚可以为1.5mm以上3mm以下，也可以为2mm以上3mm以下。板厚可以利用公知的测定手段测定。

如上所述，在第二紧固板42a的板厚较小的情况下，有利于轻量化及加工性，另一方面，第二紧固板42a的刚性变小。具体而言，第二紧固板42a的弯曲刚性小于第一紧固板41a的弯曲刚性。

在此，在第二紧固板42a的刚性变小的情况下，在紧固时第二紧固板42a挠曲，例如中央侧的部分容易浮起。与此相对，在本实施方式中，在中央侧设置凸状的内侧按压部115，内侧按压部115通过凹部120A而与外侧按压部110分离。而且，内侧按压部115在紧固前的状态下比外侧按压部110更突出。由此，第二紧固板42a作为挠曲而与第一紧固板41a的大范围接触。另一方面，由于第二紧固板42a局部地与第一紧固板41a接触，因此从第二紧固板42a向第一紧固板41a传递具有分布的表面压力。但是，第一紧固板41a具有为平坦的板状、且与第一绝缘板30a面接触的平面部分411。由此，能够从第一紧固板41a向单电池层叠体10侧赋予均匀的表面压力。

<作用·效果>

接着，对本实施方式的作用、效果进行说明。

在组装燃料电池1时，首先，第一集电板20a配置在单电池层叠体10的层叠方向St上的一侧的端面上，第二集电板20b配置在单电池层叠体10的层叠方向St上的另一侧的端面上。接着，第一绝缘板30a在层叠方向St上配置在第一集电板20a上，第二绝缘板30b在层叠方向St上配置在第二集电板20b上。

接着，在第一绝缘板30a上依次配置第一紧固板41a及第二紧固板42a，在第二绝缘板30b上依次配置第一紧固板41b及第二紧固板42b。并且，在第二紧固板42a的紧固部424A、424B、424C、424D与第二紧固板42b的紧固部424A、424B、424C、424D之间分别设置紧固部件50，通过紧固部件50将第二紧固板42a和第二紧固板42b紧固为相互接近。

在如上述那样紧固连结部件50时，第二紧固板42a、42b容易挠曲，例如中央侧的部分容易浮起。与此相对，在本实施方式中，在第二紧固板42a、42b的中央侧设置凸状的内侧按压部115，内侧按压部115通过凹部120A而与外侧按压部110分离。而且，内侧按压部115在紧固前的状态下比外侧按压部110突出。由此，第二紧固板42a、42b作为挠曲而与第一紧固板41a的大范围接触。

另一方面，由于第二紧固板42a、42b在外侧按压部110和内侧按压部115局部地与第一紧固板41a接触，因此从第二紧固板42a、42b向第一紧固板41a、41b传递具有分布的表面压力。但是，第一紧固板41a、41b具有为平坦的板状、且与绝缘板30a、30b面接触的平面部分411。由此，能够从第一紧固板41a、41b向单电池层叠体10侧赋予均匀的表面压力。即，能够防止绝缘板30、集电板20、单电池层叠体10因由紧固力引起的应力集中而损伤等。

以上说明的本实施方式的燃料电池1具备：层叠有多个燃料电池单电池10c的单电池层叠体10、配置在单电池层叠体10上的集电板20、配置在集电板20上的绝缘板30、配置在绝缘板30上且通过被紧固于单电池层叠体10侧而将集电板20及绝缘板30保持于单电池层叠体10的紧固结构体40。而且，紧固结构体40具有：第一紧固板41，具有与绝缘板30面接触的平面部分411；以及第二紧固板42，配置于第一紧固板41，通过被紧固于单电池层叠体10侧而将第一紧固板41按压于绝缘板30。由此，即使在紧固板(详细而言，第二紧固板42)产生挠曲，也能够从第二紧固板42对单电池层叠体10赋予均匀的表面压力。而且，能够通过表面压力的均匀化来抑制接触电阻，能够提高燃料电池1的性能。

另外，在紧固结构体40中，能够利用板状的第一紧固板41确保刚性，因此第二紧固板42能够实现板厚的薄型化，能够削减重量。而且，若在第二紧固板42的一体成型中使板厚变薄，则加工性提高，能够削减冲压成型的成本。另外，通过使第二紧固板42变薄等而容易挠曲，能够吸收紧固时的伸缩，因此能够抑制燃料电池单电池10c的破损且也能够抑制紧固力的降低。

另外，在本实施方式中，在第二紧固板42具有在层叠方向St上观察的情况下向第一紧固板41的外周侧伸出的紧固部424A、424B、424C、424D，第二紧固板42通过从紧固部424A、424B、424C、424D向层叠方向St附加的力被紧固于单电池层叠体10侧。而且，在第一紧固板41形成有沿与紧固部424A、424B、424C、424D的伸出方向相反的方向延伸的切口412A、412B、412C、412D。详细而言，切口412A、412B、412C、412D设置于第一紧固板41的四角。在该情况下，在第二紧固板42的紧固时紧固部424A、424B、424C、424D向单电池层叠体10侧挠曲时，避免紧固部424A、424B、424C、424D、该凸缘部126A、126B、126C、126D中的较大挠曲的部分与第一紧固板41接触。由此，能够避免在第一紧固板41中局部地产生应力集中，能够利用单电池层叠体10从第二紧固板42赋予均匀的表面压力。

另外，已经存在由2块紧固板将单电池层叠体夹入的燃料电池。上述的本实施方式中的第一紧固板41也可以对于这样的现有的燃料电池追加设置，由此，也可以调整现有的燃料电池的紧固力。即，在该情况下，首先进行拆卸紧固板的工序。接着，进行在绝缘板上设置具有与绝缘板进行面接触的平面部分的追加紧固板(相当于第一紧固板41)的工序。然后，进行如下工序：在追加紧固板上配置上述紧固板并紧固于单电池层叠体侧，由此将追加紧固板按压于绝缘板，将集电板以及绝缘板保持于单电池层叠体。

以上，对一个实施方式及变形例进行了说明，但上述实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。该新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。上述的实施方式及其他的变形包含在发明的范围或主旨内，并且包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

例如，在上述的实施方式中说明了燃料电池1，但作为其他实施方式，也可以将上述的紧固结构体40适当地用于作为氢制造装置等发挥功能的电化学装置(电解装置)。在该情况下，该电化学装置具备：单电池层叠体，层叠有多个电化学单电池；集电板，在电化学单电池的层叠方向上配置在单电池层叠体上；绝缘板，配置在集电板上；以及紧固结构体，配置在绝缘板上，通过被紧固于单电池层叠体侧而将集电板及绝缘板保持于单电池层叠体上。并且，紧固结构体具有：第一紧固板，具有与绝缘板进行面接触的平面部分；以及第二紧固板，配置于第一紧固板上，通过被紧固于单电池层叠体侧而将第一紧固板按压于绝缘板。歧管的配置并不限定于上述的实施方式。例如，也可以采用如下结构，该结构具有：具有出入口的歧管以及隔着单电池层叠体而与该歧管对置的对置歧管。在该情况下，来自入口的气体经由单电池层叠体流入对置歧管而转向，并经由单电池层叠体流向出口侧。

[附图标记说明]

1…燃料电池，10…单电池层叠体，10c…燃料电池单电池，20…集电板，20a…第一集电板，20b…第二集电板，30…绝缘板，30a…第一绝缘板，30b…第二绝缘板，40…紧固结构体，40a…第一紧固结构体，40b…第二紧固结构体，41(41a，41b)…第一紧固板，411…平面部分，412A、412B、412C、412D…缺口，42(42a，42b)…第二紧固板，420…板主体部，424A、424B、424C、424D…紧固部，424A1、424B1、424C1、424D1…贯通孔，50…紧固部件，52…双头螺栓，54…垫圈，56…螺母，60…歧管单元，61…氧化剂极入口歧管，62…氧化剂极出口歧管，63…燃料极入口歧管，64…燃料极出口歧管，65…隔膜，66…燃料极流路，110…外侧按压部，110A…第一边部，110B…第二边部，110C…第三边部，110D…第四边部，115…内侧按压部，120…梁部，120A…凹部，124A…第一梁要素，124B…第二梁要素，124C…第三梁要素，124D…第四梁要素，126A，126B，126C，126D…凸缘部。