层叠电池、隔板以及内部电阻测定装置的连接方法与流程

本发明涉及一种层叠电池、隔板以及内部电阻测定装置的连接方法。

背景技术：

在WO2012/077450A1中，作为以往的层叠电池的内部电阻测定装置，公开了将源端线和感测线分别以不同的路径与层叠电池的隔板连接的装置。该以往的层叠电池的内部电阻测定装置使交流电流经由源端线流向隔板的发电区域，将此时的交流电位经由感测线输入至内部电阻测定装置，由此测定出层叠电池的内部电阻。

技术实现要素：

然而，前述的以往的层叠电池的内部电阻测定装置没有考虑到在从感测线起到隔板的发电区域为止的隔板的非发电区域产生的电压降的影响。因此，经由感测线向内部电阻测定装置输入的交流电位会受到在隔板的非发电区域产生的电压降的影响。

由此，存在由内部电阻测定装置运算出的内部电阻与实际的内部电阻之间产生误差这样的问题。

本发明是着眼于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种能够提高由内部电阻测定装置运算的内部电阻的测定精度的层叠电池、隔板以及内部电阻测定装置的连接方法。

根据本发明的某方式，提供一种以夹持膜电极接合体的方式层叠而成的燃料电池的隔板，该膜电极接合体形成发电区域。该隔板具备：源端连接点片，其用于进行内部电阻测定用的交流电流的输入和输出；以及感测连接点片，其用于检测向源端连接点片输入和从源端连接点片输出的交流电流的电位。而且，具备分离单元，该分离单元使感测连接点片与从源端连接点片向发电区域的内部电阻测定用的交流电流的电流路径分离。

附图说明

图1是是本发明的第一实施方式的燃料电池堆的立体图。

图2是燃料电池堆的分解立体图。

图3是将本发明的第一实施方式的燃料电池堆用作用于驱动车辆的电力源的燃料电池系统的概要图。

图4是关于内部电阻测定装置进行说明的图。

图5是关于将源端线和感测线经由各连接器而与各片连接的方法进行说明的图。

图6是表示第一交流电源部的详细内容的图。

图7是关于交流调整部的详细内容进行说明的图。

图8是表示本发明的第一实施方式的中间隔板的一部分的概要图。

图9是将本发明的第一实施方式的中间隔板的非发电区域以电路示意性地表示的图。

图10是将源端电流路径35以更简单的电路示意性地表示的图。

图11是表示本发明的第二实施方式的中间隔板的一部分的概要图。

图12是表示本发明的第三实施方式的中间隔板的一部分的概要图。

图13是表示本发明的第四实施方式的中间隔板的一部分的概要图。

图14是将本发明的第四实施方式的中间隔板的非发电区域以电路示意性地表示的图。

图15是表示本发明的第五实施方式的中间隔板的一部分的概要图。

图16是表示本发明的第五实施方式的变形例的中间隔板的一部分的概要图。

图17是表示本发明的第六实施方式的中间隔板的一部分的概要图。

图18是说明本发明的第六实施方式的第三连接器的连接方法的图。

图19是表示本发明的第七实施方式的中间隔板的一部分的概要图。

图20是表示本发明的第七实施方式的变形例的中间隔板的一部分的概要图。

图21是表示比较例的中间隔板的一部分的概要图。

图22是表示比较例的中间隔板的一部分的概要图。

具体实施方式

以下，参照附图等来说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

图1是本发明的第一实施方式的燃料电池堆10的立体图。图2是燃料电池堆10的分解立体图。

如图1和图2所示，燃料电池堆10具备层叠电池11、一对集电板12、一对绝缘板13、一对端板14以及框体15。

层叠电池11是将多个燃料电池单体1以层叠的方式串联连接而成的。

燃料电池单体1例如是固体高分子型燃料电池的单位单体。如图2所示，燃料电池单体1具备在中央部分配置有膜电极接合体(Membrane Electrode Assembly；以下称为“MEA”)2a的MEA板2、配置在MEA板2的一面侧(图中表面侧)的阴极隔板3以及配置在MEA板2的另一面侧(图中背面侧)的阳极隔板4。

配置在MEA板2的中央部分的MEA 2a是在电介质膜的一面侧叠加阴极并在另一面侧叠加阳极而成的。通过向MEA 2a的阴极供给含有氧的阴极气体、向阳极供给含有氢的阳极气体，在阴极与阳极之间产生1[V]左右的电位差。MEA 2a的形状可以如本实施方式那样是矩形，也可以是切掉四角后的多角形、圆形，以节约材料。

MEA板2是薄的长方形的板状构件。MEA板2是使MEA 2a与由树脂等绝缘构件构成的框架2b一体化而成的。

阴极隔板3是薄的长方形的导电性金属板。阴极隔板3的与MEA 2a相接触的中央部分形成为沿着阴极隔板3的短边方向交替地凹凸的波纹形状。在下面，根据需要，将与该MEA 2a接触来形成电池的阴极隔板3的中央部分称为“发电区域3a”，将其周围的部分称为“非发电区域3b”。

当将阴极隔板3叠加于MEA板2时，在阴极隔板3与MEA板2之间且发电区域3a形成沿阴极隔板3的长边方向延伸的多个流路槽。该流路槽为用于向MEA 2a供给阴极气体的阴极气体流路。

在本实施方式中，在位于层叠电池11的中央部的一个阴极隔板3上形成有用于连接后述的内部电阻测定装置的片6。在下面，将在位于该层叠电池11的中央部的一个阴极隔板3上形成的片6特别地称为“中间片6”。另外，将形成有中间片6的阴极隔板3特别地称为“中间隔板3”。

此外，阴极隔板3的形成中间片6的位置并不限于层叠电池11的中央部。另外，中间片6也可以形成于阳极隔板4而非阴极隔板3，只要形成于从层叠电池11中选择出的一个燃料电池单体1的阴极隔板3和阳极隔板4中的某一方即可。

阳极隔板4也是薄的长方形的导电性金属板，形成与阴极隔板3同样的形状。即，阳极隔板4的与MEA 2a相接触的中央部分也形成为沿着阳极隔板4的短边方向交替地凹凸的波纹形状。

当将阳极隔板4叠加于MEA板2时，在阳极隔板4与MEA板2之间形成沿阳极隔板4的长边方向延伸的多个流路槽。该流路槽为用于向MEA 2a供给阳极气体的阳极气体流路。另外，当将阳极隔板4叠加于阴极隔板3时，在阳极隔板4与阴极隔板3之间也形成沿长边方向延伸的多个流路槽。该流路槽为用于使冷却水在阳极隔板4与阴极隔板3之间流动的冷却水流路。

集电板12分别配置在层叠电池11的外侧。集电板12是薄的长方形的板状构件，例如由高致密碳等非透气性的导电性构件形成。集电板12具备用于取出层叠电池11的发电电力的电力取出端子121以及用于连接后述的内部电阻测定装置的片7、8。在下面，将正极侧的集电板12a的片7称为“正极片7”，将负极侧的集电板12b的片8称为“负极片8”。

绝缘板13分别配置在集电板12的外侧。绝缘板13是薄的长方形的板状构件，例如由橡胶等绝缘性的构件形成。

端板14分别配置在绝缘板13的外侧。端板14是薄的长方形的板状构件，例如由钢等具有刚性的金属性构件形成。

框体15具备上面板151、下面板152以及一对侧面板153。框体15通过这些构件来将层叠电池11、集电板12、绝缘板13以及端板14以层叠的状态进行保持。在框体15的上面板151上形成有用于使中间片6、正极片7以及负极片8暴露的三个开口部154。

MEA板2、阴极隔板3、阳极隔板4、正极侧的集电板12a、正极侧的绝缘板13a以及正极侧的端板14a在它们的长边方向的一端侧(图中左侧)分别具备阴极气体排出歧管21b、冷却水供给歧管22a以及阳极气体供给歧管23a。

另外，MEA板2、阴极隔板3、阳极隔板4、正极侧的集电板12a、正极侧的绝缘板13a以及正极侧的端板14a在它们的长边方向的另一端侧(图中右侧)分别具备阳极气体排出歧管23b、冷却水排出歧管22b以及阴极气体供给歧管21a。

各歧管在燃料电池堆10被层叠着的状态时各自形成一条通路。

从燃料电池堆10的外部导入到阴极气体供给歧管21a的阴极气体被分配到各阴极隔板3的阴极气体流路，并从阴极气体排出歧管21b向燃料电池堆10的外部被排出。

从燃料电池堆10的外部导入到阳极气体供给歧管23a的阳极气体被分配到各阳极隔板4的阳极气体流路，并从阳极气体排出歧管23b向燃料电池堆10的外部被排出。

从燃料电池堆10的外部导入到冷却水供给歧管22a的阳极气体被分配到各隔板之间的冷却水流路，并从冷却水排出歧管22b向燃料电池堆10的外部被排出。

图3是将本发明的第一实施方式的燃料电池堆10用作用于驱动车辆的电力源的燃料电池系统100的概要图。

燃料电池系统100具备燃料电池堆10、电流传感器91、电压传感器92、驱动电动机20、逆变器30、电池40、辅机类50、DC/DC转换器60、内部电阻测定装置70以及控制器90。此外，在图3中，关于用于对燃料电池堆10进行阴极气体、阳极气体以及冷却水的供给和排出的装置省略了图示，以防止附图复杂化。

电流传感器91检测从燃料电池堆10取出的电流(以下称为“输出电流”。)。

电压传感器92检测集电板12的电力取出端子121间的电压(以下称为“输出电压”。)。

驱动电动机20是在转子中埋设永磁体并在定子上卷绕定子线圈得到的三相交流同步电动机。驱动电动机20具有从燃料电池堆10和电池40接受电力的供给而被驱动以旋转的作为电动机的功能以及在转子通过外力而旋转的车辆减速时使定子线圈的两端产生电动势的作为发电机的功能。

逆变器30例如包括IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等多个半导体开关。由控制器90对逆变器30的半导体开关进行开闭控制，由此将直流电力转换为交流电力、或者将交流电力转换为直流电力。在使驱动电动机20作为电动机发挥功能时，逆变器30将燃料电池堆10的发电电力与电池40的输出电力的合成直流电力转换为三相交流电力后供给到驱动电动机20。另一方面，在使驱动电动机20作为发电机发挥功能时，将驱动电动机20的再生电力(三相交流电力)转换为直流电力后供给到电池40。

电池40是能够充放电的二次电池。电池40被充入燃料电池堆10的输出电力(输出电流×输出电压)的剩余部分以及驱动电动机20的再生电力。被充入到电池40的电力根据需要被供给到各种辅机类50和驱动电动机20。

辅机类50例如是向燃料电池堆10压送阴极气体的压缩机、对冷却水进行加热的PTC加热器等。

DC/DC转换器60是使燃料电池堆10的输出电压升高和降低的双向性的电压转换器。由DC/DC转换器60来控制燃料电池堆10的输出电压，由此控制燃料电池堆10的输出电流、甚至输出电力。

内部电阻测定装置70是用于使交流电流流过燃料电池堆10的层叠电池11来测定层叠电池11的内部电阻的装置。内部电阻是各燃料电池单体1的电介质膜的电阻(以下称为“膜电阻”。)Rm的合计值。

为了使燃料电池堆10高效地发电，需要将燃料电池单体1的电介质膜的含水率(湿润度)管理为适当的含水率。燃料电池单体1的电介质膜的含水率与膜电阻Rm、即层叠电池11的内部电阻之间存在相关关系，这是众所周知的。因此，通过测定层叠电池11的内部电阻能够掌握电介质膜的含水率。关于内部电阻测定装置70，参照图4在后面记述。

控制器90包括具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)的微计算机。针对控制器90，除了输入来自前述的电流传感器91、电压传感器92、内部电阻测定装置70的输出值以外，还输入控制燃料电池系统100所需要的来自各种传感器的输出值。

控制器90基于这些输入信号来控制向燃料电池堆10供给的阴极气体和阳极气体的流量、压力、冷却水的流量、温度等。例如，控制器90基于由内部电阻测定装置70测定出的内部电阻来控制向燃料电池堆10供给的阴极气体的流量、压力、冷却水的温度，以使燃料电池单体1的电介质膜的含水率成为适合于发电的含水率。

图4是关于内部电阻测定装置70进行说明的图。

内部电阻测定装置70具备第一交流电源部71、第二交流电源部72、第一电位差输出部73、第二电位差输出部74、交流调整部75以及运算部76，经由三个源端线77和三个感测线78而与燃料电池堆10连接。

源端线77是用于针对燃料电池堆10的层叠电池11进行由内部电阻测定装置70产生的交流电流I1、I2的输入和输出的电力线。源端线77由正极源端线77a、负极源端线77b以及中间源端线77c这三个源端线构成。

感测线78是用于将在针对燃料电池堆10的层叠电池11进行交流电流I1、I2的输入和输出时在正极片7、负极片8以及中间片6产生的各个交流电位输入到内部电阻测定装置70的电力线。感测线78由正极感测线78a、负极感测线78b以及中间感测线78c这三个感测线构成。

正极源端线77a的一端侧经由第一电力线79a而与第一交流电源部71连接。负极源端线77b的一端侧经由第二电力线79b而与第二交流电源部72连接。中间源端线77c的一端侧经由第三电力线79c而与成为基准电位点(0[V])的接地端子连接。

正极感测线78a的一端侧经由第四电力线79d而与第一电位差输出部73连接。负极感测线78b的一端侧经由第五电力线79e而与第二电位差输出部74连接。中间感测线78c的一端侧经由第六电力线79f分别与第一电位差输出部73和第二电位差输出部74连接。

另一方面，正极源端线77a和正极感测线78a的另一端侧经由第一连接器80a而与燃料电池堆10的正极片7连接。负极源端线77b和负极感测线78b的另一端侧经由第二连接器80b而与负极片8连接。中间源端线77c和中间感测线78c的另一端侧经由第三连接器80c而与中间片6连接。第一连接器80a、第二连接器80b以及第三连接器80c均为同一形状。

图5是关于将中间源端线77c和中间感测线78c经由第三连接器80c而与中间片6连接的方法进行说明的图。正极源端线77a和正极感测线78a以及负极源端线77b和负极感测线78b也通过同样的方法分别与正极片7、负极片8连接。

如图5所示，中间源端线77c和中间感测线78c的前端通过第三连接器80c被集中在一起，通过将第三连接器80c插在中间片6上，来将中间源端线77c和中间感测线78c分别独立地与中间片6连接。在以下的说明中，将中间源端线77c与中间片6的接点称为“中间源端连接点61”，将中间感测线78c与中间片6的接点称为“中间感测连接点62”。

这样，中间源端线77c和中间感测线78c隔开规定的间隔地分别与中间片6连接。即，中间源端线77c和中间感测线78c以中间源端连接点61和中间感测连接点62这两个连接点以相分离的状态存在于中间片6的方式与中间片6电连接。

再次参照图4进行说明。

第一电力线79a至第六电力线79f中的各电力线均为内部电阻测定装置70的内部配线。在各电力线上设置有将直流电流切断而仅使交流电流流过的直流切断器93。在本实施方式中，使用电容器来作为直流切断器93，但是也可以使用变压器等。

从交流调整部75输出的第一指令电压Vi1被输入到第一交流电源部71。第一交流电源部71基于第一指令电压Vi1，生成经过第一电力线79a和正极源端线77a后从燃料电池堆10的正极片7流入层叠电池11的基准频率fb的交流电流I1。以下，参照图6说明第一交流电源部71的详细内容。

图6是表示第一交流电源部71的详细内容的图。

如图6所示，第一交流电源部71例如由使用运算放大器的电压电流转换电路构成。关于该电压电流转换电路的输出电流Io，能够使用输入电压Vi和电流感测电阻Ra通过以下的(1)式来表示。

(式1)

Io＝Vi/Ra···(1)

也就是说，该电压电流转换电路输出与作为输入电压的第一指令电压Vi1的大小相应的输出电流。这样，第一交流电源部71通过使输出电流根据第一指令电压Vi1而变化，来生成交流电流I1。

从交流调整部75输出的第二指令电压Vi2被输入到第二交流电源部72。第一交流电源部71基于第二指令电压Vi2，生成经过第三电力线79c和负极源端线77b后从燃料电池堆10的负极片8流入层叠电池11的基准频率fb的交流电流I2。第二交流电源部72由与第一交流电源部71同样的电压电流转换电路构成。

正极片7的交流电位(以下称为“正极感测电位”。)Vc经由与正极感测线78a连接的第四电力线79d被输入到第一电位差输出部73，中间片6的交流电位(以下称为“中间感测电位”。)Vm经由与中间感测线78c连接的第五电力线79e被输入到第一电位差输出部73。第一电位差输出部73输出正极感测电位Vc与中间感测电位Vm的电位差(以下称为“正极侧交流电压”。)V1。

中间感测电位Vm经由第五电力线79e被输入到第二电位差输出部74，负极片8的交流电位(以下称为“负极感测电位”。)Va经由与负极感测线78b连接的第六电力线79f被输入到第二电位差输出部74。第二电位差输出部74输出中间感测电位Vm与负极感测电位Va的电位差(以下称为“负极侧交流电压”。)V2。

第一电位差输出部73和第二电位差输出部74例如是差分放大器(仪表放大器)。

正极侧交流电压V1和负极侧交流电压V2被输入到交流调整部75。交流调整部75基于这两个输入值，来输出针对第一交流电源部71的第一指令电压Vi1和针对第二交流电源部72的第二指令电压Vi2。更详细地说，交流调整部75调整第一指令电压Vi1和第二指令电压Vi2使得这两个输入值的值一致，由此调整从第一交流电源部71和第二交流电源部72输出的交流电流I1、I2的振幅。

使正极侧交流电压V1(V1＝Vc-Vm)与负极侧交流电压V2(V2＝Vm-Va)一致也就是使正极感测电位Vc与负极感测电位Va的差(V1-V2＝Vc-Va)为零。即，如果使正极侧交流电压V1与负极侧交流电压V2一致，则即使由内部电阻测定装置70针对层叠电池11进行了交流电流的输入和输出，燃料电池堆10的直流的输出电压本身也不发生变动。因此，能够抑制由于进行交流电流的输入和输出而对以燃料电池堆10为电力源的驱动电动机20等的动作产生影响。以下，参照图7来说明交流调整部75的详细内容。

图7是关于交流调整部75的详细内容进行说明的图。

如图7所示，交流调整部75具备基准电压源750、交流信号源751、第一检波电路752、第一减法器753、第一积分电路754、第一乘法器755、第二检波电路756、第二减法器757、第二积分电路758以及第二乘法器759。

基准电压源750是产生以零[V]为基准决定的规定的电位差(以下称为“基准电压”。)Vs的恒定电压源。此外，基准电压Vs是正极侧交流电压V1和负极侧交流电压V2的目标值。交流调整部75为用于使正极侧交流电压V1和负极侧交流电压V2收敛为该基准电压Vs的PI控制电路。

交流信号源751是产生向第一乘法器755和第二乘法器759输入的基准频率fb的小振幅的交流信号的电源。

正极侧交流电压V1被输入到第一检波电路752。第一检波电路752将正极侧交流电压V1转换为直流电压V1d并输出该直流电压V1d。第一检波电路752例如将正极侧交流电压V1的有效值或平均值作为正极侧交流电压V1的直流电压V1d来输出。

基准电压Vs和从第一检波电路752输出的直流电压V1d被输入到第一减法器753。第一减法器753输出直流电压V1d与基准电压Vs的电压差。

从第一减法器753输出的电压差被输入到第一积分电路754。第一积分电路754将所输入的电压差的积分值输出。

从第一积分电路754输出的积分值和从交流信号源751输出的交流信号被输入到第一乘法器755。第一乘法器755将对所输入的积分值乘以交流信号得到的结果作为向第一交流电源部71输入的第一指令电压Vi1来输出。第一指令电压Vi1为用于使第一交流电源部71输出能够使正极侧交流电压V1收敛为基准电压Vs的交流电流的指令值。

负极侧交流电压V2被输入到第二检波电路756。第二检波电路756将负极侧交流电压V2转换为直流电压V2d并输出该直流电压V2d。第二检波电路756例如将负极侧交流电压V2的有效值或平均值作为负极侧交流电压V2的直流电压V2d来输出。

基准电压Vs和从第二检波电路756输出的直流电压V2d被输入到第二减法器757。第二减法器757输出直流电压V2d与基准电压Vs的电压差。

从第二减法器757输出的电压差被输入到第二积分电路758。第二积分电路758将所输入的电压差的积分值输出。

从第二积分电路758输出的积分值和从交流信号源751输出的交流信号被输入到第二乘法器759。第二乘法器759将对所输入的积分值乘以交流信号得到的结果作为向第二交流电源部72输入的第二指令电压Vi2来输出。第二指令电压Vi2是用于使第二交流电源部72输出能够使负极侧交流电压V2收敛为基准电压Vs的交流电流的指令值。

交流电流I1、交流电流I2、正极侧交流电压V1以及负极侧交流电压V2被输入到运算部76。运算部76通过将这四个输入值代入以下的(2)式来运算燃料电池堆10的层叠电池11的内部电阻，并将运算结果输出到控制器90。

[式2]

$R=\frac{V1}{I1}+\frac{V2}{I2}...\left(2\right)$

R：内部电阻

这样，本实施方式的内部电阻测定装置70通过交流电桥法来测定层叠电池11的内部电阻。即，使交流电流流过层叠电池11，调整交流电流使得正极侧交流电压V1与负极侧交流电压V2一致，基于调整后的交流电流和交流电压来运算层叠电池11的内部电阻。

作为用于测定层叠电池11的内部电阻的方法，除了交流电桥法以外，还有以下的方法：例如控制DC/DC转换器60来将小振幅的高频交流电流叠加于燃料电池堆10的输出电流，对此时的电压振幅除以叠加后的交流电流的电流振幅，由此进行测定。在该方法的情况下，作为用于输入和输出交流电流的端子，存在正极片7和负极片8、或者与它们相当的两个端子(例如电力取出端子121)即可。

对于此，在通过交流电桥法来测定层叠电池11的内部电阻的情况下，作为用于输入和输出交流电流的端子，需要三个端子。即，除了正极片7和负极片8以外，还需要中间片6。在像这样通过交流电桥法来测定层叠电池11的内部电阻的情况下，还需要从中间片6进行交流电流的输入和输出，因此可知，在实际的层叠电池11的内部电阻与由内部电阻测定装置70测定出的内部电阻之间有时产生误差。下面，关于其理由，通过图21所示的比较例的中间隔板300进行说明。

图21是表示比较例的中间隔板300的一部分的概要图。

图21所示的比较例的中间隔板300与本实施方式的中间隔板3不同，在中间隔板300的短边上，分别设置一个连接中间源端线77c的中间片301a和一个连接中间感测线78c的中间片301b。

如图21所示，当为了测定层叠电池11的内部电阻而经由中间片301a的中间源端连接点302进行交流电流的输入和输出时，在中间源端连接点302与发电区域300a之间形成交流电流的电流路径(源端电流路径)310。

此时，在比较例的中间隔板300上，各歧管21b、22a、23a介于中间源端连接点302与发电区域300a之间，从中间源端连接点302到发电区域300a的距离长。因此，交流电流的电流路径310分散地形成有多个。其结果，导致在中间感测连接点303与发电区域300a之间也形成有电流路径310，在该电流路径310中产生由于中间隔板300自身的电阻(以下称为“隔板电阻”。)而引起的电压降。也就是说，中间感测连接点304的电位、即中间感测电位Vm受到隔板电阻所引起的电压降的影响，从而在中间感测电位Vm与发电区域300a的电位之间产生误差。

中间感测电位Vm经由中间感测线78c被输入到第一电位差输出部73和第二电位差输出部74，用于计算正极侧交流电压V1和负极侧交流电压V2。因而，当中间感测电位Vm受到隔板电阻所引起的电压降的影响而成为与发电区域300a的电位不同的电位时，正极侧交流电压V1和负极侧交流电压V2不仅包含成为测定对象的电介质膜的膜电阻Rm所引起的电压降，还包含隔板电阻所引起的电压降。其结果，导致由运算部76运算出的内部电阻与实际的内部电阻之间产生误差。

另外，当想要如图21所示的比较例的中间隔板300那样在中间隔板300上设置两个中间片301a、301b时，中间隔板300的制造工时、制造成本增大。因此，期望如本实施方式的中间隔板3那样，设置于中间隔板3的中间片6尽可能为一个。

然而，当如本实施方式那样将中间源端线77c及中间感测线78c与一个中间片6连接时，根据设置中间片6的场所的不同，而导致隔板电阻而引起的电压降的影响扩大。下面，关于其理由，通过图22所示的比较例的中间隔板400来进行说明。

图22是表示比较例的中间隔板400的一部分的概要图。

图22所示的比较例的中间隔板400与本实施方式的中间隔板3不同，在中间隔板400的短边上设置有一个连接中间源端线77c及中间感测线78c的中间片401。

在该比较例的中间隔板400中也同样地，当经由中间片401的中间源端连接点402进行交流电流的输入和输出时，在中间源端连接点402与发电区域400a之间形成交流电流的电流路径410。此时，当要将中间源端线77c及中间感测线78c与一个中间片401连接时，需要使中间源端连接点402与中间感测连接点403靠近。

其结果，导致中间感测电位Vm受在电流路径410中产生的隔板电阻所引起的电压降的影响较大，导致中间感测电位Vm与发电区域300a的电位之间的误差扩大。

特别是，现今，为了实现燃料电池堆10的高效化和小型化而使电介质膜和各隔板3、4的厚度进一步变薄。通过使电介质膜和各隔板3、4的厚度变薄，能够减小燃料电池单体1自身的厚度，因此能够使燃料电池堆10小型化。另外，通过使电介质膜的厚度变薄，能够降低膜电阻Rm，因此能够实现燃料电池堆10的高效化。然而，各隔板3、4的厚度越薄，则隔板电阻越高。

也就是说，当电介质膜和各隔板3、4进一步变薄时，电介质膜的膜电阻Rm变低，另一方面，隔板电阻变高。因此，随着电介质膜和各隔板3、4进一步变薄，越来越不能忽视隔板电阻而引起的电压降。

因此，在本实施方式中，尽可能地避免中间感测连接点62的电位即中间感测电位Vm受到隔板电阻所引起的电压降的影响，来提高内部电阻测定装置70的测定精度。下面，参照图8至图10来说明该方法。

图8是表示本实施方式的中间隔板3的一部分的概要图，是说明向中间片6输入和从中间片6输出的交流电流的流动的图。图9是将中间隔板3的非发电区域3b以电路示意性地表示的图。

在交流电流的方向为正方向时，从正极片7和负极片8被输入的交流电流流过层叠电池11而到达中间隔板3的发电区域3a。而且，如图8所示，到达发电区域3a的交流电流流过中间隔板3的非发电区域3b并从中间源端连接点61被输出。此时，在从发电区域3a到中间源端连接点61为止的非发电区域3b上流动的交流电流的电流路径(以下称为“源端电流路径”。)35中，产生隔板电阻而引起的电压降。此外，在交流电流的朝向为负方向时，电流的流动方向与上述方向相反。

在此，如图9所示，中间隔板的非发电区域3b能够表示为以格子状布满电阻的电路，也如图8所示的那样在发电区域3a与中间源端连接点61之间形成多个源端电流路径35。

根据图9可知，例如当将从发电区域3a到中间源端连接点61为止的距离短的源端电流路径35a与距离长的源端电流路径35b进行比较时，距离短的源端电流路径35a中的在源端电流路径35中的总电阻更小。因此，流过从发电区域3a到中间源端连接点61的距离短的源端电流路径35a的交流电流更多。

图10是将源端电流路径35以更简单的电路示意性地表示的图。

如前述的那样，在发电区域3a与中间源端连接点61之间形成有多个源端电流路径35，流过各源端电流路径35的电流的量根据各源端电流路径35的长度(各源端电流路径35中的总电阻)而变化。

在此，在本实施方式中，将中间源端连接点61与中间感测连接点62分开地设置于中间片6，向中间源端连接点61进行交流电流的输入且从中间源端连接点61进行交流电流的输出，将中间感测连接点62的电位(中间感测电位Vm)输入到第一电位差输出部73和第二电位差输出部74。

因而，通过将中间感测连接点62配置在几乎不形成在中间源端连接点61与发电区域3a之间所形成的源端电流路径35那样的位置、即源端电流路径35中的总电阻大而几乎不流通交流电流那样的位置处，中间感测电位Vm几乎不受隔板电阻而引起的电压降的影响。

因此，在本实施方式中，将中间感测连接点62配置在远离源端电流路径35的位置处，使得中间感测连接点62与源端电流路径35分离。

即，如图8所示，以从发电区域3a到中间感测连接点62的距离比从发电区域3a到中间源端连接点61的距离长的方式形成中间片6。具体地说，以相对于从发电区域3a的一端沿中间隔板3的短边方向延伸的延长线L而言中间源端连接点61在发电区域3a侧、中间感测连接点62在发电区域3a的相反侧的方式沿中间隔板3的长边形成中间片6。

通过像这样使中间感测连接点62远离发电区域3a、使中间源端连接点61靠近发电区域3a，能够使中间感测连接点62远离源端电流路径35，从而使中间感测连接点62与源端电流路径35分离。因此，中间感测电位Vm不容易受到隔板电阻而引起的电压降的影响，能够提高内部电阻测定装置70的测定精度。

以上说明的本实施方式的中间隔板3是以夹持MEA 2a的方式层叠的燃料电池单体1的隔板，该MEA 2a形成发电区域3a。而且，中间隔板3具备用于进行内部电阻测定用的交流电流的输入和输出的中间片6(源端连接点片)以及用于检测向中间片6(源端连接点片)输入和从中间片6(源端连接点片)输出的交流电流的电位的中间片6(感测连接点片)。

而且，具备分离单元，该分离单元使具有中间感测连接点62的这部分的中间片6(感测连接点片)与从中间片6(源端连接点片)向发电区域3a的内部电阻测定用的交流电流的源端电流路径35分离。在本实施方式中，作为分离单元的一个方式，将具有中间源端连接点61的部分的中间片6(感测连接点片)配置在远离源端电流路径35的位置处。

通过像这样使具有中间源端连接点61的这部分的中间片6(感测连接点片)与形成在中间源端连接点61与发电区域3a之间的交流电流的源端电流路径35分离，能够去除由于中间源端连接点61与发电区域3a之间的电压降而对中间感测连接点62的电位产生的影响。即，能够减小中间感测连接点62的电位即中间感测电位Vm与发电区域3a的电位的电位差。因此，由内部电阻测定装置70运算出的内部电阻与实际的内部电阻之间的误差变小，因此能够提高内部电阻测定装置70的测定精度。

另外，本实施方式的中间隔板3将具有中间源端连接点61的这部分的中间片6(源端连接点片)与具有中间感测连接点62的这部分的中间片6(感测连接点片)连接成一个片。

由此，在将中间源端线77c及中间感测线78c与中间隔板3连接时，在中间隔板3上仅设置一个中间片6即可，因此能够将加工所需的工时、成本的增加抑制到最小限度。

另外，本实施方式的层叠电池11具备：交流电源部71、72，其与至少包括将燃料电池单体1层叠而成的层叠电池11的内部电阻测定对象连接，并向内部电阻测定对象输出交流电流；交流调整部75，其对交流电流进行调整使得正极侧交流电位差(正极侧交流电压V1)与负极侧交流电位差(负极侧交流电压V2)一致，该正极侧交流电位差(正极侧交流电压V1)是内部电阻测定对象的正极侧的电位(正极感测电位Vc)与中途部分的电位(中间感测电位Vm)的差，该负极侧交流电位差(负极侧交流电压V2)是内部电阻测定对象的负极侧的电位(负极感测电位Va)与中途部分的电位(中间感测电位Vm)的差；以及运算部76，其基于调整后的交流电流和交流电位差，来运算层叠电池11的内部电阻。

而且，燃料电池单体1具备隔板3、4以及插入安装于隔板3、4之间并形成发电区域的MEA 2a。中间隔板3具备用于进行来自交流调整部75的交流电流的输入和输出的中间片6(源端连接点片)、用于检测向中间片6(源端连接点片)输入和从中间片6(源端连接点片)输出的交流电流的电位的中间片6(感测连接点片)以及使中间片6(感测连接点片)与从中间片6(源端连接点片)向发电区域3a的交流电流的源端电流路径35分离的分离单元。

由此，能够去除由于中间源端连接点61与发电区域3a之间的电压降而对中间感测连接点62的电位产生的影响。即，能够减小中间感测连接点62的电位即中间感测电位Vm与发电区域3a的电位的电位差。因此，由内部电阻测定装置70运算出的内部电阻与实际的内部电阻之间的误差变小，因此能够提高内部电阻测定装置70的测定精度。

另外，本实施方式的内部电阻测定装置70的连接方法是将中间感测线78c连接到远离在中间源端线77c的连接部(中间源端连接点)61与发电区域3a之间形成的交流电流的源端电流路径65的位置处。

由此，能够去除中间感测连接点62的电位由于中间源端连接点61与发电区域3a之间的电压降而受到的影响。即，能够减小中间感测连接点62的电位即中间感测电位Vm与发电区域3a的电位的电位差。因此，由内部电阻测定装置70运算出的内部电阻与实际的内部电阻之间的误差变小，因此能够提高内部电阻测定装置70的测定精度。

(第二实施方式)

接着，参照图11说明本发明的第二实施方式。本发明的第二实施方式的中间片6的形状与第一实施方式的中间片6的形状不同。以下，以其不同点为中心进行说明。此外，在以下所示的各实施方式中，对发挥与前述的第一实施方式同样的功能的部分使用相同的附图标记，并适当地省略重复的说明。

图11是表示本实施方式的中间隔板3的一部分的概要图，是说明向中间片6输入和从中间片6输出的交流电流的流动的图。

如图11所示，在本实施方式中，使中间片6的高度(从隔板延伸出的宽度)比第一实施方式中的中间片6的高度短。而且，使中间片6的宽度向发电区域3a侧扩展。

由此，能够使中间源端连接点61更靠近发电区域3a，从而能够使中间源端连接点61与发电区域3a之间的距离比第一实施方式中的该距离短。因此，能够使更多的电流流过从发电区域3a到中间源端连接点61的距离短的源端电流路径35，因此能够相对地减少流过配置有中间感测连接点62的位置的交流电流。

因此，由于中间感测电位Vm不容易受到隔板电阻的影响，因此能够提高内部电阻测定装置70的测定精度。

根据以上说明的本实施方式，能够获得与前述的第一实施方式同样的效果。并且，能够使流过配置有中间感测连接点62的位置的交流电流比第一实施方式中的该交流电流少。因此，相比于第一实施方式能够进一步提高内部电阻测定装置70的测定精度。

(第三实施方式)

接着，参照图12说明本发明的第三实施方式。本发明的第三实施方式的中间片6的形状与第一实施方式的中间片6的形状不同。下面，以其不同点为中心进行说明。

图12是表示本实施方式的中间隔板3的一部分的概要图，是说明向中间片6输入和从中间片6输出的交流电流的流动的图。

如图12所示，在本实施方式中，使中间片6的高度(从隔板延伸出的宽度)比第一实施方式中的中间片6的高度短。而且，使中间片6的宽度向非发电区域3b侧扩展。

由此，能够使中间感测连接点62更加远离发电区域3a，并使中间感测连接点62与发电区域3a的距离比第一实施方式下的该距离更长。因此，交流电流不容易流向配置有中间感测连接点62的位置。

因此，中间感测电位Vm不容易受到隔板电阻的影响，因此能够提高内部电阻测定装置70的测定精度。

根据以上说明的本实施方式，能够获得与前述的第一实施方式同样的效果。并且，与第一实施方式相比，交流电流更不容易流向配置有中间感测连接点62的位置。因此，与第一实施方式相比，能够进一步提高内部电阻测定装置70的测定精度。

(第四实施方式)

接着，参照图13和图14说明本发明的第四实施方式。本发明的第四实施方式与第一实施方式的不同点在于，在中间片6上设置有绝缘体31。下面，以其不同点为中心进行说明。

图13是表示本实施方式的中间隔板3的一部分的概要图，是说明向中间片6输入和从中间片6输出的交流电流的流动的图。图14是将本实施方式的中间隔板的非发电区域3b以电路示意性地表示的图。

如图13所示，在本实施方式中，在中间隔板3上设置从中间片6朝向发电区域3a延伸的绝缘体31。绝缘体31例如是树脂、橡胶等电阻值高的构件。

而且，以中间源端连接点61位于隔着绝缘体31与中间感测连接点62相反的一侧的方式将中间源端连接点61和中间感测连接点62配置于中间片6。通过如本实施方式那样将中间隔板3的一部分设为绝缘体31，能够不受设置于中间隔板3的外周缘部的防漏气用的密封材料32影响地设置绝缘体31。

此外，在本实施方式中，以中间源端连接点61隔着绝缘体31位于发电区域3a侧并且中间感测连接点62隔着绝缘体31位于非发电区域3b侧的方式将中间源端连接点61和中间感测连接点62配置于中间片6，但是对配置各个连接点的位置不特别地进行限制。

由此，能够防止在发电区域3a与中间源端连接点61之间的非发电区域3b上流动的交流电流流入发电区域3a与中间感测连接点62之间的非发电区域3b。即，通过绝缘体31使中间感测连接点62与源端电流路径35电气分离，能够防止源端电流路径35形成在中间片6的中间感测连接点62侧。因此，在使用本实施方式的中间隔板3的情况下，中间隔板3上的电路如图14所示那样，从而中间感测连接点62的电位即中间感测电位Vm不容易受到在从发电区域3a到中间源端连接点61为止的中间隔板3的非发电区域3b中产生的电压降的影响。也就是说，中间隔板3的发电区域3a的电位与中间感测电位Vm为等电位。

因此，正极侧交流电压V1(V1＝Vc-Vm)和负极侧交流电压V2(V2＝Vm-Va)成为膜电阻Rm所引起的电压降的值，因此能够提高内部电阻测定装置70的测定精度。

在以上说明的本实施方式中，作为使中间感测连接点62与形成在中间源端连接点61与发电区域3a之间的交流电流的源端电流路径35分离的分离单元的一个方式，通过在具有中间源端连接点61的这部分的中间片6(源端连接点片)与具有中间感测连接点62的这部分的中间片6(感测连接点片)之间配置绝缘体31，形成了高电阻区域。

由此，通过将具有中间源端连接点61的这部分的中间片6(源端连接点片)与具有中间感测连接点62的这部分的中间片6(感测连接点片)电气分离，能够使中间感测连接点62与源端电流路径35分离。

因此，能够去除由于中间源端连接点61与发电区域3a之间的电压降而对中间感测连接点62的电位产生的影响。其结果，能够使中间感测电位Vm与中间隔板3的发电区域3a的电位成为等电位，因此正极侧交流电压V1(V1＝Vc-Vm)和负极侧交流电压V2(V2＝Vm-Va)成为膜电阻Rm而引起的电压降的值。因此，能够消除由内部电阻测定装置70运算出的内部电阻与实际的内部电阻之间的误差，因此能够提高使部电阻测定装置70的测定精度。

另外，在本实施方式中，使包括中间片6的中间隔板3与绝缘体31形成为一体，因此能够不受设置于中间隔板3的外周缘部的防漏气用的密封材料32影响地设置绝缘体31。

(第五实施方式)

接着，参照图15说明本发明的第五实施方式。本发明的第五实施方式与第一实施方式的不同点在于具备两个中间片6a、6b。下面，以其不同点为中心进行说明。

图15是表示本实施方式的中间隔板3的一部分的概要图，是说明向中间片6a、6b输入和从中间片6a、6b输出的交流电流的流动的图。

如图15所示，本实施方式的中间隔板3具备第一中间片6a、第二中间片6b以及狭缝33。

第一中间片6a是从中间隔板3的非发电区域3b延伸设置而形成的。在第一中间片6a上连接有中间源端线77c。

第二中间片6b是从中间隔板3的非发电区域3b延伸设置而形成的。第二中间片6b以与第一中间片6a相邻的方式形成在从第一中间片6a隔开规定的间隔的位置处。在第二中间片6b上连接有中间感测线78c。

狭缝33形成在第一中间片6a与第二中间片6b之间的中间隔板3的非发电区域3b。狭缝33通过在从中间隔板3的外缘到形成于中间隔板3的外周缘部的防漏气用的密封材料32之间切开切口而形成。

通过像这样设置用于连接中间源端线77c及中间感测线78c的两个片并在两个片之间设置狭缝33，能够与第四实施方式同样地防止在发电区域3a与中间源端连接点61之间的非发电区域3b上流动的交流电流流入发电区域3a与中间感测连接点62之间的非发电区域3b。即，通过狭缝33来使中间感测连接点62与源端电流路径35在物理上分离，能够防止源端电流路径35形成在中间片6的中间感测连接点62侧。因此，根据与第四实施方式同样的理由，能够提高内部电阻测定装置70的测定精度。

在以上说明的本实施方式中，作为使中间感测连接点62与形成在中间源端连接点61与发电区域3a之间的交流电流的源端电流路径35分离的分离单元的一个方式，通过在第一中间片6a(源端连接点片)与第二中间片6b(感测连接点片)之间形成狭缝33，形成了高电阻区域。

由此，使第一中间片6a(源端连接点片)与第二中间片6b(感测连接点片)在物理上分离，能够使中间感测连接点62与源端电流路径35分离。因此，能够去除由于中间源端连接点61与发电区域3a之间的电压降而对中间感测连接点62的电位产生的影响。其结果，能够使中间感测电位Vm与中间隔板3的发电区域3a的电位成为等电位，因此正极侧交流电压V1(V1＝Vc-Vm)和负极侧交流电压V2(V2＝Vm-Va)成为膜电阻Rm所引起的电压降值。因此，能够消除由内部电阻测定装置70运算出的内部电阻与实际的内部电阻之间的误差，因此能够提高内部电阻测定装置70的测定精度。

此外，在本实施方式中，在第一中间片6a与第二中间片6b之间的中间隔板3的非发电区域3b中形成有狭缝33，但是也可以例如图16所示的本实施方式的变形例的中间隔板3那样，在一个中间片6上形成狭缝33。通过这样也，能够获得与本实施方式同样的作用效果。

(第六实施方式)

接着，参照图17和图18说明本发明的第六实施方式。本发明的第六实施方式与第一实施方式的不同点在于，具备两个中间片6a、6b，将两个中间片6a、6b之间的空间作为连接第三连接器80c时的键槽63来利用。下面，以其不同点为中心进行说明。

图17是表示形成本实施方式的中间片6的阴极隔板3的一部分的概要图。

如图17所示，与第五实施方式同样地，本实施方式的中间隔板3具备第一中间片6a、第二中间片6b以及狭缝33。本实施方式中的不同点的在于，第一中间片6a的宽度与第二中间片6b的宽度不同。

通过像这样使第一中间片6a的宽度与第二中间片6b的宽度不同，能够将第一中间片6a与第二中间片6b之间的空间作为连接第三连接器80c时的反接防止用的键槽63来利用。

图18是说明本实施方式的第三连接器80c的连接方法的图。

如图18所示，在本实施方式中，将第三连接器80c的插入口形成为与第一中间片6a及第二中间片6b的宽度的形状相符的键形状。而且，在第三连接器80c上形成有向键槽63插入的键槽插入部81。

由此，能够将第一中间片6a与第二中间片6b之间的空间有效利用为键槽63，从而能够防止中间源端线77c及中间感测线78c与第一中间片6a及第二中间片6b错误地反接。因此，能够防止由于连接失误而导致内部电阻测定装置70的测定精度变差。

在以上说明的本实施方式的层叠电池11中，将第一中间片6a与第二中间片6b之间的空间作为将中间源端线77c及中间感测线78c集中到一个第三连接器80c中来与第一中间片6a及第二中间片6b连接时的反接防止用的键槽63来利用。

由此，能够防止由于连接失误而导致内部电阻测定装置70的测定精度变差。

(第七实施方式)

接着，参照图19说明本发明的第七实施方式。本发明的第七实施方式与第一实施方式的不同点在于，在中间隔板3上形成第一中间片6a和第二中间片6b这两个片，第一中间片6a位于隔着发电区域3a与第二中间片6b相反的一侧。下面，说明其不同点。

如图19所示，本实施方式的中间隔板3具备第一中间片6a和第二中间片6b。

第一中间片6a形成于中间隔板3的一个长边。第二中间片6b形成于中间隔板3的另一个长边。这样，第一中间片6a和第二中间片6b以隔着发电区域3a分别位于相反侧的方式形成于中间隔板3。

通过像这样使第一中间片6a与第二中间片6b相向，即使不在中间隔板3上设置绝缘体31、狭缝33，也能够防止在发电区域3a与中间源端连接点61之间的非发电区域3b上流动的交流电流流入发电区域3a与中间感测连接点62之间的非发电区域3b。即，通过使第一中间片6a与第二中间片6b相向，能够将第一中间片6a与第二中间片6b之间设为高电阻区域，从而不会形成源端电流路径35。

因此，即使在使用本实施方式的中间隔板3的情况下，中间隔板3上的电路也如图14所示的那样，中间感测连接点62的电位即中间感测电位Vm不会受到在从发电区域3a到中间源端连接点61为止的中间隔板3的非发电区域3b中产生的电压降的影响。也就是说，中间隔板3的发电区域3a的电位与中间感测电位Vm成为等电位。

因此，正极侧交流电压V1(V1＝Vc-Vm)和负极侧交流电压V2(V2＝Vm-Va)成为膜电阻Rm所引起的电压降的值，因此能够提高内部电阻测定装置70的测定精度。

在以上说明的本实施方式中，作为使中间感测连接点62同形成在中间源端连接点61与发电区域3a之间的交流电流的源端电流路径35分离的分离单元的一个方式，将第一中间片6a(源端连接点片)和第二中间片6b(感测连接点片)配置在隔着发电区域3a彼此相向的位置处，在第一中间片6a(源端连接点片)与第二中间片6b(感测连接点片)之间形成高电阻区域。

由此，能够使中间感测连接点62与源端电流路径35分离。因此，能够去除由于中间源端连接点61与发电区域3a之间的电压降而对中间感测连接点62的电位产生的影响。其结果，能够使中间感测电位Vm与中间隔板3的发电区域3a的电位成为等电位，因此正极侧交流电压V1(V1＝Vc-Vm)和负极侧交流电压V2(V2＝Vm-Va)成为膜电阻Rm所引起的电压降的值。因此，能够消除由内部电阻测定装置70运算出的内部电阻与实际的内部电阻之间的误差，因此能够提高内部电阻测定装置70的测定精度。

此外，在本实施方式中，将第一中间片6a与第二中间片6b配置在隔着发电区域3a彼此相向的位置处，但是例如也可以如图20所示的本实施方式的变形例的中间隔板3那样，将第一中间片6a与第二中间片6b配置在隔着发电区域3a的彼此成对角的位置处。通过这样，也能够获得与本实施方式同样的作用效果。

以上，说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式只是示出了本发明的应用例的一部分，并非旨在将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。

在上述的各实施方式中，将内部电阻测定装置70测定内部电阻R的测定对象设为燃料电池堆10，但是这只是采用燃料电池堆10来作为成为测定对象的(层叠多个电池得到的)层叠电池11的一例，并不限于燃料电池堆10。

在上述的各实施方式中，将燃料电池堆10用作用于驱动车辆的电力源，但是不限于此，能够用作所有的电气系统的电力源。

在上述的第七实施方式中，以第一中间片6a与第二中间片6b处于隔着发电区域3a彼此相向的位置处的方式将第一中间片6a和第二中间片6b设置于中间隔板3的长边，但是也可以以彼此相向的方式设置于短边。