(57)【要約】【課題】この発明は、排熱性を向上することのできる２セル１冷却型の燃料電池を提供することを目的とする。【解決手段】燃料電池は、セパレータ３０２、３０４、単位セル１０、中間セパレータ３０６、単位セル１１０、セパレータ３０８、３１０の順に積み重なった２セル１冷却型の構成を備える。ガス拡散層２２の厚さＤＬが、ガス拡散層１２２の厚さＤＲよりも大きい。【選択図】図１
2010257767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜と、該電解質膜の一方の面に備えられたアノードと、該電解質膜の他方の面に備えられたカソードと、を備えた第１膜電極接合体と、
前記第１膜電極接合体の前記カソード側に配置され、電解質膜と、該電解質膜の前記第１膜電極接合体側の面に備えられたアノードと、該電解質膜の他方の面に備えられたカソードと、を備えた第２膜電極接合体と、
前記第１膜電極接合体の前記アノード側に設けられ、冷媒流路と、前記第１膜電極接合体の前記アノードに重なるアノードガス透過性部材と、該冷媒流路と該アノードガス透過性部材の間に介在するセパレータと、を備える第１外側部材と、
前記第２膜電極接合体の前記カソード側に配置され、冷媒流路と、前記第２膜電極接合体の前記カソードに重なるカソードガス透過性部材と、該冷媒流路と該カソードガス透過性部材の間に介在するセパレータと、を備える第２外側部材と、
前記第１、２膜電極接合体の間に設けられ、前記第１膜電極接合体の前記カソードに重なるカソードガス透過性部材と、前記第２膜電極接合体の前記アノードに重なるアノードガス透過性部材と、該カソードガス透過性部材と該アノードガス透過性部材の間に介在するセパレータと、を有し、かつ、冷媒流路を備えていない中間部材と、
を備え、
前記第１外側部材の前記アノードガス透過性部材が前記中間部材の前記アノードガス透過性部材に比して厚さ方向の熱抵抗が低い部材である、または／および、前記第２外側部材の前記カソードガス透過性部材が前記中間部材の前記カソードガス透過性部材に比して厚さ方向の熱抵抗が低い部材であることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記第１外側部材の前記アノードガス透過性部材が、前記中間部材の前記アノードガス透過性部材よりも、薄いことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記第１外側部材の前記アノードガス透過性部材が、前記中間部材の前記アノードガス透過性部材よりも、空隙率が低いことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記第２外側部材の前記カソードガス透過性部材が、前記中間部材の前記カソードガス透過性部材よりも、薄いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記第２外側部材の前記カソードガス透過性部材が、前記中間部材の前記カソードガス透過性部材よりも、空隙率が低いことを特徴とする請求項４に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記第１外側部材の前記アノードガス透過性部材が、第１の熱伝導率の基材で構成され、
前記中間部材の前記アノードガス透過性部材が、前記第１の熱伝導率よりも小さな第２の熱伝導率の基材で構成された部材であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記第２外側部材の前記カソードガス透過性部材が、第１の熱伝導率の基材で構成され、
前記中間部材の前記カソードガス透過性部材が、前記第１の熱伝導率よりも小さな第２の熱伝導率の基材で構成された部材であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項８】
電解質膜と、該電解質膜の一方の面に備えられたアノードと、該電解質膜の他方の面に備えられたカソードと、を備えた第１膜電極接合体と、
前記第１膜電極接合体の前記カソード側に配置され、電解質膜と、該電解質膜の前記第１膜電極接合体側の面に備えられたアノードと、該電解質膜の他方の面に備えられたカソードと、を備えた第２膜電極接合体と、
前記第１膜電極接合体の前記アノード触媒層側に配置され、冷媒流路を備えた第１外側セパレータと、
前記第１膜電極接合体の前記アノード触媒層側に配置され、冷媒流路を備えた第２外側セパレータと、
前記第１、２膜電極接合体の間に設けられ、冷媒流路を備えない中間セパレータと、
を備え、
前記第１外側セパレータまたは／および前記第２外側セパレータは、前記中間セパレータに比して、厚さ方向の熱抵抗が低いことを特徴とする燃料電池。
【請求項９】
前記第１外側セパレータまたは／および前記第２外側セパレータは、前記中間セパレータよりも、薄いことを特徴とする請求項８に記載の燃料電池。
【請求項１０】
前記第１外側セパレータまたは／および前記第２外側セパレータが、第１の熱伝導率の材料によって構成され、
前記中間セパレータが、前記第１の熱伝導率よりも低い第２の熱伝導率の材料によって構成されていることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池。
【請求項１１】
前記中間セパレータが、重ねられた２枚以上の板によって構成されたものであることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項１２】
２枚の膜電極接合体と、前記２枚の前記膜電極接合体を挟むように設けられ且つ冷媒流路を備えた第１、２の冷却セパレータと、前記２枚の前記膜電極接合体の間に介在しかつ冷媒流路を備えない非冷却セパレータと、が積層されたアッセンブリが、１組以上積み重ねられ、
前記１組以上の前記アッセンブリが積層方向に挟持されることにより構成された燃料電池スタックであって、
少なくとも１つの前記非冷却セパレータが、重ねられ且つ分離可能な２枚以上の板によって構成されたものであることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項１３】
前記非冷却セパレータを構成する前記２枚以上の板は、第１の膜電極接合体に重なり該第１の膜電極接合体の全面にわたる大きさを有する第１の板と、第２の膜電極接合体に重なり該第２の膜電極接合体の全面にわたる大きさを有する第２の板と、を含むことを特徴とする請求項１２に記載の燃料電池スタック。
【請求項１４】
前記１組以上の前記アッセンブリは、それぞれが前記非冷却セパレータが前記２枚以上の板によって構成された第１のアッセンブリおよび第２のアッセンブリを含み、
前記第１のアッセンブリにおける前記非冷却セパレータの前記２枚以上の板のうち前記第２のアッセンブリ側の板から、前記第２のアッセンブリにおける前記非冷却セパレータの前記２枚以上の板のうち前記第１のアッセンブリ側の板までの積層体が、一体化され、且つ、燃料電池スタックから取り外し可能とされていることを特徴とする請求項１２に記載の燃料電池スタック。
【請求項１５】
前記１組以上の前記アッセンブリは、それぞれ、前記非冷却セパレータが前記２枚以上の板によって構成されたものであることを特徴とする請求項１２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】
この発明は、燃料電池および燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特開２００４−８７３１１号公報に開示されているように、２セル１冷却型の燃料電池が知られている。「２セル１冷却型の燃料電池」とは、特開２００４−８７３１１号公報の図１や図８に例示されるように、２つの単位セルと１つの冷媒流路が交互に積層された構成の燃料電池を指す。
【０００３】
単位セルは、ＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜電極接合体）、ガス拡散層、セパレータ（バイポーラプレート）が積層された構成を有している。上記従来の２セル１冷却型燃料電池では、２つの単位セルの内部構成が同じである。具体的には、ガス透過性部材が同じ材料、寸法を有しており、セパレータも同じ形状の凹凸プレートが重ねて配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８７３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
２セル１冷却型燃料電池では、２つのＭＥＡのうち片方のＭＥＡはアノード側が冷媒で冷やされ、もう片方のＭＥＡはカソード側が冷媒で冷やされる。従って、２つのＭＥＡの冷却状態が不均一にならざるを得ない。この結果、２セル１冷却型燃料電池では、冷媒流路と接する両サイドは高い排熱性が得られるものの、２つの単位セルの中央の冷媒流路不在部分は、熱伝導が殆ど生じない。
【０００６】
燃料電池を良好な発電状態に置くためには、燃料電池の排熱を十分に行うことが好ましい。排熱性の向上には、燃料電池の内部構成に、熱抵抗の低い（熱伝導率の高い）材料を使用することが考えられる。しかしながら、２セル１冷却型燃料電池の場合、排熱性向上を図るべく燃料電池全体の構成について熱抵抗を低くしたとしても、冷媒流路不在部分（２つの単位セルの中間部位）の排熱性向上効果は薄い。その結果、２セル１冷却型燃料電池において単純に２つの単位セルに同じ構成を適用すると、無駄を生じるおそれがある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、２セル１冷却型の構成に起因する冷却状態の不均一性を考慮した上で、無駄の少ない構成で排熱性を向上することのできる２セル１冷却型の燃料電池を提供することを目的とする。
【０００８】
また、多数の単位セルの積層体である燃料電池スタックにおいて、一部の単位セルを対象にメインテナンスを行いたい場合がある。本願発明者は、鋭意研究を行ったところ、上記の冷却状態の不均一性を逆に利用した、メインテナンス性に優れた燃料電池スタックに想到した。
【０００９】
この発明の他の目的は、メインテナンス性に優れた燃料電池スタックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、燃料電池であって、
電解質膜と、該電解質膜の一方の面に備えられたアノードと、該電解質膜の他方の面に備えられたカソードと、を備えた第１膜電極接合体と、
前記第１膜電極接合体の前記カソード側に配置され、電解質膜と、該電解質膜の前記第１膜電極接合体側の面に備えられたアノードと、該電解質膜の他方の面に備えられたカソードと、を備えた第２膜電極接合体と、
前記第１膜電極接合体の前記アノード側に設けられ、冷媒流路と、前記第１膜電極接合体の前記アノードに重なるアノードガス透過性部材と、該冷媒流路と該アノードガス透過性部材の間に介在するセパレータと、を備える第１外側部材と、
前記第２膜電極接合体の前記カソード側に配置され、冷媒流路と、前記第２膜電極接合体の前記カソードに重なるカソードガス透過性部材と、該冷媒流路と該カソードガス透過性部材の間に介在するセパレータと、を備える第２外側部材と、
前記第１、２膜電極接合体の間に設けられ、前記第１膜電極接合体の前記カソードに重なるカソードガス透過性部材と、前記第２膜電極接合体の前記アノードに重なるアノードガス透過性部材と、該カソードガス透過性部材と該アノードガス透過性部材の間に介在するセパレータと、を有し、かつ、冷媒流路を備えていない中間部材と、
を備え、
前記第１外側部材の前記アノードガス透過性部材が前記中間部材の前記アノードガス透過性部材に比して厚さ方向の熱抵抗が低い部材である、または／および、前記第２外側部材の前記カソードガス透過性部材が前記中間部材の前記カソードガス透過性部材に比して厚さ方向の熱抵抗が低い部材であることを特徴とする。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記第１外側部材の前記アノードガス透過性部材が、前記中間部材の前記アノードガス透過性部材よりも、薄いことを特徴とする。
【００１２】
また、第３の発明は、第２の発明において、
前記第１外側部材の前記アノードガス透過性部材が、前記中間部材の前記アノードガス透過性部材よりも、空隙率が低いことを特徴とする。
【００１３】
また、第４の発明は、第１乃至３の発明のいずれか１つの発明において、
前記第２外側部材の前記カソードガス透過性部材が、前記中間部材の前記カソードガス透過性部材よりも、薄いことを特徴とする。
【００１４】
また、第５の発明は、第４の発明において、
前記第２外側部材の前記カソードガス透過性部材が、前記中間部材の前記カソードガス透過性部材よりも、空隙率が低いことを特徴とする。
【００１５】
また、第６の発明は、第１乃至５の発明のいずれか１つの発明において、
前記第１外側部材の前記アノードガス透過性部材が、第１の熱伝導率の基材で構成され、
前記中間部材の前記アノードガス透過性部材が、前記第１の熱伝導率よりも小さな第２の熱伝導率の基材で構成された部材であることを特徴とする。
【００１６】
また、第７の発明は、第１乃至６の発明のいずれか１つの発明において、
前記第２外側部材の前記カソードガス透過性部材が、第１の熱伝導率の基材で構成され、
前記中間部材の前記カソードガス透過性部材が、前記第１の熱伝導率よりも小さな第２の熱伝導率の基材で構成された部材であることを特徴とする。
【００１７】
第８の発明は、上記の目的を達成するため、燃料電池であって、
電解質膜と、該電解質膜の一方の面に備えられたアノードと、該電解質膜の他方の面に備えられたカソードと、を備えた第１膜電極接合体と、
前記第１膜電極接合体の前記カソード側に配置され、電解質膜と、該電解質膜の前記第１膜電極接合体側の面に備えられたアノードと、該電解質膜の他方の面に備えられたカソードと、を備えた第２膜電極接合体と、
前記第１膜電極接合体の前記アノード触媒層側に配置され、冷媒流路を備えた第１外側セパレータと、
前記第１膜電極接合体の前記アノード触媒層側に配置され、冷媒流路を備えた第２外側セパレータと、
前記第１、２膜電極接合体の間に設けられ、冷媒流路を備えない中間セパレータと、
を備え、
前記第１外側セパレータまたは／および前記第２外側セパレータは、前記中間セパレータに比して、厚さ方向の熱抵抗が低いことを特徴とする。
【００１８】
また、第９の発明は、第８の発明において、
前記第１外側セパレータまたは／および前記第２外側セパレータは、前記中間セパレータよりも、薄いことを特徴とする。
【００１９】
また、第１０の発明は、第８の発明において、
前記第１外側セパレータまたは／および前記第２外側セパレータが、第１の熱伝導率の材料によって構成され、
前記中間セパレータが、前記第１の熱伝導率よりも低い第２の熱伝導率の材料によって構成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、第１１の発明は、第８乃至１０の発明のいずれか１つの発明において、
前記中間セパレータが、重ねられた２枚以上の板によって構成されたものであることを特徴とする。
【００２１】
第１２の発明は、上記の他の目的を達成するため、燃料電池スタックであって、
２枚の膜電極接合体と、前記２枚の前記膜電極接合体を挟むように設けられ且つ冷媒流路を備えた第１、２の冷却セパレータと、前記２枚の前記膜電極接合体の間に介在しかつ冷媒流路を備えない非冷却セパレータと、が積層されたアッセンブリが、１組以上積み重ねられ、
前記１組以上の前記アッセンブリが積層方向に挟持されることにより構成された燃料電池スタックであって、
少なくとも１つの前記非冷却セパレータが、重ねられ且つ分離可能な２枚以上の板によって構成されたものであることを特徴とする。
【００２２】
また、第１３の発明は、第１２の発明において、
前記非冷却セパレータを構成する前記２枚以上の板は、第１の膜電極接合体に重なり該第１の膜電極接合体の全面にわたる大きさを有する第１の板と、第２の膜電極接合体に重なり該第２の膜電極接合体の全面にわたる大きさを有する第２の板と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
また、第１４の発明は、第１３の発明において、
前記１組以上の前記アッセンブリは、それぞれが前記非冷却セパレータが前記２枚以上の板によって構成された第１のアッセンブリおよび第２のアッセンブリを含み、
前記第１のアッセンブリにおける前記非冷却セパレータの前記２枚以上の板のうち前記第２のアッセンブリ側の板から、前記第２のアッセンブリにおける前記非冷却セパレータの前記２枚以上の板のうち前記第１のアッセンブリ側の板までの積層体が、一体化され、且つ、燃料電池スタックから取り外し可能とされていることを特徴とする。
【００２４】
また、第１５の発明は、第１３の発明において、
前記１組以上の前記アッセンブリは、それぞれ、前記非冷却セパレータが前記２枚以上の板によって構成されたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
第１の発明にかかる燃料電池は、冷媒流路に近いガス透過性部材が、冷媒流路から遠いガス透過性部材に比して、厚さ方向の熱抵抗が低い。これにより、排熱性向上効果が確実に得られる部位を対象にして、燃料電池の熱抵抗を部分的に低減することができる。
【００２６】
第２の発明によれば、冷媒流路に近いアノードガス透過性部材と、冷媒流路から遠いアノードガス透過性部材と、の間で厚さを不均一にすることにより、燃料電池の熱抵抗を部分的に低減することができる。この構成によれば、アノードガス透過性部材を平均的な厚みで均一化した場合と同等のクッション性を、燃料電池が備えることもできる。結果、クッション性を確保しつつ、排熱性を向上することができる。
【００２７】
第３の発明によれば、相対的に薄くされたアノードガス透過性部材の空隙率を低くすることができる。これにより、相対的に薄いアノードガス透過性部材が重なる膜電極接合体で水分不足が生ずるのを、抑制することができる。
【００２８】
第４の発明によれば、冷媒流路に近いカソードガス透過性部材と、冷媒流路から遠いカソードガス透過性部材と、の間で厚さを不均一にすることにより、燃料電池の熱抵抗を部分的に低減することができる。この構成によれば、カソードガス透過性部材を平均的な厚みで均一化した場合と同等のクッション性を、燃料電池が備えることもできる。結果、クッション性を確保しつつ、排熱性を向上することができる。
【００２９】
第５の発明によれば、相対的に薄くされたアノードガス透過性部材の空隙率を低くすることができる。これにより、相対的に薄いアノードガス透過性部材が重なる膜電極接合体で水分不足が生ずるのを、抑制することができる。
【００３０】
第６の発明によれば、冷媒流路に近いアノードガス透過性部材と、冷媒流路から遠いアノードガス透過性部材と、の間で基材を相違させることにより、燃料電池の熱抵抗を部分的に低減することができる。
【００３１】
第７の発明によれば、冷媒流路に近いカソードガス透過性部材と、冷媒流路から遠いカソードガス透過性部材と、の間で基材を相違させることにより、燃料電池の熱抵抗を部分的に低減することができる。
【００３２】
第８の発明にかかる燃料電池は、冷媒流路に隣接するセパレータが、中間セパレータに比して、厚さ方向の熱抵抗が低い。これにより、排熱性向上効果が確実に得られる部位を対象にして、燃料電池の熱抵抗を部分的に低減することができる。
【００３３】
第９の発明によれば、外側セパレータを相対的に薄くすることにより、冷媒流路に隣接するセパレータの熱抵抗を低くすることができる。しかもこの構成によれば、中間セパレータは相対的に厚いため、中間セパレータが燃料電池の構造面の強度を確保する役割も果たす。結果、燃料電池の構造面の強度を確保しつつ、排熱性を向上することができる。
【００３４】
第１０の発明によれば、冷媒流路に近い外側セパレータと、冷媒流路から遠い中間セパレータと、の間で材料を相違させることにより、燃料電池の熱抵抗を部分的に低減することができる。
【００３５】
第１１の発明によれば、中間セパレータが、２枚以上の板が重ねられて構成されている。この中間セパレータを境に、中間セパレータの一方の側と他方の側に、２つの単位セルを分離することができる。その結果、燃料電池のメインテナンス性を向上させることができる。
【００３６】
第１２の発明によれば、少なくとも１つの非冷却セパレータが、２枚以上の板が重ねられて構成されている。この非冷却セパレータを境に、非冷却セパレータの一方の側と他方の側に、燃料電池スタックを分離することができる。これにより、燃料電池スタックのメインテナンス性を向上させることができる。
【００３７】
第１３の発明によれば、非冷却セパレータの位置で燃料電池スタックを分離した場合に、非冷却セパレータを構成する板が、膜電極接合体側を全面に渡ってカバーすることができる。その結果、燃料電池スタック分離時に、確実に、単位セル内部への異物の混入を防ぐことができる。
【００３８】
第１４の発明によれば、第１のアッセンブリの半分、第２のアッセンブリの半分、および、それらに挟まれた燃料電池スタック構成を、まとめて交換することが可能な燃料電池スタックが提供される。
【００３９】
第１５の発明によれば、個々のアッセンブリにおける２つの単位セルの中央で、燃料電池スタックの構成を分離することができる。その結果、個々の単位セルのメインテナンス、交換が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる燃料電池の構成を部分的に示す断面図である。
【図２】実施の形態１に対する第１比較例を説明するための図である。
【図３】実施の形態１に対する第１比較例を説明するための図である。
【図４】実施の形態１に対する第２比較例を説明するための図である。
【図５】実施の形態１に対する第２比較例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる燃料電池の構成を部分的に示す断面図である。
【図７】実施の形態２の第２変形例の構成を部分的に示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３にかかる燃料電池スタックの構成を部分的に示す断面図である。
【図９】図８において「２セル取り出し」と付した矢印部分の構成を示した図である。
【図１０】図８において「４セル取り出し」と付した矢印部分の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
実施の形態１． 
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態１にかかる燃料電池の構成を部分的に示す断面図である。図１に示すように、実施の形態１の燃料電池は、セパレータ３０２、３０４、単位セル１０（以下、説明の便宜上「左側単位セル１０」とも称す）、中間セパレータ３０６、単位セル１１０（以下、説明の便宜上、「右側単位セル１１０」とも称す）、セパレータ３０８、３１０の順に積み重なった２セル１冷却型の構成を備える。左側単位セル１０および右側単位セル１１０は、それぞれ、紙面左側にアノードの構成を備え、紙面右側にカソードの構成を備える。図１に示すように、各セパレータは、金属製の凹凸形状のプレートである。実施の形態１では、これらのセパレータの金属材料として、アルミニウムを用いる。
【００４２】
図示しないが、実施の形態１では、上記の２セル１冷却型の構成が繰り返し数百枚単位で積み重ねられることにより、１つの燃料電池スタックが形成されている。本実施形態にかかる燃料電池により構成された燃料電池スタックは、モータ等の負荷を駆動する車両駆動用燃料電池システムに用いることができる。
【００４３】
左側単位セル１０は、固体高分子電解質膜１２の各面に電極触媒層１４、２０が積層されたＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜電極接合体）を備えている。左側単位セル１０は、さらに、このＭＥＡの両面に、ガス拡散層１６、２２を備えている。ガス拡散層１６、２２の具体的構成は既に各種技術が公知のため詳述しないが、例えば、ガス拡散性を有するカーボン繊維シートやカーボン不織布等の基材を用いてガス拡散層１６、２２を作製することができる。ガス拡散層２２は、厚さＤＬを有している。
【００４４】
セパレータ３０４のガス拡散層１６側に開いた複数の凹は、それぞれ水素を流すためのガス流路１８として機能する。中間セパレータ３０６のガス拡散層２２側に開いた複数の凹は、それぞれ空気を流すためのガス流路２４として機能する。中間セパレータ３０６は、表面と裏面とにそれぞれ凹凸形状を備える。
【００４５】
右側単位セル１１０も、左側単位セル１０と同様に、固体高分子電解質膜１１２の各面に電極触媒層１１４、１２０が積層されたＭＥＡ、およびガス拡散層１１６、１２２を備える。ガス拡散層１１６、１２２の基材と、ガス拡散層１６、２２の基材は同じ材料である。但し、ガス拡散層１２２は、ガス拡散層２２よりも薄くされている（つまり、ＤＬ＞ＤＲ）。右側単位セル１１０も、水素用の複数のガス流路１１８、空気用の複数のガス流路１２４を備える。セパレータ３０２、３０４の間には複数の冷却液流路３００が、セパレータ３０８、３１０の間には複数の冷却液流路３１２が、それぞれ形成されている。
【００４６】
ガス流路１８、２４、１１８、１２４および冷却液流路３００、３１２は、それぞれ、図１の紙面貫通方向に伸びている。各流路は、それぞれ、図１紙面手前側と、図１紙面奥側とに、それぞれの合流部を備えている。それらの合流部のうち、片方の合流部がガスや冷却液の入口に、もう片方の合流部がガスや冷却液の出口に接続する。なお、図示しないが、ガスの入口やガスの出口は、燃料電池スタック内を延びるアノードマニホールドまたはカソードマニホールドに接続している。
【００４７】
実施の形態１では、ガス拡散層２２の厚さＤＬが、ガス拡散層１２２の厚さＤＲよりも大きい。実施の形態１では、ＤＲを、ＤＬの５０％の厚さとする。換言すれば、ＤＬ＝ＤＲ／２の関係が成立している。
【００４８】
［実施の形態１の作用効果］
以下、図２乃至５を参照しながら、実施の形態１にかかる燃料電池の作用効果を説明する。
【００４９】
図２および３は、実施の形態１に対する第１比較例を説明するための図である。第１比較例は、実施の形態１とは異なり、２つの単位セルにおいてカソードのガス拡散層の厚さを同一にした場合の、２セル１冷却型燃料電池である。
【００５０】
図２の第１比較例は、２つの単位セルのそれぞれのカソードのガス拡散層の厚さを、ともに、（ＤＬ＋ＤＲ）／２の厚さにした場合つまりガス拡散層２２、１２２の平均の厚さとした場合である。図２では、符号は省略しているが、図１に示した実施の形態１に対応する構成部材（膜電極接合体、電極触媒層、ガス拡散層、セパレータ）のそれぞれに同じハッチングを付している。
【００５１】
燃料電池は、発電中に熱を発する。この発熱の大部分は、カソード触媒層で生ずる。図２に模式的に示すように、単位セル１０、１１０それぞれのカソードの熱Ｑは、冷却液流路３００、３１２側へ排熱される。
【００５２】
図３は、図２に示した比較例の燃料電池における発電中の典型的な温度分布を示す図である。図３において、aGDL、aCL、Mem、cCL、cGDLは、それぞれアノードガス拡散層、アノード電極触媒層、電解質膜、カソード電極触媒層、カソードガス拡散層を意味している。図３に示すように、冷却液流路に近い燃料電池の両端に位置するaGDLとcGDLは排熱が行われている。しかし、２つの単位セルの中間部分のaGDLとcGDLは、高温でありかつ熱の流れがほとんど無い。
【００５３】
図４および５は、実施の形態１に対する第２比較例を説明するための図である。第２比較例は、２セル１冷却型ではなく、１枚のＭＥＡと冷媒流路が交互に積層されるタイプ（１セル１冷却型）の燃料電池である。図４は構成を示す模式的断面図、図５は図４の構成における発電中の典型的な温度分布を示す図である。図３と図５を比較してわかるように、１セル１冷却型の燃料電池に比して、２セル１冷却型の燃料電池は、排熱性という面では不利である。
【００５４】
燃料電池を良好な発電状態に置くためには、燃料電池の排熱を十分に行うことが好ましい。しかしながら、図３を示して述べたように、２セル１冷却型燃料電池の場合には、両サイドの冷媒流路側でしか熱伝導が期待できない。このため、２セル１冷却型燃料電池の場合には、排熱性向上のために燃料電池全体の構成について熱抵抗を低くしたとしても、冷媒流路不在部分（２つの単位セルの中間部位）の排熱性向上効果は薄い。
【００５５】
そこで、実施の形態１では、ガス拡散層２２の厚さＤＬを、ガス拡散層１２２の厚さＤＲよりも大きくしている。これにより、２つのカソードガス拡散層のうち、冷却液流路に近いガス拡散層１２２は、冷却液流路に遠いガス拡散層２２よりも、厚さ方向の熱抵抗が低くなっている。この構成によれば、排熱性向上効果が確実に得られる冷却液流路に近いガス拡散層を対象にして、熱抵抗を低減することができる。
【００５６】
しかも、実施の形態１によれば、次の効果も得られる。ガス拡散層は、ＭＥＡの膨張・縮小や、燃料電池スタックを構成するときの積層方向の挟持力（スタック締結荷重）などに対して、クッションとして働くことができる。このクッション性の要求があるため、ガス拡散層はある程度の厚みを有していることが好ましい。一方、排熱性向上の観点からは、ガス拡散層は薄いほうが好ましい。このように、ガス拡散層の厚さに関し、クッション性と排熱性は背反の関係にある。この点に関し、実施の形態１によれば、燃料電池のガス拡散層を均一に薄くするのではなく、冷却液流路３１２近隣のガス拡散層１２２のみを選択的に薄くしている。言い換えれば、単位セル１０、１１０の間にある熱伝導性を犠牲にしても良いガス拡散層２２を、相対的に厚く構成している。このため、冷却液流路３００、３１２から遠いため排熱に寄与していないガス拡散層２２を、クッションとして活躍させることができる。この構成によれば、ガス拡散層２２、１２２が（ＤＬ＋ＤＲ）／２の厚みを備えた場合と比べて同等のクッション性を維持しつつ、排熱性を向上することができる。
【００５７】
尚、上述した実施の形態１では、左側単位セル１０内部のＭＥＡが、前記第１の発明における「第１膜電極接合体」に、右側単位セル１１０内部のＭＥＡが、前記第１の発明における「第２膜電極接合体」に、それぞれ相当している。また、上述した実施の形態１では、冷却液流路３００、セパレータ３０４およびガス拡散層１６が、前記第１の発明における「第１外側部材」に、冷却液流路３１２、セパレータ３０８およびガス拡散層１２２が、前記第１の発明における「第２外側部材」に、ガス拡散層２２、１１６および中間セパレータ３０６が、前記第１の発明における「中間部材」に、それぞれ相当している。そして、上述した実施の形態１では、ガス拡散層１２２が、前記第１の発明における「前記第２外側部材の前記カソードガス透過性部材」に、ガス拡散層２２が、前記第１の発明における「前記中間部材の前記カソードガス透過性部材」に、それぞれ相当している。
【００５８】
［実施の形態１の変形例］
（第１変形例）
実施の形態１では、単位セル１０、１１０のカソードのガス拡散層の厚さを相違させた。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。単位セル１０、１１０のアノードのガス拡散層（ガス拡散層１６、１１６）において、ガス拡散層１６をガス拡散層１１６よりも薄くしても良い。即ち、ガス拡散層１６の厚さをＤＡＬ、ガス拡散層１１６の厚さをＤＡＲとした場合に、ＤＡＬ＜ＤＡＲとなるようにガス拡散層１６、１１６の厚さを相違させても良い。この第１変形例の構成は、実施の形態１の構成に代えて用いてもよいし、実施の形態１の構成とともに用いても良い。つまり、アノードのガス拡散層とカソードのガス拡散層とのうち少なくとも一方に関して、冷却液流路３００または３１２に近い側のガス拡散層を相対的に薄くすればよい。
【００５９】
なお、上記の変形例の場合には、ガス拡散層１６が、前記第１の発明における「前記第１外側部材の前記アノードガス透過性部材」に、ガス拡散層１１６が、前記第１の発明における「前記中間部材の前記アノードガス透過性部材」に、それぞれ相当している。
【００６０】
なお、実施の形態１やその第１変形例の構成によれば、ガス拡散層１６、１２２が前述した第１比較例と比べて薄いため、第１比較例に比してより多くの熱が冷却液流路３００、３１２側へと伝わってゆく。従って、ガス拡散層２２やガス拡散層１１６の厚さが第１比較例に比して大きくとも、単位セル１０、１１０の排熱性が向上する。
【００６１】
（第２変形例）
実施の形態１や上記の第１変形例では、冷却液流路に近い側のガス拡散層と、冷却液流路に遠い側のガス拡散層と、の間で厚さを不均一にすることにより、２セル１冷却型燃料電池の両サイドの熱抵抗を部分的に低減している。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。厚さではなく、材料や構成の異なるガス拡散層基材を用いることにより、層の厚さ方向の熱抵抗を相違させても良い。つまり、厚さは同じであっても、ガス拡散層１２２を、ガス拡散層２２よりも、厚さ方向の熱伝導率（熱伝導度）が低い基材で構成しても良い。また、実施の形態１や上記の第１変形例と、本変形例とを組み合わせて、厚さと材質の両方を相違させることもできる。
【００６２】
（第３変形例）
ガス拡散層が薄くなると、ガスの拡散性つまりガスの拡散抵抗に影響を与え、ＭＥＡから蒸発する水蒸気の量が多めになる。そこで、実施の形態１において、ガス拡散層２２、１２２に対して、ガス拡散抵抗の調節をすることが好ましい。本変形例では、ガス拡散層１２２の空隙率を低めにして水蒸気の蒸発を抑制する。空隙率は、例えばガス拡散層２２、１２２に詰物を設けている場合にはガス拡散層２２の詰物の量を相対的に多くしたり、ガス拡散層２２のみに詰物を設けたり、或いは低空隙率の繊維密度の基材をガス拡散層２２の基材に使用することにより、低減できる。本変形例は、ガス拡散層１６、１１６の厚さを相違させた場合（第１変形例）においても同様に用いることができる。
【００６３】
なお、実施の形態１では、ＤＲを、ＤＬの５０％の厚さとしている。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。少なくともＤＬ＞ＤＲとすればよく、例えばＤＲを、ＤＬの３０％、４０％、６０％あるいは７０％程度の厚さとしてもよい。
【００６４】
また、いくつかの図で実施の形態１の燃料電池におけるセパレータの模式的な断面構造を示したが、セパレータの具体的形状は様々なバリエーションが可能である。つまり、必ずしも、実施の形態１で模式的に図示したような表面と裏面で凹凸が反転したプレートを用いなくとも良い。例えば、平面プレートの表面と裏面とに、それぞれ、所定間隔で複数の凸が設けられたような構成も、セパレータとして用いることができる。この構成によれば、複数の凸の間にガス流路として利用可能な凹が形成される。この複数の凸は、平面プレートの表面と裏面とに、対称に設けても良く、ずらして（非対称に）設けられても良い。また、複数の凸が、平面プレートの表面と裏面とで交差もしくは直交していてもよい。このような場合はガス流路も交差することとなる。また、セパレータの構成は必ずしも凹凸プレートに限られず、公知の他のセパレータ構成を用いても良い。例えば、数枚のプレートを重ねて１つのセパレータを構成するタイプのセパレータ構成を適用してもよい。例えば、平面プレート上にガス流路として導電性多孔質体（金属メッシュ等）を重ねた構成を、実施の形態１の燃料電池のセパレータとして用いることができる。
実施の形態１において、ガス拡散層とセパレータとの間に、導電性材料からなるガス透過性の多孔質体層を設けても良い。この多孔質体層の厚みや材質を、実施の形態１のガス拡散層と同様に、単位セル１０と単位セル１１０との間で相違させてもよい。この場合には、ガス拡散層および多孔質体層が、前記第１の発明にかかる「ガス透過性部材」に相当している。
【００６５】
実施の形態２．
［実施の形態２の構成］
実施の形態２では、冷却液流路に近い外側のセパレータと、冷却液流路に遠い中間セパレータと、の間で熱抵抗を相違させることにより、２セル１冷却型燃料電池の両サイドの熱抵抗を部分的に低減する。図６は、本発明の実施の形態２にかかる燃料電池の構成を部分的に示す断面図である。実施の形態１では単位セル１０、１１０の間でガス拡散層の厚さを相違させたが、実施の形態２では単位セル１０、１１０のガス拡散層の構成（ガス拡散層２２とガス拡散層１２２の厚さ）は同じである。そのかわりに、実施の形態２では、中間セパレータ４０６が、他のセパレータに比して厚く構成されている。
【００６６】
すなわち、図６に示すように、実施の形態２では、中間セパレータ３０６に代えて、厚さＤｂの中間セパレータ４０６が備えられている。厚さＤｂは、セパレータ３０４の厚さＤａおよびセパレータ３０８の厚さＤｃよりも厚い。中間セパレータ４０６は、セパレータ３０４、３０８などと同じく、金属製である。その他の構成は実施の形態１の構成と同様であるため、以下、重複を避けるべく適宜に説明を省略ないしは簡略化する。
【００６７】
［実施の形態２の作用効果］
２セル１冷却型燃料電池では、実施の形態１において図２，３を用いて述べたように、両サイドの冷媒流路側でしか熱伝導が期待できない。そこで、実施の形態２では、冷却液流路３００、３１２にそれぞれ接するセパレータ３０４、３０８を薄くししている。この構成によれば、実施の形態１と同様に、排熱性向上効果が確実に得られる冷却液流路に近いセパレータを対象にして、熱抵抗を低減することができる。
【００６８】
しかも、実施の形態２によれば、次の効果も得られる。セパレータは、燃料電池の構造面での強度を確保する役割も担っている。強度確保の観点からは、セパレータははある程度の厚さを有していることが好ましい。一方、排熱性向上の観点からは、セパレータは薄いほど好ましい。このように、セパレータの厚さに関し、強度確保と排熱性向上は背反の関係にある。この点、実施の形態２によれば、熱伝導性を犠牲にしても良い中間セパレータ４０６を相対的に厚く構成することにより、排熱性向上とともに構造強度も確保することができる。
【００６９】
なお、上述した実施の形態２では、左側単位セル１０内部のＭＥＡが、前記第８の発明における「第１膜電極接合体」に、右側単位セル１１０内部のＭＥＡが、前記第８の発明における「第２膜電極接合体」に、それぞれ相当している。また、上述した実施の形態２では、セパレータ３０４が、前記第８の発明における「第１外側セパレータ」に、セパレータ３０８が、前記第８の発明における「第２外側セパレータ」に、中間セパレータ４０６が、前記第８の発明における「中間セパレータ」に、それぞれ相当している。
【００７０】
なお、実施の形態１では、セパレータ３０４、３０８の両方を、中間セパレータ４０６よりも薄くした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。セパレータ３０４、３０８のいずれか一方のみを中間セパレータ４０６よりも薄くしてもよい。
【００７１】
［実施の形態２の変形例］
（第１変形例）
実施の形態２では、冷却液流路に近い側のセパレータと、冷却液流路に遠い中間セパレータと、の間で厚さを不均一にすることにより、２セル１冷却型燃料電池の両サイドの熱抵抗を部分的に低減している。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。
【００７２】
実施の形態２の第１変形例では、セパレータの厚さを相違させるのではなく、セパレータ位置に応じて熱伝導率（熱伝導度）の異なる材料を用いることにより、実施の形態２と同様に２セル１冷却型燃料電池の両サイドの熱抵抗を部分的に低減する。具体的には、変形例１では、実施の形態１の構成におけるセパレータ３０４、３０８と中間セパレータ３０６とを熱伝導率（熱伝導度）の異なる材料でそれぞれ構成する。第１変形例にかかる燃料電池では、具体的には、セパレータ３０４、３０８がアルミニウムで構成され、中間セパレータ３０６がアルミニウムよりも熱伝導率の低い金属材料で構成される。
【００７３】
この第１変形例にかかる中間セパレータ用の金属材料は、例えば、ステンレス（具体的には、例えば、ＳＵＳ３０４、３１６など）や、チタンを用いることができる。なお、熱伝導率の数値は、アルミニウムは２３５（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度、ステンレスは１６〜２０（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度、チタンは２２（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度である。なお、この第１変形例にかかる燃料電池は、上記の実施の形態２にかかるセパレータ厚さの関係（Ｄｂ＞Ｄａ、Ｄｃ）は必須ではない。また、実施の形態２と本変形例とを組み合わせて、厚さと材質の両方を相違させることもできる。
【００７４】
（第２変形例）
図７は、実施の形態２の第２変形例の構成を部分的に示す断面図である。本変形例では、金属製の中間セパレータ４０６のかわりに、カーボン製の中間セパレータ４２６が備えられている。前述したように、単位セル１０、１１０の間に位置するセパレータは、熱伝導性を犠牲にしても排熱性への悪影響が少ない。そこで、第２変形例では、材料費や表面処理等にかかるコストが低い点に着目し、中間セパレータ４０６の材料に比して熱伝導率が低いカーボン材料からなる中間セパレータ４２６を用いることとした。この構成により、実施の形態２と同様に、２セル１冷却型燃料電池の両サイドの熱抵抗を部分的に低減することができる。
【００７５】
中間セパレータ４２６のカーボン材料としては、カーボングラファイト（例えば１１７（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度のもの）を用いることができる。或いは、燃料電池セパレータ用材料として、カーボンと樹脂との混合材料を用いることができる。この混合材料の熱伝導率は樹脂材料にも依存し、種々の熱伝導率の混合材料があるが、例えば１００（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度の混合材料を用いることができる。セパレータ３０４、３０８をアルミニウムで構成し、中間セパレータ４２６をカーボン材料で構成することにより、両サイドのセパレータの熱抵抗が選択的に低減される。なお、この第２変形例にかかる燃料電池は、上記の実施の形態２にかかるセパレータ厚さの関係（Ｄｂ＞Ｄａ、Ｄｃ）は必須ではない。
【００７６】
（第３変形例）
上述した第１変形例の燃料電池は、高熱伝導率の金属製の外側セパレータと、低熱伝導率の金属製の中間セパレータと、を有している。また、上記の第２変形例の燃料電池は、相対的に高い熱伝導率の金属製の外側セパレータと、相対的に低い熱伝導率のカーボン製の中間セパレータと、を有している。これに対し、第３変形例にかかる燃料電池では、両サイドのセパレータ（実施の形態１、２にかかるセパレータ３０４、３０８）がカーボン材料で構成される。そして、第３変形例にかかる燃料電池では、中間セパレータとして、熱伝導性は悪いが機械的強度に優れるステンレスやチタンにより作製されたセパレータが用いられる。この構成により、実施の形態２と同様に、２セル１冷却型燃料電池の両サイドの熱抵抗を部分的に低減することができる。また、この構成により、両サイドのセパレータがカーボン製である場合において、機械的強度に優れるステンレス製やチタン製の中間セパレータによって、燃料電池の構造面での強度を確保することもできる。なお、この第３変形例にかかる燃料電池は、上記の実施の形態２にかかるセパレータ厚さの関係（Ｄｂ＞Ｄａ、Ｄｃ）は必須ではない。
【００７７】
なお、実施の形態２の構成やその変形例の構成と、実施の形態１の構成やその変形例の構成とを、それぞれ組み合わせることができる。
【００７８】
実施の形態３．
［実施の形態３の構成］
図８は、本発明の実施の形態３にかかる燃料電池スタック５００の構成を部分的に示す断面図である。燃料電池スタック５００は、単位セル１０および単位セル２１０が積層されることにより構成されている。単位セル２１０のＭＥＡやガス拡散層は、単位セル１０と同じ寸法、材料であるものとする。
【００７９】
燃料電池スタック５００は、二重構造の中間セパレータ５１０を備えている。中間セパレータ５１０は、セパレータ５０６、５０７が重ねられたものである。セパレータ５０６、５０７は、凹凸形状を有するプレートである。セパレータ５０６、５０７は、燃料電池スタック５００の形成時には、重なるのみであり、溶接や接着などはなされず事後的に分離可能である。また、セパレータ５０６、５０７は、ともに、図８の紙面奥行方向に広がりを有しており、その面積は単位セル１０、２１０のＭＥＡの全面を被覆する程度に大きい。
【００８０】
図示しないが、燃料電池スタック５００は、その両端にスタックエンドプレートを備え、両端のスタックエンドプレートに締結荷重を加えるための締結機構を備えている。燃料電池スタックを締結（挟持）するための具体的構成は、既に公知技術であり、新規な事項ではないため、ここでは説明を省略する。
【００８１】
図９は、図８において「２セル取り出し」と付した矢印部分の構成を示した図である。図９には、セパレータ５０７、単位セル２１０、セパレータ３０２、３０４、単位セル１０、セパレータ５０６が一体化された積層体が図示されている。以下、この積層体を、積層体５０２とも呼称する。図示しないが、積層体５０２において、セパレータ５０６、５０７を除く構成（単位セル２１０、セパレータ３０２、３０４および単位セル１０）の外縁の部位はガスケットにより一体的にシーリングされている。セパレータ５０６、５０７は、例えば圧着により単位セル１０、２１０に取り付けられている。
【００８２】
図１０は、図８において「４セル取り出し」と付した矢印部分の構成を示した図である。図１０には、セパレータ５０７、単位セル２１０、セパレータ３０２、３０４、単位セル１０、中間セパレータ３０６、単位セル２１０、セパレータ３０８、３１０、単位セル１０、およびセパレータ５０６が一体化された積層体が図示されている。以下、この積層体を、積層体５０４とも呼称する。積層体５０４においても、図示しないが、セパレータ５０６、５０７を除く構成は、その外縁の部位がガスケットにより一体的にシーリングされている。
【００８３】
以上の構成によれば、燃料電池スタック５００の締結機構の締結力を緩めることにより、積層体５０２や積層体５０４を、個別に、燃料電池スタック５００から取り外すことができる。
【００８４】
［実施の形態３の効果］
燃料電池スタックは、多数の単位セルが積層されることにより構成される。例えば車両用燃料電池システムに用いられる燃料電池スタックは、一般に、数百枚単位で単位セルが積層された構成を有している。燃料電池スタックにおいて一部の単位セルに不良があった場合、その不良セルを対象にメインテナンス（交換、修理といった保守作業）を行うことが好ましい。
【００８５】
単位セルの交換を行う場合、単位セル内部構造の外部暴露が懸念事項となる。つまり、単位セルの内部構造のうち、反応ガスや冷却液流路の流れるガス拡散層、ＭＥＡ、セパレータのいずれの表面に対しても、傷、埃や異物の混入（コンタミネーション）が起きることは好ましくない。その要求を満たすためには、単位セルの交換に際し、非常にクリーンな作業環境が要求されてしまう。
【００８６】
この点、実施の形態３によれば、２セル１冷却型燃料電池における２つの単位セル間の中間セパレータを二重化することにより、燃料電池スタック５００から積層体５０２、５０４を取り外し可能にしている。セパレータ５０６、５０７の間には、冷却液流路はない。よって、それらの界面が外部に露出されたとしても、上記の傷やコンタミネーションの悪影響は十分に小さい。その結果、実施の形態３によれば、メインテナンス性に優れた燃料電池スタックが提供される。
【００８７】
しかも、実施の形態３の構成によれば、２セル１冷却型燃料電池における２つの単位セル間のセパレータを二重構造にすることにより、メインテナンス性の向上を達成している。実施の形態２で述べたように、２セル１冷却型燃料電池の場合、２つの単位セルの間に挟まれたセパレータの熱伝導性を犠牲にしても、排熱性への悪影響は少ない。よって、中間セパレータが二重構造となっても、全体として見た場合の排熱性への悪影響は少ない。結果、実施の形態３によれば、冷却状態の不均一性を逆に利用することによって、排熱性を損なうことなく燃料電池スタックのメインテナンス性を向上させることができる。
【００８８】
また、実施の形態３によれば、セパレータ５０６、５０７は、ともに、単位セル１０、２１０のＭＥＡの全面を被覆する程度に大きな面積を有している。これにより、ＭＥＡやガス拡散層への異物の混入を、確実に防ぐことができる。
【００８９】
尚、上述した実施の形態３では、セパレータ３０２、３０４、単位セル１０、中間セパレータ５１０（または中間セパレータ３０６）、単位セル２１０、およびセパレータ３０８、３１０の組が、前記第１２の発明における「アッセンブリ」に相当している。図８では、紙面の下方から上方に向かって、５組（１周期×５）のアッセンブリが図示されている。そして、実施の形態３では、セパレータ５０６，５０７が、前記第１２の発明における「２枚以上の板」に相当している。
【００９０】
また、上述した実施の形態３では、セパレータ５０６が、前記第１３の発明における「第１の板」に、セパレータ５０７が、前記第１３の発明における「第２の板」に、それぞれ相当している。
【００９１】
また、実施の形態３によれば、セパレータ５０６が、前記第１４の発明における「前記第１のアッセンブリにおける前記非冷却セパレータの前記２枚以上の板のうち前記第２のアッセンブリ側の板」に、セパレータ５０７が、「前記第２のアッセンブリにおける前記非冷却セパレータの前記２枚以上の板のうち前記第１のアッセンブリ側の板」に、それぞれ相当している。
【００９２】
［実施の形態３の変形例］
実施の形態３では、燃料電池スタック５００が、中間セパレータ５１０と中間セパレータ３０６を含んでいる。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。２つの単位セルに挟まれかつ冷却液流路を備えない中間セパレータを、全て、二重構造である中間セパレータ５１０にしてもよい。
【００９３】
なお、実施の形態３は、実施の形態１、２またはそれらの変形例と組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１０  単位セル（左側単位セル）
１１０  単位セル（右側単位セル）
１２、１１２  固体高分子電解質膜
１４、２０、１１４、１２０  電極触媒層
１６、２２、１１６、１２２  ガス拡散層
１８、２４、１１８、１２４  ガス流路
２１０  単位セル
３００、３１２  冷却液流路
３０２、３０４、３０６、３０８  セパレータ
３０６、４０６、４２６  中間セパレータ
５００  燃料電池スタック
５０２、５０４  積層体
５０６、５０７  セパレータ
５１０  中間セパレータ
【図１】
2010257767.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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