(57)【要約】【課題】燃料電池の大型化を抑制しながら、燃料電池の発電効率の増大を図ることができるアノード側セパレータ、および、そのアノード側セパレータを備える固体高分子形の燃料電池を提供すること。【解決手段】  膜電極接合体２と、アノード側セパレータ３と、カソード側セパレータ４とを備える燃料電池１において、アノード側セパレータ３の燃料流路２３に、燃料流入部５１から放射状に延びる複数の第１流路２０と、複数の第１流路２０に連続して直線状に延び、互いに間隔を隔てて並列配置される複数の第２流路２１と、複数の第２流路２１に連続して燃料流出部５２へ向かって収束するように延びる複数の第３流路２２とを設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の膜電極接合体に対向配置されるアノード側セパレータであって、
前記膜電極接合体に対向する表面に形成され、前記膜電極接合体に供給される燃料を流すための流路と、
燃料を前記流路に流入させるための流入部と、
燃料を前記流路から流出させるための流出部と
を備え、
前記流路は、
前記流入部から放射状に延びる複数の第１流路と、
前記複数の第１流路に連続して直線状に延び、互いに間隔を隔てて並列配置される複数の第２流路と、
前記複数の第２流路に連続して前記流出部へ向かって収束するように延びる複数の第３流路と
を備えることを特徴とする、アノード側セパレータ。
【請求項２】
前記第１流路と前記第２流路とを区画する第１の境界部分、および、前記第２流路と前記第３流路とを区画する第２の境界部分は、前記第２流路が延びる方向に対して傾斜するように、互いに平行に延びている
ことを特徴とする、請求項１に記載のアノード側セパレータ。
【請求項３】
前記第１の境界部分、および、前記第２の境界部分には、燃料の流量を調整するための突起が形成されている
ことを特徴とする、請求項２に記載のアノード側セパレータ。
【請求項４】
前記流入部は、前記複数の第２流路の並列方向における中央部分よりも一方側に配置され、前記流出部は、前記中央部分よりも他方側に配置されている
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアノード側セパレータ。
【請求項５】
膜電極接合体と、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のアノード側セパレータと、
前記アノード側セパレータの反対側において前記膜電極接合体に対向配置されるカソード側セパレータと
を備える
ことを特徴とする、燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アノード側セパレータ、および、そのアノード側セパレータを備える固体高分子形の燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体高分子形の燃料電池として、メタノール、ジメチルエーテルまたはヒドラジンなどの液体燃料を使用する燃料電池が知られている。
【０００３】
このような燃料電池は、一般に、複数の発電セルが積層されることにより構成されている。発電セルは、高分子電解質膜からなる電解質層、燃料側電極および酸素側電極を一体的に有する膜電極接合体と、燃料側電極に対向配置される燃料側セパレータと、酸素側電極に対向配置される酸素側セパレータとを備えている。
【０００４】
このような燃料電池の発電セルとして、例えば、２つの電解質膜・電極構造体（第１電解質膜・電極構造体および第２電解質膜・電極構造体）と、３つのセパレータ（第１セパレータ、第２セパレータ、第３セパレータ）とを備えるセルユニットが提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【０００５】
第１セパレータは、第１電解質膜・電極構造体のアノード側電極に対向される第１燃料ガス流路を有する。第２セパレータは、第１電解質膜・電極構造体のカソード側電極に対向される第１酸化剤ガス流路と、第２電解質膜・電極構造体のアノード側電極に対向される第２燃料ガス流路とを有する。第３セパレータは、第２電解質膜・電極構造体のカソード側電極に対向される第２酸化剤ガス流路を有する。
【０００６】
また、第１セパレータおよび第２セパレータは、燃料ガス入口連通孔から流入する燃料ガスを燃料ガス流路に向かって流すための入口側連結流路と、流入した燃料ガスを幅方向に分配する入口バッファ部とを有している。入口バッファ部には、複数のエンボスが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１２９１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかるに、上記した特許文献１に記載のセルユニットのセパレータでは、入口バッファ部において、複数のエンボスで燃料ガスを幅方向（燃料ガス流路の並び方向）に分配させている。
【０００９】
そのため、燃料ガス入口連通孔から離れた燃料ガス流路まで燃料ガスを導くには、重力方向に十分な面積を有する入口バッファ部を設ける必要があり、入口バッファ部を小型化することが困難である。
【００１０】
入口バッファ部の面積が大きいと、その分、燃料ガス流路の面積が小さくなり、セルユニットの発電効率を増加させることが困難である。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、燃料電池の大型化を抑制しながら、燃料電池の発電効率の増大を図ることができるアノード側セパレータ、および、そのアノード側セパレータを備える固体高分子形の燃料電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するために、本発明のアノード側セパレータは、燃料電池の膜電極接合体に対向配置されるアノード側セパレータであって、前記膜電極接合体に対向する表面に形成され、前記膜電極接合体に供給される液体燃料を流すための流路と、液体燃料を前記流路に流入させるための流入部と、液体燃料を前記流路から流出させるための流出部とを備え、前記流路は、前記流入部から放射状に延びる複数の第１流路と、前記複数の第１流路に連続して直線状に延び、互いに間隔を隔てて並列配置される複数の第２流路と、前記複数の第２流路に連続して前記流出部へ向かって収束するように延びる複数の第３流路とを備えることを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、第１流路は、流入部から放射状に延びている。
【００１４】
そのため、流入部から流路に流入した液体燃料は、複数の第１流路によって、流入部から放射状に案内されて、複数の第２流路に流入される。
【００１５】
つまり、液体燃料は、複数の第１流路によって、複数の第２流路の並列方向に、効率よく分散される。
【００１６】
また、複数の第３流路は、流出部へ向かって収束するように延びている。
【００１７】
そのため、第２流路から流出した液体燃料を、効率よく、流出部へ収束させることができる。
【００１８】
すなわち、このような構成によれば、燃料を第１流路、第２流路および第３流路に効率良く流すことができ、その結果、燃料電池の大型化を抑制しながら、燃料電池の発電効率の増大を図ることができる。
【００１９】
また、本発明のアノード側セパレータは、前記第１流路と前記第２流路とを区画する第１の境界部分、および、前記第２流路と前記第３流路とを区画する第２の境界部分が、前記第２流路が延びる方向に対して傾斜するように、互いに平行に延びていることが好適である。
【００２０】
このような構成によれば、第１の境界部分および第２の境界部分が第２流路に対して傾斜しているので、複数の第１流路、および、複数の第３流路が形成される部分の面積を小さくして、その分、複数の第２流路が形成される面積を大きくすることができる。
【００２１】
その結果、燃料電池の大型化を抑制しながら、燃料電池の発電効率の増大を図ることができる。
【００２２】
また、このような構成によれば、第１の境界部分および第２の境界部分が第２流路に対して傾斜しているので、第１の境界部分および第２の境界部分において、液体燃料を一旦滞留させることができる。
【００２３】
そのため、複数の第２流路において、液体燃料の流速を均一化することができる。
【００２４】
しかも、第１の境界部分および第２の境界部分が互いに平行に延びているので、複数の第２流路の長さを均一に設定することができる。
【００２５】
そのため、複数の第２流路において、液体燃料を、略等しい流速で、略等しい距離流すことができる。
【００２６】
その結果、燃料電池の発電効率を安定させることができる。
【００２７】
また、本発明のアノード側セパレータは、前記第１の境界部分、および、前記第２の境界部分に、液体燃料の流量を調整するための突起が形成されていることが好適である。
【００２８】
このような構成によれば、突起により、複数の第２流路のそれぞれに流入する液体燃料の流量、および、複数の第２流路のそれぞれから流出する液体燃料の流量を、より均一化することができる。
【００２９】
そのため、燃料電池の発電効率をより安定させることができる。
【００３０】
また、本発明のアノード側セパレータは、前記流入部が、前記複数の第２流路の並列方向における中央部分よりも一方側に配置され、前記流出部が、前記中央部分よりも他方側に配置されていることが好適である。
【００３１】
このような構成によれば、流入部と流出部との距離をより大きく設定することができ、流入部と流出部との間において、流路をより長く確保することができる。
【００３２】
そのため、燃料電池の大型化を抑制しながら、燃料電池の発電効率の増大をより図ることができる。
【００３３】
また、本発明の燃料電池は、膜電極接合体と、上記したアノード側セパレータと、前記アノード側セパレータの反対側において前記膜電極接合体に対向配置されるカソード側セパレータとを備えることを特徴としている。
【００３４】
このような構成によれば、燃料電池は、上記したアノード側セパレータを備えている。
【００３５】
そのため、燃料電池は、その大型化を抑制しながら、発電効率の増大を図ることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明のアノード側セパレータおよび燃料電池によれば、燃料電池の大型化を抑制しながら、燃料電池の発電効率の増大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の燃料電池の一実施形態に備えられる発電セルを前側から見た分解斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す発電セルを後側から見た分解斜視図である。
【図３】図３は、図１に示すアノード側セパレータの平面図であって、（ａ）は、前面の平面図、（ｂ）は、後面の平面図である。
【図４】図４は、図１に示すカソード側セパレータの平面図であって、（ａ）は、後面の平面図、（ｂ）は、前面の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１および図２に示すように、燃料電池１は、発電セルＳと、発電セルＳを挟むように設けられる１対のカバーＣとを備えている。なお、燃料電池１は、通常、１対のカバーＣ間に複数の発電セルＳが積層された燃料電池スタックとして構成されているが、図１および図２では、便宜的に、発電セルＳを１つだけ示している。
【００３９】
なお、以下の説明において、燃料電池１の方向に言及するときには、図１中の方向矢印を基準とする。すなわち、発電セルＳの長手方向が上下方向であり、発電セルＳの厚み方向が前後方向であり、発電セルＳの幅方向が左右方向（並列方向）である。また、下側が上下方向一方側であり、上側が上下方向他方側である。また、前側が前後方向一方側であり、後側が前後方向他方側である。また、右側が左右方向一方側であり、左側が左右方向他方側である。
【００４０】
発電セルＳは、膜電極接合体２と、アノード側セパレータ３と、カソード側セパレータ４と、アノード側セパレータ３およびカソード側セパレータ４に密着するシール部材８とを備えている。
【００４１】
膜電極接合体２は、上下方向に長手の略八角形の平板形状に形成されている。膜電極接合体２は、電解質層５と、電解質層５を挟んで対向配置される燃料側電極としてのアノード電極６、および、酸素側電極としてのカソード電極７とを備えている。
【００４２】
電解質層５は、アニオン交換型の高分子電解質膜から形成されている。電解質層５の膜厚は、例えば、１０〜１００μｍである。
【００４３】
アノード電極６は、電解質層５の後面すべてにおいて、例えば、触媒を担持した触媒担体により形成されている。なお、触媒担体を用いずに、触媒を、直接、アノード電極６として形成することもできる。アノード電極６は、例えば、１０〜２００μｍ、好ましくは、２０〜１００μｍの厚みで形成されている。
【００４４】
カソード電極７は、電解質層５の前面すべてにおいて、例えば、アノード電極６と同様に、触媒を担持した触媒担体により形成されている。カソード電極７は、例えば、１０〜３００μｍ、好ましくは、２０〜１５０μｍの厚みで形成されている。
【００４５】
アノード側セパレータ３は、図１および図２に示すように、膜電極接合体２の後側に対向配置されている。アノード側セパレータ３は、膜電極接合体２よりも大きな略矩形平板形状に形成されている。
【００４６】
アノード側セパレータ３は、図１〜図３に示すように、燃料を後述する燃料流路２３に対して給排するための第１燃料給排口としての燃料供給口１１、冷却媒体を後述する冷却媒体流路３０に対して給排するための第１冷却媒体給排口としての冷却媒体供給口１２、および、酸素を後述する酸素流路６８に対して給排するための第１酸素給排口としての酸素排出口１３と、それらの外側においてシール部材８を固定するために形成される第１シール固定孔６０とを、一辺（下辺）に沿って備えている。
【００４７】
また、アノード側セパレータ３は、燃料を後述する燃料流路２３に対して給排するための第２燃料給排口としての燃料排出口１４、冷却媒体を後述する冷却媒体流路３０に対して給排するための第２冷却媒体給排口としての冷却媒体排出口１５、および、酸素を後述する酸素流路６８に対して給排するための第２酸素給排口としての酸素供給口１６と、それらの外側においてシール部材８を固定するために形成される第２シール固定孔６１とを、一辺に対向する他辺（上辺）に沿って備えている。
【００４８】
燃料供給口１１は、後述する燃料流路２３に燃料を供給するための開口部であって、アノード側セパレータ３の右下側端部に配置されている。燃料供給口１１は、略矩形状に貫通形成されている。
【００４９】
冷却媒体供給口１２は、後述する冷却媒体流路３０に冷却媒体を供給するための開口部であって、アノード側セパレータ３の下端部の左右方向中央に配置されている。冷却媒体供給口１２は、略矩形状に貫通形成されている。
【００５０】
酸素排出口１３は、後述する酸素流路６８から酸素を排出させるための開口部であって、アノード側セパレータ３の左下側端部に配置されている。酸素排出口１３は、略矩形状に貫通形成されている。
【００５１】
第１シール固定孔６０は、アノード側セパレータ３の下側において、後述するシール部材８を嵌合させることによりアノード側セパレータ３の前面（表面）に密着固定するための貫通孔であって、アノード側セパレータ３の右下側端部および左下側端部にそれぞれ１つずつ配置されている。
【００５２】
具体的には、右下の第１シール固定孔６０は、燃料供給口１１よりも右側において、アノード側セパレータ３の右下端部に沿うように、略Ｌ字形状に貫通形成されている。
【００５３】
また、左下の第１シール固定孔６０は、酸素排出口１３よりも左側において、アノード側セパレータ３の左下端部に沿うように、略Ｌ字形状に貫通形成されている。
【００５４】
燃料排出口１４は、後述する燃料流路２３から燃料を排出させるための開口部であって、アノード側セパレータ３の左上側端部に配置されている。燃料排出口１４は、略矩形状に貫通形成されている。
【００５５】
冷却媒体排出口１５は、後述する冷却媒体流路３０から冷却媒体を排出させるための開口部であって、アノード側セパレータ３の上端部の左右方向中央に配置されている。冷却媒体排出口１５は、略矩形状に貫通形成されている。
【００５６】
酸素供給口１６は、後述する酸素流路６８に酸素を供給するための開口部であって、アノード側セパレータ３の右上側端部に配置されている。酸素供給口１６は、略矩形状に貫通形成されている。
【００５７】
第２シール固定孔６１は、アノード側セパレータ３の上側において、後述するシール部材８を嵌合させることによりアノード側セパレータ３の前面（表面）に密着固定するための貫通孔であって、アノード側セパレータ３の右上側端部および左上側端部にそれぞれ１つずつ配置されている。
【００５８】
具体的には、右上の第２シール固定孔６１は、酸素供給口１６よりも右側において、アノード側セパレータ３の右上端部に沿うように、略Ｌ字形状に貫通形成されている。
【００５９】
また、左上の第２シール固定孔６１は、燃料排出口１４よりも左側において、アノード側セパレータ３の左上端部に沿うように、略Ｌ字形状に貫通形成されている。
【００６０】
このようなアノード側セパレータ３は、アノード電極６に隣接配置されており、膜電極接合体２に対向する表面（前面（図１参照））にはアノード電極６に燃料を供給する流路としての燃料流路２３が形成され、表面に対する裏面（後面（図２参照））には、冷却媒体が供給される冷却媒体流路３０が形成されている。
【００６１】
以下において、アノード側セパレータ３の燃料流路２３および冷却媒体流路３０について、図３（ａ）および図３（ｂ）を参照して詳述する。
【００６２】
このアノード側セパレータ３の前面には、図３（ａ）に示すように、燃料流路２３を形成するための流路形成領域としての燃料流路形成領域Ａ１が区画されている。
【００６３】
燃料流路形成領域Ａ１は、アノード側セパレータ３の前面の中央に配置されている。燃料流路形成領域Ａ１は、膜電極接合体２と略同じ大きさで、略同形状、具体的には上下方向に長手の略八角形状に形成されている。燃料流路形成領域Ａ１には、複数の第１整流リブ１７と、複数の第２整流リブ１８と、複数の第３整流リブ１９とが形成されている。
【００６４】
複数の第１整流リブ１７は、燃料流路形成領域Ａ１の下端部において、互いに左右方向に間隔を隔てて並列配置されている。複数の第１整流リブ１７のそれぞれは、燃料流路形成領域Ａ１の前面から前側へ突出し、燃料流路形成領域Ａ１の右下側端部から、上側または左上側へ向かって延びている。また、複数の第１整流リブ１７は、互いに隣接する２つの第１整流リブ１７の間隔が上側または左上側へ向かうに従って拡がるように、放射状に形成されている。また、複数の第１整流リブ１７は、より左側の第１整流リブ１７の上端部が、より右側の第１整流リブ１７の上端部よりも低くなるように形成されている。複数の第１整流リブ１７のそれぞれの間が、それぞれ、燃料流路２３に燃料を流す複数の第１流路としての複数の第１燃料流路２０である。すなわち、第１燃料流路２０は、後述する燃料流入部５１から放射状に延びるように形成されている。
【００６５】
複数の第２整流リブ１８は、燃料流路形成領域Ａ１の上下方向中央部において、互いに左右方向に間隔を隔てて並列配置されている。複数の第２整流リブ１８のそれぞれは、燃料流路形成領域Ａ１の前面から前側へ突出し、上下方向に沿って延びている。複数の第２整流リブ１８のそれぞれの間が、それぞれ、燃料流路２３に燃料を流す複数の第２流路としての複数の第２燃料流路２１である。すなわち、第２燃料流路２１は、第１燃料流路２０に連続して直線状に延びるように形成され、互いに間隔を隔てて並列配置されている。
【００６６】
また、複数の第２整流リブ１８は、複数の第１整流リブ１７の上側にわずかに間隔を隔てて配置されている。複数の第１整流リブ１７と複数の第２整流リブ１８との間は、第１燃料流路２０と第２燃料流路２１とを区画する第１の境界部分Ｂ１である。第１の境界部分Ｂ１は、第２燃料流路２１が延びる方向に対して傾斜するように、具体的には、左側へ向かうに従って下側へ傾斜するように延びている。
【００６７】
複数の第３整流リブ１９は、燃料流路形成領域Ａ１の上端部において、互いに左右方向に間隔を隔てて並列配置されている。複数の第３整流リブ１９のそれぞれは、燃料流路形成領域Ａ１の前面から前側へ突出し、燃料流路形成領域Ａ１の左上側端部へ向かうように、第２整流リブ１８の上端部近傍から上側または左上側へ向かって延びている。また、複数の第３整流リブ１９は、互いに隣接する２つの第３整流リブ１９の間隔が上側または左上側へ向かうに従って狭くなる（収束する）ように形成されている。複数の第３整流リブ１９のそれぞれの間が、それぞれ、複数の第３流路としての複数の第３燃料流路２２である。すなわち、第３燃料流路２２は、第２燃料流路２１に連続して延び、後述する燃料流出部５２に向かって収束するように形成されている。また、複数の第３燃料流路２２は、複数の第１燃料流路２０、および、複数の第２燃料流路２１とともに、膜電極接合体２に供給される燃料を流すための流路としての燃料流路２３を構成する。
【００６８】
また、複数の第３整流リブ１９は、複数の第２整流リブ１８の上側にわずかに間隔を隔てて配置されている。複数の第２整流リブ１８と複数の第３整流リブ１９との間は、第２燃料流路２１と第３燃料流路２２とを区画する第２の境界部分Ｂ２である。第２の境界部分Ｂ２は、第２燃料流路２１が延びる方向に対して傾斜するように、具体的には、左側へ向かうに従って下側へ傾斜するように、第１の境界部分Ｂ１と平行に延びている。
【００６９】
また、燃料流路形成領域Ａ１には、第１の境界部分Ｂ１、および、第２の境界部分Ｂ２において、燃料の流量を調整するための複数の突起２４が形成されている。
【００７０】
複数の突起２４は、互いに左右方向に間隔を隔てて並列配置されている。突起２４は、燃料流路形成領域Ａ１の前面から前側へ突出する略円柱形状に形成されている。また、突起２４は、右側の第１燃料流路２０の上端部内、および、左側の第３燃料流路２２の下端部内にも形成されている。
【００７１】
具体的には、第１の境界部分Ｂ１において、後述する燃料流入部５１と第２燃料流路２１とが近接する領域（図３（ａ）の右側）には、突起２４が比較的多数形成されており、また、後述する燃料流入部５１と第２燃料流路２１とが遠隔される領域（図３（ａ）の左側）には、突起２４は比較的少数形成されている。
【００７２】
また、第２の境界部分Ｂ２において、後述する燃料流出部５２と第２燃料流路２１とが近接する領域（図３（ａ）の左側）には、突起２４が比較的多数形成されており、また、後述する燃料流出部５２と第２燃料流路２１とが遠隔される領域（図３（ａ）の右側）には比較的少数形成されている。
【００７３】
つまり、詳しくは後述するように、突起２４の数および位置は、燃料の流れる距離と、燃料の流れを阻害する作用の強さとが調整され、燃料流路２３に燃料を均一に流すことができように設定されている。
【００７４】
燃料流路形成領域Ａ１の面積は、アノード側セパレータ３の表面積（左右方向長さ×上下方向長さ）に対して、例えば、４０％以上、好ましくは、５０％以上、例えば、８０％以下である。
【００７５】
また、燃料流路形成領域Ａ１の面積のうち、複数の第１整流リブ１７が形成されている部分（第１の境界部分Ｂ１より下側の領域）の面積の割合は、例えば、７％以上、例えば、２０％以下、好ましくは、１０％以下である。
【００７６】
燃料流路形成領域Ａ１の面積のうち、複数の第２整流リブ１８が形成されている部分（第１の境界部分Ｂ１と、第２の境界部分Ｂ２との間の領域）の面積の割合は、例えば、７０％以上、好ましくは、８０％以上、例えば、９０％以下である。
【００７７】
燃料流路形成領域Ａ１の面積のうち、複数の第３整流リブ１９が形成されている部分（第２の境界部分Ｂ２より上側の領域）の面積の割合は、例えば、７％以上、例えば、２０％以下、好ましくは、１０％以下である。
【００７８】
各領域の面積の割合、および、燃料流路２３（第１燃料流路２０、第２燃料流路２１および第３燃料流路２２）の面積の割合が上記範囲であれば、燃料を均一かつ安定して燃料流路２３に流すことができ、優れた発電効率を確保することができる。
【００７９】
また、このアノード側セパレータ３の後面には、図３（ｂ）に示すように、冷却媒体流路３０を形成するための流路形成領域としての冷却媒体流路形成領域Ａ３が区画されている。
【００８０】
冷却媒体流路形成領域Ａ３は、アノード側セパレータ３の後面の中央に配置されている。冷却媒体流路形成領域Ａ３の中央部は、略矩形状に形成されている。また、冷却媒体流路形成領域Ａ３の上端部は、上側に向かうに従って幅狭となるテーパ状に形成された後、さらに左右方向中央部において、上方向に突出する形状に形成されている。また、冷却媒体流路形成領域Ａ３の下端部は、下側に向かうに従って幅狭となるテーパ状に形成された後、さらに左右方向中央部において、下方向に突出する形状に形成されている。また、冷却媒体流路形成領域Ａ３の下端部は冷却媒体供給口１２に連通しており、上端部は冷却媒体排出口１５に連通している。また、冷却媒体流路形成領域Ａ３には、冷却媒体をガイドするリブとして、複数の第４整流リブ４７、複数の第５整流リブ４８、および、複数の第６整流リブ４９が形成されている。
【００８１】
複数の第４整流リブ４７は、冷却媒体流路形成領域Ａ３の下部において、互いに左右方向および上下方向に間隔を隔てて並列配置されている。複数の第４整流リブ４７のそれぞれは、冷却媒体流路形成領域Ａ３の後面から後側へ突出するように形成されている。
【００８２】
具体的には、冷却媒体流路形成領域Ａ３の下部には、上下方向に間隔を隔てて、断続的に略Ｖ字状に延びる複数の第４整流リブ４７が、後述する冷却媒体流入部５３から放射状に配置されている。また、冷却媒体流路形成領域Ａ３の最下端部には、上下方向に延びる複数の第４整流リブ４７が形成されている。複数の第４整流リブ４７のそれぞれの間が、それぞれ、第１冷却媒体流路２７である。つまり、第１冷却媒体流路２７は、後述する冷却媒体流入部５３から拡散するように延び、また、その第１冷却媒体流路２７には、第４整流リブ４７が複数形成されている。
【００８３】
複数の第５整流リブ４８は、冷却媒体流路形成領域Ａ３の上下方向中央部において、互いに左右方向に間隔を隔てて並列配置されている。複数の第５整流リブ４８のそれぞれは、冷却媒体流路形成領域Ａ３の後面から後側へ突出し、上下方向に沿って延びている。複数の第５整流リブ４８のそれぞれの間が、それぞれ、複数の第２冷却媒体流路２８である。すなわち、複数の第２冷却媒体流路２８は、第１冷却媒体流路２７に連続して直線状に延びるように形成され、互いに間隔を隔てて並列配置されている。
【００８４】
また、複数の第５整流リブ４８は、複数の第４整流リブ４７の上側にわずかに間隔を隔てて配置されている。複数の第４整流リブ４７と複数の第５整流リブ４８との間は、第１冷却媒体流路２７と第２冷却媒体流路２８とを区画する第３の境界部分Ｂ３である。第３の境界部分Ｂ３は、左右方向に沿って延びている。
【００８５】
複数の第６整流リブ４９は、冷却媒体流路形成領域Ａ３の上部において、互いに左右方向および上下方向に間隔を隔てて並列配置されている。複数の第６整流リブ４９のそれぞれは、冷却媒体流路形成領域Ａ３の後面から後側へ突出するように形成されている。
【００８６】
具体的には、冷却媒体流路形成領域Ａ３の上部には、上下方向に間隔を隔てて、断続的に略Ｖ字状に延びる複数の第６整流リブ４９が、後述する冷却媒体流出部５４から放射状に配置されている。また、冷却媒体流路形成領域Ａ３の最上端部には、上下方向に延びる複数の第６整流リブ４９が形成されている。すなわち、複数の第６整流リブ４９は、冷却媒体流路形成領域Ａ３の第２冷却媒体流路２８から、後述する冷却媒体流出部５４へ向かって収束するように、断続的かつ放射状に延びている。複数の第６整流リブ４９のそれぞれの間が、それぞれ、第３冷却媒体流路２９である。つまり、第３冷却媒体流路２９は、複数の第２冷却媒体流路２８に連続して後述する冷却媒体流出部５４へ向かって収束するように延び、また、その第３冷却媒体流路２９には、第６整流リブ４９が複数形成されている。また、複数の第３冷却媒体流路２９は、複数の第１冷却媒体流路２７、および、複数の第２冷却媒体流路２８とともに、冷却媒体を流す流路としての冷却媒体流路３０を構成する。
【００８７】
また、複数の第６整流リブ４９は、複数の第５整流リブ４８の上側にわずかに間隔を隔てて配置されている。複数の第５整流リブ４８と複数の第６整流リブ４９との間は、第２冷却媒体流路２８と第３冷却媒体流路２９とを区画する第４の境界部分Ｂ４である。第２の境界部分Ｂ４は、左右方向に沿って、第３の境界部分Ｂ３と平行に延びている。
【００８８】
また、冷却媒体流路形成領域Ａ３には、複数の第４整流リブ４７の間、および、複数の第６整流リブ４９の間において、冷却媒体の流量を調整するための複数の突起５５が形成されている。
【００８９】
複数の突起５５は、具体的には、冷却媒体流路形成領域Ａ３の左右方向略中央部および両端部において、互いに上下方向および左右方向に間隔を隔てて並列配置されている。突起５５は、冷却媒体流路形成領域Ａ３の後面から後側へ突出する略円柱形状に形成されている。
【００９０】
また、冷却媒体流路形成領域Ａ３の上端部および下端部には、補強リブ７４が形成されている。
【００９１】
補強リブ７４は、冷却媒体供給口１２および冷却媒体排出口１５に臨むように配置されている。補強リブ７４は、アノード側セパレータ３の後面から後側に突出し、上下方向に沿って延びるように形成されている。このような補強リブ７４は、冷却媒体流路形成領域Ａ３の上端部および下端部を補強するとともに、冷却媒体をガイド可能としている。
【００９２】
冷却媒体流路形成領域Ａ３の面積は、アノード側セパレータ３の表面積（左右方向長さ×上下方向長さ）に対して、例えば、４０％以上、好ましくは、５０％以上、例えば、８０％以下である。
【００９３】
また、冷却媒体流路形成領域Ａ３の面積のうち、複数の第４整流リブ４７が形成されている部分（第３の境界部分Ｂ３より下側の領域）の面積の割合は、例えば、１０％以上、例えば、２０％以下、好ましくは、１５％以下である。
【００９４】
冷却媒体流路形成領域Ａ３の面積のうち、複数の第５整流リブ４８が形成されている部分（第３の境界部分Ｂ３と、第４の境界部分Ｂ４との間の領域）の面積の割合は、例えば、６０％以上、好ましくは、７０％以上、例えば、９０％以下である。
【００９５】
冷却媒体流路形成領域Ａ３の面積のうち、複数の第６整流リブ４９が形成されている部分（第４の境界部分Ｂ４より上側の領域）の面積の割合は、例えば、１０％以上、例えば、２０％以下、好ましくは、１５％以下である。
【００９６】
各領域の面積の割合、および、冷却媒体流路３０（第１冷却媒体流路２７、第２冷却媒体流路２８および第３冷却媒体流路２９）の面積の割合が上記範囲であれば、アノード側セパレータ３の剛性を確保しつつ、冷却媒体を均一かつ安定して冷却媒体流路３０に流すことができ、優れた冷却効率を確保することができる。
【００９７】
また、アノード側セパレータ３の後面には、薄肉部５０が形成されている。
【００９８】
薄肉部５０は、燃料流路形成領域Ａ１をアノード側セパレータ３の厚み方向に投影した投影面の端縁と、燃料供給口１１、酸素排出口１３、燃料排出口１４および酸素供給口１６のそれぞれをアノード側セパレータ３の厚み方向に投影した投影面の端縁との間の領域の４箇所に形成されている。
【００９９】
薄肉部５０は、アノード側セパレータ３の後面側から前面側に向かって凹むように厚みが薄肉化されている。薄肉部５０は、燃料供給口１１、酸素排出口１３、燃料排出口１４および酸素供給口１６のそれぞれに臨むように形成されている。
【０１００】
また、アノード側セパレータ３においては、燃料供給口１１に臨む薄肉部５０、および、燃料排出口１４に臨む薄肉部５０には、燃料供給口１１および燃料排出口１４により給排される燃料を通過させるための燃料用貫通孔７２が形成されている。
【０１０１】
具体的には、燃料供給口１１に臨む薄肉部５０をアノード側セパレータ３の厚み方向に投影した投影面の端縁と、燃料流路形成領域Ａ１をアノード側セパレータ３の厚み方向に投影した投影面の端縁との境界には、燃料供給口１１によって供給される燃料を通過させるための燃料用貫通孔７２が貫通形成されている。
【０１０２】
また、燃料排出口１４に臨む薄肉部５０をアノード側セパレータ３の厚み方向に投影した投影面の端縁と、燃料流路形成領域Ａ１をアノード側セパレータ３の厚み方向に投影した投影面の端縁との境界には、燃料排出口１４によって排出される燃料を通過可能とする燃料用貫通孔７２が貫通形成されている。
【０１０３】
さらに、各薄肉部５０には、薄肉部５０を補強するための複数の補強リブ７５が形成されている。
【０１０４】
複数の補強リブ７５は、薄肉部５０において、互いに左右方向に間隔を隔てて並列配置されている。複数の補強リブ７５のそれぞれは、アノード側セパレータ３の薄肉部５０の後面から後側に突出し、上下方向に沿って延びるように形成されている。このような補強リブ７５は、燃料供給口１１に臨む薄肉部５０、および、燃料排出口１４に臨む薄肉部５０においては、薄肉部５０を補強するとともに、燃料をガイド可能としている。
【０１０５】
カソード側セパレータ４は、図１および図２に示すように、膜電極接合体２の前側に対向配置されている。カソード側セパレータ４は、アノード側セパレータ３と同様に、膜電極接合体２よりも大きな略矩形平板形状に形成されている。
【０１０６】
また、カソード側セパレータ４は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、アノード側セパレータ３と同様に、燃料を燃料流路２３に対して給排するための第１燃料給排口としての燃料供給口３１、冷却媒体を冷却媒体流路３０に対して給排するための第１冷却媒体給排口としての冷却媒体供給口３２、および、酸素を酸素流路６８に対して給排するための第１酸素給排口としての酸素排出口３３と、それらの外側においてシール部材８を固定するために形成される第１シール固定孔７０とを、一辺（下辺）に沿って備えている。
【０１０７】
また、カソード側セパレータ４は、アノード側セパレータ３と同様に、燃料を燃料流路２３に対して給排するための第２燃料給排口としての燃料排出口３４、冷却媒体を冷却媒体流路３０に対して給排するための第２冷却媒体給排口としての冷却媒体排出口３５、および、酸素を後述する酸素流路６８に対して給排するための第２酸素給排口としての酸素供給口３６と、それらの外側においてシール部材８を固定するために形成される第２シール固定孔７１とを、一辺に対向する他辺（上辺）に沿って備えている。
【０１０８】
燃料供給口３１は、燃料流路２３に燃料を供給するための開口部であって、カソード側セパレータ４の右下側端部に配置されている。燃料供給口３１は、略矩形状に貫通形成されている。
【０１０９】
冷却媒体供給口３２は、冷却媒体流路３０に冷却媒体を供給するための開口部であって、カソード側セパレータ４の下端部の左右方向中央に配置されている。冷却媒体供給口３２は、略矩形状に貫通形成されている。
【０１１０】
酸素排出口３３は、後述する酸素流路６８から酸素を排出させるための開口部であって、カソード側セパレータ４の左下側端部に配置されている。酸素排出口３３は、略矩形状に貫通形成されている。
【０１１１】
第１シール固定孔７０は、カソード側セパレータ４の下側において、後述するシール部材８を嵌合させることによりカソード側セパレータ４の後面（表面）に密着固定するための貫通孔であって、カソード側セパレータ４の右下側端部および左下側端部にそれぞれ１つずつ配置されている。
【０１１２】
具体的には、右下の第１シール固定孔７０は、燃料供給口３１よりも右側において、カソード側セパレータ４の右下端部に沿うように、略Ｌ字形状に貫通形成されている。  また、左下の第１シール固定孔７０は、酸素排出口３３よりも左側において、カソード側セパレータ４の左下端部に沿うように、略Ｌ字形状に貫通形成されている。
【０１１３】
燃料排出口３４は、燃料流路２３から燃料を排出させるための開口部であって、カソード側セパレータ４の左上側端部に配置されている。燃料排出口３４は、略矩形状に貫通形成されている。
【０１１４】
冷却媒体排出口３５は、冷却媒体流路３０から冷却媒体を排出させるための開口部であって、カソード側セパレータ４の上端部の左右方向中央に配置されている。冷却媒体排出口３５は、略矩形状に貫通形成されている。
【０１１５】
酸素供給口３６は、後述する酸素流路６８に酸素を供給するための開口部であって、カソード側セパレータ４の右上側端部に配置されている。酸素供給口３６は、略矩形状に貫通形成されている。
【０１１６】
第２シール固定孔７１は、カソード側セパレータ４の上側において、後述するシール部材８を嵌合させることによりカソード側セパレータ４の後面（表面）に密着固定するための貫通孔であって、カソード側セパレータ４の右上側端部および左上側端部にそれぞれ１つずつ配置されている。
【０１１７】
具体的には、右上の第２シール固定孔７１は、酸素供給口３６よりも右側において、カソード側セパレータ４の右上端部に沿うように、略Ｌ字形状に貫通形成されている。
【０１１８】
また、左上の第２シール固定孔７１は、燃料排出口３４よりも左側において、カソード側セパレータ４の左上端部に沿うように、略Ｌ字形状に貫通形成されている。
【０１１９】
このようなカソード側セパレータ４は、カソード電極７に隣接配置されており、膜電極接合体２に対向する表面（後面（図２参照））にはカソード電極７に酸素を供給する酸素流路６８が形成され、表面に対する裏面（前面（図１参照））には、冷却媒体が供給される冷却媒体流路３０が形成されている。
【０１２０】
以下において、カソード側セパレータ４の酸素流路６８および冷却媒体流路３０について、図４（ａ）および図４（ｂ）を参照して詳述する。
【０１２１】
このカソード側セパレータ４の後面には、図４（ａ）に示すように、酸素流路６８を形成するための流路形成領域としての酸素流路形成領域Ａ２が区画されている。
【０１２２】
酸素流路形成領域Ａ２は、カソード側セパレータ４の後面の中央に配置されている。酸素流路形成領域Ａ２は、アノード側セパレータ３の燃料流路形成領域Ａ１と同様に、膜電極接合体２と略同じ大きさで、略同形状、具体的には上下方向に長手の略八角形状に形成されている。
【０１２３】
酸素流路形成領域Ａ２は、第１酸素流路形成領域Ａ２１と、その第１酸素流路形成領域Ａ２１からカソード側セパレータ４の上下方向（長手方向）両側に突出するように区画される第２酸素流路形成領域Ａ２２とを備えている。
【０１２４】
第１酸素流路形成領域Ａ２１は、酸素流路形成領域Ａ２の上端部および下端部以外の領域として、略矩形状に形成されている。具体的には、第１酸素流路形成領域Ａ２１は、上辺が下側に向かって湾曲し、下辺が上側に向かって湾曲する歪んだ矩形状に区画されている。
【０１２５】
第１酸素流路形成領域Ａ２１には、複数の第７整流リブ５７が形成されている。
【０１２６】
複数の第７整流リブ５７は、互いに間隔を隔てて並列配置されている。複数の第７整流リブ５７のそれぞれは、第１酸素流路形成領域Ａ２１の後面から後側へ突出し、第１酸素流路形成領域Ａ２１のすべてにわたって、カソード側セパレータ４の上下方向（長手方向）と直交する左右方向（幅方向）に折り返されながら、上下方向（長手方向）に延びる葛折り形状に形成されている。複数の第７整流リブ５７のそれぞれの間が、それぞれ、酸素を流すための第１流路としての第１酸素流路６５である。すなわち、第１酸素流路形成領域Ａ２１には、左右方向に折り返されながら、上下方向に延びる葛折り形状の第１酸素流路６５が形成されている。
【０１２７】
第２酸素流路形成領域Ａ２２は、酸素流路形成領域Ａ２の上端部および下端部であって、第１酸素流路形成領域Ａ２１から上方向および下方向のそれぞれに向かって略等脚台形状に突出する領域として区画されている。
【０１２８】
この第２酸素流路形成領域Ａ２２には、複数の第８整流リブ５８と、酸素の圧力損失を低減する圧力損失低減部として、複数の突起３９とが形成されている。
【０１２９】
複数の第８整流リブ５８は、互いに上下方向に間隔を隔てて並列配置されている。複数の第８整流リブ５８のそれぞれは、第２酸素流路形成領域Ａ２２の後面から後側へ突出し、第２酸素流路形成領域Ａ２２の左右方向両端部を除く領域（左右方向中央部）において、左右方向（幅方向）に沿って延びるように形成されている。複数の第８整流リブ５８のそれぞれの間が、それぞれ、酸素を流す第２流路としての第２酸素流路６６である。すなわち、第２酸素流路形成領域Ａ２２には、左右方向に沿って延びる第２酸素流路６６が形成されている。
【０１３０】
複数の突起３９は、第２酸素流路６６の左右方向（幅方向）両側に形成されている。具体的には、複数の突起３９は、酸素流路形成領域Ａ２の四隅、すなわち、左上側端部、右上側端部、左下側端部および右下側端部において、互いに間隔を隔てて配置されている。突起３９は、酸素流路形成領域Ａ２の後面から後側へ突出する略円柱形状に形成されている。また、複数の突起３９の間が、第３酸素流路６７である。また、第３酸素流路６７は、第１酸素流路６５および第２酸素流路６６とともに、膜電極接合体２に供給される酸素を流すための流路としての酸素流路６８を構成する。
【０１３１】
酸素流路形成領域Ａ２の面積は、カソード側セパレータ４の表面積（左右方向長さ×上下方向長さ）に対して、例えば、４０％以上、好ましくは、５０％以上、例えば、８０％以下である。
【０１３２】
また、酸素流路形成領域Ａ２の面積のうち、第１酸素流路形成領域Ａ２１の面積の割合は、例えば、８０％以上、好ましくは、９０％以上、例えば、９８％以下である。
【０１３３】
また、酸素流路形成領域Ａ２の面積のうち、第２酸素流路形成領域Ａ２２の面積（合計）の割合は、例えば、４％以上、例えば、２０％以下、好ましくは、８％以下である。
【０１３４】
各領域の面積の割合、および、酸素流路６８（第１酸素流路６５、第２酸素流路６６および第３酸素流路６７）の面積の割合が上記範囲であれば、酸素を均一かつ安定して酸素流路６８に流すことができ、優れた発電効率を確保することができる。
【０１３５】
また、このカソード側セパレータ４の前面には、アノード側セパレータ３の後面と同様に、図４（ｂ）に示すように、冷却媒体流路形成領域Ａ３が区画されており、複数の第４整流リブ４７と、複数の第５整流リブ４８と、複数の第６整流リブ４９とが形成されている。そして、複数の第４整流リブ４７のそれぞれの間が、それぞれ、第１冷却媒体流路２７とされ、複数の第５整流リブ４８のそれぞれの間が、それぞれ、第２冷却媒体流路２８とされ、複数の第６整流リブ４９のそれぞれの間が、それぞれ、第３冷却媒体流路２９とされている。また、カソード側セパレータ４の冷却媒体流路形成領域Ａ３には、アノード側セパレータ３と同様に、複数の第４整流リブ４７の間、および、複数の第６整流リブ４９の間において、冷却媒体の流量を調整するための複数の突起５５が形成されている。
【０１３６】
また、冷却媒体流路形成領域Ａ３の上端部および下端部には、補強リブ７４が形成されている。
【０１３７】
補強リブ７４は、冷却媒体供給口３２および冷却媒体排出口３５に臨むように配置されている。補強リブ７４は、カソード側セパレータ４の前面から前側に突出し、上下方向に沿って延びるように形成されている。このような補強リブ７４は、冷却媒体流路形成領域Ａ３の上端部および下端部を補強するとともに、冷却媒体をガイド可能としている。
【０１３８】
これらのカソード側セパレータ４の冷却媒体流路形成領域Ａ３については、アノード側セパレータ３と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【０１３９】
また、カソード側セパレータ４の前面には、アノード側セパレータ３の後面と同様に、薄肉部５０が形成されている。
【０１４０】
薄肉部５０は、酸素流路形成領域Ａ２をカソード側セパレータ４の厚み方向に投影した投影面の端縁と、燃料供給口３１、酸素排出口３３、燃料排出口３４および酸素供給口３６のそれぞれをカソード側セパレータ４の厚み方向に投影した投影面の端縁との間の領域の４箇所に形成されている。
【０１４１】
薄肉部５０は、カソード側セパレータ４の前面側から後面側に向かって凹むように厚みが薄肉化されている。薄肉部５０は、燃料供給口３１、酸素排出口３３、燃料排出口３４および酸素供給口３６のそれぞれに臨むように形成されている。
【０１４２】
また、カソード側セパレータ４においては、酸素排出口３３に臨む薄肉部５０、および、酸素供給口３６に臨む薄肉部５０には、酸素排出口３３および酸素供給口３６により給排される酸素を通過させるための酸素用貫通孔７３が形成されている。
【０１４３】
具体的には、酸素排出口３３に臨む薄肉部５０をカソード側セパレータ４の厚み方向に投影した投影面の端縁と、酸素流路形成領域Ａ２をカソード側セパレータ４の厚み方向に投影した投影面の端縁との境界には、酸素排出口３３によって排出される酸素を通過させるための酸素用貫通孔７３が貫通形成されている。
【０１４４】
また、酸素供給口３６に臨む薄肉部５０をカソード側セパレータ４の厚み方向に投影した投影面の端縁と、酸素流路形成領域Ａ２をカソード側セパレータ４の厚み方向に投影した投影面の端縁との境界には、酸素供給口３６によって供給される酸素を通過させるための酸素用貫通孔７３が貫通形成されている。
【０１４５】
さらに、各薄肉部５０には、アノード側セパレータ３と同様に、薄肉部５０を補強するための複数の補強リブ７５が形成されている。
【０１４６】
複数の補強リブ７５は、薄肉部５０において、互いに左右方向に間隔を隔てて並列配置されている。複数の補強リブ７５のそれぞれは、カソード側セパレータ４の薄肉部５０の前面から前側に突出し、上下方向に沿って延びるように形成されている。このような補強リブ７５は、酸素排出口３３に臨む薄肉部５０、および、酸素供給口３６に臨む薄肉部５０においては、薄肉部５０を補強するとともに、酸素をガイド可能としている。
【０１４７】
シール部材８は、柔軟性を有する樹脂などから形成されており、アノード側セパレータ３およびカソード側セパレータ４において、燃料流路２３、冷却媒体流路３０および酸素流路６８をそれぞれシールしている。
【０１４８】
具体的には、シール部材８は、図１および図２に示すように、アノード側セパレータ３の前面、および、カソード側セパレータ４の後面のそれぞれにおいて、燃料供給口１１、３１と、冷却媒体供給口１２、３２と、酸素排出口１３、３３と、燃料排出口１４、３４と、冷却媒体排出口１５、３５と、酸素供給口１６、３６とを、それぞれ隔てるように設けられている。
【０１４９】
また、このシール部材８は、第１シール固定孔６０、７０と、第２シール固定孔６１、７１とに嵌合可能な凸部６９を有している。そして、凸部６９が第１シール固定孔６０、７０と第２シール固定孔６１、７１とに嵌合されることにより、アノード側セパレータ３およびカソード側セパレータ４のそれぞれに、密着固定されている。
【０１５０】
なお、このようなシール部材８は、詳しくは後述するが、燃料供給口１１および燃料排出口１４による燃料流路２３への燃料の給排を許容し、また、酸素排出口１３および酸素供給口１６による酸素流路６８への酸素の給排を許容する。
【０１５１】
１対のカバーＣは、アノード側セパレータ３やカソード側セパレータ４と同じ大きさの略矩形平板形状に形成されている。また、前側のカバーＣには、燃料供給部４１、冷却媒体供給部４２、酸素排出部４３、燃料排出部４４、冷却媒体排出部４５および酸素供給部４６が形成されている。
【０１５２】
燃料供給部４１は、発電セルＳに燃料を供給するために、前側のカバーＣの右下側端部に配置されている。燃料供給部４１は、前側のカバーＣを前後に貫通するように、略円筒形状に形成されている。
【０１５３】
冷却媒体供給部４２は、発電セルＳに冷却媒体を供給するために、前側のカバーＣの下端部の左右方向中央に配置されている。冷却媒体供給部４２は、前側のカバーＣを前後に貫通するように、略円筒形状に形成されている。
【０１５４】
酸素排出部４３は、発電セルＳから酸素を排出させるために、前側のカバーＣの左下側端部に配置されている。酸素排出部４３は、前側のカバーＣを前後に貫通するように、略円筒形状に形成されている。
【０１５５】
燃料排出部４４は、発電セルＳから燃料を排出させるために、前側のカバーＣの左上側端部に配置されている。燃料排出部４４は、前側のカバーＣを前後に貫通するように、略円筒形状に形成されている。
【０１５６】
冷却媒体排出部４５は、発電セルＳから冷却媒体を排出させるために、前側のカバーＣの上端部の左右方向中央に配置されている。冷却媒体排出部４５は、前側のカバーＣを前後に貫通するように、略円筒形状に形成されている。
【０１５７】
酸素供給部４６は、発電セルＳに酸素を供給するために、前側のカバーＣの右上側端部に配置されている。酸素供給部４６は、前側のカバーＣを前後に貫通するように、略円筒形状に形成されている。
【０１５８】
なお、後側のカバーＣとアノード側セパレータ３との間には、図示しないシール部材が介在されている。後側のカバーＣとアノード側セパレータ３との間のシール部材（図示せず）は、少なくとも、燃料供給口１１、酸素排出口１３、燃料排出口１４および酸素供給口１６を囲むように設けられ、冷却媒体供給口１２および冷却媒体排出口１５による冷却媒体流路３０への冷却媒体の通過を許容する。
【０１５９】
また、カソード側セパレータ４と前側のカバーＣとの間にも、図示しないシール部材が介在されている。なお、カソード側セパレータ４と前側のカバーＣとの間のシール部材（図示せず）は、少なくとも、燃料供給口３１、酸素排出口３３、燃料排出口３４および酸素供給口３６を囲むように設けられ、冷却媒体供給口３２および冷却媒体排出口３５による冷却媒体流路３０への冷却媒体の通過を許容する。
【０１６０】
また、この燃料電池１は、さらに、膜電極接合体２およびアノード側セパレータ３の間と、膜電極接合体２およびカソード側セパレータ４の間とにおいて、図示しない拡散層が備えられており、燃料および酸素が、拡散層を介して膜電極接合体２に供給されるように構成されている。
【０１６１】
また、この燃料電池１には、さらに、導電性材料によって形成される図示しない集電板が備えられており、集電板（図示せず）に備えられた端子から燃料電池１で発生した起電力を外部に取り出すことができるように構成されている。
【０１６２】
次いで、燃料電池１における発電について説明する。
【０１６３】
この燃料電池１においては、図１に示すように、燃料供給部４１に燃料が供給され、酸素供給部４６に酸素（例えば、空気）が供給され、冷却媒体供給部４２に冷却媒体（例えば、水）が供給される。
【０１６４】
燃料としては、含水素液体燃料が挙げられる。
【０１６５】
含水素液体燃料は、分子中に水素原子を含有する液体燃料であって、例えば、アルコール類、ヒドラジン類などが挙げられ、好ましくは、ヒドラジン類が挙げられる。
【０１６６】
ヒドラジン類として、具体的には、例えば、ヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２）、水加ヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２・Ｈ２Ｏ）、炭酸ヒドラジン（（ＮＨ２ＮＨ２）２ＣＯ２）、塩酸ヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２・ＨＣｌ）、硫酸ヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２・Ｈ２ＳＯ４）、モノメチルヒドラジン（ＣＨ３ＮＨＮＨ２）、ジメチルヒドラジン（（ＣＨ３）２ＮＮＨ２、ＣＨ３ＮＨＮＨＣＨ３）、カルボンヒドラジド（（ＮＨＮＨ２）２ＣＯ）などが挙げられる。上記例示の燃料は、単独または２種類以上組み合わせて用いることができる。
【０１６７】
上記した燃料化合物のうち、炭素を含まない化合物、すなわち、ヒドラジン、水加ヒドラジン、硫酸ヒドラジンなどは、ＣＯおよびＣＯ２の生成がなく、触媒の被毒が生じないことから、耐久性の向上を図ることができ、実質的なゼロエミッションを実現することができる。
【０１６８】
また、上記例示の燃料としては、上記の燃料化合物をそのまま用いてもよいが、上記例示の燃料化合物を、例えば、水および／またはアルコール（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの低級アルコールなど）などの溶液として用いることができる。この場合、溶液中の燃料化合物の濃度は、燃料化合物の種類によっても異なるが、例えば、１〜９０質量％、好ましくは、１〜３０質量％である。
【０１６９】
さらに、燃料は、上記した燃料化合物をガス（例えば、蒸気）として用いることができる。
【０１７０】
燃料供給部４１に供給された燃料は、カソード側セパレータ４の燃料供給口３１を通過してアノード側セパレータ３の燃料供給口１１に供給され、その後、燃料流路形成領域Ａ１の右下側端部に供給される。
【０１７１】
具体的には、燃料供給口１１からアノード側セパレータ３の後面（図３（ｂ）参照）に供給された燃料は、燃料供給口１１に臨む薄肉部５０の補強リブ７５に案内されて、燃料用貫通孔７２に供給される。
【０１７２】
そして、燃料用貫通孔７２を通過した燃料は、アノード側セパレータ３の前面（図３（ａ）参照）の燃料流路形成領域Ａ１の右下側端部に供給される。すなわち、燃料流路形成領域Ａ１の右下側端部が、燃料を燃料流路２３に流入させるための流入部としての燃料流入部５１である。燃料流入部５１は、複数の第２燃料流路２１の並列方向における中央部分よりも一方側（右側）に配置されている。
【０１７３】
燃料流路形成領域Ａ１の右下側端部に供給された燃料は、複数の第１燃料流路２０内を上側および左上側へ流れて、第１の境界部分Ｂ１において一旦滞留された後、複数の第２燃料流路２１に供給される。
【０１７４】
このとき、右側の第１燃料流路２０内には突起２４が設けられているので、右側の第１燃料流路２０における燃料の流量を制限して、より左側の第２燃料流路２１に確実に燃料を分配することができる。
【０１７５】
また、第１の境界部分Ｂ１において、突起２４は、燃料流入部５１に近接するに従って、その数が増加している。
【０１７６】
そのため、燃料流入部５１と第２燃料流路２１とが近接する領域（右側）では、燃料が第１燃料流路２０内を流れる距離は短い一方、突起２４が比較的多数形成されており、燃料の流れを阻害する作用が強くなっている。これに対して、燃料流入部５１と第２燃料流路２１とが遠隔される領域（左側）では、燃料が第１燃料流路２０内を流れる距離は長いが、突起２４が比較的少数形成されており、燃料の流れを阻害する作用が弱くなっている。
【０１７７】
つまり、第１燃料流路２０内において、燃料の流れる距離が短い領域では、燃料の流れが強く阻害され、一方、燃料の流れる距離が長い領域では、燃料の流れを阻害する作用が弱くなっている。
【０１７８】
このように、燃料の流れる距離と、その流れを阻害する作用の強さとが調整されることにより、燃料流路形成領域Ａ１の右下側端部から複数の第１燃料流路２０に供給された燃料は、複数の第２燃料流路２１のそれぞれに均一に分配される。
【０１７９】
そして、複数の第２燃料流路２１に供給された燃料は、複数の第２燃料流路２１内を上側へ流れて、第２の境界部分Ｂ２において一旦滞留された後、複数の第３燃料流路２２に供給される。
【０１８０】
複数の第３燃料流路２２に供給された燃料は、複数の第３燃料流路２２内を上側および左上側へ流れて、燃料流路形成領域Ａ１の左上側端部から燃料排出口１４に排出される。
【０１８１】
具体的には、燃料流路形成領域Ａ１の左上側端部に到達した燃料は、燃料用貫通孔７２に供給され、その燃料用貫通孔７２を通過し、アノード側セパレータ３の後面（図３（ｂ）参照）に供給される。そして、燃料排出口１４に臨む薄肉部５０の補強リブ７５に案内されて、燃料排出口１４に排出される。すなわち、燃料流路形成領域Ａ１の左上側端部が、燃料を燃料流路２３から流出させるための流出部としての燃料流出部５２である。燃料流出部５２は、複数の第２燃料流路２１の並列方向における中央部分よりも他方側（左側）に配置されている。
【０１８２】
このとき、左側の第３燃料流路２２内には突起２４が設けられているので、左側の第３燃料流路２２における燃料の流量を制限して、より右側の第２燃料流路２１からも確実に燃料を排出することができる。これにより、複数の第２燃料流路２１における燃料の流量は、均一に調整される。
【０１８３】
また、第２の境界部分Ｂ２において、突起２４は、燃料流出部５２に近接するに従って、その数が増加している。
【０１８４】
そのため、燃料流出部５２と第２燃料流路２１とが近接する領域（左側）では、燃料が第３燃料流路２２内を流れる距離は短い一方、突起２４が比較的多数形成されており、燃料の流れを阻害する作用が強くなっている。これに対して、燃料流出部５２と第２燃料流路２１とが遠隔される領域（右側）では、燃料が第３燃料流路２２内を流れる距離は長いが、突起２４が比較的少数形成されており、燃料の流れを阻害する作用が弱くなっている。
【０１８５】
つまり、第３燃料流路２２内において、燃料の流れる距離が短い領域では、燃料の流れが強く阻害され、一方、燃料の流れる距離が長い領域では、燃料の流れを阻害する作用が弱くなっている。
【０１８６】
このように、燃料の流れる距離と、その流れを阻害する作用の強さとが調整されることにより、複数の第２燃料流路２１から排出された燃料は、複数の第３燃料流路２２のそれぞれに均一に分配される。
【０１８７】
そして、燃料排出口１４に排出された燃料は、カソード側セパレータ４の燃料排出口３４を通過して燃料排出部４４から排出される。
【０１８８】
また、酸素供給部４６に供給された酸素は、カソード側セパレータ４の前面（図４（ｂ）参照）において、酸素供給部４６に臨む薄肉部５０の補強リブ７５に案内されて、酸素用貫通孔７３に供給される。なお、酸素の一部は、酸素用貫通孔７３に供給されることなく、カソード側セパレータ４の酸素供給口３６を通過する。
【０１８９】
そして、酸素用貫通孔７３を通過した酸素は、カソード側セパレータ４の後面（図４（ａ）参照）の酸素流路形成領域Ａ２の右上側端部に供給される。すなわち、酸素流路形成領域Ａ２の右上側端部が、酸素を酸素流路６８に流入させるための流入部としての酸素流入部６３である。
【０１９０】
酸素流路形成領域Ａ２の右上側端部に供給された酸素は、右上側の第３酸素流路６７を下側へ流れ、複数の第１酸素流路６５の右上側に供給される。
【０１９１】
また、これとともに、酸素流路形成領域Ａ２の右上側端部に供給された酸素は、右上側の第３酸素流路６７を左側へ流れ、複数の第２酸素流路６６の内を左側へ流れて、左上側の第３酸素流路６７を下側へ流れ、複数の第１酸素流路６５の左上側に供給される。
【０１９２】
このとき、右上側および左上側の第３酸素流路６７内には突起３９が設けられているので、酸素の圧力損失を低減して、効率的に酸素を流すことができる。
【０１９３】
そして、複数の第１酸素流路６５に供給された酸素は、複数の第１酸素流路６５内を、左右方向に折り返されながら、上下方向に延びる葛折り状に流れて、左下側および右下側の複数の第３酸素流路６７に供給される。
【０１９４】
左下側の複数の第３酸素流路６７に供給された酸素は、複数の第３酸素流路６７内を下側へ流れて、酸素流路形成領域Ａ２の左下側端部から酸素排出口３３に排出される。
【０１９５】
また、右下側の複数の第３酸素流路６７に供給された酸素は、右下側の第３酸素流路６７を左側へ流れ、複数の第２酸素流路６６の内を左側へ流れて、左下側の第３酸素流路６７を下側へ流れて、酸素流路形成領域Ａ２の左下側端部から酸素排出口３３に排出される。
【０１９６】
具体的には、酸素流路形成領域Ａ２の左下側端部に到達した酸素は、酸素用貫通孔７３に供給され、その酸素用貫通孔７３を通過し、カソード側セパレータ４の前面（図４（ｂ）参照）に供給される。そして、酸素排出口３３に臨む薄肉部５０の補強リブ７５に案内されて、酸素排出口３３に排出される。すなわち、酸素流路形成領域Ａ２の左下側端部が、酸素を酸素流路６８から流出させるための流出部としての酸素流出部６４である。
【０１９７】
このとき、左下側および右下側の第３酸素流路６７内には突起３９が設けられているので、酸素の圧力損失を低減して、効率的に酸素を流すことができる。
【０１９８】
酸素排出口３３に排出された酸素は、酸素排出部４３から排出される。
【０１９９】
そして、上記したように燃料流路２３内を流れる燃料は、図示しない拡散層を介してアノード電極６に供給される。また、上記したように酸素流路６８内を流れる酸素は、図示しない拡散層を介してカソード電極７に供給される。
【０２００】
すると、アノード電極６においては、カソード電極７で生成し、電解質層５を通過した水酸化物イオン（ＯＨ−）と、燃料とが反応して、電子（ｅ−）と水（Ｈ２Ｏ）とが生成する。なお、カソード電極７における水酸化物イオン（ＯＨ−）の発生については、後述する。
【０２０１】
生成した電子（ｅ−）は、アノード側セパレータ３から外部回路（図示せず）を介してカソード側セパレータ４に移動され、カソード電極７へ供給される。また、生成した水（Ｈ２Ｏ）は、電解質層５をアノード電極６からカソード電極７へ移動する。
【０２０２】
そして、カソード電極７において、電子（ｅ−）と、水（Ｈ２Ｏ）と、酸素（Ｏ２）とが反応して、水酸化物イオン（ＯＨ−）を生成する。
【０２０３】
生成した水酸化物イオン（ＯＨ−）は、アニオン交換膜からなる電解質層５を、カソード電極７からアノード電極６へ移動する。
【０２０４】
このようなアノード電極６およびカソード電極７における電気化学的反応によって、起電力が生じ、発電が行われる。
【０２０５】
なお、この燃料電池１の運転条件は、特に限定されないが、アノード電極６側の加圧は、例えば、２００ｋＰａ以下、好ましくは、１００ｋＰａ以下であり、カソード電極７側の加圧は、例えば、２００ｋＰａ以下、好ましくは、１００ｋＰａ以下である。
【０２０６】
また、冷却媒体供給部４２に供給された冷却媒体は、カソード側セパレータ４の前面（図４（ｂ）参照）において、補強リブ７４に案内されて、冷却媒体流路形成領域Ａ３の左右方向中央下端部に供給される。
【０２０７】
また、冷却媒体は、カソード側セパレータ４の冷却媒体供給口３２を通過して、アノード側セパレータ３の冷却媒体供給口１２に供給され、アノード側セパレータ３の後面（図３（ｂ）参照）において、補強リブ７４に案内されて、冷却媒体流路形成領域Ａ３の左右方向中央下端部に供給される。すなわち、冷却媒体流路形成領域Ａ３の下端部が、冷却媒体を冷却媒体流路３０に流入させるための流入部としての冷却媒体流入部５３である。
【０２０８】
冷却媒体流路形成領域Ａ３の下端部に供給された冷却媒体は、複数の突起５５により流量調整されながら複数の第４整流リブ４７に案内され、第１冷却媒体流路２７内を、冷却媒体流入部５３から放射状に、上側、左上側および右上側へ流れて、複数の第２冷却媒体流路２８に供給される。
【０２０９】
そして、複数の第２冷却媒体流路２８に供給された冷却媒体は、複数の第５整流リブ４９に案内され、複数の第２冷却媒体流路２８内を上側へ流れて、第３冷却媒体流路２９に供給される。
【０２１０】
第３冷却媒体流路２９に供給された冷却媒体は、複数の突起５５により流量調整されながら複数の第６整流リブ４８に案内され、第３冷却媒体流路２９内を上側に流れるとともに、左右方向中央部に向かって収束するように流れて、冷却媒体流路形成領域Ａ３の上端部から冷却媒体排出口１５、３５に排出される。すなわち、冷却媒体流路形成領域Ａ３の上端部が、冷却媒体を冷却媒体流路３０から流出させるための流出部としての冷却媒体流出部５４である。
【０２１１】
そして、このように冷却媒体流路３０に冷却媒体が供給されることにより、発電セルＳが冷却される。
【０２１２】
なお、発電セルＳの温度は、例えば、−３０〜１２０℃、好ましくは、２０〜８０℃に調整される。
【０２１３】
このアノード側セパレータ３によれば、図３（ａ）に示すように、第１燃料流路２０は、燃料流入部５１から放射状に延びている。
【０２１４】
そのため、燃料流入部５１から燃料流路２３に流入した燃料は、複数の第１燃料流路２０によって、燃料流入部５１から放射状に案内されて、複数の第２燃料流路２１に流入される。
【０２１５】
つまり、燃料は、複数の第１燃料流路２０によって、効率よく複数の第２燃料流路２１に均一に分散される。
【０２１６】
また、複数の第３燃料流路２２は、燃料流出部５２へ向かって収束するように延びている。
【０２１７】
そのため、第２燃料流路２１から流出した燃料を、効率よく、燃料流出部５２へ収束させることができる。
【０２１８】
すなわち、このアノード側セパレータ３によれば、燃料を第１燃料流路２０、第２燃料流路２１および第３燃料流路２２に効率良く流すことができ、その結果、燃料電池１の大型化を抑制しながら、燃料電池１の発電効率の増大を図ることができる。
【０２１９】
また、このアノード側セパレータ３によれば、図３（ａ）に示すように、第１の境界部分Ｂ１および第２の境界部分Ｂ２が第２燃料流路２１に対して傾斜しているので、複数の第１燃料流路２０、および、複数の第３燃料流路２２が形成される部分の面積を小さくして、その分、複数の第２燃料流路２１が形成される面積を大きくすることができる。
【０２２０】
その結果、燃料電池１の大型化を抑制しながら、燃料電池１の発電効率の増大を図ることができる。
【０２２１】
また、このアノード側セパレータ３によれば、第１の境界部分Ｂ１および第２の境界部分Ｂ２が第２燃料流路２１に対して傾斜しているので、第１の境界部分Ｂ１および第２の境界部分Ｂ２において、燃料を一旦滞留させることができる。
【０２２２】
そのため、複数の第２燃料流路２１において、燃料の流速を均一化することができる。
【０２２３】
しかも、第１の境界部分Ｂ１および第２の境界部分Ｂ２が互いに平行に延びているので、複数の第２燃料流路２１の長さを均一に設定することができる。
【０２２４】
そのため、複数の第２燃料流路２１において、燃料を、略等しい流速で、略等しい距離流すことができる。
【０２２５】
その結果、燃料電池１の発電効率を安定させることができる。
【０２２６】
また、このアノード側セパレータ３によれば、図３（ａ）に示すように、第１の境界部分Ｂ１、および、第２の境界部分Ｂ２に、燃料の流量を調整するための突起２４が形成されている。
【０２２７】
そのため、突起２４により、複数の第２燃料流路２１のそれぞれに流入する燃料の流量、および、複数の第２燃料流路２１のそれぞれから流出する燃料の流量を、より均一化することができる。
【０２２８】
その結果、燃料電池１の発電効率をより安定させることができる。
【０２２９】
また、このアノード側セパレータ３によれば、図３（ａ）に示すように、燃料流入部５１が、燃料流路形成領域Ａ１の右下側端部に配置され、燃料流出部５２が、燃料流路形成領域Ａ１の左上側端部に配置されている。
【０２３０】
そのため、燃料流入部５１と燃料流出部５２との距離をより大きく設定することができ、燃料流入部５１と燃料流出部５２との間において、燃料流路２３をより長く確保することができる。
【０２３１】
その結果、燃料電池１の大型化を抑制しながら、燃料電池１の発電効率の増大をより図ることができる。
【０２３２】
また、このカソード側セパレータ４によれば、図４（ａ）に示すように、酸素を流すための酸素流路６８が形成される酸素流路形成領域Ａ２が、葛折り形状の第１酸素流路６５が形成される第１酸素流路形成領域Ａ２１と、第２酸素流路６６および突起３９が形成される第２酸素流路形成領域Ａ２２とを備えている。
【０２３３】
そのため、カソード側セパレータ４が第１酸素流路形成領域Ａ２１のみを備える場合に比べ、より多くの酸素を酸素流路６８（第１酸素流路６５および第２酸素流路６６）に流すことができる。
【０２３４】
また、このカソード側セパレータ４によれば、図４（ａ）に示すように、第２酸素流路形成領域Ａ２２には、第２酸素流路６６の左右方向（幅方向）両側に突起３９が形成されるため、優れた効率で酸素流路６８に酸素を流すことができる。
【０２３５】
すなわち、このような構成によれば、酸素を酸素流路６８に効率良く流すことができ、その結果、燃料電池１の大型化を抑制しながら、燃料電池１の発電効率の増大を図ることができる。
【０２３６】
また、このような燃料電池１によれば、図１および図２に示すように、アノード側セパレータ３およびカソード側セパレータ４の一辺（下辺）に沿って燃料供給口１１、３１、冷却媒体供給口１２、３２および酸素排出口１３、３３が備えられ、また、その一辺に対向する他辺（上辺）に沿って、燃料排出口１４、３４、冷却媒体排出口１５、３５および酸素供給口１６、３６が備えられる。
【０２３７】
そのため、長手方向における一辺（下辺）に燃料供給口１１、３１および酸素排出口１３、３３が、他辺（上辺）に燃料排出口１４、３４および酸素供給口１６、３６が備えられるとともに、長手方向に直交する幅方向における一辺に冷却媒体供給口１２、３２が、他辺に冷却媒体排出口１５、３５が形成される場合などに比べ、燃料流路３１、酸素流路６８および冷却媒体流路３０の形成面積を大きくとることができながら、アノード側セパレータ３およびカソード側セパレータ４の小型化を図ることができ、その結果、発電効率を低下させることなく燃料電池１の小型化を図ることができる。
【０２３８】
また、このような燃料電池１によれば、第１シール固定孔６０、７０および第２シール固定孔６１、７１にシール部材８を固定することにより、簡易かつ確実にシール部材８を取り付けることができる。
【０２３９】
また、このような燃料電池１では、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、第１冷却媒体流路２７が冷却媒体流入部５３から拡散するように延び、その第１冷却媒体流路２７に連続して第２冷却媒体流路２８が延び、さらに、その第２冷却媒体流路２８に連続して第３冷却媒体流路２９が冷却媒体流出部５４へ向かって収束するように延びている。
【０２４０】
そして、第１冷却媒体流路２７および第３冷却媒体流路２９には、冷却媒体流入部５３および冷却媒体流出部５４から断続的かつ放射状に延び、冷却媒体をガイドする第４整流リブ４７および第６整流リブ４９と、冷却媒体の流量を調整する突起５５とが形成されている。
【０２４１】
そのため、冷却媒体流入部５３から流入された冷却媒体は、第１冷却媒体流路２７において突起５５により分散されるとともに第４整流リブ４７により案内されて、第２冷却媒体流路２８に流入された後、第３冷却媒体流路２９において、突起５５により分散されるとともに第６整流リブ４９により案内されて、冷却媒体流出部５４から流出される。
【０２４２】
その結果、冷却媒体流路３０に冷却媒体を均一にかつ安定して流すことができ、燃料電池１の発電効率を安定させることができる。
【０２４３】
また、上記した説明では、第１燃料給排口を燃料供給口１１、３１とし、第２燃料給排口を燃料排出口１４、３４としたが、例えば、第１燃料給排口を燃料排出口１４、３４とし、第２燃料給排口を燃料供給口１１、３１としてもよい。また、上記した説明では、第１冷却媒体給排口を冷却媒体供給口１２、３２とし、第２冷却媒体給排口を冷却媒体排出口１５、３５としたが、例えば、第１冷却媒体給排口を冷却媒体排出口１５、３５とし、第２冷却媒体給排口を冷却媒体供給口１２、３２としてもよい。また、上記した説明では、第１酸素給排口を酸素排出口１３、３３とし、第２酸素給排口を酸素供給口１６、３６としたが、例えば、第１酸素給排口を酸素供給口１６、３６とし、第２酸素給排口を酸素排出口１３、３３としてもよい。
【０２４４】
さらに、上記した説明では、下辺に沿って、燃料供給口１１、３１、冷却媒体供給口１２、３２および酸素排出口１３、３３を順次形成し、また、上辺に沿って、燃料排出口１４、３４、冷却媒体排出口１５、３５および酸素供給口１６、３６を順次形成したが、これらの順序は上記に限定されず、任意の順序で配置することができる。
【符号の説明】
【０２４５】
１      燃料電池
２      膜電極接合体
３      アノード側セパレータ
２０    第１燃料流路
２１    第２燃料流路
２２    第３燃料流路
２３    燃料流路
５１    燃料流入部
５２    燃料流出部
【図１】
2014107118.tif 000003
【図２】
2014107118.tif 000004
【図３】
2014107118.tif 000005
【図４】
2014107118.tif 000006