(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発電ユニットが積層されて形成される燃料電池であって、
前記発電ユニットは、
電解質膜と、前記電解質膜の第１面にアノード側触媒層が積層され、前記第１面と反対側の面である第２面にカソード側触媒層が積層されている膜電極ガス拡散層接合体と、
前記膜電極ガス拡散層接合体の外周に沿って配置されるシール部と、
前記カソード側触媒層に面するように配置され、前記カソード側触媒層に酸化剤ガスを供給する多孔体流路と、
前記シール部と前記多孔体流路との間に設けられた遮蔽板と、
前記膜電極ガス拡散層接合体と前記多孔体流路とを挟持する一対のセパレータープレートと、
を備え、
前記シール部及び前記一対のセパレータープレートは、互いに対応する位置に開口部を有しており、
前記開口部は、前記複数の発電ユニットが積層されたときに連通して、前記多孔体流路から酸化剤排ガスを排出する酸化剤排ガス排出マニホールドを形成し、
前記遮蔽板と、前記多孔体流路と、前記一対のセパレータープレートのうち前記多孔体流路側に接する第１のセパレータープレートと、は、前記シール部により規定される前記酸化剤排ガス排出マニホールドの内側に突出している、燃料電池。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池において、
前記多孔体流路の前記酸化剤排ガス排出マニホールドの内側に突出している部分の両面は、前記遮蔽板と、前記第１のセパレータープレートとによって覆われている、燃料電池。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料電池において、
前記遮蔽板と前記第１のセパレータープレートのうち、前記酸化剤排ガス排出マニホールドにおける酸化剤排ガスの流れる向きにおいて下流側に配置される方は、上流側に配置される方よりも、前記酸化剤排ガス排出マニホールドの内側に突出している突出量が小さい、燃料電池。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料電池において、
前記多孔体流路は、前記前記遮蔽板及び前記第１のセパレータープレートよりも、前記酸化剤排ガス排出マニホールドの内側に突出している、燃料電池。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載に記載の燃料電池において、
前記遮蔽板と前記第１のセパレータープレートのうち、前記酸化剤排ガス排出マニホールドにおける酸化剤排ガスの流れる向きにおいて下流側に配置される方は、前記酸化剤排ガス排出マニホールドと前記多孔体流路とを連通させる孔またはスリットを有する、燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔体を反応ガス流路として用いている燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、力ソードの供給側マニホールドにエキスパンドメタルおよびシーリングプレートを突出させた燃料電池が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２３９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カソードガスの排出側では、反応により生成した水が排出される。しかしながら、上記特許文献１では、排出側マニホールドにおいて、効率よく排水するための構造については、十分な検討がされていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、複数の発電ユニットが積層されて形成される燃料電池が提供される。この燃料電池において、前記発電ユニットは、電解質膜と、前記電解質膜の両端にアノード側触媒層とカソード側触媒層とが積層している膜電極ガス拡散層接合体と、前記膜電極ガス拡散層接合体の外周に沿って配置されるシール部と、前記カソード側触媒層に面するように配置され、前記カソード側触媒層に酸化剤ガスを供給する多孔体流路と、前記シール部と前記多孔体流路との間に設けられた遮蔽板と、前記膜電極ガス拡散層接合体と前記多孔体流路とを挟持する一対のセパレータープレートと、を備え、前記シール部及び前記一対のセパレータープレートは、互いに対応する位置に開口部を有しており、前記開口部は、前記複数の発電ユニットが積層されたときに連通して、前記多孔体流路から酸化剤排ガスを排出する酸化剤排ガス排出マニホールドを形成し、前記遮蔽板と、前記多孔体流路と、前記一対のセパレータのうち前記多孔体流路側に接する第１のセパレータープレートと、は、前記シール部により規定される前記酸化剤排ガス排出マニホールドの内側に突出している。この形態の燃料電池によれば、遮蔽板と、多孔体流路と、一対のセパレータのうち多孔体流路側に接する第１のセパレータープレートとは、シール部により規定される酸化剤排ガス排出マニホールドの内側に突出しているので、燃料電池の反応により生成した生成水が酸化剤排ガス排出マニホールドに排出されやすく、酸化剤排ガス排出マニホールドから多孔体流路への水の逆流を抑制できる。
【０００７】
（２）上記形態の燃料電池において、前記多孔体流路の前記酸化剤排ガス排出マニホールドの内側に突出している部分の両面は、前記遮蔽板と、前記第１のセパレータープレートとによって覆われていてもよい。この形態の燃料電池燃料電池によれば、多孔体流路の両面は、遮蔽板と、第１のセパレータープレートとによって覆われていているので、この覆われた部分からの生成水の逆流を抑制できる。
【０００８】
（３）上記形態の燃料電池において、前記遮蔽板と前記第１のセパレータープレートのうち、前記酸化剤排ガス排出マニホールドにおける酸化剤排ガスの流れる向きにおいて下流側に配置される方は、上流側に配置される方よりも、前記酸化剤排ガス排出マニホールドの内側に突出している突出量が小さくてもよい。酸化剤排ガス排出マニホールドに排出された生成水は上流から下流に流れる。この形態の燃料電池によれば、多孔体流路の上流側が覆われているので、多孔体流路に生成水が逆流し難い。
【０００９】
（４）上記形態の燃料電池において、前記多孔体流路は、前記前記遮蔽板及び前記第１のセパレータープレートよりも、前記酸化剤排ガス排出マニホールドの内側に突出していてもよい。この形態の燃料電池によれば、多孔体の突出した部分から生成水を排出しやすい。
【００１０】
（５）上記形態の燃料電池において、前記遮蔽板と前記第１のセパレータープレートのうち、前記酸化剤排ガス排出マニホールドにおける酸化剤排ガスの流れる向きにおいて下流側に配置される方は、前記酸化剤排ガス排出マニホールドと前記多孔体流路とを連通させる孔またはスリットを有してもよい。この形態の燃料電池によれば、生成水を孔またはスリットから排出できる。
【００１１】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、燃料電池の他、燃料電池における生成水の排水構造、等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】燃料電池の外観を模式的に示す説明図である。
【図２】発電ユニットのターミナルプレート近傍における酸化剤排ガス排出マニホールド近傍を模式的に示す断面図である。
【図３】膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ）の構成を示す説明図である。
【図４】発電ユニットの酸化剤排ガス排出マニホールド近傍を拡大して示す説明図である。
【図５】比較例と本実施形態との酸化剤排ガスの流れ向きを示すシミュレーション結果を示す説明図である。
【図６】比較例の酸化剤排ガス排出マニホールドのターミナルプレート近傍における生成水の分布を示す説明図である。
【図７】本実施形態の酸化剤排ガス排出マニホールドのターミナルプレート近傍における生成水の分布を示す説明図である。
【図８】本実施形態と比較例の生成水の流れを簡単に比較する説明図である。
【図９】発電ユニットの圧力損失を示すグラフである。
【図１０】エアストイキ比と発電ユニットの電圧（セル電圧）とを示す説明図である。
【図１１】本実施形態の変形例の一部を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の実施形態：
図１は、燃料電池の外観を模式的に示す説明図である。燃料電池１０は、発電ユニット１００と、ターミナルプレート２００、２１０と、絶縁プレート２２０と、エンドプレート２３０、２４０と、を備える。発電ユニット１００は、複数有り、積層されている。ターミナルプレート２００、２１０は、積層された発電ユニット１００の両側にそれぞれ配置されており、発電ユニット１００からの電圧、電流を取り出すために用いられる。絶縁プレート２２０は、ターミナルプレート２００の外側に配置されている。なお、ボディとの固定場所によっては、ターミナルプレート２１０の外側に絶縁プレートを配置する構成であってもよい。エンドプレート２３０、２４０は、発電ユニット１００と、ターミナルプレート２００、２１０と、絶縁プレート２２０と、を締結するために燃料電池１０の両側に配置される。
【００１４】
燃料電池１０は、発電ユニット１００と、ターミナルプレート２００と、絶縁プレート２２０と、エンドプレート２３０とは、それぞれ複数の開口部を有しており、これらの開口部が連通してマニホールド３１０、３１５、３２０、３２５、３３０、３３５が形成されている。マニホールド３１０は、発電ユニット１００に酸化剤ガスを供給するために用いられるので、酸化剤ガス供給マニホールド３１０とも呼ぶ。以下、マニホールド３１５、３２０、３２５、３３０、３３５は、それぞれの役割から、「酸化剤排ガス排出マニホールド３１５」、「燃料ガス供給マニホールド３２０」、「燃料排ガス排出マニホールド３２５」、「冷媒供給マニホールド３３０」、「冷媒排出マニホールド３３５」とも呼ぶ。
【００１５】
図２は、発電ユニット１００のターミナルプレート２１０近傍における酸化剤排ガス排出マニホールド３１５近傍を模式的に示す断面図である。発電ユニット１００は、膜電極ガス拡散層接合体１１０（以下「ＭＥＧＡ１１０」と呼ぶ。）とフレーム１４０と、カソード側セパレータープレート１５０と、アノード側セパレータープレート１６０と、多孔体流路１７０と、遮蔽板１８０と、を備える。ＭＥＧＡ１１０の構成については、後述する。
【００１６】
フレーム１４０は、ＭＥＧＡ１１０を外縁から支持する部材であり、樹脂により形成されている。フレーム１４０は、カソード側セパレータープレート１５０と、アノード側セパレータープレート１６０とともに、酸化剤ガスや燃料ガス、冷媒の漏れをシールするため、シール部とも呼ぶ。フレーム１４０のカソード側には、遮蔽板１８０が配置されている。遮蔽板１８０は、金属製の板であり、一部が酸化剤排ガス排出マニホールド３１５内に突出している。なお、本実施形態では、カソード側セパレータープレート１５０と、アノード側セパレータープレート１６０と、フレーム１４０の長さが異なるので、酸化剤排ガス排出マニホールド３１５の端部（図２の下端）をフレーム１４０の端面１４０ａで規定するものとする。なお、フレーム１４０の製造バラツキやバリ等を考慮して、フレーム１４０の端面１４０ａの平均位置で規定しても良い。なお、酸化剤排ガス排出マニホールド３１５の他方の端（図２の上端）は、フレーム１４０の反対側の端面１４０ｂ、カソード側セパレータープレート１５０、アノード側セパレータープレート１６０の端部位置が図の上下方向で同じ位置のため、フレーム１４０の反対側の端面１４０ｂあるいは、カソード側セパレータープレート１５０の端部、アノード側セパレータープレート１６０端部のいずれで規定しても良い。ＭＥＧＡ１１０とフレーム１４０と遮蔽板１８０のカソード側には、多孔体流路１７０が配置されている。多孔体流路１７０は、酸化剤ガスを流すための流路であり、エキスパンドメタルにより形成されている。ただし、エキスパンドメタルの代わりに、他の種類の金属多孔体により形成されていてもよい。多孔体流路１７０は、遮蔽板１８０と同位置まで酸化剤排ガス排出マニホールド３１５内に突出している。なお、図２において、カソード側セパレータープレート１５０、多孔体流路１７０、遮蔽板１８０の突出している大きさについては、模式的に示している。
【００１７】
多孔体流路１７０の隣の発電ユニット１００側、あるいはターミナルプレート２１０側には、カソード側セパレータープレート１５０が配置される。カソード側セパレータープレート１５０は、金属製の板であり、一部が酸化剤排ガス排出マニホールド３１５内に突出している。ＭＥＧＡ１１０とフレーム１４０の多孔体流路１７０と反対側の面には、アノード側セパレータープレート１６０が配置される。アノード側セパレータープレート１６０は、凹凸のある金属製のプレートである。アノード側セパレータープレート１６０は、酸化剤排ガス排出マニホールド３１５内に突出していない。アノード側セパレータープレート１６０とＭＥＧＡ１１０との間には燃料ガス流路１３２が形成され、アノード側セパレータープレート１６０とカソード側セパレータープレート１５０との間には、冷媒流路が形成される。
【００１８】
図３は、膜電極ガス拡散層接合体１１０（ＭＥＧＡ１１０）の構成を示す説明図である。ＭＥＧＡ１１０は、電解質膜１１２と、カソード側触媒層１１４と、アノード側触媒層１１６と、カソード側ガス拡散層１１８と、アノード側ガス拡散層１２０と、を備える。電解質膜１１２は、プロトン伝導性を有する電解質膜であり、例えば、パーフルオロカーボンスルホン酸ポリマのようなフッ素系電解質樹脂（イオン交換樹脂）が用いられる。
【００１９】
カソード側触媒層１１４と、アノード側触媒層１１６は、触媒（例えば白金）を担持したカーボンを有している。本実施形態では、アノード側触媒層１１６は電解質膜１１２の第１面の全領域にわたって塗工されているが、カソード側触媒層１１４は電解質膜１１２の第２面のうちの一部の領域（発電領域）のみに塗工されている。この理由は、アノード側触媒層１１６は、カソード側触媒層１１４に比べて単位面積当たりの触媒量が少なくて良い（典型的には１／２以下であり、例えば約１／３）ので、電解質膜１１２の第１面の全領域に触媒を塗工しても過度の無駄とはならない反面、塗工工程が簡単になるからである。
【００２０】
カソード側触媒層１１４の上には、カソード側ガス拡散層１１８が配置され、アノード側触媒層１１６の上には、アノード側ガス拡散層１２０が配置されている。カソード側ガス拡散層１１８及びアノード側ガス拡散層１２０は、カーボンペーパーで形成されているただし、カーボンペーパーの代わりにカーボン不織布で形成されていてもよい。
【００２１】
図４は、発電ユニット１００の酸化剤排ガス排出マニホールド３１５近傍を拡大して示す説明図である。ここでは、本実施形態と、比較例の２つの構造を示している。本実施形態と比較例とも、多孔体流路１７０と、遮蔽板１８０とが、酸化剤排ガス排出マニホールド３１５内に突出している点は共通する。しかし、本実施形態では、カソード側セパレータープレート１５０と遮蔽板１８０が、多孔体流路１７０と同じ長さだけ酸化剤排ガス排出マニホールド３１５内に突出しており、多孔体流路１７０の両側の表面がこれらの２枚の板１５０、１８０により覆われている。これに対し、比較例では、カソード側セパレータープレート１５０は酸化剤排ガス排出マニホールド３１５内に突出していない点が異なる。
【００２２】
図５は、比較例と本実施形態との酸化剤排ガスの流れ向きを示すシミュレーション結果を示す説明図である。本実施形態では、多孔体流路１７０の両面が遮蔽板１８０とカソード側セパレータープレート１５０とによって覆われているので、多孔体流路１７０から排出される酸化剤排ガス及び生成水の方向は、酸化剤排ガス排出マニホールド３１５を流れる酸化剤排ガスの流れ方向とほぼ垂直方向である。これに対し、比較例では、多孔体流路１７０のカソード側セパレータープレート１５０側の面の一部は、カソード側セパレータープレート１５０によって覆われていないので、多孔体流路１７０から排出される酸化剤排ガス及び生成水は、酸化剤排ガス排出マニホールド３１５を流れる酸化剤排ガスの流れ方向とほぼ垂直方向だけでなく、酸化剤排ガス排出マニホールド３１５を流れる酸化剤排ガスの流れ方向と逆方向にも流れる。
【００２３】
図６は、比較例の酸化剤排ガス排出マニホールド３１５のターミナルプレート２１０近傍における生成水の分布を示す説明図である。上述したように、比較例では、多孔体流路１７０から排出される酸化剤排ガス及び生成水は、酸化剤排ガス排出マニホールド３１５を流れる酸化剤排ガスの流れ方向と逆方向にも流れるので、生成水は、図６左図の矢印で示すように酸化剤排ガス排出マニホールド３１５の奥、すなわち、ターミナルプレート２１０近傍に寄せ集まり滞留する。ここで、燃料電池１０（図１）に対する負荷が小さくなって酸化剤ガスの流量が減少すると、多孔体流路１７０から排出される酸化剤排ガスに対して、滞留した生成水（以下「滞留水」とも呼ぶ。）が、蓋のように作用し、酸化剤排ガスの排出を阻害する。この結果、酸化剤ガスの圧力損失が増大する。そうすると、奥側の発電ユニット１００に酸化剤ガスが供給され難くなる。また、滞留水と多孔体流路１７０との接触部の大きさが大きいので、燃料電池１０への酸化剤ガスの供給が停止した場合には、多孔体流路１７０に滞留水が逆流し易い。
【００２４】
図７は、本実施形態の酸化剤排ガス排出マニホールド３１５のターミナルプレート２１０近傍における生成水の分布を示す説明図である。多孔体流路１７０の酸化剤排ガスの出口部分には、滞留水はほとんど存在しないため、他の部分に滞留水が存在しても、滞留水が蓋のように作用し難い。また、滞留水と多孔体流路１７０との接触部の大きさが小さいので、燃料電池１０への酸化剤ガスの供給が停止した場合であっても、多孔体流路１７０に滞留水が逆流し難い。
【００２５】
図８は、本実施形態と比較例の生成水の流れを簡単に比較する説明図である。本実施形態では、酸化剤排ガスや生成水は、多孔体流路１７０の長手方向に沿った方向（図８の上下方向）に排出される。これに対し、比較例では、酸化剤排ガスや生成水は、多孔体流路１７０の長手方向に沿った方向と酸化剤排ガス排出マニホールド３１５の上流側に向かう方向との中間の方向に向けて排出される。なお、本実施形態では、図７に示すように滞留水（生成水）は、カソード側セパレータープレート１５０と、遮蔽板１８０との間の凹部に溜まるが、滞留水は、多孔体流路１７０とほとんど接していないので、多孔体流路１７０には逆流し難い。一方、比較例では、図６に示すように、滞留水（生成水）は、多孔体流路１７０と、遮蔽板１８０との間の凹部に溜まり、多孔体流路１７０と接しており、多孔体流路１７０に逆流し易いと言える。
【００２６】
図９は、発電ユニット１００の圧力損失を示すグラフである。なお、図９では、圧力損失を、比較例のドライ状態における圧力損失を１．０としたときの比を用いて示している。また、燃料電池１０には、多数の発電ユニット１００があるが、グラフの値は平均値である。ドライとは、燃料電池１０において発電をしていない状態、すなわち生成水が発生しない状態で酸化剤ガスを流したときを意味する。ウェットとは、燃料電池１０において、最大電流量で発電をしている状態、すなわち生成水の生成量が最も多い状態で酸化剤ガスを流したときを意味する。燃料電池１０が車両等に搭載されて使用される場合には、このドライとウェットとの間の状態で運転される。
【００２７】
一般に、酸化剤ガス供給マニホールド３１０の入口側は、発電ユニット１００に酸化剤ガスが入り易いが、ターミナルプレート２１０との突き当たり側は、圧力損失のため発電ユニット１００に酸化剤ガスが入り難い。特にウェット状態では、入口側の圧力損失はドライ状態とあまり変わらないが、ターミナルプレート２１０との突き当たり側では、生成水によりさらに圧力損失が増大し、圧力損失のため発電ユニット１００に酸化剤ガスが入り難くなる。したがって、ドライよりもウェットの方が、圧力損失が大きい。
【００２８】
上述したように、車両では、燃料電池１０は、ドライとウェットとの間の状態で運転される。そのため、圧力損失の大きなウェット側において、圧力損失が小さいことが好ましい。比較例のドライ状態における圧力損失を１．０としたときのウェット側で圧力損失は、比較例では、２．８であり、本実施形態では、２．５であるので、比較例よりも、本実施形態の方が好ましい。
【００２９】
また、ウェット／ドライ圧力損失比も、以下の理由により小さい方がよい。例えば、高温で燃料電池１０が運転される場合の運転状態は、高温により乾燥しており、ドライにおける運転状態に近い。ここで、車両が停車し、駐車場に入る場合のように、ゆっくり動く場合、燃料電池１０の温度が下がるため、運転状態は、ドライからウェットに変わる。この場合、全ての発電ユニット１００は、同じようなウェットとはならない。ここで、ドライ状態とウェット状態との圧力損失比が大きいと、これらの２つの状態における各発電ユニット１００のガス供給状態が大きく異なるので、効率的な発電が阻害されるおそれがある。したがって、ウェット／ドライ圧力損失比も小さい方が好ましい。ウェット／ドライ圧力損失比は、比較例では、２．８であり、本実施形態では、２．４であるので、比較例よりも、本実施形態の方が好ましい。
【００３０】
図１０は、エアストイキ比と発電ユニット１００の電圧（セル電圧）とを示す説明図である。本実施形態では、発電ユニット１００に一定の電流を流したときの発電ユニット１００の電圧を測定している。ここで、エアストイキ比とは、発電ユニット１００に一定の電流を流すのに必要な酸化剤ガス量に対する、発電ユニット１００に流す酸化剤ガス量の比を意味する。例えば、エアストイキ比２であれば、発電ユニット１００に一定の電流を流すのに必要な酸化剤ガス量の２倍の量の酸化剤ガスを発電ユニットに流している。ここで、生成水の滞留による影響は、酸化剤ガスの流量の少ない低エアストイキ比側で現れ易い。エアストイキ比の低い領域では、実施形態の方が、比較例よりもセル電圧が高く、本実施形態の効果が現れていると言える。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態では、多孔体流路１７０と、カソード側セパレータープレート１５０と、遮蔽板１８０とが、フレーム１４０で規定される酸化剤排ガス排出マニホールドの内側に突出しているので、多孔体流路１７０の酸化剤排ガスの出口部分には、滞留水はほとんど存在せず、滞留水が蓋のように作用し難い。また、滞留水と多孔体流路１７０との接触部の大きさが小さいので、燃料電池１０への酸化剤ガスの供給が停止した場合であっても、多孔体流路１７０に滞留水が逆流し難い。その結果、生成水が排出し易く、ウェットにおける発電性能の低下を抑制できる。
【００３２】
図１１は、本実施形態の変形例の一部を示す説明図である。図１１（Ａ）は、多孔体流路１７０と、カソード側セパレータープレート１５０と、遮蔽板１８０とを、フレーム１４０で規定される酸化剤排ガス排出マニホールドの内側に突出させている点は本実施形態と共通するが、遮蔽板１８０の突出量を多孔体流路１７０の突出量よりも小さくしている。その結果、遮蔽板１８０は、多孔体流路１７０のフレーム１４０の端面１４０ａ寄りを覆っているが、多孔体流路１７０の端部（図１１（Ａ）の上側）を覆っていない。この形態では、酸化剤排ガス及び生成水は、酸化剤排ガスや生成水は、多孔体流路１７０の長手方向に沿った方向と酸化剤排ガス排出マニホールド３１５の下流側に向かう方向との中間の方向に向けて排出される。そのため、生成水が逆流することはなく、スムーズに排出される。なお、遮蔽板１８０をフレーム１４０で規定される酸化剤排ガス排出マニホールド３１５の内側に突出させない構成であってもよい。
【００３３】
図１１（Ｂ）は、多孔体流路１７０と、カソード側セパレータープレート１５０と、遮蔽板１８０との配置は、本実施形態と同じであるが、遮蔽板１８０に多数の孔１８１を備える点が異なる。この形態では、酸化剤排ガスや生成水は、本実施形態と同様に、多孔体流路１７０の長手方向に沿った方向に排出される他、遮蔽板１８０の孔１８１から酸化剤排ガスの流れの下流方向に排出される。そのため、生成水が逆流することはなく、燃料電池１０該に容易に排出される。なお、生成水が排出可能であれば、孔１８１の代わりにスリットを採用しても良い。
【００３４】
図１１（Ｃ）は、多孔体流路１７０と、カソード側セパレータープレート１５０と、遮蔽板１８０とを、フレーム１４０で規定される酸化剤排ガス排出マニホールド３１５の内側に突出させている点は、本実施形態と共通するが、遮蔽板１８０とカソード側セパレータープレート１５０の突出量を多孔体流路１７０の突出量よりも小さくしている。すなわち、多孔体流路１７０のフレーム１４０の端面１４０ａ寄りは、カソード側セパレータープレート１５０と、遮蔽板１８０とによって覆われているが、多孔体流路１７０の端部（図１１（Ｃ）の上側）は、遮蔽板１８０とカソード側セパレータープレート１５０に覆われていない。この形態では、酸化剤排ガスや生成水は、本実施形態と同様に、多孔体流路１７０の長手方向に沿った方向に排出される。滞留水が存在する場合、図６の右図あるいは、図７に示すように、カソード側セパレータープレート１５０と、遮蔽板１８０との間に溜まる。この形態であっても、図７に示した本実施形態と同様に、多孔体流路１７０は、滞留水と接触し難いので、滞留水が蓋のように作用し難い。また、燃料電池１０への酸化剤ガスの供給が停止した場合であっても、多孔体流路１７０に滞留水が逆流し難い。なお、遮蔽板１８０とカソード側セパレータープレート１５０の突出量が多孔体流路１７０の突出量よりも小さければ、遮蔽板１８０とカソード側セパレータープレート１５０それぞれの突出量は、同じ突出量か、酸化剤排ガスの流れの上流側であるカソード側セパレータープレート１５０の方が突出していることが好ましい。『多孔体流路１７０の突出量＞カソード側セパレータープレート１５０の突出量≧遮蔽板１８０の突出量』であることが好ましい。ただし、遮蔽板１８０方をカソード側セパレータープレート１５０よりも突出させても良い。
【００３５】
上記実施形態において、発電ユニット１００のカソード側を酸化剤排ガス排出マニホールド３１５の流れの上流側、アノード側を下流側としているが、カソードとアノードの関係は逆であっても良い。この場合、変形例の図１１（Ａ）に対応する例では、カソード側セパレータープレート１５０の突出量が、多孔体流路１７０と、遮蔽板１８０の突出量よりも小さくすればよい。また、変形例の図１１（Ｂ）に対応する例では、カソード側セパレータープレート１５０に開口を設ければ良い。
【００３６】
上述した実施形態及び各種の変形例から理解できるように、遮蔽板１８０と、多孔体流路１７０と、カソード側セパレータープレート１５０とが、フレーム１４０により規定される酸化剤排ガス排出マニホールド３１５の内側に突出していることが好ましい。
【００３７】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【符号の説明】
【００３８】
１０…燃料電池
１００…発電ユニット
１１０…膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ）
１１２…電解質膜
１１４…カソード側触媒層
１１６…アノード側触媒層
１１８…カソード側ガス拡散層
１２０…アノード側ガス拡散層
１３２…燃料ガス流路
１４０…フレーム
１４０ａ、１４０ｂ…端面
１５０…カソード側セパレータープレート
１６０…アノード側セパレータープレート
１７０…多孔体流路
１８０…遮蔽板
１８１…孔
２００、２１０…ターミナルプレート
２２０…絶縁プレート
２３０、２４０…エンドプレート
３１０…酸化剤ガス供給マニホールド
３１５…酸化剤排ガス排出マニホールド
３２０…燃料ガス供給マニホールド
３２５…燃料排ガス排出マニホールド
３３０…冷媒供給マニホールド
３３５…冷媒排出マニホールド
【図１】
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【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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【図１１】
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