(57)【要約】【課題】簡単且つ経済的な構成で、金属部品の電蝕による腐食を確実に阻止することを可能する。【解決手段】積層体１４にターミナルプレート１６ａ、絶縁プレート１８ａ及びエンドプレート２０ａが積層される。ターミナルプレート１６ａには、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ、冷却媒体供給連通孔３０ａ、燃料ガス排出連通孔３２ｂ、燃料ガス供給連通孔３２ａ、冷却媒体排出連通孔３０ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂの少なくとも下部に臨んで、生成水や冷却媒体に直接接触して集電を行う集電部５４が設けられる。【選択図】図３
2006059679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質の両側に一対の電極が配設される電解質・電極構造体を有し、前記電解質・電極構造体とセパレータとを交互に積層するとともに、積層方向両端にターミナルプレート及び絶縁プレートを介装してエンドプレートが配設され、積層方向に貫通して少なくとも冷却媒体又は反応ガスのいずれかの流体を流す流体連通孔が形成される燃料電池スタックであって、
少なくとも前記流体連通孔のいずれかに配設され、前記流体連通孔を流れる前記流体に接触して集電を行う集電部材を備えることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池スタックにおいて、前記集電部材は、前記電解質・電極構造体と前記セパレータとを交互に積層した積層体の少なくとも高電位側に配設されることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項３】
請求項１又は２記載の燃料電池スタックにおいて、前記集電部材は、導電性板材、導電性網材、導電性フィン部材又は導電性棒材のいずれかで構成されることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、前記ターミナルプレートに前記流体連通孔が形成されるとともに、
前記集電部材は、前記ターミナルプレートに前記流体連通孔に対応して一体的又は個別に設けられることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、前記絶縁プレートには、前記集電部材が配設される前記流体連通孔の内方に位置し、前記ターミナルプレートを収容する凹部が形成されるとともに、
前記集電部材は、前記ターミナルプレートに接続端子を介して電気的に接続されることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、前記集電部材は、防錆構造を有することを特徴とする燃料電池スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質の両側に一対の電極が配設される電解質・電極構造体を有し、前記電解質・電極構造体とセパレータとを交互に積層するとともに、積層方向両端にターミナルプレート及び絶縁プレートを介装してエンドプレートが配設され、積層方向に貫通して少なくとも冷却媒体又は反応ガスのいずれかの流体を流す流体連通孔が形成される燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜（電解質）の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を対設した電解質膜・電極構造体を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層するとともに、積層方向両端には、ターミナルプレート、絶縁プレート及びエンドプレートが配置されることにより、燃料電池スタックを構成している。
【０００３】
この燃料電池において、アノード側電極には、燃料ガス、例えば、主に水素を含有するガス（以下、水素含有ガスともいう）が供給される一方、カソード側電極には、酸化剤ガス、例えば、主に酸素を含有するガスあるいは空気（以下、酸素含有ガスともいう）が供給されている。アノード側電極に供給された燃料ガスは、電極触媒上で水素がイオン化され、電解質膜を介してカソード側電極側へと移動する。その間に生じた電子は外部回路に取り出され、直流の電気エネルギとして利用される。
【０００４】
上記の燃料電池では、それぞれのセパレータの面内に、アノード側電極に燃料ガスを流すための燃料ガス流路と、カソード側電極に酸化剤ガスを流すための酸化剤ガス流路とが設けられている。さらに、セパレータ間には、冷却媒体を流すための冷却媒体流路が前記セパレータの面方向に沿って設けられている。
【０００５】
一般的に、燃料電池は、セパレータの内部に積層方向に貫通する流体供給連通孔及び流体排出連通孔が設けられる、所謂、内部マニホールド型燃料電池を構成している。そして、流体である燃料ガス、酸化剤ガス及び冷却媒体は、それぞれの流体供給連通孔から燃料ガス流路、酸化剤ガス流路及び冷却媒体流路に供給された後、それぞれの流体排出連通孔に排出されている。
【０００６】
この種の内部マニホールド型燃料電池では、必要に応じてターミナルプレートやエンドプレートにも、上記の流体供給連通孔及び流体排出連通孔が設けられている。その際、ターミナルプレート等のような金属製プレートでは、生成水や冷却水が接触して電蝕が発生し易くなり、腐食が惹起されるおそれがある。
【０００７】
そこで、例えば、特許文献１に開示されている燃料電池スタックでは、図１３に示すように、セパレータ１と絶縁プレート２との間に端子板（ターミナルプレート）３が介装されている。セパレータ１、端子板３及び絶縁プレート２には、連通孔４が積層方向に貫通するとともに、前記端子板３の内周には、前記連通孔４を周回して係止部５が全周にわたって形成されている。
【０００８】
端子板３には、絶縁グロメット６が取り付けられている。この絶縁グロメット６は、係止部５に嵌着される係合部７を設けるとともに、隣接するセパレータ１及び絶縁プレート２との接触部分に対応してシールリップ８を有している。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１２４２９２号公報（図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記の特許文献１では、絶縁構造として形状が複雑なグロメット６を使用するとともに、端子板３の内周には、係止部５を周回形成する必要がある。このため、絶縁構造自体を経済的に構成することが困難になり、特に燃料電池スタック内に多数の絶縁構造が設けられる際には、製造コストが相当に高騰するという問題がある。
【００１１】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単且つ経済的な構成で、金属部品の電蝕による腐食を確実に阻止することが可能な燃料電池スタックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、電解質の両側に一対の電極が配設される電解質・電極構造体を有し、前記電解質・電極構造体とセパレータとを交互に積層するとともに、積層方向両端にターミナルプレート及び絶縁プレートを介装してエンドプレートが配設され、積層方向に貫通して少なくとも冷却媒体又は反応ガスのいずれかの流体を流す流体連通孔が形成される燃料電池スタックである。
【００１３】
燃料電池スタックは、少なくとも流体連通孔のいずれかに配設され、前記流体連通孔を流れる流体に接触して集電を行う集電部材を備えている。
【００１４】
また、集電部材は、電解質・電極構造体とセパレータとを交互に積層した積層体の少なくとも高電位側に配設されることが好ましい。高電位側の腐食電流を良好に低減することができるからである。
【００１５】
さらに、集電部材は、導電性板材、導電性網材、導電性フィン部材又は導電性棒材のいずれかで構成されることが好ましい。さらにまた、ターミナルプレートに流体連通孔が形成されるとともに、集電部材は、前記ターミナルプレートに前記流体連通孔に対応して一体的又は個別に設けられることが好ましい。
【００１６】
また、絶縁プレートには、集電部材が配設される流体連通孔の内方に位置し、ターミナルプレートを収容する凹部が形成されるとともに、集電部材は、前記ターミナルプレートに接続端子を介して電気的に接続されることが好ましい。さらに、集電部材は、防錆構造を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、流体連通孔を流れる流体に集電部材が直接接触するため、生成水や冷却媒体を介してこの集電部材に強制的に電流を流すことができる。これにより、腐食電流を有効に低減することができ、簡単且つ経済的な構成で、ターミナルプレート等の金属部品に電蝕による腐食が発生することを確実に抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０の一部分解斜視図である。
【００１９】
燃料電池スタック１０は、例えば、自動車等の車両に搭載されている。この燃料電池スタック１０は、複数の発電セル１２が矢印Ａ方向に積層された積層体１４を備え、前記積層体１４の積層方向両端には、ターミナルプレート１６ａ、１６ｂ及び絶縁プレート１８ａ、１８ｂを介装してエンドプレート２０ａ、２０ｂが配置される。エンドプレート２０ａ、２０ｂは、図示しない締め付けボルトにより積層方向に締め付けられる。
【００２０】
図１及び図２に示すように、各発電セル１２は、電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）２２と、前記電解質膜・電極構造体２２を挟持する薄板波形状の第１及び第２金属セパレータ２４、２６とを備える。なお、第１及び第２金属セパレータ２４、２６に代替して、例えば、カーボンセパレータを使用してもよい。
【００２１】
発電セル１２の矢印Ｂ方向の一端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガス（空気等）を供給するための酸化剤ガス供給連通孔２８ａ、冷却媒体、例えば、純水やエチレングリコール等を供給するための冷却媒体供給連通孔３０ａ、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔３２ｂが設けられる。
【００２２】
発電セル１２の矢印Ｂ方向の他端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔３２ａ、冷却媒体を排出するための冷却媒体排出連通孔３０ｂ、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔２８ｂが設けられる。
【００２３】
電解質膜・電極構造体２２は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜３４と、前記固体高分子電解質膜３４を挟持するアノード側電極３６及びカソード側電極３８とを備える。
【００２４】
アノード側電極３６及びカソード側電極３８は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層（図示せず）と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層（図示せず）とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜３４の両面に形成される。
【００２５】
第１金属セパレータ２４は、電解質膜・電極構造体２２に向かう面に酸化剤ガス供給連通孔２８ａと酸化剤ガス排出連通孔２８ｂとを連通する酸化剤ガス流路４０を設ける。第１金属セパレータ２４は、反対の面に冷却媒体供給連通孔３０ａと冷却媒体排出連通孔３０ｂとを連通する冷却媒体流路４２を設ける。
【００２６】
第２金属セパレータ２６は、電解質膜・電極構造体２２に向かう面に燃料ガス流路４４を設けるとともに、この燃料ガス流路４４は、燃料ガス供給連通孔３２ａと燃料ガス排出連通孔３２ｂとに連通する。第２金属セパレータ２６は、反対の面に第１金属セパレータ２４と重なり合って冷却媒体流路４２を一体的に形成する。
【００２７】
酸化剤ガス流路４０、冷却媒体流路４２及び燃料ガス流路４４は、例えば、矢印Ｂ方向に延在する複数本の溝部により構成される。第１及び第２金属セパレータ２４、２６の面の周縁部には、図示しないシール部材が一体成形される。
【００２８】
図１及び図３に示すように、エンドプレート２０ａの矢印Ｂ方向の一端側には、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ、冷却媒体供給連通孔３０ａ及び燃料ガス排出連通孔３２ｂに連通するマニホールド配管４６ａ、４８ａ及び５０ｂが一体的又は個別に配設される。エンドプレート２０ａの矢印Ｂ方向の他端側には、燃料ガス供給連通孔３２ａ、冷却媒体排出連通孔３０ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂに連通するマニホールド配管５０ａ、４８ｂ及び４６ｂが一体的又は個別に配設される。
【００２９】
図４に示すように、エンドプレート２０ａには、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ、冷却媒体供給連通孔３０ａ、燃料ガス排出連通孔３２ｂ、燃料ガス供給連通孔３２ａ、冷却媒体排出連通孔３０ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂの各矩形状内周面に絶縁グロメット５２が配設される。
【００３０】
図３及び図４に示すように、ターミナルプレート１６ａは、金属製プレート、例えば、銅製プレートで構成される。ターミナルプレート１６ａには、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ、冷却媒体供給連通孔３０ａ、燃料ガス排出連通孔３２ｂ、燃料ガス供給連通孔３２ａ、冷却媒体排出連通孔３０ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂの少なくとも下部に臨んで集電部（集電部材）５４が設けられる。
【００３１】
集電部５４は、ターミナルプレート１６ａに一体的に設けられているが、前記ターミナルプレート１６ａと別体に構成してもよい。集電部５４には、複数の孔部５６が形成され、流体抵抗（圧損）を緩和するように構成されるとともに、その表面には、防錆構造として、例えば、金メッキ処理部５８が設けられている。
【００３２】
ターミナルプレート１６ｂは、上記のターミナルプレート１６ａと同様に構成されており、その詳細な説明は省略する。なお、ターミナルプレート１６ａは、積層体１４の高電位側（カソード側）に配設されており、この高電位側の腐食電流を低減するために集電部５４が設けられる。一方、ターミナルプレート１６ｂは、積層体１４の低電位側（アノード側）に配設されており、低電位による影響を回避するために、必要に応じて前記集電部５４が設けられる。
【００３３】
このように構成される燃料電池スタック１０の動作について、以下に説明する。
【００３４】
先ず、図１に示すように、酸化剤ガスは、マニホールド配管４６ａから燃料電池スタック１０の酸化剤ガス供給連通孔２８ａに供給される。一方、燃料ガスは、マニホールド配管５０ａから燃料電池スタック１０の燃料ガス供給連通孔３２ａに供給される。また、冷却媒体は、マニホールド配管４８ａから燃料電池スタック１０の冷却媒体供給連通孔３０ａに供給される。
【００３５】
燃料電池スタック１０内では、酸化剤ガスが、酸化剤ガス供給連通孔２８ａから第１金属セパレータ２４の酸化剤ガス流路４０に導入され、電解質膜・電極構造体２２のカソード側電極３８に沿って移動する。一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔３２ａから第２金属セパレータ２６の燃料ガス流路４４に導入され、電解質膜・電極構造体２２のアノード側電極３６に沿って移動する。
【００３６】
従って、各電解質膜・電極構造体２２では、カソード側電極３８に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極３６に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。
【００３７】
次いで、カソード側電極３８に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出連通孔２８ｂに沿って流動した後、エンドプレート２０ａに連結されたマニホールド配管４６ｂに排出される。同様に、アノード側電極３６に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス排出連通孔３２ｂに排出されて流動し、エンドプレート２０ａに連結されたマニホールド配管５０ｂに排出される。
【００３８】
また、純水やエチレングリコール等の冷却媒体は、第１及び第２金属セパレータ２４、２６間の冷却媒体流路４２に導入された後、矢印Ｂ方向に沿って流動する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体２２を冷却した後、冷却媒体排出連通孔３０ｂを移動し、エンドプレート２０ａに連結されたマニホールド配管４８ｂに排出されて循環使用される。
【００３９】
この場合、第１の実施形態では、ターミナルプレート１６ａ、１６ｂには、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ、冷却媒体供給連通孔３０ａ、燃料ガス排出連通孔３２ｂ、燃料ガス供給連通孔３２ａ、冷却媒体排出連通孔３０ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂの少なくとも下部に臨んで集電部５４が一体的（または別体）に設けられるとともに、この集電部５４には、複数の孔部５６が形成されている。さらに、集電部５４の表面には、防錆用の金メッキ処理部５８が設けられている。
【００４０】
このため、例えば、反応により生成水が発生し易い酸化剤ガス排出連通孔２８ｂでは、この生成水がターミナルプレート１６ａ、１６ｂの各集電部５４に直接接触し、前記生成水を介して前記ターミナルプレート１６ａ、１６ｂに電流を強制的に流すことができる。従って、特に、ターミナルプレート１６ａに腐食電流が流れ、前記ターミナルプレート１６ａに電蝕が発生することを有効に抑制することが可能になる。
【００４１】
具体的には、図５に示す冷却媒体供給連通孔３０ａにおいて、図６に示す等価回路を参照しながら以下に説明する。
【００４２】
各発電セル１２間に形成される冷却媒体流路４２は、導入部（ブリッジ部）４２ａを介して冷却媒体供給連通孔３０ａに連通している。冷却媒体供給連通孔３０ａの内面及び導入部４２ａの内面には、絶縁被膜が設けられている。このため、図６に示すように、各発電セル１２間には、導入部４２ａの液抵抗ＲAが存在する一方、各発電セル１２毎に冷却媒体供給連通孔３０ａの液抵抗ＲBが存在している。
【００４３】
発電セル１２は、例えば、１Ｖの電圧を発生するとともに、２２０個の前記発電セル１２が直列に積層されている。高電位側であるターミナルプレート１６ａには、集電部５４の反応抵抗ＲCが発生するとともに、低電位側のターミナルプレート１６ｂには、同様に、前記集電部５４による反応抵抗ＲCが発生している。
【００４４】
ここで、ターミナルプレート１６ａにのみ集電部５４を設ける構成（本実施例１）と、ターミナルプレート１６ａ、１６ｂに前記集電部５４を設ける構成（本実施例２）と、前記ターミナルプレート１６ａ、１６ｂに前記集電部５４を設けない構成（従来例）とが用意された。
【００４５】
そこで、本実施例１、本実施例２及び従来例を用いて、発電セル１２の位置と各冷却媒体流路４２を流れる腐食電流との関係を検出した。その結果が図７に示されている。
【００４６】
図７から諒解されるように、従来例では、高電位側で冷却媒体流路４２中を相当に高い腐食電流が流れた。これに対して、本実施例１及び本実施例２では、高電位側に集電部５４が設けられており、この集電部５４に腐食電流が強制的に流れるために冷却媒体流路４２中を流れる腐食電流が大幅に削減された。
【００４７】
これにより、第１の実施形態では、高電位側のターミナルプレート１６ａに集電部５４を設けるという簡単且つ経済的な構成で、金属部品（例えば、第１及び第２金属セパレータ２４、２６）等に電蝕による腐食が発生することを確実に防止することができるという効果が得られる。
【００４８】
さらに、各集電部５４は、それぞれの連通孔の開口面積の略下半分を覆って設けられるとともに、複数の孔部５６が形成されている。このため、それぞれの連通孔を流れる酸化剤ガス、燃料ガス及び冷却媒体の圧損を良好に削減することが可能になる。
【００４９】
さらにまた、本実施例２では、低電位側のターミナルプレート１６ｂに集電部５４が設けられている。これにより、図７に示すように、低電位側の防食電流が大幅に削減されるため、低電位側から高電位側にわたって電流値を０に近似させることができる。すなわち、腐食電流及び防食電流を良好に低減させることが可能になる。
【００５０】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタック７０の一部分解斜視図である。なお、第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第３〜第５の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
燃料電池スタック７０は、発電セル１２の積層方向両端にターミナルプレート７２を設けている。このターミナルプレート７２には、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ、冷却媒体供給連通孔３０ａ、燃料ガス排出連通孔３２ｂ、燃料ガス供給連通孔３２ａ、冷却媒体排出連通孔３０ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂの少なくとも下部に臨んでフィン部材（集電部材）７４が個別に又は一体的に設けられる。
【００５２】
フィン部材７４は、矢印Ｂ方向に延在する複数の板材７６と、矢印Ｃ方向に延在する複数の板材７８とを設ける。フィン部材７４は、防錆構造として、例えば、金メッキ処理を施した銅材料、あるいは白金、カーボン又はバナジウムで形成される。
【００５３】
フィン部材７４は、ターミナルプレート７２に挿入された状態で、積層方向両側に配置される部材によって挟持される。
【００５４】
図９は、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタック９０の一部分解斜視図である。
【００５５】
燃料電池スタック９０を構成するターミナルプレート９２の一方の面には、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ、冷却媒体供給連通孔３０ａ、燃料ガス排出連通孔３２ｂ、燃料ガス供給連通孔３２ａ、冷却媒体排出連通孔３０ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂの少なくとも下部に対応して網目部材（集電部材）９４が配設される。
【００５６】
網目部材９４は、フィン部材７４と同様の材料で構成されるとともに、例えば、ターミナルプレート９２の一方の面側に配設されて隣接する部材と、前記ターミナルプレート９２とにより挟持固定される。
【００５７】
網目部材９４は、各連通孔の全開口面積にわたって設けられていてもよく、また、前記連通孔の下部側にのみ設けられていてもよい。
【００５８】
図１０は、本発明の第４の実施形態に係る燃料電池スタック１１０の一部分解斜視図である。
【００５９】
燃料電池スタック１１０を構成するターミナルプレート１１２の一方の面には、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ、冷却媒体供給連通孔３０ａ、燃料ガス排出連通孔３２ｂ、燃料ガス供給連通孔３２ａ、冷却媒体排出連通孔３０ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂ毎に、複数本の溝部１１４が矢印Ｂ方向に延在して形成される。
【００６０】
各溝部１１４には、棒材（集電部材）１１６が収容されるとともに、前記棒材１１６の周面は、ターミナルプレート１１２の一方の面と略同一面上に配置される。棒材１１６は、フィン部材７４と同様の材料で構成されており、各棒材１１６は、溝部１１４に収容された状態で、例えば、図示しない絶縁プレートを介してターミナルプレート１１２に保持される。
【００６１】
上記の第２〜第４の実施形態では、集電部材としてフィン部材７４、網目部材９４及び棒材１１６を用いており、生成水や冷却媒体に直接接触して集電処理を行うことができる。これにより、ターミナルプレート７２、９２及び１１２の電蝕による腐食を防止することが可能になる等、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６２】
図１１は、本発明の第５の実施形態に係る燃料電池スタック１３０の一部分解斜視図である。
【００６３】
燃料電池スタック１３０は、積層体１４の矢印Ａ方向両端に配置されるターミナルプレート１３２、絶縁プレート１３４及びエンドプレート１３６を備える。ターミナルプレート１３２の略中央には、矢印Ａ方向に突出して端子部１３８が設けられる。
【００６４】
絶縁プレート１３４は、額縁状に構成されており、ターミナルプレート１３２を収容するための凹部１４０を設けるとともに、この凹部１４０の略中央には、孔部１４２が形成される。ターミナルプレート１３２は、凹部１４０に収容されるとともに、端子部１３８が、孔部１４２とエンドプレート１３６の孔部１４４とに一体的に挿入される。
【００６５】
絶縁プレート１３４には、酸化剤ガス供給連通孔２８ａ、冷却媒体供給連通孔３０ａ、燃料ガス排出連通孔３２ｂ、燃料ガス供給連通孔３２ａ、冷却媒体排出連通孔３０ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔２８ｂの少なくとも下部に臨んで板状集電部材１４６が配設される。
【００６６】
この集電部材１４６は、例えば、金メッキ処理を施した銅材や、白金、カーボン又はバナジウムで形成されるとともに、複数の孔部１４８が形成される。集電部材１４６は、実質的に集電部５４と同様に構成される。図１１及び図１２に示すように、各集電部材１４６とターミナルプレート１３２とは、接続端子１５０を介して電気的に接続される。
【００６７】
このように構成される第５の実施形態では、集電部材１４６に生成水や冷却媒体が直接接触するとともに、前記集電部材１４６とターミナルプレート１３２とは、接続端子１５０を介して電気的に接続されている。このため、生成水や冷却媒体からターミナルプレート１３２に電流を強制的に流すことができる。
【００６８】
従って、燃料電池スタック１３０を構成する金属部品に腐食電流が流れることを有効に抑制し、電蝕による腐食を確実に防止することが可能になる等、第１〜第４の実施形態と同様の効果が得られる。しかも、金属製のターミナルプレート１３２は、マニホールドと別体であるために寸法が小さく設定されており、軽量化が容易に図られるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタックの一部分解斜視図である。
【図２】前記燃料電池スタックの一部断面側面図である。
【図３】前記燃料電池スタックを構成するターミナルプレート、絶縁プレート及びエンドプレートを分離した状態の斜視説明図である。
【図４】前記燃料電池スタックの一部断面説明図である。
【図５】冷却媒体供給連通孔に沿った断面説明図である。
【図６】図５の等価回路図である。
【図７】発電セルの積層数と腐食電流との関係図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタックの一部分解斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタックの一部分解斜視図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る燃料電池スタックの一部分解斜視図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る燃料電池スタックの一部分解斜視図である。
【図１２】前記燃料電池スタックを構成するターミナルプレート及び絶縁プレートの正面説明図である。
【図１３】特許文献１の燃料電池スタックの一部断面説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０、７０、９０、１１０、１３０…燃料電池スタック
１２…発電セル                        １４…積層体
１６ａ、１６ｂ、７２、９２、１１２、１３２…ターミナルプレート
１８ａ、１８ｂ、１３４…絶縁プレート
２０ａ、２０ｂ、１３６…エンドプレート
２２…電解質膜・電極構造体            ２４、２６…金属セパレータ
２８ａ…酸化剤ガス供給連通孔          ２８ｂ…酸化剤ガス排出連通孔
３０ａ…冷却媒体供給連通孔            ３０ｂ…冷却媒体排出連通孔
３２ａ…燃料ガス供給連通孔            ３２ｂ…燃料ガス排出連通孔
３４…固体高分子電解質膜              ３６…アノード側電極
３８…カソード側電極                  ４０…酸化剤ガス流路
４２…冷却媒体流路                    ４２ａ…導入部
４４…燃料ガス流路                    ５２…絶縁グロメット
５４…集電部                          ５６…孔部
５８…金メッキ処理部                  ７４…フィン部材
９４…網目部材                        １１４…溝部
１１６…棒材                          １４６…集電部材
【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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【図１２】
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【図１３】
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