(57)【要約】【課題】電極へのガス供給を充分にして効率的な発電を可能にし、機械的強度も優れた燃料電池用のガス拡散供給部材を提供すること。【解決手段】燃料電池の発電要素１００に対向して酸化ガスや還元ガスを拡散供給する部材であって、一端を開放端とし且つ他端を閉塞端とした複数のガス流路２，３を並設して成る流路基板１を備え、複数のガス流路は流入用と流出用を一組として少なくとも二組を構成する数だけ設けてあり、一部の組のガス流路２，３に流路基板１の一方の面で開口するガス流通口４，５を、残る組のガス流路２，３に流路基板１の他方の面で開口するガス流通口４，５を設け、さらに、ガス流路２，３と発電要素１００の間でガスを透過させる多孔質体６，７を備え、発電要素の１００の電極面に向けてガスを供給すると共に、ガスの滞留時間を長くして電極へのガス供給を充分なものにした。【選択図】図１
2006114414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の発電要素に対向して酸化ガスや還元ガスを拡散供給する部材であって、一端を開放端とし且つ他端を閉塞端とした複数のガス流路を並設して成る流路基板を備えると共に、複数のガス流路は流入用と流出用を一組として少なくとも二組を構成する数だけ設けてあり、一部の組のガス流路に流路基板の一方の面で開口するガス流通口を設けると共に、残る組のガス流路に流路基板の他方の面で開口するガス流通口を設け、ガス流路と発電要素の間でガスを透過させる多孔質体を備えたことを特徴とする燃料電池用のガス拡散供給部材。
【請求項２】
ガス流通口の内部に多孔質体を設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用のガス拡散供給部材。
【請求項３】
ガス流路が、片側を閉塞した筒体により形成してあり、流路基板が、複数の筒体を一体化することで形成してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池用のガス拡散供給部材。
【請求項４】
流路基板の一方の面で開口するガス流通口を有するガス流路と、流路基板の他方の面で開口するガス流通口を有するガス流路とを交互に配列したことを特徴とする請求項１〜３のずれかに記載の燃料電池用のガス拡散供給部材。
【請求項５】
流入用ガス流路と流出用ガス流路の開放端同士が隣接する配列にしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池用のガス拡散供給部材。
【請求項６】
ガス流路が、台形、三角形及び円形のうちのいずれかの断面形状を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池用のガス拡散供給部材。
【請求項７】
流入用ガス流路が、長手方向に所定間隔で複数の流入用のガス流通口を有していると共に、この流入用ガス流路と組を成す流出用ガス流路が、隣接する二つの流入用のガス流通口からほぼ等距離の位置に流出用のガス流通口を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃料電池用のガス拡散供給部材。
【請求項８】
流入用ガス流路が、開放端から長手方向に延在するとともに同開放端をガス流通口側の閉塞部と反ガス流通口側の開放部に区画する仕切り板を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の燃料電池用のガス拡散供給部材。
【請求項９】
流路基板が、導電性材料で形成してあることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の燃料電池用のガス拡散供給部材。
【請求項１０】
流路基板が、表面に貴金属被膜を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の燃料電池用のガス拡散供給部材。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のガス拡散供給部材と、電解質層を空気極層と燃料極層で挟持して成る発電要素とを積層した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、燃料電池用のガス拡散供給部材に関し、より詳細には、燃料電池を構成する発電要素へのガス供給を充分なものにして効率的な発電を実現し得るガス拡散供給部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池用のガス拡散供給部材としては、内部に多数のガス流路を形成した中空平板状の電極基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電極基板は、ガス透過性を有する多孔質材料から成るものであって、その厚み方向において気孔径及び気孔率を異ならせることにより、電極、電解質及び反応ガスの三相界面を増大させて、燃料電池の出力向上を図ったものである。
【特許文献１】特開平９−５０８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記したような従来の電極基板にあっては、ガス流路におけるガス流の方向が電極部分の面に沿う方向となるため、電極部分に充分なガスが透過せず、燃料電池の発電効率が必ずしも充分になるとは言えなかった。また、基板自体が多孔質材料で形成してあるため、その内部にガス流路を設けると、基板の機械的強度が低下するおそれがあり、自動車などの振動を伴う装置・機械に搭載する場合には、破損を防止するために基板の厚みを大きくする必要があるので、燃料電池を構成するべくスタック化した際の積層密度が低くなるという問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題に着目して成されたものであり、その目的とするところは、燃料電池を構成する発電要素へのガス供給を充分に行うことが可能であって、燃料電池の発電効率の向上を実現することができ、また、機械的強度に優れると共に、燃料電池を構成した際のスタックの積層密度を高めることができる燃料電池用のガス拡散供給部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の燃料電池用のガス拡散供給部材は、燃料電池の発電要素に対向して酸化ガスや還元ガスを拡散供給する部材であって、一端を開放端とし且つ他端を閉塞端とした複数のガス流路を並設して成る流路基板を備えている。この流路基板は、実質的にガス透過性の無い材料で形成してあると共に、機械的な強度部材としても機能し得る。また、複数のガス流路は、流入用ガス流路と流出用ガス流路を一組として、少なくとも二組を構成する数だけ設けてある。
【０００６】
そして、全組のうちの一部の組のガス流路に、流路基板の一方の面で開口するガス流通口を設けると共に、残る組のガス流路に、流路基板の他方の面で開口するガス流通口を設け、これにより発電要素の電極面に向けてガスを拡散供給するようにし、さらに、ガス流路と発電要素の間でガスを透過させる多孔質体を備えることにより、当該ガス拡散供給部材と発電要素との間におけるガスの滞留時間を長くする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の燃料電池用のガス拡散供給部材によれば、燃料電池を構成する発電要素へのガス供給を充分に行うことができ、燃料電池の発電効率の向上を実現することができる。また、流路基板により機械的強度が得られると共に、流路基板の両面側にガスを拡散供給することから、当該ガス拡散供給部材と発電要素とを交互に積層して燃料電池を構成した際に、スタックの積層密度を高めることができ、これにより燃料電池の小型化や高出力化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて、本発明に係わる燃料電池用のガス拡散供給部材の実施形態を説明する。図１（ａ）（ｂ）に示すガス拡散供給部材は、燃料電池の発電要素に対向して酸化ガスや還元ガスを拡散供給する部材であって、一端を開放端とし且つ他端を閉塞端とした複数のガス流路を並設して成る流路基板１を備えている。
【０００９】
流路基板１は、片側を閉塞した断面矩形の筒体１ａを複数本用い、これらの筒体１ａを並列に配置して気密的に接合することで全体を一体化したものであり、各筒体１ａによりガス流路を形成している。この流路基板１は、実質的にガス透過性の無い金属等の材料で形成してあって、機械的な強度部材としての機能をも有している。また、複数の筒体１ａから成る構成とすることで、ガス流路の数や長さの変更に対処することが容易であり、製造し易いといった利点がある。
【００１０】
複数のガス流路は、流入用ガス流路２と流出用ガス流路３を一組として、少なくとも二組を構成する数だけ設けてあり、この実施形態では四組すなわち八本である。そして、各ガス流路２，３は、流路基板１において以下の（１）〜（３）の構成としている。
（１）各ガス流路は、図１（ａ）において左側となる流路基板１の一端側に、流入用ガス流路２の開放端を向けると共に、図１（ａ）において右側となる流路基板１の他端側に、流出用ガス流路３の開放端を向けた配置にしてある。
（２）各ガス流路は、四組のうちの二組のガス流路に、流路基板１の一方の面（図１において上面）で開口する流入用及び流出用のガス流通口４，５が設けてあると共に、残る二組のガス流路に、流路基板１の他方の面（図１において下面）で開口する流入用及び流出用のガス流通口４，５が設けてある。
（３）各ガス流路は、流路基板１の一方の面（図１において上面）で開口するガス流通口４，５を有するガス流路と、流路基板１の他方の面（図１において下面）で開口するガス流通口４，５を有するガス流路とが交互に配列してある。
【００１１】
すなわち、各ガス流路は、図１（ｂ）において、左側から一番目の流入用ガス流路２と三番目の流出用ガス流路３が第一組、二番目の流入用ガス流路２と四番目の流出用ガス流路３が第二組、五番目の流入用ガス流路２と七番目の流出用ガス流路３が第三組、六番目の流入用ガス流路２と八番目の流出用ガス流路３が第四組であって、第一組及び第三組の各ガス流路２，３に、上向きの流入用及び流出用のガス流通口４，５が形成してあり、第二組及び第四組の各ガス流路２，３に、下向きの流入用及び流出用のガス流通口４，５が形成してある。
【００１２】
なお、この実施形態では、便宜上、二本一組として四組のガス流路を示しているが、本発明のガス拡散供給部材におけるガス流路の数は、流入用と流出用を一組として、少なくともガス流通口４，５の向きが異なる二組を構成する数であって、この際、同一組における流入用及び流出用のガス流路の数を何ら限定していないことから、図示の構成の場合には、第一組と第三組を同一組（四本一組）とし、同じく第二組と第四組を同一組と解釈しても良く、このほか、同一組における流入用ガス流路２の数と流出用ガス流路３の数とを異ならせたり、断面積が異なるガス流路を組合わせたりすることも可能である。
【００１３】
流入用及び流出用のガス流通口４，５は、ガス流路２，３の長手方向において所定間隔で複数個（図示例では三個）形成してあると共に、ガス流路２，３の長手方向に細長いスリット状を成しており、上記した各ガス流路２，３の配列により、流路基板１の一方の面及び他方の面において、偏在することなく全体にほぼ均等に配置されている。
【００１４】
そして、流路基板１は、後記する燃料電池において、上向きの流入用ガス流通口４を有する第一組及び第三組の流入用ガス流路２に還元ガス（燃料）を供給すると共に、下向きの流入用ガス流通口４を有する第二組及び第四組の流入用ガス流路２に酸化ガス（空気）を供給することとし、さらに、ガス流路２，３と発電要素の間でガスを透過させる多孔質体６，７を備えている。
【００１５】
多孔質体６，７は、図１（ｂ）に示す如く平板状を成すものであって、流路基板１の上下の面に夫々積層した状態に設けてある。ここで、流路基板１の上面側すなわち発電要素の燃料極側となる多孔質体６には、発泡Ｎｉ、発泡銀及び発泡白金などの発泡金属や、Ｎｉ−ＹＳＧ及びＮｉ−ＳＤＣなどのサーメットを用いるのが望ましく、これにより耐還元性や耐水蒸気性に優れたものとなる。他方、流路基板１の下面側すなわち発電要素の空気極側となる多孔質体７には、発泡Ｎｉ、発泡銀及び発泡白金などの発泡金属や、ＬＳＭやＬＳＣなどの空気極材料を焼結したものを用いるのが望ましく、これにより耐酸化性に優れたものとなる。
【００１６】
上記構成を備えたガス拡散供給部材は、図１（ｃ）に示すように、発電要素とともに積層して燃料電池を構成し、発電要素間のセパレータとしての機能も有する。燃料電池は、固体電解質型燃料電池であって、電解質層１０１を空気極層（図中上側）１０２と燃料極層（図中下側）１０３とで挟持して成る従来既知の発電要素１００を備えている。
【００１７】
燃料電池は、空気極層１０２及び燃料極層１０３と、各層に適した材料から成る多孔質体６，７とが対向するようにして、発電要素１００の上下にガス拡散供給部材を配置し、上下のガス拡散供給部材の周縁部間及び発電要素１００の外周部を含むようにガラスシールＧを施すことにより、酸化ガスの空間と還元ガスの空間とを気密的に分離している。なお、図示の燃料電池は発電可能な最小限の構成であり、実際の燃料電池は発電要素１００とガス拡散供給部材とを多段に積層する。
【００１８】
上記の燃料電池において、ガス拡散供給装置の各流入用ガス流路２に酸化ガス及び還元ガスを供給すると、これらのガスは、図１（ｂ）中の矢印で示すように、流入用ガス流通口４から多孔質体５，６を透過して各電極（１０２，１０３）に拡散供給され、その後、多孔質体５，６及び流出用ガス流通口５を透過して流出用ガス流路３に入り、電池外部へ排出される。
【００１９】
このとき、ガス拡散供給部材は、発電要素１００に対向するガス流通口４，５が均等に配置してあり、そのうちの流入用ガス流通口４からガスの流入を行うので、電極面に沿ってガスを流していた従来のものに対して、電極面に向けてガスを拡散供給することとなり、さらに、流入及び流出するガスを多孔質体５，６に透過させることから、発電要素１００と当該ガス拡散供給部材との間でのガスの滞留時間を長くすることができる。
【００２０】
これにより、ガス拡散供給部材を用いた燃料電池では、発電要素１００の各電極の全面にわたって充分なガス供給が行われることとなり、ガスの利用率が高いものとなり、発電効率の向上を実現することができる。
【００２１】
また、ガス拡散供給部材は、ガス供給のみならず、機械的な強度部材とセパレータの機能を兼ね備えていると共に、単体でその両面側にガス供給を行うことができるので、機械的強度に優れるうえに、多段に積層して燃料電池を構成した際にスタックの積層密度が高いものとなり、これにより燃料電池の小型化や高出力化を実現することができ、自動車などのように振動を伴う装置・機械への搭載に極めて好適なものとなる。
【００２２】
さらに、ガス拡散供給部材は、より好ましい実施形態として、流路基板１を導電性材料で形成することができ、具体的な材料としてＳＵＳ系の材料やインコネルなどを用いることができる。
【００２３】
これにより、ガス拡散供給部材は、集電体としての機能をも備えたものとなり、燃料電池を構成した際のスタックの積層密度のさらなる向上を実現することができ、しかも、Ｎｉサーメット等の燃料極材料やＬａ１−×Ｓｒ×ＭｎＯ３ 等の空気極材料である多孔質体を集電体として用いる場合に比べて、機械的強度に優れるとともに低コスト化なども実現し得る。
【００２４】
そしてさらに、ガス拡散供給部材は、より好ましい実施形態として、流路基板１の表面に貴金属被膜を有するものとすることができ、この場合、流路基板１の材料には、ＳＵＳ系の材料やインコネル等の導電性材料だけでなく、アルミナなどの絶縁材料を用いることができる。また、貴金属としては、燃料極側に、ニッケル、銀及び白金等を用いることができ、空気極側には、銀や白金等を用いることができる。
【００２５】
このように、流路基板１の表面に貴金属被膜を設けることにより、耐熱性、耐腐食性及び高い導電性を得ることができ、ガス拡散供給部材を集電体として用いることができると共に、燃料電池の出力向上や安全性（信頼性）の確保などに貢献することができる。
【００２６】
なお、上記の実施形態では、流路基板１の上面側を燃料極側とし、下面側を燃料極側として、還元ガス及び酸化ガスを上下に拡散供給する場合を説明したが、例えば、燃料電池において、上下の発電要素を同極同士が対向するように積層してある場合には、流路基板１に酸化ガス及び還元ガスのいずれか一方を供給して、その上下の同極に同じガスを拡散供給することができる。
【００２７】
図２は、本発明に係わる燃料電池用のガス拡散供給部材の他の実施形態を説明する図である。図示のガス拡散供給部材は、先の実施形態では流路基板に平板状の多孔質体を積層していたのに対して、流路基板１において、各ガス流路２，３に長尺状のガス流通口４，５を一つ形成し、各ガス流通口４，５の内部に多孔質体６，７を設けている。
【００２８】
各ガス流通口４，５は、図２（ｂ）に一部を拡大して示すように、ガス流路外側を長辺とする断面台形状に形成してあり、この形状に合致するように成形した多孔質体６，７を嵌合固定している。この場合、多孔質体６，７は、嵌合するだけでガス流通口４，５に接着しなくても良いし、セラミックスボンドやろう付けにより接着しても良く、また、ガス流通口４，５及び多孔質体６，７を上記の如く断面台形状にしたので、多孔質体６，７がガス流路２，３内に脱落する心配はない。
【００２９】
上記構成を備えたガス拡散供給部材は、先の実施形態のものと同様の効果を得ることができるうえに、図１（ｃ）と図２（ｃ）とを比較すれば明らかなように、多孔質体６，７の分だけ厚みを小さくすることができ、発電要素とともに多段に積層して燃料電池を構成した際のスタックの積層密度をより高めることができ、燃料電池のさらなる小型化や高出力化に貢献することができる。
【００３０】
図３は、本発明に係わる燃料電池用のガス拡散供給部材のさらに他の実施形態を説明する図である。ガス拡散供給部材を構成する図示の流路基板１は、図の上下方向において、上向きの流入用ガス流通口４を有する流入用ガス流路２と、下向きの流入用ガス流通口４を有する流入用ガス流路２とを、閉塞端同士で連結して直線状に配置すると共に、上向きの流出用ガス流通口５を有する流出用ガス流路３と、下向きの流出用ガス流通口５を有する流出用ガス流路３とを、閉塞端同士で連結して直線状に配置している。
【００３１】
また、図の左右方向においては、上向きの流入用ガス流通口４を有する流入用ガス流路２と、下向きの流出用ガス流通口５を有する流出用ガス流路３の開放端同士が隣接する配置にすると共に、上向きの流出用ガス流通口５を有する流出用ガス流路２と、下向きの流入用ガス流通口４を有する流入用ガス流路３の開放端同士が隣接する配置にしてある。なお、流路基板１は図示しない多孔質体を備えている。
【００３２】
流路基板１は、上記構成により、上向きのガス流通口４，５を有するガス流路２，３では、図中の矢印で示すように、例えば酸化ガスが図の上側から下側に流通し、また、下向きのガス流通口４，５を有するガス流路２，３では、同じく矢印で示すように、例えば還元ガスが図の下側から上側に流通する。
【００３３】
ここで、燃料電池内を流通するガスは、電気化学反応を生じる発電要素を経ることで、流入側に比べて流出側で温度が高くなる。そこで、当該ガス拡散供給部材では、上記したように、流入用ガス流路２と流出用ガス流路３の開放端同士が隣接する配列することで、低温ガスが流通する流入用ガス流路２と、高温ガスが流通する流出用ガス流路３との間で熱交換を行い、これにより全体の温度分布の均一化を図るようにしている。
【００３４】
なお、上記構成では、上向きの流入用ガス流通口４を有する流入用ガス流路２と、下向きの流出用ガス流通口５を有する流出用ガス流路３の開放端同士が隣接する配置、すなわち低温の還元ガスと高温の酸化ガスとの間で熱交換を行う配置としたが、熱交換を行う構成としては、上向きのガス流通口４，５を有する流入用及び流出用のガス流路２，３の開放端同士が隣接する配置、すなわち同一のガスの間で熱交換を行う配置とすることも可能である。
【００３５】
図４は、本発明に係わる燃料電池用のガス拡散供給部材のさらに他の実施形態を説明する図である。すなわち、ガス拡散供給部材における流路基板１のガス流路（筒体１ａ）２，３は、先の実施形態で説明した断面矩形状のほか、図４（ａ）に示すように断面台形状としたり、図４（ｂ）に示すように断面三角形状にしたり、図４（ｃ）に示すように断面円形状にしたりすることができ、それ以外の断面形状にすることも可能である。
【００３６】
ガス流路２，３を断面台形状及び断面三角形状にした場合には、隣接する流路同士の形状が上下逆になるように配列してあり、この場合には、ガス流通口４，５の有効面積を大きくすることができ、とくに流入用ガス流通口４により発電要素へのガス供給をより充分なものにして、発電効率のさらなる向上に貢献し得る。
【００３７】
また、ガス流路２，３を断面円形状にした場合には、熱膨張などの応力に対して耐久性がより高いものとなり、機械的強度のさらなる向上を実現することができ、さらに、流入用ガス流通口４と流出用ガス流通口５とを互いに相反する向きに形成することで、流路基板１と発電要素の間におけるガスの滞留時間をより長くすることができ、発電効率のさらなる向上に貢献し得る。
【００３８】
図５は、本発明に係わる燃料電池用のガス拡散供給部材のさらに他の実施形態を説明する図である。図示のガス拡散供給部材は、先の実施形態では、全てのガス流路に同数のガス流通口を設けていたのに対して、流入用ガス流路２が、長手方向に所定間隔で複数の流入用ガス流通口４を有していると共に、この流入用ガス流路２と組を成す流出用ガス流路３が、隣接する二つの流入用ガス流通口４からほぼ等距離の位置に流出用ガス流通口５を有するものとなっている。
【００３９】
すなわち、図示のように流入用ガス流路２に二つの流入用ガス流通口４が形成してある場合では、流出用ガス流路３には、二つの流入用ガス流通口４の中央に対応する位置に一つの流出用ガス流通口５が形成してある。したがって、流入用ガス流路２により多くの流入用ガス流通口４を形成する場合には、流出用ガス流路３には、それよりも一つ少ない数の流出用ガス流通口５が形成されることになり、流入用ガス流路２と流出用ガス流路３に対してガス流通口４，５を千鳥状に配置する。
【００４０】
上記のガス拡散供給部材では、流路基板１において、流入用ガス流通口４から流出用ガス流通口５までの距離をできるだけ長くすることで、流路基板１と発電要素の間におけるガスの滞留時間をより長くして、ガスが流れない領域の発生を解消し、発電効率のさらなる向上に貢献し得る。
【００４１】
図６は、本発明に係わる燃料電池用のガス拡散供給部材のさらに他の実施形態を説明する図である。図示のガス拡散供給部材は、流路基板１の流入用ガス流路２が、開放端から長手方向に延在する仕切り板８を備えている。この仕切り板８は、流入用ガス流路２の開放端を、ガス流通口側（図中において上側）の閉塞部９ａと、反ガス流通口側（図中において下側）の開放部９ｂに区画している。
【００４２】
上記のガス拡散供給部材では、流入用ガス流路２の開放部９ｂに対してガスを供給すると、仕切り板８により流れ規制されたガスが流入用ガス流路２の中間部を経て各流入用ガス流通口４に向かうこととなるので、各流入用ガス流通口４から均一にガスを吐出させることができ、これにより電極に対してガスをより均一に拡散供給することができ、燃料電池の発電効率のさらなる向上に貢献し得るものとなる。
【実施例】
【００４３】
（実施例１）
ガス流路を形成する筒体として、断面が内辺５ｍｍ、外辺６ｍｍの正方形状であり、長さが７２ｍｍであるＳＵＳ４３０製の角型パイプを使用した。この実施例では筒体を十二本用意し、各筒体は、片側の端部に同筒体と同材料の部材を溶接により固定し、一端を開放端とし且つ他方を閉塞端とした。また、各筒体の一つの面には、開放端から８ｍｍ、２８ｍｍ及び４８ｍｍの位置に、夫々の位置を端部とする４ｍｍ×４ｍｍのガス流通口を形成した。
【００４４】
次に、図１（ａ）（ｂ）に示す配列に基づいて、十二本の筒体を溶接により接続してこれを流路基板とし、図１（ｂ）に示すように、流路基板の燃料極側となる面に、発泡ニッケルから成る平板状の多孔質体（縦７０ｍｍ×横７０ｍｍ×厚み１００μｍ）を積層すると共に、流路基板の空気極側となる面に、発泡銀から成る平板状の多孔質体（縦７０ｍｍ×横７０ｍｍ×厚み１００μｍ）を積層して、ガス拡散供給部材を作成した。
【００４５】
また、ＹＳＺ製の電解質層、ＬＳＣ製の空気極層及びＮｉＯ−ＹＳＺ製の燃料極層から成る発電要素を作成し、この発電要素を二枚のガス拡散供給部材で挟持して、図１（ｃ）に示す燃料電池を作成した。
【００４６】
そして、比較例として、ガス流路の両端を開放端とした以外は上記実施例と同一構成にしたガス拡散供給部材を作成し、発電要素とともに同様の燃料電池を作成し、この比較例の燃料電池と実施例１の燃料電池の発電実験を行った。
【００４７】
その結果、実施例１の燃料電池では、比較例に比べて、燃料極の還元時間が約半分になり、燃料還元後０．７Ｖの取り出し電圧でより高い燃料利用率となることが判明した。つまり、比較例では、ガス流路の両端が開放端であるため、電極へのガス供給が不充分なものとなり、これに対して、実施例１のガス拡散供給部材では、電極へのガス供給が充分に行われており、燃料電池の発電効率が高められることを確認した。
【００４８】
（実施例２）
筒体におけるガス流通口を一つとし、その大きさを４ｍｍ×５６ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして図２（ａ）（ｂ）に示す流路基板を形成した。このとき、ガス流通口は、図２（ｂ）の拡大図に示すように断面台形状とした。そして、流路基板の燃料極側となるガス流通口に、発泡金属から成る多孔質体を嵌合してろう付けにより固定すると共に、流路基板の空気極側となるガス流通口に、サーメットから成る多孔質体を嵌合してセラミックボンドで固定して、ガス拡散供給部材を作成した。その後、実施例１と同様の発電要素を二枚のガス拡散供給部材で挟持して、図２（ｃ）に示す燃料電池を作成した。
【００４９】
実施例２の燃料電池にあっても、実施例１と同様の効果を得ることができ、とくに、多孔質体の積層を行わないことから、燃料電池を作成する際のガスシールが容易であり、接触抵抗も低減し得ることを確認した。
【００５０】
（実施例３）
流入用ガス流路には、開放端から８ｍｍ及び４８ｍｍの位置に、夫々の位置を端部とする４ｍｍ×４ｍｍの流入用ガス流通口を形成し、流出用ガス流路には、開放端から２８ｍｍの位置に、同位置を端部とする４ｍｍ×４ｍｍの流出用ガス流通口を形成した以外は、実施例１と同様にして図５に示す流路基板を形成した。そして、流路基板の両面に実施例１と同様の平面状の多孔質体を積層してガス拡散供給部材とした後、発電要素を二枚のガス拡散供給部材で挟持して燃料電池を作成した。
【００５１】
実施例３の燃料電池にあっては、実施例１と比べると、取り出し電圧０．７Ｖで燃料利用率が１．０５倍になることが判明し、上記の如くガス流通口の位置を工夫することで、発電要素とガス拡散供給部材との間におけるガスの滞留時間がより長くなり、ガスの利用率が一層高められることを確認した。
【００５２】
（実施例４）
流入用ガス流路の内部に図６に示す仕切り板を設けた以外は、実施例１と同様にした。すなわち、流入用ガス流路を形成する筒体の両端に、同筒体と同じ材料から成る部材を溶接により固定した後、一方の部材の片側半分にドリルで縦１．９ｍｍ×横４ｍｍの孔を形成してこれを開放部とし、残る片側半分を閉塞部とした。その後、筒体の端部において、開放部と閉塞部の間に切口を形成し、この切口に仕切り板（縦２５ｍｍ×横５ｍｍ×厚み０．２ｍｍ）を嵌合して溶接で固定した。そして、流路基板の両面に実施例１と同様の平面状の多孔質体を積層してガス拡散供給部材とした後、発電要素を二枚のガス拡散供給部材で挟持して燃料電池を作成した。
【００５３】
実施例４の燃料電池にあっては、実施例１に比べて、発電要素の温度分布がより均一になり、なお且つ取り出し電圧０．７Ｖで燃料利用率が１．０６倍になることが判明し、流入用ガス流路に形成した三つのガス流通口からのガス供給がより均一になることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明のガス拡散供給部材における流路基板の一例を示す斜視図（ａ）、ガス拡散供給部材の断面図（ｂ）及び燃料電池の断面図（ｃ）である。
【図２】本発明のガス拡散供給部材における流路基板の他の例を示す斜視図（ａ）、ガス拡散供給部材の断面図（ｂ）及び燃料電池の断面図（ｃ）である。
【図３】本発明のガス拡散供給部材における流路基板の他の例を示す平面図である。
【図４】本発明のガス拡散供給部材における流路基板の他の例として、ガス流路の断面形状が異なる三例を示す斜視図である。
【図５】本発明のガス拡散供給部材における流路基板の他の例を示す斜視図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図６】本発明のガス拡散供給部材における流路基板の他の例として、一部の流入用ガス流路を示す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００５５】
１      流路基板
１ａ    筒体
２      流入用ガス流路
３      流出用ガス流路
４      流入用ガス流通口
５      流出用ガス流通口
６      燃料極側の多孔質体
７      空気極側の多孔質体
８      仕切り板
９ａ    開放部
９ｂ    閉塞部
１００  発電要素
１０１  電解質層
１０２  空気極層
１０３  燃料極層
【図１】
2006114414.tif 000003
【図２】
2006114414.tif 000004
【図３】
2006114414.tif 000005
【図４】
2006114414.tif 000006
【図５】
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【図６】
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