(57)【要約】    【課題】  複数の単電池を積層して構成した発電用の積層体と、この積層体の積層方向外側に配置される発電に寄与しない層と、を備える燃料電池において、集電効率を格段に向上させて発電性能を高める。    【解決手段】  複数の単電池２を積層させた積層体３と、この積層体３の積層方向外側に配置された集電板１０と、を備え、各単電池２に反応ガスを供給するためのガス供給流路と、各単電池２から反応ガスを排出するためのガス排出流路と、が積層体３の積層方向に延在するように形成されてなる燃料電池１において、集電板１０を、積層体３の積層方向端部に位置する単電池（端セル）２に直接接触させる。ガス供給流路とガス排出流路とを連通接続するガスバイパス流路を有する流路層２０を、集電板１０よりも積層体３の積層方向外側に配置する。    【選択図】  図１
2006332006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単電池を積層させた積層体と、この積層体の積層方向外側に配置された集電板と、を備え、前記各単電池に反応ガスを供給するためのガス供給流路と、前記各単電池から反応ガスを排出するためのガス排出流路と、が前記積層体の積層方向に延在するように形成されてなる燃料電池であって、
前記ガス供給流路と前記ガス排出流路とを連通接続するガスバイパス流路を有する流路層を備え、
前記流路層は、前記集電板よりも前記積層体の積層方向外側に配置されてなる燃料電池。
【請求項２】
前記流路層は、少なくとも前記集電板側の面近傍に設けられた断熱部を有する請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記断熱部は、前記流路層の少なくとも前記集電板側の面近傍に形成された中空部である請求項２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記断熱部は、前記流路層の少なくとも前記集電板側の面近傍に形成された中空部に発泡材を充填して構成したものである請求項２に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記流路層は、絶縁性材料で構成されてなる請求項１から４の何れか一項に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記流路層は、断熱性材料で構成されてなる請求項１から５の何れか一項に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記流路層の前記ガスバイパス流路に、イオン交換樹脂が充填されてなる請求項１から６の何れか一項に記載の燃料電池。
【請求項８】
前記各単電池は、前記ガス供給流路から供給された反応ガスをガス排出流路に流通させるガス流路を有し、
前記流路層の前記ガスバイパス流路は、前記各単電池の前記ガス流路と略同一の圧力損失を有する請求項１から７の何れか一項に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、複数の単電池を積層して構成したスタック（積層体）を備える燃料電池が実用化されている。かかる燃料電池のスタックの積層方向両端に位置する単電池（以下「端セル」という）の外側には、各単電池で発生した電力を回収する集電板や、スタックの積層方向に所定の圧縮力を作用させるための締結板が配置されている。このため、端セルはスタック中央部分における単電池と比較して放熱し易く、端セル内部に結露が発生し易くなる。このような結露は、低温環境下における燃料電池の起動時間を遅延させ、発電性能の低下をもたらすものである。
【０００３】
このため、近年においては、燃料電池の端セルと集電板との間に、導電性を有する材料で構成した発電に寄与しない層（ダミーセル）を配置することにより、端セルからの放熱を抑制して発電性能の低下を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、各単電池に反応ガスを供給するためのガス供給流路と、各単電池から反応ガスを排出するためのガス排出流路と、を連通接続するガスバイパス流路をダミーセルに形成することにより、単電池（特に端セル）におけるフラッディングやコンタミネーションを抑制する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００５−１９２２３号公報
【特許文献２】特開２００３−３３８３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記特許文献１や前記特許文献２に記載された技術においては、ダミーセルが端セルと集電板との間に配置されているため、ダミーセルを経由する分だけ集電効率が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、複数の単電池を積層して構成した発電用の積層体と、この積層体の積層方向外側に配置される発電に寄与しない層と、を備える燃料電池において、集電効率を格段に向上させて発電性能を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明に係る燃料電池は、複数の単電池を積層させた積層体と、この積層体の積層方向外側に配置された集電板と、を備え、各単電池に反応ガスを供給するためのガス供給流路と、各単電池から反応ガスを排出するためのガス排出流路と、が積層体の積層方向に延在するように形成されてなる燃料電池であって、ガス供給流路とガス排出流路とを連通接続するガスバイパス流路を有する流路層を備え、この流路層は、集電板よりも積層体の積層方向外側に配置されてなるものである。
【０００７】
かかる構成によれば、ガスバイパス流路を有する流路層が、集電板よりも積層体の積層方向外側に配置されているので、集電効率を格段に向上させることができ、発電性能を高めることができる。また、各単電池（特に端セル）で生成された水分や不純物を、流路層に設けたガスバイパス流路で効果的に捕捉することができるため、フラッディングやコンタミネーションを抑制することができる。また、流路層が集電板よりも積層体の積層方向外側に配置されているので、流路層を導電性材料で構成する必要がなくなり、設計の自由度を高めることができる。
【０００８】
前記燃料電池において、流路層の少なくとも集電板側の面近傍に断熱部を設けることが好ましい。かかる構成を採用することにより、端セルからの放熱を抑制して、発電性能の低下を抑制することができる。前記断熱部として、流路層の少なくとも集電板側の面近傍に形成された中空部を採用することができる。また、前記断熱部として、流路層の少なくとも集電板側の面近傍に形成された中空部に発泡材を充填して構成したものを採用することもできる。
【０００９】
また、前記燃料電池において、流路層を絶縁性材料で構成することが好ましい。かかる構成を採用すると、流路層が絶縁層を兼ねることとなり、絶縁層を別途設ける必要がなくなるので、燃料電池の小型化が可能となる。
【００１０】
また、前記燃料電池において、流路層を断熱性材料で構成することもできる。かかる構成を採用することにより、端セルからの放熱を抑制して、発電性能の低下を抑制することができる。
【００１１】
また、前記燃料電池において、流路層のガスバイパス流路に、イオン交換樹脂を充填することもできる。このようにすることにより、コンタミネーションを効果的に抑制することができる。
【００１２】
また、前記燃料電池において、各単電池は、ガス供給流路から供給された反応ガスをガス排出流路に流通させるガス流路を有し、流路層のガスバイパス流路は、各単電池のガス流路と略同一の圧力損失を有することが好ましい。かかる構成を採用すると、ガスバイパス流路の圧力損失に起因した発電効率の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、燃料電池において、集電効率を格段に向上させて発電性能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る燃料電池について説明する。本実施形態に係る燃料電池は、端セルに集電板を直接接触させて配置することにより、集電効率の向上を実現させるものである。なお、以下の各実施形態においては、本発明を車載に好適な固体高分子電解質型の燃料電池に適用した例を示す。
【００１５】
＜第１実施形態＞
まず、図１及び図２を用いて、本発明の第１実施形態に係る燃料電池１の構成について説明する。
【００１６】
燃料電池１は、図１に示すように、複数の単電池２を積層したスタック本体３を備えており、スタック本体３の両端に位置する単電池（端セル）２の外側に、出力端子付のターミナルプレート１０、ガスバイパス流路を有する流路層２０及びエンドプレート６０３０がこの順に配置されて構成されている。また、両エンドプレート６０の間には、図示されていないテンションプレートが架け渡され、これらテンションプレートが各々エンドプレート６０にボルト固定されることにより、スタック本体３の積層方向に所定の圧縮力（締結荷重）が加えられるようになっている。
【００１７】
単電池２は、イオン交換膜からなる電解質膜及びこれを両面から挟んだ一対の電極からなる膜・電極接合体と、この膜・電極接合体を外側から挟持する一対のセパレータと、で構成されている。セパレータは、例えば金属を基材とする導通体であり、各電極に空気等のカソードガス及び水素ガス等のアノードガスを供給するためのガス流路を有し、互いに隣接する単電池２に供給される異種流体の混合を遮断する役割を果たす。かかる構成により、単電池２の膜・電極接合体内において電気化学反応が生じて起電力が得られることとなる。また、かかる電気化学反応は発熱反応であることから、セパレータには、燃料電池冷却用の冷媒（冷却水等）を流すための冷媒流路が設けられている。
【００１８】
スタック本体３は、図１に示すように単電池２を複数積層して構成したものであり、本発明における積層体である。なお、スタック本体３を構成する各単電池２には、マニホールド形成用の図示されていない貫通孔が穿設されており、これら貫通孔が重ね合わせられることにより、アノードガス流通用、カソードガス流通用及び冷媒流通用の図示されていないマニホールドがセル積層方向に貫通形成されることとなる。
【００１９】
ターミナルプレート１０は、本発明における集電板であり、鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属で板状に形成されている。本実施形態におけるターミナルプレート１０は、スタック本体３の両端に位置する単電池（端セル）２に直接接触するように配置されている。ターミナルプレート１０のスタック本体３側の表面には、金、銀、アルミ、ニッケル、亜鉛、すず等を用いためっき処理等の表面処理が施されており、かかる表面処理により、端セル２との接触抵抗が確保されている。
【００２０】
また、ターミナルプレート１０には、図２に示すように、マニホールド形成用の複数の貫通孔（１１ａ〜１３ｂ）が穿設されている。貫通孔１１ａ、１２ａ、１３ａは、各々、アノードガス供給用、冷媒供給用、カソードガス供給用のマニホールドを形成するためのものであり、貫通孔１１ｂ、１２ｂ、１３ｂは、各々、アノードガス排出用、冷媒排出用、カソードガス排出用のマニホールドを形成するためのものである。
【００２１】
流路層２０は、図１及び図２に示すように、３枚の板状体（第１板状体３０、第２板状体４０、第３板状体５０）を積層して構成したものであり、その内部には、ガス供給流路とガス排出流路とを連通接続するガスバイパス流路や、冷媒供給流路と冷媒排出流路とを連通接続する冷媒バイパス流路が設けられている。流路層２０は、図１に示すように、ターミナルプレート１０よりもスタック本体３の積層方向外側に配置されている。また、流路層２０は絶縁性材料で構成されており、ターミナルプレート１０とエンドプレート６０とを絶縁する機能をも果たすものである。流路層２０を構成する絶縁性材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリアミドやナイロン系等の熱に強い熱可塑性樹脂、アルミナ、酸化物性セラミックスシート、等を採用することができる。本実施形態においては、絶縁性材料として、ポリカーボネート等の樹脂材料を採用している。
【００２２】
流路層２０を構成する第１板状体３０には、図２に示すように、マニホールド形成用の複数の貫通孔（３１ａ〜３３ｂ）が穿設されている。貫通孔３１ａ、３２ａ、３３ａは、各々、アノードガス供給用、冷媒供給用、カソードガス供給用のマニホールドを形成するためのものであり、貫通孔３１ｂ、３２ｂ、３３ｂは、各々、アノードガス排出用、冷媒排出用、カソードガス排出用のマニホールドを形成するためのものである。第１板状体３０のエンドプレート６０側の面には、アノードガス供給用の貫通孔３１ａとアノードガス排出用の貫通孔３１ｂとを連通接続するアノードガスバイパス流路を形成するための流路溝３４が設けられている。かかる流路溝３４と第２板状体４０のターミナルプレート１０側の面とによって、アノードガスバイパス流路が形成されることとなる。
【００２３】
流路層２０を構成する第２板状体４０には、図２に示すように、マニホールド形成用の複数の貫通孔（４１ａ〜４３ｂ）が穿設されている。貫通孔４１ａ、４２ａ、４３ａは、各々、アノードガス供給用、冷媒供給用、カソードガス供給用のマニホールドを形成するためのものであり、貫通孔４１ｂ、４２ｂ、４３ｂは、各々、アノードガス排出用、冷媒排出用、カソードガス排出用のマニホールドを形成するためのものである。第２板状体４０のエンドプレート６０側の面には、カソードガス供給用の貫通孔４３ａとカソードガス排出用の貫通孔４３ｂとを連通接続するカソードガスバイパス流路を形成するための流路溝４４が設けられている。かかる流路溝４４と第３板状体５０のターミナルプレート１０側の面とによって、カソードガスバイパス流路が形成されることとなる。
【００２４】
流路層２０を構成する第３板状体５０には、図２に示すように、マニホールド形成用の複数の貫通孔（５１ａ〜５３ｂ）が穿設されている。貫通孔５１ａ、５２ａ、５３ａは、各々、アノードガス供給用、冷媒供給用、カソードガス供給用のマニホールドを形成するためのものであり、貫通孔５１ｂ、５２ｂ、５３ｂは、各々、アノードガス排出用、冷媒排出用、カソードガス排出用のマニホールドを形成するためのものである。第３板状体５０のエンドプレート６０側の面には、冷媒供給用の貫通孔５２ａと冷媒排出用の貫通孔５２ｂとを連通接続する冷媒バイパス流路を形成するための流路溝５４が設けられている。かかる流路溝５４とエンドプレート６０のターミナルプレート１０側の面とによって、冷媒バイパス流路が形成されることとなる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、流路層２０に形成されるガスバイパス流路（アノードガスバイパス流路及びカソードガスバイパス流路）における圧力損失と、各単電池２のガス流路における圧力損失と、を略同一に設定している。
【００２６】
エンドプレート６０は、ターミナルプレート１０と同様に、各種金属（鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等）で板状に形成される。本実施形態においては、銅を用いてエンドプレート６０を形成している。また、エンドプレート６０には、図２に示すように、マニホールド形成用の複数の貫通孔（６１ａ〜６３ｂ）が穿設されている。貫通孔６１ａ、６２ａ、６３ａは、各々、アノードガス供給用、冷媒供給用、カソードガス供給用のマニホールドを形成するためのものであり、貫通孔６１ｂ、６２ｂ、６３ｂは、各々、アノードガス排出用、冷媒排出用、カソードガス排出用のマニホールドを形成するためのものである。
【００２７】
スタック本体３、ターミナルプレート１０、流路層２０（第１板状体３０〜第３板状体５０）及びエンドプレート６０に穿設した各貫通孔を重ね合わせることにより、アノードガス流通用、カソードガス流通用及び冷媒流通用のマニホールドがセル積層方向に形成される。各流体（アノードガス、カソードガス、冷媒）は、燃料電池１の一端に位置するエンドプレート６０に設けられた図示されていない各流体供給用の配管から入口側の各マニホールドに供給され、各単電池２のセパレータに設けられたガス流路や冷媒流路を流れる。そして最終的に、各流体は、出口側の各マニホールドから燃料電池１の他端に位置するエンドプレート６０に設けられた図示されていない各流体排出用の配管へと排出される。アノードガス及びカソードガス流通用の入口側のマニホールドは、本発明におけるガス供給流路であり、アノードガス及びカソードガス流通用の出口側のマニホールドは、本発明におけるガス排出流路である。
【００２８】
以上説明した実施形態に係る燃料電池１においては、流路層２０がターミナルプレート１０よりもスタック本体３の積層方向外側に配置され、ターミナルプレート１０が端セル２に直接接触するように配置されているので、集電効率を格段に向上させることができ、発電性能を高めることができる。また、各単電池（特に端セル）２で生成された水分や不純物を、流路層２０に形成されたガスバイパス流路で効果的に捕捉することができるため、フラッディングやコンタミネーションを抑制することができる。
【００２９】
また、以上説明した実施形態に係る燃料電池１においては、流路層２０がターミナルプレート１０よりもスタック本体３の積層方向外側に配置されているので、流路層２０を導電性材料で構成する必要がなくなり、設計の自由度を高めることができる。また、ガスバイパス流路を有する流路層２０には耐食性も要求されるが、流路層２０を導電性材料で構成する必要がないため、導電性と耐食性との双方を兼ね備えた材料を採択したり、導電性材料に耐食用の高度な表面処理を施したりする必要がない。この結果、製造コストの低減が可能となる。
【００３０】
また、以上説明した実施形態に係る燃料電池１においては、流路層２０を絶縁性材料で構成しているので、流路層２０が絶縁層（インシュレータ）を兼ねることとなり、絶縁層を別途設ける必要がなくなるので、燃料電池１の小型化が可能となる。また、流路層３０のガスバイパス流路は、各単電池２のガス流路と略同一の圧力損失を有するので、ガスバイパス流路の圧力損失に起因した発電効率の低下を抑制することができる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態に係る燃料電池について説明する。本実施形態に係る燃料電池は、第１実施形態に係る燃料電池の流路層の構成を変更したものであり、その他の構成については第１実施形態と実質的に同一である。このため、変更した構成を中心に説明することとし、第１実施形態と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
本実施形態における流路層２０Ａは、図３に示すように、３枚の板状体（第１板状体３０、第２板状体４０Ａ、第３板状体５０Ａ）を積層して構成したものであり、その内部には、ガス供給流路とガス排出流路とを連通接続するガスバイパス流路や、冷媒供給流路と冷媒排出流路とを連通接続する冷媒バイパス流路が設けられている。また、流路層２０Ａは、第１実施形態と同様にターミナルプレート１０よりもスタック本体の積層方向外側に配置されており、ターミナルプレート１０が端セルに直接接触するように配置されている。また、流路層２０Ａは絶縁性材料で構成されており、ターミナルプレート１０とエンドプレート６０とを絶縁する機能をも果たすものである。
【００３３】
流路層２０Ａを構成する第１板状体３０は、第１実施形態における第１板状体３０と同一の構成を有し、図３に示すように、そのエンドプレート６０側の面には、アノードガス供給用の貫通孔３１ａとアノードガス排出用の貫通孔３１ｂとを連通接続するアノードガスバイパス流路を形成するための流路溝３４が設けられている。かかる流路溝３４と第２板状体４０Ａのターミナルプレート１０側の面とによって、アノードガスバイパス流路が形成されることとなる。
【００３４】
流路層２０Ａを構成する第２板状体４０Ａには、図３に示すように、マニホールド形成用の複数の貫通孔（４１Ａａ〜４３Ａｂ）が穿設されている。貫通孔４１Ａａ、４２Ａａ、４３Ａａは、各々、アノードガス供給用、冷媒供給用、カソードガス供給用のマニホールドを形成するためのものであり、貫通孔４１Ａｂ、４２Ａｂ、４３Ａｂは、各々、アノードガス排出用、冷媒排出用、カソードガス排出用のマニホールドを形成するためのものである。
【００３５】
流路層２０Ａを構成する第３板状体５０Ａには、図３に示すように、マニホールド形成用の複数の貫通孔（５１Ａａ〜５３Ａｂ）が穿設されている。貫通孔５１Ａａ、５２Ａａ、５３Ａａは、各々、アノードガス供給用、冷媒供給用、カソードガス供給用のマニホールドを形成するためのものであり、貫通孔５１Ａｂ、５２Ａｂ、５３Ａｂは、各々、アノードガス排出用、冷媒排出用、カソードガス排出用のマニホールドを形成するためのものである。
【００３６】
第３板状体５０Ａのターミナルプレート１０側の面には、カソードガス供給用の貫通孔５３Ａａとカソードガス排出用の貫通孔５３Ａｂとを連通接続するカソードガスバイパス流路を形成するための流路溝５４Ａが設けられている。かかる流路溝５４Ａと第２板状体４０Ａのエンドプレート６０側の面とによって、カソードガスバイパス流路が形成されることとなる。また、第３板状体５０Ａのエンドプレート６０側の面には、冷媒供給用の貫通孔５２Ａａと冷媒排出用の貫通孔５２Ａｂとを連通接続する冷媒バイパス流路を形成するための流路溝５５Ａが設けられている。かかる流路溝５５Ａとエンドプレート６０のターミナルプレート１０側の面とによって、冷媒バイパス流路が形成されることとなる。
【００３７】
なお、本実施形態においても、流路層２０Ａに形成されるガスバイパス流路（アノードガスバイパス流路及びカソードガスバイパス流路）を流通する場合における反応ガスの圧力損失と、各単電池のガス流路を流通する場合における反応ガスの圧力損失と、を略同一に設定している。
【００３８】
以上説明した実施形態に係る燃料電池においては、流路層２０Ａがターミナルプレート１０よりもスタック本体３の積層方向外側に配置され、ターミナルプレート１０が端セルに直接接触するように配置されているので、集電効率を格段に向上させることができ、発電性能を高めることができる。また、各単電池（特に端セル）で生成された水分や不純物を、流路層２０Ａに形成されたガスバイパス流路で効果的に捕捉することができるため、フラッディングやコンタミネーションを抑制することができる。また、流路層２０Ａがターミナルプレート１０よりもスタック本体の積層方向外側に配置されているので、流路層２０Ａを導電性材料で構成する必要がなくなり、設計の自由度を高めることができる。
【００３９】
また、以上説明した実施形態に係る燃料電池においては、流路層２０Ａを絶縁性材料で構成しているので、流路層２０Ａが絶縁層（インシュレータ）を兼ねることとなり、絶縁層を別途設ける必要がなくなるので、燃料電池の小型化が可能となる。また、流路層２０Ａのガスバイパス流路は、各単電池のガス流路と略同一の圧力損失を有するので、ガスバイパス流路の圧力損失に起因した発電効率の低下を抑制することができる。
【００４０】
＜第３実施形態＞
次に、図４を参照して、本発明の第３実施形態に係る燃料電池について説明する。本実施形態に係る燃料電池は、第１実施形態に係る燃料電池の流路層の構成を変更したものであり、その他の構成については第１実施形態と実質的に同一である。このため、変更した構成を中心に説明することとし、第１実施形態と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
本実施形態における流路層２０Ｂは、図４に示すように、３枚の板状体（第１板状体３０Ｂ、第２板状体４０、第３板状体５０）を積層して構成したものであり、その内部には、ガス供給流路とガス排出流路とを連通接続するガスバイパス流路や、冷媒供給流路と冷媒排出流路とを連通接続する冷媒バイパス流路が設けられている。流路層２０Ｂは、図４に示すように、ターミナルプレート１０よりもスタック本体３の積層方向外側に配置されている。また、流路層２０Ｂは絶縁性材料で構成されており、ターミナルプレート１０とエンドプレート６０とを絶縁する機能をも果たすものである。
【００４２】
流路層２０Ｂを構成する第１板状体３０Ｂは、図４に示すように、第２板状体４０及び第３板状体５０よりも厚手とされており、そのターミナルプレート１０側の面近傍には、図４に示すように、本発明における断熱部として機能する中空部３１Ｂが設けられている。かかる中空部３１Ｂにより、端セル２からの放熱を抑制して、発電性能の低下を抑制することができる。また、第１板状体３０Ｂには、マニホールド形成用の貫通孔が穿設されている。これら貫通孔は第１実施形態における第１板状体３０の貫通孔と実質的に同一であるので、説明を省略する。また、第２板状体４０及び第３板状体５０は、第１実施形態におけるものと同一であるので、説明を省略する。
【００４３】
以上説明した実施形態に係る燃料電池においては、流路層２０Ｂがターミナルプレート１０よりもスタック本体３の積層方向外側に配置され、ターミナルプレート１０が端セル２に直接接触するように配置されているので、集電効率を格段に向上させることができ、発電性能を高めることができる。また、各単電池（特に端セル）２で生成された水分や不純物を、流路層２０Ｂに形成されたガスバイパス流路で効果的に捕捉することができるため、フラッディングやコンタミネーションを抑制することができる。また、流路層２０Ｂがターミナルプレート１０よりもスタック本体３の積層方向外側に配置されているので、流路層２０Ｂを導電性材料で構成する必要がなくなり、設計の自由度を高めることができる。
【００４４】
また、以上説明した実施形態に係る燃料電池においては、流路層２０Ｂのターミナルプレート１０側の面近傍に中空部３１Ｂ（断熱部）が設けられているので、端セル２からの放熱を抑制して、発電性能の低下を抑制することができる。
【００４５】
なお、第３実施形態においては、流路層２０Ｂの第１板状体３０Ｂのターミナルプレート１０側の面近傍にのみ断熱部（中空部３１Ｂ）を設けた例を示したが、要すれば、第１板状体３０Ｂのエンドプレート６０側の面に断熱部を設けてもよい。また、第３実施形態においては、流路層２０Ｂを構成する一枚の板状体（第１板状体３０Ｂ）にのみ断熱部を設けた例を示したが、流路層２０Ｂ全体を断熱性材料で構成することもできる。かかる断熱性材料としては、アルミナ、シラスバルーンを含浸させたエポキシ樹脂、中空ビーズを分散させたエポキシ樹脂等を採用することができる。
【００４６】
また、以上の各実施形態においては、流路層（２０、２０Ａ、２０Ｂ）の内部にガス供給流路とガス排出流路とを連通接続するガスバイパス流路（アノードガスバイパス流路及びカソードガスバイパス流路）を設けているが、かかるガスバイパス流路にイオン交換樹脂を充填することもできる。このようにガスバイパス流路にイオン交換樹脂を充填することにより、コンタミネーションを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料電池の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る燃料電池の流路層等の構成を説明するための分解斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る燃料電池の流路層等の構成を説明するための分解斜視図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る燃料電池システムの流路層等の構成を説明するための拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…燃料電池、２…単電池、３…スタック本体（積層体）、１０…ターミナルプレート（集電板）、２０  ２０Ａ  ２０Ｂ…流路層、３４  ４４  ５４Ａ…流路溝（ガスバイパス流路の一部）、３１Ｂ…中空部（断熱部）、４０  ４０Ａ…第２板状体（ガスバイパス流路の一部）、５０…第３板状体（ガスバイパス流路の一部）
【図１】
2006332006.tif 000003
【図２】
2006332006.tif 000004
【図３】
2006332006.tif 000005
【図４】
2006332006.tif 000006