(57)【要約】【課題】燃料電池からの放熱を良好に抑制することができ、前記燃料電池の温度低下を確実に阻止することを可能にする。【解決手段】燃料電池スタック１０は、燃料電池１２が積層された積層体１４を備える。燃料電池１２の積層方向に延在して酸化剤ガス排出連通孔３８ｂが形成され、前記酸化剤ガス排出連通孔３８ｂに水配管７６が連通する。水配管７６には、ヒータ７８が配設されるとともに、前記水配管７６は、第１エンドプレート２０ａの内部に形成された加温水配管６８ａ〜６８ｄに連通する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜の両側に電極が設けられる電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層される燃料電池を有し、複数の前記燃料電池が積層される積層体を備え、前記電極に供給された酸化剤ガス又は燃料ガスである反応ガスを流通させる反応ガス排出連通孔が、前記燃料電池の積層方向に延在して形成されるとともに、前記積層体の積層方向両端に、エンドプレートが配設される燃料電池スタックであって、
前記反応ガス排出連通孔に連通し、該反応ガス排出連通孔から凝縮水が導入される水配管と、
前記水配管を流通する前記凝縮水を加温する加温器と、
加温された前記凝縮水を、前記水配管から受け取って流通させる加温部材と、
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、前記凝縮水を前記水配管から前記加温部材に圧送させるためのポンプを備え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、前記加温部材は、内部に加温水配管が設けられる前記エンドプレートであ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又は２記載の燃料電池スタックにおいて、一対の前記エンドプレート間は、連結部材により一体に連結されるとともに、
前記加温部材は、内部に加温水配管が設けられる前記連結部材であ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又は２記載の燃料電池スタックにおいて、積層された前記燃料電池を収容して前記エンドプレートに固定されるケーシングを設けるとともに、
前記加温部材は、内部に加温水配管が設けられる前記ケーシングであ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、電解質膜の両側に電極が設けられた電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層される燃料電池を有し、複数の前記燃料電池が積層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の一方側にアノード電極が、前記電解質膜の他方側にカソード電極が、それぞれ配設された電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を有している。電解質膜・電極構造体は、セパレータによって挟持されて発電セルを構成している。この燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層することにより、例えば、車載用燃料電池スタックとして使用されている。
【０００３】
燃料電池スタックでは、外部への放熱により他の発電セルに比べて温度低下が惹起され易い発電セルが存在している。例えば、積層方向端部に配置されている発電セル（以下、端部発電セルともいう）は、この端部発電セルに隣接するターミナルプレートやエンドプレート等からの放熱が多く、上記の温度低下が顕著になっている。
【０００４】
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が知られている。この燃料電池スタックは、複数の発電セルが積層されるとともに、前記発電セルの積層方向の端部に配置された端部発電セルには、伝熱板が当接して配置されている。そして、伝熱板には、発電時に生成された生成水を貯水する貯水タンクが接続されている。
【０００５】
このため、発電時に生成された高温の生成水は、貯水タンクに貯水され、この生成水の熱が、前記貯水タンクに接続された伝熱板を介して端部発電セルに伝導されている。従って、端部発電セルを加温することができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１１３９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の燃料電池スタックでは、特に発電開始直後の生成水の温度が低温であるため、端部発電セルの温度が低下するという問題がある。しかも、生成水は、燃料電池スタックの外部に配置された貯水タンクに貯水されるため、前記生成水の温度が低下し易い。これにより、端部発電セルを良好に保温することができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、燃料電池からの放熱を良好に抑制することができ、前記燃料電池の温度低下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】
【０００９】
本発明に係る燃料電池スタックは、電解質膜の両側に電極が設けられる電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層される燃料電池を有し、複数の前記燃料電池が積層される積層体を備えている。燃料電池スタックは、電極に供給された酸化剤ガス又は燃料ガスである反応ガスを流通させる反応ガス排出連通孔が、燃料電池の積層方向に延在して形成されるとともに、積層体の積層方向両端にエンドプレートが配設されている。
【００１０】
この燃料電池スタックは、反応ガス排出連通孔に連通し、該反応ガス排出連通孔から凝縮水が導入される水配管を備えている。燃料電池スタックは、さらに水配管を流通する凝縮水を加温する加温器と、加温された前記凝縮水を、前記水配管から受け取って流通させる加温部材と、を備えている。加温部材は、積層体の外周に設けられることが好ましい。
【００１１】
また、この燃料電池スタックでは、凝縮水を水配管から加温部材に圧送させるためのポンプを備えることが好ましい。
【００１２】
さらに、この燃料電池スタックでは、加温部材は、内部に加温水配管が設けられるエンドプレートであることが好ましい。
【００１３】
さらにまた、この燃料電池スタックでは、一対のエンドプレート間は、連結部材により一体に連結されるとともに、加温部材は、内部に加温水配管が設けられる前記連結部材であることが好ましい。
【００１４】
また、この燃料電池スタックでは、積層された燃料電池を収容してエンドプレートに固定されるケーシングを設けるとともに、加温部材は、内部に加温水配管が設けられる前記ケーシングであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、反応ガス排出連通孔から水配管に導入された凝縮水（例えば、生成水）は、加温器により加温された後、加温部材に供給されている。このため、加温された凝縮水は、燃料電池スタックの加温部材に沿って流通し、前記加温部材を良好に加温することができる。従って、燃料電池からの放熱を良好に抑制することができ、前記燃料電池の温度低下を確実に阻止することが可能になる。
【００１６】
しかも、反応ガス排出連通孔に排出される凝縮水を、放熱防止用の媒体として利用することができる。これにより、凝縮水の有効利用が図られるとともに、例えば、反応ガス排出連通孔を空気で掃気する必要がなく、制御工程の簡素化が容易に図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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斜視説明図である。
【図２】前記燃料電池スタックの一部分解斜視図である。
【図３】前記燃料電池スタックを構成する燃料電池の斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタックの斜視説明図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタックの斜視説明図である。
【図６】前記燃料電池スタックのケーシングを分解した状態の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０は、例えば、図示しない燃料電池電気自動車に搭載される車載用燃料電池スタックとして使用される。なお、以下に説明する第２及び第３の実施形態でも、同様である。
【００１９】
燃料電池スタック１０は、図１及び図２に示すように、複数の燃料電池１２が水平方向（矢印Ａ方向）に積層された積層体１４を備える。積層体１４の積層方向（矢印Ａ方向）一端には、第１ターミナルプレート１６ａ、第１インシュレータ１８ａ及び第１エンドプレート２０ａが積層方向外方に向かって、順次、配設される。積層体１４の積層方向他端には、第２ターミナルプレート１６ｂ、第２インシュレータ１８ｂ及び第２エンドプレート２０ｂが積層方向外方に向かって、順次、配設される。
【００２０】
第１エンドプレート２０ａ及び第２エンドプレート２０ｂは、燃料電池１２、第１インシュレータ１８ａ及び第２インシュレータ１８ｂの外形寸法よりも大きな外形寸法に設定される。第１エンドプレート２０ａ及び第２エンドプレート２０ｂは、横長（縦長でもよい）の長方形状を有するとともに、各辺間には、連結バー２２が配置される（図１参照）。
【００２１】
各連結バー２２は、両端を第１エンドプレート２０ａ及び第２エンドプレート２０ｂの内面に複数本のボルト２４を介して固定される。複数の積層された燃料電池１２、すなわち、積層体１４には、積層方向（矢印Ａ方向）の締め付け荷重が付与される。
【００２２】
図３に示すように、燃料電池１２は、電解質膜・電極構造体２６と、前記電解質膜・電極構造体２６を挟持する第１セパレータ２８及び第２セパレータ３０とを備える。第１セパレータ２８及び第２セパレータ３０は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属セパレータにより構成される。
【００２３】
第１セパレータ２８及び第２セパレータ３０は、平面が矩形状を有するとともに、金属製薄板を波形状にプレス加工することにより、断面凹凸形状に成形される。なお、第１セパレータ２８及び第２セパレータ３０は、金属セパレータに代えて、例えば、カーボンセパレータを使用してもよい。
【００２４】
電解質膜・電極構造体２６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３２と、前記固体高分子電解質膜３２を挟持するアノード電極３４及びカソード電極３６とを備える。固体高分子電解質膜３２は、アノード電極３４及びカソード電極３６よりも大きな平面寸法を有する。
【００２５】
アノード電極３４とカソード電極３６とは、同一の平面寸法に設定される。なお、電解質膜・電極構造体２６は、アノード電極３４とカソード電極３６とが互いに異なる平面寸法に設定される、所謂、段差ＭＥＡを構成してもよい。
【００２６】
アノード電極３４及びカソード電極３６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を前記ガス拡散層の表面に一様に塗布し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、例えば、固体高分子電解質膜３２の両面に形成されている。
【００２７】
燃料電池１２の矢印Ｂ方向の一端縁部には、積層方向である矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス供給連通孔３８ａ、冷却媒体供給連通孔４０ａ及び燃料ガス排出連通孔（反応ガス排出連通孔）４２ｂが、矢印Ｃ方向（鉛直方向）に配列して設けられる。酸化剤ガス供給連通孔３８ａは、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給し、冷却媒体供給連通孔４０ａは、冷却媒体を供給し、燃料ガス排出連通孔４２ｂは、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出する。
【００２８】
燃料電池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、燃料ガス供給連通孔４２ａ、冷却媒体排出連通孔４０ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔（反応ガス排出連通孔）３８ｂが、矢印Ｃ方向に配列して設けられる。燃料ガス供給連通孔４２ａは、燃料ガスを供給し、冷却媒体排出連通孔４０ｂは、冷却媒体を排出し、酸化剤ガス排出連通孔３８ｂは、酸化剤ガスを排出する。
【００２９】
第１セパレータ２８の電解質膜・電極構造体２６に向かう面２８ａには、例えば、矢印Ｂ方向に延在する燃料ガス流路４４が形成される。燃料ガス流路４４は、燃料ガス供給連通孔４２ａと燃料ガス排出連通孔４２ｂとに連通する。
【００３０】
第２セパレータ３０の電解質膜・電極構造体２６に向かう面３０ａには、例えば、矢印Ｂ方向に延在する酸化剤ガス流路４６が設けられる。酸化剤ガス流路４６は、酸化剤ガス供給連通孔３８ａと酸化剤ガス排出連通孔３８ｂとに連通する。互いに隣接する第１セパレータ２８の面２８ｂと第２セパレータ３０の面３０ｂとの間には、冷却媒体供給連通孔４０ａと冷却媒体排出連通孔４０ｂとに連通する冷却媒体流路４８が形成される。
【００３１】
第１セパレータ２８の面２８ａ、２８ｂには、この第１セパレータ２８の外周端部を周回して、第１シール部材５０が一体化される。第２セパレータ３０の面３０ａ、３０ｂには、この第２セパレータ３０の外周端部を周回して、第２シール部材５２が一体化される。
【００３２】
第１シール部材５０及び第２シール部材５２には、例えば、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材等の弾性を有するシール部材が用いられる。
【００３３】
図２に示すように、第１ターミナルプレート１６ａ及び第２ターミナルプレート１６ｂの略中央には、積層方向外方に延在する端子部５８ａ及び５８ｂが設けられる。端子部５８ａは、絶縁性筒体６０に挿入されて、第１インシュレータ１８ａの孔部６２ａ及び第１エンドプレート２０ａの孔部６４ａを貫通して前記第１エンドプレート２０ａの外部に突出する。端子部５８ｂは、絶縁性筒体６０に挿入されて、第２インシュレータ１８ｂの孔部６２ｂ及び第２エンドプレート２０ｂの孔部６４ｂを貫通して前記第２エンドプレート２０ｂの外部に突出する。
【００３４】
第１インシュレータ１８ａは、中央部に矩形状の凹部６６ａが設けられるとともに、前記凹部６６ａに第１ターミナルプレート１６ａが収容される。第２インシュレータ１８ｂは、中央部に矩形状の凹部６６ｂが設けられるとともに、前記凹部６６ｂに第２ターミナルプレート１６ｂが収容される。
【００３５】
第１インシュレータ１８ａ及び第１エンドプレート２０ａには、酸化剤ガス供給連通孔３８ａ、酸化剤ガス排出連通孔３８ｂ、燃料ガス供給連通孔４２ａ及び燃料ガス排出連通孔４２ｂが形成される。第２インシュレータ１８ｂ及び第２エンドプレート２０ｂには、冷却媒体供給連通孔４０ａ及び冷却媒体排出連通孔４０ｂが形成される。なお、第１エンドプレート２０ａ側と第２エンドプレート２０ｂ側とに、それぞれ任意の連通孔を振り分けて設けることもできる。
【００３６】
図１及び図２に示すように、加温部材である第１エンドプレート２０ａの内部には、加温水配管６８ａ、６８ｂ、６８ｃ及び６８ｄが形成される。加温水配管６８ａ〜６８ｄは、第１エンドプレート２０ａの内部に形成される直線状（又は曲線状）の長穴部により構成される。加温水配管６８ａ、６８ｂは、第１エンドプレート２０ａの長辺方向（矢印Ｂ方向）に延在して設けられるとともに、加温水配管６８ｃ、６８ｄは、前記第１エンドプレート２０ａの短辺方向（矢印Ｃ方向）に延在して設けられる。
【００３７】
４本の加温水配管６８ａ〜６８ｄは、井桁状に配置され、互いに連通する。１本の加温水配管６８ａには、加温水供給口７０ａと加温水排出口７０ｂとが連通する。加温水供給口７０ａ及び加温水排出口７０ｂは、第１エンドプレート２０ａの外面から外部に開放される（図２参照）。なお、加温水配管６８ａ〜６８ｄを用いているが、これに限定されるものではなく、配管本数や配管位置は、被加温部位に応じて、種々設定することができる。また、以下に説明する第２以降の実施形態においても、同様である。
【００３８】
図１に示すように、第１エンドプレート２０ａには、酸化剤ガス供給連通孔３８ａに連通する酸化剤ガス入口マニホールド７２ａと、酸化剤ガス排出連通孔３８ｂに連通する酸化剤ガス出口マニホールド７２ｂとが設けられる。第１エンドプレート２０ａには、さらに燃料ガス供給連通孔４２ａに連通する燃料ガス入口マニホールド７４ａと、燃料ガス排出連通孔４２ｂに連通する燃料ガス出口マニホールド７４ｂとが設けられる。
【００３９】
酸化剤ガス出口マニホールド７２ｂの底部には、酸化剤ガス排出連通孔３８ｂに連通し、該酸化剤ガス排出連通孔３８ｂから生成水（凝縮水）が導入される水配管７６の一端が連結される。水配管７６の他端は、第１エンドプレート２０ａの加温水供給口７０ａに連結される。水配管７６の途上には、前記水配管７６を流通する生成水を加温する加温器、例えば、ヒータ７８と、前記生成水を前記水配管７６から加温水配管６８ａ〜６８ｄに圧送させるためのポンプ８０とが配設される。なお、ポンプ８０は、必要に応じて設ければよい。加温水排出口７０ｂには、排水配管８２が接続される。
【００４０】
第２エンドプレート２０ｂには、冷却媒体供給連通孔４０ａに連通する冷却媒体入口マニホールド７５ａと、冷却媒体排出連通孔４０ｂに連通する冷却媒体出口マニホールド７５ｂとが設けられる。
【００４１】
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。
【００４２】
先ず、図１に示すように、第１エンドプレート２０ａの酸化剤ガス入口マニホールド７２ａから酸化剤ガス供給連通孔３８ａには、酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給される。第１エンドプレート２０ａの燃料ガス入口マニホールド７４ａから燃料ガス供給連通孔４２ａには、水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、第２エンドプレート２０ｂでは、冷却媒体入口マニホールド７５ａから冷却媒体供給連通孔４０ａには、純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。
【００４３】
図３に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔３８ａから第２セパレータ３０の酸化剤ガス流路４６に導入される。酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路４６に沿って矢印Ｂ方向に移動し、電解質膜・電極構造体２６のカソード電極３６に供給される。
【００４４】
一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔４２ａから第１セパレータ２８の燃料ガス流路４４に供給される。燃料ガスは、燃料ガス流路４４に沿って矢印Ｂ方向に移動し、電解質膜・電極構造体２６のアノード電極３４に供給される。
【００４５】
従って、電解質膜・電極構造体２６では、カソード電極３６に供給される酸化剤ガスと、アノード電極３４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て発電が行われる。
【００４６】
次いで、電解質膜・電極構造体２６のカソード電極３６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３８ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。一方、電解質膜・電極構造体２６のアノード電極３４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４２ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。
【００４７】
また、一対の冷却媒体供給連通孔４０ａに供給された冷却媒体は、第１セパレータ２８及び第２セパレータ３０間の冷却媒体流路４８に導入される。冷却媒体は、矢印Ｂ方向に移動して電解質膜・電極構造体２６を冷却した後、冷却媒体排出連通孔４０ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。
【００４８】
上記の発電反応により、酸化剤ガス流路４６には、生成水が発生する。この生成水は、酸化剤ガス排出連通孔３８ｂに送り出され、酸化剤ガス出口マニホールド７２ｂの近傍に滞留し易い。
【００４９】
この場合、第１の実施形態では、図１に示すように、酸化剤ガス出口マニホールド７２ｂの底部に、水配管７６の一端が連結されている。水配管７６の他端は、第１エンドプレート２０ａの加温水供給口７０ａに連結されるとともに、前記水配管７６の途上には、ヒータ７８及びポンプ８０が配設されている。
【００５０】
このため、酸化剤ガス排出連通孔３８ｂから水配管７６に導入された生成水は、ヒータ７８により加温された後、加温水供給口７０ａから加温水配管６８ａ〜６８ｄに供給されている。従って、加温された生成水は、燃料電池スタック１０の被加温部位である第１エンドプレート２０ａの内部を流通し、前記第１エンドプレート２０ａを良好に加温することができる。
【００５１】
これにより、特に積層体１４の第１エンドプレート２０ａ側の端部に配置されている燃料電池１２からの放熱を良好に抑制することができ、前記燃料電池１２の温度低下を確実に阻止することが可能になるという効果が得られる。
【００５２】
しかも、酸化剤ガス排出連通孔３８ｂに排出される生成水を、放熱防止用の媒体として利用することができる。このため、生成水の有効利用が図られるとともに、例えば、酸化剤ガス排出連通孔３８ｂを空気で掃気する必要がなく、制御工程の簡素化が容易に図られる。
【００５３】
なお、第１の実施形態では、酸化剤ガス排出連通孔３８ｂに滞留し易い生成水を利用しているが、これに限定されるものではない。例えば、燃料ガス排出連通孔４２ｂに滞留し易い凝縮水を、放熱防止用の媒体として利用することも可能である。また、第２エンドプレート２０ｂの内部には、加温された生成水を流通させてもよい。
【００５４】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタック９０の斜視説明図である。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。
【００５５】
燃料電池スタック９０では、第１エンドプレート２０ａ及び第２エンドプレート２０ｂは、燃料電池１２、第１インシュレータ１８ａ及び第２インシュレータ１８ｂの外形寸法と同等の外形寸法に設定される。第１エンドプレート２０ａ及び第２エンドプレート２０ｂは、各長辺間に連結バー（連結部材）９４ａ、９４ｂが配置されるとともに、各短辺間に連結バー（連結部材）９６ａ、９６ｂが配置される。連結バー９４ａ、９４ｂ、９６ａ及び９６ｂは、第１エンドプレート２０ａ及び第２エンドプレート２０ｂの各側部にボルト２４を介して固定される。
【００５６】
加温部材である連結バー９６ａの内部には、加温水配管９８ａ、９８ｂ及び９８ｃが連通して形成される。加温水配管９８ａは、第１エンドプレート２０ａ側に且つ連結バー９６ａの上部側に位置して矢印Ａ方向に延在して設けられ、一端部が加温水供給口１００ａを介して外部に連通する。
【００５７】
加温水配管９８ａの他端部は、加温水配管９８ｃの上端に連通する。加温水配管９８ｃは、上下に延在し、下端には、加温水配管９８ｂの一端部に連通する。加温水配管９８ｂは、第２エンドプレート２０ｂ側に且つ連結バー９６ａの下部側に位置して矢印Ａ方向に延在して設けられ、他端部が加温水排出口１００ｂを介して外部に連通する。
【００５８】
なお、加温水配管９８ａ、９８ｂ及び９８ｃに代えて、矢印Ａ方向に延在する１本の加温水配管を用いてもよい。また、連結バー９６ｂは、上記の連結バー９６ａと同様に構成され、その詳細な説明は省略する。
【００５９】
酸化剤ガス出口マニホールド７２ｂの底部には、水配管７６の一端が連結されるとともに、前記水配管７６が、例えば、ポンプ８０の出口側で第１水配管部７６ａと第２水配管部７６ｂとに分岐する。第１水配管部７６ａは、連結バー９６ａの加温水供給口１００ａに接続される一方、第２水配管部７６ｂは、連結バー９６ｂの加温水供給口１００ａに接続される。各加温水排出口１００ｂには、排水配管８２ａが接続される。
【００６０】
このように構成される第２の実施形態では、酸化剤ガス排出連通孔３８ｂから水配管７６に導入された生成水は、ヒータ７８により加温された後、第１水配管部７６ａと第２水配管部７６ｂとに分流されている。そして、各加温水供給口１００ａから連結バー９６ａ、９６ｂの各加温水配管９８ａ、９８ｃ及び９８ｂに供給されている。
【００６１】
従って、加温された生成水は、燃料電池スタック９０の被加温部位であるスタック側部に配置されている連結バー９６ａ、９６ｂの内部を流通し、前記燃料電池スタック９０の側部を良好に加温することができる。これにより、燃料電池１２の温度低下を確実に阻止することが可能になる等、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６２】
なお、第２の実施形態では、燃料電池スタック９０の側部の温度調整（保温）を行うために、連結バー９６ａ、９６ｂに適用したが、これに限定されるものではない。例えば、燃料電池スタック９０の上部や下部の温度調整を行う際には、連結バー９４ａや連結バー９４ｂに加温水配管を設けることにより、対応することができる。
【００６３】
図５は、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタック１１０の斜視説明図である。なお、第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０及び第２の実施形態に係る燃料電池スタック９０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。
【００６４】
燃料電池スタック１１０は、積層体１４を収容して第１エンドプレート２０ａ及び第２エンドプレート２０ｂに固定されるケーシング１１２を備える。図５及び図６に示すように、ケーシング１１２は、第１エンドプレート２０ａ及び第２エンドプレート２０ｂに固定される。
【００６５】
ケーシング１１２は、第１サイドプレート１１４、第２サイドプレート１１６、アッパープレート１１８及びローワープレート１２０により構成される。第１サイドプレート１１４、第２サイドプレート１１６、アッパープレート１１８及びローワープレート１２０は、互いに、さらに第１エンドプレート２０ａ及び第２エンドプレート２０ｂに対して、複数のねじ穴１２２に螺合するねじ１２４により固定される。
【００６６】
図６に示すように、加温部材である第１サイドプレート１１４の内部には、加温水配管１２６ａ、１２６ｂ及び１２６ｃが連通して形成される。加温水配管１２６ａは、第１サイドプレート１１４の長手方向（矢印Ａ方向）に延在して設けられ、一端部が加温水供給口１２８ａを介して外部に連通し、他端部が加温水排出口１２８ｂを介して外部に連通する。
【００６７】
加温水配管１２６ｂ及び１２６ｃは、燃料電池スタック１１０の積層方向両端側に位置し、第１サイドプレート１１４の短手方向（矢印Ｃ方向）に延在して設けられる。加温水配管１２６ｂ及び１２６ｃは、加温水配管１２６ａと交差して連通する。第２サイドプレート１１６は、上記の第１サイドプレート１１４と同様に構成されており、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００６８】
図５に示すように、第１水配管部７６ａは、第１サイドプレート１１４の加温水供給口１２８ａに接続される一方、第２水配管部７６ｂは、第２サイドプレート１１６の加温水供給口１２８ａに接続される。各加温水排出口１２８ｂには、排水配管８２ａが接続される。
【００６９】
このように構成される第３の実施形態では、酸化剤ガス排出連通孔３８ｂから水配管７６に導入された生成水は、ヒータ７８により加温された後、第１水配管部７６ａと第２水配管部７６ｂとに分流されている。そして、加温された生成水は、各加温水供給口１２８ａから第１サイドプレート１１４及び第２サイドプレート１１６の加温水配管１２６ａ、１２６ｃ及び１２６ｂに供給されている。
【００７０】
従って、加温された生成水は、燃料電池スタック１１０の被加温部位であるスタック側部に配置されている第１サイドプレート１１４及び第２サイドプレート１１６の内部を流通する。これにより、燃料電池スタック１１０の側部を良好に加温することができ、燃料電池１２の温度低下を確実に阻止することが可能になる等、上記の第１及び第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７１】
なお、第３の実施形態では、燃料電池スタック１１０の側部の温度調整（保温）を行うために、第１サイドプレート１１４及び第２サイドプレート１１６に適用したが、これに限定されるものではない。例えば、燃料電池スタック１１０の上部や下部の温度調整を行う際には、アッパープレート１１８やローワープレート１２０に加温水配管を設けることにより、対応することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０、９０、１１０…燃料電池スタック
１２…燃料電池                      １４…積層体
１６ａ、１６ｂ…ターミナルプレート  １８ａ、１８ｂ…インシュレータ
２０ａ、２０ｂ…エンドプレート
２２、９４ａ、９４ｂ、９６ａ、９６ｂ…連結バー
２６…電解質膜・電極構造体          ２８、３０…セパレータ
３２…固体高分子電解質膜            ３４…アノード電極
３６…カソード電極                  ３８ａ…酸化剤ガス供給連通孔
３８ｂ…酸化剤ガス排出連通孔        ４０ａ…冷却媒体供給連通孔
４０ｂ…冷却媒体排出連通孔          ４２ａ…燃料ガス供給連通孔
４２ｂ…燃料ガス排出連通孔          ４４…燃料ガス流路
４６…酸化剤ガス流路                ４８…冷却媒体流路
６８ａ〜６８ｄ、９８ａ〜９８ｃ、１２６ａ〜１２６ｃ…加温水配管
７０ａ、１２８ａ…加温水供給口      ７０ｂ、１２８ｂ…加温水排出口
７２ａ…酸化剤ガス入口マニホールド  ７２ｂ…酸化剤ガス出口マニホールド
７４ａ…燃料ガス入口マニホールド    ７４ｂ…燃料ガス出口マニホールド
７５ａ…冷却媒体入口マニホールド    ７５ｂ…冷却媒体出口マニホールド
７６…水配管                        ７６ａ、７６ｂ…水配管部
７８…ヒータ                        ８０…ポンプ
１１２…ケーシング                  １１４、１１６…サイドプレート
１１８…アッパープレート            １２０…ローワープレート
【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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