(57)【要約】      （修正有）【課題】高分子電解質膜型燃料電池スタックを提供する。【解決手段】燃料電池は、電気化学パッケージ５とその両側に配される第１のバイポーラプレート１と第２のバイポーラプレート２を備え、第１のバイポーラプレートは中央部分が両側面に複数の突出した突起を有し、第２のバイポーラプレートは中央部分が両側に複数の突出した表面を有し、第１のバイポーラプレートと第２のバイポーラプレートの複数の突起は、電気化学パッケージと接触してその間に自由な流れ領域を有する高分子電解質膜型燃料電池スタック。【選択図】図１
2015164133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子電解質膜型燃料電池スタックであって、
カソードと、アノードと、カソードとアノードとの間に介在された高分子膜とを備える電気化学パッケージと、
第１バイポーラプレートと、
第２バイポーラプレートと、
導電性多孔質スペーサとを備え、
電気化学パッケージは、第１バイポーラプレートと第２バイポーラプレートとの間に配置され、
導電性多孔質スペーサは、第１バイポーラプレートと電気化学パッケージとの間に介在され、
第２バイポーラプレートは、中央部分と周辺部分とを備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項２】
請求項１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートの中央部分は、複数の突起、又は、尾根と溝、又は、それらの組合わせを備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項３】
請求項１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートは、第２バイポーラプレートの中央部分によって形成された凹部をさらに備え、第２バイポーラプレートの周辺部分が存在する平面から引っ込んでいる、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項４】
請求項３記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
高分子電解質膜型燃料電池スタックは、
第２バイポーラプレートと電気化学パッケージとの間に介在された第１区画を更に備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項５】
請求項４記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１区画は、第２バイポーラプレートの凹部上に電気化学パッケージを配置することによって形成される、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項６】
請求項４記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
多孔質スペーサは、第１区画に存在する、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項７】
請求項４記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートは、流体を第１区画に導入するための複数の第１開口部と、流体を第１区画から流出するための複数の第２開口部とを更に備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項８】
請求項１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１バイポーラプレートは、平らな金属板である、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項９】
請求項１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１バイポーラプレートは、複数の突起、又は、尾根と溝、又は、それらの組合わせを備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項１０】
請求項７記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１区画は、アノード区画であり、流体は燃料ガスである、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項１１】
請求項７記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１区画は、カソード区画であり、流体は酸化剤ガスである、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項１２】
請求項７記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
高分子電解質膜型燃料電池スタックは、周辺部と中央の穴とを有する第１ガスケットをさらに備え、
周辺部は、燃料ガスインレット、燃料ガスアウトレット、酸化剤ガスインレット、酸化剤ガスアウトレット、冷却流体インレット、及び、冷却流体アウトレットのための開口を備え、
中央の穴は、第２バイポーラプレートの凹部を収容するようになっており、
第１ガスケットは、さらに、第１ガスケットの中央穴を縁取りする第１ガスケットの縁部において燃料ガスインレットと複数の第１スロットを接続する第１チャネルを備え、第１スロットの一つは、第２バイポーラプレートの第１開口の一つと整合しており、
第１ガスケットは、さらに、第１ガスケットの中央穴を縁取りする第１ガスケットの縁部において燃料ガスアウトレットと複数の第２スロットを接続する第２チャネルを備え、第２スロットの一つは、第２バイポーラプレートの第２開口の一つと整合している、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項１３】
請求項１２記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１ガスケットは、シール材の尾根を備え、
シール材の尾根は、第１平面に存在する部分と、第１平面と平行である第２平面に存在する部分とを備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項１４】
請求項１３記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１平面と第２平面との距離は、第２バイポーラプレートの凹部の深さに等しい、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項１５】
請求項１４記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
シール材の尾根は、第１及び第２平面と交差する第３平面に存在する部分をさらに備え、シール材の尾根の第３平面に存在する部分は、第１平面上のシール材の尾根の部分及び第２平面上のシール材の尾根に接続する、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項１６】
請求項１３記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
シール材の尾根の部分は、第１ガスケットの中央の穴を取り囲む、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項１７】
請求項１３記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２ガスケットが、第１ガスケットが存在する側と反対にある第１バイポーラプレートの側に配置される、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項１８】
請求項１７記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１ガスケット及び第２ガスケットは、射出成形によって、接着剤によって、圧縮成形によって、あるいは、スクリーン印刷によって、第１バイポーラプレートに取り付けられる、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項１９】
請求項１２記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートの突起は、第１バイポーラプレートと接触し、第１ガスケット、第１バイポーラプレート及び第２バイポーラプレートは、第２区画を取り囲む、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項２０】
請求項１９記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２区画は、冷却流体を収容する、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項２１】
請求項１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートの中央部分は、両側面に突起を備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項２２】
請求項２１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートは、電気化学パッケージと第１バイポーラプレートとの間に介在される、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項２３】
請求項２２記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートは、第２バイポーラプレートの両側面に起立する、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項２４】
バイポーラプレートアッセンブリであって、
第１ガスケットと、
第２ガスケットと、
第１ガスケットと第２ガスケットとの間に介在された第１バイポーラプレートとを備え、
第１ガスケットは、周辺部と中央の穴とを有し、
周辺部は、燃料ガスインレット、燃料ガスアウトレット、酸化剤ガスインレット、酸化剤ガスアウトレット、冷却流体インレット、及び、冷却流体アウトレットのための開口を備え、
第１ガスケットは、さらに、第１ガスケットの中央穴を縁取りする第１ガスケットの縁部において燃料ガスインレットと複数の第１スロットを接続する第１チャネルと、第１ガスケットの中央穴を縁取りする第１ガスケットの縁部において燃料ガスアウトレットと複数の第２スロットを接続する第２チャネルとを備える、バイポーラプレートアッセンブリ。
【請求項２５】
請求項２４記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
第２ガスケット及び第１バイポーラプレートは、それぞれ、燃料ガスインレット、燃料ガスアウトレット、酸化剤ガスインレット、酸化剤ガスアウトレット、冷却流体インレット、及び、冷却流体アウトレットのための開口を備え、
第１ガスケット、第２ガスケット及び第１バイポーラプレートの開口は、燃料ガスインレット、燃料ガスアウトレット、酸化剤ガスインレット、酸化剤ガスアウトレット、冷却流体インレット、及び、冷却流体アウトレットのための導管のための導管を形成するために整合する、バイポーラプレートアッセンブリ。
【請求項２６】
請求項２４記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
第１ガスケット及び第２ガスケットは、接着剤、射出成形、又は、機械的締結によって、第１バイポーラプレートに取り付けられる、バイポーラプレートアッセンブリ。
【請求項２７】
請求項２４記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
第１ガスケット及び第２ガスケットは、オーバーモールドによって、第１バイポーラプレートに取り付けられる、バイポーラプレートアッセンブリ。
【請求項２８】
請求項２４記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
バイポーラプレートアッセンブリは、第２バイポーラプレートをさらに備え、
第１ガスケットは、第２バイポーラプレートと第１バイポーラプレートとの間に介在される、バイポーラプレートアッセンブリ。
【請求項２９】
請求項２８記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
第２バイポーラプレートは、尾根と溝、又は、複数の突起を備える、バイポーラプレートアッセンブリ。
【請求項３０】
請求項２８記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
第２バイポーラプレートの突起は、第１バイポーラプレートにある、バイポーラプレートアッセンブリ。
【請求項３１】
請求項２８記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
第２バイポーラプレート、第１ガスケット、第１バイポーラプレート及び第２ガスケットは、接着剤、射出成形、又は、機械的締結によって互いに結合される、バイポーラプレートアッセンブリ。
【請求項３２】
高分子電解質膜型燃料電池スタックであって、
カソードと、アノードと、カソードとアノードとの間に介在された高分子膜とを備える電気化学パッケージと、
両側面に複数の突起を有する第１バイポーラプレートと、
両側面に複数の突起を有する第２バイポーラプレートとを備え、
電気化学パッケージは、第１バイポーラプレートと第２バイポーラプレートとの間に配置され、
第１バイポーラプレートの複数の突起は、電気化学パッケージと接触し、
第２バイポーラプレートの複数の突起は、電気化学パッケージと接触する、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願のクロスリファレンス）
本出願は、２００８年６月２３日付で提出された米国仮出願第６１／０７４７９３の優先権を主張する。
【０００２】
（技術分野）
本開示は、高分子電解質膜燃料電池の分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
典型的な高分子電解質膜（ＰＥＭ）の燃料電池は、水のレベルに応じて陽子の伝導をサポートする電解質として高分子膜を有する。高分子膜は、二つの面（または二つの側面）を有する。一方の表面は、アノード電極触媒層に接触し、他方の表面は、カソード電極触媒層に接触する。アノード電極触媒層は、その構成要素である陽子及び電子に水素の解離を引き起こし、カソード触媒の存在下で水を形成するために活性酸素種と再結合する場合に陽子はそのアノード側からそのカソード側まで高分子膜を通じて移動する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
開示は、高分子電解質膜型燃料電池スタックを提供する。高分子電解質膜型燃料電池スタックは、カソードと、アノードと、カソードとアノードとの間に介在された高分子膜とを備える電気化学パッケージを備える。また、高分子電解質膜型燃料電池スタックは、第１バイポーラプレートと、第２バイポーラプレートと、導電性多孔質スペーサとを備える。組み合わされた電池スタックでは、電気化学パッケージは、第１バイポーラプレートと第２バイポーラプレートとの間に配置され、導電性多孔質スペーサは、第１バイポーラプレートと電気化学パッケージとの間に介在される。
【０００５】
本明細書中に開示された燃料電池スタックの実施例では、第２バイポーラプレートは、中央部分と周辺部分とを備える。中央部分は、平らではなく、例えば、突起、尾根又は溝などの特徴を備えるか、あるいは、おおむね突出した領域及び引っ込んだ領域を有する表面である。また、中央部分は、第２バイポーラプレートの周辺部分が存在する平面から引っ込んで第２バイポーラプレートに凹部を形成する。
【０００６】
いくつかの実施例では、燃料電池スタックは、更に、第２バイポーラプレートと電気化学パッケージとの間に介在された第１区画を備え、第１区画は、第２バイポーラプレートの凹部上に電気化学パッケージを配置することによって形成される。
【０００７】
他の実施例では、第２バイポーラプレートは、流体を第１区画に導入するための複数の第１開口部と、流体を第１区画から流出するための複数の第２開口部とを備える。
【０００８】
本明細書中に開示された燃料電池スタックは、第１ガスケットをさらに備える。第１ガスケットは、周辺部と中央の穴とを有する。周辺部は、燃料ガスインレット、燃料ガスアウトレット、酸化剤ガスインレット、酸化剤ガスアウトレット、冷却流体インレット、及び、冷却流体アウトレットのための開口を備え、中央の穴は、第２バイポーラプレートの凹部を収容するようになっている。第１ガスケットは、さらに、第１ガスケットの中央穴を縁取りする第１ガスケットの縁部において燃料ガスインレットと複数の第１スロットを接続する第１チャネルを備える。第１スロットの一つは、第２バイポーラプレートの第１開口の一つと整合する。また、第１ガスケットは、第１ガスケットの中央穴を縁取りする
第１ガスケットの縁部において燃料ガスアウトレットと複数の第２スロットを接続する第２チャネルを備える。第２スロットの一つは、第２バイポーラプレートの第２開口の一つと整合している。
【０００９】
また、本明細書中に開示されたバイポーラプレートアッセンブリは、第１ガスケットと、第２ガスケットと、第１ガスケットと第２ガスケットとの間に介在された第１バイポーラプレートとを備える。第１ガスケットは、周辺部と中央の穴とを有し、周辺部は、燃料ガスインレット、燃料ガスアウトレット、酸化剤ガスインレット、酸化剤ガスアウトレット、冷却流体インレット、及び、冷却流体アウトレットのための開口を備える。
【００１０】
第１ガスケットは、さらに、第１ガスケットの中央穴を縁取りする第１ガスケットの縁部において燃料ガスインレットと複数の第１スロットを接続する第１チャネルと、第１ガスケットの中央穴を縁取りする第１ガスケットの縁部において燃料ガスアウトレットと複数の第２スロットを接続する第２チャネルとを備える。
【００１１】
バイポーラプレートアッセンブリのいくつかの実施例では、第１ガスケット及び第２ガスケットは、接着剤、射出成形、又は、機械的締結によって、第１バイポーラプレートに取り付けられる。他のいくつかの実施例では、第１ガスケット及び第２ガスケットは、オーバーモールドによって、第１バイポーラプレートに取り付けられ、バイポーラプレートの縁部、例えば、バイポーラプレートの外側境界における縁部が、ガスケット材によって覆われる。
【００１２】
他の特定の実施例では、バイポーラプレートアッセンブリは、また、第２バイポーラプレートと第１バイポーラプレートとの間に介在された第２バイポーラプレートを備える。第２バイポーラプレートは、第１ガスケットの中央の穴を通じて第１バイポーラプレートと接する突起を有する。
【００１３】
本明細書中に開示された第１バイポーラプレートは、平らな金属板にすることができ、あるいは、例えばその表面に隆起や溝、または突起とくぼみを有する平らでない幾何学的形状にすることができる。第２バイポーラプレートは、一方側面あるいは両側面に突起する突起部を有することができる。
【００１４】
この開示は、更に、高分子電解質膜型燃料電池スタックを提供し、高分子電解質膜型燃料電池スタックは、カソードと、アノードと、カソードとアノードとの間に介在された高分子膜とを備える電気化学パッケージと、両側面に複数の突起を有する第１バイポーラプレートと、両側面に複数の突起を有する第２バイポーラプレートとを備える。電気化学パッケージは、第１バイポーラプレートと第２バイポーラプレートとの間に配置され、第１バイポーラプレートの複数の突起は、電気化学パッケージと接触し、第２バイポーラプレートの複数の突起は、電気化学パッケージと接触する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この開示に従った燃料電池スタックの構成要素を示す組み立て図である。
【図２Ａ】図２Ａは、この開示に従った第２バイポーラプレートの実施例のアノード側を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、この開示に従った第２バイポーラプレートの実施例のその反対側を示す図である。
【図３】図３は、第１バイポーラプレートに取り付けられた第１ガスケットの実施例を示す図である。
【図４】図４は、第１バイポーラプレートに取り付けられた第２ガスケットの実施例を示す図である。
【図５】図５は、アノード区画、カソード区画及び冷却流体区画を有する燃料電池の構成要素のアッセンブリを示す図である。
【図６】図６は、アノード区画の燃料ガスの流路の概略図である。
【図７】図７は、カソード区画の酸化剤ガスの流路の概略図である。
【図８】図８は、冷却流体区画の冷却流体の流路の概略図である。
【図９】図９は、第２バイポーラプレートの他の実施例を示す図である。
【図１０】図１０は、第２バイポーラプレートのさらに他の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本明細書中に開示されているように、膜電極接合体（ＭＥＡ）は、一方側のアノード触媒と反対側のカソード触媒とを有するポリマー膜を指す。ガス拡散層（ＧＤＬ）として知られた導電性媒体は、ＭＥＡの二つの側面の一方側あるいは両方側に隣接して取り付けられ又は配置されることができる。ガス拡散層は、カーボン紙、グラファイト布、またはその他の多孔性で可撓性がある電気的伝導性物質またはそれらの合成集合体で作られる。
【００１７】
特定の実施形態では、電極触媒は、ポリマー膜の表面に直接適用されることができる。別の実施形態では、電極触媒は、ポリマー膜に隣接した触媒層に組み込むことができる。代替的に、電極触媒は、電極触媒がガス拡散層とポリマー膜との間に介在された状態で、ポリマー膜に化学的に取り付けられ、ポリマー膜に機械的に取り付けられ、あるいは、ポリマー膜に隣接して配置された、ガス拡散層に適用されることができる。前者の場合には、ガス拡散層は機能するために燃料電池に必要とされない。本明細書中に開示されているように、電気化学パッケージ（ＥＣＰ）は、ガス拡散層が両面に取り付けられたＭＥＡ、ガス拡散層が一方の面だけに取り付けられたＭＥＡ、または、ガス拡散層が取り付けられていないＭＥＡからなるコンポーネントと呼ばれる。従って、ガス拡散層がそれに取り付けられ又は取り付けられていない状態で、ＥＣＰのアノードはアノード触媒を含むＥＣＰの側を指し、ＥＣＰのカソードはカソード触媒を含むＥＣＰの側を指す。したがって、燃料電池コンポーネントがＥＣＰの電極と直接接触するときは、それは、触媒、触媒層と直接接触するか、ガス拡散層と直接接触する。
【００１８】
燃料ガス、例えば、水素含有ガスは、ＥＣＰのアノードと、電気的導電性（例えばグラファイトや金属）ガスバリアすなわちバイポーラプレートとの間の空間であるアノード区画に供給される。酸化剤ガス、例えば空気などの酸素含有ガスは、ＥＣＰのカソードとバイポーラプレートとの間の空間であるカソード区画に供給される。スペーサは、アノード区画とカソード区画にそれぞれ流体通路を形成するために使用されることができる。スペーサは、導電性であり、設計によって流体が通過することができる材料から作られることができる。
【００１９】
特定の実施形態では、単一の燃料電池は、ＥＣＰ、アノード区画、カソード区画、二つのバイポーラプレート、及び、任意で一つ又は複数のスペーサを備える。“燃料電池スタック”は、一方の燃料電池のアノード区画と他方の燃料電池のカソード区画との間に介在された冷却セルと通常直列に電気的に接続された複数の単一の燃料電池からなる。冷却流体、気体又は液体または混相は、冷却セルを通過し、そして、隣接するアノード区画及びカソード区画と熱交換してその中の温度の制御を与える。付加的に又は代替的に、水ベースのクーラント液は、温度制御を達成するためにアノード又はカソード区画内のアノードガス又はカソードガスと混在させることができる。
【００２０】
図１は、この開示にかかる燃料電池のコンポーネントを示す組立図である。この実施形態では、燃料電池は、電気化学パッケージ（５）、多孔質スペーサ（４）、その中心部に配列された突出部を有する第２のバイポーラプレート（２）、第１ガスケット（３１）と
第２ガスケット（３２）との間に介在された第１のバイポーラプレート（１）を備える。第１のバイポーラプレート（１）は、平らな金属プレートであるが、例えば起伏のある山と谷、又は、配列された突起部などを有する、平らな面に対して配置されるときにスペースを形成する平らでないプレートにすることができる。
【００２１】
さらに、第２のバイポーラプレート（２）、第１のバイポーラプレート（１）、第１ガスケット（３１）、及び、第２ガスケット（３２）は、それぞれ、燃料ガスインレット（ＯＤ）、燃料ガスアウトレット（ＯＢ）、酸化剤ガスインレット（ＯＡ）、酸化剤ガスアウトレット（ＯＣ）、冷却液インレット（ＯＥ）、及び冷却液アウトレット（ＯＦ）を含む多数の開口を有する。これらのコンポーネントが燃料電池又は燃料電池スタックを形成するために互いに組み合わされたときに、様々なコンポーネントの同じタイプの開口は整合し、燃料電池又は燃料電池スタックに流体のための導管を形成する（図１参照）。図１の実施形態では、酸化剤ガスと燃料ガスは、反流的に（counter-currently）流れる。し
かしながら、インレット及びアウトレットの他の形状が可能である。例えば、開口（ＯＣ）は、酸化剤ガスインレットとして使用でき、開口（ＯＡ）は、酸化剤ガスアウトレットとして使用できる。このような構成では、酸化剤ガスと燃料ガスは、共存して（concurrently）流れる。特に断りのない限り、様々なコンポーネントの同じ流体に対するインレット及びアウトレットのための開口は、同じ呼称を有する。たとえば、第１及び第２のバイポーラプレートの燃料ガスインレットは、すべてＯＤとして表示される。
【００２２】
第２のバイポーラプレート（２）のアノード側面が図２Ａに示される。アノード側面は、電気化学パッケージ（５）のアノードと面する第２のバイポーラプレート（２）の側面である。第２のバイポーラプレート（２）、電気化学パッケージ（５）及び第１ガスケット（３１）は、燃料電池の動作中に燃料ガスのための通路として働くアノード区画を包囲する。
【００２３】
この実施例では、多孔質スペーサ（４）がアノード区画内に配置され、燃料ガスのための流れ領域を提供すると共に、第２のバイポーラプレートと電気化学パッケージのアノードを電気的に接続する。
【００２４】
一つの適当な多孔質スペーサは、穴のあいたメタルシートである。穴のあいたメタルシートは、例えば丸穴、六角穴、角穴、長穴などの穴の配列が繰り返されて形成されている。燃料電池の区画内にスペーサとして取り付ける前に、穴のあいたメタルシートは、平らでない幾何学形状を形成するために処理される。例えば、それは、起伏のある山と谷、凹部と凸部、又は、他の幾何学形状を形成するように型押しされることができる。商業的に入手可能な穴のあいたメタルシートの一例は、McNichols Co., Tampa, FLから得ることができる。バイポーラプレートとＥＣＰとの間に取り付けられると、穴のあいたメタルシートは、その表面に沿った流れの通路及びメタルシートの穴を通る流れの通路を与える。
【００２５】
他の適当な多孔質スペーサは、エキスパンドメタルメッシュである。エキスパンドメタルメッシュは、例えばダイヤモンド形状などの特定の幾何学形状の開口を形成するために均一に細長い切り込みをつけられて伸ばされる、密で堅い金属のシートから作られる。標準的なエキスパンドメタルでは、ダイヤモンド形状の開口の各列は、次の列からオフセットされて凹凸構造を形成する。標準的なエキスパンドメタルシートは、平らなエキスパンドメタルを製造するために丸められることができる。
【００２６】
さらに適当な多孔質スペーサは、金属ワイヤを互いに編みこむ又は溶接することによって作られることができる金属製金網である。両方の金属製金網及びエキスパンドメタルメッシュは、例えば、Mechanical Metals, Inc. of Newtown, PAから商業的に入手可能である。スペーサとして使用されるとき、エキスパンドメタルメッシュ及び金属製金網は、最
初に非平面幾何学的形状を形成するために処理される。
【００２７】
また、金属発砲体（metal foam）またはグラファイト発泡体（graphite foam）の一部
は、スペーサとして使用できる。発砲体は、帯の相互連結されたネットワークをもつ網状構造を有している。この独特な構造のため、その圧縮されていない状態で発泡材は、例えば８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、９８％までなどの７５％の多孔性を有する。金属発砲体は、例えば、Porvair Advanced Materials, Inc., Hendersonville, NCから商業的に入手可能である。また、グラファイト発泡体は、例えば、Poco Graphite, Inc., Decatur, TXから商業的に入手可能である。
【００２８】
図２Ｂは、第２のバイポーラプレート（２）の反対の側面を示す。図２Ａ及び２Ｂによる実施形態では、第２のバイポーラプレート（２）は、周辺部（２Ａ）、中央部（２Ｂ）及び転移領域（２Ｃ）を備える。中央部（２Ｂ）は、周辺部（２Ａ）が存在する面から引っ込んでいる。転移領域（２Ｃ）は、周辺部（２Ａ）と中央部（２Ｂ）との間のプレートの部分である。中央部（２Ｂ）は、例えば、半球状の突出部及び平らな領域の形状で突起部（２Ｆ）の配列を有する。第２のバイポーラプレートは、突起部が第２のバイポーラプレート（２）の反対側から平らな領域を超えて起立するようにアノード区画から引っ込んでいる（図２Ｂ参照）。
【００２９】
第２のバイポーラプレート（２）の特徴は、その中央部（２Ｂ）が平らでないことである。様々な形状の突起を有する以外には、中央部は、隆起部又は溝、あるいはそれに突出した（又は引っ込められた）表面を提供する他の特徴を有することができる。さらに第２のバイポーラプレート（２）の特徴は、中央部（２Ｂ）が存在する面が周辺部（２Ｂ）が存在する面と平行にする又は角度をつけることができることである。
【００３０】
さらには、周辺部（２Ａ）が存在する面と、周辺部（２Ｂ）の平らな領域が存在する面との間の最短距離は、引っ込みの深さであり、それは、０．１ｍｍから３ｍｍまで、例えば、０．１ｍｍから２．５ｍｍまで、０．２ｍｍから２ｍｍまで、０．４ｍｍから１ｍｍまでの範囲にすることができる。
【００３１】
その周辺領域（２Ａ）の流体通路のための開口に加えて、第２のバイポーラプレート（２）は、また、転移領域（２Ｃ）に配置された複数の第１開口（２Ｄ）及び第２開口（２Ｅ）を有する。これらの開口は、アノード区画の内外への燃料ガスの通路のためのものである。
【００３２】
図３は、第１ガスケット（３１）の実施例を示す。それは、燃料ガスインレット（ＯＤ）から多数のスロット（３Ｌ）がガスケットの中央の穴に開口するガスケットの内縁までのびる流体チャネル（３Ｈ）を有する。一方、スロット（３Ｊ）及びチャネル（３Ｋ）は、中央の穴を燃料ガスアウトレット（ＯＢ）と接続する。第１ガスケット（３１）の中央穴は、第２のバイポーラプレート（２）の中央部（２Ｂ）を収容するようになっている。部分（３Ａ）、（３Ｂ）、（３Ｃ）及び（３Ｄ）は、ガスケットの表面に傾斜する。（３Ａ）と（３Ｂ）との間のガスケットの部分ならびに（３Ｃ）と（３Ｄ）との間のガスケットの部分は、ガスケットの表面から引っ込んでおり、第２のバイポーラプレート（２）の中央部（２Ｂ）のためのシートを提供する。
【００３３】
図３における第１ガスケットの表面上の黒線は、例えばエラストマー材料などのシール材の尾根を示す。シール材は、ガスケット材と同じもの又は異なるものにすることができる。シール材は、Ｏリングなどのガスケットから区別される構成要素からなることがき、あるいは、例えばガスケット上にシール材の尾根を成型することによって作られたガスケットの一体部分にすることができる。
【００３４】
第２のバイポーラプレート（２）に対して圧縮されると、シール材の尾根は、シール材の尾根によって囲まれた開口の周りにシールを形成する。シール材の尾根が、冷却流体インレット（ＯＥ）及び冷却流体アウトレット（ＯＦ）ならびに中央の穴を含む領域を囲むことに留意する。シール材の尾根の二つの部分、すなわち、部分（３Ａ）と部分（３Ｂ）との間の一方と、部分（３Ｃ）と部分（３Ｄ）との間の他方は、第１の平面上に存在する。シール材の尾根のもっとも外側の周囲に存在するようなシール材の尾根のいくつかの他の部分は、第２平面上に存在できる。図３による実施形態では、これらの二つの平面は、互いに平行であり、これらの間の距離は、第２のバイポーラプレートの凹部の深さと等しい。部分（３Ａ）、（３Ｂ）、（３Ｃ）及び（３Ｄ）は、第１の平面及び第２の平面と接する転移部分である。従って、部分（３Ａ）、（３Ｂ）、（３Ｃ）及び（３Ｄ）上のシール材の尾根は、第１の平面及び第２の平面上に存在するシール材の尾根と接続する。第１ガスケットが第２のバイポーラプレートに対して圧縮されると、第１の平面上に存在するシール材の尾根は、第２のバイポーラプレートの中央部と接触し、そして、第２の平面上に存在するシール材の尾根は、第２のバイポーラプレートの周囲部と接触する。さらに、シール材の尾根は、冷却流体区画からスロット（３Ｌ）及び（３Ｊ）の流体を密閉する。
【００３５】
図４は、第２ガスケット（３２）の実施例を詳細に示す。共通の流体インレット及びアウトレットに加えて、第２ガスケットは、以下に詳細に説明されるように、酸化剤ガスの出口通路を形成するスロット（３Ｒ）及びチャネル（３Ｔ）と共に、酸化剤ガスをガスケットの中央の穴に案内する流体チャネル（３Ｓ）及びスロット（３Ｏ）を有する。
【００３６】
図５は、この開示に従った組み立てられた燃料電池スタックの構成要素を示す。アノード区画は、第２のバイポーラプレートの凹部上に電気化学パッケージ（５）を配置することによって形成される。多孔質スペーサは、アノード区画に存在するが、わかりやすくするために図５には示されていない。電気化学パッケージ（５）、第１のバイポーラプレート（１）のカソード側面及び第２ガスケット（３２）はカソード区画を囲む。冷却流体区画は、第１のバイポーラプレート（１）、第２のバイポーラプレート（２）及び第１ガスケット（３１）によって囲まれる。第２のバイポーラプレート（２）の突出部は、第１のバイポーラプレート（１）と接し、冷却流体の流れ領域をつくる。
【００３７】
図２Ａ及び図３と組合わせて図５及び図６に説明されたように、機能上の燃料電池では、第２のバイポーラプレート（２）の中央部（２Ｂ）は、ガスケット（３１）の中央穴に設置される。シール尾根は、第２のバイポーラプレートによって圧縮され、それらが包囲する領域の周りを密閉する（図３参照）。一方、第２のバイポーラプレート（２）の第１開口（２Ｄ）及び第２開口（２Ｅ）は、スロット（３Ｌ）及び（３Ｊ）にそれぞれ整合される。その結果として、燃料ガスは、チャネル（３Ｈ）、スロット（３Ｌ）及び第１開口（２Ｄ）を通り、アノード区画に流入する（図６参照）。燃料ガスは、アノード区画から出て、第２開口（２Ｅ）、スロット（３Ｌ）及び第１開口（２Ｄ）を通り、燃料ガスアウトレット（ＯＢ）に流入する。
【００３８】
一方、酸化剤ガスは、第１ガスケット（３１）の酸化剤ガスインレット（ＯＡ）から流入し、第１のバイポーラプレート（１）の開口（３Ｑ）を通過して、第１のバイポーラプレート（１）のカソード側面に流入する。それから、酸化剤ガスは、チャネル（３Ｓ）及びスロット（３Ｏ）を通ってカソード区画に流れる。多孔質スペーサは、カソード区画に存在するが、わかりやすくするために図示されていない。酸化剤ガスは、カソード区画を出て、スロット（３Ｒ）及びチャネル（３Ｔ）を通り、第１のバイポーラプレート（３）を横切って開口（３Ｐ）を通り、第１ガスケット（３１）の酸化剤ガスインレット（ＯＡ）に至る（図７参照）。
【００３９】
また、第１ガスケット（３１）は、開口（３Ｍ）及び（３Ｎ）を有する。この実施例では、開口（３Ｍ）は、冷却流体が冷却流体区画に流入するのを可能にし、そして、開口（３Ｎ）が冷却流体のための出口である（図８参照）。第２のバイポーラプレートの突出部（２Ｄ）は、流体通路に障害物を形成し、冷却流体が冷却流体区画でより均一な様態に分散される。図６、７及び８の矢印は、流体の概ねの方向を示すが、正確な流れのパターンではないことに留意する。
【００４０】
図９は、第２のバイポーラプレート（２）の他の実施例を示す。半球状の突起ではなく相互接続されたチャネルを有する第２のバイポーラプレート（２）を除いて、他の構成要素のすべては図１乃至図８に開示されたものと同じである。図１０は、プレートの両面に突起部を有する第２のバイポーラプレート（２）の他の実施例を示す。
【００４１】
特定の実施例では、第２のバイポーラプレートは凹部を有さないことができる。その代わりに、突起部の基部は、プレートの周囲部分が存在する同じ平面上にある。従って、二つの平らな表面、例えば電気化学パッケージと第１のバイポーラプレートとの間に介在されたときに、第２のバイポーラプレートアノード側面にある突起部は、電気化学パッケージと接触し、他方の側面にある突起部は、第１のバイポーラプレートに触れる。従って、この実施例のバイポーラプレートは、燃料ガス及び冷却流体のための流れ領域を提供する。また、それは、第１のバイポーラプレートと電気化学パッケージを接続する。この実施例では、多孔質スペーサは、冷却流体区画又はアノード区画のどちらかに必要とされない場合がある。
【００４２】
この開示のさらに別の実施例では、第１のバイポーラプレート（１）は、平らでない表面を有する。例えば、それは、第１のバイポーラプレートと他の対象物との間にスペースを形成する、起伏のある山と谷、突起部、又は、他の適当なパターンを有することができる。
【００４３】
さらに、上述の燃料電池のすべて実施例において、アノード区画は、カソード区画として使用されることができ、その逆も可能である。例えば、その逆は、燃料電池の構成でさらに変更しないで電気化学パッケージを逆にすることによって達成することができる。
【００４４】
さらなる他の実施例では、ガスケット（３１、３２）は、接着剤を使用して、射出成形によって、あるいは、金属表面にガスケット材を取り付けるあらゆる他の周知な方法によって、第１のバイポーラプレート（１）に取り付けられることができる。例えば、第１のバイポーラプレートは、一方側に第１ガスケット（３１）を有し、他方側に第２ガスケット（３２）を有する第１のバイポーラプレートを備える単一のユニットを形成するためにオーバーモールドプロセス（an overmolding process）を受けることができる。この単一のユニットは、燃料電池の総部品数を減らすことができるので有益である。
【００４５】
この開示のさらなる他の実施例では、第１ガスケット、第２ガスケット及びそれらの間に介在された第１のバイポーラプレートは、バイポーラプレートアッセンブリを形成できる。バイポーラプレートアッセンブリは、接着剤、射出成形、あるいは、金属表面にガスケット材を取り付けるあらゆる他の周知な方法によって、互いに一体にされることができる。一実施例では、第１及び第２ガスケットは、第１のバイポーラプレートにオーバーモールドされることができる。そのような実施例では、ガスケット材は、その外側境界及び所望であれば様々な流体のための開口の周りの第１のバイポーラプレートの縁の周りに成型されることができる。
【００４６】
さらに、バイポーラプレートアッセンブリは、突起した表面、例えば尾根と溝又は複数の突起をその中央部分に有する第２のバイポーラプレートも備える。第２のバイポーラプ
レートは、第１ガスケットに隣接して配置することができる。その突起した表面は、第１のバイポーラプレートと接触し、中間に流体通路を形成する。
【００４７】
さまざまな変形及び変更が本発明の精神から逸脱しないでなされることを当業者に明らかであろう。本発明は、特許請求の範囲およびその同等物の範囲内に提供されたそのようなすべての変形及び変更を包含する。
【図１】
2015164133.tif 000003
【図２Ａ】
2015164133.tif 000004
【図２Ｂ】
2015164133.tif 000005
【図３】
2015164133.tif 000006
【図４】
2015164133.tif 000007
【図５】
2015164133.tif 000008
【図６】
2015164133.tif 000009
【図７】
2015164133.tif 000010
【図８】
2015164133.tif 000011
【図９】
2015164133.tif 000012
【図１０】
2015164133.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月3日(2015.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子電解質膜型燃料電池スタックであって、
カソードと、アノードと、カソードとアノードとの間に介在された高分子膜とを備える電気化学パッケージと、
両側面に複数の突起を有する第１バイポーラプレートと、
中央部分と、周辺部分と、第２バイポーラプレートの周辺部分が存在する平面から引っ込んでいる第２バイポーラプレートの中央部分によって形成された凹部と、を有する第２バイポーラプレートであって、中央部分が両側面に複数の突出した表面を有する第２バイポーラプレートと、を備え、
電気化学パッケージは、第１バイポーラプレートと第２バイポーラプレートとの間に配置され、
第１バイポーラプレートの複数の突起は、電気化学パッケージと接触してその間に自由な流れ領域を提供し、
第２バイポーラプレートの複数の突出した表面は、電気化学パッケージと接触してその間に自由な流れ領域を提供し、
自由な流れ領域の各々は、各自由な流れ領域内の各ポイントで交差する少なくとも二つの流体通路を有する、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項２】
請求項１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
複数の突出した表面は、複数の尾根と溝からなる、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項３】
請求項１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
複数の突出した表面は、複数の突起からなる、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項４】
請求項３記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
複数の突起は、半球状である、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【請求項５】
請求項１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートの中央部分は、第２バイポーラプレートの周辺部分に対して角度がついている、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
さまざまな変形及び変更が本発明の精神から逸脱しないでなされることを当業者に明らかであろう。本発明は、特許請求の範囲およびその同等物の範囲内に提供されたそのようなすべての変形及び変更を包含する。
[形態１]  高分子電解質膜型燃料電池スタックであって、
カソードと、アノードと、カソードとアノードとの間に介在された高分子膜とを備える電気化学パッケージと、
第１バイポーラプレートと、
第２バイポーラプレートと、
導電性多孔質スペーサとを備え、
電気化学パッケージは、第１バイポーラプレートと第２バイポーラプレートとの間に配置され、
導電性多孔質スペーサは、第１バイポーラプレートと電気化学パッケージとの間に介在され、
第２バイポーラプレートは、中央部分と周辺部分とを備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態２]  形態１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートの中央部分は、複数の突起、又は、尾根と溝、又は、それらの組合わせを備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態３]  形態１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートは、第２バイポーラプレートの中央部分によって形成された凹部をさらに備え、第２バイポーラプレートの周辺部分が存在する平面から引っ込んでいる、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態４]  形態３記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
高分子電解質膜型燃料電池スタックは、
第２バイポーラプレートと電気化学パッケージとの間に介在された第１区画を更に備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態５]  形態４記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１区画は、第２バイポーラプレートの凹部上に電気化学パッケージを配置することによって形成される、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態６]  形態４記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
多孔質スペーサは、第１区画に存在する、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態７]  形態４記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートは、流体を第１区画に導入するための複数の第１開口部と、流体を第１区画から流出するための複数の第２開口部とを更に備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態８]  形態１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１バイポーラプレートは、平らな金属板である、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態９]  形態１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１バイポーラプレートは、複数の突起、又は、尾根と溝、又は、それらの組合わせを備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態１０]  形態７記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１区画は、アノード区画であり、流体は燃料ガスである、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態１１]  形態７記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１区画は、カソード区画であり、流体は酸化剤ガスである、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態１２]  形態７記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
高分子電解質膜型燃料電池スタックは、周辺部と中央の穴とを有する第１ガスケットをさらに備え、
周辺部は、燃料ガスインレット、燃料ガスアウトレット、酸化剤ガスインレット、酸化剤ガスアウトレット、冷却流体インレット、及び、冷却流体アウトレットのための開口を備え、
中央の穴は、第２バイポーラプレートの凹部を収容するようになっており、
第１ガスケットは、さらに、第１ガスケットの中央穴を縁取りする第１ガスケットの縁部において燃料ガスインレットと複数の第１スロットを接続する第１チャネルを備え、第１スロットの一つは、第２バイポーラプレートの第１開口の一つと整合しており、
第１ガスケットは、さらに、第１ガスケットの中央穴を縁取りする第１ガスケットの縁部において燃料ガスアウトレットと複数の第２スロットを接続する第２チャネルを備え、第２スロットの一つは、第２バイポーラプレートの第２開口の一つと整合している、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態１３]  形態１２記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１ガスケットは、シール材の尾根を備え、
シール材の尾根は、第１平面に存在する部分と、第１平面と平行である第２平面に存在する部分とを備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態１４]  形態１３記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１平面と第２平面との距離は、第２バイポーラプレートの凹部の深さに等しい、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態１５]  形態１４記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
シール材の尾根は、第１及び第２平面と交差する第３平面に存在する部分をさらに備え、シール材の尾根の第３平面に存在する部分は、第１平面上のシール材の尾根の部分及び第２平面上のシール材の尾根に接続する、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態１６]  形態１３記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
シール材の尾根の部分は、第１ガスケットの中央の穴を取り囲む、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態１７]  形態１３記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２ガスケットが、第１ガスケットが存在する側と反対にある第１バイポーラプレートの側に配置される、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態１８]  形態１７記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第１ガスケット及び第２ガスケットは、射出成形によって、接着剤によって、圧縮成形によって、あるいは、スクリーン印刷によって、第１バイポーラプレートに取り付けられる、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態１９]  形態１２記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートの突起は、第１バイポーラプレートと接触し、第１ガスケット、第１バイポーラプレート及び第２バイポーラプレートは、第２区画を取り囲む、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態２０]  形態１９記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２区画は、冷却流体を収容する、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態２１]  形態１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートの中央部分は、両側面に突起を備える、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態２２]  形態２１記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートは、電気化学パッケージと第１バイポーラプレートとの間に介在される、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態２３]  形態２２記載の高分子電解質膜型燃料電池スタックにおいて、
第２バイポーラプレートは、第２バイポーラプレートの両側面に起立する、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
[形態２４]  バイポーラプレートアッセンブリであって、
第１ガスケットと、
第２ガスケットと、
第１ガスケットと第２ガスケットとの間に介在された第１バイポーラプレートとを備え、
第１ガスケットは、周辺部と中央の穴とを有し、
周辺部は、燃料ガスインレット、燃料ガスアウトレット、酸化剤ガスインレット、酸化剤ガスアウトレット、冷却流体インレット、及び、冷却流体アウトレットのための開口を備え、
第１ガスケットは、さらに、第１ガスケットの中央穴を縁取りする第１ガスケットの縁部において燃料ガスインレットと複数の第１スロットを接続する第１チャネルと、第１ガスケットの中央穴を縁取りする第１ガスケットの縁部において燃料ガスアウトレットと複数の第２スロットを接続する第２チャネルとを備える、バイポーラプレートアッセンブリ。
[形態２５]  形態２４記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
第２ガスケット及び第１バイポーラプレートは、それぞれ、燃料ガスインレット、燃料ガスアウトレット、酸化剤ガスインレット、酸化剤ガスアウトレット、冷却流体インレット、及び、冷却流体アウトレットのための開口を備え、
第１ガスケット、第２ガスケット及び第１バイポーラプレートの開口は、燃料ガスインレット、燃料ガスアウトレット、酸化剤ガスインレット、酸化剤ガスアウトレット、冷却流体インレット、及び、冷却流体アウトレットのための導管のための導管を形成するために整合する、バイポーラプレートアッセンブリ。
[形態２６]  形態２４記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
第１ガスケット及び第２ガスケットは、接着剤、射出成形、又は、機械的締結によって、第１バイポーラプレートに取り付けられる、バイポーラプレートアッセンブリ。
[形態２７]  形態２４記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
第１ガスケット及び第２ガスケットは、オーバーモールドによって、第１バイポーラプレートに取り付けられる、バイポーラプレートアッセンブリ。
[形態２８]  形態２４記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
バイポーラプレートアッセンブリは、第２バイポーラプレートをさらに備え、
第１ガスケットは、第２バイポーラプレートと第１バイポーラプレートとの間に介在される、バイポーラプレートアッセンブリ。
[形態２９]  形態２８記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
第２バイポーラプレートは、尾根と溝、又は、複数の突起を備える、バイポーラプレートアッセンブリ。
[形態３０]  形態２８記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
第２バイポーラプレートの突起は、第１バイポーラプレートにある、バイポーラプレートアッセンブリ。
[形態３１]  形態２８記載のバイポーラプレートアッセンブリにおいて、
第２バイポーラプレート、第１ガスケット、第１バイポーラプレート及び第２ガスケットは、接着剤、射出成形、又は、機械的締結によって互いに結合される、バイポーラプレートアッセンブリ。
[形態３２]  高分子電解質膜型燃料電池スタックであって、
カソードと、アノードと、カソードとアノードとの間に介在された高分子膜とを備える電気化学パッケージと、
両側面に複数の突起を有する第１バイポーラプレートと、
両側面に複数の突起を有する第２バイポーラプレートとを備え、
電気化学パッケージは、第１バイポーラプレートと第２バイポーラプレートとの間に配置され、
第１バイポーラプレートの複数の突起は、電気化学パッケージと接触し、
第２バイポーラプレートの複数の突起は、電気化学パッケージと接触する、高分子電解質膜型燃料電池スタック。
【外国語明細書】
2015164133000001.pdf