(57)【要約】【課題】流路間の流体の流れ易さを向上できる燃料電池用セパレータ。【解決手段】燃料電池用セパレータ（１２Ａ）は、互いに平行に延在すると共に隣接する第１及び第２の流路（７１Ａ1、７１Ａ2）と、第１及び第２の流路間を流体が流れるように第１及び第２の流路間を連通する第３の流路（７２Ａ1-2）と、を備える。そして、第３の流路（７２Ａ1-2）は、第１及び第２の流路（７１Ａ1、７１Ａ2）に対して、傾斜し且つ小なる断面積を有するものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の断面積を有する第１の流路と、
前記第１の流路に隣接し、第２の断面積を有する第２の流路と、
前記第１及び第２の流路間を流体が流れるように当該第１及び第２の流路間を連通する第３の流路であって、前記第１及び第２の断面積より小さい第３の断面積を有する第３の流路と、
を備えた燃料電池用セパレータであって、
前記第３の流路は、前記流体の差圧が生じる地点間を連通する、燃料電池用セパレータ。
【請求項２】
前記第３の流路は、前記第１及び第２の流路に対して傾斜する、請求項１に記載の燃料電池用セパレータ。
【請求項３】
互いに平行に延在すると共に隣接する第１及び第２の流路と、
前記第１及び第２の流路間を流体が流れるように当該第１及び第２の流路間を連通する第３の流路と、
を備えた燃料電池用セパレータであって、
前記第３の流路は、前記第１及び第２の流路に対して、傾斜し且つ小なる断面積を有する、燃料電池用セパレータ。
【請求項４】
前記第３の流路は、前記第１の流路に直接開放する第１の開口端面と、前記第２の流路に直接開放する第２の開口端面と、を有しており、
前記第１の開口端面は、前記第１及び第２の流路における前記流体の流れ方向において、前記第２の開口端面よりも上流側に位置し、且つ、前記第２の開口端面よりも断面積が大きい、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータ。
【請求項５】
前記第３の流路は、前記第１及び第２の流路における前記流体の流れ方向において、上流側よりも下流側の方が間隔が狭くなるように、前記第１及び第２の流路間を複数個所で連通する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータ。
【請求項６】
前記第１、第２及び第３の流路を流れる流体は、反応ガスである、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用セパレータに関し、特に燃料電池用セパレータの流路構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体高分子型の燃料電池の単セルは、電解質膜およびこれを挟持する一対の電極からなるＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly）と、ＭＥＡを挟持する一対のセパレータと、で構成される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載のセパレータでは、ＭＥＡ側の表面の凸部が電極に接触して導電通路を構成し、ＭＥＡ側の表面の凹部が反応ガスの流路を構成する。この凹部は複数が平行に延在しており、反応ガスの流路として複数のストレート流路を構成する。ストレート流路よりも小さな断面積のクロス流路が凸部に溝状に形成されており、このクロス流路によって、互いに隣接するストレート流路間が連連される。かかるセパレータによれば、クロス流路を介してストレート流路間で反応ガスが流れるようになり、フラッディングによるストレート流路の閉塞の抑制が期待される。
【特許文献１】特開２００４−２４７０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような特許文献１では、クロス流路のピッチや長さについてストレート流路と比較したものが検討されているものの、クロス流路での反応ガスの流れ易さについては十分に検討されておらず、更なる改善が求められていた。
【０００５】
本発明は、流路間の流体の流れ易さを向上できる燃料電池用セパレータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するべく、本発明の燃料電池用セパレータは、第１の断面積を有する第１の流路と、第１の流路に隣接し、第２の断面積を有する第２の流路と第１及び第２の流路間を流体が流れるように第１及び第２の流路間を連通する第３の流路であって、第１及び第２の断面積より小さい第３の断面積を有する第３の流路と、を備える。そして、第３の流路は、流体の差圧が生じる地点間を連通する。
【０００７】
この構成によれば、第３の流路では、第１の流路及び第２の流路を連通する地点のうち圧力の高い地点から、圧力の低い地点へと流体が流れるようになる。このような連通態様を採用することで、第１及び第２の流路の一方から他方への流体の流れが促進されるので、第１及び第２の流路間での流体の流れ易さが向上する。また、第３の流路の断面積が第１及び第２の流路に比べて小さいので、第１及び第２の流路における流体の流れを適切に確保できる。
【０００８】
好ましくは、第３の流路は、第１及び第２の流路に対して傾斜するとよい。
【０００９】
こうすることで、複雑な構成をとることなく、流体の差圧が生じる地点間を第３の流路で簡易に連通できる。
【００１０】
上記目的を達成するべく、本発明の他の燃料電池用セパレータは、互いに平行に延在すると共に隣接する第１及び第２の流路と、第１及び第２の流路間を流体が流れるように第１及び第２の流路間を連通する第３の流路と、備える。そして、第３の流路は、第１及び第２の流路に対して、傾斜し且つ小なる断面積を有する。
【００１１】
この構成によれば、第３の流路が第１及び第２の流路に対して傾斜するので、流体の差圧が生じる地点間を第３の流路で連通できる。これにより、上記した本発明と同様に、第３の流路を介した第１及び第２の流路間での流体の流れ易さを向上できる。また、第１、第２及び第３の流路の断面積の関係により、第１及び第２の流路での流体の流れを適切に確保できる。
【００１２】
好ましくは、第３の流路は、第１の流路に直接開放する第１の開口端面と、第２の流路に直接開放する第２の開口端面と、を有するとよい。そして、第１の開口端面は、第１及び第２の流路における流体の流れ方向において、第２の開口端面よりも上流側に位置し、且つ、第２の開口端面よりも断面積が大きいとよい。
【００１３】
この構成によれば、第１の開口端面が第２の開口端面よりも上流側に位置するので、第１の流路から第３の流路を介して第２の流路へと流体が流れ易くなる。しかも、第１の開口端面よりも断面積が小さい第２の開口端面で流体の流れが加速するので、より一層、第３の流路を介した第１及び第２の流路間での流体の流れ易さを向上できる。
【００１４】
ここで、一般に、燃料電池では、酸化ガスと燃料ガスとの反応により、カソード側に水が生成される。上記の第１、第２及び第３の流路を流れる流体が酸化ガスである場合、第１、第２及び第３の流路の下流側ほど、生成水が溜まり易い。
【００１５】
そこで、第３の流路は、第１及び第２の流路における流体の流れ方向において、上流側よりも下流側の方が間隔が狭くなるように、第１及び第２の流路間を複数個所で連通するとよい。
【００１６】
こうすることで、特に流体が酸化ガスである場合に、生成水が効果的に排出されるようになる。
【００１７】
本発明の一態様によれば、燃料電池用セパレータは、金属で形成されていることが、好ましい。例えば、燃料電池用セパレータは、板金をプレス成形することにより形成されるとよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の燃料電池用セパレータによれば、第３の流路を介した流路間の流体の流れ易さを向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係る燃料電池用セパレータについて、燃料電池車両に好適な固体高分子型の燃料電池を例に説明する。
【００２０】
図１は、燃料電池の斜視図である。
燃料電池１は、基本単位である多数の単セル２を積層した積層スタック構造を有する。燃料電池１は、スタック構造の両端に位置する単セル２の外側に、順次、出力端子４付きの集電板５、絶縁板６およびエンドプレート７を配置して構成される。燃料電池１は、例えば、両エンドプレート７、７間を架け渡すようにして設けられたテンションプレートが各エンドプレート７、７にボルト固定されることで、単セル２の積層方向に所定の圧縮力がかかった状態となる。
【００２１】
図２は、単セル２を示す断面図である。
単セル２は、ＭＥＡ１１と、これを挟持する一対のセパレータ１２Ａ、１２Ｂと、を備える。ＭＥＡ１１は、イオン交換膜からなる電解質膜１５と、電解質膜１５を挟んだ一対の電極（アノードおよびカソード）１６Ａ，１６Ｂと、で構成される。燃料電池１では、通常、セパレータ１２Ａ、ＭＥＡ１１、セパレータ１２Ｂ、セパレータ１２Ａ，ＭＥＡ１１、セパレータ１２Ｂ、・・・がこの順で積層される。
【００２２】
各電極１６Ａ，１６Ｂは、拡散層５１及び触媒層５２で構成される。拡散層５１は、セパレータ１２Ａ又は１２Ｂに面し、例えば多孔質のカーボン素材で構成される。拡散層５１は、流体を通過させる機能と、触媒層５２およびセパレータ１２Ａ，１２Ｂを導通させる機能とを有する導電体である。触媒層５２は、拡散層５１に結着されて電解質膜１５に面する。触媒層５２の触媒としては、例えば白金が好適に用いられる。
【００２３】
セパレータ１２Ａ，１２Ｂは、平面視矩形状に形成された部材であり、いずれも図示省略したが、燃料ガスの出入口、酸素ガスの出入口、および冷媒の出入口が貫通形成されている。燃料ガスは、セパレータ１２Ａのガス流路２１Ａを介して電極（アノード）１６Ａに供給される。酸素ガスは、セパレータ１２Ｂのガス流路２１Ｂを介して電極（カソード）１６Ｂに供給される。
【００２４】
ここで、燃料ガスとは、水素を含む水素ガス（アノードガス）を意味する。また、酸素ガスとは、酸素を代表とする酸化剤を含有するガス（カソードガス）を意味する。水素ガスおよび酸素ガスは、一般に反応ガスと総称される。
【００２５】
セパレータ１２Ａ，１２Ｂは、ガス不透過の導電性材料で構成される。例えば、カーボンのほか、アルミニウム、ステンレス、ニッケル合金、チタンなどの金属、又は導電性を有する樹脂で構成される。
【００２６】
本実施形態のセパレータ１２Ａ，１２Ｂは、略一定の厚みの薄い板金をプレス成形することにより、表裏各面に直線上の凹部と凸部とが交互に連続した構造を有する。それゆえ、セパレータ１２Ａの一方の面で、流体（水素ガス又は冷媒）の流路として機能する凹部は、他方の面で、隣接する流路間の仕切りとして機能する凸部となる。この点、セパレータ１２Ｂも同様である。
【００２７】
具体的には、凹部及び凸部によって、セパレータ１２Ａは、表面にガス流路２１Ａを有し且つ裏面に冷媒流路２２Ａを有し、セパレータ１２Ｂは、表面にガス流路２１Ｂを有し且つ裏面に冷媒流路２２Ｂを有している。なお、凸部はリブ又は凸リブと換言でき、また、凹部は溝又は凹溝と換言できる。
【００２８】
ガス流路２１Ａ、２１Ｂ、並びに冷媒流路２２Ａ、２２Ｂは、いずれも、複数のストレート流路であるメイン流路と、隣接するストレート流路間を流体が流れるように連通するサブ流路と、からなる。
【００２９】
詳細には、ガス流路２１Ａは、メイン流路７１Ａ及びサブ流路７２Ａからなる。また、ガス流路２１Ｂはメイン流路７１Ｂ及びサブ流路７２Ｂからなり、冷媒流路２２Ａはメイン流路８１Ａ及びサブ流路８２Ａからなり、さらに、冷媒流路２２Ｂはメイン流路８１Ｂ及びサブ流路８２Ｂからなる。隣接する単セル２，２間では、冷媒のメイン流路８１Ａとメイン流路８１Ｂとがセル積層方向視で略一致して、例えば六角形である多角形の空間を画成する。なお、サブ流路７２Ａとサブ流路７２Ｂとは、ＭＥＡ１１を挟んでセル積層方向において位置ずれすることなく対向するとよい。かかる位置関係に設定することで、単セル２を積層化する上で有用となる。
【００３０】
これらのメイン流路とサブ流路とは、流れる流体こそ違うものの、本発明に特有の共通の構造を有している。ここでは、重複した説明を省略するため、ガス流路２１Ａのメイン流路７１Ａ及びサブ流路７２Ａの構造を中心にセパレータ１２Ａについて詳述する。
【００３１】
セパレータ１２Ａは、上記したプレス成形により、電極１６Ａに対して凸となる凸部９１Ａと、電極１６Ａに対して凹となる凹部９２Ａと、を交互に複数有する。凸部９１Ａの頂面は、電極１６Ａに面接触する。
【００３２】
メイン流路７１Ａは、凹部９２Ａにより構成される。メイン流路７１Ａは複数あり、その複数が一方向に互いに平行に且つ等ピッチで延在する。各メイン流路７１Ａは、延在方向の一端から水素ガスが導入され、且つ延在方向の他端へと水素ガスが導出される。これにより、メイン流路７１Ａでは、セパレータ１２Ａに貫通形成された燃料ガスの入口から出口に向けて燃料ガスが流れるようになる。
【００３３】
サブ流路７２Ａは、隣接するメイン流路７１Ａ、７１Ａの間に位置し、メイン流路７１Ａ、７１Ａ同士の間で水素ガスが流れるように、メイン流路７１Ａ、７１Ａ同士を連通する。サブ流路７２Ａは、燃料電池１内における水素ガスの流れにおいて、補助的な役割を果たすものであり、補助流路又はクロス流路と換言することができる。したがって、サブ流路７２Ａを流れる水素ガスは、メイン流路７１Ａを流れる水素ガスと比べて、単セル２の発電に寄与する量は低い。
【００３４】
サブ流路７２Ａは、凸部９１Ａの一部を横断するように溝状に形成され、電極１６Ａに対し凹となっている（図３の７２Ａ2-3も参照）。なお、凸部９１Ａと表裏反転の関係にある凹部との関係でサブ流路７２Ａを表現すれば、サブ流路７２Ａはこの凹部の底部背面の一部を凹状に形成することにより構成されたものであるといえる。凸部９１Ａと表裏反転の関係にある凹部は、冷媒流路２２Ａのメイン流路８１Ａを構成する。
【００３５】
図３及び図４を参照して、本発明の特徴部分についてガス流路２１Ａを例に更に詳述する。
複数のメイン流路７１Ａは、メイン流路７１Ａ1、７１Ａ2、７１Ａ3を含むものである。ここでは、説明の便宜上、符号７１Ａに添え字を付すが、各メイン流路７１Ａ1、７１Ａ2、７１Ａ3は、同じ構造からなる。
【００３６】
サブ流路７２Ａ（第３の流路）は、サブ流路７２Ａ1-2、サブ流路７２Ａ2-3を含むものである。ここでも、説明の便宜上、符号７２Ａに添え字を付すが、各サブ流路７２Ａ1-2、７２Ａ2-3は同じ構造からなる。
【００３７】
サブ流路７２Ａ1-2は、メイン流路７１Ａ1、７１Ａ2間をその延在方向における複数箇所で連通する。同様に、サブ流路７２Ａ2-3は、メイン流路７１Ａ2、７１Ａ3間をその延在方向における複数箇所で連通する。図３は二つのサブ流路７２Ａ2-3を示し、図４は、それぞれ３つのサブ流路７２Ａ1-2、７２Ａ2-3を示している。なお、サブ流路７２Ａ1-2、７２Ａ2-3の数は任意であるが、ここではそれぞれ複数としている。
【００３８】
複数のサブ流路７２Ａ1-2の間隔は、任意であるが、メイン流路７１Ａにおける水素ガスの流れ方向において、上流側よりも下流側の方を狭くすることが好ましい。例えば、図４に示すように、水素ガスの上流側にはサブ流路７２Ａ1-2を一つ形成し、下流側にはサブ流路７２Ａ1-2を二つ形成するなどして、サブ流路７２Ａ1-2の間隔を水素ガスの入口では疎にし、出口側では密にするとよい。こうすることで、生成水の効果的に高めることができる。
【００３９】
具体的には、燃料電池１では、酸素ガスと水素ガスとの反応により、カソード１６Ｂ側に水が生成される。この生成水の一部は、電解質膜１５を通過してアノード１６Ａ側に移動し得るものでもある。生成水は反応ガスの流れによって、メイン流路の下流側へと移動するので、メイン流路の下流側ほど溜まり易い。複数のサブ流路７２Ａ1-2を水素ガスの流れ方向において等ピッチで形成することもできるが、上記のように、下流側ほどサブ流路７２Ａ1-2の間隔を密にすることで、溜まり得る生成水を効果的に排出できる。この点、詳述しないが、サブ流路７２Ａ2-3も同様である。
【００４０】
サブ流路７２Ａ1-2は、メイン流路７１Ａ1の空間に直接開放する開口端面１０１と、メイン流路７１Ａ2の空間に直接開放する開口端面１０２と、を有する。同様に、サブ流路７２Ａ2-3は、メイン流路７１Ａ2の空間に直接開放する開口端面１０３と、メイン流路７１Ａ3の空間に直接開放する開口端面１０４と、を有する。
【００４１】
開口端面１０１は、メイン流路７１Ａでの水素ガスの流れ方向において、開口端面１０２よりも上流側に位置する。したがって、サブ流路７２Ａ1-2は、メイン流路７１Ａ1、７１Ａ2に対して、９０度以外の角度で傾斜する。同様に、開口端面１０３は、この水素ガスの流れ方向において、開口端面１０４よりも上流側に位置する。したがって、サブ流路７２Ａ2-3は、メイン流路７１Ａ1、７１Ａ2に対して、９０度以外の角度で傾斜する。
【００４２】
このような構成とすることで、隣接するメイン流路７１Ａ1、７１Ａ2で同じガス圧の水素ガスが導入されたとしても、開口端面１０１の地点と開口端面１０２の地点とでは、水素ガスの圧力差が生じる。つまり、サブ流路７２Ａ1-2は、水素ガスの差圧が生じる地点間を連通している。その結果、相対的に圧力の高い開口端面１０１の地点から相対的に圧力の低い開口端面１０２の地点へと水素ガスが流れるようになる。これにより、サブ流路をメイン流路に対して直交させる場合に比べて、サブ流路７２Ａ1-2を介してメイン流路７１Ａ1からメイン流路７１Ａ2へと水素ガスが流れ易くなる。この点、サブ流路７２Ａ2-3でも同様である。
【００４３】
サブ流路７２Ａ1-2、７２Ａ2-3の断面形状は、任意であり、例えば矩形、台形、円形、又は半円形とすることができる。サブ流路７２Ａ1-2、７２Ａ2-3は、例えば凸部９１Ａの高さの１／３〜１／５の範囲に形成され、凸部９１Ａの全高に亘ってまでは形成されない。サブ流路７２Ａ1-2、７２Ａ2-3は、メイン流路７１Ａ1、７１Ａ2、７１Ａ3よりも断面積が小さく、好ましくは、メイン流路７１Ａ1、７１Ａ2、７１Ａ3の１／３〜１／５の範囲の断面積を有する。このような設定とすることで、メイン流路７１Ａ1、７１Ａ2、７１Ａ3における水素ガスの流れを適切に確保できる。
【００４４】
なお、流路の断面積は、その幅に深さ（高さ）を乗じたものである。サブ流路７２Ａの断面積をメイン流路７１Ａのそれよりも小さくするには、サブ流路７２Ａの深さ又は幅がメイン流路７１Ａの深さ又は幅よりも小さくすればよい。メイン流路７１Ａ1、７１Ａ2、７１Ａ3はそれぞれ違う断面積であってもよいが、ここでは同じ断面積となっている。
【００４５】
ここで、サブ流路７２Ａ1-2は、開口端面１０１、１０２間の流路断面が一定であってもよいが、一定でなくてもよい。例えば、図５に示すように、サブ流路Ａ1-2では、開口端面１０１が開口端面１０２よりも断面積が大きくてもよく、開口端面１０１から開口端面１０２にかけて流路を絞るように、断面積を小さくしてもよい。こうすることで、開口端面１０１よりも断面積が小さい開口端面１０２において、水素ガスの流れが加速する。この点、サブ流路７２Ａ2-3も同様に設計できる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、隣接するメイン流路７１Ａ，７１Ａに対してサブ流路７２Ａを傾斜させるという簡易な構成によって、水素ガスがサブ流路７２Ａを介してメイン流路７１Ａ、７１Ａの一方から他方へと流れ易くなる。なお、酸化ガス又は冷媒に関するメイン流路とサブ流路についても、同様の効果を奏することは言うまでもない。以下の説明でも、水素ガスを中心に説明する。
【００４７】
本実施形態は、上記効果により、燃料電池１の発電時及び発電終了時においても、有用な効果を奏する。例えば、発電時に、単セル２で局部的にフラッディングが生じて、一つのメイン流路７１が閉塞しても、水素ガスがサブ流路７２Ａを通って隣のメイン流路７１Ａへと流れる。このときに、上記したサブ流路７２Ａの連通態様によって、流れ易さ確保もされ得るので、一つのメイン流路７１Ａが全長にわたって発電不能になることを迅速に抑制できる。一方、冷媒のメイン流路８１Ａ，８１Ｂ及びサブ流路８２Ａ，８２Ｂの観点でこのことを考察すれば、冷媒の熱分布を迅速に均一化させることが可能である。このため、単セル２が局所的に高温化することによる電解質膜１５の損傷を適切に抑制することができる。
【００４８】
また、サブ流路７２Ａによって、セパレータ１２Ａの凸部９１Ａの頂面が接触するＭＥＡ１１の部分にも水素ガスが供給され得る。これにより、電気化学反応に寄与する電極１６Ａの有効発電面積を増やせるので、ＭＥＡ１１の発電効率を向上できる。
【００４９】
一般に、燃料電池１の発電終了時（燃料電池システムの終了時）には、燃料電池１内を乾燥する掃気処理が実行される。この掃気処理では、各単セル２のＭＥＡ１１の水分をほぼ排出して電解質膜１５を乾燥させる。掃気処理には各種の方法があるが、反応ガスを燃料電池１に供給し、この反応ガスで燃料電池１内の水分を吹き飛ばすと共に、蒸発させることで持ち去ることが一般に行われる。
【００５０】
本実施形態によれば、サブ流路７２が凸部９１Ａに形成されており、しかもサブ流路７２での水素ガスの流れ易さが確保されているので、掃気処理時に凸部９１Ａの直下の拡散層５１内の水を効率よく排出できる。したがって、セパレータの凸部の下側の掃気性を向上でき、燃料電池１の次回の氷点下起動時を良好に行い得る。
【００５１】
＜変形例＞
次に、本実施形態のセパレータ１２Ａの変形例を簡単に説明する。なお、セパレータ１２Ｂもセパレータ１２Ａと同様の変形例を適用し得るが、ここではその説明を省略する。
【００５２】
＜変形例１＞
セパレータ１２Ａのメイン流路７１Ａ，８１Ａは、公知のサーペンタイン流路としてもよい。この場合、水素ガスのメイン流路７１Ａはサーペンタイン流路とし、冷媒のメイン流路８１Ａはストレート流路としてもよい。
【００５３】
メイン流路７１Ａがサーペンタイン流路の場合、メイン流路７１Ａは、例えば、互いに平行な複数の流路が１回以上折り返す構造を有することになる。この場合、サブ流路７２Ａは、メイン流路７１Ａのうち、隣接する二つの流路を連通することになるが、その位置は任意である。ただし、メイン流路７１Ａが折り返すところでは生成水がよどみ易いため、この折り返しのところにサブ流路７２Ａを形成すると、排水性等の観点で効果的である。
【００５４】
＜変形例２＞
図６（Ａ）は、別の変形例に係るセパレータ１２ＡをＭＥＡ１１側から見た概略平面図である。なお、メイン流路７１Ａ1、７１Ａ2、７１Ａ3と凸部９１Ａの領域が分かり易いように、凸部９１Ａにハッチングを施している。
図６（Ａ）に示すように、メイン流路７１Ａ1、７１Ａ2、７１Ａ3には、交互に水素ガスの圧力損失が生じるように、圧力損失部１２０が凸部９１Ａに形成される。
【００５５】
図６（Ｂ）は、水素ガスの圧力とメイン流路における位置との関係を示すグラフである。図６（Ｂ）に示すように、メイン流路７１Ａ1、７１Ａ3とメイン流路７１Ａ2とでは、圧力損失部１２０よりも下流においては、位置に応じて圧力が異なる。つまり、隣接する二つのメイン流路７１Ａ1、７１Ａ2間、及びメイン流路７１Ａ2、７１Ａ3間では、圧力損失部１２０よりも下流において差圧が生じる。
【００５６】
図６（Ａ）に示すように、この変形例においても、メイン流路７１Ａ1、７１Ａ2の差圧が生じている地点間をサブ流路７２Ａ1-2で連通し、また、メイン流路７１Ａ2、７１Ａ3の差圧が生じている地点間をサブ流路７２Ａ2-3で連通している。したがって、このような変形例であっても、上記した本発明の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５７】
＜変形例３＞
セパレータ１２Ａをカーボンで形成する場合には、メイン流路７１Ａ、８１Ａやサブ流路７２Ａ，８２Ａは、切削、射出成形、圧縮成形、超音波加工などにより形成すればよい。もっとも、エッチングを利用して、セパレータ１２Ａにメイン流路７１Ａ、８１Ａやサブ流路７２Ａ，８２Ａを形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
上記した本発明の燃料電池用セパレータは、固体高分子型の燃料電池のみならず、リン酸型の燃料電池にも適用することができる。そして、燃料電池を搭載した燃料電池システムは、二輪または四輪の自動車以外の電車、航空機、船舶、ロボットその他の移動体又は乗物に搭載することができる。また、燃料電池システムは、定置用ともすることができ、コージェネレーションシステムに組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施形態に係る燃料電池の斜視図である。
【図２】実施形態に係る単セルの構成を示す断面図である。
【図３】実施形態に係るセパレータの一部を拡大して示す斜視図である。
【図４】実施形態に係るセパレータの流路構造を示す図である。
【図５】変形例に係るセパレータの流路構造を示す図である。
【図６】別の変形例に係るセパレータについて説明する図であり、（Ａ）はセパレータをＭＥＡ側から見た概略平面図であり、（Ｂ）は水素ガスの圧力とメイン流路における位置との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１：燃料電池、２：単セル、１１：ＭＥＡ、１２Ａ、１２Ｂ：セパレータ、２１Ａ、２１Ｂ：ガス流路、２２Ａ、２２Ｂ：冷媒流路、７１Ａ、７１Ａ1、７１Ａ2、７１Ａ3：メイン流路、７２Ａ、７２Ａ1-2、７２Ａ2-3：サブ流路（第３の流路）
【図１】
2008171638.tif 000003
【図２】
2008171638.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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