(57)【要約】【課題】反応ガス流路の圧損を良好に増加させるとともに、発電面全面に反応ガスを良好に供給することができ、発電性能を向上させることを可能にする。【解決手段】酸化剤ガス流路２８は、カソード側セパレータ１６のカソード側電極２２に向かって設けられ、前記カソード側電極２２の一端側から他端側に発電面に沿って酸化剤ガスを流通させる第１反応流路部２８ａと、前記カソード側セパレータ１６の裏面側に設けられ、前記第１反応流路部２８ａに連通するとともに前記酸化剤ガスを前記他端側から前記一端側に戻す戻し流路部２８ｂと、前記戻し流路部２８ｂに連通し、前記一端側から前記他端側に前記発電面に沿って前記酸化剤ガスを流通させる第２反応流路部２８ｃとを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質の両側に一対の電極を設けた電解質・電極構造体と、セパレータとを積層し、発電面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成される燃料電池であって、
前記反応ガス流路は、前記セパレータの前記電極側の面に設けられ、前記電極の一端側から他端側に前記発電面に沿って前記反応ガスを流通させる第１反応流路部と、
前記セパレータの前記電極側の面とは反対の面側に設けられ、前記第１反応流路部に連通するとともに、前記反応ガスを前記電極の前記他端側から前記一端側に戻す戻し流路部と、
前記戻し流路部に連通し、前記電極の前記一端側から前記他端側に前記発電面に沿って前記反応ガスを流通させる第２反応流路部と、
を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池において、前記戻し流路部は、冷却媒体流路の一部を閉塞して構成されることを特徴とする燃料電池。
【請求項３】
請求項１又は２記載の燃料電池において、前記セパレータは、波板状の金属セパレータで構成されるとともに、
前記金属セパレータには、前記第１反応流路部と前記戻し流路部とを連通する第１連通孔と、
前記戻し流路部と前記第２反応流路部とを連通する第２連通孔と、
が形成される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、電解質の両側に一対の電極を設けた電解質・電極構造体と、セパレータとを積層し、電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成される燃料電池に関する。
【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（電解質）の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を配設した電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を、セパレータによって挟持している。この種の燃料電池は、通常、所定の数の燃料電池を積層することにより、燃料電池スタックとして使用されている。
【０００３】
上記の燃料電池では、所望の発電機能を維持するために、それぞれのセパレータの面内には、アノード側電極及びカソード側電極の発電面全面にわたって燃料ガス及び酸化剤ガスを確実に供給する必要がある。このため、セパレータには、例えば、長尺な反応ガス流路（燃料ガス流路及び酸化剤ガス流路）が蛇行するように設けられている構成（特許文献１）や、相当に長尺な直線状の反応ガス流路が設けられている構成（特許文献２）が知られている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，１０８，８４９号明細書
【特許文献２】国際公開第００／４１２６０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この場合、例えば、図１３に示すサーペンタイン流路１は、互いに平行する複数の流路溝１ａ〜１ｎを有しており、前記流路溝１ａ〜１ｎは、矢印Ｈ方向に延在する直線部と、矢印Ｖ方向に延在して折り返す折り返し部とを連続して設けている。
【０００６】
上記のサーペンタイン流路１では、折り返し部のコーナにおける圧損により、流路間を跨ぐようにして反応ガスが拡散層（図示せず）内を通過する、所謂、ショートカットが発生し易い。特に、サーペンタイン流路１において、各流路溝１ａ〜１ｎは、折り返し部を挟んで直線部の流れ方向が対向流となっており、前記直線部の圧損と前記折り返し部の圧損とが発生している。
【０００７】
具体的には、流路溝１ａの上流側の直線部２ａ、折り返し部２ｂ及び下流側の直線部２ｃでは、図１４に示すように、圧損が発生している。流路溝１ｎにおいても、同様である。これにより、反応ガスが拡散層内を通るショートカット流量は、サーペンタイン流路１の流れ方向（矢印Ｈ方向）に対して不均一となり、流路溝間の発電利用率に不均一が生じるという問題がある。
【０００８】
しかも、流路溝１ａの上流側の折り返し部位及び流路溝１ｎの下流側の折り返し部位以外では、流路溝間に反応ガスが供給され難い。従って、発電面の電流密度が小さく、ＭＥＡの耐久劣化に偏りが発生し易いという問題がある。
【０００９】
一方、長尺な直線状反応ガス流路を用いる構造では、流路溝間でショートカットがほとんど発生しないため、隣り合う流路溝間に対応してＭＥＡの反応が起こり難い。このため、発電面の電流密度が小さく、ＭＥＡの耐久劣化に偏りが発生し易いという問題がある。さらに、セパレータ自体が相当に長尺な形状となるため、自動車等の車両用燃料電池として搭載する際に、搭載スペースの制約が大きくなるという問題がある。
【００１０】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、反応ガス流路の圧損を良好に増加させるとともに、発電面全面に反応ガスを良好に供給することができ、コンパクトな構成で、発電性能を向上させることが可能な燃料電池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】
【００１１】
本発明は、電解質の両側に一対の電極を設けた電解質・電極構造体と、セパレータとを積層し、発電面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成される燃料電池に関するものである。
【００１２】
反応ガス流路は、セパレータの電極側の面に設けられ、前記電極の一端側から他端側に発電面に沿って反応ガスを流通させる第１反応流路部と、前記セパレータの前記電極側の面とは反対の面側に設けられ、前記第１反応流路部に連通するとともに、前記反応ガスを前記電極の前記他端側から前記一端側に戻す戻し流路部と、前記戻し流路部に連通し、前記電極の前記一端側から前記他端側に前記発電面に沿って前記反応ガスを流通させる第２反応流路部とを有している。
【００１３】
また、戻し流路部は、冷却媒体流路の一部を閉塞して構成されることが好ましい。
【００１４】
さらに、セパレータは、波板状の金属セパレータで構成されるとともに、前記金属セパレータには、第１反応流路部と戻し流路部とを連通する第１連通孔と、前記戻し流路部と第２反応流路部とを連通する第２連通孔とが形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、反応ガス流路の全長が有効に長尺化されるため、前記反応ガス流路の圧損の増加を図ることができる。しかも、反応ガス流路は、戻し流路部により折り返されるため、第１反応流路部と第２反応流路部との間に圧力差が発生する。その際、第１反応流路部と第２反応流路部とは、反応ガスの流れが平行流であるため、圧力差が均一に維持されている。
【００１６】
これにより、第１反応流路部と第２反応流路部との間における反応ガスのショートカット流量は、反応ガス流れ方向に沿って均一に維持される。従って、発電面全面に反応ガスを良好に供給することができ、コンパクトな構成で、発電性能を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池１０の概略断面説明図であり、図２は、前記燃料電池１０の概略斜視説明図である。
【００１８】
燃料電池１０は、電解質膜・電極構造体１２と、前記電解質膜・電極構造体１２を挟持するアノード側セパレータ１４及びカソード側セパレータ１６とを備える。アノード側セパレータ１４及びカソード側セパレータ１６は、金属製薄板を波形状にプレス加工することにより、断面凹凸形状を有する金属セパレータで構成される。燃料電池１０は、必要に応じて矢印Ａ方向に所定数だけ積層することにより燃料電池スタックを構成する。
【００１９】
なお、アノード側セパレータ１４及びカソード側セパレータ１６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板により構成される。また、アノード側セパレータ１４及びカソード側セパレータ１６は、金属セパレータに換えて、例えば、カーボンセパレータを使用してもよい。
【００２０】
電解質膜・電極構造体１２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１８と、前記固体高分子電解質膜１８を挟持するアノード側電極２０及びカソード側電極２２とを備える。
【００２１】
アノード側電極２０及びカソード側電極２２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が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、固体高分子電解質膜１８の両面に形成される。
【００２２】
アノード側セパレータ１４の電解質膜・電極構造体１２に向かう面１４ａには、燃料ガスをアノード側電極２０の電極面に供給するための燃料ガス流路２４が形成される。この燃料ガス流路２４は、矢印Ｂ方向（図２参照）に延在する複数の流路溝２４ａを有する。
【００２３】
アノード側セパレータ１４の面１４ａとは反対の面１４ｂには、冷却媒体をセパレータ面方向に沿って供給するための冷却媒体流路２６が形成される。この冷却媒体流路２６は、矢印Ｂ方向（図２参照）に延在する複数の流路溝２６ａを有する。
【００２４】
カソード側セパレータ１６は、図１〜図３に示すように、複数の酸化剤ガス流路２８を備える。各酸化剤ガス流路２８は、カソード側セパレータ１６の電解質膜・電極構造体１２に向かう面１６ａ側に設けられ、カソード側電極２２の一端側（図２中、矢印Ｂ１方向端部側）から他端側（図２中、矢印Ｂ２方向端部側）に発電面に沿って酸化剤ガスを流通させる第１反応流路部２８ａと、前記カソード側セパレータ１６の前記面１６ａとは反対の面１６ｂ側に設けられ、前記第１反応流路部２８ａに連通するとともに、前記酸化剤ガスを前記カソード側電極２２の前記他端側から前記一端側に戻す戻し流路部２８ｂと、前記戻し流路部２８ｂに連通し、前記カソード側電極２２の前記一端側から前記他端側に前記発電面に沿って前記酸化剤ガスを流通させる第２反応流路部２８ｃとを有する。
【００２５】
カソード側セパレータ１６は、矢印Ｂ２方向先端縁部に、第１反応流路部２８ａと戻し流路部２８ｂとを連通する第１連通孔３０ａを形成するとともに、矢印Ｂ１方向先端縁部に、前記戻し流路部２８ｂと第２反応流路部２８ｃとを連通する第２連通孔３０ｂを形成する。なお、第１連通孔３０ａ及び第２連通孔３０ｂを設けずに、燃料電池１０の外部に酸化剤ガス戻し用マニホールドを設けてもよい。
【００２６】
カソード側セパレータ１６の面１６ｂ側には、冷却媒体流路２６を構成する流路溝２６ｂが形成される。流路溝２６ｂは、一つ置きに仕切り板３２を介して閉塞されることにより、戻し流路部２８ｂが冷却媒体流路２６から分離して形成される。カソード側セパレータ１６には、戻し流路部２８ｂの矢印Ｂ方向両端を閉塞するための壁板３３ａ、３３ｂが設けられる（図２参照）。
【００２７】
図３に示すように、各酸化剤ガス流路２８は、入口側に供給路３４ａが連通するとともに、出口側に排出路３４ｂが連通する。冷却媒体流路２６は、入口側に供給マニホールド３６ａが矢印Ｃ方向に延在して連通する一方、出口側に排出マニホールド３６ｂが矢印Ｃ方向に延在して連通する。
【００２８】
図４に示すように、供給路３４ａの高さは、供給マニホールド３６ａの高さよりも低く設定されることにより、冷却媒体は、前記供給マニホールド３６ａに沿って矢印Ｃ方向に流通することができる。同様に、図示していないが、排出路３４ｂの高さは、排出マニホールド３６ｂの高さより低く設定される。
【００２９】
なお、図示していないが、燃料ガス流路２４は、燃料ガス供給源に連通し、酸化剤ガス流路２８は、酸化剤ガス供給源に連通し、さらに、冷却媒体流路２６は、冷却媒体供給源に連通している。
【００３０】
このように構成される燃料電池１０の動作について、以下に説明する。
【００３１】
先ず、図２に示すように、燃料電池１０では、燃料ガス流路２４に水素含有ガス等の燃料ガスが供給されるとともに、酸化剤ガス流路２８に酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給される。さらに、冷却媒体流路２６には、純水やエチレングリコール等の冷却媒体が供給される。
【００３２】
燃料ガス流路２４は、複数の流路溝２４ａを有しており、前記流路溝２４ａに沿って流動する燃料ガスは、電解質膜・電極構造体１２のアノード側電極２０に供給される（図１及び図２参照）。
【００３３】
一方、酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路２８を構成する第１反応流路部２８ａを、図２中、矢印Ｂ２方向に流通することにより、電解質膜・電極構造体１２のカソード側電極２２に供給される。さらに、酸化剤ガスは、カソード側セパレータ１６に形成された第１連通孔３０ａを通って戻し流路部２８ｂに導入され、この戻し流路部２８ｂに沿って矢印Ｂ１方向に移動する。
【００３４】
戻し流路部２８ｂの矢印Ｂ１方向先端縁部には、第２連通孔３０ｂが設けられており、酸化剤ガスは、この第２連通孔３０ｂを通って第２反応流路部２８ｃに供給された後、矢印Ｂ２方向に移動しながら電解質膜・電極構造体１２のカソード側電極２２に供給される。
【００３５】
従って、各電解質膜・電極構造体１２では、アノード側電極２０に供給される燃料ガスと、カソード側電極２２に供給される酸化剤ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。
【００３６】
また、冷却媒体は、冷却媒体流路２６を構成する複数の流路溝２６ａに沿って流動する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体１２を冷却した後、例えば、燃料電池１０に循環供給される。
【００３７】
この場合、第１の実施形態では、酸化剤ガス流路２８は、図２及び図３に示すように、カソード側電極２２の発電面に沿って矢印Ｂ２方向に酸化剤ガスを流通させる第１反応流路部２８ａと、前記第１反応流路部２８ａに連通するとともに、酸化剤ガスを裏面側、すなわち、冷却媒体流路２６側に沿って矢印Ｂ１方向に戻す戻し流路部２８ｂと、前記戻し流路部２８ｂと前記戻し流路部２８ｂに連通し、前記酸化剤ガスを前記カソード側電極２２の発電面に沿って矢印Ｂ２方向に流通させる第２反応流路部２８ｃとを有している。
【００３８】
このため、酸化剤ガス流路２８は、全長が有効に長尺化され、前記酸化剤ガス流路２８の圧損の増加を図ることができる。しかも、酸化剤ガス流路２８は、戻し流路部２８ｂにより一旦、矢印Ｂ１方向に戻されるため、第１反応流路部２８ａと第２反応流路部２８ｃとの間に圧力差が発生する。
【００３９】
その際、第１反応流路部２８ａと第２反応流路部２８ｃとは、酸化剤ガスの流れが平行流（矢印Ｂ２方向）であるため、圧力差が均一に維持されている（図５参照）。従って、図１及び図２に示すように、第１反応流路部２８ａから第２反応流路部２８ｃに酸化剤ガスがショートカットするとともに、この酸化剤ガスのショートカット量は、酸化剤ガス流れ方向（矢印Ｂ２方向）に沿って均一になる。
【００４０】
これにより、第１の実施形態では、カソード側電極２２の発電面全面にわたり、酸化剤ガスを良好且つ均一に供給することができ、コンパクトな構成で、燃料電池１０の発電性能を向上させることが可能になるという効果が得られる。
【００４１】
さらに、図５に示すように、第１反応流路部２８ａと第２反応流路部２８ｃとの間には、比較的大きな圧力差が発生している。このため、第１反応流路部２８ａと第２反応流路部２８ｃとの間隔（リブ幅）は、比較的大きく設定することができる。従って、カソード側セパレータ１６とアノード側電極２０との接触抵抗を有効に低減し得るとともに、流路本数の削減することが可能になり、酸化剤ガスの流速を上げて生成水の排水性が良好に遂行されるという利点がある。
【００４２】
さらにまた、冷却媒体流路２６を構成する流路溝２６ａは、仕切り板３２を設けることによって一つ置きに形成されている。このため、冷却媒体流路２６の流れる冷却媒体の流速低下による冷却効率の低下を阻止するとともに、冷却媒体の保有量を削減することにより、特に低温起動時間が短縮されるという効果がある。
【００４３】
なお、第１の実施形態では、酸化剤ガス流路２８が、第１反応流路部２８ａ、戻し流路部２８ｂ及び第２反応流路部２８ｃにより構成される一方、燃料ガス流路２４が、複数の流路溝２４ａにより構成されているが、この燃料ガス流路２４を前記酸化剤ガス流路２８と同様に構成してもよい。また、以下に説明する第３の実施形態以降においても、同様である。
【００４４】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池４０の流路説明図である。なお、第１の実施形態に係る燃料電池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。また、以下に説明する第３の実施形態以降においても同様に、その詳細な説明は省略する。
【００４５】
燃料電池４０は、複数の波状を有する酸化剤ガス流路４２を備える。各酸化剤ガス流路４２は、屈曲乃至湾曲する波状の第１反応流路部４２ａと、この第１反応流路部４２ａの流れ方向先端（矢印Ｂ２方向先端）に連通し且つ矢印Ｂ１方向に流れ方向を有する波状の戻し流路部４２ｂと、前記戻し流路部４２ｂの矢印Ｂ１方向先端に連通し、矢印Ｂ２方向に流れ方向を有する波状の第２反応流路部４２ｃとを備える。
【００４６】
一方、図示しないが、燃料ガス流路は、矢印Ｂ２方向に流れ方向を有する複数の流路溝を有する。酸化剤ガス流路４２及び燃料ガス流路は、それぞれ波状に形成されるため、セパレータ間には、矢印Ｃ方向に延在する冷却媒体流路４４が形成される。
【００４７】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池５０の流路説明図である。
【００４８】
燃料電池５０は、酸化剤ガス流路２８を有するとともに、この酸化剤ガス流路２８の入口側及び出口側には、それぞれ波状供給路５２ａ及び波状排出路５２ｂが連通する。波状供給路５２ａ及び波状排出路５２ｂでは、図示しないが、燃料ガス供給路に連通する波状供給路及び波状排出路がそれぞれ積層方向に位相をずらして重なり合うことにより、これらの間に矢印Ｃ方向に延在する冷却媒体供給マニホールド５４ａ及び冷却媒体排出マニホールド５４ｂが形成される。
【００４９】
このように構成される第２及び第３の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５０】
図８は、本発明の第４の実施形態に係る燃料電池６０の流路説明図である。
【００５１】
燃料電池６０は、酸化剤ガス流路２８の入口及び出口に連通する酸化剤ガス供給マニホールド６２ａ及び酸化剤ガス排出マニホールド６２ｂと冷却媒体流路２６の入口及び出口に連通する冷却媒体供給マニホールド６４ａ及び冷却媒体排出マニホールド６４ｂとを、内部マニホールド又は外部マニホールドとして構成する。
【００５２】
酸化剤ガス供給マニホールド６２ａと酸化剤ガス流路２８とを繋ぐ連通部分と、冷却媒体供給マニホールド６４ａと冷却媒体流路２６とを繋ぐ連通部分とは、交差部位６６ａで、互いに交差する。同様に、酸化剤ガス排出マニホールド６２ｂと酸化剤ガス流路２８とを繋ぐ連結部分と、冷却媒体排出マニホールド６４ｂと冷却媒体流路２６とを繋ぐ連結部分とは、交差部位６６ｂとで互いに交差している。この交差部位６６ａ、６６ｂでは、流路高さを低く設定することにより、酸化剤ガス及び冷却媒体を、互いに分離した状態で流通可能に構成している。
【００５３】
図９は、本発明の第５の実施形態に係る燃料電池８０の概略断面説明図である。
【００５４】
燃料電池８０は、電解質膜・電極構造体１２をアノード側セパレータ８２及び及びカソード側セパレータ８４により挟持して構成される。カソード側セパレータ８４に設けられる酸化剤ガス流路２８では、第１反応流路部２８ａと第２反応流路部２８ｃとの間隔が、冷却媒体流路２６を構成する流路溝２６ｂの幅寸法に比べて相当に長尺に設定されている。アノード側電極２０の発電面拡散層が冷却媒体により直接冷却されて、生成水等の水蒸気が凝縮し結露することを阻止するためである。
【００５５】
カソード側セパレータ８４では、戻し流路部２８ｂを形成するガイド板８６を設ける。このガイド板８６は、戻し流路部２８ｂを流通する酸化剤ガスの流速が低下することを阻止するために、高さ方向を低く設定することにより、前記ガイド板８６の裏面側を冷却媒体流路２６の一部として利用することができる。なお、ガイド板８６は、金属材の他、樹脂材によっても構成することができる。
【００５６】
図１０は、本発明の第６の実施形態に係る燃料電池９０の概略断面説明図である。この燃料電池９０は、基本的には第５の実施形態に係る燃料電池８０と同様に構成されており、この燃料電池８０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。
【００５７】
燃料電池９０を構成するカソード側セパレータ８４には、冷却媒体流路２６を構成する流路溝２６ｂに対応してガイド板９２が設けられる。このガイド板９２は、戻し流路部２８ｂを構成するとともに、冷却媒体によってカソード側電極２２が直接冷却されることを阻止する機能を有する。
【００５８】
図１１は、本発明の第７の実施形態に係る燃料電池１００の流路説明図である。
【００５９】
この燃料電池１００は、酸化剤ガス流路１０２を備え、前記酸化剤ガス流路１０２は、矢印Ｂ２方向に向かう第１反応流路部１０２ａと、この第１反応流路部１０２ａに連通し、矢印Ｂ１方向に向かう第１戻し流路部１０２ｂと、前記第１戻し流路部１０２ｂに連通し、矢印Ｂ２方向に向かう第２反応流路部１０２ｃと、前記第２反応流路部１０２ｃに連通し、矢印Ｂ１方向に向かう第２戻し流路部１０２ｄと、前記第２戻し流路部１０２ｂに連通し、矢印Ｂ２に向かう第３反応流路部１０２ｅとを有する。
【００６０】
これにより、第７の実施形態では、酸化剤ガス流路１０２の全長を相当に長尺化することができ、圧損の増加が容易に遂行されるという利点が得られる。
【００６１】
なお、反応ガス流路部及び戻し流路部の数は、システム設計上、種々の設定が可能である。さらに、より複雑な流路パターンを用いることもできる。
【００６２】
図１２は、本発明の第８の実施形態に係る燃料電池１１０の流路説明図の一例である。
【００６３】
燃料電池１１０は、酸化剤ガス流路２８に酸化剤ガス流路１１２を組み込むとともに、冷却媒体流路２６に平行して冷却媒体流路１１４が設けられる。酸化剤ガス流路１１２は、矢印Ｂ２方向に向かう反応流路部１１２ａと、この反応流路部１１２ａに連通し、矢印Ｂ１方向に向かう戻し流路部１１２ｂとを有する。
【００６４】
従って、第８の実施形態では、より複雑な流路パターンを設定することができ、所望の発明性能を容易に得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料電池の概略断面説明図である。
【図２】前記燃料電池の概略斜視説明図である。
【図３】前記燃料電池の流路説明図である。
【図４】前記燃料電池の、図３中、ＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】前記燃料電池を構成する酸化剤ガス流路の圧力状態説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る燃料電池の流路説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る燃料電池の流路説明図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る燃料電池の流路説明図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る燃料電池の概略断面説明図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係る燃料電池の概略断面説明図である。
【図１１】本発明の第７の実施形態に係る燃料電池の流路説明図である。
【図１２】本発明の第８の実施形態に係る燃料電池の流路説明図である。
【図１３】従来技術のサーペンタイン流路の説明図である。
【図１４】前記サーペンタイン流路の圧力状態説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０、４０、５０、６０、８０、９０、１００、１１０…燃料電池
１２…電解質膜・電極構造体          １４、８２…アノード側セパレータ
１６、８４…カソード側セパレータ    １８…固体高分子電解質膜
２０…アノード側電極                ２２…カソード側電極
２４…燃料ガス流路                  ２４ａ、２６ａ…流路溝
２６、１１４…冷却媒体流路
２８、４２、１０２、１１２…酸化剤ガス流路
２８ａ、２８ｃ、４２ａ、４２ｃ、１０２ａ、１０２ｃ、１０２ｅ、１１２ａ…反応流路部
２８ｂ、４２ｂ、１０２ｂ、１０２ｄ、１１２ｂ…戻し流路部
３０ａ、３０ｂ…連通孔              ３２…仕切り板
３３ａ、３３ｂ…壁板                ３４ａ…供給路
３４ｂ…排出路                      ３６ａ…供給マニホールド
３６ｂ…排出マニホールド            ５２ａ…波状供給路
５２ｂ…波状排出路                  ５４ａ…冷却媒体供給マニホールド
５４ｂ…冷却媒体排出マニホールド    ６２ａ…酸化剤ガス供給マニホールド
６２ｂ…酸化剤ガス排出マニホールド  ６４ａ…冷却媒体供給マニホールド
６４ｂ…冷却媒体排出マニホールド    ６６ａ、６６ｂ…交差部位
８６、９２…ガイド板
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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