(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜を一対の電極間に配設した電解質膜・電極構造体と、セパレータとが積層されるとともに、積層方向に貫通して少なくとも反応ガス又は冷却媒体を流す複数の流体連通孔が形成される内部マニホールド型燃料電池を備え、前記燃料電池が複数積層された積層体の両端にターミナルプレート、絶縁プレート及びエンドプレートが積層される燃料電池スタックであって、
前記セパレータと、絶縁プレート及びエンドプレートはそれぞれ略矩形状であって、少なくとも前記セパレータ、絶縁プレート及びエンドプレートには四角形状の複数の前記流体連通孔が形成され、
前記複数の流体連通孔の中、前記セパレータと、絶縁プレートとエンドプレートの角部に近接する流体連通孔は、前記角部に対向する部位にのみ傾斜部又は円弧状部を有し、前記セパレータと絶縁プレートとエンドプレートのそれぞれの流体連通孔は前記傾斜部又は円弧状部を含めて段差なく同一開口寸法に設定され、さらに、前記エンドプレートには前記傾斜部又は円弧状部に近接して前記流体連通孔に連通する配管を備えた配管マニホールドを固定するためのねじ孔が設けられてい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、前記エンドプレートには、複数の絶縁性筒部材が装着されるとともに、各絶縁性筒部材の内周には、前記流体連通孔が設けられ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、電解質膜を一対の電極間に配設した電解質膜・電極構造体と、略矩形状のセパレータとが積層されるとともに、積層方向に貫通して少なくとも反応ガス又は冷却媒体を流す複数の流体連通孔が形成される内部マニホールド型燃料電池が複数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固体高分子電解質膜を採用している。この燃料電池は、固体高分子電解質膜の両側に、それぞれ電極触媒と多孔質カーボンからなるアノード側電極及びカソード側電極を対設して構成される電解質膜・電極構造体を、セパレータ（バイポーラ板）によって挟持している。
【０００３】
この燃料電池において、アノード側電極に供給された燃料ガス、例えば、主に水素を含有するガス（以下、水素含有ガスともいう）は、電極触媒上で水素がイオン化され、電解質膜を介してカソード側電極側へと移動する。その間に生じた電子は外部回路に取り出され、直流の電気エネルギとして利用される。なお、カソード側電極には、酸化剤ガス、例えば、主に酸素を含有するガスあるいは空気（以下、酸素含有ガスともいう）が供給されているために、このカソード側電極において、水素イオン、電子および酸素が反応して水が生成される。
【０００４】
この種の燃料電池は、通常、電解質膜・電極構造体とセパレータとの積層方向に貫通して燃料ガス入口連通孔、酸化剤ガス入口連通孔、冷却媒体入口連通孔、燃料ガス出口連通孔、酸化剤ガス出口連通孔及び冷却媒体出口連通孔の６つの流体連通孔が、前記セパレータの上下や左右に振り分けて形成された内部マニホールド型燃料電池を構成している。
【０００５】
ところで、各流体連通孔は、反応ガス（燃料ガス及び／又は酸化剤ガス）や冷却媒体を円滑に供給及び排出するために、所定の開口面積を必要としているが、前記開口面積を大きくすると、セパレータ自体が大型化してしまう。そこで、セパレータを大型化することがなく、流体連通孔の開口面積を確保することを目的として、例えば、特許文献１のセパレータが開示されている。
【０００６】
この特許文献１では、図８に示すように、外形が矩形状のセパレータ１の縁部には、開口部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ及び４ｂが形成されている。開口部２ａ、２ｂは、流通溝５を介して連通するとともに、開口部３ａ、３ｂは、セパレータ１の裏面側で流通溝５を介して連通している。
【０００７】
隅部の開口部２ｂ、３ｂは、セパレータ１の外壁に平行な３辺と該外壁に対して鋭角な斜辺とからなる四辺形に形成されており、流通溝５により形成される流路方向に延長されている。このため、開口部２ｂ、３ｂの開口面積を大きくすることができる、としている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２５５８５号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の特許文献１では、セパレータ１の面内全体にわたって開口部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ及び４ｂ（以下、単に連通孔ともいう）と流通溝５とが形成されている。従って、例えば、図９に示すように、セパレータ１を単電池６に積層して燃料電池スタック７を構成する場合、前記燃料電池スタック７の両端に配設されるエンドプレート８が相当に大型化してしまう。
【００１０】
具体的に説明すると、エンドプレート８には、セパレータ１に設けられている各連通孔と同一形状の複数の連通孔（図９中、開口部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ及び４ｂ参照）を設けることが好ましい。セパレータ１の連通孔とエンドプレート８の連通孔との間に段差部が発生すると、反応ガスの流れが阻害されるとともに、該段差部に水滴が滞留するおそれがあるからである。
【００１１】
一方、エンドプレート８には、各連通孔に連通して反応ガス及び冷却媒体の供給や排出を行うために、配管マニホールド９が前記エンドプレート８の両端縁部にねじ止めにより固定されている。その際、エンドプレート８の外形寸法がセパレータ１の外形寸法と同一に設定されていると、このエンドプレート８の外周縁部には、ねじ（図示せず）をねじ込むためのねじ孔Ｈを設けるスペースを確保することができない。
【００１２】
このため、エンドプレート８は、上記ねじ孔Ｈを設けるためのスペースを連通孔の周囲に確保すべく、セパレータ１よりも外形寸法を大きく設定する必要がある。これにより、エンドプレート８自体が相当に大型化し、燃料電池スタック７全体を有効に小型化することができないという問題がある。
【００１３】
ここで、エンドプレート８の連通孔の角部に傾斜部等を設けてねじ孔Ｈ用のスペースを確保することが考えられるが、前記エンドプレート８の連通孔とセパレータ１の連通孔との間に段差部が発生してしまう。
【００１４】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、積層方向に貫通する流体連通孔の開口面積を確保するとともに、コンパクトな構成で所望の発電性能を得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】
【００１７】
本発明に係る燃料電池スタックでは、電解質膜を一対の電極間に配設した電解質膜・電極構造体と、略矩形状のセパレータとが積層されるとともに、積層方向に貫通して少なくとも反応ガス又は冷却媒体を流す複数の流体連通孔が形成される内部マニホールド型燃料電池を備え、前記燃料電池が複数積層された積層体の両端にターミナルプレート、絶縁プレート及びエンドプレートが積層されるとともに、複数の流体連通孔の中、前記セパレータの角部に近接する流体連通孔は、前記角部に対向する部位に傾斜部又は円弧状部が設けられている。
【００１８】
さらにまた、複数の流体連通孔の中、第１及び第２の流体連通孔が互いに近接するとともに、少なくとも前記第１の流体連通孔は、前記第２の流体連通孔に近接し且つ前記セパレータの外周に向かう角部に、傾斜部又は円弧状部が設けられることが好ましい。また、少なくとも一方のエンドプレート及び絶縁プレートは、燃料電池に設けられる複数の流体連通孔と同一開口寸法に設定された複数の連通孔を備えることが好ましい。
【００１９】
さらに、エンドプレートには、複数の絶縁性筒部材（例えば、グロメット）が装着されるとともに、各絶縁性筒部材の内周には、連通孔が設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、セパレータの角部に近接する流体連通孔は、前記角部に対向する部位に傾斜部又は円弧状部が設けられるため、前記セパレータの角部にスペースが確保される。従って、燃料電池の端部に配設されるエンドプレートは、前記セパレータの流体連通孔と同一形状の連通孔を形成するとともに、このスペースを利用して、例えば、配管マニホールドを固定するためのねじ孔を形成することができる。
【００２１】
このため、エンドプレートの外形寸法を、セパレータの外形寸法と略同一寸法に設定しても、前記エンドプレートの連通孔と前記セパレータの流体連通孔との間に段差部が発生することがなく、しかも該エンドプレートに配管マニホールドを良好に固定することが可能になる。これにより、燃料電池全体の小型化を図るとともに、積層方向に貫通する流体連通孔の開口面積を確保し、所望の発電性能を確実に得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０の概略斜視図であり、図２は、前記燃料電池スタック１０の断面説明図である。
【００２３】
燃料電池スタック１０は、複数の燃料電池１２を備え、前記燃料電池１２の積層方向（矢印Ａ方向）両端部には、第１及び第２ターミナルプレート１６ａ、１６ｂと、第１及び第２絶縁プレート１８ａ、１８ｂと、第１及び第２エンドプレート２０ａ、２０ｂとが、順次、設けられる。少なくとも第１エンドプレート２０ａには、後述する連通孔に反応ガス及び冷却媒体の供給や排出を行う配管マニホールド２１ａ、２１ｂが複数のねじ２２によって固定される。なお、燃料電池スタック１０は、図示しないが、例えば、ボックス状のケーシングにより締め付け保持される。
【００２４】
図２に示すように、第１及び第２絶縁プレート１８ａ、１８ｂは、積層方向内側の面に矩形状の開口部２４ａ、２４ｂを有する額縁状に形成され、前記開口部２４ａ、２４ｂには、第１及び第２ターミナルプレート１６ａ、１６ｂが収容される。第１及び第２ターミナルプレート１６ａ、１６ｂの略中央には、それぞれ積層方向外方に延在する端子部２６ａ、２６ｂが設けられる。端子部２６ａ、２６ｂは、絶縁性筒体２８ａ、２８ｂに挿入されて第１及び第２エンドプレート２０ａ、２０ｂの外部に突出する。
【００２５】
図３に示すように、燃料電池１２は、電解質膜・電極構造体３０と、前記電解質膜・電極構造体３０を挟持する薄板波形状の第１及び第２金属セパレータ３２、３４とを備える。なお、第１及び第２金属セパレータ３２、３４に代替して、例えば、カーボンセパレータを採用してもよい。
【００２６】
燃料電池１２の矢印Ｂ方向の一端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス供給連通孔３６ａ、冷却媒体を供給するための冷却媒体供給連通孔３８ａ、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔４０ｂが設けられる。
【００２７】
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、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔４０ａ、冷却媒体を排出するための冷却媒体排出連通孔３８ｂ、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔３６ｂが設けられる。
【００２８】
酸化剤ガス供給連通孔３６ａ、冷却媒体供給連通孔３８ａ、燃料ガス排出連通孔４０ｂ、燃料ガス供給連通孔４０ａ、冷却媒体排出連通孔３８ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔３６ｂは、略矩形状の流体連通孔を構成する。
【００２９】
図３及び図４に示すように、燃料電池１２（図４では、第１金属セパレータ３２）の四隅（角部）に近接する酸化剤ガス供給連通孔３６ａ、燃料ガス供給連通孔４０ａ、酸化剤ガス排出連通孔３６ｂ及び燃料ガス排出連通孔４０ｂは、前記燃料電池１２の各隅に対向する部位に傾斜部４２を設ける。この傾斜部４２は、燃料電池１２の各隅を形成する直角な２辺に対して、例えば、略４５゜の傾斜角度を有し、前記隅に略三角形状のスペースを形成する。なお、傾斜部４２の傾斜角度は限定されるものではない。
【００３０】
図４に示すように、第１金属セパレータ３２の電解質膜・電極構造体３０に向かう面３２ａには、燃料ガス供給連通孔４０ａと燃料ガス排出連通孔４０ｂとを連通する燃料ガス流路４８が形成される。この燃料ガス流路４８は、例えば、矢印Ｂ方向に延在する複数本の溝部により構成される。図３に示すように、第１金属セパレータ３２の面３２ｂには、冷却媒体供給連通孔３８ａと冷却媒体排出連通孔３８ｂとを連通する冷却媒体流路５０が形成される。この冷却媒体流路５０は、矢印Ｂ方向に延在する複数本の溝部により構成される。
【００３１】
第２金属セパレータ３４の電解質膜・電極構造体３０に向かう面３４ａには、例えば、矢印Ｂ方向に延在する複数本の溝部からなる酸化剤ガス流路５２が設けられるとともに、この酸化剤ガス流路５２は、酸化剤ガス供給連通孔３６ａと酸化剤ガス排出連通孔３６ｂとに連通する。第２金属セパレータ３４の面３４ｂには、第１金属セパレータ３２の面３２ｂと重なり合って冷却媒体流路５０が一体的に形成される。
【００３２】
第１金属セパレータ３２の面３２ａ、３２ｂには、この第１金属セパレータ３２の外周端部を周回して第１シール部材５４が一体成形される。第１シール部材５４は、面３２ａで燃料ガス供給連通孔４０ａ、燃料ガス排出連通孔４０ｂ及び燃料ガス流路４８を囲繞してこれらを連通させる一方、面３２ｂで冷却媒体供給連通孔３８ａ、冷却媒体排出連通孔３８ｂ及び冷却媒体流路５０を囲繞してこれらを連通させる。
【００３３】
第２金属セパレータ３４の面３４ａ、３４ｂには、この第２金属セパレータ３４の外周端部を周回して第２シール部材５６が一体成形される。第２シール部材５６は、面３４ａで酸化剤ガス供給連通孔３６ａ、酸化剤ガス排出連通孔３６ｂ及び酸化剤ガス流路５２を囲繞してこれらを連通させる一方、面３４ｂで冷却媒体供給連通孔３８ａ、冷却媒体排出連通孔３８ｂ及び冷却媒体流路５０を囲繞してこれらを連通させる。
【００３４】
電解質膜・電極構造体３０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５８と、前記固体高分子電解質膜５８を挟持するアノード側電極６０及びカソード側電極６２とを備える。
【００３５】
アノード側電極６０及びカソード側電極６２は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層と、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された電極触媒層とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜５８の両面に接合される。
【００３６】
図１に示すように、第１エンドプレート２０ａには、燃料電池１２の酸化剤ガス供給連通孔３６ａ、冷却媒体供給連通孔３８ａ、燃料ガス排出連通孔４０ｂ、燃料ガス供給連通孔４０ａ、冷却媒体排出連通孔３８ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔３６ｂに連通する連通孔である酸化剤ガス入口６６ａ、冷却媒体入口６８ａ、燃料ガス出口７０ｂ、燃料ガス入口７０ａ、冷却媒体出口６８ｂ及び酸化剤ガス出口６６ｂが形成される。
【００３７】
図５に示すように、第１エンドプレート２０ａの四隅（角部）に近接する酸化剤ガス入口６６ａ、燃料ガス入口７０ａ、酸化剤ガス出口６６ｂ及び燃料ガス出口７０ｂには、前記第１エンドプレート２０ａの各隅に対向する部位に傾斜部７２が設けられる。この傾斜部７２は、第１エンドプレート２０ａの各隅を形成する直角な２辺に対して略４５゜の傾斜角度を有する。第１エンドプレート２０ａには、酸化剤ガス入口６６ａ、冷却媒体入口６８ａ、燃料ガス出口７０ｂ、燃料ガス入口７０ａ、冷却媒体出口６８ｂ及び酸化剤ガス出口６６ｂを囲むようにして、複数のねじ孔７３が形成される。
【００３８】
第１エンドプレート２０ａには、実質的に酸化剤ガス入口６６ａ、冷却媒体入口６８ａ、燃料ガス出口７０ｂ、燃料ガス入口７０ａ、冷却媒体出口６８ｂ及び酸化剤ガス出口６６ｂを形成するため、絶縁グロメット（絶縁性筒部材）７４が配設される。
【００３９】
絶縁グロメット７４は、例えば、絶縁ゴムで構成されており、図６に示すように、連通孔用嵌合部であるボディ７６の両端にフランジ７８、８０が一体的に形成される。フランジ７８、８０には、外方に向かって突出するリップ状シール部８２、８４が設けられるとともに、内方に膨出して突部８６、８８がそれぞれ所定の形状に形成される。第１エンドプレート２０ａの両面には、突部８６、８８が配置される周回溝部９０、９２が設けられる。周回溝部９０、９２は、積層方向（矢印Ａ方向）に沿って同一位置に設定されるとともに、シール部８２、８４は、同様に積層方向に沿って同一位置に配設される。
【００４０】
第１エンドプレート２０ａに絶縁グロメット７４が装着されることにより、酸化剤ガス入口６６ａ、冷却媒体入口６８ａ、燃料ガス出口７０ｂ、燃料ガス入口７０ａ、冷却媒体出口６８ｂ及び酸化剤ガス出口６６ｂは、燃料電池１２の酸化剤ガス供給連通孔３６ａ、冷却媒体供給連通孔３８ａ、燃料ガス排出連通孔４０ｂ、燃料ガス供給連通孔４０ａ、冷却媒体排出連通孔３８ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔３６ｂと同一開口寸法に設定される。
【００４１】
第１絶縁プレート１８ａには、酸化剤ガス供給連通孔３６ａ、冷却媒体供給連通孔３８ａ、燃料ガス排出連通孔４０ｂ、燃料ガス供給連通孔４０ａ、冷却媒体排出連通孔３８ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔３６ｂが形成される。
【００４２】
なお、第２絶縁プレート１８ｂ及び第２エンドプレート２０ｂは、上記の第１絶縁プレート１８ａ及び第１エンドプレート２０ａと同様に構成されており、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、第２絶縁プレート１８ｂ及び第２エンドプレート２０ｂには、連通孔を設けなくてもよい。
【００４３】
図１に示すように、配管マニホールド２１ａ、２１ｂには、それぞれ複数の配管９４ａ、９４ｂを装着するとともに、第１エンドプレート２０ａに配置される取り付け板状部９６ａ、９６ｂを設ける。各取り付け板状部９６ａ、９６ｂには、第１エンドプレート２０ａのねじ孔７３と同軸的に複数の孔部９８ａ、９８ｂが形成される。孔部９８ａ、９８ｂにねじ２２が挿入されて該ねじ２２の先端がねじ孔７３にねじ込まれることにより、配管マニホールド２１ａ、２１ｂが第１エンドプレート２０ａに固定される。
【００４４】
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。
【００４５】
先ず、図１に示すように、燃料電池スタック１０では、第１エンドプレート２０ａの酸化剤ガス入口６６ａに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス入口７０ａに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、冷却媒体入口６８ａに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。このため、各燃料電池１２に対して酸化剤ガス、燃料ガス及び冷却媒体が矢印Ａ方向に供給される。
【００４６】
図３に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔３６ａから第２金属セパレータ３４の酸化剤ガス流路５２に導入され、電解質膜・電極構造体３０のカソード側電極６２に沿って移動する。一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔４０ａから第１金属セパレータ３２の燃料ガス流路４８に導入され、電解質膜・電極構造体３０のアノード側電極６０に沿って移動する。
【００４７】
従って、各電解質膜・電極構造体３０では、カソード側電極６２に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極６０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、発電が行われる。
【００４８】
次いで、カソード側電極６２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３６ｂに沿って矢印Ａ方向に流動した後、第１エンドプレート２０ａの酸化剤ガス出口６６ｂから外部に排出される。同様に、アノード側電極６０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４０ｂに排出されて矢印Ａ方向に流動し、第１エンドプレート２０ａの燃料ガス出口７０ｂから外部に排出される。
【００４９】
また、冷却媒体は、冷却媒体供給連通孔３８ａから第１及び第２金属セパレータ３２、３４間の冷却媒体流路５０に導入された後、矢印Ｂ方向に沿って流動する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体３０を冷却した後、冷却媒体排出連通孔３８ｂを移動して第１エンドプレート２０ａの冷却媒体出口６８ｂから排出される。
【００５０】
この場合、第１の実施形態では、図５に示すように、第１エンドプレート２０ａの四隅（角部）に近接する酸化剤ガス入口６６ａ、燃料ガス入口７０ａ、酸化剤ガス出口６６ｂ及び燃料ガス出口７０ｂには、前記第１エンドプレート２０ａの各隅に対向する部位に傾斜部７２が設けられている。このため、第１エンドプレート２０ａの角部には、略三角形状のスペースを確保することができる。
【００５１】
その際、第１の実施形態では、第１エンドプレート２０ａの角部にねじ孔７３が形成され、前記ねじ孔７３にねじ２２を挿入することにより、前記第１エンドプレート２０ａに配管マニホールド２１ａ、２１ｂが固定される。従って、第１エンドプレート２０ａの外形寸法は、燃料電池１２を構成する第１及び第２金属セパレータ３２、３４の外形寸法と略同一寸法に設定することができ、燃料電池１２全体、すなわち、燃料電池スタック１０全体の小型化を図るとともに、積層方向に貫通する各流体連通孔の開口面積を確保し、所望の発電性能を確実に得ることが可能になるという効果が得られる。
【００５２】
また、燃料電池１２では、第１及び第２金属セパレータ３２、３４の角部のスペースを利用して、例えば、電解質膜・電極構造体３０を第１及び第２金属セパレータ３２、３４で挟持する各燃料電池１２を、図示しない固定具で固定することが可能になる。これにより、燃料電池１２のユニット化を図るとともに、各燃料電池１２の取り扱い作業性が有効に向上する。
【００５３】
さらに、第１の実施形態では、図６に示すように、第１及び第２エンドプレート２０ａ、２０ｂに絶縁グロメット７４を介して形成される、例えば、酸化剤ガス入口６６ａが、各燃料電池１２並びに第１及び第２絶縁プレート１８ａ、１８ｂに形成される酸化剤ガス供給連通孔３６ａと同一開口寸法に設定されている。
【００５４】
このため、酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口６６ａから酸化剤ガス供給連通孔３６ａに向かって円滑に流動し、各燃料電池１２に前記酸化剤ガスを確実に供給することができる。しかも、酸化剤ガスの通路内に段差部がないため、生成水が滞留することを良好に阻止することが可能になる。なお、燃料ガス及び冷却媒体においても、上記の酸化剤ガスと同様の効果が得られる。
【００５５】
その上、シールラインが一直線上に、すなわち、積層方向に向かって同一個所に配置されるため、シール荷重の適正化が図られるとともに、第１及び第２エンドプレート２０ａ、２０ｂが大型化することを防止することができる。
【００５６】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池を構成する第１金属セパレータ１００の一部説明図である。なお、第１の実施形態に係る燃料電池１２を構成する第１金属セパレータ３２と同様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】
また、第２の実施形態では、酸化剤ガス供給連通孔３６ａ、冷却媒体供給連通孔３８ａ及び燃料ガス排出連通孔４０ｂの説明は省略するが、燃料ガス供給連通孔４０ａ、冷却媒体排出連通孔３８ｂ及び酸化剤ガス排出連通孔３６ｂと同様に構成されている。
【００５８】
図７に示す第１金属セパレータ１００では、酸化剤ガス排出連通孔３６ｂ及び燃料ガス供給連通孔４０ａが、この第１金属セパレータ１００の角部に対向する部位に円弧状部１０２を設ける。この円弧状部１０２は、前記角部から内方に膨出しており、所定のスペースが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【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概略斜視図である。
【図２】前記燃料電池スタックの断面説明図である。
【図３】前記燃料電池スタックを構成する燃料電池の分解斜視説明図である。
【図４】前記燃料電池を構成する第１金属セパレータの正面図である。
【図５】前記燃料電池スタックを構成する第１エンドプレートの正面図である。
【図６】前記燃料電池スタックを構成する流体流路の説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る燃料電池を構成する第１金属セパレータの一部説明図である。
【図８】特許文献１のセパレータの概略説明図である。
【図９】前記特許文献１のセパレータを単電池に積層して燃料電池スタックを構成する際の概略斜視説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０…燃料電池スタック              １２…燃料電池
１６ａ、１６ｂ…ターミナルプレート  １８ａ、１８ｂ…絶縁プレート
２０ａ、２０ｂ…エンドプレート      ２１ａ、２１ｂ…配管マニホールド
２２…ねじ                          ２６ａ、２６ｂ…端子部
３０…電解質膜・電極構造体
３２、３４、１００、１１０、１２０、１３０…金属セパレータ
３６ａ…酸化剤ガス供給連通孔        ３６ｂ…酸化剤ガス排出連通孔
３８ａ…冷却媒体供給連通孔          ３８ｂ…冷却媒体排出連通孔
４０ａ…燃料ガス供給連通孔          ４０ｂ…燃料ガス排出連通孔
４２、７２、１１２、１２２、１３２…傾斜部
４８…燃料ガス流路                  ５０…冷却媒体流路
５２…酸化剤ガス流路                ５８…固体高分子電解質膜
６０…アノード側電極                ６２…カソード側電極
６６ａ…酸化剤ガス入口              ６６ｂ…酸化剤ガス出口
６８ａ…冷却媒体入口                ６８ｂ…冷却媒体出口
７０ａ…燃料ガス入口                ７０ｂ…燃料ガス出口
７３…ねじ孔                        ７４…絶縁グロメット
９８ａ、９８ｂ…孔部                １０２…円弧状部
【図１】
0004813766.tif 000002
【図２】
0004813766.tif 000003
【図３】
0004813766.tif 000004
【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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