(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質の両側に電極が配設される電解質・電極構造体とセパレータとを有する発電セルを備え、複数の前記発電セルが積層される積層体の積層方向両側には、ターミナルプレート、絶縁部材及び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、
前記絶縁部材と前記ターミナルプレートとの間には、導電性プレートが配置されるとともに、
前記導電性プレートと前記絶縁部材との間には、該導電性プレートのプレート面方向に沿って冷却媒体を流通させる冷却媒体通路が形成され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、前記発電セル間には、電極面方向に沿って冷却媒体を流通させる冷却媒体流路が形成されるとともに、
前記冷却媒体通路は、前記冷却媒体流路に連通す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、前記絶縁部材には、前記導電性プレート及び前記ターミナルプレートを収容する凹部が形成されるとともに、
前記冷却媒体通路は、前記凹部を形成する前記絶縁部材の底面に形成さ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、電解質の両側に電極が配設される電解質・電極構造体とセパレータとを有する発電セルを備え、複数の前記発電セルが積層される積層体の積層方向両側には、ターミナルプレート、絶縁部材及びエンドプレートが配設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（電極触媒層）及び多孔質カーボン（ガス拡散層）を有するアノード電極とカソード電極とを配設した電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を備えている。電解質膜・電極構造体は、セパレータ（バイポーラ板）によって挟持されることにより、発電セルを構成している。
【０００３】
通常、発電セルを所定の数だけ積層した積層体を備えるとともに、前記積層体の積層方向両側には、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配設されて、燃料電池スタックを構成している。この燃料電池スタックは、例えば、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ている。
【０００４】
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。
【０００５】
特に、低温環境下では、放熱量が大きくなり、低温側の発電性能が劣化するおそれがある。また、端部発電セルの面内が放熱により結露すると、凝縮水の発生による発電性能の低下が惹起され、膜劣化等のスタック耐久性の低下が懸念される。
【０００６】
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、発電セルが積層される積層体を備え、前記積層体の積層方向両側には、ターミナルプレート、絶縁部材及びエンドプレートが配設されている。少なくとも一方の絶縁部材は、積層体側の端部が開口される凹部を設けるとともに、前記凹部には、断熱部材及びターミナルプレートが収容されている。そして、断熱部材は、ターミナルプレートと積層体との間に積層されている。
【０００７】
従って、特許文献１では、簡単な構成で、積層体の端部に配置される端部セルの温度低下を確実に阻止し、良好な発電性能を維持することが可能になる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５６０８７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、この種の技術に関連してなされたものであり、端部発電セルからの放熱を可及的に抑制することができ、所望の発電性能を確実に維持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】
【００１０】
本発明に係る燃料電池スタックは、電解質の両側に電極が配設される電解質・電極構造体とセパレータとを有する発電セルを備えている。複数の発電セルが積層される積層体の積層方向両側には、ターミナルプレート、絶縁部材及びエンドプレートが配設されている。
【００１１】
燃料電池スタックでは、絶縁部材とターミナルプレートとの間には、導電性プレートが配置されている。そして、導電性プレートと絶縁部材との間には、該導電性プレートのプレート面方向に沿って冷却媒体を流通させる冷却媒体通路が形成されている。
【００１２】
また、燃料電池スタックでは、発電セル間には、電極面方向に沿って冷却媒体を流通させる冷却媒体流路が形成されるとともに、冷却媒体通路は、前記冷却媒体流路に連通することが好ましい。
【００１３】
さらに、燃料電池スタックでは、絶縁部材には、導電性プレート及びターミナルプレートを収容する凹部が形成されるとともに、冷却媒体通路は、前記凹部を形成する前記絶縁部材の底面に形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導電性プレートと絶縁部材との間には、該導電性プレートのプレート面方向に沿って冷却媒体を流通させる冷却媒体通路が形成されている。このため、積層体の端部に配置されている端部発電セルからの放熱を可及的に抑制することができ、所望の発電性能を確実に維持することが可能になる。
【００１５】
しかも、ターミナルプレートとは別体で導電性プレートを設けるとともに、前記導電性プレートのプレート面に沿って冷却媒体が流通している。従って、ターミナルプレートは、冷却媒体に常時接触することがなく、イオンの溶出を確実に抑制することができ、前記ターミナルプレートの耐久性の向上が容易に遂行可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池スタックの分解概略斜視図である。
【図２】前記燃料電池スタックの、図１中、ＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】前記燃料電池スタックを構成する発電セルの分解斜視説明図である。
【図４】前記燃料電池スタックを構成する一方の絶縁部材の正面説明図である。
【図５】前記燃料電池スタックを構成する他方の絶縁部材の正面説明図である。
【図６】前記燃料電池スタックを構成するエンドプレートの斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池スタック１０は、複数の発電セル１２が、水平方向（矢印Ａ方向）又は垂直方向（矢印Ｃ方向）に積層された積層体１２Ｍを備える。
【００１８】
積層体１２Ｍの積層方向（矢印Ａ方向）一端には、ターミナルプレート１４ａ、導電性プレート１６ａ、絶縁部材１８ａ及びエンドプレート２０ａが外方に向かって、順次、配設される。積層体１２Ｍの積層方向他端には、ターミナルプレート１４ｂ、導電性プレート１６ｂ、絶縁部材１８ｂ及びエンドプレート２０ｂが外方に向かって、順次、配設される（図１及び図２参照）。
【００１９】
燃料電池スタック１０は、例えば、長方形に構成されるエンドプレート２０ａ、２０ｂを端板として含む箱状ケーシング（図示せず）により一体的に保持される。なお、燃料電池スタック１０は、例えば、矢印Ａ方向に延在する複数のタイロッド（図示せず）により一体的に締め付け保持されてもよい。
【００２０】
発電セル１２は、図２及び図３に示すように、第１金属セパレータ２２、第１電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）（ＭＥＡ）２４ａ、第２金属セパレータ２６、第２電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）２４ｂ及び第３金属セパレータ２８を設ける。第１金属セパレータ２２、第２金属セパレータ２６及び第３金属セパレータ２８は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板等の縦長形状の金属板の断面を凹凸に成形して構成されるが、カーボンセパレータを用いてもよい。なお、発電セルは、ＭＥＡを第１セパレータと第２セパレータとの間に挟持して構成してもよい。
【００２１】
図２に示すように、第１電解質膜・電極構造体２４ａ及び第２電解質膜・電極構造体２４ｂ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３０を備える。固体高分子電解質膜３０は、アノード電極３２及びカソード電極３４により挟持される。アノード電極３２は、カソード電極３４よりも小さな平面寸法を有する段差ＭＥＡを構成しているが、これとは逆に、前記カソード電極３４よりも大きな平面寸法を有することもできる。
【００２２】
アノード電極３２及びカソード電極３４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、固体高分子電解質膜３０の両面に形成される。
【００２３】
図３に示すように、発電セル１２の長辺方向（矢印Ｃ方向）の上端縁部には、積層方向である矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス入口連通孔３６ａ及び燃料ガス入口連通孔３８ａが設けられる。酸化剤ガス入口連通孔３６ａは、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給する。燃料ガス入口連通孔３８ａは、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを供給する。
【００２４】
発電セル１２の長辺方向（矢印Ｃ方向）の下端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを排出する燃料ガス出口連通孔３８ｂ及び酸化剤ガスを排出する酸化剤ガス出口連通孔３６ｂが設けられる。発電セル１２の短辺方向（矢印Ｂ方向）の両端縁部上部側には、矢印Ａ方向に互いに連通して、冷却媒体を供給する一対の冷却媒体入口連通孔４０ａが設けられる。発電セル１２の短辺方向の両端縁部下部側には、矢印Ａ方向に互いに連通して、冷却媒体を排出する一対の冷却媒体出口連通孔４０ｂが設けられる。なお、燃料ガス入口連通孔３８ａと燃料ガス出口連通孔３８ｂとを入れ替えて構成してもよい。
【００２５】
第１金属セパレータ２２の第１電解質膜・電極構造体２４ａに向かう面２２ａには、燃料ガス入口連通孔３８ａと燃料ガス出口連通孔３８ｂとを連通する第１燃料ガス流路４２が形成される。
【００２６】
燃料ガス入口連通孔３８ａと第１燃料ガス流路４２とは、複数の入口連結流路４３ａを介して連通する一方、燃料ガス出口連通孔３８ｂと前記第１燃料ガス流路４２とは、複数の出口連結流路４３ｂを介して連通する。入口連結流路４３ａは、蓋体４５ａにより覆われるとともに、出口連結流路４３ｂは、蓋体４５ｂにより覆われる。第１金属セパレータ２２の面２２ｂには、一対の冷却媒体入口連通孔４０ａと一対の冷却媒体出口連通孔４０ｂとを連通する冷却媒体流路４４の一部が形成される。
【００２７】
第２金属セパレータ２６の第１電解質膜・電極構造体２４ａに向かう面２６ａには、酸化剤ガス入口連通孔３６ａと酸化剤ガス出口連通孔３６ｂとを連通する第１酸化剤ガス流路４６が形成される。
【００２８】
第２金属セパレータ２６の第２電解質膜・電極構造体２４ｂに向かう面２６ｂには、燃料ガス入口連通孔３８ａと燃料ガス出口連通孔３８ｂとを連通する第２燃料ガス流路４８が形成される。燃料ガス入口連通孔３８ａと第２燃料ガス流路４８とは、複数の入口連結流路４７ａを介して連通する一方、燃料ガス出口連通孔３８ｂと前記第２燃料ガス流路４８とは、複数の出口連結流路４７ｂを介して連通する。入口連結流路４７ａは、蓋体４９ａにより覆われるとともに、出口連結流路４７ｂは、蓋体４９ｂにより覆われる。
【００２９】
第３金属セパレータ２８の第２電解質膜・電極構造体２４ｂに向かう面２８ａには、酸化剤ガス入口連通孔３６ａと酸化剤ガス出口連通孔３６ｂとを連通する第２酸化剤ガス流路５０が形成される。第３金属セパレータ２８の面２８ｂには、冷却媒体流路４４の一部が形成される。
【００３０】
第１金属セパレータ２２の面２２ａ、２２ｂには、この第１金属セパレータ２２の外周端縁部を周回して第１シール部材５２が一体成形される。第２金属セパレータ２６の面２６ａ、２６ｂには、この第２金属セパレータ２６の外周端縁部を周回して第２シール部材５４が一体成形される。第３金属セパレータ２８の面２８ａ、２８ｂには、この第３金属セパレータ２８の外周端縁部を周回して第３シール部材５６が一体成形される。
【００３１】
第１シール部材５２、第２シール部材５４及び第３シール部材５６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。
【００３２】
図１に示すように、ターミナルプレート１４ａ、１４ｂは、長方形を有し、後述する絶縁部材１８ａ、１８ｂの凹部６２ａ、６２ｂに収容可能な外径寸法に設定される。ターミナルプレート１４ａ、１４ｂの面内中央から離間した位置（面内中央でもよい）には、積層方向外方に延在する端子部５８ａ、５８ｂが設けられる。
【００３３】
導電性プレート１６ａ、１６ｂは、例えば、多孔質又は緻密質のカーボンプレートで形成され、ターミナルプレート１４ａ、１４ｂと略同一の外径寸法を有する長方形に設定される。導電性プレート１６ａ、１６ｂの面内中央から離間した位置（面内中央でもよい）には、端子部５８ａ、５８ｂが挿入される孔部６０ａ、６０ｂが形成される。
【００３４】
絶縁部材１８ａ、１８ｂは、絶縁性材料、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）やフェノール樹脂等で形成されている。絶縁部材１８ａの導電性プレート１６ａに対向する面には、中央部に矩形状の凹部６２ａが設けられる。凹部６２ａには、ターミナルプレート１４ａの端子部５８ａが挿入される孔部６４ａが連通する。絶縁部材１８ａには、凹部６２ａの外方に位置して酸化剤ガス入口連通孔３６ａ、酸化剤ガス出口連通孔３６ｂ、燃料ガス入口連通孔３８ａ及び燃料ガス出口連通孔３８ｂが形成される。
【００３５】
図４に示すように、絶縁部材１８ａの凹部６２ａを形成する底面６２ａｆには、冷却媒体通路６６ａが形成される。冷却媒体通路６６ａは、例えば、１本（２本以上でもよい）の流路溝がサーペンタイン流路を形成して上下に延在するとともに、上端部には、冷却媒体供給口６８ａが連通し、下端部には、冷却媒体排出口７０ａが連通する。凹部６２ａには、冷却媒体通路６６ａを周回してシール部材７１ａが配設される。
【００３６】
冷却媒体供給口６８ａは、酸化剤ガス入口連通孔３６ａ及び燃料ガス入口連通孔３８ａの間に配置され、絶縁部材１８ａの厚さ方向略中央まで延在した後、９０゜だけ屈曲して上方に延在し、前記絶縁部材１８ａの上面部に開放される（図１参照）。冷却媒体排出口７０ａは、酸化剤ガス出口連通孔３６ｂ及び燃料ガス出口連通孔３８ｂの間に配置され、絶縁部材１８ａの厚さ方向略中央まで延在した後、９０゜だけ屈曲して下方に延在し、前記絶縁部材１８ａの下面部に開放される。
【００３７】
絶縁部材１８ｂの導電性プレート１６ｂに対向する面には、中央部に矩形状の凹部６２ｂが設けられる。凹部６２ｂには、ターミナルプレート１４ｂの端子部５８ｂが挿入される孔部６４ｂが連通する。図１及び図５に示すように、絶縁部材１８ｂには、凹部６２ｂの外方に位置して冷却媒体入口連通孔４０ａ及び冷却媒体出口連通孔４０ｂが形成される。凹部６２ｂには、冷却媒体通路６６ｂを周回してシール部材７１ｂが配設される。
【００３８】
図５に示すように、絶縁部材１８ｂの凹部６２ｂを形成する底面６２ｂｆには、冷却媒体通路６６ｂが形成される。冷却媒体通路６６ｂは、例えば、１本（２本以上でもよい）の流路溝がサーペンタイン流路を形成して上下に延在するとともに、上端部には、冷却媒体供給口６８ｂが連通し、下端部には、冷却媒体排出口７０ｂが連通する。
【００３９】
冷却媒体供給口６８ａは、一方の冷却媒体入口連通孔４０ａ側に近接して配置され、絶縁部材１８ｂの厚さ方向略中央まで延在した後、９０゜だけ屈曲して上方に延在し、前記絶縁部材１８ｂの上面部に開放される。冷却媒体排出口７０ｂは、他方の冷却媒体出口連通孔４０ｂ側（一方の冷却媒体入口連通孔４０ａと対角位置）に近接して配置される。冷却媒体排出口７０ｂは、絶縁部材１８ａの厚さ方向略中央まで延在した後、９０゜だけ屈曲して下方に延在し、前記絶縁部材１８ｂの下面部に開放される。
【００４０】
図１に示すように、絶縁部材１８ａの凹部６２ａには、導電性プレート１６ａが収容され、前記導電性プレート１６ａは、冷却媒体通路６６ａの開放面を覆う。絶縁部材１８ｂの凹部６２ｂには、導電性プレート１６ｂが収容され、前記導電性プレート１６ｂは、冷却媒体通路６６ｂをシールするシール部材として機能する。
【００４１】
エンドプレート２０ａには、酸化剤ガス入口マニホールド７２ａ、酸化剤ガス出口マニホールド７２ｂ、燃料ガス入口マニホールド７４ａ及び燃料ガス出口マニホールド７４ｂが形成される。酸化剤ガス入口マニホールド７２ａは、酸化剤ガス入口連通孔３６ａに連通し、酸化剤ガス出口マニホールド７２ｂは、酸化剤ガス出口連通孔３６ｂに連通する。燃料ガス入口マニホールド７４ａは、燃料ガス入口連通孔３８ａに連通し、燃料ガス出口マニホールド７４ｂは、燃料ガス出口連通孔３８ｂに連通する。
【００４２】
図１及び図６に示すように、エンドプレート２０ｂには、一対の冷却媒体入口連通孔４０ａに連通する冷却媒体入口マニホールド７６ａと、一対の冷却媒体出口連通孔４０ｂに連通する冷却媒体出口マニホールド７６ｂとが設けられる。冷却媒体入口マニホールド７６ａには、冷却媒体供給口７８ａが形成される一方、冷却媒体出口マニホールド７６ｂには、冷却媒体排出口７８ｂが形成される。冷却媒体供給口７８ａと冷却媒体排出口７８ｂとは、対角位置に配置されることが好ましい。
【００４３】
冷却媒体入口マニホールド７６ａには、冷却媒体供給管８０ａの一端が接続される。冷却媒体供給管８０ａの他端は、絶縁部材１８ａの冷却媒体供給口６８ａ及び絶縁部材１８ｂの冷却媒体供給口６８ｂに接続される。冷却媒体供給管８０ａの他端は、２分割されてもよく、又は、前記冷却媒体供給管８０ａを２本用いてもよい。なお、冷却媒体供給口６８ａ及び冷却媒体供給口６８ｂは、外部配管である冷却媒体供給管８０ａを用いることなく、絶縁部材１８ｂ及びエンドプレート２０ｂの内部に設けた配管で接続してもよい。また、以下に説明する冷却媒体排出口７０ａ及び冷却媒体排出口７０ｂも、冷却媒体供給口６８ａ及び冷却媒体供給口６８ｂと同様に構成してもよい。
【００４４】
冷却媒体出口マニホールド７６ｂには、冷却媒体排出管８０ｂの一端が接続される。冷却媒体排出管８０ｂの他端は、絶縁部材１８ａの冷却媒体排出口７０ａ及び絶縁部材１８ｂの冷却媒体排出口７０ｂに接続される。冷却媒体排出管８０ｂの他端は、２分割されてもよく、又は、前記冷却媒体排出管８０ｂを２本用いてもよい。冷却媒体通路６６ａ、６６ｂは、冷却媒体入口マニホールド７６ａ及び冷却媒体出口マニホールド７６ｂを介して各冷却媒体流路４４に連通する。
【００４５】
図１及び図２に示すように、絶縁部材１８ｂの凹部６２ｂには、導電性プレート１６ｂ、ターミナルプレート１４ｂ及び導電性の断熱部材８２が収容される。断熱部材８２は、例えば、それぞれ材質の異なる少なくとも第１断熱部材８４と第２断熱部材８６とを備え、ターミナルプレート１４ｂ側から前記第１断熱部材８４と前記第２断熱部材８６の順に積層される。第１断熱部材８４は、例えば、波板状の金属プレートで構成される一方、第２断熱部材８６は、例えば、カーボンプレートで構成される。絶縁部材１８ａの凹部６２ａには、同様に断熱部材８２が配設される。
【００４６】
なお、断熱部材８２は、例えば、波板状の２種類の金属プレートを交互に、例えば、２組（あるいは、３組）積層して構成してもよい。また、断熱部材８２は、空孔を保持し且つ電気導電性を有する部材であればよく、電気導電性を有する発泡金属、ハニカム形状金属（ハニカム部材）、又は多孔質カーボン（例えば、カーボンペーパ）のいずれかにより構成してもよい。断熱部材８２は、１枚でもよく、又は、複数枚を重ねてもよい。
【００４７】
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。
【００４８】
先ず、図１に示すように、酸素含有ガス等の酸化剤ガスは、エンドプレート２０ａの酸化剤ガス入口マニホールド７２ａから酸化剤ガス入口連通孔３６ａに供給される。水素含有ガス等の燃料ガスは、エンドプレート２０ａの燃料ガス入口マニホールド７４ａから燃料ガス入口連通孔３８ａに供給される。一方、図６に示すように、純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体は、エンドプレート２０ｂの冷却媒体入口マニホールド７６ａから一対の冷却媒体入口連通孔４０ａに供給される。
【００４９】
酸化剤ガスは、図３に示すように、酸化剤ガス入口連通孔３６ａから第２金属セパレータ２６の第１酸化剤ガス流路４６及び第３金属セパレータ２８の第２酸化剤ガス流路５０に導入される。酸化剤ガスは、矢印Ｃ方向に移動して第１電解質膜・電極構造体２４ａ及び第２電解質膜・電極構造体２４ｂの各カソード電極３４に供給される。
【００５０】
一方、燃料ガスは、燃料ガス入口連通孔３８ａから第１金属セパレータ２２の第１燃料ガス流路４２及び第２金属セパレータ２６の第２燃料ガス流路４８に導入される。燃料ガスは、第１燃料ガス流路４２及び第２燃料ガス流路４８に沿って矢印Ｃ方向に移動し、第１電解質膜・電極構造体２４ａ及び第２電解質膜・電極構造体２４ｂの各アノード電極３２に供給される。
【００５１】
従って、第１電解質膜・電極構造体２４ａ及び第２電解質膜・電極構造体２４ｂでは、各カソード電極３４に供給される酸化剤ガスと、各アノード電極３２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。
【００５２】
次いで、カソード電極３４に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔３６ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。同様に、アノード電極３２に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔３８ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。
【００５３】
また、図３に示すように、各冷却媒体入口連通孔４０ａに供給された冷却媒体は、互いに隣接する第１金属セパレータ２２と第３金属セパレータ２８との間の冷却媒体流路４４に導入された後、先ず、互いに近接するように、矢印Ｂ方向に流通する。冷却媒体は、矢印Ｃ方向（セパレータ長辺方向）に流通して第１電解質膜・電極構造体２４ａ及び第２電解質膜・電極構造体２４ｂを冷却した後、互いに離間するように、矢印Ｂ方向に流通して各冷却媒体出口連通孔４０ｂから排出される。
【００５４】
この場合、本実施形態では、図１、図２及び図５に示すように、導電性プレート１６ｂと絶縁部材１８ｂとの間には、該導電性プレート１６ｂのプレート面方向に沿って冷却媒体を流通させる冷却媒体通路６６ｂが形成されている。このため、冷却媒体入口マニホールド７６ａに供給された冷却媒体は、冷却媒体供給管８０ａを流通して絶縁部材１８ｂの冷却媒体供給口６８ｂに供給される。
【００５５】
図５に示すように、冷却媒体供給口６８ｂに供給された冷却媒体は、絶縁部材１８ｂの凹部６２ｂの底面６２ｂｆに形成された冷却媒体通路６６ｂに導入される。そして、冷却媒体通路６６ｂに沿って、すなわち、サーペンタイン流路に沿って、冷却媒体が流通した後、前記冷却媒体は、冷却媒体排出口７０ｂに排出される。冷却媒体排出口７０ｂに排出された冷却媒体は、冷却媒体排出管８０ｂを流通して冷却媒体出口マニホールド７６ｂに排出される（図１及び図６参照）。
【００５６】
従って、本実施形態では、積層体１２Ｍの端部に配置されている端部発電セル１２endからの放熱を可及的に抑制することができ、所望の発電性能を確実に維持することが可能になる（図２参照）。
【００５７】
しかも、ターミナルプレート１４ｂとは別体で導電性プレート１６ｂを設けるとともに、前記導電性プレート１６ｂのプレート面に沿って冷却媒体が流通している。これにより、ターミナルプレート１４ｂは、冷却媒体に常時接触することがなく、イオンの溶出を確実に抑制することができ、前記ターミナルプレート１４ｂの耐久性の向上が容易に遂行可能になる。
【００５８】
また、ターミナルプレート１４ａ側には、冷却媒体通路６６ａが設けられており、上記のターミナルプレート１４ｂ側の冷却媒体通路６６ｂと同様の効果が得られる。なお、冷却媒体通路６６ａ、６６ｂは、必要に応じて少なくとも一方のみを設けてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０…燃料電池スタック              １２…発電セル
１２end…端部発電セル               １２Ｍ…積層体
１４ａ、１４ｂ…ターミナルプレート  １６ａ、１６ｂ…導電性プレート
１８ａ、１８ｂ…絶縁部材            ２０ａ、２０ｂ…エンドプレート
２２、２６、２８…金属セパレータ    ２４ａ、２４ｂ…電解質膜・電極構造体
３０…固体高分子電解質膜            ３２…アノード電極
３４…カソード電極                  ３６ａ…酸化剤ガス入口連通孔
３６ｂ…酸化剤ガス出口連通孔        ３８ａ…燃料ガス入口連通孔
３８ｂ…燃料ガス出口連通孔          ４０ａ…冷却媒体入口連通孔
４０ｂ…冷却媒体出口連通孔          ４２、４８…燃料ガス流路
４４…冷却媒体流路                  ４６、５０…酸化剤ガス流路
５２、５４、５６…シール部材        ６２ａ、６２ｂ…凹部
６６ａ、６６ｂ…冷却媒体通路        ６８ａ、６８ｂ…冷却媒体供給口
７０ａ、７０ｂ…冷却媒体排出口      ７６ａ…冷却媒体入口マニホールド
７６ｂ…冷却媒体出口マニホールド    ８０ａ…冷却媒体供給管
８０ｂ…冷却媒体排出管              ８２、８４、８６…断熱部材
【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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