(57)【要約】      （修正有）【課題】  互いに平行な複数のガス流路を採用して低圧損流路とし、且つ各ガス流路内でのガスの分配性を均一化させることが可能であり、発電効率が向上した燃料電池を提供する。【解決手段】  電解質膜と、電解質膜の両面に形成された一対の電極を備えた膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ）と、互いに平行な複数のガス流路が形成されると共に、ＭＥＡを挟んだ両側に各々配設されたセパレータと、少なくとも一方のセパレータによって形成された各々の酸化ガス流路２８内に液体を存在させて、各々の酸化ガス流路２８内の圧力損失を均等化させる流体凝縮部４０と、を備えてなる燃料電池１である。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜と、当該電解質膜の両面に形成された一対の電極を備えた膜−電極アッセンブリと、
互いに平行な複数のガス流路が形成されると共に、前記膜−電極アッセンブリを挟んだ両側に各々配設されたセパレータと、
前記少なくとも一方のセパレータによって形成された各々のガス流路内に圧力調整体を存在させて、当該各々のガス流路内の圧力損失を均等化させる圧力損失調整手段と、
を備えてなる燃料電池。
【請求項２】
前記圧力損失調整手段は、前記各々のガス流路内に存在している流体を凝縮させる流体凝縮手段であり、前記圧力調整体は、前記凝縮によって得られた液体である請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
前記流体凝縮手段は、前記流体を冷却して凝縮させる流体凝縮用冷却手段である請求項２記載の燃料電池。
【請求項４】
前記流体凝縮用冷却手段は、発電によって発生する熱を排熱する排熱用冷却手段よりも低い温度で冷却する請求項３記載の燃料電池。
【請求項５】
前記流体凝縮手段を、前記セパレータのガス流路が形成される面とは反対側の面であり、且つ前記各々のガス流路の一部に対応する位置に設けてなる請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記セパレータのガス流路が形成される面とは反対側の面側に板材を配設し、前記流体凝縮手段を、当該板材の前記各々のガス流路の一部に対応する位置に設けてなる請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記流体凝縮手段を、前記各々のガス流路の、前記膜−電極アッセンブリの非発電部に対応する領域と対応する位置に配設してなる請求項２ないし請求項６のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項８】
前記流体凝縮手段を、前記各々のガス流路の、ガス流れ方向略中央位置から下流側に対応する位置に配設してなる請求項２ないし請求項７のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項９】
前記各々のガス流路内の、前記流体凝縮手段が配設された領域に対応する表面に、撥水処理を施してなる請求項２ないし請求項８のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項１０】
前記圧力損失調整手段は、前記各々のガス流路内に液体を供給する液体供給手段であり、前記圧力調整体は、当該液体供給手段により供給された液体である請求項１記載の燃料電池。
【請求項１１】
前記液体供給手段は、前記各々のガス流路の、ガス流れ方向略中央位置から下流側に対応する位置に、液体を供給する請求項１０記載の燃料電池。
【請求項１２】
前記圧力損失調整手段は、燃料電池の運転状態に応じて前記圧力調整体の存在量を制御させる制御手段を備えてなる請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項１３】
前記各々のガス流路内に存在する液体を、当該各々のガス流路から外部に排出させる請求項２ないし請求項１２のいずれか一項に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池にかかり、特に、互いに平行な複数のガス流路を形成するセパレータを備えた燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な固体高分子型燃料電池として、イオン交換膜からなる電解質膜とこの電解質膜の一方の面に配置された触媒層及び拡散層からなる燃料極（アノード電極）及び前記電解質膜の他方の面に配置された触媒層及び拡散層からなる酸化剤極（カソード電極）と、からなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode  Assembly）と、前記燃料極に燃料ガス（水素）を、酸化剤極に酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための流体通路を形成するセパレータと、を備えたセルを構成し、このセルを複数積層してモジュールとしているものがある。このような燃料電池では、前記電解質膜の全域で正常な発電反応が行われることが重要であり、このためには、セル面内に燃料ガスと酸化ガスを均等に供給する必要がある。
【０００３】
ここで、固体高分子型燃料電池における代表的なガス流路としては、例えば、サーペンタインガス流路等、流速を上げて排水を確保する構成のものや、互いに平行な複数のガス流路を構成し、効果的に低圧損流路とするもの等がある。しかしながら、サーペンタイン流路は、ガス流路の圧損が大きく、補機動力が増大し発電効率が低下する傾向にあり、一方、互いに平行な複数のガス流路では、生成水凝縮による流路閉塞やガス配流のバラツキ等が生じる傾向にある等、いずれも解決すべき課題がある。
【０００４】
そこで、例えば、互いに平行な複数のガス流路を形成するセパレータのガス給気孔からガス流通溝へのガス導入部、あるいはセパレータのガス流通溝からガス排気孔へのガス導出部、のいずれか一方又は両方においてガス流を絞ることで、スタック中のどの単電池へも均等にガスを分配することを可能にする燃料電池が紹介されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、特許文献２及び特許文献３等に記載されたような燃料電池もある。
【特許文献１】特開平１０−１７２５９４号公報
【特許文献２】特開２０００−８２４８２号公報
【特許文献３】特開２００３−２４９２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した特許文献１に記載された燃料電池は、各ガス流路で生成される生成水量が異なるため、各ガス流路の圧力損失を均等にすることが困難であった。このため、例えば、あるガス流路では、生成水の量が多くなり、通路抵抗が大きくなり、この部分での発電効率が低下する場合がある。
【０００７】
本発明は、このような従来の燃料電池を改良することを課題とするものであり、互いに平行な複数のガス流路を採用して低圧損流路とし、且つ各ガス流路内でのガスの分配性を均一化させることが可能であり、発電効率が向上した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】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明は、電解質膜と、当該電解質膜の両面に形成された一対の電極を備えた膜−電極アッセンブリと、互いに平行な複数のガス流路が形成されると共に、前記膜−電極アッセンブリを挟んだ両側に各々配設されたセパレータと、前記少なくとも一方のセパレータによって形成された各々のガス流路内に圧力調整体を存在させて、当該各々のガス流路内の圧力損失を均等化させる圧力損失調整手段と、を備えてなる燃料電池を提供するものである。
【０００９】
この構成を備えた燃料電池は、互いに平行な複数のガス流路を備えているため、低圧損流路を提供することができ、且つ各ガス流路内に、積極的に圧力調整体を存在させることができるため、各ガス流路内での圧損を均一化させることができる。このため、ガスの分配性を均一化させることができ、発電効率を向上させることができる。
【００１０】
前記圧力損失調整手段は、前記各々のガス流路内に存在している流体を凝縮させる流体凝縮手段からなり、前記圧力調整体は、前記凝縮によって得られた液体からなることができる。この構成の場合、凝縮によって得られた液体は、その液滴の長さに係わらず、所定の圧力がかかると移動し始めるので、各々のガス流路内に供給されるガスの供給圧力を一定値以上に保持することで、各々のガス流路内で凝縮と、凝縮によって得られた液体の排出とが繰り返される。したがって、各々のガス流路内において、ガスが流れにくい部分が発生することを防止することができ、ガスの分配性を均一化させることができる。
【００１１】
ここで、酸化剤極（カソード）側のガス流路内の流体を積極的に凝縮させて液体を存在させた際には、酸化剤中の酸素分圧を上げることができるため、流体凝縮手段によって液体を存在させる領域（以下、「圧損調整区間」という場合がある）を、例えば各々のガス流路の途中に設置しても、それ以降のガス流路において分圧上昇効果が得られ、電池性能を上げることができる。一方、従来は、燃料ガスが供給されるガス流路では、燃料ガスは電池反応によりガス流量が減少することでガスの流速が落ち、各々のガス流路において異なった状態でガス中の水分が凝縮するため、ガスの分配性を均一化させることが困難であり、セルとしての性能低下につながることがあったが、本発明のように、燃料極（アノード）側の各々のガス流路内の流体を積極的に凝縮させて液体を存在させ、各々のガス流路内の圧力損失を均等化させることで、各々のガス流路内において、ガスが流れにくい部分が発生することを防止することができ、ガスの分配性を均一化させることができる。
【００１２】
前記流体凝縮手段の一例として、例えば前記流体を冷却して凝縮させる流体凝縮用冷却手段を上げることができる。この流体凝縮用冷却手段は、発電によって発生する熱を排熱する排熱用冷却手段よりも低い温度で冷却することができる。
【００１３】
また、前記流体凝縮手段は、前記セパレータのガス流路が形成される面とは反対側の面であり、且つ前記各々のガス流路の一部に対応する位置に設けることができる。また、流体凝縮手段は、前記セパレータのガス流路が形成される面とは反対側の面側に配設した板材の前記各々のガス流路の一部に対応する位置に設けてもよい。
【００１４】
さらにまた、前記流体凝縮手段は、前記各々のガス流路の、前記膜−電極アッセンブリの非発電部に対応する領域と対応する位置に配設することもできる。このように流体凝縮手段を配設することにより、電池反応に一層影響を及ぼすことなく、ガスの分配性を均一化させることができる。
【００１５】
そしてまた、流体凝縮手段は、前記各々のガス流路の、ガス流れ方向略中央位置から下流側に対応する位置に配設することもできる。
【００１６】
また、前記各々のガス流路内の、前記流体凝縮手段が配設された領域に対応する表面には、撥水処理を施すことができる。このように構成することで、例えば、ガス供給路内での差圧が小さい場合であっても、液体を外部にさらに効率よく排出させることができる。
【００１７】
さらにまた、本発明にかかる燃料電池の圧力損失調整手段は、前記各々のガス流路内に液体を供給する液体供給手段から構成され、前記圧力調整体は、当該液体供給手段により供給された液体からなることもできる。このように、各々のガス供給路に液体を供給することで、ガスの分配性を均一化させることができることに加え、燃料電池の運転時に生じる過渡変化に対する応答性を向上させることができる。
【００１８】
また、前記液体供給手段は、前記各々のガス流路の、ガス流れ方向略中央位置から下流側に対応する位置に、液体を供給するよう構成することもできる。
【００１９】
そしてまた、本発明にかかる燃料電池の圧力損失調整手段は、燃料電池の運転状態に応じて前記圧力調整体の存在量を制御させる制御手段を備えることもできる。このように構成することで、燃料電池の運転状態に応じて圧力調整体の存在量を変化させることができるため、発電効率をさらに向上させることができる。
【００２０】
さらにまた、本発明にかかる燃料電池では、前記各々のガス流路内に存在する液体を、当該各々のガス流路から外部に排出させることもできる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかる燃料電池は、互いに平行な複数のガス流路を採用して低圧損流路とし、且つ各ガス流路内でのガスの分配性を均一化させることが可能である。したがって、発電効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態にかかる燃料電池について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００２３】
図１は、本実施の形態にかかる燃料電池のセル積層方向を上下方向とした姿勢での全体概略図、図２は、図１に示す燃料電池の電解質膜−電極アッセンブリの一部拡大断面図、図３は、図１に示す燃料電池を構成する単セルの平面図、図４は、図１に示す単セルのセル積層方向を上下方向とした姿勢での分解斜視図である。
【００２４】
なお、本実施の形態で説明する燃料電池は、固体高分子電解質型燃料電池であり、例えば、燃料電池自動車等に搭載することができるが、自動車以外に用いられてもよい。
【００２５】
図１〜図４に示すように、本実施の形態にかかる燃料電池１は、イオン交換膜からなる電解質膜１１と、この電解質膜１１の一面に配置された触媒層１２及び拡散層１３からなる燃料極１４（アノード）及び電解質膜１１の他面に配置された触媒層１５及び拡散層１６からなる酸化剤極１７（カソード）とからなる膜−電極アッセンブリ（以下、「ＭＥＡ」という）１０と、ＭＥＡ１０を挟んで燃料極１４側に配設されたセパレータ１８と、ＭＥＡ１０を挟んで酸化剤極１７側に配設されたセパレータ１９と、を重ねてセルを形成し、該セルを１層以上積層してモジュール９を構成し（図示例では、１セルで１モジュールを構成している）、モジュール９を積層してモジュール群とし、モジュール群のセル積層方向両端に、ターミナル２０、インシュレータ２１、エンドプレート２２を配置してスタック２３を構成し、スタック２３をセル積層方向に締め付けスタック２３の外側でセル積層方向に延びる締結部材２４（たとえば、テンションプレート、スルーボルトなど）とボルト２５またはナットで固定したものからなる。
【００２６】
セパレータ１８は、例えば金属製の第１の部材１８Ａと、第１の部材１８Ａに重ね合わされると共に、燃料電池１の発電部対応部２９（燃料電池の発電部に対応する部分）に中抜き穴をもつ例えば樹脂製のフレーム状の第２の部材１８Ｂと、から構成されている。第１の部材１８ＡのＭＥＡ１０側の面には、燃料ガス（水素）を供給する、互いに平行な複数の燃料ガス流路２７が形成されている。一方、第１の部材１８ＡのＭＥＡ１０側とは反対側の面には、燃料電池冷却用の排熱用冷媒（通常、冷却水）が流れる排熱用冷媒流路２６が形成されている。
【００２７】
第１の部材１８Ａ及び第２の部材１８Ｂには、燃料ガス流路２７に燃料ガスを供給するための燃料ガス入口３３と、燃料ガス入口３３と対角線上に設けられた燃料ガス出口３４と、が形成されている。
【００２８】
セパレータ１９は、第１の部材１９Ａ（例えば金属製）と、第１の部材１９Ａに重ね合わされると共に、燃料電池１の発電部対応部２９（燃料電池の発電部に対応する部分）に中抜き穴をもつフレーム状の第２の部材１９Ｂ（例えば樹脂製）と、から構成されている。なお、金属製の第１の部材１９Ａの代わりにカーボン製の第１の部材１９Ａを使用してもよい。
【００２９】
第１の部材１９ＡのＭＥＡ１０側の面には、互いに平行な複数の酸化ガス流路２８が形成されており、この酸化ガス流路２８には、酸化ガス（酸素、通常は空気）が供給される。一方、第１の部材１９ＡのＭＥＡ１０側とは反対側の面であって、各々の酸化ガス流路２８のガス流れ方向略中央部に対応する領域には、各々の酸化ガス流路２８内のガスを凝縮させる流体凝縮部４０が形成されており、流体凝縮部４０を挟んだ両側には、燃料電池の発電によって発生する熱を排熱する排熱用冷却冷媒が流れる排熱用冷媒流路２６が形成されている。
【００３０】
各々の酸化ガス流路２８内の流体凝縮部４０が配設された領域（圧損調整区間）には、撥水処理が施されている。この撥水処理によって、例えば、各々の酸化ガス流路２８内での差圧が小さい場合であっても、ガスが凝縮して得られた液体（水滴）を、外部に効率よく排出させることができる。なお、符号３１及び３２は、排熱用冷媒流路２６に燃料電池冷却用の冷媒を供給するための冷媒入口及び出口である。
【００３１】
第１の部材１９Ａ及び第２の部材１９Ｂには、酸化ガス流路２８に酸化ガスを供給するための酸化ガス入口３５と、酸化ガス入口３５と対角線上に設けられた酸化ガス出口３６と、が形成されている。また、第１の部材１９Ａ及び第２の部材１９Ｂには、流体凝縮部４０内に、各々の酸化ガス流路２８内のガスを凝縮させるための凝縮用冷媒を供給する凝縮用冷媒入口３７と、流体凝縮部４０から凝縮用冷媒を排出するための凝縮用冷媒出口３８が形成されている。そして、凝縮用冷媒出口３８から排出された凝縮用冷媒は、図示しない熱交換機に送られ、ここで所望の温度（例えば、本実施の形態では、３０〜６０℃程度）に冷却された後、再び凝縮用冷媒入口３７から流体凝縮部４０に供給される。この凝縮用冷媒は、各々の酸化ガス流路２８内のガスを凝縮させるためのものであり、前述した排熱用冷媒よりも、低い温度となるように設定されている。なお、凝縮用冷媒は、連続で流す、あるいは間欠で流す等、所望により決定することができる。
【００３２】
なお、ＭＥＡ１０はセパレータ１８及び１９で挟まれるが、セパレータ１８及び１９でＭＥＡ１０を挟む際、第２の部材１８Ｂ及び１９Ｂを、第１の部材１８Ａ及び１９ＡのＭＥＡ１０側にそれぞれ配して、第１の部材１８Ａ、第２の部材１８Ｂ、ＭＥＡ１０、第２の部材１９Ｂ、第１の部材１９Ａの順に積層する。燃料電池１の発電部対応部２９は、第２の部材１８Ｂ及び１９Ｂが中抜きされているので、第１の部材１８Ａ、ＭＥＡ１０、第１の部材１９Ａの順で積層されており、第２の部材１８Ｂ及び１９Ｂの部分は、第１の部材１８Ａ、第２の部材１８Ｂ、第２の部材１９Ｂ、第１の部材１９Ａの順で積層されている。
【００３３】
また、流体凝縮部４０には、各々の酸化ガス流路２８内で凝縮される液体の存在量を制御する制御手段５０（図３参照）が接続されている。この制御手段５０は、例えば、酸化剤ガス流量センサからの信号を受け取り、ガス流量が所定の値よりも少ない場合（例えば、低負荷運転時や高利用率運転時等）に、各々の酸化ガス流路２８内で凝縮する液体を連続発生・排出させるために、流体凝縮部４０に供給される凝縮用冷媒の温度を、より下げる制御を行う。一方、ガス流量が所定の値よりも多い場合は、流体凝縮部４０に供給される凝縮用冷媒の温度を、より上げる制御を行う。
【００３４】
この構成を備えた燃料電池１は、燃料ガス入口３３を介して水素ガスが、各々の燃料ガス流路に供給され、酸化ガス入口３５を介して空気が各々の酸化ガス流路２８に供給されると、燃料電池１を構成する各単セルで、以下の電気化学反応が生じる。すなわち、
燃料極（アノード）側では、    Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-
酸化剤極（カソード）側では、    （１／２）Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ
燃料電池全体としては、    Ｈ2＋（１／２）Ｏ2→Ｈ2Ｏ
このように、酸化剤極（カソード）側では、生成水が生じ、反応に寄与しなかったガスと生成水が同じ酸化ガス流路２８を通って、酸化ガス出口３６へ排出される。この時、排熱用冷媒流路２６に排熱用冷媒が供給されて、燃料電池１の発電によって発生する熱が排熱される。
【００３５】
また、各々の酸化ガス流路２８は、流体凝縮部４０が配設された領域（圧損調節区間）において、ガスが凝縮する温度以下に冷却されることで、各々の酸化ガス流路２８内のガスを凝縮させる。凝縮されて発生された液体（水滴）は、前記ガスに押されて、各々の酸化ガス流路２８を流れて酸化ガス出口３６から外部に排出される。この動作により、各々の酸化ガス流路２８内での圧損を均一化させることができるため、ガスの分配性を均一化させることができる。したがって、発電効率を向上させることができる。なお、この時、前述したように、制御手段５０によって、燃料電池１の運転状態に応じ、流体凝縮部４０に供給される凝縮用冷媒の温度が制御されるため、より一層良好な発電効率を得ることができる。
【００３６】
ここで、各々の酸化ガス流路２８において、酸化ガス流れ方向と、水蒸気濃度（％）との関係を図５に示すが、図５から、水蒸気濃度は、電気反応が進むにしたがい、即ち、酸化ガス出口側に近づくほど高くなることが判る。本実施の形態の場合、各々の酸化ガス流路２８の酸化ガス流れ方向の略中央部分に流体凝縮部４０を配設したため、図６に示すように、各々の酸化ガス流路２８内における相対湿度（％）を、流体凝縮部４０を配設していない場合に比べて下げることができた。そして、この結果として、図７に示すように、各々の酸化ガス流路２８内における酸素濃度（％）を上げることができた。したがって、燃料電池１の発電効率を向上させることができた。
【００３７】
なお、本実施の形態では、各々の酸化ガス流路２８の酸化ガス流れ方向の略中央部分に流体凝縮部４０を配設した場合について説明したが、これに限らず、流体凝縮部４０の配設位置は、特に限定されるものではないが、ガス流れ方向の略中央部分からガス出口までの間に配設することが、発電効率を向上させる点で、より好ましい。
【００３８】
また、本実施の形態では、各々の酸化ガス流路２８に、流体凝縮部４０を配設した場合について説明したが、これに限らず、流体凝縮部４０は、各々の燃料ガス流路２７に配設してもよい。この場合、流体凝縮部４０の配設位置は、酸化ガス流路２８に配設した場合と同様にすることができる。また、流体凝縮部４０は、各々の酸化ガス流路２８及び各々の燃料ガス流路２７の両方に配設してもよい。
【００３９】
そしてまた、本実施の形態では、各々の酸化ガス流路２８でガスを凝縮させる場合について説明したが、これに限らず、例えば、図８に示すように、各々の酸化ガス流路２８を所望により合流させ、合流させた位置に流体凝縮部４０を設けてもよい。
【００４０】
さらにまた、本実施の形態では、セパレータ１９のＭＥＡ１０側とは反対側の面に、流体凝縮部４０を設けた場合について説明したが、これに限らず、流体凝縮部４０は、例えば、図９に示すように、セパレータ１９の各々の酸化ガス流路２８が形成される面とは反対側の面側に板材６０を配設し、流体凝縮部４０を、この板材６０の各々の酸化ガス流路２８のガス流れ方向略中央部に対応する位置に設けてもよい。この場合、排熱用冷媒流路２６は、図９に示すように板材６０に設けても良いし、前述した実施の形態で説明したようにセパレータ１９に設けても良い。また、この流体凝縮部４０が形成された板材６０は、セパレータ１８の各々の燃料ガス流路２７が形成される面とは反対側の面側に設けても良い。さらに、この板材６０は、セパレータ１８及び１９のガス流路が形成される面とは反対側の面側に、それぞれ設けても良い。
【００４１】
また、本実施の形態では、各々の酸化ガス流路２８で凝縮して得られた液体（水滴）を各々の酸化ガス流路２８から酸化ガス出口３６を介して外部に排出させる場合について説明したが、これに限らず、前記液体（水滴）は、例えば、微細孔が形成されたセパレータを介して排熱用冷媒側へ移動させる等、各々の酸化ガス流路２８を経ずに外部に排出させてもよい。
【００４２】
そしてまた、本実施の形態では、各々の酸化ガス流路２８内のガスを凝縮させることで、各々の酸化ガス流路２８内に液体（水滴）を存在させ、各々の酸化ガス流路２８内の圧力損失を均等化させる場合について説明したが、これに限らず、例えば、各々の酸化ガス２８流路内、及び／または燃焼ガス流路２７内に液体を供給する液体供給装置を設けてもよい。
【００４３】
さらにまた、本実施の形態では、制御手段５０において、ガス流量に基づいて、凝縮用冷媒の温度を制御する場合について説明したが、これに限らず、燃料電池１の運転状況（例えば、ガス圧、ガス流量濃度、発電量、温度等）に応じて、凝縮により得られる液体の存在量を変更できれば、使用するファクターは特に限定されるものではない。
【００４４】
また、本実施の形態では、本発明の効果が最大限に発揮される好適な実施例として、燃料ガス流路２７及び酸化ガス流路２８が、互いに平行な複数のガス流路、特にストレート流路から構成される場合について説明したが、これに限らず、本発明は、サーペンタイン流路にも適用可能である。このサーペンタイン流路としては、複数の平行な流路が、入口から出口までつながっている構成のものもある。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態にかかる燃料電池のセル積層方向を上下方向とした姿勢での全体概略図である。
【図２】図１に示す燃料電池の電解質膜−電極アッセンブリの一部拡大断面図である。
【図３】図１に示す燃料電池を構成する単セルの平面図である。
【図４】図１に示す単セルのセル積層方向を上下方向とした姿勢での分解斜視図である。
【図５】各々の酸化ガス流路における酸化ガス流れ方向と水蒸気濃度（％）との関係を示す図である。
【図６】各々の酸化ガス流路における酸化ガス流れ方向と相対湿度（％）との関係を示す図である。
【図７】各々の酸化ガス流路における酸化ガス流れ方向と酸素濃度（％）との関係を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかる燃料電池を構成する単セルの平面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態にかかる燃料電池に使用される板材の平面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    燃料電池
１０    ＭＥＡ
１１    電解質膜
１４    燃料極
１７    酸化剤極
１８、１９    セパレータ
２６    排熱用冷媒流路
２７    燃料ガス流路
２８    酸化ガス流路
４０    流体凝縮部
５０    制御手段
【図１】
2005228702.tif 000003
【図２】
2005228702.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005228702.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005228702.tif 000008
【図７】
2005228702.tif 000009
【図８】
2005228702.tif 000010
【図９】
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