(57)【要約】【課題】  スタックを回転させても、不具合を発生することなく、燃料ガス、酸化剤ガスを供給でき、また生成水も含めて燃料ガス、酸化剤ガスを排出できる燃料電池の提供。【解決手段】（１）セル面内方向のセル中央部にセル積層方向に延びる回転軸２１を有し該回転軸とともに燃料電池スタック１２が回転可能とされた燃料電池１０であって、燃料ガスのセルへの供給通路２２と酸化剤ガスのセルへの供給通路２３を回転軸２１内に設けた燃料電池。（３）燃料ガスのセルからの排出口２７と酸化剤ガスのセルからの排出口２８を、燃料電池スタック１２の互いに異なる向きの面に設けた燃料電池。【選択図】        図１
2005190858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル面内方向のセル中央部にセル積層方向に延びる回転軸を有し該回転軸とともに燃料電池スタックが回転可能とされた燃料電池であって、燃料ガスのセルへの供給通路と酸化剤ガスのセルへの供給通路を前記回転軸内に設けた燃料電池。
【請求項２】
前記回転軸内の燃料ガスのセルへの供給通路と酸化剤ガスのセルへの供給通路は、前記回転軸内で分離壁で互いに分離されている請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
燃料ガスのセルからの排出口と酸化剤ガスのセルからの排出口を、燃料電池スタックの互いに異なる向きの面に設けた請求項１記載の燃料電池。
【請求項４】
前記燃料ガスのセルからの排出口は前記回転軸が延びる方向とほぼ平行であり、前記酸化剤ガスのセルからの排出口は前記回転軸が延びる方向とほぼ垂直である請求項３記載の燃料電池。
【請求項５】
回転可能な前記燃料電池スタックを包囲する固定のケーシングを備え、該ケーシングに、前記燃料ガスのセルからの排出口から排出された燃料ガスを前記ケーシングの外部に導く燃料ガス出口が形成されているとともに、前記酸化剤ガスのセルからの排出口から排出された酸化剤ガスを前記ケーシングの外部に導く酸化剤ガス出口が形成されている請求項３記載の燃料電池。
【請求項６】
前記燃料電池スタックのセル積層方向両端に燃料電池スタックと共に回転可能な締め付け板を有し、一端の締め付け板は陽極で他端の締め付け板は陰極であり、陽極と陰極の一方を固定のアースに相対回転可能に導通するとともに、陽極と陰極の他方を固定の電力取り出し手段に相対回転可能に導通した請求項１記載の燃料電池。
【請求項７】
前記陽極と陰極の他方が前記回転軸の一部に導通しており、前記電力取り出し手段が該回転軸の一部に摺動接触する摺動部を有する請求項６記載の燃料電池。
【請求項８】
セル面内方向のセル中央部にセル積層方向に延びる回転軸を有し該回転軸とともに燃料電池スタックが回転可能とされた燃料電池であって、燃料ガスのセルからの排出口と酸化剤ガスのセルからの排出口を、燃料電池スタックの互いに異なる向きの面に設けた燃料電池。
【請求項９】
前記燃料ガスのセルからの排出口は前記回転軸が延びる方向とほぼ平行であり、前記酸化剤ガスのセルからの排出口は前記回転軸が延びる方向とほぼ垂直である請求項８記載の燃料電池。
【請求項１０】
回転可能な前記燃料電池スタックを包囲する固定のケーシングを備え、該ケーシングに、前記燃料ガスのセルからの排出口から排出された燃料ガスを前記ケーシングの外部に導く燃料ガス出口が形成されているとともに、前記酸化剤ガスのセルからの排出口から排出された酸化剤ガスを前記ケーシングの外部に導く酸化剤ガス出口が形成されている請求項８記載の燃料電池。
【請求項１１】
セル面内方向のセル中央部にセル積層方向に延びる回転軸を有し該回転軸とともに燃料電池スタックが回転可能とされた燃料電池であって、前記燃料電池スタックのセル積層方向両端に燃料電池スタックと共に回転可能な締め付け板を有し、一端の締め付け板は陽極で他端の締め付け板は陰極であり、陽極と陰極の一方を固定のアースに相対回転可能に導通するとともに、陽極と陰極の他方を固定の電力取り出し手段に相対回転可能に導通した燃料電池。
【請求項１２】
前記陽極と陰極の他方が前記回転軸の一部に導通しており、前記電力取り出し手段が該回転軸の一部に摺動接触する摺動部を有する請求項１１記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転式スタックを備えた燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−２０８４２３号公報は、セル面内方向のセル中央部にセル積層方向に延びる回転軸を有し該回転軸とともに燃料電池スタックが回転可能とされた燃料電池を開示している。そこでは、フラッディングが起きたかあるいは起きやすい運転条件になった時に、燃料電池スタックを回転軸と一体に回転させ、ガス流路を閉塞させようとする生成水に遠心力を作用させて、ガス流路からの水の排出を促している。
【特許文献１】特開２００２−２０８４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のスタック回転式の燃料電池には、単にホースや電線を回転スタックに接続したのではスタックに巻きついてしまうので、
（イ）回転する燃料電池スタックに、燃料ガス、酸化剤ガスを如何に供給し、かつ生成水も含めて燃料ガス、酸化剤ガスを如何に排出するか、
（ロ）回転する燃料電池スタックから如何に発電電力を取り出すか、
等の課題が存在しており、解決が望まれる。
【０００４】
本発明の第１の目的は、スタックを回転させても、不具合を発生することなく、燃料ガス、酸化剤ガスを供給でき、また生成水も含めて燃料ガス、酸化剤ガスを排出できる燃料電池を提供することにある。
本発明の第２の目的は、上記第１の目的を達成できるとともに、スタックを回転させても、不具合を発生することなく、発電電力を取り出すことができる燃料電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）セル面内方向のセル中央部にセル積層方向に延びる回転軸を有し該回転軸とともに燃料電池スタックが回転可能とされた燃料電池であって、燃料ガスのセルへの供給通路と酸化剤ガスのセルへの供給通路を前記回転軸内に設けた燃料電池。
（２）前記回転軸内の燃料ガスのセルへの供給通路と酸化剤ガスのセルへの供給通路は、前記回転軸内で分離壁で互いに分離されている（１）記載の燃料電池。
（３）燃料ガスのセルからの排出口と酸化剤ガスのセルからの排出口を、燃料電池スタックの互いに異なる向きの面に設けた（１）記載の燃料電池。
（４）前記燃料ガスのセルからの排出口は前記回転軸が延びる方向とほぼ平行であり、前記酸化剤ガスのセルからの排出口は前記回転軸が延びる方向とほぼ垂直である（３）記載の燃料電池。
（５）回転可能な前記燃料電池スタックを包囲する固定のケーシングを備え、該ケーシングに、前記燃料ガスのセルからの排出口から排出された燃料ガスを前記ケーシングの外部に導く燃料ガス出口が形成されているとともに、前記酸化剤ガスのセルからの排出口から排出された酸化剤ガスを前記ケーシングの外部に導く酸化剤ガス出口が形成されている（３）記載の燃料電池。
（６）前記燃料電池スタックのセル積層方向両端に燃料電池スタックと共に回転可能な締め付け板を有し、一端の締め付け板は陽極で他端の締め付け板は陰極であり、陽極と陰極の一方を固定のアースに相対回転可能に導通するとともに、陽極と陰極の他方を固定の電力取り出し手段に相対回転可能に導通した（１）記載の燃料電池。
（７）前記陽極と陰極の他方が前記回転軸の一部に導通しており、前記電力取り出し手段が該回転軸の一部に摺動接触する摺動部を有する（６）記載の燃料電池。
（８）セル面内方向のセル中央部にセル積層方向に延びる回転軸を有し該回転軸とともに燃料電池スタックが回転可能とされた燃料電池であって、燃料ガスのセルからの排出口と酸化剤ガスのセルからの排出口を、燃料電池スタックの互いに異なる向きの面に設けた燃料電池。
（９）前記燃料ガスのセルからの排出口は前記回転軸が延びる方向とほぼ平行であり、前記酸化剤ガスのセルからの排出口は前記回転軸が延びる方向とほぼ垂直である（８）記載の燃料電池。
（１０）回転可能な前記燃料電池スタックを包囲する固定のケーシングを備え、該ケーシングに、前記燃料ガスのセルからの排出口から排出された燃料ガスを前記ケーシングの外部に導く燃料ガス出口が形成されているとともに、前記酸化剤ガスのセルからの排出口から排出された酸化剤ガスを前記ケーシングの外部に導く酸化剤ガス出口が形成されている（８）記載の燃料電池。
（１１）セル面内方向のセル中央部にセル積層方向に延びる回転軸を有し該回転軸とともに燃料電池スタックが回転可能とされた燃料電池であって、前記燃料電池スタックのセル積層方向両端に燃料電池スタックと共に回転可能な締め付け板を有し、一端の締め付け板は陽極で他端の締め付け板は陰極であり、陽極と陰極の一方を固定のアースに相対回転可能に導通するとともに、陽極と陰極の他方を固定の電力取り出し手段に相対回転可能に導通した燃料電池。
（１２）前記陽極と陰極の他方が前記回転軸の一部に導通しており、前記電力取り出し手段が該回転軸の一部に摺動接触する摺動部を有する（１１）記載の燃料電池。
【発明の効果】
【０００６】
上記（１）の燃料電池によれば、燃料ガスのセルへの供給通路と酸化剤ガスのセルへの供給通路を共に前記回転軸内に設けたので、セル面内の酸化剤ガス通路のみでなく燃料ガス通路内の水分も、水に働く遠心力で半径方向外方に移動させることができ、排出を促進できる。また、回転軸内の燃料ガス供給通路への燃料ガスの供給も回転軸内の酸化剤ガス供給通路への酸化剤ガスの供給も、回転軸芯まわりに回転する回転軸内のガス供給通路へのガスの供給であるから、回転軸を軸受けを介して支持する固定の軸受支持部材からガスを供給することができる。軸受支持部材に設けたガス供給口が回転軸とともに回転することがなく、ホース等の回転軸への絡まりを生じることなく、ガスを供給できる。
上記（２）の燃料電池によれば、回転軸内の燃料ガスのセルへの供給通路と酸化剤ガスのセルへの供給通路は、回転軸内で分離壁で互いに分離されているので、燃料ガスと酸化剤ガスのそれぞれの供給通路を互いに独立とすることができ、燃料ガスと酸化剤ガスの混じり合いを防止できる。
【０００７】
上記（３）、（８）の燃料電池によれば、燃料ガスのセルからの排出口と酸化剤ガスのセルからの排出口を、燃料電池スタックの互いに異なる向きの面に設けたので、燃料電池スタックから排出される燃料ガスと酸化剤ガスとの混じり合いを防止する構造をとることが容易となる。
上記（４）、（９）の燃料電池によれば、燃料ガスのセルからの排出口は回転軸が延びる方向とほぼ平行であり、酸化剤ガスのセルからの排出口は回転軸が延びる方向とほぼ垂直であるので、生成水の量が多い酸化剤ガス流路を半径方向外方に開放させることができ、生成水による酸化剤ガス流路の閉塞を効果的に抑制できる。
上記（５）、（１０）の燃料電池によれば、燃料電池スタックを包囲する固定のケーシングに、燃料ガスのセルからの排出口から排出された燃料ガスをケーシングの外部に導く燃料ガス出口と、酸化剤ガスのセルからの排出口から排出された酸化剤ガスをケーシングの外部に導く酸化剤ガス出口とを形成したので、ガス出口を固定とすることができ、ホース等の燃料電池スタックへの絡まりを生じることなく、ガスを排出できる。
【０００８】
上記（６）、（１１）の燃料電池によれば、燃料電池スタックのセル積層方向両端に燃料電池スタックと共に回転可能な締め付け板を有し、一端の締め付け板は陽極で他端の締め付け板は陰極であり、陽極と陰極の一方を固定のアースに相対回転可能に導通するとともに、陽極と陰極の他方を固定の電力取り出し手段に相対回転可能に導通したので、燃料電池スタックが回転しても、アースと電力取り出し手段が固定のため、電線のスタックへの巻きつきなどを生じることなく、燃料電池の電力を取り出すことができる。
上記（７）、（１２）の燃料電池によれば、陽極と陰極の他方が回転軸の一部に導通しており、電力取り出し手段が該回転軸の一部に摺動接触する摺動部を有するので、陽極と陰極の他方が回転しても、回転軸と摺動部の摺動接触で電力を取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の燃料電池を図１〜図５を参照して説明する。
図１〜図３は本発明の燃料電池１０を示し、図４、図５は本発明の燃料電池を評価する試験装置を示している。図４、図５の装置の一部を、本発明の燃料電池１０の一部に利用してもよい。図１〜図３の装置と図４、図５の装置で対応する部分には、互いに同じ符号を付してある。
【００１０】
本発明の燃料電池１０は、積層型の固体高分子電解質型燃料電池である。該燃料電池１０は、たとえば燃料電池自動車に搭載される。ただし、自動車以外に用いられてもよい。本発明の燃料電池１０は、図１〜図５に示すように、回転可能とされた単位燃料電池（セル）１１を積層した燃料電池スタック１２と、燃料電池スタック１２を回転させる駆動装置１３を有する。
燃料電池１０は、セル積層方向をほぼ水平状態にして配置されることが望ましい。ただし、セル積層方向を水平方向以外としてもよい。
【００１１】
単位燃料電池１１は、膜−電極アッセンブリ１４（Membrane-Electrode Assembly 、ＭＥＡともいう）とセパレータ１５を重ねたものから構成される。ＭＥＡ１４は電解質膜１６と電解質膜の一面に形成されたアノード１７と電解質膜の他面に形成されたカソード１８とからなる。ＭＥＡ１４とセパレータ１５との間に拡散層を挿入してもよい。ＭＥＡ１４のアノード側に配置されるセパレータ１５にはアノード１７に燃料ガス（たとえば、水素）を供給する燃料ガス流路１９が形成され、ＭＥＡ１４のカソード側に配置されるセパレータ１５にはカソード１８に酸化剤ガス（たとえば、酸素を含むガス、たとえばエア）を供給する酸化剤ガス流路２０が形成される。
図２、図３では、ガス流路１９、２０はセパレータ１５に形成された多数の突起間のガス流路からなる。ガス流路１９、２０は多数の溝などから構成されてもよい。
【００１２】
アノード１７側で、水素を水素イオン（プロトン）と電子にする電離反応が行われ、水素イオンは電解質膜中をカソード側に移動し、カソード１８側で酸素と水素イオンおよび電子（アノードで生成した電子が外部回路を通してくる、または隣りのセルのアノードで生成した電子がセパレータを通してくる）から水を生成するつぎの反応が行われる。
アノード側：Ｈ2 →２Ｈ+ ＋２ｅ- 
カソード側：２Ｈ+ ＋２ｅ- ＋（１／２）Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ
生成水はおもに酸化剤ガス流路２０で形成され、ガス流で下流への流れるので、酸化剤ガス流路２０の下流側ほど水分は多い。水分は電解質膜を通してカソード側からアノード側にも移行するので、燃料ガス流路１９にもある程度水分は存在する。過剰の水分は、ガスの電極への供給を阻害するので、ガス流路、とくに酸化剤ガス流路２０から水分が適切に排出されることが必要である。
【００１３】
燃料電池１０は、セル面内方向のセル中央部にセル積層方向に延びる回転軸２１を有し、回転軸２１とともに燃料電池スタック１２が回転可能とされている。回転式の燃料電池スタック１２は駆動装置１３によって、回転軸２１とともに、回転軸２１の回転軸芯まわりに回転される。この回転により、ガス流路１９、２０にある水分に遠心力が作用し、水分はガス流のみでなく、遠心力によっても外周側に移動され、セルから排出される。
燃料電池１０は、燃料ガスのセル１１への供給通路２２（燃料ガス供給通路）と、酸化剤ガスのセル１１への供給通路２３（酸化剤ガス供給通路）と、燃料ガスの排出通路２４（燃料ガス排出通路）と、酸化剤ガスの排出通路２５（酸化剤ガス排出通路）を有する。
遠心力による水分の排出が効果的に行われるようにするために、セル１１へのガスの流入は、燃料ガス、酸化剤ガスとも、セル１１の内周側で行われ、セル１１からのガス、水分の排出は、燃料ガス、酸化剤ガスとも、セル１１の外周側で行われる。
【００１４】
燃料ガスのセル１１への供給通路２２（燃料ガス供給通路）と、酸化剤ガスのセル１１への供給通路２３（酸化剤ガス供給通路）との両方とも、回転軸２１内に設けられている。
回転軸２１内の燃料ガスのセルへの供給通路２２（燃料ガス供給通路）と酸化剤ガスのセルへの供給通路２３（酸化剤ガス供給通路）は、回転軸２１内で分離壁２６で互いに分離されている。
図３に示すように、燃料ガス流路１９の存在するセパレータ面内では、燃料ガス供給通路２２からセパレータ面内燃料ガス流路１９へのガス流通部にはシール壁が無いが、酸化剤ガス供給通路２３とセパレータ面内燃料ガス流路１９との間にはシール壁５７がある。
図２に示すように、酸化剤ガス流路２０の存在するセパレータ面内では、酸化剤ガス供給通路２３からセパレータ面内酸化剤ガス流路２０へのガス流通部にはシール壁が無いが、燃料ガス供給通路２２とセパレータ面内酸化剤ガス流路２０との間にはシール壁５６がある。
燃料ガス供給通路２２への燃料ガスの供給方向と、酸化剤ガス供給通路２３への酸化剤ガスの供給方向は、回転軸２１の軸方向において、互いに反対方向であり、回転軸２１の互いに反対側から供給される。
図２、図３の構造においては、燃料ガス供給通路２２と酸化剤ガス供給通路２３とは、分離壁２６部位で、絶縁材５５により、互いから電気的に絶縁されている。
【００１５】
燃料ガスのセルからの排出口２７と酸化剤ガスのセルからの排出口２８は、燃料電池スタック１２の互いに異なる向きの面に設けられている。
燃料ガスのセルからの排出口２７は回転軸２１が延びる方向（セル積層方向）とほぼ平行であり、酸化剤ガスのセルからの排出口２８は回転軸２１が延びる方向とほぼ垂直である。
これによって、排出口２７、２８の互いの干渉が避けられ、排出燃料ガスと排出酸化剤ガスの混合が、単純な構成で、たとえば排出口２７から燃料ガスが排出される空間２９と排出口２８から酸化剤ガスが排出される空間３０とを、スタック２３の締め付け板３１で隔てるなどの簡単な構成で、防止される。排出口２７、２８は、燃料電池スタックとともに回転軸２１の軸芯わりに回転する。
図３に示すように、燃料ガスの排出マニホールド５３がセル外周部に設けられていて該燃料ガスの排出マニホールド５３は回転軸２１が延びる方向（セル積層方向）とほぼ平行に延びており、燃料ガスのセルからの排出口２７に連通している。セル外周部に流れた燃料ガスは、ガスシール５４によってセル外周面から半径方向外側に出ることを阻止され、排出マニホールド５３、排出口２７を通って、空間２９に流出し、空間２９から燃料ガス排出通路２４へと流れる。
また、図２に示すように、酸化剤ガスは燃料電池スタック１２の外周面からそのまま空間３０へと流れ、空間３０から酸化剤ガス排出通路２５へと流出する。
【００１６】
燃料電池１０は、回転可能な燃料電池スタック１２を包囲する固定のケーシング３２を備えている。ケーシング３２には、燃料ガスのセルからの排出口２７から排出された燃料ガスをケーシング３２の外部に導く燃料ガス出口３３（排出通路２４の端部）が形成されているとともに、酸化剤ガスのセルからの排出口２８から空間３０に排出された酸化剤ガスをケーシング３２の外部に導く酸化剤ガス出口３４が形成されている。酸化剤ガス出口３４（排出通路２５の端部）は排出水のドレンを兼ねてもよい。燃料ガス出口３３、酸化剤ガス出口３４は固定である。空間２９、３０があるために、排出口２７、２８が回転しても、燃料ガス出口３３、酸化剤ガス出口３４を固定とすることができる。
【００１７】
燃料電池１０は、燃料電池スタック１２のセル積層方向両端に燃料電池スタック１２と共に回転可能な締め付け板３１を有し、一端の締め付け板３１は陽極で他端の締め付け板３１は陰極である。陽極の締め付け板３１と陰極の締め付け板３１の一方は、固定のアース３５に相対回転可能に導通されており、陽極の締め付け板３１と陰極の締め付け板３１の他方は、固定の電力取り出し手段３６に相対回転可能に導通されている。
たとえば、陽極の締め付け板３１と陰極の締め付け板３１の他方は、回転軸２１の一部に導通しており、電力取り出し手段３６が回転軸２１の一部に摺動接触する摺動部３７を有している。
【００１８】
図１では、カソード側に導通する陽極の締め付け板３１は、回転軸２１の第１の部分２１ａと導電性の軸受け３８を介してケーシング３２に導通しており、ケーシング３２はアース３５に接続されている。アノード側に導通する陰極の締め付け板３１は、回転軸２１の第２の部分２１ｂを介して電力取り出し手段３６の摺動部３７と導通している。回転軸２１の第２の部分２１ｂは絶縁性の軸受け３９によりケーシング３２と絶縁されている。また、回転軸２１の第１の部分２１ａと第２の部分２１ｂは、絶縁材５５により絶縁されている。
図１では、駆動装置１３は、回動軸２１に絶縁カップリング４２で連結された電動モータ４１からなる。ただし、駆動装置１３は、図４、図５の試験装置に示すように、モータ４１の回転をベルト４３によって回転軸２１に伝えてもよい。
【００１９】
図４、図５のテスト用装置は、燃料電池１０はつぎのように構成されている。
図４は燃料電池スタック１２が１層の単位燃料電池１１から構成された場合を示しているが、複数層の単位燃料電池１１から構成されてもよい。
図４では、固定のケーシング３２に、燃料ガス入口４４が回転軸２１の回転軸芯の延長上に設けられるとともに、酸化剤ガス入口４５が回転軸２１の回転軸芯の延長上に設けられる。回転軸２１とケーシング３２とは、軸受けで互いに回転自在とされるとともに、シール材４６、４７、４８でシールされている。
図４において、ハッチング部分は絶縁材部分を示す。カソード側セパレータ１５はリード線４９で陽極の締め付け板３１に導通され、陽極の締め付け板３１は回転軸２１に導通され、回転軸２１は導電性軸受け３８を介して固定ケーシング３２に導通され、ケーシング３２がアースされている。一方、アノード側セパレータ１５はリード線５０で円筒状導電部材５１に接続され、スプリング５２によって円筒状導電部材５１に押しつけられた摺動部（ブラシ）３７を有する電力取り出し手段３６から燃料電池電力が取り出される。円筒状導電部材５１、摺動部（ブラシ）３７を有する電力取り出し手段３６は、回転軸２１からは絶縁されている。
燃料電池スタック１２は、モータ４１の回転を断面がＶ字状のベルト４３によって締め付け板３１、回転軸２１に伝えることによって、回転軸２１とともに回転される。
【００２０】
つぎに、本発明の作用、効果を説明する。
本発明の燃料電池１０では、燃料ガスのセルへの供給通路２２と酸化剤ガスのセルへの供給通路２３を共に回転軸２１内に設けたので、セル面内の酸化剤ガス通路２０のみでなくセル面内燃料ガス通路１９内の水分も、水に働く遠心力で半径方向外方に移動させることができ、生成水の排出を促進できる。
また、回転軸２１内の燃料ガス供給通路２２への燃料ガスの供給も回転軸２１内の酸化剤ガス供給通路２３への酸化剤ガスの供給も、回転軸芯まわりに回転する回転軸２１内のガス供給通路２２、２３へのガスの供給であるから、回転軸２１を軸受けを介して支持する固定の軸受支持部材（たとえば、ケーシング３２）からガスを供給することができる。これによって、軸受支持部材（たとえば、ケーシング３２）に設けたガス供給口（燃料ガス入口４４、酸化剤ガス入口４５）が回転軸２１とともに回転することがなく、ガス供給口４４、４５に取り付けられるホース等の回転軸２１への絡まりを生じることなく、ガスを供給できる。したがって、ガスの供給が可能であり、しかも固定のガス供給口にホースを接続するという単純な構成で済む。図４の回転軸２１とガス供給口４４、４５との構造は、図１に適用できる。
【００２１】
回転軸２１内の燃料ガスのセルへの供給通路２２と酸化剤ガスのセルへの供給通路２３は、回転軸２１内で分離壁２６で互いに分離されているので、燃料ガスと酸化剤ガスのそれぞれの供給通路２２、２３を流路的に互いに独立とすることができ、燃料ガスと酸化剤ガスの混じり合いを防止できる。
燃料ガス供給通路２２からセパレータ面内燃料ガス流路１９へのガス流通部にはシール壁が無いが、酸化剤ガス共通鵜通路２３とセパレータ面内燃料ガス流路１９との間にはシール壁５７があり、酸化剤ガス供給通路２３からセパレータ面内酸化剤ガス流路２０へのガス流通部にはシール壁が無いが、燃料ガス共通鵜通路２２とセパレータ面内酸化剤ガス流路２０との間にはシール壁５６があるので、供給通路２２、２３からセパレータ面内ガス流路１９、２０への移行部においても、燃料ガスと酸化剤ガスの混じり合いを防止できる。
。セパレータ面内ガス流路１９、２０は電解質膜１６によって隔てられているので、セパレータ面内ガス流路１９、２０における燃料ガスと酸化剤ガスの混じり合いはない。
【００２２】
燃料ガスのセルからの排出口２７と酸化剤ガスのセルからの排出口２８を、燃料電池スタック１２の互いに異なる向きの面に設けたので、燃料電池スタック１２から排出される燃料ガスと酸化剤ガスとの混じり合いを防止する構造をとることが容易となる。たとえば、空間２９、３０を締め付け板３１によって隔てることによって、燃料ガスと酸化剤ガスとの混じり合いを防止できる。
【００２３】
燃料ガスのセルからの排出口２７と酸化剤ガスのセルからの排出口２８を、燃料電池スタック１２の互いに異なる向きの面に設ける場合に、燃料ガスのセルからの排出口２７を回転軸２１が延びる方向とほぼ平行とし、酸化剤ガスのセルからの排出口２８を回転軸２１が延びる方向とほぼ垂直としたので、生成水の量が多い酸化剤ガス流路を半径方向外方に開放させることができ、生成水によるセル面内酸化剤ガス流路２０の閉塞を効果的に抑制できる。
【００２４】
燃料ガスのセルからの排出口２７と酸化剤ガスのセルからの排出口２８にホースを接続しないで、燃料電池スタック１２を包囲する固定のケーシング３２に、燃料ガスのセルからの排出口２７から排出された燃料ガスをケーシング３２の外部に導く燃料ガス出口３３と、酸化剤ガスのセルからの排出口２８から排出された酸化剤ガスをケーシング３２の外部に導く酸化剤ガス出口３４とを形成したので、ガス出口３３、３４を固定とすることができ、ホース等の燃料電池スタックへの絡まりを生じることなく、ガスを排出できる。
【００２５】
燃料電池スタック１２のセル積層方向両端に燃料電池スタックと共に回転可能な締め付け板３１を有し、一端の締め付け板３１は陽極で他端の締め付け板３１は陰極であり、陽極と陰極の一方を固定のアース３５に相対回転可能に導通するとともに、陽極と陰極の他方を固定の電力取り出し手段３６に相対回転可能に導通したので、燃料電池スタック１２が回転しても、アース３５と電力取り出し手段３６が固定のため、電線のスタック１２への巻きつきなどを生じることなく、燃料電池の電力を取り出すことができる。
この場合、図１〜図３の例では、陽極と陰極の他方が回転軸２１の一部２１ｂに導通しており、電力取り出し手段３６が回転軸２１の一部２１ｂに摺動接触する摺動部３７を有するので、陽極と陰極の他方３１（締め付け板）が回転しても、回転軸２１と摺動部の３７摺動接触で電力を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１の燃料電池のセル積層方向の断面図である。
【図２】本発明の実施例１の燃料電池のカソード側セパレータ部位のセル積層方向と直交する方向の断面図である。
【図３】本発明の実施例１の燃料電池のアノード側セパレータ部位のセル積層方向と直交する方向の断面図である。
【図４】本発明の燃料電池の試験装置のセル積層方向の断面図である。
【図５】図４の装置のベルト部位でのセル積層方向と直交する方向の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  （固体高分子電解質型）燃料電池
１１  単位燃料電池
１２  燃料電池スタック
１３  駆動装置
１４  ＭＥＡ
１５  セパレータ
１６  電解質膜
１７  アノード
１８  カソード
１９  燃料ガス流路
２０  酸化剤ガス流路
２１  回転軸
２１ａ  第１の部分
２１ｂ  第２の部分
２２  燃料ガス供給通路
２３  酸化剤ガス供給通路
２４  燃料ガス排出通路
２５  酸化剤ガス排出通路
２６  分離壁
２７  燃料ガスのセルからの排出口
２８  酸化剤ガスのセルからの排出口
２９、３０  空間
３１  締め付け板
３２  ケーシング
３３  燃料ガス出口
３４  酸化剤ガス出口
３５  アース
３６  電力取り出し手段
３７  摺動部（ブラシ）
３８  導電性軸受け
３９  絶縁性軸受け
４１  電動モータ
４２  絶縁カップリング
４４  燃料ガス入口
４５  酸化剤ガス入口
４６、４７、４８  シール材
４９、５０  リード線
５１  円筒状導電部材
５２  スプリング
５３  燃料ガス排出マニホールド
５４  ガスシール
５５  絶縁材
５６、５７  シール壁
【図１】
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【図２】
2005190858.tif 000004
【図３】
2005190858.tif 000005
【図４】
2005190858.tif 000006
【図５】
2005190858.tif 000007