(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜を介してアノード及びカソードが接合された電池セルと、アノード流体通路が備えられたセパレータと前記電池セルとを有するセルが複数積層された電池スタックと、前記セルの前記アノード流体通路が臨む位置にアノード流体を供給するためのマニホールドとを備える燃料電池において、
前記マニホールドは、
前記アノード流体通路に臨む微小開口を複数個備えた底板と、
前記底板の上面との間で前記アノード流体の流通空間が内面に形成される天板と、
前記流通空間の面方向の側部からアノード流体を前記流通空間に供給するための流通流路を、上面に設けられた前記天板とともに形成する流体供給板とからなり、
前記流体供給板の前記流通流路の前記流通空間への開口部と前記微小開口との間の前記底板の上面には、前記流通流路から供給された前記アノード流体を前記微小開口に分散させるための流路を形成するブロック体群が備えられ、
前記流体供給板の前記流通流路から供給された前記アノード流体を前記流通空間で流速を低下させ、流速が低下した前記アノード流体を前記ブロック体群の前記流路に流通させて前記微小開口に分散させる
ことを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池において、
前記ブロック体群で形成される流路は複数形成され、前記流通流路の前記流通空間への開口部から遠い前記流路の幅を前記流通流路の前記流通空間への開口部から近い前記流路の幅よりも広くした
ことを特徴とする燃料電池。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２に記載の燃料電池において、
前記ブロック体群で形成される流路は複数形成され、前記流通流路の前記流通空間への開口部から遠い前記流路の長さを前記流通流路の前記流通空間への開口部から近い前記流路の長さよりも短くした
ことを特徴とする燃料電池。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記ブロック体群を挟んで前記微小開口の反対側の前記流通空間を前記微小開口の並び方向で複数の空間に分離すると共に前記アノード流体を前記複数の空間に振り分ける分離板が備えられている
ことを特徴とする燃料電池。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記ブロック体群を挟んで前記微小開口の反対側の前記流通空間を前記微小開口の並び方向で複数の空間に分離する分離壁が備えられ、前記分離壁で分離された複数の空間に対応して前記流通流路の前記流通空間への開口部が形成されている
ことを特徴とする燃料電池。
【請求項６】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記微小開口を挟んで前記ブロック体群及び前記流体供給板の面方向の反対側における底板に、前記ブロック体群及び前記流体供給板とは異なる他のブロック体群及び流体供給板を更に備え、
前記他の流体供給板は、前記流通空間の前記側部と反対側の側部からアノード流体を前記流通空間に供給するための他の流通流路を、上面に設けられた前記天板とともに形成し、
前記ブロック体群は、前記流通供給板の前記他の流通流路の前記流通空間への開口部と前記微小開口との間の前記底板の上面に、前記他の流通流路から供給された前記アノード流体を前記微小開口に分散させるための流路を形成し、
前記底板の側部であって、前記流通流路及び前記他の流通流路を連通し、当該流通流路及び他の流通流路に前記アノード流体を流通させるための連通路を有する
ことを特徴とする燃料電池。
【請求項７】
請求項６に記載の燃料電池において、
前記流通流路の前記流通空間への開口部と前記他の流通路の前記流通空間への開口部とは、前記微小開口の並び方向で互いに逆方向に配されている
ことを特徴とする燃料電池。
【請求項８】
請求項７に記載の燃料電池において、
前記流通流路の前記流通空間への開口部に近い前記微小開口が前記開口部に遠い前記微小開口に対し、前記開口部との間に挟まれる前記ブロック体群から離れるように、前記微小開口が並設されている
ことを特徴とする燃料電池。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記天板は、前記底板の前記微小開口が設けられた平面位置に対応する位置に微小開口を複数個備え、前記底板の下部及び前記天板の上部に前記電池スタックをそれぞれ配した
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、マニホールドから電池スタックの各セルにアノード流体を供給する燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のエネルギー問題の高まりから、より高いエネルギー密度で、排出物がクリーンな電源が要求されている。燃料電池は、既存電池の数倍のエネルギー密度を有する発電機であり、エネルギー効率が高く、また、排出ガスに含まれる窒素酸化物や硫黄酸化物がない、もしくは、少ないといった特徴がある。従って、次世代の電源デバイスとしての要求に合った極めて有効なデバイスである。
【０００３】
燃料電池の電池セルは、電解質膜として固体高分子電解質膜の両面側にアノード側触媒体（アノード）とカソード側触媒体（カソード）を備えている。そして、アノード流体通路とカソード流体通路が背中合わせ状態で形成されたセパレータと電池セルとを交互に配することでセルが形成され、セルを複数積層させることで電池スタックが構成されている。このようなスタック構造の燃料電池では、セルのそれぞれに燃料を均一に分配して燃料の供給を電池スタックで均一に行うため、マニホールドを備え、マニホールドからの燃料を各セルに供給している。
【０００４】
電池スタックの各セルへの燃料の供給が不均一になると、各セルの出力にばらつきが生じ、発電効率が低下して電池スタック全体の出力が低出力のセルの出力に影響されてしまう。このため、マニホールドには、電池スタックの各セルへの燃料の供給に対して高次元での均一分配性能が要求されている。
【０００５】
このような状況から、電池スタックの各セルに対して燃料を均一に供給する技術が種々提案されている（例えば下記特許文献１参照）。特許文献１では、電池スタックに隣接する拡散用の空間（第２空間）と燃料としての水素リッチガスが供給される第１空間とで燃料を供給するためのマニホールドを構成している。第１空間に供給された水素リッチガスは貫通孔から第２空間に送られ、第２空間で拡散されて各セルに供給されている。
【０００６】
水素リッチガスは第２空間で拡散されるため、貫通孔から近いセルに対しての供給量と通孔から遠いセルに対しての供給量とのばらつきが低減され、電池スタック全体のセルに対して均等に水素リッチガスが供給されるようになっている。
【０００７】
しかし、従来の技術では、第２空間で水素リッチガスを拡散させる必要があるため、第１空間と第２空間を合わせた全容積に対し、第２空間の容積の割合を大きくする必要があった。このため、貫通孔からセルまでの距離をある程度確保しないと、貫通孔と各セルとの位置関係により供給量にばらつきが生じてしまい、水素リッチガスを各セルに対して均等に供給するためにはマニホールドの大型化は避けられないものであった。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１６１８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、マニホールドを薄型化しても各セルに対してアノード流体を均等に供給することができる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】
【００１０】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の燃料電池は、電解質膜を介してアノード及びカソードが接合された電池セルと、アノード流体通路が備えられたセパレータと前記電池セルとを有するセルが複数積層された電池スタックと、前記セルの前記アノード流体通路が臨む位置にアノード流体を供給するためのマニホールドとを備える燃料電池において、前記マニホールドは、前記アノード流体通路に臨む微小開口を複数個備えた底板と、前記底板の上面との間で前記アノード流体の流通空間が内面に形成される天板と、前記流通空間の面方向の側部からアノード流体を前記流通空間に供給するための流通流路を、上面に設けられた前記天板とともに形成する流体供給板とからなり、前記流体供給板の前記流通流路の前記流通空間への開口部と前記微小開口との間の前記底板の上面には、前記流通流路から供給された前記アノード流体を前記微小開口に分散させるための流路を形成するブロック体群が備えられ、前記流体供給板の前記流通流路から供給された前記アノード流体を前記流通空間で流速を低下させ、流速が低下した前記アノード流体を前記ブロック体群の前記流路に流通させて前記微小開口に分散させることを特徴とする。
【００１１】
請求項１に係る本発明では、流体供給板の流通流路により流通空間の面方向の側部からアノード流体を流通空間に供給して流速を低下させ、流速が低下したアノード流体をブロック体群の流路に流通させて微小開口に分散させるので、薄型化したマニホールドの限られた空間で複数の微小開口に対してアノード流体を分散させることができ、マニホールドを薄型化してもセルのそれぞれに対してアノード流体を均等に供給することができる。
【００１２】
そして、請求項２に係る本発明の燃料電池は、請求項１に記載の燃料電池において、前記ブロック体群で形成される流路は複数形成され、前記流通流路の前記流通空間への開口部から遠い前記流路の幅を前記流通流路の前記流通空間への開口部から近い前記流路の幅よりも広くしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る本発明では、アノード流体が送られる開口部から遠い流路の幅を広くしたので、遠い流路の流通抵抗が低くなって流通しやすくなり、開口部からの距離に拘わらずアノード流体を複数の流路から微小開口に均等に送ることができる。
【００１４】
また、請求項３に係る本発明の燃料電池は、請求項１もしくは請求項２に記載の燃料電池において、前記ブロック体群で形成される流路は複数形成され、前記流通流路の前記流通空間への開口部から遠い前記流路の長さを前記流通流路の前記流通空間への開口部から近い前記流路の長さよりも短くしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る本発明では、アノード流体が送られる開口部から遠い流路の長さを短くしたので、遠い流路の流通圧力損失が小さくなって流通しやすくなり、開口部からの距離に拘わらずアノード流体を複数の流路から微小開口に均等に送ることができる。
【００１６】
また、請求項４に係る本発明の燃料電池は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池において、前記ブロック体群を挟んで前記微小開口の反対側の前記流通空間を前記微小開口の並び方向で複数の空間に分離すると共に前記アノード流体を前記複数の空間に振り分ける分離板が備えられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る本発明では、分離板によりアノード流体が複数の空間に振り分けられるので、複数の微小開口に対してアノード流体を均一な状態で分散させることができる。
【００１８】
また、請求項５に係る本発明の燃料電池は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池において、前記ブロック体群を挟んで前記微小開口の反対側の前記流通空間を前記微小開口の並び方向で複数の空間に分離する分離壁が備えられ、前記分離壁で分離された複数の空間に対応して前記流通流路の前記流通空間への開口部が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に係る本発明では、複数の空間に対応した開口部から複数の空間にアノード流体が送られるので、複数の微小開口に対して確実にしかも均一にアノード流体を分散させることができる。
【００２０】
また、請求項６に係る本発明の燃料電池は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池において、前記微小開口を挟んで前記ブロック体群及び前記流体供給板の面方向の反対側における底板に、前記ブロック体群及び前記流体供給板とは異なる他のブロック体群及び流体供給板を更に備え、前記他の流体供給板は、前記流通空間の前記側部と反対側の側部からアノード流体を前記流通空間に供給するための他の流通流路を、上面に設けられた前記天板とともに形成し、前記ブロック体群は、前記流通供給板の前記他の流通流路の前記流通空間への開口部と前記微小開口との間の前記底板の上面に、前記他の流通流路から供給された前記アノード流体を前記微小開口に分散させるための流路を形成し、前記底板の側部であって、前記流通流路及び前記他の流通流路を連通し、当該流通流路及び他の流通流路に前記アノード流体を流通させるための連通路を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項６に係る本発明では、微小開口の両側のブロック体群の流路を流通したアノード流体が送られるので、微小開口への流通圧力を高くしてアノード流体を微小開口に供給することができる。
【００２２】
また、請求項７に係る本発明の燃料電池は、請求項６に記載の燃料電池において、前記流通流路の前記流通空間への開口部と前記他の流通路の前記流通空間への開口部とは、前記微小開口の並び方向で互いに逆方向に配されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項７に係る本発明では、微小開口の並び方向で互いに逆方向に配された開口部からアノード流体が供給されるので、微小開口の並び方向に対するアノード流体の供給分布を抑制することができる。
【００２４】
また、請求項８に係る本発明の燃料電池は、請求項７に記載の燃料電池において、前記流通流路の前記流通空間への開口部に近い前記微小開口が前記開口部に遠い前記微小開口に対し、前記開口部との間に挟まれる前記ブロック体群から離れるように、前記微小開口が並設されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項８に係る本発明では、ブロック体群の間で微小開口が傾斜した状態で並設されているので、アノード流体の供給分布を更に抑制することができる。
【００２６】
また、請求項９に係る本発明の燃料電池は、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の燃料電池において、前記天板は、前記底板の前記微小開口が設けられた平面位置に対応する位置に微小開口を複数個備え、前記底板の下部及び前記天板の上部に前記電池スタックをそれぞれ配したことを特徴とする。
【００２７】
請求項９に係る本発明では、マニホールドを挟んで両側に電池スタックを配することができ、薄型化したマニホールドで多くの電池セルにアノード流体を供給することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の燃料電池は、マニホールドを薄型化しても各セルに対してアノード流体を均等に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１〜図４に基づいて本発明の第１実施形態例を説明する。
【００３０】
図１には本発明の第１実施形態例に係る燃料電池の外観、図２には外部マニホールドの分解斜視、図３には底板の内側面の外観、図４には底板を流れる燃料の状況を表す底板の内側面の外観を示してある。
【００３１】
図に示すように、本実施形態例の燃料電池１は、アノード流体としての燃料（水素）が送られるマニホールドとしての外部マニホールド２を備え、外部マニホールド２から電池スタック３に水素が供給される。外部マニホールド２には、例えば、水素吸蔵合金等から得られた水素を供給する図示しない燃料供給部が接続され、電池スタック３の発電部には、図示しない制御回路が接続されている。
【００３２】
電池スタック３の電池セル４は、電解質膜として固体高分子電解質膜の両面側にアノード側触媒体（アノード）とカソード側触媒体（カソード）を備えた膜・電極接合体となっている。そして、アノード流体通路（図示省略）とカソード流体通路７が背中合わせ状態で形成されたセパレータ５と電池セル４とが交互に積層されてセル１１が形成され、セル１１を複数積層することで電池スタック３が構成されている。このようなスタック構造の燃料電池１では、各セル１１に積層されるセパレータ５のアノード流体通路に水素を均一に分配して水素の供給を電池スタック３で均一に行うため、外部マニホールド２を備えている。
【００３３】
尚、セパレータ５は、アノード流体通路とカソード流体通路７が背中合わせ状態で形成された形状に限定されるものではなく、アノード流体をアノードに供給できると共に、カソード流体をカソードに供給できる形状であればよい。
【００３４】
図２〜図４に基づいて外部マニホールド２を説明する。
【００３５】
図２に示すように、外部マニホールド２は、天板１２及び底板１３を有し、天板１２の内面と底板１３の上面との間に水素の流通空間１４が形成される。底板１３の面方向の側部には底板１３と面一状態で配される流体供給板１５が備えられ、流体供給板１５には流通空間１４の面方向の側部から水素を流通空間１４に供給する流通流路１６が形成されている。底板１３と流体供給板１５とに亘り天板１２が配され、流通流路１６は天板１２の内面と流体供給板１５の上面との間に設けられる。
【００３６】
流通流路１６には流通空間１４側に開口する開口部１７が備えられ、開口部１７は底板１３の流入部１８に連通している。流通流路１６の端部は燃料供給口１９とされている。燃料供給口１９には図示しない燃料供給部が接続される。
【００３７】
図２、図３に示すように、底板１３の上面にはセル１１（図１参照）のアノード流体通路に臨む微小開口２４が複数（図示例では１２個）形成されている。微小開口２４は、例えば、一つのセル１１（図１参照）に対してそれぞれ１個もしくは複数個配されるように一列に並設されている。
【００３８】
尚、図示例では微小開口２４を一列に１２個形成した例を挙げて説明したが、１２個を二列以上形成する等、多数の微小開口２４を形成することも可能である。
【００３９】
流入部１８と微小開口２４との間の底板１３の上面にはブロック体群２５が形成され、流入部１８から供給された水素を微小開口２４に分散させるための流路２６がブロック体群２５によって形成されている。
【００４０】
図４に示すように、ブロック体群２５は複数のブロック体２７が並設され、ブロック体２７の間が流路２６とされている。流入部１８（流通流路１６の開口部１７）に近いブロック体２７の幅（図中左右方向）が、流入部１８（流通流路１６の開口部１７）から遠いブロック体２７の幅に対して広く形成されている。つまり、流入部１８（流通流路１６の開口部１７）から遠い流路２６の幅Ｈが流入部１８（流通流路１６の開口部１７）に近い流路２６の幅ｈに対して広く形成され、流入部１８（流通流路１６の開口部１７）から遠い流路２６の圧力損失が小さくされている。
【００４１】
尚、微小開口２４を挟んでブロック体群２５の反対側に、水素の反流入部１８側への流出を阻止する阻止壁を設け、微小開口２４への水素の供給圧力を確保することも可能である。
【００４２】
流入部１８（流通流路１６の開口部１７）から遠い流路２６の幅Ｈを流入部１８（流通流路１６の開口部１７）に近い流路２６の幅ｈに対して広く形成したので、流通流路１６の開口部１７からの距離に拘わらず、流路２６から微小開口２４に流れる水素の量が均一に分配される。微小開口２４に均一に分配された水素は、微小開口２４から下向き（流路２６を流通した方向に対して交差する方向）に流れて各セル１１（図１参照）のアノード流体通路に供給される。
【００４３】
上述した外部マニホールド２では、図４に示すように、流体供給板１５の燃料供給口１９から水素が供給され、流通流路１６から開口部１７、流入部１８を介して流通空間１４に水素が送られて平面方向に拡散される。流通空間１４で拡散されて減速された水素は、ブロック体群２５の複数の流路２６に分配されて流通する。
【００４４】
複数の流路２６は、前述したように（図３に示したように）、流通流路１６の開口部１７から遠い流路２６の幅Ｈが流通流路１６の開口部１７に近い流路２６の幅ｈに対して広く形成されているので、流通流路１６の開口部１７からの距離に拘わらず、送られた水素は流路２６に均一に分配される。流路２６に均一に分配された水素は微小開口２４から下向き（流路２６を流通した方向に対して交差する方向）に流れてセル１１（図１参照）のアノード流体通路に供給される。
【００４５】
このため、外部マニホールド２を介して水素を電池スタック３に供給する燃料電池１では、面方向の側部から流通空間１４に供給された水素は、流通空間１４で拡散され、ブロック体群２５の流路２６に均一に分散され、流路２６を流れる水素の量が均一にされて微小開口２４に送られる。従って、大きな拡散空間を設ける等してマニホールドの厚さを厚くして大型化することなく、即ち、マニホールドを薄型化しても各セルに対して水素を均等に供給することができる。
【００４６】
図５に基づいて第２実施形態例を説明する。
【００４７】
図５には本発明の第２実施形態例に係る燃料電池の外部マニホールドの底板の内側面の外観を示してある。尚、底板１３以外の部材は第１実施形態例と同一であり、図３に示した底板１３（第１実施形態例）の部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００４８】
図に示すように、底板１３には、流入部１８と微小開口２４との間の上面にブロック体群３２が形成されている。ブロック体群３２により、流通流路１６から供給された水素を微小開口２４に分散させるための流路３３が形成されている。ブロック体群３２は複数のブロック体３４が並設され、ブロック体３４の間が流路３３とされている。
【００４９】
流入部１８（流通流路１６の開口部１７）に近いブロック体３４の幅（図中左右方向）が、流入部１８（流通流路１６の開口部１７）から遠いブロック体３４の幅に対して広く形成されている。つまり、流入部１８（流通流路１６の開口部１７）から遠い流路３３の幅Ｈが流入部１８（流通流路１６の開口部１７）に近い流路３３の幅ｈに対して広く形成され、流入部１８（流通流路１６の開口部１７）から遠い流路３３の圧力損失が小さくされている。
【００５０】
また、流入部１８（流通流路１６の開口部１７）に近いブロック体３４の長さ（図中上下方向）が、流入部１８（流通流路１６の開口部１７）から遠いブロック体３４の長さ対して長く形成されている。つまり、流入部１８（流通流路１６の開口部１７）から遠い流路３３の長さｌが流入部１８（流通流路１６の開口部１７）に近い流路３３の長さＬに対して短く形成され、流入部１８（流通流路１６の開口部１７）から遠い流路３３の圧力損失が小さくされている。
【００５１】
尚、ブロック体群３２の複数のブロック体３４の幅を同一に構成し、流路の幅を等間隔にして流路の長さだけを変えることも可能である。
【００５２】
流路３３の幅及び長さを変えることにより、流通流路１６の開口部１７からの距離に拘わらず、流路３３から微小開口２４に流れる水素の量が均一に分配される。微小開口２４に均一に分配された水素は、微小開口２４から下向き（流路３３を流通した方向に対して交差する方向）に流れて各セル１１（図１参照）のアノード流体通路に供給される。
【００５３】
図６に基づいて第３実施形態例を説明する。
【００５４】
図６には本発明の第３実施形態例に係る燃料電池の外部マニホールドの底板の内側面の外観を示してある。尚、底板１３以外の部材は第１実施形態例と同一であり、図３に示した底板１３（第１実施形態例）の部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００５５】
ブロック体群２５を挟んで微小開口２４の反対側の流通空間１４を微小開口２４の並び方向（図中左右方向）で２つの空間１４ａ、１４ｂに分離する分離板３６が設けられ、分離板３６は流入部１８（流通流路１６の開口部１７）を二分する状態に配されている。即ち、分離板３６は、流通流路１６の開口部１７から供給される水素を２つの空間１４ａ、１４ｂに振り分けるようになっている。このため、分離板３６により水素が２つの空間１４ａ、１４ｂに振り分けられるので、複数の微小開口２４に対して水素を均一な状態で分散させることができる。
【００５６】
尚、分離板３６を図５に示した第２実施形態例の底板１３に設けることも可能である。
【００５７】
図７に基づいて第４実施形態例を説明する。
【００５８】
図７には本発明の第４実施形態例に係る燃料電池の外部マニホールドの底板の内側面の外観を示してある。尚、底板１３以外の部材は第１実施形態例と同一であり、図３に示した底板１３（第１実施形態例）の部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００５９】
ブロック体群２５を挟んで微小開口２４の反対側の流通空間１４を微小開口２４の並び方向（図中左右方向）で２つの空間１４ａ、１４ｂに分離する分離壁５１が設けられ、２つの空間１４ａ、１４ｂに対応して流入部５５ａ、５５ｂが底板１３に形成されている。流入部５５ａ、５５ｂ側の底板１３の面方向の側部には底板１３と面一状態で配される流体供給板５２が備えられ、流体供給板５２には流通空間１４の面方向の側部から水素を流通空間１４に供給する流通流路５３ａ、５３ｂが形成されている。
【００６０】
流通流路５３ａには流通空間１４ａの流入部５５ａに連通する開口部５４ａが備えられ、流通流路５３ｂには流通空間１４ｂの流入部５５ｂに連通する開口部５４ｂが備えられている。流通流路５３ａ、５３ｂの端部は燃料供給口５６ａ、５６ｂとされ、燃料供給口５６ａ、５６ｂには図示しない燃料供給部が接続される。そして、底板１３と流体供給板５２とに亘り図示しない天板が配され、流通流路５３ａ、５３ｂは天板の内面と流体供給板５２の上面との間に設けられる。
【００６１】
上述した外部マニホールドでは、流通流路５３ａ、５３ｂに供給された水素は開口部５４ａ、５４ｂ、流入部５５ａ、５５ｂを介して空間１４ａ、１４ｂにそれぞれ送られ、ブロック体群２５の流路２６から微小開口２４に供給される。このため、分離壁５１により水素が２つの空間１４ａ、１４ｂに送られ、複数の微小開口２４に対して確実にしかも均一な状態で水素を分散させることができる。
【００６２】
図８に基づいて第５実施形態例を説明する。
【００６３】
図８には本発明の第５実施形態例に係る燃料電池の外部マニホールドの底板の内側面の外観を示してある。尚、底板１３以外の部材は第１実施形態例と同一であり、図３に示した底板１３（第１実施形態例）の部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００６４】
図示の第５実施形態例は、図３に示した実施形態例の底板に対し、微小開口２４を挟んでブロック体群２５の反対側（面方向の反対側）に更にブロック体群２５を備えたものである。即ち、図中上側のブロック体群２５に対向して微小開口２４の図中下側にもブロック体群２５を備えた構成となっている。そして、底板１３の図中下側には、流体供給板１５が備えられ、微小開口２４の両側のブロック体群２５の流路２６から水素が供給されるようになっている。
【００６５】
底板１３の側部には流路連通板６１が備えられ、流路連通板６１には２つの流体供給板１５の燃料供給口１９を連通する連通路６２が形成されている。そして、連通路６２には燃料供給路６３が連通している。つまり、燃料供給路６３から水素が供給されると、連通路６２から２つの流体供給板１５の燃料供給口１９に水素が送られ、微小開口２４の両側から水素が流通空間１４に拡散され、２つのブロック体群２５の流路２６から水素がそれぞれ微小開口２４に供給される。
【００６６】
このため、２つのブロック体群２５の間で微小開口２４への水素の流通圧力を高くすることができ、安定して微小開口２４に水素を供給することができる。
【００６７】
図９に基づいて第６実施形態例を説明する。
【００６８】
図９には本発明の第６実施形態例に係る燃料電池の外部マニホールドの底板の内側面の外観を示してある。尚、底板１３以外の部材は第１実施形態例と同一であるので、図３に示した底板１３（第１実施形態例）の部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００６９】
第６実施形態例は、図８に示した第５実施形態例に対し、ブロック体群の流路の幅が異なると共に、流体供給板の水素の流入位置が異なり、更に、微小開口の並び状態が異なるものである。このため、図８に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。
【００７０】
底板１３の面方向の側部の両側には底板１３と面一状態で配される流体供給板７１、８１がそれぞれ備えられ、流体供給板７１、８１には流通空間１４の面方向の両側部（図中上下方向）から水素を流通空間１４に供給する流通流路７２、８２が形成されている。
【００７１】
流通流路７２には流通空間１４側に開口する開口部７４が備えられ、開口部７４は底板１３の流入部７５に連通している。流通流路７２の端部は燃料供給口７３とされている。同様に、流通流路８２には流通空間１４側に開口する開口部８４が備えられ、開口部８４は底板１３の流入部８５に連通している。流通流路８２の端部は燃料供給口８３とされている。
【００７２】
底板１３の側部には流路連通板６１が備えられ、流路連通板６１には２つの流体供給板７１、８１の燃料供給口７３、８３を連通する連通路６２が形成されている。そして、連通路６２には燃料供給路６３が連通している。つまり、燃料供給路６３から水素が供給されると、連通路６２から２つの流体供給板７１、８１の燃料供給口７３、８３に水素が送られる。
【００７３】
底板１３の上面にはセル１１（図１参照）のアノード流体通路に臨む微小開口２４が複数（図示例では１２個）形成されている。微小開口２４は、例えば、一つのセル１１（図１参照）に対してそれぞれ１個もしくは複数個配されるように一列に並設されている。流入部７５と微小開口２４との間、及び、流入部８５と微小開口２４との間の底板１３の上面にはそれぞれブロック体群３８が形成され、流入部７５、８５から供給された水素を微小開口２４に分散させるための流路４０がブロック体群３８によって形成されている。ブロック体群３８は複数のブロック体３９が並設され、ブロック体３９の間が流路４０とされている。ブロック体３９の幅は均一に構成され、流路４０の幅が均一にされている。
【００７４】
そして、対向する流体供給板７１、８１の流通流路７２、８２の流通空間１４への開口部７４、８４は、微小開口２４の並び方向（図中左右方向）で互いに逆方向に配されている。つまり、流通流路７２の開口部７４が図中左側の端部近傍に配され、流通流路８２の開口部８４が図中右側の端部近傍に配されている。
【００７５】
また、流通流路７２、８２の開口部７４、８４に近い微小開口２４が開口部７４、８４に遠い微小開口２４に対し、開口部７４、８４との間に挟まれるブロック体群３８から離れるように、微小開口２４が並設されている。つまり、微小開口２４は図中右上がりの傾斜状態で並設されている。
【００７６】
このため、微小開口２４の並び方向で互いに逆方向に配された開口部７４、８４から水素が供給され、開口部７４、８４から離れる方向に傾斜して配された微小開口２４に水素が供給され、微小開口２４の並び方向に対する水素の供給分布を抑制して微小開口２４に均一に水素を供給することができる。
【００７７】
図１０、図１１に基づいて第７実施形態例を説明する。
【００７８】
図１０には本発明の第７実施形態例に係る燃料電池の外部マニホールドの分解斜視、図１１には本発明の第７実施形態例に係る燃料電池の外観を示してある。尚、第１実施形態例（図１、図２）と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００７９】
図に示した第７実施形態例は、天板２８に微小開口２２を形成した外部マニホールド２０とされている。その他の構成は図２に示した外部マニホールドと同一である。微小開口２２は底板１３に設けられた微小開口２４に対応して形成されている。そして、図１１に示すように、底板１３の下側及び天板２８の上側にそれぞれ電池スタック３が備えられている。
【００８０】
天板２８に微小開口２２を形成した外部マニホールド２０を適用したことにより、外部マニホールド２０を挟んで両側に電池スタック３を配することができ、薄型化した外部マニホールド２０で２つの電池セル４にアノード流体を供給することができる。
【００８１】
上述した実施形態例では、アノード流体として水素を例に挙げて説明したが、メタノールをはじめその他の燃料の供給に適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、マニホールドから電池スタックの各セルにアノード流体を供給する燃料電池の産業分野で利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る燃料電池の外観図である。
【図２】外部マニホールドの分解斜視図である。
【図３】底板の内側面の外観図である。
【図４】底板を流れる燃料の状況を表す底板の内側面の外観図である。
【図５】本発明の第２実施形態例に係る燃料電池の外部マニホールドの底板の内側面の外観図である。
【図６】本発明の第３実施形態例に係る燃料電池の外部マニホールドの底板の内側面の外観図である。
【図７】本発明の第４実施形態例に係る燃料電池の外部マニホールドの底板の内側面の外観図である。
【図８】本発明の第５実施形態例に係る燃料電池の外部マニホールドの底板の内側面の外観図である。
【図９】本発明の第６実施形態例に係る燃料電池の外部マニホールドの底板の内側面の外観図である。
【図１０】本発明の第７実施形態例に係る燃料電池の外部マニホールドの分解斜視図である。
【図１１】本発明の第７実施形態例に係る燃料電池の外観図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  燃料電池
２、２０  外部マニホールド
３  電池スタック
５  セパレータ
７  カソード流体通路
１１  セル
１２  天板
１３  底板
１４  流通空間
１５  流体供給板
１６  流通流路
１７  開口部
１８  流入部
１９  燃料供給口
２２、２４  微小開口
２５、３２、３８  ブロック体群
２６、３３、４０  流路
２７、３４、３９  ブロック体
３６  分離板
５１  分離壁
５２、７１、８１  流体供給板
５３、７２、８２  流通流路
５４、７４、８４  開口部
５５  流入部
５６、７３、８３  燃料供給口
６１  流路連通板
６２  連通路
６３  燃料供給路
【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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