(57)【要約】【課題】  氷点下からの発電時に単セルの熱劣化を防止する。【解決手段】  単セル２を積層して構成され、前記各単セルのセパレータ１３、１４に単セルの熱を放熱するための冷媒を流通させる冷媒流路１７と、各冷媒流路に冷媒を供給するマニホールド３３とを備えた燃料電池において、前記マニホールド３３に供給された冷媒を積層方向中央部の前記冷媒流路１７ｂに導く冷媒制御手段７、８を備え、前記燃料電池内に冷媒が充填されていない状態から発電が開始され、積層方向中央部の単セル２が昇温する場合に、前記マニホールド３３に供給された冷媒を前記積層方向中央部の前記冷媒流路１７ｂに他の部位の冷媒流路１７ａ、１７ｃより多く供給する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体高分子電解質膜と、この固体高分子電解質膜を介して対峙するアノード及びカソードと、このアノードに燃料ガスを、または前記カソードに酸化剤ガスを供給するセパレータとから構成される単セルを積層して構成され、前記各単セルのセパレータに単セルの熱を放熱するための冷媒を流通させる冷媒流路と、各冷媒流路に冷媒を供給するマニホールドとを備えた燃料電池において、
前記マニホールドに供給された冷媒を積層方向中央部の前記冷媒流路に導く冷媒制御手段を備え、
前記燃料電池内に冷媒が充填されていない状態から発電が開始され、積層方向中央部の単セルが昇温する場合に、前記マニホールドに供給された冷媒を前記積層方向中央部の前記冷媒流路に他の部位の冷媒流路より多く供給することを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記冷媒制御手段は、前記マニホールド内の上流部を上下に画成し、冷媒が供給される上部流路と前記冷媒流路に連通する下部流路とを形成する第１ディフレクタと、前記マニホールド内の下流側に設置され、冷媒の積層方向の流れを変える第２ディフレクタとからなり、前記第１ディフレクタは、前記冷媒流路の上流部に面して設置され、前記第２ディフレクタは、前記冷媒流路の下流部に面して設置されることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記冷媒制御手段は、前記冷媒流路の壁面に施され、積層方向の中央部の前記冷媒流路の流体抵抗を中央部以外の前記冷媒流路の流体抵抗より低くする表面処理であるを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記表面処理は、前記中央部以外の冷媒流路の壁面に施す撥水処理であることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記表面処理は、前記中央部の冷媒流路の壁面に施す親水処理であることを特徴とする請求項３または４に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記冷媒流路の壁面の流体抵抗を前記燃料電池端部から中央部にかけて徐々または段階的に低くしたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一つに記載の燃料電池。
【請求項７】
前記冷媒制御手段は、前記中央部の冷媒流路の流路断面積を前記中央部以外の冷媒流路より大きく形成したことを特徴とする請求項１から６のいずれかひとつに記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常の固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜（陽イオン交換膜）の両側にそれぞれアノードおよびカソードを高分子イオン交換膜を挟持するように構成された電解質膜・電極構造体（以下、ＭＥＡという）を、さらにセパレータによって挟持することにより構成している。アノードに供給された燃料ガス（水素含有ガス）は、触媒電極上で水素イオン化され、適度に加湿された電解質膜を介してカソードへと移動する。その間に生じた電子が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（特許文献１参照）。カソードには、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスあるいは空気が供給されているために、このカソードにおいて、前記水素イオン、前記電子および酸素ガスが反応して水が生成される。以上の反応を示す化学式は以下のようになる。
【０００３】
アノード反応：    Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-                          （１）
カソード反応：    ２Ｈ+＋２ｅ-＋（１／２）Ｏ2→Ｈ2Ｏ          （２）
前記固体高分子型燃料電池の１組を単位セルと呼ぶ。この単位セルを所定数だけ積層することにより、燃料電池スタックを構成している。
【０００４】
このような燃料電池スタックを車両の動力源として搭載した場合や、定地用電源として住宅等に設置する場合には、使用環境が氷点下温度となる場合が想定される。燃料電池スタックは、このような氷点下となる環境からでも起動し、発電することが要求される。燃料電池スタックを氷点下温度から起動する場合には、単セル内に残留した水分が凍結して氷となり、ガス流路を閉ざしたり、電極でのガスの拡散を阻害し、燃料電池での発電効率が低下するという課題がある。
【０００５】
この課題を解決するためには、燃料電池発電時の反応熱や外部に設けたヒータの熱による加熱により解氷して、燃料電池スタックの、特にセパレータを０℃以上に速やかに昇温する必要がある。セパレータを速やかに昇温するためには、燃料電池スタックの熱容量が小さいほどよく、その手段として、燃料電池システム停止時に燃料電池スタック内の冷媒を抜き取ることで熱容量を小さくする発明がある（特許文献２、３または４参照）。
【特許文献１】特開平８−１０６９１４号公報
【特許文献２】特開２００３−２５７４６０号公報
【特許文献３】特開２００４−０２２４３６号公報
【特許文献４】特開平６−２２３８５５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、これら従来技術では、氷点下からの起動の際に、燃料電池スタック内の温度が上昇し、燃料電池スタックが継続して発電可能となる所定温度になるまで、冷媒は冷媒タンクに貯留したまま燃料電池スタックに供給されず、冷媒なしの状態で燃料電池スタックは発電する。その後、燃料電池スタックが所定温度に達した後に冷媒タンクから冷媒を燃料電池スタックに再充填され、燃料電池スタックの温度を制御する。
【０００７】
このように、冷媒が循環しないまま燃料電池スタックでの発電を継続すると、図１２に示すように、燃料電池スタックの積層方向中央部が端部より放熱し難く、積層方向中央付近の温度が積層方向端部に比べて高くなる。しかし、燃料電池の温度検出を端部で実施する場合には、検出された端部の温度を越える温度が中央部で生じていても検出することができない。その結果として、積層方向中央付近では、固体高分子電解質膜等の耐熱限界温度を超えてしまい、電解質膜等が熱による劣化を引き起こすという課題がある。
【０００８】
したがって、このような問題点を鑑み、本発明は、氷点下からの起動時に冷媒流路内に冷媒が充填されていない燃料電池システムにおいて、氷点下からの起動時に燃料電池の高分子電解質膜等の熱による劣化を抑制する技術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】
【０００９】
本発明は、単セルを積層して構成され、前記各単セルのセパレータに単セルの熱を放熱するための冷媒を流通させる冷媒流路と、各冷媒流路に冷媒を供給するマニホールドとを備えた燃料電池において、前記マニホールドに供給された冷媒を積層方向中央部の前記冷媒流路に導く冷媒制御手段を備え、前記燃料電池内に冷媒が充填されていない状態から発電が開始され、積層方向中央部の単セルが昇温する場合に、前記マニホールドに供給された冷媒を前記積層方向中央部の前記冷媒流路に他の部位の冷媒流路より多く供給する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、氷点下からの発電が実施された場合に、化学反応に伴い生じる熱により積層方向中央部の単セルが他の部位より高温となるが、この中央部の単セルを冷却する冷媒流路に冷媒を導くことで、中央部の単セルの昇温を抑制し、これら単セルが熱により劣化することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１において、燃料電池スタック１は、起電力を生じる単セル２を所定数だけ積層した積層電池の形態で形成される。燃料電池スタック１は、各単セル２を複数積層したセル積層体２ａを備え、このセル積層体２ａの各アノードに燃料ガス及び各カソードに酸化剤ガスをそれぞれ供給して発電を行う。
【００１２】
セル積層体２ａの積層方向の両端面にそれぞれエンドプレート３、４が設置される。図示しないタイロッドがエンドプレート３、４を介してセル積層体２ａを積層方向に締め付け、この圧縮力で、各セル２に所定の面圧が付与される。タイロッドは、例えば、積層方向から見て四角形断面を有するセル積層体２ａとエンドプレート３、４の角部を貫通して設けられる。
【００１３】
このように構成された燃料電池スタック１には、さらに内装された各単セル２に燃料ガス（水素）、酸化剤ガス（空気、酸素）及び冷媒（水）を供給するためのマニホールド３１〜３６が積層方向に形成される。
【００１４】
各単セル２は、それぞれ固体高分子型燃料電池として形成されており、供給された燃料ガスと酸化剤ガスを用いて単セル２は１Ｖ程度の起電圧を生じ、燃料電池スタック１は、これらを直列に接続して構成される。
【００１５】
図２は、燃料電池スタック１の積層方向縦断面図であり、単セル２の構成および一対の冷媒マニホールド３３、３４の構成を説明する。
【００１６】
単セル２は、固体高分子電解質膜１０とこの電解質膜１０を挟持するアノード１１およびカソード１２とからなるＭＥＡ２０を備え、このＭＥＡ２０のアノード１１に面して燃料ガス流路１５を開口するアノードセパレータ１３がこの流路１５からアノード１１に燃料ガスを供給する。一方、ＭＥＡ２０のカソード１２に面して酸化剤ガス流路１６を開口するカソードセパレータ１４が酸化剤ガス流路１６からカソード１２に酸化剤ガスを供給する。そしてＭＥＡ２０では供給された燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて、前述の式（１）、（２）に示す化学反応が生じる。この化学反応は発熱を伴う化学反応であるため、ＭＥＡ２０は加熱され、昇温する。冷媒が流通する冷媒流路１７が各セパレータ１３、１４に設けられる。冷媒流路１７は、燃料ガス流路１５または酸化剤ガス流路１６が形成された面の背面に設けられ、冷媒流路１７を通じて冷媒がＭＥＡ２０近傍を流通し、ＭＥＡ２０の熱を吸熱する。
【００１７】
電解質膜１０とアノード１１及びカソード１２は、その外周をそれぞれフレーム１８ａ〜１８ｃに固定される。そしてこれらフレーム１８ａ〜１８ｃ、および各セパレータ１３、１４、さらにエンドプレート３を積層方向に貫通して一対の冷媒マニホールド３３、３４が形成される。冷媒マニホールド３３、３４は、各単セル２の冷媒流路１７に冷媒を供給あるいは排出するため、電解質膜１０及び各アノード１１、カソード１２の上下に配置される。入口側の冷媒マニホールド３３は、エンドプレート３の上部を積層方向に貫通する第１貫通孔３３ａとセル積層体２ａの上部を積層方向に貫通する第２貫通孔３３ｂとが連通して構成され、第２貫通孔３３ｂが冷媒流路１７に接続する。出口側の冷媒マニホールド３４は、エンドプレート３の下部に形成され、積層方向に貫通する第３貫通孔３４ａとセル積層体２ａの下部を貫通して形成された第４貫通孔３４ｂとが連通して形成され、第４貫通孔３４ｂが冷媒流路１７に接続する。外部から入口側の冷媒マニホールド３３に供給された冷媒は、各冷媒流路１７に供給され、ＭＥＡ２０の熱を吸熱後、出口側の冷媒マニホールド３４を通じて外部に放出される。
【００１８】
図２では、冷媒マニホールド３３、３４と冷媒流路１７の連通状態を示したが、一対の燃料ガスマニホールド３１、３６と燃料ガス流路１５及び一対の酸化剤ガスマニホールド３２、３５と酸化剤ガス流路１６でも同様の構成を有する。
【００１９】
次に図３は入口側の冷媒マニホールド内に設置され、冷媒の流れを制御する冷媒制御手段としてのディフレクタ７、８について説明する図である。
【００２０】
外部から供給される冷媒は、入口側の冷媒マニホールド３３に導入されてから、各単セル２の冷媒流路１７に供給される。そこで、冷媒マニホールド３３内に、ディフレクタ７、８を設置することで冷媒流路１７に供給する冷媒の流れを制御することができる。本実施形態では、これらディフレクタ７、８は、入口側の冷媒マニホールド３３内の冷媒を燃料電池スタック１の積層方向中央部の冷媒流路１７ｂに優先的に導くように形成する。以下、詳細を説明する。
【００２１】
まず図３の説明にあたり、各単セル２に対応して設けられる冷媒流路１７を積層方向に３分割し、冷媒が入口側の冷媒マニホールド３３に流入する側から上流部冷媒流路１７ａ、中央部冷媒流路１７ｂ、下流部冷媒流路１７ｃとする。したがって、ディフレクタ７、８を設けていない状態では、冷媒は上流部冷媒流路１７ａに流入しやすく、下流部冷媒流路１７ｃの流量が少なくなる傾向にある。
【００２２】
本実施形態では２つのディフレクタ７、８から形成される。第１ディフレクタ７は、入口側の冷媒マニホールド３３の上流部の内部を積層方向に上下に分割し、上部の流路３３ｃ、下部の流路３３ｄを画成する平板状の部材である。第１ディフレクタ７は、その上流側端部をエンドプレート３に固定され、下流側端部を上流部冷媒流路１７ａに面して積層方向に上流部冷媒流路１７ａと中央部冷媒流路１７ｂの境界の位置に設置する。ここで、冷媒は第１ディフレクタ７により分割形成された上部の流路３３ｃに供給される。下部の流路３３ｄは、その上流側を第１ディフレクタ７がエンドプレート３に固定されることで閉止され、上流側から冷媒が流入することはなく、一方、下流側は冷媒流路１７の上流部冷媒流路１７ａに連通し、上部の流路３３ｃからの冷媒が下部の流路３３ｄを通じて上流部冷媒流路１７ａに供給される。
【００２３】
一方、第２ディフレクタ８は、入口側の冷媒マニホールド３３の下流側に設置され、下流部冷媒流路１７ｃに面して上下方向に所定の間隙３３ｅを持って設置されるブロック状の部材である。この第２ディフレクタ８は、入口側の冷媒マニホールド３３内の下流部を占有し、入口側の冷媒マニホールド３３の上流からの冷媒の積層方向の流れを下向きに変え、冷媒を下方の中央部冷媒流路１７ｂに優先的に導く。
【００２４】
以下、本実施形態の作用を説明する。
【００２５】
上流側に位置する第１ディフレクタ７は、入口側の冷媒マニホールド３３内を上下に分割し、上部流路３３ｃに導入された冷媒を入口側の冷媒マニホールド３３の下流に導く。第１ディフレクタ７は入口側の冷媒マニホールド３３内を上流部冷媒流路１７ａを覆う位置まで伸びているため、冷媒は第１ディフレクタ７の上部流路３３ｃを流通して中央部冷媒流路１７ｂから上流部冷媒流路１７ａ、下流部冷媒流路１７ｃに導かれる。
【００２６】
また第２のディフレクタ８は、入口側の冷媒マニホールド３３の下流側、下流部冷媒流路１７ｃに対する部分を占有しているため、入口側の冷媒マニホールド３３の下流側への冷媒の流れが止められ、冷媒は下方の中央部冷媒流路１７ｂから各冷媒流路１７ａ、１７ｃに流入する。このようにして外部から供給された冷媒は、図４に示すように、第１、第２のディフレクタ７、８の作用により、優先的に中央部冷媒流路１７ｂに供給される。
【００２７】
燃料電池スタック１内に冷媒が導入されていない氷点下からの起動中の発電による燃料電池スタック１の温度分布は、図１２に示すように積層方向の中央部ほど高温となる。そこで、本実施形態では、入口側の冷媒マニホールド３３内に第１、第２のディフレクタ７、８を設けて、燃料電池スタック１内に冷媒が流通していない状態での氷点下からの起動中に、化学反応により発生した熱によりセル積層体２ａの中央部の単セル２が加熱した場合に、この単セル２を冷却する中央部冷媒流路１７ｂに冷媒を優先的に導入する構成とした。このため、中央部の単セル２に十分な冷媒が導入され、発電により生じた反応熱により単セル２が過度に昇温されることがなく、単セル２がその耐熱限界温度を越えて劣化することを防止できる。また、過熱する中央部の単セル２を冷却する中央部冷媒流路１７ｂに優先的に冷媒が供給されるため、燃料電池スタック１全体に冷媒を供給する場合に比して、冷媒を供給する図示しない冷媒ポンプの負荷が抑制され、起動時の運転効率を向上することができる。また、燃料電池スタック１の通常運転時には、冷媒の供給圧力を上昇させて、下部の流路３３ｄ、間隙３３ｅを通じて上流部冷媒流路１７ａ、下流部冷媒流路１７ｃに冷媒が十分に供給され、積層方向上流部、下流部に位置する単セルにも十分な冷媒を供給できる。
【００２８】
したがって、本実施形態では、積層された単セル２の各冷媒流路１７に冷媒を供給する入口側の冷媒マニホールド３３を備えた燃料電池において、入口側の冷媒マニホールド１７内に供給された冷媒の流れを制御する冷媒制御手段としての第１ディフレクタ７、第２ディフレクタ８を設け、氷点下からの起動時、前記燃料電池１内に冷媒が充填されていない状態から発電が開始され、積層方向中央部の単セル２が昇温する場合に、前記マニホールド３３に供給された冷媒を前記積層方向中央部の前記冷媒流路１７ｂに他の部位の冷媒流路１７ａ、１７ｃより多く供給する構成としたので、中央部冷媒流路１７ｂに十分な冷媒が導入され、発電により生じた反応熱により単セル２が過度に昇温されることがなく、単セル２がその耐熱限界温度を越えて劣化することを防止できる。
【００２９】
図５に示す第２の実施形態の構成は、第１の実施形態の第１、第２のディフレクタ７、８に代えて、上下流部冷媒流路１７ａ、１７ｃの冷媒が接する壁面に撥水処理を施した冷媒制御部２１を設ける。
【００３０】
上下流部冷媒流路１７ａ、１７ｃの壁面にのみ撥水処理を施して、中央部冷媒流路１７ｂに撥水処理を施さないため、中央部冷媒流路１７ｂの壁面の流体抵抗より上下流部冷媒流路１７ａ、１７ｃの壁面の流体抵抗を大きくすることができる。
【００３１】
このような構成とすることで、図６に示すように、氷点下からの起動時には入口側の冷媒マニホールド３３に導入された冷媒は、流体抵抗の小さい中央部冷媒流路１７ｂに優先的に導かれる。
【００３２】
また、燃料電池スタック１が所定温度に達した後の通常運転時には、冷媒の供給圧力を高めることで、図７に示すように、流体抵抗の高い上下流部冷却流路１７ａ、１７ｃにも十分な量の冷媒を導入する。
【００３３】
本実施形態では、上下流部冷媒流路１７ａ、１７ｃに撥水処理を施した冷媒制御部２１を設け、中央部冷媒流路１７ｂより流体抵抗が大きくなるように構成した。このため、氷点下時からの起動時に高温となる中央部の単セル２の中央部冷媒流路１７ｂにまず優先的により多く冷媒を導入して、中央部の単セル２の過熱を抑制して、単セル２の劣化を防止することができる。また、この実施形態は、既存のセパレータ１３、１４の流路壁面に表面処理を施すため、第１の実施形態に対して同等の効果を維持しつつ、コストを抑制することができる。
【００３４】
なお、燃料電池スタック１が所定温度に達した後の通常運転時には、冷媒の供給圧力を上昇させて流体抵抗の高い上下流部冷却流路１７ａ、１７ｃにも十分な冷媒を導入する。一旦、冷媒流路１７ａ〜１７ｃ内、全てに冷媒が充填されれば、壁面の流体抵抗違いの影響は無視できるほど小さくなるため、充填後に冷媒の供給圧力を低下させても冷媒はすべての単セル２の冷媒流路１７ａ〜１７ｃに導入される。したがって、燃料電池スタック１の発熱に応じて冷媒供給量を適正に制御することが可能となる。
【００３５】
図８に示す第３の実施形態の構成は、第２の実施形態の上下流部冷却流路１７ａ、１７ｃに施す撥水処理に代えて、中央部冷媒流路１７ｂの壁面に親水処理を施した冷媒制御部２２を設ける。
【００３６】
中央部冷媒流路１７ｂの壁面にのみ親水処理を施し、上下部冷媒流路１７ａ、１７ｃには親水処理を施さないことで、上下流部冷媒流路１７ａ、１７ｃの壁面の流体抵抗より中央部冷媒流路１７ｂの壁面を小さくすることができる。
【００３７】
このような構成とすることで、入口側の冷媒マニホールド３３に導入された冷媒は、優先的に流体抵抗の小さい中央部の冷媒流路１７ｂに導かれる。このため、第２の実施形態と同様に、氷点下からの起動時に高温となる中央部の単セル２を冷却する中央部冷媒流路１７ｂに優先的に冷媒を導入する。
【００３８】
本実施形態では、中央部冷媒流路１７ｂの壁面に親水処理を施すことで、冷媒が親水処理を施したことで流体抵抗が小さくなった中央部冷媒流路１７に優先的に導入されて、中央部の単セル２の過熱を抑制し、単セル２の熱劣化を防止することができる。さらに中央部冷媒流路１７ｂの流体抵抗を小さくすることで、第１、第２の実施形態に比して冷媒を冷媒流路に充填する際の供給圧を抑制し、冷媒を供給するためのポンプの運転負荷を低減し、燃料電池システムの効率を向上できる。
【００３９】
なお、上下流部冷媒流路１７ａ、１７ｃに第２の実施形態の撥水処理を施してもよく、この場合には、中央部冷媒流路１７ｂと上下流部冷媒流路１７ａ、１７ｃでの流体抵抗の差異が大きくなり、中央部冷媒流路１７ｂへより優先的に冷媒を導入することができる。
【００４０】
図９に示す第４の実施形態の構成は、第３の実施形態のセル積層体２ａの中央部冷媒流路１７ｂに施した親水処理を、冷媒流路１７ｂが開口する出口側の冷媒マニホールド３４の壁面部にも施した冷媒制御部２３を設けた構成である。
【００４１】
第３の実施形態のように中央部冷媒流路１７ｂにのみ親水処理を施すと、親水処理を施していない出口側の冷媒マニホールド３４の壁面との流体抵抗の違いにより、冷媒が冷媒流路１７ｂ内に引き戻される力が作用し、このため、冷媒を供給する圧力を高める必要が生じる。そこで本実施形態では、中央部冷媒流路１７ｂが開口する出口側の冷媒マニホールド３４の壁面にも親水処理を施した冷媒制御部２３を設けた。
【００４２】
中央部冷媒流路１７ｂの壁面に加えて、流路１７ｂが開口する出口側の冷媒マニホールド３４の壁面にも親水処理を施した冷媒制御部２３を設けたことにより、冷媒が中央部冷媒流路１７ｂから出口側の冷媒マニホールド３４にスムースに流入し、前述のような冷媒を引き戻す力が生じることがなく、冷媒の供給圧力を低下させ、燃料電池システムの効率をさらに向上することができる。
【００４３】
なお、第２〜第４の実施形態では、セル積層体２ａの冷媒流路１７に表面処理を施した領域と施していない領域に分けて説明してきたが、表面抵抗が異なる表面処理を複数種類用意して、図１０に示すように表面処理による流体抵抗の度合を徐々に変化させるように冷媒流路１７の壁面に施してもよく、このような構成とすることで、図１２に示す燃料電池スタック１の温度分布と流体抵抗（＝冷媒流量）の分布とを一致させ、効率よく燃料電池スタック１の放熱を行うことができるとともに、単セル２の熱による劣化を抑制することができる。
【００４４】
図１１に示す第５の実施形態の冷媒制御部２３は、中央部冷媒流路１７ｂの流路断面積を上下流部冷媒流路１７ａ、１７ｃの流路断面積より大きくした構成である。この実施形態では中央部冷媒流路１７ｂの流路断面積を大きくしたことで、冷媒が中央部冷媒流路１７ｂに流入する流量を他の冷媒流路１７ａ、１７ｃより大きくした。なお、流路断面積を端部から中央部に徐々に大きくなるように変化させた構成としてもよい。また、第２から第４の実施形態で説明した表面処理を合わせて施してもよい。
【００４５】
この実施形態では、冷媒制御部２３として中央部冷媒流路１７ｂの流路断面積を大きくしたので、冷媒は流路断面積が大きく形成された中央部冷媒流路１７ｂに流入しやすく、冷媒を多く流通させることができ、このため、氷点下からの起動時に過熱しやすい中央部の単セル２の熱を放熱し、単セル２の熱による劣化を抑制することができる。
【００４６】
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態を適用する燃料電池スタックの斜視図である。
【図２】燃料電池スタック１の積層方向縦断面図である。
【図３】第１の実施形態の構成図である。
【図４】第１の実施形態の冷媒の流れを説明する図である。
【図５】第２の実施形態の構成図である。
【図６】第２の実施形態の冷媒の流れを説明する図である（起動時）。
【図７】第２の実施形態の冷媒の流れを説明する図である（通常運転時）。
【図８】第３の実施形態の構成図である。
【図９】第４の実施形態の構成図である。
【図１０】流体抵抗と表面処理の関係を説明する図である。
【図１１】第５の実施形態の構成図である。
【図１２】燃料電池スタックの温度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  燃料電池スタック
２  単セル
２ａ  セル積層体
３、４  エンドプレート
７、８  第１、第２ディフレクタ
１７ａ  上流部冷媒流路
１７ｂ  中央部冷媒流路
１７ｃ  下流部冷媒流路
３３  入口側の冷媒マニホールド
３３ｃ  上部流路
３３ｄ  下部流路
３４  出口側の冷媒マニホールド
【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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【図１２】
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