(57)【要約】【課題】コンパクトな構成で、反応ガス流路に沿って反応ガスを良好に流すとともに、バッファ部を不要にして電極面利用率を向上させることを可能にする。【解決手段】燃料電池１０は、電解質膜・電極構造体１２を挟持する第１及び第２セパレータ１４、１６を備える。燃料電池１０の一端縁部には、それぞれ複数の酸化剤ガス入口連通孔３０ａと燃料ガス入口連通孔３２ａとが設けられるとともに、前記燃料電池１０の他端縁部には、それぞれ複数の酸化剤ガス出口連通孔３０ｂと燃料ガス出口連通孔３２ｂとが設けられる。酸化剤ガス入口連通孔３０ａと酸化剤ガス出口連通孔３０ｂとは、酸化剤ガス流路３６を構成する複数の直線状酸化剤ガス流路溝３６ａに連結されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質の両側に一対の電極が設けられた電解質・電極構造体と、セパレータとが積層され、前記電解質・電極構造体と一方のセパレータとの間には、電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成されるとともに、積層方向に貫通して前記反応ガス流路に連通する反応ガス連通孔が形成される内部マニホールド型の燃料電池であって、
前記反応ガス連通孔は、前記反応ガス流路の入口側に連通する複数の反応ガス入口連通孔と、
前記反応ガス流路の出口側に連通する複数の反応ガス出口連通孔と、
を有し、
前記反応ガス流路は、複数の前記反応ガス入口連通孔と複数の前記反応ガス出口連通孔とを接続する複数の直線状流路溝を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池において、前記反応ガス流路と前記反応ガス連通孔とは、前記セパレータに貫通形成される孔部を介して前記セパレータの一方の面側から他方の面側に連通することを特徴とする燃料電池。
【請求項３】
請求項２記載の燃料電池において、１つの前記反応ガス連通孔と２つ以上の前記孔部とを連通させる凹部が設けられることを特徴とする燃料電池。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料電池において、前記セパレータ間には、冷却媒体を供給する冷却媒体流路が形成されるとともに、
積層方向に貫通して前記冷却媒体流路に連通する冷却媒体連通孔が形成され、
前記セパレータは、矩形状を有しており、互いに対向する第１及び第２側部には、前記反応ガス連通孔が設けられる一方、
前記セパレータの前記第１及び第２側部に交差する第３及び第４側部には、前記冷却媒体連通孔が設けられることを特徴とする燃料電池。
【請求項５】
電解質の両側に一対の電極が設けられた電解質・電極構造体と、セパレータとが積層され、前記電解質・電極構造体と一方のセパレータとの間には、電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成されるとともに、積層方向に貫通して前記反応ガス流路に連通する反応ガス連通孔が形成される内部マニホールド型の燃料電池であって、
前記反応ガス連通孔は、前記反応ガス流路である酸化剤ガス流路の入口側に連通する複数の酸化剤ガス入口連通孔と、
前記酸化剤ガス流路の出口側に連通する複数の酸化剤ガス出口連通孔と、
前記反応ガス流路である燃料ガス流路の入口側に連通する複数の燃料ガス入口連通孔と、
前記燃料ガス流路の出口側に連通する複数の燃料ガス出口連通孔と、
を有し、
前記セパレータの側部外周縁部には、前記燃料ガス入口連通孔及び前記燃料ガス出口連通孔の外方に位置して前記酸化剤ガス入口連通孔及び前記酸化剤ガス出口連通孔が設けられることを特徴とする燃料電池。
【請求項６】
請求項５記載の燃料電池において、前記セパレータ間には、冷却媒体を供給する冷却媒体流路が形成されるとともに、
積層方向に貫通して前記冷却媒体流路に連通する冷却媒体連通孔が形成され、
前記セパレータは、矩形状を有しており、互いに対向する第１及び第２側部には、前記反応ガス連通孔が設けられる一方、
前記セパレータの前記第１及び第２側部に交差する第３及び第４側部には、前記冷却媒体連通孔が設けられる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、電解質の両側に一対の電極が設けられた電解質・電極構造体と、セパレータとが積層され、前記電解質・電極構造体と一方のセパレータとの間には、電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成されるとともに、積層方向に貫通して前記反応ガス流路の入口側又は出口側に連通する反応ガス連通孔が形成される内部マニホールド型の燃料電池に関する。
【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）と多孔質カーボン（拡散層）からなるアノード側電極及びカソード側電極を対設した電解質膜・電極構造体を、セパレータ（バイポーラ板）によって挟持する発電セルにより構成されている。通常、燃料電池では、この発電セルを所定の数だけ積層した燃料電池スタックが使用されている。
【０００３】
上記の燃料電池では、積層されている各発電セルのアノード側電極及びカソード側電極に、それぞれ反応ガスである燃料ガス及び酸化剤ガスを供給するため、内部マニホールドを構成する場合が多い。この内部マニホールドは、発電セルの積層方向に貫通して設けられる反応ガス入口連通孔及び反応ガス出口連通孔を備えており、電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路の入口側及び出口側には、前記反応ガス入口連通孔及び前記反応ガス出口連通孔がそれぞれ連通している。
【０００４】
この場合、反応ガス入口連通孔及び反応ガス出口連通孔は、開口面積が比較的小さい。従って、反応ガスの流れを円滑に行うため、反応ガス入口連通孔及び反応ガス出口連通孔の近傍には、バッファ部が必要になっている。例えば、特許文献１に開示されている燃料電池のガス通路板では、図７に示すように、例えば、酸化剤ガス側のガス通路板１を備えている。このガス通路板１は、カーボンや金属により構成される溝部材２を有するとともに、前記ガス通路板１の上部側に酸化剤ガスの入口マニホールド３が設けられる一方、前記ガス通路板１の下部側に酸化剤ガスの出口マニホールド４が形成されている。
【０００５】
溝部材２には、入口マニホールド３に連通する入口側通流溝５ａと、出口マニホールド４に連通する出口側通流溝５ｂと、前記入口側通流溝５ａと前記出口側通流溝５ｂとを連通する中間通流溝６とが設けられている。入口側通流溝５ａ及び出口側通流溝５ｂは、複数の突起７ａを介して格子状に形成される一方、中間通流溝６は複数回折り返した曲折形態に形成され、複数本の直線状溝部８と、折り返し部に複数の突起７ｂにより形成された格子状溝部９とを備えている。
【０００６】
このように構成される従来技術では、入口側通流溝５ａ及び出口側通流溝５ｂがバッファ部を構成しており、供給ガスの電極への接触面積が広くなるとともに、この供給ガスが自由に移動することができる一方、中間通流溝６では、複数本の直線状溝部８を介して反応ガスを高速でむらなく通流させることができ、且つ、圧損を低減する、としている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１０６５９４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１では、格子状溝部９内に反応ガスが流れ難い滞留部位Ｔが発生し易い。このため、溝部材２内で反応ガスが均一に流動することができず、電極に対して前記反応ガスを良好に供給することが困難になるという問題がある。
【０００９】
しかも、バッファ部（入口側通流溝５ａ及び出口側通流溝５ｂ）では、発電機能を有することができない。従って、所望の電極面積を確保するためには、燃料電池全体を大サイズに構成する必要があるという問題がある。
【００１０】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、コンパクトな構成で、反応ガス流路に沿って反応ガスを良好に流すとともに、バッファ部を不要にして電極面利用率を向上させることが可能な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】
【００１１】
本発明は、電解質の両側に一対の電極が設けられた電解質・電極構造体と、セパレータとが積層され、前記電解質・電極構造体と一方のセパレータとの間には、電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成されるとともに、積層方向に貫通して前記反応ガス流路に連通する反応ガス連通孔が形成される内部マニホールド型の燃料電池である。
【００１２】
反応ガス連通孔は、反応ガス流路の入口側に連通する複数の反応ガス入口連通孔と、前記反応ガス流路の出口側に連通する複数の反応ガス出口連通孔とを有し、前記反応ガス流路は、複数の前記反応ガス入口連通孔と複数の前記反応ガス出口連通孔とを接続する複数の直線状流路溝を有している。
【００１３】
また、反応ガス流路と反応ガス入口連通孔及び反応ガス出口連通孔とは、セパレータに貫通形成される孔部を介して前記セパレータの一方の面側から他方の面側に連通することが好ましい。さらに、１つの反応ガス連通孔と２つ以上の孔部とを連通させる凹部が設けられることが好ましい。
【００１４】
さらにまた、セパレータ間には、冷却媒体を供給する冷却媒体流路が形成されるとともに、積層方向に貫通して前記冷却媒体流路に連通する冷却媒体連通孔が形成され、前記セパレータは、矩形状を有しており、互いに対向する第１及び第２側部には、反応ガス連通孔が設けられる一方、前記セパレータの前記第１及び第２側部に交差する第３及び第４側部には、前記冷却媒体連通孔が設けられることが好ましい。
【００１５】
また、本発明では、反応ガス連通孔は、酸化剤ガス流路の入口側に連通する複数の酸化剤ガス入口連通孔と、前記酸化剤ガス流路の出口側に連通する複数の酸化剤ガス出口連通孔と、燃料ガス流路の入口側に連通する複数の燃料ガス入口連通孔と、前記燃料ガス流路の出口側に連通する複数の燃料ガス出口連通孔とを有している。
【００１６】
そして、セパレータの側部外周縁部には、燃料ガス入口連通孔及び燃料ガス出口連通孔の外方に位置して酸化剤ガス入口連通孔及び酸化剤ガス出口連通孔が設けられている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の反応ガス入口連通孔と複数の反応ガス出口連通孔とを有するとともに、前記反応ガス入口連通孔及び前記反応ガス出口連通孔は、反応ガス流路を構成する複数の直線状流路溝に接続されている。このため、反応ガス入口連通孔及び反応ガス出口連通孔の開口面積が有効に拡大され、バッファ部を不要にすることができる。これにより、電極面利用率を向上させることが可能になるとともに、燃料電池全体を良好にコンパクト化することができる。
【００１８】
しかも、反応ガス流路は、複数の直線状流路溝を有している。従って、電極面全面に沿って反応ガスを均一且つ円滑に供給することができ、発電性能の向上が容易に図られる。
【００１９】
また、本発明によれば、セパレータの側部外周縁部には、燃料ガス入口連通孔及び燃料ガス出口連通孔の外方に位置して酸化剤ガス入口連通孔及び酸化剤ガス出口連通孔が設けられている。これにより、酸化剤ガス入口連通孔及び酸化剤ガス出口連通孔の開口断面積を大きく設定することができ、空気中の酸素量を十分に確保して燃料電池の発電性能を良好に維持することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池１０の要部分解斜視図であり、図２は、前記燃料電池１０を積層した燃料電池スタック１１の酸化剤ガスの流れを示す断面図であり、図３は、前記燃料電池スタック１１の燃料ガスの流れを示す断面図である。
【００２１】
燃料電池１０は、電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）１２と、第１及び第２セパレータ１４、１６とを、水平方向（矢印Ａ方向）に積層しており、通常、燃料電池スタック１１を構成する。第１及び第２セパレータ１４、１６としては、例えば、カーボンプレートが使用される。
【００２２】
電解質膜・電極構造体１２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１８と、前記固体高分子電解質膜１８を挟持するカソード側電極２０及びアノード側電極２２とを備える。カソード側電極２０は、固体高分子電解質膜１８と同一表面積に設定される一方、アノード側電極２２は、前記固体高分子電解質膜１８よりも小さな表面積に設定される。
【００２３】
カソード側電極２０及びアノード側電極２２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１８の両面に形成される。
【００２４】
図１に示すように、燃料電池１０の矢印Ｂ方向の一端縁部（第１側部）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、例えば、酸素含有ガスを供給するための複数の酸化剤ガス入口連通孔（反応ガス入口連通孔）３０ａが、矢印Ｃ方向（鉛直方向）に配列して設けられる。酸化剤ガス入口連通孔３０ａは、矢印Ｃ方向に長尺な矩形状に設定される。
【００２５】
燃料電池１０の矢印Ｂ方向の一端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを供給するための複数の燃料ガス入口連通孔（反応ガス入口連通孔）３２ａが、酸化剤ガス入口連通孔３０ａの内方に位置し且つ矢印Ｃ方向に配列して設けられる。燃料ガス入口連通孔３２ａは、酸化剤ガス入口連通孔３０ａの開口面積よりも小さな開口面積に設定されるとともに、前記酸化剤ガス入口連通孔３０ａよりも多数に設定される。
【００２６】
燃料電池１０の矢印Ｂ方向の他端縁部（第２側部）には、矢印Ａ方向に互いに連通して酸素含有ガスを排出するための複数の酸化剤ガス出口連通孔（反応ガス出口連通孔）３０ｂが、矢印Ｃ方向に配列して設けられる。燃料電池１０の矢印Ｂ方向の他端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して水素含有ガスを排出するための複数の燃料ガス出口連通孔（反応ガス出口連通孔）３２ｂが、酸化剤ガス出口連通孔３０ｂの内方に位置し且つ矢印Ｃ方向に配列して設けられる。
【００２７】
燃料電池１０の矢印Ｃ方向の一端縁部（第３側部）には、矢印Ａ方向に互いに連通して冷却媒体を供給するための複数の冷却媒体入口連通孔３４ａが、矢印Ｂ方向に配列して設けられる。燃料電池１０の矢印Ｃ方向の他端縁部（第４側部）には、矢印Ａ方向に互いに連通して冷却媒体を排出するための複数の冷却媒体出口連通孔３４ｂが、矢印Ｂ方向に配列して設けられる。
【００２８】
第１セパレータ１４の電解質膜・電極構造体１２に向かう面１４ａには、酸化剤ガス流路（反応ガス流路）３６が設けられる。酸化剤ガス流路３６は、複数の酸化剤ガス流路溝３６ａを有し、前記酸化剤ガス流路溝３６ａは、矢印Ｃ方向に互いに所定の間隔ずつ離間し且つ矢印Ｂ方向に直線状に延在する。
【００２９】
酸化剤ガス流路溝３６ａは、図１及び図４に示すように、矢印Ｂ方向両端部で入口孔部３８ａと出口孔部３８ｂとに連通する。入口孔部３８ａ及び出口孔部３８ｂは、燃料ガス入口連通孔３２ａ及び燃料ガス出口連通孔３２ｂの内方に位置し、且つ矢印Ｃ方向に所定間隔ずつ離間して設けられる。
【００３０】
図５に示すように、面１４ｂには、１つの酸化剤ガス入口連通孔３０ａとそれぞれ２つの入口孔部３８ａとを連通させる入口凹部４０ａが設けられる。すなわち、４本の酸化剤ガス流路溝３６ａは、入口孔部３８ａから入口凹部４０ａを介して２本に集約された後、１つの酸化剤ガス入口連通孔３０ａに連通する。面１４ｂには、同様に、１つの酸化剤ガス出口連通孔３０ｂとそれぞれ２つの出口孔部３８ｂとを連通させる出口凹部４０ｂが設けられる。
【００３１】
第１セパレータ１４の面１４ｂには、各冷却媒体入口連通孔３４ａと冷却媒体出口連通孔３４ｂとを連通する冷却媒体流路４２が設けられる。冷却媒体流路４２は、複数の冷却媒体流路溝４２ａを有し、前記冷却媒体流路溝４２ａは、矢印Ｃ方向に直線状に延在する。
【００３２】
図６に示すように、第２セパレータ１６の電解質膜・電極構造体１２に向かう面１６ａには、燃料ガス流路（反応ガス流路）４４が設けられる。燃料ガス流路４４は、矢印Ｂ方向に直線状に延在する複数の燃料ガス流路溝４４ａを有する。各燃料ガス流路溝４４ａの矢印Ｂ方向両端は、入口孔部４６ａと出口孔部４６ｂとに連通する。入口孔部４６ａは、燃料ガス入口連通孔３２ａから内方に所定の距離だけ離間する一方、出口孔部４６ｂは、燃料ガス出口連通孔３２ｂから内方に所定の間隔だけ離間する。
【００３３】
図１及び図６に示すように、第２セパレータ１６の面１６ｂには、２つの入口孔部４６ａと１つの燃料ガス入口連通孔３２ａとを連通させる入口凹部４８ａが設けられる。面１６ｂには、同様に、２つの出口孔部４６ｂと１つの燃料ガス出口連通孔３２ｂとを連通させる出口凹部４８ｂが設けられる。
【００３４】
なお、最上位の燃料ガス入口連通孔３２ａ及び燃料ガス出口連通孔３２ｂは、それぞれ１つの入口孔部４６ａ及び出口孔部４６ｂに連通するように構成してもよい。面１６ｂでは、第１セパレータ１４の面１４ｂに形成される冷却媒体流路４２に対応する領域が平面状に構成される。
【００３５】
図１〜図３に示すように、第２セパレータ１６の面１６ｂには、溝部５０が形成され、この溝部５０に第１シール部材５２が装着される。この第１シール部材５２は、複数の酸化剤ガス入口連通孔３０ａを囲繞する部分と、複数の燃料ガス入口連通孔３２ａから複数の入口孔部４６ａを囲繞する部分と、複数の酸化剤ガス出口連通孔３０ｂを囲繞する部分と、複数の燃料ガス出口連通孔３２ｂから複数の出口孔部４６ｂを囲繞する部分とを有する。
【００３６】
第１及び第２セパレータ１４、１６の面１４ａ、１６ａ間には、第２シール部材５４と第３シール部材５６とが介装されるとともに、前記面１６ａと電解質膜・電極構造体１２を構成する固体高分子電解質膜１８の外周縁部との間には、第４シール部材５８が介装される。第２シール部材５４は、それぞれ複数の酸化剤ガス入口連通孔３０ａ同士、及び複数の酸化剤ガス出口連通孔３０ｂ同士を囲繞する部分を有する（図１参照）。
【００３７】
第３シール部材５６は、電解質膜・電極構造体１２の外周部外方を囲繞し、且つ燃料ガス入口連通孔３２ａ及び燃料ガス出口連通孔３２ｂの内方に配置される（図６参照）。第４シール部材５８は、固体高分子電解質膜１８の外周縁部に接触するとともに、第２セパレータ１６の面１６ａに形成される燃料ガス流路４４を囲繞する。
【００３８】
このように構成される燃料電池１０の動作について、以下に説明する。
【００３９】
図１に示すように、複数の酸化剤ガス入口連通孔３０ａには、酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、複数の燃料ガス入口連通孔３２ａには、水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、複数の冷却媒体入口連通孔３４ａには、純水やエチレングリコール等の冷却媒体が供給される。
【００４０】
酸化剤ガスは、図２及び図５に示すように、各酸化剤ガス入口連通孔３０ａから第１セパレータ１４の面１４ｂに形成される入口凹部４０ａを通って入口孔部３８ａに供給される。さらに、酸化剤ガスは、入口孔部３８ａから面１４ａ側に設けられている各酸化剤ガス流路溝３６ａに導入される（図２及び図４参照）。このため、酸化剤ガスは、矢印Ｂ方向に直線状に延在する複数の酸化剤ガス流路溝３６ａに沿って移動することにより、電解質膜・電極構造体１２のカソード側電極２０に供給される。
【００４１】
一方、燃料ガスは、図１及び図３に示すように、燃料ガス入口連通孔３２ａから第２セパレータ１６の面１６ｂに形成されている入口凹部４８ａを通って入口孔部４６ａに供給される。燃料ガスは、入口孔部４６ａを通って面１６ａ側に送られ、この面１６ａに形成されている複数の燃料ガス流路溝４４ａに導入される（図３及び図６参照）。このため、燃料ガスは、矢印Ｂ方向に直線状に延在する複数の燃料ガス流路溝４４ａに沿って移動し、電解質膜・電極構造体１２のアノード側電極２２に供給される。
【００４２】
従って、電解質膜・電極構造体１２では、カソード側電極２０に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極２２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。
【００４３】
次いで、カソード側電極２０に供給されて消費された酸化剤ガスは、図１に示すように、各酸化剤ガス流路溝３６ａに連通する出口孔部３８ｂを通って第１セパレータ１４の面１４ｂ側に導入される。さらに、酸化剤ガスは、出口凹部４０ｂから酸化剤ガス出口連通孔３０ｂに排出される（図１及び図５参照）。
【００４４】
同様に、アノード側電極２２に供給されて消費された燃料ガスは、各燃料ガス流路溝４４ａに連通する出口孔部４６ｂから第２セパレータ１６の面１６ｂ側に移動する（図６参照）。その後、燃料ガスは、出口凹部４８ｂから燃料ガス出口連通孔３２ｂに排出される（図１及び図６参照）。
【００４５】
また、複数の冷却媒体入口連通孔３４ａに供給された冷却媒体は、第１セパレータ１４の面１４ｂに形成された複数の冷却媒体流路溝４２ａに沿って矢印Ｃ方向に移動する。このため、冷却媒体は、電解質膜・電極構造体１２の発電面（電極面）全面にわたって冷却した後、複数の冷却媒体出口連通孔３４ｂに排出される。
【００４６】
この場合、本実施形態では、複数の酸化剤ガス入口連通孔３０ａと複数の酸化剤ガス出口連通孔３０ｂとを有するとともに、前記酸化剤ガス入口連通孔３０ａ及び前記酸化剤ガス出口連通孔３０ｂは、酸化剤ガス流路３６を構成する複数の直線状酸化剤ガス流路溝３６ａに接続されている。一方、複数の燃料ガス入口連通孔３２ａと複数の燃料ガス出口連通孔３２ｂとは、燃料ガス流路４４を構成する複数の直線状燃料ガス流路溝４４ａに接続されている。
【００４７】
このため、第１及び第２セパレータ１４、１６では、酸化剤ガス及び燃料ガスを分配するためのバッファ部を設ける必要がない。これにより、燃料電池１０では、電極面利用率を有効に向上させることができ、所望の発電性能を有するとともに、前記燃料電池１０全体を良好にコンパクト化することができるという効果が得られる。
【００４８】
しかも、酸化剤ガス流路３６及び燃料ガス流路４４は、それぞれ複数の直線状酸化剤ガス流路溝３６ａ及び燃料ガス流路溝４４ａを有している。従って、簡単な構成で、電解質膜・電極構造体１２の電極面全面に沿って酸化剤ガス及び燃料ガスを均一に供給することができ、発電性能の向上が容易に図られるという利点がある。
【００４９】
さらに、本実施形態では、第１及び第２セパレータ１４、１６の側部外周縁部には、燃料ガス入口連通孔３２ａ及び燃料ガス出口連通孔３２ｂの外方に位置して酸化剤ガス入口連通孔３０ａ及び酸化剤ガス出口連通孔３０ｂが設けられている。このため、酸化剤ガス入口連通孔３０ａ及び酸化剤ガス出口連通孔３０ｂの開口断面積を燃料ガス入口連通孔３２ａ及び燃料ガス出口連通孔３２ｂの開口断面積よりも大きく設定することができる。
【００５０】
しかも、１つの燃料ガス入口連通孔３２ａ及び１つの燃料ガス出口連通孔３２ｂには、それぞれ２つの入口孔部４６ａ及び出口孔部４６ｂを介して２本の燃料ガス流路溝４４ａが連通している。一方、１つの酸化剤ガス入口連通孔３０ａ及び１つの酸化剤ガス出口連通孔３０ｂには、それぞれ４つの入口孔部３８ａ及び出口孔部３８を介して４本の酸化剤ガス流路溝３６ａが連通している。
【００５１】
これにより、複数の燃料ガス流路溝４４ａ及び複数の酸化剤ガス流路溝３６ａを集約することができ、第１及び第２セパレータ１４、１６内のスペースの有効利用を図ることが可能になる。従って、第１及び第２セパレータ１４、１６を含む燃料電池１０全体のコンパクト化が容易に図られるとともに、発電性能を良好に維持することができるという効果が得られる。
【００５２】
さらにまた、酸化剤ガス流路３６及び燃料ガス流路４４は、それぞれ複数の直線状酸化剤ガス流路溝３６ａ及び複数の直線状燃料ガス流路溝４４ａを有しており、酸化剤ガス及び燃料ガスを均一に分配することができる。これにより、燃料電池１０では、所望の発電性能を確実に維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池の要部分解斜視図である。
【図２】前記燃料電池を積層した燃料電池スタックの酸化剤ガスの流れを示す断面図である。
【図３】前記燃料電池スタックの燃料ガスの流れを示す断面図である。
【図４】前記燃料電池を構成する第１セパレータの一部拡大説明図である。
【図５】前記第１セパレータの正面説明図である。
【図６】前記燃料電池を構成する第２セパレータの正面説明図である。
【図７】特許文献１に開示されている燃料電池のガス通路板の説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０…燃料電池                    １１…燃料電池スタック
１２…電解質膜・電極構造体        １４、１６…セパレータ
１８…固体高分子電解質膜          ２０…カソード側電極
２２…アノード側電極              ３０ａ…酸化剤ガス入口連通孔
３０ｂ…酸化剤ガス出口連通孔      ３２ａ…燃料ガス入口連通孔
３２ｂ…燃料ガス出口連通孔        ３４ａ…冷却媒体入口連通孔
３４ｂ…冷却媒体出口連通孔        ３６…酸化剤ガス流路
３８ａ、４６ａ…入口孔部          ３８ｂ、４６ｂ…出口孔部
４０ａ、４８ａ…入口凹部          ４０ｂ、４８ｂ…出口凹部
４２…冷却媒体流路                ４２ａ…冷却媒体流路溝
４４…燃料ガス流路                ４４ａ…燃料ガス流路溝
５２、５４、５６、５８…シール部材
【図１】
2007128675.tif 000003
【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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