(57)【要約】【課題】簡単な構成で、生成水を発電領域から容易且つ確実に排出することができ、発電性能の低下を可及的に抑制することを可能にする。【解決手段】燃料電池１０を構成するカソード側セパレータ１４には、酸化剤ガス流路３０が設けられる。酸化剤ガス流路３０を構成する往路流路溝３０ａの端部には、折り返し流路溝３０ｂが連通し、前記折り返し流路溝３０ｂには、復路流路溝３０ｃが連通する。往路流路溝３０ａ及び折り返し流路溝３０ｂにより発電領域ＰＳｃが構成される。発電領域ＰＳｃ外に配置される復路流路溝３０ｃは、往路流路溝３０ａ及び折り返し流路溝３０ｂよりも少ない本数を有し、酸化剤ガス出口連通孔１８ｂに直接連結される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜の両側に一対の電極を設けた電解質膜・電極構造体と長方形状セパレータとが積層されるとともに、電極面に沿って反応ガスを流通させる反応ガス流路と、前記セパレータの長手方向一端に設けられ、該セパレータの積層方向に前記反応ガスを流通させる反応ガス入口連通孔及び反応ガス出口連通孔とを有する燃料電池であって、
前記反応ガス流路は、前記反応ガス入口連通孔にバッファ部を介して連結され、前記セパレータの長手方向に延在する複数本の往路流路溝と、
前記往路流路溝に連通し、前記セパレータの短手方向に折り返す複数本の折り返し流路溝と、
前記折り返し流路溝に連通し、前記セパレータの長手方向に延在する復路流路溝と、
を有するとともに、
前記往路流路溝及び前記折り返し流路溝により発電領域を構成する一方、
前記復路流路溝は、前記発電領域外に配置され、且つ、前記往路流路溝及び前記折り返し流路溝よりも少ない本数を有して前記反応ガス出口連通孔に直接連結さ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、電解質膜の両側に一対の電極を設けた電解質膜・電極構造体と長方形状セパレータとが積層される燃料電池に関する。
【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、電極触媒と多孔質カーボンからなるアノード電極及びカソード電極を配設して構成される電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を、セパレータ（バイポーラ板）によって挟持する発電セルを有している。複数の発電セルが積層された燃料電池は、例えば、車載用燃料電池スタックとして使用されている。
【０００３】
燃料電池では、セパレータの面内に、アノード電極に燃料ガスを流すための燃料ガス流路（以下、反応ガス流路ともいう）と、カソード電極に酸化剤ガスを流すための酸化剤ガス流路（以下、反応ガス流路ともいう）とが設けられている。さらに、発電セル毎又は複数の発電セル毎に、隣接するセパレータ間には、冷却媒体を流すための冷却媒体流路が電極面方向に沿って設けられている。
【０００４】
この種の燃料電池では、良好なイオン伝導性を確保するために、電解質膜を保湿する必要がある。このため、反応ガスである酸化剤ガス（例えば、空気）や燃料ガス（例えば、水素ガス）を加湿して燃料電池に供給する方式が採用されている。
【０００５】
その際、加湿用の水分が、電解質膜に吸収されずに液状化され、反応ガス流路に滞留する場合がある。一方、燃料電池では、発電反応によりカソード電極に生成水が発生するとともに、アノード電極には、前記生成水が電解質膜を介して逆拡散している。従って、反応ガス流路が凝縮水により閉塞され、反応ガスが良好に供給されないおそれがある。
【０００６】
そこで、電極にガスを均等に供給するとともに、排水性を向上させることを目的とする燃料電池用のセパレータが、例えば、特許文献１に開示されている。このセパレータの各辺近傍には、図６に示すように、燃料ガスをセパレータ表面１ａに導入するための燃料ガス導入孔２ａと、前記燃料ガスを他の単位セルと連絡するための燃料ガス連絡孔２ｂと、前記燃料ガスを前記セパレータ表面１ａから排出するための燃料ガス排出孔２ｃと、酸化ガスをセパレータ裏面１ｂに導入するための酸化ガス導入孔３ａと、前記酸化ガスを他の単位セルと連絡するための酸化ガス連絡孔３ｂと、この酸化ガスを前記セパレータ裏面１ｂから排出するための酸化ガス排出孔３ｃと、冷却水の水路を形成する冷却水孔４ａ、４ｂとが形成されている。
【０００７】
セパレータ表面１ａには、燃料ガス導入孔２ａから導入された燃料ガスが全体としてＵ字状に流れて燃料ガス連絡孔２ｂに至り、この燃料ガス連絡孔２ｂから同様にＵ字状に流れて燃料ガス排出孔２ｃへ排出される流路を形成する３本の流路形成リブ５ａ、５ｂ及び５ｃが形成されている。
【０００８】
３本の流路形成リブ５ａ、５ｂ及び５ｃにより形成された二つのＵ字状の流路の直線部分には、格子状の流路溝を形成する断面が略正方形の複数の突起６が形成されている。二つのＵ字状の流路における屈曲部には、その外周側では、屈曲の形状に沿ってコの字型の一つあるいは等間隔の複数の流路溝を形成する一体の連続した屈曲部リブ７ａ、７ｂ及び８が形成されている。このため、燃料ガスが屈曲部の内周側に片寄って流れるのを防止し、外周側にも燃料ガスが十分に流れるようにしている。
【０００９】
屈曲部の内周側では、Ｕ字状の流路の直線部分と同様に断面が略正方形の離散した複数の屈曲部突起６ａが形成されている。従って、電極と積層したときに格子状の流路溝が形成されて屈曲部内の水分の滞留を防止し、燃料ガスの流れが阻害されるのを防止している。また、屈曲部内の一部分に水分が滞留した場合でも燃料ガスが他の方向から迂回できるから、以降の流路におけるガスの流れが阻害されるのを防止することができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−０８６１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上記の特許文献１では、上方に配置されている燃料ガス導入孔２ａから下方に配置されている燃料ガス排出孔２ｃに連通する二つのＵ字状の流路に沿って燃料ガスが流通している。このため、特に、流路の重力方向下端側には、重力の作用により水分が凝縮して滞留し易く、凝縮水によるフラッディングが惹起するととともに、発電性能が低下するという問題がある。
【００１２】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、生成水を発電領域から容易且つ確実に排出することができ、発電性能の低下を可及的に抑制す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】
【００１３】
本発明は、電解質膜の両側に一対の電極を設けた電解質膜・電極構造体と長方形状セパレータとが積層されるとともに、電極面に沿って反応ガスを流通させる反応ガス流路と、前記セパレータの長手方向一端に設けられ、該セパレータの積層方向に前記反応ガスを流通させる反応ガス入口連通孔及び反応ガス出口連通孔とを有する燃料電池に関するものである。
【００１４】
この燃料電池では、反応ガス流路は、反応ガス入口連通孔にバッファ部を介して連結され、セパレータの長手方向に延在する複数本の往路流路溝と、前記往路流路溝に連通し、前記セパレータの短手方向に折り返す複数本の折り返し流路溝と、前記折り返し流路溝に連通し、前記セパレータの長手方向に延在する復路流路溝とを有している。
【００１５】
そして、往路流路溝及び折り返し流路溝により発電領域を構成する一方、復路流路溝は、前記発電領域外に配置され、且つ、前記往路流路溝及び前記折り返し流路溝よりも少ない本数を有して反応ガス出口連通孔に直接連結されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、生成水が滞留し易い復路流路溝は、発電領域外に配置されている。このため、往路流路溝及び折り返し流路溝により所望の発電性能を確保することができる。しかも、復路流路溝は、往路流路溝及び折り返し流路溝よりも少ない本数を有し、反応ガス出口連通孔に直接連結されている。従って、復路流路溝における圧損が増加し、生成水の排水性が有効に向上するとともに、前記生成水の滞留を阻止することが可能になる。
【００１７】
これにより、簡単な構成で、生成水を発電領域から容易且つ確実に排出することができ、発電性能の低下を可及的に抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料電池の分解斜視図である。
【図２】前記燃料電池の、図１中、ＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】前記燃料電池を構成するカソード側セパレータの正面説明図である。
【図４】前記燃料電池を構成するアノード側セパレータの正面説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る燃料電池を構成するカソード側セパレータの正面説明図である。
【図６】特許文献１の燃料電池用のセパレータの斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池１０は、水平方向（矢印Ａ方向）又は鉛直方向（矢印Ｃ方向）に積層されて燃料電池スタックを構成する。
【００２０】
燃料電池１０は、電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）１２と、前記電解質膜・電極構造体１２を挟持するカソード側セパレータ１４及びアノード側セパレータ１６とを備える。カソード側セパレータ１４及びアノード側セパレータ１６は、横長形状のカーボンセパレータにより構成される。なお、カソード側セパレータ１４及びアノード側セパレータ１６は、例えば、薄板状の金属プレートを波形状やディンプル形状等にプレス加工して断面凹凸形状を有する金属セパレータにより構成してもよい。
【００２１】
燃料電池１０の長辺方向（図１中、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、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス入口連通孔１８ａと、前記酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス出口連通孔１８ｂとが形成される。酸化剤ガス入口連通孔１８ａは、燃料電池１０の上方側に三角形状を有して設けられ、酸化剤ガス出口連通孔１８ｂは、前記燃料電池１０の下方側に三角形状を有して設けられる。なお、連通孔形状は、三角形状に限定されず、例えば、四角形状等であってもよい。以下、他の連通孔形状も同様である。
【００２２】
燃料電池１０の長辺方向の他端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス入口連通孔２０ａと、前記燃料ガスを排出するための燃料ガス出口連通孔２０ｂとが設けられる。燃料ガス入口連通孔２０ａは、燃料電池１０の上方側に三角形状を有して設けられ、燃料ガス出口連通孔２０ｂは、前記燃料電池１０の下方側に三角形状を有して設けられる。
【００２３】
燃料電池１０の短辺方向（図１中、矢印Ｃ方向）の両端縁部には、酸化剤ガス入口連通孔１８ａ及び酸化剤ガス出口連通孔１８ｂに近接してそれぞれ冷却媒体を供給するための一対の冷却媒体入口連通孔２２ａが設けられる。燃料電池１０の短辺方向の両端縁部には、燃料ガス入口連通孔２０ａ及び燃料ガス出口連通孔２０ｂに近接してそれぞれ冷却媒体を排出するための一対の冷却媒体出口連通孔２２ｂが設けられる。
【００２４】
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２４と、前記固体高分子電解質膜２４を挟持するカソード電極２６及びアノード電極２８とを備える。
【００２５】
図２に示すように、カソード電極２６及びアノード電極２８は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層２６ａ、２８ａと、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層２６ａ、２８ａの表面に一様に塗布されて形成された電極触媒層２６ｂ、２８ｂとを有する。電極触媒層２６ｂ、２８ｂは、固体高分子電解質膜２４の両面に形成されるとともに、前記電極触媒層２６ｂ、２８ｂの下端位置は、ガス拡散層２６ａ、２８ａの下端位置よりも上方に距離Ｈだけ離間する。
【００２６】
固体高分子電解質膜２４は、カソード電極２６及びアノード電極２８よりも大きな表面積に設定される。固体高分子電解質膜２４の外周縁部には、酸化剤ガス入口連通孔１８ａ、酸化剤ガス出口連通孔１８ｂ、燃料ガス入口連通孔２０ａ、燃料ガス出口連通孔２０ｂ、冷却媒体入口連通孔２２ａ及び冷却媒体出口連通孔２２ｂが形成される（図１参照）。
【００２７】
図３に示すように、カソード側セパレータ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）３０が設けられる。酸化剤ガス流路３０の入口側は、バッファ部３２を介して酸化剤ガス入口連通孔１８ａに連結される。バッファ部３２は、略三角形状を有し、複数のエンボス３２ａを設ける。バッファ部３２と酸化剤ガス入口連通孔１８ａとの間には、複数本の連結流路溝３４が形成される。
【００２８】
酸化剤ガス流路３０は、酸化剤ガス入口連通孔１８ａにバッファ部３２を介して連結され、カソード側セパレータ１４の長手方向（矢印Ｂ方向）に延在する複数本の往路流路溝３０ａを有する。往路流路溝３０ａの端部には、カソード側セパレータ１４の短手方向（矢印Ｃ方向）に折り返す複数本の折り返し流路溝３０ｂが連通するとともに、前記折り返し流路溝３０ｂには、復路流路溝３０ｃが連通する。
【００２９】
往路流路溝３０ａ及び折り返し流路溝３０ｂにより発電領域ＰＳｃが構成される一方、復路流路溝３０ｃは、前記発電領域ＰＳｃ外に配置される。なお、発電領域ＰＳｃとは、固体高分子電解質膜２４の両側に電極触媒層２６ｂ、２８ｂが設けられる領域をいう。復路流路溝３０ｃは、往路流路溝３０ａ及び折り返し流路溝３０ｂよりも少ない本数（例えば、１〜２本）を有し、すなわち、所定数の前記折り返し流路溝３０ｂが合流し、カソード側セパレータ１４の長手方向（矢印Ｂ方向）に延在して酸化剤ガス出口連通孔１８ｂに直接連結される。
【００３０】
図４に示すように、アノード側セパレータ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）３６が設けられる。燃料ガス流路３６の入口側は、バッファ部３８を介して燃料ガス入口連通孔２０ａに連結される。バッファ部３８は、略三角形状を有し、複数のエンボス３８ａを設ける。バッファ部３８と燃料ガス入口連通孔２０ａとの間には、複数本の連結流路溝４０が形成される。
【００３１】
燃料ガス流路３６は、燃料ガス入口連通孔２０ａにバッファ部３８を介して連結され、アノード側セパレータ１６の長手方向（矢印Ｂ方向）に延在する複数本の往路流路溝３６ａを有する。往路流路溝３６ａの端部には、アノード側セパレータ１６の短手方向（矢印Ｃ方向）に折り返す複数本の折り返し流路溝３６ｂが連通するとともに、前記折り返し流路溝３６ｂには、復路流路溝３６ｃが連通する。
【００３２】
往路流路溝３６ａ及び折り返し流路溝３６ｂにより発電領域ＰＳａが構成される一方、復路流路溝３６ｃは、前記発電領域ＰＳａ外に配置される。復路流路溝３６ｃは、往路流路溝３６ａ及び折り返し流路溝３６ｂよりも少ない本数（例えば、１〜２本）を有し、すなわち、所定数の前記折り返し流路溝３６ｂが合流し、アノード側セパレータ１６の長手方向（矢印Ｂ方向）に延在して燃料ガス出口連通孔２０ｂに直接連結される。
【００３３】
カソード側セパレータ１４の面１４ｂとアノード側セパレータ１６の面１６ｂとには、互いに重なり合って冷却媒体流路４２が一体的に形成される（図１参照）。冷却媒体流路４２は、矢印Ｂ方向に延在する直線状流路溝４２ａを有しており、前記直線状流路溝４２ａの入口側及び出口側には、複数のエンボス４４ａ、４６ａを有するバッファ部４４、４６が連結される。バッファ部４４と各冷却媒体入口連通孔２２ａとは、連結流路溝４８ａを介して連結される一方、バッファ部４６と各冷却媒体出口連通孔２２ｂとは、連結流路溝４８ｂを介して連結される。
【００３４】
カソード側セパレータ１４の面１４ａ、１４ｂには、第１シール部材５０が設けられるとともに、アノード側セパレータ１６の面１６ａ、１６ｂには、第２シール部材５２が設けられる。第１シール部材５０及び第２シール部材５２は、例えば、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン、又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材を使用する。
【００３５】
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。
【００３６】
図１に示すように、燃料電池１０内では、酸化剤ガス入口連通孔１８ａに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス入口連通孔２０ａに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、冷却媒体入口連通孔２２ａに純水やエチレングリコール等の冷却媒体が供給される。このため、各燃料電池１０では、酸化剤ガス、燃料ガス及び冷却媒体が、それぞれ矢印Ａ方向に供給される。
【００３７】
図３に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔１８ａからカソード側セパレータ１４の面１４ａに設けられている連結流路溝３４に導入される。酸化剤ガスは、連結流路溝３４からバッファ部３２に供給された後、酸化剤ガス流路３０を構成する往路流路溝３０ａに沿って矢印Ｂ方向に流通する。
【００３８】
酸化剤ガスは、往路流路溝３０ａから折り返し流路溝３０ｂを流通してカソード電極２６に供給された後、復路流路溝３０ｃに排出される。復路流路溝３０ｃに排出された酸化剤ガスは、矢印Ｂ方向に流通した後、酸化剤ガス出口連通孔１８ｂに直接排出される。
【００３９】
一方、燃料ガスは、図４に示すように、燃料ガス入口連通孔２０ａからアノード側セパレータ１６の面１６ａに設けられている連結流路溝４０に導入される。燃料ガスは、連結流路溝４０からバッファ部３８に供給された後、燃料ガス流路３６を構成する往路流路溝３６ａに沿って矢印Ｂ方向に流通する。
【００４０】
燃料ガスは、往路流路溝３６ａから折り返し流路溝３６ｂを流通してアノード電極２８に供給された後、復路流路溝３６ｃに排出される。復路流路溝３６ｃに排出された燃料ガスは、矢印Ｂ方向に流通した後、燃料ガス出口連通孔２０ｂに直接排出される。
【００４１】
従って、電解質膜・電極構造体１２では、カソード電極２６に供給される酸化剤ガスと、アノード電極２８に供給される燃料ガスとが、電極触媒層２６ｂ、２８ｂ内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。
【００４２】
次いで、カソード電極２６に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔１８ｂに排出されて矢印Ａ方向に流動する。同様に、アノード電極２８に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔２０ｂに排出されて矢印Ａ方向に流動する。
【００４３】
また、冷却媒体は、図１に示すように、一対の冷却媒体入口連通孔２２ａからアノード側セパレータ１６及びカソード側セパレータ１４間の冷却媒体流路４２に導入された後、矢印Ｂ方向に沿って流動する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体１２を冷却した後、一対の冷却媒体出口連通孔２２ｂを移動して燃料電池１０から排出される。
【００４４】
上記のように、燃料電池１０が発電されると、発電反応により酸化剤ガス流路３０に生成水が発生する。この生成水は、酸化剤ガス流路３０の下流側に移動して発電面の重力方向下方に滞留し易い。
【００４５】
この場合、第１の実施形態では、図３に示すように、酸化剤ガス流路３０は、酸化剤ガス入口連通孔１８ａにバッファ部３２を介して連結され、カソード側セパレータ１４の長手方向（矢印Ｂ方向）に延在する複数本の往路流路溝３０ａを有している。往路流路溝３０ａの端部には、カソード側セパレータ１４の短手方向（矢印Ｃ方向）に折り返す複数本の折り返し流路溝３０ｂが連通するとともに、前記折り返し流路溝３０ｂには、復路流路溝３０ｃが連通している。
【００４６】
そして、往路流路溝３０ａ及び折り返し流路溝３０ｂにより発電領域ＰＳｃが構成される一方、復路流路溝３０ｃは、前記発電領域ＰＳｃ外に配置されている。このため、往路流路溝３０ａ及び折り返し流路溝３０ｂにより所望の発電性能を確保することができる。
【００４７】
しかも、復路流路溝３０ｃは、往路流路溝３０ａ及び折り返し流路溝３０ｂよりも少ない本数を有し、酸化剤ガス出口連通孔１８ｂに直接連結されている。従って、復路流路溝３０ｃにおける圧損が増加し、生成水の排水性が有効に向上するとともに、前記生成水の滞留を阻止することが可能になる。
【００４８】
これにより、簡単な構成で、生成水を発電領域ＰＳｃから容易且つ確実に排出することができ、燃料電池１０は、最適な発電環境を良好に維持して発電性能の低下を可及的に抑制することが可能になるという効果が得られる。
【００４９】
一方、燃料ガス流路３６には、酸化剤ガス流路３０から固体高分子電解質膜２４を逆拡散した生成水が存在している。この生成水は、燃料ガス流路３６に沿って重力下方向に移動して電極面の重力方向下方に滞留し易い。
【００５０】
ここで、図４に示すように、燃料ガス流路３６は、燃料ガス入口連通孔２０ａにバッファ部３８を介して連結され、アノード側セパレータ１６の長手方向（矢印Ｂ方向）に延在する複数本の往路流路溝３６ａを有している。往路流路溝３６ａの端部には、アノード側セパレータ１６の短手方向（矢印Ｃ方向）に折り返す複数本の折り返し流路溝３６ｂが連通するとともに、前記折り返し流路溝３６ｂには、復路流路溝３６ｃが連通している。
【００５１】
そして、往路流路溝３６ａ及び折り返し流路溝３６ｂにより発電領域ＰＳａが構成される一方、復路流路溝３６ｃは、前記発電領域ＰＳａ外に配置されている。このため、往路流路溝３６ａ及び折り返し流路溝３６ｂにより所望の発電性能を確保することができる。
【００５２】
しかも、復路流路溝３６ｃは、往路流路溝３６ａ及び折り返し流路溝３６ｂよりも少ない本数を有し、燃料ガス出口連通孔２０ｂに直接連結されている。従って、復路流路溝３６ｃにおける圧損が増加し、生成水の排水性が有効に向上するとともに、前記生成水の滞留を阻止することが可能になる。
【００５３】
これにより、簡単な構成で、生成水を発電領域ＰＳａから容易且つ確実に排出することができ、燃料電池１０は、最適な発電環境を良好に維持して発電性能の低下を可及的に抑制することが可能になるという効果が得られる。
【００５４】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池を構成するカソード側セパレータ６０の正面説明図である。なお、第１の実施形態に係る燃料電池１０を構成するカソード側セパレータ１４と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００５５】
カソード側セパレータ６０の電解質膜・電極構造体（図示せず）に向かう面６０ａには、酸化剤ガス流路（反応ガス流路）６２が設けられる。酸化剤ガス流路６２は、酸化剤ガス入口連通孔１８ａにバッファ部３２を介して連結され、カソード側セパレータ６０の長手方向（矢印Ｂ方向）に延在する複数本の往路流路溝６２ａを有する。往路流路溝６２ａの端部は、カソード側セパレータ６０の短手方向（矢印Ｃ方向）に折り返す複数本の折り返し流路溝６２ｂに、例えば、２本ずつ合流するとともに、前記折り返し流路溝６２ｂには、１本の復路流路溝６２ｃが連結される。
【００５６】
往路流路溝６２ａ及び折り返し流路溝６２ｂにより発電領域ＰＳｃが構成される一方、復路流路溝６２ｃは、前記発電領域ＰＳｃ外に配置される。復路流路溝６２ｃは、カソード側セパレータ６０の長手方向（矢印Ｂ方向）に延在して酸化剤ガス出口連通孔１８ｂに直接連結される。
【００５７】
このように構成される第２の実施形態では、往路流路溝６２ａ及び折り返し流路溝６２ｂにより所望の発電性能を確保することができるとともに、復路流路溝６２ｃにおける圧損が増加し、生成水の排水性が有効に向上する等、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５８】
なお、アノード側セパレータについても、上記の第２の実施形態と同様に構成することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０…燃料電池                      １２…電解質膜・電極構造体
１４、６０…カソード側セパレータ    １６…アノード側セパレータ
１８ａ…酸化剤ガス入口連通孔        １８ｂ…酸化剤ガス出口連通孔
２０ａ…燃料ガス入口連通孔          ２０ｂ…燃料ガス出口連通孔
２２ａ…冷却媒体入口連通孔          ２２ｂ…冷却媒体出口連通孔
２４…固体高分子電解質膜            ２６…カソード電極
２６ａ、２８ａ…ガス拡散層          ２６ｂ、２８ｂ…電極触媒層
２８…アノード電極                  ３０、６２…酸化剤ガス流路
３０ａ、３６ａ、６２ａ…往路流路溝
３０ｂ、３６ｂ、６２ｂ…折り返し流路溝
３０ｃ、３６ｃ、６２ｃ…復路流路溝  ３２、３８、４４、４６…バッファ部
３６…燃料ガス流路                  ４２…冷却媒体流路
【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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