(57)【要約】【課題】車両が傾斜したときであっても、滞留水によって燃料電池スタックの発電不良が発生するのを防止できる燃料電池スタックを提供する。【解決手段】車両に搭載された燃料電池スタック１であって、膜電極構造体とセパレータとの積層体の積層方向の両端部には、一対のエンドプレート２５ａ，２５ｂが配置され、積層方向に沿って、発電に使用された反応ガスを排出するための第一ガス出口通路および第二ガス出口通路が設けられ、一方側に配置されたエンドプレート２５ａには、ガスマニホールド１０ａ〜１０ｄが設けられ、他方側に配置されたエンドプレート２５ｂの前記他方側には、第一ガス出口通路および第二ガス出口通路と連通する貯水部４０が設けられていることを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された燃料電池スタックであって、
電解質膜電極構造体とセパレータとが積層された積層体を備え、
前記積層体の積層方向の両端部には、一対のエンドプレートが配置され、
前記積層体には、前記積層方向に沿って、発電に使用された反応ガスを排出するための反応ガス排出連通孔が設けられ、
前記一対のエンドプレートのうち、前記積層方向の一方側に配置されたエンドプレートには、前記反応ガス排出連通孔と連通し前記反応ガスが排出されるガスマニホールドが設けられ、
前記一対のエンドプレートのうち、前記積層方向の他方側に配置されたエンドプレートには、前記反応ガス排出連通孔と連通する貯水部が設けられていることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池スタックであって、
前記貯水部の内側面のうち重力方向の最下面は、前記貯水部と連結される前記反応ガス排出連通孔の前記他方側の端部のうち重力方向の最下部よりも、重力方向上方に位置することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項３】
請求項１または２に記載の燃料電池スタックであって、
前記貯水部の内側面のうち重力方向の最下面は、前記他方側から前記一方側に向かって重力方向下方に傾斜していることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の燃料電池スタックであって、
前記貯水部には、内部を複数の空間に仕切る仕切り壁が形成されていることを特徴とする燃料電池スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池スタックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子電解質膜型の燃料電池は、固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟み込んで形成された電解質膜電極構造体を備え、一対のセパレータによって電解質膜電極構造体を挟持することにより単位燃料電池を構成している。燃料電池スタックは、単位燃料電池が複数枚（数十〜数百枚）積層されて構成されている。
また、燃料電池スタックを車両に搭載し、燃料電池スタックから発生した電気エネルギで電動モータを駆動することにより走行する、いわゆる燃料電池自動車が広く知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、複数の燃料電池セルが積層されてセル積層体を成し、該セル積層体の両側にエンドプレートが配され、セル積層体の積層方向に形成された貫通孔とエンドプレートの貫通孔が連通して燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体からなる流体が流通する連通孔を成し、該流体が流通する樹脂素材の管路が該連通孔に連通した姿勢で前記エンドプレートに締結された燃料電池スタックが記載されている。
【０００４】
この種の燃料電池スタックにおいては、燃料ガスとして、例えば主に水素を含有するガス（以下、「水素含有ガス」という。）が、第一の反応ガス流路を介してアノード電極に供給される。また、酸化剤ガスとして、例えば主に酸素を含有するガスあるいは空気（以下、「酸素含有ガス」という。）が、第二の反応ガス流路を介してカソード電極に供給されている。アノード電極に供給された燃料ガスは、電極触媒上で水素がイオン化され、電解質膜を介してカソード電極側へと移動する。その間に生じた電子は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。カソード電極側では、酸素含有ガスの酸素、水素イオンおよび電子が反応して水（以下、「生成水」という。）が生成される。
【０００５】
ここで、酸素含有ガスが流通する連通孔内には、カソード電極で生成された生成水により滞留水が発生する。また、水素含有ガスが流通する連通孔内には、結露や電解質膜電極構造体を透過した生成水等により滞留水が発生する。この滞留水は、酸素含有ガスおよび水素含有ガスの各反応ガスが流通する連通孔の面積を縮小させたり、連通孔を閉塞したりするおそれがある。特に、滞留水が連通孔を閉塞した場合には、セパレータとカソード電極との間およびセパレータとアノード電極との間に形成された各反応ガス流路も閉塞されて各反応ガスの流れが妨げられ、燃料電池スタックの発電不良が発生するおそれがある。
そこで、例えば連通孔の開口側のガスマニホールド等にキャッチタンクやドレイン、水排出弁等を設け、ドレインや水排出弁等から滞留水を定期的に排出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−５５８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、燃料電池自動車は、走行や停止により姿勢が変化する。したがって、一時的に滞留水が多く発生した場合において、燃料電池スタックの構成や燃料電池スタックの位置、燃料電池自動車の姿勢等の如何によっては、各反応ガス流路が滞留水によって閉塞されて、燃料電池スタックの発電不良が発生するおそれがある。
【０００８】
具体的には、特許文献１に記載の燃料電池スタックは、反応ガスの通路を形成するために、連通孔の一方側の開口をエンドプレートにより閉塞していると考えられる。このため、連通孔の開口を閉塞するエンドプレートが下方に向くように、燃料電池自動車が傾斜したときには、重力により滞留水がエンドプレート側に移動するとともに、エンドプレートによって滞留水が塞き止められる。これにより、滞留水がエンドプレート側に集まるため、エンドプレート側における連通孔内の滞留水の水位が上昇する。したがって、反応ガスの通路である連通孔が滞留水によって閉塞されて反応ガスが流通できなくなり、燃料電池スタックの発電不良が発生するおそれがある。
【０００９】
そこで本発明は、車両が傾斜したときであっても、滞留水によって燃料電池スタックの発電不良が発生するのを防止できる燃料電池スタックの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の燃料電池スタック（例えば、実施形態における燃料電池スタック１）は、車両（例えば、実施形態における燃料電池自動車Ｖ）に搭載された燃料電池スタックであって、電解質膜電極構造体（例えば、実施形態における膜電極構造体７）とセパレータ（例えば、実施形態におけるセパレータ１１，１２）とが積層された積層体（例えば、実施形態における積層体３）を備え、前記積層体の積層方向の両端部には、一対のエンドプレート（例えば、実施形態におけるエンドプレート２５ａ，２５ｂ）が配置され、前記積層体には、前記積層方向に沿って、発電に使用された反応ガスを排出するための反応ガス排出連通孔（例えば、実施形態における第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４）が設けられ、前記一対のエンドプレートのうち、前記積層方向の一方側に配置されたエンドプレートには、前記反応ガス排出連通孔と連通し前記反応ガスが排出されるガスマニホールド（例えば、実施形態におけるガスマニホールド１０ｂ，１０ｄ）が設けられ、前記一対のエンドプレートのうち、前記積層方向の他方側に配置されたエンドプレートには、前記反応ガス排出連通孔と連通する貯水部（例えば、実施形態における貯水部４０）が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、燃料電池スタックの積層方向の他方側に車両が傾斜したとき、反応ガス排出連通孔内の滞留水は、重力によって前記他方側に移動する。ここで、前記他方側のエンドプレートには、反応ガス排出連通孔と連通する貯水部を設けているので、前記他方側に移動した滞留水は、エンドプレートによって反応ガス排出連通孔内に塞き止められることなく、貯水部に移動して貯水される。これにより、反応ガス排出連通孔の前記他方側において、移動した滞留水により反応ガス排出連通孔内の水位が上昇するのを抑制できる。したがって、反応ガス排出連通孔内の滞留水により、各反応ガス排出連通孔が閉塞されるのを防止できるので、燃料電池スタックの発電不良が発生するのを防止できる。また、従来と同様に、ガスマニホールドが貯水部として機能し、反応ガス排出連通孔内の滞留水を排出できる。したがって、車両が傾斜したときであっても、滞留水によって燃料電池スタックの発電不良が発生するのを防止できる。
【００１２】
また、前記貯水部の内側面のうち重力方向の最下面（例えば、実施形態における貯水部材４１の−Ｚ側面４２ａ）は、前記貯水部と連結される前記反応ガス排出連通孔の前記他方側の端部のうち重力方向の最下部（例えば、実施形態における第二ガス出口通路３４の−Ｚ側面３４ａ）よりも重力方向上方に位置することを特徴としている。
【００１３】
積層方向の他方側に車両が傾斜して貯水部に滞留水が貯水された後、車両が水平に戻ったときに、貯水部内の滞留水は、貯水部から反応ガス排出連通孔に還流される。このとき、貯水部の最下面が反応ガス排出連通孔の他方側における端部の最下部よりも重力方向上方に位置しているので、滞留水が貯水部から反応ガス排出連通孔に還流されずに貯水部に留まるのを抑制し、滞留水を速やかに排出できる。したがって、本発明によれば、請求項１の効果に加えて、貯水部内の滞留水を良好に排出できる。
【００１４】
また、前記貯水部の内側面のうち重力方向の最下面は、前記他方側から前記一方側に向かって重力方向下方に傾斜していることを特徴としている。
【００１５】
本発明によれば、貯水部の重力方向の最下面を、前記他方側から前記一方側に向かって重力方向下方に傾斜する傾斜面とすることで、車両が水平に戻ったときに、貯水部内の滞留水を傾斜面に沿って勢いよく排出できる。したがって、滞留水が貯水部から反応ガス排出連通孔に還流されずに貯水部に留まるのを抑制し、貯水部内の滞留水を確実に排出できる。
【００１６】
また、前記貯水部には、内部を複数の空間（例えば、実施形態における分割貯水筒部４９）に仕切る仕切り壁（例えば、実施形態における仕切り壁４７）が形成されていることを特徴としている。
【００１７】
積層方向の他方側に車両が傾斜し、貯水部に滞留水が収容されたままの状態で外気温が氷点下になると、滞留水が凍結して貯水部に対応した大きさの氷が形成される。その後、車両が水平に戻り、貯水部内の氷が貯水部から反応ガス排出連通孔に排出されると、外形の大きな氷が反応ガス排出連通孔を閉塞するおそれがある。しかし、本発明によれば、貯水部の内部が仕切り壁により複数の空間に仕切られるので、貯水部内で形成される氷を細分化でき、外形を小さくできる。これにより、貯水部から排出された氷が、反応ガス排出連通孔を閉塞するのを防止できるので、燃料電池スタックの発電不良が発生するのを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、燃料電池スタックの積層方向の他方側に車両が傾斜したとき、反応ガス排出連通孔内の滞留水は、重力によって前記他方側に移動する。ここで、前記他方側のエンドプレートの前記他方側には、反応ガス排出連通孔と連通する貯水部を設けているので、前記他方側に移動した滞留水は、エンドプレートによって反応ガス排出連通孔内に塞き止められることなく、貯水部に移動して貯水される。これにより、反応ガス排出連通孔の前記他方側において、移動した滞留水により反応ガス排出連通孔内の水位が上昇するのを抑制できる。したがって、反応ガス排出連通孔内の滞留水により、各反応ガス排出連通孔が閉塞されるのを防止できるので、燃料電池スタックの発電不良が発生するのを防止できる。また、従来と同様に、ガスマニホールドが貯水部として機能し、反応ガス排出連通孔内の滞留水を排出できる。したがって、車両が傾斜したときであっても、滞留水によって燃料電池スタックの発電不良が発生するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】燃料電池スタックの斜視図である。
【図２】燃料電池スタックの分解斜視図である。
【図３】単位セルの分解斜視図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】燃料電池スタックを燃料電池自動車のエンジンルーム内に搭載したときの説明図である。
【図６】燃料電池自動車がバンク路面を走行しているときの説明図である。
【図７】第二ガス出口通路内の滞留水の説明図である。
【図８】燃料電池スタックを燃料電池自動車のセンタートンネル内に搭載したときの説明図である。
【図９】燃料電池自動車が坂路面を走行しているときの説明図である。
【図１０】第二実施形態の貯水部の説明図である。
【図１１】第三実施形態の貯水部の説明図である。
【図１２】第四実施形態の貯水部の説明図である。
【図１３】第五実施形態の貯水部の説明図である。
【図１４】＋Ｙ側から見たときの第五実施形態の貯水部の説明図である。
【図１５】第五実施形態の貯水部の作用の説明図である。
【図１６】第六実施形態の貯水部の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（燃料電池スタック）
以下に、本発明の第一実施形態の燃料電池スタックについて図面を参照して説明をする。
図１は、燃料電池スタック１の斜視図である。なお、図１では、各反応ガスが流通するガスマニホールド１０ａ〜１０ｄを二点鎖線で図示している。
図２は、燃料電池スタック１の分解斜視図である。
図１に示すように、燃料電池スタック１は、平面視略矩形板状の単位燃料電池２（以下、「単位セル２」という。）が多数積層されて構成されている。本実施形態の燃料電池スタック１は、例えば燃料電池自動車Ｖ（図５参照）等の車両に搭載される。なお、以下の説明では、平面視略矩形状に形成された単位セル２の角部を挟む二辺のうち、長辺の延在方向をＸ方向とし、単位セル２の積層方向をＹ方向とし、Ｘ方向とＹ方向とに直交する方向をＺ方向として、必要に応じてＸＹＺの直交座標系を用いて説明する。また、各図では、各部材の構造をわかりやすくするため、各部材の（特にＹ方向の）寸法や単位セル２の積層枚数を現実のものから適宜変更して描いている。
【００２１】
図２に示すように、燃料電池スタック１は、膜電極構造体７と一対のセパレータ１１，１２とで構成された単位セル２をＹ方向に積層した積層体３と、積層体３のＹ方向両側に配置される一対のターミナルプレート２１ａ，２１ｂと、一対のターミナルプレート２１ａ，２１ｂのＹ方向両側に配置される一対の絶縁プレート２３ａ，２３ｂと、一対のターミナルプレート２１ａ，２１ｂおよび一対の絶縁プレート２３ａ，２３ｂを介して積層体３をＹ方向から挟持する一対のエンドプレート２５ａ，２５ｂとにより構成されている。
【００２２】
図３は、単位セル２の分解斜視図である。
図３に示すように、単位セル２は、主に膜電極構造体７（請求項の「電解質膜電極構造体」に相当。）と、一対のセパレータ１１，１２とを備えている。単位セル２は、膜電極構造体７が一対のセパレータ１１，１２により挟持されることにより形成されている。
膜電極構造体７は、固体高分子電解質膜４と、固体高分子電解質膜４の−Ｙ側に配置されたアノード電極５と、固体高分子電解質膜４の＋Ｙ側に配置されたカソード電極６とを備えている。
固体高分子電解質膜４は、例えばパーフルオロスルホン酸ポリマーに水を含浸させた素材により形成されている。固体高分子電解質膜４は、Ｙ方向視で略矩形枠状に形成された外枠部材７ａの開口部に収容保持されている。
【００２３】
アノード電極５およびカソード電極６は、例えばカーボンペーパー等により形成された不図示の多孔質ガス拡散層と、例えば白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子がガス拡散層の表面に一様に積層されて形成された不図示の電極触媒層とをそれぞれ有している。そして、電極触媒層同士が固体高分子電解質膜４を介して対向するように、アノード電極５およびカソード電極６が固体高分子電解質膜４にそれぞれ接合されている。
【００２４】
また、膜電極構造体７の−Ｙ側にはセパレータ１１が設けられ、膜電極構造体７の＋Ｙ側にはセパレータ１２が設けられている。セパレータ１１，１２は、膜電極構造体７の外枠部材７ａに対応して、外形がＹ方向視で略矩形状に形成された金属板部材であり、例えばプレス加工により形成されている。セパレータ１１，１２には、一対のセル電圧検出用の出力端子１５が＋Ｚ側に延設されている。
【００２５】
セパレータ１１におけるアノード電極５に対向する面には、アノード電極５に水素含有ガスを供給および排出するための第一ガス流路１３が設けられている。第一ガス流路１３は、例えばゴム等からなるシール部材１３ａによって囲まれている。
第一ガス流路１３の（＋Ｘ，＋Ｚ）側には、後述する第一ガス入口通路３１と連通するセルブリッジ１３ｂが形成されている。また、第一ガス流路１３の（−Ｘ，−Ｚ）側には、後述する第一ガス出口通路３２（請求項の「反応ガス排出連通孔」に相当。）と連通するセルブリッジ１３ｃが形成されている。
【００２６】
また、セパレータ１２におけるカソード電極６に対向する面には、カソード電極６に酸素含有ガスを供給および排出するための第二ガス流路１４が設けられている。
第二ガス流路１４は、第一ガス流路１３と同様に、例えばゴム等からなるシール部材１４ａによって囲まれている。
第二ガス流路１４の（−Ｘ，＋Ｚ）側には、後述する第二ガス入口通路３３と連通するセルブリッジ１４ｂが形成されている。また、第二ガス流路１４の（＋Ｘ，−Ｚ）側には、後述する第二ガス出口通路３４（請求項の「反応ガス排出連通孔」に相当。）と連通するセルブリッジ１４ｃが形成されている。
【００２７】
隣り合う単位セル２のセパレータ１１とセパレータ１２とが相互に対向する面には、各単位セル２を冷却するための冷却水（冷媒）が流れる冷媒流路１６が形成されている。冷媒流路１６は、例えばゴム等からなるシール部材１６ａによって囲まれており、後述する冷媒通路３５，３６と連通している。
【００２８】
単位セル２を構成する膜電極構造体７およびセパレータ１１，１２には、第一ガス入口通路３１、第一ガス出口通路３２、第二ガス入口通路３３、第二ガス出口通路３４および冷媒通路３５，３６の各通路が形成されている。
第一ガス入口通路３１は、水素含有ガスを通過させるための通路であり、単位セル２の（＋Ｘ，＋Ｚ）方向の角部に設けられている。第一ガス出口通路３２は、発電に供された後の水素含有ガスを通過させるための通路であり、第一ガス入口通路３１の対角位置である単位セル２の（−Ｘ，−Ｚ）方向の角部に設けられている。第一ガス入口通路３１は、セルブリッジ１３ｂを介して第一ガス流路１３に連通している。また、第一ガス出口通路３２は、セルブリッジ１３ｃを介して第一ガス流路１３に連通している。水素含有ガスは、第一ガス入口通路３１、セルブリッジ１３ｂ、第一ガス流路１３、セルブリッジ１３ｃ、第一ガス出口通路３２の順に流通する。
【００２９】
第二ガス入口通路３３は、酸素含有ガスを通過させるための通路であり、単位セル２の（−Ｘ，＋Ｚ）方向の角部に設けられている。第二ガス出口通路３４は、発電に供された後の酸素含有ガスを通過させるための通路であり、第二ガス入口通路３３の対角位置である単位セル２の（＋Ｘ，−Ｚ）方向の角部に設けられている。第二ガス入口通路３３はセルブリッジ１４ｂを介して第二ガス流路１４に連通している。また、第二ガス出口通路３４は、セルブリッジ１４ｃを介して第二ガス流路１４に連通している。酸素含有ガスは、第二ガス入口通路３３、セルブリッジ１４ｂ、第二ガス流路１４、セルブリッジ１４ｃ、第二ガス出口通路３４の順に流通する。
【００３０】
冷媒通路３５，３６は、冷却水を通過させるための通路であり、第一ガス入口通路３１と第二ガス出口通路３４との間、および第二ガス入口通路３３と第一ガス出口通路３２との間にそれぞれ設けられている。例えば、一方の冷媒通路３５が入口通路、他方の冷媒通路３６が出口通路となっており、冷媒通路３５，３６はセパレータ１１とセパレータ１２とが相互に対向する面に形成された冷媒流路１６と連通している。
【００３１】
図２に示すように、単位セル２が積層されて形成された積層体３の＋Ｙ側および−Ｙ側には、一対のターミナルプレート２１ａ，２１ｂが対向配置されている。ターミナルプレート２１ａ，２１ｂは、例えば銅等の金属により、Ｙ方向視の外形が積層体３と略同一に形成されている。ターミナルプレート２１ａ，２１ｂは、各単位セル２と電気的に接続されており、端子２２を介して各単位セル２の電力を外部に引き出している。ターミナルプレート２１ａ，２１ｂには、単位セル２と同様に、第一ガス入口通路３１、第一ガス出口通路３２、第二ガス入口通路３３、第二ガス出口通路３４および冷媒通路３５，３６の各通路が形成されている。
【００３２】
一対のターミナルプレート２１ａ，２１ｂの＋Ｙ側および−Ｙ側には、一対の絶縁プレート２３ａ，２３ｂが対向配置されている。絶縁プレート２３ａ，２３ｂは、例えばフェノール樹脂等の絶縁材料により、Ｙ方向視の外形が積層体３と略同一に形成されている。絶縁プレート２３ａ，２３ｂは、ターミナルプレート２１ａ，２１ｂからの電力の漏洩を防止している。一対の絶縁プレート２３ａ，２３ｂには、単位セル２と同様に、第一ガス入口通路３１、第一ガス出口通路３２、第二ガス入口通路３３、第二ガス出口通路３４および冷媒通路３５，３６の各通路が形成されている。
【００３３】
一対の絶縁プレート２３ａ，２３ｂの＋Ｙ側および−Ｙ側には、一対のエンドプレート２５ａ，２５ｂが対向配置されている。エンドプレート２５ａ，２５ｂは、例えば鉄やアルミ等の金属により、Ｙ方向視の外形が積層体３よりも大きく形成されている。
＋Ｙ側のエンドプレート２５ａには、単位セル２と同様に、第一ガス入口通路３１、第一ガス出口通路３２、第二ガス入口通路３３、第二ガス出口通路３４および冷媒通路３５，３６の各通路が形成されている。
【００３４】
−Ｙ側のエンドプレート２５ｂには、第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４が形成されている。−Ｙ側のエンドプレート２５ｂには、第一ガス入口通路３１、第二ガス入口通路３３および冷媒通路３５，３６の各通路は形成されておらず、前記各通路の−Ｙ側を閉塞している。
【００３５】
図４は、Ａ−Ａ線に沿った断面図である。なお、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂに形成された第一ガス出口通路３２（図２参照）および第二ガス出口通路３４は同一構造である。したがって、以下では、第二ガス出口通路３４について説明をし、第一ガス出口通路３２については説明を省略する。
図４に示すように、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂの第二ガス出口通路３４は、Ｙ方向視で略矩形状に形成された貫通孔３７の内側面を覆うカラー３８により形成されている。
エンドプレート２５ｂの貫通孔３７は、外形が第二ガス出口通路３４よりも大きく形成されている。貫通孔３７の内側面には、Ｙ方向の略中央に、貫通孔３７の内側に突出した凸部３７ａが全周に渡って形成されている。
【００３６】
カラー３８は、Ｙ方向視で略矩形枠状の部材であり、例えば樹脂により形成されている。カラー３８の枠内の開口は、第二ガス出口通路３４となっている。カラー３８の外側面には、Ｙ方向の略中央に、貫通孔３７の凸部３７ａに対応した凹部３８ａが全周に渡って形成されている。貫通孔３７の凸部３７ａとカラー３８の凹部３８ａとを嵌合することで、貫通孔３７にカラー３８が装着される。
【００３７】
一対のエンドプレート２５ａ，２５ｂは、不図示のタイロッド等により連結されることで、各単位セル２、ターミナルプレート２１ａ，２１ｂおよび絶縁プレート２３ａ，２３ｂの各部材を積層および圧縮した状態で保持している。各部材が積層されることで、燃料電池スタック１内には、Ｙ方向に沿った第一ガス入口通路３１、第一ガス出口通路３２、第二ガス入口通路３３、第二ガス出口通路３４および冷媒通路３５，３６の各通路が形成される。
【００３８】
図１に示すように、＋Ｙ側のエンドプレート２５ａの＋Ｙ側には、ガスマニホールド１０ａ〜１０ｄと、一対の冷媒配管（不図示）とが配置されている。
ガスマニホールド１０ａ，１０ｂは、それぞれ第一ガス入口通路３１および第一ガス出口通路３２（いずれも図２参照）と連通している。水素含有ガスは、ガスマニホールド１０ａから第一ガス入口通路３１に導入された後、単位セル２内の第一ガス流路１３（図３参照）を通過し、第一ガス出口通路３２からガスマニホールド１０ｂ（請求項の「反応ガスが排出されるガスマニホールド」に相当。）に排出される。
【００３９】
ガスマニホールド１０ｃ，１０ｄは、それぞれ第二ガス入口通路３３および第二ガス出口通路３４（いずれも図２参照）と連通している。酸素含有ガスは、ガスマニホールド１０ｃから第二ガス入口通路３３に導入された後、単位セル２内の第二ガス流路１４（図３参照）を通過し、第二ガス出口通路３４からガスマニホールド１０ｄ（請求項の「反応ガスが排出されるガスマニホールド」に相当。）に排出される。
【００４０】
第一ガス出口通路３２に接続されたガスマニホールド１０ｂおよび第二ガス出口通路３４に接続されたガスマニホールド１０ｄには、不図示の分岐配管を介して不図示のキャッチタンクが接続されている。また、キャッチタンクには、不図示の水排出弁が設けられている。キャッチタンクは、第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４内に発生する後述の滞留水を貯水している。水排出弁は、キャッチタンク内の貯水量が規定値以上となったときに開放されて滞留水を外部に排出している。
【００４１】
一対の冷媒配管は、それぞれ冷媒通路３５，３６に接続されている。冷媒は、一方の冷媒配管から入口側の冷媒通路３５に導入された後、単位セル２間の冷媒流路１６を通過し、出口側の冷媒通路３６から他方の冷媒配管に排出される。
【００４２】
（貯水部）
図２に示すように、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂの−Ｙ側には、貯水部４０（４０ａ，４０ｂ）が二箇所に設けられている。
第一ガス出口通路３２を閉塞する貯水部４０ａは、第一ガス出口通路３２内の滞留水を貯水する機能を有している。第一ガス出口通路３２内の滞留水は、例えば結露等による水やカソード電極６側（図３参照）から膜電極構造体７（図３参照）を透過した生成水により発生する。
第二ガス出口通路３４を閉塞する貯水部４０ｂは、第二ガス出口通路３４内の滞留水を貯水する機能を有している。第二ガス出口通路３４内の滞留水は、カソード電極６（図３参照）側で、酸素含有ガスの酸素と水素イオンおよび電子が反応して生成された生成水により発生する。
【００４３】
以下、貯水部４０について説明する。なお、第一ガス出口通路３２を閉塞する貯水部４０ａおよび第二ガス出口通路３４を閉塞する貯水部４０ｂは同一構造である。したがって、以下では、第二ガス出口通路３４を閉塞する貯水部４０ｂについて説明をし、第一ガス出口通路３２を閉塞する貯水部４０ａについては説明を省略する。
図２に示すように、本実施形態の貯水部４０ｂは、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂの第二ガス出口通路３４を閉塞する貯水部材４１により形成されている。
【００４４】
図４に示すように、貯水部材４１は、例えばアルミ等の金属や樹脂等により形成された部材であり、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂの−Ｙ側に配置される有底の貯水筒部４２と、貯水筒部４２の開口に形成されたフランジ部４３とを備えている。
貯水筒部４２は、Ｙ方向視で第二ガス出口通路３４の形状に対応した略矩形状に形成されている。貯水筒部４２は、開口が第二ガス出口通路３４と接続されて連通している。貯水筒部４２の内側面は、後述する−Ｚ側面４２ａ（請求項の「貯水部の最下面」に相当。）を除いて、第二ガス出口通路３４に沿うように形成されている。
【００４５】
貯水筒部４２は、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂの−Ｙ側において、−Ｙ側に所定の深さを有するように、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂの−Ｙ側に突出して形成されている。貯水筒部４２の容積は、第二ガス出口通路３４内の滞留水（すなわち燃料電池スタック１により生成される生成水）の量により決定されており、貯水筒部４２の−Ｙ側の深さが深いほど多くの滞留水を貯水できる。
【００４６】
貯水筒部４２の−Ｚ側面４２ａは、ＸＹ面に対して略平行に形成されている。また、貯水部４０と第二ガス出口通路３４との連結部において、貯水筒部４２の−Ｚ側面４２ａ（請求項の「貯水部の最下面」に相当。）は、第二ガス出口通路３４の−Ｙ側端部における−Ｚ側面３４ａ（請求項の「反応ガス排出連通孔の重力方向の最下部」に相当。）よりも＋Ｚ側において、所定高さｈだけ高い位置に配置されるように形成されている。なお、貯水筒部４２の−Ｚ側面４２ａを、第二ガス出口通路３４の−Ｙ側端部における−Ｚ側面３４ａよりも＋Ｚ側において、所定高さｈだけ高い位置に配置したときの効果については後述する。
【００４７】
フランジ部４３は、Ｙ方向視で略矩形状をしており、貯水筒部４２の＋Ｙ側の開口縁部から外側に張り出して形成されている。フランジ部４３の四隅には、Ｙ方向に貫通するボルト挿通孔４３ａが形成されている。それぞれのボルト挿通孔４３ａには、ボルト２９が挿通されており、各ボルト２９が−Ｙ側のエンドプレート２５ｂに締結固定されることで、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂに貯水部材４１が固定されている。
【００４８】
フランジ部４３とカラー３８との間には、シール部材４５が配置されている。シール部材４５は、例えばゴム等によりＹ方向視で略環状に形成された部材である。シール部材４５は、第二ガス出口通路３４の外側であって、フランジ部４３のボルト挿通孔４３ａよりも内側に配置可能な大きさに形成されている。シール部材４５を介して貯水部材４１を−Ｙ側のエンドプレート２５ｂに締結固定することにより、貯水部材４１と−Ｙ側のエンドプレート２５ｂとの間から、貯水部４０ｂに貯水された滞留水が漏洩するのを防止している。
【００４９】
（貯水部の作用）
図５は、燃料電池スタック１を燃料電池自動車Ｖのエンジンルーム内に搭載したときの説明図である。なお、図５では、燃料電池自動車Ｖが、ほぼ水平な平坦路Ｒ１を走行している状態を図示している。
図６は、燃料電池自動車Ｖが、水平面Ｈに対して傾斜角度αを有するバンク路面Ｒ２を走行しているときの説明図である。図６に示すように、バンク路面Ｒ２は、車両右側から車両左側に向かって下方に角度αだけ傾斜した路面である。図５および図６では、説明をわかりやすくするために、貯水部４０ｂの大きさを誇張して表現している。
以下に、貯水部４０の作用について説明する。なお、第一ガス出口通路３２を閉塞する貯水部４０ａおよび第二ガス出口通路３４を閉塞する貯水部４０ｂの作用は同一である。したがって、以下では、第二ガス出口通路３４を閉塞する貯水部４０ｂの作用についてのみ説明をし、第一ガス出口通路３２を閉塞する貯水部４０ａの作用については説明を省略する。
【００５０】
図５に示すように、上述のように形成された燃料電池スタック１は、例えば燃料電池自動車Ｖのエンジンルーム内に搭載される。本実施形態では、燃料電池スタック１は、Ｘ方向を車両前後方向に、Ｙ方向を車両左右方向に、Ｚ方向を車両上下方向（すなわち重力方向上下方向）にそれぞれ一致させ、＋Ｘ側が車両後側、＋Ｙ側が車両右側、＋Ｚ側が車両上側を向くように搭載されている。なお、以下の説明では、車両前後方向を単に前後方向、車両左右方向を単に左右方向、車両上下方向を単に上下方向ということがある。
【００５１】
図６に示すように、燃料電池自動車Ｖが傾斜角度αを有するバンク路面Ｒ２を走行すると、バンク路面Ｒ２の傾斜角度αに対応して、燃料電池自動車Ｖが右側から左側に向かって重力方向下方に角度αだけ傾斜する。このとき、燃料電池自動車Ｖに搭載された燃料電池スタック１および燃料電池スタック１のＹ方向に沿って形成された第二ガス出口通路３４も、＋Ｙ側から−Ｙ側に向かって重力方向下方に角度αだけ傾斜する。
【００５２】
図７は、第二ガス出口通路３４内の滞留水Ｗの説明図である。なお、図７では、極座標軸に水平面Ｈを二点鎖線で図示している。
図７に示すように、第二ガス出口通路３４が＋Ｙ側から−Ｙ側に向かって、水平面Ｈに対して重力方向下方に角度αだけ傾斜すると、第二ガス出口通路３４内の滞留水Ｗは、重力によって第二ガス出口通路３４内を＋Ｙ側から−Ｙ側に向かって移動する。
【００５３】
ここで、従来技術では、燃料電池自動車Ｖの傾斜時に、滞留水Ｗの水位が高い場合には、セルブリッジ１４ｂの閉塞される単位セル２が多数にのぼる可能性があった。
しかし、本実施形態では、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂには、第二ガス出口通路３４と連通し、−Ｙ側に深さを有する貯水部４０ｂが設けられている。このため、第二ガス出口通路３４内を＋Ｙ側から−Ｙ側に向かって移動した滞留水Ｗは、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂによって塞き止められることなく、貯水部４０ｂの貯水部材４１内に移動して貯水される。これにより、−Ｙ側の第二ガス出口通路３４内における滞留水Ｗの水位の上昇は、貯水部４０ｂに貯水された滞留水Ｗの体積に対応して抑制され、滞留水Ｗの上方には空間が形成される。したがって、滞留水Ｗによって第二ガス出口通路３４およびセパレータ１２とカソード電極６との間のセルブリッジ１４ｂ（図３参照）が閉塞される単位セル２を少数に抑えることができるか、またはゼロにすることができる。
【００５４】
また、燃料電池自動車Ｖがバンク路面Ｒ２を走行後、水平な平坦路Ｒ１（図５参照）を走行すると、路面が傾斜したバンク路面Ｒ２から水平な平坦路Ｒ１に変化するのに対応して、燃料電池自動車Ｖの姿勢が傾斜状態から水平状態に変化する。このとき、燃料電池自動車Ｖに搭載された燃料電池スタック１および燃料電池スタック１のＹ方向に沿って形成された第二ガス出口通路３４も、傾斜状態（図７に示す状態）から水平状態（図４に示す状態）に変化する。
【００５５】
このとき、貯水部４０ｂ内の滞留水Ｗは、燃料電池自動車Ｖの姿勢変化によって第二ガス出口通路３４内に還流される。ここで、貯水部４０ｂの貯水筒部４２の内側面のうち、重力方向の最下面である−Ｚ側面４２ａは、第二ガス出口通路３４の−Ｙ側端部における重力方向の最下部である−Ｚ側面３４ａよりも＋Ｚ側において、所定高さｈだけ高い位置に配置されている。これにより、貯水部４０ｂ内の滞留水Ｗが、貯水部４０ｂ内に留まるのを抑制できるので、滞留水Ｗを速やかに排出できる。したがって、貯水部４０ｂ内の滞留水Ｗを良好に排出できる。
【００５６】
その後、滞留水Ｗは、第二ガス出口通路３４内を−Ｙ側から＋Ｙ側に向かって移動し、ガスマニホールド１０ｄ（図１参照）に到達した後、ガスマニホールド１０ｄから分岐された不図示のキャッチタンクに貯水される。そして、キャッチタンク内の滞留水Ｗの貯水量が規定値以上となったときに、不図示の水排出弁を開放することで、滞留水Ｗを燃料電池自動車Ｖ（図５参照）の外部に排出できる。
【００５７】
（第一実施形態の変形例）
図８は、燃料電池スタック１を燃料電池自動車Ｖのフロアに形成されたセンタートンネル内に搭載したときの説明図である。なお、図８では、燃料電池自動車Ｖが、ほぼ水平な平坦路Ｒ１を走行している状態を図示している。
図９は、燃料電池自動車Ｖが、水平面Ｈに対して傾斜角度βを有する坂路面Ｒ３を走行しているときの説明図である。図９に示すように、坂路面Ｒ３は、車両後側から車両前側に向かって下方に角度βだけ傾斜した路面である。なお、図８および図９では、説明をわかりやすくするために、貯水部４０の大きさを誇張して表現している。
【００５８】
第一実施形態の燃料電池スタック１は、Ｘ方向を車両前後方向に、Ｙ方向を車両左右方向に、Ｚ方向を車両上下方向にそれぞれ一致させ、＋Ｘ側が車両後側、＋Ｙ側が車両右側、＋Ｚ側が車両上側を向くように搭載されていた。
これに対して、第一実施形態の変形例における燃料電池スタック１は、Ｘ方向を車両左右方向に、Ｙ方向を車両前後方向に、Ｚ方向を車両上下方向にそれぞれ一致させ、＋Ｘ側が車両左側、＋Ｙ側が車両後側、＋Ｚ側が車両上側を向くように搭載されている点で、第一実施形態とは異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成部分については説明を省略する。
【００５９】
図９に示すように、燃料電池自動車Ｖが傾斜角度βを有する坂路面Ｒ３を下って走行すると、坂路面Ｒ３の傾斜角度βに対応して、燃料電池自動車Ｖが後側から前側に向かって重力方向下方に角度βだけ傾斜する。このとき、燃料電池スタック１のＹ方向に沿って形成された第二ガス出口通路３４も、＋Ｙ側から−Ｙ側に向かって重力方向下方に角度βだけ傾斜する。これにより、第二ガス出口通路３４内の滞留水Ｗ（図７参照）は、重力によって＋Ｙ側から−Ｙ側に向かって移動した後、貯水部４０ｂ内に貯水されるため、滞留水Ｗの水位の上昇が抑制される。したがって、第一実施形態と同様に、滞留水Ｗによって第二ガス出口通路３４およびセパレータ１２とカソード電極６との間のセルブリッジ１４ｂ（図３参照）が閉塞されるのが防止される。
【００６０】
また、燃料電池自動車Ｖが坂路面Ｒ３を走行後、図８に示す水平な平坦路Ｒ１を走行すると、燃料電池自動車Ｖの姿勢が傾斜状態から水平状態に変化する。このとき、燃料電池スタック１のＹ方向に沿って形成された第二ガス出口通路３４も、傾斜状態（図７に示す状態）から水平状態（図４に示す状態）に変化する。これにより、貯水部４０内の滞留水Ｗは、燃料電池自動車Ｖの姿勢変化によって第二ガス出口通路３４内に還流され、第二ガス出口通路３４内を−Ｙ側から＋Ｙ側に向かって移動した後、不図示のキャッチタンクおよび不図示の水排出弁を介して燃料電池自動車Ｖの外部に排出される。
【００６１】
（効果）
第一実施形態および第一実施形態の変形例によれば、燃料電池スタック１の−Ｙ側に燃料電池自動車Ｖが傾斜したとき、第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４内の滞留水Ｗは、重力によって−Ｙ側に移動する。ここで、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂの−Ｙ側には、第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４と連通する貯水部４０ａ，４０ｂを設けているので、第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４内を移動した滞留水Ｗは、エンドプレート２５ｂによって第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４内に塞き止められることなく、貯水部４０ａ，４０ｂに移動して貯水される。これにより、第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４の−Ｙ側において、移動した滞留水Ｗにより第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４内の水位が上昇するのを抑制できる。したがって、第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４内の滞留水Ｗにより、第一ガス出口通路３２、第二ガス出口通路３４、第一ガス流路１３および第二ガス流路１４が閉塞されるのを防止できるので、燃料電池スタック１の発電不良が発生するのを防止できる。また、従来技術と同様に、燃料電池スタック１の＋Ｙ側のガスマニホールド１０ｂ，１０ｄのキャッチタンクにより＋Ｙ側のガスマニホールド１０ｂ，１０ｄが貯水部として機能し、不図示のドレインや水排出弁等から第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４内の滞留水Ｗを排出できる。したがって、燃料電池自動車Ｖが傾斜したときであっても、滞留水Ｗによって燃料電池スタック１の発電不良が発生するのを防止できる。
【００６２】
（第二実施形態）
図１０は、第二実施形態の貯水部４０の説明図である。
第一実施形態の燃料電池スタック１は、貯水部４０のシール部材４５が、貯水部材４１のフランジ部４３とカラー３８との間に配置されており、第二ガス出口通路３４の外側で滞留水の漏洩を防止していた（図４参照）。
これに対して、第二実施形態の燃料電池スタック１は、貯水部４０のシール部材４５が、貯水部材４１の貯水筒部４２と絶縁プレート２３ｂとの間に配置されており、第二ガス出口通路３４の内側で滞留水の漏洩を防止している点で、第一実施形態とは異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成部分については説明を省略する。
【００６３】
図１０に示すように、−Ｙ側の絶縁プレート２３ｂは、エンドプレート２５ｂの貫通孔３７の内側面を覆う筒状部２４を備えている。筒状部２４は、−Ｙ側の絶縁プレート２３ｂと一体成型されており、−Ｙ側に突出して形成されている。筒状部２４の外側面は、貫通孔３７の内側面に沿うようにＹ方向視で略矩形状に形成されている。
貯水部材４１の貯水筒部４２の外側面は、絶縁プレート２３ｂの筒状部２４の内側面に沿うように、Ｙ方向視で略矩形状に形成されている。貯水筒部４２の開口部側は、絶縁プレート２３ｂの筒状部２４内に挿入配置されている。これにより、貯水部材４１の貯水筒部４２の−Ｚ側面４２ａは、第二ガス出口通路３４の−Ｙ側端部における−Ｚ側面３４ａよりも＋Ｚ側において、所定高さｈだけ高い位置に配置される。
貯水筒部４２の開口部よりも−Ｙ側には、貯水筒部４２の外側に張り出すフランジ部４３が形成されている。
【００６４】
絶縁プレート２３ｂの筒状部２４と、貯水部材４１の貯水筒部４２の開口部側との間には、シール部材４５が配置されている。シール部材４５により、絶縁プレート２３ｂの筒状部２４と貯水部材４１の貯水筒部４２との間から、貯水部４０ｂに貯水された滞留水が燃料電池スタック１の外部に漏洩するのを防止している。
【００６５】
（第二実施形態の効果）
第二実施形態によれば、筒状部２４は、貫通孔３７内に挿入配置されるので、貯水筒部４２の−Ｚ側面４２ａが第二ガス出口通路３４の−Ｚ側面３４ａよりも必ず＋Ｚ側において、所定高さｈだけ高い位置に配置される。したがって、滞留水が貯水部４０ｂ内に留まるのを防止し、滞留水をより速やかに排出できる。さらに、カラー３８を廃止できるので、発電不良が発生するのを防止できる燃料電池スタック１を低コストに形成できる。
【００６６】
（第三実施形態）
図１１は、第三実施形態の貯水部４０の説明図である。
第一実施形態の燃料電池スタック１は、貯水部４０が貯水部材４１により形成されていた（図４参照）。
これに対して、第三実施形態の燃料電池スタック１は、貯水部４０が絶縁プレート２３ｂに一体成型された筒状部２４により形成されている点で、第一実施形態とは異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成部分については説明を省略する。
【００６７】
図１１に示すように、本実施形態の貯水部４０ｂは、第二ガス出口通路３４を閉塞し、−Ｙ側の絶縁プレート２３ｂと一体成型された有底の筒状部２４により形成されている。筒状部２４は、開口が第二ガス出口通路３４と接続されて連通している。
筒状部２４の外側面は、貫通孔３７の内側面に沿うようにＹ方向視で略矩形状に形成されており、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂの貫通孔３７に挿入配置されている。筒状部２４は、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂの−Ｙ側において、−Ｙ側に所定の深さを有するように、−Ｙ側のエンドプレート２５ｂの−Ｙ側に突出して形成されている。筒状部２４の−Ｚ側面２４ａは、第二ガス出口通路３４の−Ｙ側端部における−Ｚ側面３４ａよりも＋Ｚ側において、所定高さｈだけ高い位置に配置されている。
【００６８】
（第三実施形態の効果）
第三実施形態によれば、貯水部４０が絶縁プレート２３ｂに一体成型された筒状部２４により形成されているので、第一実施形態のように貯水部材４１およびシール部材４５等（いずれも図４参照）を設けることなく貯水部４０を形成できる。このように、新規に部品を設けることなく貯水部４０を形成できるので、発電不良が発生するのを防止できる燃料電池スタック１を低コストに形成できる。また、貯水部４０と絶縁プレート２３ｂとを一体成型することで、貯水部４０と第二ガス出口通路３４とを一体的に連通することができる。したがって、貯水部４０と第二ガス出口通路３４との間から滞留水が漏洩するのを確実に防止できる。
【００６９】
（第四実施形態）
図１２は、第四実施形態の貯水部４０の説明図である。
第一実施形態の燃料電池スタック１は、貯水部４０の最下面となる−Ｚ側面４２ａがＸＹ面（すなわち水平面）と略平行になるように形成されていた（図４参照）。
これに対して、第四実施形態の燃料電池スタック１は、貯水部４０の最下面となる−Ｚ側面４２ａがＸＹ面に対して傾斜するように形成されている点で、第一実施形態とは異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成部分については説明を省略する。
【００７０】
図１２に示すように、本実施形態の貯水部４０ｂは、貯水筒部４２の−Ｚ側面４２ａが、（＋Ｚ，−Ｙ）側から（−Ｚ，＋Ｙ）側に傾斜する傾斜面となっている。貯水筒部４２の−Ｚ側面４２ａにおける（＋Ｚ，−Ｙ）側は、第二ガス出口通路３４の−Ｚ側面３４ａよりも＋Ｚ側において、所定高さｈだけ高い位置に配置されるように形成されている。貯水筒部４２の−Ｚ側面４２ａは、ＸＹ面（すなわち水平面）と略平行な第二ガス出口通路３４の−Ｚ側面３４ａに対して、傾斜角度γを有するように形成されている。
【００７１】
（第四実施形態の効果）
第四実施形態によれば、貯水部４０の内側面のうち、重力方向の最下面となる−Ｚ側面４２ａを、（＋Ｚ，−Ｙ）側から（−Ｚ，＋Ｙ）側に傾斜する傾斜面とすることで、燃料電池自動車Ｖが水平に戻ったときに、貯水部４０内の滞留水Ｗ（図７参照）を傾斜面に沿って勢いよく排出できる。したがって、滞留水Ｗが貯水部４０から第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４に還流されずに貯水部４０に留まるのを抑制し、貯水部４０内の滞留水Ｗを確実に排出できる。
【００７２】
（第五実施形態）
図１３は、第五実施形態の貯水部４０の説明図である。
図１４は、＋Ｙ側から見たときの第五実施形態の貯水部４０の説明図である。
第一実施形態の燃料電池スタック１は、貯水部４０が、Ｙ方向視で第二ガス出口通路３４の形状に対応した略矩形状に形成されていた。
これに対して、第五実施形態の燃料電池スタック１は、貯水部４０が、Ｙ方向視で第二ガス出口通路３４の形状に対応した略矩形状に形成されており、かつ貯水部４０の内部が仕切り壁４７により複数の空間に仕切られている点で、第一実施形態とは異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成部分については説明を省略する。
【００７３】
図１３に示すように、仕切り壁４７は、貯水筒部４２の内部において、貯水筒部４２の開口から底部にわたって形成されている。また、図１４に示すように、仕切り壁４７は、貯水筒部４２の内部において、Ｘ方向およびＺ方向にそれぞれ略等間隔に二個ずつ、Ｙ方向視で略格子状に配置されている。仕切り壁４７により、貯水筒部４２の内部は、＋Ｙ方向に開口する複数（本実施形態では９個）の空間（以下、「分割貯水筒部４９」という。）に仕切られている。各分割貯水筒部４９は、Ｙ方向視の外形が第二ガス出口通路３４の外形よりも小さく形成されている。
【００７４】
（第五実施形態の貯水部４０の作用）
図１５は、第五実施形態の貯水部４０の作用の説明図である。なお、図１５では、説明を分かり易くするために、貯水筒部４２以外の部品の図示を省略している。
燃料電池自動車Ｖが傾斜角度αを有するバンク路面Ｒ２（図６参照）において傾斜した状態で停車すると、第二ガス出口通路３４内の滞留水Ｗは、重力によって第二ガス出口通路３４内を＋Ｙ側から−Ｙ側に向かって移動し、貯水筒部４２の内部に貯留される（図７参照）。さらに、貯水筒部４２の内部に滞留水Ｗが貯留されたままの状態で外気温が氷点下になると、滞留水Ｗが凍結し、貯水筒部４２の内形状に対応した形状の氷Ｉ（図１５参照）が形成される。ここで、貯水筒部４２の内部は、仕切り壁４７によって分割貯水筒部４９に仕切られているので、滞留水Ｗが凍結して形成される氷Ｉは、分割貯水筒部４９に対応した形状に形成される。なお、氷ＩのＹ方向の長さＬ１（図１５参照）は、貯水筒部４２の深さに対応している。
【００７５】
その後、燃料電池自動車Ｖの姿勢が傾斜状態から水平状態に変化すると（図５参照）、図１５に示すように、分割貯水筒部４９（図１４参照）内に形成された略ブロック形状の氷Ｉは、＋Ｙ側の第二ガス出口通路３４（図１３参照）内に排出される。
ここで、各分割貯水筒部４９は、Ｙ方向視の外形が第二ガス出口通路３４の外形よりも小さく形成されているため、氷ＩのＹ方向視の外形も、第二ガス出口通路３４の外形に対応して第二ガス出口通路３４の外形よりも小さく形成される。したがって、氷Ｉは、第二ガス出口通路３４を閉塞することなく、第二ガス出口通路３４内に排出される。
【００７６】
（第五実施形態の効果）
第五実施形態によれば、貯水部４０の内部が仕切り壁４７により複数の分割貯水筒部４９に仕切られるので、貯水部４０内で形成される氷Ｉを細分化でき外形を小さくできる。これにより、貯水部４０から排出された氷Ｉが、第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４を閉塞するのを防止できるので、燃料電池スタック１の発電不良が発生するのを防止できる。なお、貯水筒部４２の深さは、氷ＩのＹ方向の長さＬ１が、Ｙ方向視における第二ガス出口通路３４の最小幅よりも短くなるように設定されているのが好ましい。これにより、氷Ｉが第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４を閉塞するのを確実に防止できる。
【００７７】
（第六実施形態）
図１６は、第六実施形態の貯水部４０の説明図である。なお、図１６は、燃料電池自動車Ｖが水平面Ｈに対して傾斜角度αを有するバンク路面Ｒ２（図６参照）を走行している状態を図示している。
第一実施形態の燃料電池スタック１は、貯水部４０を形成する貯水筒部４２の＋Ｚ側面が、第二ガス出口通路３４の＋Ｚ側面と略面一となるように形成されていた（図４参照）。
これに対して、第六実施形態の燃料電池スタック１は、貯水部４０を形成する貯水筒部４２の＋Ｚ側面が、第二ガス出口通路３４の＋Ｚ側面よりも＋Ｚ側に配置されている点で、第一実施形態とは異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成部分については説明を省略する。
【００７８】
図１６に示すように、貯水筒部４２の＋Ｚ側面４２ｂは、第二ガス出口通路３４の−Ｙ側端部における＋Ｚ側面よりも＋Ｚ側において、所定高さｋだけ高い位置に配置されている。これにより、貯水筒部４２における第二ガス出口通路３４の＋Ｚ側面よりも＋Ｚ側に空間が形成されるので、貯水筒部４２の容積が第一実施形態よりも＋Ｚ側に大きく確保される。
第六実施形態によれば、貯水筒部４２の＋Ｚ側にも滞留水Ｗを貯水できるので、滞留水Ｗの水位の上昇をさらに抑制し、燃料電池スタック１の発電不良が発生するのを防止できる。特に、貯水部４０よりも−Ｙ側のスペースに制約があり、貯水筒部４２のＹ方向の深さが規制されている場合において、貯水筒部４２の容積を多く確保したいときに、本実施形態が有効である。
【００７９】
なお、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００８０】
各実施形態では、第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４の両方に、それぞれ貯水部４０ａ，４０ｂが設けられていたが、第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４の一方にのみ貯水部４０ａ，４０ｂが設けられていてもよい。
【００８１】
燃料電池自動車Ｖに対する燃料電池スタック１の搭載方向は、第一実施形態および第一実施形態の変形例に限定されない。貯水部４０は、燃料電池自動車Ｖが走行および停止時に傾斜可能な方向において、燃料電池自動車Ｖが傾斜したときに、第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４よりも重力方向の下方になるように配置されていればよい。これにより、貯水部４０は、燃料電池自動車Ｖの傾斜時に第一ガス出口通路３２および第二ガス出口通路３４内の滞留水Ｗを貯水できるので、滞留水Ｗの水位の上昇を抑制し、燃料電池スタック１の発電不良が発生するのを防止できる。
【符号の説明】
【００８２】
１・・・燃料電池スタック
３・・・積層体
７・・・膜電極構造体
１０ｂ，１０ｄ・・・ガスマニホールド（反応ガスが排出されるガスマニホールド）
１１，１２・・・セパレータ
２５ａ，２５ｂ・・・エンドプレート
３２・・・第一ガス出口通路（反応ガス排出連通孔）
３４・・・第二ガス出口通路（反応ガス排出連通孔）
３４ａ・・・−Ｚ側面（反応ガス排出連通孔の重力方向の最下部）
４０・・・貯水部
２４ａ，４２ａ・・・−Ｚ側面（貯水部の重力方向の最下面）
４７・・・仕切り壁
４９・・・分割貯水筒部（空間）
Ｖ・・・燃料電池自動車（車両）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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