(57)【要約】【課題】簡単な構成で、端部セルユニットを構成する樹脂枠部材が損傷することを可及的に抑制することを可能にする。【解決手段】燃料電池スタック１０は、樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８を第１セパレータ３０及び第２セパレータ３２で挟持した発電セル１２を備える。積層体１４の積層方向両端には、端部セルユニット１２Ａ、１２Ｂが配置される。端部セルユニット１２Ａを構成する樹脂枠部材５６Ａは、ターミナルプレート１６ａ側に配置される最外端の第１セパレータ３０endに接触する接触面５８ａを有するとともに、前記接触面に５８ａは、逃げ溝６０ａが設けられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜の両側に電極が配設されるとともに、前記電解質膜の外周を周回して樹脂枠部材が設けられる樹脂枠付き電解質・電極構造体と、セパレータとを有する発電セルを備え、複数の前記発電セルが積層される積層体の積層方向両端には、前記発電セルが端部セルユニットとして配置され、各端部セルユニットの外方には、ターミナルプレート、インシュレータ及びエンドプレートが配設される燃料電池スタックであって、
前記端部セルユニットを構成する前記樹脂枠部材は、前記ターミナルプレート側に配置される最外端の前記セパレータに接触する接触面を有するとともに、
前記接触面には、最外端の前記セパレータとの間に隙間を形成する逃げ溝が設けられ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記載の燃料電池スタックにおいて、前記接触面は、前記電極を周回して設けられるとともに、
前記逃げ溝には、リング状の弾性部材が配置され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又は２記載の燃料電池スタックにおいて、各インシュレータは、それぞれ前記積層体に向かって開口される凹部を設け、前記凹部には、少なくとも断熱部材及び前記ターミナルプレートが収容されるとともに、
前記逃げ溝は、前記凹部の外周を周回して形成され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】
本発明は、電解質膜の両側に電極が配設されるとともに、前記電解質膜の外周を周回して樹脂枠部材が設けられる樹脂枠付き電解質・電極構造体と、セパレータとを有する発電セルを備え、複数の前記発電セルが積層される積層体を設ける燃料電池スタックに関する。
【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電解質膜の一方の面側にアノード電極が、他方の面側にカソード電極が、それぞれ配設された電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を備えている。電解質膜・電極構造体は、セパレータ（バイポーラ板）によって挟持されることにより、発電セルを構成している。燃料電池は、通常、所定の数の発電セルが積層されることにより、例えば、車載用燃料電池スタックとして燃料電池車両（燃料電池電気自動車等）に組み込まれている。
【０００３】
電解質膜・電極構造体では、一方の電極が固体高分子電解質膜よりも小さな外形寸法に設定されるとともに、他方の電極が前記固体高分子電解質膜と同一の外形寸法に設定される、所謂、段差ＭＥＡを構成する場合がある。
【０００４】
その際、比較的高価な固体高分子電解質膜の使用量を削減させるとともに、薄膜状で強度が低い前記固体高分子電解質膜を保護するために、樹脂枠部材を組み込んだ樹脂枠付きＭＥＡが採用されている。この種の技術として、例えば、特許文献１に開示されている燃料電池用樹脂枠付き電解質膜・電極構造体及び燃料電池スタックが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−９８１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の燃料電池スタックでは、複数の発電セルが積層された積層体の積層方向両端には、ターミナルプレート、インシュレータ及びエンドプレートが配設されている。このため、特に積層体の積層方向両端を構成する発電セル（端部セルユニット）では、積層方向の締結荷重による影響を最も受け易い。従って、端部セルユニットを構成する樹脂枠部材には、割れ等の損傷が発生するという問題がある。
【０００７】
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、端部セルユニットを構成する樹脂枠部材が損傷することを可及的に抑制することが可能な燃料電池スタック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】
【０００８】
本発明に係る燃料電池スタックは、電解質膜の両側に電極が配設されるとともに、前記電解質膜の外周を周回して樹脂枠部材が設けられる樹脂枠付き電解質・電極構造体と、セパレータとを有する発電セルを備えている。複数の発電セルが積層される積層体の積層方向両端には、前記発電セルが端部セルユニットとして配置され、各端部セルユニットの外方には、ターミナルプレート、インシュレータ及びエンドプレートが配設されている。
【０００９】
端部セルユニットを構成する樹脂枠部材は、ターミナルプレート側に配置される最外端のセパレータに接触する接触面を有するとともに、前記接触面には、最外端の前記セパレータとの間に隙間を形成する逃げ溝が設けられている。
【００１０】
また、この燃料電池スタックでは、接触面は、電極を周回して設けられるとともに、逃げ溝には、リング状の弾性部材が配置されることが好ましい。
【００１１】
さらに、各インシュレータは、それぞれ積層体に向かって開口される凹部を設け、前記凹部には、少なくとも断熱部材及びターミナルプレートが収容されるとともに、逃げ溝は、前記凹部の外周を周回して形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、樹脂枠部材は、最外端のセパレータに接触する接触面を有するとともに、前記接触面には、逃げ溝が設けられている。このため、樹脂枠部材は、逃げ溝の両側でセパレータに接触しており、前記樹脂枠部材に偏荷重が作用することを抑制することができる。従って、簡単な構成で、端部セルユニットを構成する樹脂枠部材が損傷すること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】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池スタックの斜視説明図である。
【図２】前記燃料電池スタックの一部分解概略斜視図である。
【図３】前記燃料電池スタックの、図２中、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】前記燃料電池スタックを構成する発電セルの分解斜視説明図である。
【図５】端部セルユニットを構成する樹脂枠付き電解質膜・電極構造体の斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池スタック１０は、複数の発電セル１２が水平方向（矢印Ａ方向）又は重力方向（矢印Ｃ方向）に積層された積層体１４を備え、図示しない車両に搭載される。
【００１５】
積層体１４の積層方向（矢印Ａ方向）一端には、ターミナルプレート１６ａ、インシュレータ（絶縁プレート）１８ａ及びエンドプレート２０ａが外方に向かって、順次、配設される（図２参照）。積層体１４の積層方向他端には、ターミナルプレート１６ｂ、インシュレータ（絶縁プレート）１８ｂ及びエンドプレート２０ｂが外方に向かって、順次、配設される。
【００１６】
図１に示すように、エンドプレート２０ａ、２０ｂは、横長（縦長でもよい）の長方形状を有するとともに、各辺間には、連結バー２４が配置される。各連結バー２４は、両端をエンドプレート２０ａ、２０ｂの内面にボルト２６を介して固定され、複数の積層された発電セル１２に積層方向（矢印Ａ方向）の締め付け荷重を付与する。なお、燃料電池スタック１０では、エンドプレート２０ａ、２０ｂを端板とする筐体を備え、前記筐体内に積層体１４を収容するように構成してもよい。
【００１７】
発電セル１２は、図３及び図４に示すように、樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８が、第１セパレータ３０及び第２セパレータ３２により挟持される。第１セパレータ３０及び第２セパレータ３２は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属薄板を波形にプレス成形して構成される。第１セパレータ３０及び第２セパレータ３２は、金属セパレータに代えて、例えば、カーボンセパレータを用いてもよい。
【００１８】
発電セル１２の長辺方向である矢印Ｂ方向（図４中、水平方向）の一端縁部には、矢印Ａ方向（積層方向）に互いに連通して、酸化剤ガス入口連通孔３４ａ、冷却媒体入口連通孔３６ａ及び燃料ガス出口連通孔３８ｂが設けられる。酸化剤ガス入口連通孔３４ａ、冷却媒体入口連通孔３６ａ及び燃料ガス出口連通孔３８ｂは、矢印Ｃ方向に配列して設けられ、前記酸化剤ガス入口連通孔３４ａは、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給する。冷却媒体入口連通孔３６ａは、冷却媒体を供給し、燃料ガス出口連通孔３８ｂは、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出する。
【００１９】
発電セル１２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、燃料ガス入口連通孔３８ａ、冷却媒体出口連通孔３６ｂ及び酸化剤ガス出口連通孔３４ｂが、矢印Ｃ方向に配列して設けられる。燃料ガス入口連通孔３８ａは、燃料ガスを供給し、冷却媒体出口連通孔３６ｂは、冷却媒体を排出するとともに、酸化剤ガス出口連通孔３４ｂは、酸化剤ガスを排出する。
【００２０】
第１セパレータ３０の樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８に向かう面３０ａには、例えば、矢印Ｂ方向に延在する燃料ガス流路４０が形成される。燃料ガス流路４０は、入口通路部４１ａを介して燃料ガス入口連通孔３８ａと連通するとともに、出口通路部４１ｂを介して燃料ガス出口連通孔３８ｂとに連通する。入口通路部４１ａは、後述する第１シール部材４６により一体成形される島状部を有し、該島状部間に燃料ガス入口連通路が形成される。出口通路部４１ｂは、同様に第１シール部材４６により一体成形される島状部を有し、該島状部間に燃料ガス出口連通路が形成される。
【００２１】
第２セパレータ３２の樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８に向かう面３２ａには、例えば、矢印Ｂ方向に延在する酸化剤ガス流路４２が設けられる。酸化剤ガス流路４２は、入口通路部４３ａを介して酸化剤ガス入口連通孔３４ａと連通するとともに、出口通路部４３ｂを介して酸化剤ガス出口連通孔３４ｂとに連通する。入口通路部４３ａは、後述する第２シール部材４８により一体成形される島状部を有し、該島状部間に酸化剤ガス入口連通路が形成される。出口通路部４３ｂは、同様に第２シール部材４８により一体成形される島状部を有し、該島状部間に酸化剤ガス出口連通路が形成される。
【００２２】
互いに隣接する第１セパレータ３０の面３０ｂと第２セパレータ３２の面３２ｂとの間には、冷却媒体入口連通孔３６ａと冷却媒体出口連通孔３６ｂとに連通する冷却媒体流路４４が形成される。冷却媒体流路４４は、燃料ガス流路４０が形成された第１セパレータ３０の裏面形状と、酸化剤ガス流路４２が形成された第２セパレータ３２の裏面形状とが重なり合って形成される。
【００２３】
第１セパレータ３０の面３０ａ、３０ｂには、この第１セパレータ３０の外周端部を周回して、第１シール部材４６が一体化される。第２セパレータ３２の面３２ａ、３２ｂには、この第２セパレータ３２の外周端部を周回して、第２シール部材４８が一体化される。
【００２４】
図３に示すように、第１シール部材４６は、面３０ａ側に設けられ、樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８を構成する樹脂枠部材５６（後述する）に当接する第１凸状シール４６ａを有する。第１シール部材４６は、面３０ｂ側に設けられ、隣接する第２セパレータ３２の第２シール部材４８に当接する二重シールである第２凸状シール４６ｂ及び第３凸状シール４６ｃを有する。第２シール部材４８は、面３２ａ側に設けられ、第１シール部材４６に当接する第４凸状シール４８ａを有する。なお、第４凸状シール４８ａに代えて、第１シール部材４６に凸状シール（図示せず）を設けてもよい。
【００２５】
第１シール部材４６及び第２シール部材４８には、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等の弾性を有するシール部材が用いられる。
【００２６】
樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８は、段差ＭＥＡである電解質膜・電極構造体２８ａを備える。電解質膜・電極構造体２８ａ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（陽イオン交換膜）５０と、前記固体高分子電解質膜５０を挟持するアノード電極５２及びカソード電極５４とを有する。固体高分子電解質膜５０は、フッ素系電解質の他、ＨＣ（炭化水素）系電解質を使用してもよい。
【００２７】
カソード電極５４は、固体高分子電解質膜５０及びアノード電極５２よりも小さな平面寸法（外形寸法）を有する。なお、上記の構成に代えて、アノード電極５２は、固体高分子電解質膜５０及びカソード電極５４よりも小さな平面寸法を有するように構成してもよい。
【００２８】
アノード電極５２は、固体高分子電解質膜５０の一方の面５０ａに接合される第１電極触媒層５２ａと、前記第１電極触媒層５２ａに積層される第１ガス拡散層５２ｂとを設ける。第１電極触媒層５２ａ及び第１ガス拡散層５２ｂは、同一の外形寸法を有するとともに、固体高分子電解質膜５０と同一（又は同一未満）の外形寸法に設定される。
【００２９】
カソード電極５４は、固体高分子電解質膜５０の面５０ｂに接合される第２電極触媒層５４ａと、前記第２電極触媒層５４ａに積層される第２ガス拡散層５４ｂとを設ける。第２電極触媒層５４ａ及び第２ガス拡散層５４ｂは、同一の（又は異なる）外形寸法を有するとともに、固体高分子電解質膜５０の外形寸法よりも小さな外形寸法に設定される。
【００３０】
第１電極触媒層５２ａは、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第１ガス拡散層５２ｂの表面に一様に塗布されて形成される。第２電極触媒層５４ａは、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第２ガス拡散層５４ｂの表面に一様に塗布されて形成される。第１ガス拡散層５２ｂ及び第２ガス拡散層５４ｂは、カーボンペーパ、カーボンクロス等からなる。第１電極触媒層５２ａ及び第２電極触媒層５４ａは、固体高分子電解質膜５０の両方の面５０ａ、５０ｂに形成される。
【００３１】
樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８は、固体高分子電解質膜５０の外周を周回するとともに、アノード電極５２及びカソード電極５４に接合される枠形状の樹脂枠部材５６を備える。樹脂枠部材５６は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＬＣＰ（リキッドクリスタルポリマー）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、又はｍ−ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル樹脂）等で構成される。樹脂枠部材５６は、その他、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）又は変性ポリオレフィンで構成してもよい。
【００３２】
樹脂枠部材５６は、固体高分子電解質膜５０の外周縁部が接合される薄肉状の内側膨出部５６ａと、第１シール部材４６の第１凸状シール４６ａが当接する薄肉状の外側膨出部５６ｂとを有する。
【００３３】
図３に示すように、積層体１４の積層方向両端には、発電セル１２が端部セルユニット１２Ａ、１２Ｂとして配置される。端部セルユニット１２Ａは、ターミナルプレート１６ａ側に配置される一方、端部セルユニット１２Ｂは、ターミナルプレート１６ｂ側に配置される。
【００３４】
端部セルユニット１２Ａ、１２Ｂは、樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８Ａ、２８Ｂが、第１セパレータ３０及び第２セパレータ３２により挟持される。樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８Ａは、樹脂枠部材５６Ａを備える。樹脂枠部材５６Ａは、ターミナルプレート１６ａ側に配置される最外端の第１セパレータ３０endに、前記樹脂枠部材５６Ａの一部が接触する接触面５８ａを有する。
【００３５】
接触面５８ａは、図３及び図５に示すように、樹脂枠部材５６Ａの厚さを大きくした肉厚部５６ｃの先端に設けられるとともに、前記接触面５８ａには、第１セパレータ３０endとの間に隙間を形成する断面矩形状の逃げ溝６０ａが設けられる。なお、逃げ溝６０ａの断面形状は、特に限定されるものではない。後述する逃げ溝６０ｂも同様である。図５に示すように、接触面５８ａは、電解質膜・電極構造体２８ａを周回して設けられるとともに、逃げ溝６０ａには、リング状の弾性部材、例えば、Ｏリング６２ａが配置される。
【００３６】
図３に示すように、樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８Ｂは、樹脂枠部材５６Ｂを備える。樹脂枠部材５６Ｂは、ターミナルプレート１６ｂ側に配置される最外端の第２セパレータ３２endに、前記樹脂枠部材５６Ｂの一部が接触する接触面５８ｂを有する。
【００３７】
接触面５８ｂは、樹脂枠部材５６Ｂの厚さを大きくした肉厚部５６ｄの先端に設けられるとともに、前記接触面５８ｂには、第２セパレータ３２endとの間に隙間を形成する逃げ溝６０ｂが設けられる。接触面５８ｂは、電解質膜・電極構造体２８ａを周回して設けられるとともに、逃げ溝６０ｂには、リング状の弾性部材、例えば、Ｏリング６２ｂが配置される。
【００３８】
図２に示すように、ターミナルプレート１６ａ、１６ｂの略中央には、積層方向外方に延在する端子部６４ａ、６４ｂが設けられる。端子部６４ａ、６４ｂは、絶縁性筒体６６ａ、６６ｂに挿入されてインシュレータ１８ａ、１８ｂの孔部６８ａ、６８ｂ及びエンドプレート２０ａ、２０ｂの孔部７０ａ、７０ｂを貫通して前記エンドプレート２０ａ、２０ｂの外部に突出する。
【００３９】
インシュレータ１８ａ、１８ｂは、絶縁性材料、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）やフェノール樹脂等で形成されている。インシュレータ１８ａ、１８ｂの中央部には、積層体１４に向かって開口される凹部７２ａ、７２ｂが形成され、前記凹部７２ａ、７２ｂは、孔部６８ａ、６８ｂに連通する。
【００４０】
図２及び図３に示すように、凹部７２ａには、ターミナルプレート１６ａ及び断熱部材７８ａが収容される一方、凹部７２ｂには、ターミナルプレート１６ｂ及び断熱部材７８ｂが収容される。断熱部材７８ａは、一対の第１断熱部材８０ａ間に第２断熱部材８２ａが配設される。第１断熱部材８０ａは、例えば、平坦な形状を有するカーボンプレートで構成されるとともに、第２断熱部材８２ａは、例えば、波板状の金属製のプレートで構成される。なお、第２断熱部材８２ａは、第１断熱部材８０ａと同一の材料で構成してもよい。
【００４１】
また、断熱部材７８ｂは、上記の断熱部材７８ａと同様に構成されており、同一の構成要素には、同一の参照符号にａに代えてｂを付し、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
図３に示すように、樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８Ａでは、樹脂枠部材５６Ａの接触面５８ａが、インシュレータ１８ａの凹部７２ａの外周を周回する位置に設けられる。インシュレータ１８ａの面、第１セパレータ３０end及び接触面５８ａは、積層方向に沿って重なり合っている。逃げ溝６０ａは、凹部７２ａの外周を周回して形成される。なお、樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８Ｂ側では、上記の樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８Ａ側と同様に構成される。
【００４３】
このように構成される燃料電池スタック１０の動作について、以下に説明する。
【００４４】
先ず、図１に示すように、酸素含有ガス等の酸化剤ガスは、エンドプレート２０ａの酸化剤ガス入口連通孔３４ａに供給される。水素含有ガス等の燃料ガスは、エンドプレート２０ａの燃料ガス入口連通孔３８ａに供給される。純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体は、エンドプレート２０ａの冷却媒体入口連通孔３６ａに供給される。
【００４５】
酸化剤ガスは、図４に示すように、酸化剤ガス入口連通孔３４ａから第２セパレータ３２の酸化剤ガス流路４２に導入される。酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路４２に沿って矢印Ｂ方向に移動し、電解質膜・電極構造体２８ａのカソード電極５４に供給される。
【００４６】
一方、燃料ガスは、燃料ガス入口連通孔３８ａから第１セパレータ３０の燃料ガス流路４０に導入される。燃料ガスは、燃料ガス流路４０に沿って矢印Ｂ方向に移動し、電解質膜・電極構造体２８ａのアノード電極５２に供給される。
【００４７】
従って、各電解質膜・電極構造体２８ａでは、カソード電極５４に供給される酸化剤ガスと、アノード電極５２に供給される燃料ガスとが、第２電極触媒層５４ａ及び第１電極触媒層５２ａ内で電気化学反応により消費されて、発電が行われる。
【００４８】
次いで、カソード電極５４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３４ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。同様に、アノード電極５２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３８ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。
【００４９】
また、冷却媒体入口連通孔３６ａに供給された冷却媒体は、第１セパレータ３０と第２セパレータ３２との間の冷却媒体流路４４に導入された後、矢印Ｂ方向に流通する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体２８ａを冷却した後、冷却媒体出口連通孔３６ｂから排出される。
【００５０】
この場合、本実施形態では、図３に示すように、端部セルユニット１２Ａを構成する樹脂枠付き電解質膜・電極構造体２８Ａは、樹脂枠部材５６Ａを備えている。樹脂枠部材５６Ａは、第１セパレータ３０endに接触する接触面５８ａを有するとともに、前記接触面５８ａには、逃げ溝６０ａが設けられている。
【００５１】
このため、樹脂枠部材５６Ａは、逃げ溝６０ａの両側で第１セパレータ３０に接触しており、実質的に両端支持はり形状を有している。従って、燃料電池スタック１０に積層方向に締結荷重が付与された状態で、樹脂枠部材５６Ａに偏荷重が作用することを抑制することができる。これにより、簡単な構成で、端部セルユニット１２Ａを構成する樹脂枠部材５６Ａが損傷すること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。
【００５２】
さらに、樹脂枠部材５６Ａの逃げ溝６０ａには、Ｏリング６２ａが配置されている。このため、Ｏリング６２ａは、緩衝機能及びガス漏洩阻止機能を有し、発電性能の低下を抑制するとともに、樹脂枠部材５６Ａの肉厚部５６ｃと第１セパレータ３０endとの接触の緩衝効果を有する。なお、端部セルユニット１２Ｂ側においても、同様の効果が得られる。
【００５３】
また、本実施形態では、２枚のセパレータ間に樹脂枠付き電解質膜・電極構造体を挟持したセルユニットを構成し、各セルユニット間に冷却媒体流路を形成する、所謂、各セル冷却構造を採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、３枚以上のセパレータと２枚以上の樹脂枠付き電解質膜・電極構造体を備え、前記セパレータと前記樹脂枠付き電解質膜・電極構造体とを交互に積層したセルユニットを構成し、各セルユニット間に冷却媒体流路を形成する、所謂、間引き冷却構造を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０…燃料電池スタック              １２…発電セル
１４…積層体                        １６ａ、１６ｂ…ターミナルプレート
１８ａ、１８ｂ…インシュレータ      ２０ａ、２０ｂ…エンドプレート
２８、２８Ａ、２８Ｂ…樹脂枠付き電解質膜・電極構造体
２８ａ…電解質膜・電極構造体
３０、３０end、３２、３２end…セパレータ
３４ａ…酸化剤ガス入口連通孔        ３４ｂ…酸化剤ガス出口連通孔
３６ａ…冷却媒体入口連通孔          ３６ｂ…冷却媒体出口連通孔
３８ａ…燃料ガス入口連通孔          ３８ｂ…燃料ガス出口連通孔
４０…燃料ガス流路                  ４２…酸化剤ガス流路
４４…冷却媒体流路                  ４６、４８…シール部材
５０…固体高分子電解質膜            ５２…アノード電極
５４…カソード電極                  ５６、５６Ａ、５６Ｂ…樹脂枠部材
５６ａ…内側膨出部                  ５６ｂ…外側膨出部
５６ｃ、５６ｄ…肉厚部              ５８ａ、５８ｂ…接触面
６０ａ、６０ｂ…逃げ溝              ６２ａ、６２ｂ…Ｏリング
７２ａ、７２ｂ…凹部
７８ａ、７８ｂ、８０ａ、８２ａ…断熱部材
【図１】
2016157601.tif 000003
【図２】
2016157601.tif 000004
【図３】
2016157601.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016157601.tif 000007