JP2002280048A

JP2002280048A - 燃料電池

Info

Publication number: JP2002280048A
Application number: JP2001075283A
Authority: JP
Inventors: Seiji Sano; 誠治佐野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2002-09-27

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の単電池を有する集合セル構造体を複数
有する燃料電池における各集合セル構造体の複数の単電
池間での出力を均一化させた燃料電池の提供。【解決手段】（１）複数の単電池２９を有する集合セ
ル構造体３０を複数有する固体高分子型燃料電池１０で
あって、各集合セル構造体３０の複数の単電池２９に対
して、反応ガスのガス流路２７、２８を直列にかつ往復
するように形成した燃料電池。（２）各集合セル構造体
３０の複数の単電池２９が同一平面内に配置されてい
る。（３）燃料ガスと酸化ガスとは、各集合セル構造体
３０において、互いに対向流れとしてある。（４）冷媒
と酸化ガスとは同方向流れとしてある。（５）各集合セ
ル構造体３０の複数の単電池２９が配置されている面
が、単電池２９の面内配列方向へ偏平である。（６）往
路と復路は隣接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池に関し、
とくに固体高分子電解質型燃料電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体高分子電解質型燃料電池は、イオン
交換膜からなる電解質膜とこの電解質膜の一面に配置さ
れた触媒層および拡散層からなる電極（アノード、燃料
極）および電解質膜の他面に配置された触媒層および拡
散層からなる電極（カソード、空気極）とからなる膜−
電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assem
bly ）と、アノード、カソードに燃料ガス（水素）およ
び酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための反応
ガス流路を形成するセパレータとからセルを構成し、複
数のセルを積層してモジュールとし、モジュールを積層
してモジュール群を構成し、モジュール群のセル積層方
向両端に、ターミナル、インシュレータ、エンドプレー
トを配置してスタックを構成し、スタックをスタックの
外側でセル積層体積層方向に延びる締結部材（たとえ
ば、テンションプレート）にて締め付け、固定したもの
からなる。固体高分子電解質型燃料電池では、アノード
側では、水素を水素イオンと電子にする反応が行われ、
水素イオンは電解質膜中をカソード側に移動し、カソー
ド側では酸素と水素イオンおよび電子（隣りのＭＥＡの
アノードで生成した電子がセパレータを通してくる）か
ら水を生成する反応が行われる。アノード側：Ｈ₂→２Ｈ⁺＋２ｅ^- カソード側：２Ｈ⁺＋２ｅ^-＋（１／２）Ｏ₂→Ｈ₂Ｏ燃料電池で発生するジュール熱およびカソードでの水生
成反応で出る熱を冷却するために、セパレータ間には、
各セル毎にあるいは複数個のセル毎に、冷媒（通常は冷
却水）が流れる冷媒流路が形成されており、そこに冷媒
が流されて燃料電池を冷却している。通常は、１つのセ
パレータ面内に１つの単電池が形成されるが、特開平８
−１７１９２５号公報は、１つのセパレータ面内に複数
の単電池を配置した燃料電池を開示している。そこで
は、燃料ガスや酸化ガス等の反応ガスは、同一面内に配
置された単電池の１つに流入しその単電池全域を流れた
後、つぎの単電池に流れてその単電池全域を流れる、と
いうことを同一面内に配置された全単電池にわたって順
に繰り返しながら、最初に流入した単電池とは別の単電
池から流出していく。同一面内に配置された単電池の１
つから出たガスが往復して再びその単電池に戻るという
流し方にはなっていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の燃料電
池には、つぎの課題がある。単電池での発電反応によっ
て、燃料ガスも酸化ガスも徐々に消費されていくので、
同一面内に配置された複数の単電池では、反応ガスの流
れの上流部に位置する単電池と下流部に位置する単電池
とで、反応ガスの濃度が変わり、下流部に位置する単電
池ほどガス濃度が低下し、発電出力が低下する。したが
って、出力が、複数の単電池が配置された同一面内でば
らつき、安定しない。本発明の目的は、複数の単電池を
有する集合セル構造体を複数有する燃料電池における、
各集合セル構造体の複数の単電池間での出力を均一化さ
せた燃料電池を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。（１）複数の単電池を有する集合セル構造体を複数有
する固体高分子型燃料電池であって、各集合セル構造体
の複数の単電池に対して、反応ガスのガス流路を直列に
かつ往復するように形成した燃料電池。（２）各集合セル構造体の複数の単電池が同一平面内
に配置されている（１）記載の燃料電池。（３）前記反応ガスのガス流路には燃料ガスのガス流
路と酸化ガスのガス流路とがあり、燃料ガスと酸化ガス
とは、各集合セル構造体において、互いに対向流れとし
てある（１）記載の燃料電池。（４）さらに冷媒が流れる冷媒流路を有し、冷媒と酸
化ガスとは同方向流れとしてある（３）記載の燃料電
池。（５）各集合セル構造体の複数の単電池が配置されて
いる面が、単電池の面内配列方向へ偏平である（２）記
載の燃料電池。（６）前記ガス流路の往路と復路が隣接する（１）記
載の燃料電池。

【０００５】上記（１）の燃料電池では、各集合セル構
造体の複数の単電池に対して、反応ガスのガス流路を直
列にかつ往復するように形成したので、各集合セル構造
体の複数の単電池に対して、ガス濃度が均一化し、その
結果、各集合セル構造体の複数の単電池の出力が均一化
する。上記（２）の燃料電池では、各集合セル構造体の
複数の単電池が同一平面内に配置されているので、ガス
流路が簡素化し、かつ燃料電池の、集合セル構造体の積
層方向の長さが、すべての単電池を積層した場合に比べ
て、短くなる。車両などにおける燃料電池搭載スペース
の形状によっては、搭載が有利になる。上記（３）の燃
料電池では、酸化ガス流路のウエット部と燃料ガスのド
ライ部が電解質膜を介して対応し、酸化ガス流路のドラ
イ部と燃料ガスのウエット部が電解質膜を介して対応す
るので、電解質膜を通しての燃料電池の水分布が改善さ
れる。上記（４）の燃料電池では、冷媒が酸化ガスと同
方向に流れるため、酸化ガス入口で酸化ガスは低温の冷
媒で冷却され、飽和蒸気圧も低くなって酸化ガス入口近
傍での電解質膜の乾燥が抑制される。逆に、酸化ガス出
口では酸化ガスは、温度が上昇した冷媒によってあまり
冷却されないため、飽和蒸気圧があがり、フラッディン
グを起こしにくくなる。上記（５）の燃料電池では、単
電池の面内配列方向へ偏平であるため、燃料電池は単電
池の面内配列方向へ偏平となり、車両などにおける燃料
電池搭載スペースの形状によっては、搭載に有利とな
る。上記（６）の燃料電池では、ガス流路の往路と復路
が隣接するため、往路では下流ほど濃度が低く、復路で
は上流ほど濃度が高く、往路と復路の和で見た場合に濃
度が均一化する。たとえば、往路で濃度が１０、９、
８、７、６であり、復路で濃度が５、４、３、２、１で
あるとすると、各単電池で濃度の和はいずれも１１にな
り、均一化している。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の燃料電池を図１
〜図４を参照して、説明する。図中、図１は本発明の実
施例１を示し、図２は本発明の実施例２を示し、図３は
本発明の実施例３を示す。図４〜図６は本発明の何れの
実施例にも共通に適用できる。はじめに、本発明の実施
例１〜実施例３に共通する部分を、図１、図４〜図６を
参照して、説明する。

【０００７】本発明の燃料電池用セパレータが組み付け
られる燃料電池は固体高分子電解質型燃料電池１０であ
る。固体高分子電解質型燃料電池１０は、たとえば燃料
電池自動車に搭載される。ただし、自動車以外に用いら
れてもよい。固体高分子電解質型燃料電池１０は、図５
（図１のＢ方向矢視図）、図６（図１のＡ−Ａ線に沿う
断面図）に示すように、イオン交換膜からなる電解質膜
１１とこの電解質膜１１の一面に配置された触媒層１２
および拡散層１３からなる電極１４（アノード、燃料
極）および電解質膜１１の他面に配置された触媒層１５
および拡散層１６からなる電極１７（カソード、空気
極）とからなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membra
ne-Electrode Assembly ）と、電極１４、１７に燃料ガ
ス（水素）および酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給
するための反応ガス流路２７、２８（燃料ガス流路２７
および酸化ガス流路２８）および燃料電池冷却用の冷媒
（通常は冷却水）が流れる冷媒流路２６を形成するセパ
レータ１８とを重ねてセル（単電池２９）を形成し、該
セルを複数積層してモジュール１９とし、モジュール１
９を積層してモジュール群を構成し、モジュール１９群
のセル積層方向（燃料電池積層方向）両端に、ターミナ
ル２０、インシュレータ２１、エンドプレート２２を配
置してスタック２３を構成し、スタック２３を積層方向
に締め付けスタック２３の外側で燃料電池積層体積層方
向に延びる締結部材２４（たとえば、テンションプレー
ト）とボルト２５で固定したものからなる。

【０００８】本発明実施例では、固体高分子電解質型燃
料電池１０は、複数の単電池２９を有する集合セル構造
体３０を複数有する固体高分子型燃料電池からなる。図
１では、集合セル構造体３０が、同一面内に位置する複
数（図１では５個）の単電池２９から構成され、集合セ
ル構造体３０が複数積層された場合を示している。ただ
し、集合セル構造体３０が、積層した（図１のものを折
り畳んだ構成）複数の単電池から構成されてもよい。以
下の説明では、図１に示したような、集合セル構造体３
０が、同一面内に位置する複数の単電池２９から構成さ
れた場合を例にとる。

【０００９】図６に示すように、集合セル構造体３０の
積層方向に見て、冷媒流路２６は、集合セル構造体毎
に、または複数の集合セル構造体毎（たとえば、モジュ
ール毎）に、設けられる。たとえば、図６では、２つの
集合セル構造体が１モジュールを形成し、モジュール毎
に１つの冷媒流路２６が設けられている。集合セル構造
体３０の積層方向に見て、セパレータ１８は、冷媒流路
２６を有するセパレータ１８Ａと、冷媒流路２６を有さ
ないセパレータ１８Ｂを含む。ただし、全セパレータ１
８に冷媒流路２６を設ける場合はセパレータ１８Ｂはな
い。セパレータ１８Ｂは、燃料ガスと酸化ガスを区画す
る。セパレータ１８Ａは、燃料ガスと酸化ガスを区画す
るとともに、冷却水と、燃料ガスおよび酸化ガスを区画
する。セパレータ１８は、また、隣り合うセルのアノー
ドからカソードに電子が流れる電気の通路をも形成して
いる。集合セル構造体３０の積層方向に見て、セパレー
タ１８は、カーボン板に、または導電性粒子（たとえ
ば、カーボン粒子）を混入して導電性をもたせた樹脂板
に、冷媒流路２６やガス流路２７、２８を形成したもの
からなり、一体成形により形成されているか、または冷
媒流路２６やガス流路２７、２８を形成した金属板を組
み合わせたものからなる。

【００１０】ガスの濃度分布を均一化するために、図１
に示すように、各集合セル構造体３０の複数の単電池２
９に対して、反応ガスのガス流路２７、２８が直列にか
つ往復するように形成されている。具体的には、同じ集
合セル構造体３０を構成する複数（図１では、５個）の
単電池２９に対して、一端の単電池２９の面内の一部
（たとえば、面内の上部）を通ったガス流路はつぎの単
電池２９の面内の一部（たとえば、面内の上部）を通
り、これを順次繰り返して、他端の単電池２９の面内の
一部（たとえば、面内の上部）を通った後、折り返す。
そして、往復の復路では、上記他端の単電池２９の面内
の一部（たとえば、面内の高さ方向中間部）を通ったガ
ス流路はつぎの単電池２０の面内の一部（たとえば、面
内の高さ方向中間部）を通り、これを順次繰り返して、
上記一端の単電池２９の面内の一部（たとえば、面内の
高さ方向中間部）を通った後、折り返す。この往復を少
なくとも１回繰り返す。そして、単電池の面内の全域を
流れた後、流入した単電池と同じ単電池から流出する。

【００１１】図１に示した例では、各集合セル構造体３
０の複数（図１では５個）の単電池２９は同一平面内に
配置されている。すなわち、各集合セル構造体３０で
は、共通の電解質膜１１に対して、複数（図１では５
個）の単電池２９が設けられており、複数（図１では５
個）の単電池２９同士は互いから電気的に絶縁されてい
る。各集合セル構造体３０の複数（図１では５個）の単
電池２９のセパレータ１８も、同じ集合セル構造体３０
の他の単電池２９のセパレータ１８から電気的に絶縁さ
れている。ガス流路２７、２８および冷媒流路２６は、
各集合セル構造体３０の複数（図１では５個）の単電池
２９にわたって、蛇行（ターン）して延び、往復してい
る。

【００１２】水分バランスをよくするために、各集合セ
ル構造体３０において、燃料ガス流路２７を流れる燃料
ガスと酸化ガス流路２８を流れる酸化ガス（通常、酸素
を含むエア）とは、互いに対向流れとしてある。すなわ
ち、燃料ガス中の湿度分布と酸化ガス中の湿度分布が、
電解質膜１１を介して逆分布となるように、燃料ガスと
酸化ガスの入口、出口、およびガス流路を配置してあ
る。したがって、各集合セル構造体３０において、電解
質膜１１を隔てて、燃料ガスの上流部と酸化ガスの下流
部が対応し、燃料ガスの下流部と酸化ガスの上流部が対
応する。たとえば、燃料ガスが集合セル構造体３０の左
上部から流入して１回以上ターンした後左下部から流出
する場合は、酸化ガスは集合セル構造体３０の右下部か
ら流入して１回以上ターンした後右上部から流出する。

【００１３】温度による飽和蒸気圧コントロールによっ
て、酸化ガス下流での水生成を抑制し酸化ガス上流での
ドライアップを抑制するために、冷媒流路２６を流れる
冷媒の流れ方向と、酸化ガス流路２８を流れる酸化ガス
の流れ方向とは、互いに同じ方向にしてある。

【００１４】各集合セル構造体３０の複数の単電池２９
が配置されている面は、単電池２９の面内配列方向へ偏
平であり、電解質膜１１も偏平である。たとえば、単電
池２９が１列に配置されている場合は、その配列方向に
集合セル構造体３０の正面形状が長くなって偏平とな
る。また、単電池２９が横方向にｍ個、縦方向にｎ個、
格子状に配置されている場合はｍとｎの大きい方に長く
なって偏平となる。このように、集合セル構造体３０の
正面形状を、複数の単電池２９の配列を選定することに
よって、適宜に変えることができる。また、ガス流路２
７、２８の往路と復路とは隣接している。

【００１５】本発明の各実施例に共通する部分の作用
は、つぎの通りである。ガスが直列にかつ往復して流れ
るように反応ガス流路２７、２８を設定したことによ
り、往復流れにおける、往路のガス流れ方向と復路のガ
ス流れ方向が対向する。したがって、発電反応で水素、
酸素がそれぞれ消費されて、往路でガス濃度がガス流れ
方向に順次低下していき、復路でもガス濃度がガス流れ
方向に順次低下していく時、ガス濃度大とガス濃度小の
部分が対応するので、往路と復路のガス流路の総合で見
ると、集合セル構造体３０の各領域における、ガス濃度
は均一化し、電池出力が均一化する。

【００１６】これによって、各集合セル構造体３０の複
数の単電池２９に対して、ガス濃度が均一化し、その結
果、各集合セル構造体３０の複数の単電池２９の電池出
力が均一化する。従来は、集合セル構造体の単電池のう
ち、ガス入口側の単電池では１Ｖの出力が出たがガス出
口側の単電池では１Ｖが出ないという現象が生じたが、
本発明では、集合セル構造体３０の単電池２９のすべて
の単電池２９で１Ｖが出、単電池の数がたとえば５個の
場合、集合セル構造体３０で５Ｖを出せるようになる。
図４は、酸素分圧と燃料電池起電力の関係を示したもの
であるが、酸素分圧の低領域で、起電力は激減する。従
来は酸化ガスの下流側の単電池で起電力が激減する現象
が生じたが、本発明では全ての単電池で酸素分圧を一定
値以上とすることができるので、全ての単電池で良好な
起電力が得られる。

【００１７】各集合セル構造体３０の複数の単電池２９
を同一面内に配置した場合は、反応ガス流路２７、２８
および冷媒流路２６を集合セル構造体３０の複数の単電
池２９にわたって直線状に延ばすことができ、単電池毎
にターン部を設ける必要がなく、途中で折り返しや曲が
り部を設けなくて済むので、流路設計が簡素化し、全体
がコンパクトになる。

【００１８】また、燃料ガス流路２７を流れる燃料ガス
の流れ方向と酸化ガス流路２８を流れる酸化ガスの流れ
方向を、互いに対向流れとした場合は、酸化ガスの下流
側のウエット部と燃料ガスの上流側のドライ部とを電解
質膜１１を介して対応させることができ、また、酸化ガ
スの上流側のドライ部と燃料ガスの下流側のウエット部
とを電解質膜１１を介して対応させることができるの
で、水分が自己循環して燃料電池面内方向での水分分布
がよくなり、酸化ガス下流部に対応する部分でのフラッ
ディングと、酸化ガス上流部に対応する部分での電解質
膜１１のドライアップが抑制される。

【００１９】また、冷媒流路２６を流れる冷媒の流れ方
向と、酸化ガス流路２８を流れる酸化ガスの流れ方向と
を、互いに同じ方向にした場合は、酸化ガス入口近傍で
の酸化ガスの温度を下げて飽和蒸気圧を下げ、水分が出
やすくして、電解質膜１１のドライアップを抑制でき、
酸化ガス出口近傍での酸化ガスの温度を上げて飽和蒸気
圧を上げ、水分が出にくくして、フラッディングを抑制
できる。各集合セル構造体３０の複数の単電池２９が配
置されている面は、単電池２９の面内配列方向へ偏平と
なる。これによって、集合セル構造体３０の正面形状
を、複数の単電池２９の配列を選定することによって、
適宜に変えることができる。そして、燃料電池の車両へ
の搭載において、燃料電池搭載スペースの大きさ、形状
が限られている場合に、それに対応させることができ
る。

【００２０】つぎに、本発明の各実施例に特有な部分を
説明する。本発明の実施例１では、図１に示すように、
各集合セル構造体３０に、同じ電解質膜１１に、横１列
に複数（たとえば、５個）の単電池２９（電極触媒層）
が配置されている。集合セル構造体３０は、複数枚、厚
さ方向に積層されていて、燃料電池１０を構成してい
る。燃料ガス流路２７は横方向に延びて往復している。
ターン数は奇数個であり、たとえば３である。燃料ガス
の入口と出口は、集合セル構造体３０の左右端部の同じ
側の端部にある。酸化ガス流路２８も横方向に延びて往
復している。ターン数は奇数個であり、たとえば３であ
る。酸化ガスの入口と出口は、集合セル構造体３０の左
右端部の同じ側の端部にある。ただし、酸化ガスの入口
および出口は、燃料ガスの入口および出口と、集合セル
構造体３０の左右方向に反対側にある。冷媒流路２６も
横方向に延びて往復している。冷媒の流れ方向と酸化ガ
スの流れ方向は同じにしてある。集合セル構造体３０は
横方向に偏平となっており、積層方向には単電池を積層
する場合に比べて短縮されている。本発明の実施例１で
は、同一平面内の複数の単電池２９間の酸素分圧が均等
になり、出力が均一化し、高い起電力が得られる。

【００２１】本発明の実施例２では、図２に示すよう
に、各集合セル構造体３０に、同じ電解質膜１１に、縦
１列に複数（たとえば、５個）の単電池２９（電極触媒
層）が配置されている。集合セル構造体３０は、複数
枚、厚さ方向に積層されていて、燃料電池１０を構成し
ている。反応ガス流路２７、２８は縦方向に延びて往復
している。ターン数は奇数個であり、たとえば３であ
る。反応燃料ガスの入口と出口は、集合セル構造体３０
の上下端部の同じ側の端部にある。ただし、酸化ガスの
入口および出口は、燃料ガスの入口および出口と、集合
セル構造体３０の上下方向に反対側にある。冷媒流路２
６も縦方向に延びて往復している。冷媒の流れ方向と酸
化ガスの流れ方向は同じにしてある。集合セル構造体３
０は縦方向に偏平となっており、積層方向には単電池を
積層する場合に比べて短縮されている。本発明の実施例
２では、同一平面内の複数の単電池２９間の酸素分圧が
均等になり、出力が均一化し、高い起電力が得られる。

【００２２】本発明の実施例３では、図３に示すよう
に、各集合セル構造体３０に、同じ電解質膜１１に、
縦、横に複数（たとえば、横に５個、縦に２個）の単電
池２９（電極触媒層）が格子状に配置されている。集合
セル構造体３０は、複数枚、厚さ方向に積層されてい
て、燃料電池１０を構成している。反応ガス流路２７は
横方向に延びて往復している。ターン数は奇数個であ
り、たとえば３である。ただし、燃料ガスの入口と出口
と、酸化ガスの入口と出口は、集合セル構造体３０の左
右方向の同じ側の端部にある。冷媒流路２６も横方向に
延びて往復している。冷媒の流れ方向と酸化ガスの流れ
方向は同じにしてある。集合セル構造体３０は横方向に
偏平となっており、積層方向には単電池を積層する場合
に比べて短縮されている。本発明の実施例３では、同一
平面内の複数の単電池２９間の酸素分圧が均等になり、
出力が均一化し、高い起電力が得られる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１の燃料電池によれば、各集合セ
ル構造体の複数の単電池に対して、反応ガスのガス流路
を直列にかつ往復するように形成したので、各集合セル
構造体の複数の単電池に対して、ガス濃度を均一化で
き、出力を向上できる。請求項２の燃料電池によれば、
各集合セル構造体の複数の単電池が同一平面内に配置さ
れているので、ガス流路が簡素化し、かつ燃料電池の、
集合セル構造体の積層方向の長さを、短くできる。請求
項３の燃料電池によれば、燃料ガスと酸化ガスとは互い
に対向流れとしてあるので、電解質膜を通しての燃料電
池の水分分布を改善できる。請求項４の燃料電池によれ
ば、冷媒が酸化ガスと同方向に流れるため、酸化ガス入
口近傍での電解質膜の乾燥を抑制でき、酸化ガス出口で
のフラッディングを抑制でき。請求項５の燃料電池によ
れば、燃料電池が単電池の面内配列方向へ偏平となり、
車両などにおける燃料電池搭載スペースの形状によって
は、搭載を有利にすることができる。請求項６の燃料電
池によれば、ガス流路の往路と復路が隣接するため、往
路では下流ほど濃度が低く、復路では上流ほど濃度が高
く、往路と復路の和で見た場合に濃度が均一化する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例１の各面内における燃料ガス流
路、酸化ガス流路、冷媒流路の配置を示す燃料電池の正
面図である。

【図２】本発明実施例２の酸化ガス流路の配置を示す燃
料電池の正面図である。

【図３】本発明実施例３の酸化ガス流路の配置を示す燃
料電池の正面図である。

【図４】燃料電池における起電力と酸素分圧の関係を示
すグラフである。

【図５】本発明実施例の燃料電池の全体概略図（図１の
Ｂ矢視図）である。

【図６】本発明実施例の燃料電池の一部拡大断面図（図
１のＡ−Ａ線に沿う断面図）である。

【符号の説明】

１０（固体高分子電解質型）燃料電池１１電解質膜１２触媒層１３拡散層１４電極（アノード、燃料極）１５触媒層１６拡散層１７電極（カソード、空気極）１８セパレータ１８Ａ冷媒流路を有するセパレータ１８Ｂ冷媒流路を有さないセパレータ１９モジュール２０ターミナル２１インシュレータ２２エンドプレート２３スタック２４テンションプレート２５ボルト２６冷媒流路２７燃料ガス流路２８酸化ガス流路２９単電池３０２８ガス入口２８ａ燃料ガス入口２８ｂ酸化ガス入口２９ガス出口２９ａ燃料ガス出口２９ｂ酸化ガス出口３０貫通孔３１集合セル構造体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の単電池を有する集合セル構造体を
複数有する固体高分子型燃料電池であって、各集合セル
構造体の複数の単電池に対して、反応ガスのガス流路を
直列にかつ往復するように形成した燃料電池。
【請求項２】各集合セル構造体の複数の単電池が同一
平面内に配置されている請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】前記反応ガスのガス流路には燃料ガスの
ガス流路と酸化ガスのガス流路とがあり、燃料ガスと酸
化ガスとは、各集合セル構造体において、互いに対向流
れとしてある請求項１記載の燃料電池。
【請求項４】さらに冷媒が流れる冷媒流路を有し、冷
媒と酸化ガスとは同方向流れとしてある請求項３記載の
燃料電池。
【請求項５】各集合セル構造体の複数の単電池が配置
されている面が、単電池の面内配列方向へ偏平である請
求項２記載の燃料電池。
【請求項６】前記ガス流路の往路と復路が隣接する請
求項１記載の燃料電池。