JP2002252022A - 燃料電池スタック - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気抵抗の増大を抑制しつつ、積層方向端部
に位置する単セルでの結露を有効に防止する。 【解決手段】 燃料電池スタックにおいて、セル積層方
向の両端に位置する単セルの更に外側に配設される一対
のターミナルプレートの端面から、前記セル積層方向に
沿って電力取出用のターミナル端子を延出させる。ター
ミナル端子は、所定の運転条件下で酸化剤ガス流路内の
水蒸気分圧（鎖線）が飽和水蒸気圧Ｌ以下となる範囲Ｔ
内であって、ターミナルプレートとの電気抵抗和が最小
となるように、該ターミナルプレートの中央部に最も近
い位置Ｔ１に配置する。
に位置する単セルでの結露を有効に防止する。 【解決手段】 燃料電池スタックにおいて、セル積層方
向の両端に位置する単セルの更に外側に配設される一対
のターミナルプレートの端面から、前記セル積層方向に
沿って電力取出用のターミナル端子を延出させる。ター
ミナル端子は、所定の運転条件下で酸化剤ガス流路内の
水蒸気分圧（鎖線）が飽和水蒸気圧Ｌ以下となる範囲Ｔ
内であって、ターミナルプレートとの電気抵抗和が最小
となるように、該ターミナルプレートの中央部に最も近
い位置Ｔ１に配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池スタック
に係り、特に、燃料電池スタックの両端に位置する単セ
ルの発電性能低下防止に有効な技術に関する。
に係り、特に、燃料電池スタックの両端に位置する単セ
ルの発電性能低下防止に有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、固体高分子型燃料電池は、固体
高分子電解質膜（陽イオン交換膜）の両側にそれぞれア
ノード側電極とカソード側電極を対設し、更にその外側
を一対のセパレータによって挟持することにより構成さ
れている。この固体高分子型燃料電池の単セルは、通
常、所定数だけ積層することにより、燃料電池スタック
として使用されている。
高分子電解質膜（陽イオン交換膜）の両側にそれぞれア
ノード側電極とカソード側電極を対設し、更にその外側
を一対のセパレータによって挟持することにより構成さ
れている。この固体高分子型燃料電池の単セルは、通
常、所定数だけ積層することにより、燃料電池スタック
として使用されている。
【０００３】この燃料電池スタックにおいて、アノード
側電極に供給された燃料ガス、例えば、水素ガスは触媒
電極上で水素イオン化され、適度に加湿された電解質膜
を介してカソード側電極側へと移動する。その間に生じ
た電子が外部回路に取り出され、直流の電気エネルギー
として利用される。カソード側電極には、酸化剤ガス、
例えば酸素ガスあるいは空気が供給されているため、こ
のカソード側電極において、前記水素イオン、前記電子
及び酸素ガスが反応して水が生成される。
側電極に供給された燃料ガス、例えば、水素ガスは触媒
電極上で水素イオン化され、適度に加湿された電解質膜
を介してカソード側電極側へと移動する。その間に生じ
た電子が外部回路に取り出され、直流の電気エネルギー
として利用される。カソード側電極には、酸化剤ガス、
例えば酸素ガスあるいは空気が供給されているため、こ
のカソード側電極において、前記水素イオン、前記電子
及び酸素ガスが反応して水が生成される。
【０００４】上記燃料電池スタックを車両、特に乗用車
に搭載して使用する場合、車室の床下に配置される場合
が多いことから、高さ方向のスペースが大きく制限され
る。燃料電池スタックの高さを抑える技術として、各単
セルを水平方向に複数個積層し、かつ、供給する燃料ガ
スや酸化剤ガスなどの供給通路を各セパレータの面内に
連通孔として設けた内部マニホールド構造が知られてい
る（例えば、特開平８−１７１９２６号公報参照）。
に搭載して使用する場合、車室の床下に配置される場合
が多いことから、高さ方向のスペースが大きく制限され
る。燃料電池スタックの高さを抑える技術として、各単
セルを水平方向に複数個積層し、かつ、供給する燃料ガ
スや酸化剤ガスなどの供給通路を各セパレータの面内に
連通孔として設けた内部マニホールド構造が知られてい
る（例えば、特開平８−１７１９２６号公報参照）。
【０００５】図１２を用いてその一例について説明する
と、同図において、符号１は燃料電池スタックを示し、
この燃料電池スタック１は、固体高分子電解質膜をアノ
ード側電極とカソード側電極とで挟持し、更にその外側
を一対のセパレータで挟持してなる単セル２を水平方向
に複数個積層させたものである。アノード側電極及びカ
ソード側電極には、各々の面内を貫く燃料ガス、酸化剤
ガス、冷却液の供給・排出用の各連通孔（図示略）が設
けられ、内部マニホールドが構成されている。
と、同図において、符号１は燃料電池スタックを示し、
この燃料電池スタック１は、固体高分子電解質膜をアノ
ード側電極とカソード側電極とで挟持し、更にその外側
を一対のセパレータで挟持してなる単セル２を水平方向
に複数個積層させたものである。アノード側電極及びカ
ソード側電極には、各々の面内を貫く燃料ガス、酸化剤
ガス、冷却液の供給・排出用の各連通孔（図示略）が設
けられ、内部マニホールドが構成されている。
【０００６】各単セル２は、スタッドボルト４により締
め付けられる。燃料電池スタック１の積層方向の一端側
には皿ばね等から成る締め付け構造部５が、また、他端
側にはワッシャー等から成る他の締め付け構造部６が各
々設けられており、これらによって、発電部分である各
単セル２に、必要な締め付け力が付与されている。
め付けられる。燃料電池スタック１の積層方向の一端側
には皿ばね等から成る締め付け構造部５が、また、他端
側にはワッシャー等から成る他の締め付け構造部６が各
々設けられており、これらによって、発電部分である各
単セル２に、必要な締め付け力が付与されている。
【０００７】燃料電池スタック１の積層方向両端に位置
する単セル２ａ，２ｂの端面には、銅製のターミナルプ
レート７が密接して設けられており、前記締め付け構造
部５，６は、このターミナルプレート７の外側に絶縁プ
レート８を介して設けられている。ターミナルプレート
７の上部には電力取り出し用のターミナル端子９が延出
し、このターミナル端子９が燃料電池スタック１の端部
側に向かって屈曲形成されている。
する単セル２ａ，２ｂの端面には、銅製のターミナルプ
レート７が密接して設けられており、前記締め付け構造
部５，６は、このターミナルプレート７の外側に絶縁プ
レート８を介して設けられている。ターミナルプレート
７の上部には電力取り出し用のターミナル端子９が延出
し、このターミナル端子９が燃料電池スタック１の端部
側に向かって屈曲形成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如く
構成された燃料電池スタック１は、外部マニホールドタ
イプに比較して設置高さを低くできる点で優れるが、タ
ーミナル端子９が燃料電池スタック１の高さ方向に延出
する分だけ、燃料電池スタック１の周囲のスペースを狭
くしてしまう。また、ターミナル端子９がターミナルプ
レート７の周囲に設けられていることから、中央部から
電力を取り出す場合と比較して、電気抵抗が大きい。
構成された燃料電池スタック１は、外部マニホールドタ
イプに比較して設置高さを低くできる点で優れるが、タ
ーミナル端子９が燃料電池スタック１の高さ方向に延出
する分だけ、燃料電池スタック１の周囲のスペースを狭
くしてしまう。また、ターミナル端子９がターミナルプ
レート７の周囲に設けられていることから、中央部から
電力を取り出す場合と比較して、電気抵抗が大きい。
【０００９】そこで、積層方向及び高さ方向の占有スペ
ースをできるかぎり少なくし、かつ、効率よく電力を取
り出すための方策として、例えば、ターミナル端子９を
積層方向に沿って延出させる構成（以下、「改良案」と
いう。）が考えられる。しかしながら、単セル２ａ，２
ｂに密接するターミナルプレート７からの放熱、とりわ
け、ターミナル端子配設箇所からの放熱が多いことに起
因して、以下の問題が生じる。
ースをできるかぎり少なくし、かつ、効率よく電力を取
り出すための方策として、例えば、ターミナル端子９を
積層方向に沿って延出させる構成（以下、「改良案」と
いう。）が考えられる。しかしながら、単セル２ａ，２
ｂに密接するターミナルプレート７からの放熱、とりわ
け、ターミナル端子配設箇所からの放熱が多いことに起
因して、以下の問題が生じる。
【００１０】図８は、酸化剤ガス流路内での飽和水蒸気
圧と水蒸気分圧との関係の一例を示す特性図であり、鎖
線は水蒸気分圧、破線はターミナルプレート７が全面に
わたって温度一定である場合の飽和水蒸気圧、実線は上
記改良案に係る構成であって、ターミナルプレート７の
中央部よりも酸化剤ガス流路の排出側に寄せてターミナ
ル端子９を配置した場合の飽和水蒸気圧である。
圧と水蒸気分圧との関係の一例を示す特性図であり、鎖
線は水蒸気分圧、破線はターミナルプレート７が全面に
わたって温度一定である場合の飽和水蒸気圧、実線は上
記改良案に係る構成であって、ターミナルプレート７の
中央部よりも酸化剤ガス流路の排出側に寄せてターミナ
ル端子９を配置した場合の飽和水蒸気圧である。
【００１１】この図は、水蒸気分圧が酸化剤ガス流路の
排出側に近づくに従って、飽和蒸気圧曲線に漸近してい
ることから、酸化剤ガス流路の排出側に近いほど結露が
発生し易いことを示している。また、飽和水蒸気圧が温
度のみに関連して変動することから、上記改良案では、
ターミナル端子９の配設箇所付近で飽和水蒸気圧が局部
的に低下し、該配設箇所付近で結露が特に発生し易くな
っていることを示している。
排出側に近づくに従って、飽和蒸気圧曲線に漸近してい
ることから、酸化剤ガス流路の排出側に近いほど結露が
発生し易いことを示している。また、飽和水蒸気圧が温
度のみに関連して変動することから、上記改良案では、
ターミナル端子９の配設箇所付近で飽和水蒸気圧が局部
的に低下し、該配設箇所付近で結露が特に発生し易くな
っていることを示している。
【００１２】そして、飽和水蒸気圧が水蒸気分圧を下回
って結露が発生すると、生成された結露水が水膜となっ
て電極反応面を覆い、この水膜が電極反応面への酸化剤
ガス供給を阻害して、単セル２ａ，２ｂのセル電圧低下
を招く。他方、ターミナル端子９を酸化剤ガス流路の排
出側から遠ざければ、結露の問題は回避できるが、図９
に示すように、ターミナルプレート７の中央部から遠ざ
かるほど電気抵抗は増大する。
って結露が発生すると、生成された結露水が水膜となっ
て電極反応面を覆い、この水膜が電極反応面への酸化剤
ガス供給を阻害して、単セル２ａ，２ｂのセル電圧低下
を招く。他方、ターミナル端子９を酸化剤ガス流路の排
出側から遠ざければ、結露の問題は回避できるが、図９
に示すように、ターミナルプレート７の中央部から遠ざ
かるほど電気抵抗は増大する。
【００１３】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、電気抵抗の増大を抑制しつ
つ、積層方向端部に位置する単セルの温度低下を抑制
し、該単セルの発電性能低下を有効に防止することにあ
る。
たものであり、その目的は、電気抵抗の増大を抑制しつ
つ、積層方向端部に位置する単セルの温度低下を抑制
し、該単セルの発電性能低下を有効に防止することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、以下の手段を採用した。請求項１に記載
した発明は、電解質（例えば、実施の形態における固体
高分子電解質膜１２）を一対の電極（例えば、実施の形
態におけるアノード側電極１３，カソード側電極１４）
で挟持し、更にその外側を一対のセパレータ（例えば、
実施の形態におけるセパレータ１６，１７）で挟持して
なる単セル（例えば、実施の形態における単セル１５）
を、複数個積層して構成される燃料電池スタック（例え
ば、実施の形態における燃料電池スタック１１）におい
て、前記積層方向の両端に位置する単セル（例えば、実
施の形態における単セル１５ａ，１５ｂ）の更に外側に
配設される一対のターミナルプレート（例えば、実施の
形態におけるターミナルプレート２１）のうち、少なく
とも一方のターミナルプレートの端面から前記積層方向
に沿って延出させるターミナル端子（例えば、実施の形
態におけるターミナル端子３６）を、酸化剤ガス流路
（例えば、実施の形態における酸化剤ガス流路１９）内
の水蒸気分圧が飽和水蒸気圧以下となる範囲内に配置し
たことを特徴とする。
に、本発明は、以下の手段を採用した。請求項１に記載
した発明は、電解質（例えば、実施の形態における固体
高分子電解質膜１２）を一対の電極（例えば、実施の形
態におけるアノード側電極１３，カソード側電極１４）
で挟持し、更にその外側を一対のセパレータ（例えば、
実施の形態におけるセパレータ１６，１７）で挟持して
なる単セル（例えば、実施の形態における単セル１５）
を、複数個積層して構成される燃料電池スタック（例え
ば、実施の形態における燃料電池スタック１１）におい
て、前記積層方向の両端に位置する単セル（例えば、実
施の形態における単セル１５ａ，１５ｂ）の更に外側に
配設される一対のターミナルプレート（例えば、実施の
形態におけるターミナルプレート２１）のうち、少なく
とも一方のターミナルプレートの端面から前記積層方向
に沿って延出させるターミナル端子（例えば、実施の形
態におけるターミナル端子３６）を、酸化剤ガス流路
（例えば、実施の形態における酸化剤ガス流路１９）内
の水蒸気分圧が飽和水蒸気圧以下となる範囲内に配置し
たことを特徴とする。
【００１５】このような構成によれば、ターミナル端子
の配設箇所付近で飽和水蒸気圧が局部的に低下すること
による結露の発生を有効に防止できる。
の配設箇所付近で飽和水蒸気圧が局部的に低下すること
による結露の発生を有効に防止できる。
【００１６】請求項２に記載した発明は、請求項１記載
の燃料電池スタックにおいて、前記ターミナル端子を、
前記ターミナルプレートとの電気抵抗和が前記範囲内で
最小となるように配置したことを特徴とする。
の燃料電池スタックにおいて、前記ターミナル端子を、
前記ターミナルプレートとの電気抵抗和が前記範囲内で
最小となるように配置したことを特徴とする。
【００１７】このような構成によれば、ターミナル端子
の配設箇所付近で飽和水蒸気圧が局部的に低下すること
による結露の発生防止と、ターミナル端子がターミナル
プレートの中央部から遠ざかることによる電気抵抗の増
大防止とを両立させることができる。
の配設箇所付近で飽和水蒸気圧が局部的に低下すること
による結露の発生防止と、ターミナル端子がターミナル
プレートの中央部から遠ざかることによる電気抵抗の増
大防止とを両立させることができる。
【００１８】請求項３に記載した発明は、電解質（例え
ば、実施の形態における固体高分子電解質膜１２）を一
対の電極（例えば、実施の形態におけるアノード側電極
１３，カソード側電極１４）で挟持し、更にその外側を
酸化剤ガス排出側の連通孔（例えば、実施の形態におけ
る連通孔２５ｂ）が長方形状の短辺側に形成された一対
のセパレータ（例えば、実施の形態におけるセパレータ
１６，１７）で挟持してなる単セル（例えば、実施の形
態における単セル１５）を、複数個積層して構成される
燃料電池スタック（例えば、実施の形態における燃料電
池スタック１１）において、前記積層方向の両端に位置
する単セル（例えば、実施の形態における単セル１５
ａ，１５ｂ）の更に外側に配設される一対のターミナル
プレート（例えば、実施の形態におけるターミナルプレ
ート２１）のうち、少なくとも一方のターミナルプレー
トの端面から前記積層方向に沿って延出させるターミナ
ル端子（例えば、実施の形態におけるターミナル端子３
６）を、当該ターミナルプレートの長辺側の中央部より
も前記酸化剤ガス排出側の連通孔から遠ざけて配置した
ことを特徴とする。
ば、実施の形態における固体高分子電解質膜１２）を一
対の電極（例えば、実施の形態におけるアノード側電極
１３，カソード側電極１４）で挟持し、更にその外側を
酸化剤ガス排出側の連通孔（例えば、実施の形態におけ
る連通孔２５ｂ）が長方形状の短辺側に形成された一対
のセパレータ（例えば、実施の形態におけるセパレータ
１６，１７）で挟持してなる単セル（例えば、実施の形
態における単セル１５）を、複数個積層して構成される
燃料電池スタック（例えば、実施の形態における燃料電
池スタック１１）において、前記積層方向の両端に位置
する単セル（例えば、実施の形態における単セル１５
ａ，１５ｂ）の更に外側に配設される一対のターミナル
プレート（例えば、実施の形態におけるターミナルプレ
ート２１）のうち、少なくとも一方のターミナルプレー
トの端面から前記積層方向に沿って延出させるターミナ
ル端子（例えば、実施の形態におけるターミナル端子３
６）を、当該ターミナルプレートの長辺側の中央部より
も前記酸化剤ガス排出側の連通孔から遠ざけて配置した
ことを特徴とする。
【００１９】このような構成によれば、飽和水蒸気圧と
水蒸気分圧との差が大きい領域にターミナル端子が配置
されるので、ターミナル端子の配設箇所付近で飽和水蒸
気圧が局部的に低下することによる結露の発生を有効に
防止できる。
水蒸気分圧との差が大きい領域にターミナル端子が配置
されるので、ターミナル端子の配設箇所付近で飽和水蒸
気圧が局部的に低下することによる結露の発生を有効に
防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態について説明する。図１において、
符号１１は車載用の燃料電池スタックを示している。燃
料電池スタック１１は、固体高分子電解質膜（電解質）
１２をアノード側電極１３とカソード側電極１４とで挟
持し、更にその外側を一対のセパレータ１６，１７で挟
持してなる単セル１５を水平方向に複数個積層して構成
される、いわゆる固体高分子型燃料電池スタックであ
る。
本発明の実施の形態について説明する。図１において、
符号１１は車載用の燃料電池スタックを示している。燃
料電池スタック１１は、固体高分子電解質膜（電解質）
１２をアノード側電極１３とカソード側電極１４とで挟
持し、更にその外側を一対のセパレータ１６，１７で挟
持してなる単セル１５を水平方向に複数個積層して構成
される、いわゆる固体高分子型燃料電池スタックであ
る。
【００２１】アノード側電極１３と、これに隣接するセ
パレータ１６との間には、燃料ガス（例えば、水素ガ
ス）を流通させる燃料ガス流路１８が形成されている。
また、カソード側電極１４と、これに隣接するセパレー
タ１７との間には、酸化剤ガス（例えば、酸素含有ガス
または空気）を流通させる酸化剤ガス流路１９が形成さ
れている。
パレータ１６との間には、燃料ガス（例えば、水素ガ
ス）を流通させる燃料ガス流路１８が形成されている。
また、カソード側電極１４と、これに隣接するセパレー
タ１７との間には、酸化剤ガス（例えば、酸素含有ガス
または空気）を流通させる酸化剤ガス流路１９が形成さ
れている。
【００２２】さらに、各セパレータ１６，１７の背面間
に形成された冷却液流路２０には、純水やエチレングリ
コールやオイル等の冷却液が供給され、単セル１５を冷
却するようになっている。なお、図示都合上、図１にお
いて、断面を示すハッチングは省略する。
に形成された冷却液流路２０には、純水やエチレングリ
コールやオイル等の冷却液が供給され、単セル１５を冷
却するようになっている。なお、図示都合上、図１にお
いて、断面を示すハッチングは省略する。
【００２３】そして、上記水素ガス、空気、冷却液を各
流路１８，１９，２０に供給するため、各単セル１５の
アノード側電極１３，カソード側電極１４，後述するタ
ーミナルプレート２１，導電プレート２２，絶縁プレー
ト２３，及びエンドプレート２４の各面内を貫通して連
通孔２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ
が各々形成されている。すなわち、この燃料電池スタッ
ク１１は、内部マニホールド構造となっている。
流路１８，１９，２０に供給するため、各単セル１５の
アノード側電極１３，カソード側電極１４，後述するタ
ーミナルプレート２１，導電プレート２２，絶縁プレー
ト２３，及びエンドプレート２４の各面内を貫通して連
通孔２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ
が各々形成されている。すなわち、この燃料電池スタッ
ク１１は、内部マニホールド構造となっている。
【００２４】積層された単セル１５は、スタッドボルト
２８により締め付けられるが、これら単セル１５のうち
積層方向の両端に位置する単セル１５ａ，１５ｂの外側
には、冷却液隔離用の導電プレート２２が各単セル１５
ａ，１５ｂの端面に接触して配設されている。
２８により締め付けられるが、これら単セル１５のうち
積層方向の両端に位置する単セル１５ａ，１５ｂの外側
には、冷却液隔離用の導電プレート２２が各単セル１５
ａ，１５ｂの端面に接触して配設されている。
【００２５】燃料電池スタック１１の一端側（図１にお
いて左側）の導電プレート２２の外側には、後述するタ
ーミナルプレート２１を介して樹脂などからなる絶縁プ
レート２３が配置され、この絶縁プレート２３の更に外
側には、エンドプレート２４とバックアッププレート２
９との間に複数の皿ばね３０が介装されてなる、締め付
け構造部３１が設けられている。ここで、上記皿ばね３
０は、図３に図１のＡ−Ａ線に沿う断面図として示すよ
うに、バックアッププレート２９の面上に上下各３つで
合計６つが対称位置に配設されている。
いて左側）の導電プレート２２の外側には、後述するタ
ーミナルプレート２１を介して樹脂などからなる絶縁プ
レート２３が配置され、この絶縁プレート２３の更に外
側には、エンドプレート２４とバックアッププレート２
９との間に複数の皿ばね３０が介装されてなる、締め付
け構造部３１が設けられている。ここで、上記皿ばね３
０は、図３に図１のＡ−Ａ線に沿う断面図として示すよ
うに、バックアッププレート２９の面上に上下各３つで
合計６つが対称位置に配設されている。
【００２６】燃料電池スタック１１の他端側（図１にお
いて右側）の導電プレート２２の外側には、後述するタ
ーミナルプレート２１を介して樹脂などからなる絶縁プ
レート２３が配置され、この絶縁プレート２３の更に外
側には、エンドプレート２４とバックアッププレート２
９との間にワッシャー３２が介装されてなる、締め付け
構造部３３が設けられている。ここで、上記ワッシャー
は、図４に図１のＢ−Ｂ線に沿う断面として示すよう
に、バックアッププレート２９の面上に左右に２つ配設
され、その内の１つに後述するターミナル端子３６が貫
通している。
いて右側）の導電プレート２２の外側には、後述するタ
ーミナルプレート２１を介して樹脂などからなる絶縁プ
レート２３が配置され、この絶縁プレート２３の更に外
側には、エンドプレート２４とバックアッププレート２
９との間にワッシャー３２が介装されてなる、締め付け
構造部３３が設けられている。ここで、上記ワッシャー
は、図４に図１のＢ−Ｂ線に沿う断面として示すよう
に、バックアッププレート２９の面上に左右に２つ配設
され、その内の１つに後述するターミナル端子３６が貫
通している。
【００２７】次に、カソード側電極１４に隣接するセパ
レータ１７の具体的形状を図６に基づいて説明する。セ
パレータ１７は、カソード側電極１４に対向する面１７
ａ及び反対側の面１７ｂが長方形状に設定されており、
例えば、長辺が水平方向に指向するとともに、短辺が上
下方向に指向して配置されている。
レータ１７の具体的形状を図６に基づいて説明する。セ
パレータ１７は、カソード側電極１４に対向する面１７
ａ及び反対側の面１７ｂが長方形状に設定されており、
例えば、長辺が水平方向に指向するとともに、短辺が上
下方向に指向して配置されている。
【００２８】セパレータ１７の短辺側の両端縁部下部側
には、酸化剤ガスを通過させるための酸化剤ガス供給側
の連通孔２５ａと、燃料ガスを通過させるための燃料ガ
ス供給側の連通孔２６ａとが、上下方向に長尺形状を有
して設けられており、また、セパレータ１７の短辺側の
両端縁部上部側には、酸化剤ガス排出側の連通孔２５ｂ
と、燃料ガス排出側の連通孔２６ｂとが、連通孔２５
ａ，２６ａと対角位置になるように、かつ上下方向に長
尺形状を有して設けられている。
には、酸化剤ガスを通過させるための酸化剤ガス供給側
の連通孔２５ａと、燃料ガスを通過させるための燃料ガ
ス供給側の連通孔２６ａとが、上下方向に長尺形状を有
して設けられており、また、セパレータ１７の短辺側の
両端縁部上部側には、酸化剤ガス排出側の連通孔２５ｂ
と、燃料ガス排出側の連通孔２６ｂとが、連通孔２５
ａ，２６ａと対角位置になるように、かつ上下方向に長
尺形状を有して設けられている。
【００２９】セパレータ１７の長辺側の上端縁部には、
水平方向に長尺な２つの冷却液供給側の連通孔２７ａ，
２７ａが設けられると共に、長辺側の下端縁部にも同様
に、水平方向に長尺な２つの冷却液排出側の連通孔２７
ｂ，２７ｂが設けられている。これら冷却液供給側の連
通孔２７ａ，２７ａに、冷却液が供給される。
水平方向に長尺な２つの冷却液供給側の連通孔２７ａ，
２７ａが設けられると共に、長辺側の下端縁部にも同様
に、水平方向に長尺な２つの冷却液排出側の連通孔２７
ｂ，２７ｂが設けられている。これら冷却液供給側の連
通孔２７ａ，２７ａに、冷却液が供給される。
【００３０】セパレータ１７の面１７ａには、酸化剤ガ
ス供給側の連通孔２５ａに連通する１０本のそれぞれ独
立した第１酸化剤ガス流路溝１７１が設けられている。
この第１酸化剤ガス流路溝１７１は、酸化剤ガス排出側
の連通孔２５ｂに連通するそれぞれ独立した５本の第２
酸化剤ガス流路溝１７２に合流して、セパレータ１７の
面１７ａ上で１往復半の蛇行形状（サーペンタイン）に
形成されている。そして、酸化剤ガスは反応に供される
と徐々に減少していくため、それに対応して排出側の流
路を狭めるべく、第２酸化剤ガス流路溝１７２の本数を
第１酸化剤ガス流路溝１７１よりも減少させる（１０本
を５本とする）トーナメント型として、セパレータ１７
の面１７ａの利用効率を高めるようにしている。
ス供給側の連通孔２５ａに連通する１０本のそれぞれ独
立した第１酸化剤ガス流路溝１７１が設けられている。
この第１酸化剤ガス流路溝１７１は、酸化剤ガス排出側
の連通孔２５ｂに連通するそれぞれ独立した５本の第２
酸化剤ガス流路溝１７２に合流して、セパレータ１７の
面１７ａ上で１往復半の蛇行形状（サーペンタイン）に
形成されている。そして、酸化剤ガスは反応に供される
と徐々に減少していくため、それに対応して排出側の流
路を狭めるべく、第２酸化剤ガス流路溝１７２の本数を
第１酸化剤ガス流路溝１７１よりも減少させる（１０本
を５本とする）トーナメント型として、セパレータ１７
の面１７ａの利用効率を高めるようにしている。
【００３１】これら第１及び第２酸化剤ガス流路溝１７
１，１７２の開口がカソード側電極１４で閉塞されるこ
とにより、前記酸化剤ガス流路１９が形成される。そし
て、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給側の連通孔２５ａか
ら第１酸化剤ガス流路１７１へと流入し、そこから更に
第２酸化剤ガス流路１７２へと蛇行しながら進み、酸化
剤ガス排出側の連通孔２５ｂから流出する。ここで、前
述したように流路１９が蛇行形状で、且つ、流路が減少
するトーナメント型に形成されることで、セパレータ１
７の水平方向に沿って一方の短辺側から他方の短辺側に
延びる水平直線状の流路と比べ、酸化剤ガスがより長い
流路を通過することになり、酸化剤ガスを十分に、且
つ、利用効率が高い状態で反応に寄与することができ、
効率良く発電を行うことが可能となる。
１，１７２の開口がカソード側電極１４で閉塞されるこ
とにより、前記酸化剤ガス流路１９が形成される。そし
て、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給側の連通孔２５ａか
ら第１酸化剤ガス流路１７１へと流入し、そこから更に
第２酸化剤ガス流路１７２へと蛇行しながら進み、酸化
剤ガス排出側の連通孔２５ｂから流出する。ここで、前
述したように流路１９が蛇行形状で、且つ、流路が減少
するトーナメント型に形成されることで、セパレータ１
７の水平方向に沿って一方の短辺側から他方の短辺側に
延びる水平直線状の流路と比べ、酸化剤ガスがより長い
流路を通過することになり、酸化剤ガスを十分に、且
つ、利用効率が高い状態で反応に寄与することができ、
効率良く発電を行うことが可能となる。
【００３２】なお、セパレータ１６のアノード側電極１
３に対向する面にも、セパレータ１７の面１７ａに形成
された第１及び第２酸化剤ガス流路溝１７１，１７２と
同様に１往復半の蛇行形状となるように構成された第１
及び第２燃料ガス流路溝（図示略）が形成されている
が、ここでの説明は省略する。
３に対向する面にも、セパレータ１７の面１７ａに形成
された第１及び第２酸化剤ガス流路溝１７１，１７２と
同様に１往復半の蛇行形状となるように構成された第１
及び第２燃料ガス流路溝（図示略）が形成されている
が、ここでの説明は省略する。
【００３３】次に、ターミナルプレート２１の具体的形
状を図２に基づいて説明する。両端に配置された２つの
ターミナルプレート２１は構成が同じであるため、ここ
では、一端側のターミナルプレート２１のみを説明す
る。ターミナルプレート２１は、セパレータ１６，１７
と同様に長方形状に形成されており、その一面が積層方
向両端の単セル１５ａ，１５ｂの外側に配設された導電
プレート２２に当接して導通し、電力を取り出すもので
ある。
状を図２に基づいて説明する。両端に配置された２つの
ターミナルプレート２１は構成が同じであるため、ここ
では、一端側のターミナルプレート２１のみを説明す
る。ターミナルプレート２１は、セパレータ１６，１７
と同様に長方形状に形成されており、その一面が積層方
向両端の単セル１５ａ，１５ｂの外側に配設された導電
プレート２２に当接して導通し、電力を取り出すもので
ある。
【００３４】ターミナルプレート２１は、その周囲が樹
脂などの絶縁部材３４で形成され、中央部に電気伝導率
の高い長方形状の銅製の平板３５を備えてなる。絶縁部
材３４には、空気の供給側及び排出側の連通孔２５ａ，
２５ｂと、水素ガスの供給側及び排出側の連通孔２６
ａ，２６ｂが、各々側部の対角位置に設けられ、冷却液
の連通孔２７ａ，２７ｂは、スタッドボルト２８の挿通
孔３７が形成された上部と下部であって、これら挿通孔
３７間に設けられている。
脂などの絶縁部材３４で形成され、中央部に電気伝導率
の高い長方形状の銅製の平板３５を備えてなる。絶縁部
材３４には、空気の供給側及び排出側の連通孔２５ａ，
２５ｂと、水素ガスの供給側及び排出側の連通孔２６
ａ，２６ｂが、各々側部の対角位置に設けられ、冷却液
の連通孔２７ａ，２７ｂは、スタッドボルト２８の挿通
孔３７が形成された上部と下部であって、これら挿通孔
３７間に設けられている。
【００３５】平板３５の短辺側中央部には、水平方向
（図２の左右方向）にオフセットした位置において、紙
面に略垂直方向に延出する、換言すれば、単セル１５の
積層方向に沿って延出するターミナル端子３６が設けら
れている。すなわち、ターミナル端子３６は、ターミナ
ルプレート２１の長辺側中央部よりも酸化剤ガス排出側
の連通孔２５ｂから遠ざけて配置されている。
（図２の左右方向）にオフセットした位置において、紙
面に略垂直方向に延出する、換言すれば、単セル１５の
積層方向に沿って延出するターミナル端子３６が設けら
れている。すなわち、ターミナル端子３６は、ターミナ
ルプレート２１の長辺側中央部よりも酸化剤ガス排出側
の連通孔２５ｂから遠ざけて配置されている。
【００３６】さらに、ターミナル端子３６は、想定した
燃料電池スタック１１の運転条件下（下記例を参照）に
おいて、酸化剤ガス流路１９の排出側に位置する第２酸
化剤ガス流路溝１７２内の水蒸気分圧が飽和水蒸気圧以
下となる範囲（例えば、図５のハッチング領域）内、か
つターミナルプレート２１との電気抵抗和（図７の縦
軸）が最小となるように、ターミナルプレート２１の中
央部にできる限り寄せて配置されている。
燃料電池スタック１１の運転条件下（下記例を参照）に
おいて、酸化剤ガス流路１９の排出側に位置する第２酸
化剤ガス流路溝１７２内の水蒸気分圧が飽和水蒸気圧以
下となる範囲（例えば、図５のハッチング領域）内、か
つターミナルプレート２１との電気抵抗和（図７の縦
軸）が最小となるように、ターミナルプレート２１の中
央部にできる限り寄せて配置されている。
【００３７】［燃料電池１１の運転条件例］ 水素 供給ガス温度 ：７０〜８０［℃］ 供給ガス露点 ：６０〜７０［℃］ 圧力 ：１００〜２００［Ｋｐａ］ 空気 供給ガス温度 ：７０〜８０［℃］ 供給ガス露点 ：６０〜７０［℃］ 圧力 ：１００〜２００［Ｋｐａ］ 出力電流密度 ：５００〜１２００［ｍＡ／ｃｍ2］
【００３８】例えば、図７において、飽和水蒸気圧Ｌが
比較的低めとなる温度で燃料電池スタック１１を運転さ
せる場合、ターミナル端子３６が酸化剤ガス流路の排出
側付近に配置されていると、飽和水蒸気圧Ｌの低下部Ｌ
ａ２（破線）が水蒸気分圧（鎖線）を下回って結露が発
生してしまうため、飽和水蒸気圧Ｌの低下部Ｌａ１（実
線）が水蒸気分圧（鎖線）を下回らない範囲Ｔ内であっ
て、ターミナルプレート２１との電気抵抗和が最小とな
る位置、すなわち、ターミナルプレート２１の中央部に
最も近い位置Ｔ１にターミナル端子３６を配置すること
になる。
比較的低めとなる温度で燃料電池スタック１１を運転さ
せる場合、ターミナル端子３６が酸化剤ガス流路の排出
側付近に配置されていると、飽和水蒸気圧Ｌの低下部Ｌ
ａ２（破線）が水蒸気分圧（鎖線）を下回って結露が発
生してしまうため、飽和水蒸気圧Ｌの低下部Ｌａ１（実
線）が水蒸気分圧（鎖線）を下回らない範囲Ｔ内であっ
て、ターミナルプレート２１との電気抵抗和が最小とな
る位置、すなわち、ターミナルプレート２１の中央部に
最も近い位置Ｔ１にターミナル端子３６を配置すること
になる。
【００３９】これに対し、飽和水蒸気圧Ｈが比較的高め
となる温度で燃料電池スタック１１を運転させる場合
は、ターミナル端子３６がターミナルプレート２１のい
かなる場所に配置されていても、飽和水蒸気圧Ｈの低下
部Ｈａ１（実線）〜Ｈａ２（破線）が水蒸気分圧（鎖
線）を下回ることがないため、ターミナルプレート２１
との電気抵抗和が最小となる位置、すなわち、ターミナ
ルプレート２１の中央にターミナル端子３６を配置する
ことが可能である。
となる温度で燃料電池スタック１１を運転させる場合
は、ターミナル端子３６がターミナルプレート２１のい
かなる場所に配置されていても、飽和水蒸気圧Ｈの低下
部Ｈａ１（実線）〜Ｈａ２（破線）が水蒸気分圧（鎖
線）を下回ることがないため、ターミナルプレート２１
との電気抵抗和が最小となる位置、すなわち、ターミナ
ルプレート２１の中央にターミナル端子３６を配置する
ことが可能である。
【００４０】図５は、上記運転条件下において、結露の
発生及び電気抵抗和の増大を有効に回避できるターミナ
ル端子３６の中心の配設可能範囲（ハッチング領域）を
示す平面図である。同図において、ターミナル端子３６
の中心の配設可能範囲は、アノード側電極１３及びカソ
ード側電極１４の電極反応面の外縁（図中では銅製の平
板３５の外縁と同一）の高さをＨ１、幅をＷ１とした場
合、高さＨ１方向の上縁部を基準としてその下方に０．
２Ｈ１から０．６Ｈ１までの領域、すなわち０．４Ｈ１
の高さをもつ領域で、なおかつＷ１方向の左外縁部上辺
部を基準としてその右方に０．２Ｗ１から０．５Ｗ１の
領域、すなわち０．３Ｗ１の幅をもつ領域で囲まれた長
方形状の範囲であり、図中ではその高さをＨ２、幅をＷ
２で示している。尚、この配設可能範囲は、酸化剤ガス
流路１９の排出側の流路本数が供給側よりも少なくなっ
ていくトーナメント型の蛇行形状に形成されているの
で、ターミナル端子３６の中心の配設可能範囲は若干上
寄りに設定されることとなる。
発生及び電気抵抗和の増大を有効に回避できるターミナ
ル端子３６の中心の配設可能範囲（ハッチング領域）を
示す平面図である。同図において、ターミナル端子３６
の中心の配設可能範囲は、アノード側電極１３及びカソ
ード側電極１４の電極反応面の外縁（図中では銅製の平
板３５の外縁と同一）の高さをＨ１、幅をＷ１とした場
合、高さＨ１方向の上縁部を基準としてその下方に０．
２Ｈ１から０．６Ｈ１までの領域、すなわち０．４Ｈ１
の高さをもつ領域で、なおかつＷ１方向の左外縁部上辺
部を基準としてその右方に０．２Ｗ１から０．５Ｗ１の
領域、すなわち０．３Ｗ１の幅をもつ領域で囲まれた長
方形状の範囲であり、図中ではその高さをＨ２、幅をＷ
２で示している。尚、この配設可能範囲は、酸化剤ガス
流路１９の排出側の流路本数が供給側よりも少なくなっ
ていくトーナメント型の蛇行形状に形成されているの
で、ターミナル端子３６の中心の配設可能範囲は若干上
寄りに設定されることとなる。
【００４１】以上の如く構成された燃料電池スタック１
１によれば、図７に示すように、飽和水蒸気圧と水蒸気
分圧との差ΔＰが大きい領域にターミナル端子３６が配
置されることになるので、ターミナル端子３６の配設箇
所付近で飽和水蒸気圧Ｈが局部的に低下することによる
結露の発生を防止し得て、単セル１５ａ，１５ｂの性能
低下を回避できる。
１によれば、図７に示すように、飽和水蒸気圧と水蒸気
分圧との差ΔＰが大きい領域にターミナル端子３６が配
置されることになるので、ターミナル端子３６の配設箇
所付近で飽和水蒸気圧Ｈが局部的に低下することによる
結露の発生を防止し得て、単セル１５ａ，１５ｂの性能
低下を回避できる。
【００４２】特に、本実施の形態による燃料電池スタッ
ク１１では、酸化剤ガス流路１９の排出側の流路幅が供
給側よりも狭くなる構成（トーナメント型）であるた
め、酸化剤ガス流路１９の供給側から排出側に至るまで
流路幅が一定となるように構成された燃料電池スタック
１１に比して、結露発生防止の効果が顕著に現れる。ま
た、図６に示すように、酸化剤ガス流路１９は蛇行形状
となっており、セパレータ１６，１７の一方の短辺側か
ら他方の短辺側に直線状の流路を採用した場合に比べて
流路幅が狭いため、酸化剤ガス流路１９を通過する酸化
剤ガスの全流量の内、ターミナル端子３６の配設箇所付
近を通過する酸化剤ガスの割合が高い。よって、ターミ
ナル端子３６の配設箇所付近で飽和水蒸気圧Ｈが局部的
に低下することによる結露の発生を防止する効果が顕著
に現れる。
ク１１では、酸化剤ガス流路１９の排出側の流路幅が供
給側よりも狭くなる構成（トーナメント型）であるた
め、酸化剤ガス流路１９の供給側から排出側に至るまで
流路幅が一定となるように構成された燃料電池スタック
１１に比して、結露発生防止の効果が顕著に現れる。ま
た、図６に示すように、酸化剤ガス流路１９は蛇行形状
となっており、セパレータ１６，１７の一方の短辺側か
ら他方の短辺側に直線状の流路を採用した場合に比べて
流路幅が狭いため、酸化剤ガス流路１９を通過する酸化
剤ガスの全流量の内、ターミナル端子３６の配設箇所付
近を通過する酸化剤ガスの割合が高い。よって、ターミ
ナル端子３６の配設箇所付近で飽和水蒸気圧Ｈが局部的
に低下することによる結露の発生を防止する効果が顕著
に現れる。
【００４３】さらに、酸化剤ガス流路１９内の水蒸気分
圧が飽和水蒸気圧以下となる範囲（図５のハッチング領
域）内であって、該範囲内でターミナルプレート２１と
の電気抵抗和が最小となるようにターミナル端子３６を
配置したので、ターミナル端子３６の配設箇所付近で飽
和水蒸気圧が局部的に低下することによる結露の発生防
止と、ターミナル端子３６がターミナルプレート２１の
中央部から遠ざかることによる電気抵抗の増大防止とを
両立させることができる。
圧が飽和水蒸気圧以下となる範囲（図５のハッチング領
域）内であって、該範囲内でターミナルプレート２１と
の電気抵抗和が最小となるようにターミナル端子３６を
配置したので、ターミナル端子３６の配設箇所付近で飽
和水蒸気圧が局部的に低下することによる結露の発生防
止と、ターミナル端子３６がターミナルプレート２１の
中央部から遠ざかることによる電気抵抗の増大防止とを
両立させることができる。
【００４４】なお、本発明は、上記実施の形態に限られ
るものではない。例えば、上記実施の形態では、セパレ
ータ１６の燃料ガス流路１８及びセパレータ１７の酸化
剤ガス流路１９を蛇行形状に形成したが、これら流路１
８，１９をセパレータ１６，１７の長手方向（図６の水
平方向）に沿って一方の短辺側から他方の短辺側に延び
る水平直線状の流路として形成してもよい。この時、図
１０に示すように、上記実施の形態におけるセパレータ
１６，１７の形状（図中鎖線で示す）に対し、セパレー
タの面積が同一でも長辺がより長く、短辺がより短いも
のを採用すれば、酸化剤ガス流路幅が狭くなるので、上
述した蛇行形状の酸化剤ガス流路１９の場合と同様に、
結露発生防止の効果が顕著に現れる。尚、他の構成及び
作用については前述の実施の形態と同様であるので同一
部分に同一符号を付して説明は省略する。
るものではない。例えば、上記実施の形態では、セパレ
ータ１６の燃料ガス流路１８及びセパレータ１７の酸化
剤ガス流路１９を蛇行形状に形成したが、これら流路１
８，１９をセパレータ１６，１７の長手方向（図６の水
平方向）に沿って一方の短辺側から他方の短辺側に延び
る水平直線状の流路として形成してもよい。この時、図
１０に示すように、上記実施の形態におけるセパレータ
１６，１７の形状（図中鎖線で示す）に対し、セパレー
タの面積が同一でも長辺がより長く、短辺がより短いも
のを採用すれば、酸化剤ガス流路幅が狭くなるので、上
述した蛇行形状の酸化剤ガス流路１９の場合と同様に、
結露発生防止の効果が顕著に現れる。尚、他の構成及び
作用については前述の実施の形態と同様であるので同一
部分に同一符号を付して説明は省略する。
【００４５】また、上記実施の形態によるターミナルプ
レート２１は、その周囲を樹脂などの絶縁部材３４で形
成すると共に、中央部を電気伝導率の高い銅製の平板３
５で構成したが、該平板３５を周囲まで延長して１体の
銅製平板で構成してもよい。また、上記実施の形態によ
るターミナル端子３６の軸方向の断面形状は円形状であ
るが、例えば短形状、多角形状としても良い。
レート２１は、その周囲を樹脂などの絶縁部材３４で形
成すると共に、中央部を電気伝導率の高い銅製の平板３
５で構成したが、該平板３５を周囲まで延長して１体の
銅製平板で構成してもよい。また、上記実施の形態によ
るターミナル端子３６の軸方向の断面形状は円形状であ
るが、例えば短形状、多角形状としても良い。
【００４６】また、上記実施の形態におけるセパレータ
１６，１７には、連通孔２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６
ｂが、セパレータ１６，１７の長方形状の短辺側に短手
方向に長尺形状を有して設けられているが、例えば図１
１に示すように、連通孔２５ａ，２５ｂをセパレータ１
６，１７の長方形状の短辺側に長手方向に長尺形状を有
して設けても良い。またこの場合は、同図に示すよう
に、セパレータ１６，１７にスタッドボルト２８の挿通
孔３７を設けず別の手段により各セルを固定することで
対応できる。尚、他の構成及び作用については前述の実
施の形態と同様であるので同一部分に同一符号を付して
説明は省略する。
１６，１７には、連通孔２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６
ｂが、セパレータ１６，１７の長方形状の短辺側に短手
方向に長尺形状を有して設けられているが、例えば図１
１に示すように、連通孔２５ａ，２５ｂをセパレータ１
６，１７の長方形状の短辺側に長手方向に長尺形状を有
して設けても良い。またこの場合は、同図に示すよう
に、セパレータ１６，１７にスタッドボルト２８の挿通
孔３７を設けず別の手段により各セルを固定することで
対応できる。尚、他の構成及び作用については前述の実
施の形態と同様であるので同一部分に同一符号を付して
説明は省略する。
【００４７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下の効果を得る。 （１）請求項１記載の発明によれば、ターミナル端子の
配設箇所付近で飽和水蒸気圧が局部的に低下することに
よる結露の発生を有効に防止し得て、積層方向端部に位
置する単セルの発電性能低下を回避できる。
によれば、以下の効果を得る。 （１）請求項１記載の発明によれば、ターミナル端子の
配設箇所付近で飽和水蒸気圧が局部的に低下することに
よる結露の発生を有効に防止し得て、積層方向端部に位
置する単セルの発電性能低下を回避できる。
【００４８】（２）請求項２記載の発明によれば、ター
ミナル端子の配設箇所付近で飽和水蒸気圧が局部的に低
下することによる結露の発生防止だけでなく、ターミナ
ル端子がターミナルプレートの中央部から遠ざかること
による電気抵抗の増大防止をも図ることができる。
ミナル端子の配設箇所付近で飽和水蒸気圧が局部的に低
下することによる結露の発生防止だけでなく、ターミナ
ル端子がターミナルプレートの中央部から遠ざかること
による電気抵抗の増大防止をも図ることができる。
【００４９】（３）請求項３記載の発明によれば、飽和
水蒸気圧と水蒸気分圧との差が大きい領域にターミナル
端子が配置されるので、ターミナル端子の配設箇所付近
で飽和水蒸気圧が局部的に低下することによる結露の発
生を有効に防止し得て、積層方向端部に位置する単セル
の発電性能低下を回避できる。
水蒸気圧と水蒸気分圧との差が大きい領域にターミナル
端子が配置されるので、ターミナル端子の配設箇所付近
で飽和水蒸気圧が局部的に低下することによる結露の発
生を有効に防止し得て、積層方向端部に位置する単セル
の発電性能低下を回避できる。
【図１】 本発明に係る燃料電池スタックの一実施の形
態を示す正断面図である。
態を示す正断面図である。
【図２】 図１に示すターミナルプレートの平面図であ
る。
る。
【図３】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】 図１に示すターミナルプレートの簡略図であ
って、ターミナル端子の中心の配置可能範囲（ハッチン
グ領域）を説明するための図である。
って、ターミナル端子の中心の配置可能範囲（ハッチン
グ領域）を説明するための図である。
【図６】 図１に示すカソード側セパレータの平面図で
ある。
ある。
【図７】 酸化剤ガス流路（横軸）内における、飽和水
蒸気圧（左縦軸）と水蒸気分圧（右縦軸）との関係を示
す特性図である。
蒸気圧（左縦軸）と水蒸気分圧（右縦軸）との関係を示
す特性図である。
【図８】 酸化剤ガス流路（横軸）内における、飽和水
蒸気圧（左縦軸）と水蒸気分圧（右縦軸）との関係を示
す特性図であって、ターミナル端子の配設箇所近傍で飽
和水蒸気圧が局所的に低下することを説明するための図
である。
蒸気圧（左縦軸）と水蒸気分圧（右縦軸）との関係を示
す特性図であって、ターミナル端子の配設箇所近傍で飽
和水蒸気圧が局所的に低下することを説明するための図
である。
【図９】 ターミナル端子の配置（横軸）と、ターミナ
ル端子及びターミナルプレートの電気抵抗和（縦軸）と
の関係を示す特性図である。
ル端子及びターミナルプレートの電気抵抗和（縦軸）と
の関係を示す特性図である。
【図１０】 他の実施の形態の平面図である。
【図１１】 別の実施の形態の平面図である。
【図１２】 燃料電池スタックの一従来例を示す正面図
である。
である。
１１ 燃料電池スタック １２ 固体高分子電解質膜（電解質） １３ アノード側電極 １４ カソード側電極 １６、１７ セパレータ １５、１５ａ、１５ｂ 単セル １９ 酸化剤ガス流路 ２１ ターミナルプレート ２５ｂ 酸化剤ガス排出側の連通孔 ３６ ターミナル端子 １７１ 第１酸化剤ガス流路溝 １７２ 第２酸化剤ガス流路溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越沼 実 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 鴻村 隆 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 小野 秀光 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 5H026 AA06 CC08 CX09 HH03 HH06
Claims (3)
- 【請求項１】 電解質を一対の電極で挟持し、更にその
外側を一対のセパレータで挟持してなる単セルを、複数
個積層して構成される燃料電池スタックにおいて、 前記積層方向の両端に位置する単セルの更に外側に配設
される一対のターミナルプレートのうち、少なくとも一
方のターミナルプレートの端面から前記積層方向に沿っ
て延出させるターミナル端子を、酸化剤ガス流路内の水
蒸気分圧が飽和水蒸気圧以下となる範囲内に配置したこ
とを特徴とする燃料電池スタック。 - 【請求項２】 前記ターミナル端子を、前記ターミナル
プレートとの電気抵抗和が前記範囲内で最小となるよう
に配置したことを特徴とする請求項１記載の燃料電池ス
タック。 - 【請求項３】 電解質を一対の電極で挟持し、更にその
外側を酸化剤ガス排出側の連通孔が長方形状の短辺側に
形成された一対のセパレータで挟持してなる単セルを、
複数個積層して構成される燃料電池スタックにおいて、 前記積層方向の両端に位置する単セルの更に外側に配設
される一対のターミナルプレートのうち、少なくとも一
方のターミナルプレートの端面から前記積層方向に沿っ
て延出させるターミナル端子を、当該ターミナルプレー
トの長辺側の中央部よりも前記酸化剤ガス排出側の連通
孔から遠ざけて配置したことを特徴とする燃料電池スタ
ック。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001370430A JP3983530B2 (ja) | 2000-12-18 | 2001-12-04 | 燃料電池スタック |
| US10/022,589 US6723463B2 (en) | 2000-12-18 | 2001-12-17 | Fuel cell stack having terminal element located at specified location |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-383552 | 2000-12-18 | ||
| JP2000383552 | 2000-12-18 | ||
| JP2001370430A JP3983530B2 (ja) | 2000-12-18 | 2001-12-04 | 燃料電池スタック |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002252022A true JP2002252022A (ja) | 2002-09-06 |
| JP3983530B2 JP3983530B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=26606005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001370430A Expired - Lifetime JP3983530B2 (ja) | 2000-12-18 | 2001-12-04 | 燃料電池スタック |
Country Status (2)
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| JP (1) | JP3983530B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7288334B2 (en) | 2002-12-27 | 2007-10-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell stack and method of producing the same |
| US7855026B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-12-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack |
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|---|---|---|---|---|
| JP3801096B2 (ja) * | 2002-05-20 | 2006-07-26 | トヨタ自動車株式会社 | スタック構造を有する燃料電池 |
| EP1469542A1 (en) * | 2003-04-09 | 2004-10-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel cell |
| JP4820068B2 (ja) * | 2004-08-02 | 2011-11-24 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池スタック |
| JP5079994B2 (ja) * | 2004-11-25 | 2012-11-21 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池スタック |
| WO2008047822A1 (fr) * | 2006-10-17 | 2008-04-24 | Panasonic Corporation | système de pile à combustible à électrolyte polymère |
| US8812253B2 (en) * | 2010-06-08 | 2014-08-19 | Rosemount Inc. | Fluid flow measurement with phase-based diagnostics |
| JP5378329B2 (ja) | 2010-09-02 | 2013-12-25 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池スタック |
| CN107010449B (zh) * | 2017-04-22 | 2019-01-29 | 广州明森科技股份有限公司 | 一种电子票证前段加工设备 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58194262A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-12 | Toshiba Corp | 燃料電池 |
| JPS61284064A (ja) | 1985-06-07 | 1986-12-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池 |
| US4710527A (en) | 1985-10-11 | 1987-12-01 | Ici Americas Inc. | Malonate-based light stabilizers for plastics |
| NL8602823A (nl) * | 1985-11-08 | 1987-06-01 | Toshiba Kk | Gesmolten carbonaatbrandstofcel. |
| JPS62243259A (ja) | 1986-04-16 | 1987-10-23 | Yamaha Motor Co Ltd | 燃料電池の端板構造 |
| JPS6448381A (en) | 1987-08-19 | 1989-02-22 | Sanyo Electric Co | Current collector for fuel cell |
| JP3135991B2 (ja) * | 1992-06-18 | 2001-02-19 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池および燃料電池スタック締め付け方法 |
| JP3111124B2 (ja) | 1993-04-01 | 2000-11-20 | 大阪瓦斯株式会社 | 燃料電池 |
| DE69501764T2 (de) * | 1994-08-23 | 1998-10-22 | Osaka Gas Co Ltd | Brennstoffzellensystem |
| JP3595027B2 (ja) | 1994-10-21 | 2004-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池およびその製造方法 |
| JPH11224684A (ja) | 1998-02-06 | 1999-08-17 | Osaka Gas Co Ltd | 燃料電池 |
| JPH11273706A (ja) | 1998-03-20 | 1999-10-08 | Osaka Gas Co Ltd | 燃料電池 |
| JP3632468B2 (ja) * | 1998-04-22 | 2005-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用ガスセパレータおよび該燃料電池用ガスセパレータを用いた燃料電池 |
-
2001
- 2001-12-04 JP JP2001370430A patent/JP3983530B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-17 US US10/022,589 patent/US6723463B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7288334B2 (en) | 2002-12-27 | 2007-10-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell stack and method of producing the same |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6723463B2 (en) | 2004-04-20 |
| JP3983530B2 (ja) | 2007-09-26 |
| US20020127463A1 (en) | 2002-09-12 |
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