JP2004095429A - 高分子電解質型燃料電池スタック - Google Patents

Abstract

【課題】高分子電解質型燃料電池スタックにおいて、スタックの内部からしみ出す水がスタック周りの気体の流れの度合いにより、蒸発生が変化するために、運転が不安定になる課題がある。
【解決手段】スタックの周りの気体の対流を防止する対流防止材１を配置することにより、安定した運転の高分子電解質型燃料電池スタックが実現できるのである。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高分子電解質型燃料電池のスタックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高分子電解質型燃料電池（以降、ＰＥＦＣと称する）は、水素などの燃料ガスと空気などの酸化ガスをガス拡散電極によって電気化学的に反応させるもので、電気と熱とを同時に発生させるものである。このようなＰＥＦＣの基本的な単位電池の構成を図４に示した。　図４に於いて、水素イオンを選択的に輸送する高分子電解質膜１０１（以降、膜と称する）の両面には、白金系の金属触媒を担持したカーボン粉末を主成分とする触媒反応層１０２ａ，１０２ｃを密着して配置する。さらに触媒反応層１０２ａ，１０２ｃの外面には、ガス通気性と導電性を兼ね備えた一対の拡散層１０３ａ，１０３ｃをこれに密着して配置する。この拡散層１０３ａ，１０３ｃと触媒反応層１０２ａ，１０２ｃにより電極１０４ａ，１０４ｃを構成する。１０５は電極電解質接合体（以降、ＭＥＡと称する）であり、電極１０４ａ，１０４ｃと高分子電解質膜１０１とで形成している。ＭＥＡ１０５外側には、ＭＥＡ１０５を機械的に固定するとともに、隣接するＭＥＡ同士を互いに電気的に直列に接続し、さらに電極に反応ガスを供給し、かつ反応により発生したガスや余剰のガスを運び去るためのガス流路１０６ａ，１０６ｃをＭＥＡ１０５に接する面に形成した導電性セパレータ１０７ａ．１０７ｃを配置する。導電性セパレータ１０７ａでＭＥＡ１０５とは反対の面には、隣の基本的な単位の導電性セパレータ１０７ｃが接する。１０８は導電性セパレータ１０７ａ，１０７ｃ同士が接する側に設けられた循環水通路であり、ここに循環水が流れる。循環水は導電性セパレータ１０７ａ，１０７ｃを介してＭＥＡ１０５の温度を調整するように熱を移動させる。１１０ａ，１１０ｃはＭＥＡ１０５と導電性セパレータ１０７ａ，１０７ｃを封止するＭＥＡガスケットであり、１１１は導電性セパレータ１０７ａ，１０７ｃ同士を封止するセパレータガスケットである。
【０００３】
高分子電解質膜１０１には固定電荷を有しており、固定電荷の対イオンとして水素イオンが存在している。高分子電解質膜１０１には水素イオンを選択的に透過させる機能が求められるが、そのためには高分子電解質膜１０１が水分を保持していることが必要である。高分子電解質膜１０１は水分を含むことにより、高分子電解質膜１０１内に固定されている固定電荷が電離し、固定電荷の対イオンである水素がイオン化し、移動できるようになるからである。水素などの燃料ガスの関与する側をアノードと呼び、図では符号の後にａを付け表し、空気などの酸化ガスの関与する側をカソードと呼び、図では符号の後にＣを付け表した。
【０００４】
基本動作を説明する。ガス流路１０６ｃに空気などの酸化ガスを流し、ガス流路１０６ａに水素などの燃料ガスを流す。燃料ガス中の水素は拡散層１０３ａを拡散し、触媒反応層１０２ａに達する。触媒反応層１０２ａで水素は水素イオンと電子に分けられる。電子は外部回路を通じてカソード側に移動される。水素イオンは膜１０１を透過しカソード側に移動し反応触媒層１０２ｃに達する。空気などの酸化ガス中の酸素は拡散層１０３ｃを拡散し、反応触媒層１０２ｃに達する。触媒反応層１０２ｃでは酸素が電子と反応し酸素イオンとなり、さらに酸素イオンは水素イオンと反応し水が生成される。つまりＭＥＡ１０５の周囲で酸化ガスと燃料ガスが反応し水が生成され、電子が流れる。さらに反応時に熱が生成し、ＭＥＡ１０５の温度が上昇する。そのため循環水経路１０８に水などを流すことにより反応で発生した熱を水で外部に運び出す。つまり、熱と電流（電気）が発生するのである。このとき、導入されるガスの湿度と反応で発生する水の量の管理が重要である。水分が少ないと高分子電解質膜１０１が乾燥し、固定電化の電離が少なくなるために水素の移動が減少するので、熱や電気の発生が小さくなる。一方水分が多すぎると、ＭＥＡ１０５の周りまたは触媒反応層１０２ａ，１０２ｃの周囲に水が溜まってしまい、ガスの供給が阻害され反応が抑制されるため、熱と電気の発生が減少してしまう（以降、この状態をフラッティングと称する）。
【０００５】
基本的な単位を複数個積層したＰＥＦＣスタックの構成を図５に示した。スタックとは図４で示したような基本的な単位を複数を積層させたものである。１０１〜１１１は図４と同じである。図５では図４で示したＰＥＦＣの基本的な単位を４つ積層したものである。１２０は集電板であり、発生する電気を集める導電性の板であり、端子１２１から電気を外部に取り出す。１２３は端板でありＰＥＦＣを両端から中央部に締め付ける役割を示す。１２２は絶縁板であり、集電板１２０で集められた電気を端板１２３に流れないように電気的に絶縁する役割を示す。
【０００６】
上記のようなＰＥＦＣスタックにおいては、各部品の間はガスケットで封止されているが、ガスケットを各部品と押し当てているにすぎないため、水分子サイズの隙間は存在しており、毛管現象等でガスケットをすり抜けスタック外部に水が移動している。また、高分子電解質膜１０１などは端部がスタックの側面に解放されている。よって、スタック内部より、わずかに水がスタック側面に移動している。スタック側面では薄い水の層ができており、この層の水分量が一定で有れば内部の水分量も一定となり、ＰＥＦＣの性能は一定に保たれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スタックの周辺の空気の対流の状態が変われば、スタック側面にある薄い水の層の状態が変わる。空気の対流が多くなれば、スタック側面の薄い水の層からの水の蒸発が激しくなり、気化熱を奪う。水分が減れば内部からの水分の移動が多くなり、内部は乾燥方向に向かう。気化熱を多く奪うと利用できる熱量が減少する。つまり、発電と発熱の効率が下がるなど運転が不安定になるという課題が生じる。また対流がより少なくなれば、スタック側面の薄い水の蒸発が減少し、奪われる気化熱も小さくなる。蒸発する水分が減れば内部からの水分の移動が小さくなり、内部は加湿方向に向かう。内部の水分が多くなるとフラッティングを起こしてしまう。つまり、運転が不安定になるという課題が生じる。また、ガスケットなどの劣化により押し当てている部品との間に隙間が生じた場合は、スタック内部の水がスタック外に漏れてしまい、運転が不安定になるだけでなく、スタックの周りを濡らしてしまう課題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明のＰＥＦＣスタックは、単位電池を複数個積層したＰＥＦＣスタックにおいて、スタック本体の周りの気体の流れを防止する対流防止材をスタック本体の周りに配置したことを特徴としたものである。これによって、ＰＥＦＣスタック本体の周りの気体の流れが減少するために、ＰＥＦＣスタック本体側面にある薄い水の層からの水の蒸発量が安定するので、ＰＥＦＣスタック内部の水分量も安定に保たれるために、発電および発熱の運転が安定するのである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、高分子電解質膜を挟んだ一対の電極を、ガス供給路を有する導電性セパレータで挟持したものを単位電池とし、前記単位電池を複数個積層した高分子電解質型燃料電池のスタックにおいて、スタック本体の周りの気体の流れを防止する対流防止材をスタック本体の周りに配置することにより、スタック本体の周りの気体の対流などの流れを防止または減少させることができる。これによって、ＰＥＦＣスタック本体側面にある薄い水の層からの水の蒸発量が安定化するので、ＰＥＦＣスタック内部の水分量も安定に保たれるために、発電および発熱などの運転が安定するＰＥＦＣスタックが実現できるのである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の対流防止材の少なくとも一部はスタック本体との距離が２ｍｍ以内に配置することにより、対流防止材とＰＥＦＣスタック本体の間の空気の対流を減少させることができるため、より安定した運転ができるＰＥＦＣスタックが実現できるのである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１、２に記載の対流防止材は吸水性を有していることを特徴とすることにより、スタック本体の周りの気体の対流などの流れ防止または減少させることにより、運転が安定化するだけでなく、スタックの内部から大量に水が漏れる場合でも、対流防止材が水を吸収するので、ＰＥＦＣスタック本体の周りを濡らすことを防止することができるのである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項１〜３に記載の対流防止材は防水性を有し、スタック本体より少なくとも下部には配置していることを特徴とすることにより、スタック本体の周りの気体の対流などの流れ防止または減少させることにより、運転が安定化するだけでなく、スタックの内部から大量に水が漏れば場合でも、少なくともスタック本体より下部に配置された対流防止材が水を受け止めるため、周りに水を拡散することがないため、ＰＥＦＣスタック本体の周りを濡らすことを防止することができるのである。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、特に、請求項１〜４に記載の対流防止材は断熱性能を有していることを特徴とすることにより、スタック本体の周りの気体の対流などの流れ防止または減少させることができるだけでなく、外部の温度が変化した場合でもＰＥＦＣスタック本体の温度の変化を防止または減少させることができる。これによって、ＰＥＦＣスタック本体側面にある薄い水の層からの水の蒸発量が安定化するので、ＰＥＦＣスタック内部の水分量も安定に保たれるために、発電および発熱などの運転がさらに安定するのである。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、特に、請求項１、２、３、５に記載の対流防止材は無機の繊維よりなることを特徴とすることにより、スタック本体の周りの気体の対流などの流れ防止でき、断熱性を有しさらに吸水性を有効に発揮することができる。これによりＰＥＦＣスタック本体の側面の水の蒸発が安定化し、さらに外部の温度変化によるＰＥＦＣの温度変化を減少させることができるので運転が安定化するだけでなく、スタックの内部から大量に水が漏れば場合でも、対流防止材がより有効に水を吸収するので、ＰＥＦＣスタック本体の周りを濡らすことをより有効に防止することができるのである。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、特に、請求項１、２、４、５、６に記載の対流防止材は有機の発泡材よりなることを特徴とすることにより、スタック本体の周りの気体の対流などの流れ防止でき、断熱性を有しさらに防水性を有効に発揮することができる。これによりＰＥＦＣスタック本体の側面の水の蒸発が安定化し、さらに外部の温度変化によるＰＥＦＣの温度変化を減少させることができるので運転が安定化するだけでなく、スタックの内部から大量に水が漏れば場合でも、対流防止材がより有効に水を受け止めるので、ＰＥＦＣスタック本体の周りを濡らすことをより有効に防止することができるのである。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
以下本発明の第一の実施例を図１に基づいて説明する。図１は本発明ＰＥＦＣスタックの長手方向から見た側断面図である。符号１０１から１２３、ＰＥＦＣの基本的な単位の構成およびはＰＥＦＣスタックの構成は図４および図５と同じである。１は対流防止材である。図２は本発明ＰＥＦＣスタックの端板方向から見た断面図である。
【００１７】
以下動作を説明する。まず、ＰＥＦＣスタックを動作させる際は、図示されていないスイッチ等からの信号をもとに、循環水経路１０８に水またはお湯などを流す。これによりＰＥＦＣスタックの温度を所定の温度に変温してゆく。次に、ガス流路１０６Ｃに空気などの酸化ガスを流し、ガス流路１０６ａに水素などの燃料ガスを流す。本実施例では酸化ガスとしてフィルター等で不純物・汚染物質を除去した空気を用い、燃料ガスとして都市バスを改質した水素を主成分とするガスを用いた。ここで用いたガスの温度はＰＥＦＣスタックと同じになるようにし、湿度は相対湿度でほぼ１００％となるようにした。燃料ガス中の水素は拡散層１０３ａを拡散し、触媒反応層１０２ａに達する。触媒反応層１０２ａで水素は水素イオンと電子に分けられる。電子は外部回路を通じてカソード側に移動される。水素イオンは高分子電解質膜１０１を透過しカソード側に移動し反応触媒層１０２ｃに達する。空気などの酸化ガス中の酸素は拡散層１０３ｃを拡散し、反応触媒層１０２ｃに達する。触媒反応層１０２ｃでは酸素が電子と反応し酸素イオンとなり、さらに酸素イオンは水素イオンと反応し水が生成される。つまりＭＥＡ１０５の周囲で酸化ガスと燃料ガスが反応し水が生成され、電子が流れる。さらに反応時に熱が生成し、ＭＥＡ１０５の温度が上昇する。ＰＥＦＣスタックが所定の温度に達した後は循環水経路１０８を流れる循環水は所定の温度に保持する。反応が更に進みＭＥＡ１０５の温度が上昇すると、熱は導電性セパレータ１０７ａ，１０７ｃを介して循環水に移動する。熱を受け取った循環水はＰＥＦＣスタックから熱交換器などを介し外部に熱を伝え、伝えられた熱は給湯などに使用される。このようにＰＥＦＣスタックを運転することにより、熱と電流（電気）が生み出されるのである。このとき、導入されるガス中の水分と反応で発生する水分の一部は、ガスケットなどの壁面部で凝縮する。水分が少ないと高分子電解質膜１０１が乾燥し、固定電化の電離が少なくなるために水素の移動が減少するので、熱や電気の発生が小さくなり、運転が不安定になる。一方水分が多すぎると、ＭＥＡ１０５の周りまたは触媒反応層１０２ａ．１０２ｃの周囲に水が溜まってしまい、ガスの供給が阻害され反応が抑制されるため、フラッティングを起こしてしまう。ＭＥＡガスケット１１０ａ，１１０ｃ、セパレータガスケット１１１ａ，１１１ｃ付近で凝縮した水は、毛管現象によりＰＥＦＣスタック本体の外部に移動する。外部に移動した水は大気中へと蒸発してゆき、蒸発によって減少した水の量に相当する量が再びＰＥＦＣスタックの内部から移動してゆく。
【００１８】
対流防止材１は電流やガスの出入りの部分を除きＰＥＦＣスタック本体２の周囲に配置され、ＰＥＦＣスタック本体２と対流防止材１との距離は２ｍｍ以下となるようにした。本発明ではＰＥＦＣスタック本体２の周りに対流防止材１としてガラスウールを使用した。ガラスウールは無機の繊維よりなっており、多孔質親水性であるので吸水性を有している。また、多孔質な間には空気が対流しないように保持されているので、その熱伝導率は約３０ｍＷ／ｍ・Ｋと小さく、断熱性を有している。本実施例では無機の繊維よりなる対流防止材として、ガラスウールを用いたが、セラミックウールや珪酸カルシウム繊維の成型物などを用いても良い。
【００１９】
以下に本発明の実験例を示す。実験例１として、本発明品の他に、対流防止材１を除いたもの（以降、無し品と称する）と、対流防止材１をＰＥＦＣスタック本体２との距離が常に２ｍｍ以上となるように配置したもの（以降、２ｍｍ以上品と称する）と、対流防止材１をガラス繊維を緻密にし熱伝導率を約２００ｍＷ／ｍ・Ｋと大きくしたもの（以降、緻密品と称する）と、対流防止材１を吸水性のない繊維で構成したもの（以降、非吸水品と称する）とを用いた。実験は各実験品を用いＰＥＦＣスタックを運転させるシステムにのせ運転させた。システムではＰＥＦＣスタック本体２に自然対流の空気の流れがある状態や風が当たる状態があった。ＰＥＦＣスタック本体２の雰囲気温度は１５℃から４５℃の間で変動した。ＰＥＦＣスタック本体２の温度は約７０℃に保つようにした。空気の利用率は４０％、燃料ガスの利用率は８０％とし、各ガスのＰＥＦＣスタック本体２への導入温度は７０℃に、ガスの露点は７０℃となるように加湿した。発生する電気は触媒反応層１０２ａ，１０２ｃの面積に対して、電流密度が０．２Ａ／ｃｍ２となるように電流を取り出した。その際の総発電電圧はＭＥＡの数で商をとり、一枚あたりに換算した。運転開始５００時間後から１０００時間後までの、平均と最大と最小の電圧を求めた。結果を（表１）に示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
このように、本発明品は平均電圧が最も高く、電圧の変動も少ない。本実験例ではＰＥＦＣスタック本体の雰囲気温度が変化し、空気の対流が多い場合と少ない場合があった。しかし、本発明品は、対流防止材で覆われているため空気の対流の多い少ないの影響をほとんど受けなかった。さらに、本発明品の対流防止材は断熱性能を有しているため、雰囲気温度の影響もほとんど受けなかった。そのためＰＥＦＣスタック本体表面からの水分の蒸発がわずかでありかつ安定しているため、内部の水分が常に適切に保たれたので発電の電圧が高く、変動も少なかったのである。無し品は本発明品とは異なり、ＰＥＦＣスタック本体周りの空気の対流の変化および雰囲気温度の影響を受けたため、ＰＥＦＣスタック本体表面からの水分の蒸発が変化した。そのため、内部の水分が適切である状態の時もあるが、多くは水分が過不足している状態であるので、発電の電圧が低く、変動も大きかったのである。２ｍｍ以上品は、対流防止材とＰＥＦＣスタック本体の間の空気がわずかに対流する。よって、対流防止材の外部雰囲気の影響はほとんど受けないが、対流防止材とＰＥＦＣスタック本体の間の空気の間のわずかの空気の対流により、ＰＥＦＣスタック本体からの水分の蒸発がわずかに変動するため、本発明品に比べ、わずかに発電電圧が低く、変動が大きくなった。緻密品は対流防止性能は本発明品とほぼ同じであるので対流防止材外部の空気の対流の影響はほとんど受けなかったが、本発明品に比べ対流防止材の熱伝導率は大きいので外部雰囲気温度の影響を受けた。よって、本発明品に比べ、わずかに発電電圧が低く、変動が大きくなった。非吸水品の対流防止材の対流防止機能や断熱性能は本発明品と同じであるので、本発明品と同じく発電電圧は高く、変動は少なかった。
【００２２】
実験例２として、ガスケットが痛んだ場合を想定して、ガスケットにわずかにキズを付けた。実験品と実験条件は実験例１と同じである。ＰＥＦＣスタックの下部に受け皿を置き、落下する水の量の１時間あたりの平均量を求めた。結果を（表２）に示す。
【００２３】
【表２】

【００２４】
このように、対流防止材に吸水性を有しているものは水の落下が無く、対流防止材に吸水性を有していないもの、または対流防止材を有していないものは、水が落下した。水が落下すると周りを濡らしてしますが、対流防止材に吸水性を有しているものは周りを濡らすことが無く安心して使用できる。
【００２５】
（実施例２）
以下本発明の第二の実施例を図３に基づいて説明する。図３は本発明ＰＥＦＣスタックをＰＥＦＣシステムに取り付けた際の端板方向から見た断面図である。符号１０１から１２３、ＰＥＦＣの基本的な単位の構成およびはＰＥＦＣスタックの構成は図１，２，４および図５と同じである。１３０はシステム外筐体である。対流防止材１はＰＥＦＣスタック本体２の横と下部に配置されている。対流防止材１としては発泡のポリプロピレン、ポリエチレンなどのオレフィン樹脂、スチロール、ウレタンなどの熱可塑性樹脂、エポキシ、メラミン、フェノール、不飽和ポリエステルなどの樹脂を用いることができるが、本実施例では発泡のポリプロピレンを用いた。また、対流防止材１は防水性を有しているため、水を透過や吸収することがなく、その熱伝導率は約３０ｍＷ／ｍ・Ｋと小さい。
【００２６】
以下に本発明の実験例を示す。実験例３として、本第２の発明品の他に、対流防止材１を除いたもの（以降、無し品と称する）と、対流防止材１として金属板（熱伝導率約２０Ｗ／ｍ・Ｋ）としたもの（以降、金属品と称する）と、対流防止材１として微細な穴を空け防水性を無くしたもの（以降、非防水品と称する）とを用いた。実験は各実験品を用いＰＥＦＣスタックを運転させるシステムにのせ運転させた。その他の条件は実験例１および実験例２と同じとした。結果を（表３）に示す。
【００２７】
【表３】

【００２８】
このように、本発明品は平均電圧が最も高く、電圧の変動も少ない。本実験例ではＰＥＦＣスタック本体の雰囲気温度が変化し、空気の対流が多い場合と少ない場合があった。しかし、本発明品は、対流防止材で覆われているため空気の対流の多い少ないの影響をほとんど受けなかった。さらに、本発明品の対流防止材は断熱性能を有しているため、雰囲気温度の影響もほとんど受けなかった。そのためＰＥＦＣスタック本体表面からの水分の蒸発がわずかでありかつ安定しているため、内部の水分が常に適切に保たれたので発電の電圧が高く、変動も少なかったのである。無し品は本発明品とは異なり、ＰＥＦＣスタック本体周りの空気の対流の変化および雰囲気温度の影響を受けたため、ＰＥＦＣスタック本体表面からの水分の蒸発が変化した。そのため、内部の水分が適切である状態の時もあるが、多くは水分が過不足している状態であるので、発電の電圧が低く、変動も大きかったのである。金属品は対流防止性能は本発明品とほぼ同じであるので対流防止材外部の空気の対流の影響はほとんど受けなかったが、本発明品に比べ対流防止材の熱伝導率は大きいので外部雰囲気温度の影響を受けた。よって、本発明品に比べ、わずかに発電電圧が低く、変動が大きくなった。非吸水品の対流防止材の対流防止機能や断熱性能は本発明品と同じであるので、本発明品と同じく発電電圧は高く、変動は少なかった。
【００２９】
実験例４として、ガスケットが痛んだ場合を想定して、ガスケットにわずかにキズを付けた。実験品と実験条件は実験例３と同じである。ＰＥＦＣスタックの下部に受け皿を置き、落下する水の量の１時間あたりの平均量を求めた。結果を（表４）に示す。
【００３０】
【表４】

【００３１】
このように、対流防止材に防水性を有しているものは対流防止材の上部に水が溜まるため、水の落下が無く、対流防止材に防水性を有していないもの、または対流防止材を有していないものは、水が落下した。水が落下すると周りを濡らしてしますが、対流防止材に吸水性を有しているものは周りを濡らすことが無く安心して使用できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高分子電解質膜を挟んだ一対の電極を、ガス供給路を有する導電性セパレータで挟持したものを単位電池とし、前記単位電池を複数個積層した高分子電解質型燃料電池のスタックにおいて、スタック本体の周りの気体の流れを防止する対流防止材をスタック本体の周りに配置することにより、スタック本体の周りの気体の対流などの流れ防止または減少させることができる。これによって、ＰＥＦＣスタック本体側面にある薄い水の層からの水の蒸発量が安定化するので、ＰＥＦＣスタック内部の水分量も安定に保たれるために、発電および発熱などの運転が安定するＰＥＦＣスタックが実現できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるＰＥＦＣスタックの長手方向から見た側断面図
【図２】本発明の実施例におけるＰＥＦＣスタックの端板方向から見た断面図
【図３】本発明の実施例におけるＰＥＦＣスタックのシステムに取り付けた際の端板方向から見た断面図
【図４】従来のＰＥＦＣの基本的な単位の構成を示す図
【図５】従来のＰＥＦＣスタックの構成を示す図
【符号の説明】
１　対流防止材
２　スタック本体
１０１　高分子電解質膜
１０４ａ、１０４ｃ　電極
１０５　ＭＥＡ（高分子電解質膜を挟んだ一対の電極）
１０７ａ，１０７ｃ　導電性セパレータ

Claims (7)

1. 高分子電解質膜を挟んだ一対の電極を、ガス供給路を有する導電性セパレータで挟持したものを単位電池とし、前記単位電池を複数個積層した高分子電解質型燃料電池のスタックにおいて、スタック本体の周りの気体の流れを防止する対流防止材をスタック本体の周りに配置したことを特徴とする高分子電解質型燃料電池スタック。
2. 対流防止材の少なくとも一部はスタック本体との距離が２ｍｍ以内に配置されたことを特長とする請求項１記載の高分子電解質型燃料電池スタック。
3. 対流防止材は吸水性を有していることを特徴とする請求項１または２記載の高分子電解質型燃料電池スタック。
4. 対流防止材は防水性を有し、スタック本体より少なくとも下部には配置していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高分子電解質型燃料電池スタック。
5. 対流防止材は断熱性能を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の高分子電解質型燃料電池スタック。
6. 対流防止材は無機の繊維よりなることを特徴とする請求項１、２、３、５のいずれか１項に記載の高分子電解質型燃料電池スタック。
7. 対流防止材は有機の発泡材よりなることを特徴とする請求項１、２、４、５、６のいずれか１項に記載の高分子電解質型燃料電池スタック。

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