JP2004152537A

JP2004152537A - 燃料電池の冷却装置

Info

Publication number: JP2004152537A
Application number: JP2002314427A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ishikawa; 武史石川
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【目的】本発明は、高い温度を示す燃料電池の中央部により多量の冷却水を流入させ、発電時における燃料電池内で発生する熱によって生ずる温度分布をより均一とすることを目的としている。
【構成】このため、電解質膜と、電解質膜の一面側に配置されたアノード電極と、電解質膜の他面側に配置されたカソード電極とからなる電極ユニットと、電極ユニットに、燃料ガス及び酸化剤ガスを供給するための流体通路を形成するセパレータとから構成された燃料電池の冷却装置において、セパレータ面内に、共通の冷却水流入口に接続された複数の冷却水通路を設け、複数の冷却水通路は、セパレータ面内の中央部を冷却する第１冷却水通路と、両側部を冷却する第２、第３冷却水通路とにより構成し、冷却水流入口に接続された第１冷却水通路の通路幅を、第２あるいは第３冷却水通路の通路幅よりも大きく形成している。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は燃料電池の冷却装置に係り、特に高い温度を示す燃料電池の中央部により多量の冷却水を流入させ、発電時における燃料電池内で発生する熱によって生ずる温度分布をより均一とする燃料電池の冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池、例えば固体高分子電解質膜型燃料電池は、水素を主成分とする燃料ガスと酸素を含有する酸化剤ガスを用いて電気化学反応により発電するものである。前記電気化学反応の結果、排出される物質は水のみであり、クリーンな発電装置として注目されている。
【０００３】
そして、前記燃料電池は、一般的に多数のセルが積層されており、このセルは、高分子イオン交換膜からなる電解質膜と、この電解質膜の両側に夫々配置されるアノード電極とカソード電極との２つの電極とからなる電極ユニットを、燃料ガス及び酸化剤ガスを供給するための流体通路を形成するセパレータで挟持して構成されている。
【０００４】
また、前記燃料電池において、アノード電極側に供給された燃料ガスは、触媒に接することにより水素イオン化され、適度に加湿された電解質膜を介してカソード電極側へと移動し、カソード電極には酸化剤ガスが供給されているため、このカソード電極において、水素イオンと酸素とが反応して水が生成され、一方、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として利用されるものである。このとき、上記の反応は、発熱反応である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３０６３７１号公報（第２−５頁、図１）
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−６７８８５号公報（第２−３頁、図１）
【０００７】
【特許文献３】
特開２０００−２８５９３０号公報（第２−６頁、図１）
【０００８】
【特許文献４】
特開２００２−５６８６０号公報（第２−３頁、図２）
【０００９】
燃料電池の冷却装置としては、特許文献１に開示されるものがある。この公報に開示される固体高分子電解質膜型燃料電池の制御方法は、固体高分子電解質膜を挟んでアノード側電極とカソード側電極とを対設し、セパレータによって挟持するように構成した燃料電池セルを水平方向に多数積層してなる固体高分子電解質膜型電池の制御方法において、夫々の燃料電池セルのアノード側電極とカソード側電極に対し重力方向に沿って燃料ガス並びに酸化剤ガスを夫々供給し、一方、燃料ガスと酸化剤ガスの流れと反対方向から冷却用触媒を夫々の燃料電池セルのセパレータに送り込み、燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させて所望の電圧を発生させる燃料電池において、燃料電池を構成するセル内の温度分布を少なくしている。
【００１０】
また、特許文献２に開示されるものがある。この公報に開示される燃料電池は、電解質をアノードとカソードの一対の電極で挟持した電極ユニットと燃料ガスまたは酸化剤ガスのガス流路を有する四角形薄板状であるセパレータからなる燃料電池において、セパレータの一方の面に燃料ガス流路を他方の面に酸化剤ガス流路を設け、流面のガス流路と同一平面の両端部に冷却水流路を設け、冷却水流路の新しい構造を提案し、燃料電池を小型化している。
【００１１】
更に、特許文献３に開示されるものがある。この公報に開示される燃料電池用セパレータ及びその製造方法は、表面に燃料ガス供給溝を有するとともに裏面に見ず供給溝を有する燃料ガス供給板と、表面に酸化剤ガス供給溝を有するとともに裏面に見ず供給溝を有する酸化剤ガス供給板と、両ガス供給板の裏面間に接合により設けられた接合層とを具備し、接合層は炭素粉とエポキシ樹脂からなる層であり、従来の金属製セパレータと比べ軽く、また従来のグラファイト製又はカーボン製のセパレータと比べて耐久性、電気抵抗の点で優れ、且つ小型化し得る。
【００１２】
更にまた、特許文献４に開示されるものがある。この公報に開示される燃料電池用セパレータは、冷却水流路を複数有し、これらの冷却水流路の形状が同一でない燃料電池用セパレータにおいて、各冷却水流路の圧力損失が均一になるように冷却水流路の形状を設定し、セパレータ面内での冷却水流れを均一化している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の燃料電池において、燃料電池のセル面内では、発電時の発熱により温度分布が生じるため、温度分布状態に合わせて冷却水を分配する必要がある。
【００１４】
つまり、高温部分には冷却水が多く流れるような冷却水通路形状とすることで、セル面内の温度分布を緩和することが可能となる。
【００１５】
しかし、現状では、冷却水通路構造の工夫によってこれら発熱分布に合わせて流量分布を制御（「形成」とも換言できる）するような例は少ない。
【００１６】
また、流量分布を構造上で制御する場合においても、冷却水通路の圧損が高くなるような形状では、駆動するポンプの消費電力が大きくなるという不都合がある。
【００１７】
つまり、ポンプの能力的にも供給できる流量が制限されてくるため、形状がシンプルで、且つ低圧損となるような冷却水通路構造が求められている。
【００１８】
更に、実際に冷却水がどのように流れているかを確認できる簡易な方策はなく、流量分布を数値的に把握することが課題となっている。
【００１９】
冷却水の流量分布は、シミュレーション等によりおおよその分布傾向をつかむことはできるものの、実際の燃料電池では気体の混入が生じ、気体の混入量も運転時間に伴って増加するものである。
【００２０】
そして、この混入する気体は、流れの抵抗や冷却水通路の閉塞を惹起するため、これらの要素は実際の流れを見なければ確認できないという不具合がある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、電解質膜と、この電解質膜の一面側に配置されたアノード電極と、前記電解質膜の他面側に配置されたカソード電極とからなる電極ユニットと、この電極ユニットに、燃料ガス及び酸化剤ガスを供給するための流体通路を形成するセパレータとから構成された燃料電池の冷却装置において、前記セパレータ面内に、共通の冷却水流入口に接続された複数の冷却水通路を設け、複数の冷却水通路は、セパレータ面内の中央部を冷却する第１冷却水通路と、両側部を冷却する第２、第３冷却水通路とにより構成し、前記冷却水流入口に接続された第１冷却水通路の通路幅を、第２あるいは第３冷却水通路の通路幅よりも大きく形成したことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、冷却水流入口に接続された第１冷却水通路の通路幅を、第２あるいは第３冷却水通路の通路幅よりも大とし、高い温度を示す燃料電池の中央部により多量の冷却水を流入させ、発電時における燃料電池内で発生する熱によって生ずる温度分布をより均一としている。
【００２３】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００２４】
図１〜図７はこの発明の実施例を示すものである。図３において、２は燃料電池である。
【００２５】
この燃料電池２は、図３に示す如く、多数のセル４が積層された状態となっており、このセル４は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜６と、この電解質膜６の一面側に配置されたアノード電極８と、前記電解質膜６の他面側に配置されたカソード電極１０とからなる電極ユニット１２を、燃料ガスを供給するための燃料ガス用流体通路１４または酸化剤ガスを供給するための酸化剤ガス用流体通路１６を形成するセパレータ１８で挟持して構成されている。
【００２６】
例えば、図３に示す如く、図３の左側に位置する第１番目のセパレータ１８−１は、第１電極ユニット１２−１の第１アノード電極８−１側の第１アノード電極側セパレータ２０−１と、第１カソード電極１０−１側の第１カソード電極側セパレータ２２−１とからなる。
【００２７】
このとき、前記第１電極ユニット１２−１を、第１アノード電極側セパレータ２０−１と第１カソード電極側セパレータ２２−１とによって挟持する際には、第１電極ユニット１２−１の外周部位を囲繞すべく第１シール部材２４−１を介設する。
【００２８】
また、第２番目のセパレータ１８−２は、第２電極ユニット１２−２の第２アノード電極８−２側の第２アノード電極側セパレータ２０−２と、第２カソード電極１０−２側の第２カソード電極側セパレータ２２−２とからなり、第３番目のセパレータ１８−３以降も同様に形成される。
【００２９】
更に、前記第１アノード電極側セパレータ２０−１の第１アノード電極８−１側に燃料ガス用第１流体通路１４−１を形成するとともに、第１カソード電極側セパレータ２２−１の第１カソード電極１０−１側には、例えば前記燃料ガス用第１流体通路１４−１に対峙するように、酸化剤ガス用第１流体通路１６−１を形成する。
【００３０】
なお、燃料ガス用流体通路１４や酸化剤ガス用流体通路１６に関しても、第２番目以降のセパレータに同様に形成される。
【００３１】
そして、前記各セル４間、例えば第１番目のセル４−１と第２番目のセル４−２とのセパレータ面内、すなわち、第１番目のセル４−１の第１カソード電極側セパレータ２２−１と第２番目のセル４−２の第２アノード電極側セパレータ２０−２間に第１面内用冷却水通路２６−１を設ける。
【００３２】
また、第２番目のセル４−２と第３番目のセル４−３とのセパレータ面内に第２面内用冷却水通路２６−２を設けるとともに、第３番目のセル４−３とそれ以降のセルとのセパレータ面内にも、同様に各面内用冷却水通路を設け、全ての面内用冷却水通路２６は、共通の冷却水流入口２８に接続される。
【００３３】
このとき、例えば夫々の面内用冷却水通路２６を、図１に示す如く、セパレータ面内の中央部（「中央エリア」ともいう）ａを冷却する第１冷却水通路３０と、両側部（「外側エリア」ともいう）ｂを冷却する第２、第３冷却水通路３２、３４とにより構成し、前記冷却水流入口２８に接続された第１冷却水通路３０の通路幅Ｗ１を、第２あるいは第３冷却水通路３２、３４の通路幅Ｗ２、Ｗ３よりも大きく形成する構成とする。
【００３４】
詳述すれば、前記面内用冷却水通路２６は、共通の冷却水流入口２８に接続されるとともに、共通の冷却水流出口３６に接続される。
【００３５】
そして、面内用冷却水通路２６は、図１及び第４に示す如く、冷却水流入口２８側から冷却水流出口３６側に延びる複数、且つ平行な隔壁部３８によって夫々分岐されている。
【００３６】
このとき、前記隔壁部３８の一部を冷却水流入口２８側たる流入口側起点まで延長して第１分割リブ４０を形成するとともに、冷却水流出口３６側たる流出口側起点まで延長して第２分割リブ４２を形成し、この第１分割リブ４０によって、前記面内用冷却水通路２６を、セパレータ面内の高温となる中央部（図２参照）ａを冷却する第１冷却水通路３０と、両側部ｂを冷却する第２、第３冷却水通路３２、３４とに夫々分割する。
【００３７】
また、前記第１分割リブ４０によって前記面内用冷却水通路２６を第１〜第３冷却水通路３０、３２、３４に夫々分割する際には、図１に示す如く、前記冷却水流入口２８に接続された第１冷却水通路３０の通路幅Ｗ１を、第２あるいは第３冷却水通路３２、３４の通路幅Ｗ２、Ｗ３よりも大きく形成するものである。
【００３８】
つまり、前記第１分割リブ４０によって冷却水の流れを強制的に分割させ、且つ前記面内用冷却水通路２６の冷却水流入口２８側の通路幅を変えることで投入量に傾斜を与えている。
【００３９】
更に、前記冷却水流入口２８を、セパレータ面の略中心軸線Ｃ上に設けるとともに、冷却水流出口３６をもセパレータ面の略中心軸線Ｃ上に設ける。
【００４０】
ここで、実際の流量分布（「流速分布」とも換言できる）を知るための可視化試験方策について記載する。
【００４１】
先ず、図６に示す如く、試験用セパレータＳの冷却水通路４４に連絡する試験通路４６を設ける。この試験通路４６は、冷却水通路４４に冷却水を流入させる流入側第１試験通路４６−１と、冷却水通路４４から冷却水を流出させる流出側第２試験通路４６−２と、流入側第１試験通路４６−１と流出側第２試験通路４６−２とを連絡する循環用第３試験通路４６−３とを有する。
【００４２】
そして、流入側第１試験通路４６−１と循環用第３試験通路４６−３との合流部位よりも上流側に位置する流入側第１試験通路４６−１途中に、流量可変バルブ４８を設け、この流量可変バルブ４８によって混入が考えられる気泡（空気や水素）の供給量を調整するとともに、前記循環用第３試験通路４６−３には、流出側第２試験通路４６−２側から循環式ポンプ（「Ｐ」とも記載する）５０と流量計５２とを順次配設する。
【００４３】
また、前記試験用セパレータＳは、図６に示す如く、気泡に加わる浮力を考慮して水平状態に設置するものとし、試験用セパレータＳの上方に撮影用ビデオカメラ５４を設置し、撮影用ビデオカメラ５４によって、気泡の動く速さを水流速とみなして、可視化時の様子を動画として収録し、解析可能とするものである。
【００４４】
更に、前記試験用セパレータＳは、図７に示す如く、透明な第１平坦部材５６−１と第２平坦部材５６−２との間に前記冷却水通路４４を形成し、この冷却水通路４４の流入口４４ａに前記流入側第１試験通路４６−１を連絡させるとともに、冷却水通路４４の流出口４４ｂに前記流出側第２試験通路４６−２を連絡させるものである。
【００４５】
このとき、前記冷却水通路４４は、図７に示す如く、流入口４４ａ側から流出口４４ｂ側に延びる複数、且つ平行な隔壁部５８によって夫々分岐される。
【００４６】
そして、前記流入口４４ａには、金属製メッシュ６０を装着し、この金属製メッシュ６０によって、混入される気泡（空気や水素）を細分化、例えば気泡サイズを通路幅の１／２以下とし、流れの抵抗となるような大きな気泡の発生を阻止している。
【００４７】
流速分布計算方法としては、以下の式が使用可能である。
流速（ｖ）＝測定長（Ｌ：任意の長さ）／気泡通過時間（ｔ）
流量（Ｖ）＝流速（ｖ）Ｘ流路断面積（Ｄ）
【００４８】
さすれば、可視化試験方策においては、故意に気泡（空気や水素）を導入することで、どの流路で気泡の蓄積、つまり流れの閉塞が起こり易いかを見たり、流路が閉塞した場合における流量分布を模擬することが可能となる。（燃料電池では冷却水への気体（空気や水素）の混入が起こり得るため、これらの解析や対策として有用である。）
【００４９】
次に作用を説明する。
【００５０】
前記冷却水流入口２８に冷却水が導入されると、図１及び図５に示す如く、第１〜第３冷却水通路３０、３２、３４の夫々に冷却水が流入する。
【００５１】
そしてこのとき、第１冷却水通路３０においては、導入された冷却水の流れに沿って通路が存在するため、セパレータ面内のより中央部ａを流れる冷却水が優先される。
【００５２】
これに対して、第２及び第３冷却水通路３２、３４においては、導入された冷却水の流れに対して垂直に分岐することとなり、通路間での流量バラツキが生じ難い状況となっている。
【００５３】
このとき、前記第１〜第３冷却水通路３０、３２、３４の通路幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３において、第１冷却水通路３０の通路幅Ｗ１を、第２あるいは第３冷却水通路３２、３４の通路幅Ｗ２、Ｗ３よりも大きく形成して第１冷却水通路３０に流入する冷却水の流量を増加させている。
【００５４】
これにより、高い温度を示す燃料電池２の中央部ａに、より多量の冷却水を流入させることができ、発電時における燃料電池２内で発生する熱によって生ずる温度分布を、より均一にすることが可能となり、実用上有利である。
【００５５】
また、前記冷却水流入口２８を、セパレータ面の略中心軸線Ｃ上に設けたことにより、燃料電池２の中央部ａを冷却する第１冷却水通路３０と冷却水流入口２８とが直線的に連結されることとなり、最も冷却を必要とする部分を冷却する通路を、流入抵抗が最も少ない通路とすべく形成することができるものである。
【００５６】
図８はこの発明の第２実施例を示すものである。この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
【００５７】
この第２実施例の特徴とするところは、前記第１冷却水通路３０と第２、第３冷却水通路３２、３４とを仕切っている壁である第１分割リブ４０の一部を切り欠いて、第１冷却水通路３０と第２および／または第３冷却水通路３２、３４とを連絡する切欠き部６２を設けた点にある。
【００５８】
すなわち、セパレータ１８に、図８に示す如く、冷却水流入口２８側から冷却水流出口側に延びる複数、且つ平行な隔壁部３８によって面内用冷却水通路２６を形成する際に、前記隔壁部３８の一部を冷却水流入口２８側たる流入口側起点まで延長させた第１分割リブ４０と、冷却水流出口側たる流出口側起点まで延長させた第２分割リブとによって、第１〜第３冷却水通路３０、３２、３４を夫々分割形成している。
【００５９】
そして、例えば第１冷却水通路３０と第２冷却水通路３２とを分割する第１分割リブ４０の一部、つまり図８に示す如く、隔壁部３８に対して直交状態にある部位に切欠き部６２を設け、切欠き部６２によって、第１冷却水通路３０と第２冷却水通路３２とを一部において連通させるものである。このとき、この切欠き部６２の形成位置は、セパレータ１８面の略中心軸線Ｃからできるだけ離間した位置とする。
【００６０】
さすれば、セパレータ１８面の中央部を冷却する第１冷却水通路３０と、セパレータ１８面の両端部を冷却する第２、第３冷却水通路３２、３４とが、一部で連通することとなり、互いのエリアの端部域において発生する冷却水の流量不足を解消することができ、実用上有利である。
【００６１】
図９及び図１０はこの発明の第３実施例を示すものである。
【００６２】
上述第２実施例においては、第１分割リブ４０の一部を切り欠いて切欠き部６２を形成したが、この第３実施例の特徴とするところは、隔壁部３８に切欠き部７２を形成した点にある。
【００６３】
すなわち、セパレータ１８に、図９に示す如く、冷却水流入口２８側から冷却水流出口側に延びる複数、且つ平行な隔壁部３８によって面内用冷却水通路２６を形成する際に、前記隔壁部３８の一部を冷却水流入口２８側たる流入口側起点まで延長させた第１分割リブ４０と、冷却水流出口側たる流出口側起点まで延長させた第２分割リブとによって、第１〜第３冷却水通路３０、３２、３４を夫々分割形成している。
【００６４】
そして、例えば第１冷却水通路３０と第２冷却水通路３２とを分割する第１分割リブ４０の延長する隔壁部３８の一部に切欠き部７２を設け、切欠き部７２によって、第１冷却水通路３０と第２冷却水通路３２とを一部において連通させるものである。
【００６５】
このとき、切欠き部７２は、図１０に示す如く、隔壁部３８の途中において、第２冷却水通路３２から第１冷却水通路３０へ流入し易いように傾斜させて設ける。
【００６６】
さすれば、流量の最も少なくなる中央エリアに位置する第１冷却水通路３０の端の流路に対して、外側エリアに位置する第２冷却水通路３２から冷却水を流入させ、流量格差を縮めることができる。
【００６７】
つまり、前記切欠き部７２がない場合には、第１冷却水通路３０の端の流路３０ｍの流量Ｖ１と第２冷却水通路３２の最も第１冷却水通路３０側の流路３２ｎの流量Ｖ２との関係は、
Ｖ１＜Ｖ２
となり、前記切欠き部７２を設けることによって、隣り合う流路３０ｍ、３０ｎ間の流量格差をなくすことができ、均一な流量分布を得るのに有効である。
【００６８】
また、前記切欠き部７２がない場合、第１冷却水通路３０の端の流路３０ｍは、流量不足になり易く、図１０に１点鎖線で示す如く、第１冷却水通路３０の端の流路３０ｍが気泡によって閉塞される可能性があると想定される。しかし、前記切欠き部７２を設けることによって、閉塞箇所をバイパスする流れが形成されることとなり、完全な流路閉塞を確実に防止し得る（特に、流入口付近での閉塞頻度が高いため、隔壁部３８の途中に切欠き部７２を形成する方策は有効である）。
【００６９】
なお、この発明は上述第１〜第３実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００７０】
例えば、この発明の実施例においては、セパレータ面内に、共通の冷却水流入口に接続される複数の冷却水通路を設ける際に、セパレータ面内の中央部を冷却する第１冷却水通路と、両側部を冷却する第２、第３冷却水通路とを設ける構成、つまり３分割の構成としたが、冷却水通路を４分割以上に分割し、冷却効率を向上させる特別構成とすることも可能である。
【００７１】
すなわち、複数の冷却水通路は、例えばセパレータ面内の中央部を冷却する第１冷却水通路と、この第１冷却水通路の両側部を冷却する第２、第３冷却水通路と、第２、第３冷却水通路の夫々の外側を冷却する第４、第５冷却水通路とを設ける５分割の構成とするとともに、各冷却水通路の通路断面積を相違させるものである。
【００７２】
詳述すれば、第１冷却水通路の通路断面積をａ１、第２、第３冷却水通路の通路断面積をａ２、第４、第５冷却水通路の通路断面積をａ３とした際に、
ａ１＞ａ２＞ａ３
を満足する設定とし、セパレータ面内の中央部を冷却するために流れる冷却水通路の流量（「流速」とも換言できる）を増大させるものである。
【００７３】
さすれば、高い温度を示す燃料電池の中央部に、より多量の冷却水を効率良く流入させることができ、発電時における燃料電池内で発生する熱によって生ずる温度分布を、均一にすることが可能となる。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、電解質膜と、電解質膜の一面側に配置されたアノード電極と、電解質膜の他面側に配置されたカソード電極とからなる電極ユニットと、電極ユニットに、燃料ガス及び酸化剤ガスを供給するための流体通路を形成するセパレータとから構成された燃料電池の冷却装置において、セパレータ面内に、共通の冷却水流入口に接続された複数の冷却水通路を設け、複数の冷却水通路は、セパレータ面内の中央部を冷却する第１冷却水通路と、両側部を冷却する第２、第３冷却水通路とにより構成し、冷却水流入口に接続された第１冷却水通路の通路幅を、第２あるいは第３冷却水通路の通路幅よりも大きく形成したので、高い温度を示す燃料電池の中央部に、より多量の冷却水を流入させることができ、発電時における燃料電池内で発生する熱によって生ずる温度分布を、より均一にすることが可能となり、実用上有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例を示すセパレータの平面図である。
【図２】セパレータの温度分布を示す平面図である。
【図３】燃料電池の概略構成図である。
【図４】セパレータの平面図である。
【図５】図４の矢視Ｖ部分の概略拡大図である。
【図６】可視化試験方策の構成を示す図である。
【図７】セパレータの概略斜視図である。
【図８】この発明の第２実施例を示すセパレータの第１分割リブ部分の概略拡大図である。
【図９】この発明の第３実施例を示すセパレータの隔壁部部分の概略拡大図である。
【図１０】セパレータの隔壁部に形成した切欠き部の要部拡大図である。
【符号の説明】
２燃料電池
４セル
６電解質膜
８アノード電極
１０カソード電極
１２電極ユニット
１４燃料ガス用流体通路
１６酸化剤ガス用流体通路
１８セパレータ
２０−１第１アノード電極側セパレータ
２０−２第２アノード電極側セパレータ
２２−１第１カソード電極側セパレータ
２２−２第２カソード電極側セパレータ
２４−１第１シール部材
２６−１第１面内用冷却水通路
２６−２第２面内用冷却水通路
２８冷却水流入口
３０第１冷却水通路
３２第２冷却水通路
３４第３冷却水通路
３６冷却水流出口
３８隔壁部
４０第１分割リブ
４２第２分割リブ
Ｓ試験用セパレータ
４４冷却水通路
４６試験通路
４６−１流入側第１試験通路
４６−２流出側第２試験通路
４６−３循環用第３試験通路
４８流量可変バルブ
５０循環式ポンプ（「Ｐ」とも記載する）
５２流量計
５４撮影用ビデオカメラ
５８隔壁部
６０金属製メッシュ

Claims

電解質膜と、この電解質膜の一面側に配置されたアノード電極と、前記電解質膜の他面側に配置されたカソード電極とからなる電極ユニットと、この電極ユニットに、燃料ガス及び酸化剤ガスを供給するための流体通路を形成するセパレータとから構成された燃料電池の冷却装置において、前記セパレータ面内に、共通の冷却水流入口に接続された複数の冷却水通路を設け、複数の冷却水通路は、セパレータ面内の中央部を冷却する第１冷却水通路と、両側部を冷却する第２、第３冷却水通路とにより構成し、前記冷却水流入口に接続された第１冷却水通路の通路幅を、第２あるいは第３冷却水通路の通路幅よりも大きく形成したことを特徴とする燃料電池の冷却装置。
前記第１冷却水通路と第２、第３冷却水通路とを仕切っている壁の一部を切り欠いて、第１冷却水通路と第２および／または第３冷却水通路とを連絡する切欠き部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の冷却装置。
前記冷却水流入口は、セパレータ面の略中心軸線上に設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の冷却装置。