JP2005276685A - 直接液体供給形燃料電池スタック - Google Patents

Abstract

【構成】 燃料電池スタックのセパレータに、空気導入マニホールド３２から折り返す空気折り返しマニホールド３３と、空気流路３９を介して空気を排出する空気排出マニホールド３４とを設ける。また燃料導入マニホールド３６から折り返す燃料折り返しマニホールド３７を設けて、燃料流路４０を介して燃料排出マニホールド４０へ接続する。
【効果】 燃料電池スタックへの空気や燃料の出入口を一端に集約できる。またスタックで予熱した燃料や空気を供給できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、セパレータからメタノール-水等の液体燃料と空気とを、高分子固体電解質膜を備えたＭＥＡに供給して発電する直接液体供給形燃料電池スタックに関する。この発明の直接液体供給形燃料電池スタックは、例えば携帯電話やノートパソコン等の携帯形の電子機器の小形コンシューマ用電源や、野外電源、あるいは自動車用電源等に適している。

直接液体供給形燃料電池では、３ｗｔ％程度の濃度のメタノール水溶液を燃料として発電する。燃料にはこれ以外にイソプロパノール-水やジメチルエーテル-水などの系を用いても良い。直接液体供給形燃料電池スタックでは、空気をブロワで強制供給し、燃料を燃料ポンプで強制供給する強制循環形のスタックが知られている。例えば特許文献１，２は、これらのスタックの組立について開示している。出願人はこれ以外に、空気をブロワで供給すると共にスタックを燃料タンク内に沈めて、燃料を自己拡散で供給する燃料自己拡散形のスタックを提案した(特許文献３)。またこの他に空気も燃料も自己拡散で供給するものがあるが、これは本発明とは関係がない。なおこの明細書では、直接液体供給形燃料電池を単に「燃料電池」ということがあり、直接液体供給形燃料電池スタックを単に「燃料電池スタック」ということがある。またブロワには吐出圧が１０ＫＭＰａ以下のものも含む。

強制循環形にせよ燃料自己拡散形にせよ、スタックには空気入口及び空気出口が必要である。強制循環形の場合、スタックの１端面に空気入口と排燃料出口を、反対側の端面に排空気出口と燃料入口とを設ける。また燃料自己拡散形の場合、スタックの１端面に空気入口を設け、反対側の端面に排空気出口を設ける。このためスタックの両端からパイプが伸びることになり、コンパクトにならない。
特開平９-９２３２４号公報 特開２００１-１３５３４４号公報 特願２００３-２０１８３１号明細書

本発明の課題は、スタックから伸びる配管を一端面に集約できる、直接液体供給形燃料電池スタックを提供することにある。
本発明の追加の課題は、ＭＥＡへ供給する空気を予熱できるようにすることにある。
本発明の追加の課題は、各ＭＥＡへの空気や燃料の供給をより均一にすることにある。

この発明の直接液体供給形燃料電池スタックは、プロトン導電性や水酸イオン導電性などの高分子固体電解質膜の一面に燃料極を設け、他面に空気極を設けたＭＥＡを、セパレータを介して複数直列に接続し、セパレータから液体燃料と空気とをＭＥＡに供給するスタックにおいて、空気入口と排空気出口、及び燃料入口と排燃料出口をスタックの同一端部に設けたことを特徴とする。

またこの発明の直接液体供給形燃料電池スタックは、プロトン導電性や水酸イオン導電性などの高分子固体電解質膜の一面に燃料極を設け、他面に空気極を設けたＭＥＡを、セパレータを介して複数直列に接続し、セパレータから液体燃料と空気とをＭＥＡに供給するスタックにおいて、空気入口と排空気出口をスタックの同一端部に設け、かつセパレータを上下に貫通するように燃料供給路を設けて、液体燃料をＭＥＡへ自己拡散させるようにしたことを特徴とする。

いずれの場合も好ましくは、セパレータに空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドと空気排出マニホールドを設ける。この結果、セパレータでの空気用のマニホールドは３本となる。
好ましくは、セパレータの第１の周辺部に空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドとを設けると共に、第１の周辺部とは異なるセパレータの周辺部に空気排出マニホールドを設けると共に、スタックの空気入口と排空気出口とは反対側の端部で、空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドとを連通させる。

強制循環形の直接液体供給形燃料電池スタックの場合、好ましくはセパレータに空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールド及び空気排出マニホールドを設け、さらにセパレータに燃料導入マニホールドと燃料折り返しマニホールド及び燃料排出マニホールドを設ける。この結果、セパレータでのマニホールドは合計６本となる。
好ましくは、セパレータの第１の周辺部に空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドとを設け、かつ第１の周辺部とは異なるセパレータの周辺部に空気排出マニホールドを設け、さらにセパレータの第２の周辺部に燃料導入マニホールドと燃料折り返しマニホールドとを設け、かつ第２の周辺部とは異なるセパレータの周辺部に燃料排出マニホールドを設ける。そしてスタックの空気入口と排空気出口、及び燃料入口と排燃料出口とは反対側の端部で、空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドとを連通させると共に、燃料導入マニホールドと燃料折り返しマニホールドとを連通させる。

強制循環形でも燃料自己拡散形でも好ましくは、セパレータでの空気排出マニホールド及び空気折り返しマニホールドの断面積を、空気導入マニホールドの断面積よりも大きくする。また強制循環形の場合、好ましくは、セパレータでの、燃料排出マニホールド及び燃料折り返しマニホールドの断面積を、燃料導入マニホールドの断面積よりも大きくする。

なおこの明細書において、ＭＥＡはプロトン導電性や水酸イオン導電性などの高分子固体電解質膜とその両面の燃料極及び空気極からなる３層のＭＥＡでも、高分子固体電解質膜の両面の両極の外側にカーボンシートなどを加えた５層のＭＥＡでも良い。セパレータは、例えば炭素と樹脂の混合物の成形体とするが、材質は任意である。周辺部は、セパレータの中心と対比して、セパレータの縁の付近の個所を意味する。

空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドとを設けた第１の周辺部と、空気排出マニホールドを設けた周辺部とは、例えばセパレータでの対向する周辺部であるが、異なる周辺部であればよい。同様に燃料導入マニホールドと燃料折り返しマニホールドとを設けた第２の周辺部と、燃料排出マニホールドを設けた周辺部も、セパレータの異なる周辺部であればよい。また実施例では、燃料排出マニホールドを設けた周辺部と、空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドとを設けた第１の周辺部は同じ周辺部である。同様に、空気排出マニホールドを設けた周辺部と、燃料導入マニホールドと燃料折り返しマニホールドとを設けた第２の周辺部は同じ周辺部である。しかしこれに限るものではない。例えばセパレータの上下２辺と左右２辺とを、マニホールドの配置に用いても良い。

本発明では、燃料電池スタックの一端部に配管を集約できるので、配管がスタックの両端から突き出すことが無く、コンパクトにできる。設計によってはマニホールドの折り返し部がスタックから僅かに突き出すことがあるが、さしてスペースを占めない。また本発明では、強制循環形のスタックの場合は、空気入口と排空気出口、及び燃料入口と排燃料出口をスタックの同一端部に集約し、燃料自己拡散形のスタックでは空気入口と排空気出口をスタックの同一端部に集約する。

空気入口と排空気出口をスタックの同一端部に集約するため、好ましくは、セパレータに空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドと空気排出マニホールドの、３本の空気用のマニホールドを設ける。
これらのマニホールドの配置では、好ましくはセパレータの第１の周辺部に、空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドとを設けると共に、セパレータの他の周辺部に空気排出マニホールドを設け、さらにスタックの空気入口と排空気出口とは反対側の端部で、空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドとを連通させる。すると、空気導入マニホールドで予熱した空気を、空気折り返しマニホールドからＭＥＡへ供給できる。

同様に、強制循環形の場合、セパレータに、空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドと空気排出マニホールド、並びに燃料導入マニホールドと燃料折り返しマニホールドと燃料排出マニホールドの、合計６本のマニホールドを設け、燃料電池スタックの同一端部に簡単に空気入口や燃料入口と排空気出口や排燃料出口を集約できる。

ここでセパレータの第１の周辺部に、空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドとを設けると共に、セパレータの他の周辺部に空気排出マニホールドを設け、セパレータの第２の周辺部に、燃料導入マニホールドと燃料折り返しマニホールドとを設け、かつセパレータの第２の周辺部以外の周辺部に燃料排出マニホールドを設け、スタックの空気入口と排空気出口、及び燃料入口と排燃料出口とは反対側の端部で、空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドとを連通させると共に、燃料導入マニホールドと燃料折り返しマニホールドとを連通させると、予熱した空気と燃料を折り返しマニホールドからＭＥＡに供給できる。これらのため、低温の空気や燃料でＭＥＡの活性を低下させることを防止できる。

さらにセパレータでの、空気排出マニホールド及び空気折り返しマニホールドの断面積を、空気導入マニホールドの断面積よりも、例えば各々３０％以上大きくする。このようにして、空気導入マニホールドでの圧損を比較的大きく、空気排出マニホールド及び空気折り返しマニホールドでの圧損を比較的小さくする。セパレータの空気流路には、空気折り返しマニホールドと空気排出マニホールドとの間の圧力が加わり、これらのマニホールドでの圧力勾配を小さくし、空気流路に加わる圧力をスタックの手前と奧とで均一に近づけ、空気供給を均一にする。

同様にセパレータでの、燃料排出マニホールド及び燃料折り返しマニホールドの断面積を、燃料導入マニホールドの断面積よりも例えば各々３０％以上大きくする。このことにより、燃料導入マニホールドでの圧損を比較的大きくし、燃料排出マニホールド及び燃料折り返しマニホールドでの圧損を比較的小さくする。セパレータの燃料流路には、燃料折り返しマニホールドと燃料排出マニホールドとの間の圧力が加わり、これらのマニホールドでの圧力勾配を小さくし、燃料流路に加わる圧力をスタックの手前と奧とで均一に近づけて、燃料供給を均一にできる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図９を参照して実施例を示す。図１に強制循環形の燃料電池スタック２を示すと、４は炭素材を樹脂バインダーで成形したセパレータで、５は端部のセパレータである。６はＭＥＡで、Nafion１１７膜(Nafionはデュポン社の登録商標)などのプロトン導電性高分子固体電解質膜の一面にＰｔ-Ｒｕ-Ｃ-ＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)-Nafionなどの燃料極を設け、他面にＰｔ-Ｃ-ＰＴＦＥ-Nafionなどの空気極を設けると共に、例えば空気極と燃料極との外側に炭素シート等の導電性膜を設けたものである。８はパッキングで、ＭＥＡ６を保持し、１０は出力を取り出すための端子板で、１２は絶縁シートで、１４はエンドプレートである。セパレータ４,４間等にＭＥＡ６を挟み込むように、セパレータ４やＭＥＡ６が複数枚積層され、燃料電池スタック２の反対側の端部にも同様にセパレータ５,端子板１０,絶縁シート１２,エンドプレート１４を設ける。燃料電池スタック２の一端部に、空気入口１６と排空気出口１８並びに燃料入口２０,排燃料出口２２を集約する。また２４はボルト穴で、燃料電池スタック２の締結用のボルトを挿入して、エンドプレート１４間を図示しないボルトとナットで締結する。

図２に、セパレータの空気極側表面４ａと燃料極側表面４ｆとを示す。なお空気極側表面４ａと燃料極側表面４ｆとでは、左右が逆転して見えている。表面４ａ,４ｆの例えば四周(４つの周辺部)には、ボルト穴２４が設けられ、左右一方の周辺部の例えば中央位置に、空気導入マニホ-ルド３２が設けられ、例えば同じ周辺部の下側に空気折り返しマニホールド３３が設けてある。マニホールド３２,３３を設けた周辺部とは反対側の周辺部の上部に、空気排出マニホールド３４が設けてあり、排空気と水蒸気などを排出する。

マニホールド３２とは反対側のマニホールドの例えば中央部付近に、燃料導入マニホールド３６が設けられ、同じ周辺部でその下部に、燃料折り返しマニホールド３７を設けてある。そしてマニホールド３２を設けた周辺部の例えば上部に、燃料排出マニホールド３８を設けてある。空気折り返しマニホールド３３から空気排出マニホールド３４へと、空気極側表面４ａに溝状の空気流路３９が設けられている。また燃料折り返しマニホールド３７は、燃料極側表面４ｆに設けた燃料流路４０を介して、燃料排出マニホールド３８へと接続され、排燃料とＣＯ2などを排出する。

図３に、燃料電池スタック２での燃料の流れを実線で、空気の流れを破線で示すと、導入された空気は空気導入マニホールド３２で予熱され、空気折り返しマニホールド３３で流れ方向を折り返して、空気流路３９から空気排出マニホールド３４へと流れる。また燃料は、燃料導入マニホールド３６で予熱され、燃料折り返しマニホールド３７から燃料流路４０を経て、燃料排出マニホールド３８へと流れる。ここで、空気導入マニホールド３２での空気の予熱、燃料導入マニホールド３６での燃料の予熱は、空気や燃料を供給する流速を小さくすると、燃料電池の好ましい動作温度(たとえば約７０℃)に近づけることができる。逆に、流速を大きくすると、燃料電池の好ましい動作温度より低い温度にしかならず、導入のためのエネルギーも増大する。このため、これらの要因を考慮して流速を定めるのがよい。そして、燃料電池スタック２の一端部に、燃料や空気の出し入れのための配管を集約でき、コンパクトになる。なお図１の反対側の端部では、エンドプレート１４から突き出す短い配管により、空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドとを連通させ、同様に燃料導入マニホールドと燃料折り返しマニホールドとを連通させてもよい。しかし反対側の端部で、端子板１０やエンドプレート１４等に溝や穴を設けて、燃料や空気の導入マニホールドと折り返しマニホールドとを連通させると、よりコンパクトになる。

空気極に供給される空気は、少なくとも空気導入マニホールド３２で予熱されているので、冷たい空気が直接空気極に供給され、空気極の活性を低下させることがない。また燃料も燃料導入マニホールド３６で予熱された後に燃料極に供給されるので、冷たい燃料により燃料極が冷却されることがない。しかしながら、燃料電池スタック２の運転を継続すると、図示しない燃料タンク全体が暖められるような場合、液体燃料の予熱の効果は空気の予熱に比べて小さい。

実施例では、導入マニホールド３２,３６の断面積を、折り返しマニホールド３３,３７や排出マニホールド３４,３８の断面積よりも小さくした。例えば、空気折り返しマニホールド３３と空気排出マニホールド３４は同じ断面積とし、空気導入マニホールド３２の断面積は、マニホールド３３,３４の２５％〜１００％とし、好ましくは３０％程度とする。同様に、燃料折り返しマニホールド３７と燃料排出マニホールド３８とは例えば同じ断面積とし、燃料導入マニホールド３６の断面積はこれらの断面積の２５％〜１００％とし、好ましくは３０％程度とする。

セパレータ４では、合計６本のマニホールド３２〜３８を設けるので、マニホールドの断面積に限界が生じる。そこで空気導入用や燃料導入用のマニホールドの断面積を小さくし、空気や燃料の折り返し用や排出用のマニホールドの断面積を大きくすると、圧力損失を導入用のマニホールドに集中させ、折り返し用のマニホールドや排出用のマニホールドでの圧力勾配を小さくできる。従って、空気流路３９や燃料流路４０の両端間の圧力差をほぼ一定に近づけることができ、複数枚のＭＥＡに対して均一に燃料や空気を供給できる。図４に、燃料電池スタック２での空気の流れについて、各部での圧力を示す。燃料の場合も同様である。

比較のために、図５に従来の直接液体供給形燃料電池スタック５２を示す。燃料電池スタック５２の一端部に空気入口１６と排燃料出口２２があり、反対側の端部には排空気出口と燃料入口がある。またセパレータに設けるマニホールドは、燃料導入用と燃料排出用並びに空気導入用と空気排出用の合計４本である。図６の(１)に実施例での燃料の流れを示し、(２)に図５の従来例での燃料の流れを示すと、実施例では燃料は燃料導入マニホールド３６を流れる間に予熱され、且つこの部分での圧力損失は比較的大きく、燃料折り返しマニホールド３７から燃料流路４０を介して燃料排出マニホールド３８へと流れる。そしてマニホールド３７,３８での圧力損失に対して燃料流路４０での圧力損失を大きくすることによって、各ＭＥＡの燃料極間で燃料の供給が均一にできる。これらの点は、空気の場合も同様である。これに対して従来例では、燃料や空気の入口と排燃料や排空気の出口とが、各々燃料電池スタックの別方向に現れ、入口付近のＭＥＡには、マニホールド３６から予熱されていない燃料や空気が供給される。

図７〜図９に、燃料自己拡散形の直接液体供給形燃料電池スタック６０を示す。図において、６２は炭素質等のセパレータで、その一面に空気流路６４が設けられ、他面には燃料流路６６がセパレータ６２の下から上へと貫通する溝として設けてある。６９はパッキングで、ＭＥＡ６８を挟み込み、７０は空気導入マニホールド、７１は空気折り返しマニホールド、７２は空気排出マニホールドである。空気導入マニホールド７０の断面積は、空気折り返しマニホールド７１の断面積の例えば２５％〜１００％とし、好ましくは３０％程度とする。

図８は、図７の燃料電池スタック６０の完成状態を示し、７４は空気入口、７６は排空気出口で、これらはスタックの同一端部にあり、スタックの反対側端部に折り返しパイプ７７,７８を設けて、これを連通させる。図では折り返しパイプ７７,７８がスタック６０から外に露出しているが、折り返し部分をスタック６０内に設けるのが好ましい。

図９に、燃料電池スタック６０を用いた燃料電池システムの例を示す。燃料電池スタック６０は、燃料タンク８０内に沈められ、８１は水-メタノール等の液体燃料で、８２は空気供給用のブロワ、８４は排空気出口に接続したラジエターで、ファン８５はオン／オフ自在である。８６は気液分離器で、図示しない気液分離膜等により排空気中の水と気体とを分離する。８８は高濃度燃料を収容した燃料カセットで、８９は回収部で、９０は高濃度燃料タンク、９１は気液分離膜である。９２は高濃度燃料ポンプで、９４は制御部、９６はレベルセンサ、９７は温度センサ、９８は濃度センサで、液体燃料８１中の燃料濃度を検出する。

図９のシステムでは、空気入口７４と排空気出口７６とを同じ面に揃えられるので、ブロワ８２とラジエター８４とを同じ側に配置でき、全体がコンパクトになる。レベルセンサ９６で液体燃料８１の液面を検査し、液面が低下すると、ファン８５をオンさせて、気液分離器８６での液体回収量を増して、回収した液体を燃料タンク８０中に戻す。これ以外の場合、ファン８５は例えばオフとする。回収部８９に回収された排空気等のうち、気体成分は気液分離膜９１を介して外部に放出され、液体成分を回収部８９に回収する。また濃度センサ９８で液体燃料８１の濃度を監視し、高濃度燃料タンク９０より高濃度燃料を補給する。さらに温度センサ９７により液体燃料８１の温度を監視し、ブロワ８２からの空気の送風量や、液体燃料８１の濃度等をフィードバック制御する。

実施例では空気や燃料の導入用マニホールドと折り返し用マニホールドを連通させたが、導入用マニホールドからＭＥＡへ空気や燃料を供給し、さらにＭＥＡから排出した排空気や排燃料を折り返し用マニホールドに回収し、折り返し用マニホールドと排出用マニホールドとを連通させても良い。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) 燃料電池スタックへの配管をその一端部に集約できる。またスタックの上下や側面を走る配管は不要である。
(2) 予熱した空気や燃料をＭＥＡに供給できる。
(3) マニホールドでの圧力損失を導入用のマニホールドに集中させ、折り返し用や排出用のマニホールドでの圧力勾配を小さくできる。
(4) セパレータの流路に加わる圧力は、セパレータが異なってもほぼ均一にできる。

強制循環形の実施例での、燃料電池スタックとその分解状態とを示す斜視図 図１の実施例で用いたセパレータの平面図 図１の実施例での燃料(実線)と空気(破線)との流れを模式的に示す平面図 図１のスタックでの空気の圧力勾配を模式的に示す図 強制循環形の従来例の燃料電池スタックとその分解状態とを示す斜視図 実施例と従来例とでの、燃料や空気の流れの違いを模式的に示す平面図で、(1)は図１の実施例での燃料や空気の流れを、(2)は従来例での流れを示す。 燃料自己拡散形の実施例での、燃料電池スタックの分解状態を示す斜視図 図７の燃料電池スタックの外観を示す斜視図 図７，図８の燃料電池スタックを用いた、燃料電池システムを示す図

符号の説明

２，５２ 直接液体供給形燃料電池スタック
４，５ セパレータ
４ａ 空気極側表面
４ｆ 燃料極側表面
６ ＭＥＡ
８ パッキング
１０ 端子板
１２ 絶縁シート
１４ エンドプレート
１６ 空気入口
１８ 排空気出口
２０ 燃料入口
２２ 排燃料出口
２４ ボルト穴
３２ 空気導入マニホールド
３３ 空気折り返しマニホールド
３４ 空気排出マニホールド
３６ 燃料導入マニホールド
３７ 燃料折り返しマニホールド
３８ 燃料排出マニホールド
３９ 空気流路
４０ 燃料流路
６０ 直接液体供給形燃料電池スタック
６２ セパレータ
６４ 空気流路
６６ 燃料流路
６８ ＭＥＡ
６９ パッキング
７０ 空気導入マニホールド
７１ 空気折り返しマニホールド
７２ 空気排出マニホールド
７４ 空気入口
７６ 排空気出口
７７，７８ 折り返しパイプ
８０ 燃料タンク
８１ 液体燃料
８２ ブロワ
８４ ラジエター
８５ ファン
８６ 気液分離器
８８ 燃料カセット
８９ 回収部
９０ 高濃度燃料タンク
９１ 気液分離膜
９２ 高濃度燃料ポンプ
９４ 制御部
９６ レベルセンサ
９７ 温度センサ
９８ 濃度センサ

Claims (8)

1. 高分子固体電解質膜の一面に燃料極を設け、他面に空気極を設けたＭＥＡを、セパレータを介して複数直列に接続し、セパレータから液体燃料と空気とをＭＥＡに供給するスタックにおいて、
   空気入口と排空気出口、及び燃料入口と排燃料出口を前記スタックの同一端部に設けたことを特徴とする直接液体供給形燃料電池スタック。
2. 高分子固体電解質膜の一面に燃料極を設け、他面に空気極を設けたＭＥＡを、セパレータを介して複数直列に接続し、セパレータから液体燃料と空気とをＭＥＡに供給するスタックにおいて、
   空気入口と排空気出口を前記スタックの同一端部に設け、かつ前記セパレータを上下に貫通するように燃料供給路を設けて、液体燃料をＭＥＡへ自己拡散させるようにしたことを特徴とする直接液体供給形燃料電池スタック。
3. 前記セパレータに、空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールドと空気排出マニホールドとを設けたことを特徴とする請求項１または２の直接液体供給形燃料電池スタック。
4. 前記セパレータの第１の周辺部に前記空気導入マニホールドと前記空気折り返しマニホールドとを設けると共に、前記第１の周辺部とは異なるセパレータの周辺部に前記空気排出マニホールドを設け、
   さらにスタックの前記空気入口と排空気出口とは反対側の端部で、前記空気導入マニホールドと前記空気折り返しマニホールドとを連通させたことを特徴とする請求項３の直接液体供給形燃料電池スタック。
5. 前記セパレータに、空気導入マニホールドと空気折り返しマニホールド及び空気排出マニホールド、並びに燃料導入マニホールドと燃料折り返しマニホールド及び燃料排出マニホールドを設けたことを特徴とする請求項１の直接液体供給形燃料電池スタック。
6. 前記セパレータの第１の周辺部に前記空気導入マニホールドと前記空気折り返しマニホールドとを設け、かつ前記第１の周辺部とは異なるセパレータの周辺部に前記空気排出マニホールドを設け、
   さらにセパレータの第２の周辺部に前記燃料導入マニホールドと前記燃料折り返しマニホールドとを設け、かつ前記第２の周辺部とは異なるセパレータの周辺部に前記燃料排出マニホールドを設け、
   さらに前記スタックの空気入口と排空気出口、及び燃料入口と排燃料出口とは反対側の端部で、前記空気導入マニホールドと前記空気折り返しマニホールドとを連通させると共に、燃料導入マニホールドと前記燃料折り返しマニホールドとを連通させたことを特徴とする請求項５の直接液体供給形燃料電池スタック。
7. 前記セパレータでの、空気排出マニホールド及び空気折り返しマニホールドの断面積を、空気導入マニホールドの断面積よりも大きくしたことを特徴とする、請求項３〜６のいずれかの直接液体供給形燃料電池スタック。
8. 前記セパレータでの、燃料排出マニホールド及び燃料折り返しマニホールドの断面積を、燃料導入マニホールドの断面積よりも大きくしたことを特徴とする、請求項７の直接液体供給形燃料電池スタック。

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