JP2006012461A

JP2006012461A - 燃料電池

Info

Publication number: JP2006012461A
Application number: JP2004184062A
Authority: JP
Inventors: Koji Morita; 幸治盛田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2006-01-12

Abstract

【課題】圧縮により温度上昇したカソードガスを、熱交換器などの温度調整器の要求負荷を抑えつつ効率よく冷却できるようにする。
【解決手段】カソード側セパレータ５におけるカソードガス流路４１と、カソード入口マニホールド孔９ｃとの間に、ディフューザ４５を設け、ディフューザ４５に流体整流用のガイド４６を設ける。カソード側セパレータ５におけるカソードガス流路群４３と、各マニホールド孔９ｃ，１１ｃ，１３ｃとの間の部位４９に、他の部位に対して熱伝導率の高い材料として、耐蝕処理を施した金属を埋め込み、ディフューザ４５での熱交換性能を高める。
【選択図】図２

Description

本発明は、固体電解質およびその両側に一対の電極を備えた膜電極接合体と、膜電極接合体の両側にそれぞれ配置するアノード側セパレータおよびカソード側セパレータとを有する単位電池を複数積層した燃料電池に関する。

燃料電池は、カソードガスとして空気を利用することが一般的であり、その作動原理的からも、圧力を高めることで高い起電力を発生する。また、燃料電池自身が、微細な流路構造を持つために、圧力損失を有する。このため、一般にカソードガスとして用いる空気は、圧縮機などにより燃料電池に圧送される（例えば、下記特許文献１参照）。
ＵＳ２００２／００６４７０２

ところで、気体は圧縮により温度上昇するので、燃料電池に圧送される空気温度は上昇する。高分子固体電解質膜を用いる燃料電池では、高分子固体電解質膜の耐熱範囲内で利用する必要があるため、圧縮により温度上昇した空気を冷却する熱交換器などの温度調整器が燃料電池システムに存在し、システム全体のコンパクト化の弊害となっている。

そこで、本発明は、圧縮により温度上昇したカソードガスを、熱交換器などの温度調整器の要求負荷を抑えつつ効率よく冷却できるようにすることを目的としている。

本発明は、固体電解質およびその両側に一対の電極を備えた膜電極接合体と、膜電極接合体の両側にそれぞれ配置するアノード側セパレータおよびカソード側セパレータとを、それぞれ有する単位電池を複数積層し、前記固体電解質と前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータとの間に形成した反応ガス流路と、前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータの各反応ガス流路のうち少なくとも一方の反応ガス流路と反対側に設けた冷却水流路とが、互いに並行で、かつ前記反応ガス流路および冷却水流路にそれぞれ連通して前記積層方向に貫通する複数のマニホールドが互いに近接する燃料電池において、前記カソード側セパレータの、前記単位電池の前記電極を備えた発電部と前記マニホールドの入口側との間の部位を、他の部位に比較して熱伝導率の高い材料で構成したことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、カソード側セパレータの、単位電池の電極を備えた発電部とマニホールドの入口側との間の部位を、他の部位に比較して熱伝導率の高い材料で構成したので、発電部とマニホールドの入口側との間の部分での熱交換性能を向上でき、圧縮機により温度上昇したカソードガスを、効率よく冷却することができ、熱交換器などの温度調整器の要求負荷を下げることができ、温度調整器を小型化してシステムをコンパクト化することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係わる燃料電池の単位電池を構成する各種部材の平面図である。膜電極接合体であるＭＥＡ１と、アノード側セパレータ３と、カソード側セパレータ５との３つの部材により単位電池を構成し、この単位電池を複数積層して燃料電池を構成する。

ＭＥＡ１は、高分子固体電解質膜の両側に触媒層およびガス拡散層を備えた一対の電極を有する発電部７を図１中で表裏両面に備え、その紙面裏側にアノード側セパレータ３の紙面表側を重ね、発電部７の紙面表側にカソード側セパレータ５の紙面裏側を重ねる。

上記したＭＥＡ１の図１中で左側の端部には、上部から、カソード入口マニホールド９を構成するカソード入口マニホールド孔９ａ，冷却水入口マニホールド１１を構成する冷却水入口マニホールド孔１１ａ，アノード出口マニホールド１３を構成するアノード出口マニホールド孔１３ａをそれぞれ形成している。

また、ＭＥＡ１の図１中で右側の端部には、上部から、アノード入口マニホールド１５を構成するアノード入口マニホールド孔１５ａ，冷却水出口マニホールド１７を構成する冷却水出口マニホールド孔１７ａ，カソード出口マニホールド１９を構成するカソード出口マニホールド孔１９ａをそれぞれ形成している。

さらに、ＭＥＡ１の図１中で紙面表側のカソード側セパレータ５に対向する面において、その周囲を囲むとともに、冷却水入口マニホールド孔１１ａ，アノード出口マニホールド孔１３ａおよび、アノード入口マニホールド孔１５ａ，冷却水出口マニホールド孔１７ａのそれぞれの周囲を囲むように、シール材２１を設置する。

ＭＥＡ１の図１中で紙面裏側のアノード側セパレータ３に対向する面にもシール材を設けてあり、このシール材は、上記アノード側セパレータ３に対向する面の周囲を囲むとともに、カソード入口マニホールド孔９ａ，冷却水入口マニホールド孔１１ａおよび、冷却水出口マニホールド孔１７ａ，カソード出口マニホールド孔１９ａのそれぞれ周囲を囲むよう設置する。

これらシール材２１を含むシール材は、アノードガスとカソードガスと冷却水と大気との間をそれぞれシールすることを目的とする。

アノード側セパレータ３は、導電性を有するカーボンを主とする材料からなり、ＭＥＡ１に形成した前記カソード入口マニホールド孔９ａ，冷却水入口マニホールド孔１１ａ，アノード出口マニホールド孔１３ａおよび、アノード入口マニホールド孔１５ａ，冷却水出口マニホールド孔１７ａ，カソード出口マニホールド孔１９ａにそれぞれ対応して、カソード入口マニホールド９を構成するカソード入口マニホールド孔９ｂ，冷却水入口マニホールド１１を構成する冷却水入口マニホールド孔１１ｂ，アノード出口マニホールド１３を構成するアノード出口マニホールド孔１３ｂおよび、アノード入口マニホールド１５を構成するアノード入口マニホールド孔１５ｂ，冷却水出口マニホールド１７を構成する冷却水出口マニホールド孔１７ｂ，カソード出口マニホールド１９を構成するカソード出口マニホールド孔１９ｂをそれぞれ形成してある。

また、アノード側セパレータ３におけるＭＥＡ１の発電部７に対応する部分には、図１中で左右方向に延びる互いに平行な複数の反応ガス流路としてのアノードガス流路２３を備えたアノードガス流路群２５を設けている。このアノードガス流路群２５を形成した面は、ＭＥＡ１に対向する側であるが、その裏側の隣接する単位電池におけるカソード側セパレータ５に対向する面には、後述するカソード側セパレータ５と同様の冷却水流路を形成している。

そして、上記したアノードガス流路群２５と、アノード入口マニホールド孔１５ｂとの間には、アノードガスを整流する部分として、ディフューザ２７を形成する。さらに、アノードガス流路群２５とアノード出口マニホールド孔１３ｂとの間には、アノードガスを整流する部分として、ディフューザ２９を形成する。これら各ディフューザ２７および２９には、アノードガスをガイドするアノードガスガイド２８および３０をそれぞれ設けている。

カソード側セパレータ５は、導電性を有するカーボンを主とする材料からなり、ＭＥＡ１に形成した前記カソード入口マニホールド孔９ａ，冷却水入口マニホールド孔１１ａ，アノード出口マニホールド孔１３ａおよび、アノード入口マニホールド孔１５ａ，冷却水出口マニホールド孔１７ａ，カソード出口マニホールド孔１９ａにそれぞれ対応して、カソード入口マニホールド９を構成するカソード入口マニホールド孔９ｃ，冷却水入口マニホールド１１を構成する冷却水入口マニホールド孔１１ｃ，アノード出口マニホールド１３を構成するアノード出口マニホールド孔１３ｃおよび、アノード入口マニホールド１５を構成するアノード入口マニホールド孔１５ｃ，冷却水出口マニホールド１７を構成する冷却水出口マニホールド孔１７ｃ，カソード出口マニホールド１９を構成するカソード出口マニホールド孔１９ｃをそれぞれ形成してある。

また、カソード側セパレータ５におけるＭＥＡ１の発電部７に対応する部分には、図１中で左右方向に延びる互いに平行な複数の冷却水流路３１を備えた冷却水流路群３３を設けている。

そして、上記した冷却水流路群３３と、冷却水入口マニホールド孔１１ｃとの間には、冷却水を整流する部分として、ディフューザ３５を形成する。さらに、冷却水流路群３３と冷却水出口マニホールド孔１７ｃとの間には、冷却水を整流する部分として、ディフューザ３７を形成する。これら各ディフューザ３５および３７には、冷却水をガイドする冷却水ガイド３６および３８をそれぞれ設けている。

また、カソード側セパレータ５の図１中で紙面表側の、隣接する単位電池のアノード側セパレータ３に対向する面において、その周囲を囲むとともに、カソード入口マニホールド孔９ｃ，アノード出口マニホールド孔１３ｃおよび、アノード入口マニホールド孔１５ｃ，カソード出口マニホールド孔１９ｃのそれぞれの周囲を囲むように、シール材３９を設置する。このシール材３９は、アノードガスとカソードガスと冷却水と大気との間をそれぞれシールすることを目的とする。

図２は、カソード側セパレータ５の上記冷却水流路３１を備えた面と反対側の面、すなわちＭＥＡ１に対向する面の平面図である。このカソード側セパレータ５のＭＥＡ１に対向する面には、発電部７に対応する位置に、図１中で左右方向に延びる互いに平行な複数の反応ガス流路としてのカソードガス流路４１を備えたカソードガス流路群４３を設けている。

上記図１および図２に示すように、反応ガス流路であるアノードガス流路２３およびカソードガス流路４１と、冷却水流路３１とは、互いに並行で、かつカソード入口，冷却水入口，アノード出口の各マニホールド９，１１，１３が互いに近接するとともに、アノード入口，冷却水出口，カソード出口の各マニホールド１５，１７，１９が互いに近接している。

上記したカソードガス流路群４３と、カソード入口マニホールド孔９ｃとの間には、カソードガスを整流する部分として、ディフューザ４５を形成する。さらに、カソードガス流路群４３とカソード出口マニホールド孔１９ｃとの間には、カソードガスを整流する部分として、ディフューザ４７を形成する。これら各ディフューザ４５および４７には、カソードガスをガイドするカソードガスガイド４６および４８をそれぞれ設けている。

そして、カソード側セパレータ５におけるカソードガス流路群４３と、マニホールドの入口側となるカソード入口マニホールド孔９ｃを含む各マニホールド孔９ｃ，１１ｃ，１３ｃとの間の部位４９に、カソード側セパレータ５における他の部位に対して熱伝導率の高い材料として、耐蝕処理を施した金属を埋め込み、これによりカソード側セパレータ５を、カーボンを主とする材料と金属との複合材としている。

上記したＭＥＡ１の発電部７に対応する部分にて、アノードガス、カソードガス、冷却水が互いに並行に流れ、かつ、それぞれのマニホールド９，１１，１３が互いに近接するとともに、それぞれのマニホールド１５，１７，１９が互いに近接するために、各マニホールド９，１１，１３および１５，１７，１９の幅（図１中で上下方向の幅）が、発電部７の幅（流路群２５，３３，４３の図１中で上下方向の幅）の概ね１／３となっている。

このため、図１中で上下の幅が互いに変化する発電部７と各マニホールド９，１１，１３および１５，１７，１９との間に、各流体を整流して各流路に分配および各マニホールドに集合させるために、前記ディフューザ２７および２９，３５および３７，４５および４７を設けている。

ここで、発電部７に対するカソードガス入口側の温度は、水当量の大きな冷却水の温度に等しくなり、この冷却水温度は、高分子固体電解質膜の耐熱範囲に入るように制御されている。一般に発電部７に供給するカソードガスは、これらの温度に近いことが好ましい。供給するカソードガス温度は、この冷却水温度に近づけるように、燃料電池の外部に設けた温度調整器で温度調整して供給される。この温度調整器は、一般にはカソードガスを圧送することにより生じた温度上昇量分を冷却する冷却装置である。

上記した本発明の第１の実施形態では、図２に示すように、カソード入口マニホールド孔９ｃとカソードガス流路群４３との間のディフューザ４５が、流体を整流するためにある程度の長さを有していることから熱交換器の機能を有している。

そして、ここではカソード側セパレータ５における、上記熱交換機能を有するディフューザ４５を設けた部位４９を熱伝導率の高い材料として、熱交換性能を高めているので、カソードガスを冷却水によって効率よく冷却することができ、上記した燃料電池外部に設けた温度調整器によって、冷却水温度にまで合わせる必要がなくなる。

具体的には、温度調整器は、ディフューザ４５の熱交換性能を見越した分までの温度調整量で済む。すなわち、温度調整器の要求負荷を下げることが可能となるので、温度調整器の小型化が可能となり、システムをコンパクト化できる。

図３は、本発明の第２の実施形態に係わる、カソード側セパレータ５のＭＥＡ１に対向する面を示す要部の平面図である。

この実施形態は、ディフューザ４５に設けたガイド５０を、図２のガイド４６や４８に比べて薄肉のフィン状にして小さくし、ディフューザ４５でのカソードガスとの接触面積を増やしている。これにより、ディフューザ４５を流れるカソードガスと、ディフューザ４５の裏面側のディフューザ３５を流れる冷却水との伝熱面積を増大させている。

なお、カソードガスと冷却水との伝熱面積を大きくするために、冷却水側のディフューザ３５におけるガイド３６を薄くしてフィン状にしてもよい。

上記したように、入口側のカソードガスと冷却水との間の伝熱面積を出口側に比べて増大することで、第１の実施形態と同様に、カソードガスを冷却水によって効率よく冷却することができ、燃料電池外部に設けた温度調整器によって、冷却水温度にまで合わせる必要がなくなる。

また、上記した図２および図３の実施形態においては、他のマニホールドも同様であるが、特にカソード入口マニホールド９と冷却水入口マニホールド１１とを、図１中で上下方向に延びる短辺部と同左右方向に延びる長辺部とを有する矩形状に形成し、各マニホールド９，１１の長辺同士を近接するよう配置している。

これら各マニホールド９，１１は、単位電池の積層方向に対してカソードガスおよび冷却水を流す役割があり、各マニホールド９，１１の長辺同士を近接させることで、短辺同士を近接させる場合に比較して、カソードガスと冷却水との熱交性能を向上させることができる。

この結果、第１，第２の各実施形態と同様に、カソードガスを冷却水によって効率よく冷却することができ、燃料電池外部に設けた温度調整器によって、冷却水温度にまで合わせる必要がなくなる。

図４（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係わる燃料電池の一部を示す斜視図である。この実施形態は、前記第１，第２の各実施形態で示した単位電池を複数積層して構成した燃料電池５１を複数（ここでは２個）備え、この各燃料電池５１に対して共通の、カソード入口共通マニホールド５３，冷却水入口共通マニホールド５５，アノード出口共通マニホールド５７をそれぞれ設けている。

また、図示していないが、この各燃料電池５１に対して共通の、カソード出口共通マニホールド，冷却水出口共通マニホールド，アノード入口共通マニホールドをそれぞれ設けている。

図４（ｂ）は、図４（ａ）に対し上記したカソード入口共通マニホールド５３，冷却水入口共通マニホールド５５，アノード出口共通マニホールド５７を省略した斜視図である。

カソード入口共通マニホールド５３は、その主流路５３ａから二つに分岐する分岐流路５３ｂを備え、この各分岐流路５３ｂを図４（ｂ）に示してあるカソード入口マニホールド９にそれぞれ接続する。同様に冷却水入口共通マニホールド５５は、その主流路５５ａから二つに分岐する分岐流路５５ｂを備え、この各分岐流路５５ｂを図４（ｂ）に示してある冷却水入口マニホールド１１にそれぞれ接続する。さらにアノード出口共通マニホールド５７は、その主流路５７ａから二つに分岐する分岐流路５７ｂを備え、この各分岐流路５７ｂを図４（ｂ）に示してあるアノード出口マニホールド１３にそれぞれ接続する。

そして、ここでは、カソード入口共通マニホールド５３と冷却水入口共通マニホールド５５とを、互いに近接して配置している。これにより、前記した第１，第２，第３の各実施形態と同様に、カソードガスを冷却水によって効率よく冷却することができ、燃料電池外部に設けた温度調整器で、冷却水温度にまで合わせる必要がなくなる。

本発明によれば、固体電解質およびその両側に一対の電極を備えた膜電極接合体と、膜電極接合体の両側にそれぞれ配置するアノード側セパレータおよびカソード側セパレータとを、それぞれ有する単位電池を複数積層し、前記固体電解質と前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータとの間に形成した反応ガス流路と、前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータの各反応ガス流路のうち少なくとも一方の反応ガス流路と反対側に設けた冷却水流路とが、互いに並行で、かつ前記反応ガス流路および冷却水流路にそれぞれ連通して前記積層方向に貫通する複数のマニホールドが互いに近接する燃料電池において、前記カソード側セパレータの、前記単位電池の前記電極を備えた発電部と前記マニホールドの入口側との間に、流体整流用のガイドを設け、この流体整流用のガイドを、前記発電部と前記マニホールドの出口側との間に設けた流体整流用のガイドより小さくして前記発電部と前記マニホールドの入口側との間での反応ガスと冷却水との伝熱面積を、前記発電部と前記マニホールドの出口側との間での同伝熱面積より大きくしたので、圧縮により温度上昇したカソードガスを、効率よく冷却することができ、熱交換器などの温度調整器の要求負荷を下げることができ、温度調整器を小型化してシステムをコンパクト化することができる。

固体電解質およびその両側に一対の電極を備えた膜電極接合体と、膜電極接合体の両側にそれぞれ配置するアノード側セパレータおよびカソード側セパレータとを、それぞれ有する単位電池を複数積層し、前記固体電解質と前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータとの間に形成した反応ガス流路と、前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータの各反応ガス流路のうち少なくとも一方の反応ガス流路と反対側に設けた冷却水流路とが、互いに並行で、かつ前記反応ガス流路および冷却水流路にそれぞれ連通して前記積層方向に貫通する複数のマニホールドが互いに近接する燃料電池において、前記各マニホールドは、その流路断面が短辺部と長辺部とを有する矩形状に形成し、前記カソードガスの入口側のマニホールドと前記冷却水のマニホールドとを、前記長辺部同士が近接するよう配置したので、圧縮により温度上昇したカソードガスを、効率よく冷却することができ、熱交換器などの温度調整器の要求負荷を下げることができ、温度調整器を小型化してシステムをコンパクト化することができる。

固体電解質およびその両側に一対の電極を備えた膜電極接合体と、膜電極接合体の両側にそれぞれ配置するアノード側セパレータおよびカソード側セパレータとを、それぞれ有する単位電池を複数積層し、前記固体電解質と前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータとの間に形成した反応ガス流路と、前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータの各反応ガス流路のうち少なくとも一方の反応ガス流路と反対側に設けた冷却水流路とが、互いに並行で、かつ前記反応ガス流路および冷却水流路にそれぞれ連通して前記積層方向に貫通する複数のマニホールドが互いに近接する燃料電池を複数備え、前記各燃料電池の冷却水マニホールドに反応ガスを供給する冷却水共通マニホールドと、前記各燃料電池のカソードガスマニホールドにカソードガスを供給するカソードガス共通マニホールドとを、互いに近接して配置したので、圧縮により温度上昇したカソードガスを、効率よく冷却することができ、熱交換器などの温度調整器の要求負荷を下げることができ、温度調整器を小型化してシステムをコンパクト化することができる。

本発明の第１の実施形態に係わる燃料電池の単位電池を構成する各種部材の平面図である。カソード側セパレータのＭＥＡに対向する面の平面図である。本発明の第２の実施形態に係わる、カソード側セパレータのＭＥＡに対向する面を示す要部の平面図である。（ａ）は本発明の第３の実施形態に係わる燃料電池の一部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のカソード入口，冷却水入口，アノード出口の各共通マニホールドを省略した斜視図である。

符号の説明

１ＭＥＡ（膜電極接合体）
３アノード側セパレータ
５カソード側セパレータ
９カソード入口マニホールド
１１冷却水入口マニホールド
１３アノード出口マニホールド
１５アノード入口マニホールド
１７冷却水出口マニホールド
１９カソード出口マニホールド
２３アノードガス流路（反応ガス流路）
３１冷却水流路
４１カソードガス流路（反応ガス流路）
４９熱伝導率の高い部位
５０流体整流用のガイド
５３カソード入口共通マニホールド（カソードガス共通マニホールド）
５５冷却水入口共通マニホールド（冷却水共通マニホールド）

Claims

固体電解質およびその両側に一対の電極を備えた膜電極接合体と、膜電極接合体の両側にそれぞれ配置するアノード側セパレータおよびカソード側セパレータとを、それぞれ有する単位電池を複数積層し、前記固体電解質と前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータとの間に形成した反応ガス流路と、前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータの各反応ガス流路のうち少なくとも一方の反応ガス流路と反対側に設けた冷却水流路とが、互いに並行で、かつ前記反応ガス流路および冷却水流路にそれぞれ連通して前記積層方向に貫通する複数のマニホールドが互いに近接する燃料電池において、前記カソード側セパレータの、前記単位電池の前記電極を備えた発電部と前記マニホールドの入口側との間の部位を、他の部位に比較して熱伝導率の高い材料で構成したことを特徴とする燃料電池。
固体電解質およびその両側に一対の電極を備えた膜電極接合体と、膜電極接合体の両側にそれぞれ配置するアノード側セパレータおよびカソード側セパレータとを、それぞれ有する単位電池を複数積層し、前記固体電解質と前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータとの間に形成した反応ガス流路と、前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータの各反応ガス流路のうち少なくとも一方の反応ガス流路と反対側に設けた冷却水流路とが、互いに並行で、かつ前記反応ガス流路および冷却水流路にそれぞれ連通して前記積層方向に貫通する複数のマニホールドが互いに近接する燃料電池において、前記カソード側セパレータの、前記単位電池の前記電極を備えた発電部と前記マニホールドの入口側との間に、流体整流用のガイドを設け、この流体整流用のガイドを、前記発電部と前記マニホールドの出口側との間に設けた流体整流用のガイドより小さくして前記発電部と前記マニホールドの入口側との間での反応ガスと冷却水との伝熱面積を、前記発電部と前記マニホールドの出口側との間での同伝熱面積より大きくしたことを特徴とする燃料電池。
固体電解質およびその両側に一対の電極を備えた膜電極接合体と、膜電極接合体の両側にそれぞれ配置するアノード側セパレータおよびカソード側セパレータとを、それぞれ有する単位電池を複数積層し、前記固体電解質と前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータとの間に形成した反応ガス流路と、前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータの各反応ガス流路のうち少なくとも一方の反応ガス流路と反対側に設けた冷却水流路とが、互いに並行で、かつ前記反応ガス流路および冷却水流路にそれぞれ連通して前記積層方向に貫通する複数のマニホールドが互いに近接する燃料電池において、前記各マニホールドは、その流路断面が短辺部と長辺部とを有する矩形状に形成し、前記カソードガスの入口側のマニホールドと前記冷却水のマニホールドとを、前記長辺部同士が近接するよう配置したことを特徴とする燃料電池。
固体電解質およびその両側に一対の電極を備えた膜電極接合体と、膜電極接合体の両側にそれぞれ配置するアノード側セパレータおよびカソード側セパレータとを、それぞれ有する単位電池を複数積層し、前記固体電解質と前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータとの間に形成した反応ガス流路と、前記アノード側セパレータおよびカソード側セパレータの各反応ガス流路のうち少なくとも一方の反応ガス流路と反対側に設けた冷却水流路とが、互いに並行で、かつ前記反応ガス流路および冷却水流路にそれぞれ連通して前記積層方向に貫通する複数のマニホールドが互いに近接する燃料電池を複数備え、前記各燃料電池の冷却水マニホールドに冷却水を供給する冷却水共通マニホールドと、前記各燃料電池のカソードガスマニホールドにカソードガスを供給するカソードガス共通マニホールドとを、互いに近接して配置したことを特徴とする燃料電池。