JP2006236841A - Fuel cell stack - Google Patents

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Naoki Mitsuda
直樹 満田
Shigeru Inai
滋 稲井
Hiromichi Yoshida
弘道 吉田
Akira Jinba
亮 神馬
Katsumi Hayashi
勝美 林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure high power generation performance capable of surely preventing the stay of condensed water in a reaction gas communication hole by simple and economical constitution. <P>SOLUTION: A fuel cell stack 10 has an oxidant gas outlet communication hole 40b extending in the arrow A direction and a manifold 62a in which a hole part 68a communicating with the oxidant gas outlet communication hole 40b is installed is fit to a first end plate 20a. A plurality of projection parts 70 are formed in the superimposed region 72 and the inner circumferential part 74 corresponding to the joining portion of the oxidant gas outlet communication hole 40b and the hole part 68a. The projection parts 70 prevent the generation of water drops from water such as produced water exhausted to the oxidant gas outlet communication hole 40b by surface tension, and enhance drain performance to a pipe member 80a. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電解質の両側に一対の電極が設けられた電解質・電極構造体と、セパレータとが水平方向に積層される積層体を備え、前記電解質・電極構造体と一方のセパレータとの間には、前記電極の面方向に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成されるとともに、前記反応ガス流路の端部に連通する反応ガス連通孔が、前記積層体を積層方向に貫通して形成される内部マニホールド型燃料電池スタックに関する。   The present invention includes an electrolyte / electrode structure in which a pair of electrodes are provided on both sides of an electrolyte, and a laminate in which a separator is stacked in a horizontal direction, and the electrolyte / electrode structure is interposed between the separator and one separator. The reaction gas flow path for supplying the reaction gas is formed along the surface direction of the electrode, and the reaction gas communication hole communicating with the end of the reaction gas flow path penetrates the stacked body in the stacking direction. The internal manifold type fuel cell stack is formed.

例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる固体高分子電解質膜を採用している。この燃料電池は、固体高分子電解質膜の両側に、それぞれ電極触媒(電極触媒層)と多孔質カーボン(拡散層)からなるアノード側電極及びカソード側電極を対設した電解質膜・電極構造体を、セパレータ(バイポーラ板)によって挟持する発電セルを構成している。通常、燃料電池では、この発電セルを所定の数だけ積層した燃料電池スタックが使用されている。   For example, a solid polymer fuel cell employs a solid polymer electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane. This fuel cell has an electrolyte membrane / electrode structure in which an anode side electrode and a cathode side electrode each made of an electrode catalyst (electrode catalyst layer) and porous carbon (diffusion layer) are provided on both sides of a solid polymer electrolyte membrane. A power generation cell sandwiched between separators (bipolar plates) is formed. Usually, in a fuel cell, a fuel cell stack in which a predetermined number of power generation cells are stacked is used.

この種の燃料電池において、アノード側電極には、燃料ガス(反応ガス)、例えば、主に水素を含有するガス(以下、水素含有ガスともいう)が供給される一方、カソード側電極には、酸化剤ガス(反応ガス)、例えば、主に酸素を含有するガスあるいは空気(以下、酸素含有ガスともいう)が供給されている。アノード側電極に供給された燃料ガスは、電極触媒上で水素がイオン化され、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は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。   In this type of fuel cell, the anode side electrode is supplied with a fuel gas (reactive gas), for example, a gas mainly containing hydrogen (hereinafter also referred to as hydrogen-containing gas), while the cathode side electrode An oxidant gas (reactive gas), for example, a gas mainly containing oxygen or air (hereinafter also referred to as oxygen-containing gas) is supplied. In the fuel gas supplied to the anode side electrode, hydrogen is ionized on the electrode catalyst and moves to the cathode side electrode side through the electrolyte membrane. Electrons generated during that time are taken out to an external circuit and used as direct current electric energy.

上記の燃料電池では、積層されている各発電セルのアノード側電極及びカソード側電極に、それぞれ反応ガスである燃料ガス及び酸化剤ガスを供給するため、内部マニホールドを構成する場合が多い。この内部マニホールドは、発電セルの積層方向に貫通して設けられる反応ガス入口連通孔及び反応ガス出口連通孔を備えており、電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路(酸化剤ガス流路及び燃料ガス流路)の入口側端部及び出口側端部には、前記反応ガス入口連通孔及び前記反応ガス出口連通孔がそれぞれ連通している。   In the above fuel cell, an internal manifold is often configured to supply a fuel gas and an oxidant gas, which are reaction gases, to the anode side electrode and the cathode side electrode of each of the stacked power generation cells. The internal manifold includes a reaction gas inlet communication hole and a reaction gas outlet communication hole provided so as to penetrate in the stacking direction of the power generation cells, and a reaction gas flow path (oxidant gas) for supplying the reaction gas along the electrode surface. The reaction gas inlet communication hole and the reaction gas outlet communication hole communicate with the inlet side end and the outlet side end of the flow path and the fuel gas flow path, respectively.

ところで、酸化剤ガスが積層方向に流れる酸化剤ガス出口連通孔や酸化剤ガス入口連通孔である酸化剤ガス連通孔(反応ガス連通孔)には、発電時に生成される反応生成水が導入され易く、この酸化剤ガス連通孔内に滞留水が存在する場合がある。一方、燃料ガスが積層方向に流れる燃料ガス出口連通孔や燃料ガス入口連通孔である燃料ガス連通孔(反応ガス連通孔)には、結露等による滞留水が発生するおそれがある。これにより、酸化剤ガス連通孔や燃料ガス連通孔が滞留水によって縮小又は閉塞され易く、酸化剤ガスや燃料ガスの流れが妨げられて発電性能が低下するという問題がある。   By the way, reaction product water generated during power generation is introduced into the oxidant gas outlet communication hole through which the oxidant gas flows in the stacking direction and the oxidant gas communication hole (reaction gas communication hole) which is the oxidant gas inlet communication hole. It is easy and there may be a case where stagnant water exists in the oxidant gas communication hole. On the other hand, there is a possibility that stagnant water due to condensation or the like may be generated in the fuel gas outlet communication hole through which the fuel gas flows in the stacking direction or the fuel gas communication hole (reaction gas communication hole) which is the fuel gas inlet communication hole. Accordingly, there is a problem that the oxidant gas communication hole and the fuel gas communication hole are easily reduced or blocked by the staying water, and the flow of the oxidant gas and the fuel gas is hindered to reduce the power generation performance.

そこで、例えば、特許文献1に開示されている燃料電池スタックは、図9に示すように、複数のセル1を積層するとともに、前記複数のセル1の積層体は、一対のエンドプレート2により両端が挟持されている。一方のエンドプレート2には、燃料ガス又は酸化剤ガスを供給するガス供給配管3と、前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスを排出するガス排気配管4とが接続されている。   Therefore, for example, as shown in FIG. 9, the fuel cell stack disclosed in Patent Document 1 stacks a plurality of cells 1, and the stacked body of the plurality of cells 1 is connected to both ends by a pair of end plates 2. Is pinched. One end plate 2 is connected to a gas supply pipe 3 for supplying fuel gas or oxidant gas and a gas exhaust pipe 4 for discharging the fuel gas or oxidant gas.

ガス供給配管3及びガス排気配管4には、凝縮水や生成水を一旦貯留するための水溜まり部5が設けられ、この水溜まり部5の下方には、電磁弁6を介して排水管7が接続されている。   The gas supply pipe 3 and the gas exhaust pipe 4 are provided with a water reservoir portion 5 for temporarily storing condensed water and generated water, and a drain pipe 7 is connected to the lower portion of the water reservoir portion 5 through an electromagnetic valve 6. Has been.

複数のセル1を一対のエンドプレート2で挟持した燃料電池スタック8には、内部マニホールド9が形成されている。この内部マニホールド9は、ガス供給配管3及びガス排気配管4に向かって孔径を徐々に広げることにより下面に傾斜を付けている。これにより、内部マニホールド9の凝縮水や生成水は、前記内部マニホールド9の下面の傾斜に沿って各水溜まり部5に円滑に流れるとともに、電磁弁6の作用下に前記水溜まり部5の水が排水管7を介して排出される、としている。   An internal manifold 9 is formed in a fuel cell stack 8 in which a plurality of cells 1 are sandwiched between a pair of end plates 2. The inner manifold 9 has an inclined bottom surface by gradually widening the hole diameter toward the gas supply pipe 3 and the gas exhaust pipe 4. Thereby, the condensed water and generated water of the internal manifold 9 smoothly flow to the respective water reservoirs 5 along the inclination of the lower surface of the internal manifold 9, and the water of the water reservoir 5 drains under the action of the electromagnetic valve 6. It is assumed that the gas is discharged through the pipe 7.

特開2003−178791号公報(図3)Japanese Patent Laying-Open No. 2003-177871 (FIG. 3)

しかしながら、上記の特許文献1では、各水溜まり部5の下方に電磁弁6が接続されており、この電磁弁6の制御が必要となってシステム全体が複雑化している。しかも、運転停止後の結露や各セル1から重力によって形成される滞留水は、運転停止時にもシステムを制御して排出する必要があり、エネルギの損失、すなわち、燃費の低下が惹起される。これにより、システム全体のコストが高騰するとともに、信頼性が低下するという問題がある。   However, in Patent Document 1 described above, an electromagnetic valve 6 is connected below each water reservoir 5, and control of the electromagnetic valve 6 is required, which complicates the entire system. In addition, the dew condensation after the operation is stopped and the accumulated water formed by gravity from each cell 1 needs to be discharged by controlling the system even when the operation is stopped, which causes a loss of energy, that is, a reduction in fuel consumption. As a result, there is a problem that the cost of the entire system increases and the reliability decreases.

さらに、各水溜まり部5側に向かって拡径する内部マニホールド9が、複数のセル1の積層体にわたって形成されており、前記内部マニホールド9の形成作業が繁雑化するとともに、各セル1が異なる構成を有している。このため、システム全体のコストが相当に高騰し、しかも各セル1毎に取り扱いが煩雑化するという問題がある。その上、内部マニホールド9が傾斜するため、燃料電池スタック全体として高さ方向の寸法が相当に大きくなってしまい、特に車載用として適さないという問題がある。   Furthermore, the internal manifold 9 that expands toward each water reservoir 5 side is formed across a stack of a plurality of cells 1, and the formation of the internal manifold 9 becomes complicated, and each cell 1 has a different configuration. have. For this reason, there is a problem that the cost of the entire system is considerably increased and the handling of each cell 1 becomes complicated. In addition, since the internal manifold 9 is inclined, the overall height of the fuel cell stack becomes considerably large, and there is a problem that it is not particularly suitable for in-vehicle use.

さらにまた、運転停止時において、内部マニホールド9には、残存水分が表面張力により水滴化して凝縮水が滞留するおそれがある。これにより、内部マニホールド9の流路面積が縮小されて、燃料ガス又は酸化剤ガスの円滑な排気が遂行されないとともに、特に氷点下の環境では、滞留水の凍結が惹起し、低温始動が良好に遂行されないという問題がある。   Furthermore, when the operation is stopped, there is a possibility that the remaining moisture in the internal manifold 9 is made into water droplets due to surface tension and the condensed water is retained. As a result, the flow passage area of the internal manifold 9 is reduced, and smooth exhaust of fuel gas or oxidant gas is not performed. In particular, in the environment below freezing point, freezing of stagnant water occurs, and low temperature start is performed satisfactorily. There is a problem that it is not.

本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単且つ経済的な構成で、反応ガス連通孔に凝縮水が滞留することを確実に阻止することができ、良好な発電性能を確保することが可能な燃料電池スタックを提供することを目的とする。   The present invention solves this type of problem, and with a simple and economical configuration, it is possible to reliably prevent the condensate from staying in the reaction gas communication hole and to ensure good power generation performance. An object of the present invention is to provide a fuel cell stack capable of satisfying the requirements.

本発明は、電解質の両側に一対の電極が設けられた電解質・電極構造体と、セパレータとが水平方向に積層される積層体を備え、前記電解質・電極構造体と一方のセパレータとの間には、前記電極の面方向に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成されるとともに、前記反応ガス流路の端部に連通する反応ガス連通孔が、前記積層体を積層方向に貫通して形成される燃料電池スタックである。   The present invention includes an electrolyte / electrode structure in which a pair of electrodes are provided on both sides of an electrolyte, and a laminate in which a separator is stacked in a horizontal direction, and the electrolyte / electrode structure is interposed between the separator and one separator. The reaction gas flow path for supplying the reaction gas is formed along the surface direction of the electrode, and the reaction gas communication hole communicating with the end of the reaction gas flow path penetrates the stacked body in the stacking direction. This is a fuel cell stack formed as described above.

燃料電池スタックは、積層体の少なくとも一方の端部に配設されるマニホールド部材を備え、前記マニホールド部材は、反応ガス連通孔に連通し且つ該反応ガス連通孔とは異なる開口形状を有するマニホールド連通孔を設けるとともに、前記マニホールド部材には、前記反応ガス連通孔と前記マニホールド連通孔との連結部位に凹形状部、凸形状部又は凹凸形状部が形成されている。   The fuel cell stack includes a manifold member disposed at at least one end of the laminate, and the manifold member communicates with the reaction gas communication hole and has a manifold communication having an opening shape different from that of the reaction gas communication hole. In addition to providing a hole, the manifold member is formed with a concave portion, a convex portion, or a concave-convex portion at a connection portion between the reaction gas communication hole and the manifold communication hole.

また、凹形状部、凸形状部又は凹凸形状部は、少なくともマニホールド部材の反応ガス連通孔に向かう側面及びマニホールド連通孔の内周面に設けられることが好ましい。   Moreover, it is preferable that a concave shape part, a convex shape part, or an uneven | corrugated shaped part is provided in the side surface which goes to the reaction gas communication hole of a manifold member at least, and the internal peripheral surface of a manifold communication hole.

本発明によれば、マニホールド部材には、互いに異形状の反応ガス連通孔とマニホールド連通孔との連結部位に対応して凹形状部、凸形状部又は凹凸形状部が形成されている。このため、開口形状が急激に変化する連結部位に発生し易い水の表面張力を良好に破壊することができ、孤立した水滴が形成されることを阻止して円滑且つ確実な排水処理が遂行可能になる。   According to the present invention, the manifold member is formed with a concave portion, a convex portion, or a concave-convex shape portion corresponding to a connection portion between the reaction gas communication hole and the manifold communication hole having different shapes. For this reason, the surface tension of water that is likely to occur at the connecting portion where the opening shape changes rapidly can be satisfactorily broken, and the smooth and reliable drainage treatment can be performed by preventing the formation of isolated water droplets. become.

しかも、凹形状部、凸形状部又は凹凸形状部は、平坦部に比べて排水速度を低減させる機能を有する。従って、水は、反応ガス連通孔からマニホールド連通孔に沿って連続して排出され、前記水が孤立して表面張力を発生させることがなく、排水性の向上が容易に遂行される。   Moreover, the concave shape portion, the convex shape portion, or the concavo-convex shape portion has a function of reducing the drainage speed as compared with the flat portion. Therefore, water is continuously discharged from the reaction gas communication hole along the manifold communication hole, and the water is not isolated and does not generate surface tension, so that drainage can be easily improved.

これにより、反応ガス連通孔に滞留水による閉塞等が惹起することがなく、簡単な構成で、安定した発電電圧を確実に得ることが可能になるとともに、滞留水の凍結が惹起されることがなく、特に低温始動性が良好に向上する。   As a result, the reaction gas communication hole does not cause clogging or the like due to stagnant water, and it is possible to reliably obtain a stable power generation voltage with a simple configuration and to cause freezing of stagnant water. In particular, the low temperature startability is improved satisfactorily.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る燃料電池スタック10の概略斜視図である。   FIG. 1 is a schematic perspective view of a fuel cell stack 10 according to a first embodiment of the present invention.

燃料電池スタック10は、複数の燃料電池12が積層された積層体14を備え、前記積層体14の積層方向(矢印A方向)両端部には、第1及び第2ターミナルプレート16a、16bと、第1及び第2絶縁プレート18a、18bと、第1及び第2エンドプレート20a、20bとが、順次、設けられる。なお、燃料電池スタック10は、図示しないが、例えば、締め付けボルトやボックス状のケーシング等により締め付け保持される。   The fuel cell stack 10 includes a stacked body 14 in which a plurality of fuel cells 12 are stacked. At both ends of the stacked body 14 in the stacking direction (arrow A direction), first and second terminal plates 16a and 16b, First and second insulating plates 18a and 18b and first and second end plates 20a and 20b are sequentially provided. Although not shown, the fuel cell stack 10 is clamped and held by, for example, a tightening bolt or a box-shaped casing.

図2に示すように、燃料電池12は、水平方向(矢印A方向)に積層される電解質膜・電極構造体(電解質・電極構造体)22と、第1及び第2金属セパレータ24、26とを備える。なお、第1及び第2金属セパレータ24、26に代替して、例えば、カーボンセパレータを使用してもよい。   As shown in FIG. 2, the fuel cell 12 includes an electrolyte membrane / electrode structure (electrolyte / electrode structure) 22 stacked in a horizontal direction (arrow A direction), first and second metal separators 24, 26, Is provided. Instead of the first and second metal separators 24 and 26, for example, a carbon separator may be used.

電解質膜・電極構造体22は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜28と、該固体高分子電解質膜28を挟持するアノード側電極30及びカソード側電極32とを備える。アノード側電極30及びカソード側電極32は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層(図示せず)と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子を前記ガス拡散層の表面に一様に塗布して形成される電極触媒層(図示せず)とを有する。   The electrolyte membrane / electrode structure 22 includes, for example, a solid polymer electrolyte membrane 28 in which a perfluorosulfonic acid thin film is impregnated with water, and an anode side electrode 30 and a cathode side electrode 32 that sandwich the solid polymer electrolyte membrane 28. With. The anode side electrode 30 and the cathode side electrode 32 are uniformly coated on the surface of the gas diffusion layer with a gas diffusion layer (not shown) made of carbon paper or the like and porous carbon particles carrying a platinum alloy on the surface. An electrode catalyst layer (not shown).

燃料電池12の矢印B方向の一端縁部には、積層方向である矢印A方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス入口連通孔(反応ガス連通孔)40a、冷却媒体を供給するための冷却媒体入口連通孔42a、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス出口連通孔(反応ガス連通孔)44bが、矢印C方向(鉛直方向)に配列して設けられる。   One end edge of the fuel cell 12 in the direction of arrow B communicates with each other in the direction of arrow A, which is the stacking direction, and an oxidant gas inlet communication hole (reactive gas) for supplying an oxidant gas, for example, an oxygen-containing gas. A communication hole) 40a, a cooling medium inlet communication hole 42a for supplying a cooling medium, and a fuel gas outlet communication hole (reactive gas communication hole) 44b for discharging a fuel gas, for example, a hydrogen-containing gas, are provided in the direction of arrow C. They are arranged in the (vertical direction).

燃料電池12の矢印B方向の他端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス入口連通孔(反応ガス連通孔)44a、冷却媒体を排出するための冷却媒体出口連通孔42b、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス出口連通孔(反応ガス連通孔)40bが、矢印C方向に配列して設けられる。   The other end edge of the fuel cell 12 in the direction of arrow B communicates with each other in the direction of arrow A, a fuel gas inlet communication hole (reaction gas communication hole) 44a for supplying fuel gas, and for discharging the cooling medium. The cooling medium outlet communication holes 42b and the oxidant gas outlet communication holes (reaction gas communication holes) 40b for discharging the oxidant gas are arranged in the direction of arrow C.

第1金属セパレータ24の電解質膜・電極構造体22に向かう面24aには、酸化剤ガス流路(反応ガス流路)46が設けられる。酸化剤ガス流路46は、複数の酸化剤ガス流路溝46aを有するとともに、前記酸化剤ガス流路溝46aは、矢印B方向に延在している。なお、酸化剤ガス流路溝46aは、例えば、矢印B方向に一往復半だけ折り返すサーペタイン流路溝を構成してもよい。   An oxidant gas flow path (reactive gas flow path) 46 is provided on the surface 24 a of the first metal separator 24 facing the electrolyte membrane / electrode structure 22. The oxidant gas flow channel 46 includes a plurality of oxidant gas flow channel grooves 46a, and the oxidant gas flow channel groove 46a extends in the direction of arrow B. The oxidant gas channel groove 46a may constitute, for example, a serpentine channel groove that is folded back and forth by one reciprocal half in the arrow B direction.

第2金属セパレータ26の電解質膜・電極構造体22に向かう面26aには、燃料ガス流路(反応ガス流路)48が設けられる。燃料ガス流路48は、酸化剤ガス流路46と同様に、矢印B方向に延在する複数の燃料ガス流路溝48aを有する。   A fuel gas channel (reactive gas channel) 48 is provided on the surface 26 a of the second metal separator 26 facing the electrolyte membrane / electrode structure 22. Similar to the oxidant gas flow path 46, the fuel gas flow path 48 has a plurality of fuel gas flow path grooves 48 a extending in the arrow B direction.

第1金属セパレータ24と第2金属セパレータ26とは、互いに対向する面24b、26bに冷却媒体流路50を一体的に形成する。冷却媒体流路50は、酸化剤ガス流路46の裏面側、及び燃料ガス流路48の裏面側に一体的に形成され、矢印B方向に延在する複数の冷却媒体流路溝50aを有する。この冷却媒体流路50は、冷却媒体入口連通孔42aと冷却媒体出口連通孔42bとに連通する。   The first metal separator 24 and the second metal separator 26 integrally form a cooling medium flow path 50 on the surfaces 24b and 26b facing each other. The cooling medium flow path 50 is formed integrally with the back surface side of the oxidant gas flow path 46 and the back surface side of the fuel gas flow path 48, and has a plurality of cooling medium flow path grooves 50a extending in the arrow B direction. . The cooling medium flow path 50 communicates with the cooling medium inlet communication hole 42a and the cooling medium outlet communication hole 42b.

第1金属セパレータ24の面24a、24bには、この第1金属セパレータ24の外周縁部を周回して第1シール部材54が射出成形等により一体的に設けられる。第1シール部材54は、面24aにおいて、酸化剤ガス入口連通孔40a、酸化剤ガス出口連通孔40b及び酸化剤ガス流路46を覆って酸化剤ガスの洩れ止めを行う。第1シール部材54は、酸化剤ガス入口連通孔40a、冷却媒体入口連通孔42a、燃料ガス出口連通孔44b、燃料ガス入口連通孔44a、冷却媒体出口連通孔42b及び酸化剤ガス出口連通孔40bの内周面を覆っており、第1金属セパレータ24の液絡を防止している。なお、以下に説明する第2シール部材56も同様である。   On the surfaces 24a and 24b of the first metal separator 24, a first seal member 54 is integrally provided around the outer peripheral edge portion of the first metal separator 24 by injection molding or the like. The first seal member 54 covers the oxidant gas inlet communication hole 40a, the oxidant gas outlet communication hole 40b, and the oxidant gas flow path 46 on the surface 24a to prevent leakage of the oxidant gas. The first seal member 54 includes an oxidant gas inlet communication hole 40a, a cooling medium inlet communication hole 42a, a fuel gas outlet communication hole 44b, a fuel gas inlet communication hole 44a, a cooling medium outlet communication hole 42b, and an oxidant gas outlet communication hole 40b. This prevents the liquid junction of the first metal separator 24 from being covered. The same applies to the second seal member 56 described below.

第2金属セパレータ26の面26a、26bには、この第2金属セパレータ26の外周縁部を周回して第2シール部材56が射出成形等により一体的に設けられる。第2シール部材56は、面26aにおいて、燃料ガス入口連通孔44a、燃料ガス出口連通孔44b及び燃料ガス流路48を覆って燃料ガスの洩れ止めを行う。第2シール部材56は、面26bにおいて、冷却媒体入口連通孔42a、冷却媒体出口連通孔42b及び冷却媒体流路50を覆って冷却媒体の漏れ止めを行う。   On the surfaces 26a and 26b of the second metal separator 26, a second seal member 56 is integrally provided around the outer peripheral edge of the second metal separator 26 by injection molding or the like. The second seal member 56 covers the fuel gas inlet communication hole 44a, the fuel gas outlet communication hole 44b, and the fuel gas flow path 48 on the surface 26a, and performs fuel gas leakage prevention. The second seal member 56 covers the cooling medium inlet communication hole 42a, the cooling medium outlet communication hole 42b, and the cooling medium flow path 50 on the surface 26b, and performs leakage prevention of the cooling medium.

図1に示すように、第1エンドプレート20aの矢印B方向両端縁部には、マニホールド部材62a、62bが取り付けられる。マニホールド部材62a、62bは、樹脂材で構成されており、矢印C方向に長尺な略矩形状を有する。マニホールド部材62aには、矢印C方向に配列されて孔部(マニホールド連通孔)64a、66a及び68aが形成される。   As shown in FIG. 1, manifold members 62a and 62b are attached to both end edges in the arrow B direction of the first end plate 20a. The manifold members 62a and 62b are made of a resin material and have a substantially rectangular shape that is long in the direction of arrow C. The manifold member 62a has holes (manifold communication holes) 64a, 66a and 68a arranged in the direction of arrow C.

孔部64a、66a及び68aは、燃料電池スタック10の燃料ガス入口連通孔44a、冷却媒体出口連通孔42b及び酸化剤ガス出口連通孔40bに対応する。燃料ガス入口連通孔44a、冷却媒体出口連通孔42b及び酸化剤ガス出口連通孔40bは、開口形状が縦長の略矩形状に構成される一方、孔部64a、66a及び68aは、異なる開口形状、例えば、円形状に構成される。   The holes 64a, 66a and 68a correspond to the fuel gas inlet communication hole 44a, the cooling medium outlet communication hole 42b and the oxidant gas outlet communication hole 40b of the fuel cell stack 10. The fuel gas inlet communication hole 44a, the cooling medium outlet communication hole 42b, and the oxidant gas outlet communication hole 40b are configured to have a substantially rectangular shape with an opening shape, while the holes 64a, 66a, and 68a have different opening shapes, For example, it is configured in a circular shape.

図3及び図4に示すように、孔部68aの下端部は、酸化剤ガス出口連通孔40bの下端部よりも下方に配置されるとともに、マニホールド部材62aには、前記酸化剤ガス出口連通孔40bと前記孔部68aとの連結部位に対応して、複数の突起部(凸形状部)70が形成される。突起部70は、マニホールド部材62aの第1エンドプレート20aに向かう側面において酸化剤ガス出口連通孔40bの開口形状と重合する重合領域72の範囲内、及び孔部68aを形成する内周面74に設けられる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the lower end of the hole 68a is disposed below the lower end of the oxidant gas outlet communication hole 40b, and the oxidant gas outlet communication hole is formed in the manifold member 62a. A plurality of projecting portions (convex shaped portions) 70 are formed corresponding to the connecting portion between 40b and the hole 68a. The projecting portion 70 is formed on the side surface of the manifold member 62a facing the first end plate 20a in the range of the overlapping region 72 that overlaps with the opening shape of the oxidant gas outlet communication hole 40b, and on the inner peripheral surface 74 that forms the hole 68a. Provided.

突起部70の寸法及び互いの離間距離は、酸化剤ガス出口連通孔40bから孔部68aに排出される水の表面張力を破壊し得る大きさに設定されることが望ましい。具体的には、この突起部70は、直径が0.5mm〜10mmで且つ互いに1mm〜5mmずつ離間して設けられる。   It is desirable that the size of the protrusions 70 and the distance between them be set to a size that can destroy the surface tension of the water discharged from the oxidant gas outlet communication hole 40b to the hole 68a. Specifically, the protrusions 70 are provided with a diameter of 0.5 mm to 10 mm and spaced apart from each other by 1 mm to 5 mm.

図1に示すように、マニホールド部材62aには、孔部64a、66a及び68aに連通する管部材76a、78a及び80aが取り付けられる。   As shown in FIG. 1, pipe members 76a, 78a and 80a communicating with the holes 64a, 66a and 68a are attached to the manifold member 62a.

マニホールド部材62bは、上記のマニホールド部材62aと同様に、縦長の略矩形状を有する酸化剤ガス入口連通孔40a、冷却媒体入口連通孔42a及び燃料ガス出口連通孔44bに一部を重合して配置される円形状の孔部64b、66b及び68bを設ける。孔部68bの内周面及び燃料ガス出口連通孔44bとの重合領域に複数の突起部(図示せず)が形成される。マニホールド部材62bには、孔部64b、66b及び68bに連通する管部材76b、78b及び80bが取り付けられる。   Similar to the manifold member 62a described above, the manifold member 62b is partially overlapped with the oxidant gas inlet communication hole 40a, the cooling medium inlet communication hole 42a, and the fuel gas outlet communication hole 44b having a vertically long and substantially rectangular shape. The circular holes 64b, 66b and 68b are provided. A plurality of protrusions (not shown) are formed in the overlapping region between the inner peripheral surface of the hole 68b and the fuel gas outlet communication hole 44b. Tube members 76b, 78b and 80b communicating with the holes 64b, 66b and 68b are attached to the manifold member 62b.

このように構成される燃料電池スタック10の動作について、以下に説明する。   The operation of the fuel cell stack 10 configured as described above will be described below.

図1に示すように、燃料電池スタック10を構成する第1エンドプレート20aにおいて、管部材76bから酸化剤ガス入口連通孔40aに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、管部材76aから燃料ガス入口連通孔44aに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、管部材78bから冷却媒体入口連通孔42aに純水やエチレングリコール等の冷却媒体が供給される。   As shown in FIG. 1, in the first end plate 20a constituting the fuel cell stack 10, an oxidant gas such as an oxygen-containing gas is supplied from the pipe member 76b to the oxidant gas inlet communication hole 40a, and the pipe member 76a. A fuel gas such as a hydrogen-containing gas is supplied to the fuel gas inlet communication hole 44a. Further, a cooling medium such as pure water or ethylene glycol is supplied from the pipe member 78b to the cooling medium inlet communication hole 42a.

図2に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔40aから第1金属セパレータ24の酸化剤ガス流路46に導入される。酸化剤ガス流路46では、酸化剤ガスが複数の酸化剤ガス流路溝46aに分散される。このため、酸化剤ガスは、各酸化剤ガス流路溝46aを介して電解質膜・電極構造体22のカソード側電極32に沿って移動する。   As shown in FIG. 2, the oxidant gas is introduced into the oxidant gas flow path 46 of the first metal separator 24 from the oxidant gas inlet communication hole 40a. In the oxidant gas flow path 46, the oxidant gas is dispersed in the plurality of oxidant gas flow path grooves 46a. Therefore, the oxidant gas moves along the cathode side electrode 32 of the electrolyte membrane / electrode structure 22 through each oxidant gas flow channel groove 46a.

一方、燃料ガスは、燃料ガス入口連通孔44aから第2金属セパレータ26の燃料ガス流路48に導入される。この燃料ガス流路48では、燃料ガスが複数の燃料ガス流路溝48aに分散される。さらに、燃料ガスは、各燃料ガス流路溝48aを介して電解質膜・電極構造体22のアノード側電極30に沿って移動する。   On the other hand, the fuel gas is introduced into the fuel gas channel 48 of the second metal separator 26 from the fuel gas inlet communication hole 44a. In the fuel gas channel 48, the fuel gas is dispersed in the plurality of fuel gas channel grooves 48a. Further, the fuel gas moves along the anode side electrode 30 of the electrolyte membrane / electrode structure 22 through each fuel gas flow channel 48a.

従って、電解質膜・電極構造体22では、カソード側電極32に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極30に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。   Therefore, in the electrolyte membrane / electrode structure 22, the oxidant gas supplied to the cathode side electrode 32 and the fuel gas supplied to the anode side electrode 30 are consumed by an electrochemical reaction in the electrode catalyst layer, thereby generating power. Is done.

次いで、カソード側電極32に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔40bに排出される(図2参照)。同様に、アノード側電極30に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔44bに排出される。   Next, the oxidant gas consumed by being supplied to the cathode side electrode 32 is discharged to the oxidant gas outlet communication hole 40b (see FIG. 2). Similarly, the fuel gas supplied to and consumed by the anode side electrode 30 is discharged to the fuel gas outlet communication hole 44b.

一方、冷却媒体入口連通孔42aに供給された冷却媒体は、第1及び第2金属セパレータ24、26間に形成された冷却媒体流路50に導入される(図2参照)。この冷却媒体流路50では、冷却媒体が水平方向(矢印B方向)に移動する。従って、冷却媒体は、電解質膜・電極構造体22の発電面全面にわたって冷却した後、冷却媒体出口連通孔42bに排出される。   On the other hand, the cooling medium supplied to the cooling medium inlet communication hole 42a is introduced into the cooling medium flow path 50 formed between the first and second metal separators 24 and 26 (see FIG. 2). In the cooling medium flow path 50, the cooling medium moves in the horizontal direction (arrow B direction). Therefore, the cooling medium is cooled over the entire power generation surface of the electrolyte membrane / electrode structure 22 and then discharged to the cooling medium outlet communication hole 42b.

この場合、図1及図3に示すように、酸化剤ガス出口連通孔40bが縦長の矩形状を有する一方、この酸化剤ガス出口連通孔40bに連通するマニホールド部材62aの孔部68aは、比較的小径な円形状を有している。このため、酸化剤ガス出口連通孔40bに排出される水分(生成水等)は、使用済みの酸化剤ガスの流れに沿って孔部68aに排出される際、図3に示すように、特に該酸化剤ガス出口連通孔40bの下部側の滞留領域82に溜まり易い。この滞留領域82では、メニスカスが生じ易く、水の表面張力によって水滴が形成されてしまい、該水が流れ難くなるからである。   In this case, as shown in FIGS. 1 and 3, the oxidant gas outlet communication hole 40b has a vertically long rectangular shape, while the hole portion 68a of the manifold member 62a communicating with the oxidant gas outlet communication hole 40b is compared. It has a small circular shape. For this reason, when water (product water or the like) discharged to the oxidant gas outlet communication hole 40b is discharged to the hole 68a along the flow of the used oxidant gas, as shown in FIG. The oxidant gas outlet communication hole 40b tends to accumulate in the retention region 82 on the lower side. This is because a meniscus is easily generated in the staying region 82, and water droplets are formed by the surface tension of the water, making it difficult for the water to flow.

そこで、第1の実施形態では、図3及び図4に示すように、マニホールド部材62aの側面において酸化剤ガス出口連通孔40bの開口形状に重合する重合領域72に、複数の突起部70が形成されるとともに、孔部68aの内周面74にも複数の突起部70が形成されている。このため、酸化剤ガス出口連通孔40bに排出される水分は、重合領域72及び内周面74に設けられている複数の突起部70を介して表面張力を破壊することができ、孤立した水滴が形成されることを阻止することができる。   Therefore, in the first embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of protrusions 70 are formed in the overlapping region 72 that overlaps with the opening shape of the oxidant gas outlet communication hole 40 b on the side surface of the manifold member 62 a. In addition, a plurality of protrusions 70 are formed on the inner peripheral surface 74 of the hole 68a. For this reason, the water discharged to the oxidant gas outlet communication hole 40b can break the surface tension through the plurality of protrusions 70 provided on the polymerization region 72 and the inner peripheral surface 74, and an isolated water droplet Can be prevented from forming.

これにより、略矩形状の酸化剤ガス出口連通孔40bから略円形状の孔部68aへと開口形状が急激に変化する連結部位に、水滴が発生することがなく、滞留領域82が惹起することを確実に阻止して円滑且つ確実な排出処理が遂行可能になるという効果が得られる。   As a result, water droplets are not generated at the connection portion where the opening shape changes suddenly from the substantially rectangular oxidant gas outlet communication hole 40b to the substantially circular hole 68a, and the stay region 82 is caused. It is possible to obtain an effect that it is possible to carry out a smooth and reliable discharge process by reliably preventing the discharge.

しかも、酸化剤ガス出口連通孔40bと孔部68aとの連結部位に対応して複数の突起部70が設けられており、前記突起部70は、平坦部に比べて排水速度を低下させる機能を有している。従って、水分は、酸化剤ガス出口連通孔40bから孔部68aに沿って連続して排出され、前記水分が孤立して表面張力を発生させることがなく、排水性の向上が容易に遂行される。   In addition, a plurality of projections 70 are provided corresponding to the connecting portion between the oxidant gas outlet communication hole 40b and the hole 68a, and the projection 70 has a function of lowering the drainage rate compared to the flat portion. Have. Therefore, moisture is continuously discharged from the oxidant gas outlet communication hole 40b along the hole 68a, and the moisture is not isolated and does not generate surface tension, so that drainage can be easily improved. .

このため、酸化剤ガス出口連通孔40bには、滞留水等による閉塞等が惹起することがなく、簡単な構成で、安定した発電電圧を確実に得ることが可能になる。しかも、滞留水の凍結が阻止されるため、特に低温始動性が良好に向上するという利点がある。   Therefore, the oxidant gas outlet communication hole 40b is not clogged with stagnant water or the like, and it is possible to reliably obtain a stable generated voltage with a simple configuration. Moreover, since the freezing of the accumulated water is prevented, there is an advantage that the low temperature startability is particularly improved.

なお、燃料ガス出口連通孔44bとマニホールド部材62bの孔部68bとの連結部位においても同様に、図示しない複数の突起部が設けられることにより、上記の酸化剤ガス出口連通孔40bと同様の効果が得られる。   Similarly, a plurality of projections (not shown) are provided at the connection portion between the fuel gas outlet communication hole 44b and the hole portion 68b of the manifold member 62b, so that the same effect as that of the oxidant gas outlet communication hole 40b is provided. Is obtained.

図5は、本発明の第2の実施形態に係る燃料電池スタックを構成するマニホールド部材90の一部拡大斜視説明図である。なお、第1の実施形態に係る燃料電池スタック10と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。   FIG. 5 is a partially enlarged perspective explanatory view of a manifold member 90 constituting a fuel cell stack according to the second embodiment of the present invention. The same components as those of the fuel cell stack 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

マニホールド部材90には、酸化剤ガス出口連通孔40bとの重合領域72及び孔部68aの内周面74に、複数の凹形状部92が形成される。この凹形状部92は、第1の実施形態に用いられる突起部70と同様に、連結部位に発生し易い水の表面張力を破壊し得るように、それぞれの寸法及び離間間隔が設定されている。   A plurality of concave portions 92 are formed in the manifold member 90 in the overlapping region 72 with the oxidant gas outlet communication hole 40b and the inner peripheral surface 74 of the hole 68a. Similar to the protrusions 70 used in the first embodiment, the size and spacing of the concave portions 92 are set so that the surface tension of the water that is likely to be generated at the connecting portion can be destroyed. .

従って、第2の実施形態では、酸化剤ガス出口連通孔40bと孔部68aとの連結部位に、孤立した水滴が形成されることを阻止し、効率的な排水処理が遂行されるとともに、安定した発電電圧を得ることができる等、第1の実施形態と同様の効果が得られる。   Therefore, in the second embodiment, it is possible to prevent the formation of isolated water droplets at the connecting portion between the oxidant gas outlet communication hole 40b and the hole 68a, and to perform efficient drainage treatment and to stabilize the water. An effect similar to that of the first embodiment can be obtained, for example, the generated power voltage can be obtained.

図6は、本発明の第3の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する連結部位の平面説明図である。   FIG. 6 is an explanatory plan view of a connecting portion constituting a fuel cell stack according to the third embodiment of the present invention.

この連結部位には、複数の凸形状部100が形成されるとともに、前記凸形状部100は、平面視で長方形状に設定される。凸形状部100は、例えば、2つ1組として各組毎に長手方向が交差されるように配設される。   A plurality of convex-shaped portions 100 are formed at the connection portion, and the convex-shaped portions 100 are set in a rectangular shape in plan view. For example, the convex portions 100 are arranged in pairs so that the longitudinal directions intersect each other.

凸形状部100間には、溝部102が設けられ、この溝部102に沿って水が移動することにより、水の表面張力を破壊することができる。さらに、溝部102の溝幅を設定することにより、水流が速くなり過ぎて水の分離による水滴の残留が発生することを阻止する。   A groove 102 is provided between the convex portions 100, and the surface tension of water can be destroyed by moving the water along the groove 102. Furthermore, by setting the groove width of the groove portion 102, it is possible to prevent the water flow from becoming excessively fast and causing water droplets to remain due to water separation.

これにより、第3の実施形態では、水の表面張力を確実に破壊するとともに、良好な排水性を維持して安定した発電性能を確保することができる等、第1及び第2の実施形態と同様の効果が得られる。   Thereby, in 3rd Embodiment, while destroying the surface tension of water reliably, maintaining favorable drainage and ensuring stable electric power generation performance, etc., with 1st and 2nd Embodiment Similar effects can be obtained.

図7は、本発明の第4の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する連結部位の平面説明図である。   FIG. 7 is an explanatory plan view of a connecting portion constituting a fuel cell stack according to the fourth embodiment of the present invention.

この第4の実施形態では、上記の第3の実施形態と同様に、平面視で長方形状の複数の凸形状部104を備え、前記凸形状部104がそれぞれの長手方向が同一方向に向かうようにして配設されるとともに、前記凸形状部104間には、溝部106が連続して設けられる。従って、第4の実施形態は、上記の第3の実施形態と同様の効果が得られる。なお、第3及び第4の実施形態では、それぞれの凸形状部100、104を、例えば、切削加工等によって形成することができる。   As in the third embodiment, the fourth embodiment includes a plurality of convex portions 104 that are rectangular in plan view, and the convex portions 104 have their longitudinal directions directed in the same direction. In addition, a groove portion 106 is continuously provided between the convex-shaped portions 104. Therefore, the fourth embodiment can obtain the same effects as those of the third embodiment. In the third and fourth embodiments, the convex portions 100 and 104 can be formed by, for example, cutting.

図8は、本発明の第5の実施形態に係る燃料電池スタックを構成するマニホールド部材110の要部拡大断面図である。   FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a manifold member 110 constituting a fuel cell stack according to the fifth embodiment of the present invention.

マニホールド部材110には、連結部位に対応して凹凸形状部112が形成される。この凹凸形状部112は、例えば、シボ形状の転写、粗研磨、粗加工又はブラスト処理等によって形成することができる。   The manifold member 110 is formed with a concavo-convex shape portion 112 corresponding to the connection site. The uneven portion 112 can be formed by, for example, embossed transfer, rough polishing, roughing, or blasting.

このため、第5の実施形態では、凹凸形状部112によって水の表面張力を破壊することができ、良好な排水処理が遂行されるとともに、安定した発電電圧を確実に得ることが可能になる等、第1〜第4の実施形態と同様の効果が得られる。   For this reason, in the fifth embodiment, the surface tension of the water can be broken by the concavo-convex shape portion 112, a good drainage treatment can be performed, and a stable power generation voltage can be reliably obtained. The same effects as those of the first to fourth embodiments can be obtained.

本発明の第1の実施形態に係る燃料電池スタックの概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a fuel cell stack according to a first embodiment of the present invention. 前記燃料電池スタックを構成する燃料電池の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the fuel cell which comprises the said fuel cell stack. 前記燃料電池スタックを構成するマニホールド部材の要部拡大斜視説明図である。It is a principal part expansion perspective explanatory view of a manifold member which constitutes the fuel cell stack. 前記マニホールド部材の要部断面説明図である。It is principal part sectional explanatory drawing of the said manifold member. 本発明の第2の実施形態に係る燃料電池スタックを構成するマニホールド部材の一部拡大斜視説明図である。FIG. 6 is a partially enlarged perspective explanatory view of a manifold member constituting a fuel cell stack according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する連結部位の平面説明図である。It is a plane explanatory view of the connecting part which constitutes the fuel cell stack concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する連結部位の平面説明図である。It is a plane explanatory view of the connection part which constitutes the fuel cell stack concerning a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第5の実施形態に係る燃料電池スタックを構成するマニホールド部材の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the manifold member which comprises the fuel cell stack which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 特許文献1に開示されている燃料電池スタックの概略構成説明図である。1 is a schematic configuration explanatory diagram of a fuel cell stack disclosed in Patent Document 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…燃料電池スタック 12…燃料電池
20a、20b…エンドプレート 22…電解質膜・電極構造体
24、26…金属セパレータ 28…固体高分子電解質膜
30…アノード側電極 32…カソード側電極
40a…酸化剤ガス入口連通孔 40b…酸化剤ガス出口連通孔
42a…冷却媒体入口連通孔 42b…冷却媒体出口連通孔
44a…燃料ガス入口連通孔 44b…燃料ガス出口連通孔
46…酸化剤ガス流路 48…燃料ガス流路
50…冷却媒体流路
62a、62b、90、110…マニホールド部材
64a、64b、66a、66b、68a、68b…孔部
70…突起部 72…重合領域
74…内周面
76a、76b、78a、78b、80a、80b…管部材
92…凹形状部 100、104…凸形状部
102、106…溝部 112…凹凸形状部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell stack 12 ... Fuel cell 20a, 20b ... End plate 22 ... Electrolyte membrane and electrode structure 24, 26 ... Metal separator 28 ... Solid polymer electrolyte membrane 30 ... Anode side electrode 32 ... Cathode side electrode 40a ... Oxidizing agent Gas inlet communication hole 40b ... Oxidant gas outlet communication hole 42a ... Cooling medium inlet communication hole 42b ... Cooling medium outlet communication hole 44a ... Fuel gas inlet communication hole 44b ... Fuel gas outlet communication hole 46 ... Oxidant gas flow path 48 ... Fuel Gas passage 50 ... Cooling medium passages 62a, 62b, 90, 110 ... Manifold members 64a, 64b, 66a, 66b, 68a, 68b ... Hole portion 70 ... Protrusion portion 72 ... Polymerization region 74 ... Inner peripheral surfaces 76a, 76b, 78a, 78b, 80a, 80b ... pipe member 92 ... concave shaped part 100, 104 ... convex shaped part 102, 106 ... groove part 112 ... unevenness Jo unit

Claims (2)

電解質の両側に一対の電極が設けられた電解質・電極構造体と、セパレータとが水平方向に積層される積層体を備え、前記電解質・電極構造体と一方のセパレータとの間には、前記電極の面方向に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成されるとともに、前記反応ガス流路の端部に連通する反応ガス連通孔が、前記積層体を積層方向に貫通して形成される燃料電池スタックであって、
前記積層体の少なくとも一方の端部に配設されるマニホールド部材を備え、
前記マニホールド部材は、前記反応ガス連通孔に連通し且つ該反応ガス連通孔とは異なる開口形状を有するマニホールド連通孔を設けるとともに、
前記マニホールド部材には、前記反応ガス連通孔と前記マニホールド連通孔との連結部位に凹形状部、凸形状部又は凹凸形状部が形成されることを特徴とする燃料電池スタック。
An electrolyte / electrode structure provided with a pair of electrodes on both sides of an electrolyte, and a laminate in which a separator is stacked in a horizontal direction, and the electrode / electrode structure is disposed between the electrolyte / electrode structure and one separator. A reaction gas flow path for supplying a reaction gas along the surface direction is formed, and a reaction gas communication hole communicating with an end of the reaction gas flow path is formed through the stacked body in the stacking direction. A fuel cell stack,
A manifold member disposed on at least one end of the laminate,
The manifold member is provided with a manifold communication hole communicating with the reaction gas communication hole and having an opening shape different from the reaction gas communication hole,
The fuel cell stack, wherein the manifold member has a concave portion, a convex portion, or a concave and convex portion formed at a connection portion between the reaction gas communication hole and the manifold communication hole.
請求項1記載の燃料電池スタックにおいて、前記凹形状部、前記凸形状部又は前記凹凸形状部は、少なくとも前記マニホールド部材の前記反応ガス連通孔に向かう側面及び前記マニホールド連通孔の内周面に設けられることを特徴とする燃料電池スタック。   2. The fuel cell stack according to claim 1, wherein the concave portion, the convex portion, or the concave and convex portion is provided on at least a side surface of the manifold member facing the reactive gas communication hole and an inner peripheral surface of the manifold communication hole. A fuel cell stack.
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