JP2009140672A - 燃料電池 - Google Patents

Abstract

【課題】間引き冷却構造において、簡単な構成で、燃料ガス流路の下流側に結露水が滞留することがなく、スタック全体の発電性能を良好に向上させることを可能にする。
【解決手段】燃料電池ユニット１２は、第１セパレータ１４、第１電解質膜・電極構造体１６ａ、第２セパレータ１８、第２電解質膜・電極構造体１６ｂ及び第３セパレータ２０を備える。第１セパレータ１４は、冷却媒体流路４４と第１燃料ガス流路３６とを両面に設ける一方、第２セパレータ１８は、第１酸化剤ガス流路５０と第２燃料ガス流路５８とを両面に設けている。第１燃料ガス流路３６の出口バッファ部４０の深さＨ１は、第２燃料ガス流路５８の出口バッファ部６２の深さＨ２よりも大きな寸法に設定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、電解質の両側に一対の電極が配設される少なくとも第１及び第２電解質・電極構造体を有し、第１セパレータ、前記第１電解質・電極構造体、第２セパレータ、前記第２電解質・電極構造体及び第３セパレータの順に積層される複数の発電ユニットを設け、前記第１電解質・電極構造体の両面と前記第２電解質・電極構造体の両面とには、発電面に沿って第１燃料ガス流路及び第１酸化剤ガス流路と第２燃料ガス流路及び第２酸化剤ガス流路とが、それぞれ流路両端にバッファ部を有して形成されるとともに、各発電ユニット間には、冷却媒体を流す冷却媒体流路が形成される燃料電池に関する。

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電解質膜の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を配設した電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を、セパレータによって挟持した単位セルを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の単位セルを積層することにより、燃料電池スタックとして使用されている。

上記の燃料電池では、セパレータの面内に、アノード側電極に対向して燃料ガスを流すための燃料ガス流路と、カソード側電極に対向して酸化剤ガスを流すための酸化剤ガス流路とが設けられている。また、セパレータ間には、必要に応じて冷却媒体を流すための冷却媒体流路が、前記セパレータの面方向に沿って設けられている。

その際、冷却媒体流路を複数組の単位セル毎に設ける（所謂、間引き冷却）ことにより、前記冷却媒体流路の数を減少させて燃料電池スタック全体の積層方向の短尺化及び軽量化を図る工夫がなされている。

例えば、特許文献１に開示されている燃料電池は、図７に示すように、第１セパレータ１ａ、第１ＭＥＡ（電解質膜・電極構造体）２ａ、第２セパレータ１ｂ、第２ＭＥＡ２ｂ及び第３セパレータ１ｃが積層されて、セルユニット３を構成するとともに、複数の前記セルユニット３が積層されている。

第１及び第２ＭＥＡ２ａ、２ｂは、それぞれイオン交換膜４ａと、前記イオン交換膜４ａの両面に固着されるアノード電極４ｂ及びカソード電極４ｃにより構成されている。第１セパレータ１ａは、第１ＭＥＡ２ａのアノード電極４ｂに対向する面に、燃料通路形成部材５ａが配設されるとともに、この燃料通路形成部材５ａには、燃料供給通路５ｂが形成されている。第１セパレータ１ａの他方の面には、冷却水通路形成部材６ａが配設されるとともに、この冷却水通路形成部材６ａには、冷却水供給通路６ｂが形成されている。

第２セパレータ１ｂは、第１ＭＥＡ２ａのカソード電極４ｃに対向する面に、酸素通路形成部材７ａが配設されるとともに、この酸素通路形成部材７ａには、酸素供給通路７ｂが形成されている。第２セパレータ１ｂの第２ＭＥＡ２ｂのアノード電極４ｂに対向する面に、燃料通路形成部材８ａが配設されるとともに、この燃料通路形成部材８ａには、燃料供給通路８ｂが形成されている。第３セパレータ１ｃの第２ＭＥＡ２ｂのカソード電極４ｃに対向する面には、酸素通路形成部材９ａが配設されるとともに、前記酸素通路形成部材９ａには、酸素供給通路９ｂが形成されている。

特開平１０−１８９０１１号公報

上記の燃料電池では、燃料電池全体で均一に発電する必要があり、酸素及び燃料を各セル毎に均等に分配することが求められている。従って、燃料供給通路５ｂ、８ｂは、互いに同一形状で且つ同一深さに設定されることにより、圧力損失を均一に維持している。同様に、酸素供給通路７ｂ、９ｂは、互いに同一形状で且つ同一深さに設定されることにより、均一な圧力損失を得るように構成されている。

ところが、所謂、間引き冷却構造では、第１セパレータ１ａの燃料供給通路５ｂは、この第１セパレータ１ａの反対側の面に設けられている冷却水供給通路６ｂと表裏の関係を有している。このため、燃料供給通路５ｂの下流側では、発電時の生成水の電解質を介した逆拡散によって高湿度状態となっており、冷却水により冷やされることで結露し、流路閉塞が惹起されるおそれがある。一方、第２セパレータ１ｂの燃料供給通路８ｂは、この第２セパレータ１ｂの反対側の面に設けられている酸素供給通路７ｂと表裏の関係を有しており、冷却水供給通路６ｂから離間している。

従って、燃料供給通路５ｂ、８ｂでは、通路下流側での結露状態が異なっている。これにより、特に、燃料供給通路５ｂの閉塞によって燃料ガスが燃料供給通路８ｂに多量に流れる一方、前記燃料供給通路５ｂでは、ストイキ不足による性能低下が惹起されるという問題がある。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、間引き冷却構造において、簡単な構成で、燃料ガス流路の下流側に結露水が滞留することがなく、燃料ガスを均等に流量分配することができ、スタック全体の発電性能を良好に向上させることが可能な燃料電池を提供することを目的とする。

本発明は、電解質の両側に一対の電極が配設される少なくとも第１及び第２電解質・電極構造体を有し、第１セパレータ、前記第１電解質・電極構造体、第２セパレータ、前記第２電解質・電極構造体及び第３セパレータの順に積層される複数の発電ユニットを設け、前記第１電解質・電極構造体の両面と前記第２電解質・電極構造体の両面とには、発電面に沿って第１燃料ガス流路及び第１酸化剤ガス流路と第２燃料ガス流路及び第２酸化剤ガス流路とが、それぞれ流路両端にバッファ部を有して形成されるとともに、各発電ユニット間には、冷却媒体を流す冷却媒体流路が形成される燃料電池に関するものである。

第１セパレータは、一方の面に冷却媒体流路が形成され、且つ、他方の面に第１燃料ガス流路が形成されるとともに、第２セパレータは、一方の面に酸化剤ガス流路が形成され、且つ他方の面に第２燃料ガス流路が形成され、前記第１燃料ガス流路に連通するバッファ部は、前記第２燃料ガス流路に連通するバッファ部よりも深さ方向の寸法が大きく設定されている。

また、第１燃料ガス流路に連通するバッファ部は、冷却媒体流路に連通するバッファ部よりも深さ方向の寸法が大きく設定されることが好ましい。

さらに、第１燃料ガス流路に連通するバッファ部の深さは、前記第１燃料ガス流路の流路深さと同一の寸法に設定されることが好ましい。

さらにまた、第１燃料ガス流路に連通するバッファ部は、前記第１燃料ガス流路から燃料ガスが排出される出口側バッファ部であることが好ましい。

また、第１セパレータ、第２セパレータ及び第３セパレータは、金属製セパレータで構成されることが好ましい。

本発明によれば、冷却媒体流路に近接する第１燃料ガス流路に連通するバッファ部は、第２燃料ガス流路に連通するバッファ部よりも深さ方向の寸法が大きく設定されている。このため、結露水が発生し易い第１燃料ガス流路では、排水性が良好に向上し、前記第１燃料ガス流路と第２燃料ガス流路とに対して燃料ガス流量を均等に分配することができる。これにより、流路閉塞やストイキ不足による発電性能の低下を阻止することが可能になる。

図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池１０の要部分解斜視説明図である。図２は、燃料電池１０の、図１中、ＩＩ−ＩＩ線断面説明図であり、図３は、前記燃料電池１０の、図１中、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面説明図である。

燃料電池１０は、実質的に２つの単位セルを含む燃料電池ユニット１２を、矢印Ａ方向に積層して構成される。燃料電池ユニット１２は、第１セパレータ１４、第１電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）１６ａ、第２セパレータ１８、第２電解質膜・電極構造体１６ｂ及び第３セパレータ２０を設ける。

なお、本発明では、３つ以上の単位セルを含む燃料電池ユニットを積層した燃料電池を採用することもできる。その際、後述する冷却媒体流路４４は、３つ以上の単位セル毎に形成される。

第１セパレータ１４、第２セパレータ１８及び第３セパレータ２０は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属板により構成されている。第１セパレータ１４、第２セパレータ１８及び第３セパレータ２０は、金属製薄板を波形状にプレス加工することにより、断面凹凸形状を有している。なお、第１セパレータ１４、第２セパレータ１８及び第３セパレータ２０は、金属セパレータに換えて、カーボンセパレータを使用してもよい。

第１及び第２電解質膜・電極構造体１６ａ、１６ｂ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２２と、前記固体高分子電解質膜２２を挟持するアノード側電極２４及びカソード側電極２６とを備える。

アノード側電極２４は、カソード側電極２６よりも小さな表面積を有する、所謂、段差型ＭＥＡを構成している。固体高分子電解質膜２２、アノード側電極２４及びカソード側電極２６は、それぞれ矢印Ｂ方向両端部上下に切り欠きが設けられて表面積が縮小されている。

アノード側電極２４及びカソード側電極２６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が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層（図示せず）とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜２２の両面に形成される。

燃料電池ユニット１２の長辺方向の（矢印Ｃ方向）上端縁部には、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３０ａ、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを供給するための燃料ガス入口連通孔３２ａが設けられる。

燃料電池ユニット１２の長辺方向の（矢印Ｃ方向）下端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを排出するための燃料ガス出口連通孔３２ｂ、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３０ｂが設けられる。

燃料電池ユニット１２の短辺方向（矢印Ｂ方向）の一端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、冷却媒体を供給するための冷却媒体入口連通孔３４ａが設けられるとともに、前記燃料電池ユニット１２の短辺方向の他端縁部には、前記冷却媒体を排出するための冷却媒体出口連通孔３４ｂが設けられる。

第１セパレータ１４の第１電解質膜・電極構造体１６ａに向かう面１４ａには、燃料ガス入口連通孔３２ａと燃料ガス出口連通孔３２ｂとを連通する第１燃料ガス流路３６が形成される。第１燃料ガス流路３６は、矢印Ｃ方向に延在する複数の波状流路溝を有するとともに、前記第１燃料ガス流路３６の入口（上端部）及び出口（下端部）近傍には、入口バッファ部３８及び出口バッファ部４０が設けられる。入口バッファ部３８及び出口バッファ部４０は、それぞれ複数のエンボス３８ａ及び４０ａを有する。

入口バッファ部３８と燃料ガス入口連通孔３２ａとは、複数の連通路４２ａを介して連通するとともに、出口バッファ部４０と燃料ガス出口連通孔３２ｂとは、複数の連通路４２ｂを介して連通する。

図４に示すように、第１セパレータ１４の面１４ｂには、冷却媒体入口連通孔３４ａと冷却媒体出口連通孔３４ｂとを連通する冷却媒体流路４４が形成される。冷却媒体流路４４の上端部及び下端部近傍には、入口バッファ部３８及び出口バッファ部４０の裏面形状であるバッファ部４６、４８が設けられる。バッファ部４６、４８は、それぞれ複数のエンボス４６ａ及び４８ａを有する。

第２セパレータ１８の第１電解質膜・電極構造体１６ａに向かう面１８ａには、図５に示すように、酸化剤ガス入口連通孔３０ａと酸化剤ガス出口連通孔３０ｂとを連通する第１酸化剤ガス流路５０が形成される。第１酸化剤ガス流路５０は、矢印Ｃ方向に延在する複数の波状流路溝を有する。第１酸化剤ガス流路５０の入口（上端部）及び出口（下端部）近傍には、入口バッファ部５２及び出口バッファ部５４が設けられる。入口バッファ部５２及び出口バッファ部５４は、それぞれ複数のエンボス５２ａ及び５４ａを有する。

入口バッファ部５２と酸化剤ガス入口連通孔３０ａとは、複数の連通路５６ａを介して連通するとともに、出口バッファ部５４と酸化剤ガス出口連通孔３０ｂとは、複数の連通路５６ｂを介して連通する。

図１に示すように、第２セパレータ１８の第２電解質膜・電極構造体１６ｂに向かう面１８ｂには、燃料ガス入口連通孔３２ａと燃料ガス出口連通孔３２ｂとを連通する第２燃料ガス流路５８が形成される。第２燃料ガス流路５８は、矢印Ｃ方向に延在する複数の波状流路溝を有するとともに、前記第２燃料ガス流路５８の入口（上端部）及び出口（下端部）近傍には、入口バッファ部６０及び出口バッファ部６２が設けられる。

入口バッファ部６０及び出口バッファ部６２は、それぞれ複数のエンボス６０ａ及び６２ａを有する。入口バッファ部６０と燃料ガス入口連通孔３２ａとは、複数の連通路６４ａを介して連通するとともに、出口バッファ部６２と燃料ガス出口連通孔３２ｂとは、複数の連通路６４ｂを介して連通する。

図６に示すように、第３セパレータ２０の第２電解質膜・電極構造体１６ｂに向かう面２０ａには、酸化剤ガス入口連通孔３０ａと酸化剤ガス出口連通孔３０ｂとを連通する第２酸化剤ガス流路６６が形成される。

第２酸化剤ガス流路６６は、矢印Ｃ方向に延在する複数の波状流路溝を有する。第２酸化剤ガス流路６６の入口（上端部）及び出口（下端部）近傍には、入口バッファ部６８及び出口バッファ部７０が設けられる。入口バッファ部６８及び出口バッファ部７０は、それぞれ複数のエンボス６８ａ及び７０ａを有する。入口バッファ部６８と酸化剤ガス入口連通孔３０ａとは、複数の連通路７２ａを介して連通するとともに、出口バッファ部７０と酸化剤ガス出口連通孔３０ｂとは、複数の連通路７２ｂを介して連通する。

第３セパレータ２０の面２０ｂには、図１に示すように、冷却媒体入口連通孔３４ａと冷却媒体出口連通孔３４ｂとを連通する冷却媒体流路４４が形成される。冷却媒体流路４４は、第１燃料ガス流路３６及び第２酸化剤ガス流路６６の裏面形状（波形状）の重ね合わせにより形成される。

第１セパレータ１４の面１４ａ、１４ｂには、この第１セパレータ１４の外周端縁部を周回して第１シール部材７４が一体成形される。第２セパレータ１８の面１８ａ、１８ｂには、この第２セパレータ１８の外周端縁部を周回して第２シール部材７６が一体成形されるとともに、第３セパレータ２０の面２０ａ、２０ｂには、この第３セパレータ２０の外周端縁部を周回して第３シール部材７８が一体成形される。第１〜第３シール部材７４、７６、７８としては、例えば、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材が用いられる。

図１に示すように、第１セパレータ１４及び第２セパレータ１８には、各アノード側電極２４に対向して第１燃料ガス流路３６及び第２燃料ガス流路５８が形成されるとともに、前記第１燃料ガス流路３６の下流側（下部側）には、出口バッファ部４０が形成され、前記第２燃料ガス流路５８の下流側（下部側）には、出口バッファ部６２が形成される。

図３に示すように、出口バッファ部４０の深さＨ１は、出口バッファ部６２の深さＨ２よりも大きな寸法に設定される。同様に、第１燃料ガス流路３６の上流側（上部側）に連通する入口バッファ部３８は、第２燃料ガス流路５８の上流側（上部側）に連通する入口バッファ部６０よりも深さ方向の寸法が大きく設定される。

第１セパレータ１４では、実質的に、入口バッファ部３８及び出口バッファ部４０の深さが、第１燃料ガス流路３６の流路深さと同一寸法に設定される。入口バッファ部３８及び出口バッファ部４０は、第１セパレータ１４の裏面側に設けられる冷却媒体流路４４のバッファ部４６、４８よりも深さ方向の寸法が大きく設定される。その際、冷却媒体流路４４の深さが小さくなるが、バッファ部４６、４８は、発電面ではないために冷却が不要な領域であり、冷却媒体を流通させる必要がないため、問題となることはない。

このように構成される燃料電池１０の動作について、以下に説明する。

先ず、図１に示すように、酸化剤ガス入口連通孔３０ａに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス入口連通孔３２ａに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、冷却媒体入口連通孔３４ａに純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。

このため、酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔３０ａから第２セパレータ１８の第１酸化剤ガス流路５０及び第３セパレータ２０の第２酸化剤ガス流路６６に導入される（図５及び図６参照）。この酸化剤ガスは、第１酸化剤ガス流路５０に沿って矢印Ｃ方向（重力方向）に移動し、第１電解質膜・電極構造体１６ａのカソード側電極２６に供給されるとともに、第２酸化剤ガス流路６６に沿って矢印Ｃ方向に移動し、第２電解質膜・電極構造体１６ｂのカソード側電極２６に供給される（図１参照）。

一方、燃料ガスは、図１に示すように、燃料ガス入口連通孔３２ａから第１セパレータ１４の第１燃料ガス流路３６及び第２セパレータ１８の第２燃料ガス流路５８に導入される。この燃料ガスは、第１燃料ガス流路３６に沿って矢印Ｃ方向に移動し、第１電解質膜・電極構造体１６ａのアノード側電極２４に供給されるとともに、第２燃料ガス流路５８に沿って矢印Ｃ方向に移動し、第２電解質膜・電極構造体１６ｂのアノード側電極２４に供給される。

従って、第１及び第２電解質膜・電極構造体１６ａ、１６ｂでは、カソード側電極２６に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極２４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て発電が行われる。

次いで、カソード側電極２６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３０ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。同様に、アノード側電極２４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３２ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。

また、冷却媒体入口連通孔３４ａに供給された冷却媒体は、図１に示すように、第１セパレータ１４と第３セパレータ２０との間に形成された冷却媒体流路４４に導入された後、矢印Ｂ方向に流通する。この冷却媒体は、第１及び第２電解質膜・電極構造体１６ａ、１６ｂを冷却した後、冷却媒体出口連通孔３４ｂに排出される。

この場合、第１セパレータ１４は、面１４ｂに冷却媒体流路４４が形成される一方、面１４ａ側に、第１燃料ガス流路３６が形成されている。このため、第１燃料ガス流路３６に固体高分子電解質膜２２を介して逆拡散した生成水は、冷却媒体流路４４に供給される冷却媒体によって結露し易い。

これに対して、第２セパレータ１８は、面１８ａ側に第１酸化剤ガス流路５０が形成される一方、面１８ｂ側に第２燃料ガス流路５８が形成されている。この第２燃料ガス流路５８は、さらに、第３セパレータ２０の第２酸化剤ガス流路６６に隣接している。従って、第２燃料ガス流路５８は、冷却媒体流路４４から比較的離間しており、第１燃料ガス流路３６に比べて高温となり易い。

そこで、本実施形態では、第１燃料ガス流路３６の下流側に連通する出口バッファ部４０の深さＨ１が、第２燃料ガス流路５８の下流側に連通する出口バッファ部６２の深さＨ２よりも大きな寸法に設定されている（図３参照）。

すなわち、結露水が発生し易い第１燃料ガス流路３６の出口バッファ部４０の深さＨ１を、比較的高温の第２燃料ガス流路５８の出口バッファ部６２の深さＨ２よりも大きな寸法に設定することにより、前記出口バッファ部４０と前記出口バッファ部６２との排水性を同等に設定することができ、排水性を良好に向上させることが可能になる。

ここで、出口バッファ部４０の深さと出口バッファ部６２の深さとが異なると、それぞれの圧力損失差が顕著になり、第１燃料ガス流路３６と第２燃料ガス流路５８との間で分配流量に大きな差が発生する。このため、出口バッファ部４０及び出口バッファ部６２の深さを少し変化させるだけで、圧力損失の値が著しく変化することになる。

これにより、第１燃料ガス流路３６及び第２燃料ガス流路５８における燃料ガス流量は、均等に分配して供給されるため、流路閉塞やストイキ不足による発電性能の低下を阻止することが可能になるという効果が得られる。

さらに、第１燃料ガス流路３６に連通する入口バッファ部３８は、第２燃料ガス流路５８に連通する入口バッファ部６０よりも深さ方向の寸法が大きく設定されている。従って、燃料ガス入口連通孔３２ａから入口バッファ部３８に導入される水分の流通性が向上し、結露水の滞留を阻止して第１燃料ガス流路３６を流れる燃料ガス流量を良好に維持することができる。

なお、第１酸化剤ガス流路５０及び第２酸化剤ガス流路６６では、それぞれの出口バッファ部５４、７０の深さ方向の寸法が同一に設定されている。第１酸化剤ガス流路５０及び第２酸化剤ガス流路６６では、入口側と出口側との圧力差が大きいため、流路閉塞が発生し難く、ストイキ不足のおそれがないからである。

本発明の実施形態に係る燃料電池の要部分解斜視説明図である。 前記燃料電池の、図１中、ＩＩ−ＩＩ線断面説明図である。 前記燃料電池の、図１中、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面説明図である。 前記燃料電池を構成する第１セパレータの正面説明図である。 前記燃料電池を構成する第２セパレータの正面説明図である。 前記燃料電池を構成する第３セパレータの正面説明図である。 特許文献１の燃料電池の説明図である。

符号の説明

１０…燃料電池 １２…燃料電池ユニット
１４、１８、２０…セパレータ １６ａ、１６ｂ…電解質膜・電極構造体
２２…固体高分子電解質膜 ２４…アノード側電極
２６…カソード側電極 ３０ａ…酸化剤ガス入口連通孔
３０ｂ…酸化剤ガス出口連通孔 ３２ａ…燃料ガス入口連通孔
３２ｂ…燃料ガス出口連通孔 ３４ａ…冷却媒体入口連通孔
３４ｂ…冷却媒体出口連通孔 ３６、５８…燃料ガス流路
３８、５２、６０、６８…入口バッファ部
４０、５４、６２、７０…出口バッファ部
４４…冷却媒体流路 ４６、４８…バッファ部
５０、６６…酸化剤ガス流路

Claims (5)

1. 電解質の両側に一対の電極が配設される少なくとも第１及び第２電解質・電極構造体を有し、第１セパレータ、前記第１電解質・電極構造体、第２セパレータ、前記第２電解質・電極構造体及び第３セパレータの順に積層される複数の発電ユニットを設け、前記第１電解質・電極構造体の両面と前記第２電解質・電極構造体の両面とには、発電面に沿って第１燃料ガス流路及び第１酸化剤ガス流路と第２燃料ガス流路及び第２酸化剤ガス流路とが、それぞれ流路両端にバッファ部を有して形成されるとともに、各発電ユニット間には、冷却媒体を流す冷却媒体流路が形成される燃料電池であって、
   前記第１セパレータは、一方の面に前記冷却媒体流路が形成され、且つ、他方の面に前記第１燃料ガス流路が形成されるとともに、
   前記第２セパレータは、一方の面に前記酸化剤ガス流路が形成され、且つ他方の面に前記第２燃料ガス流路が形成され、
   前記第１燃料ガス流路に連通する前記バッファ部は、前記第２燃料ガス流路に連通する前記バッファ部よりも深さ方向の寸法が大きく設定されることを特徴とする燃料電池。
2. 請求項１記載の燃料電池において、前記第１燃料ガス流路に連通する前記バッファ部は、前記冷却媒体流路に連通する前記バッファ部よりも深さ方向の寸法が大きく設定されることを特徴とする燃料電池。
3. 請求項１又は２記載の燃料電池において、前記第１燃料ガス流路に連通する前記バッファ部の深さは、前記第１燃料ガス流路の流路深さと同一の寸法に設定されることを特徴とする燃料電池。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池において、前記第１燃料ガス流路に連通する前記バッファ部は、前記第１燃料ガス流路から燃料ガスが排出される出口側バッファ部であることを特徴とする燃料電池。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池において、前記第１セパレータ、前記第２セパレータ及び前記第３セパレータは、金属製セパレータで構成されることを特徴とする燃料電池。

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