JPH08130028A - 固体高分子電解質型燃料電池 - Google Patents
固体高分子電解質型燃料電池Info
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- JPH08130028A JPH08130028A JP6266399A JP26639994A JPH08130028A JP H08130028 A JPH08130028 A JP H08130028A JP 6266399 A JP6266399 A JP 6266399A JP 26639994 A JP26639994 A JP 26639994A JP H08130028 A JPH08130028 A JP H08130028A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【目的】単位燃料電池の積層方向における温度の分布の
均一化が容易な固体高分子電解質型燃料電池を提供す
る。 【構成】固体高分子電解質型燃料電池（スタック）１
は、従来例に対し、単位燃料電池（単電池）６に替え
て、スタックのそれぞれの端部には単電池２Ａ，２Ｂを
配設すると共に、エポキシ樹脂を用いた熱不良導体製で
ある電気絶縁板３２，３２Ａと、エポキシ樹脂を用いた
熱不良導体製である配管接続体５を備えている。単電池
２Ａ，２Ｂは、集電板９１と接する側に、冷却用流体９
９の通流路が形成されていないセパレータを備えてい
る。電気絶縁板３２には、セパレータに形成されている
冷却部と連通している４個の貫通穴が形成されている。
この内の互いに隣接する２個の貫通穴は、冷却用流体の
流路である溝によって互いに接続されており、残りの２
個の貫通穴と連通させて，配管接続体５が電気絶縁板３
２の端面部に装着されている。
均一化が容易な固体高分子電解質型燃料電池を提供す
る。 【構成】固体高分子電解質型燃料電池（スタック）１
は、従来例に対し、単位燃料電池（単電池）６に替え
て、スタックのそれぞれの端部には単電池２Ａ，２Ｂを
配設すると共に、エポキシ樹脂を用いた熱不良導体製で
ある電気絶縁板３２，３２Ａと、エポキシ樹脂を用いた
熱不良導体製である配管接続体５を備えている。単電池
２Ａ，２Ｂは、集電板９１と接する側に、冷却用流体９
９の通流路が形成されていないセパレータを備えてい
る。電気絶縁板３２には、セパレータに形成されている
冷却部と連通している４個の貫通穴が形成されている。
この内の互いに隣接する２個の貫通穴は、冷却用流体の
流路である溝によって互いに接続されており、残りの２
個の貫通穴と連通させて，配管接続体５が電気絶縁板３
２の端面部に装着されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、固体高分子電解質型
燃料電池に係わり、単位燃料電池が持つ燃料電池セルの
温度の分布の，単位燃料電池の積層方向における均一化
が容易となるように改良されたその構造に関する。
燃料電池に係わり、単位燃料電池が持つ燃料電池セルの
温度の分布の，単位燃料電池の積層方向における均一化
が容易となるように改良されたその構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池として、これに使用される電解
質の種類により、固体高分子電解質型，りん酸型，溶融
炭酸塩型，固体酸化物型などの各種の燃料電池が知られ
ている。このうち、固体高分子電解質型燃料電池は、分
子中にプロトン（水素イオン）交換基を有する高分子樹
脂膜を飽和に含水させると，低い抵抗率を示してプロト
ン導電性電解質として機能することを利用した燃料電池
である。
質の種類により、固体高分子電解質型，りん酸型，溶融
炭酸塩型，固体酸化物型などの各種の燃料電池が知られ
ている。このうち、固体高分子電解質型燃料電池は、分
子中にプロトン（水素イオン）交換基を有する高分子樹
脂膜を飽和に含水させると，低い抵抗率を示してプロト
ン導電性電解質として機能することを利用した燃料電池
である。
【０００３】図１４は、従来例の固体高分子電解質型燃
料電池が備える単位燃料電池を展開した状態で模式的に
示した要部の側面断面図であり、図１５は、図１４に示
した単位燃料電池を展開した状態で模式的に示した斜視
図であり、図１６は、単位燃料電池が有するセパレータ
を図１４におけるＰ矢方向から見た図である。図１４〜
図１６において、６は、燃料電池セル７と、その両主面
のそれぞれに対向させて配置されたセパレータ６１，６
２とで構成された燃料電池の単位燃料電池（以降、単電
池と略称することがある。）である。燃料電池セル７
は、電解質層７Ｃと、燃料電極（アノード極でもあ
る。）７Ａと、酸化剤電極（カソード極でもある。）７
Ｂとで構成され、直流電力を発生する。電解質層７Ｃと
しては、パ−フルオロスルホン酸樹脂膜（例えば、米国
のデュポン社製、商品名ナフィオン膜）が最近は良く知
られるようになってきている。このパ−フルオロスルホ
ン酸樹脂膜は、飽和に含水させることにより常温で２０
〔Ω・ｃｍ〕以下の抵抗率を示して良好なプロトン導電
性電解質として機能する膜である。また、電解質層（以
降、ＰＥ膜と略称することがある。）７Ｃは、電極膜７
Ａ，７Ｂの面方向の外形寸法よりも大きい面方向の外形
寸法を持つものであり、従って、電極膜７Ａ，７Ｂの周
辺部には、ＰＥ膜７Ｃの端部との間にＰＥ膜７Ｃの露出
面が存在することになる。
料電池が備える単位燃料電池を展開した状態で模式的に
示した要部の側面断面図であり、図１５は、図１４に示
した単位燃料電池を展開した状態で模式的に示した斜視
図であり、図１６は、単位燃料電池が有するセパレータ
を図１４におけるＰ矢方向から見た図である。図１４〜
図１６において、６は、燃料電池セル７と、その両主面
のそれぞれに対向させて配置されたセパレータ６１，６
２とで構成された燃料電池の単位燃料電池（以降、単電
池と略称することがある。）である。燃料電池セル７
は、電解質層７Ｃと、燃料電極（アノード極でもあ
る。）７Ａと、酸化剤電極（カソード極でもある。）７
Ｂとで構成され、直流電力を発生する。電解質層７Ｃと
しては、パ−フルオロスルホン酸樹脂膜（例えば、米国
のデュポン社製、商品名ナフィオン膜）が最近は良く知
られるようになってきている。このパ−フルオロスルホ
ン酸樹脂膜は、飽和に含水させることにより常温で２０
〔Ω・ｃｍ〕以下の抵抗率を示して良好なプロトン導電
性電解質として機能する膜である。また、電解質層（以
降、ＰＥ膜と略称することがある。）７Ｃは、電極膜７
Ａ，７Ｂの面方向の外形寸法よりも大きい面方向の外形
寸法を持つものであり、従って、電極膜７Ａ，７Ｂの周
辺部には、ＰＥ膜７Ｃの端部との間にＰＥ膜７Ｃの露出
面が存在することになる。
【０００４】燃料電極７Ａは、ＰＥ膜７Ｃの一方の主面
に密接されて積層されて、燃料ガス（例えば、水素ある
いは水素を高濃度に含んだガスである。）の供給を受け
る電極である。また，酸化剤電極７Ｂは、ＰＥ膜７Ｃの
他方の主面に密接されて積層されて、酸化剤ガス（例え
ば、空気である。）の供給を受ける電極である。燃料電
極７Ａの外側面が，燃料電池セル７の一方の側面７ａで
あり、酸化剤電極７Ｂの外側面が，燃料電池セル７の他
方の側面７ｂである。燃料電極７Ａおよび酸化剤電極７
Ｂは、共に触媒活物質を含むそれぞれの触媒層と、この
触媒層を支持すると共に反応ガス（以降、燃料ガスと酸
化剤ガスを総称してこのように言うことが有る。）を供
給および排出するとともに，集電体としての機能を有す
る多孔質の電極基材とからなり、前記の触媒層をＰＥ膜
７Ｃの両主面にホットプレスにより密着するのが一般で
ある。
に密接されて積層されて、燃料ガス（例えば、水素ある
いは水素を高濃度に含んだガスである。）の供給を受け
る電極である。また，酸化剤電極７Ｂは、ＰＥ膜７Ｃの
他方の主面に密接されて積層されて、酸化剤ガス（例え
ば、空気である。）の供給を受ける電極である。燃料電
極７Ａの外側面が，燃料電池セル７の一方の側面７ａで
あり、酸化剤電極７Ｂの外側面が，燃料電池セル７の他
方の側面７ｂである。燃料電極７Ａおよび酸化剤電極７
Ｂは、共に触媒活物質を含むそれぞれの触媒層と、この
触媒層を支持すると共に反応ガス（以降、燃料ガスと酸
化剤ガスを総称してこのように言うことが有る。）を供
給および排出するとともに，集電体としての機能を有す
る多孔質の電極基材とからなり、前記の触媒層をＰＥ膜
７Ｃの両主面にホットプレスにより密着するのが一般で
ある。
【０００５】ＰＥ膜７Ｃの露出面に形成されている貫通
穴７１は、セパレータ６１に設けられている貫通穴６１
５Ａ，６１６Ａ、および、セパレータ６２に設けられて
いる貫通穴６２５Ａ，６２６Ａに対向させて形成されて
おり、反応ガスの通流路の一部をなす穴である。同じく
ＰＥ膜７Ｃの露出面に形成されている貫通穴７２は、セ
パレータ６１に設けられている貫通穴６１３Ｂ，６１４
Ｂ，６１６Ｂ，６１７Ｂ、および、セパレータ６２に設
けられている貫通穴６２３Ｂ，６２４Ｂ，６２６Ｂ，６
２７Ｂに対向させて形成されており、冷却用流体９９の
通流路の一部をなす穴である。
穴７１は、セパレータ６１に設けられている貫通穴６１
５Ａ，６１６Ａ、および、セパレータ６２に設けられて
いる貫通穴６２５Ａ，６２６Ａに対向させて形成されて
おり、反応ガスの通流路の一部をなす穴である。同じく
ＰＥ膜７Ｃの露出面に形成されている貫通穴７２は、セ
パレータ６１に設けられている貫通穴６１３Ｂ，６１４
Ｂ，６１６Ｂ，６１７Ｂ、および、セパレータ６２に設
けられている貫通穴６２３Ｂ，６２４Ｂ，６２６Ｂ，６
２７Ｂに対向させて形成されており、冷却用流体９９の
通流路の一部をなす穴である。
【０００６】また、セパレータ６１とセパレータ６２
は、燃料電池セル７に反応ガスを供給すると共に、燃料
電池セル７で発生された直流電力の燃料電池セル７から
の取り出し、および、直流電力の発生に関連して燃料電
池セル７で発生した熱を燃料電池セル７から取り出す役
目を果たすものである。セパレータ６１は、その側面６
１ａを燃料電池セル７の側面７ａに密接させて、また、
セパレータ６２は、その側面６２ａを燃料電池セル７の
側面７ｂに密接させて、それぞれ燃料電池セル７を挟む
ようにして配設されている。セパレータ６１，６２は共
に、ガスを透過せず，しかも良好な熱伝導性と良好な電
気伝導性を備えた材料（例えば炭素板等である。）を用
いて製作されている。
は、燃料電池セル７に反応ガスを供給すると共に、燃料
電池セル７で発生された直流電力の燃料電池セル７から
の取り出し、および、直流電力の発生に関連して燃料電
池セル７で発生した熱を燃料電池セル７から取り出す役
目を果たすものである。セパレータ６１は、その側面６
１ａを燃料電池セル７の側面７ａに密接させて、また、
セパレータ６２は、その側面６２ａを燃料電池セル７の
側面７ｂに密接させて、それぞれ燃料電池セル７を挟む
ようにして配設されている。セパレータ６１，６２は共
に、ガスを透過せず，しかも良好な熱伝導性と良好な電
気伝導性を備えた材料（例えば炭素板等である。）を用
いて製作されている。
【０００７】セパレータ６１，６２には、燃料電池セル
７に反応ガスを供給する手段として、それぞれガス通流
用の溝が備えられている。すなわち、セパレータ６１
は、燃料電池セル７の側面７ａに接する側面６１ａ側
に、燃料ガスを通流させると共に，未消費の水素を含む
燃料ガスを排出するための間隔を設けて複数個設けられ
た凹状の溝（ガス通流用の溝）６１１Ａと、この溝６１
１Ａ間に介在する凸状の隔壁６１２Ａとが、互いに交互
に形成されている。セパレータ６２は、燃料電池セル７
の側面７ｂに接する側面６２ａ側に、酸化剤ガスを通流
させると共に，未消費の酸素を含む酸化剤ガスを排出す
るための間隔を設けて複数個設けられた凹状の溝（ガス
通流用の溝）６２１Ａと、この溝６２１Ａ間に介在する
凸状の隔壁６２２Ａとが、互いに交互に形成されてい
る。なお、凸状の隔壁６１２Ａ，６２２Ａの頂部は、そ
れぞれ、セパレータ６１，６２のそれぞれの側面６１
ａ，６２ａと同一面になるように形成されている。
７に反応ガスを供給する手段として、それぞれガス通流
用の溝が備えられている。すなわち、セパレータ６１
は、燃料電池セル７の側面７ａに接する側面６１ａ側
に、燃料ガスを通流させると共に，未消費の水素を含む
燃料ガスを排出するための間隔を設けて複数個設けられ
た凹状の溝（ガス通流用の溝）６１１Ａと、この溝６１
１Ａ間に介在する凸状の隔壁６１２Ａとが、互いに交互
に形成されている。セパレータ６２は、燃料電池セル７
の側面７ｂに接する側面６２ａ側に、酸化剤ガスを通流
させると共に，未消費の酸素を含む酸化剤ガスを排出す
るための間隔を設けて複数個設けられた凹状の溝（ガス
通流用の溝）６２１Ａと、この溝６２１Ａ間に介在する
凸状の隔壁６２２Ａとが、互いに交互に形成されてい
る。なお、凸状の隔壁６１２Ａ，６２２Ａの頂部は、そ
れぞれ、セパレータ６１，６２のそれぞれの側面６１
ａ，６２ａと同一面になるように形成されている。
【０００８】セパレータ６２のそれぞれの溝６２１Ａの
両端部は、これ等の溝６２１Ａが互いに並列になって溝
６２４Ａ，６２４Ａに連通されている。この溝６２４
Ａ，６２４Ａの端部には、側面６２ａとは反対側となる
側面６２ｂに開口する１対の貫通穴６２５Ａ，６２５Ａ
が形成されている。また、セパレータ６２には、側面６
２ａと側面６２ｂとを結ぶ１対の貫通穴６２６Ａ，６２
６Ａが、貫通穴６２５Ａ，６２５Ａと互いにたすき掛け
の位置関係となる部位に形成されている。溝６２１Ａ、
溝６２４Ａ、貫通穴６２５Ａは、セパレータ６２におけ
る酸化剤ガスを通流させるためのガス通流路を構成して
いる。
両端部は、これ等の溝６２１Ａが互いに並列になって溝
６２４Ａ，６２４Ａに連通されている。この溝６２４
Ａ，６２４Ａの端部には、側面６２ａとは反対側となる
側面６２ｂに開口する１対の貫通穴６２５Ａ，６２５Ａ
が形成されている。また、セパレータ６２には、側面６
２ａと側面６２ｂとを結ぶ１対の貫通穴６２６Ａ，６２
６Ａが、貫通穴６２５Ａ，６２５Ａと互いにたすき掛け
の位置関係となる部位に形成されている。溝６２１Ａ、
溝６２４Ａ、貫通穴６２５Ａは、セパレータ６２におけ
る酸化剤ガスを通流させるためのガス通流路を構成して
いる。
【０００９】また、セパレータ６１にも、貫通穴６１５
Ａ，６１５Ａと貫通穴６１６Ａ，６１６Ａが形成されて
いる。すなわち、セパレータ６１のそれぞれの溝６１１
Ａの両端部は、これ等の溝６１１Ａが互いに並列になっ
て，セパレータ６２の場合の溝６２４Ａ，６２４Ａと同
様形状の溝に連通されている。貫通穴６１５Ａ，６１５
Ａは、この溝（６２４Ａと同様形状の溝である。）の端
部から、側面６１ａとは反対側となる側面６１ｂに開口
されている。貫通穴６１６Ａ，６１６Ａは、側面６１ａ
と側面６１ｂとを結んで、図１５（ａ）中に示すよう
に、１対の貫通穴６１５Ａ，６１５Ａとは互いにたすき
掛けの位置関係となる部位に形成されている。溝６１１
Ａ、前記の溝（６２４Ａと同様形状の溝である。）、貫
通穴６１５Ａは、セパレータ６１における燃料ガスを通
流させるためのガス通流路を構成している。
Ａ，６１５Ａと貫通穴６１６Ａ，６１６Ａが形成されて
いる。すなわち、セパレータ６１のそれぞれの溝６１１
Ａの両端部は、これ等の溝６１１Ａが互いに並列になっ
て，セパレータ６２の場合の溝６２４Ａ，６２４Ａと同
様形状の溝に連通されている。貫通穴６１５Ａ，６１５
Ａは、この溝（６２４Ａと同様形状の溝である。）の端
部から、側面６１ａとは反対側となる側面６１ｂに開口
されている。貫通穴６１６Ａ，６１６Ａは、側面６１ａ
と側面６１ｂとを結んで、図１５（ａ）中に示すよう
に、１対の貫通穴６１５Ａ，６１５Ａとは互いにたすき
掛けの位置関係となる部位に形成されている。溝６１１
Ａ、前記の溝（６２４Ａと同様形状の溝である。）、貫
通穴６１５Ａは、セパレータ６１における燃料ガスを通
流させるためのガス通流路を構成している。
【００１０】さらに、７３は、前記したガス通流路中を
通流する反応ガスが、ガス通流路外に漏れ出るのを防止
する役目を負う弾性材製のガスシール体（例えば、Ｏリ
ングである。）である。ガスシール体７３は、それぞれ
のセパレータ６１，６２の溝６１１Ａ，６２４Ａと同様
形状の溝、および、溝６２１Ａ，６２４Ａが形成された
部位の周縁部に形成された凹形状の溝６１９，６２９中
に収納されて配置されている。なお、図示するのは省略
したが、セパレータ６１が備える貫通穴６１５Ａ，６１
６Ａの側面６１ｂへのそれぞれの開口部と、６１６Ａの
側面６１ａへのそれぞれの開口部を取り巻いて、また、
セパレータ６２が備える貫通穴６２５Ａ，６２６Ａの側
面６２ｂへのそれぞれの開口部と、６２６Ａの側面６２
ａへのそれぞれの開口部を取り巻いて、反応ガスがこの
部位からガス通流路外に漏れ出るのを防止する役目を負
う弾性材製のガスシール体（例えば、Ｏリングであ
る。）を収納するための凹形状の溝が形成されている。
通流する反応ガスが、ガス通流路外に漏れ出るのを防止
する役目を負う弾性材製のガスシール体（例えば、Ｏリ
ングである。）である。ガスシール体７３は、それぞれ
のセパレータ６１，６２の溝６１１Ａ，６２４Ａと同様
形状の溝、および、溝６２１Ａ，６２４Ａが形成された
部位の周縁部に形成された凹形状の溝６１９，６２９中
に収納されて配置されている。なお、図示するのは省略
したが、セパレータ６１が備える貫通穴６１５Ａ，６１
６Ａの側面６１ｂへのそれぞれの開口部と、６１６Ａの
側面６１ａへのそれぞれの開口部を取り巻いて、また、
セパレータ６２が備える貫通穴６２５Ａ，６２６Ａの側
面６２ｂへのそれぞれの開口部と、６２６Ａの側面６２
ａへのそれぞれの開口部を取り巻いて、反応ガスがこの
部位からガス通流路外に漏れ出るのを防止する役目を負
う弾性材製のガスシール体（例えば、Ｏリングであ
る。）を収納するための凹形状の溝が形成されている。
【００１１】セパレータ６１，６２には、燃料電池セル
７で発生した熱を燃料電池セル７から取り出すための冷
却部として、冷却用流体を通流させる溝が備えられてい
る。すなわち、セパレータ６２は、その側面６２ｂ側に
冷却用流体９９を通流させる凹状の溝（冷却用流体通流
用の溝）６２１Ｂ，６２５Ｂが形成されている。溝６２
１Ｂの両端部には、側面６２ｂに開口する１対の貫通穴
６２３Ｂ，６２４Ｂが形成されており、溝６２５Ｂの両
端部には、側面６２ｂに開口する１対の貫通穴６２６
Ｂ，６２７Ｂが形成されている。溝６２１Ｂ，貫通穴６
２３Ｂ，６２４Ｂ、および、溝６２５Ｂ，貫通穴６２６
Ｂ，６２７Ｂは、セパレータ６２における冷却用流体を
通流させる冷却部を構成している。また、セパレータ６
１には、セパレータ６２と同様に、その側面６１ｂ側
に、冷却用流体９９を通流させる凹状の溝（冷却用流体
通流用の溝）６１１Ｂ，６１５Ｂが形成されている。溝
６１１Ｂの両端部には、側面６１ｂに開口する１対の貫
通穴６１３Ｂ，６１４Ｂが形成されており、溝６１５Ｂ
の両端部には、側面６１ｂに開口する１対の貫通穴６１
６Ｂ，６１７Ｂが形成されている。溝６１１Ｂ，貫通穴
６１３Ｂ，６１４Ｂ、および、溝６１５Ｂ，貫通穴６１
６Ｂ，６１７Ｂは、セパレータ６１における冷却用流体
を通流させる冷却部を構成している。
７で発生した熱を燃料電池セル７から取り出すための冷
却部として、冷却用流体を通流させる溝が備えられてい
る。すなわち、セパレータ６２は、その側面６２ｂ側に
冷却用流体９９を通流させる凹状の溝（冷却用流体通流
用の溝）６２１Ｂ，６２５Ｂが形成されている。溝６２
１Ｂの両端部には、側面６２ｂに開口する１対の貫通穴
６２３Ｂ，６２４Ｂが形成されており、溝６２５Ｂの両
端部には、側面６２ｂに開口する１対の貫通穴６２６
Ｂ，６２７Ｂが形成されている。溝６２１Ｂ，貫通穴６
２３Ｂ，６２４Ｂ、および、溝６２５Ｂ，貫通穴６２６
Ｂ，６２７Ｂは、セパレータ６２における冷却用流体を
通流させる冷却部を構成している。また、セパレータ６
１には、セパレータ６２と同様に、その側面６１ｂ側
に、冷却用流体９９を通流させる凹状の溝（冷却用流体
通流用の溝）６１１Ｂ，６１５Ｂが形成されている。溝
６１１Ｂの両端部には、側面６１ｂに開口する１対の貫
通穴６１３Ｂ，６１４Ｂが形成されており、溝６１５Ｂ
の両端部には、側面６１ｂに開口する１対の貫通穴６１
６Ｂ，６１７Ｂが形成されている。溝６１１Ｂ，貫通穴
６１３Ｂ，６１４Ｂ、および、溝６１５Ｂ，貫通穴６１
６Ｂ，６１７Ｂは、セパレータ６１における冷却用流体
を通流させる冷却部を構成している。
【００１２】セパレータ６１の側面６１ｂ，セパレータ
６２の側面６２ｂには、溝６１１Ｂ，６１５Ｂ、およ
び、６２１Ｂ，６２５Ｂを取り巻いて、凹形状の溝６１
８Ｂ，６２８Ｂがそれぞれ形成されている。これ等の凹
形状の溝は、冷却用流体９９が漏れ出るのを防止するた
めの、後記するシール体９５を収納するためのものであ
る。なお、図示するのは省略したが、セパレータ６１が
備える貫通穴６１３Ｂ，６１４Ｂ，６１６Ｂ，６１７Ｂ
の側面６１ａへのそれぞれの開口部を取り巻いて、ま
た、セパレータ６２が備える貫通穴６２３Ｂ，６２４
Ｂ，６２６Ｂ，６２７Ｂの側面６２ａへのそれぞれの開
口部を取り巻いて、冷却用流体９９がこの部位から冷却
部外に漏れ出るのを防止する役目を負う弾性材製のシー
ル体（例えば、Ｏリングである。）を収納するための凹
形状の溝が形成されている。
６２の側面６２ｂには、溝６１１Ｂ，６１５Ｂ、およ
び、６２１Ｂ，６２５Ｂを取り巻いて、凹形状の溝６１
８Ｂ，６２８Ｂがそれぞれ形成されている。これ等の凹
形状の溝は、冷却用流体９９が漏れ出るのを防止するた
めの、後記するシール体９５を収納するためのものであ
る。なお、図示するのは省略したが、セパレータ６１が
備える貫通穴６１３Ｂ，６１４Ｂ，６１６Ｂ，６１７Ｂ
の側面６１ａへのそれぞれの開口部を取り巻いて、ま
た、セパレータ６２が備える貫通穴６２３Ｂ，６２４
Ｂ，６２６Ｂ，６２７Ｂの側面６２ａへのそれぞれの開
口部を取り巻いて、冷却用流体９９がこの部位から冷却
部外に漏れ出るのを防止する役目を負う弾性材製のシー
ル体（例えば、Ｏリングである。）を収納するための凹
形状の溝が形成されている。
【００１３】１個の燃料電池セル７が発生する電圧は、
１〔Ｖ〕程度以下と低い値であるので、前記した構成を
持つ単電池６の複数個を、燃料電池セル７の発生電圧が
互いに直列接続されるように積層した単位燃料電池の積
層体として構成し、電圧を高めて実用に供されるのが一
般である。図１７は、従来例の固体高分子電解質型燃料
電池を示す模式的に示した要部の構成図で，（ａ）はそ
の側面図であり、（ｂ）はその上面図である。図１８
は、図１７中に示した固体高分子電解質型燃料電池に与
える冷却用流体の通流路を説明する説明図であり、図１
９は、配管接続体が装着される部位の図１７中のＲ部に
おける側面断面図である。なお、図１７〜図１９中に
は、図１４〜図１６で付した符号については、代表的な
符号のみを記した。
１〔Ｖ〕程度以下と低い値であるので、前記した構成を
持つ単電池６の複数個を、燃料電池セル７の発生電圧が
互いに直列接続されるように積層した単位燃料電池の積
層体として構成し、電圧を高めて実用に供されるのが一
般である。図１７は、従来例の固体高分子電解質型燃料
電池を示す模式的に示した要部の構成図で，（ａ）はそ
の側面図であり、（ｂ）はその上面図である。図１８
は、図１７中に示した固体高分子電解質型燃料電池に与
える冷却用流体の通流路を説明する説明図であり、図１
９は、配管接続体が装着される部位の図１７中のＲ部に
おける側面断面図である。なお、図１７〜図１９中に
は、図１４〜図１６で付した符号については、代表的な
符号のみを記した。
【００１４】図１７〜図１９において、９は、複数（図
１７では、単電池６の個数が８個である場合を例示し
た。）の単電池６を積層して構成された、単電池６の積
層体を主体とした固体高分子電解質型燃料電池（以降、
スタックと略称することがある。）である。スタック９
は、単電池６の積層体の両端部に、単電池６で発生した
直流電力をスタック９から取り出すための，銅材等の導
電材製の集電板９１，９１と、単電池６、集電板９１を
構造体から電気的に絶縁するための電気絶縁材製の電気
絶縁板９２，９２と、両電気絶縁板９２の両外側面に配
設される鉄材等の金属製の加圧板９３Ａ，９３Ｂとを順
次積層し、加圧板９３Ａ，９３Ｂにその両外側面側から
複数の締付けボルト９４により適度の加圧力を与えるよ
うにして構成されている。
１７では、単電池６の個数が８個である場合を例示し
た。）の単電池６を積層して構成された、単電池６の積
層体を主体とした固体高分子電解質型燃料電池（以降、
スタックと略称することがある。）である。スタック９
は、単電池６の積層体の両端部に、単電池６で発生した
直流電力をスタック９から取り出すための，銅材等の導
電材製の集電板９１，９１と、単電池６、集電板９１を
構造体から電気的に絶縁するための電気絶縁材製の電気
絶縁板９２，９２と、両電気絶縁板９２の両外側面に配
設される鉄材等の金属製の加圧板９３Ａ，９３Ｂとを順
次積層し、加圧板９３Ａ，９３Ｂにその両外側面側から
複数の締付けボルト９４により適度の加圧力を与えるよ
うにして構成されている。
【００１５】互いに隣接する単電池６において、セパレ
ータ６１に形成された貫通穴６１５Ａとセパレータ６２
に形成された貫通穴６２６Ａとは、また、セパレータ６
１に形成された貫通穴６１６Ａと、セパレータ６２に形
成された貫通穴６２５Ａとは、互いにその開口部位を合
致させて形成されている。また、集電板９１，電気絶縁
板９２，加圧板９３Ａの、セパレータ６１が備えている
貫通穴６１５Ａ，６１６Ａと対向する部位には、それぞ
れ図示しない貫通穴が形成されている。また、集電板９
１，電気絶縁板９２，加圧板９３Ｂの、セパレータ６２
が備えている貫通穴６２５Ａ，６２６Ａと対向する部位
にも、それぞれ図示しない貫通穴が形成されている。こ
れ等により、複数の単電池６を積層する際に、全部の単
電池６がそれぞれに持つ燃料ガス用のガス通流路および
酸化剤ガス用のガス通流路は、それぞれが互いに連通し
たガス通流路を形成する。
ータ６１に形成された貫通穴６１５Ａとセパレータ６２
に形成された貫通穴６２６Ａとは、また、セパレータ６
１に形成された貫通穴６１６Ａと、セパレータ６２に形
成された貫通穴６２５Ａとは、互いにその開口部位を合
致させて形成されている。また、集電板９１，電気絶縁
板９２，加圧板９３Ａの、セパレータ６１が備えている
貫通穴６１５Ａ，６１６Ａと対向する部位には、それぞ
れ図示しない貫通穴が形成されている。また、集電板９
１，電気絶縁板９２，加圧板９３Ｂの、セパレータ６２
が備えている貫通穴６２５Ａ，６２６Ａと対向する部位
にも、それぞれ図示しない貫通穴が形成されている。こ
れ等により、複数の単電池６を積層する際に、全部の単
電池６がそれぞれに持つ燃料ガス用のガス通流路および
酸化剤ガス用のガス通流路は、それぞれが互いに連通し
たガス通流路を形成する。
【００１６】また、互いに隣接する単電池６において、
セパレータ６１に形成された貫通穴６１３Ｂとセパレー
タ６２に形成された貫通穴６２３Ｂとは、セパレータ６
１に形成された貫通穴６１４Ｂとセパレータ６２に形成
された貫通穴６２４Ｂとは、セパレータ６１に形成され
た貫通穴６１６Ｂとセパレータ６２に形成された貫通穴
６２６Ｂとは、さらに、セパレータ６１に形成された貫
通穴６１７Ｂとセパレータ６２に形成された貫通穴６２
７Ｂとは、互いにその開口部位を合致させて形成されて
いる。
セパレータ６１に形成された貫通穴６１３Ｂとセパレー
タ６２に形成された貫通穴６２３Ｂとは、セパレータ６
１に形成された貫通穴６１４Ｂとセパレータ６２に形成
された貫通穴６２４Ｂとは、セパレータ６１に形成され
た貫通穴６１６Ｂとセパレータ６２に形成された貫通穴
６２６Ｂとは、さらに、セパレータ６１に形成された貫
通穴６１７Ｂとセパレータ６２に形成された貫通穴６２
７Ｂとは、互いにその開口部位を合致させて形成されて
いる。
【００１７】また、集電板９１，電気絶縁板９２，加圧
板９３Ａの、セパレータ６１が備えている貫通穴６１３
Ｂ，６１７Ｂと対向する部位には、図１９中に貫通穴６
１３Ｂに対する構成に代表させて示したように、それぞ
れ、貫通穴６１３Ｂと同形の貫通穴９１１，９２１およ
び９３１が形成されている。そうして、加圧板９３Ａの
スタック９の外側面となる側面には、それぞれの貫通穴
９３１に対向させて、冷却用流体９９用の配管接続体９
８が装着されている。この配管接続体９８は、一般に金
属製のものが使用されている。また、電気絶縁板９２の
両側面の貫通穴９２１の開口部、および、加圧板９３Ａ
の配管接続体９８が装着される側面の，貫通穴９３１の
開口部のそれぞれには、貫通穴９２１，９３１を取り巻
いて、凹形状の溝９６が形成されている。それぞれの溝
９６には、冷却用流体９９がこれ等の部位から冷却部外
に漏れ出るのを防止する役目を負う弾性材製のシール体
（例えば、Ｏリングである。）９５が装着される。な
お、セパレータ６１に形成されているそれぞれの溝６１
８Ｂにも、シール体９５が装着される。
板９３Ａの、セパレータ６１が備えている貫通穴６１３
Ｂ，６１７Ｂと対向する部位には、図１９中に貫通穴６
１３Ｂに対する構成に代表させて示したように、それぞ
れ、貫通穴６１３Ｂと同形の貫通穴９１１，９２１およ
び９３１が形成されている。そうして、加圧板９３Ａの
スタック９の外側面となる側面には、それぞれの貫通穴
９３１に対向させて、冷却用流体９９用の配管接続体９
８が装着されている。この配管接続体９８は、一般に金
属製のものが使用されている。また、電気絶縁板９２の
両側面の貫通穴９２１の開口部、および、加圧板９３Ａ
の配管接続体９８が装着される側面の，貫通穴９３１の
開口部のそれぞれには、貫通穴９２１，９３１を取り巻
いて、凹形状の溝９６が形成されている。それぞれの溝
９６には、冷却用流体９９がこれ等の部位から冷却部外
に漏れ出るのを防止する役目を負う弾性材製のシール体
（例えば、Ｏリングである。）９５が装着される。な
お、セパレータ６１に形成されているそれぞれの溝６１
８Ｂにも、シール体９５が装着される。
【００１８】さらに、集電板９１，電気絶縁板９２，加
圧板９３Ｂの、セパレータ６２が備えている貫通穴６２
３Ｂ，６２７Ｂと対向する部位にも、集電板９１，電気
絶縁板９２，加圧板９３Ａの場合と同様に、貫通穴９１
１，９２１，９３１および溝９６が形成されている。ま
た、加圧板９３Ｂのスタック９の外側面となる側面に
は、それぞれの貫通穴９３１に対向させて、冷却用流体
９９用の配管接続体９８が装着されている。それぞれの
溝９６にはシール体９５が、また、セパレータ６２に形
成されているそれぞれの溝６２８Ｂにもシール体９５が
装着される。
圧板９３Ｂの、セパレータ６２が備えている貫通穴６２
３Ｂ，６２７Ｂと対向する部位にも、集電板９１，電気
絶縁板９２，加圧板９３Ａの場合と同様に、貫通穴９１
１，９２１，９３１および溝９６が形成されている。ま
た、加圧板９３Ｂのスタック９の外側面となる側面に
は、それぞれの貫通穴９３１に対向させて、冷却用流体
９９用の配管接続体９８が装着されている。それぞれの
溝９６にはシール体９５が、また、セパレータ６２に形
成されているそれぞれの溝６２８Ｂにもシール体９５が
装着される。
【００１９】かくして、これ等により、複数の単電池６
を積層する際に、単電池６等がそれぞれに持つ冷却用流
体９９の通流路は、図１８中に示したようにして互いに
連通されて構成されることになる。すなわち、冷却用流
体９９は、配管接続体９８等を介して集電板９１に隣接
する単電池６が持つ、セパレータ６１に形成された溝６
１１Ｂにまず流入する。そうして、貫通穴６１３Ｂ，６
２３Ｂを介してそれぞれの単電池６が持つ溝６１１Ｂ，
６２１Ｂ中を分流して流れ、貫通穴６１４Ｂ，６２４Ｂ
等を介して、加圧板９３Ｂに装着された配管接続体９８
からスタック９の外部にいったん流れ出る。この流れ出
た冷却用流体９９は、配管９７中を流れて、加圧板９３
Ｂに装着され，貫通穴６２７Ｂに連接されている配管接
続体９８から、再びスタック９に流れ込む。この冷却用
流体９９は、集電板９１に隣接する単電池６が持つ、セ
パレータ６２に形成された溝６２５Ｂにまず流入する。
そうして、貫通穴６１７Ｂ，６２７Ｂを介してそれぞれ
の単電池６が持つ溝６１５Ｂ，６２５Ｂ中を分流して流
れ、貫通穴６１６Ｂ，６２６Ｂ等を介して、加圧板９３
Ａに装着された配管接続体９８からスタック９の外部に
排出される。
を積層する際に、単電池６等がそれぞれに持つ冷却用流
体９９の通流路は、図１８中に示したようにして互いに
連通されて構成されることになる。すなわち、冷却用流
体９９は、配管接続体９８等を介して集電板９１に隣接
する単電池６が持つ、セパレータ６１に形成された溝６
１１Ｂにまず流入する。そうして、貫通穴６１３Ｂ，６
２３Ｂを介してそれぞれの単電池６が持つ溝６１１Ｂ，
６２１Ｂ中を分流して流れ、貫通穴６１４Ｂ，６２４Ｂ
等を介して、加圧板９３Ｂに装着された配管接続体９８
からスタック９の外部にいったん流れ出る。この流れ出
た冷却用流体９９は、配管９７中を流れて、加圧板９３
Ｂに装着され，貫通穴６２７Ｂに連接されている配管接
続体９８から、再びスタック９に流れ込む。この冷却用
流体９９は、集電板９１に隣接する単電池６が持つ、セ
パレータ６２に形成された溝６２５Ｂにまず流入する。
そうして、貫通穴６１７Ｂ，６２７Ｂを介してそれぞれ
の単電池６が持つ溝６１５Ｂ，６２５Ｂ中を分流して流
れ、貫通穴６１６Ｂ，６２６Ｂ等を介して、加圧板９３
Ａに装着された配管接続体９８からスタック９の外部に
排出される。
【００２０】締付けボルト９４は、加圧板９３Ａ，９３
Ｂに跨がって装着される六角ボルト等であり、それぞれ
の締付けボルト９４は、これ等と嵌め合わされる六角ナ
ット等と、安定した加圧力を与えるための皿ばね等と協
同して、単電池６をその積層方向に加圧する。この締付
けボルト９４が単電池６を加圧する加圧力は、燃料電池
セル７の見掛けの表面積あたりで、５〔kg/cm2〕内外程
度であるのが一般である。
Ｂに跨がって装着される六角ボルト等であり、それぞれ
の締付けボルト９４は、これ等と嵌め合わされる六角ナ
ット等と、安定した加圧力を与えるための皿ばね等と協
同して、単電池６をその積層方向に加圧する。この締付
けボルト９４が単電池６を加圧する加圧力は、燃料電池
セル７の見掛けの表面積あたりで、５〔kg/cm2〕内外程
度であるのが一般である。
【００２１】このように構成されたスタック９におい
て、反応ガスは、それぞれのセパレータ６１，６２に形
成されたガス通流用の溝６１１Ａ，６２１Ａ中を、図１
７（ａ）中に矢印で示したごとく、重力方向に対して上
側から，重力方向に対して下側に向かって流れる。しか
も、反応ガスは、複数個有る単電池６に関してはそれぞ
れ並列に供給されることになる。そうして、燃料電池セ
ル７に使用されているＰＥ膜７Ｃは、前述したとうりに
飽和に含水させることにより良好なプロトン導電性電解
質として機能する膜であるので、反応ガスは、適度の値
の湿度状態に調整されてスタック９に供給されている。
て、反応ガスは、それぞれのセパレータ６１，６２に形
成されたガス通流用の溝６１１Ａ，６２１Ａ中を、図１
７（ａ）中に矢印で示したごとく、重力方向に対して上
側から，重力方向に対して下側に向かって流れる。しか
も、反応ガスは、複数個有る単電池６に関してはそれぞ
れ並列に供給されることになる。そうして、燃料電池セ
ル７に使用されているＰＥ膜７Ｃは、前述したとうりに
飽和に含水させることにより良好なプロトン導電性電解
質として機能する膜であるので、反応ガスは、適度の値
の湿度状態に調整されてスタック９に供給されている。
【００２２】ところで、単電池６が持つ燃料電池セル７
は、よく知られている固体高分子電解質型燃料電池の持
つ発電機能によって直流電力の発電を行う際に、発電す
る電力とほぼ同等量の損失が発生することは避けられな
いものである。この損失による熱を除去するためにスタ
ック９に供給されるのが、例えば、市水である冷却用流
体９９である。単電池６では、この冷却用流体９９が、
セパレータ６１，６２に形成された溝６１１Ｂ，６２１
Ｂ，６１５Ｂ，６２５Ｂ中を前述したように通流するこ
とで、燃料電池セル７は、セパレータ６１，６２を介し
て冷却される。燃料電池セル７は、これにより、５０
〔℃〕から１００〔℃〕程度の温度条件で運転されるの
が一般である。
は、よく知られている固体高分子電解質型燃料電池の持
つ発電機能によって直流電力の発電を行う際に、発電す
る電力とほぼ同等量の損失が発生することは避けられな
いものである。この損失による熱を除去するためにスタ
ック９に供給されるのが、例えば、市水である冷却用流
体９９である。単電池６では、この冷却用流体９９が、
セパレータ６１，６２に形成された溝６１１Ｂ，６２１
Ｂ，６１５Ｂ，６２５Ｂ中を前述したように通流するこ
とで、燃料電池セル７は、セパレータ６１，６２を介し
て冷却される。燃料電池セル７は、これにより、５０
〔℃〕から１００〔℃〕程度の温度条件で運転されるの
が一般である。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
る固体高分子電解質型燃料電池においては、燃料電池セ
ル７が冷却用流体９９により冷却され、固体高分子電解
質型燃料電池の運転にとって適温に保持されることで、
直流発電の機能を十分に発揮するのであるが、次記する
問題が有る。すなわち、従来技術による固体高分子電解
質型燃料電池９においては、それぞれの単位燃料電池６
が持つ燃料電池セル７の温度の、単位燃料電池６の積層
方向の分布が、積層方向の中央部で高く、かつ、積層方
向の端部で低いという事実が有ることである。高い温度
となった燃料電池セル７では、燃料電池セル７に使用さ
れているＰＥ膜７Ｃは乾燥し、低い温度となった燃料電
池セル７に使用されている燃料電極７Ａ，酸化剤電極７
Ｂでは、水の蒸発量が低減して、その表面に水分が凝結
する度合いが高くなる。
る固体高分子電解質型燃料電池においては、燃料電池セ
ル７が冷却用流体９９により冷却され、固体高分子電解
質型燃料電池の運転にとって適温に保持されることで、
直流発電の機能を十分に発揮するのであるが、次記する
問題が有る。すなわち、従来技術による固体高分子電解
質型燃料電池９においては、それぞれの単位燃料電池６
が持つ燃料電池セル７の温度の、単位燃料電池６の積層
方向の分布が、積層方向の中央部で高く、かつ、積層方
向の端部で低いという事実が有ることである。高い温度
となった燃料電池セル７では、燃料電池セル７に使用さ
れているＰＥ膜７Ｃは乾燥し、低い温度となった燃料電
池セル７に使用されている燃料電極７Ａ，酸化剤電極７
Ｂでは、水の蒸発量が低減して、その表面に水分が凝結
する度合いが高くなる。
【００２４】乾燥したＰＥ膜７Ｃは、前述したＰＥ膜が
持つ特有の性質によりその抵抗率値が増大する。ＰＥ膜
７Ｃの抵抗率値が増大すると、その結果、ＰＥ膜７Ｃの
電気抵抗値が増大するので、燃料電池セル７におけるジ
ュール損失が増大し、その発電効率は低下することにな
る。また、表面が水で覆われた燃料電極７Ａ，酸化剤電
極７Ｂでは、この水が電極中に含浸して反応ガスの電極
中における拡散を阻害することで、その発電性能が低下
することになるのである。
持つ特有の性質によりその抵抗率値が増大する。ＰＥ膜
７Ｃの抵抗率値が増大すると、その結果、ＰＥ膜７Ｃの
電気抵抗値が増大するので、燃料電池セル７におけるジ
ュール損失が増大し、その発電効率は低下することにな
る。また、表面が水で覆われた燃料電極７Ａ，酸化剤電
極７Ｂでは、この水が電極中に含浸して反応ガスの電極
中における拡散を阻害することで、その発電性能が低下
することになるのである。
【００２５】これ等の固体高分子電解質型燃料電池９の
性能の低下をもたらす、単位燃料電池の積層方向におけ
る温度分布の不均一性は、スタック９の両端部には、集
電板９１、電気絶縁板９２、および、加圧板９３Ａ，９
２が装着されていることと、これ等を貫通して冷却用流
体９９が通流していることに起因している。すなわち、
集電板９１に用いられている銅材等の導電材は熱の良導
体でもある。また、電気絶縁板９２に用いられているア
ルミナセラミックス等は良好な電気絶縁体であると共
に、比較的に良好な熱伝導体でもある。さらに、加圧板
９３Ａ，９３Ｂは、機械的強度を考慮して鉄材等の金属
材が用いられるが、これ等の金属材も熱の良導体でもあ
る。これ等の熱良導体の存在は、この部位からの熱放散
量を増大させることになるので、スタック９の両端部の
温度が低下するのである。さらに、集電板９１、電気絶
縁板９２、および加圧板９３Ａ，９３Ｂは、それぞれに
貫通穴９１１，９２１および９３１が形成されており、
これ等の貫通穴中には冷却用流体９９が通流すること
で、この冷却用流体９９によって直接冷却される。この
ために、スタック９の両端部の温度は更に低下するので
ある。そうして、冷却用流体９９が通流する配管接続体
９８が装着されている部分の加圧板９３Ａ，９３Ｂにつ
いては、熱は配管接続体９８を介する経路で放散される
ことも加わることで、特に、その部分の温度低下が著し
いものとなる。
性能の低下をもたらす、単位燃料電池の積層方向におけ
る温度分布の不均一性は、スタック９の両端部には、集
電板９１、電気絶縁板９２、および、加圧板９３Ａ，９
２が装着されていることと、これ等を貫通して冷却用流
体９９が通流していることに起因している。すなわち、
集電板９１に用いられている銅材等の導電材は熱の良導
体でもある。また、電気絶縁板９２に用いられているア
ルミナセラミックス等は良好な電気絶縁体であると共
に、比較的に良好な熱伝導体でもある。さらに、加圧板
９３Ａ，９３Ｂは、機械的強度を考慮して鉄材等の金属
材が用いられるが、これ等の金属材も熱の良導体でもあ
る。これ等の熱良導体の存在は、この部位からの熱放散
量を増大させることになるので、スタック９の両端部の
温度が低下するのである。さらに、集電板９１、電気絶
縁板９２、および加圧板９３Ａ，９３Ｂは、それぞれに
貫通穴９１１，９２１および９３１が形成されており、
これ等の貫通穴中には冷却用流体９９が通流すること
で、この冷却用流体９９によって直接冷却される。この
ために、スタック９の両端部の温度は更に低下するので
ある。そうして、冷却用流体９９が通流する配管接続体
９８が装着されている部分の加圧板９３Ａ，９３Ｂにつ
いては、熱は配管接続体９８を介する経路で放散される
ことも加わることで、特に、その部分の温度低下が著し
いものとなる。
【００２６】この発明は、前述の従来技術の問題点に鑑
みなされたものであり、その目的は、単位燃料電池の積
層方向における温度の分布の均一化が容易な、固体高分
子電解質型燃料電池を提供することにある。
みなされたものであり、その目的は、単位燃料電池の積
層方向における温度の分布の均一化が容易な、固体高分
子電解質型燃料電池を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】この発明では前述の目的
は、 １）燃料ガスおよび酸化剤ガスの供給を受けて直流電力
を発生するほぼ矩形状の燃料電池セル、燃料電池セルの
両主面のそれぞれに対向させて配置されて，燃料電池セ
ルに燃料ガスまたは酸化剤ガスを供給するためのガス流
通溝が形成されているほぼ直方体状をなした１対のセパ
レータ、を有する単位燃料電池を複数個備え、これ等の
単位燃料電池は、単位燃料電池が，そのセパレータの反
ガス流通溝側を，互いに隣接する単位燃料電池が有する
セパレータの反ガス流通溝側に対向させて，隣接する単
位燃料電池と互いに積層された単位燃料電池の積層体を
なしており、この単位燃料電池の積層体の少なくとも両
端末に位置するセパレータの外側面に当接されたほぼ矩
形状で導電材製の集電板と、これ等の集電板の，少なく
とも単位燃料電池の積層体の両端末部に位置する集電板
の外側面に当接され，ほぼ矩形状で電気絶縁材製の電気
絶縁板と、これ等の電気絶縁板の，少なくとも単位燃料
電池の積層体の両端末部に位置する電気絶縁板の外側面
に当接され，単位燃料電池の積層体，集電板，電気絶縁
板をこれ等の積層方向に加圧する加圧力を与える矩形状
の加圧板と、燃料電池セルで発生した熱を除去する冷却
用流体を供給する部位および排出する部位に設置された
冷却用流体用の配管接続体とを備え、セパレータは、燃
料電池セルの両主面と接する側の側面に複数個のガス通
流用溝を有すると共に、燃料電池セルの両主面と接する
側の側面に対する反対側の側面に燃料電池セルで発生し
た熱を除去する冷却用流体が通流する冷却部が形成され
ているものであり、燃料電池セルで発生した熱を除去す
る冷却用流体は、冷却用流体の供給側用の配管接続体を
介して単位燃料電池の積層体の外部から供給され，それ
ぞれの冷却部に対しては分岐されて互いに並列して通流
した後，冷却用流体の排出側用の配管接続体を介して単
位燃料電池の積層体の外部に排出されものである、固体
高分子電解質型燃料電池において、単位燃料電池の集積
体が有するセパレータに形成される冷却部，および／ま
たは冷却用流体用の配管接続体の装着部，および／また
は集電板，電気絶縁板は、単位燃料電池の集積体の両端
部における熱放散率が低減される構成とすること、また
は、 ２）前記１項に記載の手段において、供給側用および排
出側用の全ての配管接続体は、単位燃料電池の集積体の
両端部の一方の端部側に設置する構成とすること、また
は、 ３）前記１項または２項に記載の手段において、単位燃
料電池の集積体が有するセパレータに形成される冷却部
は、単位燃料電池の集積体の両端部を除くセパレータに
設置する構成とすること、または、 ４）前記１項から３項までのいずれかに記載の手段にお
いて、電気絶縁板は、熱の不良導体材を用いて構成する
こと、または、 ５）前記４項に記載の手段において、配管接続体は、電
気絶縁板に装着する構成とすること、または、 ６）前記４項または５項に記載の手段において、電気絶
縁板は、セパレータに形成されている冷却部に連通する
貫通穴の相互間を連通する冷却用流体の流路、および／
または、セパレータに形成されている冷却部に連通する
貫通穴と配管接続体との間を連通する冷却用流体の流路
を一体に形成してなる構成とすること、または、 ７）前記１項から３項までのいずれかに記載の手段にお
いて、電気絶縁板は、冷却用流体を通流させる貫通穴の
内壁部に、少なくとも電気絶縁板の厚さにわたる長さを
持つ熱の不良導体材製のブッシュを備える構成とするこ
と、または、 ８）前記１項から７項までのいずれかに記載の手段にお
いて、集電板は、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁
部に、少なくとも集電板の厚さにわたる長さを持つ熱の
不良導体材製のブッシュを備える構成とすること、また
は、 ９）前記１項から８項までのいずれかに記載の手段にお
いて、加圧板は、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁
部に、少なくとも加圧板の厚さにわたる長さを持つ熱の
不良導体材製のブッシュを備える構成とすること、また
は、 １０）前記１項から９項までのいずれかに記載の手段に
おいて、配管接続体は、熱の不良導体材を用いて構成す
ること、さらにまたは、 １１）前記７項から１０項までのいずれかに記載の手段
において、配管接続体とブッシュとは、冷却用流体用の
流路を連続させて，互いに一体に形成された構成とする
こと、により達成される。
は、 １）燃料ガスおよび酸化剤ガスの供給を受けて直流電力
を発生するほぼ矩形状の燃料電池セル、燃料電池セルの
両主面のそれぞれに対向させて配置されて，燃料電池セ
ルに燃料ガスまたは酸化剤ガスを供給するためのガス流
通溝が形成されているほぼ直方体状をなした１対のセパ
レータ、を有する単位燃料電池を複数個備え、これ等の
単位燃料電池は、単位燃料電池が，そのセパレータの反
ガス流通溝側を，互いに隣接する単位燃料電池が有する
セパレータの反ガス流通溝側に対向させて，隣接する単
位燃料電池と互いに積層された単位燃料電池の積層体を
なしており、この単位燃料電池の積層体の少なくとも両
端末に位置するセパレータの外側面に当接されたほぼ矩
形状で導電材製の集電板と、これ等の集電板の，少なく
とも単位燃料電池の積層体の両端末部に位置する集電板
の外側面に当接され，ほぼ矩形状で電気絶縁材製の電気
絶縁板と、これ等の電気絶縁板の，少なくとも単位燃料
電池の積層体の両端末部に位置する電気絶縁板の外側面
に当接され，単位燃料電池の積層体，集電板，電気絶縁
板をこれ等の積層方向に加圧する加圧力を与える矩形状
の加圧板と、燃料電池セルで発生した熱を除去する冷却
用流体を供給する部位および排出する部位に設置された
冷却用流体用の配管接続体とを備え、セパレータは、燃
料電池セルの両主面と接する側の側面に複数個のガス通
流用溝を有すると共に、燃料電池セルの両主面と接する
側の側面に対する反対側の側面に燃料電池セルで発生し
た熱を除去する冷却用流体が通流する冷却部が形成され
ているものであり、燃料電池セルで発生した熱を除去す
る冷却用流体は、冷却用流体の供給側用の配管接続体を
介して単位燃料電池の積層体の外部から供給され，それ
ぞれの冷却部に対しては分岐されて互いに並列して通流
した後，冷却用流体の排出側用の配管接続体を介して単
位燃料電池の積層体の外部に排出されものである、固体
高分子電解質型燃料電池において、単位燃料電池の集積
体が有するセパレータに形成される冷却部，および／ま
たは冷却用流体用の配管接続体の装着部，および／また
は集電板，電気絶縁板は、単位燃料電池の集積体の両端
部における熱放散率が低減される構成とすること、また
は、 ２）前記１項に記載の手段において、供給側用および排
出側用の全ての配管接続体は、単位燃料電池の集積体の
両端部の一方の端部側に設置する構成とすること、また
は、 ３）前記１項または２項に記載の手段において、単位燃
料電池の集積体が有するセパレータに形成される冷却部
は、単位燃料電池の集積体の両端部を除くセパレータに
設置する構成とすること、または、 ４）前記１項から３項までのいずれかに記載の手段にお
いて、電気絶縁板は、熱の不良導体材を用いて構成する
こと、または、 ５）前記４項に記載の手段において、配管接続体は、電
気絶縁板に装着する構成とすること、または、 ６）前記４項または５項に記載の手段において、電気絶
縁板は、セパレータに形成されている冷却部に連通する
貫通穴の相互間を連通する冷却用流体の流路、および／
または、セパレータに形成されている冷却部に連通する
貫通穴と配管接続体との間を連通する冷却用流体の流路
を一体に形成してなる構成とすること、または、 ７）前記１項から３項までのいずれかに記載の手段にお
いて、電気絶縁板は、冷却用流体を通流させる貫通穴の
内壁部に、少なくとも電気絶縁板の厚さにわたる長さを
持つ熱の不良導体材製のブッシュを備える構成とするこ
と、または、 ８）前記１項から７項までのいずれかに記載の手段にお
いて、集電板は、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁
部に、少なくとも集電板の厚さにわたる長さを持つ熱の
不良導体材製のブッシュを備える構成とすること、また
は、 ９）前記１項から８項までのいずれかに記載の手段にお
いて、加圧板は、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁
部に、少なくとも加圧板の厚さにわたる長さを持つ熱の
不良導体材製のブッシュを備える構成とすること、また
は、 １０）前記１項から９項までのいずれかに記載の手段に
おいて、配管接続体は、熱の不良導体材を用いて構成す
ること、さらにまたは、 １１）前記７項から１０項までのいずれかに記載の手段
において、配管接続体とブッシュとは、冷却用流体用の
流路を連続させて，互いに一体に形成された構成とする
こと、により達成される。
【００２８】
【作用】この発明においては、固体高分子電解質型燃料
電池において、 （１）単位燃料電池の集積体が有するセパレータに形成
される冷却部，および／または冷却用流体用の配管接続
体の装着部，および／または集電板，電気絶縁板は、例
えば、供給側用および排出側用の全ての配管接続体を、
単位燃料電池の集積体の両端部の一方の端部側に設置す
ることにより、単位燃料電池の集積体の両端部における
熱放散率が低減される構成とすることにより、全ての配
管接続体は、一方の端部側の加圧板に装着されることに
なる。これにより、他方の端部側に配設されている集電
板，電気絶縁板および加圧板には、冷却用流体が貫流し
ないことになり、冷却用流体により直接冷却されること
は解消される。このために、固体高分子電解質型燃料電
池の他方の端部に関しては熱放散率が低減されるので、
他方の端部側に接する単位燃料池が持つ燃料電池セル
は、その温度の低減度合が軽減されることになる。
電池において、 （１）単位燃料電池の集積体が有するセパレータに形成
される冷却部，および／または冷却用流体用の配管接続
体の装着部，および／または集電板，電気絶縁板は、例
えば、供給側用および排出側用の全ての配管接続体を、
単位燃料電池の集積体の両端部の一方の端部側に設置す
ることにより、単位燃料電池の集積体の両端部における
熱放散率が低減される構成とすることにより、全ての配
管接続体は、一方の端部側の加圧板に装着されることに
なる。これにより、他方の端部側に配設されている集電
板，電気絶縁板および加圧板には、冷却用流体が貫流し
ないことになり、冷却用流体により直接冷却されること
は解消される。このために、固体高分子電解質型燃料電
池の他方の端部に関しては熱放散率が低減されるので、
他方の端部側に接する単位燃料池が持つ燃料電池セル
は、その温度の低減度合が軽減されることになる。
【００２９】（２）前記（１）項において、単位燃料電
池の集積体が有するセパレータに形成される冷却部を、
単位燃料電池の集積体の両端部を除くセパレータに設置
する構成とすることにより、固体高分子電解質型燃料電
池の両端部に配設された単位燃料電池が有する燃料電池
セルに関しては、その両主面のそれぞれに対向させて配
置されたセパレータの内、単位燃料電池の集積体の端部
側に位置するセパレータには冷却用流体が通流しないこ
とになる。この端部側に位置するセパレータは、従来例
においては、冷却用流体が通流する冷却部（例えば、冷
却用流体を通流させる溝である。）の冷却能と、セパレ
ータの反燃料電池セル側の側面に圧接されている集電板
からの熱伝導による熱放散とにより冷却されていた。し
かし、この発明の場合の端部側に位置するセパレータ
は、セパレータの反燃料電池セル側の側面に圧接されて
いる集電板からの熱伝導による熱放散のみにより冷却さ
れることになる。これにより、それぞれの端部側に接す
る単位燃料池が持つ燃料電池セルは、その温度の低減度
合が軽減されることになる。
池の集積体が有するセパレータに形成される冷却部を、
単位燃料電池の集積体の両端部を除くセパレータに設置
する構成とすることにより、固体高分子電解質型燃料電
池の両端部に配設された単位燃料電池が有する燃料電池
セルに関しては、その両主面のそれぞれに対向させて配
置されたセパレータの内、単位燃料電池の集積体の端部
側に位置するセパレータには冷却用流体が通流しないこ
とになる。この端部側に位置するセパレータは、従来例
においては、冷却用流体が通流する冷却部（例えば、冷
却用流体を通流させる溝である。）の冷却能と、セパレ
ータの反燃料電池セル側の側面に圧接されている集電板
からの熱伝導による熱放散とにより冷却されていた。し
かし、この発明の場合の端部側に位置するセパレータ
は、セパレータの反燃料電池セル側の側面に圧接されて
いる集電板からの熱伝導による熱放散のみにより冷却さ
れることになる。これにより、それぞれの端部側に接す
る単位燃料池が持つ燃料電池セルは、その温度の低減度
合が軽減されることになる。
【００３０】（３）前記（１），（２）項において、電
気絶縁板を、熱の不良導体材を用いて構成とすることに
より、両端部に配設された単位燃料電池が有する端部側
に位置するセパレータから、その側面に圧接されている
集電板に伝導された熱流の、集電板以降の経路は、
（イ）「集電板→電気絶縁板→加圧板」の経路で主とし
て伝導により加圧板まで伝達される部分と、（ロ）集電
板→集電板の持つ貫通穴→冷却用流体、電気絶縁板→電
気絶縁板の持つ貫通穴→冷却用流体、等の経路で冷却用
流体に流入する部分に大別することができる。前記の
（イ）項による加圧板まで伝導により伝達される熱流に
関しては、この発明による構成とすることにより、電気
絶縁板中での熱抵抗値が増大することにより、熱流の量
が低減される。また、前記の（ロ）項による冷却用流体
に流入される熱流に関しては、この発明による構成とす
ることにより、電気絶縁板の持つ貫通穴から冷却用流体
に流入される熱流については、電気絶縁板中での熱抵抗
値が増大することにより、熱流の量が低減される。これ
により、それぞれの端部側に接する単位燃料池が持つ燃
料電池セルは、その温度の低減度合が軽減されることに
なる。
気絶縁板を、熱の不良導体材を用いて構成とすることに
より、両端部に配設された単位燃料電池が有する端部側
に位置するセパレータから、その側面に圧接されている
集電板に伝導された熱流の、集電板以降の経路は、
（イ）「集電板→電気絶縁板→加圧板」の経路で主とし
て伝導により加圧板まで伝達される部分と、（ロ）集電
板→集電板の持つ貫通穴→冷却用流体、電気絶縁板→電
気絶縁板の持つ貫通穴→冷却用流体、等の経路で冷却用
流体に流入する部分に大別することができる。前記の
（イ）項による加圧板まで伝導により伝達される熱流に
関しては、この発明による構成とすることにより、電気
絶縁板中での熱抵抗値が増大することにより、熱流の量
が低減される。また、前記の（ロ）項による冷却用流体
に流入される熱流に関しては、この発明による構成とす
ることにより、電気絶縁板の持つ貫通穴から冷却用流体
に流入される熱流については、電気絶縁板中での熱抵抗
値が増大することにより、熱流の量が低減される。これ
により、それぞれの端部側に接する単位燃料池が持つ燃
料電池セルは、その温度の低減度合が軽減されることに
なる。
【００３１】（４）前記（３）項において、配管接続体
を、電気絶縁板に装着する構成とすることにより、配管
接続体は、加圧板にではなく熱不良導体材製の電気絶縁
板に装着されることになる。従来例の金属製の加圧板に
装着されている配管接続体は、熱良導体である金属製で
あるがゆえに、冷却用流体と加圧板との間における熱の
授受を促進することになっていた。このために、課題を
解決するための手段の項の（４）項による構成とした場
合には、〔この作用の項においては、前記の（３）項が
これに関連している。〕加圧板は冷却用流体用の放熱体
として機能することになり、冷却用流体の温度を低減す
ることになる。この発明による構成とすることにより、
配管接続体を介して冷却用流体から放散される熱量は、
電気絶縁板が持つ大きい熱抵抗値によって低減される。
これにより、それぞれの端部側に接する単位燃料池が持
つ燃料電池セルは、その温度の低減度合が軽減されるこ
とになる。
を、電気絶縁板に装着する構成とすることにより、配管
接続体は、加圧板にではなく熱不良導体材製の電気絶縁
板に装着されることになる。従来例の金属製の加圧板に
装着されている配管接続体は、熱良導体である金属製で
あるがゆえに、冷却用流体と加圧板との間における熱の
授受を促進することになっていた。このために、課題を
解決するための手段の項の（４）項による構成とした場
合には、〔この作用の項においては、前記の（３）項が
これに関連している。〕加圧板は冷却用流体用の放熱体
として機能することになり、冷却用流体の温度を低減す
ることになる。この発明による構成とすることにより、
配管接続体を介して冷却用流体から放散される熱量は、
電気絶縁板が持つ大きい熱抵抗値によって低減される。
これにより、それぞれの端部側に接する単位燃料池が持
つ燃料電池セルは、その温度の低減度合が軽減されるこ
とになる。
【００３２】（５）前記（３），（４）項において、電
気絶縁板を、セパレータに形成されている冷却部に連通
する貫通穴の相互間を連通する冷却用流体の流路、およ
び／または、セパレータに形成されている冷却部に連通
する貫通穴と配管接続体との間を連通する冷却用流体の
流路を一体に形成してなる構成とすることにより、例え
ば、セパレータに形成されている冷却部に連通するある
貫通穴から流れ出た冷却用流体を、セパレータに形成さ
れている冷却部に連通する別の貫通穴に流し込む場合
に、従来例の場合において行われていた、配管接続体を
介して互いに接続する必要性を無くすことが可能とな
る。これにより、前記（３），（４）項による作用を得
ながら、配管接続体の使用個数が低減され、さらには、
配管接続体相互間を接続する配管が不要となる。
気絶縁板を、セパレータに形成されている冷却部に連通
する貫通穴の相互間を連通する冷却用流体の流路、およ
び／または、セパレータに形成されている冷却部に連通
する貫通穴と配管接続体との間を連通する冷却用流体の
流路を一体に形成してなる構成とすることにより、例え
ば、セパレータに形成されている冷却部に連通するある
貫通穴から流れ出た冷却用流体を、セパレータに形成さ
れている冷却部に連通する別の貫通穴に流し込む場合
に、従来例の場合において行われていた、配管接続体を
介して互いに接続する必要性を無くすことが可能とな
る。これにより、前記（３），（４）項による作用を得
ながら、配管接続体の使用個数が低減され、さらには、
配管接続体相互間を接続する配管が不要となる。
【００３３】（６）前記（１），（２）項において、電
気絶縁板を、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁部
に、少なくとも電気絶縁板の厚さにわたる長さを持つ熱
の不良導体材製のブッシュを備える構成とすることによ
り、電気絶縁板と冷却用流体との間における熱の授受
は、熱不良導体材製のブッシュによりほぼ遮断されるこ
とになる。これにより、両端部に配設された単位燃料電
池が有する端部側に位置するセパレータから、その側面
に圧接されている集電板に伝導される熱流の内、前記
（３）項における（ロ）項による分の内の，電気絶縁板
の持つ貫通穴→冷却用流体の経路で冷却用流体に流入す
る熱流の量がほぼ零となる。この結果、端部側に接する
単位燃料池が持つ燃料電池セルは、その温度の低減度合
が軽減されることになる。
気絶縁板を、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁部
に、少なくとも電気絶縁板の厚さにわたる長さを持つ熱
の不良導体材製のブッシュを備える構成とすることによ
り、電気絶縁板と冷却用流体との間における熱の授受
は、熱不良導体材製のブッシュによりほぼ遮断されるこ
とになる。これにより、両端部に配設された単位燃料電
池が有する端部側に位置するセパレータから、その側面
に圧接されている集電板に伝導される熱流の内、前記
（３）項における（ロ）項による分の内の，電気絶縁板
の持つ貫通穴→冷却用流体の経路で冷却用流体に流入す
る熱流の量がほぼ零となる。この結果、端部側に接する
単位燃料池が持つ燃料電池セルは、その温度の低減度合
が軽減されることになる。
【００３４】（７）前記（１）〜（６）項において、集
電板を、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁部に、少
なくとも集電板の厚さにわたる長さを持つ熱の不良導体
材製のブッシュを備える構成とすることにより、集電板
と冷却用流体との間における熱の授受は、熱不良導体材
製のブッシュによりほぼ遮断されることになる。これに
より、両端部に配設された単位燃料電池が有する端部側
に位置するセパレータから、その側面に圧接されている
集電板に伝導される熱流の内、前記（３）項における
（ロ）項による分の内の，集電板の持つ貫通穴→冷却用
流体の経路で冷却用流体に流入する熱流の量がほぼ零と
なる。この結果、端部側に接する単位燃料池が持つ燃料
電池セルは、その温度の低減度合が軽減されることにな
る。
電板を、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁部に、少
なくとも集電板の厚さにわたる長さを持つ熱の不良導体
材製のブッシュを備える構成とすることにより、集電板
と冷却用流体との間における熱の授受は、熱不良導体材
製のブッシュによりほぼ遮断されることになる。これに
より、両端部に配設された単位燃料電池が有する端部側
に位置するセパレータから、その側面に圧接されている
集電板に伝導される熱流の内、前記（３）項における
（ロ）項による分の内の，集電板の持つ貫通穴→冷却用
流体の経路で冷却用流体に流入する熱流の量がほぼ零と
なる。この結果、端部側に接する単位燃料池が持つ燃料
電池セルは、その温度の低減度合が軽減されることにな
る。
【００３５】（８）前記（１）〜（７）項において、加
圧板を、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁部に、少
なくとも加圧板の厚さにわたる長さを持つ熱の不良導体
材製のブッシュを備える構成とすることにより、加圧板
と冷却用流体との間における熱の授受は、熱不良導体材
製のブッシュによりほぼ遮断されることになる。従来例
の金属製の加圧板は、熱良導体であるがために、冷却用
流体を通流させる貫通穴において、冷却用流体との間に
おける熱の授受を促進することになっていた。このため
に、課題を解決するための手段の項の（４）項による構
成とした場合には、〔この作用の項においては、前記の
（３）項がこれに関連している。〕加圧板は冷却用流体
用の放熱体として機能することになり、冷却用流体の温
度を低減することになる。この発明による構成とするこ
とにより、加圧板を介して冷却用流体から放散される熱
量は、熱不良導体材製のブッシュが持つ大きい熱抵抗値
によって低減される。これにより、端部側に接する単位
燃料池が持つ燃料電池セルは、その温度の低減度合が軽
減されることになる。
圧板を、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁部に、少
なくとも加圧板の厚さにわたる長さを持つ熱の不良導体
材製のブッシュを備える構成とすることにより、加圧板
と冷却用流体との間における熱の授受は、熱不良導体材
製のブッシュによりほぼ遮断されることになる。従来例
の金属製の加圧板は、熱良導体であるがために、冷却用
流体を通流させる貫通穴において、冷却用流体との間に
おける熱の授受を促進することになっていた。このため
に、課題を解決するための手段の項の（４）項による構
成とした場合には、〔この作用の項においては、前記の
（３）項がこれに関連している。〕加圧板は冷却用流体
用の放熱体として機能することになり、冷却用流体の温
度を低減することになる。この発明による構成とするこ
とにより、加圧板を介して冷却用流体から放散される熱
量は、熱不良導体材製のブッシュが持つ大きい熱抵抗値
によって低減される。これにより、端部側に接する単位
燃料池が持つ燃料電池セルは、その温度の低減度合が軽
減されることになる。
【００３６】（９）前記（１）〜（８）項において、配
管接続体を、熱の不良導体材を用いて構成することによ
り、前記（４）項中で説明したように、従来例の金属製
の加圧板に装着されている配管接続体は、冷却用流体と
加圧板との間における熱の授受を促進することになって
いた。このために、課題を解決するための手段の項の
（４）項による構成とした場合には、〔この作用の項に
おいては、前記の（３）項がこれに関連している。〕加
圧板は冷却用流体用の放熱体として機能することにな
り、冷却用流体の温度を低減することになる。この発明
による構成とすることにより、配管接続体を介して冷却
用流体から放散される熱量は、熱不良導体材製の配管接
続体が持つ大きい熱抵抗値によって低減される。これに
より、端部側に接する単位燃料池が持つ燃料電池セル
は、その温度の低減度合が軽減されることになる。
管接続体を、熱の不良導体材を用いて構成することによ
り、前記（４）項中で説明したように、従来例の金属製
の加圧板に装着されている配管接続体は、冷却用流体と
加圧板との間における熱の授受を促進することになって
いた。このために、課題を解決するための手段の項の
（４）項による構成とした場合には、〔この作用の項に
おいては、前記の（３）項がこれに関連している。〕加
圧板は冷却用流体用の放熱体として機能することにな
り、冷却用流体の温度を低減することになる。この発明
による構成とすることにより、配管接続体を介して冷却
用流体から放散される熱量は、熱不良導体材製の配管接
続体が持つ大きい熱抵抗値によって低減される。これに
より、端部側に接する単位燃料池が持つ燃料電池セル
は、その温度の低減度合が軽減されることになる。
【００３７】（１０）前記（６）〜（９）項において、
配管接続体とブッシュとを、冷却用流体用の流路を連続
させて，互いに一体に形成された構成とすることによ
り、いずれも熱の不良導体材を用いている配管接続体と
ブッシュとは、一体に形成される。これにより、前記
（６）〜（８）項による作用を得ながら、配管接続体と
ブッシュの合計した部品点数が低減される。
配管接続体とブッシュとを、冷却用流体用の流路を連続
させて，互いに一体に形成された構成とすることによ
り、いずれも熱の不良導体材を用いている配管接続体と
ブッシュとは、一体に形成される。これにより、前記
（６）〜（８）項による作用を得ながら、配管接続体と
ブッシュの合計した部品点数が低減される。
【００３８】
【実施例】以下この発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。 実施例１；図５は、請求項１，７〜１０に対応するこの
発明の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池が備
える配管接続体をこれに関連する部材と共に示す側面断
面図であり、従来例における図１９に対応する部位の構
成を示す図面である。図５において、図１９に示した従
来例による配管接続体およびこれに関連する部材と、同
一部分には同じ符号を付してその説明を省略する。図５
中に示した配管接続体が装着される部位の構造は、図１
９中に示した従来例の配管接続体が装着される部位の構
造に対して、冷却用流体９９が通流する貫通穴に、エポ
キシ樹脂材等の熱不良導体材製のブッシュが装着されて
いることが相異している。
に説明する。 実施例１；図５は、請求項１，７〜１０に対応するこの
発明の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池が備
える配管接続体をこれに関連する部材と共に示す側面断
面図であり、従来例における図１９に対応する部位の構
成を示す図面である。図５において、図１９に示した従
来例による配管接続体およびこれに関連する部材と、同
一部分には同じ符号を付してその説明を省略する。図５
中に示した配管接続体が装着される部位の構造は、図１
９中に示した従来例の配管接続体が装着される部位の構
造に対して、冷却用流体９９が通流する貫通穴に、エポ
キシ樹脂材等の熱不良導体材製のブッシュが装着されて
いることが相異している。
【００３９】すなわち、集電板９１に形成されている貫
通穴９１１の内壁側には、集電板９１の厚さにわたる長
さを持つブッシュ４１が装着されている。また、電気絶
縁板９２に形成されている貫通穴９２１の内壁側には、
電気絶縁板９２の厚さにわたる長さを持つブッシュ４２
が装着されている。さらに、加圧板９３Ａに形成されて
いる貫通穴９３１の内壁側には、加圧板９３Ａの厚さに
わたる長さを持つブッシュ４３が装着されている。な
お、加圧板９３Ｂに形成されている貫通穴９３１の内壁
側にも、加圧板９３Ａの場合と同様に、加圧板９３Ｂの
厚さにわたる長さを持つブッシュ４３が装着される。さ
らに、図５においては、配管接続体５は、エポキシ樹脂
材等の熱不良導体材製であり、従来例の配管接続体９８
と同様の構造・形状を備えている。
通穴９１１の内壁側には、集電板９１の厚さにわたる長
さを持つブッシュ４１が装着されている。また、電気絶
縁板９２に形成されている貫通穴９２１の内壁側には、
電気絶縁板９２の厚さにわたる長さを持つブッシュ４２
が装着されている。さらに、加圧板９３Ａに形成されて
いる貫通穴９３１の内壁側には、加圧板９３Ａの厚さに
わたる長さを持つブッシュ４３が装着されている。な
お、加圧板９３Ｂに形成されている貫通穴９３１の内壁
側にも、加圧板９３Ａの場合と同様に、加圧板９３Ｂの
厚さにわたる長さを持つブッシュ４３が装着される。さ
らに、図５においては、配管接続体５は、エポキシ樹脂
材等の熱不良導体材製であり、従来例の配管接続体９８
と同様の構造・形状を備えている。
【００４０】図５に示す実施例では前述の構成としたの
で、まず、配管接続体を介して冷却用流体９９と加圧板
９３Ａ，９３Ｂとの間で授受される熱量、および、配管
接続体と冷却用流体９９との間で直接授受される熱量
は、配管接続体５が熱不良導体材製であり、その伝導熱
抵抗値が従来例の配管接続体９８の場合と比較して格段
に大きいことのために低減される。また、貫通穴９３
１，９２１，９１１中を通流する冷却用流体９９と、加
圧板９３Ａ，９３Ｂ、電気絶縁板９２、集電板９１との
間でそれぞれ授受される熱量は、熱不良導体材製である
ことにより，大きな伝導熱抵抗値を持つブッシュ４３，
４２，４１が介在されることにより低減される。これ等
により、端部側に接する単位燃料池６等が持つ燃料電池
セル７は、その温度の低減度合が軽減されることにな
る。従って、単位燃料電池６等の積層方向における温度
分布を均一化することが可能になる。
で、まず、配管接続体を介して冷却用流体９９と加圧板
９３Ａ，９３Ｂとの間で授受される熱量、および、配管
接続体と冷却用流体９９との間で直接授受される熱量
は、配管接続体５が熱不良導体材製であり、その伝導熱
抵抗値が従来例の配管接続体９８の場合と比較して格段
に大きいことのために低減される。また、貫通穴９３
１，９２１，９１１中を通流する冷却用流体９９と、加
圧板９３Ａ，９３Ｂ、電気絶縁板９２、集電板９１との
間でそれぞれ授受される熱量は、熱不良導体材製である
ことにより，大きな伝導熱抵抗値を持つブッシュ４３，
４２，４１が介在されることにより低減される。これ等
により、端部側に接する単位燃料池６等が持つ燃料電池
セル７は、その温度の低減度合が軽減されることにな
る。従って、単位燃料電池６等の積層方向における温度
分布を均一化することが可能になる。
【００４１】実施例２；図６は、請求項１，４，５，
８，１０に対応するこの発明の一実施例による固体高分
子電解質型燃料電池が備える配管接続体をこれに関連す
る部材と共に示す側面断面図であり、従来例における図
１９に対応する部位の構成を示す図面である。図６にお
いて、図５に示した請求項１，７〜１０に対応するこの
発明の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池が備
える配管接続体およびこれに関連する部材、および、図
１９に示した従来例による配管接続体およびこれに関連
する部材と、同一部分には同じ符号を付してその説明を
省略する。なお、図６中には、図５，図１９で付した符
号については、代表的な符号のみを記した。
８，１０に対応するこの発明の一実施例による固体高分
子電解質型燃料電池が備える配管接続体をこれに関連す
る部材と共に示す側面断面図であり、従来例における図
１９に対応する部位の構成を示す図面である。図６にお
いて、図５に示した請求項１，７〜１０に対応するこの
発明の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池が備
える配管接続体およびこれに関連する部材、および、図
１９に示した従来例による配管接続体およびこれに関連
する部材と、同一部分には同じ符号を付してその説明を
省略する。なお、図６中には、図５，図１９で付した符
号については、代表的な符号のみを記した。
【００４２】図６中に示した配管接続体および配管接続
体が装着される部位の構造は、図５中に示したこの発明
の配管接続体およびこれに関連する部材に対して、加圧
板９３Ａの替わりに加圧板３３Ａを、電気絶縁板９２の
替わりに電気絶縁板３２Ａを、また、配管接続体５の替
わりに従来例と同一の配管接続体９８を用いるようにし
ている。
体が装着される部位の構造は、図５中に示したこの発明
の配管接続体およびこれに関連する部材に対して、加圧
板９３Ａの替わりに加圧板３３Ａを、電気絶縁板９２の
替わりに電気絶縁板３２Ａを、また、配管接続体５の替
わりに従来例と同一の配管接続体９８を用いるようにし
ている。
【００４３】電気絶縁板３２Ａは、エポキシ樹脂材等の
熱不良導体材製であり、電気絶縁板９２と同様の構造・
形状を備えている。電気絶縁板３２Ａが熱不良導体材製
であるので、その貫通穴９２１の内壁側に熱不良導体材
製のブッシュを装着する必要は無い。そうして、電気絶
縁板３２Ａが持つ貫通穴９２１は、集電板９１に装着さ
れるブッシュ４１の内径寸法，配管接続体９８の冷却用
流体９９に通流路の内径寸法等と同一の内径寸法にする
ことが、この部位においての冷却用流体９９の流体損失
を低減するためには好ましいものである。また実施例２
の特徴的な構造の１つとして、配管接続体９８は、電気
絶縁板３２Ａの加圧板が当接される側面に直接装着され
ている。また加圧板３３Ａは、加圧板９３Ａに対して、
配管接続体９８を電気絶縁板３２Ａに直接装着すること
を可能とするための貫通穴３３１が形成されていること
が相異している。この貫通穴３３１の内側寸法は、配管
接続体９８のフランジ部等を含むその装着部の外形寸法
に対して、空隙を持つ寸法としている。なお、この実施
例２の場合には、加圧板９３Ｂに替えて、加圧板９３Ａ
に対して、配管接続体９８を電気絶縁板３３Ａに直接装
着することを可能とするための貫通穴３３１が形成され
た加圧板３３Ｂが使用される。
熱不良導体材製であり、電気絶縁板９２と同様の構造・
形状を備えている。電気絶縁板３２Ａが熱不良導体材製
であるので、その貫通穴９２１の内壁側に熱不良導体材
製のブッシュを装着する必要は無い。そうして、電気絶
縁板３２Ａが持つ貫通穴９２１は、集電板９１に装着さ
れるブッシュ４１の内径寸法，配管接続体９８の冷却用
流体９９に通流路の内径寸法等と同一の内径寸法にする
ことが、この部位においての冷却用流体９９の流体損失
を低減するためには好ましいものである。また実施例２
の特徴的な構造の１つとして、配管接続体９８は、電気
絶縁板３２Ａの加圧板が当接される側面に直接装着され
ている。また加圧板３３Ａは、加圧板９３Ａに対して、
配管接続体９８を電気絶縁板３２Ａに直接装着すること
を可能とするための貫通穴３３１が形成されていること
が相異している。この貫通穴３３１の内側寸法は、配管
接続体９８のフランジ部等を含むその装着部の外形寸法
に対して、空隙を持つ寸法としている。なお、この実施
例２の場合には、加圧板９３Ｂに替えて、加圧板９３Ａ
に対して、配管接続体９８を電気絶縁板３３Ａに直接装
着することを可能とするための貫通穴３３１が形成され
た加圧板３３Ｂが使用される。
【００４４】図６に示す実施例では前述の構成としたの
で、スタックの両端部に配設された単位燃料電池６等が
有する端部側に位置するセパレータ６１等から、「集電
板→電気絶縁板→加圧板」の経路で熱伝導により加圧板
まで伝達される熱量は、電気絶縁板３２Ａが熱不良導体
材製であり、その伝導熱抵抗値が従来例の電気絶縁板９
２の場合と比較して格段に大きいことのために低減され
る。また、貫通穴９２１中を通流する冷却用流体９９
と、電気絶縁板３２Ａとの間で授受される熱量は、電気
絶縁板３２Ａの全体が熱不良導体材製であり、実施例１
によるブッシュ４２が持つ伝導熱抵抗値よりも大きな伝
導熱抵抗値を持つことにより、さらに低減される。
で、スタックの両端部に配設された単位燃料電池６等が
有する端部側に位置するセパレータ６１等から、「集電
板→電気絶縁板→加圧板」の経路で熱伝導により加圧板
まで伝達される熱量は、電気絶縁板３２Ａが熱不良導体
材製であり、その伝導熱抵抗値が従来例の電気絶縁板９
２の場合と比較して格段に大きいことのために低減され
る。また、貫通穴９２１中を通流する冷却用流体９９
と、電気絶縁板３２Ａとの間で授受される熱量は、電気
絶縁板３２Ａの全体が熱不良導体材製であり、実施例１
によるブッシュ４２が持つ伝導熱抵抗値よりも大きな伝
導熱抵抗値を持つことにより、さらに低減される。
【００４５】さらに、従来例において、配管接続体９８
を介して冷却用流体９９と加圧板との間で授受されてい
た熱量は、配管接続体９８が熱不良導体材製の電気絶縁
板３２Ａに装着されることによって、加圧板３３Ａが関
わる熱流の存在自体が無くなることで、全く発生しない
ことになる。これ等により、端部側に接する単位燃料池
６等が持つ燃料電池セル７は、その温度の低減度合が軽
減されることになる。従って、単位燃料電池６等の積層
方向における温度分布を均一化することが可能になる。
を介して冷却用流体９９と加圧板との間で授受されてい
た熱量は、配管接続体９８が熱不良導体材製の電気絶縁
板３２Ａに装着されることによって、加圧板３３Ａが関
わる熱流の存在自体が無くなることで、全く発生しない
ことになる。これ等により、端部側に接する単位燃料池
６等が持つ燃料電池セル７は、その温度の低減度合が軽
減されることになる。従って、単位燃料電池６等の積層
方向における温度分布を均一化することが可能になる。
【００４６】実施例２における今までの説明では、用い
る配管接続体は、配管接続体９８であるとしてきたが、
これに限定されるものではなく、例えば、配管接続体５
であってもよいものである。配管接続体９８を用いた場
合の、配管接続体と冷却用流体９９との間で直接授受さ
れる熱量が無視できない場合には、配管接続体５の使用
は有効である。
る配管接続体は、配管接続体９８であるとしてきたが、
これに限定されるものではなく、例えば、配管接続体５
であってもよいものである。配管接続体９８を用いた場
合の、配管接続体と冷却用流体９９との間で直接授受さ
れる熱量が無視できない場合には、配管接続体５の使用
は有効である。
【００４７】実施例３；図７は、請求項１，４，５，１
０，１１に対応するこの発明の一実施例による固体高分
子電解質型燃料電池が備える配管接続体をこれに関連す
る部材と共に示す側面断面図であり、従来例における図
１９に対応する部位の構成を示す図面である。図７にお
いて、図５に示した請求項１，７〜１０に対応するこの
発明の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池が備
える配管接続体およびこれに関連する部材、図６に示し
た請求項１，４，５，８，１０に対応するこの発明の一
実施例による固体高分子電解質型燃料電池が備える配管
接続体およびこれに関連する部材、および、図１９に示
した従来例による配管接続体およびこれに関連する部材
と、同一部分には同じ符号を付してその説明を省略す
る。なお、図７中には、図５，図１９で付した符号につ
いては、代表的な符号のみを記した。
０，１１に対応するこの発明の一実施例による固体高分
子電解質型燃料電池が備える配管接続体をこれに関連す
る部材と共に示す側面断面図であり、従来例における図
１９に対応する部位の構成を示す図面である。図７にお
いて、図５に示した請求項１，７〜１０に対応するこの
発明の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池が備
える配管接続体およびこれに関連する部材、図６に示し
た請求項１，４，５，８，１０に対応するこの発明の一
実施例による固体高分子電解質型燃料電池が備える配管
接続体およびこれに関連する部材、および、図１９に示
した従来例による配管接続体およびこれに関連する部材
と、同一部分には同じ符号を付してその説明を省略す
る。なお、図７中には、図５，図１９で付した符号につ
いては、代表的な符号のみを記した。
【００４８】図７中に示した配管接続体および配管接続
体が装着される部位の構造は、図６中に示したこの発明
の配管接続体およびこれに関連する部材に対して、電気
絶縁板３２Ａの替わりに従来例と同一の電気絶縁板９２
を、配管接続体９８の替わりに配管接続体５Ａを用いる
ようにしている。配管接続体５Ａは、前記の実施例１に
おける配管接続体５と同様に、エポキシ樹脂材等の熱不
良導体材製である。配管接続体５Ａの配管接続体５に対
する特徴的な構造は、電気絶縁板９２、集電板９１に形
成されている貫通穴９２１，９１１の合計厚さを、内側
から覆う長さを持つ筒状部５１を一体に形成している。
筒状部５１もエポキシ樹脂材等の熱不良導体材製であ
る。配管接続体５Ａのスタックへの着脱を容易にするた
めには、筒状部５１の外壁面と、貫通穴９２１，９１１
の内壁面との間に、間隙を設けることが好ましいもので
ある。この間隙に入り込んだ冷却用流体９９を介して伝
達する熱量を低減するために、筒状部５１の先端部５１
ａは、図７中に示したごとくに、セパレータ６１に形成
された貫通穴６１３Ｂに入り込ませることが好ましいも
のである。また、筒状部５１の外壁面と、貫通穴９２
１，９１１等の内壁面との間隙に、熱の不良導体である
グリス状物質を充填することも、この間隙を介して伝達
する熱量を低減するために有効な場合があり得る。な
お、この実施例３の場合には、スタックの加圧板３３Ｂ
が配設される側においても、配管接続体９８の替わりに
配管接続体５Ａが使用される。
体が装着される部位の構造は、図６中に示したこの発明
の配管接続体およびこれに関連する部材に対して、電気
絶縁板３２Ａの替わりに従来例と同一の電気絶縁板９２
を、配管接続体９８の替わりに配管接続体５Ａを用いる
ようにしている。配管接続体５Ａは、前記の実施例１に
おける配管接続体５と同様に、エポキシ樹脂材等の熱不
良導体材製である。配管接続体５Ａの配管接続体５に対
する特徴的な構造は、電気絶縁板９２、集電板９１に形
成されている貫通穴９２１，９１１の合計厚さを、内側
から覆う長さを持つ筒状部５１を一体に形成している。
筒状部５１もエポキシ樹脂材等の熱不良導体材製であ
る。配管接続体５Ａのスタックへの着脱を容易にするた
めには、筒状部５１の外壁面と、貫通穴９２１，９１１
の内壁面との間に、間隙を設けることが好ましいもので
ある。この間隙に入り込んだ冷却用流体９９を介して伝
達する熱量を低減するために、筒状部５１の先端部５１
ａは、図７中に示したごとくに、セパレータ６１に形成
された貫通穴６１３Ｂに入り込ませることが好ましいも
のである。また、筒状部５１の外壁面と、貫通穴９２
１，９１１等の内壁面との間隙に、熱の不良導体である
グリス状物質を充填することも、この間隙を介して伝達
する熱量を低減するために有効な場合があり得る。な
お、この実施例３の場合には、スタックの加圧板３３Ｂ
が配設される側においても、配管接続体９８の替わりに
配管接続体５Ａが使用される。
【００４９】図７に示す実施例では前述の構成としたの
で、従来例において，配管接続体を介して冷却用流体９
９と加圧板との間で授受されていた熱量は、配管接続体
５Ａが電気絶縁板９２に装着されることによって、加圧
板３３Ａ，３３Ｂが関わる熱流の存在自体が無いことに
より、実施例２の場合と同様に、全く発生しないことに
なる。またこの実施例３の場合には、配管接続体５Ａを
介して冷却用流体９９と電気絶縁板９２との間での熱の
授受の発生の可能性が有り得るのであるが、配管接続体
５Ａが熱不良導体材製であり、その伝導熱抵抗値が従来
例の配管接続体９８の場合と比較して格段に大きいこと
のために、その熱量は、問題にされる量にはなり得な
い。また、貫通穴９２１，９１１中を通流する冷却用流
体９９と、電気絶縁板９２、集電板９１との間でそれぞ
れ授受される熱量は、熱不良導体材製であることによ
り，大きな伝導熱抵抗値を持つ筒状部５１が介在される
ことにより低減される。これ等により、端部側に接する
単位燃料池６等が持つ燃料電池セル７は、その温度の低
減度合が軽減されることになる。従って、単位燃料電池
６等の積層方向における温度分布を均一化することが可
能になる。
で、従来例において，配管接続体を介して冷却用流体９
９と加圧板との間で授受されていた熱量は、配管接続体
５Ａが電気絶縁板９２に装着されることによって、加圧
板３３Ａ，３３Ｂが関わる熱流の存在自体が無いことに
より、実施例２の場合と同様に、全く発生しないことに
なる。またこの実施例３の場合には、配管接続体５Ａを
介して冷却用流体９９と電気絶縁板９２との間での熱の
授受の発生の可能性が有り得るのであるが、配管接続体
５Ａが熱不良導体材製であり、その伝導熱抵抗値が従来
例の配管接続体９８の場合と比較して格段に大きいこと
のために、その熱量は、問題にされる量にはなり得な
い。また、貫通穴９２１，９１１中を通流する冷却用流
体９９と、電気絶縁板９２、集電板９１との間でそれぞ
れ授受される熱量は、熱不良導体材製であることによ
り，大きな伝導熱抵抗値を持つ筒状部５１が介在される
ことにより低減される。これ等により、端部側に接する
単位燃料池６等が持つ燃料電池セル７は、その温度の低
減度合が軽減されることになる。従って、単位燃料電池
６等の積層方向における温度分布を均一化することが可
能になる。
【００５０】ところで、配管接続体５Ａが持つ筒状部５
１による前記の効果は、実施例１におけるブッシュ４
２，４１の効果と同様であるが、この実施例３における
配管接続体５Ａは１個の部品で済むので、実施例１の場
合と同様の効果を得ながら、部品点数が低減されること
になる。実施例３における今までの説明では、用いる電
気絶縁板は、電気絶縁板９２であるとしてきたが、これ
に限定されるものではなく、例えば、電気絶縁板３２Ａ
であってもよいものである。電気絶縁板９２を用いた場
合の、電気絶縁板を介して伝導される熱量が無視できな
い場合には、電気絶縁板３２Ａの使用は有効である。
１による前記の効果は、実施例１におけるブッシュ４
２，４１の効果と同様であるが、この実施例３における
配管接続体５Ａは１個の部品で済むので、実施例１の場
合と同様の効果を得ながら、部品点数が低減されること
になる。実施例３における今までの説明では、用いる電
気絶縁板は、電気絶縁板９２であるとしてきたが、これ
に限定されるものではなく、例えば、電気絶縁板３２Ａ
であってもよいものである。電気絶縁板９２を用いた場
合の、電気絶縁板を介して伝導される熱量が無視できな
い場合には、電気絶縁板３２Ａの使用は有効である。
【００５１】実施例４；図８は、請求項１，３〜５，７
〜１１に対応するこの発明の一実施例による固体高分子
電解質型燃料電池を模式的に示した要部の構成図で，
（ａ）はその側面図であり、（ｂ）はその上面図であ
る。図９は、図８中に示した一方の端部に配設される単
位燃料電池を展開した状態で模式的に示した要部の側面
断面図であり、図１０は、図８中に示した他方の端部に
配設される単位燃料電池を展開した状態で模式的に示し
た要部の側面断面図である。図８〜図１０において、図
４〜図７に示したこの発明による固体高分子電解質型燃
料電池が備える配管接続体およびこれに関連する部材、
図１７に示した従来例による固体高分子電解質型燃料電
池、図１４，図１５に示した従来例による単位燃料電池
等と、同一部分には同じ符号を付してその説明を省略す
る。なお、図８〜図１０中には、図４〜図７，図１４〜
図１７で付した符号については、代表的な符号のみを記
した。
〜１１に対応するこの発明の一実施例による固体高分子
電解質型燃料電池を模式的に示した要部の構成図で，
（ａ）はその側面図であり、（ｂ）はその上面図であ
る。図９は、図８中に示した一方の端部に配設される単
位燃料電池を展開した状態で模式的に示した要部の側面
断面図であり、図１０は、図８中に示した他方の端部に
配設される単位燃料電池を展開した状態で模式的に示し
た要部の側面断面図である。図８〜図１０において、図
４〜図７に示したこの発明による固体高分子電解質型燃
料電池が備える配管接続体およびこれに関連する部材、
図１７に示した従来例による固体高分子電解質型燃料電
池、図１４，図１５に示した従来例による単位燃料電池
等と、同一部分には同じ符号を付してその説明を省略す
る。なお、図８〜図１０中には、図４〜図７，図１４〜
図１７で付した符号については、代表的な符号のみを記
した。
【００５２】図８〜図１０において、１Ａは、図１４〜
図１６に示した従来例による固体高分子電解質型燃料電
池９に対して、両端部のそれぞれに配設された単位燃料
電池６に替えて、一方の端部に単位燃料電池２Ａを，ま
た他方の端部に単位燃料電池２Ｃを配設し、また、加圧
板９３Ａ，９３Ｂ、電気絶縁板９２に替えて、加圧板３
３Ａ，３３Ｂ、電気絶縁板３２Ａを用い、かつ、集電板
９１にブッシュ４１を装着するようにした固体高分子電
解質型燃料電池である。
図１６に示した従来例による固体高分子電解質型燃料電
池９に対して、両端部のそれぞれに配設された単位燃料
電池６に替えて、一方の端部に単位燃料電池２Ａを，ま
た他方の端部に単位燃料電池２Ｃを配設し、また、加圧
板９３Ａ，９３Ｂ、電気絶縁板９２に替えて、加圧板３
３Ａ，３３Ｂ、電気絶縁板３２Ａを用い、かつ、集電板
９１にブッシュ４１を装着するようにした固体高分子電
解質型燃料電池である。
【００５３】単位燃料電池（以降、単電池と略称するこ
とがある。）２Ａは、図１４〜図１６に示した従来例に
よる単電池６に対して、セパレータ６２に替えてセパレ
ータ２２Ａを用いるようにした単電池である。セパレー
タ２２Ａは、セパレータ６２に対して、凹状の溝（冷却
用流体通流用の溝）６２１Ｂ，６２５Ｂを形成しないこ
とが異なっている。ただしセパレータ２２Ａは、セパレ
ータ６２と同様に、貫通穴６２３Ｂ，６２４Ｂ，６２６
Ｂ，６２７Ｂを備えている。また、単電池２Ｃは、図１
４〜図１６に示した従来例による単電池６に対して、セ
パレータ６１に替えてセパレータ２１Ｃを用いるように
した単電池である。セパレータ２１Ｃは、セパレータ６
１に対して、凹状の溝（冷却用流体通流用の溝）６１１
Ｂ，６１５Ｂを形成しないことが異なっている。ただし
セパレータ２１Ｃは、セパレータ６１と同様に、貫通穴
６１３Ｂ，６１４Ｂ，６１６Ｂ，６１７Ｂを備えてい
る。なお、それぞれの配管接続体９８が装着される部位
の構成は、前記した実施例２における図６に示した構成
が用いられている。
とがある。）２Ａは、図１４〜図１６に示した従来例に
よる単電池６に対して、セパレータ６２に替えてセパレ
ータ２２Ａを用いるようにした単電池である。セパレー
タ２２Ａは、セパレータ６２に対して、凹状の溝（冷却
用流体通流用の溝）６２１Ｂ，６２５Ｂを形成しないこ
とが異なっている。ただしセパレータ２２Ａは、セパレ
ータ６２と同様に、貫通穴６２３Ｂ，６２４Ｂ，６２６
Ｂ，６２７Ｂを備えている。また、単電池２Ｃは、図１
４〜図１６に示した従来例による単電池６に対して、セ
パレータ６１に替えてセパレータ２１Ｃを用いるように
した単電池である。セパレータ２１Ｃは、セパレータ６
１に対して、凹状の溝（冷却用流体通流用の溝）６１１
Ｂ，６１５Ｂを形成しないことが異なっている。ただし
セパレータ２１Ｃは、セパレータ６１と同様に、貫通穴
６１３Ｂ，６１４Ｂ，６１６Ｂ，６１７Ｂを備えてい
る。なお、それぞれの配管接続体９８が装着される部位
の構成は、前記した実施例２における図６に示した構成
が用いられている。
【００５４】図８〜図１０に示す実施例では前述の構成
としたので、固体高分子電解質型燃料電池（以降、スタ
ックと略称することがある。）１Ａにおいては、一方の
端部に配設された集電板９１には、単電池２Ａがセパレ
ータ２２Ａの側面６２ｂ側で圧接され、他方の端部に配
設された集電板９１には、単電池２Ｃがセパレータ２１
Ｃの側面６１ｂ側で圧接されることになる。セパレータ
２２Ａ，２１Ｃのそれぞれの側面６２ｂ，６１ｂの側に
は、冷却用流体通流用の溝が形成されていない。
としたので、固体高分子電解質型燃料電池（以降、スタ
ックと略称することがある。）１Ａにおいては、一方の
端部に配設された集電板９１には、単電池２Ａがセパレ
ータ２２Ａの側面６２ｂ側で圧接され、他方の端部に配
設された集電板９１には、単電池２Ｃがセパレータ２１
Ｃの側面６１ｂ側で圧接されることになる。セパレータ
２２Ａ，２１Ｃのそれぞれの側面６２ｂ，６１ｂの側に
は、冷却用流体通流用の溝が形成されていない。
【００５５】このために、単電池２Ａのセパレータ２２
Ａ、および、単電池２Ｃのセパレータ２１Ｃの側は、冷
却用流体９９による冷却は行われず、集電板９１からの
熱伝導による熱放散のみにより冷却されることになる。
また、図６による配管接続体９８の装着部位の構成によ
る、スタック１Ａの端部からの熱放散量が低減され、集
電板９１からの熱伝導による熱放散量が低減されること
が加わることになる。これ等により、単電池２Ａ，２Ｃ
が持つ燃料電池セル７Ｃは、その温度の低減度合が軽減
されることになり、単電池２Ａ，２Ｃと単電池６とから
なる全単電池の積層方向における温度分布を均一化する
ことが可能になる。
Ａ、および、単電池２Ｃのセパレータ２１Ｃの側は、冷
却用流体９９による冷却は行われず、集電板９１からの
熱伝導による熱放散のみにより冷却されることになる。
また、図６による配管接続体９８の装着部位の構成によ
る、スタック１Ａの端部からの熱放散量が低減され、集
電板９１からの熱伝導による熱放散量が低減されること
が加わることになる。これ等により、単電池２Ａ，２Ｃ
が持つ燃料電池セル７Ｃは、その温度の低減度合が軽減
されることになり、単電池２Ａ，２Ｃと単電池６とから
なる全単電池の積層方向における温度分布を均一化する
ことが可能になる。
【００５６】実施例５；図１１は、請求項１〜５，７〜
１１に対応するこの発明の一実施例による固体高分子電
解質型燃料電池を模式的に示した要部の構成図で，
（ａ）はその側面図であり、（ｂ）はその上面図であ
る。図１２は、図１１中に示した他方の端部に配設され
る単位燃料電池を展開した状態で模式的に示した要部の
側面断面図であり、図１３は、図１１中に示した固体高
分子電解質型燃料電池に与える冷却用流体の通流路を説
明する説明図である。図１１〜図１３において、図４〜
図７に示したこの発明による固体高分子電解質型燃料電
池が備える配管接続体およびこれに関連する部材、図１
７に示した従来例による固体高分子電解質型燃料電池、
図８〜図１０に示したこの発明による固体高分子電解質
型燃料電池、図１４，図１５に示した従来例による単位
燃料電池等と、同一部分には同じ符号を付してその説明
を省略する。なお、図１１〜図１３中には、図４〜〜図
１０，図１４〜図１８で付した符号については、代表的
な符号のみを記した。
１１に対応するこの発明の一実施例による固体高分子電
解質型燃料電池を模式的に示した要部の構成図で，
（ａ）はその側面図であり、（ｂ）はその上面図であ
る。図１２は、図１１中に示した他方の端部に配設され
る単位燃料電池を展開した状態で模式的に示した要部の
側面断面図であり、図１３は、図１１中に示した固体高
分子電解質型燃料電池に与える冷却用流体の通流路を説
明する説明図である。図１１〜図１３において、図４〜
図７に示したこの発明による固体高分子電解質型燃料電
池が備える配管接続体およびこれに関連する部材、図１
７に示した従来例による固体高分子電解質型燃料電池、
図８〜図１０に示したこの発明による固体高分子電解質
型燃料電池、図１４，図１５に示した従来例による単位
燃料電池等と、同一部分には同じ符号を付してその説明
を省略する。なお、図１１〜図１３中には、図４〜〜図
１０，図１４〜図１８で付した符号については、代表的
な符号のみを記した。
【００５７】図１１〜図１３において、１Ｂは、図８〜
図１０に示したこの発明によるスタック１Ａに対して、
他方の端部に配設された単電池２Ｃに替えて、単電池２
Ｂを用いると共に、加圧板３３Ａの替わりに従来例と同
一の加圧板９３Ａを用いるようにしたスタックである。
なお、スタック１Ｂにおける加圧板３３Ｂ、一方の端部
に配設された集電板９１，電気絶縁板３２Ａには、冷却
用流体９９を通流させるための貫通穴９３１，９１１，
９２１は、それぞれ４個形成されている。また、スタッ
ク１Ｂで必要となる４個の配管接続体９８は、スタック
１Ｂの一方の端部側にのみ装着されている。
図１０に示したこの発明によるスタック１Ａに対して、
他方の端部に配設された単電池２Ｃに替えて、単電池２
Ｂを用いると共に、加圧板３３Ａの替わりに従来例と同
一の加圧板９３Ａを用いるようにしたスタックである。
なお、スタック１Ｂにおける加圧板３３Ｂ、一方の端部
に配設された集電板９１，電気絶縁板３２Ａには、冷却
用流体９９を通流させるための貫通穴９３１，９１１，
９２１は、それぞれ４個形成されている。また、スタッ
ク１Ｂで必要となる４個の配管接続体９８は、スタック
１Ｂの一方の端部側にのみ装着されている。
【００５８】単電池２Ｂは、図１０に示した実施例４に
よる単電池２Ｃに対して、セパレータ２１Ｃに替えてセ
パレータ２１Ｂを用いるようにした単電池である。セパ
レータ２１Ｂは、セパレータ２１Ｃに対して、貫通穴６
１３Ｂ，６１４Ｂ，６１６Ｂ，６１７Ｂを形成しないこ
とが異なっている。このために、セパレータ２１Ｂと接
触し合う集電板９１に形成される貫通穴９１１には、ブ
ッシュ４１は装着される必要は無い。なお、セパレータ
２１Ｂと接触し合う集電板９１，この集電板９１と接触
し合う加圧板９３Ａには、貫通穴９１１，９３１を必ず
しも形成される必要は無い。さらに、それぞれの配管接
続体９８が装着される部位の構成は、実施例４の場合と
同様に、前記した実施例２における図６に示した構成が
用いられる。
よる単電池２Ｃに対して、セパレータ２１Ｃに替えてセ
パレータ２１Ｂを用いるようにした単電池である。セパ
レータ２１Ｂは、セパレータ２１Ｃに対して、貫通穴６
１３Ｂ，６１４Ｂ，６１６Ｂ，６１７Ｂを形成しないこ
とが異なっている。このために、セパレータ２１Ｂと接
触し合う集電板９１に形成される貫通穴９１１には、ブ
ッシュ４１は装着される必要は無い。なお、セパレータ
２１Ｂと接触し合う集電板９１，この集電板９１と接触
し合う加圧板９３Ａには、貫通穴９１１，９３１を必ず
しも形成される必要は無い。さらに、それぞれの配管接
続体９８が装着される部位の構成は、実施例４の場合と
同様に、前記した実施例２における図６に示した構成が
用いられる。
【００５９】図１１〜図１３に示す実施例では前述の構
成としたので、スタック１Ｂにおいては、他方の端部に
配設された集電板９１には、単電池２Ｂがセパレータ２
１Ｂの側面６１ｂ側で圧接されることになる。セパレー
タ２２Ｂには貫通穴６１３Ｂ，６１４Ｂ，６１６Ｂ，６
１７Ｂが形成されていないので、他方の端部に配設され
た集電板９１に貫通穴９１１が形成されていたとして
も、この貫通穴９１１には冷却用流体９９は通流されな
い。こうしたことにより、冷却用流体９９の通流経路
は、図１３中に示したように形成されることになる。
成としたので、スタック１Ｂにおいては、他方の端部に
配設された集電板９１には、単電池２Ｂがセパレータ２
１Ｂの側面６１ｂ側で圧接されることになる。セパレー
タ２２Ｂには貫通穴６１３Ｂ，６１４Ｂ，６１６Ｂ，６
１７Ｂが形成されていないので、他方の端部に配設され
た集電板９１に貫通穴９１１が形成されていたとして
も、この貫通穴９１１には冷却用流体９９は通流されな
い。こうしたことにより、冷却用流体９９の通流経路
は、図１３中に示したように形成されることになる。
【００６０】このために、単電池２Ｂのセパレータ２２
Ｂ側は、実施例４の場合と同様に、冷却用流体９９によ
る冷却は行われず、しかも、他方の端部に配設された集
電板９１等は、貫通穴９１１等が形成されていたとして
も、これ等貫通穴を介しての冷却用流体９９との熱の授
受も行われることが無い。なお、実施例４における場合
と同様のスタックの端部からの熱放散量が低減される作
用・効果はこの実施例５の場合も存在している。これ等
により、単電池２Ａ，２Ｂが持つ燃料電池セル７Ｃは、
その温度の低減度合が軽減されることになり、単電池２
Ａ，２Ｂと単電池６とからなる全単電池の積層方向にお
ける温度分布を均一化することが可能になる。そうし
て、この温度分布を均一化を達成するのに当たり、他方
の端部における冷却用流体９９に関する断熱構造を、例
えば、実施例４における加圧板３３Ａの替わりに、従来
例による加圧板９３Ａを用いる等、簡略化することも可
能となるのである。
Ｂ側は、実施例４の場合と同様に、冷却用流体９９によ
る冷却は行われず、しかも、他方の端部に配設された集
電板９１等は、貫通穴９１１等が形成されていたとして
も、これ等貫通穴を介しての冷却用流体９９との熱の授
受も行われることが無い。なお、実施例４における場合
と同様のスタックの端部からの熱放散量が低減される作
用・効果はこの実施例５の場合も存在している。これ等
により、単電池２Ａ，２Ｂが持つ燃料電池セル７Ｃは、
その温度の低減度合が軽減されることになり、単電池２
Ａ，２Ｂと単電池６とからなる全単電池の積層方向にお
ける温度分布を均一化することが可能になる。そうし
て、この温度分布を均一化を達成するのに当たり、他方
の端部における冷却用流体９９に関する断熱構造を、例
えば、実施例４における加圧板３３Ａの替わりに、従来
例による加圧板９３Ａを用いる等、簡略化することも可
能となるのである。
【００６１】実施例４，５における今までの説明では、
スタック１Ａ，１Ｂが備える配管接続体，および，配管
接続体装着される部位の構成は、図６に示した構成が用
いられているとしてきたが、これに限定されるものでは
なく、例えば、図５，図７に示した構成であってもよい
ものである。 実施例６；図１は、請求項１〜１１に対応するこの発明
の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池を模式的
に示した要部の構成図である側面図である。図２は、図
１中に示した固体高分子電解質型燃料電池に与える冷却
用流体の通流路を説明する説明図である。図３は、図１
中に示した一方の端部に配設される電気絶縁板を示した
要部の構成図で，（ａ）はその側面断面図であり、
（ｂ）はその上面図である。図４は、配管接続体が装着
される部位の図１中のＱ部における側面断面図である。
図１〜図４において、図４〜図７に示したこの発明によ
る固体高分子電解質型燃料電池が備える配管接続体およ
びこれに関連する部材、図１７に示した従来例による固
体高分子電解質型燃料電池、図８〜図１２に示したこの
発明による固体高分子電解質型燃料電池、図１４，図１
５に示した従来例による単位燃料電池等と、同一部分に
は同じ符号を付してその説明を省略する。なお、図１〜
図４中には、図４〜図１２，図１４〜図１８で付した符
号については、代表的な符号のみを記した。
スタック１Ａ，１Ｂが備える配管接続体，および，配管
接続体装着される部位の構成は、図６に示した構成が用
いられているとしてきたが、これに限定されるものでは
なく、例えば、図５，図７に示した構成であってもよい
ものである。 実施例６；図１は、請求項１〜１１に対応するこの発明
の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池を模式的
に示した要部の構成図である側面図である。図２は、図
１中に示した固体高分子電解質型燃料電池に与える冷却
用流体の通流路を説明する説明図である。図３は、図１
中に示した一方の端部に配設される電気絶縁板を示した
要部の構成図で，（ａ）はその側面断面図であり、
（ｂ）はその上面図である。図４は、配管接続体が装着
される部位の図１中のＱ部における側面断面図である。
図１〜図４において、図４〜図７に示したこの発明によ
る固体高分子電解質型燃料電池が備える配管接続体およ
びこれに関連する部材、図１７に示した従来例による固
体高分子電解質型燃料電池、図８〜図１２に示したこの
発明による固体高分子電解質型燃料電池、図１４，図１
５に示した従来例による単位燃料電池等と、同一部分に
は同じ符号を付してその説明を省略する。なお、図１〜
図４中には、図４〜図１２，図１４〜図１８で付した符
号については、代表的な符号のみを記した。
【００６２】図１〜図４において、１は、図１１〜図１
３に示したこの発明によるスタック１Ｂに対して、一方
の端部に配設された電気絶縁板３２Ａ，加圧板３３Ｂに
替えて、電気絶縁板３２を用いると共に、従来例と同一
の加圧板９３Ｂを用い、しかも、配管接続体９８に替え
て、配管接続体５を用いるようにしたスタックである。
３に示したこの発明によるスタック１Ｂに対して、一方
の端部に配設された電気絶縁板３２Ａ，加圧板３３Ｂに
替えて、電気絶縁板３２を用いると共に、従来例と同一
の加圧板９３Ｂを用い、しかも、配管接続体９８に替え
て、配管接続体５を用いるようにしたスタックである。
【００６３】電気絶縁板３２は、図１１中に示した一方
の端部に配設された電気絶縁板３２Ａと同様に４個の貫
通穴９２１が形成されている。これ等の貫通穴９２１の
内、セパレータ６１が持つ、溝６１１Ｂ，６１５Ｂのそ
れぞれの相対する一方の端部に形成されている、例え
ば、貫通穴６１４Ｂと貫通穴６１７Ｂとに連通している
隣接し合う２個の貫通穴９２１に跨がって、両貫通穴９
２１の相互間を連通する冷却用流体の流路となる溝３２
１が形成されている。電気絶縁板３２には、その１つの
端面３２ｃに開口する貫通穴３２２が２個形成されてお
り、貫通穴３２２は、溝３２１が形成されていない残り
の２個の貫通穴９２１のそれぞれに連通されている。
の端部に配設された電気絶縁板３２Ａと同様に４個の貫
通穴９２１が形成されている。これ等の貫通穴９２１の
内、セパレータ６１が持つ、溝６１１Ｂ，６１５Ｂのそ
れぞれの相対する一方の端部に形成されている、例え
ば、貫通穴６１４Ｂと貫通穴６１７Ｂとに連通している
隣接し合う２個の貫通穴９２１に跨がって、両貫通穴９
２１の相互間を連通する冷却用流体の流路となる溝３２
１が形成されている。電気絶縁板３２には、その１つの
端面３２ｃに開口する貫通穴３２２が２個形成されてお
り、貫通穴３２２は、溝３２１が形成されていない残り
の２個の貫通穴９２１のそれぞれに連通されている。
【００６４】溝３２１の開口部は、隣接する両貫通穴９
２１の開口部と一体に、電気絶縁板３２の一方の側面３
２ａ側で、塞ぎ板３２３によって、冷却用流体９９が漏
れ出さないように塞がれている。また、貫通穴３２２に
連通されている貫通穴９２１の側面３２ａ側の端部も、
塞ぎ板３２４によって、冷却用流体９９が漏れ出さない
ように塞がれている。それぞれの貫通穴３２２の端面３
２ｃへの開口部を取り巻いて、凹形状の溝３２５が図４
中に示したように形成されている。
２１の開口部と一体に、電気絶縁板３２の一方の側面３
２ａ側で、塞ぎ板３２３によって、冷却用流体９９が漏
れ出さないように塞がれている。また、貫通穴３２２に
連通されている貫通穴９２１の側面３２ａ側の端部も、
塞ぎ板３２４によって、冷却用流体９９が漏れ出さない
ように塞がれている。それぞれの貫通穴３２２の端面３
２ｃへの開口部を取り巻いて、凹形状の溝３２５が図４
中に示したように形成されている。
【００６５】この電気絶縁板３２は、スタック１におい
て、その側面３２ａを加圧板９３Ｂに圧接され、その側
面３２ｂを集電板９１に圧接されて配設される。電気絶
縁板３２の端面３２ｃには、それぞれの貫通穴３２２の
部位に配管接続体５が装着されるが、その際に、溝３２
５には、冷却用流体９９がこの部位から冷却用流体の通
流路外に漏れ出るのを防止する役目を負う弾性材製のシ
ール体（例えば、Ｏリングである。）１１が装着され
る。
て、その側面３２ａを加圧板９３Ｂに圧接され、その側
面３２ｂを集電板９１に圧接されて配設される。電気絶
縁板３２の端面３２ｃには、それぞれの貫通穴３２２の
部位に配管接続体５が装着されるが、その際に、溝３２
５には、冷却用流体９９がこの部位から冷却用流体の通
流路外に漏れ出るのを防止する役目を負う弾性材製のシ
ール体（例えば、Ｏリングである。）１１が装着され
る。
【００６６】図１〜図４に示す実施例では前述の構成と
したので、スタック１においては、図２中に示したよう
に、一方の配管接続体５からスタック１に流入した冷却
用流体９９は、セパレータに形成されている溝６１１
Ｂ，６２１Ｂ中を並列に分流した後にいったん合流し、
続いて、セパレータに形成されている溝６１５Ｂ，６２
５Ｂ中を並列に分流して、他方の配管接続体５からスタ
ック１の外部に流出する。その際、実施例６における特
徴的な構成により、溝６１１Ｂ，６２１Ｂから溝６１５
Ｂ，６２５Ｂに移る冷却用流体９９は、電気絶縁板３２
内に形成されている溝３２１内を通流することとなる。
このため、従来例，実施例４，５に示したスタックの場
合に必要としていた、この部位の配管接続体を不要とす
ることができている。これにより、実施例１〜実施例５
による作用・効果を得ながら、配管接続体の使用個数が
低減され、さらには、配管接続体の相互間を接続する配
管を不要とすることができる。
したので、スタック１においては、図２中に示したよう
に、一方の配管接続体５からスタック１に流入した冷却
用流体９９は、セパレータに形成されている溝６１１
Ｂ，６２１Ｂ中を並列に分流した後にいったん合流し、
続いて、セパレータに形成されている溝６１５Ｂ，６２
５Ｂ中を並列に分流して、他方の配管接続体５からスタ
ック１の外部に流出する。その際、実施例６における特
徴的な構成により、溝６１１Ｂ，６２１Ｂから溝６１５
Ｂ，６２５Ｂに移る冷却用流体９９は、電気絶縁板３２
内に形成されている溝３２１内を通流することとなる。
このため、従来例，実施例４，５に示したスタックの場
合に必要としていた、この部位の配管接続体を不要とす
ることができている。これにより、実施例１〜実施例５
による作用・効果を得ながら、配管接続体の使用個数が
低減され、さらには、配管接続体の相互間を接続する配
管を不要とすることができる。
【００６７】実施例６における今までの説明では、用い
る配管接続体は、配管接続体５であるとしてきたが、こ
れに限定されるものではなく、配管接続体と冷却用流体
９９との間で直接授受される熱量が無視できる場合に
は、例えば、従来例の配管接続体９８であってもよいも
のである。また、実施例４〜実施例６における今までの
説明では、セパレータ６１，６２に形成された冷却用流
体９９の通流路（溝６１１Ｂ，６１５Ｂ，６２１Ｂ，６
２５Ｂである。）は、それぞれ２個であるとしてきた
が、これに限定されるものではなく、冷却用流体９９の
通流路の個数は、適宜の整数であってもよいものであ
る。
る配管接続体は、配管接続体５であるとしてきたが、こ
れに限定されるものではなく、配管接続体と冷却用流体
９９との間で直接授受される熱量が無視できる場合に
は、例えば、従来例の配管接続体９８であってもよいも
のである。また、実施例４〜実施例６における今までの
説明では、セパレータ６１，６２に形成された冷却用流
体９９の通流路（溝６１１Ｂ，６１５Ｂ，６２１Ｂ，６
２５Ｂである。）は、それぞれ２個であるとしてきた
が、これに限定されるものではなく、冷却用流体９９の
通流路の個数は、適宜の整数であってもよいものであ
る。
【００６８】
【発明の効果】この発明においては、前記の課題を解決
するための手段の項で述べた構成とすることにより、次
記する効果を効果を奏する。すなわち、 固体高分子電解質型燃料電池の両端部に配設された単
位燃料電池から、集電板，配管接続体等を介して放散さ
れる熱量が低減されることで、これ等の単位燃料電池が
持つ燃料電池セルの温度の、他の単位燃料電池が持つ燃
料電池セルの温度との差異が低減される。これにより、
全単位燃料電池の積層方向における燃料電池セルの温度
分布が均一化される。この結果、固体高分子電解質型燃
料電池の発電効率を向上することが可能となる。また、 固体高分子電解質型燃料電池の両端部に配設された単
位燃料電池から、集電板側に配設されたセパレータ内を
通流する冷却用流体によって冷却される熱量が低減され
ることで、これ等の単位燃料電池が持つ燃料電池セルの
温度の、他の単位燃料電池が持つ燃料電池セルの温度と
の差異が低減される。これにより、全単位燃料電池の積
層方向における燃料電池セルの温度分布が均一化され
る。この結果、この方法によっても、固体高分子電解質
型燃料電池の発電効率を向上することが可能となる。ま
た、 供給側用および排出側用の全ての配管接続体を、固体
高分子電解質型燃料電池の一方の端部側に設置する構成
とすることにより、配管接続体が設置されていない側に
設置された単位燃料電池においては、全単位燃料電池の
積層方向における燃料電池セルの温度分布を均一化する
に際しての構成を簡易化することが可能となる。また、 電気絶縁板を、セパレータに形成されている冷却部に
連通する貫通穴の相互間を連通する冷却用流体の流路、
および／または、セパレータに形成されている冷却部に
連通する貫通穴と配管接続体との間を連通する冷却用流
体の流路を一体に形成してなる構成とすることにより、
配管接続体の使用個数が低減され、さらには、配管接続
体相互間を接続する配管が不要となることにより、前記
の効果を得ながら、固体高分子電解質型燃料電池の製造
原価を低減することが可能となる。
するための手段の項で述べた構成とすることにより、次
記する効果を効果を奏する。すなわち、 固体高分子電解質型燃料電池の両端部に配設された単
位燃料電池から、集電板，配管接続体等を介して放散さ
れる熱量が低減されることで、これ等の単位燃料電池が
持つ燃料電池セルの温度の、他の単位燃料電池が持つ燃
料電池セルの温度との差異が低減される。これにより、
全単位燃料電池の積層方向における燃料電池セルの温度
分布が均一化される。この結果、固体高分子電解質型燃
料電池の発電効率を向上することが可能となる。また、 固体高分子電解質型燃料電池の両端部に配設された単
位燃料電池から、集電板側に配設されたセパレータ内を
通流する冷却用流体によって冷却される熱量が低減され
ることで、これ等の単位燃料電池が持つ燃料電池セルの
温度の、他の単位燃料電池が持つ燃料電池セルの温度と
の差異が低減される。これにより、全単位燃料電池の積
層方向における燃料電池セルの温度分布が均一化され
る。この結果、この方法によっても、固体高分子電解質
型燃料電池の発電効率を向上することが可能となる。ま
た、 供給側用および排出側用の全ての配管接続体を、固体
高分子電解質型燃料電池の一方の端部側に設置する構成
とすることにより、配管接続体が設置されていない側に
設置された単位燃料電池においては、全単位燃料電池の
積層方向における燃料電池セルの温度分布を均一化する
に際しての構成を簡易化することが可能となる。また、 電気絶縁板を、セパレータに形成されている冷却部に
連通する貫通穴の相互間を連通する冷却用流体の流路、
および／または、セパレータに形成されている冷却部に
連通する貫通穴と配管接続体との間を連通する冷却用流
体の流路を一体に形成してなる構成とすることにより、
配管接続体の使用個数が低減され、さらには、配管接続
体相互間を接続する配管が不要となることにより、前記
の効果を得ながら、固体高分子電解質型燃料電池の製造
原価を低減することが可能となる。
【００６９】配管接続体とブッシュとを、冷却用流体
用の流路を連続させて，互いに一体に形成された構成と
することにより、配管接続体とブッシュの合計した部品
点数が低減される。これにより、前記の効果を得なが
ら、固体高分子電解質型燃料電池の製造原価を低減する
ことが可能となる。
用の流路を連続させて，互いに一体に形成された構成と
することにより、配管接続体とブッシュの合計した部品
点数が低減される。これにより、前記の効果を得なが
ら、固体高分子電解質型燃料電池の製造原価を低減する
ことが可能となる。
【図１】請求項１〜１１に対応するこの発明の一実施例
による固体高分子電解質型燃料電池を模式的に示した要
部の構成図である側面図
による固体高分子電解質型燃料電池を模式的に示した要
部の構成図である側面図
【図２】図１中に示した固体高分子電解質型燃料電池に
与える冷却用流体の通流路を説明する説明図
与える冷却用流体の通流路を説明する説明図
【図３】図１中に示した一方の端部に配設される電気絶
縁板を示した要部の構成図で，（ａ）はその側面断面
図、（ｂ）はその上面図
縁板を示した要部の構成図で，（ａ）はその側面断面
図、（ｂ）はその上面図
【図４】図１中のＱ部における側面断面図
【図５】請求項１，７〜１０に対応するこの発明の一実
施例による固体高分子電解質型燃料電池が備える配管接
続体をこれに関連する部材と共に示す側面断面図
施例による固体高分子電解質型燃料電池が備える配管接
続体をこれに関連する部材と共に示す側面断面図
【図６】請求項１，４，５，８，１０に対応するこの発
明の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池が備え
る配管接続体をこれに関連する部材と共に示す側面断面
図
明の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池が備え
る配管接続体をこれに関連する部材と共に示す側面断面
図
【図７】請求項１，４，５，１０，１１に対応するこの
発明の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池が備
える配管接続体をこれに関連する部材と共に示す側面断
面図
発明の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池が備
える配管接続体をこれに関連する部材と共に示す側面断
面図
【図８】請求項１，３〜５，７〜１１に対応するこの発
明の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池を模式
的に示した要部の構成図で，（ａ）はその側面図、
（ｂ）はその上面図
明の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池を模式
的に示した要部の構成図で，（ａ）はその側面図、
（ｂ）はその上面図
【図９】図８中に示した一方の端部に配設される単位燃
料電池を展開した状態で模式的に示した要部の側面断面
図
料電池を展開した状態で模式的に示した要部の側面断面
図
【図１０】図８中に示した他方の端部に配設される単位
燃料電池を展開した状態で模式的に示した要部の側面断
面図
燃料電池を展開した状態で模式的に示した要部の側面断
面図
【図１１】請求項１〜５，７〜１１に対応するこの発明
の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池を模式的
に示した要部の構成図で，（ａ）はその側面図、（ｂ）
はその上面図
の一実施例による固体高分子電解質型燃料電池を模式的
に示した要部の構成図で，（ａ）はその側面図、（ｂ）
はその上面図
【図１２】図１１中に示した他方の端部に配設される単
位燃料電池を展開した状態で模式的に示した要部の側面
断面図
位燃料電池を展開した状態で模式的に示した要部の側面
断面図
【図１３】図１１中に示した固体高分子電解質型燃料電
池に与える冷却用流体の通流路を説明する説明図
池に与える冷却用流体の通流路を説明する説明図
【図１４】従来例の固体高分子電解質型燃料電池が備え
る単位燃料電池を展開した状態で模式的に示した要部の
側面断面図
る単位燃料電池を展開した状態で模式的に示した要部の
側面断面図
【図１５】図１４に示した単位燃料電池を展開した状態
で模式的に示した斜視図
で模式的に示した斜視図
【図１６】単位燃料電池が有するセパレータを図１４に
おけるＰ矢方向から見た図
おけるＰ矢方向から見た図
【図１７】従来例の固体高分子電解質型燃料電池を示す
模式的に示した要部の構成図で，（ａ）はその側面図、
（ｂ）はその上面図
模式的に示した要部の構成図で，（ａ）はその側面図、
（ｂ）はその上面図
【図１８】図１７中に示した固体高分子電解質型燃料電
池に与える冷却用流体の通流路を説明する説明図
池に与える冷却用流体の通流路を説明する説明図
【図１９】図１７中のＲ部における側面断面図
１ 固体高分子電解質型燃料電池（スタック） ２Ａ 単電池 ２Ｂ 単電池 ３２ 電気絶縁板 ３２Ａ 電気絶縁板 ５ 配管接続体 ６ 単位燃料電池（単電池） ９９ 冷却用流体
Claims (11)
- 【請求項１】燃料ガスおよび酸化剤ガスの供給を受けて
直流電力を発生するほぼ矩形状の燃料電池セル、燃料電
池セルの両主面のそれぞれに対向させて配置されて，燃
料電池セルに燃料ガスまたは酸化剤ガスを供給するため
のガス流通溝が形成されているほぼ直方体状をなした１
対のセパレータ、を有する単位燃料電池を複数個備え、
これ等の単位燃料電池は、単位燃料電池が，そのセパレ
ータの反ガス流通溝側を，互いに隣接する単位燃料電池
が有するセパレータの反ガス流通溝側に対向させて，隣
接する単位燃料電池と互いに積層された単位燃料電池の
積層体をなしており、この単位燃料電池の積層体の少な
くとも両端末に位置するセパレータの外側面に当接され
たほぼ矩形状で導電材製の集電板と、これ等の集電板
の，少なくとも単位燃料電池の積層体の両端末部に位置
する集電板の外側面に当接され，ほぼ矩形状で電気絶縁
材製の電気絶縁板と、これ等の電気絶縁板の，少なくと
も単位燃料電池の積層体の両端末部に位置する電気絶縁
板の外側面に当接され，単位燃料電池の積層体，集電
板，電気絶縁板をこれ等の積層方向に加圧する加圧力を
与える矩形状の加圧板と、燃料電池セルで発生した熱を
除去する冷却用流体を供給する部位および排出する部位
に設置された冷却用流体用の配管接続体とを備え、セパ
レータは、燃料電池セルの両主面と接する側の側面に複
数個のガス通流用溝を有すると共に、燃料電池セルの両
主面と接する側の側面に対する反対側の側面に燃料電池
セルで発生した熱を除去する冷却用流体が通流する冷却
部が形成されているものであり、燃料電池セルで発生し
た熱を除去する冷却用流体は、冷却用流体の供給側用の
配管接続体を介して単位燃料電池の積層体の外部から供
給され，それぞれの冷却部に対しては分岐されて互いに
並列して通流した後，冷却用流体の排出側用の配管接続
体を介して単位燃料電池の積層体の外部に排出されもの
である、固体高分子電解質型燃料電池において、 単位燃料電池の集積体が有するセパレータに形成される
冷却部，および／または冷却用流体用の配管接続体の装
着部，および／または集電板，電気絶縁板は、単位燃料
電池の集積体の両端部における熱放散率が低減される構
成を備えたことを特徴とする固体高分子電解質型燃料電
池。 - 【請求項２】請求項１に記載の固体高分子電解質型燃料
電池において、 供給側用および排出側用の全ての配管接続体は、単位燃
料電池の集積体の両端部の一方の端部側に設置するもの
であることを特徴とする固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の固体高分子電解
質型燃料電池において、 単位燃料電池の集積体が有するセパレータに形成される
冷却部は、単位燃料電池の集積体の両端部を除くセパレ
ータに設置するものであることを特徴とする固体高分子
電解質型燃料電池。 - 【請求項４】請求項１から３までのいずれかに記載の固
体高分子電解質型燃料電池において、 電気絶縁板は、熱の不良導体材を用いて構成されたもの
であることを特徴とする固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項５】請求項４に記載の固体高分子電解質型燃料
電池において、 配管接続体は、電気絶縁板に装着するように構成したも
のであることを特徴とする固体高分子電解質型燃料電
池。 - 【請求項６】請求項４または５に記載の固体高分子電解
質型燃料電池において、 電気絶縁板は、セパレータに形成されている冷却部に連
通する貫通穴の相互間を連通する冷却用流体の流路、お
よび／または、セパレータに形成されている冷却部に連
通する貫通穴と配管接続体との間を連通する冷却用流体
の流路を一体に形成してなることを特徴とする固体高分
子電解質型燃料電池。 - 【請求項７】請求項１から３までのいずれかに記載の固
体高分子電解質型燃料電池において、 電気絶縁板は、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁部
に、少なくとも電気絶縁板の厚さにわたる長さを持つ熱
の不良導体材製のブッシュを備えることを特徴とする固
体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項８】請求項１から７までのいずれかに記載の固
体高分子電解質型燃料電池において、 集電板は、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁部に、
少なくとも集電板の厚さにわたる長さを持つ熱の不良導
体材製のブッシュを備えることを特徴とする固体高分子
電解質型燃料電池。 - 【請求項９】請求項１から８までのいずれかに記載の固
体高分子電解質型燃料電池において、 加圧板は、冷却用流体を通流させる貫通穴の内壁部に、
少なくとも加圧板の厚さにわたる長さを持つ熱の不良導
体材製のブッシュを備えることを特徴とする固体高分子
電解質型燃料電池。 - 【請求項１０】請求項１から９までのいずれかに記載の
固体高分子電解質型燃料電池において、 配管接続体は、熱の不良導体材を用いて構成されたもの
であることを特徴とする固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項１１】請求項７から１０までのいずれかに記載
の固体高分子電解質型燃料電池において、 配管接続体とブッシュとは、冷却用流体用の流路を連続
させて，互いに一体に形成されたものであることを特徴
とする固体高分子電解質型燃料電池。
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