JPS5966067A - 燃料電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気化学的電池装置に関する。

種々の型式の燃料電池装置の中には、２つのバイポーラ
プレートとそれらの間にマトリックス状に支持した炭酸
塩電解質とから成る小組立体を複数個積み重ねたものが
ある６燃料電池と呼ばれるこれらの小組立体は、そのＵ
・とつの」二に次のものを積み重ね典型的には直列に電
気的接続し燃料電池の層状体を形成する。かかる装置は
しばしば、炭化水素の原料を用いるが、その原料は吸熱
反応である水蒸気の存在の下での分解、または改質によ
り水素と炭素の酸化物に変化させる必要がある。燃料電
池の動作、例えば熱、電気エネルギー及び水を発生する
酸素と水素の反応は発熱反応であり、電池の構成要素の
一体性を維持するためにはその構成要素を冷却する必要
がある。従って、気体状の冷却流体を層状体を介して流
すことにより熱を取り去っている。溶融炭酸基のような
高温の電解質では、発生した熱は酸素流により取り去ら
れる。

従って、２つの流体媒体、即ち燃料と１１１！素である
冷却流体を燃料電池層状体内に流入させそこから排出す
る。この方法の欠点については、米国特許第４，１８２
，７９５号明細書に記載がある。かかる装置は大きい循
環用のパワーを必要とするため装置全体の効率が下がり
、また熱交換器にような下流の構成要素が消耗した酸化
剤と共に運ばれてくる望ましくない反応生成物にさらさ
れることになる。

米国特Ｒ′ｌ第４．１８２．７９５号明細書は、単一の
マニホルドからの改質可能な燃料を燃料電池内で２つの
並イｊ、な通路に分岐され、そのひとつは基本的な燃料
電池反応か起こる電池の電解質と連通させ、他方は吸熱
性の改質反応により冷却を行なう改良技術を開示する。

これらの並行通路通過した気体は、第２の共通マニホル
ドに供給され廃棄生成物を取り除くための処理を受ける
。その処理の後、この部分的に改質された燃料はもうひ
とつの燃料電池へ送られ更に反応及び改質を行なうため
循環させられる。このプロセスの欠点は、改質された燃
料流及び未改質の原料流が、＋７．いに混合されてん粗
化され、またその両方の流れが燃料電池反応の反応生成
物により不都合な希釈を受けることである。

米国特許第４．２７６．３５５号明細Ｒは、構造が簡単
で封止されるダクトの条件が単純化されるが冷却及び酸
化剤の流れが分離′される燃料電池層状体の種々の構成
を開示する。好ましい実施例では、燃料電池を用いて層
状体を構成し、２つの選択された燃料電池の間に冷却モ
ジュールが周期的に配置される。個々の各セルあるいは
モジュールにおいて層状体の横断面形状は、対向する“
辺が平行である細長い多角形である。空気のような冷却
流体は、その層状体をコーナーで封止するマニホルドに
より近接する対向面のび一つ番と導入されまた他方の′
対向面から損出される。

六角形状の構成では、マニホルドはコーナーでその層状
体へ封止され、燃料は一対の対向する面を介して流れ、
また酸化剤は残りの対の面を介して流れる。長方形の構
成では、コーナーが封止されるだけでなく長方形の短辺
の中央長手方向部分も封止され、短しλ辺の面に燃料と
酸化剤のダクトが並んで配置される。このようにして、
燃料と酸化剤は層状体〜 横断面で見て長いマ］法の径路を介して流れ、冷却流体
は短い（１法の径路を流れる。

このプロセスの欠点は、燃料を改質する際の燃料電池の
発熱反応を利用しないことである。

そこで望まれるのは、燃料電池を効率よく冷却しながら
種々の燃料流の漏れによる汚染あるい＜−Ｉｉ希釈化を
防止する装置を提供することである。また燃料電池の反
応により生じる熱を効ニ（・〈よ〈利用する装置を提供
することである。

本発明の一実施例によれば、電気的に接続された複数の
燃料電池と選択された燃料電池の間に配設した少なくと
もひとつの改質及び冷却モジュールとより成る電気化学
的燃料電池装置６は、その燃料電池と冷却モジュールが
横断面が複数対の対向周面を持つ多角形の形状の層状体
に構成され、前記燃料電池の各々は一対のバイポーラプ
レートの間に設けた電解質を有し、前記バイポーラプレ
ートは前記電解質と反応連通関係で酸化剤を移送する酸
化剤チャンネルと前記電解質と反応連通関係で燃料を移
送する燃料チャンネルとを画定し、前記燃ネ；ｌ及び醇
化剤チャンネルの各々は前記多角形のひとつの周面に入
口をその対向周面に出口を有し、前記改質及び冷却モジ
ュールは通路を有し、前記通路は前記多角形のひとつの
周面に入口をその対向周面に出１−１を有し、“導管手
段が前記通路の出［１を前記燃料チャンネル入口に接続
することを４．シ徴、とする。

以下、添伺図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図を参照して、電気化学的燃料電池装置は、複数の
同様な燃料電池１２より成り、燃料電池は電気的に直列
に接続されて層状体を形成する。燃料電池は、電気的に
並列に接続することもできる。

電池１２゛のような個々の電池は、２つのバイポーラプ
レート１４とそのへイボーラブレートの間にはさまれた
例えばセラミックマトリックス１６の形状の電解質とよ
り成り、そのセラミックマトリックス１６は遷移金属炭
酸ＩＭ　（例えばＮ　ａ　　ＣＯ、Ｋ　　ＣＯ３゜２　
３　２ Ｎ　ｉＣＯ３）の混合物を含む。他の電子的には絶縁性
であるがイオ〜ンは通す材料を含むような材料を用いる
こともできる。プレーＩ・１４は、ニッケルのような材
料で構成してもよく、電解質マトリックス１６と電極１
８の両側に配設する。各電極１８は、ニッケル糸の材料
で作ることもできる。

バイポーラプレー１−１４には、燃才；］チャンネル２
６及び酸化剤チャンネル２８より成るひと組のプロセス
チャンネルを設ける。かくして、外部フレームのような
よく知られた手段で−・体化すると各電池は実質的に封
止されたユニントとなる。

空気あるいは他の酸素を含む物質のような酸化剤は、酸
化剤チャンネル２８を流れ、水素のような燃料は燃料チ
ャンネル２６を流れる。電極及び電解質マトリックス１
６を介する燃料と酸化剤の相互作用により、電気エネル
ギー及び熱が発生する。燃料電池の一例は、水素燃料、
醇化剤としての空気、電解質として遷移金属の溶融炭酸
塩を用いる。

電気化学的反応によりかなりの量の熱が生じるため、燃
料電池層状体１０は改質−及び冷却モジュール４２を有
する。所望される動作温度の均一・性、電池の厚み及び
使用材料に応じて、改質及び冷却モジュール４２は、層
状体１０内の燃料電池１２の間の所定の位置に配置する
。改質及び冷却モジュール４２は例えば、はぼ３つ乃至
８つの電池につきひとつ配置してもよい。

各改質及び冷却モジュール４２は好ましくは、例示的に
示した装置ではへイボーラブレート１４と同様ニッケル
のような材ネ；ｌで構成し、ニッケル糸の材料のような
伺加的な触媒を含ましめてもよい。改質及び冷却モジュ
ール４２は、リブ４５により分離された枚数の冷却剤通
路４４を有する。改質及び冷却モジュール４２は、ひと
つの部品として構成してもよく、また図示の如く２つの
部分４６を別々に作りそれを組合わせて」４ｊ止しても
よい。改質及び冷却剤通路４４は、好ましくは長方形で
あるが、他の幾何学的形状′を用いてもよい。水素のよ
うな改質可能な燃料は、水蒸気と１１９合され改質及び
冷却剤通路４４を流れる。

第２及び３図は、燃料電池層状体１０の好ましい形状を
示すが１層状体ｌＯ及びバイポーラプレー１・１４、改
質及び冷却モジュール４２のような個々の構成要素の横
断面形状は細長い多角形であり、その対向する実質的に
平行な面６０と６０°、６２と６２°、６４と６４゛を
有する。ここで用いた細長いという意味は、多角形の一
対の面が残りの対の面より長いことを言う。対向する面
間の距離は、長い面の対がその他の面の対よりも短かい
であろう。第２図において、長い面の対は、参照数字６
０及び６０゛で表示される。

燃料と酸化剤の流れは、−・般的に同じ方向あるいは互
いに反対の方向に向うようにする。第２図及び３図では
、燃料と酸化剤は一般的に反対の方向に流れる。改質さ
れた燃料は、燃料人口６−６から導入され燃料チャンネ
ル２６を流れて燃料出口６８から層状体１０の外に損出
される。酸化剤は、酸化剤量ロア０を介して導入され、
酸化剤チャンネル２８を流れて層状体ｌＯかも酸化剤量
１コア２を介して排出される。点線の流れラインで示す
ように、流れチャンネル２６及び２８は、好ましくは３
つのセグメントより成り、入Ｌ１及び出口セグメントは
一般的に入口及び出１−１面に垂直であり、中央セグメ
ントは−・般的に長い面６０，６０°に平行である。燃
料及び酸化剤チャンネル２６．２８は、しかしながら、
同じような形状を有する。チャンネル２６゜２８はまた
、米国特許第４，２７６．３５５号明細書に説明される
ように電解質と反応接触する流れ面積が変化するように
構成することもできる。

改質可能な燃料と水蒸気の混合物は、改質及び冷却通路
入【」７４を介して導入され、改質及び冷却通路４４を
流れて、層状体１０から改質及び冷却通路出口アロを介
して排出される。冷却通路４４は好ましくは、米国特許
第４，２９２，３７９号明細書に記載されるように一様
でない冷却を与えるように構成する。改質された燃料は
、Ｌ述したように燃料人１１６６へ送られて燃料として
使用される。

改質ＩＩ）能な燃料と水蒸気の混合物は、改質１可能燃
料及び水蒸気混合物マニホルド８０により改質及び冷却
通路人ロア４へ送られ、また改質及び冷却通路出口アロ
からの燃料は、改質燃料マニホルド８２へ流れる。この
改質さ−れた燃料は、例えばダクト８４により燃料入口
マニホルド８６へ送られ、そのマニホルドは燃料人【１
６６へ燃＊；ｌを供給する。あるいは、改質された燃料
を燃料入１１マニホルド８６へ送る前にシフトコンバー
タ８８のよ６うな水素の濃度を増加する手段を通過させ
ることもてきる。

同様なマニホルドを、消耗燃料出口マニホルド９０．酸
化剤入口マニホルド９２．及び酸化剤出口マニホルド９
４として用いることもてきる。

第４及び５図は、異なる形状を持つ層状体１０の変形例
を示す。この例では層状体１０は長方形である。更に、
燃料及び酸化剤マニホルドは面全体には設けられず、２
つの対向する面６１の各々の中間の位置に設けられる。

従って、改質可能な燃料と水素の混合物は、改質可能燃
料及び水素混合物マニホルド８０により改質及び冷却通
路人ロア４へ送り込まれ、また改質及び冷却通路出口ア
ロからの改質された燃料は改質燃料マニホルド８．２−
１巡れる。この改質された燃ネ゛Ｉは、例えばダクト８
４を介して、゛燃料入ＩＩ　６６−、通じる燃料人１１
マニホルド８６へ送られる。あるいは、改質された燃料
を燃料人１コマニホルド８６へ送る前にシフトコン／ヘ
ータ８８のような水素濃度を増加する手段を通すように
してもよい。

同様なマニホルドを、消耗燃料出口マニホルド９０．酸
化剤入口マニホルド９２及び酸°化剤出１−１マニホル
ド９４として用いてもよい。

本発明は、燃料電池の動作温度レベルが炭化水素撚ｔ’
ｔの改質に実際的な温度範囲にある、燃料電池と改質１
１丁能な炭化水素燃料のいかなる組合せにも用いること
ができる。その組合せの−・例としては、溶融度酸塩燃
お］電池及びメタンがある。溶融炭酪塩燃料電池の好ま
しい動作温度レベルは、６００　’Ｏ乃至７００°Ｃの
範囲にあり、これは触媒を用いる水蒸気によるメタンの
改質に適当な温度である。

【図面の簡単な説明】 第１図は、主要構成要素を示す燃料電池層状体の展開斜
視図；第２図は、六角形の燃料電池層状体の斜視図；第
３図は、六角形燃料電池層状体の概略的平面図であり封
止マニホル、ド装置を示す図；第４図は、長方形燃料電
池層状体の概略的平面図であり封止マニホルド装置を示
す図；第５図は、長方形燃料電池層状体の斜視図である
。 １２、、、燃料電池 １４、、、バイポーラプレー１・ １６、、、電解質 １８、、、電極 ２６、、、燃料チャンネル ２８、、、醇化剤チャンネル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の電気的に接続した燃料電池と所定の燃ネ゛（
   ゛重油の間に設けた少なくともひとつの改質及び冷却モ
   ジュールとより成り、前記燃料電池と冷却モジュールは
   複数対の対向周面を持つ多角形の横断面を有する層状体
   に構成され、前記燃料電池の各々は一対のバイポーラプ
   レートの間に設けた電解質を有し、前−己バ・イボーラ
   プレ−１・は前記電解質と反応連通関係で酸化剤を移送
   する酸化剤チャンネルと前記電解質と反応連通関係で燃
   料を移送する燃ネ゛１チャンネルを画定し、前記燃料及
   び酪化剤チャンネルの各々は前記多角形のひとつの周面
   に設けた人１１とその対向周面に設けた出１］１を有し
   、前記改質及び冷却モジュールは前記多角形のひとつの
   周面に設けた入口とその対向周面に設けた出口を持つ通
   路を有し、導管１段が前記通路の出口を前記燃料チャン
   ネルの入口に接続することを特徴とする電気化学的燃料
   電池装置。 ２、前記層”状体の周面にそれぞれ封止した複数のコン
   ディツト構造は、各燃料チャンネル入「１に共通な入【
   」マニホルド、各燃料チャンネル出口に共通な出口マニ
   ホルド、各酸化剤チャン、ネル入口に共通な入ロマニホ
   ル１ζ、各酸化剤チャン゛ネル出口に共通な出口マニホ
   ルド、各改質及び冷却通路入１．１に共通な入１１マニ
   ホルド、各冷却通路用１−１に共通な出「１マニホルド
   を構成し、前記導管手段は前記改質及び冷却通路用１」
   マニホルドを前記燃料チャンネル人１コマニホルドに接
   続するダクトより成ることを特徴とする前記第１項に記
   載した燃料電池装置。 ３、前記多角形は６つの周面と６つのコーナーを有する
   六角形であり、前記マニホルドの各々は前記６つの周面
   のそれぞれに封止されることを特徴とする前記第２項記
   載の燃料電池装置。 ４、各マニホルドは、それぞれの周面に前記コーナにお
   いて月止されることを！ｌ−１＋徴とする前記第３項記
   載の燃料電池装置。 ５、前記多角形は４つに周面と４つのコーナーをイ」す
   る長方形であり、前記冷却通路人Ｖ−１及び出１１マニ
   ホルドはそれぞれ対向する周面に月止され、前記燃料チ
   ャンネル人１」マニホルドは前記酸化剤チャンネル人「
   −１マニポルドと回し周面に封止されることを特徴とす
   る前記第２Ｊ１′１記載の燃料電池装置。 ６、前記冷却通路人１１及び出「１マニホルドは前記そ
   れぞれの周面に前記コーナーにおいて４４７１トされ、
   前記燃料チャンネル及び酸化剤チャンネルマニホルドの
   各々は前記それぞれの周面にひとつのコーナーとそれぞ
   れの周面に沿う中間のイ１”を置で」４■止されること
   を特徴とする前記第５項記載の燃料、莫池装置。 ７、前記多角形は９０度の２つのコーナーを有する六角
   形であることを４１Ｆ徴とする前記第１．２．３又は４
   項記載の燃料電池装置。 ８、′電気的に接続される複数の燃料電池とＪガ冗゛の
   燃料電池の間に設けた改質及び冷Ｊｉｌｌモジュールと
   より成り、［ｉａ記燃料電池の改質及び冷却モジュール
   は３対の実質的に・１１９行な対向周面を持つ六角■の
   横断面をイＪする層状体に構成され、前記燃料電池の各
   々は一対の／へイボ−ラブレートの間に設けた電解質を
   有し、前記バイポーラプレートは酸化剤チャンネルと燃
   料チャンネルを画定し、前記醇化剤チャンネルは前記３
   対のうちのひとつの対のひとつの周面に設けた人１１と
   それに対向する面に設けた出口を有し、前記燃料チャン
   ネルは前記３対のうちの他にひとつ１，０）面に設けた
   人口とその対向周面に設けた出「−１を有し、ｍ記改質
   及び冷却モジュールは前記対のひとつの面に設けた入（
   −１とその対向周面に設けた出口を持つ冷却通路を画定
   し、導管手段が前記冷却通路出口を前記燃料チャンネル
   人口に接続することを特徴とする電気化学的燃創ｌ装置
   。 ９、前記六角形は、９０度の２つにコーナーを有するこ
   −とを特徴とする前記第８項記載の燃料電池装置。 １０、前記醇化剤チャンネルは３つのセグメントより成
   り、第１のセグメントは前記酸化割入１１の面に実質的
   に垂直であり、第２のセグメントは前記冷却通路の面に
   実質的に平行であり、第３のセグメントは前記酸化削出
   「１の面に実質的に！■直であることを特徴とする前記
   第８又は９項記載の燃料電池装置。 １１、前記燃料チャンネルは３つのセグメントより成り
   、第Ｉのセグメントは前記燃料入Ｕ１の面に一般的に垂
   直であり、第２のセグメントは前記冷却通路の面に一般
   的に平１行であり、第３のセグメントは前記燃料用１１
   の面に−・般的に垂直であることを特徴とする前記第８
   ．９又はｉｏ項記載の燃料電池装置。 １２、電気的に接続した複数の燃料電池と所定の燃料電
   −補の間に設けた改質及び冷却モジュールとより成り、
   前記燃料電池とモジュールは実質的に平行な２対の対向
   層ｍ１を持つ長方形の横断面を有する層状体番こ構成さ
   れ、前記燃ネ；１電池の各々は−・対の７＜イボ−ラブ
   レートの間に設けた電解質を有し、前記／くイポーラプ
   レ−１・は酸化剤チャンネルと燃才′］チャンネルを画
   定し、前記酪′化剤及び燃許１チャンネルの各々は入１
   コ及び出１−１を有し、１１１ｊ記酸化剤入口と前記燃
   料１１Ｂ　＋：＋は前記周伯ｊのひとつにおいてマニホ
   ルドシー１・しこより０１ｊ４己１！４面にシｆ）って
   離隔して位置され、前記酸イヒハ１１１．１．＋口と前
   記燃料入口はその対向周面しこおＩ７１でマニホルドシ
   ー１・によりその周面番こ著）つて＃隔して位置され、
   前記マニホルドシー１・番こ１に１連して前記周面に設
   けたマニホル）ζ゛ｊよｊ）ｕ記耐イヒ剤入口に共通な
   マニホルドと前記酸イヒ斉ｉ　ｌｉｔ　ｎに共通なマニ
   ホルドと前記燃料入１−１番こノ（通なマニホルドと前
   記燃料用１゛１しこ共通なマニホルドとを含み、前記改
   質及び冷却モジュ−ＪＬ／　（よ酪化剤マニホルドまた
   は燃料マニホＪし１２′を含まない前記周面のひとつ（
   こ入口をその対＋＃＋　Ｊｍ面に出１：１を治する通路
   を画定し、また酸１ヒ剤マニホルドまたは燃料マニホル
   ドを含まない前記周面の各々にはマニホル１；が封止さ
   れ、前記マニホルドのうちひとつは前記冷却通路の１）
   １ｊ記入１」に共通であり、前記マニホルドのうちの他
   め゛ひとっは前記冷却通路の前記用「１に共通であり、
   前記冷却通路出「１マニホルドを前記燃料チャンネル人
   ［Ｊマニホルドに接続するダクトを具備して成ることを
   特徴とする電気化学的燃料電池装置。 １３、前記燃料チャンネルは３つのセグメントよ′り成
   り、第１のセグメントは前記燃料入１１チャンネルが設
   けられる前記周面に実質的に平行であり、クロスオーバ
   ーセグメントは前記第１のセグメントに実質的に垂直で
   あり、第３のセグメントは前記のセグメントに実質的に
   平行であることを特徴とする前記第１２項記載の燃料電
   池装置。 １４、前記クロスオーバーセグメンｉ・の横断面積は、
   前記能のセグメントの何ずれの横断面積よりも大きいこ
   とを特徴とする前記第１３項記載の燃料電池装置。 １５、酸化剤チャンネルは３つのセグメンＩ・より成り
   、第１のセグメンＩ・は前記酸化剤入口チャンネルを設
   けた前記周面に実質的に平行であり、クロスオーバーセ
   グメントは前記第１のセグメントに実質的に垂１１．＋
   であり、ｆ５３のセグメントは前記第１のセグメントに
   実質的に平行であることを特徴とする前記第１２．１３
   または１４項記載の燃料電池装置。 １６、電気的に接続した複数の燃料電池と所定の燃料電
   池の間に設けた少なくともひとつの改質及び冷却モジュ
   ールとより成り、前記燃料電池及び冷却モジュールは複
   数の対の対向周面を持つ多角形の横断面を有する層状体
   に構成され、前記燃料電池の各々は一対のバイポーラプ
   レートの間に設けた電解質を有し、前記バイポーラプレ
   ートは前記電解質と反応連通関係で酸化剤を移送する酸
   化剤チャンネルと前記電解質と反応連通関係で燃料を移
   送する燃料チャンネルを画定し、前記燃料及び酸化剤チ
   ャンネルの各々は前記多角形のひとつの周面に設けた入
   目とその対向周面に設けた出１を有し、前記改質及び冷
   却モジュールは前記多角形のひとつの周面に設けた入１
   コとその対向周面に設けた出口を持つ通路を有１２、更
   に燃料の化学的処理を行なう燃料処理手段と、前記通路
   を前記処理手段へ接続する４’ｔｊ＋一手段と、前記処
   理手段と前記燃ｔ’ｔチャジネル人１１に接続する別の
   導管手段を具備することを特徴とする前記化学的燃料電
   池装置。 １７、電気的に接続した複数の燃ネ′Ｉ電池と所定の燃
   料電池の間に設けた改質及び冷却モジュールとより成り
   、前記燃料電池及びモジュールは実質的に平行な２対の
   対向周面を持つ多角形の横断面を有する層状体に構成さ
   れ、前記燃料電気の各々は−・対のバイポーラプレート
   の間に設けた電解質を有し、前記バイポーラプレートは
   酸化剤チャンネルと燃料チャンネルを画定し、前記酸化
   剤及び燃料チャンネルの各々は入（コ及び出口を有し、
   前記酸化剤入口及び前記燃料出口は前記周面のひとつに
   おいてマニホルドシートにより前記周面に沿って離隔し
   て設けられ、前記酸化剤出口及び燃料入口はその対向周
   面においてマニホルドシートによりその対向周面に沿っ
   て離隔して設けられ、前記セニホルドシートに関連して
   前記周面に設けたマニホルドは、前記酸化割入１１に共
   通なマニホルドと、前記酸化剤出口に共通なマニホルド
   と、前記燃料入］コに共通なマニホルドと、前記燃料出
   口に共通なマニホルドとを含み、前記改質及び冷却モジ
   ュールは酸化剤マニホルドまたは燃料マニホルドを含ま
   ない前記周面のひとつに入１コをその対向周面に出口を
   有する通路を画定し、マニホルドは酸化剤マニホルドま
   たは燃料マニホルドを含まない前記周面の各々に封止さ
   れ、前記マニホルドのひとつは前記冷却通路の前記入口
   に共通であり、前記マニホルドの他のひとつは前記冷却
   通路の前記用ＩＪに共通であり、燃料の化学的処理を行
   なう燃料処理手段と、前記通路を前記処理手段に接続す
   る導管手段と、前記処理手段を前記燃料チャンネル人口
   に接続する別の導管手段とより成ることを特徴とする電
   気化学的燃料装置。 １８、電気的に接続した複数の燃料電池と所定の燃ネ′
   １電池の間に設けた改質及び冷却モジュールとより成り
   、前記燃料電池及びモジュールは実質的にｉｌｚ行な２
   対の対向周面を持つ長方形の横断面を有する層状体に構
   成され、前記燃料電池の各々は一対のバイポーラプレー
   トの間に設けた電解質を有し、前記バイポーラプレート
   は酸化剤チャンネルと燃料チャンネルを構成し、前記酸
   化剤及び燃料チャンネルの各々は入口及び出口を有し、
   前記酸化割入１．１及び前記燃料入１」は前記周面のひ
   とつにおいてマニホルドシートにより前記周面に沿い離
   隔して設けられ、前記マニホルドシートに関連して前記
   周面に設けたマニホルドは、前記酸化剤入口に共通なマ
   ニホルドと、前記酸化削出［」に共通なマニホルドと、
   前記燃料入１コに共通なマニホルドと、前記燃料出口に
   共通なマニホルドを含み、前記改質及び冷却モジュール
   は酸化剤マニホルドまはた燃料マニホルドを含まない前
   記ひとつの周面に設けた入口とその対向周面に設けた出
   口と醇化剤マニホルドまたは燃料マニホルドを含まない
   前記周面の各々に封止したマニホルドを有する通路を画
   定し、前記マニホルドのひとつは前記冷却通路の前記入
   ［，１に共通であり、前記マニホルドの他のひとつは前
   記冷却通路の前記出口に共通であり、前記冷却通路出１
   コマニホルドを前記燃料チャンネル入「１マニホルドに
   接続するダク゛Ｉ・を具備して成ることを特徴とする電
   気化学的燃料電池装置。 １９、前記燃料チャンネルは３つのセグメン）・より成
   り、第１セグメンｉ・は前記燃料人「、１チヤンネルを
   形成した前記周面に実質的に平行であり、クロスオーバ
   ーセグメン）・は前記第１セグメンＩ・に実質的に垂直
   で、あり、第３〜 のセグメンＩ・は前記第１セグメントに平行であること
   を＃！ｒ徴とする前記第１８項記載の燃才１゛屯池装置
   。 ２０　、Ｉｊｌ　記クロスオーバーセグメントの横断面
   積は、前記化のセグメントの何づれの横断面積より大き
   いことを特徴とする前記第１９項記載の燃料電池装置。 ２１、前記醇化剤チャンネルは３つのセグメントより成
   り、第１のセグメントは前記酸化割入１−１チャンネル
   を設けた前記周面に実質的に・１１行であり、クロスオ
   ーバーセグメントは前記第１セグメントに実質的に垂直
   であり、第３のセグメントは前記第１のセグメントに実
   質的に平行であることを特徴とする前記第１８．１９ま
   たは２０項記載の燃料電池装置。 ↓・人Ｔ−余　　リ ２２、電気的に接続した複数の燃料電池と所定の燃料電
   池の間に設けた改質及び冷却モジュールとより成り、前
   記燃料電池及モジュールは実質的な平行な２対の対向周
   面を持つ長方形の横断面を有する層状体に構成され１、
   前記燃料電池の各々は−・対のバイポーラプレートの間
   に設けた電解質を有し、前記バイポーラプレートは酸化
   剤チャンネルと燃料チャンネルを画定し、前記酸化剤及
   び燃料チャンネルの各々は入口及び出口を有し、前記醇
   化割入Ｌ１及び前記燃料入口は前記周面のひとつにおい
   てマニホルドシートにより前記周面に沿ひ離隔されて設
   けられ、前記燃料出１コは前記対向周面においてマニホ
   ルドシートによりその対向周面に沿ひ離隔して形成され
   、前記マニホルドシートに関連して前記周面に設けたマ
   ニホルドは前記酸化割入１１に共通なマニホルドと、前
   記醇化削出「」に共通なマニホルドを前記燃料入１１に
   共通なマニホルドと前記燃料出１」に共通なマニホルド
   とを含み、前記改質及び冷却モジュールは酸化剤マニホ
   ルドを含まない前記周面のひとつに入口をその対向周面
   に出口を酸化剤マニホルドをまたは燃才゛１マニホルド
   を含まない前記周面の各々１こ封止したマニホルドを有
   する通路を画定し、前記マニホルドのひとつは前記冷却
   通路の前記入口に共通であり、前記マニホルドの他のひ
   とつは前記冷却通路の前記出口に共通であり、燃料の化
   学的処理を行なう燃；ｌ［処理手段と、前記通路を前記
   処理手段に接続する導管手段と、前記処理手段を前記燃
   料チャンネル入１−１に接続する別の導管手段を具備し
   て成ることを特徴とする電気化学的燃料電池装置。