JPH09161828A

JPH09161828A - 燃料電池

Info

Publication number: JPH09161828A
Application number: JP7325974A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Yoshimoto; 保則吉本; Tadatsugu Ogawa; 忠継小川; Keigo Miyai; 恵吾宮井; Tomotoshi Ikenaga; 友俊池永; Kunihiro Nakato; 邦弘中藤; Nobuyoshi Nishizawa; 信好西沢
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-12-14
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 1997-06-20
Anticipated expiration: 2015-12-14
Also published as: JP3691141B2

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料電池を大型化、複雑化することなく、各
セルへのアノードガスの均一分配性に優れ、発電効率の
向上を図ることが可能な燃料電池を提供することを目的
とする。【解決手段】水素分配マニホールド４０の凹部４３内
には仕切り板５１が取り付けられ、該凹部４３内が電池
スタック３０の上面３７側の第１空間と、水素導入口４
４を含む第２空間とに区画されている。仕切り板５１
は、凹部４３の縦横内寸と同じ縦横外寸の薄板からな
り、主面全体にわたって４個の貫通孔５４が均一に開設
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池に関し、
特に外部マニホールドを用いた燃料電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池は、電解質層を介してアノード
とカソードが配されたセルと、両面にアノードガスチャ
ンネル及びカソードガスチャンネルがそれぞれ形成され
たセパレータ板とを交互に所定枚数積層して組み立てら
れた電池スタックに、アノードガス（水素リッチな燃料
ガス）及びカソードガス（空気等の酸化剤ガス）がそれ
ぞれ供給されるようになっており、そのアノードガスと
カソードガスが電気化学反応する際の化学エネルギーを
電気エネルギーとして取り出すことにより、外部に電力
を供給するものである。中でも、小寸法のセルを積層さ
せた小型の電池スタックを備えた燃料電池は、可搬性に
優れており、屋外における土木建築工事用電源や屋内で
の非常用電源として注目されている。

【０００３】電池スタックには、アノードガスをアノー
ドガスチャンネルに分配したりアノードガスチャンネル
から回収するためにアノードガス分配マニホールドやア
ノードガス回収マニホールドが設けられている。このよ
うなマニホールドは、電池スタックのアノードガスチャ
ンネルの端部開口が露出した表面をカバーする蓋状の外
部マニホールドと、電池スタックの内部に貫通孔や溝を
形成した内部マニホールドとに分類されている。そし
て、外部マニホールドは、内部マニホールドに比べて構
造が簡単であり、小型の電池スタックにも作業性よく取
り付けることができるため、小型の燃料電池においても
多く用いられている。

【０００４】ところで、アノードガス分配用の外部マニ
ホールドには、アノードガス入口部が設けられ、そこに
アノードガスの配管が連結されるが、燃料電池をできる
だけコンパクトにするため、通常、このアノードガス入
口部は、外部マニホールドの外周部の側面に設けられ、
アノードガスの配管が外部マニホールドの主表面の外側
に出ないような構造となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな外部マニホールドを用いた燃料電池では、外部マニ
ホールドに取り込まれたアノードガスは、その多くはア
ノードガス入口部の近傍に位置しているセルに供給さ
れ、アノードガス入口部から遠くに位置しているセルに
はあまり供給されず、そのため、電池スタックにおいて
各セルに対するアノードガスの分配供給が不均一となる
状態が生じていた。

【０００６】そして、アノードガス供給量の少ないセ
ル、即ち、アノードガス入口部から遠くに位置している
セルでは、所定の発電電圧が得られず、その結果、高い
発電効率が得られないという問題があった。このような
問題は、特に、アノードガスの流量が少ない場合、即
ち、燃料電池が低負荷で運転される場合や、アノードガ
スの利用率が高い状態で運転される場合において顕著に
現れていた。

【０００７】このような問題に対して、例えば、アノー
ドガス分配マニホールドにおけるアノードガス入口部の
位置をアノードガス分配マニホールドの上面に設けた
り、アノードガス分配マニホールドのアノードガス流通
空間内に、アノードガス流入用の分岐管を挿入したりし
て、アノードガス分配マニホールド内におけるアノード
ガスの吹き出し方向を工夫すれば、電池スタックの各セ
ルに対してある程度均一にアノードガスを分配供給する
ことは可能であり、上記の問題を解消することができる
と考えられるが、そのようにした場合には、アノードガ
ス分配マニホールドが嵩高くなったり、アノードガス入
口部からのアノードガスの配管の形状が複雑になったり
して製作に手間がかかり、製造コストも高くなってしま
う。

【０００８】特に、小型の燃料電池においては、外部マ
ニホールド内のガス流通空間も狭いため、外部マニホー
ルド内に上記のような分岐管を設けることは容易ではな
く、好ましい方法であるとは言えない。そこで、本発明
は上記問題点に鑑み、アノードガス分配用の外部マニホ
ールドを用いた燃料電池において、外部マニホールドの
アノードガス入口部の位置を移動させず、また、外部マ
ニホールド周辺の構造を複雑にすることなく、電池スタ
ックの各セルにアノードガスを均一に分配供給すること
が可能な燃料電池を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明においては、電解質層を介して
アノードとカソードが配されたセルと、両面にアノード
ガスチャンネル及びカソードガスチャンネルがそれぞれ
形成されたセパレータ板とを交互に複数枚積層した電池
スタックの前記アノードガスチャンネルのアノードガス
流入側端部開口が露出する表面に外部マニホールドが冠
着された燃料電池において、前記外部マニホールドは、
該外部マニホールドの内壁と電池スタック表面との間の
アノードガス流通空間に、アノードガス流通方向と交差
する方向に仕切り板が設置され、該アノードガス流通空
間が前記仕切り板によって、前記電池スタック表面側の
第１空間と、前記外部マニホールドへアノードガスを供
給するアノードガス入口部を含む第２空間と、に仕切ら
れていると共に、前記仕切り板の主面には、１個または
２個以上の貫通孔が開設され、該貫通孔を通じてアノー
ドガスが、前記第２空間から第１空間へ流通する構成で
あることを特徴としている。

【００１０】この燃料電池においては、アノードガス入
口部から取り入れられたアノードガスは、第２空間を通
って１個または２個以上の貫通孔から第１空間内に放出
されるが、貫通孔から放出されたアノードガスは、第１
の空間内を電池スタックに向かって進みながら広がって
いき、電池スタックの各アノードガスチャンネル内に入
り込む。

【００１１】ここで、貫通孔の位置あるいは仕切り板と
電池スタックとの間隔を適切に設定すれば、アノードガ
スチャンネル全体に均一にアノードガスを分散させるこ
とができるが、請求項１記載の燃料電池においては、仕
切り板における貫通孔の開設位置及びアノードガス分配
マニホールド内における仕切り板の取り付け位置を調節
するだけで、容易に適切な設定を行うことができる。

【００１２】また、従来と同様のアノードガス分配マニ
ホールドの空間内に、仕切り板を設けるだけでよいの
で、燃料電池の構成が簡単であり、その作製も比較的容
易である。また、請求項２記載の発明においては、前記
仕切り板は、２個以上の貫通孔が、該仕切り板の主面全
体にわたってほぼ均一となるように、分散して開設され
ていることを特徴としている。

【００１３】したがって、請求項２記載の発明によれ
ば、アノードガスは、均一に分散された２個以上の貫通
孔を通って第１空間内に導入されるので、それぞれのセ
ルに対するアノードガスの均一分配性をより効果的に図
ることができる。請求項３記載の発明においては、前記
外部マニホールドのアノードガス流通空間内における前
記仕切り板の設置位置は、前記電池スタックの体積Ｖと
前記第１空間の容積Ｑとの比Ｖ／Ｑが、１５以上４０以
下となるように、前記第１空間の容積Ｑを規定する位置
に選ばれていることを特徴としている。

【００１４】本研究者等は、これまで電池スタックの体
積Ｖと外部マニホールドの第１空間の容積Ｑとの比Ｖ／
Ｑを種々変化させた燃料電池を作製し、それぞれの燃料
電池について各セルの発電電圧を測定した結果、電池ス
タックの体積Ｖは外部マニホールドの第１空間の容積Ｑ
に対して１５倍以上４０倍以下であることが望ましく、
Ｖ／Ｑの値がこのような範囲となるようにアノードガス
分配マニホールド内に仕切り板を取り付けることによ
り、燃料電池の発電効率が良好となることがわかった。

【００１５】したがって、請求項３記載の発明によれ
ば、燃料電池は、電池スタックの体積Ｖと外部マニホー
ルドの第１空間の容積Ｑとの比Ｖ／Ｑが１５以上４０以
下となるように構成されているので、各セルに対するア
ノードガスの供給を均一にすることができ、燃料電池の
発電特性の向上を図ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の一例を
図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明
に係る燃料電池を搭載したポータブル燃料電池システム
の全体斜視図である。なお、説明の都合上、図面の左方
向をポータブル燃料電池システムの左方向とし、図面の
上方向をポータブル燃料電池システムの上方向としてい
る。

【００１７】ポータブル燃料電池システムは、図１に示
すように、筺体１の左側部空間１０１内に水素吸蔵合金
タンク２が収容され、中央空間１０３内に燃料電池３、
上部空間１０４内に空気供給ファン４及び制御装置５、
右側部空間１０２内に触媒燃焼器６がそれぞれ設置され
た構成をしている。また、筺体１の上部には、スリット
状の空気取入口１３が開設され、閉塞蓋１５には空気排
出口１４が開設されているが、筺体１には上蓋１６をか
ぶせることができ、ポータブル燃料電池システム非使用
時に、これらの空気取入口１３及び空気排出口１４から
筺体１内に空気が入り込まないようになっている。

【００１８】水素吸蔵合金タンク２は、一対の支柱２
１，２１の間に、例えば５本の水素吸蔵合金タンク単体
２２，…を横架させた構成であり、一方の支柱２１の上
端には、水素ガスの送出口となる水素送出カプラー２３
が設けられている。そして、水素送出カプラー２３と後
述する燃料電池３の水素導入口４４（図２を参照）とが
水素供給管２４によって連結され、燃料電池３へ水素ガ
スが送り込まれるようになっている。

【００１９】空気供給ファン４は、空気取入口１３から
筺体１内に空気を取り込むと共に、燃料電池３へ供給す
る働きをする。制御装置５は、例えば燃料電池３へ供給
する水素ガス流量の制御や、空気供給ファン４の送風量
の制御等、ポータブル燃料電池システムの運転に関する
種々の制御を司っている。

【００２０】触媒燃焼器６は、燃料電池３内に送り込ま
れた水素ガスで電気化学反応に供されなかった未反応水
素を触媒燃焼する働きをする。図２は、燃料電池３の分
解斜視図であり、図３は、図２のＸ−Ｘ線断面における
部分拡大図である。燃料電池３は、図２に示すように、
電池スタック３０の上面３７に水素分配マニホールド４
０を配設し、下面（図示せず）に水素回収マニホールド
４１を配設して組み立てられている。

【００２１】電池スタック３０は、リン酸が含浸された
電解質マトリックスの一方の側にアノード（図示せず）
を配し他方の側にカソード（図示せず）を配したセル３
１と、左右方向に複数本の空気チャンネル３３，…が、
上下方向に複数本の水素チャンネル３４，…がそれぞれ
形成されたセパレータ板３２とを交互に所定枚数（例え
ばセル３１を３０枚）前後方向に積層し、その両端を一
対のエンドプレート３５，３５で押さえて構成されてお
り、電池スタック３０の左側面３６及び右側面（図示せ
ず）には、空気チャンネル３３，…の端部開口が露出
し、電池スタック３０の上面３７及び下面（図示せず）
には、水素チャンネル３４，…の端部開口が露出してい
る。

【００２２】水素分配マニホールド４０は、例えば尿素
樹脂やメラミン樹脂等の耐熱性材料からなり、電池スタ
ック３０の上面３７と同じ縦横寸法をした板状部材の下
面中央部に、水素ガス流通空間となる凹部４３が穿設さ
れた構成をしている。そして、凹部４３内には、凹部４
３の底面４０ａと平行に仕切り板５１が取り付けられて
いる。なお、本実施形態においては、水素分配マニホー
ルド４０の外寸は、縦１３０ｍｍ×横１２０ｍｍ×高さ
２０ｍｍとしている。

【００２３】また、前記凹部４３の外周部４２の左側面
には、該外周部４２を水平方向に貫通して凹部４３と連
通された水素導入口４４が開設されており、水素導入口
４４と水素吸蔵合金タンク２の水素送出カプラー２３と
が水素供給管２４（図１参照）によって連結され、凹部
４３内に水素ガスが導入されるようになっている。仕切
り板５１は、水素分配マニホールド４０と同様の耐熱性
材料からなり、上記凹部４３の縦横内寸と同じ縦横外寸
をした板体の上面中央部に凹部５２が穿設されている。
そして、凹部５２の底面５１ａには、４つの貫通孔５
４，…が仕切り板５１を対角線方向に横切る線上に分散
して開設されている。なお、本実施形態においては、仕
切り板５１の高さＨ（図３参照）は５ｍｍとし、貫通孔
５４の直径は約３ｍｍとしている。

【００２４】また、前記凹部５２を囲む厚肉の外周土手
部５６の左側部分であって水素分配マニホールド４０の
水素導入口４４と対応する位置には、仕切り板５１を凹
部４３内に保持するための支持片５５がはめ込まれてい
る。この支持片５５の高さは、凹部４３の深さＩ（図２
参照）と同じに設定されている。したがって、水素分配
マニホールド４０を電池スタック３０に組み付けた状態
では、支持片５５の下端は電池スタック３０の上面３７
と接しており、仕切り板５１は、支持片５５で支持され
ることによって、外周土手部５６の上面と水素分配マニ
ホールド４０の凹部４３の底面４０ａとが接するように
なっている。また、支持片５５の上端面及び仕切り板５
１の外周土手部５６には切り欠き５３が形成されてお
り、水素導入口４４から凹部５２内に水素ガスが流入で
きるようになっている。

【００２５】なお、支持片５５は、水素導入口４４の、
凹部４３の側面４５側の開口下部を蔽っており、水素導
入口４４から水素ガスが直接電池スタック３０へ流れ込
まないようになっている。一方、水素回収マニホールド
４１は、上記の水素分配マニホールド４０と同じ大き
さ、同じ材質で構成されているが、水素回収マニホール
ド４１の凹部（図示せず）内には、仕切り板５１は取り
付けられていない。また、水素回収マニホールド４１の
一側端には水素排出口（図示せず）が開設されており、
この水素排出口に水素排出管（図示せず）を螺合して水
素回収マニホールド４１と触媒燃焼器６とを連結するこ
とにより、触媒燃焼器６内に未反応水素を導入させるよ
うになっている。

【００２６】上記構成の燃料電池３においては、水素分
配マニホールド４０内の水素ガス流通空間が、図３に示
すように、２つの空間６１及び６２に区画されている。
即ち、水素分配マニホールド４０の凹部４３の底面４０
ａと仕切り板５１の凹部５２の底面５１ａ及び側面５１
ｂで囲まれた第２空間６１、並びに水素分配マニホール
ド４０の凹部４３の側面４５と仕切り板５１の下面５８
と電池スタック３０の上面３７で囲まれた第１空間６２
である。そして、第２空間６１内の水素ガスは黒塗り矢
印Ｐで示すように、貫通孔５４，…を通って第１空間６
２内へ導入される。

【００２７】第１空間６２内では、水素ガスは、黒塗り
矢印Ｐで示すように、水平方向に広がりながら下方へ流
通し、各水素チャンネル３４，…に導入される。したが
って、仕切り板５１における貫通孔５４，…の開設位置
及び第１空間６２の高さＴを適切に設定すれば、電池ス
タック３０の上面３７の全体にほぼ均一に水素ガスを分
散させることができる。

【００２８】ここで、第１空間６２の高さＴの値は、水
素分配マニホールド４０の凹部４３の深さＩを変えなく
ても、仕切り板５１の厚みＨを変えることによって調節
することができる。また、貫通孔５４の個数や開設位置
についても、仕切り板５１の作製時に容易に調整するこ
とができるので、水素ガスを均一に分散させるための調
整が容易である。

【００２９】本実施形態においては、４つの貫通孔５
４，…は、仕切り板５１の対角線を４等分した位置に開
設されているが（図４（ａ）参照）、貫通孔５４の個数
が４つの場合は、このような位置に開設するのが望まし
い。また、第１空間６２の高さＴは、図３に示すよう
に、それぞれの貫通孔５４，…から放出された水素ガス
の流れが第１空間６２内の下方で十分に広がり、かつ、
互いにその流れが重なったりせず、凹部４３の側面４５
と衝突しないような値に設定することが、均一な水素ガ
スの分散を実現する上で望ましいと考えられる。

【００３０】なお、さらに良好な電池特性を得るために
は、電池スタック３０の体積Ｖと水素分配マニホールド
４０の第１空間６２の容積Ｑとの比Ｖ／Ｑを、１５以上
４０以下の範囲に設定するのがよいことが実験的に分か
っているが、本発明によれば、上述したように、水素分
配マニホールド４０はそのままで、仕切り板５１の厚み
Ｈを変化させるだけで、水素分配マニホールド４０にお
ける第１空間６２の深さＴを変化させることができ、そ
れに伴って、第１空間６２の容積Ｑを変化させることが
できる。

【００３１】したがって、電池スタック３０の体積Ｖが
変化した場合においても、電池スタック３０の体積Ｖと
水素分配マニホールド４０の第１空間６２の容積Ｑとの
比Ｖ／Ｑを、電池特性の向上に効果的な範囲（１５以上
４０以下）に容易に調節することができる。本発明の効
果を確かめるために、水素分配マニホールド４０の凹部
４３内に仕切り板を取り付けていない従来例の燃料電池
（Ｎｏ．１）、並びに、水素分配マニホールド４０の凹
部４３内に仕切り板５１、仕切り板７１、仕切り板８１
をそれぞれ取り付けた本発明例の燃料電池（Ｎｏ．４〜
Ｎｏ．２）を作製し、各セル３１，…の発電電圧を測定
した。

【００３２】なお、実験で用いた電池スタック３０はセ
ル３１（セル面積１９０ｃｍ²）を３０枚積層したもの
であり、電池運転温度を１００℃に設定し、アノードガ
スとして純水素ガスを用いて燃料利用率９０％、定格電
流値１９Ａとした。さらに、実験で用いた仕切り板５
１、仕切り板７１及び仕切り板８１は、すべて同じ大き
さであるが、それぞれ仕切り板に対する貫通孔の個数及
び開設位置が異なっており、以下のような形状をしてい
る。即ち、仕切り板５１は、図４（ａ）に示すように、
対角線の交点Ｇ１と端点Ｇ２とを結ぶ線分の中点に、そ
れぞれ直径約３ｍｍの貫通孔５４が開設されている。ま
た、仕切り板７１は、図４（ｂ）に示すように、対角線
の交点Ｇ１と端点Ｇ２とを結ぶ線分を六等分する位置で
交点Ｇ１寄りに、それぞれ直径約３ｍｍの貫通孔７２が
開設されている。また、仕切り板８１は、図４（ｃ）に
示すように、対角線の交点に直径約６ｍｍの貫通孔８２
が開設されている。

【００３３】

【表１】その結果を表１に示すが、表１における最低値は３０枚
のセル３１，…の各発電電圧での最低値を示したもので
ある。その結果、以下のことがわかる。負荷１００％
時、負荷５０％時いずれの場合においても、本発明例の
燃料電池Ｎｏ．２〜Ｎｏ．４は、従来例の燃料電池Ｎ
ｏ．１と比べて、発電電圧の平均値と最低値との差が小
さくなっている。これは、本発明例の燃料電池Ｎｏ．２
〜Ｎｏ．４においては、水素ガスの各セル３１，…への
分配が均一になされていることを示している。

【００３４】さらに、本発明例の燃料電池Ｎｏ．２〜Ｎ
ｏ．４は、従来例の燃料電池Ｎｏ．１と比べて発電電圧
の平均値自体も増大している。この結果も、本発明例の
燃料電池Ｎｏ．２〜Ｎｏ．４において、各セル３１，…
への水素ガスの分配が均一になされていることを裏付け
ている。また、従来例の燃料電池Ｎｏ．１では、負荷１
００％時に比べて負荷５０％時において発電電圧の平均
値と最低値の差が大きいことから、低負荷時に水素ガス
の分配が特に不均一となりやすいことがわかるが、本発
明例の燃料電池Ｎｏ．２〜Ｎｏ．４では、負荷５０％時
における発電電圧の最低値が従来例の燃料電池Ｎｏ．１
のそれと比べて４０〜５０ｍＶも増大しており、低負荷
時における水素ガスの均一分配性に大きな効果があるこ
とがわかる。

【００３５】さらに、本発明例の各燃料電池Ｎｏ．２〜
Ｎｏ．４を比較してみると、燃料電池Ｎｏ．４におい
て、セル３１，…の発電電圧の平均値が最大で、しかも
平均値と最低値との差が最小となり、最も水素ガスの均
一分配性に効果があった。また、２番目に水素ガスの均
一分配性に効果があるものは燃料電池Ｎｏ．３であり、
３番目は燃料電池Ｎｏ．２であった。このことから、仕
切り板に開設する貫通孔の個数は１個よりも複数個の方
がよく、しかも開設位置は仕切り板全体にわたった方が
水素ガスの均一分配性により効果的であることがわか
る。

【００３６】なお、本実施形態においては、仕切り板５
１，…に開設する貫通孔５４の個数を１個または４個と
したが、これに限られることはなく、仕切り板５１の大
きさや電池スタック３０の大きさ、水素ガスの流量やそ
の勢い等に基づいて、最適の効果が得られるように設定
すればよい。また、水素分配マニホールド４０の凹部４
３内に仕切り板５１を取り付ける際、凹部４３の底面４
０ａと仕切り板５１の外周土手部５６との間を、例えば
フッ素ゴム等の耐熱性、耐化学薬品性に優れた材料を用
いてパッキングすることも可能である。

【００３７】さらに、仕切り板を、複数個の貫通孔が開
設された平面状薄板によって構成し、その端縁部と水素
分配マニホールド４０の凹部４３の側面４５とを例えば
溶接等により固着しても、仕切り板を凹部４３内に保持
させることができ、水素分配マニホールド４０内の水素
ガスの流通空間を第１空間と第２空間に区画することが
できるので、その場合にも同様の効果を奏する。

【００３８】また、本実施形態においては、リン酸型燃
料電池を用いたが、これに限られることはなく、例え
ば、固体高分子型燃料電池であってもよいし、ポータブ
ル電源用の小型の燃料電池に限らず、外部マニホールド
方式の燃料電池であれば、一般的に適用することができ
る。

【００３９】

【発明の効果】上述のように、請求項１記載の発明によ
れば、アノードガス分配マニホールド自体の設計は変更
することなしに、アノードガス分配マニホールドの中に
仕切り板を取り付けるだけで、アノードガスの分配を均
一化することができる。しかも、仕切り板の作製を比較
的容易に行うことができ、構成が簡単であるため、小型
の燃料電池の場合でも容易に作製することができる。そ
して、アノードガスの分配を均一にすることによって、
燃料電池としての発電特性を向上させることができる。
また、電池スタックにおける各セルの発電電圧のばらつ
きを抑えることができるので、一部のセルが他のセルに
比べて早く劣化したりするのを防ぐことができ、燃料電
池の寿命特性の向上にもつながり、経済的な効果が大き
い。さらに、１つの形状の外部マニホールドを複数の電
池スタックに併用することも可能である。

【００４０】その上、請求項２記載の発明によれば、仕
切り板には２個以上の貫通孔が均一に分散して開設され
ている。したがって、アノードガスはより均一に各セル
へ分配供給されるため、より効果的に燃料電池の発電特
性を向上させることが可能である。また、請求項３記載
の発明によれば、さらに、燃料電池の発電特性を優れた
ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るポータブル燃料電池システムの全
体斜視図である。

【図２】本発明に係る燃料電池の分解斜視図である。

【図３】図３のＸ−Ｘ線断面における部分拡大図であ
る。

【図４】（ａ）仕切り板５１の斜視図である。（ｂ）仕
切り板７１の斜視図である。（ｃ）仕切り板８１の斜視
図である。

【符号の説明】

３燃料電池３０電池スタック３１セル３２セパレータ板３３空気チャンネル３４水素チャンネル４０水素分配マニホールド４１水素回収マニホールド４４水素導入口５１仕切り板５４貫通孔６１第２空間６２第１空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池永友俊大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者中藤邦弘大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者西沢信好大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解質層を介してアノードとカソードが
配されたセルと、両面にアノードガスチャンネル及びカ
ソードガスチャンネルがそれぞれ形成されたセパレータ
板とを交互に複数枚積層した電池スタックの前記アノー
ドガスチャンネルのアノードガス流入側端部開口が露出
する表面に外部マニホールドが冠着された燃料電池にお
いて、前記外部マニホールドは、該外部マニホールドの内壁と電池スタック表面との間の
アノードガス流通空間に、アノードガス流通方向と交差
する方向に仕切り板が設置され、該アノードガス流通空
間が前記仕切り板によって、前記電池スタック表面側の第１空間と、前記外部マニホールドへアノードガスを供給するアノー
ドガス入口部を含む第２空間とに仕切られていると共
に、前記仕切り板の主面には、１個または２個以上の貫通孔が開設され、該貫通孔を通
じてアノードガスが、前記第２空間から第１空間へ流通
する構成であることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】前記仕切り板には、２個以上の貫通孔が、該仕切り板の主面全体にわたって
ほぼ均一となるように、分散して開設されていることを
特徴とする請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】前記外部マニホールドのアノードガス流
通空間内における前記仕切り板の設置位置は、前記電池スタックの体積Ｖと前記第１空間の容積Ｑとの
比Ｖ／Ｑが、１５以上４０以下となるように、前記第１空間の容積Ｑを規定する位置に選ばれているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池。