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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022043608
(43)【公開日】2022-03-16
(54)【発明の名称】燃料電池
(51)【国際特許分類】
H01M 8/0258 20160101AFI20220309BHJP
H01M 8/1009 20160101ALI20220309BHJP
H01M 8/02 20160101ALI20220309BHJP
H01M 8/04746 20160101ALI20220309BHJP
H01M 8/2465 20160101ALI20220309BHJP
H01M 8/10 20160101ALN20220309BHJP
【ＦＩ】
H01M8/0258
H01M8/1009
H01M8/02
H01M8/04746
H01M8/2465
H01M8/10 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020148969
(22)【出願日】2020-09-04
(71)【出願人】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(74)【代理人】
【識別番号】110000648
【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】110000604
【氏名又は名称】特許業務法人 共立
(71)【出願人】
【識別番号】504160781
【氏名又は名称】国立大学法人金沢大学
(74)【代理人】
【識別番号】110000604
【氏名又は名称】特許業務法人 共立
(72)【発明者】
【氏名】辻口 拓也
(72)【発明者】
【氏名】武田 恭英
(72)【発明者】
【氏名】中井 基生
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 利幸
(72)【発明者】
【氏名】久保 厚
(72)【発明者】
【氏名】古橋 資丈
(72)【発明者】
【氏名】仲曽根 歩
(72)【発明者】
【氏名】中根 淳志
(72)【発明者】
【氏名】阿知波 文高
【テーマコード（参考）】
5H126
5H127
【Ｆターム（参考）】
5H126AA02
5H126AA08
5H126AA10
5H126AA15
5H126AA22
5H126AA24
5H126BB06
5H126DD02
5H126DD05
5H126FF04
5H127AA06
5H127AC15
5H127BA01
5H127BA03
5H127BA21
5H127BA57
5H127BB02
5H127BB12
5H127BB37
(57)【要約】
【課題】電極反応に伴って発生した気体反応物を効率よく外部に排出することができる燃料電池を提供すること。
【解決手段】燃料電池は、ＭＥＡ４０における電極反応に伴ってアノード電極にて発生する気体反応物である二酸化炭素（ＣＯ２）等を選択的に透過させることにより、二酸化炭素（ＣＯ２）等を液体燃料であるギ酸から分離する透過膜５２を備える。又、燃料電池は、カソード側セパレータ２０に形成された排出路２８を備える。排出路２８は、透過膜５２によってアノード側セパレータ１０の燃料供給流路１１に対して気密的に区画されており、ＭＥＡ４０にて電極反応が生じている状態で加圧された加圧流体である空気が流れることにより、透過膜５２を透過した二酸化炭素（ＣＯ２）等を外部に排出する。
【選択図】図１１
【解決手段】燃料電池は、ＭＥＡ４０における電極反応に伴ってアノード電極にて発生する気体反応物である二酸化炭素（ＣＯ２）等を選択的に透過させることにより、二酸化炭素（ＣＯ２）等を液体燃料であるギ酸から分離する透過膜５２を備える。又、燃料電池は、カソード側セパレータ２０に形成された排出路２８を備える。排出路２８は、透過膜５２によってアノード側セパレータ１０の燃料供給流路１１に対して気密的に区画されており、ＭＥＡ４０にて電極反応が生じている状態で加圧された加圧流体である空気が流れることにより、透過膜５２を透過した二酸化炭素（ＣＯ２）等を外部に排出する。
【選択図】図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電解質膜、アノード電極及びカソード電極を有する電極構造体と、
前記アノード電極に液体燃料を供給する燃料供給流路を有するアノード側セパレータと、
前記カソード電極に酸化剤を供給する酸化剤供給流路を有するカソード側セパレータと、を備え、
一対の前記アノード側セパレータ及び前記カソード側セパレータの間に前記電極構造体が配置された単セルを形成し、前記電極構造体における電極反応によって発電する燃料電池であって、
前記電極反応に伴って前記アノード電極にて発生する気体反応物を選択的に透過させることにより、前記気体反応物を前記液体燃料から分離する透過膜と、
前記透過膜によって前記燃料供給流路に対して気密的に区画されており、前記電極構造体にて前記電極反応が生じている状態で流体が流れることにより、前記透過膜を透過した前記気体反応物を外部に排出する排出路と、
を備えた、燃料電池。
前記アノード電極に液体燃料を供給する燃料供給流路を有するアノード側セパレータと、
前記カソード電極に酸化剤を供給する酸化剤供給流路を有するカソード側セパレータと、を備え、
一対の前記アノード側セパレータ及び前記カソード側セパレータの間に前記電極構造体が配置された単セルを形成し、前記電極構造体における電極反応によって発電する燃料電池であって、
前記電極反応に伴って前記アノード電極にて発生する気体反応物を選択的に透過させることにより、前記気体反応物を前記液体燃料から分離する透過膜と、
前記透過膜によって前記燃料供給流路に対して気密的に区画されており、前記電極構造体にて前記電極反応が生じている状態で流体が流れることにより、前記透過膜を透過した前記気体反応物を外部に排出する排出路と、
を備えた、燃料電池。
【請求項2】
前記排出路の内部の圧力は、前記流体が加圧された加圧流体として流れることにより、前記透過膜によって区画された前記燃料供給流路の内部の圧力に比べて小さい、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項3】
前記排出路は、前記酸化剤供給流路に供給される前記酸化剤、又は、前記燃料供給流路に供給される前記液体燃料から分岐した前記酸化剤又は前記液体燃料が流れる、請求項１又は２に記載の燃料電池。
【請求項4】
前記透過膜は、前記液体燃料の透過を阻止する一方で、前記気体反応物のみを透過させる多孔質膜である、請求項１－３の何れか一項に記載の燃料電池。
【請求項5】
前記透過膜及び前記排出路は、前記アノード側セパレータに形成された前記燃料供給流路に対して鉛直方向にて上方に配置される、請求項１－４の何れか一項に記載の燃料電池。
【請求項6】
前記単セルは複数積層されて燃料電池スタックを形成するものであり、
前記燃料電池スタックが、鉛直方向にて隣接する前記単セルの間に前記透過膜を配置した状態で形成された場合において、
隣接する前記単セルのうち、鉛直方向にて上方の前記単セルの前記カソード側セパレータは、前記透過膜を介して、鉛直方向にて下方の前記単セルの前記アノード側セパレータと隣接しており、
前記排出路は、
前記カソード電極に対向して前記酸化剤供給流路が形成される前記カソード側セパレータの一面側に対して、前記カソード側セパレータの前記透過膜に対向する他面側に形成される、請求項１－５の何れか一項に記載の燃料電池。
前記燃料電池スタックが、鉛直方向にて隣接する前記単セルの間に前記透過膜を配置した状態で形成された場合において、
隣接する前記単セルのうち、鉛直方向にて上方の前記単セルの前記カソード側セパレータは、前記透過膜を介して、鉛直方向にて下方の前記単セルの前記アノード側セパレータと隣接しており、
前記排出路は、
前記カソード電極に対向して前記酸化剤供給流路が形成される前記カソード側セパレータの一面側に対して、前記カソード側セパレータの前記透過膜に対向する他面側に形成される、請求項１－５の何れか一項に記載の燃料電池。
【請求項7】
前記アノード電極に供給される前記液体燃料は、ギ酸（ＨＣＯＯＨ）である、請求項１－６の何れか一項に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、燃料電池に関する。
【背景技術】
【0002】
燃料電池、特に、固体高分子型燃料電池は、一般に、電解質膜の一面側に形成されたアノード電極と、他面側に形成されたカソード電極とからなる電極構造体を備えている。そして、固体高分子型燃料電池においては、アノード電極に燃料が供給され且つカソード電極に酸化剤が外部から供給されることにより、電極構造体にて電極反応が生じて発電される。
【0003】
近年、アノード電極に供給される燃料として、メタノールやギ酸等の液体燃料を直接用いる直接型の燃料電池が開発されている。液体燃料を用いる場合、水素ガスを燃料として用いる場合に比べて、取り扱いが容易であり、体積当たりのエネルギー密度が高く、極めて有用である。
【0004】
しかし、メタノールやギ酸等を燃料として用いた場合、電極反応に伴って二酸化炭素（ＣＯ２）や一酸化炭素（ＣＯ）等の気体反応物がアノード電極側で発生する。気体反応物がアノード電極の表面に留まった場合、アノード電極を形成する触媒と液体燃料との接触が損なわれ、その結果、燃料電池の発電効率が低下する虞がある。
【0005】
このため、従来から、例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３には、発生した気体反応物を透過させる透過膜を介して分離してアノード電極、特に、触媒の表面から除去する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００５－２３５５１９号公報
【特許文献2】特開２０１１－１２９４３１号公報
【特許文献3】特開２００６－２７８２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上述した従来の技術では、透過膜を透過した気体反応物を燃料電池の外部に向けて連続的に排出する構成を備えていない。このため、気体反応物が外部に排出されない状況においては、既に透過膜を透過した気体反応物が溜まり、新たな気体反応物が透過膜を透過できない状態が生じる虞がある。この場合、例えば、アノード電極に気体反応物が付着した状態が生じ、その結果、燃料電池の発電効率が低下する可能性がある。従って、上述した従来の技術には、透過膜を透過した気体反応物を外部に排出する点で、改善の余地がある。
【0008】
本発明は、電極反応に伴って発生した気体反応物を効率よく外部に排出することができる燃料電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
燃料電池は、電解質膜、アノード電極及びカソード電極を有する電極構造体と、アノード電極に液体燃料を供給する燃料供給流路を有するアノード側セパレータと、カソード電極に酸化剤を供給する酸化剤供給流路を有するカソード側セパレータと、を備え、一対のアノード側セパレータ及びカソード側セパレータの間に電極構造体が配置された単セルを形成し、電極構造体における電極反応によって発電する燃料電池であって、電極反応に伴ってアノード電極にて発生する気体反応物を選択的に透過させることにより、気体反応物を液体燃料から分離する透過膜と、透過膜によって燃料供給流路に対して気密的に区画されており、電極構造体にて電極反応が生じている状態で流体が流れることにより、透過膜を透過した気体反応物を外部に排出する排出路と、を備える。
【0010】
これによれば、電極構造体における電極反応によって発生した気体反応物は、透過膜を透過することによって液体燃料から分離される。これにより、電極構造体、例えば、アノード電極の近傍から気体反応物を除去することができる。そして、液体燃料から分離された、即ち、透過膜を透過した気体反応物は、流体が流れる排出路を介して、流体と共に燃料電池の外部に排出される。これにより、既に発生した気体反応物が溜まることがなく、新たに発生した気体反応物を効率良く、且つ、連続的に外部に排出することができる。従って、燃料電池が発電を継続する状況であっても、電極反応によって発生した気体反応物を連続的に外部に排出することができ、発生した気体反応物による燃料電池の発電効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】燃料電池の構成を示す図である。
【図2】積層された単セルによって形成された燃料電池スタックの構成を示す図である。
【図3】アノード側セパレータの構成を示す図である。
【図4】カソード側セパレータの一面側の構成を示す図である。
【図5】カソード側セパレータの他面側の構成を示す図である。
【図6】シール部材の構成を示す図である。
【図7】ＭＥＡの構成を示す図である。
【図9】透過部材の構成を示す図である。
【図10】単セルの構成を説明するための図である。
【図11】気体反応物の分離と排出を説明するための断面図である。
【図12】第一別例の構成を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
（１．燃料電池の概要）
本例においては、燃料電池として固体高分子型燃料電池を例示する。即ち、本例の燃料電池は、電解質膜の一面側にアノード電極が形成され、電解質膜の他面側にカソード電極が形成される。ここで、電解質膜、アノード電極及びカソード電極は、電極構造体であるＭＥＡ(Membrane-Electrode-Assembly：膜―電極接合体)を形成する。
本例においては、燃料電池として固体高分子型燃料電池を例示する。即ち、本例の燃料電池は、電解質膜の一面側にアノード電極が形成され、電解質膜の他面側にカソード電極が形成される。ここで、電解質膜、アノード電極及びカソード電極は、電極構造体であるＭＥＡ(Membrane-Electrode-Assembly：膜―電極接合体)を形成する。
【0013】
又、本例の燃料電池は、アノード電極に液体燃料を供給するアノード側セパレータ（コレクタを含む）及びカソード電極に酸化剤を供給するカソード側セパレータ（コレクタを含む）が設けられる。そして、本例の燃料電池は、ＭＥＡ、アノード側セパレータ及びカソード側セパレータを含む１つのセル（以下、単セルと称呼する。）が形成され、単セルが複数積層されることによって燃料電池スタックが形成される。
【0014】
本例においては、燃料電池のアノード電極に対して供給される液体燃料としては、ギ酸（ＨＣＯＯＨ）、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、エタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）等を例示することができる。ここで、以下に説明する燃料電池においては、供給される液体燃料として、ギ酸を直接用いる場合を例示する。即ち、本例の燃料電池は、固体高分子型燃料電池であって、直接ギ酸型燃料電池（ＤＦＡＦＣ）を例示する。又、本例においては、燃料電池のカソード電極に対して供給される酸化剤（酸化剤ガス）としては、酸素（Ｏ２）ガス、空気等を例示することができる。ここで、以下に説明する燃料電池においては、供給される気体の酸化剤即ち酸化剤ガスとして、空気を用いる場合を例示する。
【0015】
そして、本例の燃料電池は、アノード電極にて発生した気体反応物のみを透過する透過膜を備える。又、本例の燃料電池は、透過膜を透過した気体反応物を外部に排出する排出路を備える。
【0016】
直接ギ酸型燃料電池の場合、ＭＥＡのアノード電極に液体燃料であるギ酸が直接供給されると、ＭＥＡにおける電極反応に伴って気体反応物として二酸化炭素（ＣＯ２）や一酸化炭素（ＣＯ）が発生する。このため、透過膜は、アノード電極の近傍にギ酸と二酸化炭素（ＣＯ２）（又は、一酸化炭素（ＣＯ））とが混在する場合、気体である二酸化炭素（ＣＯ２）や一酸化炭素（ＣＯ）を選択的に透過させることによって気液分離する。これにより、二酸化炭素（ＣＯ２）や一酸化炭素（ＣＯ）のみが透過膜を透過して排出路に移動することができ、二酸化炭素（ＣＯ２）や一酸化炭素（ＣＯ）はアノード電極から除去される。
【0017】
又、排出路は、例えば、燃料電池スタックにおいて隣接する単セルを構成するカソード側セパレータに形成することが可能である。即ち、排出路は、二酸化炭素（ＣＯ２）や一酸化炭素（ＣＯ）が発生するアノード電極、より詳しくは、二酸化炭素（ＣＯ２）や一酸化炭素（ＣＯ）を透過させる透過膜に隣接するカソード側セパレータに形成することが可能である。この場合、排出路に流体を加圧した加圧流体として、例えば、加圧された酸化剤（空気）を流すことができる。これにより、透過膜を透過した二酸化炭素（ＣＯ２）や一酸化炭素（ＣＯ）は、透過膜に隣接するカソード側セパレータに形成された排出路を介して、例えば、酸化剤（空気）と共に外部に排出される。尚、流体については、加圧することに代えて、例えば、外部から吸引して流すことも可能である。
【0018】
（２．直接ギ酸型燃料電池１の構成の詳細）
以下、本例の直接ギ酸型燃料電池１（以下、単に「燃料電池１」と称呼する。）の構成について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本例の燃料電池１は、燃料電池スタックＳを形成する。燃料電池スタックＳは、複数の単セルＵが積層された状態とされ、積層された複数の単セルＵがホルダＨ及びボルトＢによって保持される。本例においては、複数の単セルＵは、水平方向に沿って配置されて、各々、鉛直方向にて上方に向けて積層される。燃料電池スタックＳには、供給タンクＴ１に貯留された液体燃料であるギ酸を加圧して供給する燃料ポンプＰ１が配管（図示省略）を介して接続される。又、燃料電池スタックＳには、酸化剤（酸化剤ガス）として空気を加圧して供給するブロアＰ２（加圧ポンプ）が配管（図示省略）を介して接続される。
以下、本例の直接ギ酸型燃料電池１（以下、単に「燃料電池１」と称呼する。）の構成について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本例の燃料電池１は、燃料電池スタックＳを形成する。燃料電池スタックＳは、複数の単セルＵが積層された状態とされ、積層された複数の単セルＵがホルダＨ及びボルトＢによって保持される。本例においては、複数の単セルＵは、水平方向に沿って配置されて、各々、鉛直方向にて上方に向けて積層される。燃料電池スタックＳには、供給タンクＴ１に貯留された液体燃料であるギ酸を加圧して供給する燃料ポンプＰ１が配管（図示省略）を介して接続される。又、燃料電池スタックＳには、酸化剤（酸化剤ガス）として空気を加圧して供給するブロアＰ２（加圧ポンプ）が配管（図示省略）を介して接続される。
【0019】
本例の単セルＵは、図２に示すように、アノード側セパレータ１０と、カソード側セパレータ２０と、アノード側セパレータ１０及びカソード側セパレータ２０の間に配置されて積層されるシール部材３０及びＭＥＡ４０とを含んで構成される。そして、本例の単セルＵは、ＭＥＡ４０（より詳しくは、後述するアノード電極であるアノード電極層ＡＥ）における電極反応によって発生した二酸化炭素（ＣＯ２）を選択的に透過させる透過部材５０を有する。ここで、透過部材５０は、積層されて隣接する単セルＵのうち、鉛直方向にて上方に配置された単セルＵ１のカソード側セパレータ２０と、鉛直方向にて下方に配置されて隣接する単セルＵ２のアノード側セパレータ１０との間にて、挟持されることによって気密的に配置される。
【0020】
アノード側セパレータ１０は、図３に示すように、板状に形成される。そして、本例のアノード側セパレータ１０は、ＭＥＡ４０における電極反応によって発電された電気を集電する集電機能（所謂、コレクタ）を有しており、金属製の素材、例えば、ＳＵＳ３１６等のステンレスの薄板等に対して金メッキ等の導電処理が施される。尚、本例においては、アノード側セパレータ１０を金属製の素材を用いて形成するが、導電性を有する非金属材料（例えば、カーボン或いはカーボンとの複合材等）を素材にして形成することも可能である。
【0021】
アノード側セパレータ１０の中央部分、即ち、ＭＥＡ４０のアノード電極層ＡＥに対向する位置には、液体燃料であるギ酸をアノード電極層ＡＥに供給すると共に、アノード電極層ＡＥにて発生した二酸化炭素（ＣＯ２）を透過部材５０に向けて集気するための燃料供給流路１１が形成される。本例の燃料供給流路１１は、図３に示すように、蛇行するように形成されており、アノード側セパレータ１０の板厚方向にて貫通するように形成される。尚、本例においては、燃料供給流路１１を蛇行するように形成する場合を例示するが、燃料供給流路１１の形状についてはこれに限られない。
【0022】
又、アノード側セパレータ１０の周縁部分には、燃料供給流路１１にギ酸を供給するための燃料供給口１２と、燃料供給流路１１を通過したギ酸を排出するための燃料排出口１３が設けられる。燃料供給口１２は、燃料電池スタックＳの外部に設けられた燃料ポンプＰ１（図１を参照）によって加圧されたギ酸が供給される。燃料ポンプＰ１は、供給タンクＴ１（図１を参照）に貯留されたギ酸を加圧して供給する。燃料排出口１３は、燃料電池スタックＳの外部に設けられた回収タンクＴ２（図１を参照）に接続されており、排出されたギ酸を回収タンクＴ２に排出する。
【0023】
これにより、本例の単セルＵにおいては、供給タンクＴ１から燃料ポンプＰ１によって加圧されたギ酸が燃料供給口１２から燃料供給流路１１に供給され、燃料供給流路１１を流れるギ酸はアノード電極層ＡＥに接触しながら燃料排出口１３に到達する。そして、燃料排出口１３に到達した、即ち、未反応のギ酸は、回収タンクＴ２に回収される。
【0024】
又、アノード側セパレータ１０の周縁部分には、単セルＵを構成するカソード側セパレータ２０に空気を供給すると共に未反応の空気を排出するための貫通孔１４及び貫通孔１５が設けられる。尚、貫通孔１４，１５は、燃料供給口１２及び燃料排出口１３に対して、例えば、９０度ずれた位置に設けられる。更に、アノード側セパレータ１０の周縁部分には、ホルダＨのボルトＢを挿通するための大径の挿通孔１６が複数（図３においては、８箇所）設けられると共に、外部に電気を取り出すための電極部１７が設けられる。尚、電極部１７については、燃料電池スタックＳの形成時において、例えば、最上部に位置する単セルＵを構成するアノード側セパレータ１０にのみ設けることも可能である。
【0025】
カソード側セパレータ２０は、図４及び図５に示すように、板状に形成される。そして、本例のカソード側セパレータ２０も、ＭＥＡ４０における電極反応によって発電された電気を集電する集電機能（所謂、コレクタ）を有しており、金属製の素材、例えば、ＳＵＳ３１６等のステンレスの薄板等に対して金メッキ等の導電処理が施される。尚、本例においては、カソード側セパレータ２０も、アノード側セパレータ１０と同様に、金属製の素材を用いて形成するが、導電性を有する非金属材料（例えば、カーボン或いはカーボンとの複合材等）を素材にして形成することも可能である。
【0026】
カソード側セパレータ２０の中央部分において、ＭＥＡ４０（より詳しくは、後述するカソード電極であるカソード電極層ＣＥ）に対向する一面側には、図４に示すように、酸化剤（酸化剤ガス）である空気をカソード電極層ＣＥに供給するための酸化剤供給流路２１が形成される。本例の酸化剤供給流路２１は、直線状の凹凸として形成される場合を例示する。尚、酸化剤供給流路２１は、燃料供給流路１１と類似形状として形成することも可能である。
【0027】
又、カソード側セパレータ２０の周縁部分には、酸化剤供給流路２１に空気即ち酸素（Ｏ２）を供給するための酸化剤供給口２２と、酸化剤供給流路２１を通過した空気を排出するための酸化剤排出口２３が設けられる。酸化剤供給口２２は、燃料電池スタックＳの外部に設けられたブロアＰ２（図１を参照）によって加圧された空気が供給される。尚、本例においては、燃料電池１がブロアＰ２を備え、空気をブロアＰ２によって加圧して供給するようにする。しかし、必要に応じて、ブロアＰ２を省略することも可能である。
【0028】
酸化剤排出口２３は、排出された空気を燃料電池スタックＳの外部に排出する。これにより、本例の単セルＵにおいては、ブロアＰ２によって加圧された空気即ち酸素（Ｏ２）が酸化剤供給口２２から酸化剤供給流路２１に供給され、酸化剤供給流路２１を流れる空気即ち酸素（Ｏ２）はカソード電極層ＣＥに接触しながら酸化剤排出口２３に到達する。そして、酸化剤排出口２３に到達した、即ち、未反応の空気（酸素（Ｏ２））は、燃料電池スタックＳの外部に排出される。
【0029】
又、カソード側セパレータ２０の周縁部分には、単セルＵを構成するアノード側セパレータ１０にギ酸を供給すると共に未反応のギ酸を排出するための貫通孔２４及び貫通孔２５が設けられる。尚、貫通孔２４，２５は、酸化剤供給口２２及び酸化剤排出口２３に対して、例えば、９０度ずれた位置に設けられる。
【0030】
更に、カソード側セパレータ２０の周縁部分にも、ホルダＨのボルトＢを挿通するための大径の挿通孔２６が複数（図４及び図５においては、８箇所）設けられると共に、外部に電気を取り出すための電極部２７が設けられる。尚、電極部２７については、燃料電池スタックＳの形成時において、例えば、最下部に位置する単セルＵを構成するカソード側セパレータ２０にのみ設けることが可能である。
【0031】
ここで、アノード側セパレータ１０の燃料供給口１２はカソード側セパレータ２０の貫通孔２４と連通可能とされ、アノード側セパレータ１０の燃料排出口１３はカソード側セパレータ２０の貫通孔２５と連通可能とされる。又、カソード側セパレータ２０の酸化剤供給口２２はアノード側セパレータ１０の貫通孔１４と連通可能とされ、カソード側セパレータ２０の酸化剤排出口２３はアノード側セパレータ１０の貫通孔１５と連通可能とされる。即ち、アノード側セパレータ１０の貫通孔１４，１５はカソード側セパレータ２０の酸化剤供給口２２及び酸化剤排出口２３に対応して形成され、カソード側セパレータ２０の貫通孔２４，２５はアノード側セパレータ１０の燃料供給口１２及び燃料排出口１３に対応して形成される。
【0032】
更に、カソード側セパレータ２０の中央部分における他面側、即ち、酸化剤供給流路２１の形成面の裏面側には、図５に示すように、透過部材５０によって分離された気体反応物である二酸化炭素（ＣＯ２）を外部に排出するための排出路２８が形成される。本例の排出路２８は、凹状に形成される。そして、排出路２８の一端側即ち上流側は酸化剤供給口２２に接続され、排出路２８の他端側即ち下流側は酸化剤排出口２３に接続される。
【0033】
これにより、単セルＵが積層されて燃料電池スタックＳが形成された状態において、ブロアＰ２によって加圧されて酸化剤供給口２２に供給された空気は、一部が酸化剤（酸化剤ガス）として酸化剤供給流路２１を流れると共に、他部が加圧流体として排出路２８を流れる。即ち、酸化剤供給口２２に供給された空気は、分岐されることにより、酸化剤供給流路２１と排出路２８とを流れる。
【0034】
これにより、後述するように、透過部材５０を透過した二酸化炭素（ＣＯ２）は、排出路２８を流れる加圧流体である空気と共に酸化剤排出口２３から燃料電池スタックＳの外部に排出される。ここで、排出路２８に向けて二酸化炭素（ＣＯ２）が透過膜５２を透過し易くするために、空気をカソード電極層ＣＥに供給する酸化剤供給流路２１の流路断面積に比べて排出路２８の流路断面積を小さくする。これにより、排出路２８を流れる空気の流速を燃料供給流路１１を流れるギ酸の流速よりも大きくすることが可能となり、排出路２８の内部における圧力を燃料供給流路１１の内部における圧力よりも低くすることができる。これにより、アノード電極層ＡＥにて発生した二酸化炭素（ＣＯ２）は、燃料供給流路１１の内部と排出路２８の内部とに生じた圧力差（差圧）により、透過膜５２を透過し易くなり、その結果、排出路１８に向けて進入し易くなる。
【0035】
シール部材３０は、図６に示すように、板状に形成されている。ここで、シール部材３０は、弾性材料、例えば、ＥＰＤＭ等のゴム材料やエラストマー材料等から形成される。シール部材３０は、２枚一対で用いられ、各々のシール部材３０がＭＥＡ４０を挟持すると共にアノード側セパレータ１０及びカソード側セパレータ２０によって挟持される。
【0036】
シール部材３０は、中央部分にＭＥＡ４０のアノード電極層ＡＥ及びカソード電極層ＣＥを収容するように貫通した収容部３１を有する。これにより、シール部材３０がＭＥＡ４０を挟持した状態において、アノード側セパレータ１０の燃料供給流路１１を介して供給されたギ酸は、収容部３１の内部を流れることにより、アノード電極層ＡＥに供給される。又、シール部材３０がＭＥＡ４０を挟持した状態において、カソード側セパレータ２０の酸化剤供給流路２１を介して供給された空気は、収容部３１の内部を流れることにより、カソード電極層ＣＥに供給される。
【0037】
又、シール部材３０の周縁部分には、単セルＵを形成した状態で、アノード側セパレータ１０に設けられた燃料供給口１２（カソード側セパレータ２０の貫通孔２４に対応）、及び、燃料排出口１３（カソード側セパレータ２０の貫通孔２５に対応）に対応する位置に貫通孔３２，３３が形成される。これにより、単セルＵを形成した状態で、燃料供給口１２（貫通孔２４）は貫通孔３２と連通し、燃料排出口１３（貫通孔２５）は貫通孔３３と連通する。
【0038】
又、シール部材３０の周縁部分には、単セルＵを形成した状態で、カソード側セパレータ２０に設けられた酸化剤供給口２２（アノード側セパレータ１０の貫通孔１４に対応）及び酸化剤排出口２３（アノード側セパレータ１０の貫通孔１５に対応）に対応する位置に貫通孔３４，３５が形成される。これにより、単セルＵを形成した状態で、酸化剤供給口２２（貫通孔１４）は貫通孔３４と連通し、酸化剤排出口２３（貫通孔１５）は貫通孔３５と連通する。更に、シール部材３０の周縁部分には、ホルダＨのボルトＢを挿通するように形成された挿通孔３６が形成される。
【0039】
電極構造体としてのＭＥＡ４０は、図７及び図８に示すように、電解質膜ＥＦと、電解質膜ＥＦ上にて所定の触媒を層状に積層することにより形成されて、ギ酸が供給されるアノード電極としてのアノード電極層ＡＥと、空気が供給されるカソード電極としてのカソード電極層ＣＥとを主要構成部品としている。尚、これら電解質膜ＥＦ、アノード電極層ＡＥ及びカソード電極層ＣＥの電極反応については、広く知られているため、以下の記載においてその詳細な説明を省略する。
【0040】
本例の電解質膜ＥＦは、カチオン（より具体的には、水素イオン（Ｈ＋））を選択的に透過するイオン交換膜（例えば、デュポン社製ナフィオン（登録商標）等）から形成される。そして、電解質膜ＥＦの周縁部分には、図７に示すように、単セルＵを形成した状態で、アノード側セパレータ１０に設けられた燃料供給口１２（カソード側セパレータ２０の貫通孔２４に対応）、燃料排出口１３（カソード側セパレータ２０の貫通孔２５に対応）及びシール部材３０の貫通孔３２，３３に対応する位置に貫通孔４１，４２が形成される。これにより、単セルＵを形成した状態で、燃料供給口１２（貫通孔２４，３２）は貫通孔４１と連通し、燃料排出口１３（貫通孔２５，３３）は貫通孔４２と連通する。
【0041】
又、電解質膜ＥＦの周縁部分には、単セルＵを形成した状態で、カソード側セパレータ２０に設けられた酸化剤供給口２２（アノード側セパレータ１０の貫通孔１４に対応）、酸化剤排出口２３（アノード側セパレータ１０の貫通孔１５に対応）及びシール部材３０の貫通孔３４，３５に対応する位置に貫通孔４３，４４が形成される。これにより、単セルＵを形成した状態で、酸化剤供給口２２（貫通孔１４，３４）は貫通孔４３と連通し、酸化剤排出口２３（貫通孔１５，３５）は貫通孔４４と連通する。更に、電解質膜ＥＦの周縁部分には、ホルダＨのボルトＢを挿通するように形成された挿通孔４５が形成される。
【0042】
電極層としてのアノード電極層ＡＥ及びカソード電極層ＣＥは、貴金属触媒（例えば、パラジウム（ＰＤ）や白金（Ｐｔ）等）を担持したカーボン（担持カーボン）を主成分とするものであり、図８に示すように、電解質膜ＥＦの中央部分における表面に対して層状に形成される。ここで、層状に形成されるアノード電極層ＡＥ及びカソード電極層ＣＥは、厚みがシール部材３０の厚みに比べて僅かに大きくなるように形成される。又、層状に形成されるアノード電極層ＡＥ及びカソード電極層ＣＥは、シール部材３０の収容部３１の大きさに比べて僅かに小さい外形寸法とされている。
【0043】
又、アノード電極層ＡＥ及びカソード電極層ＣＥは、図８に示すように、各々の表面側が導電性を有する繊維から形成された拡散層としてのカーボンクロス（又はカーボンペーパー）ＣＣで覆われる。カーボンクロスＣＣは、アノード電極層ＡＥに供給されるギ酸及びカソード電極層ＣＥに供給される空気を拡散させると共に、電極反応によって発電された電気をアノード側セパレータ１０及びカソード側セパレータ２０に効率良く供給するものである。
【0044】
即ち、カーボンクロスＣＣは繊維状であるため、繊維間を導通することによって、供給されたギ酸及び空気は一様に拡散される。又、カーボンクロスＣＣは導電性を有しているため、発電された電気を効率良くアノード側セパレータ１０及びカソード側セパレータ２０に流すことができる。
【0045】
透過部材５０は、図９に示すように、板状に形成されている。透過部材５０は、アノード側セパレータ１０の燃料供給流路１１を流れるギ酸の外部への漏出を防止すると共に、アノード電極層ＡＥにおける電極反応によって発生した気体反応物である二酸化炭素（ＣＯ２）を透過させることにより外部に排出する。本例において、透過部材５０は、燃料電池スタックＳが形成された状態で、隣接する単セルＵの間、例えば、単セルＵ１と単セルＵ２の間に配置される（図２を参照）。
【0046】
透過部材５０は、フレーム５１と透過膜５２とを有する。フレーム５１は、中央部分に開口部分を有し、透過膜５２を支持する。フレーム５１は、アノード側セパレータ１０の燃料供給流路１１を流れるギ酸が外部に漏出することを防止するシール機能を発揮する。このため、フレーム５１は、例えば、樹脂材料（弾性材料を含む）或いは、弾性材料がコーティングされた金属板等を用いて形成される。
【0047】
又、フレーム５１は、周縁部分に、単セルＵを形成した状態で、アノード側セパレータ１０に設けられた燃料供給口１２（カソード側セパレータ２０の貫通孔２４に対応）、燃料排出口１３（カソード側セパレータ２０の貫通孔２５に対応）、シール部材３０の貫通孔３２，３３及びＭＥＡ４０の貫通孔４１，４２に対応する位置に貫通孔５３，５４が形成される。これにより、単セルＵを形成した状態で、燃料供給口１２（貫通孔２４，３２，４１）は貫通孔５３と連通し、燃料排出口１３（貫通孔２５，３３，４２）は貫通孔５４と連通する。
【0048】
又、フレーム５１の周縁部分には、単セルＵを形成した状態で、カソード側セパレータ２０に設けられた酸化剤供給口２２（アノード側セパレータ１０の貫通孔１４に対応）、酸化剤排出口２３（アノード側セパレータ１０の貫通孔１５に対応）、シール部材３０の貫通孔３４，３５及びＭＥＡ４０の貫通孔４３，４４に対応する位置に貫通孔５５，５６が形成される。これにより、単セルＵを形成した状態で、酸化剤供給口２２（貫通孔１４）は貫通孔５５と連通し、酸化剤排出口２３（貫通孔１５，３４，４３）は貫通孔５６と連通する。更に、フレーム５１の周縁部分には、ホルダＨのボルトＢを挿通するように形成された挿通孔５７が形成される。
【0049】
透過膜５２は、フレーム５１の開口部分を覆い、且つ、フレーム５１に接着される。透過膜５２は、多孔質膜であり、アノード電極層ＡＥにおける電極反応によって発生した気体反応物である二酸化炭素（ＣＯ２）のみを透過させる膜である。即ち、透過膜５２は、気体である二酸化炭素（ＣＯ２）を透過させる一方で、液体であるギ酸が透過することを阻止する。透過膜５２は、ポリテトラフルオロエチレン（Poly Tetra Fluoro Ethylene：ＰＴＥＦ）を基材とした多孔質膜（例えば、日本ゴア社製ゴアテックス（登録商標）等）を用いて形成される。尚、透過膜５２としては、ＰＴＦＥを基材とする多孔質膜に限られず、例えば、撥水加工を施したカーボンシート等を用いて形成することも可能である。
【0050】
そして、単セルＵは、図２及び図１０に示すように、カソード側セパレータ２０、シール部材３０、ＭＥＡ４０、シール部材３０、アノード側セパレータ１０及び透過部材５０を順次積層することによって形成される。尚、図１０においては、説明の便宜上、シール部材３０を省略して示す。ここで、単セルＵを形成する場合には、必要に応じて、各部材同士を、例えば、導電性接着剤等を用いて気密的に接着することが可能である。尚、燃料電池スタックＳの形成時において、最下部に位置する単セルＵを構成するカソード側セパレータ２０については排出路２８を省略することも可能である。
【0051】
そして、形成された単セルＵは、要求出力に応じて複数積層される、より詳しくは、鉛直方向に沿って複数積層されることにより、燃料電池スタックＳを構成する。このように構成された燃料電池スタックＳにおいては、積層された単セルＵ間で各々のアノード側セパレータ１０の燃料供給口１２及び燃料排出口１３がカソード側セパレータ２０の貫通孔２４，２５等を介して連通した状態になる。又、燃料電池スタックＳにおいては、積層された単セルＵ間で各々のカソード側セパレータ２０の酸化剤供給口２２及び酸化剤排出口２３がアノード側セパレータ１０の貫通孔１４，１５等を介して連通した状態になる。
【0052】
尚、以下の説明においては、アノード側セパレータ１０の燃料供給口１２及びカソード側セパレータ２０の貫通孔２４等によって形成されて、ギ酸が流れる連通路を「燃料側マニホールド」と称呼する。又、カソード側セパレータ２０の酸化剤供給口２２及びアノード側セパレータ１０の貫通孔１４等によって形成されて、空気が流れる連通路を「酸化剤側マニホールド」と称呼する。
【0053】
（３．燃料電池１の作動）
次に、上述したように燃料電池スタックＳが構成された燃料電池１の作動を説明する。燃料電池１においては、燃料ポンプＰ１によって加圧されたギ酸は、燃料側マニホールドを介して各々の単セルＵのアノード電極層ＡＥに供給される。又、燃料電池１においては、ブロアＰ２からの空気は、酸化剤側マニホールドを介して各々の単セルＵのカソード電極層ＣＥに供給される。
次に、上述したように燃料電池スタックＳが構成された燃料電池１の作動を説明する。燃料電池１においては、燃料ポンプＰ１によって加圧されたギ酸は、燃料側マニホールドを介して各々の単セルＵのアノード電極層ＡＥに供給される。又、燃料電池１においては、ブロアＰ２からの空気は、酸化剤側マニホールドを介して各々の単セルＵのカソード電極層ＣＥに供給される。
【0054】
即ち、各々の単セルＵにおいては、図１１に示すように、アノード側セパレータ１０の燃料供給口１２を介して供給されたギ酸が燃料供給流路１１を燃料排出口１３に向けて流れる。これにより、液体燃料であるギ酸は、ＭＥＡ４０のアノード電極層ＡＥに供給される。又、各々の単セルＵにおいては、カソード側セパレータ２０の酸化剤供給口２２を介して供給された空気は、分岐されることにより、一部が酸化剤供給流路２１を酸化剤排出口２３に向けて流れると共に他部が排出路２８を酸化剤排出口２３に向けて流れる。これにより、酸化剤供給流路２１を流れる酸化剤（酸化剤ガス）である空気は、ＭＥＡ４０のカソード電極層ＣＥに供給される。
【0055】
ここで、各々の単セルＵのＭＥＡ４０においては、周知の通り、ギ酸（ＨＣＯＯＨ）と空気（酸素（Ｏ２））とを用いた電極反応によって、アノード電極層ＡＥにて気体反応物である二酸化炭素（ＣＯ２）が発生する。具体的に、本例においては、ＭＥＡ４０の電解質膜ＥＦがカチオンを選択的に透過するイオン交換膜から形成されている。このため、ＭＥＡ４０においては、下記化学反応式１，２に従い、アノード電極層ＡＥにおいて二酸化炭素（ＣＯ２）が発生する。
アノード電極層ＡＥ：ＨＣＯＯＨ→２Ｈ＋＋２ｅ－＋ＣＯ２↑ …化学反応式１
カソード電極層ＣＥ：２Ｈ＋＋２ｅ－＋（１／２）Ｏ２→Ｈ２Ｏ …化学反応式２
アノード電極層ＡＥ：ＨＣＯＯＨ→２Ｈ＋＋２ｅ－＋ＣＯ２↑ …化学反応式１
カソード電極層ＣＥ：２Ｈ＋＋２ｅ－＋（１／２）Ｏ２→Ｈ２Ｏ …化学反応式２
【0056】
ここで、本例の燃料電池１は、各々の単セルＵが鉛直方向にて上方に向けて積層される。又、本例の燃料電池１は、鉛直方向にて隣接する単セルＵ１及び単セルＵ２において、図１１に示すように、鉛直方向にて下方の単セルＵ１のアノード側セパレータ１０と鉛直方向にて上方の単セルＵ２のカソード側セパレータ２０との間に透過部材５０が設けられる。更に、単セルＵ２のカソード側セパレータ２０には、透過部材５０に対向するように、排出路２８が設けられる。
【0057】
これにより、図１１に示すように、アノード電極層ＡＥにおける電極反応によって発生した二酸化炭素（ＣＯ２）は、ギ酸に比べて比重が小さいため、鉛直方向にて上方、即ち、透過部材５０に向けて移動する。透過部材５０は、気体のみを選択的に透過して気液分離する。従って、アノード電極層ＡＥにおいて、ギ酸中にて透過部材５０に接触するように集められた二酸化炭素（ＣＯ２）は、透過部材５０を透過する。
【0058】
透過部材５０を透過した二酸化炭素（ＣＯ２）は、隣接するカソード側セパレータ２０の排出路２８に進入する。排出路２８は、透過膜５２によって区画された状態で、酸化剤供給口２２にて分岐された空気を酸化剤排出口２３に向けて流している。ここで、排出路２８を流れる空気の流速（流量）が燃料供給流路１１を流れるギ酸の流速（流量）よりも大きい場合、排出路２８内の圧力は燃料供給流路１１内の圧力に比べて相対的に小さくなる（負圧になる）。即ち、透過部材５０に対して、排出路２８側と燃料供給流路１１側とで排出路２８側の圧力が相対的に小さくなる圧力差（差圧）を生じさせることができる。
【0059】
これにより、透過部材５０に接触するように集気した二酸化炭素（ＣＯ２）は、隣接するカソード側セパレータ２０の排出路２８側に容易に透過する。そして、排出路２８側に透過した二酸化炭素（ＣＯ２）は、図１１にて矢印付き破線により示すように、空気と共に酸化剤排出口２３を介して燃料電池スタックＳの外部に排出される。
【0060】
ところで、上述したように、燃料電池１（より詳しくは、燃料電池スタックＳ）が透過部材５０及び排出路２８を有しており、排出路２８を加圧流体である空気が流れることにより、電極反応に伴って発生した二酸化炭素（ＣＯ２）がアノード電極層ＡＥから連続的に排出される。これにより、アノード電極層ＡＥの近傍に二酸化炭素（ＣＯ２）が存在し難くなり、その結果、燃料供給流路１１を介して供給されるギ酸がアノード電極層ＡＥに接触する接触面積が低下することが防止される。従って、例えば、燃料電池１の発電が継続した場合であっても、アノード電極層ＡＥにおける電極反応効率が低下することがなく、その結果、燃料電池１の発電効率が低下することを防止することができる。
【0061】
以上の説明からも理解できるように、本例の燃料電池１によれば、電極構造体であるＭＥＡ４０における電極反応によってアノード電極層ＡＥにて発生した気体反応物である二酸化炭素（ＣＯ２）や一酸化炭素（ＣＯ）は、透過膜５２を透過することによって液体燃料であるギ酸から分離される。これにより、アノード電極層ＡＥの近傍から二酸化炭素（ＣＯ２）等を除去することができる。そして、ギ酸から分離された、即ち、透過膜５２を透過した二酸化炭素（ＣＯ２）等は、加圧流体として酸化剤供給口２２にて分岐された空気が流れる排出路１８を介して、空気と共に燃料電池１の外部に排出される。これにより、既に発生した二酸化炭素（ＣＯ２）等が排出路２８に溜まることがなく、二酸化炭素（ＣＯ２）等を効率良く、且つ、連続的に外部に排出することができる。従って、燃料電池１が発電を継続する状況であっても、電極反応によって発生した二酸化炭素（ＣＯ２）等を連続的に外部に排出することができ、発生した二酸化炭素（ＣＯ２）等による燃料電池１の発電効率の低下を抑制することができる。
【0062】
（４．第一別例）
上述した本例においては、カソード電極層ＣＥに供給される空気を分岐して加圧流体として用い、アノード電極層ＡＥにて発生した二酸化炭素（ＣＯ２）を外部に排出するようにした。しかしながら、アノード電極層ＡＥに供給されるギ酸を分岐して加圧流体として用い、アノード電極層ＡＥにて発生した二酸化炭素（ＣＯ２）を外部に排出することも可能である。この場合、図１２に示すように、例えば、透過膜５２を用いて区画することにより、アノード側セパレータ１０に排出路１８が形成される。
上述した本例においては、カソード電極層ＣＥに供給される空気を分岐して加圧流体として用い、アノード電極層ＡＥにて発生した二酸化炭素（ＣＯ２）を外部に排出するようにした。しかしながら、アノード電極層ＡＥに供給されるギ酸を分岐して加圧流体として用い、アノード電極層ＡＥにて発生した二酸化炭素（ＣＯ２）を外部に排出することも可能である。この場合、図１２に示すように、例えば、透過膜５２を用いて区画することにより、アノード側セパレータ１０に排出路１８が形成される。
【0063】
ここで、図１２に示すように、排出路１８に向けて二酸化炭素（ＣＯ２）が透過膜５２を透過し易くするために、ギ酸をアノード電極層ＡＥに供給する燃料供給流路１１の流路断面積に比べて排出路１８の流路断面積を小さくする。これにより、排出路１８を流れるギ酸の流速は燃料供給流路１１を流れるギ酸の流速よりも大きくなり、排出路１８の内部における圧力を燃料供給流路１１の内部における圧力よりも低くすることができる。これにより、透過膜５２を透過した二酸化炭素（ＣＯ２）を排出路１８に流れるギ酸と共に外部に排出することができる。従って、第一別例においても、上述した本例と同様の効果が得られる。
【0064】
（５．第二別例）
上述した本例及び第一別例においては、アノード電極層ＡＥにおける電極反応によって発生した二酸化炭素（ＣＯ２）を外部に排出するようにした。しかし、アノード電極層ＡＥにて発生した二酸化炭素（ＣＯ２）を回収して利用することも可能である。この場合、回収した二酸化炭素（ＣＯ２）を用いて、例えば、ギ酸ソーダ等の再生原料を生成することにより、液体燃料であるギ酸を生成するために利用することができる。このように、燃料電池１の発電に伴って発生する二酸化炭素（ＣＯ２）を液体燃料の生成することに利用することにより、二酸化炭素（ＣＯ２）の大気中への排出（放出）を抑制することができる。
上述した本例及び第一別例においては、アノード電極層ＡＥにおける電極反応によって発生した二酸化炭素（ＣＯ２）を外部に排出するようにした。しかし、アノード電極層ＡＥにて発生した二酸化炭素（ＣＯ２）を回収して利用することも可能である。この場合、回収した二酸化炭素（ＣＯ２）を用いて、例えば、ギ酸ソーダ等の再生原料を生成することにより、液体燃料であるギ酸を生成するために利用することができる。このように、燃料電池１の発電に伴って発生する二酸化炭素（ＣＯ２）を液体燃料の生成することに利用することにより、二酸化炭素（ＣＯ２）の大気中への排出（放出）を抑制することができる。
【0065】
（６．その他の別例）
上述した本例、第一別例及び第二別例においては、電解質膜ＥＦがプロトンを透過させるイオン電導膜であるプロトン伝導体である場合を説明した。しかし、電解質膜ＥＦが水酸化物イオン等のアニオンを透過させるイオン電導膜であるアニオン伝導体とすることも可能である。
上述した本例、第一別例及び第二別例においては、電解質膜ＥＦがプロトンを透過させるイオン電導膜であるプロトン伝導体である場合を説明した。しかし、電解質膜ＥＦが水酸化物イオン等のアニオンを透過させるイオン電導膜であるアニオン伝導体とすることも可能である。
【0066】
又、上述した本例、第一別例及び第二別例においては、水平方向に配置した複数の単セルＵを鉛直方向に積層することにより、燃料電池スタックＳを形成するようにした。しかし、気体反応物である二酸化炭素（ＣＯ２）や一酸化炭素（ＣＯ）を集気し、且つ、透過膜が集気した気体反応物を透過させることにより、排出路が透過膜を透過した気体反応物を外部に排出可能であれば、これに限られない。即ち、この場合には、上述した本例のように燃料電池スタックＳを縦置きとすることに代えて、燃料電池スタックを横置きとすることが可能である。
【0067】
更に、上述した本例、第一別例及び第二別例においては、カソード電極層ＣＥに供給する酸化剤である空気、又は、アノード電極層ＡＥに供給する液体燃料であるギ酸を、酸化剤供給口２２又は燃料供給口１２にて分岐させ、分岐した空気又はギ酸即ち加圧流体が排出路２８又は排出路１８を流れるようにした。しかしながら、排出路２８又は排出路１８に対して、空気やギ酸を分岐させずに、即ち、別途供給した流体である空気やギ酸を加圧流体として流すことも可能である。この場合においても、上述した本例、第一別例及び第二別例と同様の効果が得られる。尚、流体を別途供給する場合、流体である空気やギ酸を外部から吸引し、排出路２８又は排出路１８に吸引された空気やギ酸を流すことも可能である。
【符号の説明】
【0068】
１…直接ギ酸型燃料電池（燃料電池）、１０…アノード側セパレータ、１１…燃料供給流路、１２…燃料供給口、１３…燃料排出口、１４，１５…貫通孔、１６…挿通孔、１７…電極部、１８…排出路、２０…カソード側セパレータ、２１…酸化剤供給流路、２２…酸化剤供給口、２３…酸化剤排出口、２４，２５…貫通孔、２６…挿通孔、２７…電極部、２８…排出路、３０…シール部材、３１…収容部、３２～３５…貫通孔、３６…挿通孔、４０…ＭＥＡ（電極構造体）、４１…貫通孔、４１～４４…貫通孔、４５…挿通孔、５０…透過部材、５１…フレーム、５２…透過膜、５３～５６…貫通孔、５７…挿通孔、ＡＥ…アノード電極層、ＣＥ…カソード電極層、ＥＦ…電解質膜、ＣＣ…カーボンクロス、Ｓ…燃料電池スタック、Ｕ…単セル、Ｕ１…単セル、Ｕ２…単セル、Ｈ…ホルダ、Ｂ…ボルト、Ｐ１…燃料ポンプ、Ｐ２…ブロア、Ｔ１…供給タンク、Ｔ２…回収タンク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】