特開 2024-103084 燃料電池用セパレータ

(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】P2024103084

(43)【公開日】2024-08-01

(54)【発明の名称】燃料電池用セパレータ

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/026 20160101AFI20240725BHJP

   H01M 8/0267 20160101ALI20240725BHJP

   H01M 8/0265 20160101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

H01M8/026

H01M8/0267

H01M8/0265

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023007226

(22)【出願日】2023-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】松原 直大

【テーマコード（参考）】

5H126

【Ｆターム（参考）】

5H126AA11

5H126BB06

5H126DD04

5H126DD05

5H126EE03

5H126EE11

5H126EE22

5H126EE27

5H126EE29

5H126EE33

5H126JJ03

5H126JJ05

(57)【要約】

【課題】燃料電池の冷却効率を高めることができる燃料電池用セパレータを提供する。
【解決手段】カソードセパレータ６０には、冷媒が流れる冷却流路６５が設けられている。冷却流路６５は、互いに間隔をおいて並列して延びる複数の突条６６と、互いに隣り合う突条６６同士の間において突条６６に沿って延びる溝６７とを有している。冷却流路６５のうち、冷却流路６５の延在方向において互いに隣り合う第１領域６５Ａ及び第２領域６５Ｂの各々には、溝６７の底面から突出するとともに互いに隣り合う突条６６同士を連結する複数の突出部６８が設けられている。突出部６８における溝６７の底面からの突出高さは、突条６６における溝６７の底面からの突出高さよりも小さい。第１領域６５Ａに設けられた複数の突出部６８の数は、第２領域６５Ｂに設けられた複数の突出部６８の数よりも多い。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料電池の発電部に対向するとともに反応ガスが流れるガス流路が第１面に設けられ、冷媒が流れる冷却流路が前記第１面と反対側の第２面に設けられた燃料電池用セパレータであって、
前記冷却流路は、互いに間隔をおいて並列して延びる複数の突条と、互いに隣り合う前記突条同士の間において前記突条に沿って延びる溝と、を有しており、
前記冷却流路のうち、前記冷却流路の延在方向において互いに隣り合う第１領域及び第２領域の各々には、前記溝の底面から突出するとともに互いに隣り合う前記突条同士を連結する複数の突出部が設けられており、
前記突出部における前記底面からの突出高さは、前記突条における前記底面からの突出高さよりも小さく、
前記第１領域における単位面積あたりの前記突出部の数は、前記第２領域における単位面積あたりの前記突出部の数よりも多い、
燃料電池用セパレータ。

【請求項2】

前記ガス流路の延在方向における両端には、前記反応ガスが供給されるガス供給口と、前記反応ガスが排出されるガス排出口とがそれぞれ設けられており、
前記冷却流路の延在方向における両端には、前記冷媒が供給される冷媒供給口と、前記冷媒が排出される冷媒排出口とがそれぞれ設けられており、
前記複数の突条の並列方向において、前記ガス供給口と前記冷媒供給口とが隣り合って設けられるとともに、前記ガス排出口と前記冷媒排出口とが隣り合って設けられており、
前記第１領域は、前記冷却流路のうち前記冷媒供給口に隣り合う領域であり、
前記第２領域は、前記第１領域に対して前記冷媒供給口とは反対側において前記第１領域に隣り合う領域である、
請求項１に記載の燃料電池用セパレータ。

【請求項3】

前記冷却流路のうち前記第２領域に対して前記第１領域とは反対側において前記第２領域に隣り合う領域であって、前記冷媒排出口に隣り合う第３領域には、前記複数の突出部が設けられており、
前記第３領域における単位面積あたりの前記突出部の数は、前記第２領域における単位面積あたりの前記突出部の数よりも多い、
請求項２に記載の燃料電池用セパレータ。

【請求項4】

前記ガス流路の延在方向における両端には、前記反応ガスが供給されるガス供給口と、前記反応ガスが排出されるガス排出口とがそれぞれ設けられており、
前記冷却流路の延在方向における両端には、前記冷媒が供給される冷媒供給口と、前記冷媒が排出される冷媒排出口とがそれぞれ設けられており、
前記複数の突条の並列方向において、前記ガス供給口と前記冷媒供給口とが隣り合って設けられるとともに、前記ガス排出口と前記冷媒排出口とが隣り合って設けられており、
前記第１領域は、前記冷却流路のうち前記冷媒排出口に隣り合う領域であり、
前記第２領域は、前記第１領域に対して前記冷媒排出口とは反対側において前記第１領域に隣り合う領域である、
請求項１に記載の燃料電池用セパレータ。

【請求項5】

前記冷却流路の延在方向における一端には、前記冷媒が供給される冷媒供給口が設けられており、
前記突出部における前記冷媒供給口側の部分には、当該突出部によって連結された２つの前記突条の一方から他方に向かうほど前記冷媒供給口から離れるように傾斜した傾斜面が設けられている、
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータ。

【請求項6】

前記冷却流路の延在方向における一端には、前記冷媒が供給される冷媒供給口が設けられており、
前記突出部における前記冷媒供給口側の部分には、前記冷媒供給口から離れるほど前記底面から離れるように傾斜した傾斜面が設けられている、
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータ。

【請求項7】

前記突出部における前記底面からの突出高さは、当該突出部によって連結された２つの前記突条の一方から他方に向かうほど徐々に大きくなっている、
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池用セパレータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、固体高分子形燃料電池は、複数の発電セルが積層されたセルスタックを備えている。発電セルは、膜電極接合体を有する発電部と、発電部を挟持する一対のセパレータとを備えている。

【0003】

セパレータは、並列する複数の突条と、隣り合う２つの突条の間に形成された溝とにより構成されたガス流路を有している。ガス流路は、発電部に対向している。ガス流路に反応ガスが流れることにより、発電部において反応ガスの電気化学反応による発電が行われる。この発電に伴って、発電部の温度が上昇する。

【0004】

セパレータのガス流路とは反対側の面には、冷媒が流れる冷却流路が設けられている。冷却流路に空気などの冷媒が流れることにより、発電部が冷却される。
特許文献１に記載のセパレータは、複数の突起が設けられた冷却流路を有している。複数の突起は、冷却流路の延在方向に互いに間隔をおいて設けられている。冷却流路を流れる冷媒が複数の突起に接触することにより、冷媒と冷却流路との接触面積が増加する。これにより、燃料電池の冷却効率が高められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－２４１１４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、燃料電池の発電時における発電部には、発電部内におけるその他の部分よりも発電量が多くなる部分が存在することがある。この場合、発電量が多くなる部分ほど温度が上昇しやすいため、発電部における温度勾配が大きくなるおそれがある。

【0007】

特許文献１に記載のセパレータでは、冷却流路に突起を設定する上で、発電部の温度勾配については考慮されていない。このため、燃料電池の冷却効率を高める上では、改善の余地がある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するための燃料電池用セパレータは、燃料電池の発電部に対向するとともに反応ガスが流れるガス流路が第１面に設けられ、冷媒が流れる冷却流路が前記第１面と反対側の第２面に設けられた燃料電池用セパレータであって、前記冷却流路は、互いに間隔をおいて並列して延びる複数の突条と、互いに隣り合う前記突条同士の間において前記突条に沿って延びる溝と、を有しており、前記冷却流路のうち、前記冷却流路の延在方向において互いに隣り合う第１領域及び第２領域の各々には、前記溝の底面から突出するとともに互いに隣り合う前記突条同士を連結する複数の突出部が設けられており、前記突出部における前記底面からの突出高さは、前記突条における前記底面からの突出高さよりも小さく、前記第１領域における単位面積あたりの前記突出部の数は、前記第２領域における単位面積あたりの前記突出部の数よりも多い。

【0009】

同構成によれば、冷却流路を流れる冷媒が複数の突出部に接触するため、冷媒と冷却流路との接触面積が増加する。これにより、燃料電池の冷却効率を高めることができる。
ここで、第１領域における単位面積あたりの突出部の数は、第２領域における単位面積あたりの突出部の数よりも多い。このため、冷却流路に第１領域及び第２領域を設定して燃料電池を冷却する上で、特に第１領域における冷却効果を高めることができる。

【0010】

以上のことから、冷却流路のうち発電部の発電に伴って高温となる部分に第１領域を設定することにより、発電部の温度勾配を小さくできる。したがって、燃料電池の冷却効率を好適に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、一実施形態の燃料電池用セパレータが設けられる発電セルの概略構成を示す分解斜視図である。

【図2】図２は、図１のカソードセパレータを示す斜視図である。

【図3】図３は、図１のカソードセパレータを示す平面図である。

【図4】図４は、第１変更例のカソードセパレータを示す平面図である。

【図5】図５は、第２変更例のカソードセパレータを示す平面図である。

【図6】図６は、第３変更例のカソードセパレータを示す斜視図である。

【図7】図７は、第４変更例のカソードセパレータを示す斜視図である。

【図8】図８は、第５変更例のカソードセパレータを示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図１～図３を参照して、燃料電池用セパレータの一実施形態について説明する。
（発電セル１０）
図１に示すように、燃料電池を構成するセルスタックは、反応ガスが供給されることによって発電する発電セル１０を備えている。燃料電池のセルスタックは、複数の発電セル１０が積層されることにより構成されている。

【0013】

反応ガスとしては、例えば、水素を含有する燃料ガス、空気を含有する酸化ガスが挙げられる。
発電セル１０は、図示しない膜電極ガス拡散層接合体を有する発電部２０と、樹脂フレーム３０と、２つのセパレータ４０とを備えている。発電部２０は、シート状をなしている。樹脂フレーム３０は、発電部２０の外周部を取り囲む枠状をなしている。

【0014】

樹脂フレーム３０の外周部のうち発電部２０を挟んで互いに反対側に位置する部分には、貫通孔３０ａ，３０ｂが設けられている。
（セパレータ４０）
２つのセパレータ４０は、発電部２０及び樹脂フレーム３０を厚さ方向において挟持している。セパレータ４０は、アノードセパレータ５０及びカソードセパレータ６０の総称である。

【0015】

アノードセパレータ５０は、発電部２０におけるアノード側の面に配置されている。カソードセパレータ６０は、発電部２０におけるカソード側の面に配置されている。
セパレータ４０は、例えば、平面視において、長辺及び短辺を有する長方形状をなしている。

【0016】

以降において、セパレータ４０の長辺方向を単に長辺方向と称し、セパレータ４０の短辺方向を単に短辺方向と称する。
セパレータ４０の材料としては、例えば、チタンやステンレス鋼などの金属材料や、導電性粒子及び樹脂材料を含む複合材料が挙げられる。

【0017】

アノードセパレータ５０の長辺方向における両端部には、貫通孔５０ａ，５０ｂが設けられている。
アノードセパレータ５０の発電部２０に対向する面には、貫通孔５０ａ，５０ｂに連通するとともに燃料ガスが流れる燃料ガス流路５１が設けられている。燃料ガス流路５１は、アノードセパレータ５０の長辺方向に延びている。

【0018】

カソードセパレータ６０の長辺方向における両端部には、樹脂部材７０が固定されている。樹脂部材７０のそれぞれには、貫通孔７０ａ，７０ｂがそれぞれ設けられている。
貫通孔３０ａ，５０ａ，７０ａによって、燃料ガスが供給される燃料ガス供給口１１が構成されている。貫通孔３０ｂ，５０ｂ，７０ｂによって、燃料ガスが排出される燃料ガス排出口１２が構成されている。燃料ガス供給口１１から供給された燃料ガスは、アノードセパレータ５０の燃料ガス流路５１を通じて、燃料ガス排出口１２から排出される。

【0019】

カソードセパレータ６０の発電部２０に対向する第１面には、酸化ガスが流れる酸化ガス流路６１が設けられている。酸化ガス流路６１は、例えば、短辺方向において直線状に延びている。すなわち、酸化ガス流路６１は、燃料ガス流路５１に対して直交する方向に延びている。酸化ガス流路６１は、「ガス流路」の一例である。

【0020】

酸化ガス流路６１は、互いに間隔をおいて並列して延びる複数の突条６２と、互いに隣り合う突条６２同士の間において突条６２に沿って延びる溝６３とを有している。突条６２と溝６３とは、カソードセパレータ６０の長辺方向において交互に並列している。

【0021】

酸化ガス流路６１の延在方向、すなわち短辺方向における両端には、酸化ガスが供給される複数の酸化ガス供給口１３と、酸化ガス排出される複数の酸化ガス排出口１４とがそれぞれ設けられている。酸化ガス供給口１３から供給された酸化ガスは、酸化ガス流路６１を通じて、酸化ガス排出口１４から排出される。酸化ガス供給口１３及び酸化ガス排出口１４は、酸化ガス流路６１の両端において短辺方向に開口した開口端によって構成されている。酸化ガス供給口１３及び酸化ガス排出口１４は、それぞれ「ガス供給口」及び「ガス排出口」の一例である。

【0022】

カソードセパレータ６０の第１面とは反対側の第２面には、冷媒が流れる冷却流路６５が設けられている。冷却流路６５は、例えば、短辺方向において直線状に延びている。なお、冷却流路６５は、当該冷却流路６５が設けられたカソードセパレータ６０を有する発電セル１０に隣り合う他の発電セル１０のアノードセパレータ５０に対向している。

【0023】

冷却流路６５は、互いに間隔をおいて並列して延びる複数の突条６６と、互いに隣り合う突条６６同士の間において突条６６に沿って延びる溝６７とを有している。突条６６と溝６７とは、カソードセパレータ６０の長辺方向において交互に並列している。

【0024】

冷却流路６５の溝６７は、酸化ガス流路６１の突条６２の裏側に形成されている。酸化ガス流路６１の溝６３は、冷却流路６５の突条６６の裏側に形成されている。
冷却流路６５の延在方向、すなわち短辺方向における両端には、冷媒が供給される複数の冷媒供給口１５と、冷媒が排出される複数の冷媒排出口１６とがそれぞれ設けられている。冷媒供給口１５から供給された冷媒は、冷却流路６５を通じて、冷媒排出口１６から排出される。冷媒供給口１５及び冷媒排出口１６は、冷却流路６５の両端において短辺方向に開口した開口端によって構成されている。冷媒としては、例えば、空気が挙げられる。

【0025】

酸化ガス供給口１３と冷媒供給口１５とは、複数の突条６６の並列方向、すなわち長辺方向において交互に隣り合って設けられている。また、酸化ガス排出口１４と冷媒排出口１６とは、長辺方向において交互に隣り合って設けられている。

【0026】

酸化ガス供給口１３及び冷媒供給口１５には、例えば、図示しない送風機によって空気が供給される。
図２に示すように、冷却流路６５には、複数の突出部６８が設けられている。各突出部６８は、溝６７の底面から突出するとともに互いに隣り合う突条６６同士を連結している。なお、図１では、突出部６８の図示が省略されている。

【0027】

各突出部６８における溝６７の底面からの突出高さは、突条６６における溝６７の底面からの突出高さよりも小さい。したがって、冷媒は、各突出部６８を乗り越えることで、冷媒供給口１５から冷媒排出口１６に向かって冷却流路６５を流れる。

【0028】

突出部６８は、酸化ガス流路６１の突条６２の裏側に形成されている。突出部６８の裏側には、酸化ガス流路６１の溝６３同士を連通する連通路６９が形成されている。酸化ガスが連通路６９を流れることにより、酸化ガス流路６１における酸化ガスの分配性が高められるとともに、酸化ガス流路６１における酸化ガスの圧力損失の増加が抑制されている。

【0029】

図３に示すように、単一の溝６７に設けられた複数の突出部６８は、冷却流路６５の延在方向に互いに間隔をおいて設けられている。
冷却流路６５は、冷却流路６５の延在方向において互いに隣り合う第１領域６５Ａ及び第２領域６５Ｂを有している。第１領域６５Ａは、冷却流路６５のうち冷媒供給口１５に隣り合う領域である。第２領域６５Ｂは、第１領域６５Ａに対して冷媒供給口１５とは反対側において第１領域６５Ａに隣り合う領域である。第２領域６５Ｂは、例えば、冷媒排出口１６に隣り合っている。

【0030】

第１領域６５Ａ及び第２領域６５Ｂの各々には、上述した複数の突出部６８が設けられている。第１領域６５Ａにおける単位面積あたりの突出部６８の数は、第２領域６５Ｂにおける単位面積あたりの突出部６８の数よりも多い。ここで、単位面積とは、冷却流路６５における突条６６及び溝６７を含む部分をカソードセパレータ６０の板厚方向に直交する仮想平面上に投影した領域の面積である。

【0031】

第１領域６５Ａ及び第２領域６５Ｂでは、冷却流路６５の延在方向における突出部６８同士の距離（以下、突出部間距離という）が互いに異なる。第１領域６５Ａにおける突出部間距離は、第２領域６５Ｂにおける突出部間距離よりも小さい。

【0032】

本実施形態の作用について説明する。
発電部２０では、燃料ガス流路５１を流れる燃料ガスと酸化ガス流路６１を流れる酸化ガスとが発電部２０に潜り込む。これにより、燃料ガスと酸化ガスとが電気化学反応することで発電が行われる。この発電によって、発電部２０の温度が上昇する。発電部２０は、冷却流路６５を流れる冷媒によって冷却される。

【0033】

冷却流路６５には複数の突出部６８が設けられているため、冷却流路６５を流れる冷媒は、複数の突出部６８に接触する。このため、冷媒と冷却流路６５との接触面積が増加する。これにより、燃料電池の冷却効率を高めることができる。

【0034】

ここで、第１領域６５Ａにおける単位面積あたりの突出部６８の数は、第２領域６５Ｂにおける単位面積あたりの突出部６８の数よりも多い。このため、冷却流路６５に第１領域６５Ａ及び第２領域６５Ｂを設定して燃料電池を冷却する上で、特に第１領域６５Ａにおける冷却効果を高めることができる。

【0035】

本実施形態の効果について説明する。
冷却流路６５のうち、冷却流路６５の延在方向において互いに隣り合う第１領域６５Ａ及び第２領域６５Ｂの各々には、溝６７の底面から突出するとともに互いに隣り合う突条６６同士を連結する複数の突出部６８が設けられている。第１領域６５Ａにおける単位面積あたりの突出部６８の数は、第２領域６５Ｂにおける単位面積あたりの突出部６８の数よりも多い。第１領域６５Ａは、冷却流路６５のうち冷媒供給口１５に隣り合う領域である。第２領域６５Ｂは、第１領域６５Ａに対して冷媒供給口１５とは反対側において第１領域６５Ａに隣り合う領域である。

【0036】

燃料電池の発電時には、酸化ガス排出口１４付近よりも酸化ガス供給口１３付近における温度が高くなることがある。このため、酸化ガス供給口１３と冷媒供給口１５とが隣り合って設けられるカソードセパレータ６０においては、冷却流路６５のうち冷媒供給口１５付近の冷却効率を高めることが好ましい。

【0037】

本実施形態のカソードセパレータ６０によれば、冷却流路６５のうち冷媒供給口１５に隣り合う領域が第１領域６５Ａである。また、第１領域６５Ａに対して冷媒供給口１５とは反対側において第１領域６５Ａに隣り合う領域が第２領域６５Ｂである。このため、第１領域６５Ａによって発電部２０における酸化ガス供給口１３付近の部分を効果的に冷却できる。したがって、燃料電池の冷却効率を好適に高めることができる。

【0038】

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0039】

・図４に示すように、第１領域６５Ａは、冷却流路６５のうち冷媒排出口１６に隣り合う領域であってもよい。この場合、第２領域６５Ｂは、第１領域６５Ａに対して冷媒排出口１６とは反対側において第１領域６５Ａに隣り合う領域である。本変更例において、第１領域６５Ａにおける単位面積あたりの突出部６８の数は、第２領域６５Ｂにおける単位面積あたりの突出部６８の数よりも多い。ここで、燃料電池の発電時には、酸化ガス供給口１３付近よりも酸化ガス排出口１４付近における温度が高くなることがある。このため、酸化ガス排出口１４と冷媒排出口１６とが隣り合って設けられる場合には、冷却流路６５のうち冷媒排出口１６付近の冷却効率を高めることが好ましい。上記構成によれば、冷却流路６５のうち冷媒排出口１６に隣り合う領域が第１領域６５Ａである。また、第１領域６５Ａに対して冷媒排出口１６とは反対側において第１領域６５Ａに隣り合う領域が第２領域６５Ｂである。このため、第１領域６５Ａによって発電部２０における酸化ガス排出口１４付近の部分を効果的に冷却できる。また、酸化ガス排出口１４付近の酸化ガスの圧力は、酸化ガス供給口１３付近の酸化ガスの圧力よりも低くなる。この場合、酸化ガス排出口１４付近では、酸化ガスが発電部２０に到達しにくくなるため、燃料電池の発電性能が低下するおそれがある。この点、上記構成によれば、第１領域６５Ａに設けられた複数の突出部６８の裏側には、酸化ガス流路６１の溝６３同士を連通する連通路６９が形成されている。酸化ガスは、連通路６９を経由することにより溝６３同士の間を流れるため、連通路６９が形成されていない場合と比較して、第１領域６５Ａにおける酸化ガスの圧力の低下を抑制できる。これにより、第１領域６５Ａにおける発電性能の低下を抑制できる。

【0040】

・図５に示すように、冷却流路６５は、第２領域６５Ｂに対して第１領域６５Ａとは反対側において第２領域６５Ｂに隣り合う領域であって、冷媒排出口１６に隣り合う第３領域６５Ｃを有していてもよい。第３領域６５Ｃには、複数の突出部６８が設けられている。第３領域６５Ｃにおける単位面積あたりの突出部６８の数は、第２領域６５Ｂにおける単位面積あたりの突出部６８の数よりも多い。ここで、燃料電池の発電時には、酸化ガス供給口１３付近及び酸化ガス排出口１４付近における温度が、その他の部分の温度よりも高くなることがある。このため、冷却流路６５のうち冷媒供給口１５付近及び冷媒排出口１６付近の冷却効率を高めることが好ましい。上記構成によれば、冷却流路６５のうち冷媒供給口１５に隣り合う領域が第１領域６５Ａである。また、冷却流路６５のうち冷媒排出口１６に隣り合う領域が第３領域６５Ｃである。このため、第１領域６５Ａ及び第３領域６５Ｃによって、発電部２０における酸化ガス供給口１３付近及び酸化ガス排出口１４付近の部分をそれぞれ効果的に冷却できる。

【0041】

・図６に示すように、突出部６８における冷媒供給口１５側の部分には、当該突出部６８によって連結された２つの突条６６の一方から他方に向かうほど冷媒供給口１５から離れるように傾斜した傾斜面６８ａが設けられていてもよい。こうした構成によれば、突出部６８に傾斜面６８ａが設けられていない場合に比べて、冷媒と突出部６８との接触面積が増加するため、燃料電池の冷却効率をより高めることができる。加えて、突出部６８に傾斜面６８ａが設けられていない場合に比べて、冷媒と突出部６８との衝突により生じる圧力損失の増加を抑制できる。

【0042】

・図７に示すように、突出部６８における冷媒供給口１５側の部分には、冷媒供給口１５から離れるほど溝６７の底面から離れるように傾斜した傾斜面６８ｂが設けられていてもよい。こうした構成によれば、突出部６８に傾斜面６８ｂが設けられていない場合に比べて、冷媒と突出部６８との接触面積が増加するため、燃料電池の冷却効率をより高めることができる。加えて、突出部６８に傾斜面６８ｂが設けられていない場合に比べて、冷媒と突出部６８との衝突により生じる圧力損失の増加を抑制できる。

【0043】

・図８に示すように、突出部６８における溝６７の底面からの突出高さは、当該突出部６８によって連結された２つの突条６６の一方から他方に向かうほど徐々に大きくなっていてもよい。こうした構成によれば、突出部６８の突出高さが、突出部６８の全体において一定である場合に比べて、冷媒と突出部６８との接触面積が増加するため、燃料電池の冷却効率をより高めることができる。ところで、突出部６８の突出高さを単に高くした場合、冷却流路６５の流路断面積が小さくなるため、冷媒の圧力損失が増大するおそれがある。この点、上記構成によれば、突出部６８の突出高さが２つの突条６６の一方から他方に向かうほど徐々に大きくなっている。このため、燃料電池の冷却効率の向上と、冷媒の圧力損失の増大の抑制とを両立できる。

【0044】

・第１領域６５Ａは、冷却流路６５のうち冷媒供給口１５に隣り合う領域でなくてもよい。例えば、第２領域６５Ｂが、冷却流路６５のうち冷媒供給口１５に隣り合う領域であり、第１領域６５Ａが、第２領域６５Ｂに対して冷媒供給口１５とは反対側において第２領域６５Ｂに隣り合う領域であってもよい。

【0045】

・突出部６８の形状は、図６～図８に示す第３～第５変更例の突出部６８の形状のうち少なくとも２種類の形状を組み合わせたものであってもよい。
上記実施形態は、以下の付記に記載する構成を含む。

【0046】

［付記１］燃料電池の発電部に対向するとともに反応ガスが流れるガス流路が第１面に設けられ、冷媒が流れる冷却流路が前記第１面と反対側の第２面に設けられた燃料電池用セパレータであって、前記冷却流路は、互いに間隔をおいて並列して延びる複数の突条と、互いに隣り合う前記突条同士の間において前記突条に沿って延びる溝と、を有しており、前記冷却流路のうち、前記冷却流路の延在方向において互いに隣り合う第１領域及び第２領域の各々には、前記溝の底面から突出するとともに互いに隣り合う前記突条同士を連結する複数の突出部が設けられており、前記突出部における前記底面からの突出高さは、前記突条における前記底面からの突出高さよりも小さく、前記第１領域における単位面積あたりの前記突出部の数は、前記第２領域における単位面積あたりの前記突出部の数よりも多い、燃料電池用セパレータ。

【0047】

［付記２］前記ガス流路の延在方向における両端には、前記反応ガスが供給されるガス供給口と、前記反応ガスが排出されるガス排出口とがそれぞれ設けられており、前記冷却流路の延在方向における両端には、前記冷媒が供給される冷媒供給口と、前記冷媒が排出される冷媒排出口とがそれぞれ設けられており、前記複数の突条の並列方向において、前記ガス供給口と前記冷媒供給口とが隣り合って設けられるとともに、前記ガス排出口と前記冷媒排出口とが隣り合って設けられており、前記第１領域は、前記冷却流路のうち前記冷媒供給口に隣り合う領域であり、前記第２領域は、前記第１領域に対して前記冷媒供給口とは反対側において前記第１領域に隣り合う領域である、［付記１］に記載の燃料電池用セパレータ。

【0048】

［付記３］前記冷却流路のうち前記第２領域に対して前記第１領域とは反対側において前記第２領域に隣り合う領域であって、前記冷媒排出口に隣り合う第３領域には、前記複数の突出部が設けられており、前記第３領域における単位面積あたりの前記突出部の数は、前記第２領域における単位面積あたりの前記突出部の数よりも多い、［付記１］または［付記２］に記載の燃料電池用セパレータ。

【0049】

［付記４］前記ガス流路の延在方向における両端には、前記反応ガスが供給されるガス供給口と、前記反応ガスが排出されるガス排出口とがそれぞれ設けられており、前記冷却流路の延在方向における両端には、前記冷媒が供給される冷媒供給口と、前記冷媒が排出される冷媒排出口とがそれぞれ設けられており、前記複数の突条の並列方向において、前記ガス供給口と前記冷媒供給口とが隣り合って設けられるとともに、前記ガス排出口と前記冷媒排出口とが隣り合って設けられており、前記第１領域は、前記冷却流路のうち前記冷媒排出口に隣り合う領域であり、前記第２領域は、前記第１領域に対して前記冷媒排出口とは反対側において前記第１領域に隣り合う領域である、［付記１］～［付記３］のいずれか一つに記載の燃料電池用セパレータ。

【0050】

［付記５］前記冷却流路の延在方向における一端には、前記冷媒が供給される冷媒供給口が設けられており、前記突出部における前記冷媒供給口側の部分には、当該突出部によって連結された２つの前記突条の一方から他方に向かうほど前記冷媒供給口から離れるように傾斜した傾斜面が設けられている、［付記１］～［付記４］のいずれか一つに記載の燃料電池用セパレータ。

【0051】

［付記６］前記冷却流路の延在方向における一端には、前記冷媒が供給される冷媒供給口が設けられており、前記突出部における前記冷媒供給口側の部分には、前記冷媒供給口から離れるほど前記底面から離れるように傾斜した傾斜面が設けられている、［付記１］～［付記５］のいずれか一つに記載の燃料電池用セパレータ。

【0052】

［付記７］前記突出部における前記底面からの突出高さは、当該突出部によって連結された２つの前記突条の一方から他方に向かうほど徐々に大きくなっている、［付記１］～［付記６］のいずれか一つに記載の燃料電池用セパレータ。

【符号の説明】

【0053】

１１…燃料ガス供給口
１２…燃料ガス排出口
１３…酸化ガス供給口（ガス供給口）
１４…酸化ガス排出口（ガス排出口）
１５…冷媒供給口
１６…冷媒排出口
２０…発電部
４０…セパレータ
５０…アノードセパレータ
５１…燃料ガス流路
６０…カソードセパレータ
６１…酸化ガス流路（ガス流路）
６２…突条
６３…溝
６５…冷却流路
６５Ａ…第１領域
６５Ｂ…第２領域
６５Ｃ…第３領域
６６…突条
６７…溝
６８…突出部
６８ａ…傾斜面
６８ｂ…傾斜面
６９…連通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】