列40中，通道元件Em在+X或-X方向上連續(xù)地以重復(fù)間距τ布置。通道形成元件列40的沿Y方向的數(shù)目即由通道形成元件列40的指標(biāo)指示的列數(shù)在上游側(cè)通道區(qū)域Ru中與在下游側(cè)通道區(qū)域Rd中以如下方式不同。在上游側(cè)通道區(qū)域Ru中，由指標(biāo)I至19指示的19個(gè)通道形成元件列40設(shè)定為Y方向的連續(xù)設(shè)置單元，且因此通道形成元件列40在Y方向上的連續(xù)地重復(fù)設(shè)置。另一方面，在下游側(cè)通道區(qū)域Rd中，由指標(biāo)I至9指示的9個(gè)通道形成元件列40設(shè)定為在Y方向上的連續(xù)設(shè)置單元，且因此通道形成元件列40在Y方向上連續(xù)地重復(fù)設(shè)置。在上游側(cè)通道區(qū)域Ru和下游側(cè)通道區(qū)域Rd中的每個(gè)中，通道形成元件列40設(shè)置為使得氧化氣體的流動(dòng)方向在第一和第二傾斜方向上延伸(換言之，氧化氣體的流動(dòng)方向在第一和第二傾斜方向上被引導(dǎo))，在所述第一傾斜方向上氧化氣體的流動(dòng)方向向左傾斜(在圖中)而在所述第二傾斜方向上氧化氣體的流動(dòng)方向向右傾斜(在圖中)。在此，第一傾斜方向和第二傾斜方向相對(duì)于Y方向?qū)ΨQ。即，在本實(shí)施例的燃料電池組10中，在陰極側(cè)分離器130的氣體通道構(gòu)件150中，其處氧化氣體的流動(dòng)方向在轉(zhuǎn)向左(即，在第一傾斜方向上延伸)和轉(zhuǎn)向右(即，在與第一傾斜方向相對(duì)于Y方向?qū)ΨQ的第二傾斜方向上延伸)之后返回到原始的流動(dòng)方向(第一傾斜方向或第二傾斜方向)的轉(zhuǎn)彎間隔形成為在上游側(cè)通道區(qū)域Ru中與在下游側(cè)通道區(qū)域Rd中不同，這通過(guò)使得在上游側(cè)通道區(qū)域Ru中限定了 Y方向的連續(xù)設(shè)置單元的列數(shù)與在下游側(cè)通道區(qū)域Rd中限定了 Y方向的連續(xù)設(shè)置單元的列數(shù)不同來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0051]在本實(shí)施例的燃料電池100中，因?yàn)樗嬖诘目籽蹓浩?孔眼處理片)的厚度大致為0.6mm，所以在上游側(cè)通道區(qū)域Ru中的轉(zhuǎn)彎間隔Tu設(shè)定為11mm，且在下游側(cè)通道區(qū)域Rd中的轉(zhuǎn)彎間隔Td設(shè)定為5.5mm。因此，轉(zhuǎn)彎間隔Tu與轉(zhuǎn)彎間隔Td之間的比值Tu: Td為
2.1:1。比值Tu:Td可合適地通過(guò)在上游側(cè)通道區(qū)域Ru和下游側(cè)通道區(qū)域Rd之間改變限定了以上所述的Y方向的連續(xù)設(shè)置單元的列數(shù)“η”來(lái)設(shè)定，且比值Tu:Td要求為1.1:1至3:1。此點(diǎn)將在后文中描述。注意到，在上游側(cè)通道區(qū)域Ru和下游側(cè)通道區(qū)域Rd中的每個(gè)中，如在圖6中所示，即使在被密封片151覆蓋的區(qū)域中，通道形成元件列40也在Y方向上連續(xù)地設(shè)置。用于在氣體通道構(gòu)件150中連續(xù)地形成通道形成元件列40的模壓方法與現(xiàn)有的孔眼金屬生產(chǎn)方法不同，且可在將切割片(未示出)在重復(fù)間距τ處在+X方向上發(fā)送之后在-X方向上在重復(fù)間距τ處返回切割片的同時(shí)執(zhí)行壓制。
[0052]然后，將給出上游側(cè)通道區(qū)域Ru和下游側(cè)通道區(qū)域Rd之間的比值的描述。圖10是示出了轉(zhuǎn)彎間隔T和燃料電池的輸出之間的關(guān)系的曲線圖。在圖10中的曲線以如下方式確定。
[0053]在輸出測(cè)量中使用的測(cè)試燃料電池具有與圖2中所示的本實(shí)施例的燃料電池100相同的技術(shù)規(guī)格，包括形狀和發(fā)電區(qū)域112，且通道形成元件列40在Y方向上在氣體通道構(gòu)件150中的整個(gè)區(qū)域上連續(xù)地以相同的轉(zhuǎn)彎間隔T設(shè)置。測(cè)試燃料電池ΤΡ1、ΤΡ2、ΤΡ3和ΤΡ4的轉(zhuǎn)彎間隔T彼此不同。測(cè)試燃料電池TPl的轉(zhuǎn)彎間隔T為5.5mm。測(cè)試燃料電池TPl的轉(zhuǎn)彎間隔T與本實(shí)施例的燃料電池100的下游側(cè)通道區(qū)域Rd的轉(zhuǎn)彎間隔Td相同。測(cè)試燃料電池TP2的轉(zhuǎn)彎間隔T大體上為本實(shí)施例的燃料電池100的下游側(cè)通道區(qū)域的轉(zhuǎn)彎間隔Td和上游側(cè)通道區(qū)域的轉(zhuǎn)彎間隔Tu之間的中間值。測(cè)試燃料電池TP3的轉(zhuǎn)彎間隔T為11mm。測(cè)試燃料電池TP3的轉(zhuǎn)彎間隔T與本實(shí)施例的燃料電池100的上游側(cè)通道區(qū)域Ru的轉(zhuǎn)彎間隔Tu相同。測(cè)試燃料電池TP4的轉(zhuǎn)彎間隔T為16.5mm，即轉(zhuǎn)彎間隔Td的三倍。以上所述的測(cè)試燃料電池TPl至TP4被操作，同時(shí)燃料氣體以相同的方式供給，當(dāng)燃料電池的溫度處于正常期待的溫度(60°C )時(shí)確定電力輸出，且獲得圖10中的曲線。從此曲線圖中可見，通過(guò)將轉(zhuǎn)彎間隔T降低到小于16.5mm的值且將轉(zhuǎn)彎間隔T設(shè)定為大于或等于5.5mm的值可獲得優(yōu)選的發(fā)電性能?；诖耍诒緦?shí)施例的燃料電池100中，在上游側(cè)通道區(qū)域Ru的轉(zhuǎn)彎間隔Tu和下游側(cè)通道區(qū)域Rd的轉(zhuǎn)彎間隔Td之間的比值設(shè)定為1.1:1至3:1。
[0054]然后，將給出分離器中心區(qū)域137中的上游側(cè)通道區(qū)域Ru的通道寬度Rw的描述。圖11是示出了分離器中心區(qū)域137中的上游側(cè)通道區(qū)域Ru的占據(jù)狀態(tài)和在上游側(cè)通道區(qū)域Ru和燃料氣體通道200之間的重疊狀態(tài)的解釋圖。如在圖11中所示，上游側(cè)通道區(qū)域Ru在與發(fā)電區(qū)域112 (見圖3)面對(duì)的分離器中心區(qū)域137中在Y方向上從氧化氣體供給孔104IN側(cè)向氧化氣體排出孔1040T側(cè)延伸。另外，上游側(cè)通道區(qū)域Ru與用作陽(yáng)極側(cè)分離器120(見圖3)的曲折通道的燃料氣體通道200中的最下游側(cè)通道部分Srd在MEGA 110介于上游側(cè)通道區(qū)域Ru和最下游側(cè)通道部分Srd之間的情況下重疊。注意到在圖11中假定陽(yáng)極側(cè)分離器120定位在圖中所示的陰極側(cè)分離器130上，則燃料氣體通道200透明地示出。
[0055]圖12是示出了在氣體通道構(gòu)件150的分離器中心區(qū)域137中的上游側(cè)通道區(qū)域Ru的占據(jù)率和燃料電池的輸出之間的關(guān)系的曲線圖。圖12中的曲線圖以如下方式確定。
[0056]首先，如在圖11中所示，準(zhǔn)備了具有在Y方向上的上游側(cè)通道區(qū)域Ru的不同的通道寬度Rw的測(cè)試燃料電池TP5至TP8。通道寬度Rw是從氧化氣體供給孔104IN側(cè)上的分離器中心區(qū)域137的下端到上游側(cè)通道區(qū)域Ru的上端的寬度。測(cè)試燃料電池TP5至TP8中的每個(gè)的技術(shù)規(guī)格與在圖2中所示的如上所述的本實(shí)施例的燃料電池100的技術(shù)規(guī)格相同。然而，測(cè)試燃料電池TP5不包括具有在圖8中所示的轉(zhuǎn)彎間隔Tu的上游側(cè)通道區(qū)域Ru，且分離器中心區(qū)域137的整個(gè)區(qū)域被具有在圖9中的轉(zhuǎn)彎間隔Td的下游側(cè)通道區(qū)域Rd占據(jù)。在測(cè)試燃料電池TP6中，分離器中心區(qū)域137的33%被具有轉(zhuǎn)彎間隔Tu的上游側(cè)通道區(qū)域Ru占據(jù)。在測(cè)試燃料電池TP7中，分離器中心區(qū)域137的50%被具有轉(zhuǎn)彎間隔Tu的上游側(cè)通道區(qū)域Ru占據(jù)。在測(cè)試燃料電池TP8中，分離器中心區(qū)域137的66%被具有轉(zhuǎn)彎間隔Tu的上游側(cè)通道區(qū)域Ru占據(jù)。以上所述的測(cè)試燃料電池TP5至TP8被操作同時(shí)以相同的方式供給氣體，在燃料電池的溫度處于正常期待的溫度(60°C)時(shí)確定電力輸出，且獲得在圖12中的曲線圖。從此曲線圖可見，通過(guò)將上游側(cè)通道區(qū)域Ru的通道寬度Rw設(shè)定為在陰極側(cè)分離器130中在Y方向上氣體通道構(gòu)件150的分離器中心區(qū)域137的寬度(即陰極側(cè)分離器130的孔眼通道的整個(gè)通道寬度)的50%或更小，可獲得優(yōu)選的發(fā)電性能。基于此，在本實(shí)施例的燃料電池100中，上游側(cè)通道區(qū)域Ru的通道寬度Rw設(shè)定為陰極側(cè)分離器130的孔眼通道的整個(gè)通道寬度的50%或更小。在圖12的情況中，測(cè)試燃料電池TP6和測(cè)試燃料電池TP7中的每個(gè)對(duì)應(yīng)于本實(shí)施例的燃料電池100。
[0057]如在圖11中所示，用作曲折通道的燃料氣體通道200的通道寬度通過(guò)從燃料氣體供給孔102IN到燃料氣體排出孔1020T將通道反轉(zhuǎn)(折疊)而被分為三個(gè)相等的寬度，且在分離器中心區(qū)域137的Y方向上，上游側(cè)通道部分、中游側(cè)通道部分和最下游側(cè)通道部分Srd具有以上所述的三個(gè)相等的寬度。在測(cè)試燃料電池TP6中，分離器中心區(qū)域137的33%被具有轉(zhuǎn)彎間隔Tu的上游側(cè)通道區(qū)域Ru占據(jù)。相應(yīng)地，在測(cè)試燃料電池TP6中的上游側(cè)通道區(qū)域Ru的通道寬度Rw變得等于用作曲折通道的燃料氣體通道200的最下游側(cè)通道部分Srd的通道寬度，上游側(cè)通道區(qū)域Ru與最下游側(cè)通道部分Srd重疊，使得MEGA 110介于其間，且如在圖12中所示，測(cè)試燃料電池TP6具有高的發(fā)電能力。
[0058]然后，將描述沿燃料氣體通道200的通道的相對(duì)濕度。當(dāng)燃料氣體通道200的相對(duì)濕度低時(shí)，可能發(fā)生所生成的水從MEGA 110(見圖6)的移動(dòng)，且電解質(zhì)膜的濕度可能惡化。因此，優(yōu)選的是燃料氣體通道200的每個(gè)通道區(qū)域應(yīng)具有高的相對(duì)濕度。圖13是示出了測(cè)試燃料電池TP5中的燃料氣體通道200的每個(gè)通道區(qū)域的相對(duì)濕度的實(shí)際測(cè)量結(jié)果的解釋圖，且圖14A和圖14B是每個(gè)示出了在測(cè)試燃料電池TP5和與本實(shí)施例的燃料電池100對(duì)應(yīng)的測(cè)試燃料電池TP6之間的性能比較的解釋圖。測(cè)試燃料電池TP5是比較示例電池，且如上所述不包括具有轉(zhuǎn)彎間隔Tu (見圖8)的上游側(cè)通道區(qū)域Ru，且因此不會(huì)發(fā)生由于包括上游側(cè)通道區(qū)域?qū)е碌南鄬?duì)濕度的改進(jìn)。與此相比，在測(cè)試燃料電池TP6中，分離器中心區(qū)域137的通道寬度的33%被上游側(cè)通道區(qū)域Ru占據(jù)，使得具有轉(zhuǎn)彎間隔Tu(見圖8)的上游側(cè)通道區(qū)域Ru與燃料氣體通道200的最下游側(cè)通道部分Srd重疊，使得MEGA 110介于其間?；诖?，在與本實(shí)施例的燃料電池100對(duì)應(yīng)的測(cè)試燃料電池TP6中，通過(guò)包括上游側(cè)通道區(qū)域Ru可獲得相對(duì)濕度的改進(jìn)的效果。圖14A示出了燃料電池TP5和TP6中的每個(gè)中的相對(duì)濕度。在與本實(shí)施例的燃料電池100對(duì)應(yīng)的測(cè)試燃料電池TP6中，如與比較示例電池相比，在圖13中所示的燃料氣體通道200的最下游側(cè)通道部分Srd的終端端部處的相對(duì)濕度從16%改進(jìn)為43%。另外，已發(fā)現(xiàn)當(dāng)來(lái)自氧化氣體供給孔104IN的氧化氣體供給壓力升高時(shí)，相對(duì)濕度的改進(jìn)進(jìn)一步被促進(jìn)。
[0059]除此之外，如在圖14B中所示，在與本實(shí)施例的燃料電池100對(duì)應(yīng)的測(cè)試燃料電池TP6中，由于作為一個(gè)因素的以上所述的相對(duì)濕度的改進(jìn)，與作為比較示例電池的測(cè)試燃料電池TP5相比，堆疊電阻降低，且獲得了發(fā)電性能的改進(jìn)。
[0060]然后，將給出在上游側(cè)通道區(qū)域Ru和下游側(cè)通道區(qū)域Rd中的冷卻劑通道的構(gòu)造的描述。圖15是在如在圖6中的情況中在截面圖中觀察燃料電池組10的情況中上游側(cè)通道區(qū)域Ru的示意截面和下游側(cè)通道區(qū)域Rd的示意截面彼此比較的解釋圖。
[0061]如在圖中所示，在燃料電池100中，假定在陽(yáng)極側(cè)氣體擴(kuò)散層I1A側(cè)上開口的燃料氣體通道溝槽202的通道形狀在上游側(cè)通道區(qū)域Ru和下游側(cè)通道區(qū)域Rd中彼此相同。另一方面，對(duì)于由陰極側(cè)分離器130封閉的冷卻劑通道204，被包括在上游側(cè)通道區(qū)域Ru中的冷卻劑通道204的通道寬度大于被包括在下游側(cè)通道區(qū)域Rd中的冷卻劑通道204的通道寬度。在燃料電池100中，設(shè)置有具有較大的通道寬度的冷卻劑通道204的上游側(cè)通道區(qū)域Ru與燃料氣體通道200的最下游側(cè)通道部分Srd重疊，如上所述。因此，在燃料電池100中，如在圖15中所示，在從冷卻劑供給孔106IN經(jīng)由用作曲折通道的燃料氣體通道200的最下游側(cè)通道部分Srd的背側(cè)延伸到冷卻劑排出孔1060T的冷卻劑通道204中流動(dòng)的冷卻劑的流量增加為大于在從冷卻劑供給孔106IN經(jīng)由用作曲折通道的燃料氣體通道200的最下游側(cè)通道部分Srd上游的部分的背側(cè)延伸到冷卻劑排出孔1060T的冷卻劑