专利名称：燃料电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及从歧管将阳极流体供给至电池堆的各单电池的燃料 电池。
背景技术：
由于近年的能量问题的高涨，因而要求更高的能量密度且排出物 清洁的电源。燃料电池是具有现有电池的数倍的能量密度的发电机， 具有能量效率高、另外在排出气体中不含有或含有很少的氮氧化物或 硫氧化物的特征。所以，是符合作为下一代的电源设备的要求的极其 有效的设备。
燃料电池的电池单元，在作为电解质膜的固体高分子电解质膜的 两面侧具备阳极侧催化剂体(阳极)和阴极侧催化剂体(阴极)。而且，通 过阳极流体通路和阴极流体通路以背对背的状态形成的隔板和电池 单元交替地配置而形成单电池，通过层叠多个单电池而构成电池堆。 在这样的堆叠构造的燃料电池中，为了将燃料均匀地分配至各个单电 池并在电池堆中均匀地进行燃料的供给，具备歧管，将来自歧管的燃 料供给至各单电池。
如果燃料向电池堆的各单电池的供给变得不均匀，则各单电池的
输出产生偏差，发电效率降低，电池堆整体的输出受到低输出的单电 池的输出的影响。因此，对于歧管而言，对燃料向电池堆的各单电池 的供给要求高维的均勻分配性能。
根据这样的状况，提出了对电池堆的各单电池均匀地供给燃料的
各种技术(日本特开平9-161828号公报)。在此，由与电池堆邻接的扩 散用的第2空间和^皮供给作为燃料的富氢气体的第1空间构成用于供给燃料的歧管。被供给至第1空间的富氢气体从贯通孔被运送至笫2 空间，在第2空间中扩散并被供给至各单电池。
由于富氢气体在第2空间中扩散，因而对靠近贯通孔的单电池的
供给量和对远离贯通孔的单电池的供给量的偏差减小，从而对电池堆 整体的单电池均等地供给富氬气体。
专利文献1:日本特开平9-161828号公净艮
发明内容
可是，在现有技术中，由于有必要使富氢气体在第2空间中扩散， 因而有必要相对于第1空间和第2空间合计的总容积而增大第2空间 的容积的比例。因此，如果在某种程度上不确保从贯通孔至单电池的 距离，则贯通孔和各单电池的位置关系导致供给量产生偏差，为了对 各单电池均等地供给富氢气体，歧管的大型化是不可避免的。
本发明是鉴于上述状况而做出的，其目的在于，提供一种即使歧 管小型化，也能够对各单电池均等地供给阳极流体的燃料电池。
用于达成上述目的的本发明的第l特征在于一种燃料电池，具备 电池单元、电池堆以及歧管，所述电池单元经由电解质膜而将阳极和 阴极接合，所述电池堆将多个具有隔板和所述电池单元的单电池层 叠，所述隔板具备阳极流体通路，所述歧管用于将阳极流体供给至所 述单电池的所述阳极流体通路所面临的位置，其中，所述歧管由顶板 和底板构成，所述顶板具备导入所述阳极流体的导入孔，所述底板沿 着所述单电池的层叠方向而串联地并排设置有多个面临所述阳极流 体通路的微小开口，在与所述顶板的内面之间，在上面形成有所述阳 极流体的流通空间，所述导入孔以向所述底板的投影部夹着所述微小 开口的并排设置列而位于两侧的方式设置2个，在所述导入孔的投影 部和所述微小开口之间的所述底板的上面，分别具备块体群，所述块 体群形成流路，所述流路用于使从所述导入孔供给的所述阳极流体分 散至所述微小开口 ，使从所述2个导入孔供给的所述阳极流体分别与
6所述底板的上面的所述投影部接触，并使流速降低，使流速降低后的 所述阳极流体分别流通至所述块体群的所述流路并分散至#1所述块
体群夹着的所述微小开口。
依照所涉及的特征，由于使从2个导入孔供给的阳极流体与底板 的上面的投影部接触，并使流速降低，使流速降低后的阳极流体分别 流通至块体群的流路并从两侧的块体群分散至微小开口 ，因而能够在 有限的流通空间中使阳极流体相对于多个微小开口而分散并以足够 的供给压力供给至微小开口，即使歧管小型化，也能够对各个单电池 均等地供给阳极流体。
并且，本发明的第2特征在于一种燃料电池，而且，形成多个由
所述块体群形成的流路，远离所述投影部的所述流路的宽度比靠近所 述投影部的所述流路的宽度更宽。
依照所涉及的特征，由于远离阳极流体被运送到的投影部的流路 的宽度变宽，因而远的流路的流通阻力变低，变得容易流通，不管距 投影部的距离如何，都能够将阳极流体从多个流路均等地运送至微小 开口 。
另外，本发明的第3特征在于一种燃料电池，而且，形成多个由 所述块体群形成的流路，远离所述投影部的所述流路的长度比靠近所 述投影部的所述流路的长度更短。
依照所涉及的特征，由于远离阳极流体被运送到的投影部的流路 的长度变短，因而远的流路的流通压力损失变小，变得容易流通，不 管距投影部的距离如何，都能够将阳极流体从多个流路均等地运送至 孩i小开口。
另外，本发明的第4特征在于一种燃料电池，而且，所述导入孔 向所述底板的投影部在所述微小开口的排列方向上沿彼此相反的方 向配置。
依照所涉及的特征，由于从在微小开口的排列方向上沿彼此相反 的方向配置的导入孔供给阳极流体，因而能够抑制阳极流体相对于微小开口的排列方向的供给分布。
另外，本发明的第5特征在于一种燃料电池，而且，以靠近所述
投影部的所述微小开口相对于远离所述投影部的所述微小开口而从 夹在与所述投影部之间的所述块体群离开的方式并排设置有所述微 小开口。
依照所涉及的特征，由于在块体群之间以倾斜状态并排设置有微 小开口 ，因而能够进一步抑制阳极流体的供给分布。
另外，本发明的第6特征在于一种燃料电池，而且，从所述块体 群至所述导入孔的距离为夹着所述导入孔且从所述块体群至所述流 通空间的端部的距离的一半以上。
依照所涉及的特征，由于能够在有限的流通空间中充分地确保/人 块体群至导入孔的距离，因而能够使阳极流体充分地扩散。
用于达成上述目的的本发明的第7特征在于一种燃料电池，具备 电池单元、电池堆以及歧管，所述电池单元经由电解质膜而将阳极和 阴极接合，所述电池堆将多个具有隔板和所述电池单元的单电池层 叠，所述隔板具备阳极流体通路，所述歧管用于将阳极流体供给至所 述单电池的所述阳极流体通路所面临的位置，其中，所述歧管由顶板、 底板以及分隔板构成，所述顶板具备导入所述阳极流体的导入孔，所 述底板沿着所述单电池的层叠方向而串联地具备多个面临所述阳极 流体通路的微小开口，在与所述顶板的内面之间，在上面形成有所述 阳极流体的流通空间，所述分隔一反将所述流通空间分隔成所述顶板侧 的第1空间和所述底板侧的第2空间，并且，在与所述导入孔的投影 部不同的位置处具备笫2导入孔，所述笫2导入孔以向所述底板的第 2投影部夹着所述微小开口的并排设置列而位于两侧的方式设置2个， 在所述笫2导入孔的第2投影部和所述微小开口之间的所述底板的上 面，分别具备块体群，所述块体群形成流路，所述流路用于使从所述 第2导入孔供给的所述阳极流体分散至所述微小开口 ，使从所述导入 孔供给的所述阳极流体的流速在所述笫1空间中降低，从2个所述笫2导入孔使流速降低后的所述阳极流体与所述底板的上面的所述第2
」敬影部接触，并使流速降低，使流速降低后的所述阳极流体分别流通 至所述块体群的所述流路并分散至被所述块体群夹着的所述微小开口 。
依照所涉及的特征，由于使从导入孔供给的阳极流体的流速在第
1空间中降低，从2个第2导入孔使流速降低后的阳极流体与底板的 上面的第2投影部接触，并使流速进一步降低，使流速充分地降低后 的阳极流体分别流通至块体群的流路并分散至微小开口 ，因而能够在 有限的空间中使阳极流体相对于多个微小开口而分散并以足够的供 给压力供给至微小开口，即使歧管小型化，也能够对各个由电池单元 和隔板构成的单电池均等地供给阳极流体。
并且，本发明的第8特征在于一种燃料电池，而且，所述导入孔 的流if各面积比所述笫2导入孔的流^各面积更大。
依照所涉及的特征，在阳极流体通过流路面积大的第2导入孔时， 促进减速。
另外，本发明的第9特征在于一种燃料电池，而且，形成多个由 所述块体群形成的流路，远离所述第2投影部的所述流路的宽度比靠 近所述第2投影部的所述流路的宽度更宽。
依照所涉及的特征，由于远离阳极流'体^皮运送到的第2投影部的 流路的宽度变宽，因而远的流路的流路阻力变低，变得容易流通，不 管距第2投影部的距离如何，都能够将阳极流体从多个流路均等地运 送至微小开口。
另外，本发明的第10特征在于一种燃料电池，而且，形成多个 由所述块体群形成的流路，远离所述第2投影部的所述流路的长度比 靠近所述第2投影部的所述流路的长度更短。
依照所涉及的特征，由于远离阳极流体净皮运送到的第2投影部的 流路的长度变短，因而远的流路的流通压力损失变小，变得容易流通， 不管距第2投影部的距离如何，都能够将阳极流体从多个流路均等地运送至微小开口。
另外，本发明的第11特征在于一种燃料电池，而且，所述第2 导入孔向所述底板的所述第2投影部在所述微小开口的排列方向上沿 彼此相反的方向配置。
依照所涉及的特征，由于从在微小开口的排列方向上沿彼此相反
的方向配置的第2导入孔供给阳极流体，因而能够抑制阳极流体相对
于微小开口的排列方向的供给分布。
另外，本发明的第12特征在于一种燃料电池，而且，以靠近所 述第2投影部的所述微小开口相对于远离所述第2投影部的所述微小
开口而从夹在与所述第2投影部之间的块体群离开的方式并排设置所 述微小开口。
依照所涉及的特征，由于在块体群之间以倾斜状态并排设置有微 小开口 ，因而能够进一步抑制阳极流体的供给分布。
另外，本发明的第13特征在于一种燃料电池，而且，从所述块 体群至所述第2导入孔的距离为夹着所述第2导入孔且从所述块体群 至所述流通空间的端部的距离的 一半以上。
依照所涉及的特征，由于能够在有限的流通空间中充分地确保从 块体群至第2导入孔的距离，因而能够使阳极流体充分地扩散。
图1是本发明的第1实施方式的燃料电池的外观图。
图2是外部歧管的分解立体图。
图3是顶板的外观图。
图4是分隔板的外观图。
图5M板的内侧面的外观图。
图6是表示流动于底板的燃料的状况的、底板的内侧面的外观图。 图7是本发明的第2实施方式的燃料电池的外部歧管的分解立体图。图8是底板的内侧面的外观图。
图9是表示流动于底板的燃料的状况的、底板的内侧面的外观图。
图10是本发明的第3实施方式的燃料电池的外部歧管的底板的 内侧面的外〗见图。
图11是本发明的第4实施方式的燃料电池的外部歧管的底板的 内侧面的外，见图。
图12是表示流动于底板的燃料的状况的、底板的内侧面的外观图。
图13是本发明的第5实施方式的燃料电池的外部歧管的底板的 内侧面的外》见图。
具体实施方式
(实施方式1)
基于图1 ~图6，说明本发明的第1实施方式。
图1中显示了本发明的第1实施方式的燃料电池的外观，图2中 显示了外部歧管的分解立体，图3中显示顶板的外观，图3(a)是顶板 的俯视，图3(b)是图3(a)中的m-III线的向视的状态。另外，图4中显 示了分隔板的外观，图5中显示了底板的内侧面的外观，图6中显示 了表示流动于底板的燃料的状况的、底板的内侧面的外观。
如图所示，本实施方式的燃料电池1具备作为运送燃料(氢)的歧 管的外部歧管2，从外部歧管2将氲供给至电池堆3，该燃料(氢)作为 阳极流体。在外部歧管2上，例如，连接有供给从吸氢合金等得到的 氢的图中未显示的燃料供^^,在电池堆3的发电部，连接有图中未 显示的控制电路。
电池堆3的电池单元4成为在作为电解质膜的固体高分子电解质 膜的两面侧具备阳极侧催化剂体(阳极)和阴极侧催化剂体(阴极)的 膜.电极接合体。而且，阳极流体通路和阴极流体通路7以背对背的状 态形成的隔板5和电池单元4交替地层叠，形成单电池ll，通过层叠多个单电池ll而构成电池堆3。在这才羊的堆叠构造的燃^F电池1中，为了将氢均匀地分配至层叠在各单电池11上的隔板5的阳极流体通
路并在电池堆3中均匀地进行氢的供给，具备外部歧管2。
此外，隔板5不限于阳极流体通路和阴极流体通路7以背对背的
状态形成的形状，只要是能够将阳极流体供给至阳极并能够将阴极流
体供给至阴极的形状即可。
基于图2 图5，说明外部歧管2。
如图2所示，外部歧管2具有顶板12和底板13,在顶泽反12的内面和底板13的上面之间形成有氢的流通空间。在顶板12和底板13之间设有分隔板14，由分隔板14将氢的流通空间分隔成顶板12侧的第1空间15和底板13侧的第2空间16。
如图2、图3所示，在顶板12的内面上形成有用于形成流通空间的凹部21,在顶板12上设有导入氢的导入孔22。在导入孔22连接有图中未显示的燃料供给部。
如图2、图4所示，在分隔板14上设有作为第2导入孔的连通孔19、 20。连通孔19、 20的位置形成在与层叠方向上的导入孔22的投影部22a不同的位置，以彼此相对的状态位于分隔板14的端部(图4中的上下端部)。连通孔19、 20的位置配置成夹着后述的微小开口 24的并排设置列而位于两侧。
如图2、图5所示，通过分隔板14的连通孔19、 20而将氢供给至底板13的上面，所供给的氢与层叠方向上的连通孔19、 20的投影部19a、 20a(第2投影部)的底板13的上面接触，供给至第2空间16。在底板13的上面，多个(在图示例中，在图5中的左右方向上为12个)微小开口 24形成为一列，这些微小开口 24面临单电池ll(参照图1)的阳极流体通路。例如，相对于一个单电池ll(参照图1)，形成1个或者多个微小开口 24。
在投影部19a和微小开口 24之间的底板13的上面以及投影部20a和微小开口 24之间的底板13的上面，分别形成有块体群25，由块体
12群25《、另U开j成，危路26， i亥》危路26用于4吏/人连通孑L 19、 20供给6勺氛分散至微小开口 24。
由底板13和分隔板14形成的第2空间16^^皮划分为由投影部19a和图5中的上侧的块体群25包围的第1凹部28、由各个块群体25之间包围的微小开口 24所存在的第2凹部29以及由投影部20a和图5中的下侧的块体群25包围的第3凹部30。
连通孔19的位置，即图5所示的投影部19a的位置设定成，从块体群25至投影部19a的距离Ll与夹着投影部19a且从块体群25至作为第2空间的端部的第1凹部30的端部的距离L2相近。即，从块体群25至投影部19a的距离Ll设定为至第1凹部28的端部的距离L2的一半以上。连通孔20的位置也配置在以^:小开口 24的排列方向的中心线为中心而线对称的位置，即，配置在相对于微小开口 24的排列方向的中心线而正交于将中心线两等分的位置的方向的等距离X的位置处，距离L1、 L2的关系净皮保持。
通过从块体群25至投影部19a(20a)的距离Ll设定为至第1凹部28(第3凹部30)的端部的距离L2的一半以上，能够充分地确保将从连通孔19(20)供给的氢引导至各个块体群25的各流路26的距离，能够在作为有限空间的笫1凹部28(第3凹部30)中正确地进行氢的分散。
如图5所示，块体群25并排设置有多个块体27,块体27之间作为流路26。靠近投影部19a、 20a的块体27的宽度(图中的左右方向)相对于远离投影部19a、 20a的块体27的宽度而宽阔地形成。即，远离投影部19a、 20a的流路26的宽度H相对于靠近投影部19a、 20a的流路26的宽度h而宽阔地形成，远离投影部19a、 20a的流路26的压力损失变小。
此外，在图示例中，虽然显示了微小开口 24和流路26—对一地对应的状态，^旦不一定有必要对应地设置。
由此，不管距投影部19a、 20a的距离如何，在第1凹部28和笫3凹部30中扩散的氢都从流路26均匀地分配至第2凹部29的微小开口24并以均匀的量流动。另外，由于氢从第1凹部28和第3凹部30 流入第2凹部29,因而能够充分地确保向微小开口 24的供给压力。 在足够的供给压力下均匀地分配至微小开口 24的氬从微小开口 24向 下(相对于流过流路26的方向而交叉的方向)流下，供给至各单电池 ll(参照图l)的阳极流体通路。
此外，在上述实施方式中，虽然设置分隔板14而将由顶板12和 底板13形成的氢的流通空间分隔成第1空间15和第2空间16,但也 可以作为这样的构成不设置分隔板14而将氢的流通空间划分为第1 凹部28、第3凹部30以及形成有微小开口 24的第2凹部29。
在这种情况下，导入孔22的位置成为与第1凹部28、第3凹部 30对应的位置的两处，来自导入孔22的氢与导入孔22的投影部接触 而流速变慢，从笫1凹部28、第3凹部30流过块体群25的流路26, 运送至微小开口24。此时，也可以增大导入孔22的流通面积。另夕卜， 从与外部连接的连接机器的关系出发，优选导入孔22小，因而也可 以为沿导入孔22的路径方向使流路面积从入口向出口渐增的形状。
式。 、 "、 '5 '
基于图6，说明氬的流通状况。
氬从导入孔22运送至第1空间15，在第1空间15中沿平面方向 扩散(第1緩沖部)。在第1空间15中扩散并减速的氢从流路面积大的 连通孔19、 20碰到底板13的上面(投影部19a、 20a),分别被运送至 第2空间16的第1凹部28、第3凹部30,在第1凹部28、第3凹部 30中沿水平方向(图6中的箭头方向)扩散(第2緩冲部)。
来自连通孔19、 20的氢碰到底板13的上面，使得扩散沿着水平 方向(图6中的箭头方向)变容易。而且，由于连通孔19、 20的流^^面 积大，因而流至第2緩冲部的氢比供给至第1緩冲部的氢更容易扩散。
在第1凹部28、第3凹部30中扩散并减速的氩分配至块体群25 的多个流路26并分别流通。多个流路26如上述那样(如图5所示)，远离投影部19a、 20a的流路26的宽度H相对于靠近投影部19a、 20a 的流路26的宽度h而宽阔地形成，因而不管距4殳影部19a、 20a的距 离如何，都均匀地分配至各个流^各26。均勻地分配至各个流路26的 氢流入第2凹部29，并以足够的供给压力运送至微小开口 24,从微 小开口 24向下(相对于流过流路26的方向而交叉的方向)流下，供给 至单电池11的阳极流体通路。
因此，在经由外部歧管2而将氬供给至电池堆3的燃料电池l中， 从导入孔22供给的氢在第1緩沖部中扩散后，再在第2緩冲部中扩 散，均匀地分散至各个块体群25的流路26,使流过流路26的氢的量 均匀，以足够的供给压力运送至微小开口 24。所以，不必设置大的扩 散空间等而导致歧管大型化，即，即使歧管小型化，也能够以足够的 供给压力对各单电池11均等地供给氬。
(实施方式2)
基于图7 ~图9，说明第2实施方式。
图7中显示了本发明的第2实施方式的燃料电池的外部歧管的分 解立体，图8中显示了底板的内侧面的外观，图9中显示了表示流动 于底板的燃料的状况的、底板的内侧面的外观。第2实施方式的燃料 电池的形成在外部歧管的底板上的块体群的形状以及连通孔19、 20 的位置与第1实施方式不同。因此，对与图1~图6所示的部件相同 的部件标记相同的符号，并省略重复的说明。
如图所示，连通孔19、 20配置成投影部19a、 20a在微小开口24 的排列方向(图8中的左右方向)上成为彼此相反的方向。即，以位于 图8中的上侧的"&影部19a在图中靠左的方式配置连通孔19，以位于 图8中的下侧的投影部20a在图中靠右的方式配置连通孔20。
另外，在连通孔19、 20的投影部19a、 20a和微小开口 24之间的 上面分别形成块体群32。由块体群32形成流路33,该流路33用于 使从连通孔19、 20供给的氢分散至微小开口 24。
与第1实施方式相同，由底板13和分隔板14形成的第2空间16
15-波划分为由投影部19a和图8中的上侧的块体群32包围的第1凹部 28、由各个块体群32之间包围的微小开口 24所存在的第2凹部29 以及由投影部20a和图8中的下侧的块体群32包围的第3凹部30。 块体群32并排设置有多个块体34,块体34之间作为流路33。 多个块体34的宽度(图中的左右方向)均等地形成，流路33的宽度均 匀地构成。
由于连通孔19、 20配置成投影部19a、 20a在微小开口 24的排列 方向(图8中的左右方向)上成为彼此相反的方向，因而如图9中箭头 所示，相对于微小开口 24的排列方向，运送至第2凹部29的氢的供 给分布在各个块体34处成为相反，从而能够抑制第2凹部29中的氢 向微小开口 24的供给量的分布。
(实施方式3)
基于图10, "^兑明第3实施方式。
图10中显示了本发明的第3实施方式的燃料电池的外部歧管的 底板的内侧面的外观。此外，对与第2实施方式相同的部件标记相同 的符号，并省略重复的说明。
图10所示的第3实施方式使微小开口 24的排列倾斜。即，以靠 近投影部19a、 20a的微小开口 24相对于远离投影部19a、 20a的微小 开口 24而从夹在其与投影部19a、20a之间的块体群32离开的方式并 排设置微小开口24。即，以向图中的右上方倾斜的状态并排设置微小 开口24。 因此，能够进一步抑制第2凹部29中的氢相对于微小开口 24的 排列方向的供给分布并均匀地将氢供给至微小开口 。 (实施方式4)
基于图11、图12,说明第4实施方式。
图11中显示了本发明的第4实施方式的燃料电池的外部歧管的 底板的内侧面的外观，图12中显示了表示流动于底板的燃料的状况 的、底板的内侧面的外观。此外，对与第2实施方式相同的部件标记
16相同的符号，并省略重复的说明。
在连通孔19、 20的投影部19a、 20a和微小开口 24之间的上面， 分别形成有块体群37。由块体群37形成流路38，该流路38用于使 从连通孔19、 20(参照图7)供给的氢分散至微小开口 24。
靠近投影部19a、 20a的块体39的宽度(图中的左右方向)相对于 远离投影部19a、 20a的块体39的宽度而宽阔地形成。即，远离投影 部19a、 20a的流路38(图中的上侧的流路38为右侧，图中的下侧的 流路38为左侧)的宽度H相对于靠近投影部19a、 20a的流路38(图中 的上侧的流路38为左侧，图中的下侧的流路38为右侧)的宽度h而宽 阔地形成，远离投影部19a、 20a的流路38的压力损失变小。块体群 37构成为以底才反13的中心点为中心而点对称的形状。
因此，如图12所示，不管距投影部19a、 20a的距离如何，都对 各个流路38均匀地分配氢。均匀地分配至各个流路38的氢流入第2 凹部29,以足够的供给压力运送至微小开口 24，从微小开口24向下 (相对于流过流路38的方向而交叉的方向)流下，供给至单电池ll(参 照图l)的阳极流体通路。
(实施方式5)
基于图13,说明第5实施方式。
图13中显示了本发明的第5实施方式的燃料电池的外部歧管的 底板的内侧面的外观。此外，对与第2实施方式相同的部件标记相同 的符号，并省略重复的说明。
在连通孔19、 20的投影部19a、 20a和微小开口 24之间的上面分 别形成有块体群41。由块体群41形成流路42,该流路42用于使从 连通孔19、 20(参照图7)供给的氬分散至微小开口 24。
靠近投影部19a、 20a的块体43的长度(图中的上下方向)相对于 远离投影部19a、 20a的块体43的长度而较长地形成。即，远离投影 部19a、 20a的流路42(图中的上侧的流路42为右侧，图中的下側的 流路42为左侧)的长度1相对于靠近投影部19a、 20a的流路42(图中的上侧的流路42为左侧，图中的下侧的流路42为右侧)的长度L而较 短地形成，远离投影部19a、 20a的流路42的压力损失小。
另外，靠近投影部19a、 20a的块体43的宽度(图中的左右方向) 相对于远离投影部19a、 20a的块体43的宽度而宽阔地形成。即，远 离投影部19a、 20a的流路42(图中的上侧的流;洛42为右侧，图中的 下侧的流路42为左侧)的宽度H相对于靠近投影部19a、 20a的流路 42(图中的上侧的流路42为左侧，图中的下侧的流路42为右侧)的宽 度h而宽阔地形成，远离投影部19a、 20a的流路42的压力损失小。 块体43构成为以底才反13的中心点为中心而点对称的形状。
此外，也可以相同地构成块体群41的多个块体43的宽度，使流 路42的宽度等间隔而只改变流路42的长度。
通过改变流路42的宽度和长度，不管距投影部19a、 20a的距离 如何，都均匀地分配从流路42流至微小开口 24的氢的量。均勻地分 配至微小开口 24的氢从微小开口 24向下(相对于流过流路42的方向 而交叉的方向)流下，供给至各单电池ll(参照图l)的阳极流体通路。
在上述的实施方式中，虽然将氢作为阳极流体而举例说明，但也 可以适用于甲醇以及其他燃料的供给。
产业上的实用性
依照所涉及的特征，由于能够在有限的流通空间中使P曰极流体相 对于多个微小开口而分散并以足够的供给压力供给至微小开口 ，因而 即使歧管小型化，也能够对各单电池均等地供给阳极流体。
权利要求
1.一种燃料电池，具备电池单元、电池堆以及歧管，所述电池单元经由电解质膜而将阳极和阴极接合，所述电池堆将多个具有隔板和所述电池单元的单电池层叠，所述隔板具备阳极流体通路，所述歧管用于将阳极流体供给至所述单电池的所述阳极流体通路所面临的位置，其中，所述歧管由顶板和底板构成，所述顶板具备导入所述阳极流体的导入孔，所述底板沿着所述单电池的层叠方向而串联地并排设置有多个面临所述阳极流体通路的微小开口，在与所述顶板的内面之间，在上面形成有所述阳极流体的流通空间，所述导入孔，以向所述底板的投影部夹着所述微小开口的并排设置列而位于两侧的方式设置2个，在所述导入孔的投影部和所述微小开口之间的所述底板的上面，分别具备块体群，所述块体群形成流路，所述流路用于使从所述导入孔供给的所述阳极流体分散至所述微小开口，使从所述2个导入孔供给的所述阳极流体分别与所述底板的上面的所述投影部接触，并使流速降低，使流速降低后的所述阳极流体分别流通至所述块体群的所述流路并分散至被所述块体群夹着的所述微小开口。
2. 根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，形成多个由所述块体群形成的流路，远离所述投影部的所述流路 的宽度比靠近所述投影部的所述流路的宽度更宽。
3. 根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，形成多个由所述块体群形成的流路，远离所述投影部的所述流路 的长度比靠近所述投影部的所述流路的长度更短。
4. 根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述导入孔向所述底板的投影部在所述微小开口的排列方向上 沿彼此相反的方向配置。
5. 根据权利要求4所述的燃料电池，其特征在于，以靠近所述投影部的所述微小开口相对于远离所述投影部的所 述微小开口而从夹在与所述投影部之间的所述块体群离开的方式并 排设置有所述微小开口。
6. 根据权利要求1所迷的燃料电池，其特征在于， 从所述块体群至所述导入孔的距离为夹着所述导入孔且从所述块体群至所述流通空间的端部的距离的一半以上。
7. —种燃料电池，具备电池单元、电池堆以及歧管，所述电池 单元经由电解质膜而将阳极和阴极接合，所述电池堆将多个具有隔板 和所述电池单元的单电池层叠，所述隔板具备阳极流体通路，所述歧 管用于将阳极流体供给至所述单电池的所述阳极流体通路所面临的 位置，其中，所述歧管由顶板、底板以及分隔板构成， 所述顶板具备导入所述阳极流体的导入孔，所述底板沿着所述单电池的层叠方向而串联地具备多个面临所 述阳极流体通路的微小开口，在与所述顶板的内面之间，在上面形成有所述阳极流体的流通空间，所述分隔板将所述流通空间分隔成所述顶板侧的第1空间和所述 底板侧的第2空间，并且，在与所述导入孔的投影部不同的位置处具 备第2导入孔，所述第2导入孔，以向所述底板的第2 ^^殳影部夹着所述微小开口 的并排设置列而位于两侧的方式设置2个，在所述第2导入孔的第2投影部和所述微小开口之间的所述底板 的上面，分别具备块体群，所述块体群形成流路，所述流路用于使从 所述第2导入孔供给的所述阳极流体分散至所述微小开口 ，使从所述导入孔供给的所述阳极流体的流速在所述第1空间中降低，从2个所述第2导入孔使流速降低后的所述阳极流体与所述底板的上面的所述第2投影部接触，并使流速降低，使流速降低后的所述阳极流体分别流通至所述块体群的所述流路并分散至被所述块体群 夹着的所述微小开口。
8. 根据权利要求7所述的燃料电池，其特征在于， 所述第2导入孔的流路面积比所述导入孔的流路面积更大。
9. 根据权利要求7所述的燃料电池，其特征在于， 形成多个由所述块体群形成的流路，远离所述第2冲殳影部的所述流路的宽度比靠近所述第2投影部的所述流路的宽度更宽。
10. 根据权利要求7所述的燃料电池，其特征在于， 形成多个由所述块体群形成的流路，远离所述第2投影部的所述流路的长度比靠近所述第2投影部的所述流路的长度更短。
11. 根据权利要求7所述的燃料电池，其特征在于，所述第2导入孔向所述底板的所述第2投影部在所述微小开口的 排列方向上沿彼此相反的方向配置。
12. 根据权利要求11所述的燃料电池，其特征在于， 以靠近所述第2投影部的所述微小开口相对于远离所述第2投影部的所述微小开口而从夹在与所述第2投影部之间的块体群离开的方 式并排设置所述微小开口。
13. 根据权利要求7所述的燃料电池，其特征在于， 从所述块体群至所述第2导入孔的距离为夹着所述第2导入孔且从所述块体群至所述流通空间的端部的距离的一半以上。
全文摘要
从导入孔(22)供给的氢在作为第1缓冲部的第1空间(15)中扩散之后，再在作为第2缓冲部的第1凹部(28)和第2凹部(30)中扩散，分别均匀地分散至块体群(25)的流路(26)，使流过流路(26)的氢的量均匀，以足够的供给压力运送至第2凹部(29)的微小开口(24)，对各单电池均等地供给氢。
文档编号H01M8/24GK101689672SQ200880024129
公开日2010年3月31日 申请日期2008年7月3日 优先权日2007年7月10日
发明者尾崎彻, 岩崎文晴, 柳濑考应, 玉地恒昭, 皿田孝史, 石曾根升, 让原一贵 申请人:精工电子有限公司