燃料电池用隔板及燃料电池组的制作方法_2

文档序号:9932802阅读:来源:国知局
(图1)分配的流路。氧化气体供给歧管72是将作为被供给至燃料电池组100的氧化剂气体的空气向各单电池140的氧化剂气体流路42 (图1)分配的流路。燃料气体排出歧管64是收集在燃料气体流路52中未被利用的燃料气体并将其向燃料电池组100的外部排出的流路。氧化气体排出歧管74是收集在氧化剂气体流路42中未被利用的氧化剂气体并将其向燃料电池组100的外部排出的流路。设于隔板中央区域的Y方向上侧的外缘部50B的氧化剂气体供给歧管72由六根氧化剂气体供给歧管72a?72f构成。另外,氧化剂气体排出歧管74由六根氧化剂气体排出歧管74a?74f构成。上述各歧管62、64、72a?72f、74a?74f的开口为矩形,形成沿燃料电池组100的层叠方向X伸长的形状的反应气体流路。将氧化剂气体供给歧管72及氧化剂气体排出歧管74分别分为多根、在本实施方式中分为六根的理由在于,同时确保氧化剂气体用的较广的开口面积和强度。
[0025]冷却介质供给歧管82设于Z方向左侧的外缘部50Ba,冷却介质排出歧管84设于Z方向右侧的外缘部50Bb。冷却介质供给歧管82用于将冷却介质向单电池140分配,冷却介质排出歧管84用于收集从各单电池140排出的冷却介质并将其向燃料电池组100的外部排出。冷却介质供给歧管82由三根冷却介质供给歧管82a?82c构成,冷却介质排出歧管84由三根冷却介质排出歧管84a?84c构成。各冷却介质用的歧管82a?82c、84a?84c的开口为矩形,构成沿燃料电池组100的层叠方向X延伸的形状的流路。将冷却介质供给歧管82及冷却介质排出歧管84分别划分为多个、在本实施例中划分为三根的理由在于,同时确保冷却介质用的较广的开口面积和强度。冷却介质供给歧管82及冷却介质排出歧管84的划分数量不一定局限于三根,只要是多根,则也可以为其他数量。在各冷却介质供给歧管82之间设有梁部82H,在各冷却介质排出歧管84之间设有梁部84H。
[0026]如上所述,各歧管72、74、62、64、82&?82、84&?84(3设于阳极侧隔板50的外缘部50B,特别是各冷却介质供给歧管82a?82c在外缘部50B的一边50Ba附近沿铅垂方向Y排成一列地配置。各冷却介质排出歧管84a?84c在隔板50的外缘部50B的与上述边50Ba相向的一边50Bb附近,沿铅垂方向Y排成一列地配置。此外,这里所说的排列方向是指,在燃料电池组100中阳极侧隔板50夹设于MEA30与MEA30之间时、即单电池140沿层叠方向X层叠而构成为燃料电池组100时的方向。即,在燃料电池组100中阳极侧隔板50夹设于MEA30与MEA30之间时,各冷却介质供给歧管82a?82c及各冷却介质排出歧管84a?84c沿铅垂方向Y排列。此夕卜,燃料电池组100中的方向Y即使在该燃料电池组被载置于载置场所时也维持成铅垂方向。例如,即使在燃料电池组100被搭载于汽车这样的情况下,也维持堆化时的燃料电池组的方向。因此,也可以说在燃料电池组100朝车辆搭载时,各冷却介质供给歧管82a?82c及各冷却介质排出歧管84a?84c沿铅垂方向Y排列。
[0027]为了形成在面方向上包围发电区域及各歧管的开口的密封线SLl?SL5而在单电池140配置有填料。在图2中以粗点划线示出基于该填料的密封线SLl?SL5。填料是通过注塑成形而形成的,截面具有凸形状。在层叠了多个单电池140时,与相邻接的其他单电池140的表面密合地形成密封线SLl?SL5。详细地说,填料与其他单电池140的隔板50的表面抵接并密合。密封线SLl、SL2用于抑制燃料气体的泄漏,密封线SL3、SL4用于抑制氧化剂气体的泄漏,密封线SL5用于抑制冷却介质的泄漏。
[0028]图2是从阳极侧隔板50侧观察单电池140的图,示出在阳极侧隔板50中使冷却介质沿平面方向流通的面。因此,如图所示,冷却介质用的密封线SL5在内侧包含与发电区域相向的隔板中央区域50A和冷却介质用的各歧管82a?82c、84a?84c。即,冷却介质用的密封线SL5通过比隔板50的外缘部50B所具备的歧管82a?82c、84a?84c靠外侧的部分。在隔板中央区域50A形成有沿平面方向的直线形状的多个冷却介质流路54(也参照图1)。从冷却介质供给歧管82a?82c供给的冷却介质被向隔板中央区域50A的各冷却介质流路54分配,并在各冷却介质流路54中流动,从各冷却介质流路54被冷却介质排出歧管84a?84c收集并排出。
[0029]图3是表示冷却介质供给歧管82a?82c的周边的平面的说明图。如图所示,在各冷却介质供给歧管82a?82c与隔板中央区域50A之间,沿铅垂方向Y形成有多个配流肋94。配流肋94分别具有从阳极侧隔板50的表面呈凸形状地突出并沿预定方向细长地延伸出的形状,以形成为与相邻的配流肋94平行的方式等间隔地排列。上述预定方向是冷却介质的下游侧相对于左右方向Z而向上侧倾斜的方向。即,配流肋94相对于Z方向进行斜向延伸。在本实施方式中,相对于三根冷却介质供给歧管82a?82c而具备八个配流肋94。通过配流肋94,能够以抑制向隔板中央区域50供给的冷却介质的铅垂方向Y上的流量的偏差的方式限制流动方向,且能够以不局部集中的方式分散地供给冷却介质。
[0030]在对各冷却介质供给歧管82a?82c进行划分的各梁部82H分别设有加强肋95。各加强肋95具有从外缘部50B的表面呈凸形状地突出并沿左右方向Z细长地延伸出的形状,用于提高梁部82H的强度。各加强肋95的左端95L相对于各冷却介质供给歧管82a?82c的左侧缘部82L,在左右方向Z上形成为几乎相同的位置。各加强肋95的右端95R经由作为连接部的连接肋96而与预定的配流肋94相连。这里所说的“预定的配流肋”是指最靠近加强肋95的一个配流肋。配流肋94、连接肋96及加强肋95具有相同的高度,横向宽度也几乎相同。因此,由加强肋95、连接肋96及配流肋94形成I根线条的肋。此时,加强肋95、连接肋96及配流肋94相当于本发明的技术方案的“肋”。
[0031]图3所示的加强肋95、连接肋96及配流肋94设于冷却介质供给歧管82a?82c的周边,但是如图2所示,在冷却介质排出歧管84a?84c的周边也设有相同形状的配流肋97、连接肋99及加强肋98。在俯视阳极侧隔板50时,冷却介质供给歧管82a?82c与冷却介质排出歧管84a?84c具有相对于该阳极侧隔板50的中心G而形成为点对称的形状。而且,加强肋95、连接肋96及配流肋94与加强肋98、连接肋99及配流肋97也具有相对于中心G点对称的形状。如以上那样构成的阳极侧隔板50相当于本申请发明的“燃料电池用隔板”。
[0032]另一方面,在阴极侧隔板40也形成有上述的各歧管62、64、72a?72f、74a?74f、82a?82c、84a?84c,构成沿燃料电池组100的层叠方向X伸长的、燃料气体、氧化剂气体、冷却介质的各歧管的一部分。
[0033]C.实施方式的效果:
[0034]根据如以上那样构成的燃料电池组100所具备的阳极侧隔板50,各冷却介质供给歧管82a?82c与隔板中央区域50A之间的冷却介质的流动被配流肋94均匀化,而且,在沿铅垂方向Y排列的各冷却介质供给歧管82a?82c之间存在有加强肋95,加强肋95与配流肋94之间经由连接肋96相连,因此不会产生从三根冷却介质供给歧管82a?82c中的上侧的冷却介质排出歧管的开口向下侧的冷却介质排出歧管的开口流下的冷却介质Wl的流动(图3空心箭头)。另外,通过存在有连接肋96,即通过从对相邻的冷却介质供给歧管82a?82c之间进行划分的各梁部82H起,跨及冷却介质供给歧管82a?82c与中央区域50A之间的区域而形成肋,也能够防止该区域内的冷却介质W1、W2的流下。在图3中,以X记号来表示冷却介质Wl、W2的流动被阻止这一情况。假设若未形成连接肋96,则在加强肋95与配流肋94之间会有冷却介质W2流下。在本实施方式中,也防止这样的流下。
[0035]图4是表示比较例的冷却介质供给歧管的周边的平面的说明图。在该比较例中,与本实施方式相同,多个冷却介质供给歧管282沿铅垂方向Y排成一列地配置,在冷却介质供给歧管282的周边具备配流肋294。该比较例在不具备加强肋95及连接肋96的点上与本实施方式不同。根据该比较例,冷却介质W因重力而从上侧的冷却介质供给歧管282的开口向下侧的冷却介质供给歧管282的开口流下。因此,在该比较例中,从上侧的冷却介质供给歧管282直接流入到中央区域50
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1