燃料电池的制作方法

专利名称：燃料电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料电池，其具有在电解质的两侧配设有一对电极的
至少第一及第二电解质-电极结构体，并设有按照第一隔板(sepamtor)、 上述第一电解质-电极结构体、第二隔板、上述第二电解质-电极结构体及 第三隔板的顺序层叠而成的多个发电单元，且形成有贯通所述发电单元并 至少用于使作为燃料气体或者氧化剂气体的一方反应气体流通的反应气 体连通孔，并且在各发电单元之间，形成有冷却介质流通的冷却介质流路。
背景技术：
例如，固体高分子型燃料电池具有由隔板夹持电解质膜-电极结构体 (MEA)的单位电池(iinitcdl)，所述电解质膜-电极结构体在由高分子离 子交换膜构成的电解质膜的两侧分别设有阳极侧电极及阴极侧电极。通常 情况下，这种燃料电池通过层叠规定数目的单位电池，来作为燃料电池组 使用。
在上述的燃料电池中，在隔板的面内设有与阳极侧电极对置并用于 燃料气体流通的燃料气体流路；和与阴极侧电极对置并用于氧化剂气体流 通的氧化剂气体流路。另外，在隔板之间，根据所需沿着上述隔板的面方 向设有用于冷却介质流通的冷却介质流路。 一
此时，通过对多组单位电池的每一个设置冷却介质流路(即所谓"间 隔冷却(間引含冷却)")，使上述冷却介质流路的数目减少，从而实现燃料 电池组整体在层叠方向上的短尺寸化以及轻量化。
例如，如图11所示，在专利文献1所公开的燃料电池中，层叠第一 隔板la、第一 MEA(电解质膜-电解结构体)2a、第二隔板lb、第二 MEA2b 及第三隔板lc而构成电池单元3，并且层叠有多个上述电池单元3。
第一及第二 MEA2a、 2b分别由离子交换膜4a和紧固于上述离子交换 膜4a的两表面的阳极电极4b及阴极电极4c构成。第一隔板la在与第一MEA2a的阳极电极4b对置的表面上配设有燃料通路形成部件5a，并且在 该燃料通路形成部件5a上形成有燃料供给通路5b。在第一隔板la的另一 表面上配设有冷却水通路形成部件6a，并且在该冷却水通路形成部件6a 上形成有冷却水供给通路6b。
第二隔板lb在与第一 MEA2a的阴极电极4c对置的表面上配设有氧 气通路形成部件7a，并且在该氧气通路形成部件7a上形成有氧气供给通 路7b。在第二隔板lb的与第二 MEA2b的阳极电极4b对置的表面上配设 有燃料通路形成部件8a，并且在该燃料通路形成部件8a上形成有燃料供 给通路8b。
在第三隔板lc的与第二 MEA2b的阴极电极4c对置的表面上配设有 氧气通路形成部件9a，并且在上述氧气通路形成部件9a上形成有氧气供 给通路9b。
专利文献h日本特幵平10—189011号公报。
在上述的燃料电池中，虽然并未图示，但在各个电池单元3中设有供 给连通孔及排出连通孔，该供给连通孔及排出连通孔贯通第一隔板la 第 三隔板lc，并用于供给及排出燃料、氧气及冷却水。
将燃料从各供给连通孔经由各导入部供给至例如燃料供给通路5b、 8b，并且经由各导出部将燃料排出至排出连通孔。同样，从各共同连通孔 将氧气供给至氧气供给通路7b、 9b，并且从各导出部将上述氧气排出至排 出连通孔。
这种情况下，例如，燃料用导入部及导出部分别与燃料供给通路5b、 8b对应地独立设置，但为了简化流路结构，期望在燃料供给通路5b、 8b 中设置共用流路部分。
然而，例如在燃料用导出部中，如果燃料供给通路5b的出口侧被生 成水堵塞，则利用排出连通孔侧的共用流路优先流出来自燃料供给通路8b 的排出气体。由此，无法从燃料供给通路5b排出生成水，导致在上述燃 料供给通路5b中，出现因理论空燃比(^卜< * )不足而造成性能降低 的问题
发明内容
本发明就是鉴于这种问题而作出的，其目的在于提供一种燃料电池， 其可在间隔冷却结构中实现流路结构的简单化，并且提高排水性与气体分 配性，从而能够良好地保持燃料电池整体的发电性能。
本发明涉及一种燃料电池，其具有在电解质的两侧配设有一对电极的 至少第一及第二电解质-电极结构体，并设有按照第一隔板、所述第一电解 质-电极结构体、第二隔板、所述第二电解质-电极结构体及第三隔板的顺 序层叠而成的多个发电单元，形成有贯通所述发电单元并至少用于使作为 燃料气体或者氧化剂气体的一方反应气体流通的反应气体连通孔，并且在 各发电单元之间形成有冷却介质流通的冷却介质流路。
在第一隔板设有第一反应气体流路与第一连接流路，该第一反应气体 流路沿着第一电解质-电极结构体的一个电极面方向供给一方反应气体，该 第一连接流路连通反应气体连通孔与所述第一反应气体流路。
在第二隔板设有第二反应气体流路与第二连接流路，该第二反应气体 流路沿着第二电解质-电极结构体的一个电极面方向供给一方反应气体，该 第二连接流路连通反应气体连通孔与所述第二反应气体流路。
第一连接流路与第二连接流路形成为至少配置于同一隔板面内的部 位彼此独立且所述隔板面内的平面位置不相同。
另外，优选的是，第一连接流路与第二连接流路的至少配置于同一隔 板面内的部位交替形成。。
进而，优选的是，第一连接流路具有贯通第一隔板并连通反应气体连 通孔与第一反应气体流路的多个第一孔部，第二连接流路具有贯通第二隔 板并连通反应气体连通孔与第二反应气体流路的多个第二孔部。
进而，优选的是，第一孔部沿与反应气体的流动方向交叉的方向配置 两列，第二孔部沿与所述反应气体的流动方向交叉的方向配置一列。根据 本发明，连通反应气体连通孔及第一反应气体流路的第一连接流路和连通 上述反应气体连通孔及第二反应气体流路的第二连接流路具有配置于同 一隔板面内的部位。由此，可有效地简化流路结构。
并且，在第一连接流路与第二连接流路中，至少配置于同一隔板面内 的部位彼此独立地形成。因而，第一连接流路及第二连接流路不会影响到 各自的反应气体与生成水的流动，例如对于排出侧反应气体连通孔，可顺畅且可靠地排出各自的生成水与排出气体。由此，能够良好地阻止因理论 空燃比不足而造成的发电性能的减低。
另一方面，第一连接流路及第二连接流路从供给侧反应气体连通孔起 没有进行反应气体的合流或分配，因此，能够抑制压力损失。由此，能够 顺畅且可靠地向第一反应气体流路及第二反应气体流路供给反应气体。


图1是本发明实施方式所涉及的燃料电池的主要部分分解立体说明图。
图2是上述燃料电池的图i中的n—n线剖视说明图。 图3是上述燃料电池的图i中的ni—m线剖视说明图。 图4是构成上述燃料电池的第一隔板的一个面侧的说明图。 图5是上述第一隔板的另一面侧的说明图。 图6是构成上述燃料电池的第二隔板的一个面侧的说明图。 图7是上述第二隔板的另一面侧的说明图。
图8是构成上述燃料电池的第三隔板的正面说明图。
图9是上述燃料电池的燃料气体入口连通孔侧的立体说明图。
图io是上述燃料电池的燃料气体出口连通孔侧的立体说明图。
图11是专利文献1的燃料电池的说明图。
附图标号说明
10燃料电池 12 14、 18、 20隔板 16a 22固体高分子电解质膜24 26阴极侧电极 30a 30b氧化剂气体出口连通孔 32b燃料气体出口连通孔 34b冷却介质出口连通孔 44 冷却介质流路 74、 76、 78密封部件
发电单元
、16b电解质膜-电极结构体 阳极侧电极
氧化剂气体入口连通孔 32a燃料气体入口连通孔 34a冷却介质入口连通孔 36、 58燃料气体流路 50、 66氧化剂气体流路 80a入口侧第一连接流路80b出口侧第一连接流路 82a外侧供给孔部
82b内侧供给孔部
84a、 88a、 96a、 100a 外侧通路
84b、 88b、 96b、 100b内侧通路
84c、 88c 中间通路 86a外侧排出孔部
86b内侧排出孔部 92a入口侧第二连接流路
92b出口侧第二连接流路 94 供给孔部
98 排出孔部
具体实施例方式
图1是本发明实施方式所涉及的燃料电池10的主要部分分解立体说
明图。图2是燃料电池10的图i中的n—n线剖视说明图，图3是上述 燃料电池io的图i中的m—m线剖视说明图。
燃料电池10是由实质上包含两个单位电池的发电单元12沿箭头a方
向层叠构成。发电单元12设有第一隔板14、第一电解质膜-电极结构体
(电解质-电极结构体)16a、第二隔板18、第二电解质膜-电极结构体16b 及第三隔板20。而且，发电单元12也可包括三个以上的单位电池。
第一隔板14、第二隔板18及第三隔板20例如由钢板、不锈钢板、铝 板、镀敷处理钢板或者对其金属表面实施了防蚀用的表面处理的金属板构 成。第一隔板14、第二隔板18及第三隔板20通过将金属制薄板冲压加工 成波纹状而使截面具有凹凸形状。而且，第一隔板14、第二隔板18及第 三隔板20也可使用碳隔板等来代替金属隔板。
第一电解质膜-电极结构体16a设定其表面面积小于第二电解质膜-电 极结构体16b。第一及第二电解质膜-电极结构体16a、 16b具有在全氟磺 酸的薄膜渗含水的固体高分子电解质膜22和夹持上述固体高分子电解质 膜22的阳极侧电极24及阴极侧电极26。
阳极侧电极24构成具有小于阴极侧电极26的表面积的阶梯式MEA。 固体高分子电解质膜22、阳极侧电极24及阴极侧电极26分别在箭头B 方向两端部上下设有切口，以縮小其表面积。
阳极侧电极24及阴极侧电极26具有气体扩散层(未图示)和电极催化剂层(未图示)，该气体扩散层由碳纸等构成，该电极催化剂层由表面 负载有铂合金的多孔质碳粒子均匀地涂敷于上述气体扩散层的表面而形 成。电极催化剂层形成于固体高分子电解质膜22的两面。
在发电单元12的长边方向(箭头C方向)的上端缘部设有氧化剂气 体入口连通孔30a和燃料气体入口连通孔(反应气体连通孔)32a，该氧 化剂气体入口连通孔30a沿箭头A方向互相连通并用于供给氧化剂气体例 如含氧气体，该燃料气体入口连通孔32a用于供给燃料气体例如含氢气体。
在发电单元12的长边方向(箭头C方向)的下端缘部设有燃料气体 出口连通孔(反应气体连通孔)32b和氧化剂气体出口连通孔30b，该燃 料气体出口连通孔32b沿箭头A方向互相连通并用于排出燃料气体，该氧 化剂气体出口连通孔30b用于排出氧化剂气体。
在发电单元12的短边方向(箭头B方向)的一端缘部设有沿箭头A 方向互相连通并用于供给冷却介质的冷却介质入口连通孔34a，并且在上 述发电单元12的短边方向的另一端缘部设有用于排出上述冷却介质的冷 却介质出口连通孔34b 。
如图4所示，在第一隔板14的朝向第一电解质膜-电极结构体16a的 面14a上形成有连通燃料气体入口连通孔32a与燃料气体出口连通孔32b 的第一燃料气体流路(第一反应气体流路)36。第一燃料气体流路36具 有沿箭头C方向延伸的多个波纹状流路槽，并且在上述第一燃料气体流路 36的入口 (上端部)及出口 (下端部)附近分别设有具有多个压花的入口 缓冲部38和出口缓冲部40。
如图5所示，在第一隔板14的面14b上形成有连通冷却介质入口连 通孔34a与冷却介质出口连通孔34b的冷却介质流路44。在冷却介质流路 44的上端部及下端部附近设有作为入口缓冲部38及出口缓冲部40的背面 形状的缓冲部46、 48。
如图6所示，在第二隔板18的朝向第一电解质膜-电极结构体16a的 面18a上形成有连通氧化剂气体入口连通孔30a与氧化剂气体出口连通孔 30b的第一氧化剂气体流路50。第一氧化剂气体流路50具有沿箭头C方 向延伸的多个波纹状流路槽。在第一氧化剂气体流路50的入口 (上端部) 及出口 (下端部)附近设有入口缓冲部52及出口缓冲部54。如图7所示，在第二隔板18的朝向第二电解质膜-电极结构体16b的 面18b上形成有连通燃料气体入口连通孔32a与燃料气体出口连通孔32b 的第二燃料气体流路58。第二燃料气体流路58具有沿箭头C方向延伸的 多个波纹状流路槽，并且在上述第二燃料气体流路58的入口 (上端部) 及出口 (下端部)附近设有入口缓冲部60及出口缓冲部62。
如图8所示，在第三隔板20的朝向第二电解质膜-电极结构体16b的 面20a上形成有连通氧化剂气体入口连通孔30a与氧化剂气体出口连通孔 30b的第二氧化剂气体流路66。
第二氧化剂气体流路66具有沿箭头C方向延伸的多个波纹状流路槽。 在第二氧化剂气体流路66的入口 (上端部)及出口 (下端部)附近设有 入口缓冲部68及出口缓冲部70。
如图1所示，在第三隔板20的面20b上形成有连通冷却介质入口连 通孔34a与冷却介质出口连通孔34b的冷却介质流路44。冷却介质流路 44通过第一燃料气体流路36及第二氧化剂气体流路66的背面形状(波纹 状)的重叠而形成。
在第一隔板14的面14a、 14b上围绕该第一隔板14的外周端缘部而 一体成形有第一密封部件74。在第二隔板18的面18a、 18b上围绕该第二 隔板18的外周端缘部而一体成形有第二密封部件76，并且在第三隔板20 的面20a、 20b上围绕该第三隔板20的外周端缘部而一体成形有第三密封 部件78。作为第一 第三密封部件74、 76及78，使用例如EPDM、 NBR、 含氟橡胶、硅酮橡胶、氟硅酮橡胶、丁基橡胶、天然橡胶、苯乙烯橡胶、 氯丁二烯或者丙烯橡胶等密封材料、缓冲材料或者填充材料。
如图4所示，第一密封部件74具有接近第一隔板14的外周端部并设 于面14a的外侧密封74a，并从该外侧密封74a向内侧远离而设有围绕第 一燃料气体流路36的内侧密封74b。
如图5所示，第一密封部件74具有设于第一隔板14的面14b侧并 与外侧密封74a对应的外侧密封74c;与内侧密封74b对应，并围绕冷却 介质流路44的内侧密封74d。
如图4及图5所示，在第一隔板14上设有连通燃料气体入口连通 孔32a与第一燃料气体流路36的入口侧第一连接流路80a;连通燃料气体出口连通孔32b与上述第一燃料气体流路36的出口侧第一连接流路80b。
入口侧第一连接流路80b具有多个外侧供给孔部82a与多个内侧供给 孔部82b，该外侧供给孔部82a与由外侧密封74a围绕的区域内和由外侧 密封74c、内侧密封74d间的连接密封74e围绕的区域内重叠的部分对应 而贯通形成，该内侧供给孔部82b与由内侧密封74b围绕的区域内和由上 述连接密封74e围绕的区域内重叠的部分对应而贯通形成。
如图4所示，在面14a侧设有连通燃料气体入口连通孔32a与三个 外侧供给孔部82a的三条外侧通路84a;连通三个内侧供给孔部82b与入 口缓冲部38的六条内侧通路84b。如图5所示，在面14b侧形成有连通外 侧供给孔部82a与内侧供给孔部82b的三条中间通路84c。
同样，出口侧第一连接流路80b具有多个例如三个外侧排出孔部86a 与多个例如三个内侧排出孔部86b，该外侧排出孔部86a与由外侧密封74a 围绕的区域内和由连接密封74e围绕的区域内重叠的部分对应而贯通形 成，该内侧排出孔部82b与由内侧密封74b围绕的区域内和由上述连接密 封74e围绕的区域内重叠的部分对应而贯通形成。
在面14a侧设有连通燃料气体出口连通孔32b与各外侧排出孔部86a 的三条外侧通路88a;连通内侧排出孔部86b与出口缓冲部40的六条内侧 通路88b。如图5所示，在面14b侧形成有连通外侧排出孔部86a与内侧 排出孔部86b的三条中间通路88c。
如图6所示，第二密封部件76具有接近第二隔板18的面18a的外周 端部而设置的外侧密封76a，在该外侧密封76a的内侧围绕第一氧化剂气 体流路50而设有内侧密封76b。外侧密封76a与内侧密封76b使氧化剂气 体入口连通孔30a及氧化剂气体出口连通孔30b和第一氧化剂气体流路50 连通，并在上述这些连接部分中设置多个承受部90a、 90b。
如图7所示，第二密封部件76具有接近第二隔板18的面18b侧的外 周端部而设置的外侧密封76c和围绕第二燃料气体流路58的内侧密封 76d。
如图6及图7所示，在第二隔板18设有连通燃料气体入口连通孔 32a与第二燃料气体流路58的入口侧第二连接流路92a;连通燃料气体出 口连通孔32b与上述第二燃料气体流路58的出口侧第二连接流路92b。入口侧第二连接流路92a具有多个例如三个供给孔部94，该供给孔部 94与由外侧密封76a围绕的区域内和由内侧密封76d围绕的区域内重叠的 部分对应而贯通形成。在面18a侧形成有连通燃料气体入口连通孔32a与 供给孔部94的外侧通路96a。如图7所示，在面18b侧形成有连通各供给 孔部94与入口缓冲部60的六条内侧通路96b。
同样，出口侧第二连接流路92b具有多个例如三个排出孔部98，该排 出孔部98与由外侧密封76a围绕的区域内和由内侧密封76d围绕的区域 内重叠的部分对应而贯通形成。在面18a侧形成有将排出孔部98与燃料 气体出口连通孔32b连通的三条外侧通路100a。如图7所示，在面18b侧 形成有将各排出孔98与出口缓冲部62连通的六条内侧通路100b。
如图8所示，第三密封部件78具有接近面20a侧的外周端部而设置 的外侧密封78a。在该外侧密封78a的内侧设有围绕第二氧化剂气体流路 66的内侧密封78b。在氧化剂气体入口连通孔30a及氧化剂气体出口连通 孔30b和第二氧化剂气体流路66的连接部分设有多个承受部102a、 102b。
如图1所示，第三密封部件78具有接近第三隔板20的面20b的外 周端部而设置的外侧密封78c;围绕冷却介质流路44而设置的内侧密封 78d。
如图4、图6及图9所示，入口侧第一连接流路80a与入口侧第二连 接流路92a在第一隔板14与第二隔板18互相相对时，具有被配置于同一 隔板面内的部位、即外侧通路84a、 96a。外侧通路84a与外侧通路96a在 同一隔板面内相互独立、即交替形成。
同样，如图4、图6及图10所示，出口侧第一连接流路80b与出口侧 第二连接流路92b分别具有作为被配置于同一隔板面内的部位的外侧通路 88a与外侧通路100a。外侧通路88a与外侧通路100a在同一隔板面内相互 独立、即交替配置。
以下，对这样构成的燃料电池10的动作进行说明。
首先，如图1所示，向氧化剂气体入口连通孔30a供给含氧气体等氧 化剂气体，并且向燃料气体入口连通孔32a供给含氢气体等燃料气体。进 而，向冷却介质入口连通孔34a供给纯水或乙二醇、油等冷却介质。
由此，氧化剂气体从氧化剂气体入口连通孔30a被导入至第二隔板18的第一氧化剂气体流路50及第三隔板20的第二氧化剂气体流路66(参照 图6及图8)。该氧化剂气体沿着第一氧化剂气体流路50而向箭头C方向 (重力方向)移动，被供给至第一电解质膜-电极结构体16a的阴极侧电极 26，同时沿着第二氧化剂气体流路66而向箭头C方向移动，被供给至第 二电解质膜-电极结构体16b的阴极侧电极26 (参照图1)。
另一方面，如图2所示，燃料气体从燃料气体入口连通孔32a被导入 至形成于第一隔板14与第二隔板18之间的外侧通路84a、 96a。如图4所 示，被导入外侧通路84a的燃料气体通过外侧供给孔部82a而向第一隔板 14的面14b侧移动。进而，如图5所示，燃料气体通过中间通路84c而从 内侧供给孔部82b被导入至面14a侧。
由此，如图4所示，燃料气体通过内侧通路84b被送至入口缓冲部38， 并沿着第一燃料气体流路36而向重力方向(箭头C方向)移动，从而被 供给至第一电解质膜-电极结构体16a的阳极侧电极24。
另外，如图6所示，被导入至外侧通路96a的燃料气体通过供给孔部 94而向第二隔板18的面18b侧移动。由此，如图7所示，在面18b—侧， 燃料气体通过内侧通路96b被供给至入口缓冲部60，然后沿着第二燃料气 体流路58向箭头C方向移动，从而被供给至第二电解质膜-电极结构体16b 的阳极侧电极24。
从而，在第一及第二电解质膜-电极结构体16a、 16b中，被供给至阴 极侧电极26的氧化剂气体与被供给至阳极侧电极24的燃料气体在电极催 化剂层内通过电化学反应而被消耗，从而进行发电。
接着，被供给至第一及第二电解质膜-电极结构体16a、 16b的各阴极 侧电极26而被消耗的氧化剂气体沿着氧化剂气体出口连通孔30b，向箭头 A方向排出。
如图4所示，被供给至第一电解质膜-电极结构体16a的阳极侧电极 24而被消耗的燃料气体从出口缓冲部40被导入至内侧通路88b，并通过 内侧排出孔部86b而向第一隔板14的面14b侧导出。
如图5所示，被导出至面14b侧的燃料气体通过中间通路88c而被导 入至外侧排出孔部86a，再次向面14a侧移动。由此，如图4所示，燃料 气体从外侧排出孔部86a通过外侧通路88a，而向燃料气体出口连通孔32b排出(参照图10)。
另外，如图7所示，被供给至第二电解质膜-电极结构体16b的阳极侧
电极24而被消耗的燃料气体从出口缓冲部62通过内侧通路100b并从排 出孔部98向面18a侧移动。如图6及图10所示，该燃料气体通过外侧通 路1 OOa而向燃料气体出口连通孔32b排出。
另一方面，如图1所示，被供给至冷却介质入口连通孔34a的冷却介 质被导入至形成于第一隔板14与第三隔板20间的冷却介质流路44，然后 向箭头B方向流通。该冷却介质在冷却第一及第二电解质膜-电极结构体 16a、 16b后，向冷却介质出口连通孔34b排出。
这种情况下，在本实施方式中，如图4及图5所示，在第一隔板14 设有连通第一燃料气体流路36与燃料气体出口连通孔32b的出口侧第一 连接流路80b，并且如图6及图7所示，在第二隔板18设有连通第二燃料 气体流路58与上述燃料气体出口连通孔32b的出口侧第二连接流路92b。
并且，出口侧第一连接流路80b与出口侧第二连接流路92b具有被配 置于同一隔板面内的部位、即外侧通路88a与外侧通路100a。由此，出口 侧第一连接流路80b及出口侧第二连接流路92b具有可有效简化流路结构 的优点。
并且，如图10所示，外侧通路88a与外侧通路100a在同一面内相互 独立，具体而言即为交替形成。因而，从第一燃料气体流路36排出至出 口侧第一连接流路80b的燃料气体和从第二燃料气体流路58排出至出口 侧第二连接流路92b的燃料气体不会被彼此合流或分配地分别从燃料气体 出口连通孔32b独立地排出。
由此，出口侧第一连接流路80b及出口侧第二连接流路92b不会对第 一燃料气体流路36及第二燃料气体流路58中的燃料气体或生成水的流动 产生影响。因此，可获得以下效果，即能够流畅且可靠地将从第一燃料气 体流路36、第二燃料气体流路58、电极催化剂层及出口缓冲部40、 62排 出的燃料气体及生成水排出到燃料气体出口连通孔32b。
进而，出口侧第一连接流路80b和出口侧第二连接流路92b不会由于 生成水而被阻塞。因而，可良好地防止因理论空燃比不足而引起的发电性 能的降低，例如低负载时的发电的不稳定化或高负载时的浓度过电压的增大等。
另外，在本实施方式中，在第一隔板14设有连通第一燃料气体流路
36与燃料气体入口连通孔32a的入口侧第一连接流路80a，并且在第二隔 板18设有连通第二燃料气体流路58与上述燃料气体入口连通孔32a的入 口侧第二连接流路92a。
并且，在入口侧第一连接流路80a与入口侧第二连接流路92a中，被 配置于同一隔板面内的外侧通路84a与外侧通路96a交替配置。因此，入 口侧第一连接流路80a及入口侧第二连接流路92a在导入部侧(外侧通路 84a、 96a)不会被分配或合流，从而能够抑制压力损失。由此，具有以下 优点，即可流畅且可靠地将燃料气体从燃料气体入口连通孔32a供给至第 一燃料气体流路36及第二燃料气体流路58。尤其是即便在使用纯氢并且 理论空燃比设定较小的情况下，也能够流畅且可靠地供给燃料气体。
权利要求
1. 一种燃料电池，其具有在电解质的两侧配设有一对电极的至少第一及第二电解质-电极结构体，并设有按照第一隔板、所述第一电解质-电极结构体、第二隔板、所述第二电解质-电极结构体及第三隔板的顺序层叠而成的多个发电单元，形成有贯通所述发电单元并至少用于使作为燃料气体或者氧化剂气体的一方反应气体流通的反应气体连通孔，并且在各发电单元之间形成有冷却介质流通的冷却介质流路，其特征在于，在所述第一隔板设有第一反应气体流路与第一连接流路，该第一反应气体流路沿着所述第一电解质-电极结构体的一个电极面方向供给所述一方反应气体，该第一连接流路连通所述反应气体连通孔与所述第一反应气体流路，在所述第二隔板设有第二反应气体流路与第二连接流路，该第二反应气体流路沿着所述第二电解质-电极结构体的一个电极面方向供给所述一方反应气体，该第二连接流路连通所述反应气体连通孔与所述第二反应气体流路，所述第一连接流路与所述第二连接流路形成为至少配置于同一隔板面内的部位彼此独立且所述隔板面内的平面位置不相同。
2、 如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于， 所述第一连接流路与所述第二连接流路的至少配置于同一隔板面内的部位交替形成。
3、 如权利要求1或2所述的燃料电池，其特征在于， 所述第一连接流路具有贯通所述第一隔板并连通所述反应气体连通孔与所述第一反应气体流路的多个第一孔部，所述第二连接流路具有贯通所述第二隔板并连通所述反应气体连通 孔与所述第二反应气体流路的多个第二孔部。
4、 如权利要求3所述的燃料电池，其特征在于， 所述第一孔部沿与所述反应气体的流动方向交叉的方向配置两列， 所述第二孔部沿与所述反应气体的流动方向交叉的方向配置一列。
全文摘要
本发明提供一种燃料电池，其在间隔冷却结构中，可实现流路结构的简单化，并且提高排水性与气体分配性，从而能够良好地保持燃料电池整体的发电性能。在第一隔板(14)设有连通第一燃料气体流路(36)与燃料气体出口连通孔(32b)的出口侧第一连接流路(80b)，并且在第二隔板(18)设有连通第二燃料气体流路(58)与所述燃料气体出口连通孔(32b)的出口侧第二连接流路(92b)。出口侧第一连接流路(80b)与出口侧第二连接流路(92b)具有被配置于同一隔板面内的外侧通路(88a)与外侧通路(100a)，并且，所述外侧通路(88a)与所述外侧通路(100a)交替独立地形成于同一隔板面内。
文档编号H01M8/10GK101453029SQ20081017887
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月4日 优先权日2007年12月5日
发明者千叶裕人, 小田优, 岩泽力, 杉田成利, 毛里昌弘 申请人:本田技研工业株式会社