[發明專利]燃料電池組

有效

• 申請號: 200910166448.X
• 申請日: 2009-08-17
• 公開（公告）號: CN101677129A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 古澤宏一朗;名越健太郎;菊池英明;斗澤秀一;小谷保紀
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: H01M8/24
• 分類號: H01M8/24;H01M8/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及一種燃料電池組，具備將發電單元層疊而成的層疊體，所 述發電單元具有在電解質的兩側配置一對電極的電解質與電極結構體和 隔板，且沿著電極面設置反應氣體流路，并且，所述層疊體形成有與所述 反應氣體流路連通且在所述發電單元的層疊方向上延伸的反應氣體連通 孔，在所述層疊體的兩端配置接線板、絕緣板及端板，在一端板上連接與 所述反應氣體連通孔連通的反應氣體配管。

背景技術

例如，固體高分子型燃料電池具備利用隔板夾持電解質膜與電極結構 體的發電電池，電解質膜與電極結構體在由高分子離子交換膜構成的電解 質膜兩側分別配置陽極側電極及陰極側電極。這種燃料電池通常是層疊規 定數量的發電電池從而以燃料電池組的形式使用。

上述燃料電池中，在隔板的面內設置用來使燃料氣體流向陽極側電極 的燃料氣體流路(反應氣體流路)和用來使氣體劑氣體流向陰極側電極的 氧化劑氣體流路(反應氣體流路)。還有，在隔板之間沿著所述隔板的面 方向設置用來流動冷卻介質的冷卻介質流路。

然而，在燃料電池組中，存在著由于向外部散熱而比其他發電電池容 易引起溫度下降的發電電池。配置在層疊方向端部的發電電池，例如從收 集各發電電池發生的電荷的電力提取用接線板(集電板)和用來保持層疊 的發電電池而設置的端板等產生的散熱多，上述溫度下降更為顯著。

指出存在以下這樣的不合理情況，由于這種溫度下降，端部的發電電 池比燃料電池組中央部分的發電電池容易發生結露，生成水的排出性下 降，發電性能下降。

為此，已知例如專利文獻1所提示的燃料電池的組結構。該組結構如 圖6所示，將MEA和隔板重疊形成電池，同時層疊多個所述電池構成模 塊1。

層疊多個模塊1，從而構成電池層疊體，同時，在所述電池層疊體的 兩端配置對發電沒有幫助的層2。層2例如由具有氣體流路、卻不具有 MEA的虛設單元層構成。

在還含有層2的電池層疊體的層疊方向兩端配置接線板3、絕緣板4 及端板5，構成燃料電池組6。

在燃料電池組6的電池層疊方向一端配置的端板5上連接有管7。該 管7進行與沒有圖示的歧管連通的流體、例如水、燃料氣體及氧化劑氣體 的給排。

專利文獻1：特開2003-338305號公報

不過，燃料電池組6中存在以下問題，若停止運轉，進行長時間浸漬 (放置)后起動，則特別是流體供給側的與設有管7的端板5靠近的模塊 1的電壓下降，起動性惡化。

這是因為，在管7側的模塊1中容易引起燃料氣體及氧化劑氣體的分 配不良，而且結露水不能在層2被充分去除而被導入該模塊1中，除此之 外，還影響到結露水的滯留和面壓的不均勻等。

發明內容

本發明即是應對這種要求而產生的，其目的在于提供一種燃料電池 組，依靠虛設電池具有期望的隔熱功能，同時可靠地阻止結露水被導入到 發電單元，能夠以簡單的構成確保良好的發電性能。

本發明涉及一種燃料電池組，其具備將發電單元層疊而成的層疊體， 所述發電單元具有在電解質的兩側配置一對電極的電解質與電極結構體 和隔板，且沿著電極面設置反應氣體流路，所述層疊體形成有與所述反應 氣體流路連通且在所述發電單元的層疊方向上延伸的反應氣體連通孔，在 所述層疊體的兩端配置接線板、絕緣板及端板，在一端板上連接與所述反 應氣體連通孔連通的反應氣體配管。

在層疊體的層疊方向的兩端部與發電單元對應地配置虛設單元，所述 虛設單元包括：具有與電解質對應的導電性板的虛設電極結構體和夾持所 述虛設電極結構體并與隔板相同結構的虛設隔板。并且，配置在一端板側 的虛設單元的數量比配置在另一端板側的虛設單元的數量設定得多。

另外，優選是配置在一端板側的多個虛設單元，限制冷卻介質在層疊 體和鄰接該層疊體的所述虛設單元之間流動，而使所述冷卻介質在其他所 述虛設單元之間流通。

還有，優選是虛設單元限制氧化劑氣體在一反應氣體流路中流動，而 使燃料氣體在另一反應氣體流路中流通。

再有，優選是與一端板連接的反應氣體配管至少包括燃料氣體供給配 管。