[發(fā)明專利]燃料電池組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010271215.9
• 申請日: 2010-09-01
• 公開（公告）號: CN102005594A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小林紀(jì)久;鈴木征治
• 申請（專利權(quán)）人: 本田技研工業(yè)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(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 張寶榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池組，其層疊有在電解質(zhì)的兩側(cè)設(shè)有一對電極的電解質(zhì)·電極結(jié)構(gòu)體和隔板層疊，并在層疊方向兩端配設(shè)有長方形的端板。

背景技術(shù)

例如，固體高分子型燃料電池具有單體電池，該單體電池在由高分子離子交換膜構(gòu)成的電解質(zhì)膜的兩側(cè)，通過一對隔板分別夾持配設(shè)有陽極側(cè)電極和陰極側(cè)電極的電解質(zhì)膜·電極結(jié)構(gòu)體(MEA)。這種燃料電池通常通過層疊既定數(shù)量的單體電池而作為例如車載用燃料電池組使用。

在這種燃料電池組中，多為構(gòu)成所謂的內(nèi)部歧管型(internal?manifold?type)燃料電池的情況，即在內(nèi)部具有：貫通單體電池的層疊方向而用于流通燃料氣體的燃料氣體供給連通孔和燃料氣體排出連通孔；用于流通氧化劑氣體的氧化劑氣體供給連通孔和氧化劑氣體排出連通孔；用于流通冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)供給連通孔和冷卻介質(zhì)排出連通孔。

作為與內(nèi)部歧管型燃料電池相關(guān)的技術(shù)，已知有例如特開2000-260439號公報(bào)。在該特開2000-260439號公報(bào)中，如圖12所示，具有用于確保冷卻介質(zhì)通路的隔離物(spacer)1，在該隔離物1的周邊部2，下上設(shè)有構(gòu)成一個(gè)反應(yīng)氣體流路的孔3和構(gòu)成另一個(gè)反應(yīng)氣體流路的孔4。在周邊部2的兩側(cè)部，分別上下設(shè)有構(gòu)成冷卻介質(zhì)通路的一對孔5a、5b，各一對所述孔5a、5b經(jīng)由連通路6與中央部的冷卻介質(zhì)用空間7連通。

于是，在上述的燃料電池中存在如下情況：構(gòu)成冷卻介質(zhì)供給通路的一對孔5a和構(gòu)成冷卻介質(zhì)排出通路的一對孔5b由設(shè)于端板的各自單一的供給歧管和排出歧管連通。

這時(shí)，例如若供給歧管構(gòu)成為四邊形，則所述供給歧管的內(nèi)部容積變大。因此，若冷卻介質(zhì)從被連結(jié)于供給歧管的供給配管流入到所述供給歧管內(nèi)，則所述冷卻介質(zhì)的流速容易顯著降低。因此，在供給歧管內(nèi)冷卻介質(zhì)的壓損相當(dāng)程度地增加，并且在所述供給歧管內(nèi)的流動中引起渦流，從而不能良好地向一對孔5a供給所述冷卻介質(zhì)。另一方面，在排出歧管內(nèi)也有同樣的問題。

另外，通常在供給歧管的中央部，設(shè)有用于導(dǎo)入冷卻介質(zhì)的入口配管，并且在排出歧管的中央部，設(shè)有用于導(dǎo)出所述冷卻介質(zhì)的出口配管。即，所采用的結(jié)構(gòu)是，將從供給歧管的中央部導(dǎo)入的冷卻介質(zhì)一分為二地供給到左右一對的孔5a中，另一方面，使從左右一對的孔5b排出的所述冷卻介質(zhì)匯流到排出歧管的中央部。

但是，在上述結(jié)構(gòu)中，難以對左右一對的孔5a分別以相同的流量分配冷卻介質(zhì)并使之流通。因此，燃料電池的面內(nèi)溫度分布變得不均勻，所述燃料電池的發(fā)電性能降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要解決這種問題，其目的在于，提供一種燃料電池組，其以簡單的結(jié)構(gòu)，能夠良好地降低歧管內(nèi)的壓損，從而可以將冷卻介質(zhì)順滑且均勻地供給燃料電池并使之流通。

另外，本發(fā)明的目的在于，提供一種燃料電池組，其以簡單的結(jié)構(gòu)，能夠使一對冷卻介質(zhì)供給連通孔的壓損同等而且一對冷卻介質(zhì)排出連通孔的壓損也同等，從而可以同等地維持流量分配而使面內(nèi)溫度分布均勻化。

本發(fā)明涉及燃料電池組，其是層疊有在電解質(zhì)的兩側(cè)設(shè)有一對電極的電解質(zhì)·電極結(jié)構(gòu)體和隔板層疊，并在層疊方向兩端配設(shè)有長方形的端板的燃料電池組。

在本發(fā)明中，在燃料電池組的相互對向的長邊側(cè)的兩個(gè)邊上，設(shè)有各自在層疊方向上連通而使冷卻介質(zhì)流通的一對冷卻介質(zhì)供給連通孔和一對冷卻介質(zhì)排出連通孔。而且，在一個(gè)端板上設(shè)有：至少與所述一對冷卻介質(zhì)供給連通孔或所述一對冷卻介質(zhì)排出連通孔中的任意一個(gè)連通的一對歧管部；和連結(jié)所述一對歧管部，且沿所述長邊側(cè)的寬度尺寸設(shè)定得比所述一對歧管部的沿長邊側(cè)的寬度尺寸小的連結(jié)部。

另外在本發(fā)明中，在燃料電池組的相互對向的長邊側(cè)的兩個(gè)邊上，設(shè)有各自在層疊方向上連通而使冷卻介質(zhì)流通的一對冷卻介質(zhì)供給連通孔和一對冷卻介質(zhì)排出連通孔。在一個(gè)端板上，與一對冷卻介質(zhì)供給連通孔一體連通的冷卻介質(zhì)供給歧管和與一對冷卻介質(zhì)排出連通孔一體連通的冷卻介質(zhì)排出歧管沿著長邊側(cè)排列。

而且，在冷卻介質(zhì)供給歧管上，將冷卻介質(zhì)導(dǎo)入所述冷卻介質(zhì)供給歧管內(nèi)的冷卻介質(zhì)入口配管與長邊側(cè)的一側(cè)的邊鄰接設(shè)置，在冷卻介質(zhì)排出歧管上，從所述冷卻介質(zhì)排出歧管導(dǎo)出所述冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)出口配管與所述長邊側(cè)的另一側(cè)鄰接設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明，一對歧管部由沿長邊側(cè)的寬度尺寸小的連結(jié)部連結(jié)。因此，作為歧管整體不會具有矩形形狀，歧管的內(nèi)部容積和重量(成本)良好地得到了削減。因此，能夠有效地抑制流入歧管內(nèi)的冷卻介質(zhì)的壓損的增加，可以使所述冷卻介質(zhì)順滑且均勻地供給到燃料電池。