[發明專利]燃料電池組

有效

• 申請號: 201080002738.1
• 申請日: 2010-09-22
• 公開（公告）號: CN102668214A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 雨宮一樹
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/24
• 分類號: H01M8/24;H01M8/02;H01M8/10;H01M8/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 蘇卉;車文

技術領域

本發明涉及燃料電池組。

背景技術

燃料電池一般作為層疊有多個的燃料電池組被使用。燃料電池組具備燃料電池和用于冷卻燃料電池的陽極以及陰極的冷卻流路(例如專利文獻1)。燃料電池具有膜電極接合體和用于對膜電極接合體供給反應氣體的反應氣體流路。

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-186783號公報

專利文獻2：日本特開2006-114244號公報

專利文獻3：國際公開第2003/107466號

發明內容

燃料電池組設置在車輛或船舶等移動體上，作為動力源被利用。另外，燃料電池組設置在各種設施上，作為電源被利用。因此，當考慮設置的便利性時，要求實現小型化。然而，在以往的燃料電池組的構成中，存在不能充分實現小型化的情況。

因此，本發明的目的在于提供能夠在燃料電池組中實現小型化的技術。

本發明是為了解決上述課題中的至少一部分而提出的，能夠作為以下方式或者應用例來實現。

[應用例1]一種燃料電池組，其中，

具備在規定方向上層疊的多個燃料電池模塊；

上述燃料電池模塊具有：

第一和第二膜電極接合體，該第一和第二膜電極接合體分別具有電解質膜和以夾住上述電解質膜的兩面的方式配置的第一和第二電極，并且該第一和第二膜電極接合體以上述第一電極彼此相向的方式配置，

第一反應氣體流路，該第一反應氣體流路用于對上述第一和第二膜電極接合體的上述第一電極供給第一反應氣體，

第二反應氣體流路，該第二反應氣體流路用于對上述第一和第二膜電極接合體的上述第二電極供給第二反應氣體，和

冷卻流路，該冷卻流路用于對上述第一和第二膜電極接合體的上述第二電極進行冷卻；

上述燃料電池組不具有用于對上述第一電極進行冷卻的冷卻流路，而具有配置在上述第一和第二膜電極接合體之間的第一流路形成部件，該第一流路形成部件形成有上述第一反應氣體流路。

根據應用例1所記載的燃料電池組，由于不具有用于對第一和第二膜電極接合體的相向的兩個第一電極進行冷卻的冷卻流路，所以，與具有用于冷卻第一電極的冷卻流路的燃料電池組相比，能夠實現小型化。

[應用例2]應用例1所記載的燃料電池組，其中，上述第一流路形成部件是能夠對上述第一和第二膜電極接合體的上述第一電極供給上述第一反應氣體的多孔體。

根據應用例2所記載的燃料電池組，通過由多孔體形成第一流路形成部件，能夠容易地對配置在第一流路形成部件兩側的第一和第二膜電極接合體的第一電極供給第一反應氣體。

[應用例3]應用例1所記載的燃料電池組，其中，上述第一流路形成部件是板狀的部件，具有與上述第一膜電極接合體相向的第一面和與上述第二膜電極接合體相向的第二面，上述第一反應氣體流路是形成于上述第一和第二面上的槽。

根據應用例3所記載的燃料電池組，通過在板狀的部件的兩面上形成槽，能夠對第一和第二膜電極接合體的第一電極供給第一反應氣體。

[應用例4]應用例1至3的任意一項所記載的燃料電池組，其中，還具備配置在相鄰的上述燃料電池模塊之間的絕緣體，上述冷卻流路形成于上述絕緣體的內部。

根據應用例4所記載的燃料電池組，由于無需與絕緣體分開地配置具有冷卻流路的部件，所以能夠進一步實現小型化。

[應用例5]應用例1至4的任意一項所記載的燃料電池組，其中，上述第一電極是陰極，上述第二電極是陽極。

一般來講，電解質膜具有溫度越高則能夠含水越多的特征。另一方面，在陰極，由電化學反應產生水。根據應用例5所記載的燃料電池組，由于在陰極側不具有冷卻流路，而在陽極側具有冷卻流路，因而能夠將產生水的陰極維持在比陽極高的溫度。由此，在電解質膜的陰極側，能夠包含比陽極側多的水，由電解質膜的水的梯度能夠使水從陰極側向陽極側擴散。由此，能夠實現燃料電池組的小型化，而且能夠使電解質膜的含水率均勻化。

[應用例6]應用例1至5的任意一項所記載的燃料電池組，其中，還具有將上述第一和第二膜電極接合體并聯地電連接的外部電路。

根據應用例6所記載的燃料電池組，能夠從具有使第一電極彼此相向的第一和第二膜電極接合體的燃料電池組進行集電。

另外，本發明能夠以各種方式得以實現，除了作為上述所記載的燃料電池組的構成以外，例如還能夠以安裝有燃料電池組的車輛(移動體)或具備燃料電池組的設施等方式得以實現。

附圖說明