[發(fā)明專利]燃料電池用隔板、燃料電池、燃料電池的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080069140.4
• 申請(qǐng)日: 2010-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN103119766A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岡部裕樹;中路宏彌;吉田慎;浜田成孝;栗原卓也;佐藤研二;田中秀明;中垣信彥;上田純史;木下克彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M8/02
• 分類號(hào): H01M8/02
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池用隔板、燃料電池及燃料電池的制造方法。

背景技術(shù)

通常，燃料電池、例如固體高分子型燃料電池以經(jīng)由隔板將多個(gè)發(fā)電體層層疊而成的堆疊結(jié)構(gòu)的方式被利用，該發(fā)電體層包括電解質(zhì)膜及一對(duì)電極（陽(yáng)極及陰極），該隔板用于使作為反應(yīng)氣體的燃料氣體及氧化劑氣體分離。在燃料電池的內(nèi)部形成有用于使反應(yīng)氣體、冷卻介質(zhì)（例如冷卻液）這樣的流體流動(dòng)的流路。

作為燃料電池用的隔板，已知有將板狀構(gòu)件加工成向一方的表面?zhèn)劝枷莸男螤畹牡谝徊鄄颗c向另一方的表面?zhèn)劝枷莸男螤畹牡诙鄄拷惶娣磸?fù)排列的波形截面形狀而制造出的隔板。在這種隔板中，在第一槽部的上述一方的表面?zhèn)刃纬梢涣黧w（例如冷卻液）用的流路，在第二槽部的上述另一方的表面?zhèn)刃纬闪硪涣黧w（例如燃料氣體）用的流路。而且，作為燃料電池用的隔板，已知有在表面設(shè)有以柱群的方式配置的一連串的四邊形的突出部且突出部間的空間作為使流體縱橫流動(dòng)的流路發(fā)揮作用的隔板。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明的概要

發(fā)明要解決的課題

然而，在上述以往的實(shí)施了波形加工的隔板中，在一方的表面?zhèn)刃纬傻牧黧w用流路和在另一方的表面?zhèn)刃纬傻牧黧w用流路中的流動(dòng)方向被限定為相互平行的方向，因此流體的路徑設(shè)定的自由度低。因此，在使用了該隔板的燃料電池中，例如各岐管的配置產(chǎn)生制約或電池面內(nèi)的熱設(shè)計(jì)的自由度下降。需要說(shuō)明的是，雖然通過(guò)追加另一隔板部件而能夠提高2個(gè)流體用流路的流動(dòng)方向的設(shè)定的自由度，但部件個(gè)數(shù)的增加會(huì)導(dǎo)致重量、尺寸、成本的增加，因此不優(yōu)選。而且，在上述以往的設(shè)有四邊形的突出部的隔板中，雖然在隔板的設(shè)有突出部的表面?zhèn)饶軌蛐纬墒沽黧w縱橫流動(dòng)的流路，但在隔板的相反的表面?zhèn)仍O(shè)有格子狀的突出部而無(wú)法形成流體用的流路，因此僅為該隔板部件的話，無(wú)法在兩側(cè)形成流體用流路。

此外，這種課題并不局限于固體高分子型燃料電池用，在一般的燃料電池用的隔板中也是共通的課題。

本發(fā)明為了解決上述的課題而作出，其目的在于提供一種能夠抑制部件個(gè)數(shù)的增加并能夠進(jìn)行流體的路徑的靈活的設(shè)定的燃料電池用隔板。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題的至少一部分，本發(fā)明可以作為以下的方式或應(yīng)用例來(lái)實(shí)現(xiàn)。

[應(yīng)用例1]一種隔板，為燃料電池用的隔板，其中，

所述隔板具備波形部，該波形部由第一槽部與第二槽部交替反復(fù)排列而成，具有波形截面形狀，該第一槽部為向第一表面?zhèn)劝枷莸男螤钋以谒龅谝槐砻鎮(zhèn)刃纬捎械谝涣黧w用的流路，該第二槽部為向與所述第一表面?zhèn)认喾吹牡诙砻鎮(zhèn)劝枷莸男螤钋以谒龅诙砻鎮(zhèn)刃纬捎械诙黧w用的流路，

各所述第二槽部具有至少一個(gè)淺槽部，所述淺槽部從所述第二表面?zhèn)扔^察到的深度比其他的部分淺，且在所述淺槽部的位置的所述第一表面?zhèn)刃纬捎袑⒏糁鰷\槽部相鄰的兩個(gè)所述第一流體用的流路空間連通的連通流路。

在該燃料電池用隔板中，各第二槽部具有從第二表面?zhèn)扔^察到的深度比其他的部分淺的淺槽部，在淺槽部的位置的第一表面?zhèn)刃纬捎袑⒏糁鴾\槽部相鄰的兩個(gè)第一流體用的流路空間連通的連通流路，因此，能夠利用這一個(gè)燃料電池用隔板形成第一流體用的流路空間及第二流體用的流路空間，并且第一流體的流動(dòng)方向并未限定為與第二流體的流動(dòng)方向平行的方向，而是能夠自由地設(shè)定。因此，在該燃料電池用隔板中，能夠抑制部件個(gè)數(shù)的增加并靈活地設(shè)定流體的路徑。

[應(yīng)用例2]在應(yīng)用例1記載的隔板中，

所述第一流體及所述第二流體的組合是燃料氣體、氧化劑氣體及冷卻液中的任意兩個(gè)的組合。

在該燃料電池用隔板中，能夠形成燃料氣體、氧化劑氣體、冷卻液中的任兩個(gè)組合即第一流體及所述第二流體的組合用的流路空間，并且第一流體的流動(dòng)方向并未限定為與第二流體的流動(dòng)方向平行的方向而能夠自由地設(shè)定，因此能夠抑制部件個(gè)數(shù)的增加并靈活地設(shè)定第一流體及第二流體的路徑。

[應(yīng)用例3]在應(yīng)用例1記載的隔板中，

所述第一流體是冷卻液。

在該燃料電池用隔板中，冷卻液即第一流體的流動(dòng)方向并未限定為與第二流體的流動(dòng)方向平行的方向而能夠自由地設(shè)定，因此能夠提高燃料電池的熱設(shè)計(jì)的自由度。

[應(yīng)用例4]在應(yīng)用例1記載的隔板中，

所述隔板的平面形狀為大致矩形，

在所述隔板的隔著所述波形部相對(duì)的兩個(gè)外緣邊附近形成有構(gòu)成所述第一流體用的岐管的第一開口和構(gòu)成所述第二流體用的岐管的第二開口。