[發明專利]燃料電池

有效

• 申請號: 201210020243.2
• 申請日: 2012-01-29
• 公開（公告）號: CN102629692A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 石田堅太郎;后藤修平
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及一種在將一對電極設置在電解質膜兩側的第一電解質膜-電極構造體以及第二電解質膜-電極構造體之間層疊隔板而成的燃料電池，其中，在所述隔板的一個面上形成有沿所述第一電解質膜-電極構造體的一個電極面供給一方反應氣體的第一反應氣體流路，并且，在所述隔板的另一面上形成有沿所述第二電解質膜-電極構造體的另一電極面供給另一方反應氣體的第二反應氣體流路。

背景技術

例如，固體高分子型燃料電池具備由隔板夾持電解質膜-電極構造體(MEA)的發電單元(單位單元)，所述電解質膜-電極構造體在由高分子離子交換膜構成的固體高分子電解質膜的兩側分別設有陽極側電極以及陰極側電極。在這種燃料電池中，當作為車載用使用時，通常層疊幾十～幾百個單位單元來構成燃料電池組。

在上述燃料電池中，由于向層疊的各發電單元的陽極側電極以及陰極側電極分別供給作為反應氣體的燃料氣體以及氧化劑氣體，因此，多構成所謂的內部歧管。該內部歧管具有沿發電單元的層疊方向貫通設置的反應氣體入口連通孔以及反應氣體出口連通孔，上述反應氣體入口連通孔以及上述反應氣體出口連通孔分別與沿電極面供給反應氣體的反應氣體流路的入口側以及出口側連通。

該情況下，反應氣體入口連通孔以及反應氣體出口連通孔的開口面積比較小。因此，為了順利地進行反應氣體的流動，在反應氣體入口連通孔以及反應氣體出口連通孔附近需要有使上述反應氣體分散的緩沖部。例如，如圖8所示，在專利文獻1公開的固體電解質燃料電池中具有隔板1。

在隔板1的四角形成有給排氣孔2a、2a和給排氣孔2b、2b，該給排氣孔2a、2a和給排氣孔2b、2b彼此位于對角線上，給排氣孔2a、2a用于流通一方反應氣體，給排氣孔2b、2b用于流通另一方反應氣體。在隔板1的一個面1a上，通過交替設置槽和突起而形成反應氣體流路3a，在上述隔板1的另一面1b上同樣地形成反應氣體流路3b。

在面1a，給排氣孔2a、2a和反應氣體流路3a通過氣體分配路(緩沖部)4a、4a連通，并且在上述氣體分配路4a設有多個集電體5。在隔板1的面1b形成有連通給排氣孔2b、2b和反應氣體流路3b的氣體分配路4b、4b，并且在上述氣體分配路4b形成有多個集電體5。

專利文獻1：日本特開平6-140056號公報

但是，在上述專利文獻1中，與反應氣體流路3a的寬度尺寸(箭頭X方向)相比，給排氣孔2a、2a的開口直徑相當小。因此，存在無法經氣體分配路4a、4a沿反應氣體流路3a的寬度方向均勻供給反應氣體的問題。

由此，在反應氣體流路3a的發電區域容易產生反應氣體流量變少的部位。因此，在低負載時，會引起不穩定的發電，而在高負載時，會發生因反應氣體不足而導致的過大的濃度過電壓，有可能無法獲得所希望的發電性能。

發明內容

本發明解決上述問題，其目的在于提供一種能夠從反應氣體連通孔經緩沖部均勻且可靠地向反應氣體流路整體供給反應氣體，并能夠以簡單的結構保持良好的發電性能的燃料電池。

本發明涉及一種燃料電池，其是通過在將一對電極設置在電解質膜兩側的第一電解質膜-電極構造體以及第二電解質膜-電極構造體之間層疊隔板而成的，其中，在所述隔板的一個面上形成有沿所述第一電解質膜-電極構造體的一個電極面供給一方反應氣體的第一反應氣體流路，并且，在所述隔板的另一面上形成有沿所述第二電解質膜-電極構造體的另一電極面供給另一方反應氣體的第二反應氣體流路。

在該燃料電池中，在隔板的一端部設有使一方反應氣體沿層疊方向流動的第一反應氣體連通孔以及使另一方反應氣體沿所述層疊方向流動的第二反應氣體連通孔，并且，在所述隔板的一個面上設有連通所述第一反應氣體連通孔和第一反應氣體流路的第一緩沖部，在所述隔板的另一個面上設有連通所述第二反應氣體連通孔和第二反應氣體流路的第二緩沖部。

并且，第一緩沖部具有與第一反應氣體連通孔相鄰而使一方反應氣體流通并在第二緩沖部側限制另一方反應氣體流通的第一專用緩沖區域，所述第二緩沖部具有與第二反應氣體連通孔相鄰而使所述另一方反應氣體流通并在所述第一緩沖部側限制所述一方反應氣體流通的第二專用緩沖區域。

這里，第一緩沖部以及第二緩沖部具有使一方反應氣體以及另一方反應氣體分別流通的共通緩沖區域，第一專用緩沖區域以及第二專用緩沖區域的深度方向的尺寸被分別設定為比所述共通緩沖區域的深度方向的尺寸大。

另外，在該燃料電池中，優選第一緩沖部以及第二緩沖部具有三角形狀。