[發明專利]燃料電池

有效

• 申請號: 201210022450.1
• 申請日: 2007-05-01
• 公開（公告）號: CN102569845A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 田中廣行;杉浦誠治
• 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;H01M8/24;H01M8/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

本申請是申請日為2007年5月1日、申請號為200780015895.4、發明名稱為“燃料電池”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種具備在電解質兩側配置電極的電解質與電極結構體、用第一及第二隔板夾持所述電解質與電極結構體的燃料電池。

背景技術

例如，固體高分子型燃料電池采用由高分子離子交換膜構成的固體高分子電解質膜。該燃料電池利用隔板(雙極板)夾持電解質膜與電極結構體(電解質與電極結構體)從而構成單位電池，其中，電解質膜與電極結構體是在固體高分子電解質膜兩側分別配置由電極催化劑層和多孔質碳構成的陽極電極及陰極電極。通常使用層疊了規定數量的該單位電池的燃料電池組。

一般而言，燃料電池構成設有沿隔板的層疊方向貫通的入口連通孔及出口連通孔的所謂內部歧管。并且，燃料氣體、氧化劑氣體及冷卻介質從各個入口連通孔向燃料氣體流路、氧化劑氣體流路及冷卻介質流路供給后，向各個出口連通孔排出。

因而，必須在燃料電池內將燃料氣體、氧化劑氣體及冷卻介質分開密封，已知例如特開2002-270202號公報所揭示的燃料電池組。該燃料電池組中如圖45所示層疊著燃料電池1001，同時各燃料電池1001用第一隔板1003及第二隔板1004夾持電極結構體1002。

電極結構體1002具有設置在電解質膜1002a兩面的陽極電極1002b及陰極電極1002c，同時陰極電極1002c具有小于陽極電極1002b的表面積。第一隔板1003和第二隔板1004用外側密封構件1005a密封，同時所述第二隔板1004和電極結構體1002的外周之間用內側密封構件1005b密封。再有，在燃料電池1001間配置密封構件1005c。

另外，特開2002-270202號公報所揭示的燃料電池1001如圖46所示，在第一及第二隔板1003、1004的縱向一端緣部形成燃料氣體供給口1007a、氧化劑氣體供給口1008a及冷卻介質供給口1009a，同時，在第一及第二隔板1003、1004的縱向另一端緣部形成燃料氣體排出口1007b、氧化劑氣體排出口1008b及冷卻介質排出口1009b。

上述燃料電池1001中，第一及第二隔板1003、1004設定為比電極結構體1002的外形尺寸大的尺寸。因而，特別是像作為車載用燃料電池組使用之際那樣，在燃料電池1001的層疊塊數達到幾百塊的結構中，有可能使整個燃料電池組大型且成為重量物。

再有，上述燃料電池1001在預先形成具有要求形狀的外側密封構件1005及內側密封構件1006后，所述外側密封構件1005及所述內側密封構件1006支承在例如第二隔板1004上。從而，有可能使燃料電池1001的制造工序復雜化，同時組裝作業變得繁瑣。

另外，特開2002-25587號公報所揭示的燃料電池如圖47所示，利用第一隔板1102及第二隔板1103夾持燃料電池單體1101。燃料電池單體1101利用陰極電極1105及陽極電極1106夾持固體高分子電解質膜1104，同時，在所述陰極電極1105及所述陽極電極1106上配置氣體擴散層1105a、1106a。

固體高分子電解質膜1104從陰極電極1105及陽極電極1106的內周向外部突出，另一方面，所述陰極電極1105比所述陽極電極1106表面積形成得小。

在第一隔板1102及第二隔板1103之間與固體高分子電解質膜1104密接且包圍著陰極電極1105安裝第一密封件1107a，同時包圍著陽極電極1106并包圍著所述第一密封件1107a安裝第二密封件1107b。因而，通過第一密封件1107a密封氧化劑氣體，同時通過第二密封件1107b密封燃料氣體。從而第一密封件1107a和第二密封件1107b配置在相對于燃料電池的層疊方向橫向偏移的位置，因而謀求該燃料電池整體的層疊方向的薄型化。

不過，對于上述燃料電池單體1101而言，當層疊有多個所述燃料電池單體1101之際，在各燃料電池單體1101間沿著電極面方向形成用來冷卻該燃料電池單體1101的冷卻介質流路。因而，在各燃料電池單體1101間必須安裝用來密封冷卻介質的密封構件，基于該密封構件容易使燃料電池單體1101間間隔開，有可能無法謀求燃料電池組整體的小型化。

另一方面，特開平6-218275號公報所揭示的過程控制裝置，如圖48所示，將相互平行配置的2個板1201a、1201b重合而成的層疊板與組件1202交替層疊。組件1202用陽極1202b及陰極1202c夾持MEA1202a，同時將它們夾持在一對接觸板1202d中。