[發明專利]燃料電池

有效

• 申請號: 201380018967.6
• 申請日: 2013-04-01
• 公開（公告）號: CN104205453A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 入月桂太;福山陽介
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M4/86;H01M8/10
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及一種例如固體高分子型的燃料電池。

背景技術

作為這種以往技術，在專利文獻1中公開有名稱為“固體高分子型燃料電池”的技術。

專利文獻1中公開的固體高分子型燃料電池包括：高分子電解質膜、設在上述高分子電解質膜的一個面的電極催化劑層、具有導電性并且用于隔斷發電用氣體的隔板、和配置在所述電極催化劑層和所述隔板之間并與該電極催化劑層共同形成電極的電極構件，該電極構件包括：與電極催化劑層直接接觸的第1接觸部、與上述隔板直接接觸的第2接觸部、和上述氣體流動的氣體擴散路徑，而且，所述電極構件是由形成有多個開孔、并且彎折成波形形狀的具有導電性的板狀構件構成的。

專利文獻1：WO2010/061703號公報

在所述專利文獻1中記載的“固體高分子型燃料電池”中，通過采用具有導電性的多孔質構件材料而能夠降低發電用氣體的輸送阻力，但是在活性區域內，由于發電用氣體沿與發電用氣體的流動方向交叉的方向流動，導致配流不均。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種燃料電池，該燃料電池能夠降低發電用氣體的輸送阻力，并且，能夠對發電用氣體向與該發電用氣體的流動交叉的方向流動進行限制，能夠降低活性區域內的配流不均。

為了解決所述問題，本發明具有在電解質膜的兩側接合有催化劑層而成的膜電極接合體，并且為了分別在該膜電極接合體的兩側形成用于流通兩種發電用氣體的氣體流通空間而在該膜電極接合體的兩側配設有一對隔板，在所述膜電極接合體的兩側劃分形成的兩氣體流通空間中的至少一個氣體流通空間中配置有彎折成波形形狀的導電性多孔質基材，并且，配置有用于將該氣體流通空間分割成與發電用氣體的流通方向基本平行的多個氣體流通路徑的氣體流通路徑分割構件材料。

在該結構中，在氣體流通空間流通的發電用氣體通過在氣體流通路徑流通，從而對發電用氣體的與發電用氣體的流通方向交叉的流動進行限制，并且不降低配流性。另外，因為配置有彎折成波形形狀的導電性多孔質基材，所以能夠降低發電用氣體的輸送阻力。

發明的效果

采用本發明，能夠對發電用氣體的與該發電用氣體的流通方向交叉的流動進行限制，降低活性區域內的配流不均和發電用氣體的輸送阻力。

附圖說明

圖1是使用了本發明的第一實施方式的燃料電池的燃料電池堆的立體圖。

圖2是所述燃料電池堆的分解立體圖。

圖3(A)是表示本發明的第一實施方式的燃料電池的一個隔板的結構的主視圖。圖3(B)是表示本發明的第一實施方式的燃料電池的框的結構的主視圖。

圖4是配設有圖3(A)所示的本發明的第一實施方式的燃料電池的一個隔板、圖3(B)所示的本發明的第一實施方式的燃料電池的框、另一個隔板、和導電性多孔質基材的燃料電池，是放大表示沿著圖3(A)的I-I線的截面的一部分的局部放大剖視圖。

圖5(A)是表示作為導電性多孔質基材的一例子的金屬絲網的被軋制加工之前的狀態的說明圖，圖5(B)是表示金屬絲網的被軋制加工之后的狀態的說明圖。

圖6是第二實施方式的燃料電池的相當于沿著所述圖3(A)所示的I-I線的截面的一部分的局部放大剖視圖。

圖7(A)是表示本發明的第三實施方式的燃料電池的一個隔板的結構的主視圖，圖7(B)是配設有該燃料電池的隔板、另一個隔板、框和導電性多孔質基材的燃料電池，是相當于沿著如圖7(A)所示的I-I線的截面的一部分的局部放大剖視圖。

圖8是第四實施方式的燃料電池的相當于沿著所述圖3(A)所示的I-I線的截面的一部分的局部放大剖視圖。

圖9是第五實施方式的燃料電池的相當于沿著所述圖3(A)所示的I-I線的截面的一部分的局部放大剖視圖。

圖10是第六實施方式的燃料電池的相當于沿著所述圖3(A)所示的I-I線的截面的一部分的局部放大剖視圖。

圖11是第七實施方式的燃料電池的相當于沿著所述圖3(A)所示的I-I線的截面的一部分的局部放大剖視圖。

圖12是第八實施方式的燃料電池的相當于沿著所述圖3(A)所示的I-I線的截面的一部分的局部放大剖視圖。

圖13是第九實施方式的燃料電池的相當于沿著所述圖3(A)所示的I-I線的截面的一部分的局部放大剖視圖。

具體實施方式

下面，參照附圖對用于實施本發明的實施方式進行說明。圖1是使用了本發明的第一實施方式的燃料電池的燃料電池堆的立體圖，圖2是該燃料電池堆的分解立體圖。