CN101248549B - 燃料电池用隔板和燃料电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够改善反应气体流速均匀性并且能够适当地抑制由于流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻的隔板和燃料电池。隔板(2)的反应气体流通区域(101)备有：具有分流反应气体的流路沟槽组的分流区域(21)，具有混合反应气体的凹陷部并使相邻的分流区域(21)的流路沟槽组与凹陷部连通地连接多个分流区域的1个以上的合流区域(22)，以及从凹陷部的底面立起配置成岛状的突起(27)，与合流区域(22)的凹陷部连通的一对流路沟槽组形成为上游侧的流路沟槽组的沟槽数多于下游侧的流路沟槽组的沟槽数，合流区域(22)的凹陷部在蜿蜒状的反应气体流通区域(101)的折返部分由与连通于凹陷部的一对流路沟槽组之间的倾斜的边界和折返部分的外端划分而形成。

Description

燃料电池用隔板和燃料电池

技术领域

本发明涉及燃料电池用隔板和燃料电池。

背景技术

高分子电解质型燃料电池(以下，必要时称为“PEFC”)，通过使含有氢的燃料气体和空气等的含有氧的氧化剂气体在燃料电池中进行电化学反应，而同时产生电和热。

燃料电池具有称为MEA的膜电极组件(membrane electrodeassembly)。该MEA被一对导电性隔板(具体地说由阳极隔板和阴极隔板构成的隔板对)夹持着，并且在MEA的两面周缘部上配置有垫圈。

PEFC一般具有在一对导电性隔板之间叠层多段MEA单元的构成。

在阳极隔板的表面上，将燃料气体供给流路(燃料气体供给歧管孔)和燃料气体排出流路(燃料气体排出歧管孔)连起来而形成燃料气体(反应气体中供给阳极的包含还原剂的气体)流过的蜿蜒型的燃料气体流通区域。该燃料气体流通区域由以将燃料气体供给流路和燃料气体排出流路连起来的方式形成的多个燃料气体流路沟槽构成。这些多个燃料气体流路沟槽相互顺着弯曲成蜿蜒状，由此，形成上述蜿蜒型的燃料气体流通区域。

又，在阴极隔板的表面上，将氧化剂气体供给流路(氧化剂气体供给歧管孔)和氧化剂气体排出流路(氧化剂气体排出歧管孔)连起来而形成氧化剂气体(反应气体中供给阳极的包含氧化剂的气体)流通的蜿蜒型氧化剂气体流通区域。该氧化剂气体流通区域由以将氧化剂气体供给流路和氧化剂气体排出流路连起来的方式形成的多个氧化剂气体流路沟槽构成。这些多个氧化剂气体流路沟槽相互顺着弯曲成蜿蜒状，由此，形成上述蜿蜒型的氧化剂气体流通区域。

根据以上的构成，在燃料气体在燃料气体流通区域内的流路沟槽中流动期间以及在氧化剂气体在氧化剂气体流通区域内的流路沟槽中流动期间，这些反应气体(发电气体)被供给MEA，在MEA内部由于上述电化学反应而被消耗掉。

可是，为了PEFC的实用化，希望阳极隔板和阴极隔板具有用于实现可以更稳定地发电的反应气体的良好流通状态的构成，并对此进行了种种研究(参照专利文献1～专利文献4)。

例如，提出了一种隔板，在多个流路沟槽的折返部中设置合流该流路沟槽的反应气体的合流区域，希望实现提高在流路沟槽内产生的冷凝水的充分的排水性能，提高从流路沟槽到气体扩散电极的反应气体的气体扩散性能，降低流路阻力(压力损失)等(例如，参照专利文献2和专利文献4)。在该流路沟槽的合流区域中，以点分布的方式在与多个流路沟槽连通的凹陷部的底面上设置着多个突起。

又，也提出了另一种隔板，从反应气体供给通路(气体入口侧)向接近反应气体排出通路(气体出口侧)而连接流路沟槽，通过变更(减少)该沟槽数，而期望实现提高上述冷凝水的排水性能，提高气体扩散性能，有效地进行小型化(例如专利文献1和专利文献3)。

专利文献1：日本特开平11-250923号公报

专利文献2：日本特开平10-106594号公报

专利文献3：日本特开2000-294261号公报

专利文献4：日本特开2000-164230号公报

发明内容

但是，即便是以专利文献1～4中记载了的隔板为代表的现有的隔板，很难说实现了充分满足减少各流路沟槽的反应气体流速的偏差、提高在流路沟槽内发生的冷凝水的排水性能、提高反应气体从流路沟槽到气体扩散电极的气体扩散性能、降低流路沟槽的流路阻力(压力损失)、促进反应气体混合等的要求隔板的性能的最佳设计，特别是合流多个流路沟槽的反应气体的合流区域的设计还有改进的余地。

例如，在专利文献2中记载的折返部(格子状沟槽：合流区域)中，出于提高反应气体的气体混合促进作用的目的，以跨越多个流路沟槽的全部宽度(跨越两侧端的流路沟槽之间)的方式，形成格子状沟槽。但是，因为以形成与该多个流路沟槽垂直的直线状的边界(形成四角形的合流区域)的方式设置该格子状沟槽，所以反应气体可能滞留在该格子状沟槽中。这样一来，反应气体向位于格子状沟槽下游的多个流路沟槽的分配性由于这种反应气体的滞留状态而降低，结果，很可能招致这里的各流路沟槽间的反应气体流速的不均匀化。

特别是，当燃料电池低负载运转时(当反应气体流速为低速度时)，冷凝水容易集中在反应气体流动方向上下面的流路附近，上述反应气体滞留的这种不适合情况变得更加显著，由于水分过多，阻碍气体扩散，容易陷入使燃料电池性能下降的现象(液阻)中。

又，即便是专利文献4中记载的大致三角形的合流区域，尽管为了改善反应气体滞留的不适合情况而进行设计，但是也很难说是对于防止由上述流路沟槽内的冷凝水和生成水的集中引起的水滴使流路沟槽内闭塞(液阻)适当的设计，还有改进的余地。

此外，上述液阻(flooding)是指造成作为气体扩散电极内(例如，催化剂层内)的气体扩散通路的细孔被水滴闭塞的现象(气体扩散电极内的液阻)的由隔板中的水滴引起的气体流路沟槽内的闭塞。

本发明就是鉴于这种情况而提出的，本发明的目的是提供能够充分改善反应气体流速均匀性(充分减少反应气体流速的偏差)，并且能够适当且充分抑制由流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻的燃料电池用隔板和燃料电池。

为了解决上述课题，本发明提供一种燃料电池用隔板，

该燃料电池用隔板形成板状，并且至少在一个主面上反应气体所流通的反应气体流通区域蜿蜒状地形成，该蜿蜒状具有多个直线部和设置在该多个直线部之间的1个以上的折返部，

在上述反应气体流通区域中设置着：

多个分流区域，至少包含上述多个直线部和上述1个以上的折返部中的上述直线部而形成，具有分流上述反应气体的流路沟槽组，和

1个以上的合流区域，在上述1个以上的折返部中的至少一个中形成，具有作为混合上述反应气体的空间的凹陷部和从上述凹陷部的底面立起而配置成岛状的多个突起，并且，配置在上述多个分流区域中的相邻的上游侧的上述分流区域的流路沟槽组和下游侧的上述分流区域的流路沟槽组之间，使从上述上游侧的上述分流区域的上述流路沟槽组流入的上述反应气体在上述凹陷部中合流，将合流后的上述反应气体再次分流到下游侧的上述分流区域，

上述燃料电池用隔板形成为：在与上述合流区域的上述凹陷部连接的上述上游侧的上述分流区域和上述下游侧的上述分流区域中，上述上游侧的上述分流区域的上述流路沟槽组的沟槽数多于上述下游侧的上述分流区域的上述流路沟槽组的沟槽数；

上述合流区域的上述凹陷部为，在形成有该凹陷部的上述反应气体流通区域的上述折返部中，由与连通于上述凹陷部的一对上述上游侧的流路沟槽组以及上述下游侧的流路沟槽组之间的倾斜的边界和上述折返部的外端划分而形成。

利用这样岛状地配置在凹陷部中的多个突起，则从分流区域的各流路沟槽流入到合流区域的反应气体被该突起扰乱反应气体的流动，从而达到促进流路沟槽之间的反应气体混合的目的。

又，通过使位于与合流区域相邻的合流区域上游侧的分流区域的流路沟槽的沟槽数多于位于其下游侧的分流区域的流路沟槽的沟槽数，考虑到当反应气体流过流路沟槽时的反应气体的消耗量，可以充分减少流过各流路沟槽的反应气体的反应气体流速的偏差，可以使反应气体的流速比现有的隔板更接近均匀状态来适当设定反应气体的流速。

进一步，通过相对于上述流路沟槽组的方向倾斜地划分出反应气体的合流区域与同凹陷部连通的一对上游侧的流路沟槽组以及下游侧的流路沟槽组之间的边界，从而使反应气体均匀地流过该合流区域，能够不降低反应气体向该处的下游侧的流路沟槽的分配性而维持反应气体流速的均匀性。

又，在本发明的燃料电池用隔板中，从更可靠地得到本发明的效果的观点出发，优选当从上述主面的大致法线方向看时，以上述合流区域的外边缘作为底边，从上述底边的两端起，向着位于与上述凹陷部连接的上游侧的上述分流区域和与该凹陷部连接的下游侧的上述分流区域的边界线上附近的顶点，呈弓形突出的形状，从而形成上述合流区域的上述凹陷部和与该凹陷部连接的上游侧的上述分流区域和下游侧的上述分流区域之间的边界。

这样，通过以成为弓形突出的形状的方式划分凹陷部，可以使反应气体经过凹陷部的大致全部区域均匀地流动(例如将反应气体适当地送出到凹陷部的角落)，并且不会降低反应气体向凹陷部的下游侧的流路沟槽的分配性而能够更加改善反应气体流速的均匀性(更充分地减少反应气体流速的偏差)。

这里，作为上述凹陷部的一个例子，从更确切地得到本发明的效果的观点出发，在本发明的燃料电池用隔板中，上述弓形突出的形状更优选为大致三角形状。

这样，通过将凹陷部划分成大致三角形，使反应气体经过凹陷部的大致全部区域并均匀地流动(例如将反应气体适当地送出到凹陷部的角落)，不会降低反应气体向凹陷部的下游侧的流路沟槽的分配性而能够更加改善反应气体流速的均匀性(更充分地减少反应气体流速的偏差)。

此外，在大致三角形的形状中，只要在得到本发明的效果的范围中，则三角形的各边也可以不是严格的直线。例如，也可以是向三角形外部弓形地膨胀的曲线，也可以是向三角形内部弓形地瘪进去的曲线，也可以是台阶状的不连续的线。

这里，作为上述凹陷部的一个例子，从更确切地得到本发明的效果的观点出发，在本发明的燃料电池用隔板中，优选上述弓形突出的形状为大致半圆形状。

这样，通过将凹陷部划分成大致半圆形状，也可以使反应气体经过凹陷部的大致全部区域并均匀地流动(例如将反应气体适当地送出到凹陷部的角落)，不会降低反应气体向凹陷部的下游侧的流路沟槽的分配性而能够更加改善反应气体流速的均匀性(更充分地减少反应气体流速的偏差)。

此外，在大致半圆形的形状中，只要在得到本发明的效果的范围中，则也可以不是严格的半圆。例如，也可以是半椭圆形，半圆(半椭圆)的曲线部分也可以是光滑的曲线以外的台阶状的不连续的线。

进一步，在本发明的燃料电池用隔板中，从更充分地提高在流路沟槽内产生的水滴的排水性的观点出发，优选上述分流区域包含上述直线部和上述折返部而形成，并且形成为，在同一上述分流区域内上述直线部的流路沟槽的沟槽数和与该上述直线部连接的上述折返部的流路沟槽的沟槽数相同(参照后述的图2和图6)。

通过这样形成包含直线部和折返部的分流区域，能够形成比较长的流路沟槽。即，能够加长在配置在2个合流区域之间的分流区域中包含的各流路沟槽的每1条的流路长。具有这样长的流路长的流路沟槽，即便在该流路沟槽中产生水滴，因为在水滴的上游侧的气体压力和在下游侧的气体压力之差增大，所以也能够得到优越的排水性。

又，在本发明的燃料电池用隔板中，优选具有：

从外部将上述反应气体供给上述反应气体流通区域的气体入口岐管(manifold)，和

将从上述反应气体流通区域排出的气体排出到外部的气体出口岐管，

在上述多个分流区域中配置在最上游侧的分流区域的上述直线部与上述气体入口岐管连接。

当形成以上的构成时，本发明中的合流区域不配置在气体入口岐管的紧后面，并且，不配置在气体出口岐管的紧前面。这时，当组装燃料电池时，能够容易地减少一部反应气体流入到可能形成在MEA的气体扩散电极的外周边缘和配置在该MEA的外侧的环状的垫圈的内周边缘之间的间隙中。又，能够使用于防止一部分反应气体流入到上述间隙的构成简单化。

当更详细地说明时，在气体入口岐管和反应气体流通区域之间存在上述间隙，用于将反应气体从气体入口岐管供给反应气体流通区域的流路横断上述间隙。又，在气体入口岐管和反应气体流通区域之间也存在上述间隙，用于将从反应气体流通区域排出的反应气体排出到气体出口岐管的流路横断上述间隙。因此，需要用于不使供给反应气体的流路和上述间隙连通而进行气体密封的构成。如果当没有用于实施气体密封的构成时，从气体入口岐管供给的反应气体中，不供给反应气体流通区域而流入上述间隙并在该间隙中行进然后流入到气体出口岐管的浪费的气体(不能用于MEA中的气体)增多。

因为由立起地设置在凹陷部中的突起支撑与合流区域部分相接触的气体扩散电极和垫圈(合成树脂制)，所以垫圈(合成树脂制)的接触面陷入到没有突起的部分中，恐怕会增大流路阻力(压力损失)。因此，如上述的专利文献2和专利文献4中记载的隔板那样，当将合流区域(在专利文献2和专利文献4中记载为“入口侧流通沟槽部”)配置在气体入口岐管的紧后面，并且，将合流区域(在专利文献2和专利文献4中记载为“出口侧流通沟槽部”)配置在气体出口岐管的紧前面时，用于不使反应气体流入到上述间隙的气体密封的构成变得更加复杂并且不容易形成该构成。

而，当如上所述，合流区域不配置在气体入口岐管的紧后面时，能够使用于不使反应气体流入到上述间隙的气体密封的构成更简单并且能够容易形成该构成。

而且这时更优选，在上述多个分流区域中配置在最下游侧的分流区域的上述直线部与上述气体出口岐管连接。

当形成以上的构成时，本发明中的合流区域，不配置在气体入口岐管的紧后面，并且，不配置在气体出口岐管的紧前面。这种情况下，当组装燃料电池时，能够更容易地减少一部分反应气体流入到可能形成在MEA的气体扩散电极的外周边缘和配置在该MEA的外侧的环状的垫圈的内周边缘之间的间隙中。又，能够使用于防止一部分反应气体流入到上述间隙的构成更加简单化并且能够容易形成该构成。

此外，当这样合流区域不配置在气体入口岐管的紧后面时(当在气体入口岐管的紧后面也不配置折返部时)，在上述多个分流区域中配置在最下游侧的分流区域具有未形成上述合流区域的上述折返部，该折返部也可以与上述气体出口岐管连接。这时也能够使用于防止一部分反应气体流入到上述间隙的构成简单化并且能够容易地形成该构成。

又，也可以，在本发明的燃料电池用隔板中具有：

从外部将上述反应气体供给上述反应气体流通区域的气体入口岐管，和

将从上述反应气体流通区域排出的气体排出到外部的气体出口岐管，

在上述多个分流区域中配置在最上游侧的分流区域具有未形成上述合流区域的上述折返部，该折返部与上述气体入口岐管连接。

这时也能够使用于防止一部分反应气体流入到上述间隙的构成简单化并且能够容易地形成该构成。

而且优选，当这样合流区域不配置在气体入口岐管的紧后面时(当在气体入口岐管的紧后面配置没有合流区域的折返部时)，在上述多个分流区域中配置在最下游侧的分流区域的上述直线部与上述气体出口岐管连接。

这时也能够使用于防止一部分反应气体流入到上述间隙的构成简单化并且能够容易地形成该构成。

又，这样当不将合流区域配置在气体入口岐管的紧后面时(当在气体入口岐管的紧后面配置没有合流区域的折返部时)，在上述多个分流区域中配置在最下游侧的分流区域具有未形成上述合流区域的上述折返部，该折返部也可以与上述气体出口岐管连接。

这时也能够使用于防止一部分反应气体流入到上述间隙的构成简单化并且能够容易地形成该构成。

又，在本发明的燃料电池用隔板中优选，当从上述主面的大致法线方向看时，在与上述分流区域对应的上述隔板的表面上形成有凹凸图案，该凹凸图案由在横断上述流路沟槽组的方向上有均等宽度、均等间距以及均等高低差的多个凹部和有均等宽度、均等间距以及均等高低差的多个凸部构成，上述凹部是上述流路沟槽组的流路沟槽，上述凸部是支撑与上述主面相接触的电极部的棱。

通过构成这种凹凸图案，使电极部与有均等间距、均等宽度以及均等高低差的凸部相接触，从而将与主面相接触的电极部在该面内均等地支撑。又，能够通过模具成型(压缩成型)制造具有这种凹凸图案的隔板，因此，用一块板构成隔板，结果提高了隔板的生产性。

又，如果采用这种构成，则电极部(气体扩散电极)等量地陷入到根据均等间距、均等宽度和均等高低差配设的流路沟槽(凹部)的内部。这样一来，当反应气体在流路沟槽中流动时，能够充分抑制流路沟槽之间的反应气体的流路阻力(压力损失)的不均匀性(偏差)。

这里，在本发明的燃料电池用隔板中优选，当从上述主面的大致法线方向看时，上述多个突起被配置成形成多个由1个以上的上述突起在上述外端的延伸方向上隔开间隔相连而成的列，并且形成多个由1个以上的上述突起在与上述外端的延伸方向垂直的方向上隔开间隔相连而成的段，当画出通过构成1个上述段的突起的中心并且与上述延伸方向平行的假想线时，与构成上述1个段的上述突起在上述延伸方向上相邻的突起的中心，在上述垂直方向上偏离上述假想线。

又，在本发明的燃料电池用隔板中优选，当从上述主面的大致法线方向看时，上述多个突起被配置成形成多个由1个以上的上述突起在上述外端的延伸方向上隔开间隔相连而成的列，并且形成多个由1个以上的上述突起在与上述外端的延伸方向垂直的方向上隔开间隔相连而成的段，当画出通过构成1个上述列的突起的中心并且与上述垂直方向平行的假想线时，与构成上述1个列的上述突起在上述垂直方向上相邻的突起的中心，在上述延伸方向上偏离上述假想线。

通过配置这种偏离的突起，当气液2相流沿左右方向或上下方向流向凹陷部时，能够抑制气液2相流简单地挤过突起间的间隙，可以使气液2相流经过多次适当地碰撞突起而扰乱其流动。因此，可以更可靠地抑制由凹陷部的下游侧的燃料气体流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻。

特别是，当配置上述偏离的突起时，各个上述列优选由构成每隔1个的上述段的上述突起构成。

这样，在凹陷部中，连结相邻的列间的突起彼此的中心或者相邻的段间的突起彼此的中心的线，形成经多次呈“<”状弯折的所谓的锯齿状排列的状态，在以该方式配置了多个突起的隔板中，冷凝水在凹陷部的下游侧流路沟槽中适当地分散流动。因此，可以更可靠地抑制凹陷部的下游侧流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻。

在本发明的燃料电池用隔板中，作为上述突起的形状，只要能够发挥本发明的效果无论什么形状都可以，例如，也可以具有选自大致圆柱形、大致三角柱形和大致四角柱形中的至少一种形状。

此外本说明书中的大致圆柱形指的是与它的立起设置方向垂直的切成圆片的剖面，除了大致正圆柱形外，也包含从该正圆变形了的圆形(例如椭圆形)。

又，本说明书中的大致三角柱形是与它的立起设置方向垂直的切成圆片的剖面形成由不在同一直线上的3个点和连结它们的3个线段构成的三角形(例如，直角三角形、二等边三角形或正三角形等)的多角柱形，也包含3个角被稍磨圆了多角柱形。

进一步，本说明书中的大致四角柱形是与它的立起设置方向垂直的切成圆片的剖面形成由不在同一直线上的4个点和连结它们的4个线段构成的四角形(矩形、正方形、平行四边形或梯形等)的多角柱形，也包含四个角被稍稍磨圆了多角柱形。

又，在本说明书中，将上述“各个上述列由构成每隔1个的上述段的上述突起构成”的突起的排列图案称为“交错式排列”。

这里，在本发明的燃料电池用隔板中，作为在这样的凹陷部中的交错式排列的一个适当的典型例，优选当各个上述突起形成大致圆柱形时，上述突起在各段中隔开上述突起的圆形剖面的直径量的间隔而进行配置，上述突起在各列中隔开直径量的3倍量的间隔而进行配置。因此，以规则整齐地交错式排列的状态将突起配置在凹陷部面内，能够更有效地帮助实现流路沟槽间的冷凝水的均等分配(减少不均等分配)，因而是适合的。

又，在本发明的燃料电池用隔板中优选，上述外端以在其途中形成向上述凹陷部侧突出的外端突片的方式进行弯曲。

在这样地在凹陷部中形成外端突片的隔板中，冷凝水在凹陷部的下游侧流路沟槽中适当分散流动。因此，能够更充分地抑制发生由凹陷部的下游侧流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻。

而且，在本发明的燃料电池用隔板中，也可以以形成多个在与上述外端的延伸方向垂直的方向上隔开间隔排列第1突起和第2突起而成段的方式配置，第1突起和第2突起在上述延伸方向和/或上述垂直方向的宽度尺寸不同。

这样，通过配置上述延伸方向或上述垂直方向的宽度尺寸不同的第1突起和第2突起，在上述延伸方向和上述垂直方向上连结第1突起和第2突起之间的中心的线，在气液2相流流动的间隙的长方向上弯曲。结果，当气液2相流流过凹陷部的上述延伸方向或上述垂直方向的间隙时，使该气液2相流的流动发生曲折而扰乱气液2相流，能够抑制气液2相流简单地挤过该间隙。

因此，通过这种燃料气体的曲折流动，能够促进反应气体的混合。

又，通过冷凝水的曲折流动，能够抑制由下游侧的反应气体流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻。

进一步，通过对各列和各段适当地调整这种曲折部的数目和配置位置，能够调整凹陷部内的反应气体流路阻力使反应气体流速均匀。

此外，作为上述第1突起和第2突起的形状，只要能够发挥本发明的效果无论什么形状都可以，例如，也可以具有上述那样的从大致圆柱形、大致三角柱形和大致四角柱形中选出的至少一种的形状。

又，在本发明的燃料电池用隔板中也可以为，当从上述主面的大致法线方向看时，在与上述分流区域对应的上述隔板的表面上形成有凹凸图案，该凹凸图案由在横断上述流路沟槽组的方向上具有均等宽度、均等间距和均等高低差的多个凹部和有均等宽度、均等间距和均等高低差的多个凸部构成的，上述凹部是上述流路沟槽组的流路沟槽，上述凸部是支撑与上述主面相接触的电极部的棱，上述突起配置在上述棱的延长线上。

通过构成这种凹凸图案，由于电极部与有均等间距、均等宽度和均等高低差的凸部相接触，因而与主面相接触的电极部在该面内被均匀地支撑。又，能够通过模具成型(压缩成型)制造具有这种凹凸图案的隔板，因此，能够用一块板构成隔板，能够改善(降低)制造成本。

又，电极部(气体扩散电极)等量地陷入到按照均等间距、均等宽度和均等高低差配设的流路沟槽(凹部)的内部。这样一来，当反应气体在流路沟槽中流动时，能够充分抑制流路沟槽之间的反应气体的流路阻力(压力损失)的不均匀性(偏差)。

又，在本发明的燃料电池用隔板中，也可以形成为，上述突起和上述棱之间、上述突起和上述外端突片之间以及上述棱和上述外端之间的第1距离窄于上述突起彼此之间的第2距离。特别是当各个上述突起形成大致圆柱形时，优选采取这种构成。

进一步，通过使上述第1距离比上述第2距离窄，能够利用由于这种距离而起作用的流路阻力来适当调整流过凹陷部的反应气体的面内速度分布的均匀化。

概括地说，在本发明的燃料电池用隔板中，为了更确切地得到本发明的效果，优选将上述第1和第2距离设定为，使当假定上述第1和第2距离一定时横切上述第1距离而流过的反应气体的流速和上述第1距离之积与当假定上述第1和第2距离一定时横切上述第2距离而流过的上述反应气体的流速和上述第2距离之积大致一致。

此外，在本发明的燃料电池用隔板中，从更适当地得到本发明的效果的观点出发，通过在备有上述“上述外端优选以在其途中形成向上述凹陷部侧突出的外端突片的方式进行弯曲。”的发明特定事项的发明及其改进发明之上，附加“上述多个突起被配置成，1个以上的上述突起形成多个在上述外端的延伸方向上隔开间隔而相连的列，并且1个以上的上述突起形成多个在与上述外端的延伸方向垂直的方向上隔开间隔而相连的段，各个上述列由构成每隔1个的上述段的上述突起构成”这样的发明特定事项的构成，还可以针对抑制凹陷部的下游侧流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻进行最佳的设计。

又，本发明提供燃料电池，

具有阳极隔板、阴极隔板以及配置在上述阳极隔板和上述阴极隔板之间的膜电极组件，并且

具有1个以上的包含上述阳极隔板、上述膜电极组件和上述阴极隔板的叠层单元，

组装入上述本发明的燃料电池用隔板作为上述阳极隔板和上述阴极隔板，

供给上述阳极隔板的上述反应气体是还原剂气体，供给上述阴极隔板的上述反应气体是氧化剂气体。

如果根据这种构成，则通过考虑还原剂气体的消耗和抑制由流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻，流过阳极隔板的分流区域的还原剂气体以在阳极隔板的面内的大致全部区域中接近均等的状态在阳极隔板侧的电极部之中良好地扩散。又，通过考虑氧化剂气体的消耗和抑制由流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻，流过阴极隔板的分流区域的氧化剂气体以在阴极隔板的面内的大致全部区域中接近均等的状态在阴极隔板侧的电极部中良好地扩散。这样一来，由燃料电池进行的发电工作能够在电极部的面内的大致全部区域中接近均等的状态下进行。

本发明的上述目的、其它目的、特征和优点，可以从下面的通过参照附图对优选实施方式进行的详细说明中更清楚。

如上所述，根据本发明，则可以得到能够充分改善反应气体流速均匀性(充分减少反应气体流速的偏差)并且能够适当且充分地抑制由流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻的燃料电池隔板和燃料电池。

附图说明

图1是分解并示意性表示本发明的一个实施方式的燃料电池的构造的立体图。

图2是表示阳极隔板的表面的图。

图3是沿图2的III-III线的阳极隔板的剖面图。

图4是沿图2的IV-IV线的阳极隔板的剖面图。

图5是图2的C区域的放大图。

图6是表示阴极隔板的表面的图。

图7是沿图6的VII-VII线的阴极隔板的剖面图。

图8是沿图6的VIII-VIII线的阴极隔板的剖面图。

图9是图6的C区域的放大图。

图10是俯视第2实施方式的流路折返周边部的构成的图。

图11是俯视第3实施方式的流路折返周边部的构成的图。

图12是俯视第4实施方式的流路折返周边部的构成的图。

图13是俯视第1实施方式解析模型的构成的图。

图14是俯视比较解析模型的构成的图。

图15是根据由比较解析模型得到的各要素的流动数据，在计算机上模拟输出的解析结果例的图。

图16是根据由第1实施方式解析模型得到的各要素的流动数据，在计算机上模拟输出的解析结果例的图。

图17是根据由第4实施方式解析模型得到的各要素的流动数据，在计算机上模拟输出的解析结果例的图。

图18是取横轴为燃料利用率(Uf)，纵轴为电池电压标准值(燃料利用率为70％时电池电压标准值＝1)，对于第1实施方式燃料电池和第4实施方式燃料电池，表示两者关系的图。

图19是俯视变形例1的流路折返周边部的构成的图。

图20是俯视变形例2的流路折返周边部的构成的图。

图21是俯视变形例3的流路折返周边部的构成的图。

图22是俯视变形例4的流路折返周边部的构成的图。

图23是俯视变形例5的流路折返周边部的构成的图。

符号说明

1  MEA

2  阳极隔板

3  阴极隔板

4  螺栓孔

5  电极部

6  高分子电解质膜

6a 周缘部

10 燃料电池

12A、12B燃料气体歧管孔

13A、13B氧化剂气体歧管孔

14A、14B  水歧管孔

21  燃料气体分流区域的集合体

21A 第1燃料气体分流区域

21B 第2燃料气体分流区域

21C 第3燃料气体分流区域

21D 第4燃料气体分流区域

22  燃料气体合流区域的集合体

22A 第1燃料气体合流区域

22B 第2燃料气体合流区域

22C 第3燃料气体合流区域

25  燃料气体流路沟槽(凹部)

26、36  凸部

27、37  突起

28、38  凹陷部

28a、38a  底边

28b、28c、38b、38c  斜边

31  氧化剂气体分流区域的集合体

31A 第1氧化剂气体分流区域

31B 第2氧化剂气体分流区域

31C 第3氧化剂气体分流区域

31D 第4氧化剂气体分流区域

31E 第5氧化剂气体分流区域

32  氧化剂气体合流区域的集合体

32A 第1氧化剂气体合流区域

32B 第2氧化剂气体合流区域

32C 第3氧化剂气体合流区域

32D 第4氧化剂气体合流区域

35  氧化剂气体流路沟槽(凹部)

40  端板

100 燃料电池堆

101 燃料气体流通区域

102 氧化剂气体流通区域

201、202区域

601、701折返部

602、702直线部

P1、P2、P3、P4  间距

D1、D2、D3、D4  高低差

W1、W2、W3、W4  宽度

具体实施方式

下面，我们一面参照附图一面说明本发明的优选实施方式。

(第1实施方式)

图1是分解并示意性表示本发明的第1实施方式的燃料电池大构造的立体图。

如图1所示，燃料电池堆100通过层叠多个矩形的燃料电池10而构成。

此外，将端板40安装在燃料电池堆100的两端的最外层上，用从两端板40插入并通过燃料电池10四角的螺栓孔4的固定螺栓(未图示)和螺母(未图示)将燃料电池10相互固定在一起。这里，例如将60个燃料电池10层叠起来。

燃料电池10的MEA1是将一对矩形的电极部5(催化剂层和气体扩散层)设置在高分子电解质膜6两面的中央部而构成。而且，燃料电池10具有一对导电性的板状的隔板2、3，将矩形并且环状的垫圈(未图示)配设在MEA1的周缘部6a上，该垫圈和MEA1的电极部5被该一对导电性的隔板(具体地说阳极隔板2和阴极隔板3)夹着。此外，MEA1的构成是众所周知的，这里省略它的详细说明。

在阳极隔板2的表面(正面，与一个电极部5相接触的面)中，形成燃料气体(还原剂气体)流通的燃料气体流通区域101。该燃料气体流通区域101通过备有燃料气体分流区域的集合体21和燃料气体合流区域的集合体22而构成，该燃料气体分流区域的集合体21具有用于以尽可能接近均等的状态分配燃料气体从而使其以尽可能接近均匀的流速流动的多个带状的燃料气体流路沟槽25(流路沟槽组，例如参照图2)，上述燃料气体合流区域的集合体22具有用于使多个燃料气体流路沟槽25合流而实现促进燃料气体混合的岛状(这里为大致圆柱状，更准确地说大致正圆柱形)的多个突起27(例如参照图2)。

此外本实施方式的突起27，如图2所示由大致圆柱形形成，但是但是突起27的形状不限于此，可以由从大致圆柱形、大致三角柱形和大致四角柱形中选出的至少一种形态形成。又，与突起27的立起设置方向垂直的切成圆片的剖面，除了本实施方式的大致正圆柱形外，也可以是如后述的变形例2所述的椭圆柱形，这种突起在本说明书中城为大致圆柱形。

此外，我们将在后面详细地说明该燃料气体流通区域101的构成。

又，在阴极隔板3的表面(正面，与另一个电极部5相接触的面)中，形成氧化剂气体流通的氧化剂气体流通区域102。该氧化剂气体流通区域102通过备有氧化剂气体分流区域的集合体31和氧化剂气体合流区域的集合体32而构成，该氧化剂气体分流区域的集合体31具有用于以尽可能接近均等的状态分配氧化剂气体从而使其以尽可能接近均匀的流速流动的多个带状的氧化剂气体流路沟槽35(流路沟槽组，例如参照图6)，氧化剂气体合流区域的集合体32具有用于使多个氧化剂气体流路沟槽35合流从而实现促进氧化剂气体混合的岛状(这里为大致圆柱状，更准确地说大致正圆柱形)的多个突起37(例如参照图6)。

此外本实施方式的突起37，与上述突起27同样，如图6所示由大致圆柱形形成，但是突起37的形状不限于此，可以由从大致圆柱形、大致三角柱形和大致四角柱形中选出的至少一种形态形成。

此外，我们将在后面详细地说明该氧化剂气体流通区域102的构成。

又，在这两个隔板2、3和MEA1的周缘部6a中，以贯通它们的方式，设置着：用于供给和排出燃料气体的一对燃料气体歧管孔12A、12B，用于供给和排出氧化剂气体的一对氧化剂气体歧管孔13A、13B，以及用于供给和排出冷却水的冷却水歧管孔14A、14B。

而且，在叠层燃料电池10的形态中，这些孔12A、12B、13A、13B、14A、14B等顺序地连起来，因此形成沿燃料电池堆100的叠层方向(螺栓固定方向)延伸的椭圆柱状的一对燃料气体歧管、椭圆柱状的一对氧化剂气体歧管和椭圆柱状的一对冷却水歧管。

这里，燃料气体流通区域101，呈蜿蜒状并且带状地延伸，以连结燃料气体歧管孔12A和燃料气体歧管孔12B之间的方式形成。因此，流过燃料气体歧管的一部分燃料气体，从各阳极隔板2的燃料气体歧管孔12A引导到燃料气体流通区域101中。这样引导过来的燃料气体，在流过燃料气体流通区域101期间，在MEA1中作为反应气体而被消耗掉。这里没有消耗的燃料气体从燃料气体流通区域101流出到各阳极隔板2的燃料气体歧管孔12B，流过燃料气体歧管而排出到燃料电池堆100的外部。

另一方面，氧化剂气体流通区域102，呈蜿蜒状并且带状地延伸，以连结氧化剂气体歧管孔13A和氧化剂气体歧管孔13B之间的方式形成。因此，流过氧化剂气体歧管的氧化剂气体的一部分从各阴极隔板3的氧化剂气体歧管孔13A引导到氧化剂气体流通区域102中。这样引导过来的氧化剂气体，在流过氧化剂气体流通区域102期间，在MEA1中作为反应气体而被消耗掉。这里没有消耗的氧化剂气体从氧化剂气体流通区域102流出到各阴极隔板3的氧化剂气体歧管孔13B，流过氧化剂气体歧管而排出到燃料电池堆100的外部。

此外，用于将燃料电池10的温度保持在适当的温度上的冷却水，经由一对冷却水歧管而流过设置在阴极隔板3背面(上述表面的相反面)的多个冷却水沟槽(未图示)，但是这里我们省略对冷却水的流通构造的详细说明。

下面，我们参照附图详细说明配设在阳极隔板2中的燃料气体流通区域101的构成。

图2是表示阳极隔板表面的图。

图3是沿图2的III-III线的阳极隔板的剖面图，图4是沿图2的IV-IV线的阳极隔板的剖面图，图5是图2的A区域的放大图。

此外，在图2和图5中，“上”、“下”分别表示装入了阳极隔板2的燃料电池堆100的设置状态中的“上方向”、“下方向”，在图2中，“第1侧”和“第2侧”分别表示装入了阳极隔板2的燃料电池堆100的设置状态中的“右或左方向”、“左或右方向”。

如从图2可以理解，燃料气体流通区域101，在与阳极隔板2表面的与MEA1的电极部5(气体扩散电极)相接触的区域201内，形成蜿蜒状，由燃料气体分流区域的集合体21和燃料气体合流区域的集合体22(参照图1)构成。

燃料气体分流区域的集合体21，从上向下，划分成燃料气体流路沟槽25的沟槽数不同的第1、第2、第3和第4燃料气体分流区域2 1A、21B、21C、21D。

又，在燃料气体合流区域的集合体22中，具有：介于第1燃料气体分流区域21A和第2的燃料气体分流区域21B之间的第1燃料气体合流区域22A，介于第2燃料气体分流区域21B和第3的燃料气体分流区域21C之间的第2燃料气体合流区域22B(中间合流区域)，以及介于第3燃料气体分流区域21C和第4的燃料气体分流区域21D之间的第3燃料气体合流区域22C。

这里，如图2所示，第1燃料气体分流区域21A通过将蜿蜒状的各燃料气体流路沟槽25中的3个直线部602和2个折返部601组合起来而形成。在该第1燃料气体分流区域21A中，以直线部602的流路沟槽的沟槽数和与该直线部602连接的折返部的流路沟槽的沟槽数相同的方式形成。

同样，第2燃料气体分流区域21B以及第3燃料气体分流区域21C也分别通过将3个直线部(未用标号进行图示)和2个折返部(未用标号进行图示)组合起来而形成。在该第2燃料气体分流区域21B中，也以直线部的流路沟槽的沟槽数和与该直线部连接的折返部的流路沟槽的沟槽数相同的方式形成。在该第3燃料气体分流区域21C中，也以直线部的流路沟槽的沟槽数和与该直线部连接的折返部的流路沟槽的沟槽数相同的方式形成。

进而，第4燃料气体分流区域21D也通过将6个直线部(未用标号进行图示)和5个折返部(未用标号进行图示)组合起来而形成。在该第4燃料气体分流区域21D中，也以直线部的流路沟槽的沟槽数和与该直线部连接的折返部的流路沟槽的沟槽数相同的方式形成。

而且，第1燃料气体合流区域22A在介于第1燃料气体分流区域21A和第2燃料气体分流区域21B之间的折返部上形成。又，第2燃料气体合流区域22B在介于第2燃料气体分流区域21B和第3燃料气体分流区域21C之间的折返部上形成。进而，第3燃料气体合流区域22C在介于第3燃料气体分流区域21C和第4燃料气体分流区域21D之间的折返部形成。

这样，通过形成包含直线部和折返部的分流区域(第1、第2、第3和第4燃料气体分流区域21A、21B、21C、21D)，如前面所述的那样，能够形成比较长的流路沟槽。即，能够加长配置在2个合流区域之间的分流区域中包含的各流路沟槽的每1条的流路长。这样具有长的流路长的流路沟槽，即便在该流路沟槽中产生水滴，因为在水滴的上游侧的气体压力和在下游侧的气体压力之差增大，所以也能够得到优越的排水性。

进而，如图2所示，4个分流区域中配置在最上游侧的第1燃料气体分流区域21A的直线部602与燃料气体歧管孔12A(气体入口歧管)连接，4个分流区域中配置在最下游侧的第4燃料气体分流区域21D的直线部与燃料气体歧管孔12B(气体出口歧管)连接。

即，在本实施方式中，采用不将合流区域配置在燃料气体歧管孔12A(气体入口歧管)的紧后面，并且不配置在燃料气体歧管孔12B(气体入口歧管)的紧前面的构成。通过采用该构成，如前面所述，当组装燃料电池堆10时能够容易地减少一部分燃料气体流入到可能在MEA1的电极部5(气体扩散电极，阳极)的外周边缘和配置在该MEA1的外侧的环状垫圈的内周边缘之间形成的间隙(未图示)，能够使用于不使燃料气体流入到上述间隙中的气体密封构成更简单，并且，能够容易地形成该构成。

此外，当这样地不将合流区域配置在燃料气体歧管孔12A(气体入口歧管)的紧后面时{当也不将折返部配置在燃料气体歧管孔12A(气体入口歧管)紧后面时}，4个分流区域中配置在最下游侧的第4分流区域21D具有未形成合流区域的折返部(未图示)，该折返部也可以与燃料气体歧管孔12B(气体出口歧管)连接。这时也能够使用于防止一部分反应气体流入到上述间隙中的构成简单化，并且能够容易地形成该构成。

而且，燃料气体分流区域的集合体21夹着各个第1、第2和第3燃料气体合流区域22A、22B、22C的各个并划分成第1、第2、第3和第4燃料气体分流区域21A、21B、21C、21D而构成，使位于这些合流区域22A、22B、22C的上游侧的燃料气体分流区域的集合体21的燃料气体流路沟槽25的沟槽数多于位于它的下游侧的燃料气体分流区域的集合体21的燃料气体流路沟槽25的沟槽数。

这里，考虑到流过燃料气体流路沟槽25的燃料气体的发电消耗量，以使流过第1、第2、第3和第4燃料气体分流区域21A、21B、21C、21D的各个燃料气体流路沟槽25的燃料气体的流速成为适合于排出冷凝水的速度并且相互一致的方式，决定第1、第2和第3燃料气体合流区域22A、22B、22C的配置地方和第1、第2、第3和第4燃料气体分流区域21A、21B、21C、21D的燃料气体流路沟槽25的沟槽数。

根据这种构成，能够实现燃料气体向电极部5的面内供给均匀化，并且即便在燃料气体量少并且冷凝水容易滞留的下游侧(燃料气体歧管孔12B附近)，也能够适当地确保由燃料电池发电引起而发生的冷凝水的取决于燃料气体的排水性能，这是适合的。

又，在本实施方式中，如图2所示，第1燃料气体合流区域22A的下游侧的第2燃料气体分流区域21B形成在其间夹着该第1燃料气体合流区域22A而使上游侧的第1燃料气体分流区域21A折返的构成，但是未形成将燃料气体合流区域设置在位于两端部的全部折返部中的构成。

即，从使流过燃料气体流路沟槽25的燃料气体的流速与适合于排出冷凝水的速度一致的观点出发，阳极隔板2使由在凹陷部(后述)中形成多个突起27的燃料气体合流区域构成的折返部和由弯曲成“コ”状的多个燃料气体流路沟槽25构成的折返部混合在一起。

更详细地说，在本实施方式中，在第1燃料气体分流区域21A中构成为，6列燃料气体流路沟槽25从第2侧的燃料气体歧管孔12A延伸到第1侧，在2个地方180°折返，到达第1燃料气体合流区域22A。

又，在第2燃料气体分流区域21B中构成为，5列燃料气体流路沟槽25从位于第1侧的折返部上的第1燃料气体合流区域22A的下游侧延伸到第2侧，在2个地方180°折返，到达第2燃料气体合流区域22B。

又，在第3燃料气体分流区域21C中构成为，4列燃料气体流路沟槽25从位于第2侧的折返部上的第2燃料气体合流区域22B的下游侧延伸到第1侧，在2个地方180°折返，到达第3燃料气体合流区域22C。

又，在第4燃料气体分流区域21D中构成为，3列燃料气体流路沟槽25从位于第1侧的折返部上的第3燃料气体合流区域22C的下游侧延伸到第2侧，在5个地方180°折返，到达燃料气体歧管孔12B。

又，如图3所示，第1燃料气体分流区域21A的横断面构成为形成有凹凸图案，该凹凸图案由具有均等的间距P1、均等的宽度W1、W2和均等的高低差D1的多个(这里为6个)凹部25和多个(这里为6个)凸部26构成，该凹部25与燃料气体流路沟槽25相当，该凸部26相当于与电极部5接触而支撑它的棱(电极部5的支撑部)。

如果根据这种阳极隔板2的剖面构成，则MEA1的电极部5与第1燃料气体分流区域21A的凸部26相接触，因此，将电极部5均等地支撑在具有均等的间距P1、均等的宽度W2和均等的高低差D1而配设的凸部26的顶面上。又，电极部5均等地陷入到具有均等的间距P1、均等的宽度W1和均等的高低差D1而配设的燃料气体流路沟槽25的内部。

根据这种构成，当使燃料气体流过第1燃料气体分流区域21A的燃料气体流路沟槽25时，充分抑制多个燃料气体流路沟槽25之间的燃料气体的压力损失的不均匀性，因而是适合的。又，充分抑制电极部5中的燃料气体扩散面内(与电极部5的厚度方向垂直的方向上)的不均匀性，因而是适合的。

又，能够通过模具成型(压缩成型)制造具有这种凹凸图案的阳极隔板2，因此，能够用一块板构成阳极隔板2，结果，可以提高阳极隔板2的生产性。

此外，第2、第3和第4燃料气体分流区域21B、21C、21D的横断面的构成，因为与这里所述的构成相同，所以省略对它们的说明。

又，如从图4和图5可以理解的那样，第2燃料气体合流区域22B由与燃料气体流路沟槽25(凹部25)连通的凹陷部28(凹状区域)和立起设置在该凹陷部28的底面上的多个岛状(这里为大致圆柱状)的突起27构成。

此外，如图2所示，在第1燃料气体合流区域22A和第3燃料气体合流区域22C中，也形成与上述凹陷部28同样的凹陷部(未赋予标号而图示)和与上述突起27同样的突起(未赋予标号而图示)。关于这些第1燃料气体合流区域22A和第3燃料气体合流区域22C的构成，因为除了与它们连通的流路沟槽的沟槽数以外的构成与第2燃料气体合流区域22B相同，所以省略对它们的说明。

凹陷部28形成为，在阳极隔板2的表面上，位于蜿蜒状的燃料气体流通区域101的第2侧的折返部。从阳极隔板2的表面看，该凹陷部28，形成为具有在上下方向延伸的底边28a和在与该底边28a之间具有大致45度的夹角的一对斜边28b、28c的大致直角三角形状。而且，该底边28a构成燃料气体流通区域101的折返部的外端(侧边缘)，上侧的斜边28b构成与第2燃料气体分流区域21B的边界，下侧的斜边28c构成与第3燃料气体分流区域21C的边界。第2燃料气体分流区域21B的各燃料气体流路沟槽25在上侧的斜边28b处与凹陷部28连通，第3燃料气体分流区域21C的各燃料气体流路沟槽25在下侧的斜边28c处与凹陷部28连通。此外凹陷部28在这里形成与燃料气体流路沟槽25相同的深度。

如图4和图5所示，在第2和第3燃料气体支分流流路21B、21C的各凸部26(但是除去上端的凸部26)的延长线上，以均等的间距P2形成多个(这里为15个)突起27。这里，该间距P2与各燃料气体分流区域21B、21C的凸部26的间距P1相同。又，如图4所示，全部突起27具有均等的高度(高低差)D2和相同的形状。

此外将突起27并列配置成正交格子状，使在凹陷部28的底边28a的延伸方向(上下方向)和与延伸方向垂直的方向(凸部26的延长线上的左右方向)上中心相互一致。

突起27，起着促进燃料气体混合的气体扰动片的作用并且作为MEA1的电极部5的支撑部(棱)起作用。

此外，第1和第3燃料气体合流区域22A、22C的构成，因为与这里所说的构成相同(准确地说，凹陷部28的形状为相似形)，所以省略对这些构成的说明。

根据这种阳极隔板2(特别是燃料气体合流区域的构成)，关于多个燃料气体流路沟槽25之间的燃料气体混合、燃料气体流速均匀性和燃料气体压力均匀性，可以得到下面所述的效果。

第1，通过以具有相对于燃料气体分流区域倾斜的直线状态边界的方式形成第1、第2和第3燃料气体合流区域22A、22B、22C，例如，如图5的箭头所示，燃料气体以接近均匀的状态良好地流过第2燃料气体合流区域22B内，能够不降低燃料气体到此处的下游侧的燃料气体流路沟槽25(第3燃料气体分流区域21C的燃料气体流路沟槽25)的分配性，能够将燃料气体流速的均匀性维持在良好的状态(更充分地减少气体流速的状态)。

第2，通过将第1、第2和第3燃料气体合流区域22A、22B、22C划分成上述弓形突出的形状，更具体地说，划分成大致三角形，以能够将燃料气体适当地送出到凹陷部28的角落的方式，使燃料气体经过凹陷部的大致全部区域均匀地流动。因此，能够不降低燃料气体到凹陷部28的下游侧的燃料气体流路沟槽25的分配性，而改善燃料气体流速的均匀性(更充分地减少气体流速的偏差)。又，相互相等地设定将第1燃料气体合流区域22A和第2燃料气体合流区域22B之间连起来的第2燃料气体分流区域21B的5列燃料气体流路沟槽25的各个流路长，因此，不会阻碍流过这些燃料气体流路沟槽25的燃料气体的流速均匀化。

同样，相互相等地设定将第2燃料气体合流区域22B和第3燃料气体合流区域22C之间连起来的第3燃料气体分流区域21C的4列燃料气体流路沟槽25的各个流路长，因此，不会阻碍流过这些燃料气体流路沟槽25的燃料气体的流速均匀化。

第3，通过岛状地配置在凹陷部28中的多个突起27，使从燃料气体分流区域的集合体21的各燃料气体流路沟槽25流入到燃料气体合流区域的集合体22的燃料气体的流动发生混乱，从而达到促进燃料气体流路沟槽25之间的燃料气体混合的目的。

第4，在燃料气体合流区域的集合体22中，汇集了全部燃料气体合流区域的集合体22的各个燃料气体流路沟槽25，这里实现了燃料气体的压力均匀化。

第5，各燃料气体分流区域21A、21B、21C、21D中需要的燃料气体流路沟槽25的沟槽数，在起着作为可以任意改变该沟槽数的中继部的功能的各燃料气体合流区域22A、22B、22C中，可以调整得很细，延伸地，可以进行考虑了燃料气体流过燃料气体流路沟槽25时的燃料气体的消耗量的燃料气体流速的微调整。

下面，我们参照附图详细地述说配设在阴极隔板3上的氧化剂气体流通区域102的构成。

图6是表示阴极隔板表面的图。

图7是沿图6的VII-VII线的阴极隔板的剖面图，图8是沿图6的VIII-VIII线的阴极隔板的剖面图，图9是图6的C区域的放大图。

此外，在图6和图9中，“上”、“下”分别表示装入了阴极隔板3的燃料电池堆100的设置状态中的“上方向”、“下方向”，在图6中，“第1侧”和“第2侧”分别表示装入了阴极隔板3的燃料电池堆100的设置状态中的“右或左方向”“左或右方向”。

如从图6可以理解的那样，氧化剂气体流通区域102在阴极隔板3的表面的与MEA1的电极部5相接触的区域202内，形成蜿蜒状，由氧化剂气体分流区域的集合体31和氧化剂气体合流区域的集合体32构成。

氧化剂气体分流区域的集合体31，从上向下，划分成氧化剂气体流路沟槽35的沟槽数不同的第1、第2、第3、第4和第5的氧化剂气体分流区域31A、31B、31C、31D、31E。

又，在氧化剂气体合流区域的集合体32中，具有：介于第1氧化剂气体分流区域31A和第2的燃料气体分流区域31B之间的第1氧化剂气体合流区域32A、介于第2氧化剂气体分流区域31B和第3的氧化剂气体分流区域31C之间的第2氧化剂气体合流区域32B(中间合流区域)、介于第3氧化剂气体分流区域31C和第4的氧化剂气体分流区域31D之间的第3氧化剂气体合流区域32C(中间合流区域)以及介于第4氧化剂气体分流区域31D和第5的氧化剂气体分流区域31E之间的第4氧化剂气体合流区域32D。

这里，如图6所示，第1氧化剂气体分流区域31A，由将蜿蜒状的各氧化剂气体流路沟槽25中的1个直线部702形成。同样，第3氧化剂气体分流区域31C也由1个直线部形成。进而，第5氧化剂气体分流区域31E也由将蜿蜒状的各氧化剂气体流路沟槽25中的1个直线部形成。

另一方面，第2氧化剂气体分流区域31B通过将蜿蜒状的各氧化剂气体流路沟槽25中的2个直线部702和1个折返部701组合起来而形成。在该第2氧化剂气体分流区域31B中，以直线部702的流路沟槽的沟槽数和与该直线部702连接的折返部的流路沟槽的沟槽数相同的方式形成。

同样，第4氧化剂气体分流区域31D也通过将2个直线部(未用标号进行图示)和1个折返部(未用标号进行图示)组合起来而形成。在该第4氧化剂气体分流区域31D中，也以直线部的流路沟槽的沟槽数和与该直线部连接的折返部的流路沟槽的沟槽数相同的方式形成。

而且，第1氧化剂气体合流区域32A，在介于第1氧化剂气体分流区域31A和第2氧化剂气体分流区域31B之间的折返部中形成。又，第2氧化剂气体合流区域32B，在介于第2氧化剂气体分流区域31B和第3氧化剂气体分流区域31C之间的折返部中形成。进而，第3氧化剂气体合流区域32C，在介于第3氧化剂气体分流区域31C和第4氧化剂气体分流区域31D之间的折返部上形成。又，第4氧化剂气体合流区域32D，在介于第4氧化剂气体分流区域31D和第5氧化剂气体分流区域31E之间的折返部中形成。

这样，通过形成包含直线部和折返部的分流区域(第2和第4氧化剂气体分流区域31B、31D)，也如前面所述的那样，能够形成比较长的流路沟槽。即，能够加长配置在2个合流区域之间的分流区域中包含的各流路沟槽的每1条的流路长。具有这样长的流路长的流路沟槽，即便在该流路沟槽中产生水滴，因为在水滴的上游侧的气体压力和在下游侧的气体压力之差增大，所以也能够得到优越的排水性。

进而，如图2所示，5个分流区域中配置在最上游侧的第1氧化剂气体分流区域31A的直线部702与氧化剂气体歧管孔13A(气体入口歧管)连接，5个分流区域中配置在最下游侧的第5分流区域31E的直线部与氧化剂气体歧管孔13B(气体入口歧管)连接。

即，在本实施方式中，采用不将合流区域配置在氧化剂气体歧管孔13A(气体入口歧管)紧后面并且不配置在氧化剂气体歧管孔13B(气体入口歧管)紧前面的构成。通过采用该构成，如前面所述的那样，当组装燃料电池堆10时能够容易地减少一部分氧化剂气体流入到可能在MEA1的电极部5(气体扩散电极，阴极)的外周边缘和配置在该MEA1的外侧的环状的垫圈的内周边缘之间形成的间隙(未图示)中，能够使用于不使氧化剂气体流入到上述间隙中的气体密封的构成更简单，并且能够容易地形成该构成。

此外，当这样地不将合流区域配置在氧化剂气体歧管孔13A(气体入口歧管)紧后面时{当也不将折返部配置在氧化剂气体歧管孔13A(气体入口歧管)紧后面时}，5个分流区域中配置在最下游侧的第5分流区域31E具有未形成合流区域的折返部(未图示)，该折返部也可以与氧化剂气体歧管孔13B(气体入口歧管)连接。这时也能够使用于防止一部分反应气体流入到上述间隙中的构成简单化，并且能够容易地形成该构成。

考虑到流过氧化剂气体流路沟槽35的氧化剂气体的发电消耗量，以使流过第1、第2、第3、第4和第5氧化剂气体分流区域31A、31B、31C、21D、31E的各个氧化剂气体流路沟槽35的氧化剂气体的流速成为适合于排出冷凝水的流速并且相互一致的方式，决定这种第1、第2、第3和第4氧化剂气体合流区域32A、32B、32C、32D的配置地方和第1、第2、第3、第4和第5氧化剂气体分流区域31A、31B、31C、31D、31E的氧化剂气体流路沟槽35的沟槽数。

根据这种构成，能够实现氧化剂气体向电极部5的面内供给均匀化，并且即便在氧化剂气体量少并且冷凝水容易滞留的下游侧(氧化剂气体歧管孔13B附近)，也能够适当地确保由燃料电池发电引起而发生的冷凝水的利用氧化剂气体的排水性能，因而是适合的。

又，在本实施方式中，如图6所示，第1氧化剂气体合流区域32A的下游侧的第2氧化剂气体分流区域31B构成为在其间夹着该第1氧化剂气体合流区域32A而使上游侧的第1氧化剂气体分流区域31A折返，但是不形成将氧化剂气体合流区域设置在位于两端部的全部折返部上的构成。

即，从使流过氧化剂气体流路沟槽35的氧化剂气体的流速与适合于排出冷凝水的速度一致的观点出发，阴极隔板3由在凹陷部(后述)中形成多个突起37的氧化剂气体合流区域构成的折返部和由弯曲成“コ”状的多个氧化剂气体流路沟槽35构成的折返部混合在一起而形成。

更详细地说，在本实施方式中，在第1氧化剂气体分流区域31A中构成为，11列氧化剂气体流路沟槽35从第2侧的氧化剂气体歧管孔13A延伸到第1侧，到达第1氧化剂气体合流区域32A。

又，在第2氧化剂气体分流区域31B中构成为，10列氧化剂气体流路沟槽35从位于第1侧的折返部上的第1氧化剂气体合流区域32A的下游侧延伸到第2侧，在1个地方180°折返，到达第2氧化剂气体合流区域32B。

又，在第3氧化剂气体分流区域31C中构成为，9列氧化剂气体流路沟槽35从位于第1侧的折返部上的第2氧化剂气体合流区域32B的下游侧延伸到第2侧，到达第3氧化剂气体合流区域32C。

又，在第4氧化剂气体分流区域31D中构成为，8列氧化剂气体流路沟槽35从位于第2侧的折返部上的第3氧化剂气体合流区域32C的下游侧向第1侧延伸，在1个地方180°折返，到达第4氧化剂气体合流区域32D。

又，在第5氧化剂气体分流区域31E中构成为，7列氧化剂气体流路沟槽35从位于第2侧的折返部上的第3氧化剂气体合流区域32D的下游侧向第2侧延伸，到达氧化剂气体歧管孔13B。

又，如图7所示，第1氧化剂气体分流区域31A的横断面构成为形成由具有均等的间距P2、均等的宽度W3、W4和均等的高低差D3的多个(这里为11个)凹部35和多个(这里为11个)凸部36构成的凹凸图案，该凹部35与氧化剂气体流路沟槽35相当，该凸部36相当于与电极部5接触而支撑它的棱(电极部5的支撑部)。

如果根据这种阴极隔板3的剖面构成，则MEA1的电极部5与第1氧化剂气体分流区域31A的凸部36相接触，因此，电极部5由具有均等的间距P3、均等的宽度W4和均等的高低差D3而配设的凸部36的顶面均等地支撑。又，电极部5均等地陷入到具有均等的间距P3、均等的宽度W3和均等的高低差D3而配设的氧化剂气体流路沟槽35的内部。

根据这种构成，当使氧化剂气体流过第1氧化剂气体分流区域31A的氧化剂气体流路沟槽35时，充分抑制多个氧化剂气体流路沟槽35之间的氧化剂气体的压力损失的不均匀性，因而是适合的。又，充分抑制电极部5中的氧化剂气体扩散的面内(与电极部5的厚度方向垂直的方向上)的不均匀性，因而是适合的。

又，能够通过模具成型(压缩成型)制造具有这种凹凸图案的阴极隔板3，因此，能够用一块板构成阴极隔板3，结果，可以提高阴极隔板3的生产性。

此外，第2、第3、第4和第5氧化剂气体分流区域31B、31C、31D、31E的横断面的构成，因为与这里所述的构成相同，所以省略对它们的说明。

又，如从图8和图9可以理解的那样，第3氧化剂气体合流区域32C由与氧化剂气体流路沟槽35(凹部35)连通的凹陷部38(凹状区域)和立起设置在该凹陷部38的底面上的多个岛状(这里为大致圆柱状)的突起37构成。

此外，如图6所示，在第1氧化剂气体合流区域32A、第2氧化剂气体合流区域32B和第4氧化剂气体合流区域32D中，也形成与上述凹陷部38同样的凹陷部(未赋予标号而进行图示)和与上述突起37同样的突起(未赋予标号而进行图示)。关于这些第1氧化剂气体合流区域32A、第2氧化剂气体合流区域32B和第4氧化剂气体合流区域32D的构成，因为除了与它们连通的流路沟槽的沟槽数以外的构成与第3氧化剂气体合流区域32C相同，所以省略对它们的说明。

凹陷部38，在阴极隔板3的表面上，以位于蜿蜒状的氧化剂气体流通区域102的第2侧的折返部的方式形成。从阴极隔板3的表面看，该凹陷部38形成具有在上下方向延伸的底边38a和与该底边38a之间具有大致45度的夹角的一对斜边38b、38c的大致直角三角形状。而且，该底边38a构成氧化剂气体流通区域102的折返部的外端(侧边缘)，上侧的斜边38b构成与第3氧化剂气体分流区域31C的边界，下侧的斜边38c构成与第4氧化剂气体分流区域31D的边界。第3氧化剂气体分流区域31C的各氧化剂气体流路沟槽35在上侧的斜边38b处与凹陷部38连通，第4氧化剂气体分流区域31D的各氧化剂气体流路沟槽35在下侧的斜边38c处与凹陷部38连通。此外，凹陷部38在这里形成与氧化剂气体流路沟槽35相同的深度。

如图8和图9所示，在第3和第4氧化剂气体子分流流路31C、31D的各凸部36(但是除去上端的凸部36)的延长线上，以均等的间距P4形成多个(这里为63个)突起37。这里，该间距P4与各氧化剂气体分流区域31C、31D的凸部36的间距P3相同。又，如图8所示，全部突起37具有均等的高度(高低差)D4和相同的形状。

此外将突起37并列配置成正交格子状，使在凹陷部38的底边38a的延伸方向(上下方向)和与延伸方向垂直的方向(凸部36的延长线上的左右方向)上中心相互一致。

突起37，起着促进氧化剂气体混合的气体扰动片的作用并且作为MEA1的电极部5的支撑部(棱)起作用。

此外，第1、第2和第4氧化剂气体合流区域32A、32B、32D的剖面和俯视图的构成，因为与这里所说的构成相同(准确地说，凹陷部38的形状是相似形)，所以省略对这些构成的说明。

如果根据这种阴极隔板3(特别是氧化剂气体合流区域的构成)，则关于多个氧化剂气体流路沟槽35之间的促进氧化剂气体混合、氧化剂气体流速均匀性和氧化剂气体压力均匀性，可以得到下面所述的效果。

第1，通过以具有相对于氧化剂气体分流区域倾斜的直线状的边界的方式形成第1、第2、第3和第4氧化剂气体合流区域32A、32B、32C、32D，例如，如图9的箭头所示，氧化剂气体以接近均匀的状态良好地流过第3氧化剂气体合流区域32C内，能够不降低氧化剂气体向此处的下游侧的氧化剂气体流路沟槽35(第4氧化剂气体分流区域31D的氧化剂气体流路沟槽35)的分配性而维持在氧化剂气体流速的均匀性良好的状态(更充分地减少气体流速的偏差的状态)。

第2，例如通过将第2、第3和第4氧化剂气体合流区域32B、32C、32D，划分成上述弓形突出的形状，更具体地说是大致三角形，以能够将氧化剂气体适当地送出到凹陷部38的角落的方式，使氧化剂气体经过凹陷部38的大致全部区域均匀地流动。因此，能够不降低氧化剂气体向凹陷部38的下游侧的氧化剂气体流路沟槽35的分配性而改善氧化剂气体流速的均匀性(更充分地减少气体流速的偏差)。又，相互相等地设定将第2氧化剂气体合流区域32B和第3氧化剂气体合流区域32C之间连起来的第3氧化剂气体分流区域31C的9列氧化剂气体流路沟槽35的各个流路长，因此，不会阻碍流过这些氧化剂气体流路沟槽35的氧化剂气体的流速均匀化。

同样，相互相等地设定将第3氧化剂气体合流区域32C和第4氧化剂气体合流区域32D之间连起来的第4氧化剂气体分流区域31D的8列燃料气体流路沟槽35的各个流路长，因此，不会阻碍流过这些氧化剂气体流路沟槽35的氧化剂气体的流速均匀化。

第3，利用岛状地配置在凹陷部38中的多个突起37，扰乱从氧化剂气体合流区域的集合体31的各氧化剂气体流路沟槽35流入到氧化剂气体合流区域的集合体32的氧化剂气体的流动，从而达到促进氧化剂气体流路沟槽35之间的氧化剂气体的混合的目的。

第4，在氧化剂气体合流区域的集合体32中，汇集了全部氧化剂气体分流区域的集合体31的各个氧化剂气体流路沟槽35，这里实现了氧化剂气体的压力均匀化。

第5，各氧化剂气体分流区域31A、31B、31C、31D、31E中需要的氧化剂气体流路沟槽35的沟槽数，在起着作为可以任意改变该沟槽数的中继部的功能的各氧化剂气体合流区域32A、32B、32C、32D中，可以细致地进行调整，延伸而言，可以进行考虑到氧化剂气体流过氧化剂气体流路沟槽35时的氧化剂气体的消耗量的氧化剂气体流速的微调整。

下面，我们说明根据本实施方式的燃料电池10的工作例。

如图3所示，与阳极隔板2相接触的电极部5，在多个燃料气体流路沟槽25(凹部25)的上端开口中，暴露在以均匀流速流过这些燃料气体流路沟槽25中的各个的燃料气体中。

又如图7所示，与阴极隔板3相接触的电极部5，在多个氧化剂气体流路沟槽35(凹部35)的上端开口处，暴露在以均匀流速流过这些氧化剂气体流路沟槽35中的各个的氧化剂气体中。

因此，在燃料气体流过燃料气体流通区域101期间，在电极部5的面内全部区域中，燃料气体在该电极部5中均匀地扩散，在氧化剂气体流过氧化剂气体流通区域102期间，在电极部5的面内全部区域中，氧化剂气体在该电极部5中均匀地扩散。因此，在电极部5的面内全部区域中均匀地进行由燃料电池10实施的发电工作。

(第2实施方式)

本发明者们认为，为了实现燃料电池系统的更高性能化，当使由冷凝水和反应气体(空气和燃料气体)构成的气液2相流在隔板的反应气体的合流区域的周边(以下，称为“流路折返周边部”)流动时，可以适当地抑制由气体流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻的流路折返周边部的最佳化设计是不可欠缺的。即，本发明者们担心，在第1实施方式的流路折返周边部的构造中，当从各气体流路沟槽流入到合流区域的集合体(凹陷部)的气液2相流从上向下时，该气液2相流不能够适当地混合，而例如简单地挤过如图2所示的整列配置的突起27之间的间隙(格子状沟槽)及突起27和底边28a之间的间隙。

因此，我们说明在本实施方式和后面所述的第3实施方式和第4实施方式中，在流路折返周边部中的改善液阻的设计例。

此外，为了说明方便起见，在这些第2实施方式、第3实施方式和第4实施方式中将图2所示阳极隔板2的第1燃料气体合流区域22A附近的流路折返周边部作为例子，述说上述改善设计例，但是当然，也可以将本改善设计技术应用于其它的合流区域。

图10是俯视本实施方式的流路折返周边部的构成的图。

此外本实施方式中的除了流路折返周边部的构成以外的隔板的构成与第1实施方式中所述的构成相同，我们省略或者概述对两者共同的构成的说明。

如果根据图10，则与燃料气体流路沟槽45(凹部45)连通的凹陷部48，由作为流路折返周边部的外端的沿上下方向直线状延伸的底边48a和作为与上下游侧的燃料气体流路沟槽45的边界的一对斜边48b、48c，划分成大致三角形状。

而且，立起设置在凹陷部48的底面上的多个岛状(这里为大致圆柱状，更准确地说大致正圆柱形)的突起47，以所谓交错地规则地排列的方式配置在凸部的延长线上。

具体地说，以沿底边48a的延伸方向(上下方向)等间距地连结并且沿与底边48a的延伸方向垂直的方向(左右方向)等间距地连结的方式形成多个突起47。下面，将突起47的上下方向的相连(包含1个的情形)称为“列”，将突起47的左右方向的相连(包含1个的情形)称为“段”。这样一来，多个突起47形成8列(从凹陷部48的顶点侧起依次称为第1列到第8列)并且9段(从上侧起依次称为第1段到第9段)。而且，各列由构成每隔1个的段的突起47构成。相反地说，各段由构成每隔1个的列的突起47构成。即，在相邻的列之间，在该列的延伸方向(上下方向)中的突起47的位置相互偏离半个间距。又，在相邻的段之间，在该段的延伸方向(左右方向)中的突起47的位置相互偏离半个间距。在各段中，突起47以其直径的2倍的间距(隔开其直径量的间隔)进行配置，在各列中，突起47以其直径的4倍的间距(隔开其直径的3倍的间隔)进行配置。

通过这样做，连结相邻的列的突起47的中心或者相邻的段的突起47的中心的线，在沿底边48a的上下方向和凸部46的延长线上的左右方向上，以弯折成“ㄑ”形的方式进行延伸。

例如，在上下方向连结相邻的列的突起47彼此的中心的线(参照图10的虚线)，以来回多次弯曲成钝角(图10中所示的θ₁约为127°)的方式锯齿状地延伸，在左右方向连结相邻的段的突起47彼此的中心的线(参照图10的虚线)，以来回多次弯曲成锐角(图10中所示的θ₂约为53°)的方式锯齿状地延伸。

如果形成这样规则地交错配置的突起47，则气液2相流从上向下流向凹陷部48时，期待能够抑制气液2相流简单地挤过突起47之间的间隙，气液2相流通过多次适当地碰撞突起47而扰乱其流动，因此，可以期待能够抑制由凹陷部48的下游侧的燃料气体流路沟槽45内的冷凝水过多引起的液阻。此外，这种抑制液阻的效果得到后述的流体模拟的计算结果和实际设备级别的测定结果的支持。

如从图10的图示内容和以上所述的说明可以理解的那样，本说明书中的突起47的交错式配置是与上下方向平行地延伸的各列由构成每隔1个段的突起47构成的突起47的排列图案(换句话说，与左右方向平行地延伸的各段由构成每隔1个列的突起47构成的突起47的排列图案)，指的是一种图案，例如关于突起47的上下方向的排列，从避免向下方通过某1段的突起47之间的气液2相流在下段中没有任何混乱而原封不动地挤过的观点出发，以能够与下段的突起47碰撞的方式，将突起47的排列锯齿状配置在相互相邻的列之间。

因此，如本实施方式(图10，后述的第4实施方式也相同)所示，相邻的列之间的突起47相对于相同段的突起47之间的间距偏离一半的排列图案是突起47的交错式排列的典型例，但是不一定限定于交错式排列。例如，如后述的变形例5所述的那样，这种相邻的列的突起彼此之间的间隔也可以是相同段的突起之间的间距的1/4。即，只要能够发挥抑制液阻的效果，“相邻的列的突起彼此的间隔<相同段的突起间的间距的一半”，或者，“相邻的列的突起彼此之间的间隔>相同段的突起之间的间距的一半”的突起排列图案也与本说明书中的突起的交错式排列相当。

(第3实施方式)

图11是俯视本实施方式的流路折返周边部的构成的图。

此外，在本实施方式中的除了流路折返周边部的构成以外的隔板的构成与第1实施方式中所述的构成相同，我们概述或者省略对两者共同的构成的说明。

根据图11，与燃料气体流路沟槽55(凹部55)连通的凹陷部58，由作为流路折返周边部的外端的沿上下方向延伸的底边58a和作为与上下游侧的燃料气体流路沟槽55的边界的一对斜边58b、58c，划分成大致三角形状。而且，将立起设置在凹陷部58的底面上的多个岛状(这里为大致圆柱状，更准确地说大致正圆柱形)的突起57并列配置成正交格子状，使相互的中心在底边58a的延伸方向(上下方向)和与该延伸方向垂直的方向(凸部56的延长线上的左右方向)上一致。

这里，凹陷部58的底边58a，在其途中形成向凹陷部58侧突出的多个(4个)突片58d(外端突片)和被这些突片58d夹着的直线状的基部58e，而部分地弯曲。

利用这种在底边58a上形成的突片58d，当气液2相流从上向下流向凹陷部58时，能够抑制气液2相流简单地挤过突起57和底边58a之间的间隙，气液2相流通过多次适当地碰撞突片58d而使其流动混乱，因此，期待可以抑制由凹陷部58的下游侧的燃料气体流路沟槽55内的冷凝水过多引起的液阻。此外，这种抑制液阻的效果已经被后述的流体模拟的计算结果和实际设备级别的测定结果所证实。

(第4实施方式)

图12是俯视本实施方式的流路折返周边部的构成的图。

此外，在本实施方式中的除了流路折返周边部的构成以外的隔板的构成与第1实施方式中所述的构成相同，我们概述或者省略对两者共同的构成的说明。

在根据本实施方式的流路折返周边部的构成中，采用在凹陷部68的底面上形成的交错式排列的突起67和在凹陷部68的底边68a上形成的突片68d二者，对于冷凝水向气体流路沟槽内的均匀分散而言形成了最佳的设计。

根据图12，与燃料气体流路沟槽65(凹部65)连通的凹陷部68，由作为流路折返周边部的外端的沿上下方向延伸的底边68a和作为与上下游侧的燃料气体流路沟槽55的边界的一对斜边68b、68c，划分成大致三角形状。

而且，以所谓的交错地规则并列的方式配置多个(24个)岛状(这里为大致圆柱状，更准确地说大致正圆柱形)的突起67。

具体地说，以沿底边68a的延伸方向(上下方向)等间距地相连，并且沿与底边68a的延伸方向垂直的方向(左右方向)等间距地相连的方式，形成多个突起67。下面，将突起67的上下方向的相连(包含1个的情形)称为“列”，将突起67的左右方向的相连(包含1个的情形)称为“段”。这样一来，多个突起67形成8列(从凹陷部48的顶点侧起依次称为第1列到第8列)并且9段(从上侧起依次称为第1段到第9段)。而且，各列由构成每隔1个的段的突起67构成。相反地说，各段由构成每隔1个的列的突起67构成。即，在相邻的列之间，在该列的延伸方向(上下方向)中的突起67的位置相互偏离半个间距。又，在相邻的段之间，在该段的延伸方向(左右方向)中的突起67的位置相互偏离半个间距。在各段中，突起67以其直径2倍的间距(隔开其直径量的间隔)进行配置，在各列中，突起67以其直径4倍的间距(隔开其直径3倍的间隔)进行配置。

通过这样做，连结相邻的列的突起67彼此的中心或者相邻的段的突起67彼此的中心的线，在沿底边68a的上下方向和凸部66的延长线上的左右方向上，以弯折成“ㄑ”形的方式进行延伸。

例如，在上下方向连结相邻的列的突起67彼此的中心的线(参照图12的虚线)，以经过多次弯曲成钝角(图12中所示的θ₁约为127°)的方式锯齿状地延伸，在左右方向连结相邻的段的突起67彼此的中心的线(参照图10的虚线)，以经过多次弯曲成锐角(图12中所示的θ₂约为53°)的方式锯齿状地延伸。

进而，图12所示的凹陷部68的底边68a，在其途中形成向凹陷部68侧突出的多个(4个)突片68d(外端突片)和被这些突片68d夹着的直线状的基部68e，而部分地弯曲。

利用这种规则地交错式排列的突起67，在气液2相流从上向下流向凹陷部68时，能够抑制气液2相流简单地挤过突起67之间的间隙，气液2相流通过多次适当地碰撞突起67而扰乱其流动，因此，可以期待抑制由凹陷部68的下游侧的燃料气体流路沟槽65内的冷凝水过多引起的液阻。又，如果用这种在底边68a上形成的突片68d，当气液2相流从上向下流向凹陷部68时，能够抑制气液2相流简单地挤过突起67和底边68a之间的间隙，气液2相流通过多次适当地碰撞突片68d而扰乱其流动，因此，可以期待抑制由凹陷部68的下游侧的燃料气体流路沟槽65内的冷凝水过多引起的液阻。此外，这种抑制液阻的效果已经被后述的流体模拟的计算结果和实际设备级别的测定结果所证实。

进而，这里如图12所示，最下段(第9段)的1个大致圆柱状的突起67，以隔开与第10段的凸部66和基部68e之间的距离L2的方式，位于凸部66和基部68e之间而进行配置。

又，最上段(第1段)的1个突起67，以隔开与第2段的凸部66和突片68d之间的距离L2的方式，位于凸部66和突片68d之间而进行配置。

又，第2段和第8段的2个突起67分别以在与第3段和第9段的凸部66以及基部68e之间隔开距离L2的方式，在凸部66和基部68e之间，相互隔开距离L1的间隔而定位，在左右方向并列地进行配置。

又，第3段和第7段的3个突起67，分别以在与第4段和第8段的凸部66以及突片68d之间隔开距离L2的方式，相互隔开距离L1的间隔而位于凸部66和突片68d之间，在左右方向并列地进行配置。

又，第4段和第6段的4个突起67，分别以在与第5段和第7段的凸部66以及基部68e之间隔开距离L2的方式，相互隔开距离L1的间隔而位于凸部66和基部68e之间，在左右方向并列地进行配置。

又，第5段的4个突起67，以在与第6段的凸部66和突片68d之间隔开距离L2的方式，相互隔开距离L1的间隔而位于凸部66和突片68d之间，在左右方向并列地进行配置。

此外，在最上段(第1段)的凸部66和基部68e之间，不存在突起67，两者隔开距离L2对置地进行配置。

而且，在突起67和凸部66之间、突起67和突片68d之间以及凸部66和突片68d之间，反应气体的流速加快，这由后述的流体解析模拟得到明确。因此，如图12所示，比大致圆柱状的突起67间隔开的距离L1窄。作为具体的距离L1、L2的设计方针，以使当假定距离L1和距离L2相同时的横切距离L1地通过的反应气体的流速和距离L1之积，与当假定距离L1和距离L2相同时的横切距离L2地通过的反应气体的流速和距离L2之积大致一致的方式，设定距离L1和距离L2。

通过这样地设定距离L1、L2，可以利用由距离L2发挥作用的流路阻力来适当地调整流过凹陷部68的气液2相流的面内速度分布的均匀化。

(通过解析模拟来验证抑制液阻效果)

下面，本发明者等，通过在计算机上使流过由冷凝水和反应气体构成的气液2相流的流路折返周边部模型化，活用下面详细述说的热流体模拟技术，验证了第1实施方式、第4实施方式中所述的流路折返周边部的突起和突片的抑制液阻效果。

<解析模拟工具>

本流体模拟是通过使用热流体解析通用软件“美国fluent公司制的热流体解析软件：“FLUENT”(注册商标)，版本：6.2.16”来实施的。

此外，在该“FLUENT”(注册商标)中，使用称为有限体积法的离散化方法，将解析对象区域划分成由规定要素构成的细小的空间，根据在这些微细的要素间授受的流体的均衡性，解出支配流体流动的一般方程式，用计算机反复进行运算，直到其结果收敛为止。

<解析模型>

这里，关于隔板的流路折返周边部，建立：如与图2的第1燃料气体合流区域22A对应的图13所示的采用立起地设置在与燃料气体流路沟槽25(凹部25)连通的凹陷部28的底面上并整列地配置在凸部26的延长线上的突起27的解析模型(以下，称为“第1实施方式解析模型”)，如图12所示的采用交错式排列的突起67和凹陷部的底边68a中的突片68d的解析模型(以下，称为“第4实施方式解析模型”)，和如图14所示的在上述第1实施方式解析模型中去除在凹陷部28的底面上形成的突起27的解析模型(以下，称为“比较解析模型”)。

此外因为如果参照到此为止的说明和各图就容易理解这些解析模型的构成(形状)，所以这里省略对这些构成的说明。

又，作为上述解析模型中的解析条件(边界条件等)，基本上采用燃料电池的额定运行时的各种数据。

例如，输入冷凝水和反应气体的混合比例为1∶1的气液2相流(例如流速：2.34m/s)作为流入条件，输入表面张力(7.3×10^-2N/m)作为水物理特性数据，输入接触角(例如0.1°)作为冷凝水和隔板的物理特性或者表面数据。

又，在流体的流出条件中，采用压力(例如927.33Pa)和压力损失系数(例如4.546×10⁹/m²，其中，作为与下游侧的流路阻力增加相当的量，使下游侧的沟槽相对于上游侧延长40mm)。

进而，相对于气液2相流的流速，将壁面处理为不滑的。

<解析结果>

图15、图16和图17分别是根据由上述各解析模型得到的各要素的流动数据，在计算机上模拟输出的解析结果例的图。

即，在图15中，关于比较解析模型，描绘气液2相流的流动达到稳定状态时的冷凝水(黑色)和反应气体(无色)的分布状态，在图16中，关于第1实施方式解析模型，描绘同类的图，在图17中，关于第4实施方式解析模型，描绘同类的图。

确认了：利用比较解析模型(图15)的没有突起的凹陷部，从凹陷部上游侧的气体流路沟槽送出的冷凝水的流动难以混合，不能够进行冷凝水向凹陷部下游侧的气体流路沟槽的分散。根据图15所示的模拟结果可以看到：在凹陷部的下游侧最下段的气体流路沟槽中流入大量的冷凝水，因此，该沟槽被冷凝水完全闭塞。

与此相对，确认了：利用第1实施方式解析模型(图16)的在凹陷部中的上下整列地配置成正交格子状的突起，从凹陷部上游侧的气体流路沟槽送出的冷凝水的流动通过这些突起而被混合，能够在一定程度上进行冷凝水向凹陷部下游侧的气体流路沟槽的分散。但是，很多冷凝水流入到凹陷部下游侧的气体流路沟槽的一部分，例如凹陷部下游侧的最下段的气体流路沟槽中，因此，根据图16所示的模拟结果可以看到该沟槽正在被冷凝水闭塞的样子。

进而，确认了：利用第4实施方式解析模型(图17)的在凹陷部中的上下交错地并列的突起和底边突片，从凹陷部上游侧的气体流路沟槽送出的冷凝水的流动由于这些突起和突片而充分地混乱，冷凝水向凹陷部下游侧的气体流路沟槽的分散极其良好。例如，根据图17所示的模拟结果可以看到冷凝水在凹陷部下游侧的全部气体流路沟槽之间大致均等地分配并流动的样子。

根据以上所述的模拟结果，在采用第1实施方式解析模型的隔板(阴极隔板和阳极隔板)中，验证了能够将由凹陷部下游侧的气体流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻抑制到一定水平。又，在采用第4实施方式解析模型的隔板(阴极隔板和阳极隔板)中，验证了可以充分适当地抑制由凹陷部下游侧的气体流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻。

(由实际设备得到的抑制液阻效果的实证)

本发明者等分别准备好组装了第1实施方式中记载的隔板作为阳极隔板和阴极隔板的燃料电池(以下，称为“第1实施方式燃料电池”)、和组装了第4实施方式中记载的隔板作为阳极隔板和阴极隔板的燃料电池(以下，称为“第4实施方式燃料电池”)，通过使这些燃料电池运转，测定了该燃料电池的电池电压标准值对燃料电池的燃料利用率(Uf)的变化。

图18是取横轴为燃料利用率(Uf)，纵轴为在电池电压标准值(当燃料利用率为70％时电池电压标准值＝1)，关于第1实施方式燃料电池和第4实施方式燃料电池，表示两者关系的图。

根据图18，能够读取：随着燃料利用率(Uf)的提高，第1实施方式燃料电池的电池电压标准值减少，而第4实施方式燃料电池的电池电压标准值的减少度能够被适当抑制。

本发明者等由第4实施方式燃料电池与第1实施方式燃料电池比较在抑制液阻效果方面更优越，推断产生了图18所示的两者间的电池电压标准值的差异。

<流路折返周边部(凹陷部)的突起配置的各种变形例>

至此，我们述说了将以图5(第1实施方式)为代表的多个突起27配置成正交格子状的流路折返周边部(凹陷部)的突起配置例(以下简略为“格子排列突起”)和交错地规则地并列以图10(第2实施方式)为代表的多个突起47的方式配置的流路折返周边部(凹陷部)的突起配置例(以下简略为“交错式排列突起”)。

下面，我们说明对格子排列突起的突起部分地变更了它的形状等的变形例1～4和使交错式排列突起的相邻的列的突起彼此的间隔比图10所示的该间隔小的变形例5。

此外，这里，将阳极隔板2作为例子述说下面的变形例1～5，而对于阴极隔板3，同样的议论也适合。

[变形例1]

图19是俯视变形例1的流路折返周边部的构成的图。

根据图19，与燃料气体流路沟槽75(凹陷部75)连通的凹陷部78，由作为流路折返周边部的外端沿着上下方向延伸的底边78a和作为与上下游侧的燃料气体流路沟槽75的边界的一对斜边78b、78c，划分成大致三角形状。而且，将立起设置在凹陷部78的底面上的多个岛状的突起77并列地配置成正交格子状，使相互的中心在底边78a的延伸方向(上下方向)和与该延伸方向垂直的方向(凸部76的延长线上的左右方向)上一致。

这种突起77由从大致圆柱形、大致三角柱形和大致四角柱形中选出的至少一种形态形成，在本变形例中，交替地配置着形成大致圆柱形或大致四角柱形的合计14个的第1突起77a和相比该第1突起77a而言增大了上下方向和左右方向双方的宽度尺寸并形成大致圆柱形或大致四角柱形的合计10个的第2突起77b。

即，如图19所示，交替地配置着以在上下和左右相邻的突起77彼此的形状相互不同的方式，使上下方向和左右方向的宽度尺寸不同的第1突起77a和第2突起77b。

此外，关于这种突起77的配置形态的详细情形，因为参考以上述说了的说明和图19则可以容易地理解，所以这里省略对它们的详细说明。

根据这种突起77的配置构成，通过在左右方向和上下方向上交替地配置上下方向和左右方向的宽度尺寸小的第1突起77a及上下方向和左右方向的宽度尺寸大的第2突起77b，在上下方向和左右方向上连结第1突起77a和第2突起77b之间的中心301的线(作为这种线的一个例子在图19中例示了连结中心301的虚线)，在由燃料气体和冷凝水构成的气液2相流流过的间隙(格子状沟槽)的长方向上弯折成锯齿状，结果，当气液2相流流过凹陷部78的左右方向和上下方向的间隙时，气液2相流的流动因曲折而混乱，能够抑制气液2相流简单地挤过该间隙。

因此，利用这种燃料气体的曲折流，进一步促进燃料气体混合。又，利用冷凝水的曲折流，进一步抑制由下游侧的燃料气体流路沟槽75内的冷凝水过多引起的液阻。

进而，通过关于各列和各段适当地设定这种第1突起77a和第2突起77b的个数和位置，能够以使燃料气体流速均匀的方式调整凹陷部78内的燃料气体阻力。

[变形例2]

图20是俯视变形例2的流路折返周边部的构成的图。

根据图20，与燃料气体流路沟槽85(凹部85)连通的凹陷部88，由作为流路折返周边部的外端的沿上下方向延伸的底边88a和作为与上下游侧的燃料气体流路沟槽85的边界的一对斜边88b、88c，划分成大致三角形状。而且，将立起设置在凹陷部88的底面上的多个岛状的突起87并列地配置成正交格子状，使相互的中心在底边88a的延伸方向(上下方向)和与该延伸方向垂直的方向(凸部86的延长线上的左右方向)上一致。

这种突起87由从大致圆柱形、大致三角柱形和大致四角柱形中选出的至少一种形态形成，在本变形例中，交替地配置着：形成大致圆柱形或大致四角柱形的合计14个的第1突起87a，和相比于该第1突起87a而言增大了左右方向的宽度尺寸而形成大致圆柱形(这里为椭圆柱形)的合计10个的第2突起87b。

即，如图20所示，交替地配置着以在上下和左右相邻的突起87彼此的形状相互不同的方式而使左右方向的宽度尺寸不同的第1突起87a和第2突起87b。

此外，关于突起87的配置形态的详细情形，因为如果参照以上述说了的说明和图20则可以容易地理解，所以这里省略对它们的详细说明。

根据这种突起87的配置构成，通过在左右方向和上下方向上交替地配置左右方向的宽度尺寸小的第1突起87a和左右方向的宽度尺寸(长轴的长度)大的第2突起87b，从而使在上下方向上连结第1突起87a和第2突起87b之间的中心302的线(作为这种线的一个例子在图20中例示了连结中心302的虚线)，在由燃料气体和冷凝水构成的气液2相流流过的间隙(格子状沟槽)的长方向上弯折成锯齿状，结果，当气液2相流流过凹陷部88的上下方向的间隙时，该气液2相流的流动因曲折而混乱，能够抑制气液2相流简单地挤过该间隙。

因此，利用这种燃料气体的曲折流，进一步促进燃料气体混合。又，利用冷凝水的曲折流，进一步抑制由下游侧的燃料气体流路沟槽85内的冷凝水过多引起的液阻。

进而，通过关于各列适当地设定这种第1突起87a和第2突起87b的个数和位置，能够以使燃料气体流速均匀的方式调整凹陷部88内的燃料气体流路阻力。

[变形例3]

图21是俯视变形例3的流路折返周边部的构成的图。

根据图21，与燃料气体流路沟槽95(凹部95)连通的凹陷部98，由作为流路折返周边部的外端的沿上下方向延伸的底边98a和作为与上下游侧的燃料气体流路沟槽95的边界的一对斜边98b、98c，划分成大致三角形状。而且，将立起设置在凹陷部98的底面上的多个岛状的突起97并列地配置成正交格子状，使相互的中心在底边98a的延伸方向(上下方向)和与该延伸方向垂直的方向(凸部96的延长线上的左右方向)一致。

这种突起97由从大致圆柱形、大致三角柱形和大致四角柱形中选出的至少一种形态形成，在本变形例中，交替地配置着：形成大致圆柱形或大致四角柱形的合计14个的第1突起97a、具有与该第1突起97a形状相同的基部401和具有从该基部401侧面的一部分向右方向(底边98a的方向)飞出的突部402从而增大左右方向的宽度尺寸而在同方向上非对称地形成的合计10个的第2突起97b。

即，如图21所示，交替地配置着以在上下和左右相邻的突起97彼此的形状相互不同的方式而使左右方向的宽度尺寸不同的第1突起97a和第2突起97b。

此外，关于这种突起97的配置形态的详细情形，因为如果参照以上述说了的说明和图21则可以容易地理解，所以这里省略对它们的详细说明。

根据这种突起97的配置构成，通过在左右方向和上下方向上交替地配置左右方向的宽度尺寸小的第1突起97a及左右方向的宽度尺寸大的第2突起97b，从而使在上下方向上连结第1突起97a和第2突起97b之间的中心303的线(作为这种线的一个例子在图21中例示了连结中心303的虚线)，在由燃料气体和冷凝水构成的气液2相流流过的间隙(格子状沟槽)的长方向上弯折成锯齿状，结果，当气液2相流流过凹陷部98的上下方向的间隙时，气液2相流的流动因曲折而混乱，能够抑制气液2相流简单地挤过该间隙。

因此，利用这种燃料气体的曲折流，进一步促进燃料气体混合。又，利用冷凝水的曲折流，进一步抑制由下游侧的燃料气体流路沟槽95内的冷凝水过多引起的液阻。

进而，通过关于各列适当地设定这种第1突起97a和第2突起97b的个数和位置，能够以使燃料气体流速均匀的方式调整凹陷部98内的燃料气体流路阻力。

[变形例4]

图22是俯视变形例4的流路折返周边部的构成的图。

根据图22，与燃料气体流路沟槽105(凹部105)连通的凹陷部108，由作为流路折返周边部的外端的沿上下方向延伸的底边108a和作为与上下游侧的燃料气体流路沟槽105的边界的一对斜边108b、108c，划分成大致三角形状。而且，将立起设置在凹陷部108的底面上的多个岛状的突起107并列地配置成正交格子状，使相互的中心在底边108a的延伸方向(上下方向)和与该延伸方向垂直的方向(凸部106的延长线上的左右方向)一致。

这种突起107由从大致圆柱形、大致三角柱形和大致四角柱形中选出的至少一种形态形成，在本变形例中，具有：形成大致圆柱形或大致四角柱形且构成第1列的3个第1突起107a，相比于该第1突起107a而言增大上下方向和左右方向双方的宽度尺寸而形成大致圆柱形或大致四角柱形从而构成第2列的5个第2突起107b，相比于该第2突起107b而言增大上下方向和左右方向双方的宽度尺寸并形成大致圆柱形或大致四角柱形从而构成第3列的7个第3突起107c，以及相比于该第3突起107c而言增大上下方向和左右方向双方的宽度尺寸并形成大致圆柱形或大致四角柱形从而构成第4列的9个第4突起107d。

如图22所示，随着从第2段～第8段的右(凸部106侧)向左(底边108a侧)，适当地分选配置以增大突起107的形状的方式使上下方向和左右方向的宽度尺寸不同的第1突起107a、第2突起107b、第3突起107c和第4突起107d。

例如，在第4段的左右方向上，与凸部106相邻的第1突起107a、与该第1突起107a相邻的第2突起107b、与该第2突起107b相邻的第3突起107c、与该第3突起107c和底边108a相邻的第4突起107d，以该顺序相邻地并列配置。

此外，关于第4段以外的突起107的配置形态的详细情形，因为参照以上述说了的说明和图22则可以容易地理解，所以这里省略对它们的详细说明。

根据这种突起107的配置构成，通过从右向左依次配置增大了上下方向和左右方向的宽度尺寸的突起107，从而能够根据燃料气体的流速相应地适当变更突起107之间的距离、突起107和底边108a之间的距离、突起107和突部106之间的距离。

因此，通过调整利用该距离的变更而发挥作用的燃料气体流路阻力，能够适当地使流过凹陷部108的气液2相流的面内速度分布均匀化。

[变形例5]

图23是俯视变形例5的流路折返周边部的构成的图。

根据图23，与燃料气体流路沟槽115(凹部115)连通的凹陷部118，由作为流路折返周边部的外端的沿上下方向直线状地延伸的底边118a和作为与上下游侧的燃料气体流路沟槽115的边界的一对斜边118b、118c，划分成大致三角形状。

以等间距沿着底边118a的延伸方向(上下方向)相连并且以等间距沿着与底边118a的延伸方向垂直的方向(左右方向)相连的方式形成立起设置在凹陷部118的底面上的多个大致圆柱形或大致四角柱形的多个突起117。下面，将突起117的上下方向的相连(包含1个的情形)称为“列”，将突起117的左右方向的相连(包含1个的情形)称为“段”。这样一来，多个突起117形成8列(从凹陷部118的顶点侧起顺序地称为第1列到第8列)和9段(从上侧起顺序地称为第1段到第9段)。而且，各列由构成每隔1个的段的突起117构成。相反地说，各段由构成每隔1个的列的突起117构成。

这样一来，在沿底边118a的上下方向和凸部46的延长线上的左右方向上，以弯折成“ㄑ”形而交错状规则地并列的方式，配置连接相邻列的突起117彼此或者相邻段的突起117彼此的线。例如，在上下方向连结相邻的列的突起117彼此的中心的线(参照图23的虚线)，以经过多次弯曲成钝角(图23中所示的θ₃约为152°)的方式呈锯齿状地延伸，在左右方向连结相邻的段的突起117彼此的中心的线(参照图23的虚线)，以经过多次弯曲成锐角(图23中所示的θ₄约为51°)的方式锯齿状地延伸。

而且，当画出通过构成1个段的突起117a的中心并且与上下方向平行的假想线501(作为这种假想线的一个例子在图23中例示了粗的2点划线)时，与构成该1个段的突起117a在上下方向上相邻的突起117b的中心，从该假想线501向左右方向偏离。

例如，沿图23所示的假想线501的由如第2段、第4段、第6段、第8段的4个突起117a这样的偶数段的突起117a形成的第5列，与相邻于该假想线501的由如第3段、第5段、第7段、第9段的3个突起117b这样的奇数段的突起117b形成的第6列，以同段的突起117之间的间距P5的约1/4间距量进行偏离。即，在左右隔开上述约1/4间距并且在上下隔开凹部115的宽度量，而交替地配置着这些突起117a和突起117b。如果上述偏离量达到突起117的间距P2的一半，则本变形例的突起排列图案成为与图10所示的排列同类的图案。

此外，关于第5列和第5列以外的突起97的配置形态，因为参照以上述说了的说明和图23则可以容易地理解，所以这里省略对它们的说明。

利用这样偏离了的突起117，当气液2相流沿上下流向凹陷部118时，能够抑制气液2相流简单地挤过突起117间的间隙，气液2相流多次适当地碰撞突起117而扰乱其流动，因此，可以抑制由凹陷部118的下游侧的燃料气体流路沟槽115内的冷凝水过多引起的液阻。

此外这里，虽然省略了图示，但是也可以设想到如下的突起的交错式排列图案，即，当画出通过构成1个列的突起的中心并且与左右方向平行的假想线时，与构成该1个列的突起在左右方向上相邻的突起的中心，从该假想线向上下方向偏离。而且，这时，当气液2相流沿左右流向凹陷部时，能够抑制气液2相流简单地挤过突起间的间隙，气液2相流多次适当地碰撞突起而扰乱其流动，因此，可以抑制由凹陷部的下游侧的燃料气体流路沟槽内的冷凝水过多引起的液阻。

根据上述说明，对于本领域技术人员来说，本发明的许多改进和其它实施方式是很清楚的。因而，上述说明应该只作为例示进行解释，用于给本领域技术人员教导实施本发明的最佳方式而提供。在不脱离本发明的精神的条件下，能够实质地变更它的构造和/或功能的详细情况。

产业上的可利用性

根据本发明的燃料电池用隔板，能够改善反应气体流速均匀性能和由冷凝水过多引起的液阻，例如，可以将该隔板应用于高分子电解质型燃料电池。

Claims (23)

1.一种燃料电池用隔板，其特征在于：

形成为板状，并且，至少在一个主面上，反应气体所流通的反应气体流通区域呈蜿蜒状地形成，该蜿蜒状具有多个直线部和设置在该多个直线部之间的1个以上的折返部，

在所述反应气体流通区域中设置有：

多个分流区域，至少包含所述多个直线部和所述1个以上的折返部中的所述直线部而形成，并具有分流所述反应气体的流路沟槽组；以及

1个以上的合流区域，在所述1个以上的折返部中的至少一个中形成，具有作为混合所述反应气体的空间的凹陷部以及从所述凹陷部的底面立起而配置成岛状的多个突起，并且，配置在所述多个分流区域中的相邻的上游侧的所述分流区域的流路沟槽组与下游侧的所述分流区域的流路沟槽组之间，使从所述上游侧的所述分流区域的所述流路沟槽组流入的所述反应气体在所述凹陷部中合流，将合流后的所述反应气体再次分流到下游侧的所述分流区域；

在与所述合流区域的所述凹陷部连接的所述上游侧的所述分流区域和所述下游侧的所述分流区域中，所述上游侧的所述分流区域的所述流路沟槽组的沟槽数形成为多于所述下游侧的所述分流区域的所述流路沟槽组的沟槽数；

所述合流区域的所述凹陷部是，在形成有该凹陷部的所述反应气体流通区域的所述折返部中，由倾斜的边界和所述折返部的外端划分而形成，所述倾斜的边界位于所述凹陷部与连通于所述凹陷部的一对所述上游侧的流路沟槽组以及所述下游侧的流路沟槽组之间，

从所述主面的法线方向看时，在对应于所述分流区域的所述隔板的表面上形成有凹凸图案，该凹凸图案由在横断所述流路沟槽组的方向上具有均等宽度、均等间距以及均等高低差的多个凹部和具有均等宽度、均等间距以及均等高低差的多个凸部构成，

所述凹部是所述流路沟槽组的流路沟槽，所述凸部是支撑与所述主面接触的电极部的棱，

沿着所述凸部的延长线排列了多个所述突起，

沿着所述外端的延伸方向连结一个凸部的延长线上的所述突起的中心与相邻于所述一个凸部的凸部的延长线上的所述突起的中心的线、或者、沿着所述外端的延伸方向连结一个凸部的延长线上的所述突起间的凹陷部的中心与相邻于所述一个凸部的凸部的延长线上的所述突起间的凹陷部的中心的线，构成为呈锯齿状弯曲。

2.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

当从所述主面的法线方向看时，所述合流区域的所述凹陷部和与该凹陷部连接的上游侧的所述分流区域和下游侧的所述分流区域之间的边界形成为，以所述合流区域的外边缘为底边，从所述底边的两端起，向着位于与所述凹陷部连接的上游侧的所述分流区域和与该凹陷部连接的下游侧的所述分流区域之间的边界线上附近的顶点，呈弓形突出的形状。

3.根据权利要求2所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

所述弓形突出的形状为三角形状。

4.根据权利要求2所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

所述弓形突出的形状为半圆形状。

5.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

所述分流区域包含所述直线部和所述折返部而形成，并且，形成为，在同一所述分流区域内，所述直线部的流路沟槽的沟槽数和与该所述直线部连接的所述折返部的流路沟槽的沟槽数相同。

6.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

具有：

从外部将所述反应气体供给所述反应气体流通区域的气体入口岐管；和

将从所述反应气体流通区域排出的气体排出到外部的气体出口岐管；

在所述多个分流区域中配置在最上游侧的分流区域的所述直线部与所述气体入口岐管连接。

7.根据权利要求6所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

在所述多个分流区域中配置在最下游侧的分流区域的所述直线部与所述气体出口岐管连接。

8.根据权利要求6所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

在所述多个分流区域中配置在最下游侧的分流区域具有未形成所述合流区域的所述折返部，该折返部与所述气体出口岐管连接。

9.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

具有：

从外部将所述反应气体供给所述反应气体流通区域的气体入口岐管；和

将从所述反应气体流通区域排出的气体排出到外部的气体出口岐管；

在所述多个分流区域中配置在最上游侧的分流区域具有未形成所述合流区域的所述折返部，该折返部与所述气体入口岐管连接。

10.根据权利要求9所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

在所述多个分流区域中配置在最下游侧的分流区域的所述直线部与所述气体出口岐管连接。

11.根据权利要求9所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

在所述多个分流区域中配置在最下游侧的分流区域具有未形成所述合流区域的所述折返部，该折返部与所述气体出口岐管连接。

12.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

当从所述主面的法线方向看时，所述多个突起被配置为同时形成多个列和多个段，所述列由1个以上的所述突起沿着所述外端的延伸方向隔开间隔地相连而成，所述段由1个以上的所述突起沿着与所述外端的延伸方向垂直的方向隔开间隔地相连而成，当画出通过构成1个所述段的突起的中心且与所述延伸方向平行的假想线时，与构成所述1个段的所述突起在所述延伸方向相邻的突起的中心，在所述垂直方向上偏离所述假想线。

13.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

当从所述主面的法线方向看时，所述多个突起被配置为同时形成多个列和多个段，所述列由1个以上的所述突起沿着所述外端的延伸方向隔开间隔地相连而成，所述段由1个以上的所述突起沿着与所述外端的延伸方向垂直的方向隔开间隔地相连而成，当画出通过构成1个所述列的突起的中心且与所述垂直方向平行的假想线时，与构成所述1个列的所述突起在所述垂直方向相邻的突起的中心，在所述延伸方向上偏离所述假想线。

14.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

当从所述主面的法线方向看时，所述多个突起被配置同时形成多个列和多个段，所述列由1个以上的所述突起在所述外端的延伸方向上隔开间隔地相连而成，所述段由1个以上的所述突起在与所述外端的延伸方向垂直的方向上隔开间隔地相连而成，各个所述列由构成每隔1个的所述段的所述突起构成。

15.根据权利要求14所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

所述突起具有选自圆柱形、三角柱形和四角柱形的至少一种形状。

16.根据权利要求14所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

当各个所述突起被形成为圆柱形时，所述突起在各段中，以隔开所述突起的圆形剖面的直径量的间隔而进行配置，所述突起在各列中，以隔开直径量的3倍的间隔而进行配置。

17.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

以形成多个段的方式进行配置，所述段由第1突起和第2突起在与所述外端的延伸方向垂直的方向上隔开间隔地相连而成，该第1突起和第2突起在所述延伸方向和/或所述垂直方向的宽度尺寸不同。

18.根据权利要求17所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

所述第1突起和第2突起具有选自圆柱形、三角柱形和四角柱形的至少一种形状。

19.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

所述外端以在其中途形成向所述凹陷部侧突出的外端突片的方式进行弯曲。

20.根据权利要求19所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

当各个所述突起被形成为圆柱形时，所述突起与所述棱之间、所述突起与所述外端突片之间以及所述棱与所述外端之间的第1距离形成为窄于所述突起彼此之间的第2距离。

21.根据权利要求20所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

将所述第1和第2距离设定为，假定所述第1和第2距离一定时横切所述第1距离而流过的反应气体的流速和所述第1距离之积，与假定所述第1和第2距离一定时横切所述第2距离而流过的所述反应气体的流速和所述第2距离之积一致。

22.根据权利要求19到21中任何一项所述的燃料电池用隔板，其特征在于：

所述多个突起被配置成同时形成多个列和多个段，所述列由1个以上的所述突起在所述外端的延伸方向上隔开间隔地相连而成，所述段由1个以上的所述突起在与所述外端的延伸方向垂直的方向上隔开间隔地相连而成，各个所述列由构成每隔1个的所述段的所述突起构成。

23.一种燃料电池，其特征在于：

具有阳极隔板、阴极隔板以及配置在所述阳极隔板和所述阴极隔板之间的膜电极组件；

具有1个以上的包含所述阳极隔板、所述膜电极组件和所述阴极隔板的叠层单元；

组装有根据权利要求1到22中任何一项所述的燃料电池用隔板作为所述阳极隔板和所述阴极隔板；

供给所述阳极隔板的所述反应气体是还原剂气体，供给所述阴极隔板的所述反应气体是氧化剂气体。

Images