CN101861670A - 燃料电池和具备该燃料电池的燃料电池堆 - Google Patents

燃料电池和具备该燃料电池的燃料电池堆 Download PDF

Info

Publication number
CN101861670A
CN101861670A CN200980101021A CN200980101021A CN101861670A CN 101861670 A CN101861670 A CN 101861670A CN 200980101021 A CN200980101021 A CN 200980101021A CN 200980101021 A CN200980101021 A CN 200980101021A CN 101861670 A CN101861670 A CN 101861670A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel cell
gas passage
zone
reaction gas
dividing plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200980101021A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101861670B (zh
Inventor
玄番美穗
辻庸一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN101861670A publication Critical patent/CN101861670A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101861670B publication Critical patent/CN101861670B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H01M8/0263—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant having meandering or serpentine paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1007—Fuel cells with solid electrolytes with both reactants being gaseous or vaporised
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明提供燃料电池和具备该燃料电池的燃料电池堆。本发明的燃料电池具备电解质层-电极组件(5)、第1隔板(6a)、第2隔板(6b)以及1个以上的透气抑制部；第1隔板(6a)以及第2隔板(6b)的内表面具有第1区域(21)和第2区域(22)，在第1反应气体通道(8)以及第2反应气体通道(9)中的至少一个通道中，以从所述第1隔板的厚度方向看与第1区域(21)相重叠的方式配置有透气抑制部，并且在第1反应气体通道(8)以及第2反应气体通道(9)中的至少一个通道中，以从所述第1隔板的厚度方向看与第2区域(22)相重叠的方式配置有透气抑制部。

Description

燃料电池和具备该燃料电池的燃料电池堆
技术领域
本发明涉及燃料电池以及具备该燃料电池的燃料电池堆的构成，特别涉及高分子电解质型燃料电池的构成。
背景技术
高分子电解质型燃料电池(以下称之为PEFC)是通过使含有氢的燃料气体与空气等的含有氧的氧化剂气体发生电化学反应从而同时产生电和热的装置。
PEFC的单电池(cell)具有由高分子电解质膜以及一对气体扩散电极(阳极以及阴极)构成的MEA(Membrane-Electrode-Assembly：膜-电极组件)、密封垫圈以及导电性隔板。在隔板上设置有用于使燃料气体或者氧化剂气体(以下将这些气体称之为反应气体)在与气体扩散电极相接触的主面上流通的沟槽状的反应气体通道(燃料气体通道或者氧化剂气体通道)。而且，由一对隔板夹住在周缘部配置有密封垫圈的MEA，从而构成了单电池。另外，层叠多个以如此方式构成的单电池并用端板夹住被层叠的单电池的两端，通过由联结器具联结该端板和单电池，从而形成PEFC。
在像这样的PEFC的单电池中，在阳极上发生由化学式(1)所表示的反应，在阴极上发生由化学式(2)所表示的反应。
H2→2H++2e-(1)
1/2O2+2H++2e-→H2O(2)
还有，PEFC在发电过程中，在阴极上所生成的水的一部分作逆扩散而向阳极移动。
然而，在使用氢作为燃料气体并使用空气作为氧化剂气体的情况下，为了将与氢发生反应的氧提供给阴极，需要大约是氢的2.5倍的空气，因此已知有氧化剂气体通道的通道宽度大于燃料气体通道的通道宽度的燃料电池(例如参照专利文献1)。如果将氧化剂气体通道的通道宽度制成大于燃料气体通道的通道宽度的话，那么在两极之间，隔板和膜电极组件相接触的面积就会有所不同。因此，在由专利文献1所公开的燃料电池中，通过在阳极侧隔板和阴极侧隔板的至少一个上配设用于使与膜电极组件(MEA)相接触的面积在两极上大致相等的辅助部件，从而对从单电池两极侧所受到的面压力进行均匀化。
另外，为了防止密封垫圈陷入到反应气体通道中，已知有如下燃料电池用平板：将平板安装于气体通道的端部从而形成隧道状的气体通道，并且使密封部件介于平板与被该平板覆盖的气体通道区域之间(例如参照专利文献2)。
专利文献
专利文献1：日本特开2004-327162号公报
专利文献2：日本特开2008-91104号公报
发明内容
然而，在由专利文献1所公开的燃料电池中，如果以高温低加湿(例如将反应气体的露点减低到低于燃料电池堆内的温度)的条件运行燃料电池的话，那么在反应气体通道的上游部没有充分进行上述反应，所以不生成水，高分子电解质膜的与反应气体通道的上游部相对的部分可能会发生干燥，恐怕膜会发生劣化。
本发明就是为了解决如以上所述的课题而做出的，目的在于提供一种燃料电池以及具备该燃料电池的燃料电池堆，在高温低加湿条件下运行燃料电池、特别是高分子电解质型燃料电池那样的情况下，其能够抑制电解质层(高分子电解质膜)的劣化。
此外，已知在燃料电池的运行过程中，气体扩散电极(以下称之为电极)上的面向反应气体通道的部分的水分(液体以及气体的水)含量，低于电极上的与在相邻的反应气体通道之间形成的肋部相接触的部分的水分含量。图22是表示在燃料电池运行过程中的电极的水分含量的示意图。
本发明人为了解决上述现有技术中的问题而进行了反复的悉心研究，结果发现了以下要点。即发现了：如图22所示，在电极202上的接触于在相邻的反应气体通道203之间形成的肋部204的部分202A中所存在的水，向电极202上的面向于反应气体通道203的部分202B侧扩散，从而使电极202的肋部204和反应气体通道203的边界附近的水分含量高于电极202的部分202B的中央部分的水分含量。换言之，发现了如果远离电极202的接触于肋部204的部分202A，则水分含量变少。而且，本发明人还发现了采用以下所述的构成对达到上述本发明之目的是极为有效的，由此而以至于想到了本发明。
即，本发明所涉及的燃料电池具备：电解质层-电极组件，其具有电解质层和夹持该电解质层的一对电极；导电性的第1隔板，其呈板状，且被配设成与所述电解质层-电极组件相接触，并在与一个所述电极相接触的内表面上形成了沟槽状的第1反应气体通道；导电性的第2隔板，其呈板状，且被配设成与所述电解质层-电极组件相接触，并在与另一个所述电极相接触的内表面上形成了沟槽状的第2反应气体通道；以及抑制气体透过所述电极的1个以上的透气抑制部；所述第1隔板以及所述第2隔板的所述内表面具有第1区域，从所述第1隔板的厚度方向看，所述第1区域至少包含从所述第1反应气体通道的第1反应气体的流通方向上的上游端开始与一个所述电极相接触的部分；所述第1隔板以及所述第2隔板的所述内表面具有第2区域，从所述第1隔板的厚度方向看，所述第2区域至少包含从所述第2反应气体通道的第2反应气体的流通方向上的上游端开始与另一个所述电极相接触的部分；在所述第1反应气体通道以及所述第2反应气体通道中的至少一个通道中，以从所述第1隔板的厚度方向看与所述第1区域相重叠的方式配置有所述透气抑制部，并且，在所述第1反应气体通道以及所述第2反应气体通道的至少一个通道中，以从所述第1隔板的厚度方向看与所述第2区域相重叠的方式配置有所述透气抑制部。
如以上所述，电极上的面向第1反应气体通道的部分的水分含量低于电极上的接触于肋部的部分的水分含量相，特别是在电极上的面向第1反应气体通道的第1区域以及第2反应气体通道的第2区域的区域中，燃料气体和氧化剂气体的电化学反应没有被充分进行，所以所生成的水量较少。因此，如果是在高温低加湿的条件下进行燃料电池的运行，那么水蒸汽就会从电极向第1反应气体通道或者第2反应气体通道扩散，从而电极就容易变得干燥。
然而，在本发明的燃料电池中，通过用透气抑制部来构成第1反应气体通道以及/或者第2反应气体通道的被形成于第1区域以及/或者第2区域的部分，从而就能够抑制水蒸汽从电极上的面向于第1区域以及/或者第2区域的区域，向被形成于该区域上的第1反应气体通道以及/或者第2反应气体通道移动，并能够抑制电极甚至于电解质层的干燥。因此，能够抑制电解质层(高分子电解质膜)的劣化。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，所述透气抑制部也可以被形成为暗渠状。在此，所谓“暗渠状”，是指通道是由以盖子覆盖隧道或者开口所成的沟槽形成的。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，所述第1反应气体通道的所述透气抑制部可以通过以覆盖部件覆盖所述第1反应气体通道的开口而形成，所述第2反应气体通道的所述透气抑制部可以通过以覆盖部件覆盖所述第2反应气体通道的开口而形成。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，在所述覆盖部件的覆盖所述第1反应气体通道或者所述第2反应气体通道的部分上可以开孔。
由此，能够在抑制水蒸汽从电极上的面向第1区域以及/或者第2区域的区域向被形成于该区域的第1反应气体通道以及/或者第2反应气体通道移动的同时，将反应气体提供给电极上的面向第1区域以及/或者第2区域的区域。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，所述覆盖部件可以由导电性材料构成。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，所述覆盖部件的多孔度可以小于所述电极的气体扩散层的多孔度。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，所述覆盖部件可以由多孔度为0的材料构成。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，可以是：所述第1反应气体通道的所述透气抑制部与所述第1隔板一体形成并由在所述第1隔板中挖出的隧道构成，所述第2反应气体通道的所述透气抑制部与所述第2隔板一体形成并由在所述第2隔板中挖出的隧道构成。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，可以是：在所述第1隔板的所述隧道中配设有在该第1隔板的内表面上开口的贯通孔，在所述第2隔板的所述隧道中配设有在该第2隔板的内表面上开口的贯通孔。
由此，能够在抑制水蒸汽从电极上的面向第1区域以及/或者第2区域的区域向被形成于该区域的第1反应气体通道以及/或者第2反应气体通道移动的同时，将反应气体提供给电极上的面向第1区域以及/或者第2区域的区域。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，所述第1反应气体通道可以在被形成于所述第1隔板的所述第1区域以及所述第2区域的部分上形成所述透气抑制部。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，所述第2反应气体通道可以在被形成于所述第2隔板的所述第1区域以及所述第2区域的部分上形成所述透气抑制部。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，可以是：所述第1反应气体通道在被形成于所述第1隔板的所述第1区域以及所述第2区域的部分上形成所述透气抑制部，所述第2反应气体通道在被形成于所述第2隔板的所述第1区域以及所述第2区域的部分上形成所述透气抑制部。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，可以是：所述第1反应气体通道在被形成于所述第1隔板的所述第1区域的部分上形成所述透气抑制部，所述第2反应气体通道在被形成于所述第2隔板的所述第2区域的部分上形成所述透气抑制部。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，可以是：所述第1反应气体通道在被形成于所述第1隔板的所述第2区域的部分上形成所述透气抑制部，所述第2反应气体通道在被形成于所述第2隔板的所述第1区域的部分上形成所述透气抑制部。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，所述第1反应气体通道和所述第2反应气体通道可以是以成为并行流的方式加以形成。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，所述第1反应气体通道和所述第2反应气体通道也可以是以成为相对流的方式加以形成。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，所述第1反应气体通道和所述第2反应气体通道可以是呈蜿蜒状(serpentine)形成。
另外，在本发明所涉及的燃料电池中，也可以是：所述第1反应气体通道由第1上游气体通道、第1下游气体通道和连通所述第1上游气体通道与所述第1下游气体通道并呈直线状形成的多个第1连通气体通道构成；所述第2反应气体通道由第2上游气体通道、第2下游气体通道和连通所述第2上游气体通道与所述第2下游气体通道并呈直线状形成的多个第2连通气体通道构成；所述第1上游气体通道的上游端是所述第1反应气体通道的上游端，所述第1下游气体通道的下游端是所述第1反应气体通道的下游端，所述第2上游气体通道的上游端是所述第2反应气体通道的上游端，所述第2下游气体通道的下游端是所述第2反应气体通道的下游端。
再有，在本发明所涉及的燃料电池中，可以是：在所述第1隔板以及第2隔板的至少一个内表面的所述第1区域或者所述第2区域中设置有凹部，该凹部被设置成：使得所述覆盖部件的不与所述第1隔板或者所述第2隔板相接触的一侧的主面，与所述第1隔板或者所述第2隔板的内表面，作为整体位于同一平面上。
另外，本发明所涉及的燃料电池堆层叠并联结了多个上述燃料电池。
由此，能够抑制水蒸汽从电极上的面向第1区域以及/或者第2区域的区域向被形成于该区域的第1反应气体通道以及/或者第2反应气体通道移动，并能够抑制电极甚至于电解质层的干燥。因此，就能够抑制电解质层(高分子电解质膜)的劣化。
本发明的上述目的、其他目的、特点以及优点在参照附图的情况下，由以下优选的实施方式的详细说明便会得以明了。
根据本发明的燃料电池以及燃料电池堆，特别是在以高温低加湿的条件进行运行的情况下，能够抑制高分子电解质膜的干燥，由此，也就能够抑制高分子电解质膜的劣化。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的燃料电池堆的概略构成的斜视图。
图2是示意性地表示由图1所表示的燃料电池堆中的燃料电池的概略构成的截面图。
图3是表示由图2所表示的燃料电池的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。
图4是表示由图2所表示的燃料电池的阴极隔板外表面的概略构成的示意图。
图5是表示由图2所表示的燃料电池的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。
图6是表示沿着由图5所表示的VI-VI线的截面图。
图7是表示由图2所表示的燃料电池的阳极隔板以及阴极隔板构造的示意图。
图8是表示本发明的实施方式2所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。
图9是表示本发明的实施方式2所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。
图10是表示本发明的实施方式3所涉及的燃料电池堆(燃料电池)的阴极隔板的概略构成的示意图。
图11是表示本发明的实施方式3所涉及的燃料电池堆(燃料电池)的阳极隔板的概略构成的示意图。
图12是表示本发明的实施方式4所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。
图13是表示本发明的实施方式4所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。
图14是表示本发明的实施方式5所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。
图15是表示本发明的实施方式5所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。
图16是示意性地表示本发明的实施方式6所涉及的燃料电池堆中的燃料电池的概略构成的截面图。
图17是表示本发明的实施方式7所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。
图18是表示本发明的实施方式7所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。
图19是表示由图17以及图18所表示的本实施方式7所涉及的燃料电池的阳极隔板以及阴极隔板构造的示意图。
图20是示意性地表示本发明的实施方式8所涉及的燃料电池堆中的燃料电池的概略构成的截面图。
图21是表示由图20所表示的燃料电池中的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。
图22是表示燃料电池运行过程中的电极的水分含量的示意图。
图23是表示本发明的变形例1所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。
图24是示意性地表示本发明的变形例2所涉及的燃料电池堆的阳极隔板的概略构成的截面图。
图25是表示本发明的实施方式9所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。
图26是表示本发明的实施方式9所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。
图27是表示本发明的实施方式10所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。
图28是表示本发明的实施方式10所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。
图29是表示本发明的实施方式11所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。
图30是表示本发明的实施方式11所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。
图31是表示本发明的实施方式12所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。
图32是表示本发明的实施方式12所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。
图33是表示燃料电池在运行100小时后的氟化物离子的总溶出量的图表。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。还有，在所有的图面中，将相同的符号标注于相同或者相当的部分上，也有时省略重复说明。
(实施方式1)
[燃料电池堆的构成]
图1是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的燃料电池堆的概略构成的斜视图。还有，在图1中，将燃料电池堆的上下方向作为图中的上下方向进行表示。
如图1所示，本发明的实施方式1所涉及的燃料电池堆61具有：由具有板状的整体形状的高分子电解质型燃料电池(以下简称为燃料电池)100在其厚度方向上层叠而构成的单电池层叠体62，被配置于单电池层叠体62两端的第1以及第2端板63、64，在燃料电池100的层叠方向上联结单电池层叠体62和第1以及第2端板63、64的未图示的联结器具。另外，在第1以及第2端板63、64上分别配设有集电板以及绝缘板，但省略了图示。还有，板状的燃料电池100在平行于垂直面的方向上延展，燃料电池100的层叠方向为水平方向。
在单电池层叠体62中的一个侧部(图左侧的侧部：以下称之为第1侧部)的上部，以在该单电池层叠体62的燃料电池100的层叠方向上进行贯通的方式，设置有氧化剂气体供给集流管(manifold)133；在其下部设置有冷却介质排出集流管136。另外，在单电池层叠体62的第1侧部的配设有氧化剂气体供给集流管133的上部的内侧，以在该单电池层叠体62的燃料电池100的层叠方向上贯通的方式，配设有冷却介质供给集流管135；同样，在配设有冷却介质排出集流管136的下部的内侧，以在该单电池层叠体62的燃料电池100的层叠方向上进行贯通的方式，配设有燃料气体排出集流管132。再有，在单电池层叠体62中的另一个侧部(图面右侧的侧部：以下称之为第2侧部)的上部，以在该单电池层叠体62的燃料电池100的层叠方向上进行贯通的方式，配设有燃料气体供给集流管131；在其下部，以在该单电池层叠体62的燃料电池100的层叠方向上进行贯通的方式，配设有氧化剂气体排出集流管134。
并且，在各个集流管上连接有适当的配管。由此，通过适当的配管将燃料气体、氧化剂气体以及冷却介质提供给和排出燃料电池堆61。
还有，在本实施方式1中，使用在其厚度方向上层叠燃料电池100而成的单电池层叠体62来构成燃料电池堆61，但是并不限定于此，也可以用第1以及第2端板63、64等来夹持并联结1个燃料电池100来构成燃料电池堆61。
[高分子电解质型燃料电池的构成]
接着，参照图2就本发明的实施方式1所涉及的高分子电解质型燃料电池100的构成作如下说明。
图2是示意性地表示由图1所表示的燃料电池堆61中的燃料电池100的概略构成的截面图。还有，在图2中省略了构成的一部分。
如图2所示，实施方式1所涉及的燃料电池100具备：MEA(Membrane-Electrode-Assembly：膜-电极组件(电解质层-电极组件))5、密封垫圈7、阳极隔板(第1隔板)6a、阴极隔板(第2隔板)6b、覆盖部件11。
首先，就MEA5作如下说明。
MEA5具有选择性地输送氢离子的高分子电解质膜(电解质层)1、阳极4a以及阴极4b。高分子电解质膜1具有大致4边形(在此为矩形)的形状，在高分子电解质膜1的两面上，以位于其周缘部的内侧的方式，分别配设有阳极4a和阴极4b(将这些电极称为气体扩散电极(电极))。还有，在高分子电解质膜1的周缘部上，以在厚度方向上进行贯通的方式，设置有后面所述的氧化剂气体排出集流管孔34等的各个集流管孔。
阳极4a具有：被配设于高分子电解质膜1的一个主面上且将担载了铂类金属催化剂的碳粉末作为主要成分的阳极催化剂层2a，被配设于阳极催化剂层2a之上且兼备透气性和导电性的阳极气体扩散层3a。同样，阴极4b具有：被配设于高分子电解质膜1的另一个主面上且将担载了铂类金属催化剂的碳粉末作为主要成分的阴极催化剂层2b，被配设于阴极催化剂层2b之上且兼备透气性和导电性的阴极气体扩散层3b。还有，在此，构成为：从高分子电解质膜1的厚度方向看，阳极催化剂层2a的端部和阴极催化剂层2b的端部、阳极气体扩散层3a的端部和阴极气体扩散层3b的端部分别互相一致，即，阳极4a和阴极4b的端部从高分子电解质膜1的厚度方向看是互相一致的。
接着，就MEA5的各个要素作如下说明。
高分子电解质膜1具有质子传导性。作为高分子电解质膜1，优选具有作为阳离子交换基的磺酸基、羧酸基、膦酸基以及硫酰亚胺基的高分子电解质膜。另外，从质子传导性的观点出发，高分子电解质膜1更加优选为具有磺酸基的高分子电解质膜。
作为构成高分子电解质膜1的具有磺酸基的树脂，优选为离子交换容量为0.5～1.5meq/g的干燥树脂。构成高分子电解质膜1的干燥树脂的离子交换容量如果是在0.5meq/g以上的话，那么能够充分地减小发电时的高分子电解质膜1的电阻值上升，因而优选，另外，干燥树脂的离子交换容量如果是在1.5meq/g以下的话，那么高分子电解质膜的含水率不会增大，不容易膨胀，且不用担忧后面所述的催化剂层2中的细孔发生堵塞，因而优选。另外，从与以上相同的观点出发，干燥树脂的离子交换容量更加优选为0.8～1.2meq/g。
作为高分子电解质，优选为包含基于由CF2＝CF-(OCF2CFX)m-Op-(CF2)n-SO3H所表示的全氟乙烯化合物(m表示0～3的整数，n表示1～12的整数，p表示0或者1，X表示氟原子或者三氟甲基)的聚合单元和基于四氟乙烯的聚合单元的共聚物。
作为上述氟乙烯化合物的优选例子，可以列举由下述式(1)～(3)所表示的化合物。在下述式中，q表示1～8的整数，r表示1～8的整数，t表示1～3的整数。
CF2＝CFO(CF2)q-SO3H  (1)
CF2＝CFOCF2CF(CF3)O(CF2)r-SO3H    (2)
CF2＝CF(OCF2CF(CF3))tO(CF2)2-SO3H    (3)
阳极催化剂层2a以及阴极催化剂层2b只要是能够取得本发明效果的，那么就没有特别的限定，可以具有与公知的燃料电池中的气体扩散电极的催化剂层相同的构成，例如可以是包含担载了电极催化剂的导电性碳颗粒(粉末)和具有阳离子(氢离子)传导性的高分子电解质那样的构成，也可以是进一步包含聚四氟乙烯等的拨水材料那样的构成。另外，阳极催化剂层2a和阴极催化剂层2b的构成可以相向，也可以不相同。
还有，作为高分子电解质，既可以使用与构成上述高分子电解质膜1的材料相同种类的材料，另外也可以使用不同种类的材料。另外，作为电极催化剂，可以使用金属颗粒。作为该金属颗粒，并没有特别的限定，可以使用各种各样的金属，但是从电极反应活性的观点出发，优选为选自由铂、金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铬、铁、钛、锰、钴、镍、钼、钨、铝、硅、锌以及锡构成的金属组中的至少1种以上的金属。其中，优选为铂、或者、铂与选自上述金属组中的至少1种以上的金属形成的合金，从在阳极催化剂层2a中的催化剂的活性稳定的观点出发，特别优选铂和钌的合金。
另外，使用于电极催化剂中的上述金属颗粒优选为平均粒径为1～5nm。平均粒径1nm以上的电极催化剂因为在工业上容易制备，所以优选，另外，如果是5nm以下，则更加容易充分确保单位电极催化剂质量的活性，因而会带来燃料电池的成本降低，所以优选。
上述导电性碳颗粒优选为其比表面积为50～1500m2/g。比表面积如果是在50m2/g以上，那么容易提高电极催化剂的担载率，并且能够更加充分确保所获得的催化剂层2的输出特性，因而优选，比表面积如果是在1500m2/g以下，那么能够更加容易地确保充分大小的细孔，而且更加容易用高分子电解质进行覆盖，能够更加充分地确保阳极催化剂层2a以及阴极催化剂层2b的输出特性，因而优选。从与上述相同的观点出发，比表面积更加优选为200～900m2/g。
另外，导电性碳颗粒其平均粒径优选为0.1～1.0μm。导电性碳颗粒的平均粒径如果是在0.1μm以上，那么更加容易充分确保阳极催化剂层2a以及阴极催化剂层2b中的气体扩散性，并且能够更加可靠地防止溢流(flooding)，因而优选。另外，导电性碳颗粒的平均粒径如果是在1.0μm以下，那么更加容易使由高分子电解质所覆盖的电极催化剂的覆盖状态成为良好的状态，并且更加容易充分确保由高分子电解质所覆盖的电极催化剂的覆盖面积，所以更加容易确保充分的电极性能，因此而优选。
还有，阳极催化剂层2a以及阴极催化剂层2b可以使用包含担载了由贵金属构成的电极催化剂的导电性碳颗粒、高分子电解质以及分散介质的催化剂层形成用油墨，并根据在该领域中公知的方法而形成。另外，作为构成阳极气体扩散层3a以及阴极气体扩散层3b的材料，并没有特别的限定，可以使用在该技术领域中公知的材料，例如可以使用碳布或者碳纸等的导电性多孔质基材。另外，也可以在该导电性多孔质基材上，用以往公知的方法施以拨水处理。
作为阳极气体扩散层3a以及阴极气体扩散层3b，例如可以使用具有多孔质构造的导电性基材，其是通过为了使其具有气体透过性而使用高表面积的碳细微粉末、造孔材料、碳纸或者碳布等制作的。另外，从获得充分的排水性的观点出发，可以使以氟树脂为代表的拨水性高分子等分散于阳极气体扩散层3a或者阴极气体扩散层3b之中。再有，从获得充分的电子传导性的观点出发，可以用碳纤维、金属纤维或者碳细微粉末等的电子传导性材料来构成阳极气体扩散层3a或者阴极气体扩散层3b。
另外，在阳极气体扩散层3a与阳极催化剂层2a之间、以及、在阴极气体扩散层3b与阴极催化剂层2b之间，可以配设由拨水性高分子以及碳粉末构成的拨水碳层。由此，就能够更加容易而且更加可靠地进行MEA5中的水管理(为了维持MEA5的良好的特性所必要的水的保持以及不必要的水的迅速排出)。
接着，就燃料电池100的其它要素作如下说明。
在MEA5的阳极4a以及阴极4b(准确地来说是阳极气体扩散层3a以及阴极气体扩散层3b)的周围，配设有一对夹持着高分子电解质膜1的由氟橡胶制的甜甜圈(doughnuts)状的密封垫圈7。由此，就能够防止燃料气体或者氧化剂气体泄漏至电池外，另外，也能够防止在燃料电池100内这些气体发生相互混合。还有，在密封垫圈7的周缘部，配设有由厚度方向的贯通孔构成的氧化剂气体排出集流管孔34等的集流管孔。
另外，以夹持MEA5和密封垫圈7的方式，配设有导电性的阳极隔板6a和阴极隔板6b。由此，MEA5被机械固定，在燃料电池层叠方向上层叠多个燃料电池100的时候，MEA5被电连接。还有，这些隔板6a、6b，可以使用在热传导性以及导电性方面优异的金属、石墨或者混合了石墨和树脂的材料，例如可以使用由注塑成型将碳粉末和粘结剂(溶剂)的混合物制作而成的材料、或者、在钛或不锈钢制的板表面实施了电镀而成的材料。
在阳极隔板6a的与阳极4a相接触的一个主面(以下称之为内表面)上，配设有用于使燃料气体流通的沟槽状的燃料气体通道(第1反应气体通道)8，另外，在另一个主面(以下称之为外表面)上配设有用于使冷却介质流通的沟槽状的冷却介质通道10。同样，在阴极隔板6b的与阴极4b相接触的一个主面(以下称之为内表面)上，配设有用于使氧化剂气体流通的沟槽状的氧化剂气体通道(第2反应气体通道)9，另外，在另一个主面(以下称之为外表面)上，配设有用于使冷却介质流通的沟槽状的冷却介质通道10。
由此，分别将燃料气体以及氧化剂气体提供给阳极4a以及阴极4b，从而这些气体发生反应而产生电和热。另外，通过使冷却水等的冷却介质流通于冷却介质通道10，从而对所产生的热进行回收。
还有，既可以将如以上所述构成的燃料电池100作为单电池(cell)而使用，也可以层叠多个燃料电池100并作为燃料电池堆61而使用。另外，在层叠燃料电池100的情况下，可以制成每2～3个单电池就配设冷却介质通道10的构成。再有，当不在单电池之间设置冷却介质通道10的情况下，可以使用将被2个MEA5所夹持的隔板在其一个主面上配设燃料气体通道8而在另一个主面上配设氧化剂气体通道9而成的、兼用作阳极隔板6a和阴极隔板6b的隔板。另外，在此，虽然将第1隔板作为阳极隔板6a，将第2隔板作为阴极隔板6b，另外将第1反应气体通道作为燃料气体通道8，将第2反应气体通道作为氧化剂气体通道9，但是并不限定于此，也可以将第1隔板作为阴极隔板6b，将第2隔板作为阳极隔板6a，另外将第1反应气体通道作为氧化剂气体通道9，将第2反应气体通道作为燃料气体通道8。
[隔板的构成]
接着，参照图2至图6，就阳极隔板6a以及阴极隔板6b作如下详细的说明。
首先，参照图2至图4，就阴极隔板6b的构成作如下详细的说明。图3是表示由图2所表示的燃料电池100的阴极隔板6b的内表面的概略构成的示意图，图4是表示由图2所表示的燃料电池100的阴极隔板6b的外表面的概略构成的示意图。还有，在图3以及图4中，将阴极隔板6b的上下方向作为图中的上下方向进行表示，在图3中，以假想线来表示燃料气体通道的一部分。
如图3所示，阴极隔板6b是以板状形成为大致四边形(这里是矩形)，在其周缘部上，以在厚度方向上进行贯通的方式配设有燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔。具体是，在阴极隔板6b上的一个侧部(以下称之为第1侧部)的上部，配设有氧化剂气体供给集流管孔33，在其下部配设有冷却介质排出集流管孔36。另外，在第1侧部的配设有氧化剂气体供给集流管孔33的上部内侧，配设了冷却介质供给集流管孔35，同样在配设有冷却介质排出集流管孔36的下部的内侧，配设了燃料气体排出集流管孔32。再有，在阴极隔板6b上的另一个侧部(以下称之为第2侧部)的上部，配设有燃料气体供给集流管孔31，在其下部配设有氧化剂气体排出集流管孔34。
还有，燃料气体供给集流管孔31和氧化剂气体供给集流管孔33是以夹持阴极隔板6b的中央部并互相相对的方式被配设。在此，所谓阴极隔板6b的中央部，是指相对于阴极隔板6b的外周的中央部分。
并且，如图3所示，在阴极隔板6b的内表面上，沟槽状的氧化剂气体通道9是以连接氧化剂气体供给集流管孔33和氧化剂气体排出集流管孔34的方式，被形成为蜿蜒状。在此，氧化剂气体通道9是由3个沟槽所构成，该沟槽实质上是由往复部9a和反转部9b所构成。
具体为，构成氧化剂气体通道9的沟槽从氧化剂气体供给集流管孔33向第2侧部，在水平方向上延伸一定距离，从那里向下方延伸一定距离。然后，从其所到达的点开始向第2侧部在水平方向延伸一定距离，从那里向下方延伸一定距离。然后，重复3次上述延伸图形，从那里向第2侧部延伸水平方向的一定距离，从其所到达的点开始向下方延伸而到达氧化剂气体排出集流管孔34。像这样的氧化剂气体通道9的水平方向上进行延伸的部分构成往复部9a，向下方延伸的部分构成反转部9b。还有，如图2以及图3所示，构成氧化剂气体通道9的沟槽与沟槽之间的部分形成与阴极4b相接触的肋部14。
另外，如图3所示，在阴极隔板6b的内表面上具有第1区域21和第2区域22。第1区域21以及第2区域22是以与阳极隔板6a的第1区域21以及第2区域22相同的方式加以构成的，其详细说明将在后面加以叙述。同样，在阴极隔板6b的内表面上具有部分41以及部分42。部分41以及部分42是以与阳极隔板6a的部分41以及部分42相同的方式加以构成的，其详细说明将在后面加以叙述。
另外，如图4所示，在阴极隔板6b的外表面上，沟槽状的冷却介质通道10以连接冷却介质供给集流管孔35和冷却介质排出集流管孔36的方式，被形成为蜿蜒状。还有，冷却介质通道10以与氧化剂气体通道9相同的方式加以构成，在此省略其详细的说明。
接着，参照图2、图5以及图6，就阳极隔板6a的构成作如下详细说明。图5是表示由图2所表示的燃料电池100的阳极隔板6a的内表面的概略构成的示意图，图6是表示沿着由图5所表示的VI-VI线的截面图。还有，在图5以及图6中，将阳极隔板6a的上下方向作为图中的上下方向来表示，在图5中以假想线来表示氧化剂气体通道的一部分，在图6中省略了一部分。
如图5所示，阳极隔板6a是以板状形成为大致四边形(这里是矩形)，在其周缘部上，以在厚度方向上进行贯通的方式配设有燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔。在阳极隔板6a的外表面上，沟槽状的冷却介质通道10以连接冷却介质供给集流管孔35和冷却介质排出集流管孔36的方式，被形成为蜿蜒状。还有，各个集流管孔的配置与阴极隔板6b相同，省略其详细说明，另外，冷却介质通道10以与氧化剂气体通道9相同的方式加以构成，所以省略其详细说明。
另外，在阳极隔板6a的内表面上，沟槽状的燃料气体通道8以连接燃料气供给集流管孔31和燃料气体排出集流管孔32的方式，被形成为蜿蜒状。
燃料气体通道8由3个沟槽所构成，该沟槽实质上是由往复部8a和反转部8b所构成。具体为，构成燃料气体通道8的沟槽从燃料气体供给集流管孔31向第1侧部延伸水平方向的一定距离，从那里向下方延伸一定距离。然后，从其所到达的点向第2侧部延伸水平方向的一定距离，从那里向下方延伸一定距离。然后，重复3次上述延伸图形，从那里向第1侧部延伸水平方向的一定距离，从其所到达的点向下方延伸以到达燃料气体排出集流管孔32。像这样的燃料气体通道8的水平方向上延伸的部分构成往复部8a，向下方延伸的部分构成反转部8b。还有，构成燃料气体通道8的沟槽与沟槽之间的部分形成与阳极4a相接触的肋部14。
并且，燃料气体通道8和氧化剂气体通道9是以成为所谓并行流的方式加以构成的。在此，参照图7就并行流作如下说明。
图7是表示由图2所表示的燃料电池100的阳极隔板6a以及阴极隔板6b的构造的示意图。还有，在图7中，从燃料电池100的厚度方向看透视性地描绘了阳极隔板6a以及阴极隔板6b。另外，以分别用1根线来代表阳极隔板6a的燃料气体通道8的沟槽以及阴极隔板6b的氧化剂气体通道9的沟槽的方式加以表示，并且将各个隔板6a、6b的上下方向作为图中的上下方向而表示。再有，在图7中，为了便于观察燃料气体通道8和氧化剂气体通道9的各个通道，在上下方向上相互错开位置而进行表示。
如图7所示，燃料气体通道8和氧化剂气体通道9虽然在一部分上具有燃料气体和氧化剂气体以互相相对的方式进行流动的部分，但是从燃料电池100的厚度方向看，被构成为燃料气体和氧化剂气体的从上游向下游的整体流动方向在宏观上(作为整体来说)互相一致，将这种构成方式称为并行流。
另外，如图5以及图6所示，阳极隔板6a的内表面具有第1区域21和第2区域22。
从阳极隔板6a的厚度方向看，第1区域21是位于燃料气体通道8的从上游端起最开始与阳极4a相接触的部分41、与、氧化剂气体通道9(图5中假想线(用双点划线表示))的从上游端起最开始与阴极4b相接触的部分42之间的区域，且是从燃料气体通道8的部分41起沿着燃料气体通道8延伸规定距离L1的区域。即，从阳极隔板6a的厚度方向看，第1区域21的水平方向上的一个端部(第1侧部侧端部)是从燃料气体通道8的上游端起最开始与阳极4a相接触的部分41，另外，第1区域21的水平方向上的另一个端部(第2侧部侧端部)是从燃料气体通道8的部分41起沿着燃料气体通道8延伸了规定距离L1的部分。另外，从阳极隔板6a的厚度方向看，第1区域21的上侧端部是阳极4a的上侧端部，第1区域21的下侧端部是3根并行(互相平行配设)的燃料气体通道8当中位于最下侧的燃料气体通道8所形成的肋部14。
还有，在本实施方式1中，第1区域21的水平方向上的另一个端部是从燃料气体通道8的部分41起沿着燃料气体通道8延伸了规定距离L1的部分，但是并不限定于此，例如既可以是燃料气体通道8的与氧化剂气体通道9相重叠之后最开始分开的部分，另外也可以是部分42。
另外，在本实施方式1中，如以上所述，阳极4a的端部和阴4b的端部从高分子电解质膜1的厚度方向看(从阳极隔板6a的厚度方向看)互相一致，所以第1区域21的上侧端部是阳极4a的上侧端部，而在阳极4a的端部和阴极4b的端部从高分子电解质膜1的厚度方向看互相不一致的情况下，从抑制高分子电解质膜1发生干燥的观点出发，第1区域21的上侧端部优选为位于更加上方的一个电极的端部。
另外，在本实施方式1中，燃料气体通道8和氧化剂气体通道9的根数(沟槽的条数)相同，并且从阳极隔板6a的厚度方向看其配置的位置也相同，所以第1区域21的下侧端部为位于最下侧的燃料气体通道8所形成的肋部14，而在燃料气体通道8和氧化剂气体通道9的根数以及/或者其配置的位置有所不同的情况下，从抑制高分子电解质膜1发生干燥的观点出发，优选将由在燃料气体通道8和氧化剂气体通道9当中被配置于更加下侧的通道所形成的肋部14，作为第1区域21的下游侧端部。
另外，从阳极隔板6a的厚度方向看，第2区域22是氧化剂气体通道9的从上游端起最开始与阴极4b相接触的部分42、与、燃料气体通道8的从上游端起最开始与阳极4a相接触的部分41之间的区域，且是从氧化剂气体通道9的部分42起沿着氧化剂气体通道9延伸规定距离L2的区域。即，从阳极隔板6a的厚度方向看，第2区域22的水平方向上的一个端部(第2侧部侧端部)是氧化剂气体通道9的从上游端起最开始与阳极4a相接触的部分42，另外，第2区域22的水平方向上的另一个端部(第1侧部侧端部)是从氧化剂气体通道9的部分42起沿着氧化剂气体通道9延伸了规定距离L2的部分。另外，从阳极隔板6a的厚度方向看，第2区域22的上侧端部是阳极4a的上侧端部，第2区域22的下侧端部是3根并行(互相平行配设)的燃料气体通道8当中位于最下侧的燃料气体通道8所形成的肋部14。
还有，在本实施方式1中，第2区域22的水平方向上的另一个端部是从氧化剂气体通道9的部分42起沿着燃料气体通道9延伸规定距离L2的部分，但是并不限定于此，也可以是氧化剂气体通道9的与燃料气体通道8相重叠之后最开始分开的部分，另外也可以是部分41。
另外，在本实施方式中，如以上所述，阳极4a的端部和阴极4b的端部从高分子电解质膜1的厚度方向看(从阳极隔板6a的厚度方向看)互相一致，所以第2区域22的上侧端部是阳极4a的上侧端部，而在阳极4a的端部和阴极4b的端部从高分子电解质膜1的厚度方向看互相不一致的情况下，从抑制高分子电解质膜1发生干燥的观点出发，第2区域22的上侧端部优选为位于更加上方的一个电极的端部。
另外，在本实施方式中，燃料气体通道8和氧化剂气体通道9的根数(沟槽的条数)相同，且从阳极隔板6a的厚度方向看，其配置位置也相同，所以第2区域22的下侧端部为位于最下侧的燃料气体通道8(氧化剂气体通道9)所形成的肋部14，而在燃料气体通道8和氧化剂气体通道9的根数以及/或者其配置位置有所不同的情况下，从抑制高分子电解质膜1发生干燥的观点出发，优选将由燃料气体通道8和氧化剂气体通道9当中被配置于更加下侧的通道所形成的肋部14，作为第2区域22的下游侧端部。
再有，虽然在此第1区域21和第2区域22没有从阳极隔板6a的厚度方向看互相重叠的部分，但是它们也可以有互相重叠的部分。
并且，如图6所示，阳极隔板6a上的第1区域21以及第2区域22被形成为较阳极隔板6a的周缘部的内表面凹陷一定深度的凹状，在该第1区域21以及第2区域22上，分别以覆盖第1区域21以及第2区域22的方式(以覆盖沟槽状的燃料气体通道8的开口的方式)配置有覆盖部件11以及覆盖部件12。覆盖部件11以及覆盖部件12被形成为板状，其厚度尺寸被形成为与第1区域21以及第2区域22的深度尺寸相一致。即，覆盖部件11以及覆盖部件12被配置成分别嵌合在第1区域21以及第2区域22中。
由此，燃料气体通道8的通过第1区域21以及第2区域22的部分被形成为暗渠状(隧道状)。如以上所述，在本实施方式1中，透气抑制部是通过以覆盖部件11以及覆盖部件12覆盖燃料气体通道8的开口而被形成的。
另外，在覆盖部件11以及覆盖部件12的主面上配设有多个贯通孔13，该贯通孔13被配设成沿着燃料气体通道8进行排列。由此，从阳极隔板6a的厚度方向看，能够抑制水蒸汽从与阳极隔板6a的第1区域21以及第2区域22相对的MEA5(准确地来说是阳极4a)的部分向燃料气体通道8扩散，并且能够抑制MEA5(特别是高分子电解质膜1)发生干燥。
还有，从能够在抑制水蒸汽从MEA5向燃料气体通道8移动的同时从燃料气体通道8向MEA5供给燃料气体的观点出发，贯通孔13优选为小于燃料气体通道8的宽度(燃料气体通道8的垂直于燃料气体的流动方向的方向的长度)。再有，关于贯通孔13的数量，可以根据覆盖部件11以及覆盖部件12的大小、燃料气体通道8的沟槽宽度以及在燃料气体通道8中流通的燃料气体的流量等来进行适当的设计。另外，在本实施方式1中，将贯通孔13的开口形状制成圆形，但是并不限定于此，例如也可以将贯通孔13的开口形状制成长圆形或者长方形等。
另外，作为覆盖部件11以及覆盖部件12，优选以不容易通过气体的方式加以构成，例用可以由钛或者不锈钢等的金属形成的金属板、用特氟隆(注册商标)或硅等的树脂形成的树脂膜、或者用碳粉末或碳粉末和树脂形成的薄膜等而构成。
另外，从使得在该覆盖部件11以及覆盖部件12的贯通孔13以外的部分上能够发电的观点出发，覆盖部件11以及覆盖部件12优选用导电性的材料构成。作为导电性的材料，例如可列举金属。另外，从抑制水蒸汽从该覆盖部件11以及覆盖部件12的贯通孔13以外的部分向氧化剂气体通道9移动的观点出发，覆盖部件11以及覆盖部件12优选用具有比构成阳极气体扩散层3a或者阴极气体扩散层3b的多孔质构造的导电性基材的孔隙率更小的孔隙率的材料构成，更加优选为用孔隙率为0的材料构成。作为孔隙率为0的材料，例如可以列举金属。
接着，参照图1至图7，就本实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的作用效果作如下说明。
[燃料电池堆(燃料电池)的作用效果]
如以上所述，阳极4a上的面向燃料气体通道8的部分的水分含量变得低于阳极4a上的接触于肋部14的部分的水分含量，相比较会变得较低，特别是在高温低加湿的条件下运行燃料电池堆61那样的情况下，在阳极4a上的与阳极隔板6a的第1区域21以及第2区域22(特别是部分41以及部分42)相对的部分中，由反应气体的反应生成的水不够充分，所以水分含量较少。因此，高分子电解质膜1上的与阳极隔板6a的第1区域21以及第2区域22(特别是部分41以及部分42)相对的部分上，会变得容易发生干燥，可能会发生高分子电解质膜1在该部分上的质子传导率下降或者高分子电解质膜1发生劣化。
然而，在本实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，通过以将覆盖部件11以及覆盖部件12覆盖于阳极隔板6a的第1区域21以及第2区域22的方式进行配置，从而就能够抑制水蒸汽从与该阳极隔板6a的第1区域21以及第2区域22相对的MEA5(准确地来说是阳极4a)的部分向燃料气体通道8的扩散，并能够抑制MEA5(特别是高分子电解质膜1)发生干燥。
另外，在本实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，通过以沿着燃料气体通道8进行排列的方式将多个贯通孔13配设于覆盖部件11以及覆盖部件12的主面上，从而就能够一面抑制水蒸汽从MEA5(准确地来说是阳极4a)向燃料气体通道8的移动，一面从燃料气体通道8向MEA5提供燃料气体。
另外，在本实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，通过用孔隙率为0的材料来构成覆盖部件11以及覆盖部件12，从而就能够抑制水蒸汽从覆盖部件11以及覆盖部件12的贯通孔13以外的部分向燃料气体通道8的移动，并能够进一步抑制MEA5(特别是高分子电解质膜1)发生干燥。
再有，在本实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，通过用具有导电性的材料来构成覆盖部件11以及覆盖部件12，从而在该覆盖部件11以及覆盖部件12的贯通孔13以外的部分上能够发电，并且能够维持燃料电池堆61(燃料电池100)的发电能力。另外，通过该发电生成了水，所以能够进一步抑制MEA5(特别是高分子电解质膜1)发生干燥。
还有，在本实施方式1中构成为：通过将贯通孔13配设于覆盖部件11以及覆盖部件12从而能够一面抑制水蒸汽的扩散一面将反应气体(在这里是燃料气体)提供给MEA5，但是并不限定于此，例如也可以构成为：通过调整覆盖部件11以及覆盖部件12的孔隙率(例如用陶瓷来构成覆盖部件11以及覆盖部件12，并在烧成陶瓷的时候调整孔隙率)，从而能够一面抑制水蒸汽的扩散一面将反应气体提供给MEA5。
接着，就本实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的变形例作如下说明。
[变形例1]
图23是表示本发明的变形例1所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。还有，在图23中省略了一部分。
如图23所示，本发明的变形例1所涉及的燃料电池堆61的阳极隔板6a其基本构成与实施方式1所涉及的燃料电池堆61的阳极隔板6a相同，但是覆盖部件11从阳极隔板6a的厚度方向看被形成为长圆形状，在这一点上有所不同。
在如以上所述构成的变形例1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)也能够取得与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的作用效果。还有，在本变形例1中，覆盖部件11被形成为长圆形状，但是并不限定于此，例如覆盖部件12也可以被形成为长圆形状，也可以覆盖部件11以及覆盖部件12的至少一个从阳极隔板6a的厚度方向看被形成为多边形状，也可以被形成为圆形状。即，覆盖部件11以及覆盖部件12的从阳极隔板6a的厚度方向看的形状可以是任意的形状。
[变形例2]
图24是示意性地表示本发明的变形例2所涉及的燃料电池堆的阳极隔板的概略构成的截面图。还有，在图24中省略了一部分。
如图24所示，本发明的变形例2所涉及的燃料电池堆61的阳极隔板6a其基本构成与实施方式1所涉及的燃料电池堆61的阳极隔板6a相同，但是在覆盖部件11以及第1区域21的截面形状被形成为梯形状的这一点上有所不同。
如以上所述构成的变形例2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)也能够取得与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的作用效果。还有，在本变形例2中，覆盖部件11和第1区域21的截面形状被形成为梯形状，但是并不限定于此，覆盖部件12和第2区域22也可以被形成为梯形状，覆盖部件11和第1区域21以及覆盖部件12和第2区域22的至少一个的截面形状也可以被形成为多边形状，也可以被形成为圆形状，另外也可以被形成为长圆形状。即，覆盖部件11和第1区域21以及覆盖部件12和第2区域22的截面形状可以是任意的形状。
(实施方式2)
图8是表示本发明的实施方式2所涉及的燃料电池堆的阴极隔板的内表面的概略构成的示意图，图9是表示本发明的实施方式2所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。还有，在图8中，将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示燃料气体通道的一部分。另外，在图9中，将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示氧化剂气体通道的一部分。
如图8以及图9所示，本发明的实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)其基本构成与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是在不将覆盖部件11以及覆盖部件12配置于阳极隔板6a而将覆盖部件11以及覆盖部件12配置于阴极隔板6b的这一点上有所不同。
具体如图8所示，阴极隔板6b上的第1区域21以及第2区域22被形成为较阴极隔板6b的周缘部的内表面凹陷一定深度的凹状，在该第1区域21以及第2区域22中，分别以覆盖第1区域21以及第2区域22的方式配置有覆盖部件11以及覆盖部件12。
另外，在覆盖部件11以及覆盖部件12的主面上配设有多个贯通孔13，该贯通孔13被配设成沿着氧化剂气体通道9进行排列。由此，从阴极隔板6b的厚度方向看，能够抑制水蒸汽从与阴极隔板6b的第1区域21以及第2区域22相对的MEA5(准确地来说是阴极4b)的部分向氧化剂气体通道9的扩散，并且能够抑制MEA5(特别是高分子电解质膜1)发生干燥。
还有，从使得能够一面抑制水蒸汽从MEA5向氧化剂气体通道9的移动一面从氧化剂气体通道9向MEA5提供氧化剂气体的观点出发，贯通孔13优选为小于氧化剂气体通道9的宽度(氧化剂气体通道9的相对于氧化剂气体流动方向为垂直的方向上的长度)。还有，关于贯通孔13的数量，可以根据覆盖部件11以及覆盖部件12的大小和氧化剂气体通道9的沟槽宽度以及在氧化剂气体通道9中流通的氧化剂气体流量等来进行适当的设计。
另外，在本实施方式2中，将贯通孔13的开口形状制成圆形，但是并不限定于此，例如也可以将贯通孔13的开口形状制成长圆形或者长方形。
另外，作为覆盖部件11以及覆盖部件12，优选以难以通过气体的方式加以构成，例如，也可以由钛或者不锈钢等的金属形成的金属板、或者用特氟隆(注册商标)或硅等的树脂形成的树脂膜、或者用碳粉末或碳粉末和树脂形成的薄膜等而构成。
另外，从使得在该覆盖部件11以及覆盖部件12的贯通孔13以外的部分上能够发电的观点出发，覆盖部件11以及覆盖部件12优选用导电性的材料构成。作为导电性的材料，例如可列举金属。另外，从抑制水蒸汽从该覆盖部件11以及覆盖部件12的贯通孔13以外的部分向氧化剂气体通道9的移动的观点出发，覆盖部件11以及覆盖部件12优选用孔隙率为0的材料构成。作为孔隙率为0的材料，例如可以列举金属。
如以上所述构成的本实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)，能够抑制水蒸汽从与阴极隔板6b的第1区域21以及第2区域22相对的MEA5(准确地来说是阴极4b)的部分向氧化剂气体通道9的扩散，并能够抑制MEA5(特别是高分子电解质膜1)发生干燥。
另外，在本实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，通过以沿着氧化剂气体通道9进行排列的方式将多个贯通孔13配设于覆盖部件11以及覆盖部件12的主面上，从而能够一面抑制从MEA5(准确地来说是阴极4b)向氧化剂气体通道9的水蒸汽的移动一面提供从氧化剂气体通道9到MEA5的氧化剂气体。
另外，在本实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，通过用孔隙率为0的材料来构成覆盖部件11以及覆盖部件12，从而能够抑制水蒸汽从覆盖部件11以及覆盖部件12的贯通孔13以外的部分向氧化剂气体通道9的移动，并能够进一步抑制MEA5(特别是高分子电解质膜1)发生干燥。
再有，在本实施方式2所涉及的燃料电池堆(燃料电池)中，通过用具有导电性的材料来构成覆盖部件11以及覆盖部件12，从而在该覆盖部件11以及覆盖部件12的贯通孔13以外的部分上能够发电，并且能够维持燃料电池堆(燃料电池)的发电能力。另外，通过这个发电生成了生成水，所以能够进一步抑制MEA5(特别是高分子电解质膜1)发生干燥。
还有，在本实施方式2中，构成为：通过将贯通孔13配设于覆盖部件11以及覆盖部件12上，从而使得能够一面抑制水蒸汽的扩散一面将反应气体(在这里是氧化剂气体)提供给MEA5，但是并不限定于此，也可以构成为：通过调整覆盖部件11以及覆盖部件12的孔隙率(例如，用陶瓷来构成覆盖部件11以及覆盖部件12，并在烧成陶瓷的时候调整孔隙率)，从而使得能够一面抑制水蒸汽的扩散一面将反应气体提供给MEA5。
(实施方式3)
图10是表示本发明的实施方式3所涉及的燃料电池堆(燃料电池)的阴极隔板的概略构成的示意图，图11是表示本发明的实施方式3所涉及的燃料电池堆(燃料电池)的阳极隔板的概略构成的示意图。还有，在图10中，将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示燃料气体通道的一部分。另外，在图11中，将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示氧化剂气体通道的一部分。
如图10以及图11所示，本发明的实施方式3所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)其基本构成与实施方式1以及实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是在将覆盖部件11配置于阴极隔板6b并且将覆盖部件12配置于阳极隔板6a的这一点上有所不同。
具体如图10所示，在阴极隔板6b上的第1区域21被形成为较阴极隔板6b的周缘部的内表面凹陷一定深度的凹状，在该第1区域21，以覆盖第1区域21的方式配置有覆盖部件11。另外，如图11所示，在阳极隔板6a上的第2区域22被形成为较阳极隔板6a的周缘部的内表面凹陷一定深度的凹状，在该第2区域22，以覆盖第2区域22的方式配置有覆盖部件12。
还有，覆盖部件11以及覆盖部件12的材料等的构成以与实施方式1以及实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的覆盖部件11以及覆盖部件12相同的方式构成，所以省略其详细说明。
在如以上所述进行构成的本实施方式3所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，能够抑制从与阴极隔板6b的第1区域21相对的MEA5(准确地来说是阴极4b)的部分向氧化剂气体通道9的水蒸汽的扩散，能够抑制从与阳极隔板6a的第2区域22相对的MEA5(准确地来说是阳极4a)的部分向燃料气体通道8的水蒸汽的扩散，并能够抑制MEA5(特别是高分子电解质膜1)发生干燥。还有，由覆盖部件11以及覆盖部件12的材料等的构成所起到的作用效果与实施方式1以及实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同。
(实施方式4)
图12是表示本发明的实施方式4所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图，图13是表示本发明的实施方式4所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。还有，在图12中，将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示燃料气体通道的一部分。另外，在图13中，将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示氧化剂气体通道的一部分。
如图12以及图13所示，本发明的实施方式4所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)其基本构成与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是从阳极隔板6a的厚度方向看，阳极隔板6a的第1区域21和第2区域22被构成为互相重叠(一致)并且构成1个区域，在这一点上有所不同。
具体如图13所示，阳极隔板6a上的第1区域21(换言之是第2区域22)是从燃料气体通道8的上游端起最开始与阳极4a相接触的部分41与从氧化剂气体通道9的上游端起最开始与阴极4b相接触的部分42之间的区域，且是从燃料气体通道8的部分41起沿着燃料气体通道8延伸至部分42的区域。即，从阳极隔板6a的厚度方向看，第1区域21的水平方向上的一个端部(第1侧部侧端部)是燃料气体通道8的从上游端起最开始与阳极4a相接触的部分41，另外，第1区域21的水平方向上的另一个端部(第2侧部侧端部)是氧化剂气体通道9的从上游端起最开始与阴极4b相接触的部分42。
并且，在阳极隔板6a上的第1区域21(第2区域22)上，以覆盖该第1区域21(第2区域22)的方式配置有覆盖部件11(换言之为覆盖部件12)。还有，覆盖部件11(覆盖部件12)的材料等的构成是以与实施方式1所涉及的燃料电池堆(燃料电池)的覆盖部件11以及覆盖部件12相同的方式加以构成，所以省略其详细说明。
在如以上所述进行构成的本实施方式4所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，也能够取得与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的作用效果。
(实施方式5)
图14是表示本发明的实施方式5所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图，图15是表示本发明的实施方式5所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。还有，在图14中，将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示燃料气体通道的一部分。另外，在图15中，将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示氧化剂气体通道的一部分。
如图14以及图15所示，本发明的实施方式5所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)其基本构成与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是阴极隔板6b是以与实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的阴极隔板6b相同的方式进行构成，在这一点上有所不同。
即，在本实施方式5所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，在阳极隔板6a以及阴极隔板6b这二者上配置有覆盖部件11以及覆盖部件12。还有，被配置于阳极隔板6a以及阴极隔板6b这二者上的覆盖部件11以及覆盖部件12的材料等的构成，是以与实施方式1以及实施方式2所涉及的燃料电池堆(燃料电池)的覆盖部件11以及覆盖部件12相同的方式加以构成，所以省略其详细说明。
在如以上所述进行构成的本实施方式5所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，能够取得实施方式1以及实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)二者的作用效果。即，在本实施方式5所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，以将覆盖部件11以及覆盖部件12分别覆盖于阳极隔板6a以及阴极隔板6b的第1区域21以及第2区域22的方式进行配置，从而能够抑制从与该阳极隔板6a的第1区域21以及第2区域22相对的MEA5(准确地来说是阳极4a)的部分向燃料气体通道8的水蒸汽的扩散，另外，也能够抑制从与阴极隔板6b的第1区域21以及第2区域22相对的MEA5(准确地来说是阴极4b)的部分向氧化剂气体通道9的水蒸汽的扩散。因此，能够进一步抑制MEA5(特别是高分子电解质膜1)发生干燥。
还有，在本实施方式5所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，以互相不重叠的方式构成阳极隔板6a以及阴极隔板6b的第1区域21以及第2区域22，但是并不限定于此，第1区域21以及第2区域22也可以是以具有互相重叠的部分的方式加以构成，例如，可以像实施方式4所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的阳极隔板6a那样，以第1区域21以及第2区域22互相一致的方式加以构成。
(实施方式6)
图16是示意性地表示本发明的实施方式6所涉及的燃料电池堆中的燃料电池的概略构成的截面图。还有，在图16中省略了一部分。
如图16所示，本发明的实施方式6所涉及的燃料电池堆61的燃料电池100其基本构成与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是阳极隔板6a的第1区域21以及第2区域22(未图示)没有被形成为从阳极隔板6a的周缘部内表面凹陷的凹状，而阳极气体扩散层3a的与覆盖部件11以及覆盖部件12相接触的部分在厚度方向上发生凹陷而被形成为凹状，在这两点上有所不同。
即，本发明的实施方式6所涉及的燃料电池100的阳极隔板6a是以与阴极隔板6b相同的方式加以形成的。另外，阳极气体扩散层3a使用由碳纤维(碳纸或者碳纤维织布等)构成的基材的情况下，由碳纤维构成的基材的压缩率较大，所以在用联结部件(未图示)对燃料电池100进行联结的时候，阳极气体扩散层3a在厚度方向上被充分压缩。因此，可以预先将阳极气体扩散层3a的一个主面(与覆盖部件11以及覆盖部件12相接触的主面)上的接触覆盖部件11以及覆盖部件12的部分形成为凹状，另外，也可以不将其形成为凹状。另一方面，在不使用由碳纤维构成的基材的情况下，阳极气体扩散层3a的压缩率较小，所以有时不能够吸收覆盖部件11以及覆盖部件12的厚度，因此优选预先将阳极扩散层3a的一个主面上的接触覆盖部件11以及覆盖部件12的部分形成为凹状。
如以上所述进行构成的本实施方式6所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)也能够取得与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的作用效果。
(实施方式7)
图17是表示本发明的实施方式7所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图，图18是表示本发明的实施方式7所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。还有，在图17中，将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示燃料气体通道的一部分。另外，在图18中，将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示氧化剂气体通道的一部分。
如图17以及图18所示，本发明的实施方式7所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)其基本构成与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是在燃料气体通道8和氧化剂气体通道9被构成为所谓的相对流这一点上有所不同。另外，燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的配设位置也有所不同。
首先，参照图17就阴极隔板6b上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的配设位置作如下说明。还有，阳极隔板6a上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的配设位置与阴极隔板6b上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔同样配设，所以省略其详细说明。
如图17所示，在阴极隔板6b上的第1侧部的上部配设有冷却介质供给集流管孔35，在其下部则配设有冷却介质排出集流管孔36。另外，在第1侧部的配设有冷却介质排出集流管孔36的下部内侧配设了燃料气体排出集流管孔32。另外，在阴极隔板6b上的第2侧部的上部配设有燃料气体供给集流管孔31，在其下部配设有氧化剂气体供给集流管孔33。再有，在第2侧部的配设有燃料气体供给集流管孔31的下部外侧，配设了氧化剂气体排出集流管孔34。
然后，如图17以及图18所示，氧化剂气体通道9是以连接氧化剂气体供给集流管孔33和氧化剂气体排出集流管孔34的方式，被形成为蜿蜒状，同样，燃料气体通道8是以连接燃料气体供给集流管孔31和燃料气体排出集流管孔32的方式，被形成为蜿蜒状；如以上所述，这些通道被构成为所谓的相对流。在此，参照图19就相对流作如下说明。
图19是表示由图17以及图18所表示的本实施方式7所涉及的燃料电池100的阳极隔板6a以及阴极隔板6b构造的示意图。还有，在图19中，阳极隔板6a以及阴极隔板6b是从燃料电池100的厚度方向看被透视性地作了描绘。另外，以分别用1条线代表阳极隔板6a的燃料气体通道8的沟槽以及阴极隔板6b的氧化剂气体通道9的沟槽的方式进行表示，并且将各个隔板6a、6b的上下方向作为图中的上下方向而表示。再有，在图19中，为了便于看到燃料气体通道8和氧化剂气体通道9的各个通道，在上下方向上互相错开位置而表示。
如图19所示，燃料气体通道8和氧化剂气体通道9在一部分上具有燃料气体和氧化剂气体以并行的方式进行流动的部分，但是从阳极隔板6a的厚度方向看，从宏观上(作为整体)来说，燃料气体和氧化剂气体的从上游向下游的整体流动方向被构成为互相相反，将这种构成方式称为相对流。
而且，因为如以上所述那样构成了燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔、燃料气体通道8以及氧化剂气体通道9，所以第1区域21以及第2区域22就如以下所述那样进行构成。即，如图18所示，从阳极隔板6a的厚度方向看，第1区域21的水平方向上的一个端部(第2侧部侧端部)是阳极4a的第2侧部侧端部，第1区域21的水平方向上的另一个端部(第1侧部侧端部)是从第1区域21的水平方向上的一个端部(第2侧部侧端部)起沿着燃料气体通道8延伸了规定距离L1的部分。另外，从阳极隔板6a的厚度方向看，第1区域21的上侧端部是燃料气体通道8的从上游端起最开始与阳极4a相接触的部分41，第1区域21的下侧端部是3根并行(互相并排配设)的燃料气体通道8当中位于最下侧的燃料气体通道8所形成的肋部14。
另外，从阳极隔板6a的厚度方向看，第2区域22的水平方向上的一个端部(第2侧部侧端部)是阳极4a的第2侧部侧端部，另外，第2区域22的水平方向上的另一个端部(第1侧部侧端部)是从第2区域22的水平方向上的一个端部(第2侧部侧端部)起沿着氧化剂气体通道8延伸了规定距离L2的部分。另外，从阳极隔板6a的厚度方向看，第2区域22的上侧端部是在3根并行(互相并排配设)的燃料气体通道8当中位于最下侧的燃料气体通道8所形成的肋部14，第2区域22的下侧端部是阳极4a的下侧端部(换言之，氧化剂气体通道9的从上游端起最开始与阳极4a相接触的部分42)。
还有，在本实施方式7中，第1区域21的水平方向上的另一个端部是作为从第1区域21的水平方向上的一个端部(第2侧部侧端部)起沿着燃料气体通道8延伸了规定距离L1的部分，但是并不限定于此，也可以是燃料气体通道8的与氧化剂气体通道9相重叠之后最开始分开的部分。另外，第2区域22的水平方向上的另一个端部是从第2区域22的水平方向上的一个端部(第2侧部侧端部)起沿着氧化剂气体通道9延伸了规定距离L2的部分，但是并不限定于此，也可以是氧化剂气体通道9的与燃料气体通道8相重叠之后最开始分开的部分。
关于如以上所述进行构成的本实施方式7所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)，也能够取得与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的作用效果。
还有，在本实施方式7所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中的构成是：与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)同样，将覆盖部件11以及覆盖部件12配置于阳极隔板6a的第1区域21以及第2区域22，但是并不限定于此，例如也可以与实施方式2～6所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)同样地进行构成。
(实施方式8)
图20是示意性地表示本发明的实施方式8所涉及的燃料电池堆中的燃料电池的概略构成的截面图，图21是表示由图20所表示的燃料电池中的阳极隔板内表面的概略构成的示意图。还有，在图20中省略了一部分，在图21中，将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，用假想线来表示氧化剂气体通道的一部分。
如图20以及图21所示，本发明的实施方式8所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)其基本构成与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是阳极隔板6a上的第1区域21以及第2区域22的构成有所不同。
具体是，阳极隔板6a上的燃料气体通道8的通过第1区域21以及第2区域22的部分被形成为：阳极隔板6a的内表面覆盖沟槽状的燃料气体通道8的开口。即，阳极隔板6a上的燃料气体通道8的通过第1区域21以及第2区域22的部分是由在阳极隔板6a中挖出的隧道所构成的(被形成为暗渠状(隧道状))。并且，阳极隔板6a的该隧道部分构成透气抑制部，并在该隧道部分上配设多个与燃料气体通道8相连通的(换言之，在阳极隔板6a的内表面上开口的)贯通孔13。
对于如以上所述构成的本实施方式8所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)来说，也能够取得与实施方式1所涉及的燃料电池堆(燃料电池100)相同的作用效果。
(实施方式9)
图25是表示本发明的实施方式9所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图，图26是表示本发明的实施方式9所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。还有，在图25中，将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示氧化剂气体通道的一部分。另外，在图26中，将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示燃料气体通道的一部分。而且，在图25和图26中，省略了冷却介质供给集流管孔和冷却介质排出集流管孔。
如图25以及图26所示，本发明的实施方式9所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)其基本构成与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是在燃料气体通道8和氧化剂气体通道9被形成为所谓的笔直状这一点上有所不同，另外还有燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的配设位置也有所不同。以下进行具体说明。
首先，参照图25就阳极隔板6a上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的配设位置作如下说明。还有，阴极隔板6b上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的配设位置与阳极隔板6a上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔同样进行配设，所以省略其详细说明。
如图25所示，在阳极隔板6a上的第1侧部的上部，配设有氧化剂气体供给集流管孔33，在其下部配设有燃料气体排出集流管孔32。另外，在阳极隔板6a上的第2侧部的上部，配设有燃料气体供给集流管孔31，在其下部配设有氧化剂气体排出集流管孔34。
另外，如图25所示，燃料气体通道8具有第1上游气体通道8c、第1下游气体通道8d、连通第1上游气体通道8c和第1下游气体通道8d并被形成为直线状的多个第1连通气体通道8e。
第1上游气体通道8c的上游端被连接于燃料气体供给集流管孔31并构成了燃料气体通道8的上游端。另外，第1上游气体通道8c是由在上下方向上延伸的部分和在水平方向上(从第2侧部向第1侧部)延伸的部分构成的。另外，第1下游气体通道8d的下游端被连接于燃料气体排出集流管孔32并构成了燃料气体通道8的下游端。另外，第1下游气体通道8d是由在上下方向上延伸的部分和在水平方向上(从第2侧部向第1侧部)延伸的部分构成的。再有，第1连通气体通道8e被形成为在上下方向上延伸。
再有，如图26所示，在阴极隔板6b上的氧化剂气体通道9也是以与由图25所表示的燃料气体通道8相同的方式构成的。具体是，氧化剂气体通道9具有第2上游气体通道9c、第2下游气体通道9d、连通第2上游气体通道9c和第2下游气体通道9d并被形成为直线状的多个第2连通气体通道9e。
第2上游气体通道9c的上游端被连接于氧化剂气体供给集流管孔33并构成了氧化剂气体通道9的上游端。另外，第2上游气体通道9c是由在上下方向上延伸的部分和在水平方向上(从第1侧部向第2侧部)延伸的部分构成的。另外，第2下游气体通道9d的下游端被连接于氧化剂气体排出集流管孔34并构成了氧化剂气体通道9的下游端。另外，第2下游气体通道9d是由在上下方向上延伸的部分和在水平方向上(从第1侧部向第2侧部)延伸的部分构成的。再有，第2连通气体通道9e被构成为在上下方向上延伸。还有，冷却介质通道10的形状是任意的，既可以如实施方式1那样形成为蜿蜒状，又可以如本实施方式9的燃料气体通道8以及氧化剂气体通道9那样，形成为笔直状。
并且，因为如以上所述构成了燃料气体通道8和氧化剂气体通道9，所以如图25所示，第1区域21和第2区域22为互相重叠(一致)。从阳极隔板6a的厚度方向看，第1区域21是从燃料气体通道8的上游端起最开始与阳极4a相接触的部分41和从燃料气体通道8的部分41起沿着燃料气体通道8延伸了规定距离L1的部分之间的区域。即，从阳极隔板6a的厚度方向看，第1区域21的上侧端部是从燃料气体通道8的上游端起最开始与阳极4a相接触的部分41(阳极4a的上侧端部)，第1区域21的下侧端部是从燃料气体通道8的部分41起沿着燃料气体通道8延伸了规定距离L1的部分。另外，第1区域21的水平方向上的一个端部(第1侧部侧端部)是阳极4a的第1侧部侧端部，第1区域21的水平方向上的另一个端部(第2侧部侧端部)是阳极4a的第2侧部侧端部。
同样，第2区域22是从氧化剂气体通道9的上游端起最开始与阴极4b相接触的部分42与从氧化剂气体通道9的部分42起沿着氧化剂气体通道9延伸了规定距离L1的部分之间的区域。还有，在本实施方式9中，以在上下方向上进行延伸的方式形成了第1连通气体通道8e以及第2连通气体通道9e，所以第1区域21以及第2区域22是以以上所述方式加以构成，而如果以在水平方向上进行延伸的方式形成第1连通气体通道8e以及第2连通气体通道9e，则第1区域21以及第2区域22就以实施方式1的方式进行构成。另外，在第1区域21配置有覆盖部件11。该覆盖部件11以与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的覆盖部件11相同的方式进行构成，所以在此省略其详细说明。
如以上所述进行构成的本实施方式9所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)也能够取得与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的作用效果。
还有，在本实施方式9中，形成了将覆盖部件11配设于阳极隔板6a而在阴极隔板6b上不配设覆盖部件11的构成，但是并不限定于此，也可以制成在阳极隔板6a上不配设覆盖部件11而将覆盖部件11配设于阴极隔板6b的构成。在以如此的方式进行构成的情况下，能够取得与实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的作用效果。
另外，在本实施方式9中，将覆盖部件11和第1区域21的从阳极隔板6a的厚度方向所看到的形状设定为矩形，但是并不限定于此，也可以如变形例1那样，制成为圆形状等的任意形状。再有，对于覆盖部件11和第1领域21的截面形状，也可以如变形例2那样，制成为梯形状等的任意形状。
(实施方式10)
图27是表示本发明的实施方式10所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图，图28是表示本发明的实施方式10所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。还有，在图27中，将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示氧化剂气体通道的一部分。另外，在图28中，将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示燃料气体通道的一部分。在图27以及图28中，省略了冷却介质供给集流管孔以及冷却介质排出集流管孔。
如图27以及图28所示，本发明的实施方式10所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)其基本构成与实施方式9所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是在将覆盖部件12配置于阴极隔板6b的第1区域21(第2区域22)这一点上有所不同。还有，覆盖部件12以与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的覆盖部件12相同的方式加以构成，所以在此省略其详细说明。
在如以上所述进行构成的本实施方式10所涉及的燃料电池61(燃料电池100)中，能够取得实施方式9所涉及的燃料电池61(燃料电池100)的作用效果，另外，能够抑制从与阴极隔板6b的第2区域22(第1区域21)相对的MEA5(准确地来说是阴极4b)的部分向氧化剂气体通道的水蒸汽的扩散，并能够抑制MEA5(特别是高分子电解质膜1)发生干燥。
(实施方式11)
图29是表示本发明的实施方式11所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图，图30是表示本发明的实施方式11所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。还有，在图29中，将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示氧化剂气体通道的一部分。另外，在图30中，将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示燃料气体通道的一部分。再有，在图29以及图30中，省略了冷却介质供给集流管孔以及冷却介质排出集流管孔。
如图29以及图30所示，本发明的实施方式11所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)其基本构成与实施方式9所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是在燃料气体通道8和氧化剂气体通道9被构成为所谓的相对流这一点上有所不同，另外，燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的配设位置也有所不同。
首先，参照图29就阳极隔板6a上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的配设位置作如下说明。还有，阴极隔板6b上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的配设位置以与阳极隔板6a上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔相同的方式进行配设的，所以在此省略其详细说明。
如图29所示，在阳极隔板6a上的第1侧部的上部配设有氧化剂气体排出集流管孔34，在其下部配设有燃料气体排出集流管孔32。另外，在阳极隔板6a上的第2侧部的上部配设有燃料气体供给集流管孔31，在其下部配设有氧化剂气体供给集流管孔33。
另外，如图29所示，第2区域22是从氧化剂气体通道9的上游端起最开始与阴极4b相接触的部分42与从氧化剂气体通道9的部分42起沿着氧化剂气体通道9延伸了规定距离L1的部分之间的区域。即，从阳极隔板6a的厚度方向看，第2区域22的下侧端部是从氧化剂气体通道9的上游端起最开始与阴极4b相接触的部分42(阴极4b的下侧端部)，第2区域22的上侧端部是从氧化剂气体通道9的部分42起沿着氧化剂气体通道9延伸了规定距离L2的部分。另外，第1区域21的水平方向上的一个端部(第1侧部侧端部)是阳极4a的第1侧部侧端部，第1区域21的水平方向上的另一个端部(第2侧部侧端部)是阳极4a的第2侧部侧端部。
而且，在第1区域21配置有覆盖部件11，在第2区域22配置有覆盖部件12。这些覆盖部件11、12以与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的覆盖部件11、12相同的方式进行构成，所以在此省略对其作详细的说明。
如以上所述进行构成的本实施方式11所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)也能够取得与实施方式9甚至实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的作用效果。
(实施方式12)
图31是表示本发明的实施方式12所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内表面的概略构成的示意图，图32是表示本发明的实施方式12所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内表面的概略构成的示意图。还有，在图31中，将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示氧化剂气体通道的一部分。另外，在图32中，将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向而表示，并以假想线来表示燃料气体通道的一部分。再有，在图29以及图30中，省略了冷却介质供给集流管孔以及冷却介质排出集流管孔。
如图31以及图32所示，本发明的实施方式12所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)其基本构成与实施方式11所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是在将覆盖部件11配置于阴极隔板6b的第1区域21并且将覆盖部件12配置于阴极隔板6b的第2区域22这一点上有所不同。
如以上所述进行构成的本实施方式12所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)能够取得与实施方式11所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的作用效果，另外，能够抑制从与阴极隔板6b的第1区域21以及第2区域22相对的MEA5(准确地来说是阴极4b)的部分向氧化剂气体通道9的水蒸汽的扩散，并且能够抑制MEA5(特别是高分子电解质膜1)发生干燥。
还有，在上述实施方式1～12中，作为燃料电池堆，采用了在隔板上配设有各个集流管孔的所谓的内部集流管型，但是并不限定于此，也可以采用外部集流管型燃料电池堆。
另外，在上述实施方式1～8中，将燃料气体通道8、氧化剂气体通道9以及冷却介质通道10形成为蜿蜒状；在实施方式9～12中，将燃料气体通道8或者氧化剂气体通道9形成为笔直状；但是并不限定于此，只要使得反应气体或者冷却介质在阳极隔板6a以及阴极隔板6b的主面的大致全部区域流通，那么可以是任意的形状。
另外，在上述实施方式1～5中，阳极隔板6a或者阴极隔板6b的内表面和覆盖部件11以及覆盖部件12的主面是以成为同一平面的方式加以构成，但是并不限定于此，覆盖部件11以及覆盖部件12的主面也可以以较阳极隔板6a或者阴极隔板6b的内表面凹陷的方式加以构成。即，也可以形成为：阳极隔板6a或者阴极隔板6b的第1区域21以及第2区域22的凹陷深度小于覆盖部件11以及覆盖部件12的高度。
再有，在上述实施方式9～12中，通过使覆盖部件11以及覆盖部件12覆盖燃料气体通道8的开口来形成透气抑制部，但是并不限定于此，也可以如实施方式8所述，用在阳极隔板6a或者阴极隔板6b中挖出的隧道来构成透气抑制部。
[实施例]
接着，进一步使用实施例来就本发明的作用效果作如下说明。
实施例的燃料电池100形成了在阳极隔板6a以及阴极隔板6b上都配设如图13所表示的那样的覆盖部件11的构成。即，以覆盖从燃料气体通道8的上游端起最开始与阳极隔板4a相接触的部分41、与、从氧化剂气体通道9的上游端起最开始与阴极4b相接触的部分42之间的区域的方式，将覆盖部件11配设于阳极隔板6a以及阴极隔板6b上。还有，关于实施例的燃料电池100的其它部分，制作成实施方式1所表示的燃料电池(单电池)100。
另一方面，比较例的燃料电池100制作成不在实施例的燃料电池100中配设覆盖部件11的构成。
然后，分别在以下发电条件下使这些燃料电池100运行100小时，这些发电条件是：电流密度为0.02A/cm2，燃料气体的利用率为2％，氧化剂气体的利用率为1.4％，对于燃料气体使用含氢75％、含二氧化碳25％的混合气体，对于氧化剂气体使用100％的氧气，燃料气体以及氧化剂气体的露点为65℃，电池温度为90℃。并且，在燃料电池运行期间回收各个燃料电池100的燃料气体通道8的排出水以及氧化剂气体通道9的排出水，并由离子色谱法测定氟化物离子的量，将其累计量作为高分子电解质膜的劣化量。其结果被表示于图33。
图33是表示燃料电池100在运行100小时后的氟化物离子的总溶出量的图表。如图33所示，对于实施例的燃料电池100，氟化物离子的总溶出量为2.374μg/cm2/day；对于比较例的燃料电池100，氟化物离子的总溶出量为7.098μg/cm2/day。于是显示了，实施例的燃料电池100与比较例的燃料电池100相比较，氟化物离子的溶出量为1/3左右。即，表明了：实施例的燃料电池100与比较例的燃料电池100相比较，通过配设透气抑制部，从而抑制了水蒸汽从阳极4a(阳极气体扩散层3a)上的与阳极隔板6a的第1区域21以及第2区域22相对的部分向燃料气体通道8的扩散，并且抑制了水蒸汽从阴极4b(阴极气体扩散层3b)上的与阴极隔板6b的第1区域21以及第2区域22相对的部分向氧化剂气体通道9的扩散，从而抑制了高分子电解质膜1的劣化。
对于本领域技术人员来说，根据上述说明而得到本发明的很多改进和其它实施方式，是显而易见的。因此，上述说明应当仅仅被作为例示解释，并且是为了向本领域技术人员教导实施本发明的最佳方式而提供的。可以不脱离本发明的精神而实质性地变更其构造以及/或者功能的细节。
产业上的可利用性
本发明的燃料电池以及燃料电池堆在以高温低加湿的条件进行运行的情况下，作为通过抑制电解质膜(高分子电解质膜)发生干燥从而能够抑制电解质膜的劣化的燃料电池以及燃料电池堆，是有用的。
符号说明
1  高分子电解质膜(电解质层)
2a 阳极催化剂层
2b 阴极催化剂层
3a 阳极气体扩散层
3b 阴极气体扩散层
4a 阳极
4b 阴极
5MEA(Membrane-Electrode-Assembly：膜-电极组件(电解质层-
电极组件)
6a  阳极隔板
6b  阴极隔板
7   密封垫圈
8   燃料气体通道(第1反应气体通道)
8a  往复部
8b  反转部
9   氧化剂气体通道(第2反应气体通道)
9a  往复部
9b  反转部
10  冷却介质通道
11  覆盖部件
12  覆盖部件
13  贯通孔
14  肋部
21  第1区域
22  第2区域
31  燃料气体供给集流管孔
32  燃料气体排出集流管孔
33  氧化剂气体供给集流管孔
34  氧化剂气体排出集流管孔
35  冷却介质供给集流管孔
36  冷却介质排出集流管孔
41  部分
42  部分
61  燃料电池堆
62  单电池层叠体
63  第1端板
64  第2端板
100 燃料电池
131 燃料气体供给集流管
132  燃料气体排出集流管
133  氧化剂气体供给集流管
134  氧化剂气体排出集流管
135  冷却介质供给集流管
136  冷却介质排出集流管
202  电极
202A 部分
202B 部分
203  反应气体通道
204  肋部

Claims (20)

1.一种燃料电池，其特征在于：
具备：
电解质层-电极组件，其具有电解质层和夹持该电解质层的一对电极；
导电性的第1隔板，其呈板状，且被配设成与所述电解质层-电极组件相接触，并在与一个所述电极相接触的内表面上形成了沟槽状的第1反应气体通道；
导电性的第2隔板，其呈板状，且被配设成与所述电解质层-电极组件相接触，并在与另一个所述电极相接触的内表面上形成了沟槽状的第2反应气体通道；以及
抑制气体透过所述电极的1个以上的透气抑制部；
所述第1隔板以及所述第2隔板的所述内表面具有第1区域，从所述第1隔板的厚度方向看，所述第1区域至少包含所述第1反应气体通道的从第1反应气体的流通方向上的上游端起最开始与一个所述电极相接触的部分；
所述第1隔板以及所述第2隔板的所述内表面具有第2区域，从所述第1隔板的厚度方向看，所述第2区域至少包含所述第2反应气体通道的从第2反应气体的流通方向上的上游端起最开始与另一个所述电极相接触的部分；
在所述第1反应气体通道以及所述第2反应气体通道中的至少一个通道中，以从所述第1隔板的厚度方向看与所述第1区域相重叠的方式配置有所述透气抑制部，并且，在所述第1反应气体通道以及所述第2反应气体通道的至少一个通道中，以从所述第1隔板的厚度方向看与所述第2区域相重叠的方式配置有所述透气抑制部。
2.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述透气抑制部被形成为暗渠状。
3.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述第1反应气体通道的所述透气抑制部是通过以覆盖部件覆盖所述第1反应气体通道的开口而形成的，
所述第2反应气体通道的所述透气抑制部是通过以覆盖部件覆盖所述第2反应气体通道的开口而形成的。
4.如权利要求3所述的燃料电池，其特征在于：
在所述覆盖部件的覆盖所述第1反应气体通道或者覆盖所述第2反应气体通道的部分上，开有贯通孔。
5.如权利要求3所述的燃料电池，其特征在于：
所述覆盖部件由导电性的材料构成。
6.如权利要求3所述的燃料电池，其特征在于：
所述覆盖部件的孔隙率小于所述电极的气体扩散层的孔隙率。
7.如权利要求3所述的燃料电池，其特征在于：
所述覆盖部件由孔隙率为0的材料所构成。
8.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述第1反应气体通道的所述透气抑制部与所述第1隔板一体形成，并由在所述第1隔板中挖出的隧道构成，
所述第2反应气体通道的所述透气抑制部与所述第2隔板一体形成，并由在所述第2隔板中挖出的隧道构成。
9.如权利要求8所述的燃料电池，其特征在于：
在所述第1隔板的所述隧道中设置有在该第1隔板的内表面上开口的贯通孔，
在所述第2隔板的所述隧道中设置有在该第2隔板的内表面上开口的贯通孔。
10.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述第1反应气体通道在被形成于所述第1隔板的所述第1区域以及所述第2区域的部分上，形成有所述透气抑制部。
11.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述第2反应气体通道在被形成于所述第2隔板的所述第1区域以及所述第2区域的部分上，形成有所述透气抑制部。
12.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述第1反应气体通道在被形成于所述第1隔板的所述第1区域以及所述第2区域的部分上，形成有所述透气抑制部，
所述第2反应气体通道在被形成于所述第2隔板的所述第1区域以及所述第2区域的部分上，形成有所述透气抑制部。
13.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述第1反应气体通道在被形成于所述第1隔板的所述第1区域的部分上，形成有所述透气抑制部，
所述第2反应气体通道在被形成于所述第2隔板的所述第2区域的部分上，形成有所述透气抑制部。
14.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述第1反应气体通道在被形成于所述第1隔板的所述第2区域的部分上，形成有所述透气抑制部，
所述第2反应气体通道在被形成于所述第2隔板的所述第1区域的部分上，形成有所述透气抑制部。
15.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述第1反应气体通道和所述第2反应气体通道以成为并行流的方式形成。
16.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述第1反应气体通道和所述第2反应气体通道以成为相对流的方式形成。
17.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述第1反应气体通道和所述第2反应气体通道呈蜿蜒状形成。
18.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述第1反应气体通道由第1上游气体通道、第1下游气体通道和连通所述第1上游气体通道与所述第1下游气体通道并呈直线状形成的多个第1连通气体通道构成；
所述第2反应气体通道由第2上游气体通道、第2下游气体通道和连通所述第2上游气体通道与所述第2下游气体通道并呈直线状形成的多个第2连通气体通道构成；
所述第1上游气体通道的上游端是所述第1反应气体通道的上游端，所述第1下游气体通道的下游端是所述第1反应气体通道的下游端，
所述第2上游气体通道的上游端是所述第2反应气体通道的上游端，所述第2下游气体通道的下游端是所述第2反应气体通道的下游端。
19.如权利要求3所述的燃料电池，其特征在于：
在所述第1隔板以及第2隔板的至少一个内表面的所述第1区域或者所述第2区域中设置有凹部，该凹部被设置成：使得所述覆盖部件的不与所述第1隔板或者所述第2隔板相接触的一侧的主面、与所述第1隔板或者所述第2隔板的内表面，作为整体位于同一平面上。
20.一种燃料电池堆，其特征在于：
层叠并连结有多个权利要求1所述的燃料电池。
CN200980101021.XA 2008-09-18 2009-09-15 燃料电池和具备该燃料电池的燃料电池堆 Expired - Fee Related CN101861670B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008238825 2008-09-18
JP2008-238825 2008-09-18
PCT/JP2009/004605 WO2010032439A1 (ja) 2008-09-18 2009-09-15 燃料電池及びこれを備える燃料電池スタック

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101861670A true CN101861670A (zh) 2010-10-13
CN101861670B CN101861670B (zh) 2014-06-04

Family

ID=42039288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980101021.XA Expired - Fee Related CN101861670B (zh) 2008-09-18 2009-09-15 燃料电池和具备该燃料电池的燃料电池堆

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9786929B2 (zh)
EP (1) EP2325933B1 (zh)
JP (1) JP5518721B2 (zh)
CN (1) CN101861670B (zh)
WO (1) WO2010032439A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107615542A (zh) * 2015-05-21 2018-01-19 日产自动车株式会社 固体氧化物型燃料电池用单元模块和使用了该固体氧化物型燃料电池用单元模块的固体氧化物型燃料电池
CN108091901A (zh) * 2016-11-23 2018-05-29 大众汽车有限公司 用于燃料电池和电池单元的极板组件

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001043870A (ja) * 1999-07-29 2001-02-16 Mitsubishi Materials Corp 燃料電池用セパレータ
CN1449069A (zh) * 2002-04-02 2003-10-15 株式会社日本触媒 电解质溶液用材料及其用途
US20040180248A1 (en) * 2002-12-02 2004-09-16 Takaaki Matsubayashi Fuel cell, method for operating full cell and fuel cell system
US20040191601A1 (en) * 1999-09-24 2004-09-30 Grot Stephen A. Fuel cell electrode assemblies
US6884536B1 (en) * 1999-11-08 2005-04-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Polymer electrolyte fuel cell
JP2009094046A (ja) * 2007-09-18 2009-04-30 Toyota Motor Corp 燃料電池

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5998054A (en) * 1997-07-23 1999-12-07 Plug Power, L.L.C. Fuel cell membrane hydration and fluid metering
US6007933A (en) * 1998-04-27 1999-12-28 Plug Power, L.L.C. Fuel cell assembly unit for promoting fluid service and electrical conductivity
US6528199B1 (en) * 2000-04-14 2003-03-04 Graftech Inc. Graphite article useful as an electrode for an electrochemical fuel cell
JP2002343368A (ja) 2001-05-16 2002-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高分子電解質型燃料電池
JP4151314B2 (ja) * 2001-06-18 2008-09-17 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
US6756149B2 (en) * 2001-10-23 2004-06-29 Ballard Power Systems Inc. Electrochemical fuel cell with non-uniform fluid flow design
JP2004327162A (ja) 2003-04-23 2004-11-18 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池
WO2004105167A1 (ja) * 2003-05-23 2004-12-02 Honda Motor Co., Ltd. 燃料電池
US20050014059A1 (en) * 2003-06-27 2005-01-20 Ultracell Corporation Micro fuel cell architecture
JP2005093244A (ja) * 2003-09-17 2005-04-07 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池
JP2005216536A (ja) * 2004-01-27 2005-08-11 Riken Corp 燃料電池用セパレータ及びその製造方法
JP2006114386A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Toyota Motor Corp 燃料電池
CN100505402C (zh) 2004-12-28 2009-06-24 松下电器产业株式会社 燃料电池及包括该燃料电池的燃料电池堆
JP4555169B2 (ja) * 2005-06-24 2010-09-29 本田技研工業株式会社 燃料電池及び燃料電池スタック
JP4122047B2 (ja) * 2005-07-27 2008-07-23 松下電器産業株式会社 燃料電池
JP5137373B2 (ja) 2006-09-29 2013-02-06 三洋電機株式会社 燃料電池用プレート
JP2008146897A (ja) 2006-12-07 2008-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池用セパレータおよび燃料電池
JP5132203B2 (ja) * 2007-06-25 2013-01-30 パナソニック株式会社 燃料電池、膜−電極接合体、及び膜−触媒層接合体
JP2009199882A (ja) * 2008-02-21 2009-09-03 Panasonic Corp 燃料電池及びこれを備える燃料電池スタック

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001043870A (ja) * 1999-07-29 2001-02-16 Mitsubishi Materials Corp 燃料電池用セパレータ
US20040191601A1 (en) * 1999-09-24 2004-09-30 Grot Stephen A. Fuel cell electrode assemblies
US6884536B1 (en) * 1999-11-08 2005-04-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Polymer electrolyte fuel cell
CN1449069A (zh) * 2002-04-02 2003-10-15 株式会社日本触媒 电解质溶液用材料及其用途
US20040180248A1 (en) * 2002-12-02 2004-09-16 Takaaki Matsubayashi Fuel cell, method for operating full cell and fuel cell system
JP2009094046A (ja) * 2007-09-18 2009-04-30 Toyota Motor Corp 燃料電池

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107615542A (zh) * 2015-05-21 2018-01-19 日产自动车株式会社 固体氧化物型燃料电池用单元模块和使用了该固体氧化物型燃料电池用单元模块的固体氧化物型燃料电池
CN107615542B (zh) * 2015-05-21 2018-10-12 日产自动车株式会社 固体氧化物型燃料电池用单元模块和使用了该固体氧化物型燃料电池用单元模块的固体氧化物型燃料电池
CN108091901A (zh) * 2016-11-23 2018-05-29 大众汽车有限公司 用于燃料电池和电池单元的极板组件
CN108091901B (zh) * 2016-11-23 2021-09-03 大众汽车有限公司 用于燃料电池和电池单元的极板组件

Also Published As

Publication number Publication date
US20100209801A1 (en) 2010-08-19
EP2325933B1 (en) 2017-09-06
EP2325933A4 (en) 2014-06-18
EP2325933A1 (en) 2011-05-25
CN101861670B (zh) 2014-06-04
JPWO2010032439A1 (ja) 2012-02-02
US9786929B2 (en) 2017-10-10
JP5518721B2 (ja) 2014-06-11
WO2010032439A1 (ja) 2010-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101636867B (zh) 高分子电解质型燃料电池及具备它的燃料电池堆
US7166381B2 (en) Air breathing direct methanol fuel cell pack
KR100949423B1 (ko) 연료전지
US8263207B2 (en) Gas diffusion layer, manufacturing apparatus and manufacturing method thereof
US7745063B2 (en) Fuel cell stack
US7951506B2 (en) Bipolar plate and direct liquid feed fuel cell stack
US20030180594A1 (en) Air breathing direct methanol fuel cell pack
US8921000B2 (en) Fuel cell
KR100528340B1 (ko) 액체연료 혼합장치 및 이를 적용한 직접액체연료 전지
US20070087256A1 (en) Fuel cell
CN101814619B (zh) 燃料电池堆
CN104157895A (zh) 聚合物电解质膜燃料电池轻型电堆及其制造方法
KR20180058571A (ko) 그래핀폼을 포함하는 가스유로/가스확산층 복합 기능 연료전지용 부재
US20090011322A1 (en) Catalyst-Coated Membrane, Membrane-Electrode Assembly and Polymer Electrolyte Fuel Cell
KR100619193B1 (ko) 연료 전지 및 연료 전지용 세퍼레이터
JP5228557B2 (ja) 燃料電池
CN101861670B (zh) 燃料电池和具备该燃料电池的燃料电池堆
CN102341945B (zh) 燃料电池用隔板以及具备其的燃料电池
KR100889263B1 (ko) 연료극 지지형 고체산화물 연료전지용 셀
JP4739880B2 (ja) 固体高分子形燃料電池
JP2021077631A (ja) 燃料電池スタックのバイポーラプレート
KR20030091485A (ko) 직접액체 연료 전지의 연료공급방법 및 이를 적용한직접액체연료 전지장치
CN101682036B (zh) 高分子电解质型燃料电池
JP4498681B2 (ja) 高分子電解質型燃料電池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140604

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee