CN101924225A - 燃料电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够可靠地保持电解质膜—电极结构体且使流体沿缓冲部顺利流通的燃料电池。燃料电池(10)中，将第一电池单元(12A)和第二电池单元(12B)交替地层叠。在构成第一电池单元(12A)的第一金属隔板(14A)的面(14a)上形成的入口缓冲部(42a)及出口缓冲部(42b)上设置有模压凸部(46a)、(46b)。在构成第一电池单元(12A)的第二金属隔板(18A)的面(18a)上形成的入口缓冲部(60a)及出口缓冲部(60b)上设置有连续引导凸部(64a)、(64b)。将模压凸部(46a)、(46b)和连续引导凸部(64b)、(64a)设定于在层叠方向上相互重叠的位置。

Description

燃料电池

技术领域

本发明涉及一种燃料电池，该燃料电池层叠有在电解质的两面设置了电极的电解质膜—电极结构体和波板形状的金属隔板，并且在所述金属隔板的两面形成有使作为燃料气体、氧化剂气体或冷却介质的流体流通的第一及第二流体流路。

背景技术

例如，固体高分子型燃料电池具备由一对隔板夹持电解质膜—电极结构体(MEA)的单位电池，其中所述电解质膜—电极结构体在由高分子离子交换膜形成的电解质膜的两侧分别配设了阳极侧电极及阴极侧电极。该种燃料电池通常通过层叠规定个数的单位电池，而作为燃料电池堆使用。

在上述的燃料电池中，在一方的隔板的面内与阳极侧电极对置而设置有用于使燃料气体流动的燃料气体流路，并且在另一方的隔板的面内与阴极侧电极对置而设置有用于使氧化剂气体流动的氧化剂气体流路。另外，在隔板间，沿所述隔板的面方向设置有用于使冷却介质流动的冷却介质流路。

此时，在作为隔板使用金属隔板时，若在阳极侧的金属隔板的一面设置有燃料气体流动用的凹部，则在所述金属隔板的另一面形成作为所述凹部的背面形状的凸部。并且，若在阴极侧的金属隔板的一面设置有氧化剂气体流动用的凹部，则在所述金属隔板的另一面形成作为所述凹部的背面形状的凸部。

例如，如图17所示，专利文献1中公开的燃料电池用隔板由隔板1和隔板框架2构成。隔板1由金属材料构成，并且通过实施模压加工或凹凸(dimple)加工在其表背面以几毫米间隔形成多个突起3、4。各突起3、4在构成燃料电池堆时，突起的顶上与燃料电池单电池5密接。在隔板1与燃料电池单电池5之间，在突起3侧形成有燃料气体用流路6，另一方面，在突起4侧形成有氧化剂气体用流路7。

专利文献1：日本特开平8-222237号公报

然而，在上述的隔板1中，由于通过多个突起3形成燃料气体用流路6，另一方面，通过多个突起4形成氧化剂气体用流路7，因此生成水容易在所述突起3间或所述突起4间滞留。此时，由于燃料气体或氧化剂气体使生成水迂回而在突起3间或突起4间流动，因此存在所述生成水不能够排出的顾虑。由此，存在阻碍燃料气体或氧化剂气体的流动，发电性能下降的问题。

并且，在燃料电池中，有采用在规定个数的单位电池间形成冷却介质流路的所谓拉长间隔冷却结构的情况。此时，例如由两张电解质膜—电极结构体和三张隔板构成电池单元，在各电池单元间形成冷却介质流路。

但是，电池单元在由互相对置的隔板的突起彼此保持各电解质膜—电极结构体时，在互相相邻的电池单元间，所述突起彼此的位置错动。因此，存在如下问题：隔板变形，不能够可靠地保持电解质膜—电极结构体，所述隔板或所述电解质膜—电极结构体发生损伤，并且阻碍流体的顺利流通。

发明内容

本发明用于解决此种问题，其目的在于提供一种能够可靠地保持电解质膜—电极结构体且使流体沿缓冲部顺利流通的燃料电池。

本发明涉及燃料电池，其层叠有在电解质的两面设置有电极的电解质膜—电极结构体和波板形状的金属隔板，并且，在所述金属隔板的一面形成有使作为燃料气体、氧化剂气体或冷却介质的流体的任一种流通的第一流体流路及缓冲部，在所述金属隔板的另一面形成有使所述流体的另外的任一种流通的第二流体流路及缓冲部。

该燃料电池具备互相隔着电解质膜—电极结构体相邻或直接相邻的第一及第二金属隔板，所述第一金属隔板中，在所述缓冲部设置有向所述第二金属隔板侧突出的模压凸部，所述第二金属隔板中，在所述缓冲部设置有向所述第一金属隔板侧突出的连续引导凸部，并且，所述模压凸部与所述连续引导凸部设定于在层叠方向上相互重叠的位置。

另外，优选各金属隔板中，在缓冲部的两面形成有模压凸部和连续引导凸部。

还优选交替设置模压凸部和连续引导凸部。

还优选燃料电池具备依次层叠有阳极侧金属隔板、第一电解质膜—电极结构体、中间金属隔板、第二电解质膜—电极结构体及阴极侧金属隔板而成的电池单元，并且互相相邻的所述电池单元中，将一方的模压凸部及连续引导凸部相对于另一方的所述模压凸部及所述连续引导凸部设定为不同相位(日文：位相)。

根据本发明，由于第一金属隔板的模压凸部与第二金属隔板的连续引导凸部在层叠方向上相互重叠，因此通过所述模压凸部和所述连续引导凸部能够可靠地保持例如电解质膜—电极结构体。

并且，在缓冲部设置有连续引导凸部。因此，在连续引导凸部的引导作用下，能够使流体顺利地流通，能够可靠地维持良好的发电功能。

并且，通过拉长间隔冷却结构能够容易实现小型及轻量化。

另外，通过在阳极侧电极设置连续引导凸部而利用纯氢和氧进行发电的燃料电池中，能够提高流量少的阳极侧的排水性，进行稳定的发电。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的燃料电池的主要部分分解立体说明图。

图2是构成所述燃料电池的第一电池单元的分解立体说明图。

图3是构成第一电池单元的第一金属隔板的主视说明图。

图4是所述第一金属隔板的入口缓冲部的局部立体说明图。

图5是所述第一金属隔板的图4中的V—V线剖面说明图。

图6是构成所述第一电池单元的第二金属隔板的一面的说明图。

图7是构成所述第一电池单元的第二金属隔板的另一面的说明图。

图8是构成所述第一电池单元的第三金属隔板的主视说明图。

图9是构成所述燃料电池的第二电池单元的分解立体说明图。

图10是所述燃料电池的图2中的X—X线剖面图。

图11是所述燃料电池的图2中的XI—XI线剖面图。

图12是本发明的第二实施方式的燃料电池的主要部分分解立体说明图。

图13是构成所述燃料电池的第一电池单元的分解立体说明图。

图14是构成所述燃料电池的第二电池单元的分解立体说明图。

图15是构成所述第一电池单元的第一金属隔板的主视说明图。

图16是构成所述第一电池单元的第二金属隔板的主视说明图。

图17是现有的燃料电池的说明图。

[符号说明]

10、90 燃料电池

12A、12B、92A、92B 电池单元

14A、14B、18A、18B、20A、20B、94A、94B、96A、96B、98A、98B 金属隔板

16a、16b 电解质膜—电极结构体

22 固体高分子电解质膜

24 阳极侧电极

26 阴极侧电极

30a 燃料气体入口连通孔

30b 燃料气体出口连通孔

32a 冷却介质入口连通孔

32b 冷却介质出口连通孔

34a 氧化剂气体入口连通孔

34b 氧化剂气体出口连通孔

36A、36B、56A、56B 氧化剂气体流路

38A、38B、68A、68B 冷却介质流路

40a、48a、58a、70a 直线状流路

42a、50a、60a、72a 入口缓冲部

42b、50b、60b、72b 出口缓冲部

46a、46b、74a、74b、102a、102b、104a、104b、108a、108b 模压凸部

52a、52b、64a、64b、100a、100b、106a、106b、110a、110b 连续引导凸部

54A、54B、66A、66B 燃料气体流路

具体实施方式

如图1所示，本发明的第一实施方式的燃料电池10沿箭头A方向交替地层叠第一电池单元12A和第二电池单元12B而构成。

如图2所示，第一电池单元12A设置有第一金属隔板14A、第一电解质膜—电极结构体(MEA)16a、第二金属隔板18A、第二电解质膜—电极结构体16b及第三金属隔板20A。

第一金属隔板14A、第二金属隔板18A及第三金属隔板20A例如由钢板、不锈钢板、铝板、镀敷处理钢板、或在金属板的金属表面实施了防腐用的表面处理的金属板构成。第一金属隔板14A、第二金属隔板18A及第三金属隔板20A通过将金属板冲压加工成波形形状而具有截面凹凸形状。

第一及第二电解质膜—电极结构体16a、16b例如具备水浸渍于全氟磺酸的薄膜的固体高分子电解质膜22和夹持所述固体高分子电解质膜22的阳极侧电极24及阴极侧电极26。阳极侧电极24及阴极侧电极26具有由碳素纸等构成的气体扩散层(未图示)和将在表面担载有白金合金的多孔质碳粒子一样地涂敷于所述气体扩散层的表面上而形成的电极催化剂层(未图示)。电极催化剂层形成于固体高分子电解质膜22的两面。

在第一电池单元12A的长度方向(箭头B方向)的一端缘部设置有在箭头A方向互相连通的用于供给燃料气体例如含氢气体的燃料气体入口连通孔30a、用于排出冷却介质的冷却介质出口连通孔32b以及用于排出含氧气体的氧化剂气体出口连通孔34b。

在第一电池单元12A的长度方向(箭头B方向)的另一端缘部设置有在箭头A方向互相连通的用于供给氧化剂气体的氧化剂气体入口连通孔34a、用于供给冷却介质的冷却介质入口连通孔32a以及用于排出燃料气体的燃料气体出口连通孔30b。

如图3所示，在第一金属隔板14A的与第一电解质膜—电极结构体16a相对的面14a上形成有连通氧化剂气体入口连通孔34a和氧化剂气体出口连通孔34b的第一氧化剂气体流路(流体流路)36A。在第一金属隔板14A的面14b上形成有作为第一氧化剂气体流路36A的背面形状的第一冷却介质流路(流体流路)38A。

第一氧化剂气体流路36A具有多条直线状流路40a和在所述直线状流路40a的入口附近及出口附近设置的入口缓冲部42a及出口缓冲部42b，其中所述直线状流路40a沿着发电面沿箭头B方向延伸且在箭头C方向排列。直线状流路40a形成在向14a侧突出的直线状流路突起部40b之间。第一氧化剂气体流路36A不限于直线状流路，也可以为曲线状流路。

入口缓冲部42a具备从中间高度部44a向第一氧化剂气体流路36A侧突出的多个圆形的模压凸部46a。出口缓冲部42b具备从中间高度部44b向第一氧化剂气体流路36A侧突出的多个圆形的模压凸部46b。模压凸部46a、46b配置为：将按规定的数量配列成一列的模压群，按照规定间隔离开而设置为多个列而配置。模压凸部46a和模压凸部46b不限于圆形，也可以为椭圆形或多角形。

如图2所示，在第一金属隔板14A的另一面14b上形成有作为第一氧化剂气体流路36A的背面形状的第一冷却介质流路38A。第一冷却介质流路38A具有多条直线状流路48a和在所述直线状流路48a的入口附近及出口附近设置的入口缓冲部50a及出口缓冲部50b，其中所述直线状流路48a沿着发电面沿箭头B方向延伸且在箭头C方向排列。

直线状流路48a形成在向面14a侧突出的直线状流路突起部48b之间。直线状流路48a为直线状流路突起部40b的背面形状，另一方面，直线状流路突起部48b为直线状流路40a的背面形状。入口缓冲部50a为入口缓冲部42a的背面形状，另一方面，出口缓冲部50b为出口缓冲部42b的背面形状。

如图4及图5所示，入口缓冲部50a具备从中间高度部44a向第一冷却介质流路38A侧突出的直线状的连续引导凸部52a。连续引导凸部52a不限于直线状，也可以为曲线状。将从中间高度部44a起算的连续引导凸部52a的深度设定为与从所述中间高度部44a起算的模压凸部46a的深度相同。

如图2所示，出口缓冲部50b具备从中间高度部44b向第一冷却介质流路38A侧突出的连续引导凸部52b。连续引导凸部52b不限于直线状，也可以为曲线状。在第一金属隔板14A的表背交替地设置有排列成一列的规定个数的模压凸部46a(模压群)和连续引导凸部52a，并且交替地设置有排列成一列的规定个数的模压凸部46b(模压群)和连续引导凸部52b。

如图6所示，在第二金属隔板18A的与第一电解质膜—电极结构体16a相对的面18a上形成有第一燃料气体流路(流体流路)54A。在与第二电解质膜—电极结构体16b相对的面18b上形成有作为第一燃料气体流路54A的背面形状的第二氧化剂气体流路(流体流路)56A。

第一燃料气体流路54A具有多条直线状流路58a和在所述直线状流路58a的入口附近及出口附近设置的入口缓冲部60a及出口缓冲部60b，其中所述直线状流路58a沿着发电面沿箭头B方向延伸且在箭头C方向排列。直线状流路58a形成在向面18a侧突出的直线状流路突起部58b之间。第一燃料气体流路54A不限于直线状，也可以为曲线状。

入口缓冲部60a具备从中间高度部62a向第一燃料气体流路54A突出的直线状的连续引导凸部64a。连续引导凸部64a不限于直线状，也可以为曲线状。各连续引导凸部64a被设置成将燃料气体从燃料气体入口连通孔30a向直线状流路58a引导。出口缓冲部60b具备从中间高度部62b向第一燃料气体流路54A侧突出的直线状的连续引导凸部64b。连续引导凸部64b不限于直线状，也可以为曲线状。各连续引导凸部64b被设置成将燃料气体从直线状流路58a向燃料气体出口连通孔30b引导。

如图7所示，在第二金属隔板18A的面18b上形成有作为第一燃料气体流路54A的背面形状的第二氧化剂气体流路56A。第二氧化剂气体流路56A构成为与第一氧化剂气体流路36A同样，相同的构成要素标注相同的参照符号，并省略其详细的说明。

在第三金属隔板20A的与第二电解质膜—电极结构体16b相对的面20a上形成有第二燃料气体流路(流体流路)66A，并且在相反侧的面20b上形成有作为所述第二燃料气体流路66A的背面形状的第二冷却介质流路(流体流路)68A。第二燃料气体流路66A构成为与第一燃料气体流路54A同样，相同的构成要素标注相同的参照符号，并省略其详细的说明。

如图8所示，第二冷却介质流路68A具有多条直线状流路70a和在所述直线状流路70a的入口附近及出口附近设置的入口缓冲部72a及出口缓冲部72b，其中所述直线状流路70a沿着发电面沿箭头B方向延伸且在箭头C方向排列。

直线状流路70a形成在向面20b侧突出的直线状流路突起部70b之间。入口缓冲部72a及出口缓冲部72b具备从中间高度部62b、62a向第二冷却介质流路68A侧突出的多个圆形的模压凸部74a、74b。模压凸部74a和模压凸部74b不限于圆形，也可以为椭圆形或多角形。

在第一电池单元12A中，在由第一金属隔板14A和第二金属隔板18A夹持第一电解质膜—电极结构体16a时，在互相对置的第一氧化剂气体流路36A及第一燃料气体流路54A中，模压凸部46a、46b与连续引导凸部64b、64a在层叠方向上配置在同一位置。模压凸部46a、46b与连续引导凸部64b、64a夹持第一电解质膜—电极结构体16a。

同样，在由第二金属隔板18A和第三金属隔板20A夹持第二电解质膜—电极结构体16b时，在第二氧化剂气体流路56A及第二燃料气体流路66A中，模压凸部46a、46b与连续引导凸部64b、64a在层叠方向上配置在同一位置。模压凸部46a、46b与连续引导凸部64b、64a夹持第二电解质膜—电极结构体16b。

如图2所示，在第一金属隔板14A的面14a、14b上一体地形成有围绕该第一金属隔板14A的外周端缘部的第一密封构件68a。在第二金属隔板18A的面18a、18b上一体地形成有围绕该第二金属隔板18A的外周端缘部的第二密封构件68b，并且在第三金属隔板20A的面20a、20b上一体地形成有围绕该第三金属隔板20A的外周端缘部的第三密封构件68c。

如图9所示，第二电池单元12B设置有第一金属隔板14B、第一电解质膜—电极结构体16a、第二金属隔板18B、第二电解质膜—电极结构体16b及第三金属隔板20B。此外，与第一电池单元12A相同的构成要素标注相同的参照符号，并省略其详细的说明。

第一金属隔板14B的与第一电解质膜—电极结构体16a相对的面14a上形成有连通氧化剂气体入口连通孔34a和氧化剂气体出口连通孔34b的第一氧化剂气体流路(流体流路)36B。在第一金属隔板14B的面14b上形成有作为第一氧化剂气体流路36B的背面形状的第一冷却介质流路(流体流路)38B。

在第一氧化剂气体流路36A、36B中，直线状流路突起部40b彼此的相位不同，在表背将凹凸设定为相反。在第一冷却介质流路38A、38B中，直线状流路突起部48b彼此的相位不同，在表背将凹凸设定为相反。模压凸部46a、46b彼此的相位及连续引导凸部52a、52b彼此的相位不同，将所述模压凸部46a和连续引导凸部52b及所述模压凸部46b和连续引导凸部52a的交替配置顺序设定为相反。

在第二金属隔板18B的与第一电解质膜—电极结构体16a相对的面18a上形成有第一燃料气体流路(流体流路)54B，并且在与第二电解质膜—电极结构体16b相对的面18b上形成有作为所述第一燃料气体流路54B的背面形状的第二氧化剂气体流路(流体流路)56B。

在第一燃料气体流路54A、54B中，直线状流路突起部58b彼此的相位不同，在表背将凹凸设定为相反。在第二氧化剂气体流路56A、56B中，直线状流路突起部40b彼此的相位不同，在表背将凹凸设定为相反。模压凸部46a、46b彼此的相位及连续引导凸部64a、64b彼此的相位不同，将所述模压凸部46a和连续引导凸部64b及所述模压凸部46b和连续引导凸部64a的交替配置顺序设定为相反。

在第三金属隔板20B的与第二电解质膜—电极结构体16b相对的面20a上形成有第二燃料气体流路(流体流路)66B，并且在相反侧的面20b上形成有作为第二燃料气体流路66B的背面形状的第二冷却介质流路(流体流路)68B。

在第二燃料气体流路66A、66B中，直线状流路突起部58b彼此的相位及连续引导凸部64a、64b彼此的相位不同，在第二冷却介质流路68A、68B中，直线状流路突起部70b彼此的相位及模压凸部74a、74b彼此的相位不同。

以下，对这样构成的燃料电池10的动作进行说明。

首先，如图1所示，向氧化剂气体入口连通孔34a供给含氧气体等氧化剂气体，并且，向燃料气体入口连通孔30a供给含氢气体等燃料气体。进而，向冷却介质入口连通孔32a供给纯水或乙二醇、油等冷却介质。

因此，在第一电池单元12A中，如图2所示，氧化剂气体从氧化剂气体入口连通孔34a被导入第一金属隔板14A的第一氧化剂气体流路36A及第二金属隔板18A的第二氧化剂气体流路56A。

在第一金属隔板14A中，如图3所示，氧化剂气体被导入入口缓冲部42a后，沿着各直线状流路40a沿箭头B方向(水平方向)移动，供给第一电解质膜—电极结构体16a的阴极侧电极26。在第二金属隔板18A中，如图7所示，氧化剂气体被导入入口缓冲部42a后，沿着各直线状流路40a沿箭头B方向(水平方向)移动，供给第二电解质膜—电极结构体16b的阴极侧电极26。

另一方面，燃料气体从燃料气体入口连通孔30a向第二金属隔板18A的第一燃料气体流路54A供给。燃料气体如图6所示，被导入入口缓冲部60a后，沿着各直线状流路58a沿箭头B方向(水平方向)移动，供给第一电解质膜—电极结构体16a的阳极侧电极24。

另外，燃料气体供给第三金属隔板20A的第二燃料气体流路66A。该燃料气体被导入入口缓冲部60a后，沿着各直线状流路58a沿箭头B方向(水平方向)移动，供给第二电解质膜—电极结构体16b的阳极侧电极24。

因此，在第一及第二电解质膜—电极结构体16a、16b中，供给阴极侧电极26的氧化剂气体和供给阳极侧电极24的燃料气体在电极催化剂层内通过电化学反应被消耗，进行发电。

接下来，供给第一及第二电解质膜—电极结构体16a、16b的各阴极侧电极26而被消耗的氧化剂气体沿着氧化剂气体出口连通孔34b向箭头A方向排出。同样，供给第一及第二电解质膜—电极结构体16a、16b的各阳极侧电极24而被消耗的燃料气体向燃料气体出口连通孔30b排出。

另一方面，供给冷却介质入口连通孔32a的冷却介质被导入第一冷却介质流路38A及第一冷却介质流路38B，其中第一冷却介质流路38A在构成第一电池单元12A的第一金属隔板14A与构成第二电池单元12B的第三金属隔板20B之间形成，第一冷却介质流路38B在构成所述第一电池单元12A的第三金属隔板20A与构成所述第二电池单元12B的第一金属隔板14B之间形成。该冷却介质沿箭头B方向移动而对第一及第二电解质膜—电极结构体16a、16b进行冷却后，向冷却介质出口连通孔32b排出。

另外，在第二电池单元12B中，与上述的第一电池单元12A同样，通过第一及第二电解质膜—电极结构体16a、16b进行发电。

在该情况下，在第一实施方式中，在第一电池单元12A中，在第一金属隔板14A的入口缓冲部42a及出口缓冲部42b和第二金属隔板18A的出口缓冲部60b及入口缓冲部60a中，向第一电解质膜—电极结构体16a侧突出的模压凸部46a、46b与连续引导凸部64b、64a在的层叠方向上配置在同一位置。

因此，第一金属隔板14A及第二金属隔板18A通过模压凸部46a、46b与连续引导凸部64a、64b可靠地保持第一电解质膜—电极结构体16a。

并且，如图6所示，第一燃料气体流路54A在入口缓冲部60a及出口缓冲部60b设置有向第一电解质膜—电极结构体16a侧突出的多个连续引导凸部64a、64b。因此，在连续引导凸部64a、64b的引导作用下，能够使燃料气体沿着第一燃料气体流路54A顺利地流通，能够得到可靠地维持良好的发电功能的效果。

同样，在第二金属隔板18A的入口缓冲部42a及出口缓冲部42b和第三金属隔板20A的出口缓冲部60b及入口缓冲部60a中，向第二电解质膜—电极结构体16b侧突出的模压凸部46a、46b与连续引导凸部64b、64a在层叠方向上分别配置在同一位置。由此，通过模压凸部46a、46b与连续引导凸部64a、64b能够保持第二电解质膜—电极结构体16b。

并且，第二燃料气体流路66A在入口缓冲部60a及出口缓冲部60b分别具有多个连续引导凸部64a、64b。因此，能够使燃料气体沿着第二燃料气体流路66A顺利地流通。

另外，在第一实施方式中，在第一电池单元12A和第二电池单元12B中，将各自的第一氧化剂气体流路36A、36B、第一燃料气体流路54A、54B、第二氧化剂气体流路56A、56B及第二燃料气体流路66A、66B设定为互相不同相位(参照图10及图11)。

因此，在第一电池单元12A的第一金属隔板14A与第二电池单元12B的第三金属隔板20B重叠时，连续引导凸部52a、52b与模压凸部74a、74b在层叠方向上互相重叠。

同样，在第一电池单元12A的第三金属隔板20A与第二电池单元12B的第一金属隔板14B重叠时，模压凸部74a、74b与连续引导凸部52a、52b在层叠方向上重叠。

由此，不会由第一冷却介质流路38A及第一冷却介质流路38B引起载荷脱落，能够相对于层叠时的载荷或发电时的压力变动可靠地保持第一及第二电解质膜—电极结构体16a、16b。

因此，具有能够尽可能地阻止第一及第二电解质膜—电极结构体16a、16b的损伤或隔板变形，且确保冷却介质、燃料气体及氧化剂气体的良好的流通的优点。并且，通过采用拉长间隔冷却结构，能够容易实现燃料电池10整体的小型及轻量化。

另外，与阳极侧电极24对应而设置有连续引导凸部64a、64b。因此，在通过纯氢和氧进行发电的燃料电池10中，具有能够提高流量少的阳极侧的排水性，进行稳定的发电的优点。

图12是本发明的第二实施方式的燃料电池90的主要部分分解立体说明图。

此外，与第一实施方式10相同的构成要素标注相同的参照符号，并省略其详细的说明。

第一电池单元92A与第二电池单元92B沿箭头A方向交替重叠而构成燃料电池90。第一电池单元92A设置有第一金属隔板94A、第一电解质膜—电极结构体16a、第二金属隔板96A、第二电解质膜—电极结构体16b及第三金属隔板98A(参照图12及图13)。

如图12及图14所示，第二电池单元92B设置有第一金属隔板94B、第一电解质膜—电极结构体16a、第二金属隔板96B、第二电解质膜—电极结构体16b及第三金属隔板98B。

构成第一电池单元92A的第一金属隔板94A如图15所示，在面94a上设置有第一氧化剂气体流路36A。该第一氧化剂气体流路36A在直线状流路40a的两侧具有入口缓冲部42a及出口缓冲部42b。

入口缓冲部42a及出口缓冲部42b设置有向第一氧化剂气体流路36A侧突出的多个连续引导凸部100a、100b。连续引导凸部100a将氧化剂气体从氧化剂气体入口连通孔34a向直线状流路40a引导，并且，连续引导凸部100b将所述氧化剂气体从直线状流路40a向氧化剂气体出口连通孔34b引导。

如图13所示，在第一金属隔板94A的面94b上设置有第一冷却介质流路38A。该第一冷却介质流路38A具有入口缓冲部50a及出口缓冲部50b，所述入口缓冲部50a及出口缓冲部50b具备向所述第一冷却介质流路38A侧突出的多个模压凸部102a、102b。规定个数的模压凸部102a、102b排成一列且每一列分别与连续引导凸部100a、100b交替配置。

在第二金属隔板96A的面96a上形成有第一燃料气体流路54A，所述第一燃料气体流路54A具有入口缓冲部60a和出口缓冲部60b。入口缓冲部60a和出口缓冲部60b具备向第一燃料气体流路54A侧突出的多个模压凸部104a、104b。

如图16所示，在第二金属隔板96A的面96b上形成有第二氧化剂气体流路56A。在构成第二氧化剂气体流路56A的入口缓冲部42a和出口缓冲部42b上形成有向第二氧化剂气体流路56A侧突出的多个连续引导凸部106a、106b。

如图13所示，在第三金属隔板98A的面98a上设置有第二燃料气体流路66A。在构成第二燃料气体流路66A的入口缓冲部60a及出口缓冲部60b上形成有向第二燃料流路66A突出的多个模压凸部108a、108b。

在第三金属隔板98A的面98b上形成有第二冷却介质流路68A。在构成第二冷却介质流路68A的入口缓冲部50a及出口缓冲部50b上形成有向第二冷却介质流路68A侧突出的连续引导凸部110a、110b。

在第一电池单元92A中，构成第一氧化剂气体流路36A的连续引导凸部100a、100b和第二金属隔板96A的构成第一燃料气体流路54A的模压凸部104a、104b向第一电解质膜—电极结构体16a侧突出，且在层叠方向重合而夹持第一电解质膜—电极结构体16a。

第二金属隔板96A的构成第二氧化剂气体流路56A的连续引导凸部106a、106b与第三金属隔板98A的构成第二燃料气体流路66A的模压凸部108b、108a在层叠方向重叠的位置向第二电解质膜—电极结构体16b突出，夹持所述第二电解质膜—电极结构体16b。

在第一电池单元92A及第二电池单元92B中，在第一氧化剂气体流路36A、36B中连续引导凸部100a、100b彼此的相位不同，并且，在第二氧化剂气体流路56A、56B中连续引导凸部106a、106b彼此的相位不同。

在第一燃料气体流路54A、54B中模压凸部104a、104b彼此的相位不同，并且，在第二燃料气体流路66A、66B中模压凸部108a、108b彼此的相位不同。

在这样构成的第二实施方式中，例如，第一金属隔板94A的连续引导凸部100a、100b与第二金属隔板96A的模压凸部104b、104a在层叠方向上相互重叠。因此，通过连续引导凸部100a、100b与模压凸部104b、104a能够可靠地保持第一电解质膜—电极结构体16a。

并且，在构成第一氧化剂气体流路36A的入口缓冲部42a及出口缓冲部42b上设置有向所述第一氧化剂气体流路36A侧突出的连续引导凸部100a、100b。因此，在连续引导凸部100a、100b的引导作用下，能够使氧化剂气体沿第一氧化剂气体流路36A顺利地流通，能够可靠地维持良好的发电功能。

并且，第一电池单元92A与第二电池单元92B设定为不同相位。第一冷却介质流路38A及第二冷却介质流路68A不会引起载荷脱落。由此，在第二实施方式中，能够得到与上述的第一实施方式同样的效果。

此外，在第一及第二实施方式中采用了拉长间隔冷却结构，但是不局限于此。例如，也能够适用于具备通过一对的隔板夹持一张电解质膜—电极结构体的电池单元，且在各电池单元间形成冷却介质流路的燃料电池。

Claims (4)

1.一种燃料电池，其特征在于，其层叠有在电解质的两面设置有电极的电解质膜—电极结构体和波板形状的金属隔板，并且，在所述金属隔板的一面形成有使作为燃料气体、氧化剂气体或冷却介质的流体的任一种流通的第一流体流路及缓冲部，在所述金属隔板的另一面形成有使所述流体的另外的任一种流通的第二流体流路及缓冲部，其中，所述燃料电池具备互相隔着所述电解质膜—电极结构体相邻或直接相邻的第一及第二金属隔板，所述第一金属隔板中，在所述缓冲部设置有向所述第二金属隔板侧突出的模压凸部，所述第二金属隔板中，在所述缓冲部设置有向所述第一金属隔板侧突出的连续引导凸部，并且，所述模压凸部与所述连续引导凸部设定于在层叠方向上相互重叠的位置。

2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，

各金属隔板中，在所述缓冲部的两面形成有所述模压凸部和所述连续引导凸部。

3.根据权利要求2所述的燃料电池，其特征在于，

交替设置所述模压凸部和所述连续引导凸部。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池，其特征在于，

所述燃料电池具备依次层叠有阳极侧金属隔板、第一电解质膜—电极结构体、中间金属隔板、第二电解质膜—电极结构体及阴极侧金属隔板而成的电池单元，并且互相相邻的所述电池单元中，将一方的所述模压凸部和所述连续引导凸部相对于另一方的所述模压凸部和所述连续引导凸部设定为不同相位。

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