CN102150311A - 高分子电解质型燃料电池以及具备该电池的燃料电池堆 - Google Patents

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Abstract

本发明的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：具备膜电极组件(5)和第一隔板(6a)和第二隔板(6b)，膜电极组件(5)具有夹持高分子电解质膜(1)的比周边部位于内侧的部分的一对电极(4a，4b)，在第一隔板(6a)的一个主面上形成有第一反应气体通道(8)，在第二隔板(6b)的一个主面上以具有第二肋部(12)的形式形成有第二反应气体通道(9)，第一反应气体通道(8)被形成为，其上游部(18b)上的第一反应气体通道宽度相对于第二肋部(12)的比例大于其下游部(18c)上的第一反应气体通道宽度相对于第二肋部(12)的比例，并且，其上游部(18b)上的第一反应气体通道宽度相对于第二肋部(12)的比例成为规定比例。

Description

高分子电解质型燃料电池以及具备该电池的燃料电池堆
技术领域
本发明涉及高分子电解质型燃料电池以及具备该电池的燃料电池堆的结构，特别是涉及高分子电解质型燃料电池的隔板的结构。
背景技术
近年来，燃料电池作为一种清洁能源受到广泛关注。作为燃料电池例如可以列举高分子电解质型燃料电池。高分子电解质型燃料电池(以下称之为PEFC)具备膜电极组件、以夹持该膜电极组件且分别接触于阳极以及阴极的形式进行配置的阳极隔板以及阴极隔板。膜电极组件具备分别由气体扩散层以及催化剂层构成的阳极以及阴极(将这些称之为电极)。在气体扩散层上存在有成为反应气体的流通通道的细孔。在阳极隔板的一个主面上形成有燃料气体通道。在阴极隔板的一个主面上形成有氧化剂气体通道。从燃料气体通道提供给阳极的燃料气体(氢)被离子化(H+)，通过阳极的气体扩散层以及催化剂层，且以水为介质通过高分子电解质膜，从而向阴极侧移动。到达阴极侧的氢离子在阴极催化剂层通过以下所述的发电反应而生成水。
阳极侧：H2→2H++2e-
阴极侧：(1/2)O2+2H++2e-→H2O
总反应：H2+(1/2)O2→H2O
生成的水(生成水)以蒸汽或者液体的形式流入到在阴极隔板上形成的氧化剂气体通道中。另外，在阴极侧所生成的水的一部分向阳极侧移动(所谓“逆扩散”)，从而流入到燃料气体通道中。流入到氧化剂气体通道或者燃料气体通道中的生成水沿着氧化剂气体或者燃料气体的流动而向下游侧移动。为此，在电极内的局部性水分量的偏差变大，其结果将会有局部性发电量的偏差变大的情况出现。
对于这样的问题，已知一种燃料电池，其具备流入气体的第一通道、排出气体的第二通道，将阳极侧的第一通道和阴极侧的第二通道以夹持电解质层而相对的方式构成，并且将阳极侧的第二通道和阴极侧的第一通道以夹持电解质层而相对的方式构成(例如参照专利文献1)。另外，已知一种固体高分子电解质型燃料电池，其中，阳极气体通道和阴极气体通道的位置关系是夹持电解质膜—电极组件而对峙，而且，阳极气体和阴极气体分别在各自的通道内并行流通(例如参照专利文献2)。
在专利文献1所公开的燃料电池中，通过使燃料气体和氧化剂气体的流动成为逆流，并且将通道以夹持电解质层而互相相对的形式构成，从而抑制气体扩散层的水分量多的区域们和水分量少的区域们夹持电解质层而相对，其结果抑制了在电极上的局部性发电量的偏差变大。
另外，在专利文献2所公开的固体高分子型燃料电池中，通过使阳极气体的水分含量高于阴极气体的水分含量，从而在阴极气体通道的入口侧附近，水分从在阳极气体通道的入口侧附近进行流通的阳极气体进行扩散，并从阳极电极侧向阴极电极侧移动，另外，在阳极气体通道的出口侧附近，因为水分从阴极侧向阳极侧移动，所以能够对燃料电池整体的水分的供给和排出进行恰当的控制，并能够将燃料电池的发电性能维持在良好的状态。
另外，已知一种固体高分子型燃料电池，其中，在反应气体通道的上游区域，使构成反应气体通道的沟槽的壁面与反应气体的接触面积比其它区域大，从而抑制高分子电解质膜的干燥(例如参照专利文献3)。在专利文献3所公开的固体高分子型燃料电池中，通过促进存在于壁内面或者壁面上的水的蒸发，并通过增大从沟槽壁面侧向反应气体内蒸发的水量，从而能够抑制从固体高分子膜侧的水的蒸发，并能够抑制固体高分子膜的干燥。
再有，已知一种燃料电池，其中，使相对于燃料气体通道和含氧气体通道当中的至少一个气体通道的面的电极催化剂层的设置面积减小，并将燃料气体通道和含氧气体通道交替配置在电解质膜面方向上(例如参照专利文献4)。在专利文献4所公开的燃料电池中，通过抑制气体向相对电极的透过，能够使燃料电池的发电电压增加。
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开2006-331916号公报
专利文献2：日本专利申请公开平9-283162号公报
专利文献3：日本专利申请公开2005-235418号公报
专利文献4：日本专利申请公开2003-297395号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在专利文献1到专利文献4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降低到低于燃料电池堆内的温度)的条件运转燃料电池的话，那么在反应气体通道的上游部，因为不会充分发生上述反应所以不会生成充分的水，因而相对于高分子电解质膜的反应气体通道的上游部的部分发生干燥，从而导致其离子传导性降低，以至于发电效率发生下降，因此，仍然还有改善的余地。
另外，在专利文献3所公开的固体高分子型燃料电池中，阳极隔板上形成的沟槽与沟槽之间(肋部)，和在阴极隔板上的沟槽与沟槽之间(肋部)，相重叠的部分与不相重叠的部分不均匀地形成，所以进一步给高分子电解质膜施加了机械应力，所有可能使固体高分子膜(高分子电解质膜)发生劣化，因而仍然还有改善的余地。
本发明就是为了解决如上所述的课题而悉心研究的结果，其目的在于，提供一种高分子电解质型燃料电池以及具备该电池的燃料电池堆，其在高温低加湿的条件下运转高分子电解质型燃料电池时能够抑制高分子电解质膜发生劣化。
解决课题的手段
已知在燃料电池的运转过程中，电极上的面对于反应气体通道的部分的水分(液体以及气体的水)含量，比电极上的接触于在邻接的反应气体通道之间形成的肋部的部分的水分含量低。图15就是表示在燃料电池运转过程中的电极的水分含量的模式图。
本发明者们为了解决上述以往技术中的课题而反复进行了悉心研究与探讨，结果终于发现了以下要点。即，如图15所示，在电极202上的接触于在邻接的反应气体通道203之间形成的肋部204的部分202A上所存在的水，向电极202上的面对于反应气体通道203的部分202B侧扩散，而在电极202的肋部204与反应气体通道203的边界近旁的水分含量，比电极202的部分202B的中央部分的水分含量高。换言之，发现了：如果从电极202的接触于肋部204的部分202A离开，则水分含量会变少。并且，本发明者们发现，如果采用以下所记载的结构，则能够有效地达到上述本发明的目的，由此想到了本发明。
即，本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池具备：膜电极组件，具有高分子电解质膜和夹持该高分子电解质膜的比周边部位于内侧的部分的一对电极；板状的导电性第一隔板，以与所述膜电极组件的所述一对电极当中的一个电极相接触的形式进行设置；板状的导电性第二隔板，以与所述膜电极组件的所述一对电极当中的另一个电极相接触的形式进行设置。在所述第一隔板的与所述电极相接触的一个主面上，以多根第一肋部并行的形式形成有第一反应气体通道；在所述第二隔板的与所述电极相接触的一个主面上，以多根第二肋部并行的形式形成有第二反应气体通道；以下，将所述第一反应气体通道的从其上游端最初与所述电极相接触的部分开始向下游经过规定长度的部分，称作第一反应气体通道的上游部；将从所述第一隔板的厚度方向进行观察时所述第一反应气体通道的宽度方向上的所述第一反应气体通道与所述第二隔板的所述第二肋部相重叠的部分相对于所述第一反应气体通道的总宽度的比例，称作第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例；将所述第一反应气体通道上的除所述上游部以外的部分，称作第一反应气体通道的下游部；所述第一反应气体通道被形成为，在第一反应气体通道的上游部上的第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例大于，第一反应气体通道的下游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例，而且，所述第一反应气体通道的上游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例成为规定比例。
如上所述，电极上的面对于第一反应气体通道的上游部的部分的水分含量，比电极上的接触于肋部的部分的水分含量低，但是，在本发明中，从第一隔板的厚度方向进行观察时，第一反应气体通道的上游部的至少一部分与第二隔板的第二肋部相重叠。即，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，一个电极上的面对于第一反应气体通道的上游部的部分[以下称之为“一个电极的通道相对部分”]的至少一部分，和另一个电极上的接触于第二隔板的第二肋部的部分[以下称之为“另一个电极的肋部相对部分”]，从第一隔板的厚度方向进行观察时，以重叠的形式构成。为此，因为水从水分含量多的另一个电极的肋部相对部分向水分含量少的一个电极的通道相对部分发生流动，所以能够抑制高分子电解质膜的相对于第一反应气体通道的上游部的部分的干燥。其结果，在将本发明涉及的高分子电解质型燃料电池以高温低加湿的条件进行运转的情况下，能够抑制高分子电解质膜上的相对于第一反应气体通道的上游部的部分的干燥，并且能够抑制高分子电解质膜的劣化。
另外，在连结高分子电解质型燃料电池时，MEA(正确地来说是电极)上的与第一肋部(第二肋部)相接触的部分会承受压力，但是，从第一隔板的厚度方向进行观察时，如果第一肋部和第二肋部以不重叠的形式形成的话，那么应力就集中于MEA(正确地来说是电极)上的与第一肋部(第二肋部)的端部相接触的部分，从而在高分子电解质膜上施加机械应力，由此有可能造成高分子电解质膜的劣化。而且，如上述专利文献3所公开的固体高分子型燃料电池那样，在阳极隔板上形成的沟槽与沟槽之间(肋部)，和在阴极隔板上形成的沟槽与沟槽之间(肋部)，重叠的部分和不重叠的部分不均匀地形成时，则会进一步给高分子电解质膜施加机械应力。
然而，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，因为第一反应气体通道是以第一反应气体通道的上游部上的第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例成为规定比例的形式形成在第一隔板上，所以能够抑制在高分子电解质膜上所施加的压力变得不均匀。其结果也就能够抑制高分子电解质膜的劣化。
另外，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，所述第一反应气体通道的上游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例可以是1/2以上且1以下。
另外，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，所述第一反应气体通道的上游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例也可以是1。
由此，一个电极的通道相对部分和另一个电极的肋部相对部分，在从第一隔板的厚度方向进行观察时，在第一反应气体通道的宽度方向上以互相重叠的形式构成。为此，在以高温低加湿的条件运转本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池的情况下，能够进一步抑制高分子电解质膜上的相对于第一反应气体通道的上游部的部分的干燥，并且能够进一步抑制高分子电解质膜的劣化。
另外，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，所述第一反应气体通道的下游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例也可以为0。
另外，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，所述第一反应气体通道上游部具有第一上游部和位于该第一上游部的下游侧的第二上游部，所述第一反应气体通道可以被形成为，所述第一反应气体通道的第一上游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例成为第一规定比例，并且，所述第一反应气体通道的第二上游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例成为第二规定比例。
另外，在本发明的高分子电解质型燃料电池中，所述第一规定比例优选大于所述第二规定比例。
另外，在本发明的高分子电解质型燃料电池中，所述第一规定比例可以为1，所述第二规定比例可以为1/2。
另外，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，从所述第一隔板的厚度方向进行观察时，在所述第一反应气体通道的下游部形成的所述第一肋部可以与所述第二肋部相重叠。
如上所述，高分子电解质膜的相对于反应气体通道的下游部的部分被在反应气体通道中流通的生成水加湿。另外，在连结高分子电解质型燃料电池时，MEA(正确地来说是电极)上的与第一肋部(第二肋部)相接触的部分会承受压力，但是，从第一隔板的厚度方向进行观察时，如果第一肋部和第二肋部以不重叠的形式形成的话，那么应力将会集中于MEA(正确地来说是电极)上的与第一肋部(第二肋部)的端部相接触的部分，从而在高分子电解质膜上施加机械应力，由此有可能造成高分子电解质膜的劣化。然而，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，从第一隔板的厚度方向进行观察时，第一反应气体通道的下游部当中在与第二反应气体通道相并行的部分所形成的第一肋部的至少一部分，以与第二肋部相重叠的形式形成，从而就能够抑制机械应力施加于高分子电解质膜上，其结果也就能够抑制由于机械应力而引起的高分子电解质膜的劣化。
另外，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，在所述第一隔板的另一个主面以及/或者所述第二隔板的另一个主面上形成有沟槽状的冷却介质通道，在所述第一反应气体通道中进行流通的第一反应气体以及在所述第二反应气体通道中进行流通的第二反应气体的露点可以低于在所述冷却介质通道中进行流通的冷却介质的温度。
另外，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，所述第一反应气体通道以及/或者所述第二反应气体通道可以被形成为似蛇弯曲(serpentine)状。
另外，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，所述第一反应气体通道以及/或者所述第二反应气体通道可以被形成为漩涡状。
另外，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，所述第一反应气体通道以及/或者所述第二反应气体通道可以由上游气体通道和下游气体通道以及多条连通气体通道构成，其中，连通气体通道连通所述上游气体通道以及所述下游气体通道并被形成为直线形状。
另外，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，所述第一反应气体通道和所述第二反应气体通道可以以成为并行流的形式形成。
另外，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，在所述第一隔板以及所述第二隔板上分别可以以互相相对的形式设置有在厚度方向上进行贯通的第一反应气体供给集流管(manifold)孔以及第二反应气体供给集流管孔。
再有，在本发明所涉及的高分子电解质型燃料电池中，所述第一反应气体通道的所述上游部的宽度可以小于该第一反应气体通道的下游部的宽度。
由此，不但能够减小一个电极上的与第一反应气体通道的上游部相面对的部分，并能够抑制该部分的干燥，而且能够抑制高分子电解质膜上的与第一反应气体通道的上游部相对的部分的干燥，从而也就能够抑制高分子电解质膜的劣化。
另外，本发明所涉及的燃料电池堆中，层叠连结有多个所述高分子电解质型燃料电池。
下面，参照附图对以下优选的实施方式加以详细的说明，由此，本发明的上述目的、其它的目的、特征以及优点将会变得明了。
发明效果
根据本发明的高分子电解质型燃料电池以及具备该电池的燃料电池堆，在以高温低加湿的条件运转的情况下，能够抑制高分子电解质膜的干燥，由此，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结构的斜视图。
图2是示意性地表示由图1所表示的燃料电池堆中的高分子电解质型燃料电池的概略结构的截面图。
图3是表示由图2所表示的高分子电解质型燃料电池的阴极隔板的概略结构的模式图。
图4是表示由图2所表示的高分子电解质型燃料电池的阳极隔板的概略结构的模式图。
图5是示意性地表示本发明的实施方式2所涉及的燃料电池堆的高分子电解质型燃料电池的概略结构的截面图。
图6是表示由图5所表示的高分子电解质型燃料电池的阳极隔板内面的概略结构的模式图。
图7是示意性地表示本发明的实施方式3所涉及的燃料电池堆的高分子电解质型燃料电池的概略结构的截面图。
图8是表示由图7所表示的高分子电解质型燃料电池的阳极隔板内面的概略结构的模式图。
图9是示意性地表示本发明的实施方式4所涉及的燃料电池堆的高分子电解质型燃料电池的概略结构的截面图。
图10是表示由图9所表示的高分子电解质型燃料电池的阳极隔板内面的概略结构的模式图。
图11是表示本发明的实施方式5所涉及的燃料电池堆(高分子电解质型燃料电池)的阴极隔板内面的概略结构的模式图。
图12是表示本发明的实施方式5所涉及的燃料电池堆(高分子电解质型燃料电池)的阳极隔板内面的概略结构的模式图。
图13是表示本发明的实施方式6所涉及的燃料电池堆(高分子电解质型燃料电池)的阴极隔板内面的概略结构的模式图。
图14是表示本发明的实施方式6所涉及的燃料电池堆(高分子电解质型燃料电池)的阳极隔板内面的概略结构的模式图。
图15是表示燃料电池运转过程中的电极的水分含量的模式图。
图16是示意性地表示本发明的实施方式7所涉及的燃料电池堆的高分子电解质型燃料电池(以下，简称为“燃料电池”)的概略结构的截面图。
图17是表示由图16所表示的燃料电池的阳极隔板内面的概略结构的模式图。
图18是表示本发明的实施方式8所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内面的概略结构的模式图。
图19是表示本发明的实施方式8所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内面的概略结构的模式图。
图20是表示本实施方式8所涉及的燃料电池的概略结构的模式图。
图21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面的概略结构的模式图。
图22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面的概略结构的模式图。
图23是表示本发明的实施方式9所涉及的燃料电池的概略结构的模式图。
图24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面的概略结构的模式图。
图25是表示本发明的实施方式10所涉及的燃料电池的概略结构的模式图。
图26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面的概略结构的模式图。
图27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面的概略结构的模式图。
图28是表示本发明的实施方式11所涉及的燃料电池的概略结构的模式图。
图29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面的概略结构的模式图。
图30是表示本发明的实施方式12所涉及的燃料电池的概略结构的模式图。
具体实施方式
以下，参照附图就有关本发明的优选实施方式加以说明。还有，在所有的图面上将相同的符号标注于相同或者相当的部分上，从而省略不必要的重复说明。
(实施方式1)
[燃料电池堆的结构]
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结构的斜视图。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来加以表示。
如图1所示，本发明的实施方式1所涉及的燃料电池堆61具备：拥有板状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在其厚度方向上被层叠的单电池层叠体62、被配置于单电池层叠体62的两端的第一以及第二端板63，64、在燃料电池100的层叠方向上连结单电池层叠体62和第一以及第二端板63，64的没有被图示的连结器具。另外，在第一以及第二端板63，64上分别设置有集电板以及绝缘板，但是其图示被省略了。还有，板状的燃料电池100与铅垂面平行地延伸，燃料电池100的层叠方向则成为水平方向。
在单电池层叠体62的一个侧部(图面左侧的侧部：以下称之为“第一侧部”)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形式，设置有氧化剂气体供给集流管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的第一侧部的配置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的层叠方向上进行贯通的形式，设置有冷却介质供给集流管135，同样，在配置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形式，设置有燃料气体排出集流管132。再有，在单电池层叠体62的另一个侧部(图面右侧的侧部：以下称之为“第二侧部”)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形式，设置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形式，设置有氧化剂气体排出集流管134。
然后，在各个集流管上设置适当的配管。由此，通过适当的配管向燃料电池堆61提供燃料气体、氧化剂气体以及冷却介质，同时由这些配管将废气排出。
[高分子电解质型燃料电池的构成]
接着，参照图2就有关本发明的实施方式1所涉及的高分子电解质型燃料电池的构成作如下说明。
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，本实施方式1所涉及的燃料电池100具备MEA(Membrane-Electrode-Assembly：膜电极组件)5、密封垫圈7、阳极隔板6a、阴极隔板6b。
MEA5具有选择性地输送氢离子的高分子电解质膜1、阳极电极4a以及阴极电极4b。高分子电解质膜1具有大致四边形(在此为矩形)的形状，在高分子电解质膜1的两面上以位于较其周边部更为内侧的形式分别设置有阳极电极4a和阴极电极4b。还有，在高分子电解质膜1的周边部上以在厚度方向上进行贯通的形式设置有氧化剂气体排出集流管孔等的各个集流管孔(没有图示)。
阳极电极4a被设置于高分子电解质膜1的一个主面上，具有含有由担载了铂金类金属催化剂(电极催化剂)的碳粉末(导电性碳粒子)构成的担载催化剂的碳和附着于担载催化剂的碳上的高分子电解质的阳极催化剂层2a、被设置于阳极催化剂层2a之上且兼备气体通气性和导电性的阳极气体扩散层3a。同样，阴极电极4b被设置于高分子电解质膜1的另一个主面上，具有含有由担载了铂金类金属催化剂(电极催化剂)的碳粉末(导电性碳粒子)构成的担载催化剂的碳和附着于担载催化剂的碳上的高分子电解质的阴极催化剂层2b、被设置于阴极催化剂层2b之上且兼备气体通气性和导电性的阴极气体扩散层3b。
另外，在MEA5的阳极电极4a以及阴极电极4b(正确地来说应该是阳极气体扩散层3a以及阴极气体扩散层3b)的周围，设置有一对夹持高分子电解质膜1的氟橡胶制的甜甜圈(doughnut)形状的密封垫圈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，还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的周边部设置有由厚度方向的贯通孔构成的氧化剂气体排出集流管孔等的集流管孔(没有图示)。
另外，以夹持MEA5和密封垫圈7的形式设置有导电性的阳极隔板(第一隔板)6a和阴极隔板(第二隔板)6b。由此，MEA5被机械性地固定，并且在将多个燃料电池100在其厚度方向上层叠的时候电连接MEA5。还有，作为这些隔板6a，6b可以使用在热传导性以及导电性方面表现卓越的金属、石墨或者混合了石墨和树脂的混合物质，例如可以使用将碳粉末和胶粘剂(溶剂)的混合物由注射成型制作的产物，或者在钛或者不锈钢制的板的表面上实施了电镀的产物。
在阳极隔板6a的与阳极电极4a相接触的一个主面(以下称之为“内面”)上，设置有用于使燃料气体流通的沟槽状的燃料气体通道(第一反应气体通道)8，另外，在另一个主面(以下称之为“外面”)上设置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的与阴极电极4b相接触的一个主面(以下称之为“内面”)上，设置有用于使氧化剂气体流通的沟槽状的氧化剂气体通道(第二反应气体通道)9，另外，在另一个主面(以下称之为“外面”)上设置有用于使冷却介质流通的沟槽状的冷却介质通道10。
由此，将燃料气体以及氧化剂气体分别提供给阳极电极4a以及阴极电极4b，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中，从而回收所产生的热。
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)来加以使用，也可以层叠多个燃料电池100并作为燃料电池堆61来加以使用。另外，在层叠燃料电池100的情况下，可以制成对每2～3个单电池设置冷却介质通道10的构成。再有，在不将冷却介质通道10设置于单电池之间的情况下，可以使用将被夹持于2个MEA5的隔板作为把燃料气体通道8设置于一个主面上且将氧化剂气体通道9设置于另一个主面上的兼做阳极隔板6a和阴极隔板6b的隔板。另外，在此，虽然将第一隔板作为阳极隔板6a，将第二隔板作为阴极隔板6b，另外将第一反应气体通道作为燃料气体通道8，将第二反应气体通道作为氧化剂气体通道9，但是并不限定于此，也可以将第一隔板作为阴极隔板6b，将第二隔板作为阳极隔板6a，另外将第一反应气体通道作为氧化剂气体通道9，将第二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4就阴极隔板6b以及阳极隔板6a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的概略结构的模式图。另外，图4是表示由图2所表示的燃料电池100的阳极隔板6a的概略结构的模式图。还有，在图3以及图4中，将阴极隔板6b以及阳极隔板6a上的上下方向作为图中的上下方向来加以表示。另外，在图4中，将氧化剂气体通道9的一部分用虚线(两点一划线)表示。
首先，参照图2以及图3就阴极隔板6b的结构作如下详细的说明。
如图3所示，阴极隔板6b是板状，形状为大致四边形(在这里是矩形)，在其周边部上以在厚度方向上进行贯通的形式设置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的一个侧部(以下称之为“第一侧部”)的上部，设置有氧化剂气体供给集流管孔(第二反应气体供给集流管孔)33，在其下部设置有冷却介质排出集流管孔36。另外，在第一侧部的设置有氧化剂气体供给集流管孔33的上部的内侧，设置有冷却介质供给集流管孔35，同样，在设置有冷却介质排出集流管孔36的下部的内侧，设置有燃料气体排出集流管孔32。再有，在阴极隔板6b的另一个侧部(以下称之为“第二侧部”)的上部，设置有燃料气体供给集流管孔(第一反应气体供给集流管孔)31，在其下部设置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是以夹持中心线而互相相对的形式加以设置的。
然后，如图2以及图3所示，在阴极隔板6b的内面上，沟槽状的氧化剂气体通道9以连接氧化剂气供给集流管孔33和氧化剂气体排出集流管孔34的形式被形成为似蛇弯曲(serpentine)状。在此，氧化剂气体通道9是由1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。
具体而言，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向第二侧部在水平方向上延伸一定的距离，从那里向下方延伸一定的距离。然后，从其所到达的点向第一侧部在水平方向上延伸一定的距离，从那里向下方延伸一定的距离。然后，重复5次上述延伸线路，从那里向第二侧部在水平方向上延伸一定的距离，从其所到达的点以到达氧化剂气体排出集流管孔34的形式向下方延伸。如此，氧化剂气体通道9的在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。然后，如图2以及图3所示，构成氧化剂气体通道9的沟槽(正确地来说应该是往复部9a)与沟槽(正确地来说应该是往复部9a)之间的部分形成与阴极电极4b相接触的第二肋部12。
即，氧化剂气体通道9是以多根第二肋部12并行的形式构成的。在此，所谓“并行”是指互相并排设置，是指在多根第二肋部12当中规定一个第二肋部12并沿着该规定的第二肋部12形成了其他的第二肋部12。
另外，氧化剂气体通道9具有最上游部19a、上游部19b以及下游部19c。最上游部19a的上游端为氧化剂气体通道9的上游端即氧化剂气供给集流管孔33，其下游端为从阴极隔板6b的厚度方向看时从氧化剂气体通道9的上游端最初与阴极电极4b相连接的部分42。上游部19b是，其下游端根据氧化剂气体通道9的宽度尺寸等的构成和反应气体的露点以及冷却介质的温度等而有所不同，但是，至少将一端作为部分42，将另一端作为满足式：L4≤[(2/3)×L5]的部分，并且指它们之间的部分。
在上述式中，L4表示氧化剂气体通道9的上游部19b的通道长度，L5表示氧化剂气体通道9的整个通道的长度。另外，上游部19b的另一端更加优选为满足式：L4≤L5的部分。在本实施方式1中，上游部19b的另一端是从上游侧起第一个往复部9a的下游端。即，上游部19b是由从氧化剂气体通道9的部分42到向第二侧部以水平方向进行延伸所到达的点为止的部分(从氧化剂气体通道9的部分42起到第一个往复部9a的下游端为止的部分)所构成的。
下游部19c是指以下所述两端之间的部分，一端是氧化剂气体通道9的下游端即氧化剂气体排出集流管孔34，另一端是满足式：L6≤[(1/3)×L5]的部分。还有，在上述式子中L6表示氧化剂气体通道9的下游部19c的通道长度。另外，下游部19c的另一端更加优选为满足式：L6≤L5的部分。在本实施方式1中，下游部19c的另一端是第一个往复部9a的下游端。
还有，在本实施方式1中，氧化剂气体通道9虽然是由1条沟槽所形成，但是并不限定于此，也可以将多条沟槽形成于阴极隔板6b的内面从而形成多条氧化剂气体通道的通道群。在此情况下，构成各条氧化剂气体通道9的沟槽(正确地来说应该是往复部9a)与沟槽(正确地来说应该是往复部9a)之间的部分形成第二肋部12。
接着，参照图2至图4就有关阳极隔板6a的构成作以下详细的说明。
如图2以及图4所示，阳极隔板6a是板状且被形成为大致四边形(这里是矩形)，在其周边部上以在厚度方向上进行贯通的形式设置有燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔。还有，各个集流管孔的配置与阴极隔板6b相同，所以在此省略对其作详细的说明。
在阳极隔板6a的内面上，沟槽状的燃料气体通道8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的形式被形成为似蛇弯曲(serpentine)状。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形式加以构成的。在此，所谓“并行流”是指，燃料气体通道8和氧化剂气体通道9虽然具有一部分的氧化剂气体和燃料气体互相相对地进行流动的部分，但是从燃料电池100的厚度方向进行观察时，宏观上(作为整体)是从氧化剂气体和燃料气体的上游到下游的以整体流动方向互为一致的形式构成。
另外，如图4所示，燃料气体通道8在这里是由1条沟槽构成，该沟槽实质上是由往复部8a和反转部8b构成。具体而言，构成燃料气体通道8的沟槽从燃料气体供给集流管孔31向第一侧部在水平方向上延伸一定的距离，从那里向下方延伸一定的距离。然后，从其所到达的点向第二侧部在水平方向上延伸一定的距离，从那里向下方延伸一定的距离。然后，重复5次上述那样的延伸线路，从那里向第一侧部在水平方向上延伸一定的距离，从其所到达的点以到达燃料气体排出集流管孔32的形式向下方延伸。如此，燃料气体通道8的在水平方向上进行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(正确地来说应该是往复部8a)与沟槽(正确地来说应该是往复部8a)之间的部分形成与阳极6a相接触的第一肋部11。
即，燃料气体通道8是以多根第一肋部11并行的形式构成的。在此，所谓“并行”是指互相并排设置，是指在多根第一肋部11当中规定一个第一肋部11并沿着该规定的第一肋部11形成了其他的第一肋部11。
还有，在本实施方式1中，虽然燃料气体通道8是由1条沟槽形成的，但是并不限定于此，也可以将多条沟槽形成于阳极隔板6a的内面从而形成多条燃料气体通道的通道群。在此情况下，构成各条燃料气体通道8的沟槽(正确地来说应该是往复部8a)与沟槽(正确地来说应该是往复部8a)之间的部分形成第一肋部11。
另外，燃料气体通道8具有最上游部18a、上游部18b以及下游部18c。最上游部18a的上游端是燃料气体通道8的上游端即燃料气供给集流管孔31，其下游端是从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时从燃料气体通道8的上游端开始最初与阳极电极4a相连接的部分41。上游部18b是，其下游端根据燃料气体通道8的宽度尺寸等的构成和反应气体的露点以及冷却介质的温度等而有所不同，但是，至少将一端作为部分41，将另一端作为满足式：L1≤[(2/3)×L2]的部分，并且指它们之间的部分。
在上述式子中，L1表示燃料气体通道8的上游部18b的通道长度，L2表示燃料气体通道8的整个通道长度。另外，上游部18b的另一端更加优选为满足式：L1≤L2的部分。在本实施方式1中，上游部18b的另一端是从上游侧起第一个往复部8a的下游端。即，上游部18b是由从燃料气体通道8的部分41到向第一侧部以水平方向进行延伸所到达的点为止的部分(从燃料气体通道8的部分41起到第一个往复部8a的下游端为止的部分)所构成的。
下游部18c是指以下所述两端之间的部分，一端是燃料气体通道8的下游端即燃料气体排出集流管孔32，另一端是满足式：L3≤[(1/3)×L2]的部分。还有，在上述式子中L3表示燃料气体通道8的下游部18c的通道长度。另外，下游部18c的另一端更加优选为满足式：L3≤L2的部分。在本实施方式1中，下游部18c的另一端是第一个往复部8a的下游端。
然后，如图2至图4所示，燃料气体通道8具有与氧化剂气体通道9相并行的部分。在此，所谓“并行”是指，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，通道互相并排地设置。在本实施方式中，除了燃料气体通道8的最上游部18a以及上游部18b之外，即，构成燃料气体通道8的下游部18c的往复部8a和氧化剂气体通道9的往复部9a，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，以互相重叠的形式设置。
另外，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，燃料气体通道8的上游部18b被形成为，与在氧化剂气体通道9的第一往复部9a和第二往复部9a之间形成的第二肋部12互相重叠[即，以相对的形式形成]。即，在本实施方式1所涉及的燃料电池100中，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，面对(相对)于水分含量少的阳极电极4a上的燃料气体通道8的上游部18b的部分，和阴极电极4b上的与第二肋部12相接触的部分，以互相重叠的形式配置。由此，因为水从阴极电极4b上的与第二肋部12相接触的部分，向阳极电极4a上的面向(相对)于燃料气体通道8的上游部18b的部分发生移动，所以能够抑制高分子电解质膜1上的与燃料气体通道8的上游部18b相对的部分发生干燥，从而也就能够抑制高分子电解质膜1的劣化。
然后，以成为规定的比例的形式，在此以成为1的形式，形成以下所述的比例，即，在燃料气体通道8的上游部18b上，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，燃料气体通道8的宽度方向上的与阴极隔板6b的第二肋部12相重叠的部分相对于燃料气体通道8整个宽度的比例(以下称之为燃料气体通道宽度相对于第二肋部12的比例)。由此，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，第一肋部11与第二肋部12相重叠的部分和不相重叠的部分被形成为均匀一致，因而就能够抑制在高分子电解质膜1上所施加的压力变得不均匀。其结果也就能够抑制高分子电解质膜1的劣化。
还有，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，氧化剂气体通道9的上游部(在从氧化剂气体通道9的与阴极电极4b最初相接触的部分起到第一个往复部9a的下游端之间所形成的部分)以与阳极隔板6a的内面作互相重叠的形式(以相对的形式)形成。为此，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，即使是在高分子电解质膜1上的与氧化剂气体通道9的上游部相对的部分上，也能够抑制该部分的干燥，从而也就能够抑制其劣化。
另外，燃料气体通道8的下游部18c被设置成为，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，构成下游部18c的往复部8a与氧化剂气体通道9的往复部9a互相重叠。换言之，在构成燃料气体通道8的下游部18c的往复部8a之间形成的第一肋部11和在氧化剂气体通道9的往复部9a之间形成的第二肋部12以互相重叠的形式形成。为此，不但在燃料气体通道8的下游部18c抑制了应力集中于MEA5的阳极电极4a以及阴极电极4b上的与第一肋部11以及第二肋部12的端部相接触的部分，而且抑制了机械应力施加于高分子电解质膜1，其结果也就能够抑制由于机械应力而引起的高分子电解质膜1的劣化。
接着，参照图1至图4就有关本实施方式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，阳极电极4a上的面向燃料气体通道8的部分的水分含量低于阳极电极4a上的接触于第一肋部11的部分的水分含量，特别是在以高温低加湿的条件[在燃料气体通道8内进行流通的燃料气体以及在氧化剂气体通道9内进行流通的氧化剂气体的露点低于在冷却介质通道10内进行流通的冷却介质(在这里是水)的温度的条件]运转燃料电池堆61的情况下，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，在阳极电极4a上的面向于燃料气体通道8的上游部18b的部分上，由于反应气体的反应而产生的生成水不够充分，所以水分含量较少。为此，在高分子电解质膜1上的相对于燃料气体通道8的上游部18b的部分容易变得干燥，并且高分子电解质膜1的该部分有可能会发生劣化。
然而，在本实施方式1所涉及的燃料电池100以及具备该燃料电池的燃料电池堆61中，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，燃料气体通道8的上游部18b上的、燃料气体通道8的宽度方向上与阴极隔板6b的第二肋部12相重叠的部分相对于燃料气体通道8整个宽度的比例(燃料气体通道宽度相对于第二肋部12的比例)，大于燃料气体通道8的下游部18c上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12的比例。
即，在本实施方式1中，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，燃料气体通道8的上游部18b被形成为，在通道宽度方向上与在阴极隔板6b上形成的第二肋部12相重叠，从而将燃料气体通道8的上游部18b上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12的比例作为规定比例1。另外，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，燃料气体通道8的下游部18c被形成为，在通道宽度方向上与在阴极隔板6b上形成的第二肋部12完全不重叠，从而将燃料气体通道8的下游部18c上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12的比例作为0。
由此，水从阴极电极4b上的与第二肋部12相接触的部分向阳极电极4a上的面向(相对)于燃料气体通道8的上游部18b的部分发生移动，所以能够抑制高分子电解质膜1上的与燃料气体通道8的上游部18b相对的部分发生干燥，从而也就能够抑制高分子电解质膜1的劣化。另外，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，第一肋部11与第二肋部12相重叠的部分和不相重叠的部分被均匀地形成，因而能够抑制在高分子电解质膜1上施加的压力变得不均匀。其结果也就能够抑制高分子电解质膜1的劣化。
另外，在本实施方式1所涉及的燃料电池100以及具备该电池的燃料电池堆61中，在构成燃料气体通道8的下游部18c并与氧化剂气体通道9相并行的部分即往复部8a之间形成的第一肋部11，和在氧化剂气体通道9的往复部9a之间形成的第二肋部12，因为以互相重叠的形式形成，所以不但抑制了应力集中于MEA5的阳极电极4a以及阴极电极4b上的与第一肋部11以及第二肋部12的端部相接触的部分，而且抑制了机械应力施加于高分子电解质膜1，其结果也就能够抑制由于机械应力而引起的高分子电解质膜1的劣化。
还有，在本实施方式1中，虽然将燃料气体通道8以及氧化剂气体通道9均形成为似蛇弯曲(serpentine)状，但是并不限定于此，既可以单独将燃料气体通道8形成为蛇形状，也可以单独将氧化剂气体通道9形成为蛇形状。
(实施方式2)
图5是示意性地表示本发明的实施方式2所涉及的燃料电池堆的高分子电解质型燃料电池(以下简称为“燃料电池”)的概略结构的截面图，图6是表示由图5所表示的燃料电池的阳极隔板内面的概略结构的模式图。还有，在图5中省略一部分图示，在图6中将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示，以虚线(两点一划线)来表示氧化剂气体通道的一部分。
如图5以及图6所示，本发明的实施方式2所涉及的燃料电池堆(燃料电池100)的基本结构与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，区别点在于，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，燃料气体通道8的上游部18b的一部分与氧化剂气体通道9相重叠。
具体而言，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，燃料气体通道8的上游部18b的宽度方向(上下方向)的上侧一半与氧化剂气体通道9互相重叠，燃料气体通道8的上游部18b的上下方向(宽度方向)的下侧一半与阴极隔板6b的第二肋部12互相重叠。即，燃料气体通道8的上游部18b上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12的比例成为1/2。
即使是在以上述形式构成的本实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，燃料气体通道8的上游部18b与阴极隔板6b的第二肋部12互相重叠的部分(在这里是燃料气体通道8的上游部18b的下侧一半)相对的部分，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。
另外，即使是在本实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，因为将燃料气体通道8的上游部18b上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12的比例成为规定比例1/2，所以与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，也能够抑制在高分子电解质膜1上施加的压力变得不均匀，从而也就能够抑制高分子电解质膜1的劣化。
再有，即使是在本实施方式2所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，因为燃料气体通道8的下游部18c以与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的方式形成，所以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3)
图7是示意性地表示本发明的实施方式3所涉及的燃料电池堆的高分子电解质型燃料电池(以下简称为“燃料电池”)的概略结构的截面图，图8是表示由图7所表示的燃料电池的阳极隔板内面的概略结构的模式图。还有，在图7中省略一部分图示，在图8中将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示，以虚线(两点一划线)来表示氧化剂气体通道的一部分。
如图7以及图8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)的基本结构与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，区别点在于，燃料气体通道8的最上游部18a以及上游部18b的通道宽度小于下游部18c的通道宽度。
具体而言，燃料气体通道8的最上游部18a以及上游部18b的通道宽度与下游部18c的通道宽度分别被形成为一定的宽度，燃料气体通道8的最上游部18a以及上游部18b的通道宽度小于下游部18c的通道宽度。另外，燃料气体通道8的最上游部18a以及上游部18b的通道深度比下游部18c的通道深度深，构成最上游部18a以及上游部18b的沟槽的与燃料气体的流动方向垂直的方向上的截面积(以下简称为“通道截面积”)与下游部18c的通道截面积大致一致。由此，燃料气体通道8的最上游部18a以及上游部18b与下游部18c的压力损失相同，因而在最上游部18a以及上游部18b与下游部18c进行流通的燃料气体的流量实质上相同。
还有，在此虽然是将燃料气体通道8的最上游部18a以及上游部18b的通道宽度制成相同，但是并不限定于此，例如可以将最上游部18a的通道宽度制作成与下游部18c的通道宽度相同，另外也可以以不同宽度的形式制作上游部18b的通道宽度。另外，也可以将氧化剂气体通道9的上游部的通道宽度缩小到小于氧化剂气体通道9的下游部的通道宽度。
在以上述形式构成的本实施方式3所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，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。
另外，在本实施方式3所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，通过缩小燃料气体通道8的上游部18b的通道宽度，从而就能够缩小从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时阳极电极4a的面对于燃料气体通道8的上游部18b的部分，因而也就能够缩小水分含量小的区域。为此，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，高分子电解质膜1上的与燃料气体通道8的上游部18b相对的部分变小，因而抑制了高分子电解质膜1的干燥，其结果也就能够进一步抑制高分子电解质膜1的劣化。
再有，在本实施方式3所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，燃料气体通道8的最上游部18a以及上游部18b的通道截面积与下游部18c的通道截面积大致一致，所以燃料气体通道8的最上游部18a以及上游部18b与下游部18c的压力损失变成相同。为此，在燃料气体通道8上的最上游部18a以及上游部18b与下游部18c进行流通的燃料气体的流量实质上能够被控制为相同，从而也就能够维持发电性能。
(实施方式4)
图9是示意性地表示本发明的实施方式4所涉及的燃料电池堆的高分子电解质型燃料电池(以下简称为“燃料电池”)的概略结构的截面图，图10是表示由图9所表示的燃料电池的阳极隔板内面的概略结构的模式图。还有，在图9中省略一部分图示，在图10中将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示，以虚线(两点一划线)来表示氧化剂气体通道的一部分。
如图9以及图10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)的基本结构与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，区别点在于，燃料气体通道8的上游部18b的另一端是从上游侧起第二个往复部8a的下游端。即，燃料气体通道8的上游部18b由以下部分构成，即，从燃料气体通道8的部分41起向第一侧部在水平方向上延伸一定的距离、并从那里向下方延伸一定的距离、然后自其所到达的点向第二侧部在水平方向上进行延伸的点为止的部分。
然后，在本实施方式4所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的燃料气体通道8的上游部18b上，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，从上游侧起第一个往复部8a与在从氧化剂气体通道9的上游侧起第一个往复部9a和第二个往复部9a之间形成的第二肋部12互相重叠，另外，从上游侧起第二个往复部8a与在从氧化剂气体通道9的上游侧起第二个往复部9a和第三个往复部9a之间形成的第二肋部12互相重叠。
在以上述形式构成的本实施方式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11是表示本发明的实施方式5所涉及的燃料电池堆[高分子电解质型燃料电池(以下简称为“燃料电池”)]的阴极隔板内面的概略结构的模式图，图12是表示本发明的实施方式5所涉及的燃料电池堆(燃料电池)的阳极隔板内面的概略结构的模式图。还有，在图11以及图12中将阴极隔板以及阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示。
如图11以及图12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)的基本结构与实施方式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以及氧化剂气体通道9被形成为漩涡状的这一点上与实施方式1所涉及的燃料电池对61(燃料电池100)不相同。还有，因为氧化剂气体通道9以与燃料气体通道8相同的方式构成，所以在以下的说明中对燃料气体通道8加以说明。
如图12所示，燃料气体通道8实质上由以在水平方向上进行延伸的形式形成的水平部8a以及以在上下方向上进行延伸的形式形成的垂直部8b构成，以从阳极隔板6a的周边部向中央部集中的形式顺时针地形成流动通道，在阳极隔板6a的中央部折返，再以朝着阳极隔板6a的周边部发散的形式逆时针地形成流动通道。在此，所谓“阳极隔板6a的中央部”是指相对于阳极隔板6a的外周的中央部分。
然后，燃料气体通道8的上游部18b在此是由从燃料气体通道8的上游端最初与阳极电极4a相接触的部分41和朝着第一侧部以水平方向进行延伸所到达的点为止的部分之间(换言之，上游部18b是从燃料气体通道8的部分41到第一个水平部8a的下游端为止的部分)的通道构成。另外，燃料气体通道8的上游部18b以下述形式形成，即，从阳极隔板6a的厚度方向观察时，与在从氧化剂气体通道9的上游侧起第一个水平部9a和邻接于该水平部9a的下方的水平部9a之间形成的第二肋部12互相重叠。
在以上述形式构成的本发明实施方式5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。
还有，在本实施方式5中，虽然燃料气体通道8以及氧化剂气体通道9都被形成为漩涡状的通道，但是并不限定于此，例如可以只将燃料气体通道8形成为漩涡状，也可以只将氧化剂气体通道9形成为漩涡状。
(实施方式6)
图13是表示本发明的实施方式6所涉及的燃料电池堆[高分子电解质型燃料电池(以下简称为“燃料电池”)]的阴极隔板内面的概略结构的模式图，图14是表示本发明的实施方式6所涉及的燃料电池堆(燃料电池)的阳极隔板内面的概略结构的模式图。还有，在图13以及图14中将阴极隔板以及阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示。
如图13以及图14所示，本发明的实施方式6所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的基本结构与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，区别点在于，燃料气体通道8以及氧化剂气体通道9被构成为所谓“成为逆流的形式”，并且，燃料气体供给集流管孔31等的集流管孔位置与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)不相同。在此，所谓“逆流”是指，燃料气体通道8和氧化剂气体通道9具有一部分燃料气体和氧化剂气体以并行的形式进行流动的部分，但是从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，宏观上(作为整体)燃料气体与氧化剂气体的从上游向下游的整体的流动方向互相相反。
接着，参照图14对阳极隔板6a上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的设置位置作如下说明。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设置位置与阳极隔板6a上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的设置位置相同，所以在此省略其详细说明。
如图14所示，在阳极隔板6a上的第一侧部的上部设置有氧化剂气体排出集流管孔34，在其下部则设置有冷却介质排出集流管孔36。在设置有冷却介质排出集流管孔36的下部的内侧设置有燃料气体排出集流管孔32。另外，在阳极隔板6a上的第二侧部的上部设置有冷却介质供给集流管孔35，在其下部则设置有氧化剂气体供给集流管孔33。另外，在设置有冷却介质供给集流管孔35的上部的内侧设置有燃料气体供给集流管孔31。
另外，构成燃料气体通道8的沟槽从燃料气体供给集流管孔31向下方延伸一定的距离，从那里向第一侧部以水平方向延伸一定的距离，从所到之处向下方延伸一定的距离。然后，从其所到达的点向第二侧部以水平方向延伸一定的距离。然后，重复5次如上所述的延伸线路，从那里向下方延伸一定的距离，从所到之处向第一侧部以水平方向延伸一定的距离，从其所到达的点以到达燃料气体排出集流管孔32的形式向下方延伸。
于是，由于燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔以及燃料气体通道8以上述形式构成，所以燃料气体通道8的上游部18b以下述形式构成。即，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，燃料气体通道8的上游部18b与在从氧化剂气体通道9的下游侧起第一个往复部9a和第二个往复部9a之间形成的第二肋部12互相重叠。
在以上述形式构成的本实施方式6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7)
图16是示意性地表示本发明的实施方式7所涉及的燃料电池堆的高分子电解质型燃料电池(以下简称为“燃料电池”)的概略结构的截面图，图17是表示由图16所表示的燃料电池的阳极隔板内面的概略结构的模式图。还有，在图16中省略一部分图示，在图17中将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示，以虚线(两点一划线)来表示氧化剂气体通道的一部分。
如图16以及图17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)的基本结构与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，区别点在于，燃料气体通道8的上游部18b具有第一上游部181和第二上游部182(图17的以点划线围起来的部分)，并且，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，第一上游部181以不与氧化剂气体通道9相重叠的形式构成，第二上游部182的一部分以与氧化剂气体通道9相重叠的形式构成。
具体而言，上游部18b的第一上游部181由从上游侧起第一个往复部8a和从上游侧起第一个反转部8b以及从上游侧起第二个往复部8a构成。
即，第一上游部181由以下部分构成，即，从燃料气体通道8的部分41起向第一侧部以水平方向上延伸一定的距离，从那里向下方延伸一定的距离，从其所到达的点向第二侧部以水平方向进行延伸的点为止的部分。
然后，第一上游部181以如下形式形成，即，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，从上游侧起的第一个往复部8a与在从氧化剂气体通道9的上游侧起第一个往复部9a和第二个往复部9a之间形成的第二肋部12互相重叠，另外，从上游侧起的第二个往复部8a与在从氧化剂气体通道9的上游侧起第二个往复部9a和第三个往复部9a之间形成的第二肋部12互相重叠。即，第一上游部181是以该第一上游部181上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12的比例(第一规定比例)成为1的形式加以构成的。
另外，上游部18b的第二上游部182由从上游侧起第二个反转部8b、从上游侧起第三个往复部8a、从上游侧起第三个反转部8b以及从上游侧起第四个往复部8a构成。也就是说，第二上游部182由以下所述部分构成，即，从第一上游部的下游端起向下方延伸一定的距离，从那里向第一侧部以水平方向上延伸一定的距离，从其所到达点向下方延伸一定的距离，再从那里向第二侧部以水平方向延伸一定的距离所到达的点为止的部分。
然后，第二上游部182以如下形式构成，即，从阳极隔板6a的厚度方向上进行观察时，从构成第二上游部182的上游侧起第三个和第四个往复部8a的宽度方向(上下方向)的上侧一半与氧化剂气体通道9互相重叠，并且，从构成第二上游部182的上游侧起第三个和第四个往复部8a的上下方向(宽度方向)的下侧一半与阴极隔板6b的第二肋部12互相重叠。即，第二上游部182是以该第二上游部182上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12的比例(第二规定比例)值成为1/2的形式加以形成的。
如词，在本实施方式7所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，以第一规定比例大于第二规定比例的形式构成。
然后，在以上述形式构成的本实施方式7所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，在第一上游部181发挥与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的作用效果，在第二上游部182，与燃料气体通道8的第二上游部182和阴极隔板6b的第二肋部12互相重叠的部分(在这里是第二上游部182的下侧一半)相对的部分，发挥与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的作用效果。
另外，在本实施方式7所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，因为将燃料气体通道8的第一上游部181上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12的比例作为规定比例1，并且将第二上游部182上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12的比例作为规定比例1/2，所以与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，能够抑制在高分子电解质膜1上施加的压力变得不均匀，因而也就能够抑制高分子电解质膜1的劣化。
再有，在本实施方式7所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，因为燃料气体通道8的下游部18c以与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的方式形成，所以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中，虽然燃料气体通道8的上游部18b的第一上游部181由从燃料气体通道8的部分41到从上游侧起第二个往复部8a的下游端为止的部分构成，但是并不限定于此。第一上游部181的下游端会根据燃料气体通道8的宽度尺寸等的构成和反应气体的露点以及冷却介质温度等而有所不同，但是，只要是以下所述两端之间的部分即可，即，一端是部分41，另一端为满足式：L7＜[(2/3)×L2]的部分。在上述不等式中，L7表示燃料气体通道8的第一上游部181的通道长度，L2表示燃料气体通道8的整个通道长度。另外，第一上游部181的另一端更优选为满足式：L7≤L2的部分，更加优选为满足式：L7≤[(1/3)×L2]的部分。
另外，燃料气体通道8的上游部18b的第二上游部182虽然是由从第一上游部181的下游端到自上游侧起第四个往复部8a的下游端为止的部分构成，但是并不限定于此。第二上游部182的下游端会根据燃料气体通道8的宽度尺寸等的构成和反应气体的露点以及冷却介质的温度等而有所不同，但是，只要是下述两端之间的部分即可，即，一端为第一上游部181的下游端，而另一端为满足式：L8≤[(2/3)×L2]的部分。在上述式子中，L8表示燃料气体通道8的第二上游部182的通道长度，L2表示燃料气体通道8的整个通道长度。另外，第二上游部182的另一端更优选为满足式：L8≤L2的部分，更加优选为满足式：L8≤[(1/3)×L2]的部分。
(实施方式8)
图18是表示本发明的实施方式8所涉及的燃料电池堆的阴极隔板内面的概略结构的模式图，图19是表示本发明的实施方式8所涉及的燃料电池堆的阳极隔板内面的概略结构的模式图。还有，在图18中将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示，在图19中将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示。再有，在图18以及图19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18以及图19所示，本发明的实施方式8所涉及的燃料电池堆67(燃料电池100)的基本结构与实施方式1所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，区别点在于，氧化剂气体通道9和燃料气体通道8被形成为所谓“笔直的形状”，另外，燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的设置位置也有所不同。以下将作具体说明。
首先，参照图18对阴极隔板6b上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的设置位置作如下说明。还有，由于阳极隔板6a上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的设置位置与阴极隔板6b上的燃料气体供给集流管孔31等的各个集流管孔的设置位置相同，所以在此省略其详细说明。
如图18所示，在阴极隔板6b的第一侧部的上部设置有氧化剂气体供给集流管孔33，在其下部设置有燃料气体排出集流管孔32。另外，在阴极隔板6b的第二侧部的上部设置有燃料气体供给集流管孔31，在其下部设置有氧化剂气体排出集流管孔34。
另外，如图18所示，氧化剂气体通道9具备上游气体通道9c、下游气体通道9d、连通上游气体通道9c和下游气体通道9d的多条连通气体通道9e。上游气体通道9c的上游端连接于氧化剂气体供给集流管孔33，并构成氧化剂气体通道9的上游端。另外，上游气体通道9c由在上下方向上进行延伸的部分和在水平方向上(从第一侧部向第二侧部)进行延伸的部分构成。另外，下游气体通道9d的下游端连接于氧化剂气体排出集流管孔34，并构成氧化剂气体通道9的下游端。另外，下游气体通道9d由在上下方向上进行延伸的部分和在水平方向上(从第一侧部向第二侧部)进行延伸的部分构成。再有，连通气体通道9e以在上下方向上进行直线状延伸的形式形成。
如图19所示，与氧化剂气体通道9相同，燃料气体通道8具备上游气体通道8c、下游气体通道8d、连通上游气体通道8c和下游气体通道8d的多条连通气体通道8e。上游气体通道8c的上游端连接于燃料气体供给集流管孔31，并构成燃料气体通道8的上游端。另外，上游气体通道8c由在上下方向上进行延伸的部分和在水平方向上(从第二侧部向第一侧部)进行延伸的部分构成。另外，下游气体通道8d的下游端连接于燃料气体排出集流管孔32，并构成氧化剂气体通道8的下游端。另外，下游气体通道8d由在上下方向上进行延伸的部分和在水平方向上(从第二侧部向第一侧部)进行延伸的部分构成。再有，连通气体通道8e以在上下方向上进行基本直线状(S状)延伸的形式形成。
在此，参照图20对燃料气体通道8的连通气体通道8e的构成作如下更为详细的说明。
图20是表示本实施方式8所涉及的燃料电池100的概略结构的模式图。还有，在图20中只表示了燃料电池100的一部分，阳极隔板6a以及阴极隔板6b以从燃料电池100(阳极隔板6a)的厚度方向进行观察时透视的方式描绘。另外，在图20中，为了容易观察燃料气体通道8和氧化剂气体通道9各自的通道，互相在水平方向上错开其位置的方式加以表示。
如图20所示，燃料气体通道8的连通气体通道8e具有第一上游部181、第二上游部182以及下游部18c。而且，连通气体通道8e被形成为，从阳极隔板6a的厚度方向上进行观察时，在第一上游部181上与第二肋部12互相重叠(相对)。另外，在第二上游部182上，以其一部分与第二肋部12相对的形式(正确地来说是，以从第一侧部向第二侧部倾斜地流通燃料气体的形式)形成。再有，在下游部18c以与氧化剂气体通道9的连通气体通道9e互相重叠的形式(相对的形式)形成。
然后，燃料气体通道8的连通气体通道8e被形成为，从阳极隔板6a的厚度方向上进行观察时，在第一上游部181上，燃料气体通道宽度相对于第二肋部的比例(第一规定比例)值为1，并且，在第二上游部182上，燃料气体通道宽度相对于第二肋部的比例(第二规定比例)值小于第一规定比例。
在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)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9)
图21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面的概略结构的模式图。图22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面的概略结构的模式图。图23是表示本发明的实施方式9所涉及的燃料电池的概略结构的模式图。还有，在图21中将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示，在图22中将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示。另外，在图21以及图22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。另外，在图23中只表示了燃料电池的一部分，阳极隔板以及阴极隔板以从燃料电池(阳极隔板)的厚度方向进行观察时透视的方式描绘。再有，在图23中，为了容易观察燃料气体通道和氧化剂气体通道各自的通道，互相在水平方向上错开其位置的方式加以表示。
如图21至图23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)的基本结构与实施方式8所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是氧化剂气体通道9的连通气体通道9e以及燃料气体通道8的连通气体通道8e的构成却有所不同。
具体而言，氧化剂气体通道9的连通气体通道9e具有第一上游部191、第二上游部192以及下游部19c。在此，第一上游部191的下游端会根据氧化剂气体通道9的宽度尺寸等的构成和反应气体的露点以及冷却介质的温度等而有所不同，但只要是以下所述两端之间的部分即可，即，一端为部分42，另一端为满足式：L9＜[(2/3)×L2]的部分。在上述不等式中，L9表示氧化剂气体通道9的第一上游部191的通道长度，L2表示氧化剂气体通道9的整个通道长度。另外，第一上游部191的另一端更优选为满足式：L9≤L2的部分，更加优选为满足式：L9≤[(1/3)×L2]的部分。
另外，第二上游部192的下游端会根据氧化剂气体通道9的宽度尺寸等的构成和反应气体的露点以及冷却介质的温度等而有所不同，但只要是以下所述两端之间的部分即可，即，一端为第一上游部191的下游端，另一端为满足式：L10≤[(2/3)×L2]的部分。在上述式子中，L10表示氧化剂气体通道9的第二上游部192的通道长度，L2表示氧化剂气体通道9的整个通道长度。另外，第二上游部192的另一端更优选为满足式：L10≤L2的部分，更加优选为满足式：L10≤[(1/3)×L2]的部分。
于是，氧化剂气体通道9的连通气体通道9e被形成为，在第一上游部191上，从阳极隔板6a的厚度方向上进行观察时，与阳极隔板6a的内面(第一肋部11)互相重叠(相对)。即，氧化剂气体通道9的连通气体通道9e被形成为，在第一上游部191上，其通道宽度小于下游部18c的通道宽度，并且，相对于燃料气体通道8的连通气体通道8e向第一侧部侧错开。
另外，在第二上游部192以其一部分与第一肋部11相对的形式形成。再有，在下游部19c以与燃料气体通道8的连通气体通道8e互相重叠的形式(以相对的形式)形成。
同样，燃料气体通道8的连通气体通道8e被形成为，在第一上游部181上，从阳极隔板6a的厚度方向上进行观察时，与第二肋部12互相重叠(相对)。另外，在第二上游部182以其一部分与第二肋部12相重叠的形式形成。再有，在下游部19c以与氧化剂气体通道9的连通气体通道9e互相重叠的形式(以相对的形式)形成。
在以上述形式构成的本实施方式9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8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，燃料气体通道8的连通气体通道8e以及氧化剂气体通道9的连通气体通道9e从其上游端到第二上游部182(192)的下游端为止的通道宽度，是连通气体通道8e(连通气体通道9e)的下游部18c(19c)的通道宽度的大约一半。
(实施方式10)
图24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面的概略结构的模式图。图25是表示本发明的实施方式10所涉及的燃料电池的概略结构的模式图。还有，在图24中将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示，图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。另外，在图25中只表示了燃料电池的一部分，阳极隔板以及阴极隔板以从燃料电池(阳极隔板)的厚度方向进行观察时透视的方式描绘。再有，在图25中，为了容易观察燃料气体通道和氧化剂气体通道各自的通道，互相在水平方向上错开其位置的方式加以表示。
如图24以及图25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)的基本结构与实施方式8所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是燃料气体通道8以及氧化剂气体通道9的连通气体通道9e的构成却有所不同。
具体而言，本实施方式10所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的燃料气体通道8以与实施方式8所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的氧化剂气体通道9相同的方式构成。另外，在本实施方式10所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的氧化剂气体通道9的连通气体通道9e上，设置有以在上下方向上进行延伸的形式形成于从其上游端到上游部19b的下游端之间的岛状第二肋部12a。还有，第二肋部12a以与第二肋部12相并行的形式设置。另外，在本实施方式10中，第二肋部12a的下端部被形成为锥形形状(正确地来说，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，呈三角形形状)，该锥形形状的部分构成了第二上游部192。
于是，如图25所示，燃料气体通道8的连通气体通道8e被构成为，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，上游部18b与第二肋部12a互相重叠(相对)，下游部18c与氧化剂气体通道9的连通气体通道9e互相重叠(相对)。为此，燃料气体通道8的上游部18b上的、燃料气体通道8的宽度方向上与阴极隔板6b的第二肋部12a相重叠的部分相对于燃料气体通道8整个宽度的比例(以下称之为“燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例”)，大于燃料气体通道8的下游部18c上的、燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例。另外，燃料气体通道8的第一上游部181上的、燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例，大于第二上游部182上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例。
在以上述形式构成的本实施方式10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8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11)
图26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面的概略结构的模式图。图27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面的概略结构的模式图。图28是表示本发明的实施方式11所涉及的燃料电池的概略结构的模式图。还有，在图26中将阴极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示，在图27中将阳极隔板的上下方向作为图中的上下方向来加以表示。另外，在图26以及图27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。另外，在图28中只表示了燃料电池的一部分，阳极隔板以及阴极隔板以从燃料电池(阳极隔板)的厚度方向进行观察时透视的方式描绘。再有，在图28中，为了容易观察燃料气体通道和氧化剂气体通道各自的通道，互相在水平方向上错开其位置的方式加以表示。
如图26至图28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)的基本结构与实施方式8所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是燃料气体通道8以及氧化剂气体通道9的连通气体通道9e的构成却有所不同。
具体而言，本实施方式11所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的燃料气体通道8以与实施方式10所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的氧化剂气体通道9相同的方式构成。另外，氧化剂气体通道9的连通气体通道9e被构成为，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，从其上游端到第一上游部191的下游端为止与在阳极隔板6a的内面(燃料气体通道8的连通气体通道8e内)形成的第一肋部11a互相重叠(相对)。另外，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，在连通气体通道9e的第二上游部192上与第一肋部11a的一部分相重叠。再有，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，在连通气体通道9e的下游部19c上与燃料气体通道8的连通气体通道8e的下游部18c互相重叠(相对)。
于是，如图28所示，燃料气体通道8的上游部18b的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例，大于燃料气体通道8的下游部18c的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例。另外，燃料气体通道8的第一上游部181的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例，大于第二上游部182的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例。
在以上述形式构成的本实施方式11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8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11中，虽然氧化剂气体通道9的连通气体通道9e以与第一肋部11a互相重叠的形式(相对的形式)形成，但是并不限定于此，例如，只要燃料气体通道8的上游部18b的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例，大于燃料气体通道8的下游部18c的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例，也可以使氧化剂气体通道9的连通气体通道9e形成为，连通气体通道9e的一部分与第一肋部11a相重叠，即，与燃料气体通道8的连通气体通道8e相重叠。
(实施方式12)
图29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面的概略结构的模式图。图30是表示本发明的实施方式12所涉及的燃料电池的概略结构的模式图。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来加以表示，并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。另外，在图30中只表示了燃料电池的一部分，阳极隔板以及阴极隔板以从燃料电池(阳极隔板)的厚度方向进行观察时透视的方式描绘。再有，在图30中，为了容易观察燃料气体通道和氧化剂气体通道各自的通道，互相在水平方向上错开其位置的方式加以表示。
如图29以及图30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)的基本结构与实施方式11所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同，但是燃料气体通道8的连通气体通道8e的构成却有所不同。
具体而言，本发明的实施方式12所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)的燃料气体通道8的连通气体通道8e，由连通上游气体通道8c的下游端和下游气体通道8d的上游端的凹部80，和从该凹部80的底面竖立起来的多个岛状的第一肋部11a以及第一肋部11b构成。
从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，凹部80呈大致矩形形状。另外，第一肋部11a以在上下方向上进行延伸的形式在从连通气体通道8e的上游端到上游部18b的下游端之间形成，其下端部被形成为锥形形状(正确地来说，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，呈三角形形状)。而且，多个第一肋部11a分别以并行的形式设置。
另外，第一肋部11b以在上下方向上进行延伸的形式在从连通气体通道8e的第二上游部182的上游端到下游端之间形成。而且，多个第一肋部11b分别以并行的形式设置，并且以在燃料气体的流动方向上位于第一肋部11a之间的形式设置。
然后，如图30所示，从阳极隔板6a的厚度方向进行观察时，燃料气体通道8的连通气体通道8e在上游部18b上与第二肋部12a互相重叠(相对)，在下游部18c上与氧化剂气体通道9的连通气体通道9e互相重叠(相对)。为此，燃料气体通道8的上游部18b上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例，大于燃料气体通道8的下游部18c上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例。另外，燃料气体通道8的第一上游部181上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例，大于第二上游部182上的燃料气体通道宽度相对于第二肋部12a的比例。
在以上述形式构成的本实施方式12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11所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)相同的作用效果。
还有，在上述实施方式1至7所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，虽然将燃料气体通道8以及氧化剂气体通道9的通道分别由1条沟槽形成，但是并不限定于此，例如也可以由多条沟槽形成。
另外，在上述实施方式1至12所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，虽然将燃料气体通道8的上游部18b以通道延伸方向(燃料气体进行流通的方向)的全范围与阴极隔板6b的第二肋部12相重叠的形式构成，但是也可以以在通道的延伸方向上其一部分与第二肋部12不相重叠的形式构成。
另外，也可以将上述实施方式1至7所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中的燃料气体通道8的上游部18b以及氧化剂气体通道9的上游部19b的构成制作成，与上述实施方式9至12所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中的燃料气体通道8的上游部18b以及氧化剂气体通道9的上游部19b相同的构成。
再有，在上述实施方式1至11所涉及的燃料电池堆61(燃料电池100)中，虽然将第一隔板作为阳极隔板6a，将第二隔板作为阴极隔板6b，另外，将第一反应气体通道作为燃料气体通道8，将第二反应气体通道作为氧化剂气体通道9，但是本发明并不限定于此，例如，在将第一隔板作为阴极隔板6b，将第二隔板作为阳极隔板6a，另外，将第一反应气体通道作为氧化剂气体通道9，将第二反应气体通道作为燃料气体通道8，也可以取得同样的效果。
对于本行业者来说，根据上述说明能够明了本发明的众多改良和其它的实施方式。因此，上述说明只能解释成例示，是为了向本行业者提供一个实行本发明的最佳方式而提供的。只要不脱离本发明的宗旨，那么就能够实质性地变更其构造以及/或者功能的细节。另外，根据由上述实施方式所公开的多个构成要素的适当的组合，能够形成各种各样的发明。
产业上的利用可能性
本发明的高分子电解质型燃料电池以及燃料电池堆在以高温低加湿的条件进行运转的情况下，能够抑制高分子电解质膜的干燥，由此，作为能够抑制高分子电解质膜的劣化的高分子电解质型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
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
5.MEA(Membrane-Electrode-Assembly：膜电极组件)
6a.阳极隔板
6b.阴极隔板
7.密封垫圈
8.燃料气体通道(第一反应气体通道)
8a.往复部(水平部)
8b.反转部(垂直部)
8c.上游气体通道
8d.下游气体通道
8e.连通气体通道
9.氧化剂气体通道(第二反应气体通道)
9a.往复部(水平部)
9b.反转部(垂直部)
9c.上游气体通道
9d.下游气体通道
9e.连通气体通道
10.冷却介质通道
11.第一肋部
11a.第一肋部
11b.第一肋部
12.第二肋部
12a.第二肋部
18a.最上游部
18b.上游部
18c.下游部
19a.最上游部
19b.上游部
19c.下游部
31.燃料气体供给集流管孔(第一反应气体供给集流管孔)
32.燃料气体排出集流管孔
33.氧化剂气体供给集流管孔(第二反应气体供给集流管孔)
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.第一端板
64.第二端板
80.凹部
100.高分子电解质型燃料电池
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
181.第一上游部
182.第二上游部
191.第一上游部
192.第二上游部
202.电极
202A.部分
202B.部分
203.反应气体通道
204.肋部

Claims (16)

1.一种高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
具备：
膜电极组件，具有高分子电解质膜和夹持该高分子电解质膜的比周边部位于内侧的部分的一对电极；
板状的导电性第一隔板，以与所述膜电极组件的所述一对电极当中的一个电极相接触的形式进行设置；
板状的导电性第二隔板，以与所述膜电极组件的所述一对电极当中的另一个电极相接触的形式进行设置，
在所述第一隔板的与所述电极相接触的一个主面上，以多根第一肋部并行的形式形成有第一反应气体通道，
在所述第二隔板的与所述电极相接触的一个主面上，以多根第二肋部并行的形式形成有第二反应气体通道，
以下，将所述第一反应气体通道的从其上游端最初与所述电极相接触的部分开始向下游经过规定长度的部分，称作第一反应气体通道的上游部；将从所述第一隔板的厚度方向进行观察时所述第一反应气体通道的宽度方向上的所述第一反应气体通道与所述第二隔板的所述第二肋部相重叠的部分相对于所述第一反应气体通道的总宽度的比例，称作第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例；将所述第一反应气体通道上的除所述上游部以外的部分，称作第一反应气体通道的下游部，
所述第一反应气体通道被形成为，在第一反应气体通道的上游部上的第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例大于，第一反应气体通道的下游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例，而且，所述第一反应气体通道的上游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例成为规定比例。
2.如权利要求1所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
所述第一反应气体通道的上游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例是1/2以上且1以下。
3.如权利要求1所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
所述第一反应气体通道的上游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例为1。
4.如权利要求1所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
所述第一反应气体通道的下游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例为0。
5.如权利要求1所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
所述第一反应气体通道的上游部具有第一上游部和位于该第一上游部的下游侧的第二上游部，
所述第一反应气体通道被形成为，所述第一反应气体通道的第一上游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例成为第一规定比例，并且，所述第一反应气体通道的第二上游部上的所述第一反应气体通道宽度相对于第二肋部的比例成为第二规定比例。
6.如权利要求5所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
所述第一规定比例大于所述第二规定比例。
7.如权利要求5所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
所述第一规定比例为1，所述第二规定比例为1/2。
8.如权利要求1所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
从所述第一隔板的厚度方向进行观察时，在所述第一反应气体通道的下游部形成的所述第一肋部与所述第二肋部相重叠。
9.如权利要求1所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
在所述第一隔板的另一个主面以及/或者所述第二隔板的另一个主面上形成有沟槽状的冷却介质通道，
在所述第一反应气体通道中进行流通的第一反应气体以及在所述第二反应气体通道中进行流通的第二反应气体的露点低于在所述冷却介质通道中进行流通的冷却介质的温度。
10.如权利要求1所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
所述第一反应气体通道以及/或者所述第二反应气体通道被形成为蛇形状。
11.如权利要求1所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
所述第一反应气体通道以及/或者所述第二反应气体通道被形成为漩涡状。
12.如权利要求1所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
所述第一反应气体通道以及/或者所述第二反应气体通道由上游气体通道和下游气体通道以及多条连通气体通道构成，其中，连通气体通道连通所述上游气体通道与所述下游气体通道并被形成为直线形状。
13.如权利要求1所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
所述第一反应气体通道和所述第二反应气体通道以成为并行流的形式形成。
14.如权利要求13所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
在所述第一隔板以及所述第二隔板上分别以互相相对的形式设置有在厚度方向上进行贯通的第一反应气体供给集流管孔以及第二反应气体供给集流管孔。
15.如权利要求1所记载的高分子电解质型燃料电池，其特征在于：
所述第一反应气体通道的所述上游部的宽度小于该第一反应气体通道的下游部的宽度。
16.一种燃料电池堆，其中层叠连结有多个权利要求1所记载的高分子电解质型燃料电池。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8846269B2 (en) * 2010-03-17 2014-09-30 Panasonic Corporation Polymer electrolyte fuel cell and fuel cell stack comprising the same
US11038181B2 (en) * 2010-09-13 2021-06-15 Rochester Institute Of Technology Fuel cells with a non-parallel gas flow channel configuration and methods thereof
CA2840020C (en) 2011-07-05 2018-07-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell including a separator having concave and convex shapes
WO2014073123A1 (ja) * 2012-11-06 2014-05-15 パナソニック株式会社 高分子電解質形燃料電池
GB2524733A (en) * 2014-03-31 2015-10-07 Intelligent Energy Ltd Cooling plates for fuel cells
JP7189504B2 (ja) 2019-02-19 2022-12-14 スズキ株式会社 燃料電池装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH081805B2 (ja) 1985-06-14 1996-01-10 株式会社日立製作所 燃料電池
JPH09283162A (ja) 1996-04-12 1997-10-31 Mazda Motor Corp 固体高分子型燃料電池
JP3272980B2 (ja) 1997-06-26 2002-04-08 松下電器産業株式会社 燃料電池
JP2001085033A (ja) * 1999-09-17 2001-03-30 Isuzu Motors Ltd 電気化学反応セルおよび該電気化学反応セルの製造方法
JP4995063B2 (ja) * 2001-03-26 2012-08-08 パナソニック株式会社 高分子電解質型燃料電池
JP4226332B2 (ja) 2001-03-26 2009-02-18 パナソニック株式会社 高分子電解質型燃料電池
JP5098128B2 (ja) * 2001-09-14 2012-12-12 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP2003297395A (ja) 2002-04-01 2003-10-17 Toyota Motor Corp 燃料電池
JP4222823B2 (ja) * 2002-12-02 2009-02-12 三洋電機株式会社 燃料電池
KR100554050B1 (ko) 2002-12-02 2006-02-22 산요덴키가부시키가이샤 연료 전지 및 연료 전지 시스템
JP2004342442A (ja) 2003-05-15 2004-12-02 Toyota Motor Corp 燃料電池のセパレータ
JP2005174648A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池
JP2005235418A (ja) 2004-02-17 2005-09-02 Nissan Motor Co Ltd 固体高分子型燃料電池
JP2005276736A (ja) 2004-03-26 2005-10-06 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池スタック
JP2005285682A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池スタック
JP2006331916A (ja) 2005-05-27 2006-12-07 Toyota Motor Corp 燃料電池
KR101240699B1 (ko) 2005-10-19 2013-03-07 삼성에스디아이 주식회사 바이폴라 플레이트 및 이를 채용한 연료전지 스택
WO2007088832A1 (ja) * 2006-02-02 2007-08-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. セパレータ板および燃料電池
JP4312257B2 (ja) * 2006-06-21 2009-08-12 パナソニック株式会社 燃料電池
JP2008047293A (ja) 2006-08-10 2008-02-28 Nissan Motor Co Ltd 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
KR20090091700A (ko) * 2006-10-06 2009-08-28 발라드 파워 시스템즈 인크. 연료 전지 및 그것의 플로우 필드 플레이트
US8846269B2 (en) * 2010-03-17 2014-09-30 Panasonic Corporation Polymer electrolyte fuel cell and fuel cell stack comprising the same

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US8691471B2 (en) 2014-04-08

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