CN102629692A

CN102629692A - 燃料电池

Info

Publication number: CN102629692A
Application number: CN2012100202432A
Authority: CN
Inventors: 石田坚太郎; 后藤修平
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-02-04
Filing date: 2012-01-29
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2032-01-29
Also published as: JP2012164467A; CN102629692B; JP5280468B2

Abstract

本发明提供一种能够从反应气体连通孔经由缓冲部均匀且可靠地向反应气体流路整体供给反应气体、并能够以简单的结构保持良好的发电性能的燃料电池。构成燃料电池(10)的第二隔板(18)在表背设有第一入口缓冲部(52)以及第二入口缓冲部(60)。第一入口缓冲部(52)具有与氧化剂气体入口连通孔(30a)相邻而使氧化剂气体流通并在第二入口缓冲部(60)侧限制燃料气体流通的第一专用缓冲区域(52a)、以及与第一氧化剂气体流路(50)相接近的共通缓冲区域(52b)。并且，第一专用缓冲区域(52a)被设定为比共通缓冲区域(52b)深的深槽。

Description

燃料电池

技术领域

本发明涉及一种在将一对电极设置在电解质膜两侧的第一电解质膜-电极构造体以及第二电解质膜-电极构造体之间层叠隔板而成的燃料电池，其中，在所述隔板的一个面上形成有沿所述第一电解质膜-电极构造体的一个电极面供给一方反应气体的第一反应气体流路，并且，在所述隔板的另一面上形成有沿所述第二电解质膜-电极构造体的另一电极面供给另一方反应气体的第二反应气体流路。

背景技术

例如，固体高分子型燃料电池具备由隔板夹持电解质膜-电极构造体(MEA)的发电单元(单位单元)，所述电解质膜-电极构造体在由高分子离子交换膜构成的固体高分子电解质膜的两侧分别设有阳极侧电极以及阴极侧电极。在这种燃料电池中，当作为车载用使用时，通常层叠几十～几百个单位单元来构成燃料电池组。

在上述燃料电池中，由于向层叠的各发电单元的阳极侧电极以及阴极侧电极分别供给作为反应气体的燃料气体以及氧化剂气体，因此，多构成所谓的内部歧管。该内部歧管具有沿发电单元的层叠方向贯通设置的反应气体入口连通孔以及反应气体出口连通孔，上述反应气体入口连通孔以及上述反应气体出口连通孔分别与沿电极面供给反应气体的反应气体流路的入口侧以及出口侧连通。

该情况下，反应气体入口连通孔以及反应气体出口连通孔的开口面积比较小。因此，为了顺利地进行反应气体的流动，在反应气体入口连通孔以及反应气体出口连通孔附近需要有使上述反应气体分散的缓冲部。例如，如图8所示，在专利文献1公开的固体电解质燃料电池中具有隔板1。

在隔板1的四角形成有给排气孔2a、2a和给排气孔2b、2b，该给排气孔2a、2a和给排气孔2b、2b彼此位于对角线上，给排气孔2a、2a用于流通一方反应气体，给排气孔2b、2b用于流通另一方反应气体。在隔板1的一个面1a上，通过交替设置槽和突起而形成反应气体流路3a，在上述隔板1的另一面1b上同样地形成反应气体流路3b。

在面1a，给排气孔2a、2a和反应气体流路3a通过气体分配路(缓冲部)4a、4a连通，并且在上述气体分配路4a设有多个集电体5。在隔板1的面1b形成有连通给排气孔2b、2b和反应气体流路3b的气体分配路4b、4b，并且在上述气体分配路4b形成有多个集电体5。

专利文献1：日本特开平6-140056号公报

但是，在上述专利文献1中，与反应气体流路3a的宽度尺寸(箭头X方向)相比，给排气孔2a、2a的开口直径相当小。因此，存在无法经气体分配路4a、4a沿反应气体流路3a的宽度方向均匀供给反应气体的问题。

由此，在反应气体流路3a的发电区域容易产生反应气体流量变少的部位。因此，在低负载时，会引起不稳定的发电，而在高负载时，会发生因反应气体不足而导致的过大的浓度过电压，有可能无法获得所希望的发电性能。

发明内容

本发明解决上述问题，其目的在于提供一种能够从反应气体连通孔经缓冲部均匀且可靠地向反应气体流路整体供给反应气体，并能够以简单的结构保持良好的发电性能的燃料电池。

本发明涉及一种燃料电池，其是通过在将一对电极设置在电解质膜两侧的第一电解质膜-电极构造体以及第二电解质膜-电极构造体之间层叠隔板而成的，其中，在所述隔板的一个面上形成有沿所述第一电解质膜-电极构造体的一个电极面供给一方反应气体的第一反应气体流路，并且，在所述隔板的另一面上形成有沿所述第二电解质膜-电极构造体的另一电极面供给另一方反应气体的第二反应气体流路。

在该燃料电池中，在隔板的一端部设有使一方反应气体沿层叠方向流动的第一反应气体连通孔以及使另一方反应气体沿所述层叠方向流动的第二反应气体连通孔，并且，在所述隔板的一个面上设有连通所述第一反应气体连通孔和第一反应气体流路的第一缓冲部，在所述隔板的另一个面上设有连通所述第二反应气体连通孔和第二反应气体流路的第二缓冲部。

并且，第一缓冲部具有与第一反应气体连通孔相邻而使一方反应气体流通并在第二缓冲部侧限制另一方反应气体流通的第一专用缓冲区域，所述第二缓冲部具有与第二反应气体连通孔相邻而使所述另一方反应气体流通并在所述第一缓冲部侧限制所述一方反应气体流通的第二专用缓冲区域。

这里，第一缓冲部以及第二缓冲部具有使一方反应气体以及另一方反应气体分别流通的共通缓冲区域，第一专用缓冲区域以及第二专用缓冲区域的深度方向的尺寸被分别设定为比所述共通缓冲区域的深度方向的尺寸大。

另外，在该燃料电池中，优选第一缓冲部以及第二缓冲部具有三角形状。

进而，在该燃料电池中，优选第一缓冲部以及第二缓冲部被构成为具有共通底边且各自的顶点与第一反应气体连通孔以及第二反应气体连通孔相邻的对称形状。

进而，在该燃料电池中，优选所述燃料电池具有与隔板夹持第一电解质膜-电极构造体或第二电解质膜-电极构造体而与所述隔板相对的另一隔板，所述另一隔板在与所述第一电解质膜-电极构造体或所述第二电解质膜-电极构造体相对的一个面上形成有供给另一方反应气体或一方反应气体的第三反应气体流路，并且，在所述另一隔板的另一个面上形成有供给冷却介质的冷却介质流路，并且，在所述另一隔板上设有第三缓冲部和第四缓冲部，所述第三缓冲部与第一缓冲部处于相同位置并具有相同形状，所述第四缓冲部与第二缓冲部处于相同位置并具有相同形状。

另外，在该燃料电池中，优选在隔板以及另一隔板上设有使冷却介质沿层叠方向流动的冷却介质连通孔。

进而，在该燃料电池中，优选第一反应气体流路是氧化剂气体流路，第二反应气体流路是燃料气体流路，第一反应气体连通孔是氧化剂气体入口连通孔以及氧化剂气体出口连通孔，第二反应气体连通孔是燃料气体入口连通孔以及燃料气体出口连通孔，一方反应气体是氧化剂气体，另一方反应气体是燃料气体。

发明效果

根据本发明，与第一反应气体连通孔相邻的第一专用缓冲区域以及与第二反应气体连通孔相邻的第二专用缓冲区域在两面构成为比第一反应气体和第二反应气体流通的共通缓冲区域深的深槽。因此，第一缓冲部以及第二缓冲部与第一反应气体连通孔以及第二反应气体连通孔相邻而提高了第一反应气体以及第二反应气体的流动性。

从而，例如，从第一反应气体入口连通孔(第一反应气体连通孔)向第一入口缓冲部(第一缓冲部)供给的一方反应气体在从第一专用缓冲区域经过共通缓冲区域被均匀分配之后，被供给到第一反应气体流路。进而，一方反应气体在从第一反应气体流路通过共通缓冲区域向第一专用缓冲区域均匀分配之后，向第一反应气体出口连通孔(第一反应气体连通孔)排出。

另一方面，例如，从第二反应气体入口连通孔(第二反应气体连通孔)向第二入口缓冲部(第二缓冲部)供给的另一方反应气体在从第二专用缓冲区域经过共通缓冲区域被均匀分配之后，被供给到第二反应气体流路。进而，另一方反应气体在从第二反应气体流路通过共通缓冲区域向第二专用缓冲区域均匀分配之后，向第二反应气体出口连通孔(第二反应气体连通孔)排出。

由此，能够从第一以及第二反应气体连通孔经由第一以及第二缓冲部向第一以及第二反应气体流路整体均匀且可靠地供给各自的反应气体，并能够以简单的结构保持良好的发电性能。

附图说明

图1是构成本发明实施方式的燃料电池的发电单元的分解概略立体图。

图2是上述发电单元的图1中II-II线剖视图。

图3是上述发电单元的图1中III-III线剖视图。

图4是构成上述燃料电池的第二隔板的一个面的说明图。

图5是上述第二隔板的另一个面的说明图。

图6是构成上述燃料电池的第三隔板的正面说明图。

图7是构成上述燃料电池的第一隔板的正面说明图。

图8是专利文献1的燃料电池的说明图。

具体实施方式

如图1～图3所示，本发明实施方式的燃料电池10通过沿水平方向(箭头A方向)或重力方向(箭头C方向)层叠多个电池单元(发电单元)12而构成，例如作为车载用燃料电池组使用。

电池单元12设有第一隔板(其它隔板)14、第一电解质膜-电极构造体(MEA)16a、第二隔板18、第二电解质膜-电极构造体16b以及第三隔板(其它隔板)20。

第一隔板14、第二隔板18以及第三隔板20例如由钢板、不锈钢板、铝板、镀敷处理钢板或在其金属表面实施了防腐蚀用的表面处理的金属板构成。第一隔板14、第二隔板18以及第三隔板20通过将金属制薄板压力加工成波形状而具有剖视凹凸形状。需要说明的是，第一隔板14、第二隔板18以及第三隔板20也可以使用碳隔板等来代替金属隔板。

第一电解质膜-电极构造体16a以及第二电解质膜-电极构造体16b例如具有在全氟磺酸(パ一フルオロスルホン酸)的薄膜中含浸有水的固体高分子电解质膜22、夹持所述固体高分子电解质膜22的阳极侧电极24以及阴极侧电极26。

阳极侧电极24构成具有比固体高分子电解质膜22以及阴极侧电极26小的表面积的所谓阶梯型MEA(段差型MEA)。需要说明的是，阳极侧电极24和阴极侧电极26也可以具有相同的表面积。

阳极侧电极24以及阴极侧电极26具有由碳素纸等构成的气体扩散层(图中未示出)以及电极催化剂层(图中未示出)，该电极催化剂层是在所述气体扩散层的表面均匀涂敷在表面承载有白金合金的多孔质碳粒子而形成的。电极催化剂层形成于固体高分子电解质膜22的两面。

在电池单元12的长边方向(箭头C方向)的上端缘部(隔板的一端部)设置有在箭头A方向上相互连通而用于供给氧化剂气体例如含氧气体(空气等)的氧化剂气体入口连通孔(第一反应气体连通孔)30a、以及用于供给燃料气体例如含氢气体(氢气等)的燃料气体入口连通孔(第二反应气体连通孔)32a。

在电池单元12的长边方向(箭头C方向)的下端缘部设置有在箭头A方向上相互连通而用于排出燃料气体的燃料气体出口连通孔(第二反应气体连通孔)32b、以及用于排出氧化剂气体的氧化剂气体出口连通孔(第一反应气体连通孔)30b。

在电池单元12的短边方向(箭头B方向)的一端缘部设置有在箭头A方向上相互连通而用于供给冷却介质的冷却介质入口连通孔34a，并在上述电池单元12的短边方向的另一端缘部设置有用于排出上述冷却介质的冷却介质出口连通孔34b。

在第一隔板14的面对第一电解质膜-电极构造体16a的面14a上，形成有连通燃料气体入口连通孔32a和燃料气体出口连通孔32b的第一燃料气体流路36。第一燃料气体流路36具有沿箭头C方向延伸的多个波状流路槽，并在上述第一燃料气体流路36的入口(上端部)以及出口(下端部)附近分别设有具有多个压纹的入口缓冲部38以及出口缓冲部40。

在第一隔板14的面14b上形成有连通冷却介质入口连通孔34a和冷却介质出口连通孔34b的冷却介质流路44。冷却介质流路44是第一燃料气体流路36的背面形状。

如图4所示，在第二隔板18的面对第一电解质膜-电极构造体16a的面(一方面)18a上，形成有连通氧化剂气体入口连通孔30a和氧化剂气体出口连通孔30b的第一氧化剂气体流路(第一反应气体流路)50。第一氧化剂气体流路50具有沿箭头C方向延伸的多个波状流路槽。在第一氧化剂气体流路50的入口(上端部)以及出口(下端部)附近，分别设有具有多个压纹的第一入口缓冲部(第一缓冲部)52以及第一出口缓冲部(第一缓冲部)54。

第一入口缓冲部52具有与氧化剂气体入口连通孔30a相邻而使氧化剂气体(一方反应气体)流通并在后述的第二入口缓冲部60(第二缓冲部)侧限制燃料气体流通的第一专用缓冲区域52a、以及与第一氧化剂气体流路50相接近的共通缓冲区域52b。

共通缓冲区域52b是氧化剂气体向第二隔板18的一个面18a流通且燃料气体向上述第二隔板18的另一面18b流通的区域。

第一入口缓冲部52具有三角形状。第一专用缓冲区域52a的入口侧短边52ae与形成氧化剂气体入口连通孔30a且与上述第一专用缓冲区域52a侧相邻的内壁面30ae平行。

如图2所示，从第一氧化剂气体流路50侧观察，第一专用缓冲区域52a的叠层方向的深度D1比共通缓冲区域52b的上述层叠方向的深度D2大，即，被设定成深槽。第一专用缓冲区域52a的背面侧与构成第二电解质膜-电极构造体16b的阳极侧电极24相接。

第一出口缓冲部54与第一入口缓冲部52的结构相同，如图4所示，具有与氧化剂气体出口连通孔30b相邻而使氧化剂气体流通并在后述的第二出口缓冲部62(第二缓冲部)侧限制燃料气体流通的第一专用缓冲区域54a、以及与第一氧化剂气体流路50相接近的共通缓冲区域54b。

第一出口缓冲部54具有三角形状。第一专用缓冲区域54a的出口侧短边54ae与形成氧化剂气体出口连通孔30b且与上述第一专用缓冲区域54a相邻的内壁面30be平行。与共通缓冲区域54b相比，第一专用缓冲区域54a在层叠方向上构成为深槽。

如图5所示，在第二隔板18的面对第二电解质膜-电极构造体16b的面(另一面)18b，形成有连通燃料气体入口连通孔32a和燃料气体出口连通孔32b的第二燃料气体流路(第二反应气体流路)58。第二燃料气体流路58是第一氧化剂气体流路50的背面形状。

第二燃料气体流路58具有沿箭头C方向延伸的多个波状流路槽，并且在上述第二燃料气体流路58的入口(上端部)以及出口(下端部)附近，分别设有第二入口缓冲部(第二缓冲部)60和第二出口缓冲部(第二缓冲部)62，第二入口缓冲部60和第二出口缓冲部62在表侧和背侧具有交替突出的多个压纹。

第二入口缓冲部60具有与燃料气体入口连通孔32a相邻而使燃料气体(另一方反应气体)流通并在第一入口缓冲部52侧限制氧化剂气体流通的第二专用缓冲区域60a、以及与第二燃料气体流路58相接近的共通缓冲区域60b。

第二入口缓冲部60具有三角形状。第二专用缓冲区域60a的入口侧短边60ae与形成燃料气体入口连通孔32a且与上述第一专用缓冲区域60a侧相邻的内壁面32ae平行。

如图3所示，从第二燃料气体流路58侧观察，第二专用缓冲区域60a的层叠方向的深度D3比共通缓冲区域60b的上述层叠方向的深度D4大，即，被设定为深槽。第二专用缓冲区域60a的背面侧与构成第一电解质膜-电极构造体16a的阴极侧电极26相接。

第二出口缓冲部62与第二入口缓冲部60的结构相同，如图5所示，具有与燃料气体出口连通孔32b相邻而使燃料气体流通并在第一出口缓冲部54侧限制氧化剂气体流通的第一专用缓冲区域62a、以及与第二燃料气体流路58相接近的共通缓冲区域62b。

第二出口缓冲部62具有三角形状。第二专用缓冲区域62a的出口侧短边62ae与形成燃料气体出口连通孔32b且与上述第二专用缓冲区域62a侧相邻的内壁面32be平行。与共通缓冲区域62b相比，第二专用缓冲区域62a在层叠方向上被构成为深槽。

第一入口缓冲部52和第二入口缓冲部60构成为具有共通底边且各自的顶点与氧化剂气体入口连通孔30a以及燃料气体入口连通孔32a相邻的对称形状。第一出口缓冲部54以及第二出口缓冲部62构成为具有共通底边且各自的顶点与氧化剂气体出口连通孔30b以及燃料气体出口连通孔32b相邻的对称形状。

需要说明的是，在使用空气来作为氧化剂气体时，由于空气流量比氢(燃料气体)的流量大，因此，第一入口缓冲部52和第二入口缓冲部60、以及第一出口缓冲部54和第二出口缓冲部62也可以分别是非对称形状。

如图6所示，在第三隔板20的面对第二电解质膜-电极构造体16b的面20a上，形成有连通氧化剂气体入口连通孔30a和氧化剂气体出口连通孔30b的第二氧化剂气体流路66。

第二氧化剂气体流路66具有沿箭头C方向延伸的多个波状流路槽。在第二氧化剂气体流路66的入口(上端部)以及出口(下端部)附近分别设有具有多个压纹的入口缓冲部68以及出口缓冲部70。

如图1所示，在第三隔板20的面20b上形成有连通冷却介质入口连通孔34a和冷却介质出口连通孔34b的冷却介质流路44。冷却介质流路44通过第一燃料气体流路36和第二氧化剂气体流路66的背面形状(波形状)的叠合而形成。

在第一隔板14的面14a、14b，围绕该第一隔板14的外周端缘部而一体成形有第一密封部件74。在第二隔板18的面18a、18b，围绕该第二隔板18的外周端缘部而一体成形有第二密封部件76，并且在第三隔板20的面20a、20b，围绕该第三隔板20的外周端缘部而一体成形有第三密封部件78。

作为第一～第三密封部件74、76以及78，例如使用EPDM、NBR、氟橡胶、硅酮橡胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、天然橡胶、苯乙烯橡胶、氯丁橡胶或丙烯酸橡胶等密封材料、缓冲材料、或者填充材料。

如图1所示，在第一隔板14设有连通燃料气体入口连通孔32a和第一燃料气体流路36的入口侧第一连接槽80a、以及连通燃料气体出口连通孔32b和上述第一燃料气体流路36的出口侧第一连接槽80b。入口侧第一连接槽80a以及出口侧第一连接槽80b被盖板82a以及盖板82b覆盖。

如图4所示，在氧化剂气体入口连通孔30a以及氧化剂气体出口连通孔30b与第一氧化剂气体流路50的连通部分，设有形成多个入口侧连接流路89a以及多个出口侧连接流路89b的多个支承部(受け部)90a、90b。

如图5所示，在第二隔板18的面18b上设有连通燃料气体入口连通孔32a和第二燃料气体流路58的入口侧第二连接槽92a、以及连通燃料气体出口连通孔32b和上述第二燃料气体流路58的出口侧第二连接槽92b。入口侧第二连接槽92a以及出口侧第二连接槽92b被盖板94a以及盖板94b覆盖。

如图6所示，在第三隔板20的、氧化剂气体入口连通孔30a以及氧化剂气体出口连通孔30b与第二氧化剂气体流路66的连通部分，设有形成多个入口侧连接流路101a以及多个出口侧连接流路101b的多个支承部102a、102b。

第三隔板20的面20a在第二氧化剂气体流路66的入口(上端部)以及出口(下端部)附近，分别设有具有多个压纹的第三入口缓冲部(第三缓冲部)110以及第三出口缓冲部(第三缓冲部)112。

第三入口缓冲部110与第一入口缓冲部52处于相同位置且具有相同形状，并具有第三专用缓冲区域110a和共通缓冲区域110b。第三出口缓冲部112与第一出口缓冲部54处于相同位置且具有相同形状，并具有第三专用缓冲区域112a和共通缓冲区域112b。

在第三隔板20的面20b设有第四入口缓冲部(第四缓冲部)114以及第四出口缓冲部(第四缓冲部)116，第四入口缓冲部114以及第四出口缓冲部116与第二入口缓冲部60以及第二出口缓冲部62处于相同位置并具有相同形状。

第四入口缓冲部114具有第四专用缓冲区域114a和共通缓冲区域114b。第四出口缓冲部116具有第四专用缓冲区域116a和共通缓冲区域116b。

根据上述结构，第一氧化剂气体流路50和第二氧化剂气体流路66中的氧化剂气体能够在相同条件下进行流动。

如图7所示，在第一隔板14的面14b设有第三入口缓冲部(第三缓冲部)118以及第三出口缓冲部(第三缓冲部)120，第三入口缓冲部118以及第三出口缓冲部120与第一入口缓冲部52以及第一出口缓冲部54处于相同位置并具有相同形状。

第三入口缓冲部118具有第三专用缓冲区域118a和共通缓冲区域118b。第三出口缓冲部120具有第三专用缓冲区域120a和共通缓冲区域120b。

在第一隔板14的面14a设有第四入口缓冲部(第四缓冲部)122以及第四出口缓冲部(第四缓冲部)124，第四入口缓冲部122以及第四出口缓冲部124与第二入口缓冲部60以及第二出口缓冲部62处于相同位置并具有相同形状。

第四入口缓冲部122具有第四专用缓冲区域122a和共通缓冲区域122b。第四出口缓冲部124具有第四专用缓冲区域124a和共通缓冲区域124b。

根据上述结构，第一燃料气体流路36和第二燃料气体流路58中的燃料气体能够在相同条件下进行流动。

对于如上述构成的燃料电池10的动作进行以下说明。

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

因此，氧化剂气体被从氧化剂气体入口连通孔30a导入第二隔板18的第一氧化剂气体流路50以及第三隔板20的第二氧化剂气体流路66(参照图4以及图6)。该氧化剂气体沿第一氧化剂气体流路50向箭头C方向(重力方向)移动，被供给到第一电解质膜-电极构造体16a的阴极侧电极26，并沿第二氧化剂气体流路66向箭头C方向移动，被供给到第二电解质膜-电极构造体16b的阴极侧电极26(参照图1)。

另一方面，如图1所示，燃料气体从燃料气体入口连通孔32a通过在第一隔板14形成的入口侧第一连接槽80a而被送往入口缓冲部38。该燃料气体沿着第一燃料气体流路36向重力方向(箭头C方向)移动，被供给到第一电解质膜-电极构造体16a的阳极侧电极24。

另外，如图1以及图5所示，燃料气体从燃料气体入口连通孔32a通过在第二隔板18形成的入口侧第二连接槽92a而被供给至第二入口缓冲部60。该燃料气体沿着第二燃料气体流路58向箭头C方向移动，被供给到第二电解质膜-电极构造体16b的阳极侧电极24。

从而，在第一以及第二电解质膜-电极构造体16a、16b中，被供给至阴极侧电极26的氧化剂气体和被供给至阳极侧电极24的燃料气体在电极催化剂层内藉由电化学反应而被消耗，从而进行发电。

接着，被供给到第一以及第二电解质膜-电极构造体16a、16b的各阴极侧电极26并被消耗的氧化剂气体沿着氧化剂气体出口连通孔30b向箭头A方向排出。

被供给到第一以及第二电解质膜-电极构造体16a、16b的各阳极侧电极24并被消耗的燃料气体如图1以及图5所示，从出口缓冲部40、62通过出口侧第一连接槽80b以及出口侧第二连接槽92b而被向燃料气体出口连通孔32b排出。

另一方面，向冷却介质入口连通孔34a供给的冷却介质如图1所示，被导入在第一隔板14和第三隔板20之间形成的冷却介质流路44，之后向箭头B方向流通。该冷却介质冷却第一以及第二电解质膜-电极构造体16a、16b之后，从冷却介质出口连通孔34b排出。

该情况下，在本实施方式中，如图4所示，第二隔板18的第一入口缓冲部52具有：与氧化剂气体入口连通孔30a相邻而使氧化剂气体流通并在第二入口缓冲部60侧限制燃料气体流通的第一专用缓冲区域52a；以及接近于第一氧化剂气体流路50的共通缓冲区域52b。并且，第一专用缓冲区域52a的层叠方向的深度D1比共通缓冲区域52b的上述层叠方向的深度D2大，即，被设定为深槽(参照图2)。

从而，从氧化剂气体入口连通孔30a向第一入口缓冲部52供给的氧化剂气体在从第一专用缓冲区域52a通过共通缓冲区域52b被均匀分配之后，被供给至第一氧化剂气体流路50。由此，氧化剂气体在从第一专用缓冲区域52a被均匀供给到共通缓冲区域52b之后，能够均匀且可靠地供给到第一氧化剂气体流路50的整个宽度方向(箭头B方向)。

另一方面，第二隔板18的第一出口缓冲部54具有：与氧化剂气体出口连通孔30b相邻而使氧化剂气体流通并在第二出口缓冲部62侧限制燃料气体流通的第一专用缓冲区域54a；以及接近于第一氧化剂气体流路50的共通缓冲区域54b。与共通缓冲区域54b相比，第一专用缓冲区域54a在层叠方向上构成为深槽。

因此，氧化剂气体在从第一氧化剂气体流路50通过共通缓冲区域54b而被均匀分配到第一专用缓冲区域54a之后，向氧化剂气体出口连通孔30b排出。从而，在第一氧化剂气体流路50中，能够在整个发电区域使氧化剂气体的分配均匀。

另外，如图5所示，第二隔板18的第二入口缓冲部60具有：与燃料气体入口连通孔32a相邻而使燃料气体流通并在第一入口缓冲部52侧限制氧化剂气体流通的第二专用缓冲区域60a；以及接近于第二燃料气体流路58的共通缓冲区域60b。并且，第二专用缓冲区域60a的层叠方向的深度D3比共通缓冲区域60b的上述层叠方向的深度D4大，即，被设定为深槽(参照图3)。

从而，从燃料气体入口连通孔32a向第二入口缓冲部60供给的燃料气体在从第二专用缓冲区域60a通过共通缓冲区域60b被均匀分配之后，被供给到第二燃料气体流路58。由此，燃料气体在从第二专用缓冲区域60a被均匀供给至共通缓冲区域60b之后，能够均匀且可靠地供给到第二燃料气体流路58的整个宽度方向(箭头B方向)。

另一方面，第二隔板18的第二出口缓冲部62具有：与燃料气体出口连通孔32b相邻而使燃料气体流通并在第一出口缓冲部54侧限制氧化剂气体流通的第二专用缓冲区域62a；以及接近于第二燃料气体流路58的共通缓冲区域62b。与共通缓冲区域62b相比，第二专用缓冲区域62a在层叠方向上构成为深槽。

因此，供给到第二燃料气体流路58的燃料气体在通过共通缓冲区域62b被均匀分配到第二专用缓冲区域62a之后，向燃料气体出口连通孔32b排出。从而，在第二燃料气体流路58，能够在整个发电区域使燃料气体的分配均匀。

由此，能够向在第二隔板18的表背形成的第一氧化剂气体流路50整体以及第二燃料气体流路58整体均匀且可靠地供给氧化剂气体以及燃料气体，并能够以简单的结构保持良好的发电性能。

符号说明

10…燃料电池

12…电池单元

14，18，20…隔板

16a，16b…电解质膜-电极构造体

22…固体高分子电解质膜

24…阳极侧电极

26…阴极侧电极

30a…氧化剂气体入口连通孔

30b…氧化剂气体出口连通孔

32a…燃料气体入口连通孔

32b…燃料气体出口连通孔

34a…冷却介质入口连通孔

34b…冷却介质出口连通孔

36，58…燃料气体流路

44…冷却介质流路

50，66…氧化剂气体流路

52，60，110，114，118，122…入口缓冲部

52a，54a，60a，62a，110a，112a，114a，116a，118a，120a，122a，124a…专用缓冲区域

52b，54b，60b，62b，110b，112b，114b，116b，118b，120b，122b，124b…共通缓冲区域

54，62，112，116，120，124…出口缓冲部

74，76，78…密封部件

Claims

1.一种燃料电池，其是通过在将一对电极设置在电解质膜两侧的第一电解质膜-电极构造体以及第二电解质膜-电极构造体之间层叠隔板而成的，其中，在所述隔板的一个面上形成有沿所述第一电解质膜-电极构造体的一个电极面供给一方反应气体的第一反应气体流路，并且，在所述隔板的另一面上形成有沿所述第二电解质膜-电极构造体的另一电极面供给另一方反应气体的第二反应气体流路，所述燃料电池的特征在于，

在所述隔板的一端部设有使所述一方反应气体沿层叠方向流动的第一反应气体连通孔以及使所述另一方反应气体沿所述层叠方向流动的第二反应气体连通孔，并且，在所述隔板的一个面上设有连通所述第一反应气体连通孔和所述第一反应气体流路的第一缓冲部，在所述隔板的另一个面上设有连通所述第二反应气体连通孔和所述第二反应气体流路的第二缓冲部，

所述第一缓冲部具有与所述第一反应气体连通孔相邻而使所述一方反应气体流通并在所述第二缓冲部侧限制所述另一方反应气体流通的第一专用缓冲区域，

所述第二缓冲部具有与所述第二反应气体连通孔相邻而使所述另一方反应气体流通并在所述第一缓冲部侧限制所述一方反应气体流通的第二专用缓冲区域，

所述第一缓冲部以及所述第二缓冲部具有使所述一方反应气体以及所述另一方反应气体分别流通的共通缓冲区域，

所述第一专用缓冲区域以及所述第二专用缓冲区域的深度方向的尺寸被分别设定为比所述共通缓冲区域的深度方向的尺寸大。

2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，

所述第一缓冲部以及所述第二缓冲部具有三角形状。

3.根据权利要求2所述的燃料电池，其特征在于，

所述第一缓冲部以及所述第二缓冲部被构成为具有共通底边且各自的顶点与所述第一反应气体连通孔以及所述第二反应气体连通孔相邻的对称形状。

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，

所述燃料电池具有与所述隔板夹持所述第一电解质膜-电极构造体或所述第二电解质膜-电极构造体而与所述隔板相对的另一隔板，

所述另一隔板在与所述第一电解质膜-电极构造体或所述第二电解质膜-电极构造体相对的一个面上形成有供给所述另一方反应气体或所述一方反应气体的第三反应气体流路，并且，在所述另一隔板的另一个面上形成有供给冷却介质的冷却介质流路，

并且，在所述另一隔板上设有第三缓冲部和第四缓冲部，所述第三缓冲部与所述第一缓冲部处于相同位置并具有相同形状，所述第四缓冲部与所述第二缓冲部处于相同位置并具有相同形状。

5.根据权利要求4所述的燃料电池，其特征在于，

在所述隔板以及所述另一隔板上设有使所述冷却介质沿所述层叠方向流动的冷却介质连通孔。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的燃料电池，其特征在于，

所述第一反应气体流路是氧化剂气体流路，

所述第二反应气体流路是燃料气体流路，

所述第一反应气体连通孔是氧化剂气体入口连通孔以及氧化剂气体出口连通孔，

所述第二反应气体连通孔是燃料气体入口连通孔以及燃料气体出口连通孔，

所述一方反应气体是氧化剂气体，

所述另一方反应气体是燃料气体。