CN107851815A - 燃料电池组 - Google Patents

Abstract

在燃料电池组(FS)的燃料电池单元(C)，形成有从两张隔离件(30、40)中的至少任一个隔离件向膜电极接合体侧突出的气体密封突起(92A)和冷却介质密封突起(92B)。在该气体密封突起(92A)和冷却介质密封突起(92B)的与膜电极接合体侧相反的一侧形成有成为冷却介质流路(80)的凹部(33a)。并且，在气体密封突起(92A)和冷却介质密封突起(92B)中的至少任一者设置有抑制冷却介质向偏离发电部冷却部(84)的方向的流动的阻力部(50)。

Description

燃料电池组

技术领域

本发明涉及燃料电池组。

背景技术

以往，作为燃料电池组，公知有一种燃料电池组，该燃料电池组具备燃料电池单元层叠而成的燃料电池模块，该燃料电池单元具有：膜电极接合体，其具有该发电部；两张隔离件，其夹持所述膜电极接合体(参照例如专利文献1)。

在该专利文献1所记载的燃料电池单元形成有气体导入孔和气体排出孔、以及冷却介质导入孔和冷却介质排出孔。另外，在燃料电池单元，气体流路以与气体导入孔和气体排出孔连通的方式形成。

另一方面，在燃料电池模块的彼此相邻的燃料电池单元之间形成有与冷却介质导入孔和冷却介质排出孔连通的冷却介质流路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2015-510218号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述以往的技术中，也能够谋求燃料电池组的小型化，或抑制冷却效率的恶化，但优选谋求燃料电池组的进一步的小型化、或能够更可靠地抑制冷却效率的恶化。

因此，本发明的目的在于获得一种谋求小型化、同时能够更可靠地抑制冷却效率恶化的燃料电池组。

用于解决问题的方案

在本发明的某一形态的燃料电池组的燃料电池单元形成有从两张隔离件中的至少任一个隔离件向膜电极接合体侧突出的气体密封突起和冷却介质密封突起。在所述气体密封突起和所述冷却介质密封突起的与膜电极接合体侧相反的一侧形成有成为冷却介质流路的凹部。并且，在所述气体密封突起和冷却介质密封突起中的至少任一者设置有抑制冷却介质向偏离发电部冷却部的方向的流动的阻力部。

发明的效果

根据本发明，在密封突起的背侧形成的凹部设为冷却介质流路，因此，无需多余地取得密封突起的形成空间。其结果，可谋求隔离件的小型化，进而，可谋求燃料电池组的小型化。

另外，在气体密封突起和冷却介质密封突起之后的至少任一者设置有抑制冷却介质向偏离发电部冷却部的方向的流动的阻力部。其结果，更多的冷却介质向发电部冷却部流动，能够更可靠地抑制冷却效率恶化。

如此，根据本发明，能够获得谋求小型化、同时能够更可靠地抑制冷却效率恶化的燃料电池组。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的燃料电池组的图，(A)是表示燃料电池组的立体图，(B)是表示燃料电池组的分解立体图。

图2是将本发明的第1实施方式的燃料电池单元分解来表示的俯视图。

图3是表示本发明的第1实施方式的膜电极接合体的俯视图。

图4是表示本发明的第1实施方式的阳极侧隔离件的俯视图。

图5是图3的A-A剖视图。

图6是说明本发明的第1实施方式的冷却介质流路的图，(A)是放大地表示阳极侧隔离件的一部分的俯视图，(B)是图6的(A)的B-B剖视图。

图7是将第1比较例的阳极侧隔离件局部放大地表示的俯视图。

图8是表示第1比较例的阳极侧隔离件的图，(A)是将阳极侧隔离件局部放大地表示的俯视图，(B)是图8(A)的C-C剖视图，(C)是图8(A)的D-D剖视图。

图9是表示本发明的第1实施方式的阳极侧隔离件的图，(A)是将阳极侧隔离件局部放大地表示的俯视图，(B)是图9(A)的E-E剖视图，(C)是图9(A)的F-F剖视图。

图10是将本发明的第2实施方式的阳极侧隔离件局部放大地表示的俯视图。

图11是表示第2比较例的阳极侧隔离件的图，(A)是将阳极侧隔离件局部放大地表示的俯视图，(B)是图11(A)的G-G剖视图。

图12是表示本发明的第3实施方式的阳极侧隔离件的图，(A)是将阳极侧隔离件局部放大地表示的俯视图，(B)是图12(A)的H-H剖视图。

图13是表示第3比较例的阳极侧隔离件的图，(A)是将阳极侧隔离件局部放大地表示的俯视图，(B)是图13(A)的I-I剖视图。

图14是本表示发明的第4实施方式的阳极侧隔离件的图，(A)是将阳极侧隔离件局部放大地表示的俯视图，(B)是图14(A)的J-J剖视图。

图15是表示本发明的第4实施方式的变形例的阳极侧隔离件的图，(A)是将第1变形例的阳极侧隔离件局部放大地表示的俯视图，(B)是将第2变形例的阳极侧隔离件局部放大地表示的俯视图，(C)是将第3变形例的阳极侧隔离件局部放大地表示的俯视图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的优选的实施方式。此外，以下的多个实施方式包含同样的构成要素。因而，以下，对这些同样的构成要素赋予通用的附图标记，并且，省略重复的说明。

(第1实施方式)

如图1的(B)所示，本实施方式的燃料电池组FS具有多个燃料电池单元C层叠而成的燃料电池模块M。

在本实施方式中，形成有多个大致矩形板状的燃料电池模块M，在彼此相邻的燃料电池模块M、M彼此之间夹装有大致矩形板状的密封板P。

通过如此多个燃料电池模块M隔着密封板P层叠，形成了层叠体A。此外，在图1的(B)中例示了具有两个燃料电池模块M、M和被夹装于它们之间的1张密封板P的层叠体A，也可将其以上的数量的燃料电池模块M和密封板P层叠。

并且，通过将该层叠体A收容于壳体10内，形成图1的(A)所示那样的壳体一体型的燃料电池组FS。

壳体10具备紧固板11、12、加强板13、14、以及端板15、16，由紧固板11、12、加强板13、14以及端板15、16形成为大致长方体状。

具体而言，在层叠体A的层叠方向两端部以覆盖层叠体A的层叠方向两端面的方式分别配置有端板15、16。并且，在将端板15、16配置到层叠体A的层叠方向两端部的状态下，以覆盖燃料电池模块M的长边侧的方式配置有紧固板11、12，并且以覆盖燃料电池模块M的短边侧的方式配置有加强板13、14。

在该状态下，通过利用未图示的螺栓使紧固板11、12和加强板13、14紧固于端板15、16，形成了收容有层叠体A的大致长方体状的壳体10。

此时，如图1的(A)和图1的(B)所示，将未图示的螺栓的紧固方向设为层叠体A的层叠方向，因此，燃料电池模块M和密封板P被端板15、16沿着层叠体A的层叠方向夹压。通过如此将燃料电池模块M和密封板P沿着层叠体A的层叠方向夹压，能够对燃料电池单元C施加预定的压力而良好地维持气体密封性、导电性等。

如上所述，燃料电池模块M是由所需的张数构成的燃料电池单元C层叠而成的。该燃料电池模块M的外壁面由随后论述的膜电极接合体20的凸缘部22和粘接剂60构成(参照图5)。由此，防止向燃料电池模块M的内部进水，并且谋求了电绝缘。此外，在图5中例示了将层叠4张燃料电池单元C而粘接成的模块作为燃料电池模块M，但燃料电池单元C的张数并不限于此。

如图2所示，燃料电池单元C具有：膜电极接合体20；两张隔离件30、40，其设置于膜电极接合体20的两侧而夹持膜电极接合体20。

膜电极接合体20在从燃料电池单元C的层叠方向观察的状态下呈大致长方形状，具有配置到中央部的发电部23和以包围发电部23的方式设置的框架部21。该框架部21能够由例如作为绝缘构件的树脂形成。另外，在框架部21的表背两面的外周部在整周上形成有从表背两面突出的凸缘部22。

发电部23也被称呼为MEA(膜电极，Membrane Electrode Assembly)，具备例如由固体高分子构成的电解质膜和夹持电解质膜的一对电极(阳极和阴极)。

并且，利用两张隔离件在覆盖着发电部23的状态下夹持膜电极接合体20。

具体而言，以覆盖发电部23的阳极侧的方式配置有阳极侧隔离件30，并且，以覆盖发电部23的阴极侧的方式配置有阴极侧隔离件40。

阳极侧隔离件30和阴极侧隔离件40分别是对不锈钢等金属板进行冲压成形而成的，形成为可配设于膜电极接合体20的凸缘部22的内侧区域的大小的大致长方形。

在呈该结构的燃料电池单元C划分形成有用于使发电用气体流通的气体流路70。在本实施方式中，使用了不同的两种发电用气体。具体而言，两种发电用气体是含氢气体和含氧气体。

因而，在燃料电池单元C划分形成有供含氢气体流通的含氢气体流路71和供含氧气体流通的含氧气体流路72这两种气体流路70。

具体而言，如图5所示，含氢气体流路71划分形成于膜电极接合体20的阳极侧的面20a与阳极侧隔离件30的膜电极接合体侧的面30b之间。另外，含氧气体流路72划分形成于膜电极接合体20的阴极侧的面20b与阴极侧隔离件40的膜电极接合体侧的面40b之间。

并且，通过向燃料电池单元C的含氢气体流路71送入含氢气体，向面对含氢气体流路71的阳极供给氢。另一方面，通过向燃料电池单元C的含氧气体流路72送入含氧气体，向面对含氧气体流路72的阴极供给氧。通过如此向阳极供给氢，并且向阴极供给氧，利用电化学反应来进行发电。

另外，在燃料电池模块M的以彼此相邻的方式层叠起来的燃料电池单元C之间划分形成有供冷却介质流通的冷却介质流路80。即、在一个燃料电池单元C的阳极侧隔离件30的与膜电极接合体侧相反的一侧的面30a同另一个燃料电池单元C的阴极侧隔离件40的与膜电极接合体侧相反的一侧的面40a之间形成有冷却介质流路80。

通过如此形成冷却介质流路80而使冷却介质流通，利用冷却介质使发电部23冷却。作为冷却介质，优选使用能够在冷却介质流路80内流通的流体，能够将例如水用作冷却介质。

另外，在燃料电池单元C形成有供发电用气体导入的气体导入孔ML1、ML3以及供发电用气体排出的气体排出孔MR1、MR3。而且，在燃料电池单元C形成有供发电部冷却用的冷却介质导入的冷却介质导入孔ML2以及供冷却介质排出的冷却介质排出孔MR2。

在本实施方式中，在膜电极接合体20和两张隔离件30、40的长度方向的一个端部分别形成有含氧气体导入孔ML1、冷却介质导入孔ML2、以及含氢气体导入孔ML3。另外，在膜电极接合体20和两张隔离件30、40的长度方向的另一个端部分别形成有含氧气体排出孔MR1、冷却介质排出孔MR2、以及含氢气体排出孔MR3。此外，供给用和排出用的一部分或全部也可以是相反的位置关系。

并且，以膜电极接合体20和两张隔离件30、40的含氧气体导入孔ML1彼此连通的方式使膜电极接合体20和两张隔离件30、40层叠，从而在燃料电池单元C形成气体导入孔ML1。此外，在使膜电极接合体20和两张隔离件30、40层叠起来之际，其他导入孔和排出孔也同样地，标注了相同的附图标记的孔彼此分别沿着层叠方向连通。

这样一来，在燃料电池单元C形成有气体导入孔ML1、ML3和气体排出孔MR1、MR3、冷却介质导入孔ML2和冷却介质排出孔MR2。

该气体导入孔ML1、ML3以及气体排出孔MR1、MR3与气体流路70连通。

具体而言，含氧气体导入孔ML1以及含氧气体排出孔MR1与含氧气体流路72连通，含氢气体导入孔ML3以及含氢气体排出孔MR3与含氢气体流路71连通。

另一方面，冷却介质导入孔ML2以及冷却介质排出孔MR2与冷却介质流路80连通。

而且，如图1所示，在层叠燃料电池单元C而成的燃料电池模块M、密封板P、端板15、16也形成有导入孔ML1～ML3和排出孔MR1～MR3。并且，以导入孔ML1彼此等标注有相同的附图标记的孔彼此分别沿着层叠方向连通的方式形成了层叠体A和燃料电池组FS。

通过如此使标注有相同的附图标记的孔彼此分别沿着层叠方向连通，形成了含氧气体导入歧管、含氧气体排出歧管等歧管部ML、MR。

通过设为该结构，含氧气体从作为含氧气体导入歧管发挥功能的含氧气体导入孔ML1向含氧气体流路72导入而含氧气体中的氧向发电部23的阴极供给，剩余的含氧气体从含氧气体流路72向作为含氧气体排出歧管发挥功能的含氧气体排出孔MR1排出。

另一方面，含氢气体从作为含氢气体导入歧管发挥功能的含氢气体导入孔ML3向含氢气体流路71导入，含氢气体中的氢向发电部23的阳极供给，剩余的含氢气体从含氢气体流路71向作为含氢气体排出歧管发挥功能的含氢气体排出孔MR3排出。

此外，在本实施方式中，在膜电极接合体20的歧管部ML、MR与发电部23之间形成有供含氢气体或含氧气体流通的区域即扩散区域25。在该扩散区域25以所需的间隔配设有呈圆台形的多个突起25a。另外，扩散区域25分别形成于膜电极接合体20与隔离件30、40之间、即、膜电极接合体20的两面侧。

并且，冷却介质从作为冷却介质导入歧管发挥功能的冷却介质导入孔ML2向冷却介质流路80导入，冷却介质一边在冷却介质流路80内流动一边冷却发电部23。并且，在冷却介质流路80内流动的冷却介质从冷却介质流路80向作为冷却介质排出歧管发挥功能的冷却介质排出孔MR2排出。

另外，在本实施方式中，在燃料电池单元C形成有密封部90，发电用气体和冷却介质的移动被该密封部90抑制。

即、通过在燃料电池单元C形成密封部90，能够抑制在各流通路径内发电用气体彼此混合、或发电用气体和冷却介质混合。

在本实施方式中，密封部90是通过是使从隔离件30、40中的至少任一个隔离件向膜电极接合体20侧突出来的密封突起92与设置于膜电极接合体20的粘接密封件91抵接来形成的。

此外，作为粘接密封件91，一般使用烯烃系树脂等热硬化性树脂原材料，但并不限定于此。

而且，在本实施方式中，在密封突起92的与膜电极接合体20侧相反的一侧形成有成为冷却介质流路80的凹部33a。

以下，使用图3和图4来对本实施方式的密封部90进行说明。

首先，如图3所示，构成密封部90的一部分的粘接密封件91形成于膜电极接合体20的面上。在本实施方式中，粘接密封件91形成于膜电极接合体20的两面(阳极侧的面20a和阴极侧的面20b)。

此外，在图3中，例示了在膜电极接合体20的阳极侧的面20a形成的粘接密封件91。在膜电极接合体20的阴极侧的面20b形成的粘接密封件91在这点与图3不同：随后论述的气体密封件91A不是形成于含氧气体导入孔ML1和含氧气体排出孔MR1的周围、而是形成于含氢气体导入孔ML3和含氢气体排出孔MR3的周围。

如图3所示，粘接密封件91具备包围含氧气体导入孔ML1和含氧气体排出孔MR1的周围的气体密封件91A。在本实施方式中，为了提高气体的密封性，气体密封件91A将含氧气体导入孔ML1和含氧气体排出孔MR1的周围双重包围。

另外，如图3所示，粘接密封件91具备包围冷却介质导入孔ML2和冷却介质排出孔MR2的周围的冷却介质密封件91B。

另外，如图3所示，粘接密封件91具备包围膜电极接合体20的阳极侧的面20a的外周的外周密封件91C。

在此，在本实施方式中，划分形成气体密封件91A的区域的轮廓和划分形成冷却介质密封件91B的区域的轮廓中的彼此相邻的部分设为通用密封件91D。

而且，划分形成冷却介质密封件91B的区域的轮廓和划分形成外周密封件91C的区域的轮廓中的彼此相邻的部分设为通用密封件91E。并且，划分形成气体密封件91A的区域的轮廓和划分形成外周密封件91C的区域的轮廓中的彼此相邻的部分设为通用密封件91F。

通过如此使粘接密封件91的一部分共用化而具有作为冷却介质密封件91B和外周密封件91C的功能，能够缩小粘接密封件91的配置区域，能够谋求膜电极接合体20的小型化。

另一方面，如图4所示，在阳极侧隔离件30，构成密封部90的一部分的密封突起92形成于膜电极接合体20侧的面30b。该密封突起92是以在与膜电极接合体20侧相反的一侧(面30a侧)形成有成为冷却介质流路80的凹部33a的方式使阳极侧隔离件30向膜电极接合体20侧突出而形成的。

此外，在图4中，例示了在阳极侧隔离件30形成的密封突起92。在阴极侧隔离件40形成的密封突起92在这点与图4不同：随后论述的气体密封突起92A不是形成于含氧气体导入孔ML1和含氧气体排出孔MR1的周围、而是形成于含氢气体导入孔ML3和含氢气体排出孔MR3的周围。

如图4所示，密封突起92具备包围含氧气体导入孔ML1和含氧气体排出孔MR1的周围的气体密封突起92A。在本实施方式中，为了提高气体的密封性，气体密封突起92A将含氧气体导入孔ML1和含氧气体排出孔MR1的周围双重包围。

另外，如图4所示，密封突起92具备包围冷却介质导入孔ML2和冷却介质排出孔MR2的周围的冷却介质密封突起92B。

另外，如图4所示，密封突起92具备包围阳极侧隔离件30的外周的外周密封突起92C。

在此，在本实施方式中，划分形成气体密封突起92A的区域的轮廓和划分形成冷却介质密封突起92B的区域的轮廓中的彼此相邻的部分设为通用密封突起92D。

而且，划分形成冷却介质密封突起92B的区域的轮廓和划分形成外周密封突起92C的区域的轮廓中的彼此相邻的部分设为通用密封突起92E。并且，划分形成气体密封突起92A的区域的轮廓和划分形成外周密封突起92C的区域的轮廓中的彼此相邻的部分设为通用密封突起92F。

通过如此使密封突起92的一部分共用化而具有作为冷却介质密封突起92B和外周密封突起92C的功能，能够缩小密封突起92的配置区域，能够谋求阳极侧隔离件30的小型化。

并且，在将阳极侧隔离件30层叠到膜电极接合体20的阳极侧的面20a之际，密封突起92与粘接密封件91抵接而形成密封部90。

具体而言，气体密封突起92A与气体密封件91A抵接而形成气体密封部90A。另外，冷却介质密封突起92B与冷却介质密封件91B抵接而形成冷却介质密封部90B。而且，外周密封突起92C与外周密封件91C抵接而形成外周密封部90C。并且，通用密封突起92D、92E、92F与通用密封件91D、91E、91F分别抵接而形成通用密封部90D、90E、90F。

如此，在本实施方式中，在膜电极接合体20的阳极侧的面20a形成的密封部90具备抑制含氧气体从含氧气体导入孔ML1、含氧气体排出孔MR1和含氧气体流路72的流出的气体密封部90A。另外，在膜电极接合体20的阳极侧的面20a形成的密封部90具备抑制冷却介质向隔离件30与膜电极接合体20之间流入的冷却介质密封部90B。此外，气体密封部90A和冷却介质密封部90B分别包括通用密封部90D、90E、90F的相应的部位。

这样一来，形成将从歧管部ML经由含氧气体导入孔ML1供给到膜电极接合体20与阴极侧隔离件40之间的含氧气体经由含氧气体排出孔MR1向歧管部MR排出的流路。

另一方面，在膜电极接合体20的阴极侧的面20b形成有抑制含氢气体从含氢气体导入孔ML3、含氢气体排出孔MR3和含氢气体流路71流出的气体密封部(未图示)。另外，也形成有抑制冷却介质向隔离件40与膜电极接合体20之间的流入的冷却介质密封部(未图示)。

这样一来，形成将从歧管部ML经由含氢气体导入孔ML3供给到膜电极接合体20与阳极侧隔离件30之间的含氢气体经由含氢气体排出孔MR3向歧管部MR排出的流路。

另外，形成将从歧管部ML经由冷却介质导入孔ML2供给到阳极侧隔离件30与阴极侧隔离件40之间的冷却介质经由冷却介质排出孔MR2向歧管部MR排出的流路。该冷却介质密封部90B也具有抑制发电用气体向冷却介质导入孔ML2和冷却介质排出孔MR2流出的作为气体密封的功能。

通过如此形成密封部90，抑制发电用气体和冷却介质向燃料电池组FS的外部流出的情况。

另外，如在本实施方式中所示那样，通过由粘接密封件91和密封突起92形成密封部90，能够在使隔离件30、40和膜电极接合体20密合了的状态下进行密封。其结果，抑制在对密封部90施加了发电用气体、冷却介质的压力的情况下密封性变弱的情况，能够更可靠地密封。

不过，如图5所示，在膜电极接合体20彼此之间形成有利用外缘部将膜电极接合体20的框架部21彼此粘接的粘接密封件60。粘接密封件60是在膜电极接合体20的外缘部形成于框架部21彼此之间的密封。如图5所示，膜电极接合体20呈比隔离件30、40大一圈的形状，框架部21的外缘部成为超出隔离件30、40的状态。

而且，在框架部21的外缘部形成有从表背两面突出的凸缘部22。并且，通过形成该凸缘部22，框架部21的外缘部的厚度成为与所层叠的膜电极接合体20之间的距离大致相等的厚度。并且，外缘部彼此之间被粘接密封件60粘接，由此，形成有能够抑制雨水等液体从外部进入的外缘部密封。

而且，如图5所示，在燃料电池模块M、M之间夹装有密封板P，在密封板P与隔离件30、40的凹部形状之间设置有压缩密封构件S1。另外，在密封板P与膜电极接合体20的设置外缘部密封的部位之间设置有压缩密封构件S2。

压缩密封构件S1、S2由有机硅橡胶等橡胶材料形成，粘接于密封板P。此外，在隔离件30、40与压缩密封构件S1、S2之间没有粘接、或、以比密封板P与压缩密封构件S1、S2之间的粘接力弱的粘接力粘接。

并且，压缩密封构件S1配置于在密封板P与隔离件30、40之间形成的冷却介质流路80，膜电极接合体20的由膨润、热膨胀等导致的沿着燃料电池单元C的层叠方向的移位被该压缩密封构件S1吸收。

此外，在密封板P的基板P1形成有压力损失调整部P2(参照图1的(B))。

另外，如上所述，在燃料电池模块M的以彼此相邻的方式层叠起来的燃料电池单元C之间划分形成有供冷却介质流通的冷却介质流路80。在本实施方式中，该冷却介质流路80和气体流路70是通过在隔离件30、40设置凹凸形状32、42而划分形成的。

并且，在隔离件30形成的凹部33构成使冷却介质导入孔ML2和冷却介质排出孔MR2连通的冷却介质流路80。

而且，在本实施方式中，在密封突起92的与膜电极接合体20侧相反的一侧也形成有凹部33(凹部33a)，在该密封突起92的背侧形成的凹部33a也构成冷却介质流路80的一部分。如此，冷却介质流路80具有由构成密封部90的一部分的密封突起92形成的通用部分。通过这样设置，相比于将冷却介质流路80与密封部90独立地形成的情况，能够使隔离件小型化。

而且，在本实施方式中，如图6所示，冷却介质流路80具备：狭窄部81，其具有突部32a和凹部32b；通用部分82，其与构成冷却介质密封部90B的凹部形状通用。而且，冷却介质流路80具备：扩散部83，其使冷却介质沿着短边方向扩散；发电部冷却部84，其冷却发电部23。

狭窄部81是冷却介质流路80的位于图6的a-c区间的部分。从冷却介质导入孔ML2供给来的冷却介质通过狭窄部81，从而冷却介质被整流而形成朝向通用部分82的流动。

通用部分82是冷却介质流路80的位于图6的c-d区间的部分。在通用部分82形成有沿着图6的(A)的上下方向延伸的流路。因此，从狭窄部81流入到通用部分82的冷却介质的大部分向扩散部83流动，而一部分冷却介质就沿着图6的(A)的上下方向流动。

扩散部83是冷却介质流路80的比图6的d靠右的区间的部分，是将狭窄部81和发电部冷却部84连通的部位。

该扩散部83具有使经由狭窄部81流入来的冷却介质沿着短边方向(图6的(A)的上下方向)扩散而向发电部冷却部84流动的功能。此外，如图6的附图标记f所示，在隔离件30的形成扩散部83的部分设置有多个朝向相邻的隔离件突出的半球形的突起部32c，利用该突起部32c促进在扩散部83通过的冷却介质的扩散。

发电部冷却部84在从层叠方向观察的状态下设置于隔离件的与膜电极接合体20的发电部23重叠的部位。在本实施方式中，发电部冷却部84是通过设置彼此平行的多个凹凸形状31、41而形成的多个直线流路。并且，通过使冷却介质通过该发电部冷却部84，在由于发电时的发热反应而成为高温的发电部23产生的热被冷却介质吸收，从而发电部23被冷却。

如此从冷却介质导入孔ML2供给到冷却介质流路80的冷却介质从通用部分82向在冷却介质导入孔ML2侧形成的冷却介质密封突起92B的背侧的凹部33a流入。

而且，在本实施方式中，冷却介质密封突起92B和气体密封突起92A的相邻的突起被通用化。即、冷却介质密封突起92B的背侧的凹部33a与气体密封突起92A的背侧的凹部33a连通。因此，如图7所示，冷却介质向气体密封侧的凹部33a流入，有可能产生绕过发电部冷却部84而朝向冷却介质排出孔MR2的旁通的流动g2。

如此冷却介质的流动g有可能分支成通过发电部冷却部84的正常的流动g1和绕过发电部冷却部84的旁通的流动g2(参照图7)。并且，若产生旁通的流动g2，则通过发电部冷却部84的正常的流动g1减少，因此，存在发电部23的冷却性能就降低的情况。

因此，在本实施方式中，设为了能够抑制绕过发电部冷却部84的旁通的流动g2的产生而尽量抑制了在发电部冷却部84通过的正常的流动g1的减少。

具体而言，在气体密封突起92A和冷却介质密封突起92B中的至少任一者设置有阻力部50，能够抑制冷却介质向偏离发电部冷却部84的方向的流动(旁通的流动g2)。

在本实施方式中，如图9所示，例示了在气体密封突起92A和冷却介质密封突起92B这两者以缩小流通路径的截面积的方式形成有节流部51(阻力部50)的结构。该节流部51能够通过使在密封突起92的背侧形成的凹部33a的深度变浅、或使凹部33a的横向宽度变窄来形成。

在本实施方式中，在气体密封突起92A设置使凹部33a的深度变浅的节流部51，并且，在位于冷却介质导入孔ML2的下游侧、沿着短边方向延伸的冷却介质密封突起92B设置有使凹部33a的横向宽度变窄的节流部51。而且，在外周密封突起92C也设置有使凹部33a的深度变浅的节流部51。

不过，在图8所示的比较例1的隔离件300中，在密封突起92没有形成节流部51(阻力部50)，因此，在密封突起92的背侧形成的凹部33a的流路的截面积变大。因此，冷却介质易于在形成于密封突起92的背侧的凹部33a内流动，易于产生旁通的流动g2。

相对于此，在本实施方式中，作为阻力部50的节流部51形成于密封突起92。由此，节流部51的冷却介质的通过方向的流路截面积比没有形成节流部51的部位的凹部33a的流路截面积小。因而，能够增大冷却介质在通过在密封突起92的背侧形成的凹部33a内之际的压力损失。其结果，能够抑制冷却介质的旁通的流动g2的产生，能够使通过发电部冷却部84的正常的流动g1增大。通过如此使通过发电部冷却部84的正常的流动g1增大，能够抑制发电部23的冷却效率降低。

此外，在通过使凹部33a变浅而形成有节流部51的情况下，膜电极接合体20与隔离件30之间的粘接密封件91被较厚地涂敷。

如以上说明那样，本实施方式的燃料电池组FS具备燃料电池单元C层叠而成的燃料电池模块M，该燃料电池单元C具有：膜电极接合体20，其具有发电部23；两张隔离件30、40，其夹持膜电极接合体20。

另外，在燃料电池单元C形成有：供发电用气体导入的气体导入孔ML1、ML3；供发电用气体排出的气体排出孔MR1、MR3；供发电部冷却用的冷却介质导入的冷却介质导入孔ML2；供冷却介质排出的冷却介质排出孔MR2。

另外，在燃料电池单元C的两张隔离件30、40之间，配置有发电部23，并且形成有与气体导入孔ML1、ML3和气体排出孔MR1、MR3连通的气体流路70。

另外，在燃料电池单元C形成有：气体密封部90A，其抑制发电用气体从气体导入孔ML1、ML3、气体排出孔MR1、MR3以及气体流路70的流出；冷却介质密封部90B，其抑制冷却介质向隔离件30、40与膜电极接合体20之间的流入。

另外，在燃料电池模块M的彼此相邻的燃料电池单元C之间形成有与冷却介质导入孔ML2和冷却介质排出孔MR2连通、并且具有冷却发电部23的发电部冷却部84的冷却介质流路80。

另外，气体密封部90A具备气体密封突起92A，该气体密封突起92A从燃料电池单元C的两张隔离件30、40中的至少任一个隔离件向膜电极接合体侧突出，并且，在与膜电极接合体侧相反的一侧形成有成为冷却介质流路80的凹部33a。

而且，冷却介质密封部90B具备冷却介质密封突起92B，该冷却介质密封突起92B从燃料电池单元C的两张隔离件30、40中的至少任一个隔离件向膜电极接合体侧突出，并且，在与膜电极接合体侧相反的一侧形成有成为冷却介质流路80的凹部33a。

并且，在气体密封突起90A和冷却介质密封突起90B中的至少任一者设置有抑制冷却介质向偏离发电部冷却部84的方向的流动的阻力部50。

如此，在本实施方式中，在密封突起92的背侧形成的凹部33a设为冷却介质流路80，因此，无需多余地取得密封突起92的形成空间。其结果，可谋求隔离件30、40的小型化，进而，可谋求燃料电池组FS的小型化。

另外，在气体密封突起92A和冷却介质密封突起92B中的至少任一者设置有抑制冷却介质向偏离发电部冷却部84的方向的流动(旁通的流动g2)的阻力部50。其结果，更多冷却介质向发电部冷却部84流动，能够更可靠地抑制冷却效率恶化。

如此，根据本实施方式，能够获得谋求小型化、同时能够更可靠地抑制冷却效率恶化的燃料电池组。

另外，在本实施方式中，通过利用阻力部50使冷却介质通过凹部33a之际产生的压力损失增大，抑制冷却介质的流动。

通过如此增大冷却介质在通过在密封突起92的背侧形成的凹部33a内之际的压力损失，能够抑制冷却介质的旁通的流动g2的产生，能够使通过发电部冷却部84的正常的流动g1增大。

另外，根据本实施方式，阻力部50具有在气体密封突起90A或冷却介质密封突起90B形成的节流部51。

通过形成该节流部51，能够增大冷却介质通过在密封突起92的背侧形成的凹部33a内之际的压力损失，能够抑制冷却介质的旁通的流动g2的产生。其结果，能够抑制发电部23的冷却效率降低。

(第2实施方式)

在本实施方式的隔离件30A中，也在气体密封突起92A和冷却介质密封突起92B中的至少任一者设置有抑制冷却介质向偏离发电部冷却部84的方向的流动(旁通的流动g2)的阻力部50。

在此，在本实施方式中，在通过在气体密封突起92A和冷却介质密封突起92B中的至少任一者形成弯曲部52来设置阻力部50这点与上述第1实施方式不同。

在本实施方式中，如图10所示，通过使冷却介质密封突起90B的一部分呈锯齿状弯折，形成了弯曲部52。

通过设置这样的阻力部50，也能够增大冷却介质在形成于密封突起92的背侧的凹部33a内通过之际的压力损失，能够抑制冷却介质的旁通的流动g2的产生。

(第3实施方式)

在本实施方式的隔离件30B中，也在气体密封突起92A和冷却介质密封突起92B中的至少任一者设置有抑制冷却介质向偏离发电部冷却部84的方向的流动(旁通的流动g2)的阻力部50。

在此，在本实施方式中，如图12所示，在隔离件30形成有第2凹部53，该第2凹部53与凹部33a连通，并且，使冷却介质向偏离发电部冷却部84的方向的流动变化成朝向发电部冷却部84的流动。

通过设置该第2凹部53，能够使冷却介质向偏离发电部冷却部84的方向的流动恢复成朝向发电部冷却部84的流动。

而且，在本实施方式中，阻力部50设置于比凹部33a的与第2凹部53连通的连通部53a靠下游侧的位置。

话说回来，如图11的比较例2所示，仅凭设置有阻力部50就能够抑制冷却介质的旁通的流动g2的产生，但难以使旁通的流动g2高效地恢复成正常的流动g1。

与此相对，在本实施方式中，如图12所示，使冷却介质向偏离发电部冷却部84的方向的流动变化成朝向发电部冷却部84的流动的第2凹部53与凹部33a连通。因此，能够更高效地使旁通的流动g2恢复成正常的流动g1。

尤其是，在本实施方式中，在比凹部33a的与第2凹部53连通的连通部53a靠下游侧的位置设置有阻力部50。因此，具有如下优点：冷却介质易于滞留于第2凹部53的附近，能够更高效地使旁通的流动g2恢复成正常的流动g1。

(第4实施方式)

在本实施方式的隔离件30C中，也在气体密封突起92A和冷却介质密封突起92B中的至少任一者设置有抑制冷却介质向偏离发电部冷却部84的方向的流动(旁通的流动g2)的阻力部50。

在此，在本实施方式中，如图14所示，阻力部50具有阻断凹部33a的连通的阻断部54。

在本实施方式中，通过在隔离件30局部地不设置凹部33a而是具有平坦的区间，形成了阻断部54。

具体而言，如图14所示，在气体密封突起92A和位于冷却介质导入孔ML2的下游侧且是沿着短边方向延伸的冷却介质密封突起92B之间的连结部分形成有阻断部54。

话说回来，如图13所示，若在密封突起92的背侧形成的凹部33a连通，则难以抑制冷却介质的旁通的流动g2的产生。

相对于此，在本实施方式中，阻力部50具有阻断凹部33a的连通的阻断部54。

通过这样设置，能够阻断流入到凹部33a的冷却介质旁通地流动，能够抑制冷却介质的旁通的流动g2的产生。其结果，能够使通过发电部冷却部84的正常的流动g1增大，能够更可靠地抑制冷却效率恶化。

此外，当通过如本实施方式那样在隔离件30局部地不设置凹部33a而是具有平坦的区间，从而形成阻断部54时，需要仅利用粘接密封件形成阻断部54处的气体密封或冷却介质密封。因此，存在由于膜电极接合体20与隔离件30、40之间产生的发电用气体、冷却介质的压力h而粘接密封件的保持力变弱的情况。

因此，如图15所示，也可以是，在气体密封突起92A或冷却介质密封突起92B的、阻断部54的起点54a和终点54b中的至少一者形成保持部55，该保持部55能够保持被设置于膜电极接合体20与隔离件30、40之间的粘接密封件91。

在图15的(A)中例示有通过设为将阻断部54的起点54a和终点54b这两者切掉矩形形状的形状而形成的保持部55。通过设为这样的形状，能够将粘接密封件91钩挂于起点54a和终点54b。因此，即使气体的压力h施加到平坦区间中的膜电极接合体20与隔离件30、40间的气体密封部，也能够抑制粘接密封件91的保持力降低。

另外，在图15的(B)中例示了通过设为在起点54a与终点54b之间挤住并夹持粘接密封件91那样的形状而形成的保持部55。

即使设为这样的形状，也能够抑制粘接密封件91的保持力降低。

另外，在图15的(C)例示了通过设为将起点54a和终点54b弯折成锯齿状的形状而形成的保持部55。

即使设为这样的形状，也能够抑制粘接密封件91的保持力降低。

此外，起点和终点的形状并不限定于此，只要是提高粘接密封件的保持力的形状，就能够采用各种形状的粘接密封件。

以上，以上述各实施方式为例对本发明的燃料电池组进行了说明，但本发明并不限于上述各实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够采用各种其他实施方式。

也可将例如在上述各实施方式中所示的阻力部适当组合，也可适当设定阻力部的形成位置。

另外，各构成构件的形状、个数、配置位置、以及材质等也可适当变更。

产业上的可利用性

根据本发明，能够获得谋求小型化、同时能够更可靠地抑制冷却效率恶化的燃料电池组。

附图标记说明

FS、燃料电池组；M、燃料电池模块；C、燃料电池单元；20、膜电极接合体；23、发电部；30、30A、30B、30C、阳极侧隔离件；33a、凹部；40、阴极侧隔离件；50、阻力部；51、节流部；52、弯曲部；53、第2凹部；54、阻断部；54a、起端；54b、终端；55、保持部；70、气体流路；80、冷却介质流路；84、发电部冷却部；90、密封部；90A、气体密封部；90B、冷却介质密封部；91、密封件；92、密封突起；92A、气体密封突起；92B、冷却介质突起；ML1、含氧气体供给用(气体导入孔)；ML2、冷却介质供给用(冷却介质导入孔)；ML3、含氢气体供给用(气体导入孔)；MR1、含氧气体排出用(气体排出孔)；MR2、冷却介质排出用(冷却介质排出孔)；MR3、含氢气体排出用(气体排出孔)。

Claims (6)

1.一种燃料电池组，其具备燃料电池单元层叠而成的燃料电池模块，该燃料电池单元具有：膜电极接合体，其具有发电部；两张隔离件，其夹持所述膜电极接合体，该燃料电池组的特征在于，

在所述燃料电池单元形成有供发电用气体导入的气体导入孔、供所述发电用气体排出的气体排出孔、供发电部冷却用的冷却介质导入的冷却介质导入孔、以及供所述冷却介质排出的冷却介质排出孔，

在所述燃料电池单元的所述两张隔离件之间配置有所述发电部、并且形成有与所述气体导入孔和所述气体排出孔连通的气体流路，

在所述燃料电池单元形成有：气体密封部，其抑制所述发电用气体从所述气体导入孔、所述气体排出孔以及所述气体流路的流出；冷却介质密封部，其抑制所述冷却介质向所述隔离件与所述膜电极接合体之间的流入，

在所述燃料电池模块的彼此相邻的燃料电池单元之间形成有冷却介质流路，该冷却介质流路与所述冷却介质导入孔以及所述冷却介质排出孔连通，并且，具有对所述发电部进行冷却的发电部冷却部，

所述气体密封部具备气体密封突起，该气体密封突起从所述燃料电池单元的所述两张隔离件中的至少任一个隔离件向所述膜电极接合体侧突出，并且，该气体密封突起在与所述膜电极接合体侧相反的一侧形成有成为所述冷却介质流路的凹部，

所述冷却介质密封部具备冷却介质密封突起，该冷却介质密封突起从所述燃料电池单元的所述两张隔离件中的至少任一个隔离件向所述膜电极接合体侧突出，并且，该冷却介质密封突起在与所述膜电极接合体侧相反的一侧形成有成为所述冷却介质流路的凹部，

在所述气体密封突起和所述冷却介质密封突起中的至少任一者设置有抑制所述冷却介质向偏离所述发电部冷却部的方向的流动的阻力部。

2.根据权利要求1所述的燃料电池组，其特征在于，

利用所述阻力部使所述冷却介质通过所述凹部之际产生的压力损失增大，从而抑制所述冷却介质的流动。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池组，其特征在于，

所述阻力部具有在所述气体密封突起或所述冷却介质密封突起形成的节流部。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池组，其特征在于，

在所述隔离件形成有第2凹部，该第2凹部与所述凹部连通，并且，使所述冷却介质向偏离所述发电部冷却部的方向的流动变化成朝向所述发电部冷却部的流动，

所述阻力部设置于比所述凹部的与所述第2凹部连通的连通部靠下游侧的位置。

5.根据权利要求1所述的燃料电池组，其特征在于，

所述阻力部具有阻断所述凹部的连通的阻断部。

6.根据权利要求5所述的燃料电池组，其特征在于，

在所述气体密封突起或所述冷却介质密封突起的、所述阻断部的起点和终点中的至少一者形成有保持部，该保持部能够保持被设置于所述膜电极接合体与所述隔离件之间的粘接密封件。