CN108736039A - 燃料电池 - Google Patents

燃料电池 Download PDF

Info

Publication number
CN108736039A
CN108736039A CN201810329829.4A CN201810329829A CN108736039A CN 108736039 A CN108736039 A CN 108736039A CN 201810329829 A CN201810329829 A CN 201810329829A CN 108736039 A CN108736039 A CN 108736039A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resinous framework
separator
gas inlet
gas
manifold
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
CN201810329829.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108736039B (zh
Inventor
佐藤研二
冈田祥夫
门野秀哉
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN108736039A publication Critical patent/CN108736039A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108736039B publication Critical patent/CN108736039B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
    • 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
    • H01M8/0297—Arrangements for joining electrodes, reservoir layers, heat exchange units or bipolar separators to each other
    • 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
    • H01M8/1004—Fuel cells with solid electrolytes characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
    • 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
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • 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
    • H01M8/0289—Means for holding the electrolyte
    • 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
    • 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
    • H01M8/242—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes comprising framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
    • 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
    • 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
    • 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

本发明涉及燃料电池。燃料电池包括：发电体，发电体包括膜电极组件；树脂框架，树脂框架被置于发电体周围；和一对分隔件，该一对分隔件被层压在树脂框架上以便夹持发电体和树脂框架。树脂框架具有：树脂框架侧歧管，在树脂框架侧歧管中，反应气体在穿过树脂框架的方向上流动；开口，该开口保持发电体；以及气体引入通道，气体引入通道在树脂框架侧歧管和开口之间穿过树脂框架形成。每一个分隔件均具有分隔件侧歧管，反应气体流过分隔件侧歧管，并且分隔件侧歧管被设置在沿层压方向与树脂框架侧歧管对应的位置处，并且气体引入通道具有当沿层压方向观看时延伸到分隔件侧歧管中的气体引入部。

Description

燃料电池
技术领域
本发明涉及一种燃料电池。
背景技术
已知一种具有被放置在膜电极组件的外周处并且被夹持在一对分隔件之间的树脂框架的燃料电池(参见日本专利申请公报No.2014-063727(JP 2014-063727 A))。
发明内容
例如，在JP 2014-063727 A中，如在图6中所示，当在树脂框架被夹持在分隔件之间的范围内在树脂框架中形成通孔以形成气体引入通道时，如果树脂框架相对于分隔件的位置例如由于制造误差而移位，则引入反应气体的入口可能被封闭或者阻挡，如在图6的下部中所示。因此，当反应气体被引导到膜电极组件时出现的压力损失可能出现变动，并且燃料电池的电压可能变得不稳定。因此，期望一项能够减小或消除在将反应气体引入到燃料电池中时压力损失的变动的技术。
本发明的一个方面涉及一种燃料电池，所述燃料电池具有：发电体，所述发电体包括膜电极组件；树脂框架，所述树脂框架被置于所述发电体周围；以及一对分隔件，所述一对分隔件被层压在所述树脂框架上以便夹持所述发电体和所述树脂框架。所述树脂框架具有：树脂框架侧歧管，在所述树脂框架侧歧管中，反应气体在穿过所述树脂框架的方向上流动；开口，所述开口保持所述发电体；以及气体引入通道，所述气体引入通道在所述树脂框架侧歧管和所述开口之间穿过所述树脂框架形成。所述一对分隔件具有分隔件侧歧管，所述反应气体流过所述分隔件侧歧管，并且所述分隔件侧歧管被设置在沿层压方向观看时与所述树脂框架侧歧管对应的位置处。所述气体引入通道具有当沿所述层压方向观看时延伸到所述分隔件侧歧管中的气体引入部。在如此构造的燃料电池中，形成在树脂框架中的气体引入通道延伸到分隔件侧歧管中。因此，即使当树脂框架相对于分隔件的位置例如由于制造误差而移位时，仍然能够防止入口被关闭或阻挡，反应气体通过入口被引入。因此，能够减小或消除在将反应气体引入到燃料电池中时压力损失的变动。
所述一对分隔件中的至少一个分隔件可以在面对所述气体引入通道的位置处具有凹部，并且所述凹部的沿着所述气体引入通道中的气体流动方向的长度可以比所述气体引入通道的长度短。在如此构造的燃料电池中，能够以与凹部的厚度对应的量减小堆叠到一起的多个燃料电池的总厚度；因此，能够防止厚度过度地增加。
所述树脂框架可以在所述树脂框架侧歧管和所述开口之间具有多条气体引入通道，并且所述多条气体引入通道中的每一条气体引入通道均可以是所述树脂框架的以上指出的气体引入通道。所述多条气体引入通道的至少一部分气体引入通道的所述气体引入部可以具有基本相同的长度。利用如此构造的燃料电池，能够减小或消除在气体引入通道之间的压力损失的变动。
在如上所述的燃料电池中，在所述一对分隔件和所述树脂框架之间，允许所述反应气体流到所述发电体中的多条流动通道可以与所述气体引入通道连接，并且所述一对分隔件可以具有分配流动通道，所述分配流动通道将从所述气体引入通道供给的所述反应气体分配到所述流动通道。利用如此构造的燃料电池，从气体引入通道引入的反应气体能够被分配到更大数量的流动通道；因此，能够提高发电效率。
本发明可以以各种形式来实现。例如，本发明可以以由堆叠到一起的多个燃料电池构造的燃料电池组或燃料电池的形式，或者以生产燃料电池的方法的形式来实现。
附图说明
将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示出根据本发明的一个实施例的燃料电池的解释性分解视图；
图2是图1的“A”部分的放大视图；
图3是沿着图2中的线III-III截取的截面视图；
图4是沿着图2中的线IV-IV截取的截面视图；
图5是图2的“A”部分的参考视图；
图6是沿着图2中的线IV-IV截取的截面的参考视图；
图7是示出第一修改实例的图1的“A”部分的放大视图；
图8是示出第四修改实例的沿着图2中的线IV-IV截取的截面视图；并且
图9是示出第四修改实例的沿着图2中的线IV-IV截取的截面视图。
具体实施方式
A.实施例
图1是根据本发明的一个实施例的燃料电池100的解释性分解视图。燃料电池100是聚合物电解质燃料电池，该聚合物电解质燃料电池被供给作为反应气体的氢气和氧气并且发电。燃料电池100包括发电体10、树脂框架20、一对分隔件40a、40b、冷却剂歧管31、流动通道41和分配流动通道42。
发电体10包括电解质膜(未示出)、与电解质膜的相反表面相邻地形成的催化剂层(未示出)和气体扩散层(未示出)。电解质膜是当其处于湿润状态下时呈现良好的质子传导性的固体聚合物薄膜。电解质膜例如由氟基树脂的离子交换膜提供。催化剂层包括促进氢气和氧气之间的化学反应的催化剂和承载催化剂的碳颗粒。电解质膜和催化剂层被组装到一起以形成膜电极组件(MEA)。
气体扩散层与催化剂层的对应的表面相邻地设置。气体扩散层用于沿着电解质膜的平面方向扩散用于电极反应的反应气体，并且由用于扩散层的多孔基材形成。作为扩散层基材，可以使用具有导电性和气体扩散性的多孔基材，包括碳纤维基材、石墨纤维基材和泡沫金属。电解质膜、催化剂层和气体扩散层被组装到一起以形成膜电极气体扩散层组件(MEGA)。
树脂框架20是置于发电体10周围的框架状树脂部件。在这个实施例中，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)被用于该树脂部件。然而，作为树脂部件，还可以使用各种热塑性树脂部件，诸如聚丙烯和聚乙烯。树脂框架20具有开口21和树脂框架侧歧管30a。树脂框架20在开口21中保持发电体10。反应气体在延伸穿过树脂框架20的方向(z-轴方向)上流过树脂框架侧歧管30a。
树脂框架20在树脂框架侧歧管30a中的每一个树脂框架侧歧管和开口21之间包括多条气体引入通道50。气体引入通道50穿过树脂框架20形成。利用如此穿过树脂框架20形成的气体引入通道50，与在树脂框架20的表面中形成凹槽以形成气体引入通道的情形相比较，树脂框架20的厚度并且因此燃料电池100的厚度能够减小。在另一个实施例中，树脂框架20可以在每一个树脂框架侧歧管30a和开口21之间具有仅一条气体引入通道50。
上述一对分隔件40a、40b被层压在树脂框架20上，以便夹持包括膜电极组件的发电体10和树脂框架20。分隔件40a、40b中的每一个分隔件是通过对例如由不锈钢、钛或其合金制成的金属板进行挤压和成形而形成的。在这个实施例中，分隔件40a是阴极侧分隔件，并且分隔件40b是阳极侧分隔件。在这个实施例中，分隔件40a和分隔件40b将统一称为“分隔件40”。分隔件40具有分隔件侧歧管30b，反应气体流过所述分隔件侧歧管30b。
分隔件侧歧管30b被设置在沿层压方向(z-轴方向)观看时与树脂框架侧歧管30a对应的位置处。在沿层压方向观看时对应的位置指的是在平面方向(x-轴方向和y-轴方向)上基本相同的位置。在这个实施例中，树脂框架侧歧管30a的开口面积比分隔件侧歧管30b的开口面积小。在这个实施例中，树脂框架侧歧管30a和分隔件侧歧管30b将统一称为“歧管30”。歧管30使得树脂框架20与分隔件40连通，并且反应气体流过歧管30。冷却剂歧管31使得树脂框架20与分隔件40连通，并且冷却剂流过冷却剂歧管31。
流动通道41形成在分隔件40和树脂框架20之间。流动通道41允许反应气体流动到发电体10中。分配流动通道42将从气体引入通道50供给的反应气体分配到流动通道41。
图2是在图1的树脂框架20和一对分隔件40接合到一起的情形中的“A”部分的放大视图。在图2的放大视图中，示意了氢气流过的歧管30的附近。如在图2中所示，树脂框架20包括在树脂框架侧歧管30a的附近的气体引入部51。气体引入部51用于将氢气从歧管30引入到气体引入通道50中。气体引入部51是每一条气体引入通道50的较靠近歧管30的端部。更加具体地，气体引入部51是气体引入通道50的在沿分隔件40层压在树脂框架20上的方向(z-轴方向)观看时延伸到分隔件侧歧管30b中的端部。
气体引入部51中的每一个气体引入部的长度L1，更加具体地，从分隔件侧歧管30b的边缘到气体引入部51的端部52的距离，是相同的长度。长度L1可以根据需要确定，只要其大于零即可。例如，长度L1优选地被确定为使得当沿层压方向(z-轴方向)观看时气体引入部51的开口面积等于或小于气体引入通道50的通道截面面积。从气体引入部51的端部52到树脂框架侧歧管30a的边缘的长度L2也可以根据需要确定，只要其大于零并且不过度地阻碍反应气体在歧管30中的流动即可。气体引入通道50的宽度W对气体引入通道50中相邻的气体引入通道之间的距离D的比优选地在0.5至3.0的范围中。
图3是沿着图2中的线III-III截取的截面视图，并且示意了两个或更多个燃料电池100堆叠到一起的情形。在燃料电池100中的相邻的燃料电池之间，衬垫60被设置在燃料电池100中的一个燃料电池的分隔件40a和另一个燃料电池100的分隔件40b之间。在这个实施例中，衬垫60被结合到分隔件40a的设置在分隔件侧歧管30b周围的凹部43，更加具体地，被结合到设置在分隔件40a的面对气体引入通道50的位置处的凹部43。凹部43的与衬垫60相反的表面被结合到树脂框架20。在分隔件40b中也形成有凹部44，并且凹部44的底部被结合到树脂框架20。分隔件40a、40b的端部分别沿层压方向(z-轴方向)与树脂框架20间隔开，并且朝向歧管30的内部突出。
衬垫60例如由硅橡胶形成。来自冷却剂歧管31的冷却剂流过的冷却剂通道形成在燃料电池100中的相邻的燃料电池之间，并且冷却剂通道被衬垫60密封。
图4是沿着图2中的线IV-IV截取的截面视图，并且示意了两个或更多个燃料电池100堆叠到一起的情形。更加具体地，图4的截面视图是通过沿着气体引入通道50中的一个气体引入通道切割燃料电池100而获得的。沿着气体引入通道50中的气体流动方向测量的凹部43、44的长度L3(宽度)比气体引入通道50的长度L4短。而且，气体引入通道50中的每一条气体引入通道均被设置在与对应的凹部43的下表面相对的位置处。
如由图4中的箭头示意地，气体引入通道50允许氢气从歧管30流到发电体10中。更加具体地，氢气经由气体引入部51从歧管30流动到气体引入通道50中。然后，氢气经由分配流动通道42被分配到相应的流动通道41，并且被供给到发电体10的阳极侧。
图5是示出当图2中的气体引入部51的较靠近歧管30的端部52被切除时的图1的“A”部分的结构的参考视图。换言之，示意了在长度L2为零的情形中的结构。在这个结构中，当反应气体被引入时，气体引入部51可能例如在y-轴方向上弯曲或翻转，并且气体引入通道50可能被部分地关闭。
图6是示出在气体引入通道50没有延伸到分隔件侧歧管30b中的情形中的与沿着图2中的线IV-IV截取的截面(图4)对应的部分的结构的参考视图。利用这种结构，当树脂框架20相对于分隔件40的位置例如由于制造误差而沿图6中的箭头的方向(—x-轴方向)移位时，如在图6的下部中所示意，引入反应气体的入口可能被关闭或阻挡。因此，压力损失的变动增加，并且电压可能变得不稳定。
与图5和图6中所示的结构相比较，在这个实施例的燃料电池100中，形成在树脂框架20中的气体引入通道50延伸到分隔件侧歧管30b中；因此，即使当树脂框架20相对于分隔件40的位置例如由于制造误差而移位时，入口仍然较不可能或不太可能被关闭或阻挡。因此，能够减小或消除在将反应气体引入到燃料电池100中时压力损失的变动。而且，气体引入通道50形成在树脂框架侧歧管30a和开口21之间，并且气体引入部51的端部52被连接；因此，防止了气体引入部51由于气体引入部51在y-轴方向上弯曲(翻转)而被部分地关闭。
而且，在这个实施例中，因为气体引入部51的长度L1是相同的长度，所以能够减小或消除在气体引入通道50之间的压力损失的变动。此外，因为分配流动通道42被设置在树脂框架20和分隔件40之间，所以从气体引入通道50引入的反应气体能够被分配到更大数量的流动通道41，并且能够提高发电效率。利用如此设置的分配流动通道42，即使当树脂框架20相对于分隔件40的位置移位时，气体引入通道50的较靠近分隔件40的端部仍然较不可能或者不太可能被关闭。
而且，在这个实施例中，分隔件40a、40b具有相应的凹部43、44；因此，能够以与凹部的厚度对应的量减小堆叠到一起的两个或更多个燃料电池100的总厚度。因此，能够防止堆叠到一起的燃料电池100的厚度过度地增加。虽然在这个实施例中分隔件40a、40b具有相应的凹部43、44，但是分隔件40a和分隔件40b中的任一个可以具有凹部。而且，凹部43、44可以被省略。
在所示意的实施例中，以上已经描述了在氢气流到发电体10中的一侧上的气体引入通道50的结构。然而，在氧气流动到发电体10中的一侧上的气体引入通道50的结构可以类似于如上所述的气体引入通道50的结构。而且，在反应气体从发电体10排出的一侧上的气体排出通道的结构可以类似于如上所述的气体引入通道50的结构。
B.修改实例
第一修改实例
图7是示意了图1的树脂框架20和一对分隔件40被接合到一起的情形的与“A”部分的放大视图(图2)对应的第一修改实例的放大视图。在所示意的实施例中，当沿分隔件40层压在树脂框架20上的方向(z-轴方向)观看时，气体引入通道50相互平行地形成。在另一方面，如在图7中所示，气体引入通道50可以形成为使得通道50中的一些通道关于歧管30呈扇状形式布置。
第二修改实例
在所示意的实施例中，树脂框架20具有多条气体引入通道50，并且气体引入部51中的所有气体引入部的长度L1是相同的长度。在另一方面，气体引入通道50中的一些气体引入通道的气体引入部51可以具有一个不同的长度或多个不同的长度。
第三修改实例
在所示意的实施例中，燃料电池100具有将从气体引入通道50供给的反应气体分配到流动通道41的分配流动通道42。在另一方面，燃料电池100可以不具有分配流动通道42，并且气体引入通道50中的每一条气体引入通道可以直接连接到流动通道41中的对应的流动通道。
第四修改实例
图8和图9是与沿着图2中的线III-III截取的截面视图(图3)对应的第四修改实例的截面视图。在所示意的实施例中，在歧管30的周缘处的分隔件40的端部分别在层压方向(z-轴方向)上与树脂框架20间隔开，并且朝向气体引入通道50的内部突出。在另一方面，如在图8中所示，在歧管30的周缘处的分隔件40的端部可以不与树脂框架20间隔开。而且，如在图9中所示，在歧管30的周缘处的分隔件40的端部可以在层压方向上与树脂框架20间隔开，然后在它们朝向歧管30行进时再次与树脂框架20接触。
本发明不限于以上实施例和修改实例，而是可以在不偏离其原理的情况下以各种布置实现。例如，与在以上“发明内容”中描述的技术特征对应的实施例和修改实例中的技术特征可以适当地替换或组合以便解决如上所述的问题，或者实现上述效果中的部分或所有效果。而且，如果技术特征在该说明书中未被描述为对于本发明而言是必不可少的，则技术特征可以被适当地删除。

Claims (4)

1.一种燃料电池，其特征在于包括：
发电体，所述发电体包括膜电极组件；
树脂框架，所述树脂框架被置于所述发电体周围；以及
一对分隔件，所述一对分隔件被层压在所述树脂框架上以便夹持所述发电体和所述树脂框架，
其中，所述树脂框架具有：树脂框架侧歧管，在所述树脂框架侧歧管中，反应气体在穿过所述树脂框架的方向上流动；开口，所述开口保持所述发电体；以及气体引入通道，所述气体引入通道在所述树脂框架侧歧管和所述开口之间穿过所述树脂框架形成，
所述一对分隔件具有分隔件侧歧管，所述反应气体流过所述分隔件侧歧管，所述分隔件侧歧管被设置在沿层压方向观看时与所述树脂框架侧歧管对应的位置处，并且
所述气体引入通道具有当沿所述层压方向观看时延伸到所述分隔件侧歧管中的气体引入部。
2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：
所述一对分隔件中的至少一个分隔件在面对所述气体引入通道的位置处具有凹部；并且
所述凹部的沿着所述气体引入通道中的气体流动方向的长度比所述气体引入通道的长度短。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池，其特征在于：
所述树脂框架在所述树脂框架侧歧管和所述开口之间具有多条气体引入通道，所述多条气体引入通道中的每一条气体引入通道均是所述树脂框架的所述气体引入通道；并且
所述多条气体引入通道的至少一部分气体引入通道的所述气体引入部具有相同的长度。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的燃料电池，其特征在于：
在所述一对分隔件和所述树脂框架之间，允许所述反应气体流到所述发电体中的多条流动通道与所述气体引入通道连接；并且
所述一对分隔件具有分配流动通道，所述分配流动通道将从所述气体引入通道供给的所述反应气体分配到所述流动通道。
CN201810329829.4A 2017-04-17 2018-04-13 燃料电池 Active CN108736039B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017081042A JP6859823B2 (ja) 2017-04-17 2017-04-17 燃料電池セル
JP2017-081042 2017-04-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108736039A true CN108736039A (zh) 2018-11-02
CN108736039B CN108736039B (zh) 2021-10-19

Family

ID=61965773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810329829.4A Active CN108736039B (zh) 2017-04-17 2018-04-13 燃料电池

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10826097B2 (zh)
EP (1) EP3392952B1 (zh)
JP (1) JP6859823B2 (zh)
KR (1) KR102173663B1 (zh)
CN (1) CN108736039B (zh)
BR (1) BR102018007184A2 (zh)
CA (1) CA3001024C (zh)
RU (1) RU2679898C1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112864413A (zh) * 2019-11-27 2021-05-28 丰田自动车株式会社 燃料电池及其制造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7110971B2 (ja) * 2018-12-21 2022-08-02 トヨタ自動車株式会社 燃料電池セル
WO2020209047A1 (ja) * 2019-04-09 2020-10-15 Nok株式会社 セパレータ一体ガスケット

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102725896A (zh) * 2010-01-19 2012-10-10 丰田车体株式会社 燃料电池
CN102790227A (zh) * 2011-05-20 2012-11-21 本田技研工业株式会社 燃料电池
CN104170134A (zh) * 2012-03-15 2014-11-26 日产自动车株式会社 燃料电池
US20150207164A1 (en) * 2014-01-22 2015-07-23 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell
JP2015195153A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 トヨタ車体株式会社 燃料電池
JP2016076380A (ja) * 2014-10-07 2016-05-12 本田技研工業株式会社 燃料電池

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005353521A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Hitachi Ltd 固体高分子形燃料電池、燃料電池用金属セパレータ及び燃料電池用キット
GB2437994A (en) * 2006-05-13 2007-11-14 Intelligent Energy Ltd Gaskets for fuel cells
CN101790811B (zh) * 2008-05-30 2013-09-25 松下电器产业株式会社 Mea部件和固体高分子型燃料电池
JP2013033650A (ja) * 2011-08-02 2013-02-14 Honda Motor Co Ltd 固体電解質型燃料電池用電解質膜・電極構造体
RU114808U1 (ru) * 2011-10-25 2012-04-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации ПОЛНОМАСШТАБНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ТВЕРДОПОЛИМЕРНЫМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ ДЛЯ БАТАРЕЙ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МОЩНОСТЬЮ ОКОЛО 60 кВт
JP6104103B2 (ja) 2012-08-31 2017-03-29 本田技研工業株式会社 燃料電池
US10707499B2 (en) * 2014-01-15 2020-07-07 Morimura Sofc Technology Co., Ltd. Fuel cell cassette and fuel cell stack
JP2017117780A (ja) 2015-12-17 2017-06-29 トヨタ自動車株式会社 燃料電池モジュール

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102725896A (zh) * 2010-01-19 2012-10-10 丰田车体株式会社 燃料电池
CN102790227A (zh) * 2011-05-20 2012-11-21 本田技研工业株式会社 燃料电池
CN104170134A (zh) * 2012-03-15 2014-11-26 日产自动车株式会社 燃料电池
US20150207164A1 (en) * 2014-01-22 2015-07-23 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell
JP2015195153A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 トヨタ車体株式会社 燃料電池
JP2016076380A (ja) * 2014-10-07 2016-05-12 本田技研工業株式会社 燃料電池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112864413A (zh) * 2019-11-27 2021-05-28 丰田自动车株式会社 燃料电池及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA3001024A1 (en) 2018-10-17
RU2679898C1 (ru) 2019-02-14
BR102018007184A2 (pt) 2018-10-30
JP6859823B2 (ja) 2021-04-14
JP2018181661A (ja) 2018-11-15
KR102173663B1 (ko) 2020-11-03
CA3001024C (en) 2020-04-21
KR20180116753A (ko) 2018-10-25
EP3392952A1 (en) 2018-10-24
US20180301727A1 (en) 2018-10-18
EP3392952B1 (en) 2022-05-11
US10826097B2 (en) 2020-11-03
CN108736039B (zh) 2021-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108292774A (zh) 用于电化学系统的分离器板
US6413664B1 (en) Fuel cell separator plate with discrete fluid distribution features
CN100461517C (zh) 燃料电池以及用于燃料电池的隔板
CN108736039A (zh) 燃料电池
CN101542793A (zh) 燃料电池、燃料电池的制造方法及单体电池组件
US7811719B2 (en) PEM fuel cell with charging chamber
US9559376B2 (en) Fuel cell with an electrolyte membrane and gas diffusion layers
KR101806620B1 (ko) 연료전지 스택
US9373853B2 (en) Fuel cell employing multiple reactant supply passages
JP2004185944A (ja) 固体高分子形燃料電池
CA2989852C (en) Fuel cell stack and dummy cell
CN105474443B (zh) 燃料电池
EP2111663A2 (en) Fuel cell and separator constituting the same
US11600833B2 (en) Stack of electrochemical cells divided up into separate groups comprising a homogenization compartment
US7824817B2 (en) Fuel cell
CN104205460B (zh) 膜电极组件、燃料电池、燃料电池堆、及膜电极组件的制造方法
KR101315622B1 (ko) 분기유로를 이용한 연료전지 스택
CN106887624B (zh) 燃料电池
KR102100053B1 (ko) 연료전지용 분리판
EP2054965A1 (en) Bipolar separators with improved fluid distribution
US20060188758A1 (en) Flow field board arrangement for fuel cell
CN107834086A (zh) 燃料电池双极板
US10361448B2 (en) Fuel cell stack
US20140147763A1 (en) Separator plate with intermediate injection of gas, fuel cell, method of feeding a fuel cell
JP2008123901A (ja) 燃料電池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant