CN109616682A - 燃料电池用气体流道形成板和燃料电池组 - Google Patents

燃料电池用气体流道形成板和燃料电池组 Download PDF

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Abstract

提供能够将气体流道部内的水快速地排出到水流道部的燃料电池用气体流道形成板和燃料电池组。气体流道形成板具有以在第1方向和与该第1方向交叉的第2方向上分别排列的方式配置的多个凸部。凸部向膜电极接合体突出。气体流道形成板具有气体流道部和水流道部。气体流道部由包含介于多个凸部中的相邻的凸部之间的部分的、气体流道形成板中的与膜电极接合体对应的一侧的部分构成。水流道部由包含凸部的内部的、气体流道形成板中的与平隔板对应的一侧的部分构成。气体流道形成板具有形成于凸部的侧壁并将该凸部的内外连通的开口部。开口部被配置为不会在将气体流道部夹在中间的状态下在与流过该气体流道部的气体的流动方向垂直的方向上面对面重叠。

Description

燃料电池用气体流道形成板和燃料电池组
技术领域
本发明涉及介于膜电极接合体与隔板之间进行设置并构成燃料电池的单格电池的分隔件的燃料电池用气体流道形成板以及层叠多个该单格电池而形成的燃料电池组。
背景技术
例如固体高分子型燃料电池具备通过层叠多个单格电池而形成的燃料电池组。单格电池是通过将膜电极接合体夹入一对分隔件之间而构成。作为这种分隔件的一例，例如在日本特许第5560470号公报公开了具备平板状的隔板以及介于该隔板和上述膜电极接合体之间的气体流道形成板的分隔件。
在该公报中，气体流道形成板具有规则地排列的多个凸部。凸部相对于膜电极接合体突出。该气体流道形成板中的与膜电极接合体对应的一侧的部分(包含夹在相邻的凸部之间的部分)作为气体流道来发挥功能。气体流道使供给到单格电池内部的气体(燃料气体和氧化剂气体)流通。气体流道形成板中的与隔板对应的一侧的部分(包含上述凸部的内部)作为水流道来发挥功能。水流道将发电时在单格电池的内部产生的水排出到单格电池的外部。在上述气体流道形成板的凸部，形成有将其内部(水流道)与外部(气体流道)连通的贯通孔。
在这种燃料电池组中，膜电极接合体中的发电时产生的水，经由气体流道形成板的贯通孔而流入水流道。流入到水流道内的水，通过在该水流道的内部流动的气体的流动压力而被冲走，被排出到水流道的外部。
发明内容
发明所要解决的课题
在上述燃料电池组中，气体流道内的水通过毛细管作用引入到贯通孔的内部并排出到水流道。因此，当假设气体流道形成板的凸部之间(气体流道)的水接触到这些凸部的贯通孔的双方时，该水被引入到双方的贯通孔内，该水的两端被拉伸。在这种状态下，从气体流道向水流道的排水容易受到干扰，水容易滞留在气体流道内。因此，气体流道的压力损失变大，存在导致燃料电池组的发电效率降低的问题。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供能够将气体流道部内的水快速地排出到水流道部的燃料电池用气体流道形成板和燃料电池组。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的燃料电池用气体流道形成板，其介于膜电极接合体与隔板之间进行设置并构成燃料电池的单格电池的分隔件。所述气体流道形成板具有多个凸部、气体流道部、水流道部以及开口部。所述多个凸部以分别在第1方向上和与该第1方向交叉的第2方向上排列的方式配置。所述凸部向所述膜电极接合体突出。所述气体流道部由包含介于所述多个凸部中的相邻的所述凸部之间的部分的、所述气体流道形成板中的与所述膜电极接合体对应的一侧的部分构成。所述水流道部由包含所述凸部的内部的、所述气体流道形成板中的与所述隔板对应的一侧的部分构成。所述开口部形成在所述凸部的侧壁并将该凸部的内外连通。所述开口部被配置为，在将所述气体流道部的介于所述多个凸部中的相邻的所述凸部之间的部分夹在中间的状态下，不会在与流过该部分的气体的流动方向垂直的方向上面对面重叠。
用于解决上述课题的燃料电池用气体流道形成板，其介于膜电极接合体与隔板之间进行设置并构成燃料电池的单格电池的分隔件。所述气体流道形成板具有多个突条、气体流道部、水流道部以及多个开口部。所述多个突条隔开间隔排列。所述突条向所述膜电极接合体突出。所述气体流道部由包含介于所述多个突条中的相邻的所述突条之间的部分、所述气体流道形成板中的与所述膜电极接合体对应的一侧的部分构成。所述水流道部由包含所述突条的内部的、所述气体流道形成板中的与所述隔板对应的一侧的部分构成。所述开口部形成在所述突条的侧壁并将该突条的内外连通。所述多个开口部仅形成在相邻的所述突条的相对壁中的一个。
用于解决上述课题的燃料电池组，层叠多个单格电池而构成。所述单格电池具备膜电极接合体以及一对分隔件，该膜电极接合体介于一对分隔件之间。所述一对分隔件中的至少一个具备隔板以及介于该该隔板与所述膜电极接合体之间的上述燃料电池用气体流道形成板。
发明效果
根据本发明，能够将气体流道部内的水快速地排出到水流道部。
附图说明
图1是示出气体流道形成板和燃料电池组的一实施方式的剖视图。
图2A是气体流道形成板的俯视图。
图2B是图2A的B箭头图。
图2C是图2A的C箭头图。
图2D是图2A的D箭头图。
图3A是从气体流道形成板的斜上方观察的立体图。
图3B是从气体流道形成板的斜下方观察的立体图。
图4A是从气体流道形成板的斜上方观察的立体图。
图4B是从气体流道形成板的斜下方观察的立体图。
图5是示意地示出单格电池的剖面构造的剖视图。
图6是示意地示出气体流道形成板的俯视图。
图7是示意地示出比较例的单格电池的剖面构造的剖视图。
图8是示意地示出比较例的气体流道形成板的俯视图。
图9是示意地示出变形例的气体流道形成板的俯视图。
图10是示意地示出变形例的气体流道形成板的俯视图。
图11是示意地示出变形例的气体流道形成板的俯视图。
图12是示意地示出变形例的气体流道形成板的俯视图。
图13是示意地示出变形例的气体流道形成板的俯视图。
图14是示意地示出变形例的气体流道形成板的俯视图。
具体实施方式
以下，对气体流道形成板和燃料电池组的一实施方式进行说明。
如图1所示，本实施方式的燃料电池组通过层叠多个单格电池10而构成。燃料电池组被内置于固体高分子型燃料电池。单格电池10具备均为四角形状的第1框架11和第2框架12。通过这些框架11、12夹持具有四角形状的片状的公知的膜电极接合体13的外缘。膜电极接合体13构成为多层构造，具有固体高分子电解质膜14、一对电极触媒层15、16以及一对气体扩散层17、18。固体高分子电解质膜14被夹在一对电极触媒层15、16之间。一对气体扩散层17、18分别覆盖电极触媒层15、16的外表面。
膜电极接合体13被夹在第1分隔件20与第2分隔件30之间。第1分隔件20与膜电极接合体13的阴极侧(图1的下侧)的气体扩散层17抵接。第1分隔件20具备平板状的平隔板(flat separate)21以及气体流道形成板22。气体流道形成板22介于平隔板21和膜电极接合体13之间。第2分隔件30与膜电极接合体13的阳极侧(图1的上侧)的气体扩散层18抵接。第2分隔件30具备平板状的平隔板31和气体流道形成板32。气体流道形成板32介于平隔板31和膜电极接合体13之间。平隔板21、31和气体流道形成板22、32分别通过金属板材而形成。在本实施方式中，平隔板21、31相当于隔板。
在单格电池10的内部，供给通路41和排出通路42通过第1框架11和平隔板21而被划定。供给通路41从氧化剂气体供给源(省略图示)对后述的气体流道部27供给氧化剂气体。排出通路42将没有用于发电的氧化剂气体排出到气体流道部27的外部。
另外，在单格电池10的内部，供给通路51和排出通路52通过第2框架12和平隔板31而被划定。供给通路51从燃料气体供给源(省略图示)对后述的气体流道部37供给燃料气体。排出通路52将没有用于发电的燃料气体排出到气体流道部37的外部。
在图1中，第2分隔件30的气体流道形成板32具有相对于第1分隔件20的气体流道形成板22呈上下及左右反转的形状。因此以下，对于第2分隔件30的气体流道形成板32的各部分，附上在第1分隔件20的气体流道形成板22的各部分的附图标记“2*”分别加上“10”的附图标记“3*”，并且附上在各附图标记“2**”分别加上“100”的附图标记“3**”。由此，一方面对第1分隔件20的气体流道形成板22进行详细说明，而另一方面对第2分隔件30的气体流道形成板32省略重复的说明。
以下，对气体流道形成板22的构造进行说明。
如图2A、图2B、图2C以及图2D所示，气体流道形成板22通过对不锈钢板等一张金属板材进行辊轧成形而形成。
气体流道形成板22是通过将形状不同的三种类的大致波纹板状的部分(小振部23，大振部24，中振部25)周期性地配置而构成。将小振部23、大振部24以及中振部25以该顺序配置的结构作为单位结构UN。在该气体流道形成板22中，配置有多个单位结构UN。在三种类的大致波纹板状的部分中，小振部23具有最小振幅的波纹形状。大振部24具有最大振幅的波纹形状，中振部25具有中等振幅的波纹形状。
小振部23具有相对于膜电极接合体13突出的部分(凸部231)以及相对于膜电极接合体13凹陷的部分(凹部232)。凸部231在从平隔板21分开的位置处延伸。凹部232的与平隔板21对应的一侧的表面与该平隔板21接触。
大振部24具有相对于膜电极接合体13突出的部分(凸部241)以及相对于膜电极接合体13凹陷的部分(凹部242)。凸部241的突端面与膜电极接合体13接触。凹部242的与平隔板21对应的一侧的表面与该平隔板21接触。
中振部25以越远离大振部24越从膜电极接合体13分开的方式倾斜。
中振部25具有如下构造：在其波纹形状的延伸方向L上，缓倾斜部251和陡倾斜部252交替地配置。缓倾斜部251具有小的倾斜度。陡倾斜部252具有大的倾斜度。中振部25的陡倾斜部252在延伸方向L上的位置与大振部24的凸部241的位置相同。中振部25的缓倾斜部251在延伸方向L上的位置与大振部24的凹部242的位置相同。
在中振部25的与大振部24对应的一侧的端部，陡倾斜部252形成相对于膜电极接合体13突出的凸部，并且缓倾斜部251形成相对于膜电极接合体13凹陷的凹部。在中振部25的与大振部24对应的一侧的端部，上述凸部的与膜电极接合体13对应的一侧的端部与该膜电极接合体13接触，并且上述凹部的与平隔板21对应的一侧的端部在该平隔板21与膜电极接合体13之间延伸。
另一方面，在中振部25的从大振部24分开的端部，陡倾斜部252形成相对于膜电极接合体13凹陷的凹部，并且缓倾斜部251形成相对于膜电极接合体13突出的凸部。在中振部25的从大振部24分开的端部，上述凸部(缓倾斜部251)和上述凹部(陡倾斜部252)都在平隔板21与膜电极接合体13之间(详细地讲，从平隔板21分开的位置)延伸。
相邻于中振部25的从大振部24分开的端部配置有小振部23。中振部25的从大振部24分开的端部(即与小振部23对应的一侧的端部)，在比小振部23更靠近膜电极接合体13的位置处延伸。在中振部25的从大振部24分开的端部，延伸方向L上的中振部25的上述凸部的位置与小振部23的凸部231的位置相同，延伸方向L上的中振部25的上述凹部的位置与小振部23的凹部232相同。
如图3A、图3B、图4A以及图4B所示，气体流道形成板22具有相对于膜电极接合体13突出的圆顶形状的凸部26。凸部26通过大振部24的凸部241和中振部25的陡倾斜部252构成。
在气体流道形成板22中，相邻的两个单位结构UN(参照图2)被配置为，凸部26的配置位置在延伸方向L上彼此不同。即，相邻的两个单位结构UN被配置为，在与延伸方向L垂直的垂直方向上，一个单位结构UN的凸部26与另一个单位结构UN中的夹在两个凸部26之间的部分并列。由此，凸部26在作为第1方向的延伸方向L和与第1方向交叉的第2方向(图3中和图4中通过箭头CR所示的方向)上分别以等间隔规则地配置。
在气体流道形成板22的与膜电极接合体13对应的一侧，在位于相邻的凸部26之间的部分，形成有凹槽状的气体流道部27。详细地讲，气体流道部27是由相邻的凸部26(大振部24的凸部241和中振部25的陡倾斜部252)的侧壁以及将相邻的凸部26相连的部分(大振部24的凹部242、中振部25的缓倾斜部251以及小振部23)分隔的部分。气体流道部27在气体流道形成板22的与膜电极接合体13对应的一侧以大致格子状延伸。气体流道部27主要作为用于使氧化剂气体流通的通路来发挥功能。
如图4A所示，在气体流道部27中的配置有小振部23的凸部231或中振部25的陡倾斜部252的部分中，气体流道部27的内壁面的一部分以随着远离小振部23的凹部232而靠近膜电极接合体13的方式倾斜。因此，在气体流道部27内流动的氧化剂气体的一部分，通过沿着气体流道部27的内壁面的这种倾斜流动而流向膜电极接合体13，流到气体扩散层17(参照图1)的内部。
气体流道部27中的配置有小振部23的凸部231或中振部25的缓倾斜部251的部分，比气体流道部27中的配置有小振部23的凹部232的部分，更相对于膜电极接合体13突出。因此，在气体流道部27中的配置有小振部23的凸部231或中振部25的缓倾斜部251的部分中，流道截面积部分地变窄。因此，与其他部分(详细地讲，配置有小振部23的凹部232的部分)相比内部压力变高。
由此，在气体流道部27的内部，在将凸部26夹在中间的位置上，即配置小振部23的凸部231且与凸部26的大振部24对应的一侧的位置和配置小振部23的凹部232且与凸部26的陡倾斜部252对应的一侧的位置之间，产生压力差。通过该压力差，在气体流道部27内流动的氧化剂气体的一部分，从与凸部26的大振部24对应的一侧向与陡倾斜部252对应的一侧以越过该凸部26的方式流动。如上所述，氧化剂气体的一部分，向与延伸方向L交叉的方向流动。另外，在气体流道部27的内部，在将由在延伸方向L上介于相邻的凸部26之间的部分在与该延伸方向L垂直的垂直方向上夹在中间的位置处，即配置小振部23的凸部231的一侧的位置与配置小振部23的凹部232的另一侧的位置之间，产生压力差。通过该压力差，在气体流道部27内流动的氧化剂气体的一部分，以通过在延伸方向L上介于相邻的凸部26之间的部分的方式流动。如上所述，氧化剂气体的一部分向与延伸方向L交叉的方向流动。
在本实施方式中，由此氧化剂气体扩散到气体流道部27的内部。在气体流道部27的内部向与延伸方向L交叉方向流动的氧化剂气体的一部分，沿着凸部26的侧壁流动等而流向膜电极接合体13，流入气体扩散层17的内部。
如上所述，通过采用气体流道形成板22容易将氧化剂气体供给到膜电极接合体13。由此，能够实现燃料电池的发电效率的提高。
如图2B、图2C、图3B以及图4B所示，在气体流道形成板22的与平隔板21对应的一侧，在介于相邻的两个小振部23之间的部分形成有凹槽状的水流道部28。详细地讲，水流道部28是由相邻的小振部23的侧壁与将这些小振部23相连的部分(大振部24和中振部25)分隔出的部分(包含凸部26的内部)。水流道部28主要作为用于排出膜电极接合体13中的伴随发电而生成的水的通路来发挥功能。
如图3A和图3B所示，在气体流道形成板22的小振部23与大振部24之间的边界部分，配置有小振部23的凸部231与大振部24的凸部241之间的间隙。该间隙作为将凸部26的内部(水流道部28)与外部(气体流道部27)连通的贯通孔(开口部29)来发挥功能。该开口部29由一个贯通孔构成，并且设置在凸部26的侧壁。开口部29在所有的凸部26各设置有一个。所有的开口部29向相同方向(图3A中的左斜下方向)开口。
在气体流道形成板22的大振部24与中振部25之间的边界部分，配置有大振部24的凹部242与中振部25的缓倾斜部251之间的间隙。该间隙作为将气体流道形成板22的与平隔板21对应的部分(水流道部28)和与膜电极接合体13对应的部分(气体流道部27)连通的贯通孔(开口部221)来发挥功能。
这些开口部29、221作为将在单格电池10的内部产生的水排出到水流道部28的通路来发挥功能。
如图1的下侧的单格电池10所示，当燃料气体通过供给通路51供给到气体流道部37内时，该燃料气体通过气体流道部37流入气体扩散层18。燃料气体通过气体扩散层18并扩散，被供给到电极触媒层16。另一方面，当氧化剂气体通过供给通路41供给到气体流道部27内时，该氧化剂气体通过气体流道部27流入气体扩散层17。氧化剂气体通过气体扩散层17并扩散，被供给到电极触媒层15。由此，当对膜电极接合体13供给燃料气体和氧化剂气体时，通过膜电极接合体13中的电化学反应来进行发电。在进行这种膜电极接合体13中的发电时，在阴极侧的气体扩散层17的内部(详细地讲，与电极触媒层15之间的界面及其附近)生成水。
如图2C、图3A以及图3B所示，该水流入气体流道形成板22的气体流道部27，并且通过毛细管作用引入开口部29、221而被导入到水流道部28。导入到水流道部28内的水成为水滴而滞留在开口部29、221的附近时，该滞留的水作为引水来发挥功能。由此，侵入到开口部29、221内的水通过毛细管作用而被导入到水流道部28内。
由此，导入到水流道部28内的水，通过在水流道部28内流动的氧化剂气体的流动压力而被冲到下游侧(图1的左侧)，经过排出通路42(参照图1)排出到单格电池10的外部。
以下，说明由在单格电池10设置气体流道形成板22而引起的作用。
如图5和图6所示，在凸部26仅设置有一个开口部29。多个开口部29向相同方向(图5和图6的左侧)开口。由此，在气体流道形成板22中，仅在相邻的凸部26的相对壁的一个形成有开口部29。因此，在膜电极接合体13(图5)中的发电时产生并流入气体流道形成板22的气体流道部27的水W，仅与一个开口部29接触。并且，通过该开口部29中的毛细管作用，气体流道部27内的水W被引入到开口部29的内部。如上所述，在本实施方式的单格电池10中，气体流道部27内的水经由一个开口部29被导入(排出)到水流道部28内。
图7和图8示意地示出比较例的单格电池的剖面构造。如图7和图8所示，在比较例的单格电池中，在垂直方向(图7和图8的左右方向)上相邻的两个凸部156的相对壁形成有贯通孔159。这些贯通孔159被配置为在垂直方向上重叠的位置。因此，在膜电极接合体13(图7)中的发电时产生并流入到气体流道形成板152的气体流道部157的水W，与该气体流道部27的两侧壁的贯通孔159接触。因此，如图7中和图8中由涂黑的箭头所示，气体流道部157内的水W通过两贯通孔159中的毛细管作用，被引入到两贯通孔159内，水W的两端被拉伸。在该状态下，从气体流道部157向水流道部158的排水容易被干扰，水W容易滞留在该气体流道部157内。由于滞留在气体流道部157内的水W会干扰氧化剂气体的流动(图8中由白色箭头所示)，因此气体流道部157的压力损失变大，存在导致燃料电池组的发电效率降低的问题。
对于该点，在本实施方式中，如图6所示，流入气体流道部27的水W仅与一个开口部29接触。由此，不会产生气体流道部27内的水W的两端被拉伸为引入到开口部内的状态。因此，与产生该状态的比较例的单格电池(参照图8)相比，气体流道部27内的水容易被引入到水流道部28内。因此，能够将气体流道部27内的水W快速地排出到水流道部28。
另外，在本实施方式中，如图6中由涂黑的箭头所示，流入到气体流道部27的水W与仅形成于气体流道部27的两侧壁中的一个(图6的右侧)的开口部29接触而被拉伸。因此，在本实施方式的单格电池10中，不会产生流入到气体流道部27的水W的两端与气体流道部27的两侧壁的开口部接触而被拉伸的状态。因此，与产生该状态的比较例的单格电池(参照图8)相比，水W容易被氧化剂气体的流动(图6中由白色箭头所示)冲走，难以滞留在气体流道部27内。被冲到氧化剂气体的流动方向下游侧的水W，引入到下游侧的开口部29而被导入(排出)到水流道部28。如上所述，根据本实施方式，抑制气体流道部27内的由水W的滞留引起的压力损失的增大，能够抑制燃料电池组的发电效率的降低。
另外，在本实施方式中，如图3A和图3B所示，多个凸部26全部设置有开口部29。因此，能够将作为用于将水从气体流道部27排出到水流道部28的通路来发挥功能的开口部29，均匀地配置在气体流道形成板22的整体。由此，能够使气体流道形成板22的与平隔板21对应的一侧的部分(水流道部28)，在宽范围上实际上作为水流通的流道来发挥功能。因此，能够提高设置有该气体流道形成板22的单格电池10的排水性能。
而且，在本实施方式中，在气体流道形成板22上凸部26以等间隔规则地排列，所有的开口部29向相同方向开口。因此，能够将具有开口部29的相同方式的凸部26，配置在气体流道形成板22的整体。因此，能够对气体流道形成板22的整体，以良好的平衡进行气体流道部27内的气体的扩散和向水流道部28的水的排出。
在本实施方式中，阳极侧的气体流道形成板32具有与阴极侧的气体流道形成板22相同的构造。因此，阳极侧的气体流道形成板32的凸部36和开口部39，也起到与上述的阴极侧的气体流道形成板22的凸部26和开口部29相同的作用。
如以上说明，根据本实施方式，得到如以记载的效果。
(1)仅在相邻的凸部26、36的相对壁中的一个形成开口部29、39。因此，能够将气体流道部27、37内的水W快速地排出到水流道部28、38。因此，抑制气体流道部27、37内的由水W的滞留引起的压力损失的增大，能够抑制燃料电池组的发电效率的降低。
(2)多个凸部26、36全部设置有开口部29、39。因此，能够提高设置有气体流道形成板22、32的单格电池10的排水性能。
(3)以所有的开口部29、39向相同方向开口的方式设置。因此，在气体流道形成板22、32的整体上，能够以良好的平衡进行气体流道部27、37内的气体的扩散和向水流道部28、38的水的排出。
<变形例>
也可以以如下方式变更上述实施方式来实施。
·可以任意变更气体流道形成板22中的凸部26的配置和气体流道形成板32中的凸部36的配置。
·如果仅在相邻的两个凸部26、36的相对壁的一个设置开口部29、39，则能够任意变更开口部29、39开口的方向。通过这种气体流道形成板，相邻的凸部26、36之间(气体流道部27、37内)的水也仅与一个开口部29、39接触。因此，能够将气体流道部27、37内的水快速地排出到水流道部28、38。以下，对变更了开口部的开口方向的气体流道形成板的具体例进行说明。
在图9所示的气体流道形成板62中，在波纹形状的延伸方向L上，凸部661与凸部662以交替排列的方式配置。凸部661具有设置在一个(图9的左侧)侧壁的开口部69。凸部662具有设置在另一个(图9的右侧)侧壁的开口部69。在该气体流道形成板62中，在与上述延伸方向L垂直的方向(垂直方向)上，在相同方向的侧壁排列有设置有开口部69的凸部661(或凸部662)。
在图10所示的气体流道形成板72中，在两侧壁具有开口部79的凸部761在上述延伸方向L上排列的列与不具有开口部79的凸部762在上述延伸方向L上排列的列，在上述垂直方向上交替地排列。如图10中示出一例，也可以在一部分的凸部不设置开口部。
在图11所示的气体流道形成板82中，在上述垂直方向上的最左侧的列，在上述延伸方向L上排列有在一个(图11的右侧)侧壁设置有开口部89的凸部861。在上述垂直方向上的从左侧起第二个列，排列有没有设置开口部89的凸部862。在上述垂直方向上的从左侧起第三个列，排列有在另一个(图11的左侧)侧壁设置有开口部89的凸部863。
在图12所示的气体流道形成板92中，对于所有的凸部96，在上述延伸方向L上的一个(图12的上侧)壁部设置有开口部99。
·也可以在相邻的两个凸部的相对壁双方设置开口部。此时，只要以如下方式配置该两个开口部即可：在将介于相邻的凸部之间的部分(气体流道部)夹在中间的状态下，不会在与流过该部分的气体的流动方向垂直的方向上面对面重叠。
根据上述气体流道形成板，虽然在相邻的凸部的相对壁双方形成有开口部，但是这些开口部在上述垂直方向上不重叠。因此，与以开口部在垂直方向上重叠的方式配置的气体流道形成板相比，气体流道部内的水容易仅与一个开口部接触。由此，气体流道部内的水的两端很难被拉伸为，引入分别形成在相邻的凸部的开口部。因此，能够将气体流道部内的水快速地排出到水流道部。
·如在图13和图14示意地所示，也可以使具有向膜电极接合体13(朝向图13、图14的纸面中的跟前侧)突出并且隔开间隔排列的多个突条116的气体流道形成板，介于膜电极接合体13(参照图1)与平隔板21、31之间。在该气体流道形成板中，包含介于相邻的两个突条116之间的部分的、气体流道形成板中的与膜电极接合体13对应的一侧的部分作为气体流道部117来发挥功能。另外，包含突条116的内部的、气体流道形成板中的与平隔板对应的一侧(图13的纸面中的进深侧)的部分作为水流道部118来发挥功能。详细地讲，气体流道部117包含形成在相邻的两个突条116之间的凹槽状的部分。气体流道部117主要作为用于使气体(燃料气体或氧化剂气体)流通的通路来发挥功能。水流道部118包含形成于突条116的内部的凹槽状的部分。水流道部118主要作为用于排出膜电极接合体13中的伴随发电生成的水的通路来发挥功能。气体流道形成板是在突条116延伸的方向、即与气体流道部117延伸的方向(延伸方向M)垂直的方向(垂直方向)上弯曲的波纹形的板材。该气体流道形成板具有形成于突条116的侧壁的多个开口部119。开口部119将突条116的内部(水流道部118)与外部(气体流道部117)连通。多个开口部119仅形成在相邻的突条116的相对壁中的一个。
在图13所示的气体流道形成板122中，所有的突条116仅在上述延伸方向M上的两侧壁中的一个(图13的右侧的侧壁)具有开口部119。
在图14所示的气体流道形成板132中，上述延伸方向M上的在两侧壁设置有开口部119的突条116与没有设置有开口部119的突条116以交替地排列的方式配置。
根据这种气体流道形成板，能够使膜电极接合体13中的发电时产生并流入到气体流道部117的水，仅与一个开口部119接触。由此，不会产生气体流道部117内的水的两端被拉伸为引入到分别形成于相邻的突条116的相对壁的开口部内的状态。因此，与产生该状态的比较例的单格电池相比，容易将气体流道部117内的水引入到水流道部118内。因此，能够将气体流道部117内的水快速地排出到水流道部118。
·对于气体流道形成板的设置在凸部(或突条)的开口部，也可以不是由一个贯通孔构成。即，也可以由多个孔构成开口部。具体地讲，可以采用具有网状构造的开口部，具有冲孔金属状构造的开口部，或者具有被壁状(或柱状)部件分隔成多个的构造的开口部。
·也可以不对气体流道形成板的整体应用上述实施方式的气体流道形成板的构造。即，也可以仅对气体流道形成板的一部分应用上述实施方式的气体流道形成板的构造。通过对在单格电池的内部水的排水性容易变低的部分(例如，气体的流动方向上的下游侧的部分)应用上述实施方式的气体流道形成板的构造，从而能够将气体流道部内的水快速地排出到水流道部。
·可以代替平板状的平隔板21、31，采用形成有凹凸(凹坑和突起)的隔板或波纹板状的隔板等任意形状的隔板。

Claims (7)

1.一种燃料电池用气体流道形成板，其介于膜电极接合体与隔板之间进行设置并构成燃料电池的单格电池的分隔件，具有：
多个凸部，以在第1方向和与该第1方向交叉的第2方向上分别排列的方式配置，所述凸部向所述膜电极接合体突出；
气体流道部，由包含介于所述多个凸部中的相邻的所述凸部之间的部分的、所述气体流道形成板中的与所述膜电极接合体对应的一侧的部分构成；
水流道部，由包含所述凸部的内部的、所述气体流道形成板中的与所述隔板对应的一侧的部分构成；以及
开口部，形成于所述凸部的侧壁并将该凸部的内外连通，
所述开口部被配置为，在将所述气体流道部的介于所述多个凸部中的相邻的所述凸部之间的部分夹在中间的状态下，不会在与流过该部分的气体的流动方向垂直的方向上面对面重叠。
2.根据权利要求1所述的燃料电池用气体流道形成板，其中，
所述开口部仅形成在所述相邻的所述凸部的相对壁中的一个。
3.根据权利要求1所述的燃料电池用气体流道形成板，其中，
所述开口部由一个贯通孔构成。
4.根据权利要求1所述的燃料电池用气体流道形成板，其中，
在所述多个凸部都设置有所述开口部。
5.根据权利要求1所述的燃料电池用气体流道形成板，其中，
所述凸部以等间隔规则地排列，
所述开口部都向相同方向开口。
6.一种燃料电池用气体流道形成板，其介于膜电极接合体与隔板之间进行设置并构成燃料电池的单格电池的分隔件，具有：
多个突条，隔开间隔排列，所述突条向所述膜电极接合体突出；
气体流道部，由包含介于所述多个突条中的相邻的所述突条之间的部分的、所述气体流道形成板中的与所述膜电极接合体对应的一侧的部分构成；
水流道部，由包含所述突条的内部的、所述气体流道形成板中的与所述隔板对应的一侧的部分构成；以及
多个开口部，形成于所述突条的侧壁并将该突条的内外连通，
所述多个开口部仅形成于相邻的所述突条的相对壁中的一个。
7.一种燃料电池组，层叠多个单格电池而构成，
所述单格电池具备膜电极接合体以及一对分隔件，所述膜电极接合体介于一对分隔件之间，
所述一对分隔件中的至少一个具备隔板以及介于该隔板与所述膜电极接合体之间的权利要求1或6所述的燃料电池用气体流道形成板。
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