JP2000182638A - Fuel cell - Google Patents

Fuel cell

Info

Publication number
JP2000182638A
JP2000182638A JP10359102A JP35910298A JP2000182638A JP 2000182638 A JP2000182638 A JP 2000182638A JP 10359102 A JP10359102 A JP 10359102A JP 35910298 A JP35910298 A JP 35910298A JP 2000182638 A JP2000182638 A JP 2000182638A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
reaction
fuel
fuel cell
electrolyte membrane
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.)
Pending
Application number
JP10359102A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Sugito
肇 杉戸
Yoshiyuki Okamoto
義之 岡本
Seiji Kawaguchi
清司 川口
Naoto Hotta
直人 堀田
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso 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 Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP10359102A priority Critical patent/JP2000182638A/en
Publication of JP2000182638A publication Critical patent/JP2000182638A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To uniform a reactive gas flow in a reaction part so as to enhance the power generating efficiency of a battery by differing a distance between a reactive gas inlet and a reactive part from a distance between the reactive part and a reactive gas outlet each other. SOLUTION: In this fuel cell, a fuel gas inlet 19a and an oxidizer gas inlet 20a in the same shape with a large opening area and a fuel gas outlet 19b and an oxidizer gas outlet 20b in the same shape with a small opening area are formed in barrier plates 14 and 15. During high speed operation, flows of a fuel gas and an oxidizer gas are equally guided to first and second reaction parts A and B without bias toward each end part even if the passage resistance of the reaction parts A and B is increased. A distance between the fuel gas inlet 19a and the first reaction part A is formed shorter than that between the fuel gas outlet 19b and the first reaction part A; and a distance between the oxidizer gas inlet 20a and the second reaction part B is formed shorter than that between the second reaction part B and the oxidizer gas outlet 20b. During heavily loaded operation, a weakened flow at a downstream side of each reactive gas inlet is prevented and a reactive gas flow in the reaction parts A and B becomes uniform.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料ガスおよび酸
化剤ガスを反応ガスとする単電池を互いに積層してなる
燃料電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell in which unit cells using a fuel gas and an oxidizing gas as reaction gases are stacked on each other.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池の一形式として、特開平4−3
55061号公報、特開平8−124592号公報等に
示されているように、電解質膜と、電解質膜の一側に位
置するアノードと、電解質膜の他側に位置するカソード
と、アノードの電解質膜とは反対側の部位に位置して燃
料ガスが供給される第1の反応部を形成する第1の隔壁
部と、カソードの電解質膜とは反対側の部位に位置して
酸化剤ガスが供給される第2の反応部を形成する第2の
隔壁部を有する、燃料ガスおよび酸化剤ガスを反応ガス
とする単電池を互いに積層してなる形式の燃料電池があ
る。
2. Description of the Related Art One type of fuel cell is disclosed in
As disclosed in JP-A-55061, JP-A-8-124592, etc., an electrolyte membrane, an anode located on one side of the electrolyte membrane, a cathode located on the other side of the electrolyte membrane, and an anode electrolyte membrane A first partition wall forming a first reaction section to which a fuel gas is supplied at a position opposite to the above, and an oxidizing gas being supplied at a position opposite to the cathode electrolyte membrane; There is a fuel cell of a type in which unit cells each having a second partition part forming a second reaction part to be formed and using a fuel gas and an oxidizing gas as a reaction gas are stacked on each other.

【0003】この種形式の燃料電池は、複数個の単電池
を積層してなる積層体に、単電池の積層方向に延びて第
1の反応部に対する燃料ガスを給排する燃料ガス供給路
と燃料ガス排出路、および単電池の積層方向に延びて第
2の反応部に対する酸化剤ガスを給排する酸化剤ガス供
給路と酸化剤ガス排出路を設けることにより構成されて
いて、運転時には、燃料ガス供給路へ燃料ガスが供給さ
れるとともに、酸化剤ガス供給路へ酸化剤ガスが供給さ
れる。
[0003] In this type of fuel cell, a fuel gas supply passage extending in the stacking direction of the unit cells and supplying and discharging fuel gas to and from a first reaction unit is provided in a stack formed by stacking a plurality of unit cells. A fuel gas discharge path, and an oxidant gas supply path and an oxidant gas discharge path that extend in the stacking direction of the unit cells and supply and discharge the oxidant gas to and from the second reaction unit. The fuel gas is supplied to the fuel gas supply path, and the oxidant gas is supplied to the oxidant gas supply path.

【0004】当該燃料電池において、燃料ガス供給路か
ら各単電池における燃料ガス流入口を通して第1の反応
部へ供給された燃料ガスは、該反応部にてアノードに接
触してアノードにおける反応に寄与した後、燃料ガス流
出口から燃料ガス排出路へ流出して排出され、かつ、酸
化剤ガス供給路から酸化剤ガス流入口を通して第2の反
応部に供給された酸化剤ガスは、該反応部にてカソード
に接触してカソードにおける反応に寄与した後、酸化剤
ガス流出口から酸化剤排出路へ流出して排出される。こ
の反応の間、アノードとカソード間に電位差が発生して
発電される。
In the fuel cell, the fuel gas supplied from the fuel gas supply path to the first reaction section through the fuel gas inlet of each cell contacts the anode in the reaction section and contributes to the reaction at the anode. After that, the oxidizing gas flowing out of the fuel gas outlet to the fuel gas discharge passage and discharged from the oxidizing gas supply passage to the second reaction unit through the oxidizing gas inlet is discharged from the reaction unit. After contacting with the cathode to contribute to the reaction at the cathode, flows out from the oxidant gas outlet to the oxidant discharge passage and is discharged. During this reaction, a potential difference is generated between the anode and the cathode to generate power.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種形式
の積層型の燃料電池においては、発電効率を高めて小型
化を図ることが要請されており、アノードとカソード間
で生じる電気化学反応の効率を高めて発電効率を高める
べく、各単電池の各反応部における燃料ガスおよび酸化
剤ガス(以下これら両者を反応ガスと総称することがあ
る)の流れが均一になるように、各反応ガスを供給する
試みがなされている。特開平4−355061号公報、
および、特開平8−124592号公報に示されている
燃料電池においても、この試みがなされている。
In this type of stacked fuel cell, it is required to increase the power generation efficiency and reduce the size, and the efficiency of the electrochemical reaction generated between the anode and the cathode is required. In order to increase the power generation efficiency and increase the power generation efficiency, each reaction gas is made uniform so that the flows of the fuel gas and the oxidizing gas (hereinafter, these may be collectively referred to as reaction gas) in each reaction section of each cell become uniform. Attempts have been made to supply. JP-A-4-355061,
Also, this attempt has been made in the fuel cell disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-124592.

【0006】前者の公報に示されている燃料電池におい
ては、各単電池の燃料ガス流入口の面積を燃料ガス供給
路の入り口側から漸次小さくし、かつ、各単電池の酸化
剤ガス流入口の開口部の面積を酸化剤ガス供給路の出口
側から漸次小さくするように構成して、各単電池の各反
応部へ流入する各反応ガス量を均一化すようにしてい
る。
In the fuel cell disclosed in the former publication, the area of the fuel gas inlet of each unit cell is gradually reduced from the inlet side of the fuel gas supply path, and the oxidizing gas inlet of each unit cell is reduced. The area of the opening is gradually reduced from the outlet side of the oxidizing gas supply passage so as to equalize the amount of each reaction gas flowing into each reaction section of each cell.

【0007】かかる構成の燃料電池においては、各単電
池の構成部品が積層方向で互いに異なる構成となり、各
構成部品を形成するための型費のコストを上昇させるこ
とになる。また、各単電池における各反応部では、積層
方向での形状の相違に起因して、各反応ガスは各反応部
で異なった流れ方をし、単電池によっては各反応ガスが
各反応部で偏った流れになって、発電効率を低下させる
原因となる。
In the fuel cell having such a configuration, the components of each unit cell are different from each other in the stacking direction, which increases the cost of the mold for forming each component. Also, in each reaction section of each cell, each reaction gas flows differently in each reaction section due to the difference in shape in the stacking direction, and depending on the cell, each reaction gas flows in each reaction section. It becomes a skewed flow and causes a decrease in power generation efficiency.

【0008】これに対して、後者の公報に示されている
燃料電池においては、各反応ガスの流れを各単電池にお
ける各反応部で均一にすべく、各反応ガスの流入部およ
び流出部に整流板を設けるとともに、各反応ガスの流れ
を拡散させる構造体を設けるようにしている。かかる構
成によれば、発電効率を高める点では効果があるが、製
作上コストを増大させるとともに、構造が複雑化して各
反応ガスの流路抵抗を増大させるという新たな問題が発
生する。
On the other hand, in the fuel cell disclosed in the latter publication, in order to make the flow of each reaction gas uniform in each reaction section in each cell, the reaction gas is supplied to the inflow section and the outflow section of each reaction gas. A rectifying plate is provided, and a structure for diffusing the flow of each reaction gas is provided. Such a configuration is effective in increasing the power generation efficiency, but increases the manufacturing cost and causes a new problem that the structure becomes complicated and the flow path resistance of each reaction gas increases.

【0009】従って、本発明の目的は、この種形式の燃
料電池において、各単電池の各反応部での各反応ガスの
流れが均一になるように各反応ガスを供給し得る燃料電
池を簡単な構成で提供して、コストの増大を抑制するこ
とにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel cell of this type which can supply each reaction gas in such a manner that the flow of each reaction gas in each reaction section of each cell is uniform. Another object of the present invention is to provide a simple configuration to suppress an increase in cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は積層型の燃料電
池に関し、特に、電解質膜と、該電解質膜の一側に位置
するアノードと、該電解質膜の他側に位置するカソード
と、該アノードの該電解質膜とは反対側の部位に位置し
て燃料ガスが供給される第1の反応部を形成する第1の
隔壁部と、該カソードの該電解質膜とは反対側の部位に
位置して酸化剤ガスが供給される第2の反応部を形成す
る第2の隔壁部を有する、燃料ガスおよび酸化剤ガスを
反応ガスとする単電池を互いに積層してなる積層体であ
って、該単電池の積層方向に延びて該第1の反応部に対
する燃料ガスを給排する燃料ガス供給路と燃料ガス排出
路、および該単電池の積層方向に延びて該第2の反応部
に対する酸化剤ガスを給排する酸化剤ガス供給路と酸化
剤ガス排出路を備えてなる燃料電池を適用対象とするも
のである。
The present invention relates to a stacked fuel cell, and more particularly to an electrolyte membrane, an anode located on one side of the electrolyte membrane, a cathode located on the other side of the electrolyte membrane, and a fuel cell. A first partition portion that is located at a portion of the anode opposite to the electrolyte membrane to form a first reaction portion to which fuel gas is supplied, and a portion of the cathode that is located at a portion opposite to the electrolyte membrane; A second cell having a second partition portion forming a second reaction portion to which an oxidizing gas is supplied, and a stack of unit cells each including a fuel gas and an oxidizing gas as a reactive gas, A fuel gas supply path and a fuel gas discharge path extending in the stacking direction of the unit cells and supplying and discharging fuel gas to and from the first reaction unit, and oxidizing the second reaction unit in the stacking direction of the unit cells and An oxidizing gas supply path for supplying and discharging oxidizing gas and an oxidizing gas discharge path The fuel cell comprising Te is to be subject.

【0011】しかして、本発明に係る第1の燃料電池
は、上記した形式の燃料電池において、該反応ガスの供
給路の反応ガス流入口と該反応部間の距離と、該反応部
と該反応ガスの排出路の反応ガス流出口間の距離とが、
互いに異なることを特徴とするものである。また、本発
明に係る第2の燃料電池は、上記した形式の燃料電池に
おいて、該反応ガスの供給路の反応ガス流入口から該反
応部間に至る案内面積と、該反応部から該反応ガスの排
出路の反応ガス流出口に至る案内面積とが、互いに異な
ることを特徴とするものである。
Thus, the first fuel cell according to the present invention is the fuel cell of the above-mentioned type, wherein the distance between the reaction gas inlet of the supply path of the reaction gas and the reaction section, the reaction section and the reaction section, The distance between the reaction gas outlets of the reaction gas discharge path is
It is characterized by being different from each other. Further, the second fuel cell according to the present invention is the fuel cell of the above-mentioned type, wherein a guide area extending from a reaction gas inlet of the supply path of the reaction gas to the space between the reaction parts, And a guide area leading to a reaction gas outlet of the discharge path is different from each other.

【0012】また、本発明に係る第3の燃料電池は、上
記した形式の燃料電池において、該反応ガスの供給路の
反応ガス流入口の形状と、該反応ガスの排出路の反応ガ
ス流出口の形状とが、互いに異なることを特徴とするも
のである。本発明に係るこれらの燃料電池においては、
該反応ガス流入口および該反応ガス流出口は三角形状
で、該反応部の幅方向の先端側から該反応部の中央部側
へ漸次幅狭の形状とすることができる。
A third fuel cell according to the present invention is the fuel cell of the above-mentioned type, wherein the shape of the reactant gas inlet of the reactant gas supply passage and the reactant gas outlet of the reactant gas discharge passage are provided. Are different from each other. In these fuel cells according to the present invention,
The reactant gas inlet and the reactant gas outlet may be triangular, and may be gradually narrowed from the widthwise front end of the reaction part to the center part of the reaction part.

【0013】[0013]

【発明の作用・効果】本発明に係る燃料電池によれば、
各反応部における反応ガスの流れが、各反応部に対する
各反応ガス流入口および各反応ガス流出口の距離、各反
応ガスの案内面積等位置関係、または、各反応ガス流入
口およぶ各反応ガス流出口の形状関係に基づいて均一に
設定されている。このため、各単電池における各反応部
に対する各反応ガス流入口および各反応ガス流出口の距
離、案内面積、形状等の関係を適宜変更するという簡単
な手段により、各単電池の各反応部における各反応ガス
の流れが均一になるように各反応ガスを供給することが
できる。
According to the fuel cell of the present invention,
The flow of the reaction gas in each reaction section is determined by the distance between each reaction gas inlet and each reaction gas outlet with respect to each reaction section, the positional relationship such as the guide area of each reaction gas, or the flow of each reaction gas through each reaction gas inlet and each reaction gas. It is set uniformly based on the shape relationship of the outlet. For this reason, the distance between each reaction gas inlet and each reaction gas outlet with respect to each reaction part in each cell, the guide area, the relationship such as the shape, etc., is appropriately changed, so that each reaction part of each cell can be easily changed. Each reaction gas can be supplied so that the flow of each reaction gas becomes uniform.

【0014】これにより、各単電池毎の電気化学反応の
反応効率を高めて、燃料電池の発電効率を高めることが
でき、延いては、燃料電池の小型化を図ることができ
る。この場合、積層されている各単電池は互いに同一の
形状に形成されるため、型費のコストを上昇させること
はない。
As a result, the reaction efficiency of the electrochemical reaction of each unit cell can be increased, and the power generation efficiency of the fuel cell can be increased. As a result, the size of the fuel cell can be reduced. In this case, since the stacked unit cells are formed in the same shape as each other, the cost of the mold does not increase.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明する。図1〜図3は、本発明の第1実施形態に係る燃
料電池の異なる断面を模式的に示すもので、当該燃料電
池は、高分子電解質膜11と、電解質膜11の一側に位
置するアノード12と、電解質膜11の他側に位置する
カソード13と、アノード12の電解質膜11とは反対
側の部位に位置して燃料ガスが供給される第1反応部A
を形成する第1隔壁部14と、カソード13の電解質膜
11とは反対側の部位に位置して酸化剤ガスが供給され
る第2反応部Bを形成する第2隔壁部15を備えてなる
単電池を、複数互いに積層して形成して構成されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 schematically show different cross sections of the fuel cell according to the first embodiment of the present invention. The fuel cell is located on one side of the polymer electrolyte membrane 11 and the electrolyte membrane 11. Anode 12, a cathode 13 located on the other side of the electrolyte membrane 11, and a first reaction section A to which a fuel gas is supplied at a location of the anode 12 opposite to the electrolyte membrane 11.
And a second partition portion 15 which is located at a portion of the cathode 13 opposite to the electrolyte membrane 11 and forms a second reaction portion B to which an oxidizing gas is supplied. A plurality of unit cells are formed by laminating each other.

【0016】当該燃料電池において、アノード12およ
びカソード13は触媒層を備えた反応電極層であって、
電解質膜11と第1隔壁部14間に介在する第1スペー
サ16によりこれら両者11,14間にアノード12を
含む第1反応部Aに形成され、かつ、電解質膜11と第
2隔壁部15間に介在する第2スペーサ17によりこれ
ら両者11,15間にカソード13を含む第2反応部B
に形成され、かつ、第2隔壁部15と第1隔壁部14間
に介在する第3スペーサ18によりこれら両者15,1
4間に冷却水通路Cが形成されている。
In the fuel cell, the anode 12 and the cathode 13 are reaction electrode layers provided with a catalyst layer,
A first spacer 16 interposed between the electrolyte membrane 11 and the first partition 14 is formed in the first reaction section A including the anode 12 between the first and second partitions 11, 14, and between the electrolyte membrane 11 and the second partition 15. The second reaction portion B including the cathode 13 between the two 11 and 15 by the second spacer 17 interposed
And a third spacer 18 interposed between the second partition 15 and the first partition 14.
A cooling water passage C is formed between the four.

【0017】図1〜図3は、当該燃料電池における互い
に異なる部位の断面を示すもので、当該燃料電池におい
ては、図4〜図6に示すように、単電池の積層方向に延
びる燃料ガス供給路D1および燃料ガス排出路D2と、
酸化剤ガス供給路E1および酸化剤ガス排出路E2と、
冷却水供給路F1および冷却水排出路F2が形成されて
いる。
FIGS. 1 to 3 show cross sections of different parts of the fuel cell. In the fuel cell, as shown in FIGS. A path D1 and a fuel gas discharge path D2;
An oxidizing gas supply passage E1 and an oxidizing gas discharge passage E2;
A cooling water supply path F1 and a cooling water discharge path F2 are formed.

【0018】図4は第1隔壁部14の内側の正面図、図
5は第2隔壁部15の内側の正面図、図6は他の第2隔
壁部15の外側正面図である。但し、図5および図6
は、燃料ガス流入口19aおよび燃料ガス流出口19
b、酸化剤ガス流入口20aおよび酸化剤ガス流出口2
0b、冷却水流入口21aおよび冷却水流出口21b
が、図4と同一方向になるように表示している。
FIG. 4 is a front view of the inside of the first partition wall 14, FIG. 5 is a front view of the inside of the second partition wall 15, and FIG. However, FIGS. 5 and 6
Are the fuel gas inlet 19a and the fuel gas outlet 19
b, oxidant gas inlet 20a and oxidant gas outlet 2
0b, cooling water inlet 21a and cooling water outlet 21b
Are displayed in the same direction as in FIG.

【0019】第1隔壁部14および第2隔壁部15は、
その内側面の中央部14a,15aに、縦方向に延びる
無数の凹凸条が形成されているもので、中央部14a,
15aの図示上方の部位には、燃料ガス流入口19a、
酸化剤ガス流出口20b、および冷却水流入口21aが
形成されており、また、中央部14a,15aの図示下
方の部位には、燃料ガス流出口19b、酸化剤ガス流入
口20aおよび冷却水流出口21bが形成されている。
燃料ガス流入口19aおよび流出口19b、酸化剤ガス
流入口20aおよび流出口20bは略三角形状を呈して
いる。
The first partition 14 and the second partition 15 are
An innumerable uneven stripe extending in the longitudinal direction is formed in the central portions 14a and 15a on the inner surface.
15a, a fuel gas inlet 19a,
An oxidizing gas outlet 20b and a cooling water inlet 21a are formed, and a fuel gas outlet 19b, an oxidizing gas inlet 20a, and a cooling water outlet 21b are provided below the central portions 14a and 15a. Are formed.
The fuel gas inlet 19a and the outlet 19b, the oxidizing gas inlet 20a and the outlet 20b have a substantially triangular shape.

【0020】しかして、両隔壁部14,15において
は、燃料ガス流入口19aおよび酸化剤ガス流入口20
aは同一形状で大きい開口面積に、かつ、燃料ガス流出
口19bおよび酸化剤ガス流出口20bは同一形状で小
さい開口面積に、冷却水流入口21aおよび冷却水流出
口21bは同一形状に形成されている。また、燃料ガス
流入口19aと第1反応部A間の距離は第1反応部Aと
燃料ガス流出口19b間の距離より短く形成され、か
つ、酸化剤ガス流入口20aと第2反応部B間の距離は
第2反応部Bと酸化剤ガス流出口20b間の距離より短
く形成されている。
Thus, the fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas inlet 20
a has the same shape and a large opening area, the fuel gas outlet 19b and the oxidizing gas outlet 20b have the same shape and a small opening area, and the cooling water inlet 21a and the cooling water outlet 21b have the same shape. . Further, the distance between the fuel gas inlet 19a and the first reaction part A is shorter than the distance between the first reaction part A and the fuel gas outlet 19b, and the oxidant gas inlet 20a and the second reaction part B The distance between them is shorter than the distance between the second reaction part B and the oxidant gas outlet 20b.

【0021】さらにまた、燃料ガス流入口19aから第
1反応部Aに至る案内流路19cの案内面積と、第1反
応部Aから燃料ガス流出口19bに至る案内流路19d
の案内面積とは同一の大きさに形成され、酸化剤ガス流
入口20aから第2反応部Bに至る案内流路20cの案
内面積と、第2反応部Bから酸化剤ガス流出口20bに
至る案内流路20dの案内面積とは同一の大きさに形成
されている。
Further, the guide area of the guide passage 19c from the fuel gas inlet 19a to the first reaction section A and the guide passage 19d from the first reaction section A to the fuel gas outlet 19b.
Is formed in the same size as the guide area of the guide flow path 20c from the oxidant gas inlet 20a to the second reaction part B, and from the second reaction part B to the oxidant gas outlet 20b. The guide passage 20d is formed to have the same size as the guide area.

【0022】従って、当該燃料電池は本発明に係る第1
および第3の燃料電池に該当するものであり、当該燃料
電池においては、図4に示すように、電解質膜11と第
1隔壁部14間に介在している第1スペーサ16は、中
央部15aに対応する第1反応部A、各流入口19a,
20a,21a、各流出口19b,20b,21bを区
画するもので、第1隔壁部14においては、燃料ガス流
入口19aと燃料ガス流出口19bを各案内流路19
c,19dを介して第1反応部Aに連通させている。
Therefore, the fuel cell is the first fuel cell according to the present invention.
In the fuel cell, as shown in FIG. 4, a first spacer 16 interposed between the electrolyte membrane 11 and the first partition 14 is provided with a central portion 15a. 1st reaction part A corresponding to each inflow port 19a,
20a, 21a and the outlets 19b, 20b, 21b are defined. In the first partition part 14, the fuel gas inlet 19a and the fuel gas outlet 19b are connected to the respective guide passages 19a.
It communicates with the first reaction section A via c and 19d.

【0023】燃料ガスは、図示矢印で示すように、燃料
ガス供給路D1から燃料ガス流入口19a経て第1反応
部Aに供給させるとともに、第1反応部Aから燃料ガス
流出口19bを経て燃料ガス排出路D2へ排出されるよ
うになっている。また、当該燃料電池においては、図5
に示すように、電解質膜11と第2隔壁部15間に介在
している第2スペーサ17は、中央部15aに対応する
第1反応部B、各流入口19a,20a,21a、各流
出口19b,20b,21bを区画するもので、第2隔
壁部15においては、酸化剤ガス流入口20aと酸化剤
ガス流出口20bを各案内流路20c,20dを介して
第2反応部Bに連通させている。
The fuel gas is supplied from the fuel gas supply passage D1 to the first reaction section A through the fuel gas inlet 19a, as shown by the arrow in the figure, and from the first reaction section A to the fuel gas outlet 19b through the fuel gas outlet 19b. The gas is discharged to the gas discharge path D2. In the fuel cell, FIG.
As shown in (2), the second spacer 17 interposed between the electrolyte membrane 11 and the second partition wall 15 includes a first reaction portion B corresponding to the central portion 15a, respective inlets 19a, 20a, 21a, and respective outlets. 19b, 20b, and 21b are defined. In the second partition wall 15, the oxidizing gas inlet 20a and the oxidizing gas outlet 20b communicate with the second reaction section B via the guide flow paths 20c and 20d. Let me.

【0024】酸化剤ガスは、図示矢印で示すように、酸
化剤ガス供給路E1から酸化剤流入口20aを経て第2
反応部Bに供給させるとともに、第2反応部Bから酸化
剤流出口20bを経て酸化剤ガス排出路E2へ排出され
るようになっている。また、当該燃料電池においては、
図6に示すように、第2隔壁部15と第1隔壁部14間
に介在している第3スペーサ18は、各流入口19a,
20a,21a、各流出口19b,20b,21bを区
画して冷却水通路Cを区画形成して、冷却水通路Cを冷
却水流入口21aと冷却水流出口21bに連通させてい
る。
The oxidizing gas is supplied from the oxidizing gas supply passage E1 through the oxidizing gas inlet 20a to the second
While being supplied to the reaction section B, it is discharged from the second reaction section B to the oxidant gas discharge path E2 via the oxidant outlet 20b. In the fuel cell,
As shown in FIG. 6, the third spacer 18 interposed between the second partition 15 and the first partition 14 is provided with each of the inlets 19a,
The cooling water passage C is defined by partitioning the outlets 19a, 21a, and the outlets 19b, 20b, 21b, and the cooling water passage C is communicated with the cooling water inlet 21a and the cooling water outlet 21b.

【0025】冷却水は、図示矢印で示すように、冷却水
供給路F1から冷却水流入口21aを経て冷却水通路C
に供給させるとともに、冷却水通路Cから冷却水流出口
21bを経て冷却水排出路F2へ排出されるようになっ
ている。なお、図7は、比較例の燃料電池を構成する両
隔壁部22,23を模式的に一体的に表示したもので、
図4および図5を一体的に表示した正面図に相当する。
この比較例の燃料電池を構成する両隔壁部22,23に
は、燃料ガス流入口24a、燃料ガス流出口24b、酸
化剤ガス流入口25a、酸化剤ガス流出口25bの開口
面積は全て同一に形成されている。
The cooling water is supplied from the cooling water supply passage F1 to the cooling water passage C through the cooling water inlet 21a as shown by the arrow in the drawing.
And discharged from the cooling water passage C to the cooling water discharge passage F2 via the cooling water outlet 21b. FIG. 7 schematically shows the two partition walls 22 and 23 constituting the fuel cell of the comparative example integrally.
4 and 5 correspond to a front view integrally displayed.
The opening areas of the fuel gas inlet 24a, the fuel gas outlet 24b, the oxidizing gas inlet 25a, and the oxidizing gas outlet 25b are all the same in both partition portions 22 and 23 constituting the fuel cell of this comparative example. Is formed.

【0026】本発明に係る第1の実施形態の燃料電池に
おいては、第1に、燃料ガス流入口19aおよび酸化剤
ガス流入口20aと、燃料ガス流出口19bおよび酸化
剤ガス流出口20bとの間で、開口面積の差を持たせる
異なる形状とすることにより、反応部A,Bに対してそ
の中央部および各端部に偏ることなく、均等に燃料ガス
および酸化剤ガスの流れを導くことができる。
In the fuel cell according to the first embodiment of the present invention, first, the fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas inlet 20a are connected to the fuel gas outlet 19b and the oxidizing gas outlet 20b. By having different shapes having a difference in opening area between them, the flow of the fuel gas and the oxidizing gas can be uniformly guided to the reaction sections A and B without being biased toward the center and each end thereof. Can be.

【0027】特に、燃料電池の高負荷運転時、燃料電池
内に流れるガス流量が増える場合等、反応部A,Bの通
路抵抗が大きくなって燃料ガス、酸化剤ガスの流れが流
入口側とは反対側により偏りがちになる場合には、燃料
ガス流出口19bおよび酸化剤ガス流出口20bの開口
面積を燃料ガス流入口19aおよび酸化剤ガス流入口2
0aの開口面積より小さくすることにより、より偏る側
の流量を抑制することができる。
In particular, during high load operation of the fuel cell, when the gas flow rate flowing into the fuel cell increases, the passage resistance of the reaction sections A and B becomes large, and the flow of the fuel gas and the oxidizing gas becomes closer to the inlet side. If the fuel gas outlet 19b and the oxidant gas outlet 20b are more skewed toward the opposite side, the opening areas of the fuel gas outlet 19b and the oxidant gas
By making the opening area smaller than 0a, the flow rate on the more skewed side can be suppressed.

【0028】また、当該燃料電池においては、第2に、
燃料ガス流入口19aおよび酸化剤ガス流入口20aを
反応部A,Bに近い部位に位置させることにより、各反
応ガスのガス流量を増加させる高負荷運転の場合、反応
部A,Bの細分化された通路幅を狭くして反応をより促
進させる場合等には、各反応ガスの流入口の下流側での
流れの弱まりを防止することが可能であり、反応部A,
Bにおける反応ガスの流れを均等にすることができる。
Second, in the fuel cell,
In the case of a high-load operation in which the fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas inlet 20a are located close to the reaction sections A and B to increase the gas flow rate of each reaction gas, the reaction sections A and B are subdivided. In the case where the reaction passage is further promoted by reducing the width of the passage, it is possible to prevent the flow of each reaction gas downstream of the inlet from being weakened.
The flow of the reaction gas in B can be made uniform.

【0029】しかも、当該燃料電池においては、全ての
第1隔壁部14および全ての第2隔壁部15を同一形状
に構成しているものであるため、第1隔壁部14および
第2隔壁部15を形成するには2種類の専用型でよく
て、上記した前者の従来の燃料電池のごとき多数の種類
の専用型は不要であり、多数の種類の専用型に起因する
型費のコストの上昇はない。また、第1隔壁部14間同
士、および第2隔壁部15間同士での性能にばらつきが
生じることはなく、発電効率の低下の原因を解消するこ
とができる。
Further, in the fuel cell, since all the first partition portions 14 and all the second partition portions 15 are formed in the same shape, the first partition portion 14 and the second partition portion 15 are formed. In order to form the fuel cell, two types of dedicated types may be used, and a large number of types of dedicated types such as the former conventional fuel cell described above are unnecessary, and an increase in the cost of the mold due to the many types of dedicated types. There is no. Further, there is no variation in the performance between the first partition portions 14 and between the second partition portions 15, and the cause of the decrease in the power generation efficiency can be eliminated.

【0030】図8に示すグラフは、当該燃料電池と比較
例の燃料電池(図7)における反応部A,Bでの各反応
ガスの流速分布を示すもので、この結果を参照すると、
当該燃料電池においては比較例の燃料電池に比較して、
流速分布がより均一化していることが確認される。な
お、同図に示す流速比とは、最大流速と最小流速の比を
とった値であり、横軸は反応部A,Bの横方向の部位
を、縦軸は流速の大きさ(m/sec)を示している。
The graph shown in FIG. 8 shows the flow rate distribution of each reaction gas in the reaction sections A and B in the fuel cell and the fuel cell of the comparative example (FIG. 7).
In the fuel cell, compared to the fuel cell of the comparative example,
It is confirmed that the flow velocity distribution is more uniform. Note that the flow velocity ratio shown in the figure is a value obtained by taking the ratio of the maximum flow velocity to the minimum flow velocity. The horizontal axis represents the lateral portions of the reaction parts A and B, and the vertical axis represents the magnitude of the flow velocity (m / m). sec).

【0031】次ぎに、本発明に係る燃料電池の複数の実
施形態を図9〜図15に基づいて説明する。なお、これ
らの各図面は、図4および図5を一体的に表示した正面
図に相当するものである。図9は、本発明に係る燃料電
池の第2の実施形態を示すもので、当該燃料電池を構成
する各隔壁部14,15においては、燃料ガス流入口1
9a、燃料ガス流出口19b、酸化剤ガス流入口20
a、酸化剤ガス流出入口20bは全て同一の開口面積に
形成されているが、反応部A,Bとの位置関係について
は、燃料ガス流入口19aおよび酸化剤ガス流入口20
aが遠い部位に位置し、燃料ガス流出口19bおよび酸
化剤ガス流出口20bが近い部位に位置している。従っ
て、当該燃料電池は本発明に係る第1の燃料電池に該当
する。
Next, a plurality of embodiments of the fuel cell according to the present invention will be described with reference to FIGS. Each of these drawings corresponds to a front view in which FIGS. 4 and 5 are integrally displayed. FIG. 9 shows a second embodiment of the fuel cell according to the present invention. In each of the partition walls 14 and 15 constituting the fuel cell, the fuel gas inlet 1 is provided.
9a, fuel gas outlet 19b, oxidant gas inlet 20
a, the oxidizing gas outflow / inlet 20b are all formed in the same opening area, but with respect to the positional relationship with the reaction parts A and B, the fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas inflow 20
a is located at a far site, and the fuel gas outlet 19b and the oxidizing gas outlet 20b are located at a near site. Therefore, the fuel cell corresponds to the first fuel cell according to the present invention.

【0032】図10に示す第3の実施形態の燃料電池に
おいても、燃料ガス流入口19a、燃料ガス流出口19
b、酸化剤ガス流入口20a、酸化剤ガス流出口20b
は全て同一の開口面積に形成されているが、反応部A,
Bとの位置関係については、燃料ガス流入口19aおよ
び酸化剤ガス流入口20aが近い部位に位置し、燃料ガ
ス流出口19bおよび酸化剤ガス流出入口20bが遠い
部位に位置している。従って、当該燃料電池は本発明に
係る第1の燃料電池に該当する。
In the fuel cell of the third embodiment shown in FIG. 10, the fuel gas inlet 19a and the fuel gas outlet 19
b, oxidant gas inlet 20a, oxidant gas outlet 20b
Are all formed in the same opening area,
Regarding the positional relationship with B, the fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas inlet 20a are located at a position near, and the fuel gas outlet 19b and the oxidizing gas outlet 20b are located at a position far from each other. Therefore, the fuel cell corresponds to the first fuel cell according to the present invention.

【0033】各反応ガスの流入口19a,20aおよび
各流出口19b,20bのこれらの位置関係により、各
反応ガスの流れを反応部A,Bへ均等に導くことができ
る。特に、図10に示す第3の実施形態の燃料電池のご
とく、燃料ガス流入口19aおよび酸化剤ガス流入口2
0aを反応部A,Bに近い部位に位置させる実施形態で
は、各反応ガスのガス流量を増加させる高負荷運転の場
合、反応部A,Bの細分化された通路幅を狭くして反応
をより促進させる場合等には、各反応ガスの流入口の下
流側での流れの弱まりを防止することが可能であり、反
応部A,Bにおける反応ガスの流れを均等にすることが
できる。
The flow of each reaction gas can be uniformly guided to the reaction sections A and B by the positional relationship between the inlets 19a and 20a and the outlets 19b and 20b of each reaction gas. Particularly, as in the fuel cell according to the third embodiment shown in FIG. 10, the fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas inlet 2
In the embodiment where Oa is located at a position near the reaction sections A and B, in the case of a high load operation in which the gas flow rate of each reaction gas is increased, the width of the subdivided passages of the reaction sections A and B is reduced to perform the reaction. In the case where the reaction gas is further promoted, it is possible to prevent the flow of each reaction gas downstream of the inlet from being weakened, and to make the flow of the reaction gas in the reaction sections A and B uniform.

【0034】図11は、本発明に係る燃料電池の第4の
実施形態を示すもので、当該燃料電池においては、各ス
ペーサ16,17を図示上方に偏倚して配置され、かつ
反応部A,Bを下方に位置して形成されていて、結果と
して、各隔壁部14,15に形成されている燃料ガス流
入口19aおよび酸化剤ガス流出入口20bを反応部
A,Bから遠い部位に位置させ、かつ、案内流路19c
の案内面積を案内流路19dの案内面積より大きくして
いる。
FIG. 11 shows a fourth embodiment of the fuel cell according to the present invention. In the fuel cell, the spacers 16 and 17 are arranged so as to be deviated upward in the drawing, and the reaction sections A and B is formed on the lower side, and as a result, the fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas outlet 20b formed in each of the partition walls 14 and 15 are located far from the reaction sections A and B. And the guide channel 19c
Is made larger than the guide area of the guide flow path 19d.

【0035】同様に、酸化剤ガス流入口20aおよび燃
料ガス流出口19bを反応部A,Bに近い部位に位置さ
せていて、案内流路20cの案内面積を案内流路20d
の案内面積より小さくしている。この場合、燃料ガス流
入口19a、燃料ガス流出口19b、酸化剤ガス流入口
20a、酸化剤ガス流出口20bは全て同一の開口面積
に形成されている。なお、反応部A,B自体を図示上下
方向に偏倚させて、各反応ガスの流入出口の位置関係を
上記と同様または逆の位置関係にすることもできる。従
って、当該燃料電池は、本発明に係る第1および第2の
燃料電池に該当する。
Similarly, the oxidizing gas inlet 20a and the fuel gas outlet 19b are located at positions close to the reaction sections A and B, and the guide area of the guide passage 20c is adjusted to the guide passage 20d.
Is smaller than the guide area. In this case, the fuel gas inlet 19a, the fuel gas outlet 19b, the oxidizing gas inlet 20a, and the oxidizing gas outlet 20b are all formed in the same opening area. In addition, the reaction parts A and B themselves may be deviated in the vertical direction in the drawing, so that the positional relationship between the inflow and outflow ports of the respective reaction gases may be the same or opposite. Therefore, the fuel cell corresponds to the first and second fuel cells according to the present invention.

【0036】図12は、本発明に係る燃料電池の第5の
実施形態を示すもので、当該燃料電池においては、反応
部A,B自体を下方に偏倚させて形成されていて、結果
として、各隔壁部14,15に形成されている燃料ガス
流入口19aおよび酸化剤ガス流出入口20bを反応部
A,Bから遠い部位に位置させ、かつ、酸化剤ガス流入
口20aおよび燃料ガス流出口19bを反応部A,Bに
近い部位に位置させたものであるが、これに加えて、燃
料ガス流入口19a、酸化剤ガス流出口20bの開口面
積を大きく、燃料ガス流出口19b、酸化剤ガス流入口
20aの開口面積を小さく形成しているものである。
FIG. 12 shows a fifth embodiment of the fuel cell according to the present invention. In this fuel cell, the reaction sections A and B are formed so as to be deviated downward, and as a result, The fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas outlet 20b formed in the partition portions 14 and 15 are located at locations far from the reaction parts A and B, and the oxidizing gas inlet 20a and the fuel gas outlet 19b Are located near the reaction sections A and B. In addition, the opening areas of the fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas outlet 20b are large, and the fuel gas outlet 19b and the oxidizing gas The opening area of the inflow port 20a is formed small.

【0037】当該燃料電池は、本発明に係る第1、第2
および第3の燃料電池に該当するもので、当該燃料電池
においては、各反応ガスの流入出口の開口面積の効果と
反応部A,Bとの位置的効果の両方を発揮させることを
意図している。図13は、本発明に係る燃料電池の第6
の実施形態を示すもので、当該燃料電池を構成する各隔
壁部14,15においては、燃料ガス流入口19a、燃
料ガス流出口19b、酸化剤ガス流入口20a、酸化剤
ガス流出入口20bの反応部A,Bに対する位置関係は
同じであり、燃料ガス流入口19aと酸化剤ガス流入口
20aの開口面積、および燃料ガス流出口19bと酸化
剤ガス流出口20bの開口面積は同じであり、かつ、各
案内流路19c,19d、各案内流路20c,20dの
案内面積は同一である。
The fuel cell includes the first and second fuel cells according to the present invention.
And the third fuel cell. In this fuel cell, it is intended to exhibit both the effect of the opening area of the inflow / outlet of each reaction gas and the positional effect between the reaction parts A and B. I have. FIG. 13 shows a sixth embodiment of the fuel cell according to the present invention.
In each of the partitions 14 and 15 constituting the fuel cell, a reaction of a fuel gas inlet 19a, a fuel gas outlet 19b, an oxidizing gas inlet 20a, and an oxidizing gas outlet 20b is performed. The positional relationship with respect to the parts A and B is the same, the opening areas of the fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas inlet 20a, and the opening areas of the fuel gas outlet 19b and the oxidizing gas outlet 20b are the same, and The guide areas of the respective guide channels 19c and 19d and the respective guide channels 20c and 20d are the same.

【0038】但し、燃料ガス流入口19aおよび酸化剤
ガス流入口20aの開口面積は、燃料ガス流出口19b
および酸化剤ガス流出口20bの開口面積に比較して大
きく形成されていて、形状を異にしている。従って、当
該燃料電池は本発明に係る第3の燃料電池に該当する。
当該燃料電池においては、燃料ガス流入口19aおよび
酸化剤ガス流入口20aと、燃料ガス流出口19bおよ
び酸化剤ガス流出口20bとの間に開口面積の差を持た
せる異なる形状とすることにより、反応部A,Bに対し
てその中央部および各端部に偏りなく、均等に燃料ガ
ス、酸化剤ガスの流れを導くことができる。特に、燃料
電池の高負荷運転時、燃料電池内に流れるガス流量が増
える場合等、反応部A,Bの通路抵抗が大きくなって燃
料ガス、酸化剤ガスの流れが流入口側とは反対側のより
偏る場合には、燃料ガス流出口19bおよび酸化剤ガス
流出口20bの開口面積を燃料ガス流入口19aおよび
酸化剤ガス流入口20aの開口面積より小さくすること
により、より偏る側の両ガス流量を抑制することができ
る。
However, the opening areas of the fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas inlet 20a are equal to the fuel gas outlet 19b.
And it is formed larger than the opening area of the oxidizing gas outlet 20b, and has a different shape. Therefore, the fuel cell corresponds to the third fuel cell according to the present invention.
In the fuel cell, the fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas outlet 20a and the fuel gas outlet 19b and the oxidizing gas outlet 20b are formed in different shapes so as to have a difference in opening area. The flow of the fuel gas and the oxidizing gas can be uniformly guided to the reaction sections A and B without being biased toward the center and each end. In particular, when the fuel cell is operated under a high load, when the gas flow rate flowing in the fuel cell increases, the passage resistance of the reaction sections A and B increases, and the flow of the fuel gas and the oxidizing gas is opposite to the flow inlet side. In this case, the opening areas of the fuel gas outlet 19b and the oxidizing gas outlet 20b are made smaller than the opening areas of the fuel gas inlet 19a and the oxidizing gas inlet 20a. The flow rate can be suppressed.

【0039】図14は、本発明に係る燃料電池の第7の
実施形態を示すもので、当該燃料電池を構成する各隔壁
部14,15においては、燃料ガス流入口19aおよび
酸化剤ガス流出口20bを同一の開口面積に、酸化剤ガ
ス流入口20aおよび燃料ガス流出口19bを同一の開
口面積に形成し、かつ、燃料ガス流入口19aおよび酸
化剤ガス流出口20bの開口面積を、酸化剤ガス流入口
20aおよび燃料ガス流出口19bの開口面積に比較し
て大きく形成しているもので、その他の構成は図13に
示す第6の実施形態である燃料電池と同一である。従っ
て、当該燃料電池は本発明に係る第3の燃料電池に該当
し、第6の実施形態の燃料電池と同様の作用効果を示
す。
FIG. 14 shows a seventh embodiment of the fuel cell according to the present invention. In each of the partition walls 14 and 15 constituting the fuel cell, a fuel gas inlet 19a and an oxidant gas outlet are provided. The oxidant gas inlet 20a and the fuel gas outlet 19b have the same opening area, and the fuel gas inlet 19a and the oxidant gas outlet 20b have the same opening area. The gas inlet 20a and the fuel gas outlet 19b are formed to be larger than the opening areas of the fuel gas outlet 20b, and the other configuration is the same as that of the fuel cell according to the sixth embodiment shown in FIG. Therefore, the fuel cell corresponds to the third fuel cell according to the present invention, and has the same operation and effect as the fuel cell of the sixth embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る燃料電池の第1の実施形態を示す
部分断面図である。
FIG. 1 is a partial sectional view showing a first embodiment of a fuel cell according to the present invention.

【図2】同実施形態の異なる部分の断面を示す図1に対
応する部分断面図である
FIG. 2 is a partial cross-sectional view corresponding to FIG. 1, showing a cross-section of a different portion of the embodiment.

【図3】同実施形態のさらに異なる部分の断面を示す図
1に対応する部分断面図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view corresponding to FIG. 1, showing a cross-section of a further different portion of the embodiment.

【図4】同実施形態の燃料電池を構成する第1の隔壁部
の内側正面図である。
FIG. 4 is an inside front view of a first partition wall of the fuel cell according to the embodiment.

【図5】同実施形態の燃料電池を構成する第2の隔壁部
の内側正面図である。
FIG. 5 is an inside front view of a second partition wall constituting the fuel cell according to the embodiment.

【図6】同実施形態の燃料電池を構成する第2の隔壁部
の外側正面図である。
FIG. 6 is an outside front view of a second partition wall constituting the fuel cell of the embodiment.

【図7】従来の燃料電池を構成する両隔壁部を一体とし
た内側正面図である。
FIG. 7 is an inside front view in which both partition portions constituting a conventional fuel cell are integrated.

【図8】同実施形態の燃料電池と従来の燃料電池との流
速分布特性を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing flow velocity distribution characteristics of the fuel cell of the embodiment and a conventional fuel cell.

【図9】本発明に係る燃料電池の第2の実施形態を構成
する両隔壁部を一体とした内側正面図である。
FIG. 9 is an inner front view of a fuel cell according to a second embodiment of the present invention, in which both partition portions are integrated.

【図10】同第3の実施形態を構成する両隔壁部を一体
とした内側正面図である。
FIG. 10 is an inside front view in which both partition portions constituting the third embodiment are integrated.

【図11】同第4の実施形態を構成する両隔壁部を一体
とした内側正面図である。
FIG. 11 is an inside front view in which both partition walls constituting the fourth embodiment are integrated.

【図12】同第5の実施形態を構成する両隔壁部を一体
とした内側正面図である。
FIG. 12 is an inside front view in which both partition portions constituting the fifth embodiment are integrated.

【図13】同第6の実施形態を構成する両隔壁部を一体
とした内側正面図である。
FIG. 13 is an inside front view in which both partition portions constituting the sixth embodiment are integrated.

【図14】同第7の実施形態を構成する両隔壁部を一体
とした内側正面図である。
FIG. 14 is an inside front view in which both partition walls constituting the seventh embodiment are integrated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…電解質膜、12…アノード、13…カソード、1
4…第1隔壁部、15…第2隔壁部、16…第1スペー
サ、17…第2スペーサ、18…第3スペーサ、19a
…燃料ガス流入口、19b…燃料ガス流出口、19c,
19d…案内流路、20a…酸化剤ガス流入口、20b
…酸化剤ガス流出口、20c,20d…案内流路、21
a…冷却水流入口、21b…冷却水流出口、22,23
…隔壁部、24a…燃料ガス流入口、24b…燃料ガス
流出口、25a…酸化剤ガス流入口、25b…酸化剤ガ
ス流出口、A…第1反応部、B…第2反応部、C…冷却
水流路、D1…燃料ガス供給路、D2…燃料ガス排出
路、E1…酸化剤ガス供給路、E2…酸化剤ガス排出
路、F1…冷却水供給路、F2…冷却水排出路。
11: electrolyte membrane, 12: anode, 13: cathode, 1
4 First partition part, 15 Second partition part, 16 First spacer, 17 Second spacer, 18 Third spacer, 19a
... fuel gas inlet, 19b ... fuel gas outlet, 19c,
19d: guide channel, 20a: oxidant gas inlet, 20b
... Oxidant gas outlet, 20c, 20d ... Guide channel, 21
a: Cooling water inlet, 21b ... Cooling water outlet, 22, 23
... partition wall part, 24a ... fuel gas inlet, 24b ... fuel gas outlet, 25a ... oxidant gas inlet, 25b ... oxidant gas outlet, A ... first reaction part, B ... second reaction part, C ... Cooling water flow path, D1: fuel gas supply path, D2: fuel gas discharge path, E1: oxidizing gas supply path, E2: oxidizing gas discharge path, F1: cooling water supply path, F2: cooling water discharge path.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 清司 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 堀田 直人 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 5H026 AA06 CC08 HH02 HH03  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kiyoshi Kawaguchi 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Pref. F-term (reference) 5H026 AA06 CC08 HH02 HH03

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電解質膜と、該電解質膜の一側に位置す
るアノードと、該電解質膜の他側に位置するカソード
と、該アノードの該電解質膜とは反対側の部位に位置し
て燃料ガスが供給される第1の反応部を形成する第1の
隔壁部と、該カソードの該電解質膜とは反対側の部位に
位置して酸化剤ガスが供給される第2の反応部を形成す
る第2の隔壁部を有する、該燃料ガスおよび該酸化剤ガ
スを反応ガスとする単電池を互いに積層してなる積層体
であって、該単電池の積層方向に延びて該第1の反応部
に対する燃料ガスを給排する燃料ガス供給路と燃料ガス
排出路、および該単電池の積層方向に延びて該第2の反
応部に対する酸化剤ガスを給排する酸化剤ガス供給路と
酸化剤ガス排出路を備えてなる燃料電池において、 該反応ガスの供給路の反応ガス流入口と該反応部間の距
離と、該反応部と該反応ガスの排出路の反応ガス流出口
間の距離とが、互いに異なることを特徴とする燃料電
池。
1. An electrolyte membrane, an anode located on one side of the electrolyte membrane, a cathode located on the other side of the electrolyte membrane, and a fuel located on a side of the anode opposite to the electrolyte membrane. Forming a first partition portion forming a first reaction portion to which gas is supplied, and forming a second reaction portion to which an oxidizing gas is supplied at a position of the cathode opposite to the electrolyte membrane; A stacked body comprising a plurality of unit cells, each having a second partition wall and having the fuel gas and the oxidizing gas as a reaction gas, the unit cells extending in the stacking direction of the unit cells, and Gas supply path and fuel gas discharge path for supplying and discharging fuel gas to and from the reactor, and an oxidant gas supply path extending in the stacking direction of the unit cells and supplying and discharging oxidant gas to and from the second reaction section. In a fuel cell provided with a gas discharge path, the reaction gas supply path The distance between the gas inlet and the reaction unit, the fuel cell and the distance between the reactive gas flow outlet of the discharge passage of the reaction portion and the reaction gas, and being different from each other.
【請求項2】 電解質膜と、該電解質膜の一側に位置す
るアノードと、該電解質膜の他側に位置するカソード
と、該アノードの該電解質膜とは反対側の部位に位置し
て燃料ガスが供給される第1の反応部を形成する第1の
隔壁部と、該カソードの該電解質膜とは反対側の部位に
位置して酸化剤ガスが供給される第2の反応部を形成す
る第2の隔壁部を有する、該燃料ガスおよび該酸化剤ガ
スを反応ガスとする単電池を互いに積層してなる積層体
であって、該単電池の積層方向に延びて該第1の反応部
に対する燃料ガスを給排する燃料ガス供給路と燃料ガス
排出路、および該単電池の積層方向に延びて該第2の反
応部に対する酸化剤ガスを給排する酸化剤ガス供給路と
酸化剤ガス排出路を備えてなる燃料電池において、 該反応ガスの供給路の反応ガス流入口から該反応部間に
至る案内面積と、該反応部から該反応ガスの排出路の反
応ガス流出口に至る案内面積とが、互いに異なることを
特徴とする燃料電池。
2. An electrolyte membrane, an anode located on one side of the electrolyte membrane, a cathode located on the other side of the electrolyte membrane, and a fuel located on a side of the anode opposite to the electrolyte membrane. Forming a first partition portion forming a first reaction portion to which gas is supplied, and forming a second reaction portion to which an oxidizing gas is supplied at a position of the cathode opposite to the electrolyte membrane; A stacked body comprising a plurality of unit cells, each having a second partition wall and having the fuel gas and the oxidizing gas as a reaction gas, the unit cells extending in the stacking direction of the unit cells, and Gas supply path and fuel gas discharge path for supplying and discharging fuel gas to and from the unit, and an oxidant gas supply path and an oxidant extending in the stacking direction of the unit cells and supplying and discharging oxidant gas to and from the second reaction unit In a fuel cell provided with a gas discharge path, the reaction gas supply path A fuel cell and a guide area from the gas inlet leads between the reaction unit, and a guide area extending from the reaction section to a reaction gas outlet of the discharge passage of the reaction gas, and being different from each other.
【請求項3】 電解質膜と、該電解質膜の一側に位置す
るアノードと、該電解質膜の他側に位置するカソード
と、該アノードの該電解質膜とは反対側の部位に位置し
て燃料ガスが供給される第1の反応部を形成する第1の
隔壁部と、該カソードの該電解質膜とは反対側の部位に
位置して酸化剤ガスが供給される第2の反応部を形成す
る第2の隔壁部を有する、該燃料ガスおよび該酸化剤ガ
スを反応ガスとする単電池を互いに積層してなる積層体
であって、該単電池の積層方向に延びて該第1の反応部
に対する燃料ガスを給排する燃料ガス供給路と燃料ガス
排出路、および該単電池の積層方向に延びて該第2の反
応部に対する酸化剤ガスを給排する酸化剤ガス供給路と
酸化剤ガス排出路を備えてなる燃料電池において、 該反応ガスの供給路の反応ガス流入口の形状と、該反応
ガスの排出路の反応ガス流出口の形状とが、互いに異な
ることを特徴とする燃料電池。
3. An electrolyte membrane, an anode located on one side of the electrolyte membrane, a cathode located on the other side of the electrolyte membrane, and a fuel located on a side of the anode opposite to the electrolyte membrane. Forming a first partition portion forming a first reaction portion to which gas is supplied, and forming a second reaction portion to which an oxidizing gas is supplied at a position of the cathode opposite to the electrolyte membrane; A stacked body comprising a plurality of unit cells, each having a second partition wall and having the fuel gas and the oxidizing gas as a reaction gas, the unit cells extending in the stacking direction of the unit cells, and Gas supply path and fuel gas discharge path for supplying and discharging fuel gas to and from the unit, and an oxidant gas supply path and an oxidant extending in the stacking direction of the unit cells and supplying and discharging oxidant gas to and from the second reaction unit In a fuel cell provided with a gas discharge path, the reaction gas supply path Fuel cell and the gas inlet of the shape, and the shape of the reaction gas outlet of the discharge passage of the reaction gas, and being different from each other.
【請求項4】 請求項1,2または3に記載の燃料電池
において、前記反応ガス流入口および前記反応ガス流出
口は三角形状で、前記反応部の幅方向の先端側から該反
応部の中央部側へ漸次幅狭に形成されていることを特徴
とする燃料電池。
4. The fuel cell according to claim 1, wherein the reactant gas inlet and the reactant gas outlet have a triangular shape, and are arranged at a center of the reactor from a widthwise front end of the reactor. A fuel cell characterized in that the width is gradually narrowed toward the side of the fuel cell.
JP10359102A 1998-12-17 1998-12-17 Fuel cell Pending JP2000182638A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10359102A JP2000182638A (en) 1998-12-17 1998-12-17 Fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10359102A JP2000182638A (en) 1998-12-17 1998-12-17 Fuel cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000182638A true JP2000182638A (en) 2000-06-30

Family

ID=18462761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10359102A Pending JP2000182638A (en) 1998-12-17 1998-12-17 Fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000182638A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100434779B1 (en) * 2002-01-10 2004-06-07 (주)퓨얼셀 파워 A Separator with micro channel and thereof fabrication method, and gas diffusion layer
JP2005259627A (en) * 2004-03-15 2005-09-22 Honda Motor Co Ltd Fuel cell
JP2009266632A (en) * 2008-04-25 2009-11-12 Nippon Soken Inc Fuel cell
CN106711472A (en) * 2017-01-20 2017-05-24 爱德曼氢能源装备有限公司 Bipolar plate structure of fuel cell
CN106848329A (en) * 2017-01-20 2017-06-13 爱德曼氢能源装备有限公司 A kind of hydrogen fuel cell bipolar plate structure

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100434779B1 (en) * 2002-01-10 2004-06-07 (주)퓨얼셀 파워 A Separator with micro channel and thereof fabrication method, and gas diffusion layer
JP2005259627A (en) * 2004-03-15 2005-09-22 Honda Motor Co Ltd Fuel cell
JP2009266632A (en) * 2008-04-25 2009-11-12 Nippon Soken Inc Fuel cell
CN106711472A (en) * 2017-01-20 2017-05-24 爱德曼氢能源装备有限公司 Bipolar plate structure of fuel cell
CN106848329A (en) * 2017-01-20 2017-06-13 爱德曼氢能源装备有限公司 A kind of hydrogen fuel cell bipolar plate structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100549683B1 (en) Solid polymer electrolyte fuel cell assembly, fuel cell stack, and method of supplying reaction gas in fuel cell
EP1239530B1 (en) Solid polymer electrolyte fuel cell assembly, fuel cell stack, and method of supplying reaction gas in the fuel cell assembly
US9761889B2 (en) Fuel cell flow field channel with partially closed end
KR101209684B1 (en) Stack manifold insert having guide for distributing the flow of fluid and fuel cell stack comprising the same
KR101693993B1 (en) Bipolar plate for fuel cell
US7867666B2 (en) Fuel cell with triangular buffers for reactant gas and coolant
EP1241726B1 (en) Solid polymer electrolyte fuel cell assembly, fuel cell stack, and method of operating cell assembly
EP3331076B1 (en) Separator plate and fuel cell stack comprising same
US8053125B2 (en) Fuel cell having buffer and seal for coolant
US20070105001A1 (en) Fuel cell stack
US7951508B2 (en) Fuel cell
JP5098212B2 (en) Fuel cell
JP2008226811A (en) Fuel cell
JP5082313B2 (en) Fuel cell separator structure
JP2000182638A (en) Fuel cell
US7691516B2 (en) Fuel cell system and stack used therein
KR20200086032A (en) Separator, and Fuel cell stack comprising the same
US10020530B2 (en) Fuel cell
JPH09161828A (en) Fuel cell
JP2009021051A (en) Fuel cell
KR101703575B1 (en) Separator and fuel cell with the same
EP2224524B1 (en) Fuel cell structure and separator plate for use therein
JPS5830074A (en) Fuel cell
JP5793432B2 (en) Fuel cell and distribution manifold
JP2006172759A (en) Fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051114

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080715

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081204