JP2005524937A

JP2005524937A - 燃料電池プレートおよび組立体

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Publication number: JP2005524937A
Application number: JP2004502389A
Authority: JP
Inventors: デイビッド、アールレジャー、; シェーン、カーヴァーブラック、; アンドリュー、ゴードンホルトビー、
Original assignee: パワーディスクディベロップメントコーポレーションリミテッド
Priority date: 2002-05-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2005-08-18
Also published as: US20060234107A1; CN1625817A; WO2003094269A3; AU2002304925A8; CA2380637A1; WO2003094269A2; CA2380637C; AU2002304925A1; EP1502314A2

Abstract

燃料電池プレートは、陰極として流体を流すために用いられるように一般的に適合された基本プレートを含む。前記基本プレートは、１対の長手方向の辺と、横断方向の長辺と、横断方向の短辺とによって区切られた、台形状の上面を有し、前記横断方向の長辺の近くで平行に配置される入口孔と、前記横断方向の短辺の近くで平行に配置される出口孔とを備える。前記基本プレートは、前記１対の長手方向の辺と、横断方向の長辺および短辺とから間隔を置いて配置され、前記基本プレートの頂部から上方に伸びる連続した壁であって、複数のチャンネルに分かれる流れ場を取り囲む連続した壁を取り込む。前記基本プレートの流れ場の断面は、入口孔を通って入って、チャンネルを通って流れて、出口孔を通って出て行く流体の流れに開放され、前記流体の流速が連続的に増大するように連続的に減少する。

Description

本発明は一般的には燃料電池に関し、具体的には燃料電池プレートおよび組立体に関する。

燃料電池はさまざまな用途の電源として開発されてきたが、疑いなく、燃料電池の分野は非常に活発で、継続的な改良の必要性は非常に現実的である。カーボンとポリグラファイトのような新素材の開発が、燃料電池プレートおよびその組立体の新しいタイプと形状の増殖につながった。

現在の燃料電池の重要な改良にもかかわらず、これらは、その構造的な概念に内在すると思われる欠点がまだある。

多数の燃料電池の問題を解決するために過去になされた試みの中で、２００１年１１月２７日付でＹａｎｇらに付与された「燃料電池と該燃料電池用バイポーラプレート」という名称の特許文献１を引用することができる。この特許は、それぞれの燃料流路を画定する一連の燃料チャンネルを有する燃料側と、それぞれの酸化物流路を画定する一連の酸化物チャンネルを有する酸化物側とを含む、燃料電池バイポーラプレートを開示する。少なくとも前記燃料チャンネルの一部は、隣接するチャンネルから前記燃料流路と酸化物流路とを横切る方向に分枝（ｏｆｆｓｅｔ）している。燃料マニフォールドが前記燃料チャンネルに接続され、酸化物マニフォールドが前記酸化物チャンネルに接続される。前記２つのマニフォールドのうちの一方が前記バイポーラプレートともう一方のマニフォールドとの間に配置され、外側の方のマニフォールドからコネクタが連係する燃料または酸化物のチャンネルに伸びる。この形状では、Ｙａｎｇらのバイポーラプレートには２つの基本的な欠点がある。第１に、前記バイポーラプレートが方形で、フローチャンネルに沿った圧力低下を起こす。第２に、圧力低下の結果、より大きな補助装置が必要で、燃料電池スタックの電力総出力がより低くなる。Ｇｒｉｆｆｉｔｈらに２００２年３月１９日付で付与された「燃料電池用の燃料チャンネル」という名称の特許文献２は、長さが可変で蛇行状（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ）の流れチャンネルを説明する。前記流れ場は、電流コレクタと係合し、実質的に長さが等しい複数の蛇行状のガス流れチャンネルを画定する複数のランド（ｌａｎｄ）を含む。後者のそれぞれは、前記流れチャンネルの全てに共通な供給マニフォールドからガスを受け取るための入口区間部（ｉｎｌｅｔｌｅｇ）と、前記流れチャンネルの全てに共通な排出マニフォールドに前記ガスを吐出するための出口区間部（ｅｘｉｔｌｅｇ）と、前記入口区間部および出口区間部の中間にある少なくとも１つの中間区間部（ｍｅｄｉａｌｌｅｇ）とを有する。それぞれののチャンネルのための入口区間部、出口区間部および中間区間部は、同じチャンネルの少なくとも他の１つの区間部と少なくとも境界を接している。この特許は、２つの基本的な欠点を有する。第１は、蛇行状のチャンネルの設計は、入口開口（ｉｎｌｅｔｏｐｅｎｉｎｇs）から出口開口（ｏｕｔｌｅｔｏｐｅｎｉｎｇｓ）までの間で著しい圧力低下が起こる。第２に、陰極として用いられる前記蛇行状のチャンネルは、内部に水分の液滴の蓄積が生じることがあり、これを取り除くために、圧力の増加が必要になる。
米国特許第６，３２２，９１９号明細書米国特許第６，３５８，６４２号明細書

さまざまなタイプの燃料電池プレートおよび組立体に関する多くの他の特許がある。例えば、特許文献３、４および５である。
米国特許第６，３５０，５４０号明細書米国特許第６，３４８，２８０号明細書米国特許第６，３２９，０９３号明細書

本発明の発明者は、上記の特許発明が単独または組み合わせで、本発明を予測可能にし、あるいは、自明にするものではないと信じる。上記引用は、本発明の技術分野一般に関するだけであって、本発明の発明者が承知しているもっとも近い先行技術を構成するものとして引用される。

かなりの実験の後、本発明の発明者は、前記燃料電池プレート（ｃｅｌｌｐｌａｔｅ）の形状を変更することによって、後者の効率および用途を著しく増大できることを発見した。

したがって、前記チャンネルを通過する際の流体の流速が速い燃料電池プレートを提供することが本発明の主目的である。

用途を増加させるためにコンパクトな燃料電池プレートを提供することが本発明の別の目的である。

その形状が円形に配置された組立体になった燃料電池スタックの使用を可能にする燃料電池プレートを開発することが本発明のまた別の目的である。

大まかに言えば、本発明の燃料電池プレートは、陰極として一般的に流体の流れに用いられるように適合し、１対の長手方向の辺（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｍａｒｇｉｎｓ）と、横断方向の長辺および短辺（ｌｏｎｇａｎｄｓｈｏｒｔｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌｍａｒｇｉｎｓ）とで境界を区切られた台形状の（ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌ）上面を基本的に有する、基本プレートを含む。前記基本プレートは、入口孔（ｉｎｌｅｔａｐｅｒｔｕｒｅ）および出口孔（ｏｕｔｌｅｔａｐｅｒｔｕｒｅ）を備え、前者は前記横断方向の長辺の近くに平行して配置され、後者は前記横断方向の短辺の近くに配置される。連続した壁が、前記１対の長手方向の辺と横断方向の長辺および短辺とから間隔を置いて配置され、前記基本プレートの頂部から上方に伸びる。前記連続した壁は複数のチャンネルに分割された流れ場を取り囲み、前記基本プレートの流れ場の断面は、前記入口孔を通って入って、前記チャンネルを通って流れて、前記出口孔を通って出て行く流体の流れを受け入れ、前記断面は、前記流体の流速が連続的に増加するように連続的に減少する。

本発明の１つの側面では、燃料電池プレートは、陰極として流体の流れに用いるのに一般的に適合した基本プレートを含む。前記基本プレートは、１対の長手方向の辺と横断方向の長辺および短辺とによって境界を区切られる基本的に台形状の上面を有する。前記基本プレートは入口孔および出口孔が設けられ、前者は前記横断方向の長辺の近くに平行して配置され、後者は前記横断方向の短辺の近くに平行して配置される。

連続した壁が、前記１対の長手方向の辺および横断方向の長辺および短辺とから間隔をおいて配置され、前記基本プレートの頂部から上方に伸びる。前記連続した壁は、２つの側部流れ場コンパートメントと１つの中央流れ場コンパートメントという、３つの流れ場コンパートメントに分かれている流れ場を取り囲む。前記側部流れ場コンパートメントのそれぞれは、前記長手方向の辺の近くの連続した壁の第１の部分と、前記横断方向の長辺の近くの連続した壁の第２の部分と、前記横断方向の短辺の近くの連続した壁の第３の部分と、内壁とによって区切られ、後者は、それぞれ第２および第３の部分の間で伸びる。前記中央の流れ場コンパートメントは、前記連続した壁の第２の部分と第３の部分と２つの相対して配置された内壁とによって区切られる。前記横断方向の長辺の非常に近くで平行する、側部流れ場コンパートメントのそれぞれと中央流れ場コンパートメントとの内部には、４個の等間隔に配置された入口孔が前記基本プレートを通って伸びる。前記横断方向の短辺に非常に近い、側部流れ場コンパートメントのそれぞれと中央流れ場コンパートメントとの内部には、前記基本プレートを通って伸びる出口孔が設けられ、前記側部流れ場コンパートメントのそれぞれの内部は、外側および内側のサブコンパートメントに分かれる。前記外側のサブコンパートメントは、前記連続した壁の第１の部分と中央の長手方向のリブ（ｒｉｂ）とに区切られる。前記内側のサブコンパートメントは、内壁と前記中央の長手方向のリブとに区切られる。

外側および内側のサブコンパートメントは、第２の部分から始まり前記出口孔に終わる隔離リブによって２つの要素コンパートメント（ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔs）に等分される。それぞれの要素コンパートメントは、前記入口孔および出口孔には達しない仕切リブ（ｐａｒｔｉｃｉｏｎｒｉｂ）によって２つの単位コンパートメント（ｕｎｉｔａｒｙｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ）に等分される。

前記仕切リブのいずれかの側に等間隔に配置された短い仕切ビルは、前記入口孔の近くの点から前記横断方向の長辺および短辺の中間の近くの点まで伸びる。前記連続した壁と、前記内側の壁と、前記中央の長手方向のリブと、前記分離リブと、前記仕切リブと、前記短い仕切リブとの頂部は同一平面上に配置される。チャンネルが、前記連続した壁、前記内側の長手方向のリブ、中央の長手方向のリブ、前記分離リブ、前記仕切リブおよび前記短い仕切リブの第１の部分の間に形成される。

本発明の別の側面では、基本プレートは、互いに平行して、前記横断方向の長辺および短辺まで屈曲しながら入口開口と出口開口との間を伸びる、複数の凹状の流路を備えた底部を取り込んだバイポーラ型である。前記凹状の流路の横断部の長さは連続的に短くなる。

本発明の別の側面では、平らな底部を取り込んだ基本プレートはユニポーラ（ｕｎｉｐｏｌａｒ）型である。

本発明のまた別の側面では、燃料電池基本ユニットは、バイポーラ型の基本プレートを用いる１対の燃料電池プレートを含み、該１対の燃料電池プレートの間にイオン交換膜が配置される。

本発明の最後の側面では、燃料電池スタックは複数の重なり合う燃料基本ユニットを含む。コレクタプレートが、前記重なり合う燃料基本ユニットの頂部および底部に配置される。封止プレートが前記コレクタプレートの上に配置され、マニフォールドプレートが前記コレクタプレートの底に配置される。

「頂」、「底」および「上方」のような用語は、本発明の説明では、燃料電池プレートおよび組立体が通常使用される正常な位置を参照して、普通に用いられる。

図１からＸを詳細に参照して、燃料電池プレート１００は、１対の長手方向の辺１０２と、横断方向の長辺１０４と、横断方向の短辺１０６とによって区切られた、台形状の上面を有する。前者および後者は曲線である。

代替的に、前記横断方向の長辺１０４および短辺１０６は直線である。

燃料電池プレート１００は好ましくは陰極として機能する頂部１０９を有する基本プレート１０８を含み、該基本プレートは、長手方向の辺１０２と、横断方向の長辺１０４および短辺１０６とから間隔を置いて配置され、頂部１０８から上方に伸びる。

連続した壁１１０は流れ場１１２を取り囲み、流れ場１１２は、２個の側部流れ場コンパートメント１１４と、１個の中央流れ場コンパートメント１１６という３個の流れ場コンパートメントに分かれる。側部流れ場コンパートメント１１４のそれぞれは、長手方向の辺１０２に近くの連続した壁１１０の第１の部分１１８と、横断方向の長辺１０４の近くの連続した壁１１０の第２の部分１２０と、横断方向の短辺１０６の近くの連続した壁１１０の第３の部分１２２と、内壁１２４とによって区切られる。後者は、第２の部分１２０と第３の部分１２２との間を伸びる。中央の流れ場コンパートメント１１６は、連続した壁１１０の第２の部分１２０と、連続した壁の第３の部分１２２と、２個の相対して配置された内壁１２４とによって区切られる。

側部流れ場コンパートメント１１４と、中央の流れ場コンパートメント１１６とが台形状の上面を有することは自明である。

側部流れ場コンパートメント１１４と、中央の流れ場コンパートメント１１６とのそれぞれの内部では、横断方向の長辺１０４の非常に近くを平行して４個の等間隔に配置された入口孔（ｉｎｌｅｔａｐｅｒｔｕｒｅｓ）１２６があり、入口孔１２６は基本プレート１０８を貫通して伸びる。

側部流れ場コンパートメント１１４と、中央の流れ場コンパートメント１１６とのそれぞれの内部では、横断方向の短辺１０６の非常に近くを平行して１個の出口孔（ｏｕｔｌｅｔａｐｅｒｔｕｒｅｓ）１２８があり、出口孔１２８は基本プレート１０８を貫通して伸びる。

側部流れ場コンパートメント１１４のそれぞれの内部は、外側のサブコンパートメント１３０と内側のサブコンパートメント１３２とに分かれる。外側のサブコンパートメント１３０は、連続した壁１１０の第１の部分１１８と、中央の長手方向リブ１３４とによって区切られ、内側のサブコンパートメント１３２は、内壁１２４と、中央の長手方向リブ１３４とによって区切られる。

外側のサブコンパートメント１３０と内側のサブコンパートメント１３２とは、第２の部分１２０から始まって出口孔１２８に達しないで終わる隔離リブ１３８によって２個の要素コンパートメント１３６に等分される。要素コンパートメント１３６のそれぞれは、入口孔１２６および出口孔１２８の方に伸びるがこれらには達しない仕切リブ１４２によって、２個の単位コンパートメントに等分される。

仕切リブ１４２のいずれかの側に等間隔に配置される短い仕切リブ１４４は、入口孔１２６に近い点から、横断方向の長辺１０４と短辺１０６との中間に近い点まで伸びる。

連続した壁１１０、内壁１２４、中央の長手方向のリブ１３４、隔離リブ１３８、仕切リブ１４２および短い仕切リブ１４４の頂部は、同一平面にある。

技術的理由のために、入口孔１２６および出口孔１２８と、前者および後者から流れ場プレート１００の中央に向けて伸びる隣接するゾーン１４６とは、流れ場プレート１００に挿入されるエレメント１４８に取り込まれる。

上述の説明の当然の帰結として、
基本プレート１０８と、
連続した壁１１０に取り囲まれる流れ場１１２と、
該流れ場が細分された、側部の流れ場コンパートメント１１４および中央流れ場コンパートメント１１６と、
前者および後者が細分された、外側のサブコンパートメント１３０および内側のサブコンパートメント１３２と、
該サブコンパートメントがさらに細分された、要素コンパートメント１３６と、
該要素コンパートメントが細分された、単位コンパートメント１４０とは、それぞれ台形状の上面を有し、
チャンネル１５０が、連続した壁１１０と、内壁１２４と、中央の長手方向リブ１３４と、隔離リブ１３８と、仕切リブ１４２と、短い仕切リブ１４４との間に形成されるという事実のため、および
側部の流れ場コンパートメント１１４および中央流れ場コンパートメント１１６のそれぞれの内部で、横断方向の長辺１０４の非常に近くに、基本プレートを貫通して伸びる４個の等間隔に配置された入口孔１２６があり、
側部の流れ場コンパートメント１１４および中央流れ場コンパートメント１１６のそれぞれの内部で、横断方向の短辺１０６の非常に近くに、基本プレートを貫通して伸びる４個の等間隔に配置された出口孔１２８があるという事実のため、
基本プレート１０８の流れ場１１２の断面は、入口孔１２６を通って入って、チャンネル１５０を通って流れて、出口孔１２８を通って出て行く流体の流れを受け入れ、前記断面は、前記流体の流速が連続的に増大するように連続的に減少する。

代替的に、上述のとおり説明された頂部１０９を有する流れ場のプレート１００は、陽極として使用することができる。

上記の実施態様の１つの変形では、基本プレート１０８は、バイポーラ型で、陽極として機能する底部を有する。

入口開口１５２は、基本プレート１０８を貫通し、互いと、横断方向の長辺１０４および短辺１０５とに平行で、出口開口１５６に向けて屈曲して伸びる、４個の凹状の流路１５４に連通する。

台形状の上面を有する基本プレート１０８の形状のため、凹状の流路１５４の横断方向のセグメント１５８の長さは連続的に減少することは明らかである。

上記実施態様の別の変形（図示されない）では、平たい底部を有するユニポーラな基本プレートが使用される。この変形は、分離されたプレートを陽極として使用することを意味する。

図Ｘに示す別の実施態様では、燃料電池基本ユニット２００は、バイポーラ型の基本プレート１０８を用いる１対の燃料電池プレート１００を含み、該１対の燃料電池プレートの間にイオン交換膜２０２が配置される。

図Ｘに示す最後の実施態様では、燃料電池スタック３００は、複数の重ね合わされた燃料電池基本ユニット２００を含み、該燃料電池基本ユニットの頂部の上と底部の下とに、コレクタプレート３０２が配置される。封止プレート３０４は、コレクタプレート３０２の頂部に配置される。マニフォールドプレート３０６がコレクタプレート３０２の下に配置される。

封止プレート３０４をマニフォールドプレート３０６に取り付ける締め付け部材３０８は、燃料電池スタック３００を組立体の状態に保つ。

要求されるとおり、本発明の詳細な実施態様がここに開示される。しかし、開示された前記実施態様は、さまざまな形態で実施するされてもかまわない本発明の単なる代表例にすぎない。したがって、ここに開示された具体的な構造および機能の詳細は限定するものとして解釈されるべきではなく、単に、請求の範囲の基礎として、および、当業者に事実上いかなる適切な詳細な構造で本発明をさまざまに用いるように説明するための代表的な基礎として解釈されるべきである。

本発明の特徴は請求の範囲で具体的に指摘されるが、本発明自体と、本発明が製造および使用される場合があるやり方は、添付する図面と関連させて上記の説明でよりよく理解される場合がある。図面では、同じ符号は複数の図面を通じて同じ部品を指す。

本発明の燃料電池プレートの上面透視図。図１の燃料電池プレートの底部透視図。燃料電池基本ユニットを含み燃料電池スタックの分解透視図。

符号の説明

１００燃料電池プレート
１０２長手方向の辺
１０４横断方向の長辺
１０６横断方向の短辺
１０８基本プレート
１０９頂部
１１０連続した壁
１１２流れ場
１１４側部流れ場コンパートメント
１１６中央流れ場コンパートメント
１１８第１の部分
１２０第２の部分
１２２第３の部分
１２４内壁
１２６入口孔
１２８出口孔
１３０外側のサブコンパートメント
１３２内側のサブコンパートメント
１３４中央の長手方向リブ
１３６要素コンパートメント
１３８隔離リブ
１４０単位コンパートメント
１４２仕切リブ
１４４短い仕切リブ
１４６隣接ゾーン
１４８エレメント
１５０底部
１５２入口開口
１５４凹状の流路
１５６出口開口
１５８横断方向のセグメント
２００燃料電池基本ユニット
２０２イオン交換膜
３００燃料電池スタック
３０２コレクタプレート
３０４封止プレート
３０６マニフォールドプレート
３０８締め付け部材１

Claims

基本プレートと連続した壁とを含む燃料電池プレートであって、
前記基本プレートは、陰極として流体を流すために用いるように一般的に適合可能で、１対の長手方向の辺と横断方向の長辺および短辺とによって区切られる本質的に台形状の上面を有し、前記横断方向の長辺の近くに平行して配置される入口孔と、前記横断方向の短辺の近くに平行して配置される出口孔とを備え、
前記連続した壁は、前記１対の長手方向の辺と、前記横断方向の長辺および短辺とから間隔を置いて配置され、前記基本プレートの頂部から上方に向けて伸び、複数のチャンネルに分かれた流れ場を取り囲み、
前記基本プレートの流れ場の断面は、前記入口孔を通って入って、前記チャンネルを通って流れて、前記出口孔を通って出て行く流体の流れを受け入れ、
前記断面は、前記流体の流速が連続的に増大するように連続的に減少する、基本プレートと連続した壁とを含む燃料電池プレート。
基本プレートと連続した壁とを含む燃料電池プレートであって、
前記基本プレートは、陰極として流体を流すために用いられるように一般的に適合可能で、１対の長手方向の辺と横断方向の長辺および短辺とによって区切られる本質的に台形状の上面を有し、前記横断方向の長辺の近くに平行して配置される入口孔と、前記横断方向の短辺の近くに平行して配置される出口孔とを備え、
前記連続した壁は、前記１対の長手方向の辺と、前記横断方向の長辺および短辺とから間隔を置いて配置され、前記基本プレートの頂部から上方に向けて伸び、２個の側部流れ場コンパートメントと、１個の中央流れ場コンパートメントという３個の流れ場コンパートメントに分かれた流れ場を取り囲み、
前記側部流れ場コンパートメントのそれぞれは、長手方向の辺の近くの連続した壁の第１の部分と、横断方向の長辺の近くの連続した壁の第２の部分と、横断方向の短辺の近くの連続した壁の第３の部分と、内壁とによって区切られ、後者は、第２の部分と第３の部分との間を伸び、
前記中央流れ場コンパートメントは、前記連続した壁の第２の部分と、前記連続した壁の第３の部分と、２個の相対して配置された内壁とによって区切られ、
前記側部流れ場コンパートメントと、前記中央流れ場コンパートメントとのそれぞれの内部には、前記横断方向の長辺の非常に近くを平行して前記基本プレートを貫通して伸びる４個の等間隔に配置された入口孔が設けられ、
前記側部流れ場コンパートメントと、前記中央流れ場コンパートメントとのそれぞれの内部には、前記横断方向の短辺の非常に近くを平行して前記基本プレートを貫通して伸びる１個の出口孔が設けられ、
前記側部流れ場コンパートメントのそれぞれの内部は、外側のサブコンパートメントと内側のサブコンパートメントとに分かれ、該外側のサブコンパートメントは前記連続した壁の第１の部分と中央の長手方向リブとによって区切られ、前記内側のサブコンパートメントは内壁と前記中央の長手方向リブとによって区切られ、
前記外側のサブコンパートメントと内側のサブコンパートメントとは、第２の部分から始まって出口孔に達しないで終わる隔離リブによって２個の要素コンパートメントに等分され、該要素コンパートメントのそれぞれは、入口孔および出口孔の方に伸びるがこれらには達しない仕切リブによって、２個の単位コンパートメントに等分され、
前記仕切リブのいずれかの側に等間隔に配置される短い仕切リブは、前記入口孔に近い点から前記横断方向の長辺と短辺との中間に近い点まで伸び、
前記連続した壁と、前記内壁と、前記中央の長手方向のリブと、前記隔離リブと、前記仕切リブと、前記短い仕切リブとの頂部は同一平面にあり、
チャンネルが、前記連続した壁と、前記内壁と、前記中央の長手方向リブと、前記隔離リブと、前記仕切リブと、前記短い仕切リブとの間に形成される、基本プレートと連続した壁とを含む燃料電池プレート。
前記基本プレートは複数の凹状の流路を備えた底部を取り込んだバイポーラ型であり、前記複数の凹状の流路は、互いに平行して、前記横断方向の長辺および短辺まで屈曲しながら入口開口と出口開口との間を伸び、前記凹状の流路の横断セグメントの長さは連続的に短くなる、請求項１または２に記載の燃料電池プレート。
前記基本プレートは、平らな底部を取り込み、ユニポーラ型である、請求項
１または２に記載の燃料電池プレート。
バイポーラ型の１対の燃料電池プレートを含む燃料電池基本ユニットであって、
前記１対の燃料電池プレートの間にイオン交換膜が配置され、
前記燃料電池プレートのそれぞれは基本プレートを有し、該基本プレートは、陰極として流体を流すために用いるように一般的に適合可能で、１対の長手方向の辺と横断方向の長辺および短辺とによって区切られる本質的に台形状の上面を有し、
前記基本プレートは入口孔と出口孔とを備え、該入口孔は前記横断方向の長辺の近くに平行して配置され、前記出口孔は前記横断方向の短辺の近くに平行して配置され、
連続した壁が、前記１対の長手方向の辺と前記横断方向の長辺および短辺とから間隔を置いて配置され、前記基本プレートの頂部から上方に伸び、前記連続した壁は複数のチャンネルに分かれた流れ場を取り囲み、
前記基本プレートの流れ場の断面は、前記入口孔を通って入って、前記チャンネルを通って流れて、前記出口孔を通って出て行く流体の流れを受け入れ、
前記断面は、前記流体の流速が連続的に増大するように連続的に減少する、燃料電池基本ユニット。
複数の重ね合わされた燃料電池基本ユニットを含む燃料電池スタックであって、
前記燃料電池基本ユニットの頂部の上と底部の下とにコレクタプレートが配置され、該コレクタプレートの頂部の上に封止プレートが配置され、前記コレクタプレートの下にマニフォールドプレートが配置され、締め付け部材が前記封止プレートを前記マニフォールドプレートに取り付けるために用いられ、
前記重ね合わされた燃料電池基本ユニットのそれぞれは、バイポーラ型の１対の燃料電池プレートを含み、該１対の燃料電池プレートの間にイオン交換膜が配置され、
前記燃料電池プレートのそれぞれは陰極として流体を流すために用いられるように一般的に適合可能で、１対の長手方向の辺と、横断方向の長辺および短辺とによって区切られる本質的に台形状の上面を有し、前記横断方向の長辺の近くで平行に配置される入口孔と、前記横断方向の短辺の近くで平行に配置される出口孔とを備え、
連続した壁が、前記１対の長手方向の辺と前記横断方向の長辺および短辺とから間隔を置いて配置され、前記基本プレートの頂部から上方に向けて伸び、複数のチャンネルに分かれた流れ場を取り囲み、
前記基本プレートの流れ場の断面は、前記入口孔を通って入って、前記チャンネルを通って流れて、前記出口孔を通って出て行く流体の流れを受け入れ、
前記断面は、前記流体の流速が連続的に増大するように連続的に減少する、燃料電池スタック。