JP2009187790A - 燃料電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、反応ガスの供給を受けて発電する発電体を提供する。この発電体は、電解質部と、電解質部に反応ガスを供給する反応ガス供給流路と、反応ガス供給流路の外周を包囲するシール部材である包囲シール部材と、反応ガス供給流路の外周と包囲シール部材との間における反応ガスの流れである脇流れを抑制する脇流れ抑制部とを備える。
【選択図】図10
Description
反応ガスの供給を受けて発電する発電体であって、
電解質部と、
前記電解質部に反応ガスを供給する反応ガス供給流路と、
前記反応ガス供給流路の外周を包囲するシール部材である包囲シール部材と、
前記反応ガス供給流路の外周と前記包囲シール部材との間における反応ガスの流れである脇流れを抑制する脇流れ抑制部と、
を備える発電体。
適用例1の発電体であって、
前記脇流れ抑制部は、前記包囲シール部材から前記反応ガス供給流路の外周に向かって延びる線状のシール部材である線状シール部材を有する発電体。
適用例2の発電体であって、
前記線状シール部材は、前記反応ガス供給流路の外周を超えて前記外周の内側まで延びる発電体。
適用例2または3の発電体であって、
前記線状シール部材のつぶし代の大きさは、前記包囲シール部材のつぶし代の大きさ以下である発電体。
適用例4の発電体であって、
前記線状シール部材は、前記反応ガス供給流路側のつぶし代が前記包囲シール部材側のつぶし代よりも小さくなるような形状を有する発電体。
適用例5の発電体であって、
前記線状シール部材は、前記線状シール部材のつぶし代が前記包囲シール部材側から前記反応ガス供給流路側に近づくほど小さくなるような連続的な形状を有する発電体。
適用例2ないし6のいずれかの発電体であって、
前記線状シール部材は、前記反応ガス供給流路における反応ガスの流れる方向において、前記反応ガス供給流路が前記反応ガスの供給を受ける領域と、前記反応ガス供給流路が前記反応ガスを排出する領域と、の間に配置されている発電体。
燃料電池積層ユニットであって、
適用例1ないし6のいずれかの発電体と、
前記発電体に接合され、前記発電体に前記反応ガスを供給する流路を有するセパレータと、
を備えた燃料電池積層ユニット。
燃料電池スタックであって、
適用例1ないし6のいずれかの発電体と、
前記発電体と交互に積層され、前記発電体に前記反応ガスを供給する流路を有するセパレータと、
を備えた電池スタック。
A.本発明の比較例における燃料電池スタックの構成:
B.本発明の実施例における燃料電池スタックの構成:
C.変形例:
図1は、比較例の燃料電池スタック100の概略構成を示す説明図である。比較例と後述する実施例では、固形高分子形の燃料電池を例にとって説明する。燃料電池スタック100は、本比較例では、発電体20とセパレータ40とが交互に積層され、その積層体の両端から図示しないターミナル、インシュレータ、エンドプレートで挟持されて形成されている。
図10は、本願発明者によって創作された新規の技術的思想に基づいて設計されたシールラインを説明する説明図である。従来の技術的思想では、空気供給マニホルド11am、17amや燃料ガス供給マニホルド11hm、17hm、冷却水供給マニホルド11wm、13wmといった各流路は、シール部材27によって形成された各流路を囲む閉じたシールラインで封止されている。さらに、水素極側多孔体流路14hの外周は、シール部材27のうちの特定の部分27s(ハッチングされた部分)でシールされている。特定の部分27sは、特許請求の範囲における「包囲シール部材」に相当する。
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。特に、上記各実施例における構成要素中の独立請求項に記載された要素以外の要素は、付加的な要素なので適宜省略可能である。さらに、たとえば以下のような変形例も実施可能である。
11hm…燃料ガス供給マニホルド
11wm…冷却水供給マニホルド
12a…空気供給路
12h…燃料ガス供給路
12w…冷却水供給路
13a…空気供給孔
13h…燃料ガス供給孔
13wm…冷却水排出マニホルド
14hout…反応ガス排出領域
14a…空気極側多孔体流路
14h…水素極側多孔体流路
14h…多孔体流路
14h…流路
14hi…反応ガス供給領域
14h並…水素極側多孔体流路
15a…空気排出孔
15h…燃料ガス排出孔
16a…空気排出路
16h…燃料ガス排出路
17am…空気排出マニホルド
17hm…燃料ガス排出マニホルド
20…発電体
21…膜電極接合体
21iza…面圧低下領域
21iz…面圧低下領域
22…水素極側電極層
23…電解質膜
24…空気極側電極層
25…電解質部
26…枠部
26r…凹部
26s…領域
27…シール部材
27c…シール部材
27x、27xv…シール部材
40…セパレータ
41…カソード側プレート
42…中間プレート
43…アノード側プレート
100…燃料電池スタック
Claims (9)
- 反応ガスの供給を受けて発電する発電体であって、
電解質部と、
前記電解質部に反応ガスを供給する反応ガス供給流路と、
前記反応ガス供給流路の外周を包囲するシール部材である包囲シール部材と、
前記反応ガス供給流路の外周と前記包囲シール部材との間における反応ガスの流れである脇流れを抑制する脇流れ抑制部と、
を備える発電体。 - 請求項1記載の発電体であって、
前記脇流れ抑制部は、前記包囲シール部材から前記反応ガス供給流路の外周に向かって延びる線状のシール部材である線状シール部材を有する発電体。 - 請求項2記載の発電体であって、
前記線状シール部材は、前記反応ガス供給流路の外周を超えて前記外周の内側まで延びる発電体。 - 請求項2または3に記載の発電体であって、
前記線状シール部材のつぶし代の大きさは、前記包囲シール部材のつぶし代の大きさ以下である発電体。 - 請求項4記載の発電体であって、
前記線状シール部材は、前記反応ガス供給流路側のつぶし代が前記包囲シール部材側のつぶし代よりも小さくなるような形状を有する発電体。 - 請求項5記載の発電体であって、
前記線状シール部材は、前記線状シール部材のつぶし代が前記包囲シール部材側から前記反応ガス供給流路側に近づくほど小さくなるような連続的な形状を有する発電体。 - 請求項2ないし6のいずれかに記載の発電体であって、
前記線状シール部材は、前記反応ガス供給流路における反応ガスの流れる方向において、前記反応ガス供給流路が前記反応ガスの供給を受ける領域と、前記反応ガス供給流路が前記反応ガスを排出する領域と、の間に配置されている発電体。 - 燃料電池積層ユニットであって、
請求項1ないし7のいずれかに記載の発電体と、
前記発電体に接合され、前記発電体に前記反応ガスを供給する流路を有するセパレータと、
を備えた燃料電池積層ユニット。 - 燃料電池スタックであって、
請求項1ないし7のいずれかに記載の発電体と、
前記発電体と交互に積層され、前記発電体に前記反応ガスを供給する流路を有するセパレータと、
を備えた電池スタック。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006310288A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Mea、meaの製造方法及び高分子電解質形燃料電池 |
WO2007007708A1 (ja) * | 2005-07-13 | 2007-01-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 高分子電解質形燃料電池及びそれに用いる燃料電池用シール部材 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006310288A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Mea、meaの製造方法及び高分子電解質形燃料電池 |
WO2007007708A1 (ja) * | 2005-07-13 | 2007-01-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 高分子電解質形燃料電池及びそれに用いる燃料電池用シール部材 |
JP2007335353A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011129445A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Nok Corp | 燃料電池用シール構造 |
US9843055B2 (en) | 2013-11-11 | 2017-12-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Separator for use in fuel cell, and fuel cell |
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