JP2018037383A - 燃料電池及び燃料電池用セパレータ - Google Patents
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Abstract
Description
11 膜電極接合体の領域
12 電解質膜
14a アノード触媒層
14c カソード触媒層
16a アノードガス拡散層
16c カソードガス拡散層
18a アノード側セパレータ
18c カソード側セパレータ
20 膜電極ガス拡散層接合体
22 第1流路
24 第2流路
26 第1面
28 第2面
30 第1凹部
32 第2凹部
33 水素流路
34 第2凹部の底面
36 貫通孔
40、42 絶縁部材
44 中央側領域
46 端側領域
48 上流側領域
50 下流側領域
60 壁部
62 空隙
100、500 単セル
Claims (14)
- 膜電極接合体と、
前記膜電極接合体に組み付けられ、前記膜電極接合体側の第1面に酸化剤ガスが流通する第1流路を有し、前記膜電極接合体とは反対側の第2面に酸化剤ガスが流通する第2流路を有するカソード側セパレータと、を備え、
前記第1流路は前記第1面に前記カソード側セパレータの一端から他端にかけて延在して設けられた第1凹部を含んで構成され、
前記第2流路は前記第2面に前記カソード側セパレータの前記一端から前記他端にかけて延在し且つ前記第1凹部と交互に並んで設けられた第2凹部を含んで構成され、
前記第2流路を構成する前記第2凹部の底面に前記カソード側セパレータを貫通する貫通孔が設けられている、燃料電池。 - 前記第2流路を構成する前記第2凹部の底面を前記第2流路の幅の1/4の幅となるように前記第2流路の幅方向に均等に4分割したときに中央側に位置する2つの領域を中央側領域、端側に位置する2つの領域を端側領域とした場合に、前記中央側領域に設けられた前記貫通孔の総面積は、2つの前記端側領域に設けられた前記貫通孔の総面積よりも大きい、請求項1記載の燃料電池。
- 前記貫通孔は、前記第2流路を構成する前記第2凹部の底面を前記第2流路の幅の1/4の幅となるように前記第2流路の幅方向に均等に4分割したときに中央側に位置する2つの領域を中央側領域、端側に位置する2つの領域を端側領域とした場合に、前記中央側領域及び前記端側領域のうちの前記中央側領域にのみ設けられている、請求項1または2記載の燃料電池。
- 前記第2流路を構成する前記第2凹部の底面を前記第2流路の長さの1/2の長さとなるように前記第2流路の長さ方向に均等に2分割したときに前記酸化剤ガスの流れの上流側に位置する領域を上流側領域、下流側に位置する領域を下流側領域とした場合に、前記下流側領域に設けられた前記貫通孔の総面積は、前記上流側領域に設けられた前記貫通孔の総面積よりも小さい、請求項1から3のいずれか一項記載の燃料電池。
- 複数の前記貫通孔が設けられ、
前記下流側領域に設けられた前記貫通孔の間隔のうちの少なくとも1つは、前記上流側領域に設けられた前記貫通孔の間隔よりも大きい、請求項4記載の燃料電池。 - 複数の前記貫通孔が設けられ、
前記下流側領域に設けられた前記貫通孔の面積のうちの少なくとも1つは、前記上流側領域に設けられた前記貫通孔の面積よりも小さい、請求項4または5記載の燃料電池。 - 前記貫通孔は、前記第2流路を構成する前記第2凹部の底面を前記第2流路の長さの1/2の長さとなるように前記第2流路の長さ方向に均等に2分割したときに前記酸化剤ガスの流れの上流側に位置する領域を上流側領域、下流側に位置する領域を下流側領域とした場合に、前記上流側領域及び前記下流側領域のうちの前記上流側領域にのみ設けられている、請求項1から4のいずれか一項記載の燃料電池。
- 前記貫通孔の縁部のうちの前記酸化剤ガスの流れの上流側に位置する上流側縁部に、前記第2流路を構成する前記第2凹部の底面から前記第2流路内に突出した壁部が設けられている、請求項1から7のいずれか一項記載の燃料電池。
- 複数の前記貫通孔が設けられ、
前記壁部を備える前記貫通孔は、前記壁部を備えない前記貫通孔よりも、前記第2流路の下流側に設けられている、請求項8記載の燃料電池。 - 複数の前記貫通孔が設けられ、
前記複数の貫通孔に備わる前記壁部の高さは、前記第2流路の下流側の方が上流側よりも高い、請求項8記載の燃料電池。 - 前記壁部は、前記貫通孔の縁部のうちの前記上流側縁部と、前記貫通孔の縁部のうちの前記酸化剤ガスの流れに沿った側方縁部と、に設けられている、請求項8から10のいずれか一項記載の燃料電池。
- 前記第2凹部の底面のうちの前記貫通孔が設けられた部分は他の部分よりも盛り上がっている、請求項1から7のいずれか一項記載の燃料電池。
- 前記貫通孔が設けられた部分での前記第2流路の幅は、前記貫通孔が設けられていない部分での前記第2流路部の幅よりも広い、請求項1から12のいずれか一項記載の燃料電池。
- 膜電極接合体に組み付けられる燃料電池用セパレータであって、
一方の面に前記燃料電池用セパレータの一端から他端にかけて延在して設けられた第1凹部と、
他方の面に前記燃料電池用セパレータの前記一端から前記他端にかけて延在し且つ前記第1凹部と交互に並んで設けられた第2凹部と、を備え、
前記第2凹部の底面に前記燃料電池用セパレータを貫通する貫通孔が設けられている、燃料電池用セパレータ。
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