JP5128909B2 - 固体高分子型燃料電池 - Google Patents
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Description
12、90、100、120、140、150、160…燃料電池
14…酸化剤ガス供給装置 16…燃料ガス供給装置
18…制御装置 22、102…電解質膜・電極構造体
24、26、92、104、106、162…セパレータ
28a…酸化剤ガス供給連通孔 28b…酸化剤ガス排出連通孔
30…固体高分子電解質膜 30a…燃料ガス供給連通孔
30b…燃料ガス排出連通孔 32、108…カソード側電極
34、110…アノード側電極 36…酸化剤ガス流路
38a、56a…入口バッファ部 38b、56b…出口バッファ部
42a、112a、152a…給水部
42b、96b、112b、152b…吸水部
44…水導出口 46…水導入口
48、126、136a、136b…水循環流路
50、50a、50b…ポンプ 54…燃料ガス流路
108a、110a…ガス拡散層 108b、110b…電極触媒層
122、130…燃料電池スタック
124a、124b、134a、134b…エンドプレート
132…仕切りプレート 144…切換弁
146…排水流路
Claims (12)
- 電解質膜の両側に一対の電極を設けた電解質膜・電極構造体とセパレータとを有し、電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成されるとともに、前記セパレータには、前記反応ガス流路の上流側及び下流側に入口バッファ部及び出口バッファ部が設けられる固体高分子型燃料電池であって、
少なくとも前記出口バッファ部に設けられる吸水部と、
前記吸水部に連通する水導出口と、
前記反応ガス流路の上流側に連通する水導入口と、
前記水導出口及び前記水導入口を繋ぎ、前記反応ガス流路の外部に配置される水循環流路と、
前記水循環流路に配設され、前記吸水部で回収された水を前記反応ガス流路の上流側に戻すポンプと、
を有することを特徴とする固体高分子型燃料電池。 - 電解質膜の両側に一対の電極を設けた電解質膜・電極構造体とセパレータとを有し、電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成されるとともに、前記セパレータには、前記反応ガス流路の上流側及び下流側に入口バッファ部及び出口バッファ部が設けられる固体高分子型燃料電池であって、
前記電解質膜・電極構造体の少なくとも前記出口バッファ部に対応する部分に、拡散層と同一平面上に設けられる吸水部と、
前記吸水部に連通する水導出口と、
前記反応ガス流路の上流側に連通する水導入口と、
前記水導出口及び前記水導入口を繋ぎ、前記反応ガス流路の外部に配置される水循環流路と、
前記水循環流路に配設され、前記吸水部で回収された水を前記反応ガス流路の上流側に戻すポンプと、
を有することを特徴とする固体高分子型燃料電池。 - 請求項1記載の固体高分子型燃料電池において、少なくとも前記入口バッファ部には、給水部が設けられることを特徴とする固体高分子型燃料電池。
- 請求項2記載の固体高分子型燃料電池において、前記電解質膜・電極構造体は、少なくとも前記入口バッファ部に対応する部分に、拡散層と同一平面上に給水部が設けられることを特徴とする固体高分子型燃料電池。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の固体高分子型燃料電池において、前記電解質膜・電極構造体と前記セパレータとが複数積層されたスタックを備え、
前記スタックには、前記水導出口及び前記水導入口が積層方向に貫通して設けられることを特徴とする固体高分子型燃料電池。 - 請求項5記載の固体高分子型燃料電池において、前記水循環流路及び前記ポンプは、前記スタックに一体に設けられることを特徴とする固体高分子型燃料電池。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の固体高分子型燃料電池において、前記ポンプは、前記反応ガス流路の下流側に設けられる前記吸水部の水保持力よりも低い吸引圧力に設定されることを特徴とする固体高分子型燃料電池。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の固体高分子型燃料電池において、前記水循環流路には、前記水を外部に放出するために切換弁及び排水流路が設けられることを特徴とする固体高分子型燃料電池。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の固体高分子型燃料電池において、前記水循環流路は、同一の極内で前記水導出口と前記水導入口とを繋ぐことを特徴とする固体高分子型燃料電池。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の固体高分子型燃料電池において、前記水循環流路は、異なる極内で前記水導出口と前記水導入口とを繋ぐことを特徴とする固体高分子型燃料電池。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の固体高分子型燃料電池において、前記吸水部は、親水性の吸水部材であることを特徴とする固体高分子型燃料電池。
- 請求項3〜11のいずれか1項に記載の固体高分子型燃料電池において、前記給水部は、親水性の吸水部材であることを特徴とする固体高分子型燃料電池。
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