JP5173641B2 - Fuel cell - Google Patents
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Description
本発明は、電解質の両側に一対の電極を配設した電解質・電極構造体を備え、前記電解質・電極構造体を一対の金属セパレータで挟持するとともに、少なくとも燃料ガス又は酸化剤ガスのいずれかである反応ガスを、前記電解質・電極構造体の面方向に流す反応ガス流路と、前記反応ガスを前記電解質・電極構造体及び前記金属セパレータの積層方向に供給する反応ガス連通孔とが形成される燃料電池に関する。 The present invention includes an electrolyte / electrode structure in which a pair of electrodes are disposed on both sides of an electrolyte, the electrolyte / electrode structure is sandwiched between a pair of metal separators, and at least either a fuel gas or an oxidant gas A reaction gas flow path for flowing a reaction gas in the surface direction of the electrolyte / electrode structure and a reaction gas communication hole for supplying the reaction gas in the stacking direction of the electrolyte / electrode structure and the metal separator are formed. The present invention relates to a fuel cell.
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を配設した電解質膜・電極構造体(MEA)を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層することにより、燃料電池スタックとして使用されている。 For example, in a polymer electrolyte fuel cell, an electrolyte membrane / electrode structure (MEA) in which an anode side electrode and a cathode side electrode are disposed on both sides of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane is sandwiched by separators. It has a power generation cell. This type of fuel cell is normally used as a fuel cell stack by stacking a predetermined number of power generation cells.
上記の燃料電池には、セパレータの面内に、アノード側電極に沿って燃料ガス(反応ガス)を流すための燃料ガス流路(反応ガス流路)と、カソード側電極に沿って酸化剤ガス(反応ガス)を流すための酸化剤ガス流路(反応ガス流路)とが設けられている。 In the fuel cell, a fuel gas channel (reactive gas channel) for flowing a fuel gas (reactive gas) along the anode side electrode and an oxidant gas along the cathode side electrode in the plane of the separator An oxidant gas flow path (reaction gas flow path) for flowing (reaction gas) is provided.
さらに、セパレータの周縁部には、前記セパレータの積層方向に貫通して、燃料ガス流路に連通する流体連通孔である燃料ガス入口連通孔及び燃料ガス出口連通孔と、酸化剤ガス流路に連通する流体連通孔である酸化剤ガス入口連通孔及び酸化剤ガス出口連通孔とが形成されている。また、セパレータ間には、電解質膜・電極構造体を冷却するための冷却媒体流路が設けられるとともに、積層方向に貫通して前記冷却媒体流路に連通する冷却媒体入口連通孔及び冷却媒体出口連通孔が形成されている。 Further, a fuel gas inlet communication hole and a fuel gas outlet communication hole that are fluid communication holes that penetrate the separator in the stacking direction and communicate with the fuel gas flow path, and an oxidant gas flow path An oxidant gas inlet communication hole and an oxidant gas outlet communication hole, which are fluid communication holes communicating with each other, are formed. In addition, a cooling medium flow path for cooling the electrolyte membrane / electrode structure is provided between the separators, and a cooling medium inlet communication hole and a cooling medium outlet that penetrate in the stacking direction and communicate with the cooling medium flow path are provided. A communication hole is formed.
この場合、反応ガス流路と反応ガス連通孔とは、反応ガスを円滑且つ均等に流すために平行溝部等を有する連結流路を介して連通している。ところが、金属セパレータと電解質膜・電極構造体とを、シール部材を介装して締め付け固定する際に、この電解質膜・電極構造体が連結流路内に進入してしまい、所望のシール性を維持することができず、しかも反応ガスが良好に流れないという問題がある。 In this case, the reaction gas channel and the reaction gas communication hole communicate with each other via a connection channel having parallel grooves or the like in order to allow the reaction gas to flow smoothly and evenly. However, when the metal separator and the electrolyte membrane / electrode structure are tightened and fixed with a seal member interposed therebetween, the electrolyte membrane / electrode structure enters the connecting flow path, and a desired sealing property is obtained. There is a problem that it cannot be maintained and the reaction gas does not flow well.
そこで、特許文献1に開示されているガスマニホールド一体型セパレータでは、図11に示すように、燃料ガス導入マニホールド孔1とガス流路溝部2の間には、燃料ガス導入口3が設けられている。燃料ガス導入口3は、平板4で覆われてトンネル構造を有している。これにより、燃料電池に組み込んだ際に、固体高分子電解質膜が燃料ガス導入口3を塞いでガスの通流を妨害することを防止している。
Therefore, in the gas manifold integrated separator disclosed in Patent Document 1, a fuel
ここで、燃料ガス導入口3は、数本の溝形状で形成されており、平板4で覆うために段差部5が設けられている。段差部5には、平板4が接着により接合されており、前記平板4の表面は、ガスマニホールド一体型セパレータの表面と同一平面になるように設計されている。
Here, the
また、ガスマニホールド一体型セパレータの表面のガス流路溝部2以外の部分は、エチレンプロピレンゴム製のコーティング膜で覆われている。平板4の燃料ガスが流れる方向に平行な端部の上には、エチレンプロピレンゴム製の補強用リブが設けられている。
Further, the portion other than the gas
上記の特許文献1では、ガスマニホールド一体型セパレータが、燃料ガス導入口3に段差部5を設けるとともに、この段差部5に平板4が接合されている。このため、ガスマニホールド一体型セパレータは、構成が複雑化するとともに、特に厚さ方向の寸法が相当に大きくなるという問題がある。
In the above-mentioned Patent Document 1, the gas manifold integrated separator is provided with a step portion 5 at the fuel
本発明はこの種の問題を解決するものであり、構成の簡素化及び小型化を図るとともに、反応ガス流路と反応ガス連通孔との間を確実且つ円滑に連通させることが可能な燃料電池を提供することを目的とする。 The present invention solves this type of problem, and aims to simplify and reduce the size of the structure, and to allow reliable and smooth communication between the reaction gas flow path and the reaction gas communication hole. The purpose is to provide.
本発明は、電解質の両側に一対の電極を配設した電解質・電極構造体を備え、前記電解質・電極構造体を一対の金属セパレータで挟持するとともに、少なくとも燃料ガス又は酸化剤ガスのいずれかである反応ガスを、前記電解質・電極構造体の面方向に流す反応ガス流路と、前記反応ガスを前記電解質・電極構造体及び前記金属セパレータの積層方向に供給する反応ガス連通孔とが形成される燃料電池に関するものである。 The present invention includes an electrolyte / electrode structure in which a pair of electrodes are disposed on both sides of an electrolyte, the electrolyte / electrode structure is sandwiched between a pair of metal separators, and at least either a fuel gas or an oxidant gas A reaction gas flow path for flowing a reaction gas in the surface direction of the electrolyte / electrode structure and a reaction gas communication hole for supplying the reaction gas in the stacking direction of the electrolyte / electrode structure and the metal separator are formed. The present invention relates to a fuel cell.
そして、電解質・電極構造体には、反応ガス流路と反応ガス連通孔との間を連通する複数の反応ガス連通流路を有する流路部が設けられている。 The electrolyte / electrode structure is provided with a flow path portion having a plurality of reaction gas communication paths communicating between the reaction gas flow path and the reaction gas communication holes.
また、流路部は、少なくとも一方の電極を構成する反応ガス拡散層を肉厚に形成した肉厚反応ガス拡散層を備え、前記肉厚反応ガス拡散層には、複数の反応ガス連通流路が形成されることが好ましい。 The flow path section includes a thick reaction gas diffusion layer in which a reaction gas diffusion layer constituting at least one electrode is formed thick, and the thick reaction gas diffusion layer includes a plurality of reaction gas communication channels. Is preferably formed.
さらに、流路部は、複数の反応ガス連通流路が形成される樹脂製流路部材を備え、前記樹脂製流路部材は、少なくとも一方の電極に接触して配置されることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the flow path portion includes a resin flow path member in which a plurality of reaction gas communication flow paths are formed, and the resin flow path member is disposed in contact with at least one of the electrodes.
本発明によれば、電解質・電極構造体には、反応ガス連通流路を有する流路部が設けられるため、実質的に前記電解質・電極構造体の剛性が向上する。従って、電解質・電極構造体は、反応ガス連通流路間で変形することを良好に抑制することができる。これにより、構成の簡素化及び小型化を図るとともに、シール部の線圧抜けを解消し、反応ガス流路と反応ガス連通孔との間を確実且つ円滑に連通することが可能になる。 According to the present invention, since the electrolyte / electrode structure is provided with the flow path portion having the reaction gas communication flow path, the rigidity of the electrolyte / electrode structure is substantially improved. Therefore, the electrolyte / electrode structure can satisfactorily suppress deformation between the reaction gas communication channels. This simplifies the configuration and reduces the size, eliminates the pressure drop in the seal portion, and enables reliable and smooth communication between the reaction gas flow path and the reaction gas communication hole.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る燃料電池10の要部分解斜視説明図であり、図2は、複数の前記燃料電池10を矢印A方向に積層する燃料電池スタック12の、図1中、II−II線断面説明図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part of a
図1に示すように、燃料電池10は、電解質膜・電極構造体(電解質・電極構造体)14が、第1及び第2金属セパレータ16、18に挟持される。第1及び第2金属セパレータ16、18は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、あるいはめっき処理鋼板等の金属プレートにより構成される。
As shown in FIG. 1, in the
燃料電池10の矢印B方向(図1中、水平方向)の一端縁部には、積層方向である矢印A方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス入口連通孔20a、冷却媒体を排出するための冷却媒体出口連通孔22b、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス出口連通孔24bが、矢印C方向(鉛直方向)に配列して設けられる。
One end edge of the
燃料電池10の矢印B方向の他端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス入口連通孔24a、冷却媒体を供給するための冷却媒体入口連通孔22a、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス出口連通孔20bが、矢印C方向に配列して設けられる。酸化剤ガス入口連通孔20a、酸化剤ガス出口連通孔20b、燃料ガス入口連通孔24a及び燃料ガス出口連通孔24bは、反応ガス連通孔を構成する。
The other end edge in the direction of arrow B of the
図1及び図3に示すように、第1金属セパレータ16の電解質膜・電極構造体14側の面16aには、例えば、矢印B方向に延在する酸化剤ガス流路(反応ガス流路)26が設けられる。酸化剤ガス流路26は、第1金属セパレータ16を波形状に成形することにより設けられる複数の溝部を備える。
As shown in FIGS. 1 and 3, on the
第1金属セパレータ16の面16a、16bには、この第1金属セパレータ16の外周端部を周回して、第1シール部材(ゴム製シール部材)32が焼き付けや射出成形等により一体化される。第1シール部材32は、例えば、EPDM、NBR、フッ素ゴム、シリコンゴム、フロロシリコンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン、又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材を使用する。
A first seal member (rubber seal member) 32 is integrated with the
第1シール部材32は、第1金属セパレータ16の面16aに一体化される第1平面部34と、前記第1金属セパレータ16の面16bに一体化される第2平面部36とを備える。図3に示すように、第1平面部34は、酸化剤ガス入口連通孔20a及び酸化剤ガス出口連通孔20bを酸化剤ガス流路26に連通するようにこれらの周囲を囲繞して形成される一方、第2平面部36は、冷却媒体入口連通孔22a及び冷却媒体出口連通孔22bを冷却媒体流路(後述する)に連通して形成される。
The
図1及び図4に示すように、第2金属セパレータ18の電解質膜・電極構造体14側の面18aには、燃料ガス入口連通孔24aと燃料ガス出口連通孔24bとに連通し、矢印B方向に延在する燃料ガス流路(反応ガス流路)40が形成される。燃料ガス流路40は、複数の溝部を備えるとともに、前記燃料ガス流路40と燃料ガス入口連通孔24a及び燃料ガス出口連通孔24bとは、後述するように、連通する。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
図1に示すように、第2金属セパレータ18の面18aとは反対の面18bには、冷却媒体入口連通孔22aと冷却媒体出口連通孔22bとに連通する冷却媒体流路46が形成される。
As shown in FIG. 1, a cooling
第2金属セパレータ18の面18a、18bには、この第2金属セパレータ18の外周端部を周回して、第2シール部材(ゴム製シール部材)48が一体化される。この第2シール部材48は、上記の第1シール部材32と同一の材料で構成される。
A second seal member (rubber seal member) 48 is integrated with the
図4に示すように、第2シール部材48は、第2金属セパレータ18の外周端部に近接して面18aに設けられる外側凸状シール50aを備え、この外側凸状シール50aから内方に所定の距離だけ離間して内側凸状シール50bが設けられる。この内側凸状シール50bは、燃料ガス流路40を閉塞している。
As shown in FIG. 4, the
図1に示すように、第2金属セパレータ18の面18bには、第2シール部材48を構成する外側凸状シール56aと、この外側凸状シール56aの内方に離間し冷却媒体流路46を囲繞して設けられる内側凸状シール56bとが形成される。第2金属セパレータ18の面18bには、それぞれ燃料ガス入口連通孔24a及び燃料ガス出口連通孔24bに連通する複数の通路62a、62bが形成される。各通路62a、62bは、複数の孔部64a、64bに連通するとともに、前記孔部64a、64bは、面18aに設けられた燃料ガス流路40に連通する(図4参照)。
As shown in FIG. 1, on the
図1に示すように、電解質膜・電極構造体14は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜70と、前記固体高分子電解質膜70を挟持するアノード側電極72及びカソード側電極74とを備える。アノード側電極72の表面積は、カソード側電極74及び固体高分子電解質膜70の表面積よりも小さく設定され、所謂、段差MEAを構成する。
As shown in FIG. 1, the electrolyte membrane /
図1及び図5に示すように、電解質膜・電極構造体14の対角位置には、酸化剤ガス入口連通孔20a及び酸化剤ガス出口連通孔20bに対応して矢印B方向に突出する入口流路部76a及び出口流路部76bが設けられる。入口流路部76a及び出口流路部76bは、固体高分子電解質膜70及びカソード側電極74を有する。
As shown in FIGS. 1 and 5, at the diagonal position of the electrolyte membrane /
図2及び図6に示すように、アノード側電極72及びカソード側電極74は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層72a、74aと、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層72a、74aの表面に一様に塗布されて形成された電極触媒層72b、74bとを有する。電極触媒層72b、74bは、固体高分子電解質膜70の両面に形成される。
As shown in FIGS. 2 and 6, the
図5及び図6に示すように、入口流路部76a及び出口流路部76bは、カソード側電極74を構成するガス拡散層74aを肉厚に形成した肉厚ガス拡散層74aa、74abを有する。肉厚ガス拡散層74aa、74abを所定の間隔ずつ切り欠いて(あるいは、複数の肉厚ガス拡散層74aa間及び肉厚ガス拡散層74ab間に)、複数の酸化剤ガス連通流路(反応ガス連通流路)78a、78bが形成される。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
このように構成される燃料電池10の動作について、以下に説明する。
The operation of the
先ず、図1に示すように、燃料ガス入口連通孔24aに水素含有ガス等の燃料ガスが供給されるとともに、酸化剤ガス入口連通孔20aに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給される。さらに、冷却媒体入口連通孔22aに純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。
First, as shown in FIG. 1, a fuel gas such as a hydrogen-containing gas is supplied to the fuel gas
このため、燃料ガスは、図4に示すように、第2金属セパレータ18の燃料ガス入口連通孔24aから通路62aを通った後、複数の孔部64aから面18a側に移動して燃料ガス流路40に導入される。燃料ガス流路40では、燃料ガスが矢印B方向に移動しながら、電解質膜・電極構造体14を構成するアノード側電極72に供給される。
For this reason, as shown in FIG. 4, the fuel gas passes through the
一方、酸化剤ガスは、図2及び図6に示すように、酸化剤ガス入口連通孔20aから電解質膜・電極構造体14の入口流路部76aに設けられた肉厚ガス拡散層74aaの各酸化剤ガス連通流路78aを通って第1金属セパレータ16の酸化剤ガス流路26に導入される。これにより、酸化剤ガスは、図1及び図3に示すように、酸化剤ガス流路26を矢印B方向に移動しながら、電解質膜・電極構造体14を構成するカソード側電極74に供給される。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 6, the oxidant gas is supplied to each of the thick gas diffusion layers 74aa provided in the
従って、電解質膜・電極構造体14では、カソード側電極74に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極72に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。
Therefore, in the electrolyte membrane /
次いで、アノード側電極72に供給されて消費された燃料ガスは、複数の孔部64bから通路62bに移動した後、燃料ガス出口連通孔24bに沿って矢印A方向に排出される。同様に、カソード側電極74に供給されて消費された酸化剤ガスは、電解質膜・電極構造体14の出口流路部76bに設けられた各酸化剤ガス連通流路78bから酸化剤ガス出口連通孔20bに沿って矢印A方向に排出される。
Next, the fuel gas consumed by being supplied to the
また、冷却媒体入口連通孔22aに供給された冷却媒体は、第1及び第2金属セパレータ16、18間の冷却媒体流路46に導入された後、矢印B方向に流通する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体14を冷却した後、冷却媒体出口連通孔22bに排出される。
The cooling medium supplied to the cooling medium
この場合、第1の実施形態では、図5及び図6に示すように、電解質膜・電極構造体14には、酸化剤ガス入口連通孔20aに対応して矢印B方向に突出する入口流路部76aが設けられている。この入口流路部76aは、肉厚ガス拡散層74aaを有するとともに、前記肉厚ガス拡散層74aaには、複数の酸化剤ガス連通流路78aが形成されている。
In this case, in the first embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the electrolyte membrane /
従って、酸化剤ガス入口連通孔20aと酸化剤ガス流路26との連結部位(所謂、ブリッジ部)では、実質的に電解質膜・電極構造体14の剛性が向上する。このため、例えば、第2金属セパレータ18側にブリッジ部が形成される構造に比べ、電解質膜・電極構造体14は、前記ブリッジ部で変形することを良好に抑制することができる。
Therefore, the rigidity of the electrolyte membrane /
これにより、燃料電池10は、構成の簡素化及び小型化を図るとともに、シール部の線圧抜けを解消し、酸化剤ガス流路26と酸化剤ガス入口連通孔20aとの間を確実且つ円滑に連通することが可能になるという効果が得られる。
As a result, the
一方、電解質膜・電極構造体14には、酸化剤ガス出口連通孔20bに対応して矢印B方向に突出する出口流路部76bが設けられている。この出口流路部76bは、上記の入口流路部76aと同様に構成されており、シール部の線圧抜けを解消して酸化剤ガスの円滑な流れを可能にする等、同様の効果が得られる。
On the other hand, the electrolyte membrane /
なお、第1の実施形態では、電解質膜・電極構造体14が段差MEAを構成しているが、これに限定されるものではなく、固体高分子電解質膜70、アノード側電極72及びカソード側電極74は、同一の表面積に設定されてもよい。
In the first embodiment, the electrolyte membrane /
図7は、本発明の第2の実施形態に係る燃料電池80の要部分解斜視説明図である。なお、第1の実施形態に係る燃料電池10と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第3の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。
FIG. 7 is an exploded perspective view of a main part of a
燃料電池80は、電解質膜・電極構造体14の対角位置に、酸化剤ガス入口連通孔20a及び酸化剤ガス出口連通孔20bに対応して入口流路部76a及び出口流路部76bが設けられる。入口流路部76a及び出口流路部76bは、固体高分子電解質膜70とカソード側電極74を構成するガス拡散層74aとにより構成される。入口流路部76a及び出口流路部76bには、流路部として樹脂製入口流路部材82a及び樹脂製出口流路部材82bが接触して配設される。
In the
樹脂製入口流路部材82a及び樹脂製出口流路部材82bは、例えば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PC(ポリカーボネイト)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PA(ポリアミド)6、PA66又はポリアミド樹脂等の樹脂材によりブロック状に構成されるとともに、複数の酸化剤ガス連通流路78a、78bを設ける(図7及び図8参照)。
The resin
このように構成される第2の実施形態では、電解質膜・電極構造体14の入口流路部76aが樹脂製入口流路部材82aに保持されるとともに、出口流路部76bが樹脂製出口流路部材82bに保持されている。このため、実質的に電解質膜・電極構造体14の剛性が向上し、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる。
In the second embodiment configured as described above, the
図9は、本発明の第3の実施形態に係る燃料電池90の要部分解斜視説明図である。
FIG. 9 is an exploded perspective view of a main part of a
燃料電池90は、電解質膜・電極構造体(電解質・電極構造体)92が、第1及び第2金属セパレータ94、96に挟持される。
In the
電解質膜・電極構造体92は、固体高分子電解質膜98と、前記固体高分子電解質膜98を挟持するアノード側電極72及びカソード側電極74とを備える。アノード側電極72及びカソード側電極74は、同一の表面積に設定されるとともに、固体高分子電解質膜98よりも小さな表面積に設定される。
The electrolyte membrane /
図10に示すように、電解質膜・電極構造体92の第1金属セパレータ94に向かう面には、酸化剤ガス入口連通孔20a及び酸化剤ガス出口連通孔20bに対応して矢印B方向に突出する入口流路部76a及び出口流路部76bが設けられる。
As shown in FIG. 10, the surface of the electrolyte membrane /
図9に示すように、電解質膜・電極構造体92の第2金属セパレータ96に向かう面には、燃料ガス入口連通孔24a及び燃料ガス出口連通孔24bに対応して矢印B方向に突出する入口流路部100a及び出口流路部100bが設けられる。入口流路部100a及び出口流路部100bは、固体高分子電解質膜70及びアノード側電極72を有する。
As shown in FIG. 9, the surface of the electrolyte membrane /
入口流路部100a及び出口流路部100bは、アノード側電極72を構成するガス拡散層72aを肉厚に形成した肉厚ガス拡散層72aa、72abを有する。肉厚ガス拡散層72aa、72abを所定の間隔ずつ切り欠いて(あるいは、複数の肉厚ガス拡散層72aa間及び肉厚ガス拡散層72ab間に)、複数の燃料ガス連通流路(反応ガス連通流路)102a、102bが形成される。
The
このように構成される第3の実施形態では、電解質膜・電極構造体92は、酸化剤ガス入口連通孔20a及び酸化剤ガス出口連通孔20bと酸化剤ガス流路26とのブリッジ部に、入口流路部76a及び出口流路部76bを有する一方、燃料ガス入口連通孔24a及び燃料ガス出口連通孔24bと燃料ガス流路40とのブリッジ部に、入口流路部100a及び出口流路部100bを有している。
In the third embodiment configured as described above, the electrolyte membrane /
従って、電解質膜・電極構造体92は、各ブリッジ部に対応して実質的に剛性の向上が図られるため、前記電解質膜・電極構造体92の変形を確実に阻止することができ、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる。なお、電解質膜・電極構造体92は、第2の実施形態と同様に、流路部として樹脂製入口流路部材82a及び樹脂製出口流路部材82bを使用することが可能である。
Therefore, since the electrolyte membrane /
10、80、90…燃料電池 12…燃料電池スタック
14、92…電解質膜・電極構造体 16、18、94、96…金属セパレータ
20a…酸化剤ガス入口連通孔 20b…酸化剤ガス出口連通孔
22a…冷却媒体入口連通孔 22b…冷却媒体出口連通孔
24a…燃料ガス入口連通孔 24b…燃料ガス出口連通孔
26…酸化剤ガス流路 32、48…シール部材
40…燃料ガス流路 46…冷却媒体流路
70、98…固体高分子電解質膜 72…アノード側電極
72a、74a…ガス拡散層
72aa、72ab、74aa、74ab…肉厚ガス拡散層
72b、74b…電極触媒層 74…カソード側電極
76a、100a…入口流路部 76b、100b…出口流路部
78a、78b…酸化剤ガス連通流路 82a…樹脂製入口流路部材
82b…樹脂製出口流路部材 102a、102b…燃料ガス連通流路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電解質・電極構造体には、前記反応ガス流路と前記反応ガス連通孔との間を連通する複数の反応ガス連通流路を有する流路部が設けられることを特徴とする燃料電池。 An electrolyte / electrode structure having a pair of electrodes disposed on both sides of the electrolyte, the electrolyte / electrode structure being sandwiched between a pair of metal separators, and at least a reaction gas that is either a fuel gas or an oxidant gas A fuel cell in which a reaction gas flow channel that flows in the surface direction of the electrolyte / electrode structure and a reaction gas communication hole that supplies the reaction gas in the stacking direction of the electrolyte / electrode structure and the metal separator are formed. There,
The fuel cell according to claim 1, wherein the electrolyte / electrode structure is provided with a flow path portion having a plurality of reaction gas communication channels communicating between the reaction gas flow channel and the reaction gas communication hole.
前記肉厚反応ガス拡散層には、複数の前記反応ガス連通流路が形成されることを特徴とする燃料電池。 2. The fuel cell according to claim 1, wherein the flow path portion includes a thick reactive gas diffusion layer in which a reactive gas diffusion layer constituting at least one of the electrodes is formed thick,
The fuel cell, wherein the thick reactive gas diffusion layer is formed with a plurality of reactive gas communication channels.
前記樹脂製流路部材は、少なくとも一方の前記電極に接触して配置されることを特徴とする燃料電池。 2. The fuel cell according to claim 1, wherein the flow path portion includes a resin flow path member in which a plurality of the reaction gas communication flow paths are formed,
The fuel cell, wherein the resin channel member is disposed in contact with at least one of the electrodes.
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