JP5200346B2 - 燃料電池セルおよびそれを備えた燃料電池 - Google Patents
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Description
h < 2Tcosθ/ρgr (1)
h:酸化剤ガス流路68a,68bにおける酸化剤ガスの流動方向の長さ(m)
T:酸化剤ガス流路68a,68bにおける流動液体の表面張力(N/m)
θ:シール部材62の接触角
ρ:流動液体の密度(kg/m3)
g:重力加速度(m/s2)
r:酸化剤ガス流路68a,68bの溝深さ(m)
1mm < A < 10mm (2)
2 < B/A < 100 (3)
A:酸化剤ガス流路68a,68bの大口径側の幅(mm)
B:酸化剤ガス流路68a,68bの小口径側の幅(mm)
図4は、酸化剤ガス流路68a,68bの変形例を示す図である。まず、図4(a)に示すように、大口径側から小口径側にかけて、断面積が段階的に減少していてもよい。また、図4(b)に示すように、大口径側から小口径側にかけて断面積の減少率が低下してもよい。また、図4(c)に示すように、大口径側から小口径側にかけて断面積の減少率が大きくなってもよい。以上のように、酸化剤ガス流路68a,68bにおいては、大口径側から小口径側にかけて断面積が徐々に低下していればよい。燃料ガス流路67a,67bも、図4の酸化剤ガス流路68a,68bのような形状を有していてもよい。
10,110 セパレータ
20,40,150,160 多孔体流路
30 膜−電極接合体
31 電解質膜
61,62 シール部材
63 酸化剤ガス供給マニホールド
64 酸化剤ガス排出マニホールド
65 燃料ガス供給マニホールド
66 燃料ガス排出マニホールド
67a,67b 燃料ガス流路
68a,68b 酸化剤ガス流路
100,100a 燃料電池
111 カソード対向プレート
112 中間プレート
113 アノード対向プレート
146a 燃料ガス供給流路
146b 燃料ガス排出流路
147a 酸化剤ガス供給流路
147b 酸化剤ガス排出流路
Claims (11)
- 電極および電解質を含む発電部と、
前記電極に反応ガスを供給するためもしくは前記電極から反応ガスを排出するためのマニホールドが形成されるとともに前記電極と前記マニホールドとを接続する第1のガス流路および第2のガス流路が形成された反応ガス案内部材と、
前記電極と前記反応ガス案内部材との間に配置され、弾力性を有する多孔質状の導電性材料からなる多孔体流路と、を備え、
前記第1のガス流路の断面積は、前記電極側から前記マニホールド側にかけて小さくなり、
前記第2のガス流路の断面積は、前記マニホールド側から前記電極側にかけて小さくなり、
前記第1のガス流路および前記第2のガス流路は、同一のマニホールドに接続され、
前記多孔体流路は、前記第2のガス流路内まで延長していることを特徴とする燃料電池セル。 - 前記第1のガス流路の断面積は、前記電極側から前記マニホールド側にかけて連続的に小さくなっていることを特徴とする請求項1記載の燃料電池セル。
- 前記第1のガス流路の断面積は、前記電極側から前記マニホールド側にかけて段階的に小さくなっていることを特徴とする請求項1記載の燃料電池セル。
- 前記第2のガス流路の断面積は、前記マニホールド側から前記電極側にかけて連続的に小さくなっていることを特徴とする請求項1記載の燃料電池セル。
- 前記第2のガス流路の断面積は、前記マニホールド側から前記電極側にかけて段階的に小さくなっていることを特徴とする請求項1記載の燃料電池セル。
- 前記第1のガス流路および前記第2のガス流路は、交互に形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の燃料電池セル。
- 前記第1のガス流路が形成された反応ガス案内部材は、カソード側およびアノード側の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の燃料電池セル。
- 前記発電部は、膜−電極接合体であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の燃料電池セル。
- 前記膜−電極接合体は、シールガスケット一体型膜−電極接合体であり、
前記反応ガス案内部材は、前記シールガスケット一体型膜−電極接合体のシールガスケット部であることを特徴とする請求項8記載の燃料電池セル。 - 前記反応ガス案内部材は、セパレータであることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の燃料電池セル。
- 請求項1〜10のいずれかに記載された燃料電池セルが複数積層されたことを特徴とする燃料電池。
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