JP7171571B2 - 燃料電池 - Google Patents
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Description
O2+4H++4e-→2H2O
10 膜電極ユニット
18 膜
21 第1電極ないしは陽極
22 第2電極ないしは陰極
40 バイポーラ板
50 第1分配構造
51 第1流入領域
52 第1供給チャンネル
53 第1主分配領域
54 第1排出チャンネル
59 第1流出領域
60 第2分配構造
61 第2流出領域
62 第2排出チャンネル
63 第2主分配領域
64 第2供給チャンネル
69 第2流入領域
Claims (9)
- 膜(18)により互いに分離された第1電極(21)と第2電極(22)を持つ少なくとも1つの膜電極ユニット(10)、及び、両側で膜電極ユニット(10)につながる少なくとも2つのバイポーラ板(40)を包含し、
前記バイポーラ板(40)を、燃料を供給する第1供給チャンネル(52)と酸化剤を供給する第2供給チャンネル(64)が貫通し、
前記第1電極(21)に面した第1分配構造(50)が前記第1供給チャンネル(52)につながり、前記第2電極(22)に面した第2分配構造(60)が前記第2供給チャンネル(64)につながる形の燃料電池(2)であって、
前記第1分配構造(50)は、前記第1供給チャンネル(52)につながり前記燃料の流れ方向に拡大する第1流入領域(51)と、前記第1電極(21)の収容される第1主分配領域(53)と、を含み、
前記第2分配構造(60)は、前記第2供給チャンネル(64)につながり前記酸化剤の流れ方向に拡大する第2流入領域(69)と、前記第2電極(22)の収容される第2主分配領域(63)と、を含み、
前記バイポーラ板(40)の板面の法線方向から見て、前記第1主分配領域(53)は、前記燃料の流れ方向における前記第1電極(21)の上流側に、前記第1電極(21)が配置されず前記燃料の流れ方向に一定な断面積を有する空間を有し、当該空間が前記第1流入領域(51)に接続され、
前記バイポーラ板(40)の板面の法線方向から見て、前記第2主分配領域(63)は、前記酸化剤の流れ方向における前記第2電極(22)の上流側に、前記第2電極(22)が配置されず前記酸化剤の流れ方向に一定な断面積を有する空間を有し、当該空間が前記第2流入領域(69)と接続され、
前記バイポーラ板(40)を、前記燃料を排出する第1排出チャンネル(54)が貫通し、前記第1分配構造(50)が前記第1排出チャンネル(54)につながり、
前記第1分配構造(50)は、前記第1排出チャンネル(54)につながり前記燃料の流れ方向に縮小する第1流出領域(59)を含み、
前記バイポーラ板(40)の板面の法線方向から見て、前記第1主分配領域(53)は、前記燃料の流れ方向における前記第1電極(21)の下流側に、前記第1電極(21)が配置されず前記燃料の流れ方向に一定な断面積を有する空間を有し、当該空間が前記第1流出領域(59)と接続される、
ことを特徴とする燃料電池(2)。 - 前記バイポーラ板(40)を、前記酸化剤を排出する第2排出チャンネル(62)が貫通し、
前記第2分配構造(60)が前記第2排出チャンネル(62)につながり、
前記第2分配構造(60)は、前記第2排出チャンネル(62)につながり前記酸化剤の流れ方向に縮小する第2流出領域(61)を含み、
前記バイポーラ板(40)の板面の法線方向から見て、前記第2主分配領域(63)は、前記酸化剤の流れ方向における前記第2電極(22)の下流側に、前記第2電極(22)が配置されず前記酸化剤の流れ方向に一定な断面積を有する空間を有し、当該空間が前記第2流出領域(61)に接続される、
ことを特徴とする請求項1記載の燃料電池(2)。 - 膜(18)により互いに分離された第1電極(21)と第2電極(22)を持つ少なくとも1つの膜電極ユニット(10)、及び、両側で膜電極ユニット(10)につながる少なくとも2つのバイポーラ板(40)を包含し、
前記バイポーラ板(40)を、燃料を供給する第1供給チャンネル(52)と酸化剤を供給する第2供給チャンネル(64)が貫通し、
前記第1電極(21)に面した第1分配構造(50)が前記第1供給チャンネル(52)につながり、前記第2電極(22)に面した第2分配構造(60)が前記第2供給チャンネル(64)につながる形の燃料電池(2)であって、
前記第1分配構造(50)は、前記第1供給チャンネル(52)につながり前記燃料の流れ方向に拡大する第1流入領域(51)と、前記第1電極(21)の収容される第1主分配領域(53)と、を含み、
前記第2分配構造(60)は、前記第2供給チャンネル(64)につながり前記酸化剤の流れ方向に拡大する第2流入領域(69)と、前記第2電極(22)の収容される第2主分配領域(63)と、を含み、
前記バイポーラ板(40)の板面の法線方向から見て、前記第1主分配領域(53)は、前記燃料の流れ方向における前記第1電極(21)の上流側に、前記第1電極(21)が配置されず前記燃料の流れ方向に一定な断面積を有する空間を有し、当該空間が前記第1流入領域(51)に接続され、
前記バイポーラ板(40)の板面の法線方向から見て、前記第2主分配領域(63)は、前記酸化剤の流れ方向における前記第2電極(22)の上流側に、前記第2電極(22)が配置されず前記酸化剤の流れ方向に一定な断面積を有する空間を有し、当該空間が前記第2流入領域(69)と接続され、
前記バイポーラ板(40)を、前記酸化剤を排出する第2排出チャンネル(62)が貫通し、前記第2分配構造(60)が前記第2排出チャンネル(62)につながり、
前記第2分配構造(60)は、前記第2排出チャンネル(62)につながり前記酸化剤の流れ方向に縮小する第2流出領域(61)を含み、
前記バイポーラ板(40)の板面の法線方向から見て、前記第2主分配領域(63)は、前記酸化剤の流れ方向における前記第2電極(22)の下流側に、前記第2電極(22)が配置されず前記酸化剤の流れ方向に一定な断面積を有する空間を有し、当該空間が前記第2流出領域(61)に接続される、
ことを特徴とする燃料電池(2)。 - 前記バイポーラ板(40)を、前記燃料を排出する第1排出チャンネル(54)が貫通し、
前記第1分配構造(50)が前記第1排出チャンネル(54)につながり、
前記第1分配構造(50)は、前記第1排出チャンネル(54)につながり前記燃料の流れ方向に縮小する第1流出領域(59)を含み、
前記バイポーラ板(40)の板面の法線方向から見て、前記第1主分配領域(53)は、前記燃料の流れ方向における前記第1電極(21)の下流側に、前記第1電極(21)が配置されず前記燃料の流れ方向に一定な断面積を有する空間を有し、当該空間が前記第1流出領域(59)と接続される、
ことを特徴とする請求項3記載の燃料電池(2)。 - 前記バイポーラ板(40)の板面の法線方向から見て、前記第1電極(21)の収容される領域は、矩形状である
ことを特徴とする請求項1又は4記載の燃料電池(2)。 - 前記バイポーラ板(40)の板面の法線方向から見て、前記第2電極(22)の収容される領域は、矩形状である
ことを特徴とする請求項2又は3記載の燃料電池(2)。 - 前記膜(18)が水蒸気を通すことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の燃料電池(2)。
- 前記第1電極(21)と前記第2電極(22)とが合同で前記膜(18)に配置されている
ことを特徴とする請求項1から7までのいずれか1項記載の燃料電池(2)。 - 請求項1から8までのいずれか1項記載の燃料電池(2)を備える電気自動車(EV)。
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