WO2004038840A1 - 燃料電池 - Google Patents

燃料電池 Download PDF

Info

Publication number
WO2004038840A1
WO2004038840A1 PCT/JP2003/013755 JP0313755W WO2004038840A1 WO 2004038840 A1 WO2004038840 A1 WO 2004038840A1 JP 0313755 W JP0313755 W JP 0313755W WO 2004038840 A1 WO2004038840 A1 WO 2004038840A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication hole
cooling medium
outlet
inlet
flow path
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/013755
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Seiji Sugiura
Shuhei Goto
Masahiro Mouri
Original Assignee
Honda Motor Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2002313242A external-priority patent/JP4344513B2/ja
Priority claimed from JP2002333742A external-priority patent/JP4268400B2/ja
Application filed by Honda Motor Co., Ltd. filed Critical Honda Motor Co., Ltd.
Priority to US10/533,182 priority Critical patent/US7745062B2/en
Priority to CA002497258A priority patent/CA2497258C/en
Priority to EP03758972A priority patent/EP1557893B1/en
Publication of WO2004038840A1 publication Critical patent/WO2004038840A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H01M8/0263—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant having meandering or serpentine paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2457—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04029—Heat exchange using liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1007—Fuel cells with solid electrolytes with both reactants being gaseous or vaporised
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a fuel cell having an electrolyte-electrode assembly in which an electrolyte is sandwiched between an anode electrode and a cathode electrode, wherein the electrolyte-electrode assembly and the separator are alternately stacked.
  • a polymer electrolyte fuel cell employs a polymer electrolyte membrane composed of a polymer ion exchange membrane.
  • This fuel cell is composed of an electrolyte membrane and an electrode structure, which are provided on both sides of a solid polymer electrolyte membrane with an anode electrode and a power sword electrode each consisting of an electrode catalyst and a porous carbon. (Bipolar plate).
  • a fuel cell stack in which a predetermined number of such fuel cells are stacked is used.
  • a fuel gas (reaction gas) supplied to the anode electrode for example, a gas mainly containing hydrogen (hereinafter also referred to as a hydrogen-containing gas) is ionized on the electrode catalyst. Then, it moves to the cathode electrode side through the electrolyte membrane. The electrons generated during that time are taken out to an external circuit and used as DC electric energy.
  • an oxidizing gas (reactive gas) for example, a gas mainly containing oxygen or air (hereinafter also referred to as an oxygen-containing gas) is supplied to the force source electrode. Hydrogen ions, electrons and oxygen react to produce water.
  • a fuel gas flow path for flowing a fuel gas is provided in the plane of the anode-side separator so as to flow the fuel gas in opposition to the anode electrode.
  • An oxidizing gas flow path (reactive gas flow path) for flowing the oxidizing gas is provided facing the cathode electrode.
  • the anode side separator A cooling medium flow path for flowing a cooling medium is provided between the evening and the force side separator in a plane direction of the separator.
  • This type of separation is usually made of a carbon-based material, but it has been pointed out that the carbon-based material cannot be made thinner due to factors such as strength. Therefore, recently, a metal plate separator (hereinafter, also referred to as a metal separator) that has higher strength and is easily thinner than this type of carbon separator is used, and the metal separator is pressed.
  • a metal plate separator hereinafter, also referred to as a metal separator
  • JP-A-8-222 a device for reducing the size and weight of the entire fuel cell has been devised (JP-A-8-222). See No. 237).
  • the fuel cell 1 shown in FIG. 28 includes an electrolyte membrane / electrode structure 5 in which an electrolyte membrane 4 is interposed between an anode electrode 2 and a force source electrode 3, and the electrolyte membrane / electrode structure 5 It has a pair of metal separators 6a and 6b to be sandwiched.
  • a fuel gas flow path 7a for supplying a fuel gas for example, a hydrogen-containing gas
  • a fuel gas for example, a hydrogen-containing gas
  • An oxidizing gas channel 7 b for supplying an oxidizing gas for example, an oxygen-containing gas such as air
  • the metal separators 6a and 6b are provided with flat portions 8a and 8b which are in contact with the anode electrode 2 and the force sword electrode 3, and the back surfaces of the flat portions 8a and 8b (the contact surfaces).
  • the cooling medium passages 9a and 9b for flowing the cooling medium are formed on the side opposite to the surface).
  • the cooling medium flow paths 9a when the flow path shapes of the fuel gas flow path 7a and the oxidizing gas flow path 7b are set, the cooling medium flow paths 9a, The flow path shape of 9b is determined.
  • the cooling medium flow path 9a , 9b the flow path shape is significantly restricted.
  • the cooling medium cannot flow uniformly over the entire surface of the metal separators 6a and 6b in the plane direction, and it becomes difficult to uniformly cool the electrode surfaces and obtain stable power generation performance. Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • 2000-753995 discloses that two metal plates composed of a metal separator and formed with irregularities to form a gas flow path, and between the two metal plates There is disclosed a separator for a fuel cell, which has an intermediate metal plate formed on the front and back surfaces of the metal plate with irregularities formed therebetween.
  • a metal separator is formed between two metal plates forming a gas flow path, and is cooled between the two metal plates. It has a total of three metal plates, including one intermediate metal plate that forms the drainage flow path. Therefore, especially when a large number of metal separators are stacked to form a fuel cell stack, the number of parts is considerably increased, and the size of the metal separators in the stacking direction is increased. However, there is a problem that the size is increased. Disclosure of the invention
  • the present invention solves this kind of problem, and provides a fuel cell capable of uniformly flowing a cooling medium in the plane of a separator with a simple configuration and ensuring good power generation performance.
  • the purpose is to do.
  • the separator laminated alternately with the electrolyte electrode structure includes at least first and second metal plates laminated to each other.
  • the first metal plate provides an oxidizing gas flow path including a flow path that supplies and bends the oxidizing gas along the cathode electrode, while the second metal plate supplies a fuel gas along the anode electrode.
  • a fuel gas flow path including a supply and bending flow path is provided.
  • the cooling medium is divided and supplied from the cooling medium inlet communication hole to the two or more inlet puffers, and then the two or more outlets pass through the linear flow channel. It is introduced into the buffer section and discharged to the cooling medium outlet communication hole. Therefore, the cooling medium can flow uniformly in the separator surface, And stable power generation performance can be obtained.
  • the separator which is alternately stacked with the electrolyte electrode structure includes at least first and second metal plates stacked with each other, and the first and second metal plates are stacked.
  • a cooling medium passage is formed between the metal plates.
  • the cooling medium passage has two or more inlet buffers communicating with the cooling medium inlet communication hole via the inlet communication passage, and two or more outlets communicating with the cooling medium outlet communication hole via the outlet communication passage.
  • first and second inlet communication passages connecting the at least two inlet buffer portions to the cooling medium inlet communication holes have different numbers of respective flow channels, while the at least two outlet buffer portions are connected to the cooling medium outlet communication holes.
  • the first and second outlet communication flow paths connected to each other have different numbers of flow paths.
  • the cooling medium is balanced in pressure in the cooling medium flow path, avoids stagnation of the flow, can maintain a desired flow velocity and a desired flow state, and can flow uniformly in the separator plane. become. Therefore, stable power generation performance can be obtained by uniformly cooling the entire electrode surface.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part of a fuel cell according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially sectional explanatory view of the fuel cell.
  • FIG. 3 is an explanatory front view of one surface of the first metal plate.
  • FIG. 4 is an explanatory perspective view of a cooling medium passage formed in the separator.
  • FIG. 5 is an explanatory front view of the other surface of the first metal plate.
  • FIG. 6 is an explanatory front view of the second metal plate.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along a line VII-VII in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.
  • FIG. 9 is an explanatory front view of the other surface of the second metal plate.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a main part of a fuel cell according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an explanatory front view of a first metal plate constituting the fuel cell.
  • FIG. 12 is an explanatory front view of a second metal plate constituting the fuel cell.
  • FIG. 13 is an explanatory front view of a cooling medium passage formed in a separator constituting the fuel cell.
  • FIG. 14 is an explanatory front view of a first metal plate constituting the fuel cell according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is an explanatory front view of a second metal plate constituting the fuel cell.
  • FIG. 16 is an explanatory front view of a cooling medium passage formed between the first and second metal plates.
  • FIG. 17 is an explanatory front view of a first metal plate constituting the fuel cell according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is an explanatory front view of a second metal plate constituting the fuel cell.
  • FIG. 19 is an explanatory front view of a cooling medium flow path formed between the first and second metal plates.
  • FIG. 20 is an explanatory front view of a first metal plate constituting the fuel cell according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is an explanatory front view of a second metal plate constituting the fuel cell.
  • FIG. 22 is an explanatory front view of a cooling medium passage formed between the first and second metal plates.
  • FIG. 23 is an exploded perspective view of a main part of a fuel cell according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is an explanatory perspective view of a cooling medium passage formed in the separator.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram of each measurement position in the cooling medium flow path.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram showing the relationship between the measurement positions and the flow rates in the sixth embodiment and the comparative example.
  • FIG. 27 is an explanatory diagram showing the relationship between each measurement position and the temperature in the sixth embodiment and the comparative example.
  • FIG. 28 is a partial cross-sectional explanatory view of a fuel cell according to a conventional technique.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part of a fuel cell 10 according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a partially sectional explanatory view of the fuel cell 10.
  • the fuel cell 10 is configured by laminating the electrolyte membrane / electrode structure 12 and the separator 13 horizontally and alternately, and the separator 13 has a horizontally long shape that is laminated to each other.
  • the first and second metal plates 14 and 16 are provided.
  • one end of fuel cell 10 in the direction of arrow B communicates with each other in the direction of arrow A (horizontal direction), which is a stacking direction, to form an oxidizing gas, for example, an oxygen-containing gas.
  • the gas outlet communication holes 24b are arranged in the direction of arrow C (vertical direction).
  • the other end of fuel cell 10 in the direction of arrow B communicates with each other in the direction of arrow A to provide fuel gas inlet communication hole 24a for supplying fuel gas, and cooling for discharging the cooling medium.
  • a medium outlet communication hole 22b and an oxidizing gas outlet communication hole 20b for discharging the oxidizing gas are arranged in the direction of arrow C.
  • the electrolyte membrane / electrode structure 12 includes, for example, a solid polymer electrolyte membrane 26 in which a perfluorosulfonic acid thin film is impregnated with water, and an anode electrode 2 sandwiching the solid polymer electrolyte membrane 26. 8 and a force source electrode 30.
  • the anode electrode 28 and the force sword electrode 30 are uniformly coated on the surface of the gas diffusion layer with a gas diffusion layer composed of a pressure gasper, and porous carbon particles having a platinum alloy supported on the surface. Electrode catalyst layer. The electrode catalyst layers are bonded to both surfaces of the solid polymer electrolyte membrane 26.
  • an oxidizing gas flow path 32 is provided on a surface 14 a of the first metal plate 14 facing the electrolyte membrane / electrode structure 12, and the oxidizing agent
  • the gas passage 32 communicates with the oxidizing gas inlet communication hole 20a and the oxidizing gas outlet communication hole 20b.
  • the oxidizing gas passage 32 is provided with an inlet buffer 34 provided near the oxidizing gas inlet communicating hole 20a and the oxidizing gas outlet communicating hole 20b and an outlet.
  • a buffer section 36 is provided, and the entrance buffer section 34 and the exit buffer section 36 are constituted by a plurality of embosses 34 a and 36 a.
  • the oxidizing gas passage grooves 38a to 38c meander in the direction of arrow B and move in the direction of arrow C, and specifically have two return portions T1 and T2.
  • a one-and-a-half reciprocating bending channel is formed in the direction of arrow B.
  • the surface 14a of the first metal plate 14 covers the oxidizing gas inlet communication hole 20a, the oxidizing gas outlet communication hole 20b, and the oxidizing gas flow path 32 to seal the oxidizing gas seal.
  • a linear seal 40 to be performed is provided.
  • a cooling medium flow path 42 is integrally formed on the opposing surfaces 14 b and 16 a of the first metal plate 14 and the second metal plate 16. As shown in FIG. 4, the cooling medium flow path 42 is provided near both ends of the cooling medium inlet communication hole 22 a in the direction of the arrow C.
  • two cooling medium buffers 44, 46 are provided.
  • two outlet buffer portions 48 and 50 are provided near both ends of the outlet communication hole 22 b in the direction of arrow C.
  • the inlet buffer sections 44, 46 and the outlet buffer sections 48, 50 are constituted by a plurality of embosses 44a, 46a, 48a and 50a.
  • the cooling medium inlet communication hole 22a and the inlet buffer sections 44, 46 communicate with each other through two inlet flow grooves 52, 54, respectively, while the cooling medium outlet communication hole 22b, and the outlet.
  • the buffer sections 48 and 50 communicate with each other via two outlet flow channels 56 and 58, respectively.
  • the inlet buffer section 44 and the outlet buffer section 48 communicate with each other via linear flow grooves 60, 62, 64 and 66 extending in the direction of arrow B, and also communicate with the inlet buffer section 46.
  • the outlet buffer section 50 communicates with the outlet buffer section 50 through linear flow grooves 68, 70, 72 and 74 extending in the direction of arrow B. Between the linear flow grooves 66, 68, linear flow grooves 76, 78 are provided extending a predetermined length in the direction of arrow B.
  • the straight flow grooves 60 to 74 communicate with each other via straight flow grooves 80 and 82 extending in the direction of arrow C.
  • the straight flow channel grooves 62 to 72 are straight flow channels extending in the direction of arrow C. While communicating with the grooves 84, 86, the linear flow grooves 64, 66, and 76 and the linear flow grooves 68, 70, and 78 intermittently in the direction of arrow C. It communicates via the extending straight channel grooves 88 and 90.
  • the cooling medium flow path 42 is divided into a first metal plate 14 and a second metal plate 16, and the first and second metal plates 14, 16 are overlapped with each other, whereby A cooling medium flow path 42 is formed.
  • the cooling medium flow path 4 2 is formed on the surface 14 b of the first metal plate 14 so as to avoid the oxidizing gas flow path 32 formed on the surface 14 a side. Is formed.
  • the oxidizing gas channel 32 formed on the surface 14 a protrudes in a convex shape on the surface 14 b.
  • the convex shape is used. Parts are not shown.
  • the portion where the fuel gas flow channel 96 formed on the surface 16b protrudes from the surface 16a is omitted.
  • the surface 14 b has an inlet buffer portion 44 communicating with the cooling medium inlet communication hole 22 a through two inlet flow grooves 52, and a cooling medium outlet communication hole 2.
  • 2b is provided with an outlet buffer section 50 that communicates through two outlet flow grooves 58.
  • the grooves 60 a, 62 a, and 64 a are formed so as to avoid the return section T 2 and the outlet buffer section 36 of the oxidizing gas passage grooves 38 a to 38 c.
  • And 66a are provided intermittently and at a predetermined length along arrow B direction.
  • the outlet buffer section 50 is provided with grooves 68a, 70a, 72 so as to avoid the return section T1 and the inlet buffer section 34 of the oxidizing gas passage grooves 38a to 38c.
  • a and 74a are provided at predetermined positions along the arrow B direction.
  • the groove portions 60 a to 78 a constitute a part of the linear flow channel grooves 60 to 78, respectively.
  • the grooves 80a to 90a constituting the linear flow grooves 80 to 90 are respectively predetermined in the direction of arrow C so as to avoid the meandering oxidizing agent gas flow grooves 38a to 38c. Over the length of
  • a part of the cooling medium flow path 42 is formed on the surface 16a of the second metal plate 16 so as to avoid a fuel gas flow path 96 described later.
  • An outlet buffer portion 48 communicating with the communication hole 22b is provided.
  • the inlet buffer portion 46 has grooves 68 b to 74 b forming linear flow grooves 68 to 74 communicating with a predetermined length and intermittently in the direction of arrow B, and the outlet.
  • Grooves 60 b to 66 b constituting the linear flow grooves 60 to 66 are set in a predetermined shape and communicate with the buffer portion 48.
  • grooves 80b to 90b constituting the linear flow grooves 80 to 90 are provided so as to extend in the arrow C direction.
  • the cross-sectional area of the flow channel is enlarged twice as large as that of the other parts to form the main flow channel (see Figs. 4 and 7).
  • the straight channel grooves 80 to 94 are partially overlapped and distributed to the first and second metal plates 14 and 16, respectively (see FIG. 8). Between the surface 14a of the first metal plate 14 and the surface 16a of the second metal plate 16, a linear seal 40a surrounds the cooling medium flow path 42. Is equipped.
  • a fuel gas channel 96 is provided on a surface 16 b of the second metal plate 16 facing the electrolyte membrane / electrode structure 12.
  • the fuel gas flow path 96 has an inlet buffer 98 provided near the fuel gas inlet communication hole 24a, and an outlet buffer 100 provided near the fuel gas outlet communication hole 24b.
  • the inlet buffer section 98 and the outlet buffer section 100 are constituted by a plurality of embosses 98 a and 100 a, for example, three fuel gas flow grooves 100 2 a and 102 b And through 102c.
  • the fuel gas flow grooves 10 2 a to 10 2 c meander in the direction of the arrow B and move in the direction of the arrow C.
  • substantially one and a half It constitutes a bent channel.
  • a linear seal 40b is provided on the surface 16b so as to surround the fuel gas flow path 96.
  • an oxidant gas such as an oxygen-containing gas is supplied to the oxidant gas inlet communication hole 20a, and a fuel gas such as a hydrogen-containing gas is supplied to the fuel gas inlet communication hole 24a. Supplied. Further, a cooling medium such as pure water, ethylene glycol, or oil is supplied to the cooling medium inlet communication hole 22a.
  • the oxidizing gas is introduced into the oxidizing gas passage 32 of the first metal plate 14 from the oxidizing gas inlet communication hole 20a. In the oxidizing gas passage 32, as shown in FIG.
  • the oxidizing gas is first introduced into the inlet buffer 34, and then dispersed in the oxidizing gas passage grooves 38a to 38c. . Therefore, the oxidizing gas moves along the force electrode 30 of the electrolyte membrane / electrode structure 12 while meandering through the oxidizing gas flow grooves 38a to 38c.
  • the fuel gas is introduced into the fuel gas passage 96 of the second metal plate 16 from the fuel gas inlet communication hole 24a.
  • this fuel gas flow channel 96 as shown in FIG. 9, after the fuel gas is once introduced into the inlet buffer portion 98, it is dispersed in the fuel gas flow channel grooves 102a to 102c. Further, the fuel gas meanders through the fuel gas flow grooves 102 a to 102 c and moves along the anode electrode 28 of the electrolyte membrane / electrode structure 12.
  • the oxidizing gas supplied to the force electrode 30 and the fuel gas supplied to the anode 28 are subjected to an electrochemical reaction in the electrode catalyst layer. Is consumed and power is generated.
  • the oxidizing gas supplied to and consumed by the force source electrode 30 is discharged from the outlet buffer 36 to the oxidizing gas outlet communication hole 20b.
  • the fuel gas supplied to the anode electrode 28 and consumed is discharged from the outlet buffer section 100 to the fuel gas outlet communication hole 24b.
  • the cooling medium supplied to the cooling medium inlet communication hole 22 a is introduced into the cooling medium flow path 42 formed between the first and second metal plates 14 and 16.
  • the cooling medium flow path 42 has an inlet buffer section 44 through inlet flow grooves 52, 54 extending in the direction of arrow C from the cooling medium inlet communication hole 22a. , 46, a cooling medium is once introduced.
  • the cooling medium introduced into the inlet buffer sections 44, 46 is dispersed in the linear flow channels 60 to 66 and 68 to 74 and moves in the horizontal direction (the direction of arrow B). A part is supplied to the straight channel grooves 80-90 and 76,78. Therefore, after the cooling medium is supplied over the entire power generation surface of the electrolyte membrane / electrode structure 12, the cooling medium is The liquid is once introduced into the buffer sections 48 and 50, and further discharged to the cooling medium outlet communication holes 22b through the outlet flow channels 56 and 58.
  • the cooling medium flow path 42 formed between the first and second metal plates 14 and 16 has two inlets communicating with the cooling medium inlet communication holes 22 a. Buffer portions 44 and 46 and two output buffer portions 48 and 50 communicating with the cooling medium outlet communication holes 22b are provided.
  • the cooling medium branches from the cooling medium inlet communication hole 22 a in the direction of arrow C and is once introduced into the inlet buffers 44, 46, and then flows through the linear flow grooves 60 to 90.
  • the cooling medium can flow uniformly along the entire surface of the separator 13, uniformly cooling the power generation surface of the electrolyte membrane / electrode structure 12, and as a whole the fuel cell 10. Stable power generation performance can be obtained.
  • a part of the cooling medium flow path 42 is formed corresponding to a position avoiding the oxidizing gas flow path 32 pressed from the surface 14a side.
  • an inlet buffer section 44 is provided below the cooling medium inlet communication hole 22 a avoiding the inlet buffer section 34, and cooling is performed avoiding the outlet buffer section 36.
  • An outlet buffer section 50 is provided above the medium outlet communication hole 22b.
  • grooves 60 a to 90 a each having a predetermined shape are formed avoiding the meandering oxidizing gas flow grooves 38 a to 38 c (see FIGS. 3 and 5). ).
  • the oxidizing gas flow path 32 and the cooling medium flow path 42 can be formed on both surfaces 14 a and 14 of the first metal plate 14, respectively.
  • a part of the cooling medium flow path 42 is formed on the surface 16a of the second metal plate 16 so as to avoid the fuel gas flow path 96 formed on the surface 16b.
  • an inlet buffer 46 is provided above the cooling medium inlet communication hole 22a so as to avoid the outlet buffer 100, and the inlet buffer 98 is evaded.
  • An outlet buffer section 48 is provided below the cooling medium outlet communication hole 22b.
  • the grooves 60b to 90b are set in a predetermined shape so as to avoid the meandering fuel gas flow grooves 102a to 102c (see FIGS. 6 and 9).
  • the first A cooling medium flow path 42 and a fuel gas flow path 96 can be formed on both surfaces 16 a and 16 b of the two metal plates 16 respectively.
  • the first and second metal plates 14 and 16 are provided with the oxidizing gas channel 32 and the fuel gas channel 96, respectively, so that the channel shape of the cooling medium channel 42 is formed.
  • the restricted parts can complement each other. Therefore, it is possible to reliably form the cooling medium flow path 42 having a desired shape in the separator 13 with a simple configuration.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a main part of a fuel cell 110 according to a second embodiment of the present invention. Note that the same components as those of the fuel cell 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Similarly, detailed descriptions of the third to sixth embodiments described below are omitted.
  • the electrolyte membrane / electrode structure 12 and the separator 112 are alternately stacked, and the separator 112 is a first and second metal plate 1 that are stacked on each other. 14 and 1 16 are provided.
  • An oxidizing gas inlet communication hole 20a, a cooling medium inlet communication hole 22a, and an oxidizing gas outlet communication hole 2Ob are provided at one edge of the fuel cell 10 in the direction of arrow B.
  • a fuel gas inlet communication hole 24a, a cooling medium outlet communication hole 22b, and a fuel gas outlet communication hole 24b are provided at the other end of the fuel cell 10 in the direction of arrow B.
  • an oxidizing gas channel 118 is provided on a surface 114 a of the first metal plate 114 facing the force source electrode 30.
  • the oxidizing gas flow path 1 18 has an inlet buffer section 34 communicating with the oxidizing gas inlet communication hole 20 a via two inlet flow grooves 120, and an oxidizing gas outlet communication hole 2.
  • 0b is provided with an outlet buffer section 36 that communicates with two outlet flow channels 1 2 2.
  • the inlet buffer section 34 and the outlet buffer section 36 are close to each other, and are formed through oxidizing gas flow grooves 1 24 a, 124 b, and 124 c that are bent in a substantially U shape. Communicate.
  • a cooling medium flow path 126 is formed between the first and second metal plates 114, 116, and a surface 1 of the second metal plate 116 facing the anode electrode 28 is formed.
  • a fuel gas channel 125 is formed in 16a. As shown in FIG. 12, the fuel gas passage 125 has an inlet buffer 98 communicating with the fuel gas inlet communication hole 24a via two inlet passage grooves 127, and a fuel gas outlet communication hole 24b.
  • An outlet buffer unit 100 communicating with two outlet flow channels 129 is provided. The inlet buffer section 98 and the outlet buffer section 100 are close to each other and communicate with each other through fuel gas flow grooves 131a, 131b, and 131c that are bent in a substantially U shape.
  • the cooling medium flow path 126 includes inlet buffer sections 44 and 46 provided near the cooling medium inlet communication hole 22a, and an outlet buffer provided near the cooling medium outlet communication hole 22b. Parts 48 and 50 are provided.
  • the inlet buffer section 44 and the outlet buffer section 48 communicate with each other via linear flow grooves 128, 130 extending in the direction of arrow B, while the inlet buffer section 46 and the outlet buffer section 50 similarly communicate with the arrow. They communicate with each other via straight channel grooves 132 and 134 extending in the direction of mark B.
  • straight flow grooves 136 and 138 are formed, and between the straight flow grooves 130 and 132, a straight flow groove 140 is formed. Is formed.
  • the straight flow grooves 128 to 140 communicate with the straight flow grooves 142 and 144 extending in the direction of arrow C.
  • the straight flow grooves 128 to 134 and 140 extend in the direction of arrow C.
  • the straight flow grooves 130, 132, and 140 communicate with each other via straight flow grooves 150, 152 extending in the direction of arrow C.
  • outlet buffers 48, 50 communicating with the cooling medium outlet communication holes 22b are provided on the surface 114b of the first metal plate 114 facing the second metal plate 116.
  • grooves 128a to 140a forming linear flow grooves 128 to 140 are provided.
  • straight channel grooves 146, 148, and 152 are formed along the arrow C direction.
  • the surface 116b of the second metal plate 116 facing the first metal plate 114 has an inlet buffer portion 4 close to the cooling medium inlet communication hole 22a. 4, 46 are provided.
  • grooves 1 28b to 140b constituting the linear flow grooves 1 28 to 140b are provided with fuel gas flow grooves 13 1a to 13 1c. It is formed avoiding the bent part of.
  • linear flow grooves 14 2, 1 46, and 150 are formed extending in the direction of arrow C.
  • Linear seals 40c and 40d are provided on the surfaces 114a and 116a, and a linear seal (not shown) is provided between the surfaces 114b and 116b. Is provided.
  • the surface 114a of the first metal plate 114 is provided with an oxidizing gas flow path in which an input buffer portion 34 and an outlet buffer portion 36 are bent in a substantially U-shape.
  • An oxidizing gas flow path 1 18 communicating with the grooves 1 2 4 a to l 2 4 c is provided, while the surface 1 16 a of the second metal plate 1 16 a has an inlet buffer section 9.
  • a fuel gas flow path 125 is provided for communicating the fuel gas flow path 13 and the outlet buffer section 100 through fuel gas flow grooves 13 1 a to l 31 c bent in a substantially U-shape.
  • a cooling medium flow path 126 is formed between the first and second metal plates 114, 116.
  • cooling medium flow path 1 26 two inlet buffers 44, 46 communicating with the cooling medium inlet communication hole 22a, and two outlet buffers communicating with the cooling medium outlet communication hole 22b, respectively.
  • Sections 48 and 50 can be provided. This makes it possible to uniformly flow the cooling medium along the surface of the separator 112, and to uniformly cool the electrode surface of the electrolyte membrane / electrode structure 12 to achieve stable battery performance. For example, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 14 is an explanatory front view of the first metal plate 160 constituting the fuel cell according to the third embodiment of the present invention.
  • the surface 160 a of the first metal plate 160 faces the force source electrode 30 and communicates with the oxidizing gas inlet communication hole 20 a and the oxidizing gas outlet communication hole 20 b.
  • a gas flow channel 16 2 is provided.
  • the oxidizing gas flow path 1 6 2 has three oxidizing gas flow grooves 1 6 4 a to l 6 4 communicating the inlet buffer section 3 4 and the outlet buffer section 36. c, and the oxidizing gas passage grooves 1664 a to 1664 c extend in the direction of arrow C while meandering in the direction of arrow B.
  • the oxidizing gas channel grooves 1664 a to l64 c are provided with four return portions and are set to have a two-and-a-half reciprocating channel structure in the direction of arrow B.
  • FIG. 15 is an explanatory front view of a surface 1666a of the second metal plate 166 laminated on the first metal plate 160, which faces the anode electrode 28.
  • FIG. 15 is an explanatory front view of a surface 1666a of the second metal plate 166 laminated on the first metal plate 160, which faces the anode electrode 28.
  • the fuel gas passage 168 includes three fuel gas passage grooves 170a to 170c that communicate the inlet buffer 98 and the outlet buffer 100.
  • the fuel gas flow channel grooves 170a to 170c extend in the direction of arrow C while meandering in the direction of arrow B, and are configured in a two-and-a-half reciprocating flow channel structure having four return portions. You.
  • the cooling medium flow path 17 2 has an inlet buffer section 44, 46 communicating with the cooling medium inlet communication hole 22 a, and an outlet communicating with the cooling medium outlet communication hole 22 b.
  • the buffer section 48, 50 is provided.
  • the inlet buffer section 44 and the outlet buffer section 48 communicate with each other via four linear flow grooves 1 74 extending in the direction of arrow B, and the inlet buffer section 46 and the outlet buffer section 50. Communicates with four linear flow grooves 1 76 extending in the direction of arrow B.
  • the cooling medium flow path 17 2 is distributed to the first and second metal plates 160, 166.
  • the surface 16 O b of the first metal plate 160 has an inlet buffer portion 4 4 at a position avoiding the inlet buffer portion 34 and the outlet buffer portion 36. And an exit buffer unit 50 are provided.
  • On this surface 1600b Grooves 1 74 a to 1 78 a forming the linear flow grooves 1 74 to 1 78 extending in the direction of arrow B are formed, and the linear flow grooves extending in the direction of arrow C.
  • Groove portions 180a to l84a constituting 180 to 184 are formed.
  • the grooves 174a to 184a are formed within a predetermined range in order to avoid the meandering oxidant gas flow grooves 164a to 164c.
  • the surface 1666b of the second metal plate 1666 has an inlet buffer portion 46 and an outlet buffer portion avoiding the outlet buffer portion 100 and the inlet buffer portion 98. 4 8 are provided.
  • grooves 17 4 b to 18 4 b which constitute a part of the linear flow grooves 17 4 to 18 4, are provided with fuel gas flow grooves 1 70 a to 1 It is formed at a position that does not interfere with 70 c.
  • linear seals 40e and 40f are provided, and between the surfaces 160b and 166b, a linear seal (not shown) is provided. .
  • first and second metal plates 16 0 and 16 6 can complement each other where the flow path shape is restricted, and the cooling medium flow path 17 as a whole has a desired flow path structure. 2, the same effects as in the first and second embodiments can be obtained.
  • FIG. 17 is an explanatory front view of a first metal plate 190 of the fuel cell according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view of the first metal plate 190 stacked on the first metal plate 190.
  • FIG. 4 is an explanatory front view of a second metal plate 192 to be formed.
  • An oxidant gas flow path 194 is formed on a surface 190a of the first metal plate 190 facing the cathode electrode 30.
  • the oxidizing gas flow path 1994 has an inlet buffer 196 communicating with the oxidizing gas inlet communicating hole 20a, and an outlet buffer 1198 communicating with the oxidizing gas outlet communicating hole 20b. Is provided.
  • the inlet buffer section 196 and the outlet buffer section 198 are formed by a plurality of embossments 196a and 198a, and are set to be long in the direction of arrow C.
  • Six oxidizing gas flow grooves 200 communicate with the inlet buffer section 196, and the oxidizing gas flow grooves 200 extend in the direction of arrow B and then extend in the direction of arrow C.
  • Each of the oxidizing gas flow grooves 202 is further branched into two, thereby obtaining six oxidizing gas flow grooves 204.
  • the oxidizing gas flow grooves 204 are indicated by arrows C After bending in the direction of arrow B from the direction, it communicates with the outlet buffer section 198.
  • a fuel gas flow path 206 is formed on a surface 192a of the second metal plate 192 facing the anode electrode 28.
  • the fuel gas flow path 206 includes an inlet buffer portion 208 communicating with the fuel gas inlet communication hole 24a, and an outlet buffer portion 210 communicating with the fuel gas outlet communication hole 24b.
  • the inlet buffer unit 208 and the outlet buffer unit 210 are formed by a plurality of embossments 208 a and 210 a, and are set to be long in the direction of arrow C.
  • Six fuel gas flow grooves 2 12 communicate with the inlet buffer section 208, and after the fuel gas flow grooves 2 12 extend in the direction of arrow B, they are bent in the direction of arrow C.
  • Two fuel gas flow grooves 2 14 are formed by joining two fuel gas flow grooves. After extending in the direction of the arrow B, the fuel gas flow grooves 2 14 branch into two fuel gas flow grooves 2 16 to form six fuel gas flow grooves 2 16. After 6 extends in the direction of arrow C, it bends in the direction of arrow B and communicates with the outlet buffer 210.
  • a cooling medium flow path 218 is formed between the surface 190 b of the first metal plate 190 and the surface 192 b of the second metal plate 192. As shown in FIG. 19, the cooling medium flow path 2 18 communicates with the cooling medium inlet communication hole 22 a, and each of the two inlet buffer sections 2 20, 2 22 long in the direction of arrow C.
  • the cooling medium outlet communication holes 22b are provided with outlet buffer portions 222, 222 elongated in the direction of the arrow C, respectively.
  • the inlet buffer section 220, 222 and the outlet buffer section 222, 226 are composed of a plurality of embossments 220, 222, 222, and 222, respectively. ing.
  • the inlet buffer sections 220, 222 and the outlet buffer sections 224, 226 directly communicate with each other in the direction of arrow B via six linear flow grooves 22'8, respectively.
  • the surface 190 a is provided with four linear flow grooves 230 open at both ends and extending in the direction of arrow B. You.
  • the cooling medium flow path 2 18 is distributed to the first and second metal plates 190, 192. As shown in FIG. 17, on the surface 190 b of the first metal plate 190, an inlet buffer portion 220 and an outlet buffer portion 226 are formed, and a linear flow channel 2 is formed. Grooves 228a, 238 and 236 &, 238a which form part of 238, 230 and 236, 238 are formed.
  • an inlet buffer portion 23 and an outlet buffer portion 24 are formed on the surface 19 2 b of the second metal plate 19 2, and the linear flow channel 2 Grooves 228b, 230b and 236b, 238b, which form part of 238, 230 and 236, 238, are formed.
  • Linear seals 40g and 40h are provided on the surfaces 190a and 192a, while a linear seal (not shown) is provided between the surfaces 190b and 192b.
  • the number of grooves in the oxidizing gas flow path 194 and the fuel gas flow path 206 is changed from six to three, and further to six. Therefore, the inlet buffer section 208 and the outlet buffer section 210 for the oxidizing gas, the inlet buffer section 220 and the outlet buffer section 222 for the fuel gas, and the inlet buffer section for the cooling medium 22 0, 22 2 and the outlet buffer sections 2 24, 2 26 are respectively elongated in the direction of arrow C. Therefore, the oxidizing gas, the fuel gas, and the cooling medium can be more uniformly and smoothly supplied along the electrode surface.
  • FIG. 20 is an explanatory front view of a first metal plate 240 constituting a fuel cell according to a fifth embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 4 is an explanatory front view of a second metal plate 242 to be used.
  • An oxidant gas channel 244 is formed on a surface 240a of the first metal plate 240 facing the cathode electrode. This oxidizing gas flow path 2 4 4 The oxidizing gas passage groove 2464 is meandering one and a half rounds in the direction of arrow B to communicate the inlet buffer section 34 and the outlet buffer section 36.
  • a fuel gas channel 248 is formed on a surface 242 a of the second metal plate 242 facing the anode electrode 28.
  • the fuel gas flow channel 248 includes three fuel gas flow channels 250, and the fuel gas flow channels 250 meander two and a half times in the direction of arrow B to form the inlet buffer portion 98. It communicates with the exit buffer unit 100.
  • a cooling medium flow passage 2552 is formed between the first and second metal plates 240, 242, a cooling medium flow passage 2552 is formed.
  • the cooling medium flow path 25 2 communicates with the cooling medium inlet communication hole 22 a
  • the inlet buffer section includes a plurality of embosses 25 4 a and 25 56 a, respectively.
  • 25 4 and 25 6 and an outlet buffer section 2 58 and 260 which communicates with the cooling medium outlet communication hole 2 2 b and is composed of a plurality of embosses 2 58 a and 260 a, respectively.
  • the inlet buffer sections 254, 256 and the outlet buffer sections 258, 260 are in direct communication with each other by four linear flow grooves 262 extending in the direction of arrow B.
  • One end communicates with the inlet buffer section 256, the other end terminates near the outlet buffer section 260, and two straight flow channel grooves 264, and one end connects to the outlet buffer section 258.
  • a channel groove 268 is provided.
  • a linear flow channel 270 elongated in the direction of arrow C is provided in the vicinity of the inlet buffer sections 254, 256 and the vicinity of the outlet buffer sections 258, 260.
  • eight linear flow grooves 272 each having a predetermined length in the direction of arrow C are formed between the linear flow grooves 270.
  • the cooling medium flow path 252 is distributed to the opposing surfaces 240b, 242b of the first and second metal plates 240, 242.
  • an inlet buffer portion 2454 and an outlet buffer portion 260 are provided on the surface 240 b of the first metal plate 240, and the linear flow channel 26 Grooves 2 62 2 a to 2 72 a forming a part of 2-27 2 are formed.
  • an inlet buffer portion 256 and an outlet buffer portion 258 are formed on the surface 242 b of the second metal plate 242, and the linear flow channel 2 Grooves 262-2b-2727b that form a part of 62-2272 are formed.
  • linear seals 40i and 40j are provided, while between the surfaces 240b and 242b, a linear seal (not shown) is provided. .
  • the first and second metal plates 240 and 242 have oxidizing gas channels 244 and fuel gas channels 248 having different channel shapes, respectively. However, even when the cooling medium flow path 25 2 having a predetermined shape can be reliably formed between the first and second metal plates 240 and 24 2. can get.
  • FIG. 23 is an exploded perspective view of a main part of a fuel cell 300 according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the electrolyte membrane / electrode structure 12 and the separator 302 are alternately laminated, and the separator 302 is composed of a first and a second metal plate laminated on each other. It has 304,306.
  • the cooling medium inlet communication hole 22 a and the inlet buffer portions 44, 46 communicate with each other via the first and second inlet communication flow paths 308, 310.
  • the cooling medium outlet communication hole 22b and the outlet buffer sections 48, 50 communicate with each other via the first and second outlet communication flow paths 312, 314.
  • the first inlet communication channel 3108 has, for example, two channel grooves
  • the second inlet communication channel 310 has, for example, six channel grooves.
  • the first outlet communication channel 3 12 has six channel grooves
  • the second outlet communication channel 3 14 has two channel grooves.
  • the first inlet communication channel 3 08 and the second inlet communication channel 3 110 are set so that the number of respective channels is different, and it is not limited to two and six. Absent. The same applies to the first and second outlet communication channels 312 and 314.
  • the first and second inlet communication passages 3 08, 3 10 that connect the cooling medium inlet communication hole 22 a with the inlet buffer portions 44, 46 are provided.
  • the first inlet communication channel 308 is constituted by, for example, two channel grooves.
  • the second inlet communication channel 310 is constituted by, for example, six channel grooves.
  • the flow path 312 is formed of, for example, six flow grooves, while the second outlet communication flow path 314 is formed of, for example, two flow grooves.
  • the position P 1 near the inlet buffer section 44 and the position P 2 near the inlet buffer section 46 the position P The flow path resistance leading to 1 becomes larger than the flow path resistance leading from the cooling medium inlet communication hole 22a to the position P2. Therefore, when the pressure of the cooling medium at the position P2 is higher than the pressure of the cooling medium at the position P1, the cooling medium can flow from the position P2 toward the position P1, and the cooling medium is stagnated. And the flow of the cooling medium from the position P2 to the position P1 in the cooling medium flow path 42 can be induced.
  • the first and second inlet communication passages 3 08 and 3 10 are set to have the same number of flow grooves, and the first and second outlet communication passages 3 1 2 and 3 14 are the same.
  • the flow velocity and temperature distribution in the cooling medium flow path 42 were confirmed. Confirmation was made in the area centered on the positions Pa, Pb, Pc and Pd set along the center line T connecting the cooling medium inlet communication hole 22a and the cooling medium outlet communication hole 22b. I went in.
  • the positions Pa and Pd are the end positions of the cooling medium flow path 42, the distance (H) between the positions Pb and Pa, and the positions Pc and P
  • the distance (H) to d is the total flow path ⁇ of the cooling medium flow path 42;
  • the cooling medium can flow smoothly and reliably in the cooling medium flow path 42, and the entire power generation surface of the electrolyte membrane / electrode structure 12 can be more evenly and more reliably. It becomes possible to cool.
  • the number of the channel grooves of the first inlet communication channel 310 is set to be smaller than the number of the channel grooves of the second inlet communication channel 310.
  • the number of the channel grooves of the first inlet communication channel 308 may be set larger than the number of the channel grooves of the second inlet communication channel 310.
  • the number of flow channel grooves is described as 2 and 6, respectively.
  • the present invention is not limited to this, and it is only necessary that the number of flow channel grooves be different. Combinations are selectable.
  • the present invention is not limited to the above-described first to sixth embodiments.
  • three or more of the cooling medium inlet communication holes 22a and the cooling medium outlet communication holes 22b each communicate with each other.
  • An inlet buffer unit and an outlet buffer unit may be provided.
  • the fuel cell in the fuel cell according to the present invention, after the cooling medium is divided and supplied from the cooling medium inlet communication hole to the two or more inlet buffers between the first and second metal plates constituting the separator, the fuel cell is linearized.
  • the gas is introduced into the two or more outlet buffers through the flow channel, and further discharged to the cooling medium outlet communication hole. Therefore, the cooling medium can flow uniformly in the separator surface, and the electrode surface can be uniformly cooled to obtain stable power generation performance.
  • the cooling medium is provided within the cooling medium flow path as desired.
  • the flow velocity and the desired flow state can be ensured.
  • the cooling medium can flow uniformly within the separation surface, and the entire electrode surface can be cooled uniformly. It is possible to obtain stable power generation performance.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

　セパレータ（１３）は、互いに積層される第１および第２金属プレート（１４、１６）を備える。第１および第２金属プレート（１４、１６）間には、冷却媒体流路（４２）が一体的に設けられており、この冷却媒体流路（４２）は、冷却媒体入口連通孔（２２ａ）に連通する入口バッファ部（４４、４６）と、冷却媒体出口連通孔（２２ｂ）に連通する出口バッファ部（４８、５０）とを備えるとともに、矢印Ｂ方向および矢印Ｃ方向に直線的に延在する直線状流路溝（６０～９０）を設けている。

Description

明 細 書 燃料電池 技術分野
本発明は、 電解質をアノード電極とカソード電極とで挟んだ電解質 ·電極接合 体を有し、 前記電解質 ·電極接合体とセパレー夕とを交互に積層する燃料電池に 関する。 背景技術
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固体高分子電 解質膜を採用している。 この燃料電池は、 固体高分子電解質膜の両側に、 それぞ れ電極触媒と多孔質力一ボンからなるアノード電極および力ソード電極を対設し た電解質膜 ·電極構造体を、 セパレ一夕 （バイポーラ板） によって挟持してい る。 通常、 この燃料電池を所定数だけ積層した燃料電池スタックが使用されてい る。
この種の燃料電池において、 アノード電極に供給された燃料ガス （反応ガ ス） 、 例えば、 主に水素を含有するガス （以下、 水素含有ガスともいう） は、 電 極触媒上で水素がイオン化され、 電解質膜を介してカソ一ド電極側へと移動す る。 その間に生じた電子は外部回路に取り出され、 直流の電気工ネルギとして利 用される。 なお、 力ソード電極には、 酸化剤ガス （反応ガス） 、 例えば、 主に酸 素を含有するガスあるいは空気 （以下、 酸素含有ガスともいう） が供給されてい るために、 この力ソード電極において、 水素イオン、 電子および酸素が反応して 水が生成される。
上記の燃料電池では、 アノード側セパレー夕の面内に、 アノード電極に対向し て燃料ガスを流すための燃料ガス流路 応ガス流路） が設けられるとともに、 カソード側セパレ一夕の面内に、 カソード電極に対向して酸化剤ガスを流すため の酸化剤ガス流路 （反応ガス流路） が設けられている。 また、 アノード側セパレ —夕と力ソード側セパレー夕との間には、 冷却媒体を流すための冷却媒体流路が 前記セパレー夕の面方向に沿つて設けられている。
この種のセパレー夕は、 通常、 カーボン系材料で構成されているが、 前記カー ボン系材料では、 強度等の要因で薄肉化が図れないという不具合が指摘されてい る。 そこで、 最近、 この種のカーボン製セパレー夕よりも強度に優れかつ薄肉化 が容易な金属薄板製のセパレー夕 （以下、 金属セパレー夕ともいう） を用い、 こ の金属セパレー夕にプレス加工を施して所望の反応ガス流路を成形することによ り、 該金属セパレー夕の厚さの減少を図って燃料電池全体を小型化かつ軽量化す る工夫がなされている （特開平 8— 2 2 2 2 3 7号公報参照） 。
例えば、 図 2 8に示す燃料電池 1は、 アノード電極 2と力ソード電極 3との間 に電解質膜 4が介装された電解質膜 ·電極構造体 5と、 前記電解質膜 ·電極構造 体 5を挟持する一組の金属セパレ一タ 6 a、 6 bとを備えている。
金属セパレー夕 6 aには、 アノード電極 2に対向する面に燃料ガス （例えば、 水素含有ガス） を供給するための燃料ガス流路 7 aが設けられる一方、 金属セパ レー夕 6 bには、 力ソード電極 3に対向する面に酸化剤ガス （例えば、 空気等の 酸素含有ガス） を供給するための酸化剤ガス流路 7 bが設けられている。 金属セ パレ一夕 6 a、 6 bには、 アノード電極 2および力ソード電極 3に当接する平坦 部 8 a、 8 bが設けられるとともに、 前記平坦部 8 a、 8 bの裏面 （当接面とは 反対の面） 側に冷却媒体を流すための冷却媒体流路 9 a、 9 bが形成されてい る。
しかしながら、 上記の金属セパレー夕 6 a、 6 bでは、 燃料ガス流路 7 aおよ び酸化剤ガス流路 7 bの流路形状が設定されると、 必然的に冷却媒体流路 9 a、 9 bの流路形状が決まる。 特に、 長尺なガス流路長を確保するために、 燃料ガス 流路 7 aおよび酸化剤ガス流路 7 bを電極面内で蛇行させるサーペンタイン流路 で構成する場合、 冷却媒体流路 9 a、 9 bの流路形状が著しく制限される。 これ により、 金属セパレー夕 6 a、 6 bの面方向全面にわたって冷却媒体を均一に流 すことができず、 電極面を均一に冷却して安定した発電性能を得ることが困難に なる。 そこで、 例えば、 特開 2 0 0 2— 7 5 3 9 5号公報には、 金属セパレー夕から なり、 凹凸が形成されガス流路を形成する 2枚の金属板と、 該 2枚の金属板の間 に挟まれ、 凹凸が形成され、 表裏に冷却水流路を形成する中間金属板とを有する 燃料電池用セパレー夕が開示されている。
しかしながら、 上記の特開 2 0 0 2— 7 5 3 9 5号公報では、 金属セパレー夕 がガス流路を形成する 2枚の金属板と、 該 2枚の金属板の間に挟まれて表裏に冷 却水流路を形成する 1枚の中間金属板との、 合計 3枚の金属板を備えている。 こ のため、 特に多数の金属セパレー夕を積層して燃料電池スタックを構成する際 に、 部品点数が相当に増加するとともに、 金属セパレー夕の積層方向の寸法が大. きくなり、 燃料電池スタック全体が大型化してしまうという問題がある。 発明の開示
本発明はこの種の問題を解決するものであり、 簡単な構成で、 セパレー夕の面 内に冷却媒体を均一に流すことができ、 良好な発電性能を確保することが可能な 燃料電池を提供することを目的とする。
本発明の燃料電池では、 電解質 ·電極構造体と交互に積層されるセパレー夕 が、 少なくとも互いに積層される第 1および第 2金属プレートを備えている。 第 1金属プレートは、 カソ一ド電極に沿って酸化剤ガスを供給しかつ屈曲する流路 を含む酸化剤ガス流路を設ける一方、 第 2金属プレートは、 アノード電極に沿つ て燃料ガスを供給しかつ屈曲する流路を含む燃料ガス流路を設けている。
そして、 第 1および第 2金属プレート間には、 冷却媒体入口連通孔に連通する 2以上の入口バッファ部と、 冷却媒体出口連通孔に連通する 2以上の出口バッフ ァ部と、 前記 2以上の入口バッファ部と前記 2以上の出口バッファ部を連通する 直線状流路溝とを備える冷却媒体流路が設けられている。
このため、 第 1および第 2金属プレート間では、 冷却媒体入口連通孔から 2以 上の入口パッファ部に冷却媒体が分割して供給された後、 直線状流路溝を通って 2以上の出口バッファ部に導入され、 さらに冷却媒体出口連通孔に排出される。 従って、 冷却媒体は、 セパレー夕面内を均一に流れることができ、 電極面を均一 に冷却して安定した発電性能を得ることが可能になる。
また、 本発明の燃料電池では、 電解質 '電極構造体と交互に積層されるセパレ 一夕が、 少なくとも互いに積層される第 1および第 2金属プレートを備えるとと もに、 前記第 1および第 2金属プレート間に冷却媒体流路が形成されている。 冷 却媒体流路は、 冷却媒体入口連通孔に入口連絡流路を介して連通する 2以上の入 口バッファ部と、 冷却媒体出口連通孔に出口連絡流路を介して連通する 2以上の 出口バッファ部と、 前記 2以上の入口バッファ部と前記 2以上の出口バッファ部 とを連通する流路溝とを設けている。
さらに、 少なくとも 2つの入口バッファ部を冷却媒体入口連通孔に連結する第 1および第 2の入口連絡流路は、 それぞれの流路本数が異なる一方、 少なくとも 2つの出口バッファ部を冷却媒体出口連通孔に連結する第 1および第 2の出口連 絡流路は、 それぞれの流路本数が異なる。
従って、 冷却媒体は、 冷却媒体流路内で圧力が釣り合って流れの淀みを回避 し、 所望の流速および所望の流れ状態を確保することができ、 セパレ一タ面内を 均一に流れることが可能になる。 このため、 電極面全体を均一に冷却して安定し た発電性能を得ることができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1の実施形態に係る燃料電池の要部分解斜視図である。 . 図 2は、 前記燃料電池の一部断面説明図である。
図 3は、 第 1金属プレートの一方の面の正面説明図である。
図 4は、 セパレータ内に形成される冷却媒体流路の斜視説明図である。
図 5は、 前記第 1金属プレートの他方の面の正面説明図である。
図 6は、 第 2金属プレートの正面説明図である。
図 7は、 図 4中、 V I I— V I I線の断面図である。
図 8は、 図 4中、 V I I I— V I I I線の断面図である。
図 9は、 前記第 2金属プレートの他方の面の正面説明図である。
図 1 0は、 本発明の第 2の実施形態に係る燃料電池の要部分解斜視図である。 図 1 1は、 前記燃料電池を構成する第 1金属プレートの正面説明図である。 図 1 2は、 前記燃料電池を構成する第 2金属プレートの正面説明図である。 図 1 3は、 前記燃料電池を構成するセパレー夕内に形成される冷却媒体流路の 正面説明図である。
図 1 4は、 本発明の第 3の実施形態に係る燃料電池を構成する第 1金属プレー 卜の正面説明図である。
図 1 5は、 前記燃料電池を構成する第 2金属プレートの正面説明図である。 図 1 6は、 前記第 1および第 2金属プレート間に形成される冷却媒体流路の正 面説明図である。
図 1 7は、 本発明の第 4の実施形態に係る燃料電池を構成する第 1金属プレー トの正面説明図である。
図 1 8は、 前記燃料電池を構成する第 2金属プレートの正面説明図である。 図 1 9は、 前記第 1および第 2金属プレート間に形成される冷却媒体流路の正 面説明図である。
図 2 0は、 本発明の第 5の実施形態に係る燃料電池を構成する第 1金属プレー 卜の正面説明図である。
図 2 1は、 前記燃料電池を構成する第 2金属プレートの正面説明図である。 図 2 2は、 前記第 1および第 2金属プレート間に形成される冷却媒体流路の正 面説明図である。
図 2 3は、 本発明の第 6の実施形態に係る燃料電池の要部分解斜視図である。 図 2 4は、 セパレー夕内に形成される冷却媒体流路の斜視説明図である。 図 2 5は、 前記冷却媒体流路における各測定位置の説明図である。
図 2 6は、 第 6の実施形態と比較例とにおける前記各測定位置と流速との関係 説明図である。
図 2 7は、 第 6の実施形態と比較例とにおける前記各測定位置と温度との関係 説明図である。
図 2 8は、 従来技術に係る燃料電池の一部断面説明図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1は、 本発明の第 1の実施形態に係る燃料電池 1 0の要部分解斜視図であ り、 図 2は、 前記燃料電池 1 0の一部断面説明図である。
燃料電池 1 0は、 電解質膜 ·電極構造体 1 2とセパレー夕 1 3とを水平方向に かつ交互に積層して構成されるとともに、 このセパレー夕 1 3は、 互いに積層さ れる横長形状の第 1および第 2金属プレート 1 4、 1 6を備える。
図 1に示すように、 燃料電池 1 0の矢印 B方向の一端縁部には、 積層方向であ る矢印 A方向 （水平方向） 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 2 0 a、 冷却媒体を ί共給するための冷 却媒体入口連通孔 2 2 a、 および燃料ガス、 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 2 4 bが、 矢印 C方向 （鉛直方向） に配列して設けられ る。
燃料電池 1 0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 2 4 a、 冷却媒体を排出するための 冷却媒体出口連通孔 2 2 b、 および酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス出口 連通孔 2 0 bが、 矢印 C方向に配列して設けられる。
電解質膜 ·電極構造体 1 2は、 例えば、 パーフルォ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 2 6と、 該固体高分子電解質膜 2 6を挟持するァ ノード電極 2 8および力ソード電極 3 0とを備える。
アノード電極 2 8および力ソード電極 3 0は、 力一ボンべ一パ等からなるガス 拡散層と、 白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子を前記ガス拡散層の 表面に一様に塗布した電極触媒層とを有する。 電極触媒層は、 固体高分子電解質 膜 2 6の両面に接合されている。
図 1および図 3に示すように、 第 1金属プレート 1 4の電解質膜 ·電極構造体 1 2に向かう面 1 4 aには、 酸化剤ガス流路 3 2が設けられるとともに、 この酸 化剤ガス流路 3 2は、 酸化剤ガス入口連通孔 2 0 aと酸化剤ガス出口連通孔 2 0 bとに連通する。 酸化剤ガス流路 3 2は、 酸化剤ガス入口連通孔 2 0 aおよび酸 化剤ガス出口連通孔 2 0 bに近接して設けられる入口バッファ部 3 4および出口 バッファ部 3 6を備え、 前記入口バッファ部 3 4および前記出口バッファ部 3 6 は、 複数のエンボス 3 4 a、 3 6 aにより構成されている。
入口バッファ部 3 4と出口バッファ部 3 6とは、 3本の酸化剤ガス流路溝 3 8 a、 3 8 bおよび 3 8 cを介して連通している。 酸化剤ガス流路溝 3 8 a〜 3 8 cは、 矢印 B方向に蛇行しながら矢印 C方向に向かっており、 具体的には、 2箇 所のリターン部 T 1、 T 2を有して矢印 B方向に一往復半の屈曲する流路を構成 している。
第 1金属プレート 1 4の面 1 4 aには、 酸化剤ガス入口連通孔 2 0 a、 酸化剤 ガス出口連通孔 2 0 bおよび酸化剤ガス流路 3 2を覆って酸化剤ガスのシールを 行う線状シール 4 0が設けられる。
第 1金属プレート 1 4と第 2金属プレート 1 6との互いに対向する面 1 4 b、 1 6 aには、 冷却媒体流路 4 2がー体的に形成される。 図 4に示すように、 冷却 媒体流路 4 2は、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aの矢印 C方向両端近傍に設けられ る、 例えば、 2つの入口バッファ部 4 4、 4 6と、 冷却媒体出口連通孔 2 2 bの 矢印 C方向両端近傍に設けられる、 例えば、 2つの出口バッファ部 4 8、 5 0と を備える。 入口バッファ部 4 4、 4 6および出口バッファ部 4 8、 5 0は、 複数 のエンボス 4 4 a、 4 6 a , 4 8 aおよび 5 0 aにより構成されている。
冷却媒体入口連通孔 2 2 aと入口バッファ部 4 4、 4 6とは、 それぞれ 2本の 入口流路溝 5 2、 5 4を介して連通する一方、 冷却媒体出口連通孔 2 2 bと出口 バッファ部 4 8、 5 0とは、 それぞれ 2本の出口流路溝 5 6、 5 8を介して連通 する。
入口バッファ部 4 4と出口バッファ部 4 8とは、 矢印 B方向に延在する直線状 流路溝 6 0、 6 2、 6 4および 6 6を介して連通するとともに、 入口バッファ部 4 6と出口バッファ部 5 0とは、 矢印 B方向に延在する直線状流路溝 6 8、 7 0、 7 2および 7 4を介して連通する。 直線状流路溝 6 6、 6 8間には、 矢印 B 方向に所定の長さだけ延在して直線状流路溝 7 6、 7 8が設けられる。
直線状流路溝 6 0〜 7 4は、 矢印 C方向に延在する直線状流路溝 8 0、 8 2を 介して連通する。 直線状流路溝 6 2〜7 2は、 矢印 C方向に延在する直線状流路 溝 8 4、 8 6を介して連通するとともに、 直線状流路溝 6 4、 6 6および 7 6と 直線状流路溝 6 8、 7 0および 7 8とは、 矢印 C方向に断続的に延在する直線状 流路溝 8 8および 9 0を介して連通する。
冷却媒体流路 4 2は、 第 1金属プレート 1 4と第 2金属プレート 1 6とに振り 分けられており、 前記第 1および第 2金属プレート 1 4、 1 6を互いに重ね合わ せることによって、 前記冷却媒体流路 4 2が形成される。 図 5に示すように、 第 1金属プレート 1 4の面 1 4 bには、 面 1 4 a側に形成される酸ィ匕剤ガス流路 3 2を避けるようにして冷却媒体流路 4 2の一部が形成される。 なお、 面 1 4 bに は、 面 1 4 aに形成された酸化剤ガス流路 3 2が凸状に突出しているが、 冷却媒 体流路 4 2を分かり易くするために、 該凸状部分は図示を省略する。 また、 図 6 に示す面 1 6 aでも同様に、 面 1 6 bに形成された燃料ガス流路 9 6が前記面 1 6 aに凸状に突出する部分は図示を省略する。
図 5に示すように、 面 1 4 bには、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aに 2本の入口流 路溝 5 2を介して連通する入口バッファ部 4 4と、 冷却媒体出口連通孔 2 2 bに 2本の出口流路溝 5 8を介して連通する出口バッファ部 5 0とが設けられる。 入口バッファ部 4 4には、 酸化剤ガス流路溝 3 8 a〜3 8 cのリターン部 T 2 および出口バッファ部 3 6を避けるようにして、 溝部 6 0 a、 6 2 a、 6 4 aお よび 6 6 aが矢印 B方向に沿って断続的かつ所定の長さに設けられる。 出口バッ ファ部 5 0には、 酸化剤ガス流路溝 3 8 a〜3 8 cのリターン部 T 1および入口 バッファ部 3 4を避けるようにして、 溝部 6 8 a、 7 0 a , 7 2 aおよび 7 4 a が矢印 B方向に沿って所定の位置に設けられる。
溝部 6 0 a〜7 8 aは、 それぞれ直線状流路溝 6 0〜7 8の一部を構成してい る。 直線状流路溝 8 0〜9 0を構成する溝部 8 0 a〜9 0 aは、 蛇行する酸化剤 ガス流路溝 3 8 a〜3 8 cを避けるようにして、 矢印 C方向にそれぞれ所定の長 さにわたって設けられる。
図 6に示すように、 第 2金属プレート 1 6の面 1 6 aには、 後述する燃料ガス 流路 9 6を避けるようにして冷却媒体流路 4 2の一部が形成される。 具体的に は、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aに連通する入口バッファ部 4 6と、 冷却媒体出口 連通孔 2 2 bに連通する出口バッファ部 4 8とが設けられる。
入口バッファ部 4 6には、 直線状流路溝 6 8〜7 4を構成する溝部 6 8 b〜7 4 bが矢印 B方向に沿って所定の長さにかつ断続的に連通する一方、 出口パッフ ァ部 4 8には、 直線状流路溝 6 0〜6 6を構成する溝部 6 0 b〜6 6 bが所定の 形状に設定されて連通する。 面 1 6 aには、 直線状流路溝 8 0〜9 0を構成する 溝部 8 0 b〜 9 0 bが矢印 C方向に延在して設けられる。
冷却媒体流路 4 2では、 矢印 B方向に延在する直線状流路溝 6 0〜7 8の一部 がそれぞれの溝部 6 0 a〜7 8 aおよび 6 0 b〜7 8 bに互いに対向することに より、 流路断面積を他の部分の 2倍に拡大して主流路が構成されている （図 4お よび図 7参照） 。 直線状流路溝 8 0〜 9 4は、 一部を重合させてそれぞれ第 1お よび第 2金属プレート 1 4、 1 6に振り分けられている （図 8参照） 。 第 1金属 プレート 1 4の面 1 4 aと第 2金属プレート 1 6の面 1 6 aとの間には、 冷却媒 体流路 4 2を囲繞して線状シ一ル 4 0 aが介装されている。
図 9に示すように、 第 2金属プレート 1 6の電解質膜 ·電極構造体 1 2に向か う面 1 6 bには、 燃料ガス流路 9 6が設けられる。 燃料ガス流路 9 6は、 燃料ガ ス入口連通孔 2 4 aに近接して設けられる入口バッファ部 9 8と、 燃料ガス出口 連通孔 2 4 bに近接して設けられる出口バッファ部 1 0 0とを備える。
入口バッファ部 9 8および出口バッファ部 1 0 0は、 複数のエンボス 9 8 a、 1 0 0 aによって構成されており、 例えば、 3本の燃料ガス流路溝 1 0 2 a、 1 0 2 bおよび 1 0 2 cを介して連通する。 燃料ガス流路溝 1 0 2 a〜 1 0 2 c は、 矢印 B方向に蛇行しながら矢印 C方向に向かっており、 2つのリターン部 T 3、 T 4を設けて実質的に一往復半の屈曲する流路を構成している。 面 1 6 bに は、 燃料ガス流路 9 6を囲繞して線状シール 4 0 bが設けられる。
この第 1の実施形態に係る燃料電池 1 0の動作について、 以下に説明する。 図 1に示すように、 酸化剤ガス入口連通孔 2 0 aに酸素含有ガス等の酸化剤ガ スが供給されるとともに、 燃料ガス入口連通孔 2 4 aに水素含有ガス等の燃料ガ スが供給される。 さらに、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aに純水やエチレングリコ一 ル、 オイル等の冷却媒体が供給される。 酸化剤ガスは、 酸化剤ガス入口連通孔 2 0 aから第 1金属プレート 1 4の酸化 剤ガス流路 3 2に導入される。 酸化剤ガス流路 3 2では、 図 3に示すように、 酸 化剤ガスが一旦入口バッファ部 3 4に導入された後、 酸化剤ガス流路溝 3 8 a〜 3 8 cに分散される。 このため、 酸化剤ガスは、 酸化剤ガス流路溝 3 8 a〜3 8 cを介して蛇行しながら、 電解質膜 ·電極構造体 1 2の力ソード電極 3 0に沿つ て移動する。
一方、 燃料ガスは、 燃料ガス入口連通孔 2 4 aから第 2金属プレート 1 6の燃 料ガス流路 9 6に導入される。 この燃料ガス流路 9 6では、 図 9に示すように、 燃料ガスが一旦入口バッファ部 9 8に導入された後、 燃料ガス流路溝 1 0 2 a〜 1 0 2 cに分散される。 さらに、 燃料ガスは、 燃料ガス流路溝 1 0 2 a〜l 0 2 cを介して蛇行し、 電解質膜 ·電極構造体 1 2のアノード電極 2 8に沿って移動 する。
従って、 電解質膜 ·電極構造体 1 2では、 力ソード電極 3 0に供給される酸ィ匕 剤ガスと、 アノード電極 2 8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。
次いで、 力ソード電極 3 0に供給されて消費された酸化剤ガスは、 出口バッフ ァ部 3 6から酸化剤ガス出口連通孔 2 0 bに排出される。 同様に、 アノード電極 2 8に供給されて消費された燃料ガスは、 出口バッファ部 1 0 0から燃料ガス出 口連通孔 2 4 bに排出される。
一方、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aに供給された冷却媒体は、 第 1および第 2金 属プレート 1 4、 1 6間に形成された冷却媒体流路 4 2に導入される。 この冷却 媒体流路 4 2では、 図 4に示すように、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aから矢印 C方 向に延在する入口流路溝 5 2、 5 4を介して入口バッファ部 4 4、 4 6に冷却媒 体が一旦導入される。
入口バッファ部 4 4、 4 6に導入された冷却媒体は、 直線状流路溝 6 0〜 6 6 および 6 8〜 7 4に分散されて水平方向 （矢印 B方向） に移動するとともに、 そ の一部が直線状流路溝 8 0〜9 0および 7 6、 7 8に供給される。 従って、 冷却 媒体は、 電解質膜 ·電極構造体 1 2の発電面全面にわたって供給された後、 出口 バッファ部 4 8、 5 0に一旦導入され、 さらに出口流路溝 5 6、 5 8を介して冷 却媒体出口連通孔 2 2 bに排出される。
この場合、 第 1の実施形態では、 第 1および第 2金属プレート 1 4、 1 6間に 形成される冷却媒体流路 4 2が、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aに連通する 2つの入 口バッファ部 4 4、 4 6と、 冷却媒体出口連通孔 2 2 bに連通する 2つの出ロバ ッファ部 4 8、 5 0とを設けている。 このため、 冷却媒体は、 冷却媒体入口連通 孔 2 2 aから矢印 C方向に分岐して入口バッファ部 4 4、 4 6に一旦導入された 後、 直線状流路溝 6 0〜 9 0を介して発電面方向に移動し、 さらに出口バッファ 部 4 8、 5 0に一旦導入されて冷却媒体出口連通孔 2 2 bに排出されている。 これにより、 冷却媒体は、 セパレー夕 1 3の面内全面に沿って均一に流れるこ とができ、 電解質膜 ·電極構造体 1 2の発電面を均一に冷却し、 燃料電池 1 0全 体として安定した発電性能を得ることができる。
その際、 第 1金属プレート 1 4では、 面 1 4 a側からプレス成形される酸化剤 ガス流路 3 2を避ける位置に対応して冷却媒体流路 4 2の一部が形成されてい る。 具体的には、 図 3に示すように、 入口バッファ部 3 4を避けて冷却媒体入口 連通孔 2 2 aの下方に入口バッファ部 4 4が設けられるとともに、 出口バッファ 部 3 6を避けて冷却媒体出口連通孔 2 2 bの上方に出口バッファ部 5 0が設けら れる。 さらに、 蛇行する酸化剤ガス流路溝 3 8 a〜3 8 cを避けて、 それぞれ所 定の形状に設定された溝部 6 0 a〜9 0 aが形成される （図 3および図 5参 照） 。 このように、 第 1金属プレート 1 4の両方の面 1 4 a、 1 4 に、 それぞ れ酸化剤ガス流路 3 2と冷却媒体流路 4 2とを形成することができる。
一方、 第 2金属プレート 1 6の面 1 6 aには、 面 1 6 bに形成される燃料ガス 流路 9 6を避けるようにして、 冷却媒体流路 4 2の一部が形成される。 具体的に は、 図 9に示すように、 出口バッファ部 1 0 0を避けて冷却媒体入口連通孔 2 2 aの上方に入口バッファ部 4 6が設けられるとともに、 入口バッファ部 9 8を避 けて冷却媒体出口連通孔 2 2 bの下方に出口バッファ部 4 8が設けられる。 さら に、 蛇行する燃料ガス流路溝 1 0 2 a〜l 0 2 cを避けるようにして、 溝部 6 0 b〜 9 0 bが所定の形状に設定される （図 6および図 9参照） 。 このように、 第 2金属プレート 1 6の両方の面 1 6 a、 1 6 bには、 それぞれ冷却媒体流路 4 2 と燃料ガス流路 9 6とを形成することができる。
これにより、 第 1および第 2金属プレート 1 4、 1 6には、 それぞれ酸化剤ガ ス流路 3 2および燃料ガス流路 9 6が設けられることによって冷却媒体流路 4 2 の流路形状が制約される部位を、 互いに補うことができる。 従って、 簡単な構成 で、 セパレ一夕 1 3内に所望の形状を有する冷却媒体流路 4 2を確実に形成する ことが可能になる。
図 1 0は、 本発明の第 2の実施形態に係る燃料電池 1 1 0の要部分解斜視図で ある。 なお、 第 1の実施形態に係る燃料電池 1 0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、 以下に示す第 3〜第 6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。
燃料電池 1 1 0は、 電解質膜 ·電極構造体 1 2とセパレ一夕 1 1 2とを交互に 積層しており、 前記セパレータ 1 1 2は、 互いに積層される第 1および第 2金属 プレート 1 1 4、 1 1 6を.備える。 燃料電池 1 0の矢印 B方向の一端縁部には、 酸化剤ガス入口連通孔 2 0 a、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aおよび酸化剤ガス出口 連通孔 2 O bが設けられる。 燃料電池 1 0の矢印 B方向の他端縁部には、 燃料ガ ス入口連通孔 2 4 a、 冷却媒体出口連通孔 2 2 bおよび燃料ガス出口連通孔 2 4 bが設けられる。
図 1 1に示すように、 第 1金属プレート 1 1 4の力ソード電極 3 0に対向する 面 1 1 4 aには、 酸化剤ガス流路 1 1 8が設けられる。 この酸化剤ガス流路 1 1 8は、 酸化剤ガス入口連通孔 2 0 aに 2本の入口流路溝 1 2 0を介して連通する 入口バッファ部 3 4と、 酸化剤ガス出口連通孔 2 0 bに 2本の出口流路溝 1 2 2 を介して連通する出口バッファ部 3 6とを備える。 入口バッファ部 3 4および出 口バッファ部 3 6は、 互いに近接しており、 略 U字状に屈曲する酸化剤ガス流路 溝 1 2 4 a、 1 2 4 bおよび 1 2 4 cを介して連通する。
第 1および第 2金属プレート 1 1 4、 1 1 6間には、 冷却媒体流路 1 2 6が形 成されるとともに、 前記第 2金属プレート 1 1 6のアノード電極 2 8に対向する 面 1 1 6 aには、 燃料ガス流路 1 2 5が形成される。 図 12に示すように、 燃料ガス流路 125は、 燃料ガス入口連通孔 24 aに 2 本の入口流路溝 127を介して連通する入口バッファ部 98と、 燃料ガス出口連 通孔 24 bに 2本の出口流路溝 129を介して連通する出口バッファ部 100と を備える。 入口バッファ部 98および出口バッファ部 100は、 互いに近接して おり、 略 U字状に屈曲する燃料ガス流路溝 131 a、 131 bおよび 13 1 cを 介して連通する。
図 13に示すように、 冷却媒体流路 126は、 冷却媒体入口連通孔 22 aに近 接して設けられる入口バッファ部 44、 46と、 冷却媒体出口連通孔 22 bに近 接して設けられる出口バッファ部 48、 50とを備える。 入口バッファ部 44と 出口バッファ部 48とは、 矢印 B方向に延在する直線状流路溝 128、 1 30を 介して連通する一方、 入口バッファ部 46と出口バッファ部 50とは、 同様に矢 印 B方向に延在する直線状流路溝 132、 134を介して連通する.。
直線状流路溝 128、 134の矢印 C方向外方には、 直線状流路溝 136、 1 38が形成されるとともに、 直線状流路溝 130、 132間には、 直線状流路溝 140が形成される。
直線状流路溝 128〜 140は、 矢印 C方向に延在する直線状流路溝 142、 144を介して連通し、 直線状流路溝 128〜134および 140は、 矢印 C方 向に延在する直線状流路溝 146、 148を介して連通する。 直線状流路溝 13 0、 132および 140は、 矢印 C方向に延在する直線状流路溝 150、 1 52 を介して連通する。
図 1 1に示すように、 第 1金属プレート 1 14の第 2金属プレート 1 16に対 向する面 1 14bには、 冷却媒体出口連通孔 22 bに連通する出口バッファ部 4 8、 50が設けられる。 面 1 14 bには、 直線状流路溝 128〜 140を構成す る溝部 128 a〜 140 aが、 ·酸化剤ガス流路 1 18を構成する酸化剤ガス流路 溝 124 a〜l 24 cの屈曲部分を避けて形成される。 面 1 14bには、 矢印 C 方向に沿つて直線状流路溝 146、 148および 152が形成される。
図 12に示すように、 第 2金属プレート 1 16の第 1金属プレート 114に対 向する面 1 16 bには、 冷却媒体入口連通孔 22 aに近接して入口バッファ部 4 4、 4 6が設けられ ¾。 面 1 1 6 bには、 直線状流路溝 1 2 8〜 1 4 0を構成す る溝部 1 2 8 b〜 1 4 0 bが、 燃料ガス流路溝 1 3 1 a〜 1 3 1 cの屈曲部分を 避けて形成される。 この面 1 1 6 bには、 矢印 C方向に延在して直線状流路溝 1 4 2、 1 4 6および 1 5 0が形成される。 面 1 1 4 a、 1 1 6 aには、 線状シ一 ル 4 0 c、 4 0 dが設けられるとともに、 面 1 1 4 b、 1 1 6 b間には、 図示し ない線状シールが設けられている。
この第 2の実施形態では、 第 1金属プレート 1 1 4の面 1 1 4 aには、 入ロバ ッファ部 3 4と出口バッファ部 3 6とを略 U字状に屈曲する酸化剤ガス流路溝 1 2 4 a〜l 2 4 cを介して連通する酸化剤ガス流路 1 1 8が設けられる一方、 第 2金属プレ一ト 1 1 6の面 1 1 6 aには、 入口バッファ部 9 8と出口バッファ部 1 0 0とを略 U字状に屈曲する燃料ガス流路溝 1 3 1 a〜l 3 1 cを介して連通 する燃料ガス流路 1 2 5が設けられている。
このため、 第 1および第 2金属プレート 1 1 4、 1 1 6の面1 1 4 13、 1 1 6 bでは、 冷却媒体用の流路形状が制限されるが、 それぞれの制約部分を互いに補 つて、 前記第 1および第 2金属プレート 1 1 4、 1 1 6間には、 冷却媒体流路 1 2 6が形成されている。
この場合、 冷却媒体流路 1 2 6では、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aに連通する 2 つの入口バッファ部 4 4、 4 6と、 冷却媒体出口連通孔 2 2 bに連通する 2つの 出口バッファ部 4 8、 5 0とを設けることができる。 これにより、 セパレ一夕 1 1 2の面内に沿って冷却媒体を均一に流すことが可能になり、 電解質膜 ·電極構 造体 1 2の電極面を均一に冷却して安定した電池性能を得ることができる等、 第 1の実施形態と同様の効果が得られる。
図 1 4は、 本発明の第 3の実施形態に係る燃料電池を構成する第 1金属プレー ト 1 6 0の正面説明図である。
第 1金属プレート 1 6 0の面 1 6 0 aは、 力ソ一ド電極 3 0に対向しており、 酸化剤ガス入口連通孔 2 0 aと酸化剤ガス出口連通孔 2 0 bとに連通する酸ィ匕剤 ガス流路 1 6 2が設けられる。 この酸化剤ガス流路 1 6 2は、.入口バッファ部 3 4と出口バッファ部 3 6とを連通する 3本の酸化剤ガス流路溝 1 6 4 a〜l 6 4 cを備え、 前記酸化剤ガス流路溝 1 6 4 a〜 1 6 4 cは、 矢印 B方向に蛇行しな がら矢印 C方向に延在する。 酸化剤ガス流路溝 1 6 4 a〜l 6 4 cは、 4つのリ ターン部を設けて矢印 B方向に二往復半の流路構造に設定される。
図 1 5は、 第 1金属プレート 1 6 0に積層される第 2金属プレート 1 6 6のァ ノード電極 2 8に対向する面 1 6 6 aの正面説明図である。
この面 1 6 6 aには、 燃料ガス入口連通孔 2 4 aと燃料ガス出口連通孔 2 4 b とを連通する燃料ガス流路 1 6 8が設けられる。 燃料ガス流路 1 6 8は、 入ロバ ッファ部 9 8と出口バッファ部 1 0 0とを連通する 3本の燃料ガス流路溝 1 7 0 a〜l 7 0 cを備える。 燃料ガス流路溝 1 7 0 a〜l 7 0 cは、 矢印 B方向に蛇 行しながら矢印 C方向に延在しており、 4つのリターン部を有する二往復半の流 路構造に設定される。
第 1および第 2金属プレート 1 6 0、 1 6 6間には、 冷却媒体流路 1 7 2が形 成される。 図 1 6に示すように、 冷却媒体流路 1 7 2は、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aに連通する入口バッファ部 4 4、 4 6と、 冷却媒体出口連通孔 2 2 bに連通 する出口バッファ部 4 8、 5 0とを備える。 入口バッファ部 4 4と出口バッファ 部 4 8とは、 矢印 B方向に延在する 4本の直線状流路溝 1 7 4を介して連通する とともに、 入口バッファ部 4 6と出口バッファ部 5 0とは、 矢印 B方向に延在す る 4本の直線状流路溝 1 7 6を介して連通する。
直線状流路溝 1 7 4、 1 7 6間には、 矢印 B方向に延在して互いに平行な 8本 の直線状流路溝 1 7 8が形成される。 直線状流路溝 1 7 4〜1 7 8は、 矢印 C方 向に延在する 2本の直線状流路溝 1 8 0を介して一体的に連通するとともに、 こ の直線状流路溝 1 7 4よりも短尺な 2本の直線状流路溝 1 8 2と、 さらにこの直 線状流路溝 1 8 2よりも短尺でかつ断続的な 2本の直線状流路溝 1 8 4を介して 連通する。
冷却媒体流路 1 7 2は、 第 1および第 2金属プレート 1 6 0、 1 6 6に振り分 けられる。 具体的には、 図 1 4に示すように、 第 1金属プレート 1 6 0の面 1 6 O bには、 入口バッファ部 3 4および出口バッファ部 3 6を避ける位置に、 入口 バッファ部 4 4および出口バッファ部 5 0が設けられる。 この面 1 6 0 bには、 矢印 B方向に延在する直線状流路溝 1 7 4〜 1 7 8を構成する溝部 1 7 4 a〜 1 7 8 aが形成されるとともに、 矢印 C方向に延在する直線状流路溝 1 8 0〜1 8 4を構成する溝部 1 8 0 a〜l 8 4 aが形成される。 溝部 1 7 4 a〜 1 8 4 a は、 蛇行する酸化剤ガス流路溝 1 6 4 a〜 1 6 4 cを避けるために、 所定の範囲 内で形成されている。
図 1 5に示すように、 第 2金属プレート 1 6 6の面 1 6 6 bには、 出口バッフ ァ部 1 0 0および入口バッファ部 9 8を避けて、 入口バッファ部 4 6および出口 バッファ部 4 8が設けられる。 この面 1 6 6 bには、 直線状流路溝 1 7 4〜1 8 4の一部を構成する溝部 1 7 4 b〜 1 8 4 bが、 燃料ガス流路溝 1 7 0 a〜 1 7 0 cに干渉しない位置に形成される。 面 1 6 0 a、 1 6 6 aには、 線状シール 4 0 e、 4 0 fが設けられるとともに、 面 1 6 0 b、 1 6 6 b間には、 図示しない 線状シールが設けられる。
これにより、 第 1および第 2金属プレート 1 6 0、 1 6 6は、 流路形状が制約 される部位を互いに補うことができ、 全体として所望の流路構造を有する冷却媒 体流路 1 7 2を形成することが可能になる等、 第 1および第 2の実施形態と同様 の効果が得られる。
しかも、 酸化剤ガス流路 1 6 2および燃料ガス流路 1 6 8は、 電極面に沿って 二往復半の流路構造を採用しており、 流路長が長尺化されてガス流速およびガス 圧損が大きくなり、 生成水の排出性能が有効に向上するという利点がある。 図 1 7は、 本発明の第 4の実施形態に係る燃料電池を構成する第 1金属プレー ト 1 9 0の正面説明図であり、 図 1 8は、 前記第 1金属プレート 1 9 0に積層さ れる第 2金属プレー卜 1 9 2の正面説明図である。
第 1金属プレート 1 9 0のカソ一ド電極 3 0に対向する面 1 9 0 aには、 酸化 剤ガス流路 1 9 4が形成される。 この酸化剤ガス流路 1 9 4は、 酸化剤ガス入口 連通孔 2 0 aに連通する入口バッファ部 1 9 6と、 酸化剤ガス出口連通孔 2 0 b に連通する出口バッファ部 1 9 8とを備える。 入口バッファ部 1 9 6および出口 バッファ部 1 9 8は、 複数のエンボス 1 9 6 a、 1 9 8 aにより形成されるとと もに、 矢印 C方向に長尺に設定される。 入口バッファ部 1 9 6には、 6本の酸化剤ガス流路溝 2 0 0が連通しており、 前記酸化剤ガス流路溝 2 0 0は、 矢印 B方向に延在した後に矢印 C方向に屈曲 し、 それぞれ 2本ずつが酸化剤ガス流路溝 2 0 2に合流して矢印 B方向に延在す る。 各酸化剤ガス流路溝 2 0 2は、 さらに 2本ずつに分岐して 6本の酸化剤ガス 流路溝 2 0 4が得られ、 この酸化剤ガス流路溝 2 0 4は、 矢印 C方向から矢印 B 方向に屈曲した後、 出口バッファ部 1 9 8に連通する。
図 1 8に示すように、 第 2金属プレート 1 9 2のアノード電極 2 8に対向する 面 1 9 2 aには、 燃料ガス流路 2 0 6が形成される。 この燃料ガス流路 2 0 6 は、 燃料ガス入口連通孔 2 4 aに連通する入口バッファ部 2 0 8と、 燃料ガス出 口連通孔 2 4 bに連通する出口バッファ部 2 1 0とを備える。 入口バッファ部 2 0 8および出口バッファ部 2 1 0は、 複数のエンボス 2 0 8 a、 2 1 0 aにより 形成されるとともに、 矢印 C方向に長尺に設定される。
入口バッファ部 2 0 8には、 6本の燃料ガス流路溝 2 1 2が連通し、 前記燃料 ガス流路溝 2 1 2が矢印 B方向に延在した後、 矢印 C方向に屈曲してそれぞれ 2 本ずつが合流して 3本の燃料ガス流路溝 2 1 4が構成される。 燃料ガス流路溝 2 1 4は、 矢印 B方向に延在した後、 それぞれ 2本ずつに分岐して 6本の燃料ガス 流路溝 2 1 6が形成され、 前記燃料ガス流路溝 2 1 6が矢印 C方向に延在した 後、 矢印 B方向に屈曲して出口バッファ部 2 1 0に連通する。
第 1金属プレート 1 9 0の面 1 9 0 bと第 2金属プレ一ト 1 9 2の面 1 9 2 b との間には、 冷却媒体流路 2 1 8が形成される。 図 1 9に示すように、 冷却媒体 流路 2 1 8は、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aに連通しそれぞれ矢印 C方向に長尺な 2つの入口バッファ部 2 2 0、 2 2 2と、 冷却媒体出口連通孔 2 2 bに連通しそ れぞれ矢印 C方向に長尺な出口バッファ部 2 2 4、 2 2 6とを備える。 入口バッ ファ部 2 2 0、 2 2 2および出口バッファ部 2 2 4、 2 2 6は、 それぞれ複数の エンボス 2 2 0 a、 2 2 2 aおよび 2 2 4 a、 2 2 6 aにより構成されている。 入口バッファ部 2 2 0、 2 2 2と出口バッファ部 2 2 4、 2 2 6とは、 それぞ れ 6本の直線状流路溝 2 2' 8を介して矢印 B方向に直接連通する。 面 1 9 0 aに は、 両端が開放して矢印 B方向に延在する 4本の直線状流路溝 2 3 0が設けられ る。
入口バッファ部 2 2 0、 2 2 2と出口バッファ部 2 2 4、 2 2 6との近傍に は、 矢印 C方向に延在して長尺な直線状流路溝 2 3 6が 2本設けられ、 前記直線 状流路溝 2 3 6間には、 それぞれ所定の長さを有する 8本の直線状流路溝 2 3 8 が設けられる。
冷却媒体流路 2 1 8は、 第 1および第 2金属プレート 1 9 0、 1 9 2に振り分 けられる。 図 1 7に示すように、 第 1金属プレート 1 9 0の面 1 9 0 bには、 入 口バッファ部 2 2 0および出口バッファ部 2 2 6が形成されるとともに、 直線状 流路溝 2 2 8、 2 3 0および 2 3 6、 2 3 8の一部を構成する溝部 2 2 8 a、 2 3 0 ぉょび2 3 6 &、 2 3 8 aが形成される。
図 1 8に示すように、 第 2金属プレート 1 9 2の面 1 9 2 bには、 入口バッフ ァ部 2 3 2および出口バッファ部 2 2 4が形成されるとともに、 直線状流路溝 2 2 8、 2 3 0および 2 3 6、 2 3 8の一部を構成する溝部 2 2 8 b、 2 3 0 bお よび 2 3 6 b , 2 3 8 bが形成される。 面 1 9 0 a、 1 9 2 aには、 線状シール 4 0 g、 4 0 hが設けられる一方、 面 1 9 0 b、 1 9 2 b間には図示しない線状 シールが設けられる。
この第 4の実施形態では、 酸化剤ガス流路 1 9 4および燃料ガス流路 2 0 6が 溝数を 6本から 3本、 さらに 6本と変更して構成されている。 このため、 酸化剤 ガス用の入口バッファ部 2 0 8および出口バッファ部 2 1 0と、 燃料ガス用の入 口バッファ部 2 2 0と出口バッファ部 2 2 6と、 冷却媒体用の入口バッファ部 2 2 0 , 2 2 2および出口バッファ部 2 2 4、 2 2 6とが、 それぞれ矢印 C方向に 長尺に構成される。 従って、 酸化剤ガス、 燃料ガスおよび冷却媒体を、 一層均一 かつ円滑に電極面に沿って供給することができるという効果が得られる。
図 2 0は、 本発明の第 5の実施形態に係る燃料電池を構成する第 1金属プレー ト 2 4 0の正面説明図であり、 図 2 1は、 前記第 1金属プレート 2 4 0に積層さ れる第 2金属プレー卜 2 4 2の正面説明図である。
第 1金属プレート 2 4 0のカソード電極に対向する面 2 4 0 aには、 酸化剤ガ ス流路 2 4 4が形成される。 この酸化剤ガス流路 2 4 4は、 4本の酸化剤ガス流 路溝 2 4 6を備え、 前記酸化剤ガス流路溝 2 4 6が矢印 B方向に一往復半だけ蛇 行して入口バッファ部 3 4と出口バッファ部 3 6とを連通する。
図 2 1に示すように、 第 2金属プレート 2 4 2のアノード電極 2 8に対向する 面 2 4 2 aには、 燃料ガス流路 2 4 8が形成される。 燃料ガス流路 2 4 8は、 3 本の燃料ガス流路溝 2 5 0を備え、 前記燃料ガス流路溝 2 5 0が矢印 B方向に二 往復半だけ蛇行して入口バッファ部 9 8と出口バッファ部 1 0 0とを連通する。 第 1および第 2金属プレート 2 4 0、 2 4 2間には、 冷却媒体流路 2 5 2が形 成される。 図 2 2に示すように、 冷却媒体流路 2 5 2は、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aに連通し、 それぞれ複数のエンボス 2 5 4 a、 2 5 6 aにより構成される入 口バッファ部 2 5 4、 2 5 6と、 冷却媒体出口連通孔 2 2 bに連通し、 それぞれ 複数のエンボス 2 5 8 a、 2 6 0 aにより構成される出口バッファ部 2 5 8、 2 6 0とを備える。
入口バッファ部 2 5 4、 2 5 6と出口バッファ部 2 5 8、 2 6 0とは、 矢印 B 方向に延在するそれぞれ 4本の直線状流路溝 2 6 2により直接連通している。 一 端が入口バッファ部 2 5 6に連通し、 他端が出口バッファ部 2 6 0の近傍で終端 する 2本の直線状流路溝 2 6 4と、 一端が出口バッファ部に 2 5 8に連通し、 他 端が入口バッファ部 2 5 4の近傍で終端する 2本の直線状流路溝 2 6 6とが設け られるとともに、 両端が開放されて矢印 B方向に延在する 4本の直線状流路溝 2 6 8が設けられる。
入口バッファ部 2 5 4、 2 5 6の近傍および出口バッファ部 2 5 8、 2 6 0の 近傍には、 矢印 C方向に長尺に形成される直線状流路溝 2 7 0が設けられるとと もに、 前記直線状流路溝 2 7 0の間には、 それぞれ矢印 C方向に所定の長さに設 定される 8本の直線状流路溝 2 7 2が形成される。
冷却媒体流路 2 5 2は、 第 1および第 2金属プレ一ト 2 4 0、 2 4 2の互いに 対向する面 2 4 0 b、 2 4 2 bに振り分けられる。 図 2 0に示すように、 第 1金 属プレート 2 4 0の面 2 4 0 bには、 入口バッファ部 2 5 4および出口バッファ 部 2 6 0が設けられるとともに、 直線状流路溝 2 6 2 - 2 7 2の一部を構成する 溝部 2 6 2 a〜 2 7 2 aが形成される。 図 2 1に示すように、 第 2金属プレート 2 4 2の面 2 4 2 bには、 入口パッフ ァ部 2 5 6および出口バッファ部 2 5 8が形成されるとともに、 直線状流路溝 2 6 2〜2 7 2の一部を構成する溝部 2 6 2 b〜2 7 2 bが形成される。 面 2 4 0 a、 2 4 2 aには、 線状シール 4 0 i、 4 0 jが設けられる一方、 面 2 4 0 b、 2 4 2 b間には、 図示しない線状シールが設けられる。
この第 5の実施形態では、 第 1および第 2金属プレート 2 4 0、 2 4 2に、 そ れぞれ異なる流路形状を有する酸化剤ガス流路 2 4 4および燃料ガス流路 2 4 8 が形成されていても、 前記第 1および第 2金属プレート 2 4 0、 2 4 2間には、 所定の形状を有する冷却媒体流路 2 5 2を確実に形成することができるという効 果が得られる。
図 2 3は、 本発明の第 6の実施形態に係る燃料電池 3 0 0の要部分解斜視図で ある。
燃料電池 3 0 0は、 電解質膜 ·電極構造体 1 2とセパレ一夕 3 0 2とを交互に 積層しており、 前記セパレー夕 3 0 2は、 互いに積層される第 1および第 2金属 プレート 3 0 4、 3 0 6を備える。
図 2 4に示すように、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aと入口バッファ部 4 4、 4 6 とは、 第 1および第 2の入口連絡流路 3 0 8、 3 1 0を介して連通する一方、 冷 却媒体出口連通孔 2 2 bと出口バッファ部 4 8、 5 0とは、 第 1および第 2の出 口連絡流路 3 1 2 , 3 1 4を介して連通する。 第 1の入口連絡流路 3 0 8は、 例 えば、 2本の流路溝を備える一方、 第 2の入口連絡流路 3 1 0は、 例えば、 6本 の流路溝を備えている。 同様に、 第 1の出口連絡流路 3 1 2は、 6本の流路溝を 設ける一方、 第 2の出口連絡流路 3 1 4は、 2本の流路溝を設けている。
第 1の入口連絡流路 3 0 8と第 2の入口連絡流路 3 1 0とは、 それぞれの流路 本数が異なるように設定されており、 2本と 6本とに限定されるものではない。 第 1および第 2の出口連絡流路 3 1 2、 3 1 4においても同様である。
この第 6の実施形態では、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aと入口バッファ部 4 4、 4 6とを連結する第 1および第 2の入口連絡流路 3 0 8 , 3 1 0が設けられると ともに、 前記第 1の入口連絡流路 3 0 8を、 例えば、 2本の流路溝で構成する一 方、 前記第 2の入口連絡流路 3 1 0を、 例えば、 6本の流路溝で構成している。 さらに、 冷却媒体出口連通孔 2 2 bと出口バッファ部 4 8、 5 0を連結する第 1および第 2の出口連絡流路 3 1 2、 3 1 4においても同様に、 前記第 1の出口 連絡流路 3 1 2を、 例えば、 6本の流路溝で構成する一方、 前記第 2の出口連絡 流路 3 1 4を、 例えば、 2本の流路溝で構成している。
このため、 図 2 5に示すように、 入口バッファ部 4 4の近傍の位置 P 1と、 入 口バッファ部 4 6の近傍の位置 P 2とにおいて、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aから 位置 P 1に至る流路抵抗が、 前記冷却媒体入口連通孔 2 2 aから位置 P 2に至る 流路抵抗よりも大きくなる。 従って、 位置 P 2における冷却媒体の圧力が位置 P 1における冷却媒体の圧力よりも大きくなつて、 位置 P 2から位置 P 1に向かつ て冷却媒体を流すことができ、 前記冷却媒体が淀むことが阻止され、 冷却媒体流 路 4 2内での位置 P 2から位置 P 1に向かう冷却媒体の流れを誘起することがで きるという効果が得られる。
すなわち、 第 1および第 2の入口連絡流路 3 0 8、 3 1 0を同一の流路溝本数 に設定するとともに、 第 1および第 2出口連絡流路 3 1 2、 3 1 4を同一の流路 溝本数に設定した比較例と、 第 6の実施形態とを用いて、 冷却媒体流路 4 2内で の流速および温度分布を確認した。 確認は、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aと冷却媒 体出口連通孔 2 2 bとを繋ぐ中心線 Tに沿って設定された位置 P a、 P b、 P c および P dを中心とした領域で行った。 図 2 5に示すように、 位置 P a、 P d は、 冷却媒体流路 4 2の端部位置であり、 位置 P bと位置 P aとの距離 （H) お よび位置 P cと位置 P dとの距離 （H) は、 前記冷却媒体流路 4 2の全流路 Φ;
( 2 H) の 1ノ 2に設定された。
その結果、 比較例では、 位置 P l、 P 2での圧力が略同一であるために、 図 2 6に示すように、 位置 P a近傍において、 入口バッファ部 4 4、 4 6から供給さ れる冷却媒体同士の圧力が釣り合ってしまう。 従って、 中心線 T上の位置 P a〜 P d近傍では、 冷却媒体の流速の低下が惹起された。 これに対して、 第 6の実施 形態では、 位置 P 2の圧力が位置 P 1の圧力よりも大きいために、 圧力差が惹起 され、 位置 P 2から位置 P 1に向かって流れを誘起することができた。 さらに、 図 2 7に示すように、 位置 P a、 P b近傍と位置 P c、 P d近傍で は、 比較例の場合に冷却媒体の流れ不良等に起因して温度上昇が惹起された。 一 方、 第 6の実施形態では、 圧力差に起因して冷却媒体が円滑に流れることがで き、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aから冷却媒体出口連通孔 2 2 bに向かって昇温す る温度分布が得られた。
これにより、 第 6の実施形態では、 冷却媒体流路 4 2内で冷却媒体を円滑かつ 確実に流動させることができ、 電解質膜 ·電極構造体 1 2の発電面全面を一層均 一かつ確実に冷却することが可能になる。
なお、 第 6の実施形態では、 第 1の入口連絡流路 3 0 8の流路溝本数を第 2の 入口連絡流路 3 1 0の流路溝本数よりも少なく設定しているが、 逆に前記第 1の 入口連絡流路 3 0 8の流路溝本数を前記第 2の入口連絡流路 3 1 0の流路溝本数 よりも多く設定してもよい。 また、 第 1および第 2の出口連絡流路 3 1 2、 3 1 4においても同様である。 さらに、 第 6の実施形態では、 流路溝本数をそれぞれ 2本と 6本として説明したが、 これに限定されるものではなく、 それぞれの流路 溝本数が異なっていればよいため、 種々の組み合わせが選択可能である。
なお、 本発明は、 前述した第 1〜第 6の実施形態に限定されるものではなく、 例えば、 冷却媒体入口連通孔 2 2 aおよび冷却媒体出口連通孔 2 2 bに連通する それぞれ 3以上の入ロバッファ部および出口バッファ部を設けてもよい。
本発明に係る燃料電池では、 セパレータを構成する第 1および第 2金属プレー ト間には、 冷却媒体入口連通孔から 2以上の入口バッファ部に冷却媒体が分割し て供給された後、 直線状流路溝を通って 2以上の出口バッファ部に導入され、 さ らに冷却媒体出口連通孔に排出される。 従って、 冷却媒体は、 セパレータ面内を 均一に流れることができ、 電極面を均一に冷却して安定した発電性能を得ること が可能になる。
また、 本発明では、 それぞれの入口連絡流路の流路本数が異なる一方、 それぞ れの出口連絡流路の流路本数が異なっており、 冷却媒体は、 冷却媒体流路内で所 望の流速および所望の流れ状態を確保することができる。 これにより、 冷却媒体 をセパレ一夕面内に均一に流すことが可能になり、 電極面全体を均一に冷却して 安定した発電性能を得ることが可能になる。

Claims

請求の範囲
1. 電解質 （26) をアノード電極 （28) とカゾード電極 （30) とで挟んだ 電解質 ·電極構造体 （12) を有し、 前記電解質 ·電極構造体 （12) とセパレ 一夕 （13) とを交互に積層するとともに、 積層方向に貫通して燃料ガス入口連 通孔 （24 a) 、 酸化剤ガス入口連通孔 （20 a) 、 冷却媒体入口連通孔 （22 a) 、 燃料ガス出口連通孔 （24b) 、 酸化剤ガス出口連通孔 （20 b) および 冷却媒体出口連通孔 （22 b) が形成される燃料電池であって、
前記セパレ一夕 （13) は、 少なくとも互いに積層される第 1および第 2金属 プレー卜 （14、 16) を備え、
前記第 1金属プレート （14) は、 前記力ソード電極 （30) に沿って酸化剤 ガスを供給しかつ屈曲する流路を含む酸化剤ガス流路 （32) を設ける一方、 前 記第 2金属プレート （16) は、 前記アノード電極 （28) に沿って燃料ガスを 供給しかつ屈曲する流路を含む燃料ガス流路 （96) を設けるとともに、 前記第 1および第 2金属プレート （14、 16) 間には、 前記冷却媒体入口連 通孔 （22 a) に連通する 2以上の入口バッファ部 （44、 46) と、 前記冷却 媒体出口連通孔 （22 b) に連通する 2以上の出口バッファ部 （48、 50) と、 前記 2以上の入口バッファ部 （44、 46) と前記 2以上の出口バッファ部 (48、 50) を連通する直線状流路溝 （60) とを備える冷却媒体流路 （4 2) が設けられることを特徴とする燃料電池。
2. 請求項 1記載の燃料電池において、 前記第 1金属プレート （14) には、 前 記冷却媒体入口連通孔 （22 a) および前記冷却媒体出口連通孔 （22 b) に連 通する第 1の入口バッファ部 （44) および第 1の出口バッファ部 （50) が設 けられるとともに、
前記第 2金属プレート （16) には、 前記冷却媒体入口連通孔 （22 a) およ び前記冷却媒体出口連通孔 （22 b) に連通しかつ前記第 1の入口バッファ部 (44) および前記第 1の出口バッファ部 （50) とは異なる位置に第 2の入口 バッファ部 （46) および第 2の出口バッファ部 （48) が設けられることを特 徴とする燃料電池。
3. 請求項 1記載の燃料電池において、 前記燃料ガス流路 （96) は、 前記燃料 ガス入口連通孔 （24 a) に連通する入口バッファ部 （98) と、
前記燃料ガス出口連通孔 （24b) に連通する出口バッファ部 （100) と、 前記第 2金属プレート （16) に沿って延在し前記入口バッファ部 （98) と 前記出口バッファ部 （100) とを連通する屈曲流路溝 （102 a) と、 を備え、
前記酸化剤ガス流路 （32) は、 前記酸化剤ガス入口連通孔 （20 a) に連通 する入口バッファ部 （34) と、
前記酸化剤ガス出口連通孔 （20b) に連通する出口バッファ部 （36) と、 前記第 1金属プレート （14) に沿って延在し前記入口バッファ部 （34) と 前記出口バッファ部 （36) を連通する屈曲流路溝 （38 a) と、
を備えることを特徴とする燃料電池。
4. 請求項 1記載の燃料電池において、 前記燃料ガス流路 （96) および前記酸 化剤ガス流路 （32) は、 サーペンタイン流路を構成することを特徴とする燃料 電池。
5. 請求項 4記載の燃料電池において、 前記サ一ペンタイン流路は、 溝数が一旦 減少した後、 増加することを特徴とする燃料電池。
6. 請求項 1記載の燃料電池において、 前記燃料ガス流路 （125) および前記 酸化剤ガス流路 （118) は、 略 U字状の流路を構成することを特徴とする燃料
7. 請求項 1記載の燃料電池において、 前記第 1および第 2金属プレート （1 4、 16) は、 横長形状を有して水平方向に積層されることを特徴とする燃料電 池。
8. 請求項 7記載の燃料電池において、 前記燃料ガス入口連通孔 （24 a) 、 前 記酸化剤ガス入口連通孔 （20 a) 、 前記冷却媒体入口連通孔 （22 a) 、 前記 燃料ガス出口連通孔 （24b) 、 前記酸化剤ガス出口連通孔 （20b) および前 記冷却媒体出口連通孔 （22b) は、 前記第 1および第 2金属プレート （14、 16) の左右両端に 3つずつ振り分けて配設されることを特徴とする燃料電池。
9. 電解質 （26) をアノード電極 （28) と力ソード電極 （30) とで挟んで 構成される電解質 ·電極構造体 （12) を有し、 前記電解質 ·電極構造体 （1
2) とセパレ一夕 （302) とを交互に積層するとともに、 積層方向に貫通して 反応ガス入口連通孔 （20 a) 、 冷却媒体入口連通孔 （22 a) 、 反応ガス出口 連通孔 （20 b) および冷却媒体出口連通孔 （22 b) が形成される燃料電池で あって、
前記セパレ一夕 （302) は、 少なくとも互いに積層される第 1および第 2金 属プレート （304、 306) を備え、 前記第 1および第 2金属プレート （30 4、 306) 間に冷却媒体流路 （42) が形成されるとともに、
前記冷却媒体流路 （42) は、 前記冷却媒体入口連通孔 （22 a) に入口連絡 流路を介して連通する 2以上の入口バッファ部 （44、 46) と、
前記冷却媒体出口連通孔 （22 b) に出口連絡流路を介して連通する 2以上の 出口バッファ部 （48、 50) と、
前記 2以上の入口バッファ部 （44、 46) と前記 2以上の出口バッファ部 (48、 50) とを連通する流路溝と、
を設け、
少なくとも第 1および第 2の入口バッファ部 （44、 46) を前記冷却媒体入 口連通孔 （22 a) に連結する第 1および第 2の入口連絡流路 （308、 31 0) は、 それぞれの流路本数が異なる一方、
少なくとも第 1および第 2の出口バッファ部 （48、 50) を前記冷却媒体出 口連通孔 （22 b) に連結する第 1および第 2の出口連絡流路 （312、 31 4) は、 それぞれの流路本数が異なることを特徴とする燃料電池。
10. 請求項 9記載の燃料電池において、 前記第 1金属プレート （304) の一 面には、 前記力ソード電極 （30) に沿って酸化剤ガスを供給しかつ屈曲する流 路を含む酸化剤ガス流路 （32) が設けられる一方、 前記第 2金属プレー卜 （3 06) の一面には、 前記アノード電極 （28) に沿って燃料ガスを供給しかつ屈 曲する流路を含む燃料ガス流路 （96) が設けられ、
前記第 1金属プレートの他面 （304) には、 前記冷却媒体入口連通孔 （22 a) および前記冷却媒体出口連通孔 （22 b) に連通する第 1の入口バッファ部 (44) および第 1の出口バッファ部 （50) が設けられるとともに、 前記第 2金属プレート （306) の他面には、 前記冷却媒体入口連通孔 （22 a) および前記冷却媒体出口連通孔 （22b) に連通しかつ前記第 1の入口バッ ファ部 （44) および前記第 1の出口バッファ部 （50) とは異なる位置に第 2 の入口バッファ部 （46) および第 2の出口バッファ部 （48) が設けられるこ とを特徴とする燃料電池。
11. 請求項 9記載の燃料電池において、 前記燃料ガス流路 （9' 6) および前記 酸化剤ガス流路 （32) は、 サ一ペンタイン流路を構成することを特徴とする燃 料電池。
12. 請求項 9記載の燃料電池において、 前記第 1および第 2金属プレー卜 （3 04、 306) は、 横長形状を有して水平方向に積層されることを特徴とする燃 料電池。
13. 請求項 12記載の燃料電池において、 前記反応ガス入口連通孔は、 燃料ガ ス入口連通孔 （24 a) および酸化剤ガス入口連通孔 （2.0 a) であるととも に、 前記反応ガス出口連通孔は、 燃料ガス出口連通孔 （24b) および酸化剤ガ ス出口連通孔 （20 b) であり、
前記燃料ガス入口連通孔 （24a) 、 前記酸化剤ガス入口連通孔 （20 a) 、 前記冷却媒体入口連通孔 （22 a) 、 前記燃料ガス出口連通孔 （24b) 、 前記 酸化剤ガス出口連通孔 （20 b) および前記冷却媒体出口連通孔 （22b) は、 前記第 1および第 2金属プレート （304、 306) の左右両端に 3つずつ振り 分けて配設されることを特徴とする燃料電池。
14. 電解質 （26) をアノード電極 （28) と力ソード電極 （30) とで挟ん だ電解質 ·電極構造体 （12) を有し、 前記電解質 ·電極構造体 （12) とセパ レー夕 （13) とを交互に積層するとともに、 積層方向に貫通して燃料ガス入口 連通孔 （24 a) 、 酸化剤ガス入口連通孔 （20 a) 、 冷却媒体入口連通孔 （2 2 a) 、 燃料ガス出口連通孔 （24b) 、 酸化剤ガス出口連通孔 （20b) およ び冷却媒体出口連通孔 （22 b) が形成される燃料電池であって、
前記セパレ一夕 （13) は、 少なくとも互いに積層される第 1および第 2金属 プレート （14、 16) を備え、
前記第 1金属プレ一ト （14) は、 前記力ソード電極 （30) に沿って酸ィ匕剤 ガスを供給する酸化剤ガス流路 （32) を設ける一方、 前記第 2金属プレート (16) は、 前記アノード電極 （28) に沿って燃料ガスを供給する燃料ガス流 路 （96) を設け、 前記酸化剤ガス流路 （32) と前記燃料ガス流路 （96) と は、 同一回数の折り返しを有するサーペンタイン流路を構成するとともに、 前記第 1および第 2金属プレート （14、 16) 間には、 前記冷却媒体入口連 通孔 （22 a) に連通する 2以上の入口バッファ部 （44、 46) と、 前記冷却 媒体出口連通孔 （22 b) に連通する 2以上の出口バッファ部 （48、 50) と、 前記 2以上の入口バッファ部 （44、 46) と前記 2以上の出口バッファ部 (48、 50) を連通する直線状流路溝 （60) とを備える冷却媒体流路 （4 2) が設けられることを特徴とする燃料電池。
1 5. 請求項 14記載の燃料電池において、 前記燃料ガス入口連通孔 （24 a) 、 前記酸化剤ガス入口連通孔 （20 a) 、 前記冷却媒体入口連通孔 （22 a) 、 前記燃料ガス出口連通孔 （24b) 、 前記酸化剤ガス出口連通孔 （20 b) および前記冷却媒体出口連通孔 （22b) は、 前記第 1および第 2金属プレ ート （14、 16) の左右両端に 3つずつ振り分けて配設されることを特徴とす る燃料電池。
PCT/JP2003/013755 2002-10-28 2003-10-28 燃料電池 WO2004038840A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/533,182 US7745062B2 (en) 2002-10-28 2003-10-28 Fuel cell having coolant inlet and outlet buffers on a first and second side
CA002497258A CA2497258C (en) 2002-10-28 2003-10-28 Fuel cell
EP03758972A EP1557893B1 (en) 2002-10-28 2003-10-28 Fuel cell

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002-313242 2002-10-28
JP2002313242A JP4344513B2 (ja) 2002-10-28 2002-10-28 燃料電池
JP2002333742A JP4268400B2 (ja) 2002-11-18 2002-11-18 燃料電池
JP2002-333742 2002-11-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004038840A1 true WO2004038840A1 (ja) 2004-05-06

Family

ID=32179121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2003/013755 WO2004038840A1 (ja) 2002-10-28 2003-10-28 燃料電池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7745062B2 (ja)
EP (1) EP1557893B1 (ja)
CA (1) CA2497258C (ja)
WO (1) WO2004038840A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2353022C1 (ru) 2005-01-13 2009-04-20 Тойота Джидоша Кабушики Кайша Топливный элемент и сепаратор топливного элемента
JP5082467B2 (ja) * 2007-01-29 2012-11-28 トヨタ自動車株式会社 燃料電池、および、燃料電池を構成するセパレータ
KR101240976B1 (ko) * 2010-11-12 2013-03-11 현대자동차주식회사 차량용 연료전지의 냉각 시스템
CN103907233B (zh) * 2011-11-02 2016-05-04 日本特殊陶业株式会社 燃料电池
US9350029B2 (en) * 2012-11-21 2016-05-24 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell stack
JP5749703B2 (ja) * 2012-12-10 2015-07-15 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック
KR101959460B1 (ko) 2015-05-27 2019-03-18 주식회사 엘지화학 분리판 및 이를 포함하는 연료 전지 스택
CN114628721B (zh) * 2020-12-14 2024-05-07 中国科学院大连化学物理研究所 一种燃料电池电堆

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000031815A1 (en) * 1998-11-25 2000-06-02 Gas Technology Institute Sheet metal bipolar plate design for polymer electrolyte membrane fuel cells
JP2000164230A (ja) * 1998-11-27 2000-06-16 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池用セパレータ及び燃料電池
JP2000323149A (ja) * 1999-05-07 2000-11-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池用セパレータ及び製造装置
JP2001118588A (ja) * 1999-10-15 2001-04-27 Fuji Electric Co Ltd 固体高分子電解質型燃料電池
JP2002075395A (ja) 2000-08-24 2002-03-15 Toyota Motor Corp 燃料電池用セパレータおよびそれを用いた固体高分子型燃料電池
US20020055031A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell
JP2003530836A (ja) 2000-04-12 2003-10-21 ユニバーシティー オブ ロチェスター 標的化ワクチン送達システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5230966A (en) * 1991-09-26 1993-07-27 Ballard Power Systems Inc. Coolant flow field plate for electrochemical fuel cells
JPH08222237A (ja) 1995-02-14 1996-08-30 Aisin Aw Co Ltd 燃料電池用セパレータ
JP3713912B2 (ja) 1996-08-08 2005-11-09 アイシン精機株式会社 燃料電池のガス通路板
CA2256276C (en) * 1997-12-18 2003-04-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell and separator for the same
US6410178B1 (en) 1998-05-08 2002-06-25 Aisin Takaoka Co., Ltd. Separator of fuel cell and method for producing same
JP4590047B2 (ja) 1999-08-13 2010-12-01 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック
JP2001250569A (ja) 2000-03-06 2001-09-14 Toyota Motor Corp 燃料電池及びその集電板
JP3648128B2 (ja) * 2000-05-02 2005-05-18 本田技研工業株式会社 燃料電池
CN1293661C (zh) 2000-12-05 2007-01-03 松下电器产业株式会社 高分子电解质型燃料电池及其运行方法
JP4516229B2 (ja) 2001-03-06 2010-08-04 本田技研工業株式会社 固体高分子型セルアセンブリ
JP4344500B2 (ja) * 2002-01-07 2009-10-14 本田技研工業株式会社 燃料電池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000031815A1 (en) * 1998-11-25 2000-06-02 Gas Technology Institute Sheet metal bipolar plate design for polymer electrolyte membrane fuel cells
JP2000164230A (ja) * 1998-11-27 2000-06-16 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池用セパレータ及び燃料電池
JP2000323149A (ja) * 1999-05-07 2000-11-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池用セパレータ及び製造装置
JP2001118588A (ja) * 1999-10-15 2001-04-27 Fuji Electric Co Ltd 固体高分子電解質型燃料電池
JP2003530836A (ja) 2000-04-12 2003-10-21 ユニバーシティー オブ ロチェスター 標的化ワクチン送達システム
JP2002075395A (ja) 2000-08-24 2002-03-15 Toyota Motor Corp 燃料電池用セパレータおよびそれを用いた固体高分子型燃料電池
US20020055031A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1557893A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP1557893B1 (en) 2012-03-07
EP1557893A4 (en) 2008-03-12
EP1557893A1 (en) 2005-07-27
US7745062B2 (en) 2010-06-29
CA2497258A1 (en) 2004-05-06
US20060003206A1 (en) 2006-01-05
CA2497258C (en) 2009-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4598287B2 (ja) 燃料電池スタックおよび燃料電池スタックの運転方法
JP4516229B2 (ja) 固体高分子型セルアセンブリ
JP4344484B2 (ja) 固体高分子型セルアセンブリ
JP5694117B2 (ja) 燃料電池
JP2000231929A (ja) 燃料電池
JP4268536B2 (ja) 燃料電池
JP2011113725A (ja) 燃料電池
JP5042507B2 (ja) 燃料電池
JP5297990B2 (ja) 燃料電池
JP4473598B2 (ja) 燃料電池
JP4081433B2 (ja) 燃料電池
WO2004038840A1 (ja) 燃料電池
JP4268400B2 (ja) 燃料電池
JP4031952B2 (ja) 燃料電池
JP4344513B2 (ja) 燃料電池
JP5274908B2 (ja) 燃料電池スタック
JP2007207570A (ja) 燃料電池
JP4185734B2 (ja) 燃料電池スタック
JP2002100380A (ja) 燃料電池および燃料電池スタック
JP5583824B2 (ja) 燃料電池
JP4304955B2 (ja) 固体高分子電解質形燃料電池
JP2010165692A (ja) 固体高分子型セルアセンブリ
JP2009054597A (ja) 燃料電池スタックおよび燃料電池スタックの反応ガス供給方法
JP5123824B2 (ja) 燃料電池スタックおよび燃料電池スタックの運転方法
JP4422505B2 (ja) 燃料電池

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003758972

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2497258

Country of ref document: CA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2006003206

Country of ref document: US

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10533182

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2003758972

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10533182

Country of ref document: US