氢能专利库

燃料电池用隔板(20)具有：多个突条(31、41)，构成为相互隔开间隔地并列延伸，并且抵接于发电部；和气体流路部(32、42)，构成为在相互相邻的两个突条之间沿着突条延伸并且反应气体在气体流路部(32、42)流动。在气体流路部设置有多个肋(50)，朝向发电部突出，并且沿着气体流路部的延伸方向延伸。多个肋包括：多个第1肋(60)，在突条的排列方向上相互隔开间隔地并列；和第2肋(70)，位于在排列方向上相互相邻的第1肋彼此之间。在第1肋的下游侧端部设置有与发电部分离的分离部(63)。在第2肋的上游侧端部设置有倾斜部(72)，该倾斜部(72)以越往下游侧与发电部分离得越远的方式倾斜。倾斜部的至少一部分比分离部的至少一部分位于下游侧。

燃料电池用隔板(20)具有：多个突条(31、41)，构成为相互隔开间隔地并列延伸，并且抵接于发电部；和气体流路部(32、42)，构成为在相互相邻的两个突条之间沿着突条延伸并且反应气体在气体流路部(32、42)流动。在气体流路部设置有多个肋(50)，朝向发电部突出并且沿着气体流路部的延伸方向延伸。在肋的下游侧端部设置有渐变部(52)，渐变部(52)随着朝向下游侧与发电部渐渐地分离。

燃料电池用隔板具备多个突条和多个气体流路部。突条各自具有构成为抵接于发电部的抵接面。气体流路部各自设置于相互相邻的两个突条之间。以在气体流路部流动的反应气体的流动方向为基准参照上游侧和下游侧。突条各自具有下游侧端部。在突条中的抵接面设置有沿着突条的延伸方向延伸的第1槽。在突条的下游侧端部设置有分隔面，该分隔面相对于抵接面在下游侧相连并且从发电部分隔。在分隔面设置有与第1槽相连的第2槽。

隔板具备：金属板制的基材，该基材具有多个凸部；以及导电层，设置在基材的各凸部的顶面。导电层包含导电性碳材料、导电性粒子以及热固性树脂。导电性碳材料和导电性粒子在导电层的整个厚度方向上分散在树脂内并且彼此接触。

燃料电池堆具备彼此层叠的多个单电池。各单电池具备片状的发电部、一对隔板、气体流路形成板以及框构件。气体流路形成板构成反应气体流通的气体流路部。框构件具有对气体流路部供给反应气体的供给口以及从气体流路部排出反应气体的排出口。气体流路部，具有：多个对置部，沿着反应气体的流动方向延伸并且在正交方向上彼此并列设置；以及多个波状部，与正交方向正交的截面形状呈波形状。气体流路部包含：第1流路部，在流动方向上与供给口邻接；以及第2流路部，在正交方向上与第1流路部邻接。第2流路部中的连通路各自的流路截面积，比第1流路部中的所述连通路各自的流路截面积大。

燃料电池堆具备彼此层叠的多个单电池。各单电池具备片状的发电部、一对隔板、气体流路形成板以及框构件。气体流路形成板构成反应气体流通的气体流路部。框构件具有对气体流路部供给反应气体的供给口以及从气体流路部排出反应气体的排出口。气体流路部具有多个对置部，该多个对置部沿着反应气体的流动方向延伸并且在正交方向上彼此并列设置。在各对置部与发电部之间形成有主流路。气体流路部包含：第1流路部，在流动方向上与供给口邻接；以及第2流路部，在正交方向上与第1流路部邻接。第2流路部中的主流路各自的流路截面积，比第1流路部中的主流路各自的流路截面积大。

一种燃料电池的隔板接合体，具有第1隔板及第2隔板、和这些第1隔板及第2隔板通过激光焊接相互接合的接合部。第1隔板具有被设为会与膜电极接合体对置的第1面。在第1隔板的第1面设置有第1隔板的基材露出的露出部。第2隔板具有被设为会与膜电极接合体对置的第2面。在第2隔板的第2面整体设置有包含导电性粒子的覆膜。接合部通过对第1隔板的露出部照射激光而形成。

燃料电池堆具备以串联连接的方式被层叠的多个发电单元以及使冷却水流通的冷却水路。各发电单元包含膜电极接合体和夹住该膜电极接合体的一对隔板。各隔板由金属板构成。冷却水路由以在发电单元的层叠方向上排列的方式形成于隔板的贯通孔构成。燃料电池堆的制造方法包括：作为冷却水使用包含电沉积涂料粒子的冷却水并运行燃料电池堆，从而在燃料电池堆的多个隔板中的、成为高电位的隔板的表面形成由电沉积涂料构成的被覆层。

提供能够将气体流道部内的水快速地排出到水流道部的燃料电池用气体流道形成板和燃料电池组。气体流道形成板具有以在第1方向和与该第1方向交叉的第2方向上分别排列的方式配置的多个凸部。凸部向膜电极接合体突出。气体流道形成板具有气体流道部和水流道部。气体流道部由包含介于多个凸部中的相邻的凸部之间的部分的、气体流道形成板中的与膜电极接合体对应的一侧的部分构成。水流道部由包含凸部的内部的、气体流道形成板中的与平隔板对应的一侧的部分构成。气体流道形成板具有形成于凸部的侧壁并将该凸部的内外连通的开口部。开口部被配置为不会在将气体流道部夹在中间的状态下在与流过该气体流道部的气体的流动方向垂直的方向上面对面重叠。

提供能够使气体在气体流道内适当地扩散的燃料电池用气体流道形成板和燃料电池组。气体流道形成板具有以在第1方向和与该第1方向交叉的第2方向上分别排列的方式配置的多个凸部。凸部(26)向膜电极接合体突出。气体流道形成板具有气体流道部和水流道部。气体流道部由包含介于多个凸部中的相邻的两个凸部之间的部分的、气体流道形成板中的与膜电极接合体对应的一侧的部分构成。水流道部由包含凸部的内部的、气体流道形成板中的与平隔板对应的一侧的部分构成。气体流道形成板具有形成于凸部的侧壁并将该凸部的内外连通的开口部。在一个凸部中仅在一个地方设置有开口部。

公开了一种燃料电池堆。燃料电池堆包括多个发电单元和伪单元，并且分别提供设置反应气体供应歧管的开口。每个发电单元包括从开口延伸至其中部区域的一个或更多个第一供应通道。伪单元包括从开口延伸至其中部区域的一个或更多个第二供应通道，并且与第一供应通道连接至开口的第一供应通道端口中的在竖直方向上的最高位置处的第一供应通道端口相比，第二供应通道连接至开口的第二供应通道端口中的在竖直方向上的最高位置处的第二供应通道端口位于竖直方向上的更低位置处。

一种燃料电池用气体流道形成板以及燃料电池组。气体流道形成板具备：多个突条，其相互平行延伸；多个气体流道，其分别位于相邻的两个突条之间；以及多个水流道，其分别形成于多个突条的背面。各突条具有多个第1连通部和多个第2连通部。各第1连通部具有第1开口部，各第2连通部具有第2开口部。各突条的多个第2连通部构成各第2连通部的第2开口部的开口面积比各第1连通部的第1开口部的开口面积扩大的扩大区域，以便抑制利用基于这些多个第2连通部的毛细管作用而向所述突条的背面上的水流道中导入水。

形成燃料电池的一部分的电池的阴极侧气体流路由设置在气体入口侧的第一金属网（20）和设置在下游侧的第二金属网（22）形成。所述第一金属网（20）是这样的：在直线上设置网孔，并且在气体扩散层侧流动的气体与在隔板侧流动的气体分隔开。气体入口侧的气体流量减小，因此被带走的生成水的量减少。结果，抑制了在高温下气体入口侧变得干燥。

燃料电池（10）包括具有上游段和下游段的助燃气流道（30），上游段形成为凹槽流道（35b），下游段中设置有多孔气体扩散体（26）。燃料电池（10）包括具有上游段和下游段的燃气流道（40），上游段形成为凹槽流道（45b），下游段中设置有多孔气体扩散体（28）。冷却介质流道（50）在燃料电池（10）各电池单元（12）的第一隔片（22）和邻近该电池单元（12）的电池单元（12）的第二隔片（24）之间形成。冷却介质在冷却介质流道（50）中的流动方向与助燃气在助燃气流道（30）中的流动方向相同。冷却介质流道（50）的上游段与冷却介质流道（50）的下游段相比，更靠近膜电极组件（20）面向邻近冷却介质流道（50）的助燃气流道（30）的表面。

在框架13和14的接合部分容放电极结构15。在电极结构15的第一表面上铺设第一气体扩散层19和第一气道形成构件21，在电极结构15的第二表面上铺设第二气体扩散层20和第二气道形成构件22。隔离件23接合在框架13和气道形成构件21的表面上，隔离件24接合在框架14和气道形成构件22的表面上。具有连续孔的多孔层26位于气道形成构件22和隔离件24之间。提供由具有连续孔的多孔材料形成的排水促进构件30，以与第二气道形成构件22的第二气道T2的下游端相连通，并和多孔层26的连续孔的下游端相连通。通过毛细作用已经从第二气道T2吸入到多孔层26内的所生成的水，由于水的表面张力而向下游流动，然后被吸入到排水促进构件30内。由排水促进构件30所吸入的水，由于从第二气道T2流入到排水促进构件30的连续孔内的氧化废气的流体压力，被排放到排放通道中。相应地，提供一种燃料电池，其防止了所产生的水残留在阴极侧第二气道形成构件22的第二气道T2内，有可能避免因为给电极结构15的氧化气体供应不足而降低了发电性能。

气体扩散层(19)与和固体电解质膜(16)的表面接触的电极层(17)以及在气体扩散层(19)和隔离件(23)之间的气道形成构件(21)接触。隔离件(23)和于气道形成构件(21)的环形部分(27)的链接片部分(28)上形成的第一倾斜片部分(28a)形成第一倾斜角(α)。气体扩散层(19)和于链接片部分(28)上形成的第二倾斜片部分(28b)形成第二倾斜角(β)。第一倾斜角(α)被设置成比第二倾斜角(β)小。

固体电解质膜16固定在环形框架13、14内部。阳极侧电极催化剂层17、第一气体扩散层19和第一气体通道形成构件21堆叠在固体电解质膜16的上表面上。阴极侧电极催化剂层18、第二气体扩散层20和第二气体通道形成构件22堆叠在固体电解质膜16的下表面上。用于向第一气体通道形成构件21的气体通道供应燃料气体的供应通道M 1和用于排放燃料废气的排放通道21设置在框架13、14中。突出部分25形成在第一气体通道形成构件21的外周界部分上，并且向外延伸超过阳极侧电极催化剂层17的外周界，从而与框架13的法兰部分S1b叠置。使得渗透水残留在突出部分25上。这防止了渗透水进入第一气体扩散层19和电极催化剂层17的外周界部分处的窄间隙。

一种燃料电池，包括形成用于将反应物气体供给到电极平面的形成气体通道的构件(30)。该形成气体通道的构件(30)的基板结构是其中脊部(32a)和谷部(32b)连续相互交替的波纹板部(32)。在形成气体通道的构件(30)中，多个波纹板部(32)相互连接，使得两个波纹板部(32)之一的谷部(32b)连接至另一波纹板部(32)的脊部(32a)。形成气体通道的构件(30)安置为使通过谷部(32b)和脊部(32a)之间的互相连接形成的连接平面S的排列方向平行于电极平面。该结构提高了气体通道中反应物气体的扩散效率。

隔板(10)由隔板主体(11)和集流板(12)构成。主体(11)防止燃料气体和氧化剂气体混流。集流板(12)由金属板网(MR)形成，所述金属板网(MR)的形成网眼状、阶梯状的贯通孔的边部(贯通孔形成部)的形成方向和连接边部的结合部(连接部)的形成方向之间的角度为大约60度。由此，能够使集流板(12)的间距(P)小，使板厚大。因此，能够降低导入的气体的压力损失，确保良好的气体供给性能，并且能够通过在贯通孔间产生的毛细管现象使在MEA(30)上产生的生成水良好地排出。