燃料电池堆制造技术

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。中的主流路各自的流路截面积大。中的主流路各自的流路截面积大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池堆


[0001]本公开涉及燃料电池堆。

技术介绍

[0002]固体高分子型燃料电池具备由彼此层叠的多个单电池构成的燃料电池堆(例如，参照专利文献1)。记载于该专利文献1的单电池，具备：发电部，具有膜电极接合体；一对隔板，夹持发电部；以及气体流路形成板，设置在发电部与一对隔板之间。
[0003]上述气体流路形成板具有交替地排列的多个凹部和凸部以及气体流路部。气体流路部通过由上述凹部和凸部与发电部区划的部分构成，构成网格状。燃料气体或氧化剂气体等反应气体在气体流路部中流通。
[0004]关于上述单电池，俯视时呈长方形形状。在该单电池的短边侧的两端部，夹着发电部设置有供给燃料气体的燃料气体供给口以及排出燃料气体的燃料气体排出口。另外，在该单电池的长边侧的两端部，夹着发电部设置有供给氧化剂气体的多个氧化剂气体供给口以及排出氧化剂气体的多个氧化剂气体排出口。多个氧化剂气体供给口在单电池的长边的长度方向上彼此隔开间隔地设置。同样，多个氧化剂气体排出口在单电池的长边的长度方向上彼此隔开间隔地设置。
[0005]从各氧化剂气体供给口供给的氧化剂气体，通过气体流路形成板的气体流路部而被供给给发电部。并且，氧化剂气体与燃料气体在发电部中进行电化学反应来进行发电。另一方面，没有被用于发电部中的发电的氧化剂气体，通过气体流路部从各氧化剂气体排出口排出到外部。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2016
‑
21339号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的课题
[0007]但是，在燃料电池堆中，为了提高发电效率，优选的是，使反应气体遍及发电部的更广的范围、即气体流路部的更广的范围。
[0008]但是，由于氧化剂气体供给口在单电池的长边的长度方向上彼此隔开间隔地设置，因此在彼此邻接的氧化剂气体供给口之间，存在将这些氧化剂气体供给口间隔开的间隔部。因此，从氧化剂气体供给口经过气体流路部朝向氧化剂气体排出口的氧化剂气体，难以流到与上述间隔部邻接的部分。因此，对于使反应气体遍及气体流路部的更广的范围、即提高反应气体的分配性而言，存在改善的余地。
[0009]本公开的目的在于，提供能够提高反应气体的分配性的燃料电池堆。用于解决课题的手段
[0010]用于实现上述目的的燃料电池堆，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，所述一对隔板在厚度方向上夹持所述发电部；气体流路形成板，其设置在所述一对隔板中的至少一方与所述发电部之间，并构成供反应气体流通的气体流路部；以及框构件，其设置在所述气体流路形成板的周围，并具有对所述气体流路部供给所述反应气体的供给口以及从所述气体流路部排出所述反应气体的排出口，在所述燃料电池堆中，在将所述反应气体从所述供给口向所述排出口的流动方向作为流动方向，将所述发电部与所述气体流路部对置的方向作为对置方向，将与所述流动方向和所述对置方向双方正交的方向作为正交方向时，所述气体流路部具有多个对置部，多个所述对置部沿着所述流动方向延伸并且在所述正交方向上彼此并列设置，并且与所述发电部对置，在各对置部与所述发电部之间形成有主流路，在所述气体流路部形成有多个连通路，多个所述连通路连通所述主流路的各自并且沿着所述流动方向彼此隔开间隔地设置，所述气体流路部包含：第1流路部，其在所述流动方向上与所述供给口邻接；以及第2流路部，其在所述正交方向上与所述第1流路部邻接，所述第2流路部中的所述主流路各自的流路截面积，比所述第1流路部中的所述主流路各自的流路截面积大。
[0011]根据该结构，第2流路部中的各主流路的流路截面积，比第1流路部中的各主流路的流路截面积大。因此，第2流路部的各主流路中的反应气体的压力损失，比第1流路部的各主流路中的反应气体的压力损失小。由此，从供给口流入到第1流路部的各主流路的反应气体，容易经由各连通路流向第2流路部的各主流路。即，从供给口流入的反应气体容易从第1流路部流向第2流路部，能够使反应气体遍及气体流路部的更广的范围。因此，能够提高反应气体的分配性。
[0012]优选的是，在上述燃料电池堆中，所述第2流路部的所述对置部各自设置于比所述第1流路部的所述对置部各自在所述对置方向上远离所述发电部的位置。
[0013]根据该结构，形成第2流路部的各主流路的对置部，设置在比形成第1流路部的各主流路的对置部在对置方向上远离发电部的位置。因此，第2流路部中的各主流路的流路截面积，比第1流路部中的各主流路的流路截面积大。
[0014]如上所述，根据上述结构，通过变更对置部离发电部的距离这种简单的结构变更，能够使第2流路部中的各主流路的流路截面积，比第1流路部中的各主流路的流路截面积大。
[0015]优选的是，在上述燃料电池堆中，所述第2流路部的所述对置部各自在所述正交方向上的宽度，比所述第1流路部的所述对置部各自在所述正交方向上的宽度大。
[0016]根据该结构，形成第2流路部的各主流路的对置部的宽度，比形成第1流路部的各主流路的对置部的宽度大。因此，第2流路部中的各主流路的流路截面积，比第1流路部中的各主流路的流路截面积大。
[0017]如上所述，根据上述结构，通过变更对置部在正交方向上的宽度这种简单的结构变更，能够使第2流路部中的各主流路的流路截面积，比第1流路部中的各主流路的流路截面积大。
[0018]优选的是，在上述燃料电池堆中，所述气体流路部包含第3流路部，该第3流路部在所述流动方向的下游侧与所述第1流路部邻接，所述第3流路部中的所述主流路各自的流路截面积，比所述第1流路部中的所述主流路各自的流路截面积小。
[0019]根据该结构，第3流路部中的各主流路的流路截面积，比第1流路部中的各主流路
的流路截面积小。因此，第3流路部的各主流路中的反应气体的压力损失，比第1流路部的各主流路中的反应气体的压力损失大。由此，从供给口流入到第1流路部的各主流路的反应气体，容易流向压力损失比压力损失大的第3流路部小的第2流路部。因此，能够进一步提高反应气体的分配性。
[0020]优选的是，在上述燃料电池堆中，所述第3流路部的所述对置部各自设置于比所述第1流路部的所述对置部各自在所述对置方向上靠近所述发电部的位置。
[0021]根据该结构，形成第3流路部的各主流路的对置部，设置在比形成第1流路部的各主流路的对置部在对置方向上靠近发电部的位置。因此，第3流路部中的各主流路的流路截面积，比第1流路部中的各主流路的流路截面积小。
[0022]如上所述，根据上述结构，通过变更对置部离发电部的距离这种简单的结构变更，能够使第3流路部中的各主流路的流路截面积，比第1流路部中的各主流路的流路截面积小。
[0023]优选的是，在上述燃料电池堆中，所述第1流路部的所述对置部各自与所述第3流路部的所述对置部各自通过阶梯部连结。
[0024]根据该结构，由于沿着流动方向流过的反应气体冲撞阶梯部，因此第1流路部与第3流路部的边界部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃料电池堆，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，所述一对隔板在厚度方向上夹持所述发电部；气体流路形成板，其设置在所述一对隔板中的至少一方与所述发电部之间，并构成供反应气体流通的气体流路部；以及框构件，其设置在所述气体流路形成板的周围，并具有对所述气体流路部供给所述反应气体的供给口以及从所述气体流路部排出所述反应气体的排出口，在所述燃料电池堆中，在将所述反应气体从所述供给口向所述排出口的流动方向作为流动方向，将所述发电部与所述气体流路部对置的方向作为对置方向，将与所述流动方向和所述对置方向双方正交的方向作为正交方向时，所述气体流路部具有多个对置部，多个所述对置部沿着所述流动方向延伸并且在所述正交方向上彼此并列设置，并且与所述发电部对置，在各对置部与所述发电部之间形成有主流路，在所述气体流路部形成有多个连通路，多个所述连通路连通所述主流路的各自并且沿着所述流动方向彼此隔开间隔地设置，所述气体流路部包含：第1流路部，其在所述流动方向上与所述供给口邻接；以及第2流路部，其在所述正交方向上与所述第1流路部邻接，所述第2流路部中的所述主流路各自的流路截面积，比所述第1流路部中的所述主流路各自的流路截面积大。2.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其中，所述第2流路部的所述对置部各自设置于比所述第1流路部的所述对置部各自在所述对置方向上远离所述发电部的位置。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆，其中，所述第2流路部的所述对置部各自在所述正交方向上的宽度，比所述第1流路部的所述对置部各自在所述正交方...

【专利技术属性】
技术研发人员：筱崎善记，二见谕，
申请(专利权)人：丰田车体株式会社，
类型：发明
国别省市：