燃料电池用的分隔体制造技术

本发明专利技术涉及一种燃料电池用的分隔体。燃料电池用的分隔体具有构成为与燃料电池的发电部抵接的抵接面。在抵接面排列地设有供反应气体流通的多个槽流路。多个槽流路中的至少一个包含在抵接面的面方向上呈波状延伸的波状部。在将槽流路中的所述反应气体的流动方向的上游侧和下游侧分别设为上游侧和下游侧时，波状部的下游侧的波长比上游侧的波长小。部的下游侧的波长比上游侧的波长小。部的下游侧的波长比上游侧的波长小。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池用的分隔体


[0001]本公开涉及燃料电池用的分隔体。

技术介绍

[0002]在日本特开2018
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78020号公报中，公开了构成燃料电池堆的单电池。该单电池具有膜电极接合体(Membrane Electrode Assembly，以下称为MEA)和夹持MEA的第1分隔体与第2分隔体。
[0003]MEA具有：催化剂层接合电解质膜(Catalyst Coated Membrane，以下称为CCM)，其具有电解质膜和催化剂层；以及气体扩散层(Gas Diffusion Layer，以下称为GDL)，其分别设于CCM的两面。
[0004]第1分隔体具有氧化气体用的多个第1槽流路和冷却介质用的多个冷却槽流路。第1槽流路是直线形状，形成于第1分隔体的面中的与MEA相对的面。第1槽流路的凹凸与冷却槽流路的凹凸为表里一体的关系。
[0005]第2分隔体具有燃料气体用的多个第2槽流路和冷却介质用的多个冷却槽流路。第2槽流路是波线形状，形成于第2分隔体的面中的与MEA相对的面。第2槽流路的凹凸与冷却槽流路的凹凸为表里一体的关系。第2槽流路的振幅设定为与在与第2分隔体相对的第1分隔体中构成多个第1槽流路的背面的多个凸部重叠那样的大小。
[0006]根据这样的单电池，在将单电池彼此层叠时，一个单电池的构成第2槽流路的凸部与另一个单电池的构成第1槽流路的背面的凸部接触的部分变多。因此，相邻的分隔体彼此的接触构造的稳定性以及单电池彼此的接触构造的稳定性提高。
[0007]另外，根据这样的单电池，燃料气体在第2分隔体的第2槽流路中流动的过程中，逐渐潜入与该分隔体相邻的GDL。像这样，通过燃料气体潜入GDL来进行发电。

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]另外，在这样的单电池中，由于发电而在第2槽流路中流动的燃料气体从流路的上游侧向下游侧逐渐被消耗。因此，在槽流路的下游侧，燃料气体的流量减少，并且潜入GDL的燃料气体的流量容易随之减少。其结果为，有可能导致槽流路的下游侧的发电量降低。
[0010]另外，在这样的单电池中，为了提高发电效率，期望使燃料气体向GDL的更大的范围内潜入。
[0011]此外，这样的问题不限定于具有燃料气体用的槽流路的分隔体，在具有氧化气体用的槽流路的分隔体中也同样产生。
[0012]本公开的第1目的在于，提供一种燃料电池用的分隔体，该燃料电池用的分隔体能够抑制在槽流路的下游侧潜入气体扩散层的反应气体的流量减少。
[0013]本公开的第2目的在于，提供一种燃料电池用的分隔体，该燃料电池用的分隔体能够使反应气体向气体扩散层的更大的范围内潜入。
[0014]用于解决问题的方案
[0015]用于实现上述第1目的的第1技术方案的燃料电池用的分隔体具有构成为与燃料电池的发电部抵接的抵接面，在所述抵接面排列地设有供反应气体流通的多个槽流路，所述多个槽流路中的至少一个包含在所述抵接面的面方向上呈波状延伸的波状部，在将所述槽流路中的所述反应气体的流动方向的上游侧和下游侧分别设为上游侧和下游侧时，所述波状部的下游侧的波长比上游侧的波长小。
[0016]用于实现上述第1目的的第2技术方案的燃料电池用的分隔体具有构成为与燃料电池的发电部抵接的抵接面，在所述抵接面排列地设有供反应气体流通的多个槽流路，所述多个槽流路中的至少一个包含在所述抵接面的面方向上呈波状延伸的波状部，在将所述槽流路中的所述反应气体的流动方向的上游侧和下游侧分别设为上游侧和下游侧时，所述波状部的下游侧的振幅比上游侧的振幅大。
[0017]用于实现上述第2目的的第1技术方案的燃料电池用的分隔体具有构成为与燃料电池的发电部抵接的抵接面，在所述抵接面排列地设有供反应气体流通的多个槽流路，在将各所述槽流路排列的方向设为排列方向时，多个所述槽流路包含在所述抵接面的面方向上分别呈波状延伸并且在所述排列方向上彼此相邻的第1槽流路和第2槽流路，所述第1槽流路和所述第2槽流路中的至少一者具有在所述排列方向上排列的多个分支流路，在将所述第1槽流路中在所述排列方向上的流路的数量设为第1流路数，将所述第2槽流路中所述排列方向上的流路的数量设为第2流路数时，所述第1槽流路的规定部分的所述第1流路数与所述第2槽流路中与该规定部分相邻的部分的所述第2流路数不同。
[0018]用于实现上述第1目的的第3技术方案的燃料电池用的分隔体具有构成为与燃料电池的发电部抵接的抵接面，在所述抵接面排列地设有供反应气体流通的多个槽流路，在将所述槽流路中的所述反应气体的流动方向的上游侧和下游侧分别设为上游侧和下游侧时，所述多个槽流路中的至少一个包含在所述抵接面的面方向上呈波状延伸的波状部，该波状部具有多个支流路和多个所述支流路从上游侧朝向下游侧合流的合流部。
[0019]用于实现上述第2目的的第2技术方案的燃料电池用的分隔体具有构成为与燃料电池的发电部抵接的抵接面，在所述抵接面排列地设有供反应气体流通的多个槽流路，在将各所述槽流路排列的方向设为排列方向时，多个所述槽流路包含在所述抵接面的面方向上分别呈波状延伸并且在所述排列方向上彼此相邻的第1槽流路和第2槽流路，所述第1槽流路的规定部分的波长与所述第2槽流路中与该规定部分相邻的部分的波长不同。
[0020]用于实现上述第2目的的第3技术方案的燃料电池用的分隔体具有构成为与燃料电池的发电部抵接的抵接面，在所述抵接面排列地设有供反应气体流通的多个槽流路，在将各所述槽流路排列的方向设为排列方向时，多个所述槽流路包含在所述抵接面的面方向上分别呈波状延伸并且在所述排列方向上彼此相邻的第1槽流路和第2槽流路，所述第1槽流路的规定部分的振幅与所述第2槽流路中与该规定部分相邻的部分的振幅不同。
附图说明
[0021]图1是表示燃料电池的单电池的分解立体图。
[0022]图2表示在图1的单电池中包含的燃料电池用的分隔体，是表示排列地设有供燃料气体流通的多个槽流路的、燃料电池用的分隔体的第1实施方式的俯视图。
[0023]图3是表示从图2的槽流路潜入气体扩散层的燃料气体的流动的立体图。
[0024]图4是表示从图2的槽流路潜入气体扩散层的燃料气体的流动的剖视图。
[0025]图5是表示槽流路的变形例的俯视图。
[0026]图6是表示槽流路的变形例的俯视图。
[0027]图7是表示槽流路的变形例的俯视图。
[0028]图8是表示燃料电池的单电池的分解立体图。
[0029]图9表示在图8的单电池中包含的燃料电池用的分隔体，是表示排列地设有供燃料气体流通的多个槽流路的、燃料电池用的分隔体的第2实施方式的俯视图。
[0030]图10是表示从图9的槽流路潜入气体扩散层的燃料气体的流动的立体图。
[0031]图11是表示从图9的槽流路潜入气体扩散层的燃料气体的流动的剖视图。
[0032]图12是表示槽流路的变形例的俯视图。
[0033]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用的分隔体，其具有构成为与燃料电池的发电部抵接的抵接面，在所述抵接面排列地设有供反应气体流通的多个槽流路，其中，所述多个槽流路中的至少一个包含在所述抵接面的面方向上呈波状延伸的波状部，在将所述槽流路中的所述反应气体的流动方向的上游侧和下游侧分别设为上游侧和下游侧时，所述波状部的下游侧的波长比上游侧的波长小。2.根据权利要求1所述的燃料电池用的分隔体，其中，所述波状部的波长越靠下游侧越小。3.根据权利要求1所述的燃料电池用的分隔体，其中，各所述槽流路彼此独立。4.根据权利要求1所述的燃料电池用的分隔体，其中，各所述槽流路都包含所述波状部。5.根据权利要求1～4中任一项所述的燃料电池用的分隔体，其中，在所述多个槽流路中，在各所述槽流路的排列方向上位于最外侧的槽流路是外侧槽流路，所述外侧槽流路具有在所述排列方向上位于与所述抵接面的外缘相同的位置或位于比所述外缘靠外侧的位置的部分。6.一种燃料电池用的分隔体，其具有构成为与燃料电池的发电部抵接的抵接面，在所述抵接面排列地设有供反应气体流通的多个槽流路，其中，所述多个槽流路中的至少一个包含在所述抵接面的面方向上呈波状延伸的波状部，在将所述槽流路中的所述反应气体的流动方向的上游侧和下游侧分别设为上游侧和下游侧时，所述波状部的下游侧的振幅比上游侧的振幅大。7.根据权利要求6所述的燃料电池用的分隔体，其中，所述波状部的振幅越靠下游侧越大。8.根据权利要求6所述的燃料电池用的分隔体，其中，各所述槽流路彼此独立。9.根据权利要求6所述的燃料电池用的分隔体，其中，各所述槽流路都包含所述波状部。10.根据权利要求6～9中任一项所述的燃料电池用的分隔体，其中，在所述多个槽流路中，在各所述槽流路的排列方向上位于最外侧的槽流路是外侧槽流路，所述外侧槽流路具有在所述排列方向上位于与所述抵接面的外缘相同的位置或位于比所述外缘靠外侧的位置的部分。11.一种燃料电池用的分隔体，其具有构成为与燃料电池的发电部抵接的抵接面，在所述抵接面排列地设有供反应气体流通的多个槽流路，其中，在将各所述槽流路排列的方向设为排列方向时，多个所述槽流路包含在所述抵接面的面方向上分别呈波状延伸并且在所述排列方向上彼此相邻的第1槽流路和第2槽流路，
所述第1槽流路和所述第2槽流路中的至少一者具有在所述排列方向上排列的多个分支流路，在将所述第1槽流路中在所述排列方向上的流路的数量设为第1流路数，将所述第2槽流路中在所述排列方向上的流路的数量设为第2流路数时，所述第1槽流路的规定部分的所述第1流路数与所述第2槽流路中与该规定部分相邻的部分的所述第2流路数不同。12.根据权利要求11所述的燃料电池用的分隔体，其中，所述第1槽流路和所述第2槽流路这两者都具有在所述排列方向上排列的多个所述分支流路，所述第1槽流路具有第1部分和所述第1流路数比所述第1部分少的第2部分，在所述第2槽流路中，与所述第1部分相邻的部分的所述第2流路数比所述第1部分的所述第1流路数少，在所述第2槽流路中，与所述第2部分相邻的部分的所述第2流路数比所述第2部分的所述第1流路数多。13.根据权利要求11所述的燃料电池用的分隔体，其中，所述分支流路彼此之间在所述排列方向上的间隔比所述第1槽流路与所述第2槽流路之间的间隔小。14.根据权利要求11所述的燃料电池用的分隔体，其中，所述第1槽流路与所述第2槽流路相互独立。15.根据权利要求11所述的燃料电池用的分隔体，其中，所述第1槽流路和所述第2槽流路在所述排列方向上交替地设置。16.根据权利要求11～15中任一项所述的燃料电池用的分隔体，其中，在所述多个槽流路中，在所述排列方向上位于最外侧的槽流路是外侧槽流路，所述外侧槽流路具有在所述排列方向上位于与所述抵接面的外缘相同的位置或位于比所述外缘靠外侧的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：青野晴之，河边聪，
申请(专利权)人：丰田纺织株式会社，
类型：发明
国别省市：