JP5060169B2 - Fuel cell - Google Patents
Fuel cell Download PDFInfo
- Publication number
- JP5060169B2 JP5060169B2 JP2007136897A JP2007136897A JP5060169B2 JP 5060169 B2 JP5060169 B2 JP 5060169B2 JP 2007136897 A JP2007136897 A JP 2007136897A JP 2007136897 A JP2007136897 A JP 2007136897A JP 5060169 B2 JP5060169 B2 JP 5060169B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction gas
- communication hole
- buffer portion
- fuel cell
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Description
本発明は、電解質膜の両側に一対の電極を設けた電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層され、電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成されるとともに、前記反応ガスを積層方向に流通させる反応ガス連通孔が形成される燃料電池に関する。 In the present invention, an electrolyte membrane / electrode structure provided with a pair of electrodes on both sides of an electrolyte membrane and a separator are laminated, and a reaction gas flow path for supplying a reaction gas is formed along the electrode surface. The present invention relates to a fuel cell in which a reaction gas communication hole for flowing gas in a stacking direction is formed.
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電解質膜(電解質)の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を配設した電解質膜・電極構造体を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層することにより、燃料電池スタックとして使用されている。 For example, in a polymer electrolyte fuel cell, an electrolyte membrane / electrode structure in which an anode side electrode and a cathode side electrode are disposed on both sides of an electrolyte membrane (electrolyte) made of a polymer ion exchange membrane is sandwiched by separators. It has a power generation cell. This type of fuel cell is normally used as a fuel cell stack by stacking a predetermined number of power generation cells.
上記の燃料電池では、セパレータの面内に、アノード側電極に燃料ガスを流すための燃料ガス流路(以下、反応ガス流路ともいう)と、カソード側電極に酸化剤ガスを流すための酸化剤ガス流路(以下、反応ガス流路ともいう)とが設けられている。さらに、各発電セル毎又は複数の発電セル毎に、冷却媒体を流すための冷却媒体流路がセパレータの面方向に沿って設けられている。 In the fuel cell described above, a fuel gas flow path (hereinafter also referred to as a reaction gas flow path) for flowing a fuel gas to the anode side electrode and an oxidation for flowing an oxidant gas to the cathode side electrode in the plane of the separator. An agent gas channel (hereinafter also referred to as a reaction gas channel) is provided. Furthermore, a cooling medium flow path for flowing a cooling medium is provided along the surface direction of the separator for each power generation cell or for each of the plurality of power generation cells.
燃料電池は、セパレータの積層方向に貫通する反応ガス連通孔及び冷却媒体連通孔が前記燃料電池の内部に設けられる、所謂、内部マニホールドを構成する場合がある。その際、一般的に、反応ガス連通孔と反応ガス流路との間には、前記反応ガス流路に反応ガスを均一に分散させて供給するために、バッファ部が設けられている。 The fuel cell may constitute a so-called internal manifold in which a reaction gas communication hole and a cooling medium communication hole penetrating in the stacking direction of the separator are provided inside the fuel cell. At this time, generally, a buffer portion is provided between the reaction gas communication hole and the reaction gas channel so as to uniformly distribute and supply the reaction gas to the reaction gas channel.
例えば、特許文献1に開示されている燃料電池は、図7に示すように、セパレータ1を備えている。このセパレータ1は、ガス流入部2、起電部流入部3、起電部、起電部流出部4及びガス流出部5に沿ってガスを流している。セパレータ1には、流路抵抗部材として、ガス流路6に台形フィン群7a、7b及び7cが配置されている。そして、台形フィン群7a〜7cの各々の配置角度が設定されることにより、起電部流入部3におけるガスの圧力がほぼ一定になるように設定されている。
For example, the fuel cell disclosed in
しかしながら、上記の特許文献1では、台形フィン群7a〜7cを構成する各台形フィンの配列方向(角度)を各々設定しなければならず、構成が複雑化してしまう。しかも、台形フィン群7a〜7cは、起電部の幅方向(矢印H方向)の一端部から中央部を僅かに越える領域に配列されている。従って、ガス流入部2からガス流路6に供給されるガスは、発電部の一端部側に供給されるものの、この発電部の他端部側には供給され難くなる。これにより、発電部全面にわたってガスを均一に流すことができないという問題がある。
However, in
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、反応ガスを反応ガス連通孔から反応ガス流路全面に均一に供給することができ、所望の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。 The present invention solves this type of problem, and with a simple configuration, the reaction gas can be uniformly supplied from the reaction gas communication hole to the entire surface of the reaction gas flow path, thereby ensuring the desired power generation performance. An object is to provide a possible fuel cell.
本発明は、電解質膜の両側に一対の電極を設けた電解質膜・電極構造体とセパレータとが積層され、電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成されるとともに、前記反応ガスを積層方向に流通させる反応ガス連通孔が形成される燃料電池に関するものである。 In the present invention, an electrolyte membrane / electrode structure provided with a pair of electrodes on both sides of an electrolyte membrane and a separator are laminated, and a reaction gas flow path for supplying a reaction gas is formed along the electrode surface. The present invention relates to a fuel cell in which a reaction gas communication hole for flowing gas in a stacking direction is formed.
セパレータには、反応ガス流路の入口側に位置し、前記反応ガス流路と同等の幅寸法を有する略三角形状の入口バッファ部と、前記入口バッファ部の一方の稜線側に位置する前記反応ガス連通孔の供給側とが設けられている。そして、入口バッファ部は、複数の凸部を有するとともに、前記凸部は、前記入口バッファ部の中央部側の配置密度が前記入口バッファ部の端部側の配置密度に比べて疎になるように設定されている。 The separator is positioned on the inlet side of the reaction gas flow channel, and has a substantially triangular inlet buffer portion having a width dimension equivalent to that of the reaction gas flow channel, and the reaction positioned on one ridge line side of the inlet buffer portion. A gas communication hole supply side is provided. The inlet buffer unit has a plurality of convex portions, and the convex portions are arranged such that the arrangement density on the central portion side of the inlet buffer portion is sparse compared to the arrangement density on the end side of the inlet buffer portion. Is set to
また、セパレータには、反応ガス流路の出口側に位置し、前記反応ガス流路と同等の幅寸法を有する略三角形状の出口バッファ部と、反応ガス連通孔の供給側と点対象の位置に対応し、前記出口バッファ部の一方の稜線側に位置する前記反応ガス連通孔の排出側とが設けられ、前記出口バッファ部は、複数の凸部を有するとともに、前記凸部は、前記出口バッファ部の中央部側の配置密度が前記出口バッファ部の端部側の配置密度に比べて疎になるように設定されることが好ましい。 The separator is positioned on the outlet side of the reaction gas flow path, and has a substantially triangular outlet buffer portion having a width dimension equivalent to that of the reaction gas flow path, the supply side of the reaction gas communication hole, and the position of the point target And the outlet side of the reaction gas communication hole located on one ridge line side of the outlet buffer portion is provided, the outlet buffer portion has a plurality of convex portions, and the convex portion is the outlet It is preferable that the arrangement density on the center side of the buffer part is set so as to be sparse compared to the arrangement density on the end part side of the outlet buffer part.
本発明によれば、入口バッファ部の中央部側の凸部の配置密度は、前記入口バッファ部の端部側の凸部の配置密度に比べて疎になるように設定されている。従って、特に反応ガスが通過し易い入口バッファ部の幅方向中央部側では、凸部の配置密度が疎であるため、前記反応ガスの流速が低下して前記反応ガスを反応ガス流路の幅方向中央部側の流路溝に案内することができる。 According to the present invention, the arrangement density of the projections on the center side of the inlet buffer unit is set so as to be sparser than the arrangement density of the projections on the end side of the inlet buffer unit. Accordingly, the arrangement density of the protrusions is sparse particularly in the width direction central portion side of the inlet buffer portion where the reaction gas easily passes. It can guide to the channel groove of the direction center part side.
しかも、入口バッファ部は、反応ガス流路と同等の幅寸法を有している。このため、入口バッファ部から反応ガス流路の幅方向全長にわたって反応ガスを分散供給することが可能になる。これにより、簡単な構成で、反応ガスを反応ガス連通孔から反応ガス流路全面に均一且つ円滑に供給することができ、所望の発電性能を確保することが可能になる。 Moreover, the inlet buffer section has a width dimension equivalent to that of the reaction gas flow path. For this reason, it becomes possible to distribute and supply the reaction gas over the entire length in the width direction of the reaction gas channel from the inlet buffer. Accordingly, the reaction gas can be supplied uniformly and smoothly from the reaction gas communication hole to the entire surface of the reaction gas flow path with a simple configuration, and desired power generation performance can be ensured.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る燃料電池10の分解概略斜視図であり、図2は、前記燃料電池10の、図1中、II−II線断面説明図である。
FIG. 1 is an exploded schematic perspective view of a
図1に示すように、燃料電池10は、電解質膜・電極構造体16が、アノード側の第1金属セパレータ18とカソード側の第2金属セパレータ20とに挟持されている。第1及び第2金属セパレータ18、20は、金属製薄板を波形状にプレス加工することにより、断面凹凸形状を有している。
As shown in FIG. 1, in the
なお、第1及び第2金属セパレータ18、20は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属板により構成される。また、第1及び第2金属セパレータ18、20に代えて、例えば、カーボンセパレータを採用してもよい。
The first and
燃料電池10の長辺方向(図1中、矢印C方向)の上端縁部には、矢印A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供給連通孔(反応ガス連通孔)22aと、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供給連通孔(反応ガス連通孔)24aとが設けられる。
An oxidant gas supply for supplying an oxidant gas, for example, an oxygen-containing gas, communicates with each other in the direction of the arrow A at the upper edge of the long side direction (the direction of arrow C in FIG. 1) of the
燃料電池10の長辺方向の下端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、燃料ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔(反応ガス連通孔)24bと、酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔(反応ガス連通孔)22bとが設けられる。酸化剤ガス供給連通孔22aと酸化剤ガス排出連通孔22bとは、点対象の位置に対応して設けられるとともに、燃料ガス供給連通孔24aと燃料ガス排出連通孔24bとは、同様に点対象の位置に対応して設けられる。
The lower end edge of the long side direction of the
燃料電池10の短辺方向(矢印B方向)の一端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、冷却媒体を供給するための冷却媒体供給連通孔26aが設けられるとともに、短辺方向の他端縁部には、前記冷却媒体を排出するための冷却媒体排出連通孔26bが設けられる。
At one edge of the
電解質膜・電極構造体16は、例えば、パーフルオ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28と、前記固体高分子電解質膜28を挟持するアノード側電極30及びカソード側電極32とを備える。アノード側電極30は、カソード側電極32よりも小さな表面積を有している。
The electrolyte membrane /
アノード側電極30及びカソード側電極32は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層(図示せず)と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布して形成される電極触媒層(図示せず)とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜28の両面に形成される。
The anode-
第1金属セパレータ18の電解質膜・電極構造体16に向かう面18aには、燃料ガス供給連通孔24aと燃料ガス排出連通孔24bとを連通する燃料ガス流路34が形成される。この燃料ガス流路34は、図3に示すように、矢印C方向に延在する複数の波状流路溝34aを有し、前記波状流路溝34aの矢印C方向上端及び下端に位置して入口バッファ部36a及び出口バッファ部36bが設けられる。
A fuel
入口バッファ部36a及び出口バッファ部36bは、略三角形状を有するとともに、燃料ガス流路34と同等の幅寸法(矢印B方向の寸法)に設定される。燃料ガス供給連通孔24aは、入口バッファ部36aの一方(矢印B1方向)の稜線側に沿って位置するとともに、燃料ガス排出連通孔24bは、出口バッファ部36bの一方(矢印B2方向)の稜線側に沿って位置する。
The
入口バッファ部36a及び出口バッファ部36bは、複数のエンボス(凸部)38a、38bを有する。エンボス38aは、入口バッファ部36aの中央部(矢印B方向中央部)側の配置密度が、前記入口バッファ部36aの端部(矢印B1方向端部及び矢印B2方向端部)側の配置密度に比べて疎になるように設定される。
The
第1金属セパレータ18の面18aには、燃料ガス供給連通孔24aと入口バッファ部36aとを連通する連通路形成用の複数の受け部41aと、燃料ガス排出連通孔24bと出口バッファ部36bとを連通する連通路形成用の複数の受け部41bとが形成される。受け部41a、41bの近傍には、それぞれ複数の供給孔部42a及び排出孔部42bが形成される。供給孔部42aは、面18b側で燃料ガス供給連通孔24aに連通する一方、排出孔部42bは、同様に前記面18b側で燃料ガス排出連通孔24bに連通する。
The
図4に示すように、第2金属セパレータ20の電解質膜・電極構造体16に向かう面20aには、酸化剤ガス供給連通孔22aと酸化剤ガス排出連通孔22bとを連通して酸化剤ガス流路44が形成される。この酸化剤ガス流路44は、矢印C方向に延在する複数の波状流路溝44aを有し、前記波状流路溝44aの矢印C方向上端及び下端に位置して入口バッファ部46a及び出口バッファ部46bが設けられる。
As shown in FIG. 4, an oxidant gas
入口バッファ部46a及び出口バッファ部46bは、略三角形状を有するとともに、酸化剤ガス流路44と同等の幅寸法(矢印B方向の寸法)に設定される。酸化剤ガス供給連通孔22aは、入口バッファ部46aの一方(矢印B2方向)の稜線側に沿って位置するとともに、酸化剤ガス排出連通孔22bは、出口バッファ部の46bの一方(矢印B1方向)の稜線側に沿って位置する。
The
入口バッファ部46a及び出口バッファ部46bは、複数のエンボス(凸部)48a、48bを有する。エンボス48aは、入口バッファ部46aの中央部(矢印B方向中央部)側の配置密度が、前記入口バッファ部46aの端部(矢印B1方向端部及び矢印B2方向端部)側の配置密度に比べて疎になるように設定される。
The
第2金属セパレータ20の面20aには、酸化剤ガス供給連通孔22aと入口バッファ部46aとを連通する連通路形成用の複数の受け部51aと、酸化剤ガス排出連通孔22bと出口バッファ部46bとを連通する連通路形成用の複数の受け部51bとが設けられる。
On the
図1に示すように、第2金属セパレータ20の面20bと、第1金属セパレータ18の面18bとの間には、冷却媒体供給連通孔26aと冷却媒体排出連通孔26bとに連通する冷却媒体流路54が形成される。この冷却媒体流路54は、燃料ガス流路34の裏面形状と酸化剤ガス流路44の裏面形状とが重なり合うことによって、矢印B方向に延在して形成される。
As shown in FIG. 1, the cooling medium communicating with the cooling medium
第1金属セパレータ18の面18a、18bには、この第1金属セパレータ18の外周端縁部を周回して第1シール部材56が一体成形される。第2金属セパレータ20の面20a、20bには、この第2金属セパレータ20の外周端縁部を周回して第2シール部材58が一体成形される。第1及び第2シール部材56、58としては、例えば、EPDM、NBR、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材が用いられる。
A
図1及び図3に示すように、第1シール部材56は、面18a側に燃料ガス流路34を囲繞して設けられるシール部56aと、このシール部56aの外方に設けられるシール部56bとを有する。シール部56aは、燃料ガス流路34、入口バッファ部36a、出口バッファ部36b、供給孔部42a及び排出孔部42bを周回する凸状シールを構成する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
図4に示すように、第2シール部材58は、第2金属セパレータ20の面20a側に酸化剤ガス流路44、入口バッファ部46a、出口バッファ部46b、酸化剤ガス供給連通孔22a及び酸化剤ガス排出連通孔22bを囲繞して形成されるシール部58aを有する。
As shown in FIG. 4, the
このように構成される燃料電池10の動作について、以下に説明する。
The operation of the
先ず、図1に示すように、燃料電池10では、酸化剤ガス供給連通孔22aに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス供給連通孔24aに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、冷却媒体供給連通孔26aに純水やエチレングリコール等の冷却媒体が供給される。
First, as shown in FIG. 1, in the
酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔22aから第2金属セパレータ20の酸化剤ガス流路44に導入され、電解質膜・電極構造体16のカソード側電極32に沿って鉛直下方向に移動する。
The oxidant gas is introduced into the oxidant
その際、図4に示すように、第2金属セパレータ20の面20aでは、酸化剤ガス供給連通孔22aを流れる酸化剤ガスは、複数の受け部51a間を通って入口バッファ部46aに供給される。この入口バッファ部46aに供給された酸化剤ガスは、矢印B方向に分散されるとともに、酸化剤ガス流路44を構成する複数の波状流路溝44aに沿って鉛直下方向に流動し、電解質膜・電極構造体16のカソード側電極32に供給される。
At that time, as shown in FIG. 4, on the
一方、燃料ガスは、図1及び図3に示すように、第1金属セパレータ18の面18bにおいて、燃料ガス供給連通孔24aから複数の供給孔部42aを通って面18a側に供給される。この燃料ガスは、受け部41a間を通って入口バッファ部36aに導入される。入口バッファ部36aで矢印B方向に分散された燃料ガスは、燃料ガス流路34を構成する複数の波状流路溝34aに沿って鉛直下方向に移動し、電解質膜・電極構造体16のアノード側電極30に供給される。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 3, the fuel gas is supplied to the
従って、各電解質膜・電極構造体16では、カソード側電極32に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極30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(図2参照)。
Therefore, in each electrolyte membrane /
次いで、カソード側電極32に供給されて消費された酸化剤ガスは、図4に示すように、酸化剤ガス流路44の下部に連通する出口バッファ部46bに送られる。さらに、酸化剤ガスは、出口バッファ部46bから複数の受け部51b間に沿って酸化剤ガス排出連通孔22bに排出される。
Next, the oxidant gas consumed by being supplied to the
同様に、アノード側電極30に供給されて消費された燃料ガスは、図1及び図3に示すように、燃料ガス流路34の下部に連通する出口バッファ部36bに送られた後、複数の受け部41b間を流れる。燃料ガスは、複数の排出孔部42bを通って面18b側に移動し、燃料ガス排出連通孔24bに排出される。
Similarly, as shown in FIGS. 1 and 3, the fuel gas that is consumed by being supplied to the
また、冷却媒体は、冷却媒体供給連通孔26aから第1及び第2金属セパレータ18、20間の冷却媒体流路54に導入された後、矢印B方向(水平方向)に沿って流動する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体16を冷却した後、冷却媒体排出連通孔26bから排出される。
The cooling medium flows in the direction of arrow B (horizontal direction) after being introduced into the cooling
この場合、第1の実施形態では、図3に示すように、入口バッファ部36aは、略三角形状を有するとともに、燃料ガス流路34と同等の幅寸法に設定されている。そして、入口バッファ部36aの中央部側のエンボス38aの配置密度は、前記入口バッファ部36aの端部側のエンボス38aの配置密度に比べて疎になるように設定されている。
In this case, in the first embodiment, as shown in FIG. 3, the
このため、燃料ガス供給連通孔24aから供給孔部42aを通って入口バッファ部36aに供給される燃料ガスは、この入口バッファ部36aに沿って矢印B2方向に分散される際、特に燃料ガスが通過し易い前記入口バッファ部36aの幅方向中央部側で前記燃料ガスの流速が低下する。従って、燃料ガスは、入口バッファ部36aの幅方向中央部側から燃料ガス流路34の波状流路溝34aに円滑に供給される。
Therefore, when the fuel gas supplied from the fuel gas
しかも、入口バッファ部36aは、燃料ガス流路34と同等の幅寸法を有している。このため、入口バッファ部36aから燃料ガス流路34の幅方向全長にわたって燃料ガスを分散供給することが可能になる。これにより、簡単な構成で、燃料ガスを燃料ガス供給連通孔24aから燃料ガス流路34全面に均一且つ円滑に供給することができ、所望の発電性能を確保することが可能になるという効果が得られる。
Moreover, the
なお、図4に示すように、酸化剤ガス流路44と同等の幅寸法に設定されている入口バッファ部46aは、幅方向中央部側のエンボス48aの配置密度が、前記入口バッファ部46aの端部側のエンボス48aの配置密度に比べて疎になるように設定されている。従って、入口バッファ部46aから酸化剤ガス流路44の幅方向全面にわたり、酸化剤ガスを均一に供給することができるという利点がある。
As shown in FIG. 4, the
図5は、本発明の第2の実施形態に係る燃料電池60の分解概略斜視図である。なお、第1の実施形態に係る燃料電池10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。
FIG. 5 is an exploded schematic perspective view of a
燃料電池60は、電解質膜・電極構造体16が、アノード側の第1金属セパレータ62とカソード側の第2金属セパレータ64とに挟持されている。第1金属セパレータ62は、出口バッファ部36bを有するとともに、前記出口バッファ部36bのエンボス38bは、前記出口バッファ部36bの幅方向中央部側の配置密度が、前記出口バッファ部36bの端部側の配置密度に比べて疎になるように設定される。
In the
図6に示すように、第2金属セパレータ64は、出口バッファ部46bを有するとともに、前記出口バッファ部46bを構成するエンボス48bは、前記出口バッファ部46bの中央部側の配置密度が、前記出口バッファ部46bの配置密度に比べて疎になるように設定される。
As shown in FIG. 6, the
これにより、第2の実施形態では、出口バッファ部36b、46bにおける燃料ガス及び酸化剤ガスの矢印B方向への円滑な流れが得られる。従って、燃料ガス及び酸化剤ガスは、燃料ガス流路34及び酸化剤ガス流路44の全面にわたって均一且つ円滑に流動し、所望の発電性能を確保することが可能になるという効果が得られる。
Thereby, in 2nd Embodiment, the smooth flow to the arrow B direction of the fuel gas and oxidizing gas in
なお、第1及び第2の実施形態では、燃料ガス流路34及び酸化剤ガス流路44が複数の波状流路溝34a、44aにより構成されているが、これに限定されるものではなく、複数の直線状流路溝により構成されても、同様の効果が得られる。
In the first and second embodiments, the fuel
10、60…燃料電池 16…電解質膜・電極構造体
18、20、62、64…金属セパレータ
22a…酸化剤ガス供給連通孔 22b…酸化剤ガス排出連通孔
24a…燃料ガス供給連通孔 24b…燃料ガス排出連通孔
26a…冷却媒体供給連通孔 26b…冷却媒体排出連通孔
28…固体高分子電解質膜 30…アノード側電極
32…カソード側電極 34…燃料ガス流路
34a、44a…波状流路溝 36a、46a…入口バッファ部
36b、46b…出口バッファ部
38a、38b、48a、48b…エンボス
42a…供給孔部 42b…排出孔部
44…酸化剤ガス流路 54…冷却媒体流路
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記セパレータには、前記反応ガス流路の入口側に位置し、前記反応ガス流路と同等の幅寸法を有する略三角形状の入口バッファ部と、
前記入口バッファ部の一方の稜線側に位置する前記反応ガス連通孔の供給側と、
が設けられ、
前記入口バッファ部は、複数の凸部を有するとともに、前記凸部は、前記入口バッファ部の中央部側の配置密度が前記入口バッファ部の端部側の配置密度に比べて疎になるように設定されることを特徴とする燃料電池。 An electrolyte membrane / electrode structure provided with a pair of electrodes on both sides of the electrolyte membrane and a separator are laminated to form a reaction gas flow path for supplying a reaction gas along the electrode surface, and the reaction gas is arranged in the lamination direction. A fuel cell in which a reaction gas communication hole to be circulated is formed,
The separator is positioned on the inlet side of the reaction gas channel, and has a substantially triangular inlet buffer portion having a width dimension equivalent to that of the reaction gas channel;
A supply side of the reaction gas communication hole located on one ridge line side of the inlet buffer unit;
Is provided,
The inlet buffer portion has a plurality of convex portions, and the convex portions are arranged such that an arrangement density on a central portion side of the inlet buffer portion is sparse compared to an arrangement density on an end portion side of the inlet buffer portion. A fuel cell characterized by being set.
前記反応ガス連通孔の供給側と点対象の位置に対応し、前記出口バッファ部の一方の稜線側に位置する前記反応ガス連通孔の排出側と、
が設けられ、
前記出口バッファ部は、複数の凸部を有するとともに、前記凸部は、前記出口バッファ部の中央部側の配置密度が前記出口バッファ部の端部側の配置密度に比べて疎になるように設定されることを特徴とする燃料電池。 2. The fuel cell according to claim 1, wherein the separator is positioned on an outlet side of the reaction gas channel, and has a substantially triangular outlet buffer portion having a width dimension equivalent to that of the reaction gas channel;
Corresponding to the supply side of the reaction gas communication hole and the position of the point object, the discharge side of the reaction gas communication hole located on one ridge line side of the outlet buffer unit,
Is provided,
The outlet buffer portion has a plurality of convex portions, and the convex portions are arranged so that the arrangement density on the central portion side of the outlet buffer portion is sparse compared to the arrangement density on the end portion side of the outlet buffer portion. A fuel cell characterized by being set.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007136897A JP5060169B2 (en) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007136897A JP5060169B2 (en) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Fuel cell |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008293743A JP2008293743A (en) | 2008-12-04 |
JP5060169B2 true JP5060169B2 (en) | 2012-10-31 |
Family
ID=40168280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007136897A Expired - Fee Related JP5060169B2 (en) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Fuel cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5060169B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4412395B2 (en) * | 2007-11-27 | 2010-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell and gas separator for fuel cell |
JP5749703B2 (en) | 2012-12-10 | 2015-07-15 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell stack |
JP6117736B2 (en) | 2013-06-04 | 2017-04-19 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell |
JP6068371B2 (en) * | 2014-01-22 | 2017-01-25 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell |
JP7115838B2 (en) * | 2017-11-16 | 2022-08-09 | 株式会社Soken | fuel cell |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03266365A (en) * | 1990-03-15 | 1991-11-27 | Nkk Corp | Separator of solid electrolytic type fuel cell |
JPH06267559A (en) * | 1993-03-15 | 1994-09-22 | Toshiba Corp | Fuel cell |
JP2003077497A (en) * | 2001-09-06 | 2003-03-14 | Nippon Soken Inc | Fuel cell separator |
JP2005327532A (en) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Hitachi Ltd | Fuel cell, separator unit kit for fuel cell, and kit for fuel cell power generation unit |
JP4753599B2 (en) * | 2005-03-17 | 2011-08-24 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell |
-
2007
- 2007-05-23 JP JP2007136897A patent/JP5060169B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008293743A (en) | 2008-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5197995B2 (en) | Fuel cell | |
JP4906891B2 (en) | Fuel cell | |
JP5128861B2 (en) | Fuel cell | |
JP5334469B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP2007005235A (en) | Fuel cell | |
JP4562501B2 (en) | Fuel cell | |
JP5178673B2 (en) | Polymer electrolyte fuel cell | |
JP4081432B2 (en) | Fuel cell | |
JP5132980B2 (en) | Fuel cell | |
JP5060169B2 (en) | Fuel cell | |
JP5912579B2 (en) | Fuel cell | |
JP5144226B2 (en) | Fuel cell | |
JP5180513B2 (en) | Fuel cell | |
JP5297990B2 (en) | Fuel cell | |
JP5122865B2 (en) | Fuel cell | |
JP4214027B2 (en) | Fuel cell | |
JP5766916B2 (en) | Polymer electrolyte fuel cell | |
JP6117736B2 (en) | Fuel cell | |
JP5127422B2 (en) | Fuel cell | |
JP5274908B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP5749703B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP5277112B2 (en) | Fuel cell | |
JP5583824B2 (en) | Fuel cell | |
JP5809594B2 (en) | Fuel cell | |
JP6109727B2 (en) | Fuel cell stack |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091127 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120718 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120724 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120803 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150810 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5060169 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |