CN110137529B - 燃料电池组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃料电池组。第一及第三流体沟槽部在膜电极组件与第一和第二分隔件被堆叠的堆叠方向上彼此面对，第二及第四流体沟槽部在堆叠方向上彼此面对，第一和第二冷却剂沟槽部在堆叠方向上彼此面对，且限定公共冷却剂流路，第一流体沟槽部包括宽部，在宽部中，第一流体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大，第二流体沟槽部包括窄部，在窄部中，第二流体沟槽部的沟槽宽度被部分地减小，第一流体沟槽部的宽部被接合到第三流体沟槽部，第三流体沟槽部的被接合到第一流体沟槽部的宽部的部分的沟槽宽度大于第一流体沟槽部中的除了第一流体沟槽部的宽部之外的部分的沟槽宽度，且第一流体沟槽部的宽部通过第一冷却剂沟槽部与第二流体沟槽部的窄部相邻。

Description

燃料电池组

技术领域

本发明涉及一种燃料电池组。

背景技术

已知一种燃料电池组，其中膜电极组件和彼此接合的成对的两个分隔件交替堆叠。气体沟槽部被形成在分隔件的面向膜电极组件的一侧的每个表面上，反应气体沿着该气体沟槽部流动，冷却剂沟槽部被形成在每个相对的表面上，冷却剂沿着该冷却剂沟槽部流动。例如，在日本未审专利申请特开第2014-175208号中，在两个分隔件中的一个分隔件中气体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大的部分被接合到在另一个分隔件中气体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大的部分。这确保了分隔件之间的接合强度。

关于日本未审专利申请特开第2014-175208号，与气体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大的部分相邻的冷却剂沟槽部的一部分缩窄气体沟槽部的沟槽宽度的增加量。因此，冷却剂的压力损失可能会在该被部分地增大，然后燃料电池组的冷却性能可能会下降。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种燃料电池组，该燃料电池组确保了分隔件之间的接合强度并且抑制了冷却剂的压力损失。

上述目的通过一种燃料电池组来实现，该燃料电池组包括：膜电极组件；以及第一分隔件及第二分隔件，所述第一分隔件及所述第二分隔件彼此接合，其中，膜电极组件和第一分隔件及第二分隔件被堆叠起来，第一分隔件包括：第一冷却剂沟槽部，冷却剂沿着所述第一冷却剂沟槽部在面向第一分隔件的第二分隔件的一侧上流动；以及第一流体沟槽部及第二流体沟槽部，第一反应流体沿着所述第一流体沟槽部及所述第二流体沟槽部在与面向第一分隔件的第二分隔件相反的一侧上流动，第一流体沟槽部及第二流体沟槽部通过第一冷却剂沟槽部彼此相邻并且沿着第一冷却剂沟槽部延伸，第二分隔件包括：第二冷却剂沟槽部，冷却剂沿着所述第二冷却剂沟槽部在面向第二分隔件的第一分隔件的一侧上流动；以及第三流体沟槽部及第四流体沟槽部，第二反应流体沿着所述第三流体沟槽部及所述第四流体沟槽部在与面向第二分隔件的第一分隔件相反的一侧上流动，并且第三流体沟槽部及第四流体沟槽部通过第二冷却剂沟槽部彼此相邻并且沿着第二冷却剂沟槽部延伸，第一流体沟槽部及第三流体沟槽部在堆叠方向上彼此面对，在所述堆叠方向上，膜电极组件和第一分隔件及第二分隔件被堆叠起来，第二流体沟槽部及第四流体沟槽部在堆叠方向上彼此面对，第一冷却剂沟槽部及第二冷却剂沟槽部在堆叠方向上彼此面对，并且限定公共冷却剂流路，第一流体沟槽部包括宽部，在所述宽部中，第一流体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大，第二流体沟槽部包括窄部，在所述窄部中，第二流体沟槽部的沟槽宽度被部分地减小，第一流体沟槽部的宽部被接合到第三流体沟槽部，第三流体沟槽部的被接合到第一流体沟槽部的宽部的部分的沟槽宽度大于第一流体沟槽部中的除了第一流体沟槽部的宽部之外的部分的沟槽宽度，并且第一流体沟槽部的宽部通过第一冷却剂沟槽部与第二流体沟槽部的窄部相邻。

第三流体沟槽部的与第一流体沟槽部的宽部接合的部分的沟槽宽度大于第一流体沟槽部的除了其宽部之外的部分的沟槽宽度。这确保了宽部中与第三流体沟槽部接合的部分的面积以及第一分隔件和第二分隔件之间的接合强度，在所述宽部中，第一流体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大。此外，第一流体沟槽部的宽部通过第一冷却剂沟槽部与第二流体沟槽部的窄部相邻，这确保了第一冷却剂沟槽部的沟槽宽度，由此抑制了冷却剂的压力损失。

第一流体沟槽部的宽部的沟槽宽度可以等于或大于第三流体沟槽部的被接合到第一流体沟槽部的宽部的部分的沟槽宽度。

第二流体沟槽部的窄部可以比第二流体沟槽部中的除了第二流体沟槽部的窄部之外的部分浅。

第一流体沟槽部可以包括窄部，在所述第一流体沟槽部的窄部中，第一流体沟槽部的沟槽宽度被部分地减小，第二流体沟槽部可以包括宽部，在所述第二流体沟槽部的宽部中，第二流体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大，并且第二流体沟槽部的宽部可以通过第一冷却剂沟槽部与第一流体沟槽部的窄部相邻。

第一流体沟槽部的窄部可以比第一流体沟槽部中的除了第一流体沟槽部的窄部之外的部分浅。

第三流体沟槽部可以包括宽部，在所述第三流体沟槽部的宽部中，第三流体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大，第四流体沟槽部可以包括窄部，在所述第四流体沟槽部的窄部中，第四流体沟槽部的沟槽宽度被部分地减小，第三流体沟槽部的被接合到第一流体沟槽部的宽部的部分可以是第三流体沟槽部的宽部，并且第三流体沟槽部的宽部可以通过第二冷却剂沟槽部与第四流体沟槽部的窄部相邻。

可以设置第一流体沟槽部的多个宽部，可以设置第二流体沟槽部的多个窄部，第一流体沟槽部的所有宽部可以被接合到第三流体沟槽部，第三流体沟槽部的分别被接合到第一流体沟槽部的宽部的部分的沟槽宽度中的每一个沟槽宽度可以大于第一流体沟槽部中的除了第一流体沟槽部的宽部之外的部分的沟槽宽度，并且第一流体沟槽部的宽部可以分别通过第一冷却剂沟槽部与第二流体沟槽部的窄部相邻。

可以设置第一流体沟槽部的多个窄部，可以设置第二流体沟槽部的多个宽部，第二流体沟槽部的所有宽部可以被接合到第四流体沟槽部，第四流体沟槽部的分别被接合到第二流体沟槽部的宽部的部分的沟槽宽度中的每一个沟槽宽度可以大于第二流体沟槽部中的除了第二流体沟槽部的宽部之外的部分的沟槽宽度，并且第二流体沟槽部的宽部可以分别通过第一冷却剂沟槽部与第一流体沟槽部的窄部相邻。

第一反应流体可以是阳极气体，第二反应流体可以是阴极气体，第三流体沟槽部及第四流体沟槽部可以包括：上游区域，所述上游区域相对于在第三流体沟槽部及第四流体沟槽部的延伸方向上平分第三流体沟槽部或第四流体沟槽部的长度的中间点定位在阴极气体的上游侧中；以及下游区域，所述下游区域相对于中间点定位在阴极气体的下游侧中，并且第一流体沟槽部的宽部可以被接合到上游区域。

第一反应流体可以是阳极气体，第二反应流体可以是阴极气体，第三流体沟槽部及第四流体沟槽部可以包括：上游区域，所述上游区域相对于在第三流体沟槽部及第四流体沟槽部的延伸方向上平分第三流体沟槽部或第四流体沟槽部的长度的中间点定位在阴极气体的上游侧中；以及下游区域，所述下游区域相对于中间点定位在阴极气体的下游侧中，并且第一流体沟槽部的宽部和第二流体沟槽部的宽部可以被接合到上游区域。

第一流体沟槽部可以包括多个其它宽部，在所述多个其它宽部中，第一流体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大，第二流体沟槽部可以包括多个其它窄部，在所述多个其它窄部中，第二流体沟槽部的沟槽宽度被部分地减小，第一流体沟槽部的其它宽部可以通过第一冷却剂沟槽部分别与第二流体沟槽部的其它窄部相邻，第一流体沟槽部的其它宽部中的至少任一个其它宽部可以被接合到第三流体沟槽部，并且被接合到第三流体沟槽部的第一流体沟槽部的宽部和被接合到第三流体沟槽部的第一流体沟槽部的其它宽部的总数可以在上游区域中比在下游区域中大。

第一流体沟槽部可以包括多个其它窄部，在所述多个其它窄部中，第一流体沟槽部的沟槽宽度被部分地减小，第二流体沟槽部可以包括多个其它宽部，在所述多个其它宽部中，第二流体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大，第二流体沟槽部的其它宽部可以通过第一冷却剂沟槽部分别与第一流体沟槽部的其它窄部相邻，第二流体沟槽部的其它宽部中的至少任一个其它宽部可以被接合到第四流体沟槽部，并且被接合到第三流体沟槽部的第一流体沟槽部的宽部和被接合到第四流体沟槽部的第二流体沟槽部的宽部以及被接合到第四流体沟槽部的第二流体沟槽部的其它宽部的总数可以在上游区域中比在下游区域中大。

可以设置第一流体沟槽部的多个宽部，可以设置第二流体沟槽部的多个窄部，可以设置第一流体沟槽部的多个窄部，可以设置第二流体沟槽部的多个宽部，第一流体沟槽部的宽部可以通过第一冷却剂沟槽部分别与第二流体沟槽部的窄部相邻，第一流体沟槽部的窄部可以通过第一冷却剂沟槽部分别与第二流体沟槽部的宽部相邻，第一流体沟槽部的宽部和第一流体沟槽部的窄部可以在第一流体沟槽部的延伸方向上交替地设置，并且第二流体沟槽部的宽部和第二流体沟槽部的窄部可以在第二流体沟槽部的延伸方向上交替地设置。

本发明的效果

根据本发明，可以提供一种燃料电池组，该燃料电池组确保了分隔件之间的接合强度并且抑制了冷却剂的压力损失。

附图说明

图1是燃料电池组的单元电池的分解透视图；

图2A和图2B分别是分隔件的说明图；

图3A是在对应于图2A中的线A-A的部分处的单元电池的局部剖视图，并且图3B是在对应于图2A中的线B-B的部分处的单元电池的局部剖视图；

图4A和图4B分别是第一变型中的分隔件的说明图；

图5A和图5B分别是第二变型中分隔件的说明图，并且图5C是示出根据阴极气体的流动方向上的位置的燃料电池的电流密度分布的曲线图；

图6是第三变型中的单元电池的说明图；并且

图7A和图7B是第四变型中的单元电池的说明图。

具体实施方式

图1是燃料电池组(以下称为电池组)1的一个单元电池60的分解透视图。电池组1通过堆叠多个单元电池60来构造。在图1中，仅示出了一个单元电池60，并且省略了其它单元电池。单元电池60在图1中所示的Z方向上与其它单元电池堆叠起来。单元电池60具有基本上矩形的形状。单元电池60的纵向和短方向分别对应于图1所示的Y方向和X方向。

电池组1是聚合物电解质燃料电池，其利用供给的阳极气体(例如氢气)和阴极气体(例如氧气)作为反应流体来产生电力。单元电池60包括膜电极气体扩散层组件20(以下称为MEGA(膜电极气体扩散层组件))、阳极分隔件33a和阴极分隔件33c(以下称为分隔件)。分隔件33a和33c彼此接合，如后面将详细描述的。在电池组1中，分别由框架构件40和彼此接合的一对分隔件33a和33c保持的MEGA 20交替堆叠。分隔件33a和33c是彼此接合的第一分隔件和第二分隔件的示例。阳极气体和阴极气体分别是第一反应流体和第二反应流体的示例。

MEGA 20包括阳极气体扩散层22a和阴极气体扩散层22c(以下称为扩散层)。由具有绝缘性能的树脂制成的框架构件40形成为基本上框架的形状。MEGA 20被接合到框架构件40的内周缘侧。孔s1至s3沿着框架构件40的两个短边中的一边形成，孔s4至s6沿着另一边形成。类似地，孔a1至a3沿着分隔件33a的两个短边中的一边形成，孔a4至a6沿着另一边形成。孔c1至c3沿着分隔件33c的两个短边中的一边形成，孔c4至c6沿着另一边形成。彼此连通的孔s1、a1和c1限定阴极入口歧管。类似地，孔s2、a2和c2限定冷却剂入口歧管。孔s3、a3和c3限定阳极出口歧管。孔s4、a4和c4限定阳极入口歧管。孔s5、a5和c5限定冷却剂出口歧管。孔s6、a6和c6限定阴极出口歧管。液体冷却水用作冷却剂。

阳极沟槽部34a被形成在分隔件33a的面向MEGA 20的表面上，以便在阳极入口歧管和出口歧管之间连通，阳极气体沿着该阳极沟槽部34a流动。冷却剂沟槽部35a和35c分别被形成在与分隔件33a的阳极沟槽部34a相对的另一表面上以及分隔件33c的面向分隔件33a的表面上，以便在冷却剂入口歧管和出口歧管之间连通，冷却剂沿着该冷却剂沟槽部35a和35c流动。阴极沟槽部34c被形成在分隔件33c的与冷却剂沟槽部35c相对的另一表面上，以便在阴极入口歧管和出口歧管之间连通，阴极气体沿着该阴极沟槽部34c流动。阳极沟槽部34a和冷却剂沟槽部35a在分隔件33a的纵向方向(Y方向)上延伸。类似地，阴极沟槽部34c和冷却剂沟槽部35c在分隔件33c的纵向方向(Y方向)上延伸。各自由具有阻气性和导电性的材料制成的分隔件33a和33c是由诸如压制不锈钢、钛或钛合金的金属制成的薄板状构件。

图2A和图2B分别是分隔件33a和33c的说明图。图2A示出了当在-Z方向上从MEGA20观察时单元电池60的分隔件33a。图2B示出了当在-Z方向上从分隔件33a观察时单元电池60的分隔件33c。图3A是单元电池60的在与图2A中的线A-A相对应的部分处的局部剖视图。图3B是单元电池60的在与图2A中的线B-B相对应的部分处的局部剖视图。图3A和图3B示出了垂直于单元电池60的纵向方向的部分横截面。图3A和图3B不仅示出了一个单元电池60，而且示出了堆叠在单元电池60的上方的另一个单元电池分隔件33c。在描述分隔件33a的形状之前，将参照图3A描述MEGA 20的构造。

MEGA 20包括上述的扩散层22c和22a以及膜电极组件(以下称为MEA)10。MEA 10包括具有基本上矩形的形状的电解质膜11，以及分别被形成在图3A和图3B中的电解质膜11的上表面和下表面上的阴极侧催化剂层12c和阳极侧催化剂层12a(以下称为“催化剂”)。电解质膜11是在湿态下表现出高质子传导性的固体聚合物薄膜，并且例如是氟基离子交换膜。催化剂层12c和12a通过将包含载有铂(Pt)等的碳载体和具有质子传导性的离聚物的油墨施加到电解质膜11上，然后通过干燥而形成。扩散层22c和22a分别被接合到催化剂层12c和12a。扩散层22c和22a由具有透气性和导电性的材料形成，例如，诸如碳纤维和石墨纤维的多孔纤维基材。

分隔件33a和33c中的每一个分隔件被形成为波浪形，其中在X方向上的凹陷和突起被布置于在Y方向上观察的横截面中。首先，将描述分隔件33a的简述。在分隔件33a的两侧不可分离地形成的阳极沟槽部34a和冷却剂沟槽部35a在X方向上交替布置。因此，两个阳极沟槽部34a通过冷却剂沟槽部35a相邻。当在Y方向上观察时，阳极沟槽部34a在-Z方向上远离面向阳极沟槽部34a的扩散层22a突出。当在Y方向上观察时，冷却剂沟槽部35a在与阳极沟槽部34a突出的方向相反的方向上突出，并且与面向冷却剂沟槽部35a的扩散层22a接触。阳极沟槽部34a由基本上垂直于X方向的两个侧表面和基本上垂直于Z方向的底部表面限定。底部表面被定位在两个侧表面之间并且远离扩散层22a。冷却剂沟槽部35a由基本上垂直于X方向的两个侧表面和基本上垂直于Z方向的上表面限定。上表面与扩散层22a接触。对于彼此相邻的阳极沟槽部34a和冷却剂沟槽部35a，阳极沟槽部34a的两个侧表面中的一个侧表面和冷却剂沟槽部35a的两个侧表面中的一个侧表面由公共壁部分限定。

接下来，将描述分隔件33c的简述。类似地，阴极沟槽部34c和冷却剂沟槽部35c被形成为波浪形，其中在X方向上的凹陷和突起布置在在Y方向上观察的横截面中。在分隔件33c的两侧不可分离地形成的阴极沟槽部34c和冷却剂沟槽部35c在X方向上交替布置。因此，两个阴极沟槽部34c通过冷却剂沟槽部35c相邻。当在Y方向上观察时，阴极沟槽部34c在+Z方向上突出。当在Y方向上观察时，冷却剂沟槽部35c在-Z方向上突出。对于图3A中面向MEGA 20的分隔件33c，阴极沟槽部34c远离扩散层22c，并且冷却剂沟槽部35c与扩散层22c接触。此外，对于图3A中面向分隔件33a的分隔件33c，阴极沟槽部34c突出并且接触分隔件33a的阳极沟槽部34a，并且冷却剂沟槽部35c远离分隔件33a突出。此外，冷却剂沟槽部35c面向分隔件33a的冷却剂沟槽部35a，并且限定公共冷却剂流路。阴极沟槽部34c由基本上垂直于X方向的两个侧表面和基本上垂直于Z方向的上表面限定。上表面定位在两个侧表面之间，并且远离面向分隔件33c的扩散层22c。冷却剂沟槽部35c由基本上垂直于X方向的两个侧表面和基本上垂直于Z方向的底部表面限定。底部表面与面向分隔件33c的扩散层22c接触。对于彼此相邻的阴极沟槽部34c和冷却剂沟槽部35c，阴极沟槽部34c的两个侧表面中的一个侧表面和冷却剂沟槽部35c的两个侧表面中的一个侧表面由公共壁部分限定。

冷却剂沟槽部35a是第一冷却剂沟槽部的示例，冷却剂沿着该第一冷却剂沟槽部在面向分隔件33c的分隔件33a的一侧上流动。在X方向上并排布置的两个阳极沟槽部34a是第一流体沟槽部和第二流体沟槽部的示例，阳极气体沿着第一流体沟槽部和第二流体沟槽部在与面向分隔件33a的分隔件33c相对的一侧上流动，并且第一流体沟槽部和第二流体沟槽部通过冷却剂沟槽部35a彼此相邻并且沿着冷却剂沟槽部35a延伸。冷却剂沟槽部35c是第二冷却剂沟槽部的示例，冷却剂沿着该第二冷却剂沟槽部在面向分隔件33a的分隔件33c的一侧上流动。在X方向上并排布置的两个阴极沟槽部34c是第三流体沟槽部及第四流体沟槽部的示例，阴极气体沿着第三流体沟槽部及第四流体沟槽部在与面向分隔件33c的分隔件33a相反的一侧上流动，并且第三流体沟槽部及第四流体沟槽部通过冷却剂沟槽部35c彼此相邻并且沿着冷却剂沟槽部35c延伸。

接下来，将参照图2A详细描述分隔件33a。在分隔件33a中，在X方向上彼此相邻的阳极沟槽部34a在Y方向上延伸。阳极沟槽部34a中的每一个阳极沟槽部设有恒定宽度部34a1、宽部34a2和窄部34a3。由于这些部分被重复且连续地形成，因此在图2A中省略了一些附图标记。具体地，恒定宽度部34a1、宽部34a2、恒定宽度部34a1、窄部34a3、恒定宽度部34a1...在阳极沟槽部34a的延伸方向上是连续的。换句话说，宽部34a2和窄部34a3在阳极沟槽部34a的延伸方向上以预定间隔交替设置。宽部34a2的沟槽宽度大于恒定宽度部34a1的沟槽宽度。窄部34a3的沟槽宽度小于恒定宽度部34a1的沟槽宽度。两个相邻阳极沟槽部34a中的一个阳极沟槽部中的宽部在X方向上与另一个阳极沟槽部34a中的窄部相邻。类似地，两个相邻阳极沟槽部34a中的一个阳极沟槽部中的窄部34a3在X方向上与另一个阳极沟槽部34a中的宽部相邻。两个相邻阳极沟槽部34a中的一个中阳极沟槽部的恒定宽度部34a1在X方向上与另一个阳极沟槽部34a中的恒定宽度部相邻。

如图2A中所示，恒定宽度部34a1的两个侧表面彼此平行地线性延伸。各自形成为圆弧形状的宽部34a2的两个侧表面在阳极沟槽部34a的延伸方向上彼此远离延伸一次并再次彼此靠近。各自形成为圆弧形状的窄部34a3的两个侧表面在阳极沟槽部34a的延伸方向上彼此靠近彼此延伸一次并再次彼此远离。阳极气体在图2A中由实线箭头所示的-Y方向上流动，冷却水在由虚线箭头所示的+Y方向上流动。

接下来，将参照图2B详细描述分隔件33c。类似于分隔件33a，在分隔件33c中，如图2B中所示，在X方向上彼此相邻的阴极沟槽部34c在Y方向上延伸。34c中的每一个阴极沟槽部设有恒定宽度部34c1、宽部34c2和窄部34c3。阴极气体在图2B中由虚线箭头所示的+Y方向上流动，冷却水在由实线箭头所示的+Y方向上流动。阴极沟槽部34c被形成为通过反转阳极沟槽部34a的形状而获得的形状。因此，在分隔件33a和33c堆叠在一起的状态下，恒定宽度部34c1、宽部34c2和窄部34c3分别面向阳极沟槽部34a的恒定宽度部34a1、宽部34a2和窄部34a3。宽部34a2和34c2以及窄部34a3和34c3的上述形状仅仅是示例，并不限于此。

对于彼此面对的分隔件33a和33c，恒定宽度部34a1和34c1彼此接触，如图3A中所示，而宽部34a2和34c2彼此接触，如图3B中所示。具体地，恒定宽度部34a1的底部表面和恒定宽度部34c1的上表面彼此接触，并且宽部34a2的底部表面和宽部34c2的上表面彼此接触。如图2A和图2B中所述，存在宽部34a2和34c2彼此接触的多个点，并且其中一些点设置有接合部37。接合部37接合宽部34a2和34c2。分隔件33a和33c通过形成在这种多个点上的接合部37接合。宽部34a2和34c2以这种方式彼此接合，由此确保接合部37的面积并且确保分隔件33a和33c之间的接合强度。接合方法可以是热塑性结合、热固性结合、超声波焊接、电子束焊接、电弧焊接、硬钎焊、电阻焊接、冷焊接、振动焊接等中的任一种。然而，从减小分隔件33a和33c之间的接触电阻的观点来看，优选地通过超声波焊接、电子束焊接、电弧焊接、硬钎焊、电阻焊接、冷焊接、振动焊接等将分隔件33a和33c直接接合为电导体。

如图2A和图2B所示，宽部34a2和34c2之间的接触点中的一些接触点由接合部37接合。因此，确保了分隔件33a和33c之间的接合强度，同时简化了接合过程。接合部37可以接合彼此接触并且在Y方向上定位在一个端部处的宽部34a2和34c2，并且接合部37可以接合彼此接触并且在Y方向上定位在另一个端部处的宽部34a2和34c2。在这种情况下，几个接合点有效地确保了分隔件33a和33c之间的接合强度。

如上所述，两个相邻阳极沟槽部34a中的一个阳极沟槽部中的宽部34a2在X方向上与其另一个阳极沟槽部34a中的窄部相邻。对于彼此相邻的宽部34a2和窄部中的彼此相邻的宽部34a2的侧表面和窄部的侧表面，宽部34a2的侧表面弯曲，以便减小冷却剂沟槽部35a的沟槽宽度，而面向宽部34a2的侧表面的窄部的侧表面弯曲，以便增加冷却剂沟槽部35a的沟槽宽度。这确保由彼此相邻的宽部34a2和窄部的侧表面限定的冷却剂沟槽部35a的沟槽宽度，并且抑制了冷却水的压力损失。同样的情况适用于分隔件33c的冷却剂沟槽部35c。

如图2A和图3B中所示，两个相邻阳极沟槽部34a中的一个阳极沟槽部的宽部34a2与其另一个阳极沟槽部34a中的窄部相邻。这里，阳极沟槽部34a中垂直于流动方向的横截面积在宽部34a2中最大，在窄部中最小。因此，沿着阳极沟槽部34a流动的阳极气体的压力损失在窄部中增加。因此，很少沿着窄部34a3流动的阳极气体的一部分通过扩散层22a流入相邻阳极沟槽部的宽部34a2。结果，阳极气体容易在催化剂层12a附近流动，由此提高了发电性能。同样，由于分隔件33c包括相邻的宽部34c2和窄部，所以阴极气体容易在催化剂层12c附近流动，由此提高了发电性能。

如图2A中所示，相邻的宽部34a2和窄部沿着阳极气体的流动方向布置。因此，阳极气体容易在催化剂层12a的整个表面上流动，由此抑制了发电的不均匀分布。在相对于两个相邻34a中的一个阳极沟槽部中的宽部34a2与其另一个阳极沟槽部中的窄部相邻的位置的下游侧上，两个相邻阳极沟槽部中的一个阳极沟槽部中的窄部34a3与两个相邻阳极沟槽部中的另一个阳极沟槽部中的宽部相邻。因此，在两个相邻阳极沟槽部34a中的一个阳极沟槽部中的宽部34a2与两个相邻阳极沟槽部34a中的另一个阳极沟槽部中的窄部相邻的位置的上游侧上，有助于阳极气体从另一个流向一个。此外，在两个相邻阳极沟槽部中的一个阳极沟槽部中的窄部34a3与两个相邻阳极沟槽部中的另一个阳极沟槽部中的宽部相邻的位置的上游侧上，有助于阳极气体从一个流向另一个。在上游侧上，有助于阳极气体从两个相邻阳极沟槽部中的另一个阳极沟槽部中的窄部流向两个相邻阳极沟槽部中的一个阳极沟槽部中的宽部34a2。在下游侧上，有助于阳极气体从两个相邻阳极沟槽部中的一个阳极沟槽部中的窄部34a3流向两个相邻阳极沟槽部中的另一个阳极沟槽部中的宽部。这也抑制了发电的不均匀分布。此外，宽部34a2和窄部34a3交替设置在同一阳极沟槽部34a中，从而也抑制了发电的不均匀分布。同样，在分隔件33c中，相邻的宽部34c2和窄部设置在阴极气体的流动方向上的位置处。此外，在相对于两个相邻阴极沟槽部34c中的一个阴极沟槽部中的宽部34c2与两个相邻阴极沟槽部34c中的另一个阴极沟槽部中的窄部相邻的位置的下游侧上，在两个相邻阴极沟槽部中的一个阴极沟槽部中的窄部34c3与两个相邻阴极沟槽部中的另一个阴极沟槽部中的宽部相邻。此外，宽部34c2和窄部34c3在同一阴极沟槽部34c中交替设置。这也抑制了发电的不均匀分布。

此外，如图3A和图3B中所示，窄部34a3比其它部分浅，特别是比恒定宽度部34a1和宽部34a2浅。这有利于压制、碳成型等生产，并保持生产效率。例如，在通过压制生产分隔件33a的情况下，窄部34a3窄但浅，从而抑制了由压制导致的材料膨胀量的增加。结果，压制过程的数量的增加被抑制，并且因此有利于生产。此外，在通过碳成型生产分隔件33a的情况下，窄部34a3窄但浅，由此便于生产模具并延长模具的寿命。这使得能够保持分隔件33a的生产效率。这同样适用于分隔件33c。

如图3A中所示，由于彼此面对的恒定宽度部34a1和34c1彼此接触，所以两个相邻冷却剂沟槽部35a由恒定宽度部34a1分离。同样，两个相邻冷却剂沟槽部35c由恒定宽度部34c1分离。然而，如图3B中所示，彼此面对的窄部34a3和34c3彼此不接触，并且两个相邻冷却剂沟槽部35a与两个相邻冷却剂沟槽部35c相遇。因此，例如，即使在异物卡在在冷却剂沟槽部35a和35c内彼此面对的这种窄部34a3和34c3的周围时，冷却水的流量也得到保证。

尽管窄部34a3比恒定宽度部34a1和宽部34a2中的每一个浅，但其不限于此。例如，窄部34a3的深度可以与恒定宽度部34a1和宽部34a2中每一个的深度基本上相同。这也适用于窄部34c3。因此，窄部34a3的底部表面和窄部34c3的上表面可以彼此接触。因此，分隔件33a和33c之间的接触点的数量增加，由此减小电接触电阻。

在本实施例中，恒定宽度部34a1和34c1的沟槽宽度基本相同，但不限于此。例如，在使用氢气作为阳极气体并且使用含氧空气作为阴极气体的情况下，发电反应所需的阴极气体的量大于发电反应所需的阳极气体的量。因此，为了对应于阴极气体的量，使恒定宽度部34c1的沟槽宽度大于恒定宽度部34a1的沟槽宽度，这有效地向阴极侧中的催化剂层12c供给了更大量的阴极气体。

接下来，将描述变型。在变型中，对与上述实施例中相同的部件给予相同的附图标记，并且省略了重复的解释。图4A和图4B分别是第一变型中的分隔件33a和33c的说明图。图4A和图4B分别对应于图2A和图2B。如图4A和和4B所示，宽部34a2和34c2全部通过接合部37接合。这使得能够进一步确保分隔件33a和33c之间的接合强度，并且降低它们之间的电接触电阻，这确保了发电性能。第一变型适用于希望确保分隔件33a和33c之间的接合强度并且确保电池组1的发电性能的情况，而不是简化接合过程。

图5A和图5B分别是第二变型中的分隔件33a和33c的说明图。图5A和图5B分别对应于图2A和图2B。如图5B所示，阴极沟槽部34c包括：上游区域，所述上游区域相对于平分阴极沟槽部34c的长度的中间点定位在阴极气体的上游侧；和下游区域，所述下游区域相对于该中间点定位在阴极气体的下游侧中。定位在上游区域中的所有宽部34c2由接合部37接合到相应的宽部34a2。定位在下游区域中的所有宽部34c2不接合到相应的宽部34a2。也就是说，接合到阳极沟槽部34a的宽部34c2的总数在上游区域中比在下游区域中大。分隔件33a和33c的接合点以这种方式减少，由此简化了分隔件33a和33c之间的接合过程，并且由此抑制了生产成本。另外，设置在两个相邻34a中的一个中的一些宽部34a2是其中两个相邻阳极沟槽部34a中的一个阳极沟槽部的沟槽宽度被部分地增大的其它宽部的示例。设置在两个相邻阳极沟槽部34a中的另一个阳极沟槽部中的一些窄部是其中两个相邻阳极沟槽部34a中的另一个阳极沟槽部的沟槽宽度被部分地减小的其它窄部的示例。设置在两个相邻阳极沟槽部34a中的一个阳极沟槽部中的一些窄部34a3是其中两个相邻阳极沟槽部34a中的一个阳极沟槽部的沟槽宽度被部分地减小的其它窄部的示例。设置在两个相邻阳极沟槽部34a中的另一个阳极沟槽部中的一些宽部是其中两个相邻阳极沟槽部34a中的另一个阳极沟槽部的沟槽宽度被部分地增大的其它宽部的示例。

图5C是示出根据在阴极气体的流动方向上的位置的燃料电池的电流密度分布的曲线图。在图5C中，实线表示被供给有由加湿器加湿的阴极气体的燃料电池的电流密度，虚线表示被供给有未被加湿器加湿的阴极气体的燃料电池的电流密度。当加湿的阴极气体被供给到燃料电池时，由于上游区域中的阴极气体的分压较高，阴极气体被进一步供给到上游区域中的阴极侧的催化剂层12c。因此，获得高电流密度，阴极气体的分压朝下游区域降低，使得电流密度逐渐降低。此外，由发电反应产生的水分抑制阴极气体的扩散率，使得电流密度朝向下游区域逐渐降低。当未加湿的阴极气体被供给到燃料电池时，电解质膜11被干燥，然后在上游区域的上游端处的电流密度较低，但是由发电反应产生的水分可以消除上游区域中电解质膜11的干燥，使得电流密度可以升高。在相对于中间点从稍微上游侧到下游区域的区域中，电流密度朝下游区域降低，就像向燃料电池供给加湿阴极气体的情况一样。在任一情况下，电流密度在阴极气体的上游区域中往往比在阴极气体的下游区域中要高。因此，在第二变型中，分隔件33a和33c在具有燃料电池中相对高的电流密度的分隔件33c上的阴极气体的上游区域中通过接合部37接合，这降低了分隔件33a和33c之间在电流密度高的位置处的电接触电阻。因此，可以抑制发电性能的劣化。以上述方式，简化了接合过程，并且抑制了生产成本，并且在第二变型中也确保了发电性能。

在第二变型中，分隔件33a和33c在下游区域中不接合，但是它们可以在宽部34a2和34c2在下游区域中彼此接触的部分处接合。也就是说，接合点的数量是在阴极气体的上游区域中比在阴极气体的下游区域中大的任何数量。具有高电流密度的阴极气体的上游区域中的大量接合点有效地抑制了上游区域中分隔件33a和33c之间的电接触电阻。此外，在宽部34a2和34c2被形成在两个分隔件的上游区域中但不被形成在下游区域中的情况下，两个分隔件可以在上游区域中的宽部34a2和34c2上接合。另外在这种情况下，由于两个分隔件在具有高电流密度的阴极气体的上游区域中接合，可以有效地抑制两个分隔件之间的电接触电阻。

在上述第一变型和第二变型中，宽部34a2和34c2的沟槽宽度相同，恒定宽度部34a1和34c1的沟槽宽度也相同，窄部34a3和34c3的沟槽宽度相同。然而，本发明不限于此。宽部34a2和34c2的沟槽宽度可以彼此不同。恒定宽度部34a1和34c1的沟槽宽度可以彼此不同。窄部34a3和34c3的沟槽宽度可以彼此不同。例如，阳极沟槽部34a的宽部34a2被接合到的阴极沟槽部34c的沟槽宽度比阳极沟槽部34a中的除宽部34a2之外的部分的沟槽宽度大。这确保了其中阳极沟槽部34a的沟槽宽度被部分地增大的宽部34a2的接合到阴极沟槽部34c的部分的面积。阴极沟槽部34c的宽部34c2被接合到的阳极沟槽部34a的沟槽宽度可以大于阴极沟槽部34c的除其宽部34c2之外的部分的沟槽宽度。在这种情况下，可以确保其中阴极沟槽部34c的沟槽宽度被部分地增大的宽部34c2的与阳极沟槽部34a接合的部分的面积。

图6是第三变型中的单元电池的说明图。图6对应于上述实施例的图3B。在第三变型中，使用分隔件33c’代替上述分隔件33c。与分隔件33c不同，分隔件33c’的阴极沟槽部34c’不设置有宽部34c2或窄部34c3，而是以恒定的沟槽宽度线性延伸。阴极沟槽部34c’的沟槽宽度小于阳极沟槽部34a的宽部34a2的沟槽宽度，并且大于窄部34a3的沟槽宽度。也就是说，在通过接合部37彼此接合的阳极沟槽部34a的宽部34a2和阴极沟槽部34c’中，宽部34a2的沟槽宽度等于或大于阴极沟槽部34c’的沟槽宽度。也就是说，宽部34a2的沟槽宽度大于阴极沟槽部34c’的、宽部34a2被接合到的部分的沟槽宽度。因此，可以至少确保阴极沟槽部34c’的沟槽宽度的接合区域。通过这种构造，可以抑制冷却水的压力损失，同时确保分隔件33a和33c’之间的接合强度，并且抑制分隔件33a和33c’之间的电接触电阻。由于分隔件33a的宽部34a2和窄部34a3如上所述彼此相邻，因此也确保了阳极气体的扩散性。

第三变型例示了包括具有恒定沟槽宽度的阴极沟槽部34c’的分隔件33c’被接合到包括宽部34a2和窄部34a3的分隔件33a的情况。然而，例如，包括具有恒定沟槽宽度的阳极沟槽部的分隔件可以被接合到包括上述宽部34c2和窄部34c3的分隔件33c。同样在这种情况下，可以抑制冷却水的压力损失，同时确保两个分隔件之间的接合强度。

图7A和图7B是第四变型中的单元电池的说明图。图7A和图7B分别对应于图3A和图3B。在第四变型中，使用分隔件33c”代替上述分隔件33c’。与分隔件33c不同，分隔件33c”的阴极沟槽部34c”不设置有宽部34c2或窄部34c3，而是以恒定的沟槽宽度线性延伸。阴极沟槽部34c”的沟槽宽度大于阳极沟槽部34a的恒定宽度部34a1、宽部34a2和窄部34a3的任何沟槽宽度。换句话说，阴极沟槽部34c”的、被接合到阳极沟槽部34a的宽部34a2的部分的沟槽宽度大于阳极沟槽部34a中的除了该阳极沟槽部34a的宽部34a2之外的部分的沟槽宽度。因此，可以确保其中阳极沟槽部34a的沟槽宽度被部分地增大的宽部34a2的被接合到阴极沟槽部34c”的部分的面积。这样，只要阴极沟槽部34c”的沟槽宽度足够大，阳极沟槽部34a的宽部34a2的沟槽宽度就不总是大于阴极沟槽部34c”的沟槽宽度。

第四变型例示了包括具有恒定沟槽宽度的阴极沟槽部34c”的分隔件33c”被接合到包括宽部34a2和窄部34a3的分隔件33a的情况。然而，例如，包括具有恒定沟槽宽度的阳极沟槽部的分隔件可以被接合到包括上述宽部34c2和窄部34c3的分隔件33c。同样在这种情况下，阳极沟槽部的、阴极沟槽部34c的宽部34c2被接合到的部分的沟槽宽度可以大于阴极沟槽部34c中的除该阴极沟槽部34c的宽部34c2之外的部分的沟槽宽度。可以确保其中阴极沟槽部34c的沟槽宽度被部分地增大的宽部34c2的与阳极沟槽部接合的部分的面积。

尽管已经详细描述了本发明的一些实施例，但是本发明不限于具体实施例，而是可以在要求保护的本发明的范围内变化或改变。

如图2A等中所示，分隔件33a的单个阳极沟槽部34a设置有宽部34a2和窄部34a3，但不限于此。例如，两个相邻阳极沟槽部34a中的一个阳极沟槽部可以设置有宽部34a2，但不设置有窄部34a3，另一个阳极沟槽部可以设置有窄部34a3，但不设置有宽部34a2。这同样适用于分隔件33c的阴极沟槽部34c。另外，宽部34a2可以仅被设置在一个阳极沟槽部中，窄部34a3可以仅被设置在与其相邻的阳极沟槽部中。这同样适用于分隔件33c的阴极沟槽部34c。

上述实施例和变型中的分隔件是所谓的平行沟槽型，但也可以是蜿蜒弯曲型的。

上述实施例和变型中的分隔件33a和33c可以用作氧化还原流燃料电池的分隔件。尽管在这种情况下，作为第二反应流体的阴极溶液被供给到阴极侧，但是可以确保分隔件33a和33c之间的接合强度，并且抑制冷却剂的压力损失。

在图3A、图3B、图6、图7A和图7B中所示的分隔件中，限定每个沟槽部的两个侧表面相对于底部表面或上表面以直角弯曲，但是本发明不限于此。限定每个沟槽部的两个侧表面可以相对于底部表面或上表面轻微倾斜弯曲。

Claims (13)

1.一种燃料电池组，包括：

膜电极组件；以及

第一分隔件及第二分隔件，所述第一分隔件及所述第二分隔件彼此接合，

其中

所述膜电极组件和所述第一分隔件及所述第二分隔件被堆叠起来，

所述第一分隔件包括：

第一冷却剂沟槽部，冷却剂沿着所述第一冷却剂沟槽部在面向所述第一分隔件的所述第二分隔件的一侧上流动；和

第一流体沟槽部及第二流体沟槽部，第一反应流体沿着所述第一流体沟槽部及所述第二流体沟槽部在与面向所述第一分隔件的所述第二分隔件相反的一侧上流动，所述第一流体沟槽部及所述第二流体沟槽部通过所述第一冷却剂沟槽部彼此相邻并且沿着所述第一冷却剂沟槽部延伸，

所述第二分隔件包括：

第二冷却剂沟槽部，冷却剂沿着所述第二冷却剂沟槽部在面向所述第二分隔件的所述第一分隔件的一侧上流动；和

第三流体沟槽部及第四流体沟槽部，第二反应流体沿着所述第三流体沟槽部及所述第四流体沟槽部在与面向所述第二分隔件的所述第一分隔件相反的一侧上流动，并且所述第三流体沟槽部及所述第四流体沟槽部通过所述第二冷却剂沟槽部彼此相邻并且沿着所述第二冷却剂沟槽部延伸，

所述第一流体沟槽部及所述第三流体沟槽部在堆叠方向上彼此面对，在所述堆叠方向上，所述膜电极组件和所述第一分隔件及所述第二分隔件被堆叠起来，

所述第二流体沟槽部及所述第四流体沟槽部在所述堆叠方向上彼此面对，

所述第一冷却剂沟槽部及所述第二冷却剂沟槽部在所述堆叠方向上彼此面对，并且限定公共冷却剂流路，

所述第一流体沟槽部包括宽部，在所述宽部中，所述第一流体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大，所述第一流体沟槽部的在所述第一反应流体的流动方向上在所述宽部的前方或后方的部分的沟槽宽度都小于所述宽部的沟槽宽度，

所述第二流体沟槽部包括窄部，在所述窄部中，所述第二流体沟槽部的沟槽宽度被部分地减小，所述第二流体沟槽部的在所述第一反应流体的流动方向上在所述窄部的前方或后方的部分的沟槽宽度都大于所述窄部的沟槽宽度，

所述第一流体沟槽部的所述宽部被接合到所述第三流体沟槽部，

所述第三流体沟槽部的被接合到所述第一流体沟槽部的所述宽部的部分的沟槽宽度大于所述第一流体沟槽部中的除了所述第一流体沟槽部的所述宽部之外的部分的沟槽宽度，并且

所述第一流体沟槽部的所述宽部通过所述第一冷却剂沟槽部与所述第二流体沟槽部的所述窄部相邻。

2.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中，所述第一流体沟槽部的所述宽部的沟槽宽度等于或大于所述第三流体沟槽部的被接合到所述第一流体沟槽部的所述宽部的所述部分的沟槽宽度。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池组，其中，所述第二流体沟槽部的所述窄部比所述第二流体沟槽部中的除了所述第二流体沟槽部的所述窄部之外的部分浅。

4.根据权利要求1或2所述的燃料电池组，其中：

所述第一流体沟槽部包括窄部，在所述第一流体沟槽部的所述窄部中，所述第一流体沟槽部的沟槽宽度被部分地减小，

所述第二流体沟槽部包括宽部，在所述第二流体沟槽部的所述宽部中，所述第二流体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大，并且

所述第二流体沟槽部的所述宽部通过所述第一冷却剂沟槽部与所述第一流体沟槽部的所述窄部相邻。

5.根据权利要求4所述的燃料电池组，其中，所述第一流体沟槽部的所述窄部比所述第一流体沟槽部中的除了所述第一流体沟槽部的所述窄部之外的部分浅。

6.根据权利要求1或2所述的燃料电池组，其中：

所述第三流体沟槽部包括宽部，在所述第三流体沟槽部的所述宽部中，所述第三流体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大，

所述第四流体沟槽部包括窄部，在所述第四流体沟槽部的所述窄部中，所述第四流体沟槽部的沟槽宽度被部分地减小，

所述第三流体沟槽部的被接合到所述第一流体沟槽部的所述宽部的所述部分是所述第三流体沟槽部的所述宽部，并且

所述第三流体沟槽部的所述宽部通过所述第二冷却剂沟槽部与所述第四流体沟槽部的所述窄部相邻。

7.根据权利要求1或2所述的燃料电池组，其中：

设置所述第一流体沟槽部的多个宽部，

设置所述第二流体沟槽部的多个窄部，

所述第一流体沟槽部的所有的宽部被接合到所述第三流体沟槽部，

所述第三流体沟槽部的分别被接合到所述第一流体沟槽部的所述宽部的部分的沟槽宽度中的每一个沟槽宽度均大于所述第一流体沟槽部中的除了所述第一流体沟槽部的所述宽部之外的部分的沟槽宽度，并且

所述第一流体沟槽部的所述宽部分别通过所述第一冷却剂沟槽部与所述第二流体沟槽部的所述窄部相邻。

8.根据权利要求4所述的燃料电池组，其中：

设置所述第一流体沟槽部的多个窄部，

设置所述第二流体沟槽部的多个宽部，

所述第二流体沟槽部的所有的宽部被接合到所述第四流体沟槽部，

所述第四流体沟槽部的分别被接合到所述第二流体沟槽部的所述宽部的部分的沟槽宽度中的每一个沟槽宽度均大于所述第二流体沟槽部中的除了所述第二流体沟槽部的所述宽部之外的部分的沟槽宽度，并且

所述第二流体沟槽部的所述宽部分别通过所述第一冷却剂沟槽部与所述第一流体沟槽部的所述窄部相邻。

9.根据权利要求1或2所述的燃料电池组，其中：

所述第一反应流体是阳极气体，

所述第二反应流体是阴极气体，

所述第三流体沟槽部及所述第四流体沟槽部包括：

上游区域，所述上游区域相对于在所述第三流体沟槽部及所述第四流体沟槽部的延伸方向上平分所述第三流体沟槽部或所述第四流体沟槽部的长度的中间点定位在所述阴极气体的上游侧中；以及

下游区域，所述下游区域相对于所述中间点定位在所述阴极气体的下游侧中，并且

所述第一流体沟槽部的所述宽部被接合到所述上游区域。

10.根据权利要求4所述的燃料电池组，其中：

所述第一反应流体是阳极气体，

所述第二反应流体是阴极气体，

所述第三流体沟槽部及所述第四流体沟槽部包括：

上游区域，所述上游区域相对于在所述第三流体沟槽部及所述第四流体沟槽部的延伸方向上平分所述第三流体沟槽部或所述第四流体沟槽部的长度的中间点定位在所述阴极气体的上游侧中；以及

下游区域，所述下游区域相对于所述中间点定位在所述阴极气体的下游侧中，并且

所述第一流体沟槽部的所述宽部和所述第二流体沟槽部的所述宽部被接合到所述上游区域。

11.根据权利要求9所述的燃料电池组，其中：

所述第一流体沟槽部包括多个其它宽部，在所述多个其它宽部中，所述第一流体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大，

所述第二流体沟槽部包括多个其它窄部，在所述多个其它窄部中，所述第二流体沟槽部的沟槽宽度被部分地减小，

所述第一流体沟槽部的所述其它宽部分别通过所述第一冷却剂沟槽部与所述第二流体沟槽部的所述其它窄部相邻，

所述第一流体沟槽部的所述其它宽部中的至少任一个其它宽部被接合到所述第三流体沟槽部，并且

被接合到所述第三流体沟槽部的所述第一流体沟槽部的所述宽部和被接合到所述第三流体沟槽部的所述第一流体沟槽部的所述其它宽部的总数在所述上游区域中比在所述下游区域中大。

12.根据权利要求10所述的燃料电池组，其中：

所述第一流体沟槽部包括多个其它窄部，在所述多个其它窄部中，所述第一流体沟槽部的沟槽宽度被部分地减小，

所述第二流体沟槽部包括多个其它宽部，在所述多个其它宽部中，所述第二流体沟槽部的沟槽宽度被部分地增大，

所述第二流体沟槽部的所述其它宽部分别通过所述第一冷却剂沟槽部与所述第一流体沟槽部的所述其它窄部相邻，

所述第二流体沟槽部的所述其它宽部中的至少任一个其它宽部被接合到所述第四流体沟槽部，并且

被接合到所述第三流体沟槽部的所述第一流体沟槽部的所述宽部和被接合到所述第四流体沟槽部的所述第二流体沟槽部的所述宽部以及被接合到所述第四流体沟槽部的所述第二流体沟槽部的所述其它宽部的总数在所述上游区域中比在所述下游区域中大。

13.根据权利要求4所述的燃料电池组，其中：

设置所述第一流体沟槽部的多个宽部，

设置所述第二流体沟槽部的多个窄部，

设置所述第一流体沟槽部的多个窄部，

设置所述第二流体沟槽部的多个宽部，

所述第一流体沟槽部的所述宽部分别通过所述第一冷却剂沟槽部与所述第二流体沟槽部的所述窄部相邻，

所述第一流体沟槽部的所述窄部分别通过所述第一冷却剂沟槽部与所述第二流体沟槽部的所述宽部相邻，

所述第一流体沟槽部的所述宽部和所述第一流体沟槽部的所述窄部在所述第一流体沟槽部的延伸方向上交替地设置，并且

所述第二流体沟槽部的所述宽部和所述第二流体沟槽部的所述窄部在所述第二流体沟槽部的延伸方向上交替地设置。

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