JP2019102314A - 燃料電池 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、第1実施形態に係る発電セル(燃料電池)12は、枠付き電解質膜・電極構造体10(以下、枠付きMEA10という)と、枠付きMEA10の両面に配置された第1セパレータ14及び第2セパレータ16と、を備える。発電セル12は、例えば、横長(又は縦長)の長方形状の固体高分子型燃料電池である。複数の発電セル12は、矢印A方向(水平方向)に積層されて燃料電池スタック11aが構成される。なお、複数の発電セル12は重力方向に積層されてもよい。燃料電池スタック11aは、例えば、車載用燃料電池スタックとして燃料電池電気自動車(不図示)に搭載される。
次に、図4を参照して、本発明の第2実施形態に係る発電セル(燃料電池)12Aについて説明する。なお、以降の説明において、第1実施形態に係る発電セル12と同一の構成又は同一の機能を有する構成については、同一の符号を付しその詳細な説明は省略する。
10a…電解質膜・電極構造体(MEA)
11…燃料電池システム 12、12A…発電セル(燃料電池)
14…第1セパレータ 16…第2セパレータ
18…電解質膜 20…アノード電極
20a…第1電極触媒層 20b…第1ガス拡散層
22…カソード電極 22a…第2電極触媒層
22b…第2ガス拡散層 24、90…枠部材
24a…第1枠状シート 24b…第2枠状シート
25…枠部材側外周部 26…枠部材側内周部
36…酸化剤ガス流路 38…燃料ガス流路
42…第1シールライン 44…第2シールライン
Claims (8)
- 電解質膜の両面に第1電極及び第2電極を備える電解質膜・電極構造体と、前記電解質膜・電極構造体の前記第1電極側に積層された第1セパレータと、前記電解質膜・電極構造体の前記第2電極側に積層された第2セパレータと、を備え、前記第1セパレータと前記第1電極の間に形成される第1流路に第1反応ガスが供給され、前記第2セパレータと前記第2電極に形成される第2流路に第2反応ガスが供給される燃料電池であって、
前記電解質膜・電極構造体の外周部には、前記外周部を周回し前記第1セパレータと前記第2セパレータとの間に挟持される枠部材が設けられ、
前記枠部材は、電解質膜・電極構造体に接合された枠部材側内周部と、枠部材側内周部に連なり該枠部材側内周部よりも厚い枠部材側外周部と、を有し、
前記電解質膜・電極構造体に対し前記第2セパレータが形成する前記第2流路の高さは、前記電解質膜・電極構造体に対して前記第1セパレータが形成する前記第1流路の高さよりも高く設定され、
且つ前記電解質膜・電極構造体の厚さ方向中心位置と前記枠部材側外周部の厚さ方向中心位置とは、相互にオフセットした位置にある
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項1記載の燃料電池において、
前記第1セパレータの前記枠部材側外周部にシールされる第1シール部の高さと、前記第2セパレータの前記枠部材側外周部にシールされる第2シール部の高さと、が同一である
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項2記載の燃料電池において、
前記第1シール部及び前記第2シール部は、ビードシール構造を形成する
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項2記載の燃料電池において、
前記第1シール部及び前記第2シール部は、弾性を有するゴム材料により構成される
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の燃料電池において、
前記枠部材は、前記枠部材側内周部を有する第1枠状シートと、前記第1枠状シートに接合されて該第1枠状シートとともに前記枠部材側外周部を構成する第2枠状シートと、を含み、
前記第1枠状シートの厚さと、前記第2枠状シートの厚さとが同一である
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項5記載の燃料電池において、
前記第1枠状シートは、前記電解質膜と、前記第1電極又は前記第2電極との間に挟まれて接合される
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の燃料電池において、
前記第1電極がアノード電極である一方、前記第2電極がカソード電極であり、
前記第1流路は、前記第1反応ガスである水素含有ガスを前記アノード電極に供給し、
前記第2流路は、前記第2反応ガスである酸素含有ガスを前記アノード電極に供給する
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項7記載の燃料電池において、
前記アノード電極及び前記カソード電極の各々は、触媒層と、ガス拡散層とを相互に積層した構造であり、
前記カソード電極の前記触媒層の厚さは、前記アノード電極の前記触媒層の厚さよりも厚い
ことを特徴とする燃料電池。
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