JP4881969B2 - Fuel cell - Google Patents
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Description
本発明は、電解質の両側に電極が配設される電解質・電極構造体とセパレータとが積層され、積層方向に反応ガスを通流させる反応ガス入口連通孔及び反応ガス出口連通孔が設けられるとともに、前記電解質・電極構造体と前記セパレータとの間には、電極面に沿って前記反応ガスを流す反応ガス流路が形成される燃料電池に関する。 In the present invention, an electrolyte / electrode structure in which electrodes are disposed on both sides of an electrolyte and a separator are stacked, and a reaction gas inlet communication hole and a reaction gas outlet communication hole for allowing a reaction gas to flow in the stacking direction are provided. In addition, the present invention relates to a fuel cell in which a reaction gas flow path for flowing the reaction gas along an electrode surface is formed between the electrolyte / electrode structure and the separator.
燃料電池は、燃料ガス(主に水素を含有するガス)及び酸化剤ガス(主に酸素を含有するガス)をアノード側電極及びカソード側電極に供給して電気化学的に反応させることにより、直流の電気エネルギを得るシステムである。 A fuel cell supplies a fuel gas (mainly hydrogen-containing gas) and an oxidant gas (mainly oxygen-containing gas) to the anode-side electrode and the cathode-side electrode and causes them to react electrochemically. It is a system that obtains electrical energy.
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設けた電解質膜・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。この種の発電セルは、通常、電解質膜・電極構造体及びセパレータを所定数だけ交互に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, a polymer electrolyte fuel cell includes a power generation cell in which an electrolyte membrane / electrode structure provided with an anode side electrode and a cathode side electrode is sandwiched between separators on both sides of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane. ing. This type of power generation cell is normally used as a fuel cell stack by alternately laminating a predetermined number of electrolyte membrane / electrode structures and separators.
上記の燃料電池では、セパレータの面内に、アノード側電極に対向して燃料ガスを流すための燃料ガス流路(反応ガス流路)と、カソード側電極に対向して酸化剤ガスを流すための酸化剤ガス流路(反応ガス流路)とが設けられている。 In the above fuel cell, a fuel gas channel (reactive gas channel) for flowing a fuel gas opposite to the anode side electrode and an oxidant gas for flowing the cathode gas facing the cathode side electrode in the plane of the separator. The oxidant gas flow path (reaction gas flow path) is provided.
この場合、上記の反応ガス流路内には、凝縮水や反応による生成水が発生し、前記反応ガス流路の出口側に滞留水が惹起し易い。このため、反応ガス流路が滞留水によって閉塞され、燃料ガスや酸化剤ガスがアノード側電極やカソード側電極に良好に供給されないおそれがある。 In this case, condensed water or water generated by the reaction is generated in the reaction gas flow path, and the retained water is likely to be generated on the outlet side of the reaction gas flow path. For this reason, there is a possibility that the reaction gas flow path is blocked by the stagnant water, and the fuel gas and the oxidant gas are not satisfactorily supplied to the anode side electrode and the cathode side electrode.
そこで、例えば、特許文献1に開示されている燃料電池は、図5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には、燃料電池の積層方向に貫通して、燃料ガス入口2a、空気入口3a及び冷却媒体入口4aと、燃料ガス出口2b、空気出口3b及び冷却媒体出口4bとが、互いに対角位置に形成されている。
Therefore, for example, the fuel cell disclosed in
セパレータ1の一方の表面には、空気入口3aから供給された空気を空気出口3bへと流すための溝状の空気通路群5が形成されている。この空気通路群5は、複数本の空気通路5aを平行に維持して左右に蛇行しながら、鉛直下方向に向かうサーペンタイン流路を構成している。
On one surface of the
そして、複数本の空気通路5aは、空気入口3aから空気出口3bに向かうにつれて、すなわち、下流に向かうにつれて、流路断面積が小さくなるように構成されている。従って、空気出口3b側の流速低下を抑制することができ、この空気出口3b側に水が滞留することを抑制するのに有利となる、としている。
The plurality of
しかしながら、上記の特許文献1では、複数本の空気通路5aが、サーペンタイン流路を構成しているため、空気入口3aから空気出口3bに連なる流路長は、相当に長尺化している。このため、各空気通路5aの圧損が相当に大きなものとなり、特に、空気入口3aに空気を供給するための機器、例えば、コンプレッサやスーパチャージャ等の出力を高く維持する必要がある。これにより、機器が大型化するとともに、経済的では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、反応ガス流路の出口側に生成水が滞留することを確実に阻止し、良好な発電反応を継続して行う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 provides a fuel cell that can reliably prevent product water from staying at the outlet side of the reaction gas flow path and can continue a good power generation reaction. The purpose is to provide.
本発明は、電解質の両側に電極が配設される電解質・電極構造体とセパレータとが積層され、積層方向に反応ガスを通流させる反応ガス入口連通孔及び反応ガス出口連通孔が設けられるとともに、前記電解質・電極構造体と前記セパレータとの間には、電極面に沿って前記反応ガスを流す反応ガス流路が形成され、前記反応ガス流路は、入口連結路を介して前記反応ガス入口連通孔に連通し、且つ、出口連結路を介して前記反応ガス出口連通孔に連通する燃料電池に関するものである。 In the present invention, an electrolyte / electrode structure in which electrodes are disposed on both sides of an electrolyte and a separator are stacked, and a reaction gas inlet communication hole and a reaction gas outlet communication hole for allowing a reaction gas to flow in the stacking direction are provided. A reaction gas flow path is formed between the electrolyte / electrode structure and the separator to flow the reaction gas along the electrode surface, and the reaction gas flow path is connected to the reaction gas via an inlet connection path. communicating with the supply passage, and, to a fuel cell that passes communication with said reaction gas discharge passage via the outlet connection path.
そして、反応ガス流路は、入口連結路に連通する複数本の入口側流路と、出口連結路に連通する複数本の出口側流路と、前記入口側流路及び前記出口側流路に両端が連通する複数本の中間流路とを備え、前記出口側流路は、前記入口側流路よりも流路長が長尺に設定されている。 Then, the reaction gas flow path, and a plurality of inlet passage communicating with the inlet connection grooves, and a plurality of outlet passage communicating with the outlet connection path, said inlet passage and said outlet passage A plurality of intermediate flow paths communicating at both ends, and the outlet-side flow path is set to be longer than the inlet-side flow path.
また、入口側流路は、中間流路から反応ガス入口連通孔に向かって流路幅が絞られる第1絞り部を構成し、出口側流路は、前記中間流路から反応ガス出口連通孔に向かって流路幅が絞られる第2絞り部を構成することが好ましい。 Further, the inlet side flow path constitutes a first throttle portion whose flow width is narrowed from the intermediate flow path toward the reaction gas inlet communication hole, and the outlet side flow path is formed from the intermediate flow path to the reaction gas outlet communication hole. It is preferable to constitute a second throttle portion whose flow path width is narrowed toward the center.
さらに、出口側流路は、中間流路から反応ガス出口連通孔に向かって流路数が減少することが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the number of channels of the outlet side channel decreases from the intermediate channel toward the reaction gas outlet communication hole.
さらにまた、複数本の中間流路は、各流路長が同一に設定されることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that each of the plurality of intermediate channels has the same channel length.
本発明では、中間流路と反応ガス出口連通孔とに連通する出口側流路は、前記中間流路と反応ガス入口連通孔とに連通する入口側流路よりも流路長が長尺である。このため、中間流路から反応ガス出口連通孔に向かって絞られる出口側流路は、比較的長尺化されて反応ガスの流速が早くなるとともに、広範囲にわたって結露し易い滞留水の排水性が向上する。 In the present invention, the outlet side channel communicating with the intermediate channel and the reaction gas outlet communication hole has a longer channel length than the inlet side channel communicating with the intermediate channel and the reaction gas inlet communication hole. is there. For this reason, the outlet-side flow channel that is throttled from the intermediate flow channel toward the reaction gas outlet communication hole is made relatively long to increase the flow rate of the reaction gas, and also has a drainage property of stagnant water that easily condenses over a wide range. improves.
これにより、反応ガス流路の出口側に滞留し易い生成水を、反応ガス出口連通孔に容易且つ確実に排出させることができる。従って、簡単な構成で、排水性の向上を図ることが可能になり、良好な発電反応を継続して行うことができる。 Thereby, the generated water that tends to stay on the outlet side of the reaction gas flow channel can be easily and reliably discharged to the reaction gas outlet communication hole. Therefore, it becomes possible to improve drainage with a simple configuration, and a good power generation reaction can be continued.
図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係る燃料電池10は、電解質膜・電極構造体12と、前記電解質膜・電極構造体12を挟持するカソード側セパレータ14及びアノード側セパレータ16とを備える。カソード側セパレータ14及びアノード側セパレータ16は、例えば、カーボンセパレータにより構成される。なお、カソード側セパレータ14及びアノード側セパレータ16は、金属セパレータを波形状に成形して構成してもよい。
As shown in FIG. 1, a
燃料電池10の矢印B方向(水平方向)の一端縁部には、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入口連通孔18a、冷却媒体を供給するための冷却媒体入口連通孔20a、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス出口連通孔22bが設けられる。
One end edge of the
燃料電池10の矢印B方向の他端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス出口連通孔18b、冷却媒体を排出するための冷却媒体出口連通孔20b、及び燃料ガスを供給するための燃料ガス入口連通孔22aが設けられる。
The other end edge of the
図1及び図2に示すように、カソード側セパレータ14の電解質膜・電極構造体12側の面14aには、前記電解質膜・電極構造体12との間に、酸化剤ガスをセパレータ面方向に流すための酸化剤ガス流路24が形成される。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, an oxidant gas is applied to the
酸化剤ガス流路24は、図2に示すように、酸化剤ガス入口連通孔18aに連通する複数本の入口側流路24aと、酸化剤ガス出口連通孔18bに連通する複数本の出口側流路24bと、前記入口側流路24a及び前記出口側流路24bに両端が連通する複数本の中間流路24cとを備える。入口側流路24aの流路長L1は、出口側流路24bの流路長L2よりも短尺に設定される(L1<L2)。
As shown in FIG. 2, the oxidant
入口側流路24aは、中間流路24cから酸化剤ガス入口連通孔18aに向かって流路幅が絞られる第1絞り部を構成する一方、出口側流路24bは、前記中間流路24cから酸化剤ガス出口連通孔18bに向かって流路幅が絞られる第2絞り部を構成する。中間流路24cは、互いに平行して矢印B方向に延在するとともに、各流路長が同一長さに設定される。
The inlet
酸化剤ガス入口連通孔18aと入口側流路24aとの間には、互いに平行な複数本の入口連結路26aが形成される。酸化剤ガス出口連通孔18bと出口側流路24bとの間には、互いに平行な複数本の出口連結路26bが設けられる。
A plurality of
図1に示すように、カソード側セパレータ14の面14aとは反対の面14bには、冷却媒体流路28が形成される。冷却媒体流路28は、冷却媒体入口連通孔20aと冷却媒体出口連通孔20bとに連通し、矢印B方向に延在する複数本の流路溝28aを有する。
As shown in FIG. 1, a cooling
アノード側セパレータ16の電解質膜・電極構造体12側の面16aには、前記電解質膜・電極構造体12との間に燃料ガスをセパレータ面に沿って流すための燃料ガス流路30が形成される。
A
燃料ガス流路30は、燃料ガス入口連通孔22aに連通する複数本の入口側流路30aと、燃料ガス出口連通孔22bに連通する複数本の出口側流路30bと、前記入口側流路30aと前記出口側流路30bとに両端が連通する複数本の中間流路30cとを備える。入口側流路30aの流路長L3は、出口側流路30bの流路長L4よりも短尺に設定される(L3<L4)。
The
入口側流路30aは、中間流路30cから燃料ガス入口連通孔22aに向かって流路幅が絞られる第1絞り部を構成する一方、出口側流路30bは、前記中間流路30cから燃料ガス出口連通孔22bに向かって流路幅が絞られる第2絞り部を構成する。中間流路30cは、互いに平行して矢印B方向に延在するとともに、各流路長が同一長さに設定される。
The inlet-
燃料ガス入口連通孔22aと入口側流路30aとの間には、互いに平行する複数本の入口連結路32aが設けられるとともに、燃料ガス出口連通孔22bと出口側流路30bとの間には、互いに平行する複数本の出口連結路32bが設けられる。
Between the fuel gas
カソード側セパレータ14及びアノード側セパレータ16には、図示しないが、シール部材が配設される。
Although not shown, a seal member is disposed on the
電解質膜・電極構造体12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34と、前記固体高分子電解質膜34を挟持するカソード側電極36及びアノード側電極38とを備える。カソード側電極36及びアノード側電極38は、例えば、六角形状に設定される。
The electrolyte membrane /
カソード側電極36は、カーボンペーパ等の多孔質導電体からなるガス拡散層と、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されることにより形成される電極触媒層とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜34の一方の面に形成される。
The cathode-
アノード側電極38は、カーボンペーパ等の多孔質導電体からなるガス拡散層と、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されることにより形成される電極触媒層とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜34の他方の面に形成される。
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
図1に示すように、酸化剤ガス入口連通孔18aに空気等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス入口連通孔22aに水素ガス等の燃料ガスが供給される。
As shown in FIG. 1, an oxidant gas such as air is supplied to the oxidant gas
酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔18aからカソード側セパレータ14の面14aに設けられた酸化剤ガス流路24に導入される。これにより、酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路24を移動しながら、電解質膜・電極構造体12のカソード側電極36に供給される。
The oxidant gas is introduced from the oxidant gas
一方、燃料ガスは、燃料ガス入口連通孔22aからアノード側セパレータ16の燃料ガス流路30に導入される。この燃料ガスは、燃料ガス流路30に沿って移動しながら、電解質膜・電極構造体12のアノード側電極38に供給される。
On the other hand, the fuel gas is introduced into the
従って、電解質膜・電極構造体12では、カソード側電極36に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極38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。
Therefore, in the electrolyte membrane /
次いで、カソード側電極36に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔18bに排出されるとともに、アノード側電極38に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔22bに排出される。
Next, the oxidant gas consumed by being supplied to the
また、冷却媒体入口連通孔20aには、純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。この冷却媒体は、アノード側セパレータ16とカソード側セパレータ14との間に形成される冷却媒体流路28に沿って移動し、電解質膜・電極構造体12を冷却した後、冷却媒体出口連通孔20bから排出される。
A cooling medium such as pure water, ethylene glycol, or oil is supplied to the cooling medium
この場合、第1の実施形態では、図2に示すように、カソード側セパレータ14に設けられる酸化剤ガス流路24は、第1絞り部を構成する入口側流路24aと、第2絞り部を構成する出口側流路24bと、平行流路を構成する中間流路24cとを有している。そして、出口側流路24bの流路長L2は、入口側流路24aの流路長L1よりも長尺に設定されている。
In this case, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the oxidant
このため、出口側流路24bは、中間流路24cから酸化剤ガス出口連通孔18bに向かって絞られることにより流速勾配(増速)機能を有するとともに、比較的長尺化されている。従って、出口側流路24bを流通する酸化剤ガスの流速が速くなるとともに、酸化剤ガス流路24の出口側の広い範囲にわたって結露し易い生成水の排水性を高めることができる。
For this reason, the outlet
これにより、酸化剤ガス流路24の出口側に滞留し易い生成水は、酸化剤ガス出口連通孔18bに容易且つ確実に排出され、簡単な構成で、排水性の向上が図られて良好な発電反応を継続して行うことが可能になるという効果が得られる。
As a result, the generated water that tends to stay on the outlet side of the oxidant
さらに、第1の実施形態では、酸化剤ガス流路24を流れる酸化剤ガスと、燃料ガス流路30を流れる燃料ガスとが、対向流に設定されるとともに、前記酸化剤ガスは、冷却媒体流路28を流れる冷却媒体と平行流に設定されている。このため、電解質膜・電極構造体12の発電面における湿度分布を均一化することができ、発電性能の向上が容易に図られる。
Furthermore, in the first embodiment, the oxidant gas flowing through the oxidant
しかも、酸化剤ガス、燃料ガス及び冷却媒体は、蛇行することがなく直線的に流れている。従って、発電面内における分配を均一化することが可能になり、発電性能が良好に向上する。 In addition, the oxidant gas, the fuel gas, and the cooling medium flow linearly without meandering. Therefore, the distribution within the power generation surface can be made uniform, and the power generation performance is improved satisfactorily.
図3は、本発明の第2の実施形態に係る燃料電池40の分解斜視説明図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the
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。
The same components as those of the
燃料電池40は、電解質膜・電極構造体42と、前記電解質膜・電極構造体42を挟持するカソード側セパレータ44及びアノード側セパレータ46とを備える。カソード側セパレータ44及びアノード側セパレータ46は、例えば、金属セパレータで構成されているが、カーボンセパレータにより構成してもよい。
The
燃料電池40の矢印B方向の一端縁部には、上下に一対の酸化剤ガス入口連通孔18a1、18a2と、前記酸化剤ガス入口連通孔18a1、18a2間に配置される一対の冷却媒体入口連通孔20a1、20a2と、前記冷却媒体入口連通孔20a1、20a2間に配置される単一の燃料ガス出口連通孔22bとが設けられる。
At one end edge of the
燃料電池40の矢印B方向の他端縁部には、上下に一対の燃料ガス入口連通孔22a1、22a2と、前記燃料ガス入口連通孔22a1、22a2間に配置される一対の冷却媒体出口連通孔20b1、20b2と、前記冷却媒体出口連通孔20b1、20b2間に配置される単一の酸化剤ガス出口連通孔18bとが設けられる。
At the other end edge of the
図4に示すように、カソード側セパレータ44の面14aには、酸化剤ガス流路24が設けられる。酸化剤ガス流路24は、酸化剤ガス入口連通孔18a1、18a2にそれぞれ連通する複数本の入口側流路24a1、24a2と、酸化剤ガス出口連通孔18bに連通するそれぞれ複数本の出口側流路24b1、24b2と、前記入口側流路24a1及び前記出口側流路24b1に両端が連通する複数本の中間流路24c1と、前記入口側流路24a2及び前記出口側流路24b2に両端が連通する複数本の中間流路24c2とを備える。
As shown in FIG. 4, an oxidant
入口側流路24a1、24a2は、第1絞り部を構成するとともに、酸化剤ガス入口連通孔18a1、18a2から中間流路24c1、24c2に向かって各流路が途中で2分割された後、水平方向に屈曲して各中間流路24c1、24c2に連通する。 The inlet-side flow paths 24a1 and 24a2 constitute a first throttle part, and after the respective flow paths are divided in half from the oxidant gas inlet communication holes 18a1 and 18a2 toward the intermediate flow paths 24c1 and 24c2, Bends in the direction and communicates with the intermediate flow paths 24c1 and 24c2.
出口側流路24b1、24b2は、中間流路24c1、24c2から連通して進行方向が中央線O1に向かって変化する。出口側流路24b1、24b2は、2本の流路が1本に合流する部位と、3本の流路が2本の流路に合流した後、さらに1本の流路に合流する部位とを有する。 The outlet side flow paths 24b1 and 24b2 communicate with the intermediate flow paths 24c1 and 24c2, and the traveling direction changes toward the center line O1. The outlet-side flow paths 24b1 and 24b2 include a part where the two flow paths merge into one, a part where the three flow paths merge into the two flow paths, and a part where the three flow paths merge into one flow path. Have
酸化剤ガス入口連通孔18a1、18a2と、入口側流路24a1、24a2との間には、それぞれ互いに平行する複数本の入口連結路26a1、26a2が設けられる。酸化剤ガス出口連通孔18bと、出口側流路24b1、24b2との間には、それぞれ互いに平行する複数本の出口連結路26b1、26b2が設けられる。
Between the oxidant gas inlet communication holes 18a1 and 18a2 and the inlet-side flow paths 24a1 and 24a2, a plurality of inlet connection paths 26a1 and 26a2 that are parallel to each other are provided. A plurality of outlet connection passages 26b1 and 26b2 that are parallel to each other are provided between the oxidizing gas
カソード側セパレータ44は、矢印C方向中央に矢印B方向に延在する中心線O1を中心にして上下に対称形状に設定される(図4参照)。
The cathode-
図3に示すように、アノード側セパレータ46の面16aには、燃料ガス流路30が設けられる。燃料ガス流路30は、各燃料ガス入口連通孔22a1、22a2に連通する複数本の入口側流路30a1、30a2と、単一の燃料ガス出口連通孔22bに連通するそれぞれ複数本の出口側流路30b1、30b2と、前記入口側流路30a1及び前記出口側流路30b1に両端が連通する複数本の中間流路30c1と、前記入口側流路30a2及び前記出口側流路30b2に両端が連通する複数本の中間流路30c2とを備える。
As shown in FIG. 3, the fuel
出口側流路30b1、30b2は、入口側流路30a1、30a2よりも流路長が長尺に設定される。入口側流路30a1、30a2は、中間流路30c1、30c2に向かって流路数が増加する一方、出口側流路30b1、30b2は、前記中間流路30c1、30c2から燃料ガス出口連通孔22bに向かって流路本数が2本から1本に減少する部位、及び3本から2本、さらに1本に減少する部位を有する。
The outlet side channels 30b1 and 30b2 are set to have a longer channel length than the inlet side channels 30a1 and 30a2. The number of flow paths of the inlet-side flow paths 30a1 and 30a2 increases toward the intermediate flow paths 30c1 and 30c2, while the outlet-side flow paths 30b1 and 30b2 extend from the intermediate flow paths 30c1 and 30c2 to the fuel gas
燃料ガス入口連通孔22a1、22a2と入口側流路30a1、30a2との間には、入口連結路32a1、32a2が設けられる一方、燃料ガス出口連通孔22bと出口側流路30b1、30b2との間には、出口連結路32b1、32b2が設けられる。
Between the fuel gas inlet communication holes 22a1 and 22a2 and the inlet side flow paths 30a1 and 30a2, inlet connection paths 32a1 and 32a2 are provided, while between the fuel gas
アノード側セパレータ46は、矢印C方向中央に矢印B方向に延在する中心線O2を中心として上下に対称形状に設定される。
The
カソード側セパレータ44の面14bと、アノード側セパレータ46の面16bとが重なり合うことにより、酸化剤ガス流路24の裏面形状と燃料ガス流路30の裏面形状とによって冷却媒体流路28が形成される。
By overlapping the
このように構成される第2の実施形態では、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる。 In the second embodiment configured as described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
しかも、図4に示すように、酸化剤ガス流路24を構成する出口側流路24b1、24b2は、それぞれ流路本数が2本から1本に減少する部位と、3本から2本、さらに1本に減少する部位とを有している。これにより、絞り等の圧損要素を追加する必要がなく、流量調整が可能になり、特に水滴の滞留を可及的に阻止することができるという利点がある。
Moreover, as shown in FIG. 4, the outlet side channels 24b1 and 24b2 constituting the
10、40…燃料電池 12、42…電解質膜・電極構造体
14、44…カソード側セパレータ 16、46…アノード側セパレータ
18a、18a1、18a2…酸化剤ガス入口連通孔
18b…酸化剤ガス出口連通孔
20a、20a1、20a2…冷却媒体入口連通孔
20b、20b1、20b2…冷却媒体出口連通孔
22a、22a1、22a2…燃料ガス入口連通孔
22b…燃料ガス出口連通孔 24…酸化剤ガス流路
24a、24a1、24a2、30a、30a1、30a2…入口側流路
24b、24b1、24b2、30b、30b1、30b2…出口側流路
24c、24c1、24c2、30c、30c1、30c2…中間流路
26a、26a1、26a2、32a、32a1、32a2…入口連結路
26b、26b1、26b2、32b、32b1、32b2…出口連結路
28…冷却媒体流路 30…燃料ガス流路
34…固体高分子電解質膜 36…カソード側電極
38…アノード側電極
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記反応ガス流路は、前記入口連結路に連通する複数本の入口側流路と、
前記出口連結路に連通する複数本の出口側流路と、
前記入口側流路及び前記出口側流路に両端が連通する複数本の中間流路と、
を備え、
前記出口側流路は、前記入口側流路よりも流路長が長尺に設定されることを特徴とする燃料電池。 An electrolyte / electrode structure in which electrodes are disposed on both sides of the electrolyte and a separator are stacked, and provided with a reaction gas inlet communication hole and a reaction gas outlet communication hole for allowing a reaction gas to flow in the stacking direction. Between the electrode structure and the separator, a reaction gas flow path for flowing the reaction gas is formed along the electrode surface, and the reaction gas flow path is connected to the reaction gas inlet communication hole via an inlet connection path. communication, and to a fuel cell that passes communication with said reaction gas discharge passage via the outlet connection path,
The reaction gas channel includes a plurality of inlet-side channels communicating with the inlet connection channel ;
A plurality of outlet-side flow paths communicating with the outlet connecting path ;
A plurality of intermediate channels whose both ends communicate with the inlet-side channel and the outlet-side channel;
With
The fuel cell according to claim 1, wherein the outlet side channel has a channel length longer than that of the inlet side channel.
前記出口側流路は、前記中間流路から前記反応ガス出口連通孔に向かって流路幅が絞られる第2絞り部を構成することを特徴とする燃料電池。 2. The fuel cell according to claim 1, wherein the inlet-side flow path constitutes a first throttle portion whose flow path width is narrowed from the intermediate flow path toward the reaction gas inlet communication hole,
The fuel cell according to claim 1, wherein the outlet side flow path constitutes a second throttle portion whose flow path width is narrowed from the intermediate flow path toward the reactive gas outlet communication hole.
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