JP5268044B2 - 燃料電池 - Google Patents
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Description
2、31、41 外部マニホールド
3 電池スタック
4 電池セル
5 セパレータ
6 アノード流体通路
7 カソード流体通路
11 セル
12、42 天板
13、43 底板
14、44 仕切板
15、45 第1の空間
16、46 第2の空間
21 凹部
22、47 導入孔
23、48,49 連通孔
24、50 微小開口
25、32、51、57 ブロック体群
26、33、52、58 流路
27、34、55、59 ブロック体
28、54 第2凹部
30、53 第1凹部
36 分離板
37、62 流体阻止壁
61 分離壁
Claims (18)
- 電解質膜を介してアノード及びカソードが接合された電池セルと、アノード流体通路が備えられたセパレータと前記電池セルとを有するセルが複数積層された電池スタックと、前記セルの前記アノード流体通路が臨む位置にアノード流体を供給するためのマニホールドとを備える燃料電池において、
前記マニホールドは、
前記アノード流体が導入される導入孔を備えた天板と、
前記アノード流体通路に臨む微小開口を複数個備え、前記天板の内面との間で前記アノード流体の流通空間が上面に形成される底板とからなり、
前記導入孔の投影部と前記微小開口との間の前記底板の上面には、前記導入孔から供給された前記アノード流体を前記微小開口に分散させるための流路を形成するブロック体群が備えられ、
前記導入孔から供給された前記アノード流体を前記底板の上面の前記投影部に接触させて流速を低下させ、流速が低下した前記アノード流体を前記ブロック体群の前記流路に流通させて前記微小開口に分散させる
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項1に記載の燃料電池において、
前記ブロック体群で形成される流路は複数形成され、前記投影部から遠い前記流路の幅を前記投影部から近い前記流路の幅よりも広くした
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項1もしくは請求項2に記載の燃料電池において、
前記ブロック体群で形成される流路は複数形成され、前記投影部から遠い前記流路の長さを前記投影部から近い前記流路の長さよりも短くした
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記ブロック体群を挟んで前記微小開口の反対側の前記流通空間を前記微小開口の並び方向で複数の空間に分離すると共に前記アノード流体を前記複数の空間に振り分ける分離板が備えられている
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記天板には、前記微小開口の並び方向に沿って複数の導入孔が備えられている
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項5に記載の燃料電池において、
前記複数の導入孔に対応して前記ブロック体群を挟んで前記微小開口の反対側の前記流通空間を前記微小開口の並び方向で複数の空間に分離する分離壁が備えられている
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記微小開口を挟んで前記ブロック体群の反対側における前記流通空間に流体阻止壁が備えられている
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記ブロック体群から前記投影部までの距離は、前記投影部を挟んで前記ブロック体群から前記流通空間の端部までの距離の半分以上である
ことを特徴とする燃料電池。 - 電解質膜を介してアノード及びカソードが接合された電池セルと、アノード流体通路が備えられたセパレータと前記電池セルとを有するセルが複数積層された電池スタックと、前記セルの前記アノード流体通路が臨む位置にアノード流体を供給するためのマニホールドとを備える燃料電池において、
前記マニホールドは、
前記アノード流体が導入される導入孔を備えた天板と、
前記アノード流体通路に臨む微小開口を複数個備え、前記天板の内面との間で前記アノード流体の流通空間が上面に形成される底板と、
前記流通空間を前記天板側の第1の空間及び前記底板側の第2の空間に仕切ると共に、前記導入孔の投影部と異なる位置に第2導入孔を備えた仕切板とからなり、
前記第2導入孔の第2投影部と前記微小開口との間の前記底板の上面には、前記第2導入孔から供給された前記アノード流体を前記微小開口に分散させるための流路を形成するブロック体群が備えられ、
前記導入孔から供給された前記アノード流体の流速を前記第1の空間で低下させ、流速が低下した前記アノード流体を前記第2導入孔から前記底板の上面の前記第2投影部に接触させて流速を低下させ、流速が低下した前記アノード流体を前記ブロック体群の前記流路に流通させて前記微小開口に分散させる
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項9に記載の燃料電池において、
前記導入孔の流路面積に対して前記第2導入孔の流路面積が大きくされている
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項9もしくは請求項10に記載の燃料電池において、
前記ブロック体群で形成される流路は複数形成され、前記第2投影部から遠い前記流路の幅を前記第2投影部から近い前記流路の幅よりも広くした
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項9〜請求項11のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記ブロック体群で形成される流路は複数形成され、前記第2投影部から遠い前記流路の長さを前記第2投影部から近い前記流路の長さよりも短くした
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項9〜請求項12のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記ブロック体群を挟んで前記微小開口の反対側の前記第2の空間を前記微小開口の並び方向で複数の空間に分離すると共に前記アノード流体を前記複数の空間に振り分ける分離板が備えられている
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項9〜請求項12のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記仕切板には、前記微小開口の並び方向に沿って複数の第2導入孔が備えられている
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項14に記載の燃料電池において、
前記第2導入孔に対応して前記ブロック体群を挟んで前記微小開口の反対側の前記第2の空間を前記微小開口の並び方向で複数の空間に分離する分離壁が備えられている
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項9〜請求項15のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記微小開口を挟んで前記ブロック体群の反対側における前記第2の空間に流体阻止壁が備えられている
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項9〜請求項16のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記ブロック体群から前記第2投影部までの距離は、前記第2投影部を挟んで前記ブロック体群から前記第2の空間の端部までの距離の半分以上である
ことを特徴とする燃料電池。 - 請求項1〜請求項17のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記微小開口から送られる前記アノード流体の流通方向は、前記ブロック体群の流路を流通した前記アノード流体の流通方向に対して交差する方向である
ことを特徴とする燃料電池。
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