[发明专利]燃料电池及燃料电池用隔板

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池以及燃料电池用隔板。

背景技术

近年来，提出了通过冲压成形来制造燃料电池用隔板。例如，在专利文献1中公开了一种用于将燃料电池用隔板设定为用于通过冲压成形来制造的适当的凹凸形状的技术。

但是，在通过冲压成形来制造燃料电池用隔板时，仅着眼于例如形成有反应气体流路的一个面而确定燃料电池用隔板的形状，而没有着眼于与反面一起形成为正反面一个整体的形状。这是因为反应气体流路和制冷剂流路所要求的流路的特性不同。因此，在通过冲压成形来制造燃料电池用隔板时，需要对反应气体流路和制冷剂流路这样的每个面准备隔板，同时也产生了使导电性、传热性下降的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供一种对燃料电池用隔板的两个面表里一体地形成流路的技术。

本发明的第1燃料电池其特征在于，包括：

电解质部；和

隔板，该隔板表里一体地形成有气体流路面和制冷剂流路面，其中所述气体流路面形成有反应气体流过的气体流路，所述制冷剂流路面形成有冷却介质(制冷剂)流过的制冷剂流路；

所述气体流路面具有：平行地形成的多个线状气体流路，和气体流路连接部，该气体流路连接部被构成为将所述多个线状气体流路分割为多个线状气体流路组、并且串联连接所述多个线状气体流路组的至少一部分；

所述制冷剂流路面具有：相对所述多个线状气体流路表里一体地形成的多个线状制冷剂流路，和被构成为与所述气体流路连接部表里一体地形成、并且并联连接所述多个线状制冷剂流路的制冷剂流路连接部。

在本发明的隔板中，表里一体地形成有气体流路面和制冷剂流路面，其中所述气体流路面形成有反应气体流过的气体流路，所述制冷剂流路面形成有冷却介质流过的制冷剂流路。在该隔板中，在气体流路面上串联连接有多个线状气体流路组，另一方面，在制冷剂流路面上并联连接有多个线状制冷剂流路。

在这里，制冷剂流路连接部例如可以通过在多个线状制冷剂流路的上游侧设置制冷剂流路分配部，同时在多个线状制冷剂流路的下游侧设置制冷剂流路合流部来实现。制冷剂流路分配部是用于向各线状制冷剂流路分配制冷剂的流路。制冷剂流路合流部是用于使来自各线状制冷剂流路的制冷剂合流的流路。这样，制冷剂流路面也可以构成为具有：相对所述多个线状气体流路表里一体地形成的多个线状制冷剂流路，表里一体地形成在制冷剂入口侧的所述气体流路连接部上、并向所述多个线状制冷剂流路分配制冷剂的制冷剂流路分配部，和表里一体地形成在制冷剂出口侧的所述气体流路连接部上、并使来自所述多个线状制冷剂流路的制冷剂合流的制冷剂流路合流部。

这些结构，在表里一体地形成有气体流路面和制冷剂流路面的隔板中，能够实现较长地串联连接的气流流路和较短地并联连接的制冷剂流路。由此，在成型性较好的表里一体型的隔板中，能够实现流速较快的气流流路和压力损失较小的制冷剂流路。

另外，所谓“平行”，意思是反应气体与冷却介质向相同或相反方向流动，进而，不仅仅意味着反应气体与冷却介质直线状地平行流动，也包括例如双方蛇行那样的情况，具有广义的含义。

另外，表里一体型的隔板不仅限于后述的钣金的冲压成形，通过例如柔性碳(flexible carbon)等非金属材料的冲压成形也能够制造。进而，只要是表里一体型，壁厚便均等，所以不仅限于冲压成形，通过其他的加工方法也具有良好的加工性。

进而，本发明也可以用于在隔板中设置歧管的方式或在隔板的外部设置歧管的方式中的任意一种方式中。

在上述燃料电池中，也可以设为，所述气体流路连接部具有与所述多个线状气体流路不连续、并且与所述电解质部相接触的凹凸形状。

这样一来，能够使气体流路连接部的流路剖面面积接近多个线状气体流路的流路剖面面积，所以具有能够抑制由因流速的急剧变化而产生的压力上升引起的阳极气体中所含的水分的凝集的优点。进而，凹凸形状构成为其顶点与电解质部相接触，所以也起到提高气体流路连接部的隔板的强度、刚性、导电性等性能的效果。

在上述燃料电池中，也可以设为，所述气体流路连接部串联连接全部所述多个线状气体流路组。这样一来，对于气体流路能够实现独立的蛇行构造。

在上述燃料电池中，也可以设为：所述气体流路连接部具有分割所述多个线状气体流路的气体流路分割梁；