[发明专利]燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备由多个发电单元层叠而成的燃料电池组和反应 气体供给机构的燃料电池系统，其中，所述反应气体供给机构向所述燃料 电池组内导入反应气体，并且设有使从所述燃料电池组排出的使用完了反 应气体返回所述燃料电池组的喷射器，所述反应气体供给机构与所述燃料 电池组的一侧端板连结。

背景技术

例如，固体高分子型燃料电池在由高分子离子交换膜构成的电解质膜 (电解质)的两侧具备发电单元，所述发电单元利用分离器夹持分别配置 有阳极侧电极和阴极侧电极的电解质膜·电极构造体(电解质·电极构造 体)。这种燃料电池通常通过层叠规定数量的发电单元，作为燃料电池组 被使用。

但是，在燃料电池中，氢气等燃料气体被供给至阳极侧电极，且包含 未用于发电的未反应的燃料气体在内的燃料废气从所述燃料电池被排出。 因此，考虑到经济性，为谋求有效利用燃料气体，将燃料废气作为燃料气 体再次供给至阳极侧电极。

例如，专利文献1中公开的燃料电池系统，如图6所示，设置有：用 于从氢供给装置1向燃料电池2(多个发电单元2a的层叠体)供给氢的氢 供给路径3；使从所述燃料电池2排出的废气与所述氢供给路径3合流， 并使其再循环到所述燃料电池2的废气循环路径4；使废气循环到所述废 气循环路径4，且可以控制废气的循环量，进而使废气与主供给氢混合的 喷射泵(ejector pump)5；以及检测所述喷射泵5的吐出压的压力传感器 6。

【专利文献1】日本特开2004-95528号公报

但是，在将喷射泵5配置在燃料电池2的附近时，由于氢以高压从所 述喷射泵5被喷出至所述燃料电池2的氢供给连通孔内，所以在所述氢供 给连通孔内容易产生静压分布。由此，在燃料电池2内，特别是对于位于 氢入口侧的发电单元2a，存在氢供给不充分，发电性能下降的问题。

发明内容

本发明是应对该种需要而提出的，目的在于提供一种对于层叠在燃料 电池组内的各发电单元，可以均匀且可靠地分配供给反应气体的燃料电池 系统。

本发明的燃料电池系统具有燃料电池组和反应气体供给机构，所述燃 料电池组通过层叠多个发电单元而构成，并且沿着层叠方向设有至少供给 作为燃料气体的反应气体的反应气体供给连通孔，所述反应气体供给机构 向所述反应气体供给连通孔导入所述反应气体，并且设有使从所述燃料电 池组排出的使用完成反应气体返回所述反应气体供给连通孔的喷射器，所 述反应气体供给机构与所述燃料电池组的一侧端板连结，从所述喷射器朝 向所述反应气体供给连通孔延伸的方向喷出反应气体。

所述燃料电池组具有与所述一侧端板邻接配置的绝缘板，在所述绝缘 板本身上，在连通所述喷射器和所述反应气体供给连通孔的连通部位设有 用于对所述反应气体进行整流的整流部，所述整流部设有沿着所述横长开 孔形状的底部的开口部和配置在所述开口部上方的多个孔部，在所述端板 上安装树脂制歧管构件，该歧管构件一体地具有：与所述反应气体供给连 通孔连通，且设有与所述反应气体供给连通孔的形状对应的横长形状通路 的非圆形筒部；以及向所述端板的外侧突出，并设置与喷射器连通的圆形 通路的圆形筒部。。

另外，反应气体供给连通孔具有横长开孔形状。

进而，反应气体优选是燃料气体，并且反应气体供给连通孔是燃料气 体供给连通孔。

发明效果

根据本发明，在从喷射器向燃料电池组的反应气体供给连通孔喷出反 应气体时，在设于绝缘板上的整流部的作用下，对所述反应气体进行整流。

因此，反应气体的流速下降，并且在反应气体供给连通孔内的静压分 布得到改善。由此，能够对层叠在燃料电池组内的各发电单元均匀且可靠 地分配供给反应气体，发电性能以及起动性有效提高。而且，对通常的绝 缘板附加整流功能，可以有效地削减零件数量。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的燃料电池系统的概略构成图；

图2是构成所述燃料电池组的发电单元的分解立体说明图；

图3是所述燃料电池系统的主要部分剖面说明图；

图4是构成所述燃料电池系统的整流部的主要部分说明图；

图5是构成本发明的第二实施方式的燃料电池系统的整流部的主要部 分说明图；

图6是专利文献1公开的燃料电池系统的说明图。