[发明专利]用于燃料电池的分隔体

说明书

用于燃料电池的分隔体包括：金属的分隔体基部、脊部和谷部。由各个谷部和相应的电极层包围的区域分别构成将氧化气体或燃料气体供应到电极层的通道。第一薄膜置于脊部和谷部的面对相应的电极层的整个表面。第一薄膜的导电性和抗腐蚀性高于分隔体基部的导电性和抗腐蚀性。具有导电性的第二薄膜至少置于第一薄膜的置于脊部的顶表面的各部分。各脊部的顶表面上的第二薄膜具有槽。槽的至少一端连接到通道。

技术领域

本公开涉及配置在燃料电池中的膜电极组件之间的用于燃料电池的分隔体。

背景技术

图4示出了日本特开2016-66531号公报中公开的传统燃料电池70。燃料电池70包括膜电极组件(MEA)71和分隔体75。分隔体75位于各膜电极组件71的在厚度方向(图4中的上下方向)上的相反两侧，并且将膜电极组件71夹在中间。膜电极组件71包括电解质膜72和配置在电解质膜72的在厚度方向上的相反两侧的两个电极层。一个电极层构成阴极电极层73，另一个电极层构成阳极电极层74。在燃料电池70中，以各膜电极组件71被夹在位于厚度方向上的相反两侧的分隔体75之间的方式使膜电极组件71被分隔体75隔开。

各分隔体75均包括分隔体基部76，其由具有导电性的金属制成。各分隔体基部76均具有朝向膜电极组件71突出的多个脊部77以及沿与脊部77的突出方向相反的方向凹陷的多个谷部78。脊部77和谷部78在沿着膜电极组件71的平面的方向(图4中的左右方向)上交替地配置并且彼此平行地延伸。

由各个谷部78和阴极电极层73包围的区域均构成将氧化气体供应到阴极电极层73的通道81。由各个谷部78和阳极电极层74包围的区域均构成将燃料气体供应到阳极电极层74的通道82。

具有导电性的薄膜85置于各脊部77的顶表面。薄膜85被设置为抑制膜电极组件71和各分隔体75的分隔体基部76之间的接触电阻的增加，从而减小接触电阻对膜电极组件71中的燃料气体和氧化气体的反应的影响。接触电阻是指当两个物体彼此接触并且电流经过物体时在包括物体之间的界面的区域中的电阻。

在上述燃料电池70中，当将燃料气体供应到阳极电极层74并且将氧化气体供应到阴极电极层73时，基于燃料气体和氧化气体的反应在膜电极组件71中产生电力。此时，利用反应在阴极电极层73中产生水。所产生的水的一部分位于阴极电极层73与各薄膜85之间。靠近通道81的一部分水随着以高流速流经通道81的氧化气体一起流动并且排出到燃料电池70的外部。

然而，远离通道81的一部分水不会被流经通道81的氧化气体的流排出到燃料电池70的外部，而是留在阴极电极层73和薄膜85之间。留下的水可能导致氧化气体扩散不充分。这可能减少燃料气体和氧化气体的反应。

通过将阴极电极层73和阳极电极层74浸入一定量的水，可以改善发电效率。就此而言，可以减小膜电极组件71的厚度。这允许在阴极电极层73中产生的水易于沿着电解质膜72朝向阳极电极层74移动。然而，如果在各个薄膜85与阳极电极层74之间留下了比所需更多的水，并且多余的水留在阳极电极层74附近，则燃料气体不能容易地接触阳极电极层74。这可能减少燃料气体和氧化气体的反应。

发明内容

因此，本公开的目的是提供一种用于燃料电池的分隔体，其改善了随着发电产生的水的排放性能。

提供本发明内容以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步说明。本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。