[发明专利]燃料电池

说明书

本发明提供能够减小电池厚度来实现低压损的燃料电池，其特征在于，具备：膜电极气体扩散层接合体；框架部件，配置于所述膜电极气体扩散层接合体的周围；及一对隔板，以夹持所述膜电极气体扩散层接合体和所述框架部件的方式层叠于所述框架部件，所述隔板具有多个隔板侧歧管，所述框架部件具有：骨架部，与所述膜电极气体扩散层接合体连接；开口部，收纳所述膜电极气体扩散层接合体；多个框架部件侧歧管，以与各所述隔板侧歧管连通的方式对位配置；及流体导入导出部，位于所述框架部件侧歧管与所述开口部之间，所述流体导入导出部具有用于构成使流体在所述框架部件的水平方向上流动的流路的多个凸部，所述凸部的厚度大于所述骨架部的厚度。

技术领域

本公开涉及燃料电池。

背景技术

燃料电池(FC)是在层叠了1个单电池或多个单电池(以下，有时记载为电池)的燃料电池组(以下，有时仅记载为电池组)中通过氢等燃料气体与氧、空气等氧化剂气体的电化学反应而取出电能的发电装置。此外，以下，有时不特别区分燃料气体、氧化剂气体而简称为“反应气体”或“气体”。

该燃料电池的单电池通常具备膜电极接合体(MEA：Membrane ElectrodeAssembly)。

膜电极接合体具有在固体高分子型电解质膜(以下，也简称为“电解质膜”)的两面分别依次形成有催化剂层及气体扩散层的构造。因此，膜电极接合体有时被称为膜电极气体扩散层接合体(MEGA)。

单电池根据需要具有夹持该膜电极气体扩散层接合体的两面的2枚隔板。隔板通常具有在与气体扩散层接触的面上形成有作为反应气体的流路的槽的构造。此外，该隔板也作为发电的电的集电体发挥功能。

在燃料电池的燃料极(阳极)中，从气体流路及气体扩散层供给的作为燃料气体的氢(H₂)通过催化剂层的催化作用而质子化，并通过电解质膜而向氧化剂极(阴极)移动。同时生成的电子通过外部电路而进行工作，向阴极移动。供给到阴极的作为氧化剂气体的氧(O₂)在阴极上与质子及电子反应，生成水。生成的水对电解质膜赋予适度的湿度，剩余的水透过气体扩散层，从而向系统外排出。

关于车载用于燃料电池车辆(以下，有时记载为车辆)的燃料电池进行了各种研究。

例如在专利文献1中，作为MEGA的外框公开了绝缘框架。

另外，在专利文献2中，公开了与流路的狭缝分开地设置收容因热而流动的框架材料的狭缝(需求部)的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-117780号公报

专利文献2：日本特开2019-057479号公报

在专利文献1的绝缘框架(框架部件)中，在歧管附近通过形成于绝缘框架的狭缝向歧管供给气体，但为了使气体通过狭缝，绝缘框架需要某种程度的厚度。但是，若使绝缘框架变厚，则存在如下问题：电池厚度增大，另外，从MEGA到达狭缝的气体流路变窄，压损增大。

发明内容

本公开是鉴于上述实际情况而做出的，其主要目的在于提供一种能够减小电池厚度来实现低压损的燃料电池。

在本公开中，提供一种燃料电池，其特征在于，具备：膜电极气体扩散层接合体；框架部件，配置于所述膜电极气体扩散层接合体的周围；及一对隔板，以夹持所述膜电极气体扩散层接合体和所述框架部件的方式层叠于所述框架部件，所述隔板具有多个隔板侧歧管，所述框架部件具有：骨架部，与所述膜电极气体扩散层接合体连接；开口部，收纳所述膜电极气体扩散层接合体；多个框架部件侧歧管，以与各所述隔板侧歧管连通的方式对位配置；及流体导入导出部，位于所述框架部件侧歧管与所述开口部之间，所述流体导入导出部具有用于构成使流体在所述框架部件的水平方向上流动的流路的多个凸部，所述凸部的厚度大于所述骨架部的厚度。