[发明专利]燃料电池单电池

说明书

本发明提供燃料电池单电池，通过设置节流部来抑制压缩力向层叠有多个的燃料电池单电池的相邻的两个隔板的接触部的过度集中。燃料电池单电池在多条阴极气体流路和多条阳极气体流路中的至少一条气体流路设置有使燃料电池单电池的层叠方向上的流路的高度减小并且使流路截面积减小的节流部，在沿着层叠方向投影观察时，多条阴极气体流路和多条阳极气体流路具有互不相同的二维形状，存在有阴极气体流路与阳极气体流路交叉的交叉位置，并且节流部设置在交叉位置以外的位置。

技术领域

本发明涉及燃料电池单电池。

背景技术

通常，燃料电池具有层叠多个单电池而成的燃料电池组。各单电池具备具有发电区域的膜电极气体扩散层接合体和夹持膜电极气体扩散层接合体的两片隔板。膜电极气体扩散层接合体通过利用两片电极催化剂层夹持一片电解质膜，并利用两片气体扩散层将其夹持而形成。发电区域是与两个电极催化剂层重叠的区域一致的区域。在隔板的一个面上形成有用于向膜电极气体扩散层接合体供给反应气体的多条反应气体流路。具体而言，在两片隔板中的阳极侧隔板的一个面上形成有多条燃料气体流路(阳极气体流路)，在阴极侧隔板的一个面上形成有多条氧化剂气体流路(阴极气体流路)。燃料电池组通常以相邻的单电池的阳极侧隔板与阴极侧隔板相接的状态层叠。

在专利文献1中记载有一种燃料电池，在该燃料电池中，为了将阳极气体和阴极气体高效地向膜电极气体扩散层接合体供给，而在阳极气体流路和阴极气体流路的双方设有节流部。该节流部通过减小气体流路的高度而形成。两个单电池的相邻的隔板彼此成为虽然在气体流路的凸部的外壁处相互接触，但在气体流路的高度小的节流部处隔板彼此不接触的构造。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/105956号

发明内容

发明要解决的课题

对于阴极气体流路和阳极气体流路，有时，根据各自希望的特性而合适的二维形状不同。例如，在阴极气体流路中，能够容易进行通过燃料电池反应而生成的液水的排出的流路形状是优选的。另一方面，在阳极气体流路中，能够提高阳极气体(例如氢)的利用效率的流路形状是优选的。而且，有时，根据气体歧管孔的配置，优选的流路形状也各不相同。这样，在阴极气体流路及阳极气体流路具有互不相同的二维形状的情况下，与专利文献1那样的气体流路的二维形状相同的情况相比，相邻的两个燃料电池单电池的阴极侧隔板与阳极侧隔板的接触部可能会减少。因此，存在如下问题：根据节流部的位置，相邻的两个燃料电池单电池的阴极侧隔板与阳极侧隔板相互接触的接触部可能会减少，压缩力可能会过度集中于其他的部分。

用于解决课题的方案

本发明为了解决上述的课题的至少一部分而完成，可以作为以下的方式实现。

(1)根据本发明的一方式，提供一种燃料电池单电池。该燃料电池单电池用于构成以相邻的燃料电池单电池的阴极侧隔板与阳极侧隔板相接的状态层叠有多个燃料电池单电池的燃料电池组，具备：膜电极气体扩散层接合体；阴极侧隔板，是在所述膜电极气体扩散层接合体的阴极侧的表面形成多条阴极气体流路和该多条阴极气体流路之间的非流路部的冲压成形板；及阳极侧隔板，是在所述膜电极气体扩散层接合体的阳极侧的表面形成多条阳极气体流路和该多条阳极气体流路之间的非流路部的冲压成形板。在所述多条阴极气体流路和所述多条阳极气体流路中的至少一条气体流路设置有节流部，该节流部使所述燃料电池单电池的层叠方向上的流路的高度减小并且使流路截面积减小，在沿着所述层叠方向投影观察时，所述多条阴极气体流路和所述多条阳极气体流路具有互不相同的二维形状，存在有所述阴极气体流路与所述阳极气体流路交叉的交叉位置，并且所述节流部设置在所述交叉位置以外的位置。

根据该方式的燃料电池单电池，由于气体流路的节流部设置在阳极气体流路与阴极气体流路交叉的交叉位置以外的位置，因此能够防止由于在交叉位置设置节流部而导致两个隔板间的接触部减少从而压缩力过度集中于其他的部分。