[发明专利]燃料电池

说明书

一种燃料电池，具备被层叠的多个发电电池单元及端部电池单元。各发电电池单元具备第一板及夹着该第一板的一对第一隔板。端部电池单元具备第二板及夹着该第二板的一对第二隔板。分别形成于各板及隔板的贯穿孔形成沿发电电池单元的层叠方向延伸的发电用气体的导入路。端部电池单元具有“第一结构”和“第二结构”中的至少一方的结构，在“第一结构”中，一对第二隔板中的气体流动方向上游侧的隔板或者第二板的贯穿孔的底壁比各发电电池单元的对应部分向下方凹陷，在“第二结构”中，第二板或者气体流动方向下游侧的隔板的贯穿孔的底壁比各发电电池单元的对应部分向上方突出。

技术领域

本发明涉及由多个电池单元层叠而成的燃料电池。

背景技术

固体高分子型的燃料电池的发电电池单元具备：膜电极接合体(所谓的MEA)，其为由一对电极夹着由离子交换膜构成的电解质膜的结构；以及一对隔板，其夹着膜电极接合体。燃料气体(例如氢气)供给到一方隔板与膜电极接合体之间的气体流路，氧化气体(例如空气)供给到另一方隔板与膜电极接合体之间的气体流路。

通常，燃料电池成为多个发电电池单元层叠而成的结构。在燃料电池的内部设置有导入路、排出路，该导入路将发电用气体分配并导入到各发电电池单元的气体流路，该排出路使通过各气体流路后的发电用气体合流并排出。

日本特开2009-164051号公报公开了那样的燃料电池的一例，该燃料电池具有端部电池单元，该端部电池单元设置于多个发电电池单元的层叠方向的端部。端部电池单元例如由板和夹着该板的一对隔板构成。在板与各隔板之间划分形成有旁通流路，该旁通流路将上述导入路和排出路连通而旁通发电用气体的流动。

该端部电池单元是不发电的结构，在多个发电电池单元的层叠方向的端部发挥隔热效果。利用这样的端部电池单元，能够抑制配置于层叠方向的端部的发电电池单元的温度降低，并能够抑制由该发电电池单元的内部的结露等导致的水的产生。

发明内容

发明要解决的课题

由结露等导致的水的产生不限于发电电池单元的内部，在从燃料电池的外部向内部供给发电用气体的气体供给路内也会引起。当那样的气体供给路内的水被气流冲走等而侵入到发电电池单元并滞留时，可能会导致向膜电极接合体供给的气体供给量下降且导致发电效率下降。

本发明的目的在于提供能抑制水向发电电池单元流入的燃料电池。

用于解决课题的方案

根据本发明的一个方式，燃料电池具备被层叠的多个发电电池单元和配置于所述多个发电电池单元的层叠方向上的至少一个端部的端部电池单元。各发电电池单元具备第一板、一对第一隔板以及第一流路，所述第一板具有膜电极接合体，所述一对第一隔板夹着所述第一板，所述第一流路形成于所述一对第一隔板与所述第一板之间，供发电用气体通过。所述端部电池单元具备第二板、一对第二隔板以及第二流路，所述一对第二隔板夹着所述第二板，所述第二流路形成于所述第二隔板及所述第二板之间，供发电用气体通过。燃料电池进一步具有导入路，该导入路由分别形成于所述一对第一隔板、所述第一板、所述一对第二隔板以及所述第二板的贯穿孔构成，并且沿所述层叠方向延伸，将发电用气体分配并导入到所述第一流路及所述第二流路。所述端部电池单元具有“第一结构”和“第二结构”中的至少一方的结构，在所述“第一结构”中，形成于所述一对第二隔板中的气体流动方向上游侧的隔板的所述贯穿孔的底壁、及形成于所述第二板的所述贯穿孔的底壁中的至少一方与各发电电池单元的对应部分比较向下方凹陷，在所述“第二结构”中，形成于所述第二板的所述贯穿孔的底壁、及形成于所述一对第二隔板中的气体流动方向下游侧的隔板的所述贯穿孔的底壁中的至少一方与各发电电池单元的对应部分比较向上方突出。

在上述燃料电池中，配置于所述层叠方向上的一个端部的所述端部电池单元也可以具有所述“第一结构”及所述“第二结构”中的至少一方的结构和气体供给路，所述气体供给路使发电用气体从所述导入路的外部流入到内部，并与所述端部电池单元连接。