[发明专利]燃料电池及包括该燃料电池的燃料电池堆

摘要

即使当反应气体流入密封垫和膜电极接合体之间的间隙，仍然可以防止反应气体不流经电极而流出到出口，由此防止发电效率下降。正极侧的冷却气体流道(8a)的上游部分被设置为包括对应于间隙(10a)的区域，因此流入形成于正极侧密封垫(9a)和膜电极接合体(5)之间的正极侧间隙(10a)的反应气体中的水蒸汽成分在间隙(10a)的至少一部分中冷凝以便用冷凝水封闭间隙(10a)，并且该上游部分被设置为包括对应于燃料气体流道(7a)的中游部分和后续部分的区域。

主权项

1.一种燃料电池，其至少包括：膜电极接合体，其具有正极、负极和配置在所述正极和所述负极之间的高分子电解质膜；正极侧隔离物和负极侧隔离物，其将所述膜电极接合体夹在中间并且彼此面对面地配置；冷却流体通道，其用于供给和排出用于冷却所述膜电极接合体的冷却流体，所述冷却流体通道在所述正极侧隔离物和所述负极侧隔离物中的至少一个上形成；燃料气体通道，其用于将作为反应气体的燃料气体供给到所述膜电极接合体和将该燃料气体从所述膜电极接合体排出，所述燃料气体通道在所述正极侧隔离物上形成；氧化剂气体通道，其用于将作为反应气体的氧化剂气体供给到所述膜电极接合体和将该氧化剂气体从所述膜电极接合体排出，所述燃料气体通道在所述负极侧隔离物上形成；正极侧密封垫，其用于密封所述反应气体，所述正极侧密封垫配置在所述膜电极接合体的外部，并且在所述正极侧隔离物面对所述膜电极接合体的主表面上；和阴极侧密封垫，其用于密封所述反应气体，所述阴极侧密封垫配置在所述膜电极接合体的外部，并且在所述负极侧隔离物面对所述膜电极接合体的主表面上，这样所述负极侧密封垫面对所述正极侧密封垫；其中，所述冷却流体通道、所述燃料气体通道和所述氧化剂气体通道以下述方式形成：它们的主要部分彼此基本平行；所述正极侧隔离物和所述负极侧隔离物中至少一个的所述冷却流体通道的上游部分以下述方式形成：其包括对应于所述正极侧间隙的区域和对应于所述负极侧间隙的区域中的至少一个，并且所述冷却流体通道的所述上游部分以下述方式形成：其包括对应于所述燃料气体通道和所述氧化剂气体通道中至少一个的中游部分和后续部分的区域，从而使流入形成于所述正极侧密封垫和所述膜电极接合体之间的正极侧间隙的所述反应气体中含有的水蒸汽以及流入形成于所述负极侧密封垫和所述膜电极接合体之间的负极侧间隙的所述反应气体中含有的水蒸汽，在所述正极侧间隙和所述负极侧间隙中的至少一部分中冷凝，由此使冷凝水充满所述正极侧间隙和所述负极侧间隙中的至少一个。