[发明专利]燃料电池用分隔件和燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池用分隔件和燃料电池。

背景技术

燃料电池被设为层叠有多个作为发电单位的燃料电池单体而成的堆叠构造，各个燃料电池单体利用相向的分隔件夹持膜电极接合体。近年来，例如在国际公开公报WO2012/160607号中提出了如下方法：在与膜电极接合体的发电区域相对的分隔件中央区域中，通过冲压成型的多根的凹凸条或设置多个凸部来在分隔件的表背面形成燃料气体的气体流路、冷却水流路。

发明内容

在上述的专利文献中提出的冷却水流路通过凸部、凹槽底部的高低来改变冷却水的流向而使冷却水通过，所以能够提高冷却水的扩散性、分配性。另外，在冷却水一边改变其流向一边在凸部、凹槽底部的具有高低的部位通过时，有可能在冷却水的水流中产生淤水。若是在燃料电池的运用开始后，则冷却水流路已经遍及有冷却水，流路被冷却水充满，所以即使冷却水的水流产生淤水，也不存在特别的障碍。然而，因为在燃料电池组装时在冷却水流路残存有空气，所以结果被指出会产生如下那样的新的问题。

在燃料电池的组装完成最初的冷却水供给时，冷却水以混有空气的状态一边改变其流向一边通过。因而，根据冷却水的流动的淤水的状况，有可能空气不被冷却水推出而残留于流路，这样的空气有时上升到分隔件中央区域的铅垂方向的上端而产生空气积留。这样产生的空气积留有可能通过燃料电池的运用开始后的冷却水供给而被推出，但如果保持残留在分隔件中央区域的上端的状态，则空气积留处的冷却无法进展。在上述的专利文献中，完全没有想到有可能产生空气积留这样的状况，结果就要求避免在分隔件中央区域的上端侧的空气积留。除此之外，也要求能够实现具备冷却水流路的凹槽的分隔件、燃料电池的制造成本的降低等。

为了解决上述的问题的至少一部分，本发明能够以以下方式实施。

在第一实施方式中，提供一种燃料电池用分隔件。第一实施方式的燃料电池用分隔件组装于膜电极接合体，具有第一面和形成第一面的背面的第二面，其中，具备：中央区域，与所述膜电极接合体的可发电区域相对；外缘部，从所述中央区域向周围缘部延伸；第一面侧凹槽部，形成于所述第一面的所述中央区域，包含多个槽；第二面侧凹槽部，形成于所述第二面的所述中央区域，包含多个槽；以及空气排出部，设置在所述第一面侧凹槽部的所述中央区域的上端侧，用于将所述中央区域和所述外缘部连通，将所述第二面侧凹槽部的槽内的空气与所述冷却水一起从所述中央区域向所述外缘部排出。该空气排出部形成于如下部位：因通过所述第二面侧凹槽部的冷却水的流向改变，而所述第二面侧凹槽部的所述槽内的空气在所述中央区域的上端侧可能会积留的部位。根据第一实施方式的燃料电池用分隔件，即使第二面侧凹槽部的槽内的空气在分隔件中央区域的上端侧积留，利用设置于可能会产生该空气积留的部位的空气排出部，也能够将空气向外缘部排出，能够避免在分隔件中央区域的上端侧的空气积留。

也可以是，在第一实施方式的燃料电池用分隔件中，进而，在所述中央区域的水平方向的一侧的所述外缘部具有冷却水供给侧歧管，所述燃料电池用分隔件具备冷却水导入部，所述冷却水导入部将从所述冷却水供给侧歧管供给的冷却水改变冷却水的流向而向所述第二面侧凹槽部的各个所述槽内扩散导入，所述空气排出部形成于位于所述中央区域的上端侧且所述冷却水导入部侧的中央区域角部。在冷却水导入部，冷却水改变其流向而通过，所以在该冷却水导入部的上方侧可能会产生空气积留，但根据第一实施方式的燃料电池用分隔件，能够利用位于分隔件中央区域角部的空气排出部进一步避免该空气积留。

也可以是，在第一实施方式的燃料电池用分隔件中，进而，在所述外缘部，在所述冷却水供给侧歧管的上方侧具有向所述第一面侧凹槽部的槽内供给燃料气体的燃料气体供给侧歧管。在燃料气体供给侧歧管侧，燃料气体保持未消耗的状态被始终向第一面侧凹槽部的槽内供给，所以在具有第一实施方式的燃料电池用分隔件的燃料电池的实施方式中，可促进为了发电而进行的电化学反应，由该电化学反应实现的发热活跃化。根据第一实施方式的燃料电池用分隔件，通过避免在作为冷却水导入部的上方侧的分隔件中央区域角部处的空气积留，能够对接近该分隔件中央区域角部的燃料气体供给侧歧管侧进行充分冷却。