專利名稱：燃料電池堆的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具備發(fā)電單元且將多個所述發(fā)電單元相互層疊而成的燃料電池堆，該發(fā)電單元中層疊有在電解質的兩側設有一對電極的電解質-電極結構體和隔板。
背景技術：
例如，固體高分子型燃料電池具備通過一對隔板夾持電解質膜-電極結構體 (MEA)而成的發(fā)電單元，該電解質膜-電極結構體(MEA)在由高分子離子交換膜構成的電解質膜的兩側分別配設有陽極側電極及陰極側電極。此種燃料電池通常通過層疊規(guī)定的數(shù)目的發(fā)電單元而作為燃料電池堆使用。在上述的燃料電池中，在一方的隔板的面內設有與陽極側電極對置且用于使燃料氣體流動的燃料氣體流路，并且在另一方的隔板的面內設有與陰極側電極對置且用于使氧化劑氣體流動的氧化劑氣體流路。而且，在彼此相鄰的隔板之間沿所述隔板的面方向設有用于使冷卻介質流動的冷卻介質流路。此外，在此種燃料電池中，大多構成所謂內部分流器(manifold)型燃料電池，該種燃料電池中，在內部具備沿發(fā)電單元的層疊方向貫通而用于使燃料氣體流動的燃料氣體入口連通孔及燃料氣體出口連通孔、用于使氧化劑氣體流動的氧化劑氣體入口連通孔及氧化劑氣體出口連通孔、用于使冷卻介質流動的冷卻介質入口連通孔及冷卻介質出口連通孔。作為內部分流器型燃料電池，例如，已知有日本特表2008-536258號公報所公開的流場極板(日語流Λ場極板)。如圖19所示，在陽極流場極板Ia的面內形成有氫流場加。在該陽極流場極板Ia的長度方向(箭頭X方向)一端部形成有陽極空氣入口分流器開口部3a、陽極冷卻劑入口分流器開口部如及陽極氫入口分流器開口部fe。在陽極流場極板Ia的長度方向另一端部形成有陽極空氣出口分流器開口部北、陽極冷卻劑出口分流器開口部4b及陽極氫出口分流器開口部恥。另外，如圖20所示，日本特開平9-161819號公報所公開的燃料電池具備與氧化劑極相接配置的隔板lb。在隔板Ib的氧化劑極側的主面上形成有多個氧化劑氣體流通槽2b， 氧化劑氣體入口 6a、6a與所述氧化劑氣體流通槽2b的上游側連通。另一方面，氧化劑氣體出口 ebjb與氧化劑氣體通流槽沘的下游側連通。在隔板bl的上部，在一對氧化劑氣體入口 6a、6a之間形成有一個冷卻水入口 7a， 并且在一對氧化劑氣體出口 6b、6b之間形成有一個冷卻水出口 7b。在隔板Ib的上部兩側設有一對燃料氣體入口連通孔8a、8a，并且在所述隔板Ib的下部兩側設有一對燃料氣體出口連通孔8b、8b。然而，在日本特表2008-536258號公報的陽極流場極板Ia中，在長度方向兩端部沿箭頭Y方向分別形成有三個入口及三個出口。因此，陽極流場極板Ia的箭頭Y方向(寬度方向)的尺寸相當長，從而存在不容易實現(xiàn)寬度尺寸縮短的問題。另外，在日本特開平9-161819號公報中，在隔板Ib的上部隔著冷卻水入口 7a而設有一對氧化劑氣體入口 6a、6a及一對燃料氣體入口連通孔8a、8a。另一方面，在隔板bl 的下部隔著冷卻水出口 7b而分別設有一對氧化劑氣體出口 6b、6b和燃料氣體出口連通孔 8b>8b0因此，隔板Ib的寬度方向(箭頭H方向)的尺寸相應長，從而存在裝入了所述隔板Ib的單體電池整體大型化的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明用于解決此種問題，其目的在于提供一種能夠以簡單的結構盡可能地縮短寬度尺寸，并確保所期望的冷卻性能的燃料電池堆。本發(fā)明涉及一種燃料電池堆，其具備發(fā)電單元，該發(fā)電單元層疊有在電解質的兩側設有一對電極的電解質-電極結構體和平面為矩形形狀的金屬隔板，且在所述金屬隔板的電極對置面上設有沿所述電極供給作為燃料氣體或氧化劑氣體的反應氣體的波形氣體流路，所述燃料電池堆中，所述發(fā)電單元相互層疊且在該發(fā)電單元之間形成作為所述波形氣體流路的背面形狀的冷卻介質流路。在金屬隔板的相互對置的一方的兩邊設有沿層疊方向貫通且用于使反應氣體流動的反應氣體入口連通孔及反應氣體出口連通孔，在所述金屬隔板的相互對置的另一方的兩邊設有一對冷卻介質入口連通孔及一對冷卻介質出口連通孔，所述一對冷卻介質入口連通孔及一對冷卻介質出口連通孔沿所述層疊方向貫通，至少接近所述反應氣體入口連通孔或所述反應氣體出口連通孔，且分別向各邊分開而用于使冷卻介質流動。另外，本發(fā)明涉及一種燃料電池堆，其具備發(fā)電單元，該發(fā)電單元層疊有在電解質的兩側設有一對電極的電解質-電極結構體和平面為矩形形狀的金屬隔板，且在所述金屬隔板的電極對置面上設有沿所述電極供給作為燃料氣體或氧化劑氣體的反應氣體的氣體流路，所述燃料電池堆中，在所述發(fā)電單元之間形成冷卻介質流路且該發(fā)電單元相互層疊。在隔板的相互對置的一方的兩邊設有沿層疊方向貫通且用于使反應氣體流動的反應氣體入口連通孔及反應氣體出口連通孔，在所述隔板的相互對置的另一方的兩邊設有一對冷卻介質入口連通孔及一對冷卻介質出口連通孔，所述一對冷卻介質入口連通孔及一對冷卻介質出口連通孔沿所述層疊方向貫通，至少接近所述反應氣體入口連通孔或所述反應氣體出口連通孔，且分別向各邊分開而用于使冷卻介質流動。此外，本發(fā)明涉及一種燃料電池堆，其具備多個發(fā)電單元，所述發(fā)電單元層疊有在電解質的兩側設有一對電極的電解質-電極結構體和平面為矩形形狀的金屬隔板，在所述發(fā)電單元的相互對置的一方的兩邊設有沿層疊方向貫通的反應氣體入口連通孔及反應氣體出口連通孔，并且在所述發(fā)電單元的相互對置的另一方的兩邊設有沿所述層疊方向貫通且接近所述反應氣體入口連通孔的冷卻介質入口連通孔以及接近所述反應氣體出口連通孔的冷卻介質出口連通孔。該燃料電池堆在一方的金屬隔板的電極對置面上設有沿電極供給作為一方的反應氣體的氧化劑氣體的波形氧化劑氣體流路槽，并且在另一方的金屬隔板的電極對置面上設有沿所述電極供給作為另一方的反應氣體的燃料氣體的波形燃料氣體流路槽。并且，在彼此相鄰的發(fā)電單元之間，通過波形氧化劑氣體流路槽的背面凸形狀和波形燃料氣體流路槽的背面凸形狀形成冷卻介質流路。此時，各背面凸形狀在冷卻介質入口連通孔側的上游區(qū)域及冷卻介質出口連通孔側的下游區(qū)域被設定成相位彼此不同，且在冷卻介質的流動方向至少與氧化劑氣體或燃料氣體的流動方向相同的中游區(qū)域設定成相位彼此相同。根據(jù)本發(fā)明，未沿金屬隔板或碳隔板等隔板的一邊排列設置反應氣體入口連通孔及冷卻介質入口連通孔。因此，能夠阻止隔板的寬度方向的尺寸及長度方向的尺寸變長，尤其是能夠盡可能地縮短寬度尺寸，從而良好地提高燃料電池堆的設置性。而且，一對冷卻介質入口連通孔及一對冷卻介質出口連通孔分別分開設置，因此能夠均勻且可靠地對冷卻介質流路整個區(qū)域供給冷卻介質。因而，能夠使發(fā)電區(qū)域整體的濕度環(huán)境均勻，從而良好地實現(xiàn)高效率的發(fā)電。另外，根據(jù)本發(fā)明，形成冷卻介質流路的各背面凸形狀在冷卻介質入口連通孔側的上游區(qū)域及冷卻介質出口連通孔側的下游區(qū)域被設定成相位彼此不同。而且，各背面凸形狀在中游區(qū)域設定成相位彼此相同。因此，在冷卻介質流路的中游區(qū)域中，冷卻介質的流動方向設定成至少與氧化劑氣體或燃料氣體的氣體流動方向相同，而在冷卻介質入口連通孔及冷卻介質出口連通孔的附近，所述冷卻介質的流動方向變更成與所述氣體流動方向交叉的方向。因此，冷卻介質入口連通孔及冷卻介質出口連通孔可以設定在與設有氧化劑氣體入口連通孔及燃料氣體入口連通孔和氧化劑氣體出口連通孔及燃料氣體出口連通孔的發(fā)電單元的一方的兩邊不同的兩邊上。由此，能夠提供一種無需沿發(fā)電單元的寬度方向配設各連通孔，而能夠以簡單的結構盡可能地縮短寬度尺寸的內部分流器型的燃料電池堆。而且，各背面凸形狀在中游區(qū)域被設定成相位彼此相同。因此，冷卻介質至少能夠沿與氧化劑氣體或燃料氣體的流動方向相同的方向順暢且可靠地流通，從而良好地提高發(fā)電單元的冷卻效率。


圖1是構成本發(fā)明的第一實施方式的燃料電池堆的發(fā)電單元的主要部分分解立體說明圖。圖2是所述燃料電池堆的圖1中的II-II線剖視說明圖。圖3是構成所述發(fā)電單元的第三金屬隔板的主視說明圖。圖4是所述燃料電池堆的局部剖視說明圖。圖5是形成在所述發(fā)電單元之間的冷卻介質流路的立體說明圖。圖6是構成本發(fā)明的第二實施方式的燃料電池堆的發(fā)電單元的主要部分分解立體說明圖。圖7是構成本發(fā)明的第三實施方式的燃料電池堆的發(fā)電單元的主要部分分解立體說明圖。圖8是構成本發(fā)明的第四實施方式的燃料電池堆的發(fā)電單元的主要部分分解立體說明圖。圖9是構成本發(fā)明的第五實施方式的燃料電池堆的發(fā)電單元的主要部分分解立體說明圖。
圖10是構成所述發(fā)電單元的第一金屬隔板的主視說明圖。圖11是形成在所述發(fā)電單元之間的冷卻介質流路的說明圖。圖12是構成所述發(fā)電單元的第一燃料氣體流路及第一氧化劑氣體流路的透視說明圖。圖13是構成所述冷卻介質流路的接觸部的說明圖。圖14是構成本發(fā)明的第六實施方式的燃料電池堆的發(fā)電單元的主要部分分解立體說明圖。圖15是構成本發(fā)明的第七實施方式的燃料電池堆的發(fā)電單元的主要部分分解立體說明圖。圖16是構成所述發(fā)電單元的第一金屬隔板的主視說明圖。圖17是形成在所述發(fā)電單元之間的冷卻介質流路的說明圖。圖18是構成所述冷卻介質流路的接觸部的說明圖。圖19是日本特表2008-536258號公報的陽極流場極板的說明圖。圖20是日本特開平9-161819號公報的構成燃料電池的隔板的說明圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明的第一實施方式的燃料電池堆10具備發(fā)電單元12，且多個所述發(fā)電單元12沿水平方向(箭頭A方向)相互層疊。如圖1及圖2所示，發(fā)電單元12設有第一金屬隔板14、第一電解質膜-電極結構體(電解質-電極結構體)16a、第二金屬隔板18、第二電解質膜-電極結構體16b及第三金屬隔板20。第一金屬隔板14、第二金屬隔板18及第三金屬隔板20例如由鋼板、不銹鋼板、鋁板、鍍敷處理鋼板或對其金屬表面實施了防蝕用的表面處理的縱長形狀的金屬板構成。第一金屬隔板14、第二金屬隔板18及第三金屬隔板20的平面具有矩形形狀，且通過將金屬制薄板沖壓加工成波形形狀而成形為截面凹凸形狀。如圖2所示，第一電解質膜-電極結構體16a設定為比第二電解質膜-電極結構體16b小的表面積。第一及第二電解質膜-電極結構體16a、16b例如具備水浸漬于全氟磺酸的薄膜的固體高分子電解質膜22、夾持所述固體高分子電解質膜22的陽極側電極M及陰極側電極26。構成陽極側電極M具有比陰極側電極沈小的表面積的階梯型MEA。陽極側電極M及陰極側電極沈具有由碳素紙等構成的氣體擴散層(未圖示)和將在表面擔載有鉬合金的多孔質碳粒子一樣地涂敷于所述氣體擴散層的表面上而形成的電極催化劑層(未圖示)。電極催化劑層形成在固體高分子電解質膜22的兩面。如圖1所示，在發(fā)電單元12的長邊方向的(箭頭C方向)上端緣部(短邊側)設有沿箭頭A方向相互連通的用于供給氧化劑氣體例如含氧氣體的氧化劑氣體入口連通孔 30a及用于供給燃料氣體例如含氫氣體的燃料氣體入口連通孔32a。在發(fā)電單元12的長邊方向的(箭頭C方向)下端緣部(短邊側)設有沿箭頭A 方向相互連通的用于排出燃料氣體的燃料氣體出口連通孔32b及用于排出氧化劑氣體的氧化劑氣體出口連通孔30b。在發(fā)電單元12的短邊方向(箭頭B方向)的兩端緣部(長邊側)上方設有沿箭頭A方向相互連通的用于供給冷卻介質的一對冷卻介質入口連通孔34a，并且在所述發(fā)電單元12的短邊方向的兩端緣部下方設有用于排出所述冷卻介質的一對冷卻介質出口連通孔34b。冷卻介質入口連通孔3 及冷卻介質出口連通孔34b具有沿長邊方向延伸的縱長形狀。各冷卻介質入口連通孔!Ma、!Ma接近氧化劑氣體入口連通孔30a及燃料氣體入口連通孔32a，且分別向箭頭B方向兩側的各邊分開。各冷卻介質出口連通孔34b、34b分別接近氧化劑氣體出口連通孔30b及燃料氣體出口連通孔32b，且分別向箭頭B方向兩側的各邊分開。如圖3所示，設定氧化劑氣體入口連通孔30a的開口外側端部與燃料氣體入口連通孔3 的開口外側端部的沿水平方向的分離間隔H，并設定氧化劑氣體出口連通孔30b的開口外側端部與燃料氣體出口連通孔32b的開口外側端部的沿水平方向的分離間隔H。一對冷卻介質入口連通孔3 及一對冷卻介質出口連通孔34b優(yōu)選在上述的分離間隔H內分別分開配置，但實際上可以與該分離間隔H為大致相同程度。如圖1所示，在第一金屬隔板14的朝向第一電解質膜-電極結構體16a的面1 上形成有將燃料氣體入口連通孔3 和燃料氣體出口連通孔32b連通的第一燃料氣體流路 36。第一燃料氣體流路36具有沿箭頭C方向延伸的多個波狀流路槽部36a，并且在所述第一燃料氣體流路36的入口附近及出口附近分別設有具有多個壓花的入口緩沖部38及出口緩沖部40。在第一金屬隔板14的面14b上形成有將冷卻介質入口連通孔3 和冷卻介質出口連通孔34b連通的冷卻介質流路44的一部分。在面14b上形成有作為構成第一燃料氣體流路36的多個波狀流路槽部36a的背面形狀的多個波狀流路槽部44a。在第二金屬隔板18的朝向第一電解質膜-電極結構體16a的面18a上形成有將氧化劑氣體入口連通孔30a和氧化劑氣體出口連通孔30b連通的第一氧化劑氣體流路50。 第一氧化劑氣體流路50具有沿箭頭C方向延伸的多個波狀流路槽部50a。在第一氧化劑氣體流路50的入口附近及出口附近設有入口緩沖部52及出口緩沖部M。在第二金屬隔板18的朝向第二電解質膜-電極結構體16b的面18b上形成有將燃料氣體入口連通孔3 和燃料氣體出口連通孔32b連通的第二燃料氣體流路58。第二燃料氣體流路58具有沿箭頭C方向延伸的多個波狀流路槽部58a，并且在所述第二燃料氣體流路58的入口附近及出口附近設有入口緩沖部60及出口緩沖部62。第二燃料氣體流路58為第一氧化劑氣體流路50的背面形狀，而入口緩沖部60及出口緩沖部62為入口緩沖部52及出口緩沖部M的背面形狀。在第三金屬隔板20的朝向第二電解質膜-電極結構體16b的面20a上形成有將氧化劑氣體入口連通孔30a和氧化劑氣體出口連通孔30b連通的第二氧化劑氣體流路66。 第二氧化劑氣體流路66具有沿箭頭C方向延伸的多個波狀流路槽部66a。在第二氧化劑氣體流路66的入口附近及出口附近設有入口緩沖部68及出口緩沖部70。在第三金屬隔板20的面20b上形成有冷卻介質流路44的一部分。在面20b上形成有作為構成第二氧化劑氣體流路66的多個波狀流路槽部66a的背面形狀的多個波狀流路槽部44b。在發(fā)電單元12中，第一金屬隔板14的第一燃料氣體流路36、第二金屬隔板18的第一氧化劑氣體流路50及所述第二金屬隔板18的第二燃料氣體流路58的波形形狀被設定成沿層疊方向相位彼此相同，且波的間距、振幅也設定成相同。配置在發(fā)電單元12的層疊方向(箭頭A方向)一方的端部上的第三金屬隔板20的第二氧化劑氣體流路66與第一燃料氣體流路36、第一氧化劑氣體流路50及第二燃料氣體流路58的波形形狀被設定成沿層疊方向相位彼此不同，而波的間距、振幅設定成相同。如圖1及圖2所示，在第一金屬隔板14的面14a、14b上繞該第一金屬隔板14的外周端緣部而一體成形有第一密封部件74。在第二金屬隔板18的面18a、18b上繞該第二金屬隔板18的外周端緣部而一體成形有第二密封部件76，并且在第三金屬隔板20的面20a、 20b上繞該第三金屬隔板20的外周端緣部而一體成形有第三密封部件78。第一金屬隔板14具有將燃料氣體入口連通孔3 和第一燃料氣體流路36連通的多個外側供給孔部80a及內側供給孔部80b、以及將燃料氣體出口連通孔32b和所述第一燃料氣體流路36連通的多個外側排出孔部8 及內側排出孔部82b。第二金屬隔板18具有將燃料氣體入口連通孔3 和第二燃料氣體流路58連通的多個供給孔部84、以及將燃料氣體出口連通孔32b和所述第二燃料氣體流路58連通的多個排出孔部86。通過將發(fā)電單元12彼此相互層疊，而在構成一方的發(fā)電單元12的第一金屬隔板 14與構成另一方的發(fā)電單元12的第三金屬隔板20之間形成沿箭頭B方向延伸的冷卻介質流路44。在冷卻介質流路44中，多個波狀流路槽部4 和44b設定成相位不同。通過使波狀流路槽部4 和44b相互重合，在它們之間形成沿水平方向(箭頭B方向)連通的多個流路槽部44c (參照圖4及圖幻。冷卻介質流路44構成為使冷卻介質流過入口緩沖部38 及出口緩沖部40和入口緩沖部68及出口緩沖部70的整個緩沖背面形狀部分。以下，對該燃料電池堆10的動作進行說明。首先，如圖1所示，向氧化劑氣體入口連通孔30a供給含氧氣體等氧化劑氣體，并向燃料氣體入口連通孔3 供給含氫氣體等燃料氣體。而且，向冷卻介質入口連通孔34a 供給純水、乙二醇、油等冷卻介質。因此，氧化劑氣體被從氧化劑氣體入口連通孔30a向第二金屬隔板18的第一氧化劑氣體流路50及第三金屬隔板20的第二氧化劑氣體流路66導入。該氧化劑氣體沿著第一氧化劑氣體流路50向箭頭C方向(重力方向)移動，而向第一電解質膜-電極結構體16a 的陰極側電極26供給，并沿著第二氧化劑氣體流路66向箭頭C方向移動，而向第二電解質膜-電極結構體16b的陰極側電極沈供給。另一方面，如圖2所示，燃料氣體從燃料氣體入口連通孔3 通過外側供給孔部 80a而向第一金屬隔板14的面14b側移動。而且，燃料氣體在從內側供給孔部80b被導入面Ha側后，沿著第一燃料氣體流路36向重力方向(箭頭C方向)移動，而向第一電解質膜-電極結構體16a的陽極側電極M供給(參照圖1)。另外，如圖2所示，燃料氣體通過供給孔部84向第二金屬隔板18的面18b側移動。 因此，如圖1所示，燃料氣體在面18b側沿著第二燃料氣體流路58向箭頭C方向移動，而向第二電解質膜-電極結構體16b的陽極側電極M供給。因此，在第一及第二電解質膜-電極結構體16a、16b中，向陰極側電極沈供給的氧化劑氣體和向陽極側電極M供給的燃料氣體在電極催化劑層內通過電化學反應被消耗而進行發(fā)電。接著，向第一及第二電解質膜-電極結構體16a、16b的各陰極側電極沈供給而被消耗的氧化劑氣體沿著氧化劑氣體出口連通孔30b向箭頭A方向排出。向第一電解質膜-電極結構體16a的陽極側電極M供給而被消耗的燃料氣體通過內側排出孔部82b被向第一金屬隔板14的面14b側導出。被導出到面14b側的燃料氣體通過外側排出孔部82a，再次向面14a側移動，被向燃料氣體出口連通孔32b排出。另外，向第二電解質膜-電極結構體16b的陽極側電極M供給而被消耗的燃料氣體通過排出孔部86向面18a側移動。該燃料氣體被向燃料氣體出口連通孔32b排出。另一方面，如圖3所示，向左右一對的冷卻介質入口連通孔3 供給的冷卻介質被導入到冷卻介質流路44，該冷卻介質流路44形成在構成一方的發(fā)電單元12的第一金屬隔板14與構成另一方的發(fā)電單元12的第三金屬隔板20之間。一對冷卻介質入口連通孔3 分開設置在發(fā)電單元12的上部側左右兩端的接近氧化劑氣體入口連通孔30a及燃料氣體入口連通孔32a的位置。因此，從各冷卻介質入口連通孔34a、3 向冷卻介質流路44分別供給大致相同量的冷卻介質向箭頭B方向且向相互接近的方向供給。并且，相互接近的冷卻介質在冷卻介質流路44的箭頭B方向中央部側相碰撞，而向重力方向(箭頭C方向下方)移動，之后，從分開設置在發(fā)電單元12的下部側兩側部的各冷卻介質出口連通孔34b、34b分別排出大致
相同量。如此，在第一實施方式中，在發(fā)電單元12的上部側設有左右一對的冷卻介質入口連通孔34a，并且在所述發(fā)電單元12的下部側部設有左右一對的冷卻介質出口連通孔34b。 因此，冷卻介質能夠在冷卻介質流路44的整個區(qū)域沿著朝向大致鉛垂下方的流動而進行移動。由此，能夠在冷卻介質流路44內利用溫度梯度形成溫度分布，從而能夠維持均勻的冷卻效率。而且，在第一實施方式中，在發(fā)電單元12的上下兩邊設有氧化劑氣體入口連通孔 30a及燃料氣體入口連通孔32a、和氧化劑氣體出口連通孔30b及燃料氣體出口連通孔32b。 另一方面，在發(fā)電單元12的左右兩邊分別分開形成有一對冷卻介質入口連通孔3 及冷卻介質出口連通孔Mb。因此，在發(fā)電單元12中，能有效地縮短寬度方向(箭頭B方向)的尺寸。尤其是冷卻介質入口連通孔Ma、3 及冷卻介質出口連通孔34b、34b設置成在氧化劑氣體入口連通孔30a(氧化劑氣體出口連通孔30b)與燃料氣體入口連通孔32a(燃料氣體出口連通孔 32b)的沿水平方向(箭頭B方向)的分離間隔H的范圍內，或設置成與所述分離間隔H大致相同程度。由此，發(fā)電單元12能夠盡可能地縮短寬度尺寸。另外，在第一實施方式中，在冷卻介質流路44中流動的冷卻介質設定成與在作為背面形狀的第二氧化劑氣體流路66中流動的氧化劑氣體的流動平行(重力方向)。因此， 在第二氧化劑氣體流路66的上游部，隨著冷卻介質流量的增加而溫度下降，因此高加濕區(qū)域擴大，且阻力過電壓減少。另一方面，在第二氧化劑氣體流路66 (及第一氧化劑氣體流路50)的下游部側，供給被加溫后的冷卻介質而溫度上升，因此促進生成水的水蒸氣化，而通過抑制溢流實現(xiàn)減少濃度過電壓。因此，提高了發(fā)電單元12內的輸出及耐久性，而實現(xiàn)從第二氧化劑氣體流路66 (及第一氧化劑氣體流路50)的上游側到下游側的濕度環(huán)境的均勻化，使固體高分子電解質膜22的因含水產生的膨脹均勻化，實現(xiàn)堆撓曲的抑制。此外，在第一實施方式的冷卻介質流路44中，冷卻介質流過入口緩沖部38及出口緩沖部40、以及入口緩沖部68及出口緩沖部70的整個背面形狀部分。由此，冷卻介質經由緩沖部背面形狀部分向重力方向流通，因此能夠使冷卻介質流路44內的所述冷卻介質的流量分配均勻，并且能夠良好地冷卻發(fā)電區(qū)域。并且，冷卻介質也被導入出口緩沖部40、70的背面形狀部分，因此能夠使在第二氧化劑氣體流路66 (及第一氧化劑氣體流路50)的下游側不發(fā)電的區(qū)域的溫度成為高溫。 因此減少未發(fā)電區(qū)域與發(fā)電區(qū)域的溫度差，從而良好地抑制結露水的產生。需要說明的是，在第一實施方式中，使用具備第一金屬隔板14、第一電解質膜-電極結構體16a、第二金屬隔板18、第二電解質膜-電極接合體16b及第三金屬隔板20的發(fā)電單元12進行了說明，但并不局限于此。例如，也可以使用由一對金屬隔板夾持一張電解質-電極接合體的發(fā)電單元，并在相鄰的所述發(fā)電單元之間形成冷卻介質流路。另外，在第一實施方式中，在發(fā)電單元12的上端緣部設有氧化劑氣體入口連通孔 30a及燃料氣體入口連通孔32a，且在所述發(fā)電單元12的下端緣部設有氧化劑氣體出口連通孔30b及燃料氣體出口連通孔32b。也可以與其相反，在上端緣部設置氧化劑氣體出口連通孔30b及燃料氣體出口連通孔32b，且在下端緣部設置氧化劑氣體入口連通孔30a及燃料氣體入口連通孔32a。此外，在發(fā)電單元12的短邊方向的兩端緣部上方設有一對冷卻介質入口連通孔 34a，且在所述發(fā)電單元12的短邊方向的兩端緣部下方設置一對冷卻介質出口連通孔34b。 也可以與其相反，在兩端緣部上方設置一對冷卻介質出口連通孔34b，且在兩端緣部下方設置一對冷卻介質入口連通孔34a。以下說明的第二 第四實施方式也同樣。圖6是構成本發(fā)明的第二實施方式的燃料電池堆100的發(fā)電單元102的主要部分分解立體說明圖。需要說明的是，對與第一實施方式的燃料電池堆10相同的結構要素標注相同的參照符號，并省略其詳細說明。而且，在以下說明的第三實施方式以后的實施方式中也同樣地省略其詳細說明。發(fā)電單元102設有第一金屬隔板104、第一電解質膜-電極結構體106a、第二金屬隔板108、第二電解質膜-電極結構體106b及第三金屬隔板109。在發(fā)電單元102的長邊方向的上端緣部設有氧化劑氣體入口連通孔30a及燃料氣體出口連通孔32b。在發(fā)電單元102的長邊方向的下端緣部設有氧化劑氣體出口連通孔30b 及燃料氣體入口連通孔32a。在發(fā)電單元102中，第一及第二氧化劑氣體流路50、66使氧化劑氣體沿重力方向流動，而第一及第二燃料氣體流路36、58使燃料氣體沿重力方向的反方向、即沿氧化劑氣體的流動的相反方向流動。在該第二實施方式中，除了將氧化劑氣體和燃料氣體設定成相對流之外，得到了與上述的第一實施方式同樣的效果。圖7是構成本發(fā)明的第三實施方式的燃料電池堆110的發(fā)電單元112的主要部分分解立體說明圖。
在發(fā)電單元112中，第一金屬隔板114、第一電解質膜-電極結構體116a、第二金屬隔板118、第二電解質膜-電極結構體116b及第三金屬隔板120沿重力方向層疊。在該第三實施方式中，在盡可能地縮短發(fā)電單元112的寬度尺寸(箭頭A方向) 并沿重力方向層疊有多個發(fā)電單元112的狀態(tài)下，除了縮短燃料電池堆110的寬度尺寸之外，能得到與上述的第一及第二實施方式同樣的效果。需要說明的是，氧化劑氣體和燃料氣體也可以與上述的第二實施方式同樣地設定成相對流。圖8是構成本發(fā)明的第四實施方式的燃料電池堆130的發(fā)電單元132的主要部分分解立體說明圖。發(fā)電單元132設有第一碳隔板134、第一電解質膜-電極結構體136a、第二碳隔板 138、第二電解質膜-電極結構體136b及第三碳隔板140。發(fā)電單元132的層疊方向例如設定成水平方向(箭頭A方向)，但也可以與第三實施方式同樣地設定成鉛垂方向(箭頭C方向)。需要說明的是，反應氣體流路形狀具備直線狀流路槽部來取代波狀流路槽部。在該第四實施方式中，除了可以取代金屬隔板而使用第一碳隔板134、第二碳隔板 138及第三碳隔板140之外，能得到與上述的第一 第三實施方式同樣的效果。圖9是構成本發(fā)明的第五實施方式的燃料電池堆150的發(fā)電單元152的主要部分分解立體說明圖。發(fā)電單元152設有第一金屬隔板154、第一電解質膜-電極結構體156a、第二金屬隔板158、第二電解質膜-電極結構體156b及第三金屬隔板160。在第一金屬隔板154的朝向第一電解質膜-電極結構體156a的面15 上形成有將燃料氣體入口連通孔3 和燃料氣體出口連通孔32b連通的第一燃料氣體流路162。第一燃料氣體流路162具有沿箭頭C方向延伸的多個波狀流路槽部16加。如圖10所示，波狀流路槽部16 在上游側(上部側)及下游側(下部側)設有具有相同的相位的第一相位區(qū)域16^、164a，并且在中游部分設有通過相位反轉部166a、 166b來反轉相位的第二相位區(qū)域164b。相位反轉部166a、166b通過使圖10中虛線所示的中央部分的相位在中途反轉，而形成錯開半個間距的波狀流路。在第一金屬隔板154的面154b上形成有將一對冷卻介質入口連通孔3 和一對冷卻介質出口連通孔34b連通的冷卻介質流路168的一部分。在面154b上形成有作為構成第一燃料氣體流路162的多個波狀流路槽部16 的背面形狀的多個波狀流路槽部168a。如圖11簡要示出那樣，波狀流路槽部168a形成在波狀流路槽部16 的背面凸形狀之間，在上游側(上部側)及下游側(下部側)具有第一相位區(qū)域170a、170a，并且在中游部分設有相位反轉的第二相位區(qū)域170b。如圖9所示，在第二金屬隔板158的朝向第一電解質膜-電極結構體156a的面 158a上形成有將氧化劑氣體入口連通孔30a和氧化劑氣體出口連通孔30b連通的第一氧化劑氣體流路172。第一氧化劑氣體流路172具有沿箭頭C方向延伸的多個波狀流路槽部 172a0如圖12所示，波狀流路槽部17 與構成第一燃料氣體流路162的波狀流路槽部 162a對置。在第一相位區(qū)域16^、164a中，波狀流路槽部17 與波狀流路槽部16 設定成相位不同，而在第二相位區(qū)域164b中，所述波狀流路槽部17 與所述波狀流路槽部16 設定成相位相同。在第二金屬隔板158的朝向第二電解質膜-電極結構體156b的面158b上形成有將燃料氣體入口連通孔3 和燃料氣體出口連通孔32b連通的第二燃料氣體流路174。如圖9所示，第二燃料氣體流路174具有沿箭頭C方向延伸的多個波狀流路槽部17如。在第三金屬隔板160的朝向第二電解質膜-電極結構體156b的面160a上形成有將氧化劑氣體入口連通孔30a和氧化劑氣體出口連通孔30b連通的第二氧化劑氣體流路 176。第二氧化劑氣體流路176具有沿箭頭C方向延伸的多個波狀流路槽部176a。波狀流路槽部176a與波狀流路槽部17 對置，所述波狀流路槽部176a與所述波狀流路槽部17 設定成相位相同。在第三金屬隔板160的面160b上形成有冷卻介質流路168的一部分。在面160b 上形成有作為構成第二氧化劑氣體流路176的多個波狀流路槽部176a的背面形狀的多個波狀流路槽部168b。如圖11所示，第一金屬隔板154的波狀流路槽部168a與第三金屬隔板160的波狀流路槽部168b重合，而形成冷卻介質流路168。在波狀流路槽部168a的第一相位區(qū)域170a、170a中，所述波狀流路槽部168a和波狀流路槽部168b具有不同的相位，而在所述波狀流路槽部168a的第二相位區(qū)域170b 中，所述波狀流路槽部168a和所述波狀流路槽部168b相位相同且相互形成沿箭頭C方向延伸的波狀流路。在上下設定的第一相位區(qū)域170a、170a中，通過使波狀流路槽部168a與波狀流路槽部168b的相位不同，而形成沿箭頭B方向延伸的流路。如圖13所示，通過使第一金屬隔板154的面154b與第三金屬隔板160的面160b 重合，而使形成冷卻介質流路168的各背面凸形狀彼此接觸，從而設置上部接觸部178a、下部接觸部178b及中間接觸部178c。上部接觸部178a及下部接觸部178b由于各背面凸形狀的相位不同而形成點接觸。另一方面，中間接觸部178c由于各背面凸形狀相位相同，而沿箭頭C方向呈波狀延伸， 且在各中間接觸部178c之間形成沿箭頭C方向呈波狀延伸的多條流路。在該第五實施方式中，如圖11所示，構成冷卻介質流路168的波狀流路槽部168a 在冷卻介質入口連通孔3 側的第一相位區(qū)域(上游區(qū)域)170a及冷卻介質出口連通孔 34b側的第一相位區(qū)域(下游區(qū)域)170a中，設定成與波狀流路槽部168b不同的相位。此外，在波狀流路槽部168a的第二相位區(qū)域(中游區(qū)域)170b中，所述波狀流路槽部168a與波狀流路槽部168b設定成相位相同。由此，在冷卻介質流路168的中游區(qū)域中，冷卻介質的流動方向設定成與氧化劑氣體及燃料氣體(至少任一方)的流動方向相同， 而在上游區(qū)域及下游區(qū)域中，能夠將流動方向變更成與上述流動方向(箭頭C方向)交叉的方向(箭頭B方向)。這是因為，如圖13所示，在上游區(qū)域及下游區(qū)域中，上部接觸部 178a及下部接觸部178b分別由點接觸構成。因此，冷卻介質入口連通孔3 及冷卻介質出口連通孔34b可以形成在發(fā)電單元 152的左右兩邊。因此，在發(fā)電單元152中，能有效地縮短寬度方向(箭頭B方向)的尺寸。尤其是冷卻介質入口連通孔:34a、:34a及冷卻介質出口連通孔34b、34b設置在氧化劑氣體入口連通孔30a (氧化劑氣體出口連通孔30b)與燃料氣體入口連通孔32a (燃料氣體出口連通孔32b)的沿水平方向(箭頭B方向)的分離間隔H的范圍內。由此，發(fā)電單元 12能夠盡可能地縮短寬度尺寸。 而且，冷卻介質流路168在中游區(qū)域中，各波狀流路槽部168a、168b設定成彼此相位相同。因此，冷卻介質能夠順暢且可靠地沿與氧化劑氣體及燃料氣體的流動方向相同的方向流通。因此，能良好地提高發(fā)電單元152的冷卻效率。需要說明的是，在發(fā)電單元152中，例如也可以使用由一對金屬隔板夾持一張電解質-電極接合體的發(fā)電單元，并在相鄰的所述發(fā)電單元之間形成冷卻介質流路。圖14是構成本發(fā)明的第六實施方式的燃料電池堆190的發(fā)電單元192的主要部分分解立體說明圖。發(fā)電單元192通過利用第一金屬隔板196及第二金屬隔板198夾持電解質膜-電極結構體194而構成。電解質膜-電極結構體194在固體高分子電解質膜22的兩面設有陽極側電極M和陰極側電極26，所述陽極側電極M及所述陰極側電極沈設定成表面積相同。在第一金屬隔板196的朝向電解質膜-電極結構體194的面196a上形成有第一燃料氣體流路162。在第一金屬隔板196的面196b上形成有作為第一燃料氣體流路162的背面形狀的冷卻介質流路168的波狀流路槽部168a。在第二金屬隔板198的朝向電解質膜-電極結構體194的面198a上形成有第二氧化劑氣體流路176。在該第二金屬隔板198的面198b上形成有作為第二氧化劑氣體流路 176的背面形狀的冷卻介質流路168的波狀流路槽部168b。在彼此相鄰的發(fā)電單元192之間，在構成一方的發(fā)電單元192的第一金屬隔板196 的面196b與構成另一方的發(fā)電單元192的第二金屬隔板198的面198b之間形成有冷卻介質流路168。在該第六實施方式中，冷卻介質流路168由第一燃料氣體流路162的背面形狀和第二氧化劑氣體流路176的背面形狀形成，能得到與上述的第五實施方式同樣的效果。需要說明的是，在第五及第六實施方式中，燃料氣體和氧化劑氣體構成平行流 (同一方向的流動)，但并不局限于此。例如，燃料氣體和氧化劑氣體也可以設定成相對流 (相反方向的流動)。圖15是構成本發(fā)明的第七實施方式的燃料電池堆200的發(fā)電單元202的主要部分分解立體說明圖。發(fā)電單元202設有第一金屬隔板204、第一電解質膜-電極結構體156a、第二金屬隔板158、第二電解質膜-電極結構體156b及第三金屬隔板160。如圖15及圖16所示，在第一金屬隔板204的朝向第一電解質膜-電極結構體156a 的面20 上形成有將燃料氣體入口連通孔3 和燃料氣體出口連通孔32b連通的第一燃料氣體流路162。構成第一燃料氣體流路162的波狀流路槽部16 在上游側(上部側)及下游側 (下部側)設有具有相同的相位的第一相位區(qū)域206a，并且在中游部分設有通過直線部位 208a、208b錯開半個相位的第二相位區(qū)域206b。形成直線部位208a、208b使圖16中的雙點劃線所示的下部側部分的相位在中途錯開了半個間距的波狀流路。如圖17所示，第一金屬隔板204的波狀流路槽部168a與第三金屬隔板160的波狀流路槽部168b重合，而形成冷卻介質流路168。在波狀流路槽部168a的第一相位區(qū)域206a、206a中，所述波狀流路槽部168a和波狀流路槽部168b具有不同的相位，而在所述波狀流路槽部168a的第二相位區(qū)域206b 中，所述波狀流路槽部168a和所述波狀流路槽部168b相位相同且相互形成沿箭頭C方向延伸的波狀流路。如圖18所示，通過使第一金屬隔板204的面204b與第三金屬隔板160的面160b 重合，而使形成冷卻介質流路168的各背面凸形狀彼此接觸，從而設置有上部接觸部210a、 下部接觸部210b及中間接觸部210c。上部接觸部210a與下部接觸部210b由于各背面凸形狀的相位不同而形成為點接觸。另一方面，中間接觸部210c由于各背面凸形狀為相同的相位，因此沿箭頭C方向呈波狀延伸，且在各中間接觸部210c之間形成沿箭頭C方向呈波狀延伸的多條流路。由此，在第七實施方式中，能夠得到冷卻介質入口連通孔3 及冷卻介質出口連通孔34b可以形成在發(fā)電單元202的左右兩邊，并且冷卻介質能夠順暢且可靠地沿著與氧化劑氣體及燃料氣體的流動方向相同的方向流通等與上述的第五及第六實施方式同樣的效果。
權利要求
1.一種燃料電池堆，其具備發(fā)電單元(12)，該發(fā)電單元(1 層疊有在電解質02)的兩側設有一對電極04 J6)的電解質-電極結構體(16a)和平面為矩形形狀的金屬隔板 (14)，且在所述金屬隔板(14)的電極對置面設有沿所述電極04)供給作為燃料氣體或氧化劑氣體的反應氣體的波形氣體流路(36)，所述燃料電池堆中，所述發(fā)電單元(1 相互層疊且在該發(fā)電單元(1 之間形成作為所述波形氣體流路(36)的背面形狀的冷卻介質流路 (44)，所述燃料電池堆的特征在于，在所述金屬隔板(14)的相互對置的一方的兩邊設有沿層疊方向貫通且用于使所述反應氣體流動的反應氣體入口連通孔(30a、32a)及反應氣體出口連通孔(30b、32b)，在所述金屬隔板(14)的相互對置的另一方的兩邊設有一對冷卻介質入口連通孔 (34a)及一對冷卻介質出口連通孔(34b)，所述一對冷卻介質入口連通孔(34a)及一對冷卻介質出口連通孔(34b)沿所述層疊方向貫通，至少接近所述反應氣體入口連通孔(30a、 32a)或所述反應氣體出口連通孔(30b、32b)，且分別向各邊分開而用于使冷卻介質流動。
2.根據(jù)權利要求1所述的燃料電池堆，其特征在于， 所述金屬隔板(14)具有縱長形狀，在所述金屬隔板(14)的長邊的一端側設有作為所述反應氣體入口連通孔的氧化劑氣體入口連通孔(30a)及燃料氣體入口連通孔(3 )，在所述金屬隔板(14)的長邊的另一端側設有作為所述反應氣體出口連通孔的氧化劑氣體出口連通孔(30b)及燃料氣體出口連通孔(32b)，并且，在所述金屬隔板(14)的所述氧化劑氣體入口連通孔(30a)及所述燃料氣體入口連通孔(32a)的所述波形氣體流路(36)側附近沿短邊方向分開而設置有一對所述冷卻介質入口連通孔(34a)或一對所述冷卻介質出口連通孔(34b)，在所述金屬隔板(14)的所述氧化劑氣體出口連通孔(30b)及所述燃料氣體出口連通孔(32b)的所述波形氣體流路(36)側附近沿短邊方向分開而設置有一對所述冷卻介質出口連通孔(34b)或一對所述冷卻介質入口連通孔(3 )。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的燃料電池堆，其特征在于， 所述金屬隔板(14)具有在重力方向上長條的縱長形狀，并且，所述金屬隔板(14)及所述電解質-電極結構體(16a)沿水平方向層疊。
4.根據(jù)權利要求1所述的燃料電池堆，其特征在于， 所述金屬隔板(104)具有縱長形狀，在所述金屬隔板(104)的長邊的一端側設有作為所述反應氣體入口連通孔的氧化劑氣體入口連通孔(30a)及作為所述反應氣體出口連通孔的燃料氣體出口連通孔(32b)，在所述金屬隔板(104)的長邊的另一端側設有作為所述反應氣體出口連通孔的氧化劑氣體出口連通孔(30b)及作為所述反應氣體入口連通孔的燃料氣體入口連通孔(3 )， 并且，在所述金屬隔板(104)的所述氧化劑氣體入口連通孔(30a)及所述燃料氣體出口連通孔(32b)的所述波形氣體流路(36)側附近沿短邊方向分開而設置有一對所述冷卻介質入口連通孔(34a)或一對所述冷卻介質出口連通孔(34b)，在所述金屬隔板(104)的所述氧化劑氣體出口連通孔(30b)及所述燃料氣體入口連通孔(32a)的所述波形氣體流路(36)側附近沿短邊方向分開而設置有一對所述冷卻介質出口連通孔(34b)或一對所述冷卻介質入口連通孔(3 )。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的燃料電池堆，其特征在于，所述金屬隔板(114)具有在水平方向上長條的縱長形狀，并且，所述金屬隔板(114)及所述電解質-電極結構體(116a)沿重力方向層疊。
6.根據(jù)權利要求1所述的燃料電池堆，其特征在于，在所述波形氣體流路(36)與所述反應氣體入口連通孔(32a)的連結部位設有入口緩沖部(38)，在所述波形氣體流路(36)與所述反應氣體出口連通孔(32b)的連結部位設有出口緩沖部(40)，并且，所述冷卻介質流路G4)使所述冷卻介質至少流過所述出口緩沖部GO)的整個背面形狀部分。
7.根據(jù)權利要求2所述的燃料電池堆，其特征在于，一對所述冷卻介質入口連通孔(34a)及一對所述冷卻介質出口連通孔(34b)配置在至少所述氧化劑氣體入口連通孔(30a)或所述氧化劑氣體出口連通孔(30b)的開口外側端部與至少所述燃料氣體入口連通孔(32a)或所述燃料氣體出口連通孔(32b)的開口外側端部的沿短邊方向的分離間隔內。
8.一種燃料電池堆，其具備發(fā)電單元(12)，該發(fā)電單元(1 層疊有在電解質02)的兩側設有一對電極04 J6)的電解質-電極結構體(16a)和平面為矩形形狀的金屬隔板 (14)，且在所述金屬隔板(14)的電極對置面設有沿所述電極04)供給作為燃料氣體或氧化劑氣體的反應氣體的氣體流路(36)，所述燃料電池堆中，所述發(fā)電單元(1 相互層疊且在該發(fā)電單元(1 之間形成冷卻介質流路(44)，所述燃料電池堆的特征在于，在所述隔板(14)的相互對置的一方的兩邊設有沿層疊方向貫通且用于使所述反應氣體流動的反應氣體入口連通孔(30a、32a)及反應氣體出口連通孔(30b、3^)，在所述隔板(14)的相互對置的另一方的兩邊設有一對冷卻介質入口連通孔(34a)及一對冷卻介質出口連通孔(34b)，所述一對冷卻介質入口連通孔(34a)及一對冷卻介質出口連通孔(34b)沿所述層疊方向貫通，至少接近所述反應氣體入口連通孔(30a、32a)或所述反應氣體出口連通孔(30b、32b)，且分別向各邊分開而用于使冷卻介質流動。
9.根據(jù)權利要求8所述的燃料電池堆，其特征在于，所述隔板(14)具有縱長形狀，并且，在短邊側設有所述反應氣體入口連通孔(30a、32a)及反應氣體出口連通孔(30b、 32b)，在長邊側的相互對置的邊設有所述冷卻介質入口連通孔(34a)和所述冷卻介質出口連通孔(34b)。
10.根據(jù)權利要求9所述的燃料電池堆，其特征在于，所述冷卻介質入口連通孔(34a)及所述冷卻介質出口連通孔(34b)具有沿所述長邊方向延伸的縱長形狀。
11.一種燃料電池堆，其具備多個發(fā)電單元(152)，所述發(fā)電單元(15 層疊有在電解質0 的兩側設有一對電極(M、26)的電解質-電極結構體(156a)和平面為矩形形狀的金屬隔板(巧4)，在所述發(fā)電單元(152)的相互對置的一方的兩邊設有沿層疊方向貫通的反應氣體入口連通孔(30a、32a)及反應氣體出口連通孔(30b、3^)，并且在所述發(fā)電單元 (152)的相互對置的另一方的兩邊設有沿所述層疊方向貫通且接近所述反應氣體入口連通孔(30a、32a)的冷卻介質入口連通孔(3 )以及接近所述反應氣體出口連通孔(30b、32b) 的冷卻介質出口連通孔(34b)，所述燃料電池堆的特征在于，在一方的金屬隔板(160)的電極對置面設有沿所述電極(126)供給作為一方的反應氣體的氧化劑氣體的波形氧化劑氣體流路槽(176a)，并且在另一方的金屬隔板(154)的電極對置面設有沿所述電極04)供給作為另一方的反應氣體的燃料氣體的波形燃料氣體流路槽(162a),在彼此相鄰的所述發(fā)電單元(15 之間，通過所述波形氧化劑氣體流路槽(176a)的背面凸形狀和所述波形燃料氣體流路槽(162a)的背面凸形狀形成冷卻介質流路(168)，各背面凸形狀在所述冷卻介質入口連通孔(34a)側的上游區(qū)域及所述冷卻介質出口連通孔(34b)側的下游區(qū)域被設定成相位彼此不同，且在冷卻介質的流動方向至少與所述氧化劑氣體或所述燃料氣體的流動方向相同的中游區(qū)域被設定成相位彼此相同。
12.根據(jù)權利要求11所述的燃料電池堆，其特征在于，所述波形氧化劑氣體流路槽(176a)或所述波形燃料氣體流路槽(162a)在所述上游區(qū)域及所述下游區(qū)域與所述中游區(qū)域之間具有使相位反轉的相位反轉部位。
13.根據(jù)權利要求11所述的燃料電池堆，其特征在于，所述波形氧化劑氣體流路槽(176a)或所述波形燃料氣體流路槽(162a)在所述上游區(qū)域及所述下游區(qū)域與所述中游區(qū)域之間具有錯開了半個相位的直線部位(208a、208b)。
14.根據(jù)權利要求11 13中任一項所述的燃料電池堆，其特征在于，所述金屬隔板(154)具有縱長形狀，在所述金屬隔板(巧4)的長邊的上端側設有作為所述反應氣體入口連通孔的所述氧化劑氣體入口連通孔(30a)及所述燃料氣體入口連通孔(3 )，在所述金屬隔板(154)的長邊的下端側設有作為所述反應氣體出口連通孔的所述氧化劑氣體出口連通孔(30b)及所述燃料氣體出口連通孔(32b)，并且，在所述金屬隔板(154)的短邊的兩側設有與所述氧化劑氣體入口連通孔(30a)及所述燃料氣體入口連通孔(32a)相鄰的一對所述冷卻介質入口連通孔(34a)以及與所述氧化劑氣體出口連通孔(30b)及所述燃料氣體出口連通孔(32b)相鄰的一對所述冷卻介質出口連通孔(34b)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燃料電池堆(10)，其將多個發(fā)電單元(12)沿水平方向層疊而構成。在第一金屬隔板(14)的面(14b)上形成有作為第一燃料氣體流路(36)的波狀流路槽部(36a)的背面形狀的波狀流路槽部(44a)。在第三金屬隔板(20)的面(20b)上形成有作為第二氧化劑氣體流路(66)的波狀流路槽部(66a)的背面形狀的波狀流路槽部(44b)。波狀流路槽部(44a、44b)相互重合而形成冷卻介質流路(44)。在發(fā)電單元(12)的上下兩邊設有氧化劑氣體入口連通孔(30a)及燃料氣體入口連通孔(32a)和氧化劑氣體出口連通孔(30b)及燃料氣體出口連通孔(32b)。在發(fā)電單元(12)的左右兩側分別分開形成有一對冷卻介質入口連通孔(34a)及冷卻介質出口連通孔(34b)。
文檔編號H01M8/24GK102282708SQ201080004409
公開日2011年12月14日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權日2009年1月16日
發(fā)明者伊勢昌弘, 岡本英夫, 太田廣明, 小田優(yōu), 小谷保紀, 山崎惠子, 巖澤力, 松井旭纮, 毛里昌弘, 渡邊康博 申請人:本田技研工業(yè)株式會社