[发明专利]燃料电池的隔板

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池的隔板。更具体地，本发明涉及一种用于夹持MEA的隔板结构，在该MEA中在电解质的两侧设置电极。

背景技术

对于适用于燃料电池的隔板，已知一种结构，该结构设置有由以波状形式彼此相邻地布置的多个凸部和凹部形成的条纹状(筋状)或线状的流体流路，以及用于分配待导入这些流体流路中的反应气体或冷却水的分配流路(例如，参见专利文献1)。

[专利文献1]日本专利申请未审定公报No.2005-243651

发明内容

然而，在具有这种结构的隔板中，存在特别是在流体流路与分配流路之间的边界部附近的差压(压力损失)很大的问题。当边界部附近的差压如此之大时，在便于确保流体密封性以及气体供给压力(供给能力)的大小方面可能会引起问题。

为解决这些问题，本发明的目的在于提供一种燃料电池的隔板，该隔板具有能够减小在由以波状形式彼此相邻地布置的多个凸部和凹部形成的条纹状或线状的流体流路与用于分配待导入这些流体流路中的反应气体或冷却水的分配流路之间的边界部中的差压的结构。

为解决所述问题，本发明人进行了各种调查研究。在调查研究中，本发明人着眼于常规的隔板结构，特别是以条纹状或线状的形式形成的流体流路与形成为与这些流体流路相接触的分配流路之间的边界部附近的结构，并且本发明人发现了能够解决所述问题的技术。

本发明是基于所述的发现而研发出的，并且提供了一种燃料电池的隔板，所述隔板形成为允许反应气体或冷却水流通，并且包括：由形成于所述隔板的表面上的相邻的凸部和凹部形成的条纹状流体流路；和将待导入所述流体流路的流体分配到这些流体流路的分配流路，其中，构成所述流体流路的所述凸部的末端位置和所述凹部的末端位置在所述流体流路的条纹方向上错开。

具有前述结构的隔板具有一种其中凸部(例如凸肋)的末端位置与凹部(例如凹槽)的末端位置不同的结构，换言之，具有一种其中凸部的起始端(或终止端)的所谓相位与凹部的起始端(或终止端)相位不同的结构。在这种情况下，例如从分配流路流向气体流路的反应气体的通向气体流路的导入部的区域(或从分配流路流向冷却水流路的冷却水的通向冷却水流路的导入部的区域)可以增大。因此，与如常规示例中构成流体流路的凸部和凹部的末端设置在相同的线上而不具有相位差的情况相比，可减小流体流路与分配流路之间的边界部中的差压(作用于流体上的差压，也称为“压力损失”)。因此，容易地确保了流体流路中的流体密封性，且不必如常规结构中那样增大反应气体或冷却水的供给压力(供给能力)。

另外，在所述燃料电池的隔板中，优选其中所述凹部的末端定位成比所述凸部的末端更接近所述分配流路的结构。在这种情况下，在设置有凹部和凸部那一侧的表面中，特别是在流体流路与分配流路之间的边界部附近，对于在该表面上流动的流体而言减小了差压。

另外，优选的是所述燃料电池的隔板具有前后表面成一体类型的结构。在这种情况下，例如，如上所述，在(前表面中)凹部的末端定位成比凸部的末端更接近分配流路的情况下，后表面中设置有逆向结构，即，凸部的末端定位成比凹部的末端更接近分配流路。在这种结构中，流体流经前表面的方式可与流体流经后表面的方式不同，使得流经前后表面的流体的流速或流量可由隔板结构控制。

另外，优选的是所述分配流路设置有多个突起。这些突起起到使流经分配流路的流体(反应气体或冷却水)被更均匀地分配到流体流路中的作用。另外，叠置的隔板的突起彼此邻接，由此所述突起起到相互支持以使分配流路不变形的作用。

另外，所述分配流路可以是流体返回部、导入部和排出部中的一者。

另外，所述燃料电池的隔板可以是金属隔板。

附图说明

图1A是示出根据本发明第一实施例的隔板的结构示例的隔板平面图；

图1B是沿图1A的B-B线剖开的隔板的剖视图；

图1C是沿图1A的C-C线剖开的隔板的剖视图；

图2A是示出图1A所示的隔板在氧化气体入口侧歧管附近的放大结构的平面图；

图2B是示出图1C所示的隔板在氧化气体入口侧歧管附近的放大结构的剖视图；

图3A是示出本发明第一实施例中的凸肋的和凹槽的末端附近的结构的平面图；

图3B是沿图3A的B-B线剖开的剖视图；

图3C是沿图3A的B-B线剖开的剖视图，并且示出气体导入部的横截面的面积；

图3D是沿图3A的D-D线剖开的剖视图；

图4是示出本发明第一实施例中的凸肋和凹槽的末端附近的结构的透视图；