[发明专利]燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及从歧管将阳极流体供给至电池堆的各单电池的燃料电池。

背景技术

由于近年的能源问题的高涨，因而要求更高的能量密度且排出物清洁的电源。燃料电池是具有现有电池的数倍的能量密度的发电机，具有能量效率高、另外在排出气体中不含有或含有很少的氮氧化物或硫氧化物的特征。所以，是符合作为下一代的电源设备的要求的极其有效的设备。

燃料电池的电池单元，在作为电解质膜的固体高分子电解质膜的两面侧具备阳极侧催化剂体(阳极)和阴极侧催化剂体(阴极)。而且，通过阳极流体通路和阴极流体通路以背对背的状态形成的隔板和电池单元交替地配置而形成单电池，通过层叠多个单电池而构成电池堆。在这样的堆叠构造的燃料电池中，为了将燃料均匀地分配至各个单电池并在电池堆中均匀地进行燃料的供给，具备歧管，将来自歧管的燃料供给至各单电池。

如果燃料对电池堆的各单电池的供给变得不均匀，则各单电池的输出产生偏差，发电效率降低，电池堆整体的输出受到低输出的单电池的输出的影响。因此，对于歧管而言，对燃料向电池堆的各单电池的供给要求高维的均匀分配性能。

根据这样的状况，提出了对电池堆的各单电池均匀地供给燃料的各种技术(日本特开平9-161828号公报)。在此，由与电池堆邻接的扩散用的空间(第2空间)和被供给作为燃料的富氢气体的第1空间构成用于供给燃料的歧管。被供给至第1空间的富氢气体从贯通孔被运送至第2空间，在第2空间中扩散并被供给至各单电池。

由于富氢气体在第2空间中扩散，因而对靠近贯通孔的单电池的供给量和对远离贯通孔的单电池的供给量的偏差降低，从而对电池堆整体的单电池均等地供给富氢气体。

专利文献1：日本特开平9-161828号公报

发明内容

可是，在现有技术中，由于有必要使富氢气体在第2空间中扩散，因而有必要相对于第1空间和第2空间合计的总容积而增大第2空间的容积的比例。因此，如果在某种程度上不确保从贯通孔至单电池的距离，则贯通孔和各单电池的位置关系导致供给量产生偏差，为了对各单电池均等地供给富氢气体，歧管的大型化是不可避免的。

于是，本发明是鉴于上述状况而做出的，其目的在于，提供一种即使歧管小型化，也能够对各单电池均等地供给阳极流体的燃料电池。

用于达成上述目的的本发明的第1特征在于一种燃料电池，具备电池单元、电池堆以及歧管，所述电池单元经由电解质膜而将阳极和阴极接合，所述电池堆将多个具有隔板和所述电池单元的单电池层叠，所述隔板具备阳极流体通路，所述歧管用于将阳极流体供给至所述单电池的所述阳极流体通路所面临的位置，其中，所述歧管由顶板和底板构成，所述顶板具备导入所述阳极流体的导入孔，所述底板具备多个面临所述阳极流体通路的微小开口，在与所述顶板的内面之间，在上面形成有所述阳极流体的流通空间，在以所述导入孔的投影部为中心的同一圆周上具备所述微小开口，使从所述导入孔供给的所述阳极流体与所述底板的上面的所述投影部接触并使流速降低，使流速降低后的所述阳极流体沿周方向扩散并分散至所述微小开口。

依照所涉及的特征，使从导入孔供给的阳极流体与底板的上面的投影部接触并使流速降低，使流速降低后的阳极流体分散至配置在以投影部为中心的同心圆上的微小开口，因而能够在有限的流通空间中使阳极流体相对于多个微小开口而分散，即使歧管小型化，也能够对各个单电池均等地供给阳极流体。

并且，本发明的第2特征在于一种燃料电池，而且，以分别对应于所述多个单电池的各单电池的方式在同一圆周上具备所述微小开口。

依照所涉及的特征，能够使阳极流体相对于所有单电池而均匀地分散。

另外，本发明的第3特征在于一种燃料电池，而且，夹着沿所述圆周的所述多个单电池的排列方向延伸的中心线并交替地对应于各单电池而沿中心线方向等间隔地具备所述微小开口。

依照所涉及的特征，能够使阳极流体相对于所有单电池而可靠地分散。

另外，本发明的第4特征在于一种燃料电池，而且，以与所述多个单电池的各单电池对应多个所述微小开口的方式在同一圆周上具备所述微小开口。

依照所涉及的特征，能够使阳极流体相对于所有单电池而均匀且可靠地分散。

另外，本发明的第5特征在于一种燃料电池，而且，以相对于所述圆周的所述多个单电池的排列方向的中心线为中心而线对称且以所述圆周的中心点为中心而点对称的方式具备所述微小开口，对应于各单电池而沿中心线方向等间隔地具备多个所述微小开口。