[发明专利]燃料电池组

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池组，其层叠有在电解质的两侧设有一对电极的电解质·电极结构体和隔板层叠，并在层叠方向两端配设有长方形的端板。

背景技术

例如，固体高分子型燃料电池具有单体电池，该单体电池在由高分子离子交换膜构成的电解质膜的两侧，通过一对隔板分别夹持配设有阳极侧电极和阴极侧电极的电解质膜·电极结构体(MEA)。这种燃料电池通常通过层叠既定数量的单体电池而作为例如车载用燃料电池组使用。

在这种燃料电池组中，多为构成所谓的内部歧管型(internal manifold type)燃料电池的情况，即在内部具有：贯通单体电池的层叠方向而用于流通燃料气体的燃料气体供给连通孔和燃料气体排出连通孔；用于流通氧化剂气体的氧化剂气体供给连通孔和氧化剂气体排出连通孔；用于流通冷却介质的冷却介质供给连通孔和冷却介质排出连通孔。

作为与内部歧管型燃料电池相关的技术，已知有例如特开2000-260439号公报。在该特开2000-260439号公报中，如图12所示，具有用于确保冷却介质通路的隔离物(spacer)1，在该隔离物1的周边部2，下上设有构成一个反应气体流路的孔3和构成另一个反应气体流路的孔4。在周边部2的两侧部，分别上下设有构成冷却介质通路的一对孔5a、5b，各一对所述孔5a、5b经由连通路6与中央部的冷却介质用空间7连通。

于是，在上述的燃料电池中存在如下情况：构成冷却介质供给通路的一对孔5a和构成冷却介质排出通路的一对孔5b由设于端板的各自单一的供给歧管和排出歧管连通。

这时，例如若供给歧管构成为四边形，则所述供给歧管的内部容积变大。因此，若冷却介质从被连结于供给歧管的供给配管流入到所述供给歧管内，则所述冷却介质的流速容易显著降低。因此，在供给歧管内冷却介质的压损相当程度地增加，并且在所述供给歧管内的流动中引起涡流，从而不能良好地向一对孔5a供给所述冷却介质。另一方面，在排出歧管内也有同样的问题。

另外，通常在供给歧管的中央部，设有用于导入冷却介质的入口配管，并且在排出歧管的中央部，设有用于导出所述冷却介质的出口配管。即，所采用的结构是，将从供给歧管的中央部导入的冷却介质一分为二地供给到左右一对的孔5a中，另一方面，使从左右一对的孔5b排出的所述冷却介质汇流到排出歧管的中央部。

但是，在上述结构中，难以对左右一对的孔5a分别以相同的流量分配冷却介质并使之流通。因此，燃料电池的面内温度分布变得不均匀，所述燃料电池的发电性能降低。

发明内容

本发明是要解决这种问题，其目的在于，提供一种燃料电池组，其以简单的结构，能够良好地降低歧管内的压损，从而可以将冷却介质顺滑且均匀地供给燃料电池并使之流通。

另外，本发明的目的在于，提供一种燃料电池组，其以简单的结构，能够使一对冷却介质供给连通孔的压损同等而且一对冷却介质排出连通孔的压损也同等，从而可以同等地维持流量分配而使面内温度分布均匀化。

本发明涉及燃料电池组，其是层叠有在电解质的两侧设有一对电极的电解质·电极结构体和隔板层叠，并在层叠方向两端配设有长方形的端板的燃料电池组。

在本发明中，在燃料电池组的相互对向的长边侧的两个边上，设有各自在层叠方向上连通而使冷却介质流通的一对冷却介质供给连通孔和一对冷却介质排出连通孔。而且，在一个端板上设有：至少与所述一对冷却介质供给连通孔或所述一对冷却介质排出连通孔中的任意一个连通的一对歧管部；和连结所述一对歧管部，且沿所述长边侧的宽度尺寸设定得比所述一对歧管部的沿长边侧的宽度尺寸小的连结部。

另外在本发明中，在燃料电池组的相互对向的长边侧的两个边上，设有各自在层叠方向上连通而使冷却介质流通的一对冷却介质供给连通孔和一对冷却介质排出连通孔。在一个端板上，与一对冷却介质供给连通孔一体连通的冷却介质供给歧管和与一对冷却介质排出连通孔一体连通的冷却介质排出歧管沿着长边侧排列。

而且，在冷却介质供给歧管上，将冷却介质导入所述冷却介质供给歧管内的冷却介质入口配管与长边侧的一侧的边邻接设置，在冷却介质排出歧管上，从所述冷却介质排出歧管导出所述冷却介质的冷却介质出口配管与所述长边侧的另一侧邻接设置。

根据本发明，一对歧管部由沿长边侧的宽度尺寸小的连结部连结。因此，作为歧管整体不会具有矩形形状，歧管的内部容积和重量(成本)良好地得到了削减。因此，能够有效地抑制流入歧管内的冷却介质的压损的增加，可以使所述冷却介质顺滑且均匀地供给到燃料电池。