[发明专利]燃料电池

说明书

在构成燃料电池(10)的电解质膜‑电极结构体(22a、22b)中，以阳极电极(26)的一部分隔着电解质膜(24)与相邻的两个阴极电极(28)中的一个阴极电极的一部分相向且另一部分隔着形成于电解质膜(24)的连接部(44)与剩余一个阴极电极(28)的一部分相向的方式进行交错配置。电解质膜‑电极结构体(22a、22b)被封入由覆盖阳极电极(26)的阳极侧多孔膜(52)与覆盖阴极电极(28)的阴极侧多孔膜(54)接合而成的层压层(56)内。

技术领域

本发明涉及一种具有电解质膜-电极结构体(electrolyte membrane electrodestructures)的燃料电池(fuel cell)，在所述电解质膜-电极结构体中，在一个电解质膜上设置有多个阳极电极(anode electrode)和多个阴极电极(cathode electrode)。

背景技术

在一般的燃料电池中，层叠有多个单位电池，该单位电池通过由一组隔板夹持膜电极组件(MEA)而获得。该结构作为燃料电池堆而众所周知。相对于此，近来提出一种通过在一个电解质膜上设置多个阳极电极和多个阴极电极，从而将多个单位电池构成为平面形状的结构。

如日本发明专利公开公报特开2011-204609号中所记载的那样，在该情况下，在电解质膜上形成有用于将相邻的单位电池彼此电连接的连接部(interconnect part：互连部)。即，多个单位电池通过连接部而被串联连接。在采用该结构的情况下，具有以下优点：能够由一个电解质膜获得高压燃料电池，并且无需层叠单位电池的作业。

发明内容

电解质膜-电极结构体为薄膜，并且为在由作业者、夹具等把持时因自重而弯曲程度的软质。因此，在对其进行输送、将其插入氧化剂气体供给层与燃料气体供给层之间的方面上，即所有处理方面上，存在不易实施这样显著的缺陷。

本发明的主要目的在于，提供一种具有易于处理的电解质膜-电极结构体的燃料电池。

本发明的另一目的在于，提供一种易于进行组装等的燃料电池。

根据本发明的一实施方式，提供一种具有电解质膜-电极结构体的燃料电池，所述电解质膜-电极结构体具有一个电解质膜、多个阳极电极和多个阴极电极，其中，

所述电解质膜形成有沿着第1方向延伸且在其膜厚方向上显示出导电性的连接部；

多个所述阳极电极沿着所述第1方向延伸，且在与所述第1方向正交的第2方向上相互分离配置；

多个所述阴极电极沿着所述第1方向延伸，且在所述第2方向上相互分离配置，

所述燃料电池的特征在于，

在所述电解质膜-电极结构体中，在所述第2方向上，以一个所述阳极电极的一部分隔着所述电解质膜与相互相邻的两个所述阴极电极中的一个所述阴极电极的一部分相向且所述阳极电极的另一部分隔着形成于所述电解质膜的所述连接部与两个所述阴极电极中的剩余一个所述阴极电极的一部分相向的方式进行交错配置(staggered arrangement)，

还具有阳极侧多孔膜(anode-side porous film)和阴极侧多孔膜(cathode-sideporous film)，其中，所述阳极侧多孔膜覆盖多个所述阳极电极且形成有用于向多个所述阳极电极供给燃料气体的呼吸孔；所述阴极侧多孔膜覆盖多个所述阴极电极且形成有用于向多个所述阴极电极供给氧化剂气体的呼吸孔，

通过所述阳极侧多孔膜与所述阴极侧多孔膜的端部相互接合而将所述电解质膜-电极结构体封入其中。

结果，在本发明中，电解质膜-电极结构体被封入通过阳极侧多孔膜与阴极侧多孔膜接合而设置的层压层内。通过该层压层，电解质膜-电极结构体被赋予一定程度的刚性(变为所谓的坚硬(rigid))。即，成为不会因自重而弯曲程度的硬质的弹性体。