專利名稱：燃料電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有膜電極組件的燃料電池，該膜電極組件包括電解質(zhì)膜和分別位于該電解質(zhì)膜兩側的多孔電極；還涉及膜電極組件，該組件由位于該組件一個表面上的陽極側隔離件和位于該組件另一個表面上的陰極側隔離件夾在中間。
背景技術：
日本未經(jīng)審查的專利公告No.2001-319667公開一種燃料電池裝置，在這種裝置中膜電極組件的固體聚合物電解質(zhì)膜被形成為，其外周部分相對于多孔電極的外周是伸出的，而且采用流體密封劑充滿固體聚合物電解質(zhì)膜外周部分和夾著膜電極組件隔離件之間的間隙。
日本未經(jīng)審查的專利公告10-50332、2002-42838、2002-93434和2001-155745中各個公告公開一種固體聚合物電解質(zhì)膜的由分離器夾著的外周部分的結構，以及圍繞多孔電極的用于防止氣體從膜電極組件的外周部分滲出密封件和襯墊。
發(fā)明概要在燃料電池中，一對隔離件配置成在其間夾著膜電極組件。各個隔離件形成為具有氣流通道，該通道在橫截面上為溝槽形，形成在隔離件與膜電極組件多孔電極中一個電極相對的表面上。這種氣流通道按其形狀，主要分為蛇形氣流通道和叉指形氣流通道，前者是具有很多彎曲部分的連續(xù)氣流通道，后者包括主氣流通道和許多從主氣流通道分支出來的分支氣流通道。在蛇形氣流通道中，當進入的反應氣體流過其彎曲部分時，該反應氣流將滲出彎曲部分，通過靠近這些彎曲部分的那些多孔電極部分，并且在位于多孔電極反應表面上的氣流通道彎曲部分之間形成短路。結果，反應氣體不能均勻輸送到多孔電極的整個反應表面，因此不能有效利用其反應表面。另外，在叉指形氣流通道中，反應氣體流過部分多孔電極，因此不能有效利用多孔電極的反應表面。
基于上述問題提出本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種能夠均勻?qū)⒎磻獨怏w輸送到多孔電極整個反應表面的燃料電池，由此可以有效利用多孔電極的反應表面。
本發(fā)明的一個方面是燃料電池，該電池包括膜電極組件，該組件包括電解質(zhì)膜和一對多孔電極，該多孔電極配置在電解質(zhì)膜的兩側；第一和第二隔離件，該隔離件將膜電極組件夾在中間，第一和第二隔離件中的各個隔離件在對著膜電極組件的隔離件表面上形成氣體流通道和形成該氣體流通道的肋條，其特征在于，第一和第二隔離件中至少一個隔離件的肋條具有加壓多孔電極的突出部，該突出部的形狀沿該肋條連續(xù)變化。
附圖的簡要說明下面參看


本發(fā)明，這些附圖是圖1是橫截面圖，示出本發(fā)明第一實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池的結構；圖2是第一實施例陽極側隔離件的透視圖，示出在隔離件肋條上形成的突出部；圖3是示意圖，示出本發(fā)明第一實施例和沒有突出部的相關技術的多孔電極中氣體擴散的例子；圖4是橫截面圖，示出本發(fā)明第二實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池的結構；圖5是本發(fā)明第三實施例陽極側隔離件的透視圖；圖6是本發(fā)明第四實施例陽極側隔離件的透視圖；圖7是平面圖，示出本發(fā)明第五實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池陽極側隔離件上形成的氣流通道的結構；圖8是平面圖，示出本發(fā)明第六實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池陽極側隔離件上形成的氣流通道的結構；圖9是平面圖，示出本發(fā)明第七實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池陽極側隔離件上形成的氣流通道的結構；
圖10是平面圖，示出本發(fā)明第八實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池陽極側隔離件上形成的氣流通道的結構；圖11是平面圖，示出本發(fā)明第九實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池陽極側隔離件上形成的氣流通道的結構；圖12是本發(fā)明第十實施例陽極側隔離件的透視圖；圖13是本發(fā)明第十一實施例陽極側隔離件的透視圖；圖14是本發(fā)明第十二實施例陽極側隔離件的透視圖；圖15是本發(fā)明第十三實施例陽極側隔離件的透視圖；圖16是本發(fā)明第十四實施例陽極側隔離件的透視圖；圖17是橫截面圖，示出本發(fā)明第十五實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池的結構；圖18是橫截面圖，示出本發(fā)明第十六實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池的結構；圖19是橫截面圖，示出本發(fā)明第十七實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池的結構；圖20是本發(fā)明第十八實施例陽側隔離件的透視圖；圖21是本發(fā)明第十九實施例陽側隔離件的透視圖；圖22是本發(fā)明第二十實施例陽側隔離件的透視圖；圖23是本發(fā)明第二十一實施例陽側隔離件的透視圖。
實施本發(fā)明的最好模式下面參考

本發(fā)明的實施例，圖中用相同參考編號表示相同部件。
如圖1所示，在本發(fā)明第一實施例的固體聚合物電解質(zhì)燃料電池中，作為多孔擴散層的多孔電極3和5配置在固體聚合物電解質(zhì)膜1的相對兩側，一起形成膜電極組件7。陽極側隔離件9配置在膜電極組件7的一個表面上，而陰極側隔離件11配置在該組件的另一表面上，由此隔離件9和11將膜電極組件7夾在中間。
在多孔電極3和5的外周邊緣形成環(huán)形墊13和15，各個墊位于隔離件9和11中一個隔離件和固體聚合物電解質(zhì)膜1的中間，由此，可以將反應氣體例如包含氫氣的燃料氣體或者包含氧氣的氧化氣體密封在其中。
固體聚合物電解質(zhì)膜1被形成為由固體聚合物材料例如氟系樹脂做的質(zhì)子交換膜，配置在膜1兩個表面上的兩個多孔電極3和5，由包含催化劑的碳纖維織物或者碳紙構成，并這樣配置，使得多孔電極的包含催化劑的表面可以與固體聚合物電解質(zhì)膜1接觸，該催化劑由鉑，或者鉑和其他金屬構成。
各個隔離件9和11用不滲透氣體的致密碳材料或者金屬材料制作，其中用于燃料氣體的陽極側氣流通道17和用于氧化氣體的陰極側氣流通道19分別形成在各個隔離件對著膜電極組件7的表面上。由于在各個隔離件9和11上形成氣流通道17和19，所以在一對氣流通道17之間形成肋條21，而在一對氣流通道19之間形成肋條23。
各個隔離件9和11還在形成氣流通道17和19的表面相對的表面上，形成未示出的冷卻水流通道。在陰極側隔離件11上也形成另一冷卻水流通道，用于除去燃料電池中陰極反應產(chǎn)生的熱。
可以應用上述燃料電池形成疊層結構，這種結構可以通過將許多電池疊置起來形成。各個電池由膜電極組件7和一對配置在其表面上的隔離件9和11構成。對于各個電池，不一定配置上述冷卻水流通道。然而如果由于增加輸出，需要從燃料電池中除去更多的熱量，則最好形成盡可能多的冷卻水流通道。
在具有上述疊層裝置的燃料電池中，燃料氣體和氧化氣體從燃料電池相應氣體入口進入，分散到其相應的電池，然后從其相應的氣體出口排到外面。
如圖2所示，在第一實施例中，突出部25配置在陽極側隔離件9許多肋條21中的一個肋條上。該突出部25沿肋條21的整個長度延伸，位于肋條頂表面21e的肋條21寬度w0的中心，該突出部與膜電極組件7接觸。突出部25的寬度定為預定值w1，其高度定為預定值h1。突出部25的對多孔電極3加壓的頂部分25a形成為平的面。
如上所述，因為突出部25形成在陽極側隔離件9的肋條21上，所以當該隔離件9和11夾住膜電極組件7時，接觸突出部25的那部分多孔電極3受到局部增加的壓力作用，直至這部分多孔電極被壓扁，結果，燃料氣體穿過多孔電極3受壓部分的阻力增大。
因此，在肋條21上，在燃料氣體容易越過肋條21在一對氣流通道17之間發(fā)生短路的位置形成突出部25時，該輸送的燃料氣體將被導向而沿氣流通道17流過，由此燃料氣體可以均勻分布在多孔電極3的反應面上。因此可以有效利用多孔電極的反應面，從而提高燃料電池的性能和燃料利用率。
在肋條21上形成突出部25還改進了陽極側隔離件9和多孔電極3之間的接觸條件，降低了它們之間的接觸阻力，而且還可以防止陽極隔離件9和多孔電極3之間沿其表面方向的相對滑移。
圖3示出第一實施例多孔電極中氣體擴散的例子，并與肋條上沒有突出部的相關技術進行了對比。應注意到，氣體擴散的變化取決于多孔電極的類型、隔離件和多孔電極之間結合力的大小以及突出部的尺寸和形狀。
在上述第一實施例中，肋條21上突出部25的高度(h1)定為0.1mm，而寬度(w1)定為0.5mm。在肋條形成這種尺寸的突出部，與相關技術相比，可以有效降低多孔電極中的氣體擴散，由此可以降低短路氣體的量。
圖4是本發(fā)明第二實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池的橫截面圖。在第二實施例中，與第一實施例中所示突出部25完全一樣的突出27，形成在陰極側隔離件11的肋條23上。在第二實施例中，除突出部27以外的部件，與第一實施例的部件相同。
在第二實施例中，因為突出部27配置在陰極側隔離件11的肋條23上，所以當膜電極組件7由隔離件9和11夾在中間時，與肋條23上突出部27接觸的那部分多孔電極5受到局部較大的壓力作用，直至多孔電極被壓扁。結果可以防止氣體通道19中的氧化氣體擴散到多孔電極5的受壓部分，由此使氧化氣體沿氣流通道19流過。因此，用第二實施例可以得到第一實施例同樣的效果。
在第一和第二實施例中，突出部25或者27形成在陽極側隔離件9的肋條21上，或者形成在陰極隔離件11的肋條23上。然而，該突出部可以配置在肋條21和23兩個肋條上。
如在第一實施例和第二實施例中那樣，在陽極側隔離件9的肋條21和陰極側隔離件11的肋條23中的任何一個肋條上形成突出部25或者27均能夠選擇性約束氣流通道17中的燃料氣體和氣流通道19中的氧化氣體的擴散。
另外，陽極側隔離件9和陰極側隔離件11中的任何一個隔離件可以做成為在肋條上沒有任何突出部的形狀，因此與在陽極側隔離件9和陰極側隔離件11的兩個隔離件的肋條上形成突出部的結構相比，制造成本降低。
圖5是透視圖，示出本發(fā)明第三實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池的陽極側隔離件9。在第三實施例中，在肋條21頂表面21e的一個頂表面上形成許多與膜電極組件7接觸的突出部29。各個突出部29沿肋條21的縱方向延伸。
在第三實施例中，許多突出部29配置在流過氣流通道17的反應氣體很可能越過肋條21與另一相鄰氣流通道17短路的位置。因此與第一實施例或者第二實施例相比制造成本降低。
在第三實施例中，說明加在陽極側隔離件9上的突出部29，然而該突出部29也可以加在陰極側隔離件11上，或者加在陽極側隔離件9和陰極側隔離件11兩個隔離件上。
在下面說明的實施例中，只說明主要將突出部加在陽極側隔離件上。然而與第三實施例一樣，突出部可以加在陰極側隔離件11上，或者可以加在隔離件9和11兩個隔離件上。
圖6是透視圖，示出本發(fā)明第四實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池的陽極側隔離件9。在第四實施例中，許多突出部25配置在陽極側隔離件9的所有肋條21上，其中所有肋條25沿肋條21的縱方向形成。
圖7是平面圖，示出本發(fā)明第五實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池陽極側隔離件9上的氣流通道17a、17b和17c的結構。這種氣流通道結構稱作為蛇形氣流通道，即由許多平行氣流通道17a、17b和17c構成的蛇形氣流通道束31。肋條21b配置在氣流通道17a和17b之間，肋條21c配置在氣流通道17b和氣流通道17c之間。肋條21a位與氣流通道17a的外側，肋條21d位于氣流通道17c的外側，由此形成氣流通道束31的蛇形結構。
突出部33配置在一起形成氣流通道束31的肋條21a和21d上。圖7的畫陰影線的部分示出突出部33的位置。
第五實施例中，突出部33配置在構成氣流通道束31的最外側的肋條21a和21d上，從而可以防止反應氣體從氣流通道束31漏到外面，同時也可以減小氣流通道束31中反應氣體越過肋條21a和21d而于相鄰氣體通道短路。
由于將肋條21a和21d上的突出部33做得和下游側氣流路徑一樣的寬和高，所以在很大程度上減小了反應氣體在氣流通道束之間的短路。
圖8示出本發(fā)明的第六實施例，其中，在與圖7所示完全相同的蛇形氣流路徑中，突出部35配置在肋條21a、21b、21c和21d上，位于其中反應氣體流改變其方向的氣流通道17a、17b和17c的拐彎處。圖8中畫陰影線的部分示出突出部35在肋條21a、21b、21c和21d上的位置。
在上述第六實施例中，在反應氣體很可能短路的拐彎位置配置突出部，可以減小反應氣體在氣流通道之間發(fā)生短路。
圖9示出本發(fā)明的第七實施例，該實施例是圖7所示第五實施列和圖8所示第六實施例的聯(lián)合實施例。與圖7和圖8所示的各個實施例相比，按照第七實施例可以進一步降低各個氣流通道之間的短路氣流量。另一方面，與第七實施例相比，圖7和圖8所示的各個實施例可以用最小數(shù)目的突出部33和35更有效減小氣流路徑之間的短路氣流量。
圖10是平面圖，示出本發(fā)明第八實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池陽極側隔離件9的結構。這種結構由一對叉指形的氣流路徑17d和17e構成，氣流路徑17d由位于陽極側隔離件9上部的沿圖10左右方向延伸的主氣流通道37和沿主氣流路徑37整個長度向圖10向下方向分支的許多分支氣流通道41組成。另一方面，氣流路徑17e由位于隔離件9下部分的沿圖10左右方向延伸的主氣流路徑39和沿主氣流路徑39整個長度向圖10向上方向分支的許多分支流體通道43組成。相應的分支流動路徑41和43交替地沿著主氣流通道37和49的縱方向配置。由此形成一對稱作為叉指形流動通道的叉指形氣流通道。
在氣流通道17d和17e之間配置肋條45，該肋條具有沿圖10上下方向形成蛇形的形狀。直的肋條47和49沿圖10所示陽極側隔離件9的上端和下端配置，而直的肋條51和53沿其左右端配置。在這種叉指形流動通道中，反應氣體從形成在肋條47右端和直線肋條51上端之間的入口37a流入氣流通道17d，而在氣流通道17e中的反應氣體則從形成在肋條49右端和肋條53下端之間的排出口39a流出隔離件9。
突出部55和57配置在位于分支流動通道41和43端部的肋條45的彎曲部分。突出部59和61分別配置在位于主氣流通道37下游端部的那部分直肋條53上和位于主氣流通道39上游端部的那部分直肋條51上。圖10中畫陰影線的那部分示出在肋條45上的突出部55和57以及在肋條53和51上的突出部59和61。
因為突出部55和57分別配置在反應氣體容易在分支氣流通道41和43端部與主氣流通道39和37之間短路的位置，以及突出部59和61分別配置在反應氣體容易從主氣流通道37和39端部流到外面的位置，所以可以減小反應氣體短路的量，并可以防止反應氣體漏到外面。
圖11示出本發(fā)明第九實施例。在與圖10所示完全一樣的叉指形流動通道中，除圖10所示的突出部55、57、59和61外，還在肋條45上形成突出部63。該突出部63形成為從突出部55的左端到突出部57的右端是連續(xù)的。即，突出部63配置在肋條45的直線部分上，該肋條既構成氣流通道17d中分支氣流通道41入口側(圖11的左側)的壁，又構成氣流通道17e中分支氣流通道43排氣口側(圖11的右側)的壁。
因此，可以防止反應氣體在送氣側的分支流動通道41和位于排氣側(圖11的右側)的排氣分支氣流通道43之間發(fā)生反應氣體短路。并促使反應氣體在沒有配置突出部的肋條45區(qū)域流動，因此反應氣體可以沿特定方向擴散和均勻流入多孔電極3。
圖12是透視圖，示出本發(fā)明第十實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池中的陽極側隔離件9。在第十實施例中，許多突出部25(在本文的實施例中是兩個突出部)配置在一個肋條21上。相應的突出部25彼此平行，沿著肋條21的縱方向。
第十實施例中，由于配置許多突出部25，所以容易壓縮配置許多突出部25的那部分多孔電極3。因此可以可靠地和穩(wěn)定地降低通過多孔電極3的短路氣體。
圖13是透視圖，示出本發(fā)明第十一實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池中的陽極側隔離件9。在第十一實施例中，在肋條21上沿其縱方向配置許多彼此平行的突出部25(在此實施例中是3個突出部)，在這3個突出部25中，中間突出部25a的高度(h2)大于其兩側的突出25b的高度(h3)。但是兩個突出部25b可以在高度(h3)上彼此不同。
圖14是透視圖，示出本發(fā)明第十二實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池中的陽極側隔離件9。在第十二實施例中，沿肋條21的縱方向配置許多突出部65a、65b和65c，突出部65a的高度(h4)、突出部65b的高度(h5)和凸出部65c的高度(h6)彼此不同。
在圖12和13中，許多突出部的相應高度彼此不同，而且相應寬度也可以彼此不同。而且在高度和寬度二者均彼此不同。
如第十一實施例和第十二實施例所述，許多在肋條21上的突出部25a和25b以及突出65a、65b和65c的高度和寬度中的至少一種尺寸是彼此不同的，由此能夠選擇性調(diào)節(jié)氣體在多孔電極3中的擴散。因而在這些實施例中，與第一實施例相比，可以更有效降低短路氣體的量。當突出部做得更高或者更寬時可以進一步降低短路氣體量。而且可以根據(jù)氣流通道中的氣流速度，改變這些突出部的高度和寬度。
圖15是透視圖，示出本發(fā)明第十三實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池中的陽極側隔離件9。在第十三實施例中，配置在肋條21上的突出部67的寬度(w2)沿肋條21的縱方向連續(xù)改變。
圖16是透視圖，示出本發(fā)明第十四實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池中的陽極側隔離件9。在第十四實施例中，配置在肋條21上的突出部69的高度(h7)沿肋條21的縱方向連續(xù)變化。
在第十三和第十四實施例中，突出部67和69的尺寸(高度和寬度中的至少一種尺寸)連續(xù)變化，因此能夠連續(xù)地和選擇性地調(diào)節(jié)多孔電極3中的氣流擴散。因此在這種實施例中，與第一實施例相比，可以更有效降低短路氣體的量。
圖17是在本發(fā)明第十五實施例固體膜電解質(zhì)烘焙電池的橫截面圖。在第十五實施例中，突出部71形成在陰極側隔離件11的肋條23上。該肋條23的位置對著第一實施例陽極側隔離件9的肋條21，在此肋條上配置突出部25。肋條23上的突出部71與肋條21上突出部25在形狀上完全相同。
按照第十五實施例，陽極側隔離件9的突出部25其位置對著陰極側隔離件11的突出部71，由此可以在兩個多孔電極3和5中降低短路氣體量。
圖18是橫截面圖，示出本發(fā)明第十六實施例的固體聚合物電解質(zhì)燃料電池。在第十六實施例中，陽極側隔離件9的突出部25和陰極側隔離件11的突出部71在寬度方向沿膜電子組件7的表面是彼此錯開的。隔離件9的突出部25偏離正對著隔離件11上突出部71的位置。
按照第十六實施例，在兩個多孔電極3和5中可以降低短路氣體的量，類似于第十五實施例。
圖19是橫截面圖，示出本發(fā)明第十七實施例的固體聚合物電解質(zhì)燃料電池。在第十七實施例中，在陰極側隔離件11的肋條23上配置兩個突出部73。該肋條23正對著其上形成突出部25的陽極側隔離件9的肋條21。兩個突出部73類似于突出部25，沿肋條23的縱方向形成，該兩個突出部沿肋條23寬度方向定位在肋條23上的位置對應于肋條21上突出部25的兩個側位置。
按照上述第十七實施例，可以更可靠地擠壓對應上述突出部的那部分多孔電極3和5，由此可以更確切地降低短路氣體的量。
圖20是透視圖，示出本發(fā)明第十八實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池。在第十八實施例中，在肋條21上形成突出部75，該突出部沿肋條21的縱方向延伸。該突出部75形成為橫截面為三角形，該三角形具有兩個傾斜平面75a和75b，這兩個面彼此相交形成與多孔電極3直線接觸的脊部75c。
圖21是透視圖，示出本發(fā)明第十九實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池的陽極側隔離件9。在第十九實施例中，突出部77形成在肋條21上，沿該肋條21的縱方向延伸。該突出部77的橫截面為半圓形，具有圓柱表面77a，該表面與多孔電極3形成直線接觸。
在選擇橫截面為三角形的突出部75的情況下，多孔電極3可以穩(wěn)定地由較小的負載擠壓，另一方面，在選擇半圓形突出部77的情況下，可以避免過分集中的負載作用在多孔電極3上。可以調(diào)節(jié)突出部75和77的形狀和尺寸例如曲率半徑，以便適合于模制。
圖22是透視圖，示出本發(fā)明第二十實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池的陽極側隔離件9。在此實施例中，在肋條21上的突出部79用不同于陽極側隔離件9的材料制作。
按照第二十一實施例，可以先將隔離件制成常規(guī)形狀，在肋條21上不形成空出部，然后再在肋條21上形成突出部79。在這種情況下，可以利用由軟性材料作的突出部79擠壓多孔電極3。
圖23是透視圖，示出本發(fā)明第二十一實施例固體聚合物電解質(zhì)燃料電池的陽極側隔離件9。在第二十一實施例中，隔離件9上肋條81沿其寬度高于其他肋條21，可以采用高出于其他肋條21高度的頂部分81a作肋條81的突出部，由此可以像第一實施例一樣，降低短路氣體的量。
公開的本發(fā)明涉及到2003年1月31日提出日本專利申請No.2003-023712說明的主題。該申請的內(nèi)容已完全作為參考包含在本文中。
本文說明的優(yōu)選實施例是例示性的，沒有限制性，因此本發(fā)明可以以其他方式實施而不違背本發(fā)明的精神或者基本特征。本發(fā)明的范圍由權利要求書確定，本發(fā)明包括所有在權利要求書意義范圍內(nèi)的所有變型例。
工業(yè)適用性在本發(fā)明燃料電池中，當用隔離件9和11將膜電極組件7夾在中間時，在將燃料電池的膜電極組件7夾在中間的隔離件9和11上形成的肋條21和23中的至少一個肋條的頂部上，形成突出部25，該突出部可以加壓和擠壓膜電極組件7的多孔電極3和5的一部分，由此可以限制氣體流過多孔電極3和5的擠壓部分。因而可以防止氣體在氣流通道17和19之間的短路，均勻地使氣體流過整個多孔電極3和5，因而可以有效利用多孔電極的反應表面。因此提高了燃料電池的性能和燃料利用率。本發(fā)明可以有效應用于燃料電池。
權利要求
1.一種燃料電池，包括膜電極組件，該組件包括電解質(zhì)膜和一對配置在該電解質(zhì)膜兩側的多孔電極；以及第一和第二隔離件，該隔離件將膜電極組件夾在中間，第一和第二隔離件中的各個隔離件，在對著膜電極組件的表面上，具有氣體流動通道和形成該氣流通道的肋條，其中，該第一和第二隔離件中至少一個隔離件的肋條上具有加壓該多孔電極的突出部，該突出部的形狀沿該肋條連續(xù)變化。
2.如權利要求1所述的燃料電池，其特征在于，沿肋條的整個長度形成突出部。
3.如權利要求1所述的燃料電池，其特征在于，在肋條上的許多突出部是彼此平行。
4.如權利要求1所述的燃料電池，其特征在于，彼此相互對著的第一和第二隔離件的肋條分別具有突出部；該突出部彼此相對。
5.如權利要求1所述的燃料電池，其特征在于，第一和第二隔離件的彼此相對的肋條分別具有突出部；這些突出部彼此錯開。
6.如權利要求1所述的燃料電池，其特征在于，第一和第二隔離件的彼此對著的肋條分別具有突出部，在各個肋條上的突出部數(shù)目彼此不同。
7.如權利要求1所述的燃料電池，其特征在于，突出部被成型為與多孔電極形成平面接觸、曲面接觸、點接觸或者線接觸中的一種接觸形式。
8.如權利要求1所述的燃料電池，其特征在于，該突出部可以用不同于第一和第二隔離件的材料制作。
9.如權利要求1所述的燃料電池，其特征在于，突出部的寬度與肋條的寬度相同。
10.如權利要求1所述的燃料電池，其特征在于，在第一和第二隔離件中至少一個隔離件上，形成許多彼此平行的氣流通道，由此形成氣流通道束，其中，突出部形成在構成氣流通道束的最外側肋條上。
11.如權利要求1所述的燃料電池，其特征在于，在第一和第二隔離件中至少一個隔離件上形成許多彼此平行的氣流通道，從而形成氣流通道束，該氣流通道束形成為蛇形形狀，其中，該突出部形成在靠近氣流通道束彎曲部分的肋條上。
12.如權利要求1所述的燃料電池，其特征在于，在第一和第二隔離件中至少一個隔離件上形成一對叉指形的氣流通道，各個氣流通道包括主要氣流通道和許多從主要氣流通道分支的分支氣流通道，該一對叉指形氣流通道的分支氣流通道交替地沿主氣流通道的縱方向配置，其中，該突出部形成在位于分支氣流通道中一個通道端部的肋條上。
13.如權利要求1所述的燃料電池，其特征在于，在第一和第二隔離件中至少一個隔離件上，形成第一叉指形氣流通道和第二叉指形氣流通道對，第一和第二叉指形氣流通道中的各個通道包括主氣流通道和許多從該主氣流通道分支的分支氣流通道，該第一和第二叉指形氣流通道和分支氣流通道交替地沿第一和第二叉指形氣流通道中的一個通道中的主氣流通道的縱方向配置；在第一叉指形氣流通道主氣流通道的端部形成輸送氣體的入口，而在第二叉指形氣流通道主氣流通道的另一端部形成排氣的出口；以及在第一和第二叉指形氣流通道的分支氣流通道之間的那部分肋條上，以及第二叉指形氣流通道分支氣流通道的排氣口一側的肋條上形成突出部。
14.如權利要求10所述的燃料電池，其特征在于，該突出部在肋條的下游端做得更寬。
15.如權利要求10所述的燃料電池，其特征在于，該突出部在肋條的下游端做得更高。
16.如權利要求13所述的燃料電池，其特征在于，該突出部在肋條的下游端做的更寬。
17.如權利要求13所述的燃料電池，其特征在于，該突出部在肋條的下游端做得更高。
18.一種控制燃料電池中氣體分布的方法，該燃料電池包括膜電極組件，該組件包括電解質(zhì)膜和一對配置在電解質(zhì)膜兩側的多孔電極；一對將膜電極組件夾在中間的隔離件，各個隔離件在其對著膜電極組件的表面上具有氣流通道和形成氣流通道的肋條，該肋條具有與膜電極組件接觸的接觸部分，其中，突出部位于該肋條的接觸部分上，該突出部的形狀沿該肋條連續(xù)變化，所述方法包括通過隔離件將膜電極組件夾在中間，可以使用該接觸部分的突出部加壓一部分多孔電極。
全文摘要
一種燃料電池，該電池包括膜電極組件(7)，該組件包括電解質(zhì)膜(1)和一對配置在電解質(zhì)膜(1)兩側的多孔電極(3，5)；第一和第二隔離件(9，11)，該隔離件將膜電極組件(7)夾在中間。第一和第二隔離件(9，11)中的各個隔離件成型為，在其對著膜電極組件(1)的表面上具有氣流通道(17，19)和形成該氣流通道(17，19)的肋條(21，23)。第一和第二隔離件(9，11)中至少一個隔離件的肋條(21，23)具有用于加壓多孔電極(3，5)的突出部(25)。
文檔編號H01M8/24GK1983697SQ20061017035
公開日2007年6月20日 申請日期2004年1月28日 優(yōu)先權日2003年1月31日
發(fā)明者下井亮一, 宮澤篤史 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社