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JP2008047320A - Fuel cell - Google Patents

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JP2008047320A
JP2008047320A JP2006219397A JP2006219397A JP2008047320A JP 2008047320 A JP2008047320 A JP 2008047320A JP 2006219397 A JP2006219397 A JP 2006219397A JP 2006219397 A JP2006219397 A JP 2006219397A JP 2008047320 A JP2008047320 A JP 2008047320A
Authority
JP
Japan
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plate
fuel cell
space
convex portion
convex
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006219397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuaki Tanaka
泰明 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006219397A priority Critical patent/JP2008047320A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

【課題】燃料電池の過度の冷却を抑制し、発電効率の悪化を防止すること、低温時の燃料電池の起動性を良くすることを目的とする。
【解決手段】第1のプレート200と、第1のプレートの一の面側に配置される第2のプレートであって、第1のプレート側に向かって凸となり、頂部が第1のプレートに接する凸部340と、第1のプレートと共に少なくとも一つの密閉空間18を形成する空間形成部342とを備える第2のプレート300と、第1のプレートの他の面側に配置され、第2のプレートと共に第1のプレートを挟持するプレートであって、第1のプレート側に向かって凸となり、頂部が第1のプレートに接し、第2のプレートの凸部と対向しない場所に形成されている凸部440を備える第3のプレート400とを備えるセパレータ、と膜電極接合体とを交互に積層してなる燃料電池。
【選択図】図7
An object of the present invention is to suppress excessive cooling of a fuel cell, to prevent deterioration of power generation efficiency, and to improve startability of the fuel cell at a low temperature.
A first plate 200 and a second plate disposed on one surface side of the first plate, the first plate 200 projecting toward the first plate side, and a top portion of the first plate is formed on the first plate. A second plate 300 having a convex portion 340 in contact therewith and a space forming portion 342 that forms at least one sealed space 18 together with the first plate, and is disposed on the other surface side of the first plate, A plate that sandwiches the first plate together with the plate, is convex toward the first plate, is formed at a location where the top is in contact with the first plate and does not face the convex portion of the second plate. A fuel cell formed by alternately laminating a separator having a third plate 400 having a convex portion 440 and a membrane electrode assembly.
[Selection] Figure 7

Description

本発明は、燃料電池に関するものであり、特に燃料電池用セパレータの構造に関する。   The present invention relates to a fuel cell, and more particularly to a structure of a fuel cell separator.

燃料電池では、燃料ガスと酸化ガスとが直接接触しないように、燃料ガスと酸化ガスとを分離するセパレータを備えている。従来の燃料電池のセパレータの構造として、凸部と凹部とが交互に連続する部位をそれぞれ有する1組の金属板の間に板ばねが介装されている3層構造のセパレータが知られている(特許文献1)。燃料電池の反応は、電力を発生させるとともに熱を発生させるため、従来の燃料電池では、各金属板と板ばねの間の空間に冷却水を流して燃料電池を冷却していた。   The fuel cell includes a separator that separates the fuel gas and the oxidizing gas so that the fuel gas and the oxidizing gas do not directly contact each other. As a conventional fuel cell separator structure, there is known a three-layer separator in which a leaf spring is interposed between a pair of metal plates each having a portion in which convex portions and concave portions are alternately continuous (patents). Reference 1). Since the reaction of the fuel cell generates electric power and heat, the conventional fuel cell cools the fuel cell by flowing cooling water into the space between each metal plate and the leaf spring.

特開2002−367665号公報JP 2002-367665 A

しかし、燃料電池の反応のうちアノード電極で起こる電気化学反応は発熱反応ではないので、アノード側の金属板の凹部と板バネにより形成される空間に冷却水を流すと、燃料電池が過度に冷却され、燃料電池の性能が低下する、あるいは、低温時の燃料電池の起動性が悪くなる、という問題があった。   However, the electrochemical reaction that takes place at the anode electrode in the fuel cell reaction is not an exothermic reaction, so if cooling water is passed through the space formed by the concave part of the metal plate on the anode side and the leaf spring, the fuel cell will overcool. However, there has been a problem that the performance of the fuel cell is lowered, or the startability of the fuel cell at a low temperature is deteriorated.

本発明目的は、上記課題の少なくとも一部を解決し、燃料電池の過度の冷却を抑制し、燃料電池の性能の低下を防止すること、及び、低温時における燃料電池の起動性を良くすることを目的とする。   The object of the present invention is to solve at least a part of the above-mentioned problems, suppress excessive cooling of the fuel cell, prevent deterioration of the performance of the fuel cell, and improve the startability of the fuel cell at a low temperature. With the goal.

上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池は、セパレータと膜電極接合体とを交互に積層してなる燃料電池を提供する。前記セパレータは、第1のプレートと、前記第1のプレートの一の面側に配置される第2のプレートであって、前記第1のプレート側に向かって凸となり、頂部が前記第1のプレートに接する複数の凸部と、前記第1のプレートとの間に少なくとも一つの密閉空間を形成するための空間形成部とを備える第2のプレートと、前記第1のプレートの他の面側に配置され、前記第2のプレートと共に前記第1のプレートを挟持する第3のプレートであって、前記第1のプレート側に向かって凸となり、頂部が前記第1のプレートに接し、前記第2のプレートの凸部と重ならない場所に形成されている複数の凸部を備える第3のプレートとを備える。   In order to solve the above problems, a fuel cell according to the present invention provides a fuel cell in which separators and membrane electrode assemblies are alternately stacked. The separator is a first plate and a second plate disposed on one surface side of the first plate, and protrudes toward the first plate, and a top portion is the first plate. A second plate comprising a plurality of convex portions in contact with the plate and a space forming portion for forming at least one sealed space between the first plate and the other surface side of the first plate A third plate sandwiching the first plate together with the second plate, wherein the third plate is convex toward the first plate, the top is in contact with the first plate, and the first plate And a third plate having a plurality of convex portions formed in a place not overlapping with the convex portions of the second plate.

本発明に係る燃料電池によれば、第1のプレートと第2のプレートにより少なくとも一つの密閉空間を形成している。当該密閉空間には冷却水が流れないため、燃料電池の過度の冷却を抑制できる。その結果、燃料電池の性能低下が抑制され、低温時の燃料電池の起動性を向上させることができる。   In the fuel cell according to the present invention, the first plate and the second plate form at least one sealed space. Since cooling water does not flow into the sealed space, excessive cooling of the fuel cell can be suppressed. As a result, the performance degradation of the fuel cell is suppressed, and the startability of the fuel cell at a low temperature can be improved.

本発明に係る燃料電池において、前記空間形成部は、前記第2のプレートの略中央に形成され、前記凸部を有する凹状部であることが好ましい。本発明に係る燃料電池によれば、第2のプレートの略中央には凹状部が形成されており、第1のプレートと第2のプレートの外周部とがシールされることにより第1のプレートと凹状部により形成される空間は、密閉空間であり、密閉空間には冷却水が流れないため、燃料電池の過度の冷却を抑制できる。その結果、燃料電池の性能低下が抑制され、低温時の燃料電池の起動性を向上させることができる。   In the fuel cell according to the present invention, it is preferable that the space forming portion is a concave portion that is formed substantially at the center of the second plate and has the convex portion. According to the fuel cell of the present invention, the concave portion is formed at substantially the center of the second plate, and the first plate and the outer peripheral portion of the second plate are sealed to form the first plate. The space formed by the concave portions is a sealed space, and cooling water does not flow in the sealed space, so that excessive cooling of the fuel cell can be suppressed. As a result, the performance degradation of the fuel cell is suppressed, and the startability of the fuel cell at a low temperature can be improved.

本発明に係る燃料電池において、前記空間形成部は、前記第2のプレートの第1の凸部の両端と前記第1の凸部に隣接する第2の凸部の両端とを第3の凸部により繋ぐことにより前記第1の凸部から第3の凸部により囲まれて形成される凹部であることが好ましい。本発明によれば、第1のプレートと第2のプレートの凸部に囲まれた凹部により、複数の密閉空間を形成できる。密閉空間の数により第1のプレートと第2のプレートの間を流れる冷却水の量を調整でき、燃料電池を適度に冷却できる。その結果、燃料電池の発電効率を向上させることができる。   In the fuel cell according to the aspect of the invention, the space forming portion may include a third convex portion between both ends of the first convex portion of the second plate and both ends of the second convex portion adjacent to the first convex portion. It is preferable that it is a recessed part formed by being surrounded by the 3rd convex part from the said 1st convex part by connecting by a part. According to the present invention, a plurality of sealed spaces can be formed by the concave portions surrounded by the convex portions of the first plate and the second plate. The amount of cooling water flowing between the first plate and the second plate can be adjusted by the number of sealed spaces, and the fuel cell can be cooled appropriately. As a result, the power generation efficiency of the fuel cell can be improved.

本発明に係る燃料電池はさらに、前記第3のプレートは、前記第1のプレートとの間に少なくとも1つの密閉空間を形成するための空間形成部を備えることが好ましい。本発明に係る燃料電池によれば、第1のプレートと第3のプレートの間に少なくとも一つの密閉空間を形成するので、さらに燃料電池の冷却を抑制し、燃料電池の性能低下を抑制させることができる。   In the fuel cell according to the present invention, it is preferable that the third plate further includes a space forming portion for forming at least one sealed space between the third plate and the first plate. According to the fuel cell according to the present invention, since at least one sealed space is formed between the first plate and the third plate, cooling of the fuel cell is further suppressed, and deterioration of the performance of the fuel cell is suppressed. Can do.

本発明に係る燃料電池において、前記空間形成部は、前記第3のプレートの略中央に形成され、前記凸部を有する凹状部であることが好ましい。本発明に係る燃料電池によれば、第3のプレートの外周部の略中央には凹状部が形成されており、第1のプレートと第3のプレートの外周部とがシールされることにより第1のプレートと凹状部により形成される空間は1つの密閉空間であり、密閉空間には冷却水が流れないため、燃料電池の過度の冷却を抑制できる。その結果、燃料電池の性能低下が抑制され、低温時の燃料電池の起動性を向上させることができる。   In the fuel cell according to the present invention, it is preferable that the space forming portion is a concave portion that is formed substantially at the center of the third plate and has the convex portion. According to the fuel cell of the present invention, the concave portion is formed at substantially the center of the outer peripheral portion of the third plate, and the first plate and the outer peripheral portion of the third plate are sealed to form the first plate. The space formed by the one plate and the concave portion is one sealed space, and cooling water does not flow in the sealed space, so that excessive cooling of the fuel cell can be suppressed. As a result, the performance degradation of the fuel cell is suppressed, and the startability of the fuel cell at a low temperature can be improved.

本発明に係る燃料電池において、前記空間形成部は、前記第3のプレートの第1の凸部の両端と前記第1の凸部に隣接する第2の凸部の両端とを第3の凸部により繋ぐことにより前記第1の凸部から第3の凸部により囲まれて形成される凹部であることが好ましい。本発明によれば、第1のプレートと第3のプレートの凸部に囲まれた凹部により、複数の密閉空間を形成できる。密閉空間の数により第1のプレートと第3のプレートの間を流れる冷却水の量を調整でき、燃料電池を適度に冷却できる。その結果、燃料電池の発電効率を向上させることができる。     In the fuel cell according to the aspect of the invention, the space forming portion may include a third convex portion between both ends of the first convex portion of the third plate and both ends of the second convex portion adjacent to the first convex portion. It is preferable that it is a recessed part formed by being surrounded by the 3rd convex part from the said 1st convex part by connecting by a part. According to the present invention, a plurality of sealed spaces can be formed by the concave portions surrounded by the convex portions of the first plate and the third plate. The amount of cooling water flowing between the first plate and the third plate can be adjusted by the number of sealed spaces, and the fuel cell can be appropriately cooled. As a result, the power generation efficiency of the fuel cell can be improved.

本発明に係る燃料電池において、前記密閉空間の数が、前記燃料電池の端部に近いセパレータになるほど多く、前記燃料電池の中央部に近いセパレータになるほど少ないのが好ましい。燃料電池では、スタックの中央部ほど発熱した熱が籠もりやすく、スタックの端部ほど発熱した熱が籠もりにくいが、本発明に係る燃料電池によれば、スタックの中央部を強く冷却でき、端部の冷却を弱くできるので、燃料電池の温度分布を抑制できる。その結果、燃料電池の場所による反応性を均一にできる。   In the fuel cell according to the present invention, it is preferable that the number of the sealed spaces is larger as the separator is closer to the end portion of the fuel cell and is smaller as the separator is closer to the center portion of the fuel cell. In the fuel cell, the heat generated at the center of the stack tends to be trapped, and the heat generated at the end of the stack is not easily trapped, but the fuel cell according to the present invention can strongly cool the center of the stack, Since the cooling of the end can be weakened, the temperature distribution of the fuel cell can be suppressed. As a result, the reactivity depending on the location of the fuel cell can be made uniform.

本発明に係る燃料電池において、前記密閉空間は、気体で満たされている、あるいは、真空の空間であることが好ましい。本発明に係る燃料電池によれば、密閉空間は気体で満たされているか、真空の空間である。気体は固体、液体に比べて断熱性が高いので外気温が低くても熱が燃料電池から逃げにくい。その結果、外気温が低くても燃料電池は低温にならず、燃料電池の起動性を向上させることができる。また、密閉空間を真空にすれば、熱を伝導する媒体が無くなるので、さらに断熱性が高まり、低温での燃料電池の起動性がさらに向上させることができる。また、密閉空間を真空にすれば、例えばプレート間の接着強度を高めることもできる。   In the fuel cell according to the present invention, the sealed space is preferably filled with a gas or a vacuum space. According to the fuel cell of the present invention, the sealed space is filled with gas or is a vacuum space. Since gas has higher heat insulation than solid and liquid, heat hardly escapes from the fuel cell even when the outside air temperature is low. As a result, even if the outside air temperature is low, the fuel cell does not become low temperature, and the startability of the fuel cell can be improved. Further, if the sealed space is evacuated, there is no medium that conducts heat, so that the heat insulation is further improved, and the startability of the fuel cell at a low temperature can be further improved. Further, if the sealed space is evacuated, for example, the adhesive strength between the plates can be increased.

本発明に係る燃料電池において、前記密閉空間の少なくとも一部に過冷却可能な冷熱媒体を封入していることが好ましい。本発明に係る燃料電池によれば、密閉空間の少なくとも一部に過冷却可能な冷熱媒体を封入している。過冷却状態の液体は、衝撃を与えると液体から固体に相転移するとともに発熱する。相転移にともなって発生する熱により、燃料電池は加温されるので、低温での燃料電池の起動性を向上させることができる。   In the fuel cell according to the present invention, it is preferable that a cooling medium capable of supercooling is enclosed in at least a part of the sealed space. According to the fuel cell of the present invention, a cooling medium that can be supercooled is enclosed in at least a part of the sealed space. A supercooled liquid undergoes a phase transition from a liquid to a solid and generates heat upon impact. Since the fuel cell is heated by the heat generated with the phase transition, the startability of the fuel cell at a low temperature can be improved.

本発明に係る燃料電池において、前記過冷却可能な冷熱媒体は酢酸ナトリウムであることが好ましい。酢酸ナトリウムは入手しやすく、また、酢酸ナトリウムの水和物である酢酸ナトリウム三水和物の融点は58℃であり、常温では固体の物質であるが、高温の液体状態から温度が下がる時に、温度が58℃以下になっても固体とならず、過冷却状態になりやすい。さらに、酢酸ナトリウム三水和物は、過冷却状態でショックを与えると容易に固体に相変化し発熱する。したがって、酢酸ナトリウム三水和物を密閉空間に封入し、過冷却状態の酢酸ナトリウム三水和物にショックを与えることにより、燃料電池を容易に加温できる。その結果、燃料電池の起動性を向上させることができる。   In the fuel cell according to the present invention, the supercoolable cooling medium is preferably sodium acetate. Sodium acetate is readily available, and sodium acetate trihydrate, a hydrate of sodium acetate, has a melting point of 58 ° C. and is a solid substance at room temperature, but when the temperature falls from a high temperature liquid state, Even if the temperature is 58 ° C. or lower, it does not become solid and tends to be supercooled. Furthermore, sodium acetate trihydrate easily changes phase to a solid and generates heat when shocked in a supercooled state. Therefore, the fuel cell can be easily heated by sealing sodium acetate trihydrate in a sealed space and shocking the supercooled sodium acetate trihydrate. As a result, the startability of the fuel cell can be improved.

本発明の実施例について、図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施例に係る燃料電池100の外観を模式的に示す斜視図である。燃料電池100は、セパレータ102と膜電極接合体(MEA:Membarane Electrode Assemblies)104とが交互に積層されて構成されている。燃料電池100は、上方側に、積層方向に貫通する、燃料ガス排出マニホールド112、酸化ガス供給マニホールド120、冷却水供給マニホールド130の3つのマニホールドを備え、下方側に、積層方向に貫通する、燃料ガス供給マニホールド110、酸化ガス排出マニホールド122、冷却水排出マニホールド132の3つのマニホールドを備えている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the appearance of a fuel cell 100 according to an embodiment of the present invention. The fuel cell 100 is configured by alternately laminating separators 102 and membrane electrode assemblies (MEA) 104. The fuel cell 100 includes three manifolds, ie, a fuel gas discharge manifold 112, an oxidizing gas supply manifold 120, and a cooling water supply manifold 130 that penetrate in the stacking direction on the upper side, and fuel that penetrates in the stacking direction on the lower side. Three manifolds are provided: a gas supply manifold 110, an oxidizing gas discharge manifold 122, and a cooling water discharge manifold 132.

図2を用いて、セパレータ102の構造について説明する。図2は、セパレータ102の構造を模式的に示す説明図である。セパレータ102は、第1のプレートである中間プレート200と第2のプレートであるアノード側プレート300と第3のプレートであるカソード側プレート400により構成される3層構造のセパレータである。中間プレート200の下面にアノード側プレート300が配置され、中間プレートの上面にカソード側プレート400が配置され、中間プレート200は、アノード側プレート300とカソード側プレート400に挟持されている。カソード側プレート400には、中間プレート200側からみて凹んでいる凹状部449と中間プレート200に向かって凸となる凸部440とが形成されている。   The structure of the separator 102 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the structure of the separator 102. The separator 102 is a separator having a three-layer structure including an intermediate plate 200 that is a first plate, an anode side plate 300 that is a second plate, and a cathode side plate 400 that is a third plate. The anode side plate 300 is disposed on the lower surface of the intermediate plate 200, the cathode side plate 400 is disposed on the upper surface of the intermediate plate, and the intermediate plate 200 is sandwiched between the anode side plate 300 and the cathode side plate 400. The cathode side plate 400 is formed with a concave portion 449 that is recessed when viewed from the intermediate plate 200 side and a convex portion 440 that is convex toward the intermediate plate 200.

図3から図5を用いてセパレータ102を構成する3枚のプレートについて説明する。図3(a)は中間プレート200を模式的に示す平面図、図3(b)は図3(a)中の中間プレート200を1−1線で切断した断面図、図4(a)はアノード側プレート300を模式的に示す平面図、図4(b)は図4(a)のアノード側プレート300を2−2線で切断した断面図、図4(c)は、図4(a)のアノード側プレート300を3−3線で切断した断面図である。図5(a)は、カソード側プレート400を模式的に示す平面図、図5(b)は図5(a)のカソード側プレート400を4−4線で切断した断面図、図5(c)は図5(a)のカソード側プレート400を5−5線で切断した断面図である。   Three plates constituting the separator 102 will be described with reference to FIGS. 3A is a plan view schematically showing the intermediate plate 200, FIG. 3B is a cross-sectional view of the intermediate plate 200 taken along line 1-1 in FIG. 3A, and FIG. FIG. 4B is a plan view schematically showing the anode side plate 300, FIG. 4B is a cross-sectional view of the anode side plate 300 of FIG. 4A cut along line 2-2, and FIG. 4C is FIG. 3) is a cross-sectional view of the anode side plate 300 taken along line 3-3. 5A is a plan view schematically showing the cathode side plate 400, FIG. 5B is a cross-sectional view of the cathode side plate 400 of FIG. 5A cut along line 4-4, and FIG. ) Is a cross-sectional view of the cathode side plate 400 of FIG. 5A cut along line 5-5.

中間プレート200は、大きさがカソード側プレート400の凹状部449の最外周とほぼ同じ大きさの略長方形の平板の部材である。   The intermediate plate 200 is a substantially rectangular flat plate member having a size substantially the same as the outermost periphery of the concave portion 449 of the cathode side plate 400.

アノード側プレート300は、略長方形の板状の部材であり、外周部348の上部に燃料ガス排出マニホールド112の一部を構成する燃料ガス排出用穴部312、酸化ガス供給マニホールド120の一部を構成する酸化ガス供給用穴部320、冷却水供給マニホールド130の一部を構成する冷却水供給用穴部330を備え、外周部348の下部に燃料ガス供給マニホールド110の一部を構成する燃料ガス供給用穴部310、酸化ガス排出マニホールド122の一部を構成する酸化ガス排出用穴部322、冷却水排出マニホールド132の一部を構成する冷却水排出用穴部332を備えている。   The anode side plate 300 is a substantially rectangular plate-like member, and a fuel gas discharge hole 312 that constitutes a part of the fuel gas discharge manifold 112 and a part of the oxidizing gas supply manifold 120 are provided above the outer peripheral portion 348. The oxidizing gas supply hole 320 and the cooling water supply hole 330 constituting a part of the cooling water supply manifold 130 are provided, and the fuel gas constituting a part of the fuel gas supply manifold 110 is provided below the outer peripheral part 348. A supply hole 310, an oxidizing gas discharge hole 322 constituting a part of the oxidizing gas discharge manifold 122, and a cooling water discharge hole 332 constituting a part of the cooling water discharge manifold 132 are provided.

アノード側プレート300は、図4(b)、図4(c)に示すように、外周部348を除いた部分、すなわち略中央に中間プレート200とほぼ同じ大きさの凹状部349と凹状部349に形成され、中間プレート200側に向かって凸となる凸部340とを備えている。ここで、凹状部349のうち凸部340により凹みが形成されている部分を凹部342と呼ぶ。すなわち、アノード側プレート300は、例えば、2−2線で切った断面では、図4(b)に示すように凹状部349のみが現れる凹状の断面形状を有し、例えば、3−3断面で切った断面では、図4(c)に示すように凸部340と凹部342とが互いに連続する波形の断面形状を有している。セパレータ102が組まれる場合、図4(b)に示すように、アノード側プレート300の凹状部349は、中間プレート200と共に、アノード側空間12を形成する。アノード側空間12は、冷却水用の供給口あるいは排出口がなければ、密閉空間18となる。すなわち、凹状部349は空間形成部として機能する。また、アノード側プレート300の凸部340の頂部は、中間プレート200に接する。なお、本実施例では、中間プレート200側に突き出る部分を凸部と呼び、凸部と凸部の間の中間プレート200側から見て凹んでいる部分を凹部と呼ぶ。   As shown in FIGS. 4B and 4C, the anode-side plate 300 has a concave portion 349 and a concave portion 349 that are substantially the same size as the intermediate plate 200 in the portion excluding the outer peripheral portion 348, that is, in the approximate center. And a convex portion 340 that is convex toward the intermediate plate 200 side. Here, a portion of the concave portion 349 in which a dent is formed by the convex portion 340 is referred to as a concave portion 342. That is, the anode side plate 300 has a concave cross-sectional shape in which only the concave portion 349 appears as shown in FIG. 4B, for example, in a cross section taken along line 2-2. In the cut section, as shown in FIG. 4C, the convex portion 340 and the concave portion 342 have a corrugated cross-sectional shape that is continuous with each other. When the separator 102 is assembled, as shown in FIG. 4B, the concave portion 349 of the anode side plate 300 forms the anode side space 12 together with the intermediate plate 200. The anode side space 12 becomes a sealed space 18 if there is no supply port or discharge port for cooling water. That is, the concave portion 349 functions as a space forming portion. Further, the top of the convex portion 340 of the anode side plate 300 is in contact with the intermediate plate 200. In the present embodiment, a portion protruding toward the intermediate plate 200 is referred to as a convex portion, and a portion that is recessed when viewed from the intermediate plate 200 side between the convex portions is referred to as a concave portion.

カソード側プレート400は、略長方形の板状の部材であり、外周部448の上部に燃料ガス排出マニホールド112の一部を構成する燃料ガス排出用穴部412、酸化ガス供給マニホールド120の一部を構成する酸化ガス供給用穴部420、冷却水供給マニホールド130の一部を構成する冷却水供給用穴部430を備え、外周部448の下部に燃料ガス供給マニホールド110の一部を構成する燃料ガス供給用穴部410、酸化ガス排出マニホールド122の一部を構成する酸化ガス排出用穴部422、冷却水排出マニホールド132の一部を構成する冷却水排出用穴部432を備えている。   The cathode-side plate 400 is a substantially rectangular plate-shaped member, and a fuel gas discharge hole 412 that constitutes a part of the fuel gas discharge manifold 112 and a part of the oxidizing gas supply manifold 120 are formed above the outer peripheral portion 448. The oxidizing gas supply hole 420 and the cooling water supply hole 430 that constitute a part of the cooling water supply manifold 130 are provided, and the fuel gas that constitutes a part of the fuel gas supply manifold 110 is provided below the outer peripheral part 448. A supply hole 410, an oxidizing gas discharge hole 422 constituting a part of the oxidizing gas discharge manifold 122, and a cooling water discharge hole 432 constituting a part of the cooling water discharge manifold 132 are provided.

カソード側プレート400は、図5(b)、図5(c)に示すように外周部448を除いた部分、すなわち略中央に中間プレート200とほぼ同じ大きさの凹状部449と凹状部449に形成され、中間プレート200側に向かって凸となる複数の凸部440とを備えている。ここで、凹状部449のうち凸部440により凹みが形成されている部分を凹部442と呼ぶ。すなわち、カソード側プレート400は、例えば、4−4線で切った断面では、図5(b)に示すように凹状部449のみが現れる凹状の断面形状を有し、例えば、5−5線で切った断面では、図5(c)に示すように凸部440と凹部442とが互いに連続する波形の断面形状を有している。セパレータ102が組まれる場合、図5(b)に示すように、カソード側プレート400の凹状部449は、中間プレート200と共に、カソード側空間16を形成する。カソード側空間16は、冷却水用の供給口あるいは排出口がなければ、密閉空間18となる。すなわち、凹状部449は、空間形成部として機能する。また、カソード側プレート400の凸部440の頂部は、中間プレート200に接する。なお、カソード側プレート400についても、アノード側プレート300と同様に、中間プレート200側に突き出る部分を凸部と呼び、凸部と凸部の間の中間プレート200側から見て凹んでいる部分を凹部と呼ぶ。   As shown in FIGS. 5B and 5C, the cathode side plate 400 has a concave portion 449 and a concave portion 449 that are substantially the same size as the intermediate plate 200 in a portion excluding the outer peripheral portion 448. And a plurality of convex portions 440 that are formed and convex toward the intermediate plate 200 side. Here, a portion of the concave portion 449 in which a dent is formed by the convex portion 440 is referred to as a concave portion 442. That is, for example, the cathode-side plate 400 has a concave cross-sectional shape in which only the concave portion 449 appears as shown in FIG. 5B in the cross-section taken along line 4-4. In the cut section, as shown in FIG. 5C, the convex portion 440 and the concave portion 442 have a corrugated cross-sectional shape that is continuous with each other. When the separator 102 is assembled, as shown in FIG. 5B, the concave portion 449 of the cathode side plate 400 forms the cathode side space 16 together with the intermediate plate 200. The cathode side space 16 becomes a sealed space 18 if there is no supply port or discharge port for cooling water. That is, the concave portion 449 functions as a space forming portion. Further, the top of the convex portion 440 of the cathode side plate 400 is in contact with the intermediate plate 200. In the cathode side plate 400, as in the anode side plate 300, a portion protruding toward the intermediate plate 200 side is called a convex portion, and a portion recessed between the convex portion and the convex portion when viewed from the intermediate plate 200 side. This is called a recess.

図6を用いて、膜電極接合体104について説明する。図6(a)は、膜電極接合体104の構成を模式的に示す平面図であり、図6(b)は、図6(a)中の膜電極接合体104を6−6線で切った断面図である。膜電極接合体104は、電解質膜540と、電解質膜540を両側から挟持している多孔体542と、電解質膜540と多孔体542とを嵌め込んで支持する樹脂フレーム500とにより構成されている。   The membrane electrode assembly 104 will be described with reference to FIG. 6A is a plan view schematically showing the configuration of the membrane electrode assembly 104, and FIG. 6B is a cross-sectional view of the membrane electrode assembly 104 in FIG. 6A taken along line 6-6. FIG. The membrane electrode assembly 104 includes an electrolyte membrane 540, a porous body 542 sandwiching the electrolyte membrane 540 from both sides, and a resin frame 500 that fits and supports the electrolyte membrane 540 and the porous body 542. .

電解質膜540は、固体高分子材料、例えばパーフルオロカーボンスルホン酸ポリマなどのフッ素系樹脂から成るプロトン伝導性のイオン交換膜と、触媒電極層とからなる。触媒電極層として、電気化学反応を促進する触媒、例えば、白金触媒、あるいは白金と他の金属から成る白金合金触媒が用いられる。多孔体542は、金属材料あるいはカーボン材料でできている多孔質の部材であり、燃料ガスあるいは酸化ガスを拡散させる。多孔体542を通過してきた燃料ガスあるいは酸化ガスは、触媒電極層で電気化学反応を起こし、燃料電池100は発電する。   The electrolyte membrane 540 includes a proton conductive ion exchange membrane made of a solid polymer material, for example, a fluorine-based resin such as perfluorocarbon sulfonic acid polymer, and a catalyst electrode layer. As the catalyst electrode layer, a catalyst that promotes an electrochemical reaction, for example, a platinum catalyst or a platinum alloy catalyst made of platinum and another metal is used. The porous body 542 is a porous member made of a metal material or a carbon material, and diffuses fuel gas or oxidizing gas. The fuel gas or oxidizing gas that has passed through the porous body 542 causes an electrochemical reaction in the catalyst electrode layer, and the fuel cell 100 generates power.

樹脂フレーム500は、略長方形の部材であり、上部に燃料ガス排出マニホールド112の一部を構成する燃料ガス排出用穴部512、酸化ガス供給マニホールド120の一部を構成する酸化ガス供給用穴部520、冷却水供給マニホールド130の一部を構成する冷却水供給用穴部530を備え、下部に燃料ガス供給マニホールド110の一部を構成する燃料ガス供給用穴部510、酸化ガス排出マニホールド122の一部を構成する酸化ガス排出用穴部522、冷却水排出マニホールド132の一部を構成する冷却水排出用穴部532を備えている。   The resin frame 500 is a substantially rectangular member, and has a fuel gas discharge hole portion 512 forming a part of the fuel gas discharge manifold 112 at an upper portion and an oxidation gas supply hole portion forming a part of the oxidation gas supply manifold 120. 520, a cooling water supply hole 530 that constitutes a part of the cooling water supply manifold 130, and a fuel gas supply hole 510 that constitutes a part of the fuel gas supply manifold 110, and an oxidizing gas discharge manifold 122. An oxidizing gas discharge hole 522 constituting a part and a cooling water discharge hole 532 constituting a part of the cooling water discharge manifold 132 are provided.

樹脂フレーム500には、中央に電解質膜嵌め込み用開口部544が形成されており、樹脂フレーム500は、電解質膜嵌め込み用開口部544に電解質膜540と多孔体542とを嵌め込んでいる。   The resin frame 500 has an electrolyte membrane fitting opening 544 formed at the center, and the resin frame 500 has the electrolyte membrane 540 and the porous body 542 fitted in the electrolyte membrane fitting opening 544.

図7と図8を用いて燃料電池100の構造について詳しく説明する。図7は、図1に示す燃料電池100の7−7線で切った断面の一部を模式的に示す断面図である。図8は図1に示す燃料電池100の8−8線で切った断面の一部を模式的に示す断面図である。   The structure of the fuel cell 100 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a part of a cross section taken along line 7-7 of the fuel cell 100 shown in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a part of the cross section taken along line 8-8 of the fuel cell 100 shown in FIG.

アノード側プレート300の凸部340の頂部は、中間プレート200に接している。また、アノード側プレート300の外周部348の内周は、中間プレート200の外周に接してシールされている。その結果、アノード側プレート300の凹部342と中間プレート200はアノード側空間12を形成する。ここで、アノード側空間12は、冷却水供給マニホールド130あるいは冷却水排出マニホールド132と接続されていない閉じた密閉空間18となっており、空気などの気体が満たされ、冷却水は流されない。   The top of the convex portion 340 of the anode side plate 300 is in contact with the intermediate plate 200. The inner periphery of the outer peripheral portion 348 of the anode side plate 300 is sealed in contact with the outer periphery of the intermediate plate 200. As a result, the concave portion 342 of the anode side plate 300 and the intermediate plate 200 form the anode side space 12. Here, the anode-side space 12 is a closed sealed space 18 that is not connected to the cooling water supply manifold 130 or the cooling water discharge manifold 132, and is filled with a gas such as air, so that the cooling water does not flow.

一方、アノード側プレート300の中間プレートの反対側、凸部340と多孔体542の間の空間には、燃料ガスを一時的に保留する燃料ガスバッファ10が形成されている。燃料ガスバッファ10は低圧損部となっており、燃料ガス供給マニホールド110から供給された燃料ガスは、燃料ガスバッファ10に一時的に保留され、多孔体542内を拡散してアノード側電極触媒層に達する。本実施例では、燃料ガスとして水素ガスを使用しており、燃料電池のアノード極における電気化学反応は以下の通りである。   On the other hand, in the space between the convex portion 340 and the porous body 542 on the opposite side of the intermediate plate of the anode side plate 300, the fuel gas buffer 10 that temporarily holds the fuel gas is formed. The fuel gas buffer 10 is a low-pressure loss part, and the fuel gas supplied from the fuel gas supply manifold 110 is temporarily held in the fuel gas buffer 10 and diffuses in the porous body 542 to be the anode side electrode catalyst layer. To reach. In this embodiment, hydrogen gas is used as the fuel gas, and the electrochemical reaction at the anode electrode of the fuel cell is as follows.

アノード極:H2 → 2H+ + 2e- (1) Anode electrode: H 2 → 2H + + 2e (1)

ここで、アノード極における(1)の電気化学反応は、発熱反応ではない。したがって、アノード側空間12に冷却水を流すと、アノード極が過度に冷却されて電気化学反応の反応性が低下する恐れがある。しかしながら、本実施例では、 全てのアノード側空間12は密閉空間18となっており、密閉空間18には冷却水が流れないので、アノード側プレート300が冷却されない。したがって、アノード極が過度に冷却されることはなく、アノード極の電気化学反応の反応性が低下しない。その結果、燃料電池の性能低下を抑制できる。   Here, the electrochemical reaction (1) at the anode electrode is not an exothermic reaction. Therefore, when cooling water is allowed to flow through the anode-side space 12, the anode electrode is excessively cooled, and the reactivity of the electrochemical reaction may be reduced. However, in this embodiment, all the anode-side spaces 12 are sealed spaces 18, and cooling water does not flow into the sealed spaces 18, so the anode-side plate 300 is not cooled. Therefore, the anode electrode is not excessively cooled, and the reactivity of the electrochemical reaction of the anode electrode does not decrease. As a result, the performance degradation of the fuel cell can be suppressed.

また、本実施例では、アノード側空間12は、空気などの気体で満たされている密閉空間18である。気体は液体、固体と比べると断熱性が高いので、例えば外気温が低い場合でも、燃料電池100の熱は密閉空間18で遮断されて逃げにくい。すなわち、燃料電池100のMEA104は、外気温が低くても、その影響を受けにくく低温になりにくい。その結果、外気温が低い場合であっても、燃料電池100の起動性を向上させることができる。   In this embodiment, the anode side space 12 is a sealed space 18 filled with a gas such as air. Since gas has higher heat insulation than liquid and solid, for example, even when the outside air temperature is low, the heat of the fuel cell 100 is blocked by the sealed space 18 and is difficult to escape. That is, even if the outside air temperature is low, the MEA 104 of the fuel cell 100 is not easily affected by the MEA 104 and is not easily lowered. As a result, the startability of the fuel cell 100 can be improved even when the outside air temperature is low.

カソード側プレート400の凸部440の頂部は、中間プレート200に接している。また、カソード側プレート400の外周部448の内周は、中間プレート200の外周に接してシールされている。その結果、カソード側プレート400の凹部442と中間プレート200とにより囲まれたカソード側空間16が形成される。ただし、カソード側空間16は、アノード側空間12と異なり、図8に示すように、冷却水供給マニホールド130方向に冷却水供給用開口部534が形成されて、冷却水供給マニホールド130につながっている。したがって、カソード側空間16は、密閉空間18とはなっていない。なお、カソード側空間16の冷却水排出マニホールド132方向にも冷却水排出用開口部(図示せず)が形成され、カソード側空間16は、冷却水排出マニホールド132にもつながっている。冷却水は、冷却水供給マニホールド130から冷却水供給用開口部534を通ってカソード側空間16に供給され、燃料電池100を冷却する。冷却水は燃料電池100を冷却した後、冷却水排出用開口部を通って冷却水排出マニホールド132に排出される。   The top of the convex portion 440 of the cathode side plate 400 is in contact with the intermediate plate 200. The inner periphery of the outer peripheral portion 448 of the cathode side plate 400 is sealed in contact with the outer periphery of the intermediate plate 200. As a result, the cathode side space 16 surrounded by the concave portion 442 of the cathode side plate 400 and the intermediate plate 200 is formed. However, unlike the anode side space 12, the cathode side space 16 is connected to the cooling water supply manifold 130 by forming a cooling water supply opening 534 in the direction of the cooling water supply manifold 130 as shown in FIG. . Therefore, the cathode side space 16 is not the sealed space 18. A cooling water discharge opening (not shown) is also formed in the cathode side space 16 in the direction of the cooling water discharge manifold 132, and the cathode side space 16 is also connected to the cooling water discharge manifold 132. The cooling water is supplied from the cooling water supply manifold 130 through the cooling water supply opening 534 to the cathode side space 16 to cool the fuel cell 100. The cooling water cools the fuel cell 100 and then is discharged to the cooling water discharge manifold 132 through the cooling water discharge opening.

カソード側プレート400の凸部440と多孔体542の間には、酸化ガスを一時的に保留する酸化ガスバッファ14が形成されている。酸化ガスバッファ14は低圧損部となっており、酸化ガス供給マニホールド120から供給された酸化ガスは、酸化ガスバッファ14に一時的に保留され、多孔体542内を拡散してカソード側触媒電極層に達する。本実施例では、酸化ガスとして空気を使用しており、カソード極における電気化学反応は以下の通りである。   Between the convex part 440 of the cathode side plate 400 and the porous body 542, the oxidizing gas buffer 14 that temporarily holds the oxidizing gas is formed. The oxidizing gas buffer 14 is a low-pressure loss part, and the oxidizing gas supplied from the oxidizing gas supply manifold 120 is temporarily held in the oxidizing gas buffer 14 and diffuses in the porous body 542 to be the cathode side catalyst electrode layer. To reach. In this embodiment, air is used as the oxidizing gas, and the electrochemical reaction at the cathode electrode is as follows.

カソード極:(1/2)O2 + 2H+ + 2e- → H2O (2) Cathode electrode: (1/2) O 2 + 2H + + 2e → H 2 O (2)

ここで、カソード極の反応(2)は発熱反応である。したがって、カソード側空間16に冷却水を流さない場合には、反応熱によりカソード極が高温に加熱されすぎる恐れがある。しかし、本実施例によれば、カソード側空間16に冷却水を流してカソード側プレート400を冷却し、カソード側プレート400を冷却することによってカソード極を冷却しているので、カソード極が高温に加熱されすぎることはなく、適度な温度でカソード極の電気化学反応を実行させることができる。その結果、燃料電池の発電効率、耐久性を向上させることができる。   Here, the cathode reaction (2) is an exothermic reaction. Therefore, when the cooling water does not flow into the cathode side space 16, the cathode electrode may be heated to a high temperature by the reaction heat. However, according to the present embodiment, the cathode electrode is cooled by flowing the cooling water through the cathode side space 16 to cool the cathode side plate 400, and the cathode side plate 400 is cooled. The cathode electrode is not heated too much, and the cathode electrode electrochemical reaction can be performed at an appropriate temperature. As a result, the power generation efficiency and durability of the fuel cell can be improved.

以上説明したように、本実施例に係る燃料電池100によれば、発熱反応ではないアノード側のアノード側空間12を密閉空間18として冷却水を流さないので、燃料電池100のアノード側が過度に冷却されることはない。したがって、アノード極の電気化学反応の反応性が低下して燃料電池の性能が低下することを抑制できる。   As described above, according to the fuel cell 100 according to the present embodiment, the anode side space 12 on the anode side that is not an exothermic reaction is used as the sealed space 18 and cooling water is not flown, so the anode side of the fuel cell 100 is excessively cooled. Will never be done. Therefore, it can suppress that the reactivity of the electrochemical reaction of an anode electrode falls, and the performance of a fuel cell falls.

本実施例に係る燃料電池によれば、密閉空間18は、第1のプレートである中間プレート200と第2のプレートであるアノード側プレート300の凹状部349とにより形成され、密閉空間18には冷却水が流れないため、燃料電池100の過度の冷却を抑制できる。その結果、燃料電池100の性能低下が抑制され、低温時の燃料電池100の起動性を向上させることができる。   In the fuel cell according to the present embodiment, the sealed space 18 is formed by the intermediate plate 200 that is the first plate and the concave portion 349 of the anode side plate 300 that is the second plate. Since cooling water does not flow, excessive cooling of the fuel cell 100 can be suppressed. As a result, the performance degradation of the fuel cell 100 is suppressed, and the startability of the fuel cell 100 at a low temperature can be improved.

また、密閉空間18は、気体で満たされているので、断熱性が高い。したがって、外気温が低くても燃料電池の熱は密閉空間18で遮断されて逃げにくいので燃料電池100のMEA104は低温になりにくい。その結果、外気温が低い場合でも燃料電池100は低温になりにくく、燃料電池100の起動性を向上させることができる。   Moreover, since the sealed space 18 is filled with gas, the heat insulating property is high. Therefore, even if the outside air temperature is low, the heat of the fuel cell is blocked by the sealed space 18 and is difficult to escape, so the MEA 104 of the fuel cell 100 is unlikely to become low temperature. As a result, even when the outside air temperature is low, the fuel cell 100 is unlikely to become low temperature, and the startability of the fuel cell 100 can be improved.

また、本実施例によれば、燃料電池100は、アノード側プレート300とカソード側プレート400とで、いわゆる溝構造をしているため、燃料ガスバッファ10、酸化ガスバッファ14に低圧損部を有する。この低圧損部を有することにより多孔体542の圧力分布を緩和するとともにガス拡散を促進することができる。その結果、燃料電池の電気化学反応の均一化及び高性能化が可能となる。   In addition, according to the present embodiment, the fuel cell 100 has a so-called groove structure in the anode side plate 300 and the cathode side plate 400, so that the fuel gas buffer 10 and the oxidizing gas buffer 14 have low pressure loss portions. . By having this low pressure loss part, the pressure distribution of the porous body 542 can be relaxed and gas diffusion can be promoted. As a result, the electrochemical reaction of the fuel cell can be made uniform and the performance can be improved.

また、中間プレート200は、アノード側プレート300及びカソード側プレート400に対してバネ材として作用するので、中間プレート200のスプリング効果による反発力により、燃料電池スタック全体を定寸で固定した場合に、内部に反発力を残し、内部に一定の締結圧を残すことが可能となる。したがって、例えば、従来締結力を持たせるために使用していた皿ばね等を廃止できるとともに燃料電池スタックの体積を低減できる。   Further, since the intermediate plate 200 acts as a spring material with respect to the anode side plate 300 and the cathode side plate 400, when the entire fuel cell stack is fixed at a fixed size by the repulsive force due to the spring effect of the intermediate plate 200, It is possible to leave a repulsive force inside and leave a constant fastening pressure inside. Therefore, for example, a disc spring or the like that has been used for giving a fastening force can be eliminated, and the volume of the fuel cell stack can be reduced.

(変形例1)
本実施例では、アノード側空間12は冷却水供給マニホールド130および冷却水排出マニホールド132と接続されていない密閉空間18であるとして説明したが、アノード側空間12に冷却水供給マニホールド130および冷却水排出マニホールド132と接続して解放空間とし、一部のアノード側空間12については密閉空間18とし、密閉空間18以外のアノード側空間12に冷却水を流すようにしてもよい。少なくとも一部が密閉区間であれば、全てのアノード側空間12に冷却水が流れる場合と比較して、過度の冷却を抑制できる。
(Modification 1)
In the present embodiment, the anode side space 12 has been described as the sealed space 18 that is not connected to the cooling water supply manifold 130 and the cooling water discharge manifold 132. However, the cooling water supply manifold 130 and the cooling water discharge to the anode side space 12 are described. It may be connected to the manifold 132 as an open space, a part of the anode-side space 12 may be a sealed space 18, and cooling water may be allowed to flow into the anode-side space 12 other than the sealed space 18. If at least a part is a sealed section, excessive cooling can be suppressed as compared with the case where cooling water flows in all the anode-side spaces 12.

そのためには、アノード側プレート301の形状を、例えば、図9に示すように凸部340が隣の凸部340と凸部346で接続するような形状にすればよい。図9(a)は、変形例1に係るアノード側プレート301を模式的に示す平面図であり、図9(b)は、図9(a)中のアノード側プレート301を9−9線で切断した断面図である。変形例1に係るアノード側プレート301では凸部340の一部は、端部344で隣の凸部340の端部344と凸部346により接続されている。その結果、凸部340と凸部346により囲まれた部分は、セパレータ102を組んだときに中間プレート200と共に密閉空間18を形成する。すなわち、凸部340と凸部346とに囲まれている凹部343は、空間形成部として機能する。ここで、凸部340と凸部346とに囲まれていない凹部342と中間プレート200とにより形成されるアノード側空間12に冷却水供給用開口部及び冷却水排出用開口部を設けることにより、アノード空間12のうち一部の空間を密閉空間18とし、残りの空間を解放空間として冷却水を流すことが可能となる。なお、凸部346を設ける数、場所を変更すれば、密閉空間18の数を変えることが可能となる。その結果、燃料電池100を適切に冷却できる。   For that purpose, the shape of the anode side plate 301 may be made such that, for example, the convex portion 340 is connected by the adjacent convex portion 340 and the convex portion 346 as shown in FIG. Fig.9 (a) is a top view which shows typically the anode side plate 301 which concerns on the modification 1, FIG.9 (b) shows the anode side plate 301 in Fig.9 (a) by 9-9 line | wire. It is sectional drawing cut | disconnected. In the anode side plate 301 according to the modified example 1, a part of the convex portion 340 is connected to the end portion 344 of the adjacent convex portion 340 by the end portion 344 and the convex portion 346. As a result, the portion surrounded by the convex portion 340 and the convex portion 346 forms the sealed space 18 together with the intermediate plate 200 when the separator 102 is assembled. That is, the concave portion 343 surrounded by the convex portion 340 and the convex portion 346 functions as a space forming portion. Here, by providing the cooling water supply opening and the cooling water discharge opening in the anode side space 12 formed by the recess 342 not surrounded by the protrusion 340 and the protrusion 346 and the intermediate plate 200, A part of the anode space 12 can be used as the sealed space 18 and the remaining space can be used as the open space to allow the cooling water to flow. Note that the number of sealed spaces 18 can be changed by changing the number and location of the protrusions 346. As a result, the fuel cell 100 can be appropriately cooled.

(変形例2)
本実施例では、カソード側空間16が解放空間であるが、カソード側空間16を密閉空間18としてもよい。すなわち、本実施例では、中間プレート200とカソード側プレート400の外周部448とを接してシールされているが冷却水供給用開口部534及び冷却水排出用開口部が設けられているため、カソード側空間16が解放空間となっているが、冷却水供給用開口部534及び冷却水排出用開口部を設けずに閉じれば、カソード側空間16を密閉空間18とすることができる。本変形例によれば、中間プレート200とカソード側プレート400の間には冷却水が流れないため、燃料電池の冷却を抑制できる。その結果、燃料電池の性能低下が抑制され、低温時の燃料電池の起動性を向上させることができる。
(Modification 2)
In this embodiment, the cathode side space 16 is an open space, but the cathode side space 16 may be a sealed space 18. That is, in this embodiment, the intermediate plate 200 and the outer peripheral portion 448 of the cathode side plate 400 are sealed in contact with each other, but the cooling water supply opening 534 and the cooling water discharge opening are provided. Although the side space 16 is an open space, the cathode side space 16 can be a sealed space 18 if the side space 16 is closed without providing the cooling water supply opening 534 and the cooling water discharge opening. According to this modification, since cooling water does not flow between the intermediate plate 200 and the cathode side plate 400, cooling of the fuel cell can be suppressed. As a result, the performance degradation of the fuel cell is suppressed, and the startability of the fuel cell at a low temperature can be improved.

(変形例3)
また、カソード側空間16を密閉空間18とする場合に、全てを密閉空間18とするのではなく、例えば、図10に示すようにカソード側空間16の一部を密閉空間18としてもよい。図10は、変形例に係る燃料電池の7−7線で切断した断面を模式的に示す断面図である。変形例3に係る年燃料電池では、カソード側空間16の一部が密閉空間18となっており、カソード側での冷却を押さえることができ、燃料電池全体として冷却を適度に調整できる。
(Modification 3)
Further, when the cathode side space 16 is the sealed space 18, the entire cathode side space 16 may be the sealed space 18 as shown in FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along line 7-7 of the fuel cell according to the modification. In the annual fuel cell according to the modified example 3, a part of the cathode side space 16 is a sealed space 18, so that cooling on the cathode side can be suppressed, and cooling can be appropriately adjusted for the entire fuel cell.

そのためには、カソード側プレート401の形状を、例えば、図11に示すように凸部440を隣の凸部440と凸部446で接続するような形状にすればよい。図11(a)は、変形例3に係るカソード側プレート401を模式的に示す平面図であり、図11(b)は、図11(a)中のカソード側プレート401を10−10線で切断した断面図である。変形例3に係るカソード側プレート401では凸部440の一部は、端部444で隣の凸部440の端部444と凸部446により接続されている。その結果、凸部440と凸部446に囲まれた部分は、セパレータ102を組んだときに中間プレート200とともに密閉空間18を形成する。すなわち、凸部440と凸部446とに囲まれている凹部443は空間形成部として機能する。ここで、凸部440と凸部446とに囲まれていない凹部442と中間プレート200とにより形成されるカソード側空間16に冷却水供給用開口部及び冷却水排出用開口部を設けることにより、カソード空間16のうち一部の空間を密閉空間18とし、残りの空間に冷却水を流すことが可能となる。なお、凸部446を設ける数、場所を変更すれば、密閉空間18の数を変えることが容易になる。その結果、燃料電池100を適切に冷却できる。   For this purpose, the shape of the cathode side plate 401 may be set such that, for example, the convex portion 440 is connected to the adjacent convex portion 440 and the convex portion 446 as shown in FIG. FIG. 11A is a plan view schematically showing the cathode side plate 401 according to the modified example 3, and FIG. 11B shows the cathode side plate 401 in FIG. It is sectional drawing cut | disconnected. In the cathode side plate 401 according to the modified example 3, a part of the convex portion 440 is connected to the end portion 444 of the adjacent convex portion 440 and the convex portion 446 at the end portion 444. As a result, the portion surrounded by the convex portion 440 and the convex portion 446 forms the sealed space 18 together with the intermediate plate 200 when the separator 102 is assembled. That is, the concave portion 443 surrounded by the convex portion 440 and the convex portion 446 functions as a space forming portion. Here, by providing the cooling water supply opening and the cooling water discharge opening in the cathode side space 16 formed by the concave portion 442 not surrounded by the convex portion 440 and the convex portion 446 and the intermediate plate 200, A part of the cathode space 16 is set as a sealed space 18, and cooling water can be allowed to flow into the remaining space. Note that if the number and location of the convex portions 446 are changed, the number of sealed spaces 18 can be easily changed. As a result, the fuel cell 100 can be appropriately cooled.

(変形例4)
また、図12に示すように、密閉空間18の数を、燃料電池の端ほど多く、中央部ほど少なくしてもよい。図12は変形例4に係る燃料電池100の7−7線で切断した断面を模式的に示す断面図である。燃料電池100の中央部は燃料電池の両側から熱が移動してくるので、熱が籠もりやすいが、燃料電池100の端では、燃料電池の片側からしか熱が移動してこないので、熱が籠もりにくい。したがって、密閉空間18の数を、燃料電池100の端ほど多くして燃料電池100の冷却を抑制し、中央部ほど少なくして燃料電池100の冷却を促進することにより、燃料電池100における温度分布を抑制でき、燃料電池100の場所による反応性を均一にできる。
(Modification 4)
Also, as shown in FIG. 12, the number of sealed spaces 18 may be increased at the end of the fuel cell and decreased at the center. FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the fuel cell 100 according to Modification 4 taken along line 7-7. Since heat moves from both sides of the fuel cell in the central portion of the fuel cell 100, heat is likely to be trapped, but at the end of the fuel cell 100, heat is transferred only from one side of the fuel cell, so It's hard to be trapped. Therefore, the temperature distribution in the fuel cell 100 is increased by increasing the number of sealed spaces 18 at the end of the fuel cell 100 to suppress the cooling of the fuel cell 100 and by decreasing the number at the center to promote the cooling of the fuel cell 100. And the reactivity depending on the location of the fuel cell 100 can be made uniform.

(変形例5)
また、本実施例では、密閉空間18を空気などの気体で満たしているが、密閉空間18を真空の空間にしても良い。真空の空間は気体よりもさらに断熱性が高いので、例えば、外気温が低い場合でもその熱は燃料電池内部に伝わりにくく、燃料電池は低温になりにくい。その結果、外気温が低い場合でも燃料電池の起動性を向上させることができる。密閉空間18を真空の空間にするには、例えば、アノード側セパレータ300と中間プレート200とを真空下で接着すればよい。
(Modification 5)
In this embodiment, the sealed space 18 is filled with a gas such as air. However, the sealed space 18 may be a vacuum space. Since the vacuum space has higher heat insulation than gas, for example, even when the outside air temperature is low, the heat is not easily transmitted to the inside of the fuel cell, and the fuel cell is not easily cooled. As a result, the startability of the fuel cell can be improved even when the outside air temperature is low. In order to make the sealed space 18 into a vacuum space, for example, the anode-side separator 300 and the intermediate plate 200 may be bonded under vacuum.

(変形例6)
本実施例では、密閉空間18内部には空気が入っているが、例えば、酢酸ナトリウム三水和物などの過冷却可能な冷熱媒体を封入してもよい。酢酸ナトリウム三水和物は、融点が58℃の物質であるため、常温では固体であるが、高温の液体状態から温度が下がる場合、58℃を下まわっても固体にならず、過冷却状態になりやすい。過冷却液体は、例えば、ショックを与えることにより液体から固体に相転移し、発熱する。この熱を利用して燃料電池を加温すれば、外気温が低くても燃料電池の温度を高くでき、燃料電池の起動性を向上させることができる。なお、酢酸ナトリウム三水和物は、酢酸ナトリウム82gに対し水54gの割合で水を加えることにより生成される。
(Modification 6)
In the present embodiment, air is contained in the sealed space 18, but a cooling medium capable of supercooling such as sodium acetate trihydrate may be enclosed. Sodium acetate trihydrate is a substance having a melting point of 58 ° C., so it is solid at room temperature. However, when the temperature falls from a high temperature liquid state, it does not become solid even when the temperature falls below 58 ° C. It is easy to become. For example, the supercooled liquid undergoes a phase transition from a liquid to a solid by giving a shock, and generates heat. If the fuel cell is heated using this heat, the temperature of the fuel cell can be increased even when the outside air temperature is low, and the startability of the fuel cell can be improved. Sodium acetate trihydrate is produced by adding water at a ratio of 54 g of water to 82 g of sodium acetate.

以下、密閉空間18に酢酸ナトリウム三水和物を封入している場合の動作について説明する。燃料電池100の運転状態では燃料電池100の温度は酢酸ナトリウム三水和物の融点58℃よりも高いため、密閉空間18内で酢酸ナトリウム三水和物は液体である。ここで、燃料電池100の運転を停止すると、燃料電池100の温度は段々と下がっていくが、温度が58℃を下まわっても、酢酸ナトリウム三水和物は固体にはならず、液体のまま過冷却状態となる。次に、燃料電池を再起動しようとする場合、ショックを与えると、酢酸ナトリウム三水和物は液体から固体に相転移し、発熱する。例えば、気温が低い時には燃料電池100も低温になっているが、燃料電池にショックを与え、相転移時に発生する熱を利用して燃料電池100を加温することができる。燃料電池100の電気化学反応は一般に温度が高い方が反応性が高いので、相転移時に発生する熱を利用して燃料電池100を加温すれば、燃料電池100の起動性を向上させることができる。なお、燃料電池100にショックを与えるものとして、例えば、自動車のドアを閉めるときの振動などを用いることができる。なお、本変形例5では、過冷却可能な冷熱媒体として酢酸ナトリウム三水和物を用いたが、例えば、融点が48℃のチオ硫酸ナトリウム五水和物など、他の過冷却可能な冷熱媒体を使用してもよい。   Hereinafter, the operation when sodium acetate trihydrate is sealed in the sealed space 18 will be described. In the operating state of the fuel cell 100, the temperature of the fuel cell 100 is higher than the melting point of sodium acetate trihydrate, 58 ° C., so that the sodium acetate trihydrate is liquid in the enclosed space 18. Here, when the operation of the fuel cell 100 is stopped, the temperature of the fuel cell 100 gradually decreases. However, even if the temperature falls below 58 ° C., sodium acetate trihydrate does not become a solid, It becomes a supercooled state. Next, when attempting to restart the fuel cell, when a shock is applied, sodium acetate trihydrate undergoes a phase transition from a liquid to a solid and generates heat. For example, when the temperature is low, the fuel cell 100 is also low in temperature, but the fuel cell 100 can be shocked, and the fuel cell 100 can be heated using heat generated during the phase transition. The electrochemical reaction of the fuel cell 100 is generally more reactive at higher temperatures. Therefore, if the fuel cell 100 is heated using the heat generated during the phase transition, the startability of the fuel cell 100 can be improved. it can. In addition, as what gives the shock to the fuel cell 100, for example, vibration when the door of an automobile is closed can be used. In this modification 5, sodium acetate trihydrate was used as the cooling medium capable of supercooling, but other cooling medium such as sodium thiosulfate pentahydrate having a melting point of 48 ° C., for example. May be used.

(変形例7)
本実施例では、アノード側プレート300とカソード側プレートの凸部、凹部の構造がいわゆる溝構造であるとして説明したが、図13から図15に示すようなリブ構造であっても良い。図13は、変形例7に係るアノード側プレート302の平面図、図14は、変形例7に係るカソード側プレート402の平面図である。図15は変形例7に係る燃料電池100のアノード側プレート302とカソード側プレート402とを重ねた図である。リブ構造であっても密閉空間18を設けることにより、過度の冷却を抑制し、断熱性を高めることができることに変わりはないからである。なお、図15に示すように、アノード側プレート302の凸部340とカソード側プレート402の凸部440は、アノード側プレート302とカソード側プレート402を重ねたときにお互いに重ならないような位置にそれぞれ形成されている。
(Modification 7)
In this embodiment, the convex and concave structures of the anode side plate 300 and the cathode side plate are described as a so-called groove structure, but a rib structure as shown in FIGS. 13 to 15 may be used. FIG. 13 is a plan view of the anode side plate 302 according to Modification Example 7, and FIG. 14 is a plan view of the cathode side plate 402 according to Modification Example 7. FIG. 15 is a diagram in which the anode side plate 302 and the cathode side plate 402 of the fuel cell 100 according to Modification 7 are overlapped. Even if it is a rib structure, it is because it does not change that excessive cooling can be suppressed and heat insulation can be improved by providing the sealed space 18. As shown in FIG. 15, the convex portion 340 of the anode side plate 302 and the convex portion 440 of the cathode side plate 402 are positioned so as not to overlap each other when the anode side plate 302 and the cathode side plate 402 are overlapped. Each is formed.

(変形例8)
本実施例では、中間プレート200には各種マニホールドの一部を構成する穴部は形成されていなかったが、中間プレート200にも、燃料ガス供給マニホールド110の一部を構成する燃料ガス供給用穴部210、燃料ガス排出マニホールド112の一部を構成する燃料ガス排出用穴部212、酸化ガス供給マニホールド120の一部を構成する酸化ガス供給用穴部220、酸化ガス排出マニホールド122の一部を構成する酸化ガス排出用穴部222、冷却水供給マニホールド130の一部を構成する冷却水供給用穴部230、冷却水排出マニホールド132の一部を構成する冷却水排出用穴部232を形成してもよい。本変形例においても、例えば、アノード側空間12のうち少なくとも一部を密閉空間18とすることができ、燃料電池の過度の冷却を抑制できる。
(Modification 8)
In the present embodiment, the intermediate plate 200 is not formed with holes that constitute part of the various manifolds, but the intermediate plate 200 also has fuel gas supply holes that constitute part of the fuel gas supply manifold 110. 210, a fuel gas discharge hole 212 constituting a part of the fuel gas discharge manifold 112, an oxidation gas supply hole 220 constituting a part of the oxidation gas supply manifold 120, and a part of the oxidation gas discharge manifold 122. An oxidizing gas discharging hole 222, a cooling water supplying hole 230 constituting a part of the cooling water supply manifold 130, and a cooling water discharging hole 232 constituting a part of the cooling water discharge manifold 132 are formed. May be. Also in this modification, for example, at least a part of the anode-side space 12 can be used as the sealed space 18, and excessive cooling of the fuel cell can be suppressed.

(変形例9)
本実施例では、例えばアノード側プレート300について、凹部342の底から凸部340の頂部までに高さと凹部342の底から外周部348までの高さは同じとして説明したが、凹部342の底から外周部までの高さが、例えば、凹部342の底から凸部340の頂部までの高さのほぼ半分の高さであってもよい。この場合、中間プレート200とアノード側プレート300外周部348の間にシール部を設けることにより密閉性を保ち、密閉空間18を形成することができるため、燃料電池の過度の冷却を抑制できる。なお、凹部342の底から外周部までの高さは、密閉空間18を形成できる高さであればよい。また、カソード側プレート400についても同様の構造をとることができるのはいうまでもない。
(Modification 9)
In the present embodiment, for example, regarding the anode side plate 300, the height from the bottom of the concave portion 342 to the top of the convex portion 340 is described as being the same as the height from the bottom of the concave portion 342 to the outer peripheral portion 348, but from the bottom of the concave portion 342 The height to the outer peripheral portion may be, for example, approximately half the height from the bottom of the concave portion 342 to the top portion of the convex portion 340. In this case, by providing the seal portion between the intermediate plate 200 and the outer peripheral portion 348 of the anode side plate 348, the hermeticity can be maintained and the sealed space 18 can be formed, so that excessive cooling of the fuel cell can be suppressed. In addition, the height from the bottom of the recessed part 342 to an outer peripheral part should just be the height which can form the sealed space 18. FIG. Needless to say, the cathode-side plate 400 can have the same structure.

以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。   The embodiments of the present invention have been described above based on some examples. However, the above-described embodiments of the present invention are for facilitating the understanding of the present invention and limit the present invention. It is not a thing. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.

本発明の実施例に係る燃料電池の外観を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the external appearance of the fuel cell which concerns on the Example of this invention. セパレータの構造を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of a separator typically. 中間プレートを模式的に示す平面図と断面図。The top view and sectional drawing which show an intermediate | middle plate typically. アノード側プレートを模式的に示す平面図と断面図。The top view and sectional drawing which show an anode side plate typically. カソード側プレートを模式的に示す平面図と断面図。The top view and sectional drawing which show a cathode side plate typically. 膜電極接合体の構成を模式的に示す平面図と断面図。The top view and sectional drawing which show typically the structure of a membrane electrode assembly. 図1に示す燃料電池の7−7線で切断した断面の一部を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically a part of cross section cut | disconnected by the 7-7 line | wire of the fuel cell shown in FIG. 図1に示す燃料電池の8−8線で切断した断面の一部を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically a part of cross section cut | disconnected by the 8-8 line | wire of the fuel cell shown in FIG. 変形例1に係るアノード側プレートを模式的に示す平面図と断面図。The top view and sectional drawing which show typically the anode side plate which concerns on the modification 1. As shown in FIG. 変形例3に係る燃料電池の7−7線で切断した断面を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the cross section cut | disconnected by the 7-7 line | wire of the fuel cell which concerns on the modification 3. FIG. 変形例3に係るカソード側プレートを模式的に示す平面図と断面図。The top view and sectional drawing which show typically the cathode side plate which concerns on the modification 3. As shown in FIG. 変形例4に係る燃料電池の7−7線で切断した断面を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the cross section cut | disconnected by the 7-7 line | wire of the fuel cell which concerns on the modification 4. FIG. 変形例7に係る燃料電池のアノード側プレートの平面図。FIG. 10 is a plan view of an anode side plate of a fuel cell according to Modification Example 7. 変形例7に係る燃料電池のカソード側プレートの平面図。FIG. 10 is a plan view of a cathode side plate of a fuel cell according to Modification Example 7. 変形例7に係る燃料電池のアノード側プレートとカソード側プレートとを重ねた図。The figure which accumulated the anode side plate and cathode side plate of the fuel cell which concerns on the modification 7. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…燃料ガスバッファ
12…アノード側空間
14…酸化ガスバッファ
16…カソード側空間
18…密閉空間
100…燃料電池
102…セパレータ
104…膜電極接合体
110…燃料ガス供給マニホールド
112…燃料ガス排出マニホールド
120…酸化ガス供給マニホールド
122…酸化ガス排出マニホールド
130…冷却水供給マニホールド
132…冷却水排出マニホールド
200…中間プレート
300、301、302…アノード側プレート
340…凸部
342…凹部
343…凹部
344…端部
346…凸部
348…外周部
349…凹状部
400、401、402…カソード側プレート
440…凸部
442…凹部
443…凹部
444…端部
446…凸部
448…外周部
449…凹状部
500…樹脂フレーム
210、310、410、510…燃料ガス供給用穴部
212、312、412、512…燃料ガス排出用穴部
220、320、420、520…酸化ガス供給用穴部
222、322、422、522…酸化ガス排出用穴部
230、330、430、530…冷却水供給用穴部
232、332、432、532…冷却水排出用穴部
534…冷却水供給用開口部
540…電解質膜
542…多孔体
544…電解質膜嵌め込み用開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel gas buffer 12 ... Anode side space 14 ... Oxidation gas buffer 16 ... Cathode side space 18 ... Sealed space 100 ... Fuel cell 102 ... Separator 104 ... Membrane electrode assembly 110 ... Fuel gas supply manifold 112 ... Fuel gas discharge manifold 120 ... oxidizing gas supply manifold 122 ... oxidizing gas discharge manifold 130 ... cooling water supply manifold 132 ... cooling water discharge manifold 200 ... intermediate plates 300, 301, 302 ... anode side plate 340 ... convex part 342 ... concave part 343 ... concave part 344 ... end 346 ... convex part 348 ... outer peripheral part 349 ... concave part 400, 401, 402 ... cathode side plate 440 ... convex part 442 ... concave part 443 ... concave part 446 ... convex part 448 ... outer peripheral part 449 ... concave part 500 ... resin Frame 210, 310, 410, 5 0 ... Fuel gas supply holes 212, 312, 412, 512 ... Fuel gas discharge holes 220, 320, 420, 520 ... Oxidation gas supply holes 222, 322, 422, 522 ... Oxide gas discharge holes 230, 330, 430, 530 ... cooling water supply hole 232, 332, 432, 532 ... cooling water discharge hole 534 ... cooling water supply opening 540 ... electrolyte membrane 542 ... porous body 544 ... for electrolyte membrane insertion Aperture

Claims (10)

セパレータと膜電極接合体とを交互に積層してなる燃料電池であって、
前記セパレータは、
第1のプレートと、
前記第1のプレートの一の面側に配置される第2のプレートであって、前記第1のプレート側に向かって凸となり、頂部が前記第1のプレートに接する複数の凸部と、前記第1のプレートとの間に少なくとも一つの密閉空間を形成するための空間形成部とを備える第2のプレートと、
前記第1のプレートの他の面側に配置され、前記第2のプレートと共に前記第1のプレートを挟持する第3のプレートであって、前記第1のプレート側に向かって凸となり、頂部が前記第1のプレートに接し、前記第2のプレートの凸部と重ならない場所に形成されている複数の凸部を備える第3のプレートと、
を備える、燃料電池。
A fuel cell in which separators and membrane electrode assemblies are alternately stacked,
The separator is
A first plate;
A second plate disposed on one surface side of the first plate, wherein the first plate is convex toward the first plate, and a plurality of convex portions are in contact with the first plate; A second plate comprising a space forming portion for forming at least one sealed space with the first plate;
A third plate disposed on the other surface side of the first plate and sandwiching the first plate together with the second plate, wherein the top plate is convex toward the first plate side, A third plate provided with a plurality of convex portions formed in a place in contact with the first plate and not overlapping with the convex portions of the second plate;
A fuel cell comprising:
請求項1に記載の燃料電池において、
前記空間形成部は、前記第2のプレートの略中央に形成され、前記凸部を有する凹状部である、燃料電池。
The fuel cell according to claim 1, wherein
The said space formation part is a fuel cell which is formed in the approximate center of the said 2nd plate, and is a concave part which has the said convex part.
請求項1に記載の燃料電池において、
前記空間形成部は、前記第2のプレートの第1の凸部の両端と前記第1の凸部に隣接する第2の凸部の両端とを第3の凸部により繋ぐことにより前記第1の凸部から第3の凸部により囲まれて形成される凹部である、燃料電池。
The fuel cell according to claim 1, wherein
The space forming portion connects the both ends of the first convex portion of the second plate and the both ends of the second convex portion adjacent to the first convex portion by a third convex portion. A fuel cell, which is a recess formed by being surrounded by a third protrusion from the protrusion.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の燃料電池において、さらに、
前記第3のプレートは、前記第1のプレートとの間に少なくとも1つの密閉空間を形成するための空間形成部を備える、燃料電池。
The fuel cell according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
The fuel cell, wherein the third plate includes a space forming portion for forming at least one sealed space between the third plate and the first plate.
請求項4に記載の燃料電池において、
前記空間形成部は、前記第3のプレートの略中央に形成され、前記凸部を有する凹状部である、燃料電池。
The fuel cell according to claim 4, wherein
The said space formation part is a fuel cell which is formed in the approximate center of the said 3rd plate, and is a concave part which has the said convex part.
請求項4に記載の燃料電池において、
前記空間形成部は、前記第3のプレートの第1の凸部の両端と前記第1の凸部に隣接する第2の凸部の両端とを第3の凸部により繋ぐことにより前記第1の凸部から第3の凸部により囲まれて形成される凹部である、燃料電池。
The fuel cell according to claim 4, wherein
The space forming portion connects the both ends of the first convex portion of the third plate and the both ends of the second convex portion adjacent to the first convex portion by the third convex portion. A fuel cell, which is a recess formed by being surrounded by a third protrusion from the protrusion.
請求項3または請求項6に記載の燃料電池において、
前記密閉空間の数が、前記燃料電池の端部に近いセパレータになるほど多く、前記燃料電池の中央部に近いセパレータになるほど少ない、燃料電池。
The fuel cell according to claim 3 or 6, wherein
The fuel cell in which the number of the sealed spaces is larger as the separator is closer to the end of the fuel cell and is smaller as the separator is closer to the center of the fuel cell.
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記密閉空間は、気体で満たされている、あるいは、真空の空間である、燃料電池。
The fuel cell according to any one of claims 1 to 7, wherein
The sealed space is a fuel cell filled with a gas or a vacuum space.
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の燃料電池において、
前記密閉空間の少なくとも一部に過冷却可能な冷熱媒体を封入している、燃料電池。
The fuel cell according to any one of claims 1 to 7, wherein
A fuel cell in which a cooling medium capable of overcooling is enclosed in at least a part of the sealed space.
請求項9に記載の燃料電池おいて、前記過冷却可能な冷熱媒体は酢酸ナトリウムである、燃料電池。   10. The fuel cell according to claim 9, wherein the supercoolable cooling medium is sodium acetate.
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