專利名稱：燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的燃料電池包括氣體通道。氣體通道將為燃料電池堆 (stack )供應(yīng)反應(yīng)氣體的供應(yīng)管連接到用于將反應(yīng)氣體分布到 各單元電池(unit cell)的內(nèi)部歧管。在氣體通道中，設(shè)置了 平行于單元電池堆疊方向延伸的板。這種構(gòu)造的 一 個缺點(diǎn)是傳 統(tǒng)的燃料電池不總能確保流動到各單元電池的流體的適當(dāng)分 布。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明公開了燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式。燃料堆疊結(jié) 構(gòu)的一個實(shí)施例包括多個單元電池，該多個單元電池中的每一 個均具有通過該單元電池形成的開孔；第一燃料電池堆，其具 有由開孔限定的內(nèi)部歧管開口 ，其中第一燃料電池通過在堆疊方向上堆疊多個單元電池而形成；電池內(nèi)(in-cell)流體通道， 其用于4吏流體流進(jìn)內(nèi)部歧管，該電池內(nèi)流體通道,皮構(gòu)造和配置 成使流體在大體上垂直于單元電池的堆疊方向的平面中流動；
以及外部歧管，其具有用于將流體供應(yīng)到內(nèi)部歧管的外部通道。 外部通道通過面對流向的面在最接近內(nèi)部i攻管的流體中產(chǎn)生渦流。


在此，參照附圖進(jìn)行說明，其中，在全部附圖中，相似附圖標(biāo)記指示相似部件，其中圖l是示出根據(jù)在此公開的燃料堆疊結(jié)構(gòu)的第 一 實(shí)施方式 的燃料電池及其流體通道結(jié)構(gòu)的立體圖；圖2是示出根據(jù)第 一 實(shí)施方式的外部通道和內(nèi)部歧管孔的 連接部附近的圖；圖3是示出根據(jù)第 一 實(shí)施方式的歧管的通道結(jié)構(gòu)的正視圖；圖4的(a)是示出根據(jù)比較例的在內(nèi)部歧管橫斷面中的燃 料氣體流向的圖；圖4的(b)是示出在圖4的(a)中所示開口附近的橫斷面 中燃料氣體的速度分布的圖；圖5的(a)是示出根據(jù)在此公開的第一實(shí)施方式的在內(nèi)部 歧管的橫斷面中燃料氣體流向的圖；圖5的(b )是示出在圖5的(a )中所示開口附近的橫斷面 中燃料氣體速度分布的圖；圖6是示出根據(jù)比較例的示出到各電池的燃料氣體供應(yīng)流 量的模擬結(jié)果的圖；圖7是示出根據(jù)在此公開的第一實(shí)施方式的到各電池的燃 料氣體供應(yīng)流量的模擬結(jié)果的圖；圖8是示出根據(jù)在此公開的第 一 實(shí)施方式的外部通道和內(nèi) 部歧管孔的連接部附近的圖； 圖9是示出根據(jù)在此公開的第一實(shí)施方式凸起部的圖； 圖IO是示出根據(jù)在此公開的第 一 實(shí)施方式的凸起部的另 一種構(gòu)造的圖；圖ll的(a)是示出根據(jù)在此公開的第一實(shí)施方式的凸起部的再一構(gòu)造的圖；圖ll的(b)是示出圖ll的(a)所示的橫斷面的圖；圖12是示出根據(jù)在此公開的第 一 實(shí)施方式的凸起部的還一構(gòu)造的圖；圖13的(a)是示出根據(jù)在此公開的燃料堆疊結(jié)構(gòu)的第二 實(shí)施方式的上外部通道結(jié)構(gòu)的正一見圖；圖13的(b)是示出根據(jù)在此公開的第二實(shí)施方式的下外 部通道結(jié)構(gòu)的正^見圖；圖14是示出根據(jù)在此公開的第二實(shí)施方式的燃料電池及 其流體通道結(jié)構(gòu)的立體圖；圖15是示出根據(jù)在此公開的第二實(shí)施方式的外部流體通 道入口部附近的鄉(xiāng)人向剖 一見圖；圖16是示出根據(jù)本發(fā)明公開內(nèi)容的隔板的圖；以及圖17是示出根據(jù)本發(fā)明公開內(nèi)容的單元電池的沿圖16中 示出的線D-D截if又的剖一見圖。
具體實(shí)施方式
以下，將參照

在此公開的燃料堆疊結(jié)構(gòu)的各種實(shí) 施方式。圖l示出了根據(jù)在此公開的燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施 方式的燃料電池及其流體通道結(jié)構(gòu)。燃料電池1包括通過堆疊 多個單元電池32 (參見圖17)而形成的堆疊體2和用于從堆疊 體2的兩端保持堆疊體2的各端板3。通過放置用于通過膜電極 組(MEA) 31彼此面對的燃料氣體和氧化劑氣體的隔板30 (參 見圖16和圖17中的沿D-D線截取的剖視圖)并且堆疊用于冷卻 的隔^反而形成單元電池32。在這種情況下，多個燃沖牛電池l一皮 設(shè)置在殼體(未示出)內(nèi)，例如，上下兩級燃料電池。另外， 共用(common)歧管4 (外部歧管)4被設(shè)置在上、下燃料電 池1的 一 端。在此公開的燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)能夠防止從外部通道流來的 流體被引向內(nèi)部歧管孔時的流動分離(flow separation)。另 外，燃料堆疊結(jié)構(gòu)也能夠降低壓力損失。因此，可以提高在內(nèi) 部歧管孔內(nèi)在電池堆疊方向上流動的流體的分布量。結(jié)果是， 可以消除在電池堆中電池之間的發(fā)電性能偏差(bias ),從而提 高發(fā)電效率。在燃料電池l中，流體供應(yīng)內(nèi)部歧管孔5a至5c (其分別被 供給燃料氣體、冷卻劑和氧化劑氣體)和流體排放內(nèi)部歧管孔 6a至6c (各流體從其中排出)分別通過在堆疊方向上構(gòu)成堆疊 體的單元電池32和隔板30。在一個電池內(nèi)，各流體供應(yīng)歧管孔 與各對應(yīng)的流體排放歧管孔連通。另外，各流體供應(yīng)歧管孔被 構(gòu)造成允i午流體才艮據(jù)流體類型流過4皮此分離的電池內(nèi)流體通 道。在設(shè)置在內(nèi)部歧管孔5a至5c或者6a至6c的一端(設(shè)置在圖 中示出的結(jié)構(gòu)的前側(cè)的端部)的端板3中，形成與各內(nèi)部歧管 孔一致的開口7。另外，歧管4聯(lián)接到端板3，以經(jīng)由各開口7將 流體供應(yīng)到各內(nèi)部歧管孔或?qū)⒘黧w從各內(nèi)部歧管孔排出。更具體地說，現(xiàn)在參照圖3，對于各種類型的流體，歧管4 包括用于燃料氣體的入口側(cè)外部通道lla和出口側(cè)外部通道 12a、用于冷卻劑的入口側(cè)外部通道llb和出口側(cè)外部通道12b、 以及用于氧化劑氣體的入口側(cè)外部通道llc和出口側(cè)外部通道 12c。用于各流體的入口和出口在形成在上下兩級中的堆疊體2的一點(diǎn)處集中。也就是，流體供應(yīng)(入口側(cè))外部通道lla至 llc被構(gòu)造成從各入口部13a至13c沿著電池表面朝向各電池堆 的內(nèi)部二t支管孔的開口延伸，并且在通道中間分成兩個方向。另 外，流體排放(出口側(cè))外部通道12a至12c被構(gòu)造成為了將兩 種類型流體排放到共用出口部14a至14c而會聚內(nèi)部歧管孔。盡 管在圖3中示出為重疊，^旦是夕卜部通道lla至llc和12a至12c形 成為在成核等過程中在歧管4內(nèi)不彼此干擾。在各種外部通道當(dāng)中，圖l僅示出了燃料氣體供應(yīng)外部通 道lla和燃料氣體排放外部通道12a。以下，通過參照燃料氣體 供應(yīng)外部通道lla時，將說明燃沖牛電池堆疊結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式的 特征。在圖2示出的實(shí)施方式中，當(dāng)從用于燃料氣體的內(nèi)部歧 管孔5a的開口方向^見察外部通道lla,外部通道lla的方向和電 池內(nèi)流體通道la的方向設(shè)置成使得外部通道lla繞開口 7的流 動路線(flowing line )和電池內(nèi)流體通道1 a繞內(nèi)部歧管的流 動路線近似以直角相交。另外，圖2中的陰影線部分表示用于 內(nèi)部歧管孑L5a的電池內(nèi)流體通道la的開口 。另外，如圖所示，內(nèi)部歧管孔5a及其開口7具有扁平(flat) 形狀。更具體地，它們的形狀是橫向伸長的矩形。此外，從其 較長側(cè)延伸的外部通道11 a與電池內(nèi)流體通道1 a近似以直角相 交。此外，當(dāng)從開口7觀察時，電池內(nèi)流體通道la形成為在較 短側(cè)部分開口。此外，如果開口 7的較長側(cè)的寬度是"A",并且 外部通道lla在開口附近的寬度是"B",那么寬度A被設(shè)置成大 于寬度B( A>B ),同時通道lla的寬度從寬度B部分朝向與開口 7的連接部20逐漸增大。通過以該構(gòu)造形成歧管4的外部通道lla,當(dāng)供給到外部通 道lla的燃料氣體經(jīng)由入口部13a流入內(nèi)部歧管孔5a中時，燃料
氣體在開在內(nèi)部歧管孔5a中的電池內(nèi)流體通道la的方向上沒 有速度分量地流動。至此，可以防止由在內(nèi)部^支管孔5a的開口 7附近的速度分量引起的電池之間的任何回流偏差。如此，可 以提高堆疊體2的發(fā)電效率。在下文中將具體地說明這種效果。內(nèi)部歧管孑L 5 a的連接部2 0的較短側(cè)可沿近似平行的方向 連4妻到電池內(nèi)流體通道la。如圖4的(a)和圖4的(b)所示， 以高速(最大流速范圍從50m/s到100m/s)流動的燃料氣體的 流動在連4妾部20中90度地改變其流動方向乂人而^皮偏向彎曲部 分的外側(cè)。結(jié)果是，這種流動從電池內(nèi)流體通道la的開口側(cè)壁 面被分離，該表面是內(nèi)部歧管孔5a的上游。另外，如圖所示， 在低壓下游燃料氣體在電池內(nèi)流體通道la中反向流動的地方 發(fā)生環(huán)回(loop-back)現(xiàn)象。圖4的(b)示出了在內(nèi)部歧管5a的橫斷面中燃料氣體的速 度分布，其是沿設(shè)置在內(nèi)部歧管孔5a最上游的燃料電池的電池 內(nèi)流體通道la的入口截取的。在環(huán)回現(xiàn)象發(fā)生時，電池內(nèi)流體 通道la的面對內(nèi)部歧管孔5a的上游的開口的特征是比電池內(nèi) 流體通道la的面對內(nèi)部歧管孔5a的下游的開口具有更低的壓 力。由于這種壓力差，供給到面對內(nèi)部歧管孔5a的上游的電池 內(nèi)流體通道la的燃料氣體量變得小于供給到電池內(nèi)流體通道 1 a的其它部分的燃料氣體量。此外，圖6圖解了示出在上述情況下供給到各電池的燃料 氣體流量的模擬結(jié)果。如圖6所示，在供給到構(gòu)成堆疊體2的各 電池的燃料氣體量中發(fā)生顯著的偏差，其中，燃料氣體沒有供 給到上游側(cè)。另外，內(nèi)部歧管孔5a可以形成為具有扁平矩形橫截面。此 外，外部通道lla可以從內(nèi)部歧管孔5a的連接部2()的較長側(cè)以 近似直線方向連4妄到電池內(nèi)流體通道la。如圖5的(a)和圖5
的(b)所示，在連接部20的橫斷面的較窄部分、開口7以及內(nèi) 部歧管孔5a的上游，具有相反方向的兩股高速流體^皮此相遇形 成剪切流(即渦流)。也就是說，燃料氣體在內(nèi)部歧管5a中的 流動在橫向上具有速度分量。在這種流動通道結(jié)構(gòu)中，如果在 內(nèi)部歧管孔5a中形成渦流，那么在一黃斷表面內(nèi)的壓力偏差會變 小。因此，在發(fā)生環(huán)回現(xiàn)象的地方內(nèi)部i攻管孔5a的上游和下游 之間的壓力差一皮減輕?？蛇x4奪地，可以在內(nèi)部ot支管孔5a內(nèi)形成 具有 一 個流向的渦流。此外，圖7圖解了示出了在上面情況下供給到每個電池的 燃料氣體的流量的模擬結(jié)果。如圖7所示，可以認(rèn)為供給到構(gòu) 成堆疊體2的各電池的燃料氣體量均 一 地分布。此外，本實(shí)施方式具有如下構(gòu)造外部通道lla和內(nèi)部a支 管的連接部20的寬度A大于外部流動通道lla的流動通道寬度 B。此外，外部通道lla逐漸擴(kuò)大以連接到連接部20。因此，外 部通道11 a和連接部2 0較長側(cè)的交線具有平滑的構(gòu)造。此外， 來自外部通道的燃料氣體的流速變得穩(wěn)定。另外，在內(nèi)部歧管 孔5a內(nèi)的渦流變得穩(wěn)定。如此，內(nèi)部;t支管孔5a的沖黃斷表面內(nèi)的 壓力偏差變得較小。此外，限制了在內(nèi)部歧管入口附近的流體 分離。內(nèi)部歧管入口附近的流體分離對下游側(cè)的電池之間的回 流可具有反作用。從而，可以提高回流的均一性。至此，可以 進(jìn)一步提高堆疊體2的發(fā)電效率。此外，如圖8所示，外部流體通道lla的中心線(用點(diǎn)劃線 表示)與連接部20的較長側(cè)的中心線(用虛線表示) 一致。如 此，在內(nèi)部歧管孔5a內(nèi)平衡地形成了兩個渦流，并且在內(nèi)部歧 管孔5a的橫斷表面內(nèi)的壓力偏差變得較小。至此，可以進(jìn)一步 提高堆疊體2的發(fā)電效率。此外，如圖9所示，在連接部20的較長側(cè)的壁面上設(shè)置有
平滑凸起部25，來自外部流體通道lla的燃料氣體在該平滑凸 起部處改變其流向。如此，在內(nèi)部it支管孔5a內(nèi)平tf地形成了兩 個渦流，并且在內(nèi)部歧管孔5a的橫斷表面內(nèi)的壓力偏差變得較 小。至此，可以進(jìn)一步提高堆疊體2的發(fā)電效率。此外，如圖10所示，歧管外部流體通道lla的中心線由于 歧管結(jié)構(gòu)限制可以從連接部20的較長側(cè)的中心線左右偏移。在 這種情況下，形成在連接部20的較長側(cè)的壁面(來自外部流體 通道lla的燃料氣體在此改變其流向)上的凸起部25的前向曲 面R的中心線(用虛線表示)與歧管外部流體通道lla的中心線 (用點(diǎn)劃線表示)一致。因此，在內(nèi)部歧管孔5a內(nèi)平衡地形成 兩個渦流。如此，在內(nèi)部歧管孔5a的橫斷表面內(nèi)的壓力偏差變 得較小。至此，可以進(jìn)一步提高堆疊體2的發(fā)電效率。此外，在內(nèi)部j攻管孔5a內(nèi)形成的兩個渦流可以不均^f 。如 此，在橫截面內(nèi)的壓力偏差不會變得小于目標(biāo)值。在這種情況 下，如圖ll的(a)和圖ll的(b)所示，凸起部25設(shè)置在外部 流體通道連接部20的兩個較短側(cè)的中的 一個較短側(cè)上(例如圖 ll的右側(cè))，在該較短側(cè)，燃料氣體的流速大于另一側(cè)的流速， 由此增加了粘性阻力。也就是說，通過流體粘度，高速流體的 動能被轉(zhuǎn)換成熱能使得高速流動的燃料氣體被減速。結(jié)果是， 使兩個渦流的流速一致，從而降低了在一黃斷表面內(nèi)的壓力偏差。此外，外部流體通道連接部20和端板開口 7的板厚度由于 結(jié)構(gòu)限制可以變得較大。此外，在內(nèi)部歧管孔5a的上游形成的 兩個渦流之間的距離 一皮延伸使得渦流到達(dá)電池內(nèi)流體通道入口 la。在這種情況下，如圖12所示，在連接部20的整個表面上形 成精細(xì)的凸凹部25，來自外部流體通道lla的燃料氣體在該凸 凹部處改變其流向。因此，渦流和壁面的接觸面積變得較小， 從而限制了因粘滯摩擦而損失的動能的量。結(jié)果是，在兩個渦 流之間的距離變得較長，使得在電池內(nèi)流體通道入口 la附近的橫斷面內(nèi)的壓力偏差能夠變得較小。此外，內(nèi)部歧管孔5a的橫截面被形成為具有扁平構(gòu)造。此 外，電池內(nèi)流體通道la在其較短側(cè)開口 。如此，在從外部通道 lla到內(nèi)部歧管孔5a的流動的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)可能發(fā)生流體分離的位 置，間隔變得更窄。至此，即使在流體分離發(fā)生在偏轉(zhuǎn)點(diǎn)附近 時，這種分離的范圍也變得更小。到這樣的程度，可以確保與 電池內(nèi)流體通道la的開口的流體接觸面積，從而增加了回流的 均一性。圖13的(a)和圖13的(b)示出了在此公開的燃料電池堆 疊結(jié)構(gòu)的第二示例性的實(shí)施方式。在歧管4中，外部通道lla至 ]1 c分別連接到內(nèi)部歧管孔5 a至5 c,使得流體向上流動到歧管 孔。如此，如圖13的(b)所示，從流體入口 13a分開并且設(shè)置 得比入口部低的外部通道lla被構(gòu)造成經(jīng)由薄部15連接到開口 7。薄部15具有寬度"b"，其比設(shè)置得比入口部高的(上)外部 通道lla (參見圖13的(a))的寬度"B"窄。薄部15的最小通道 橫截面積小于外部通道lla的4黃截面積。如在此〗吏用的，相對 于重力的總方向來確定方向語言。在這段中，通過示例，"向上" 和"較高"是指背離重力方向的方向，而"向下"通常是指重力方 向?？赡軙嬖谌缦侣闊┰谠O(shè)置在較低位置的外部通道lla 中流動的氣體中水冷凝。冷凝水阻礙了氣體在連接部20中流 動。為了解決這種問題，這個實(shí)施方式可以采用具有相對小的 橫截面積的薄部15 。這使得在薄部15中的氣體流速增加從而防 止水在其中冷凝。如此，可以避免由冷凝水引起的壓力損失或者回流衰減。另一方面，如圖14所示，形成外部通道lla以使流體向下
流進(jìn)歧管孔的連接部20中布局可以應(yīng)用到用于設(shè)置在下端的燃料電池l的燃料氣體的內(nèi)部歧管孔5a中。如此，水不會在開 口7附近冷凝。因此，不必須在其中設(shè)置薄部15。此外，圖15示出了沿圖14中示出的線C-C截取的外部流體 通道入口13a的剖視圖。如圖15所示，板形加熱器16設(shè)置在偏 轉(zhuǎn)區(qū)域，在此區(qū)域，從外部流體通道入口 13a流入的燃料氣體 與歧管外部流體通道lla的底面4妻觸以90度i也改變其流向。如 此，可以提高燃料氣體的壓力較高且水易冷凝的區(qū)域的溫度。 這有效地阻止了水在其中的冷凝。此外，通過在外部流體通道 lla的整個底面上設(shè)置具有低熱傳導(dǎo)率同時具有吸水性和驅(qū)濕 性的熱絕緣材料(例如羊毛)能夠獲得相同效果。此外，上文已經(jīng)相對于典型外部通道lla和用于燃料氣體 的內(nèi)部歧管孔5a,已經(jīng)說明了示例性實(shí)施方式的構(gòu)造和技術(shù)效 果。然而，應(yīng)該理解，當(dāng)相對于外部通道llb和llc以及用于冷 卻劑或者氧化劑氣體的內(nèi)部歧管孔5 b和5 c中采用相同構(gòu)造時， 也能夠獲得這種技術(shù)效果。因此，為了易于理解本發(fā)明說明了上述實(shí)施方式，并且上 述實(shí)施方式不限制本發(fā)明。相反地，本發(fā)明旨在覆蓋在所附權(quán) 利要求書內(nèi)的各種變型和等同配置，權(quán)利要求書的范圍應(yīng)給予 最寬泛的解釋從而包括在法律允許下的所有這些變型和等同結(jié) 構(gòu)。
權(quán)利要求
1. 一種燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)，其包括多個單元電池，該多個單元電池中的每一個均具有通過該單元電池形成的開孔；燃料電池堆，其通過在堆疊方向堆疊所述多個單元電池而形成，所述燃料電池堆具有由所述多個單元電池的所述開孔限定的內(nèi)部歧管開口；電池內(nèi)流體通道，其用于使流體流進(jìn)所述內(nèi)部歧管，所述電池內(nèi)流體通道被構(gòu)造和配置成使流體在與所述單元電池的所述堆疊方向大體上垂直的平面中流動；以及外部歧管，其具有用于將流體供應(yīng)到所述內(nèi)部歧管的外部通道；其中，所述外部歧管的所述外部通道被構(gòu)造成在最接近所述內(nèi)部歧管的所述流體中產(chǎn)生渦流，所述外部歧管包括面對所述流體的流向的表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述內(nèi)部歧管具有矩形橫截面形狀，該矩形橫截面形狀具有較 短側(cè)和較長側(cè)，所述電池內(nèi)流體通道與所述內(nèi)部歧管開口的所 述較短側(cè)流體聯(lián)接，并且所述外部通道與所述內(nèi)部歧管開口的 所述4交長側(cè)流體if關(guān) -接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)，其特征在 于，所述外部通道的寬度朝向該外部通道與所述內(nèi)部歧管開口 的連接部逐漸增大。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)， 其特征在于，該燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)還包括入口，該入口用于將 所述流體供應(yīng)到所述外部歧管，其中，在所述入口被設(shè)置在比 所述開口低的位置時，所述外部歧管的所述外部通道被向上連 接到所述開口 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)，該燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)特征在于，還包括第二燃料電池堆，其位于第一燃料電池堆的上方； 上側(cè)開口 ，其設(shè)置在與所述第二燃料電池堆的上部位置對應(yīng)的入口的上部 <立置；以及上側(cè)外部通道，其連4妻所述入口和所述上側(cè)開口 ， 其中，所述外部通道的最小通道4黃截面面積小于所述上側(cè)外部通道的最小通道橫截面面積。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)， 其特征在于，該燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)還包括入口，該入口用于將 所述流體供應(yīng)到所述外部歧管，其中，在所述入口設(shè)置在高于 所述開口的位置時，所述外部通道被向下連接到所述開口 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)， 其特征在于，從所述外部通道流到所述內(nèi)部歧管的流體的流向 垂直于所述開口的較長側(cè)，其中，所述外部通道被連接到所述 內(nèi)部歧管使得所述外部通道的寬度的中心線與所述開口的較長 側(cè)方向的中心線 一 致。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2至7中任 一 項(xiàng)所述的燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述外部通道和所迷內(nèi)部歧管的連接部還包括具 有頂點(diǎn)的平滑的凸起部，所述頂點(diǎn)在所述流體所述外部通道 流到所述開口的方向上，其中，所述外部通道的寬度的中心線 與面對所述開口和所述外部通道的連^妄部的4交長側(cè)的中心線一 致。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)， 其特征在于，該燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)還包括在所述外部通道和所 述內(nèi)部歧管的所述連接部的開口的內(nèi)圓周上的凸起部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2至7中任 一 項(xiàng)所述的燃料電池堆疊結(jié)　構(gòu)，其特征在于，該燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)還包括在所述外部通道 和所述內(nèi)部歧管的連接部的較短側(cè)中的 一個較短側(cè)上的凸起 部，在所述較短側(cè)中的該 一 個較短側(cè)的流速大于所述較短側(cè)中 的另一4交短側(cè)的流速。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的燃料電池堆疊結(jié) 構(gòu)，其特征在于，該燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)還包括用于將流體供應(yīng) 到所述外部歧管的入口和在所述外部通道的面對所述入口的底 面上的加熱器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任 一 項(xiàng)所述的燃料電池堆疊結(jié) 構(gòu)，其特征在于，該燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)還包括在所述外部通道 的底面上的熱絕緣材料。
全文摘要
一種燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)，包括例如多個單元電池，該多個單元電池中的每一個均具有通過其形成的開孔。第一燃料電池堆，其通過在堆疊方向上堆疊多個單元電池而形成，并且其具有由開孔限定的內(nèi)部歧管開口。電池內(nèi)流體通道，其用于使在內(nèi)部歧管內(nèi)流動流體流動，其被構(gòu)造和配置成使流體在大體上垂直于單元電池堆疊方向的平面中流動。所述燃料電池堆疊結(jié)構(gòu)還包括外部歧管，該外部歧管具有將流體供應(yīng)到內(nèi)部歧管的外部通道，其中，在外部通道內(nèi)流動的流體通過面對流體的流向的外部歧管表面產(chǎn)生最接近內(nèi)部歧管的渦流。
文檔編號H01M8/24GK101401243SQ200780008944
公開日2009年4月1日 申請日期2007年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日
發(fā)明者入月桂太, 市川靖, 田渕雄一郎 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社