專(zhuān)利名稱(chēng)：燃料電池用隔板以及具備該燃料電池用隔板的燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料電池用隔板以及具備該燃料電池用隔板的燃料電池，特別涉及一種燃料電池用隔板的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
高分子電解質(zhì)型燃料電池(以下稱(chēng)為PEFC)通過(guò)使含有氫的燃料氣體與空氣等含有氧的氧化劑氣體進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)來(lái)同時(shí)產(chǎn)生電力和熱。PEFC的單電池(電池單元(cell))具有由高分子電解質(zhì)膜和一對(duì)氣體擴(kuò)散電極(負(fù)極(anode)和正極(cathode))構(gòu)成的MEA(Membrane-Electrode-Assembly)、密封墊(gasket)以及導(dǎo)電性的板狀的隔板 (separator)。另外，隔板的主表面上設(shè)置有形成用于供給和排出燃料氣體或氧化劑氣體(將它們稱(chēng)為反應(yīng)氣體)的歧管(manifold)的歧管孔(反應(yīng)氣體供給用歧管孔和反應(yīng)氣體排出用歧管孔)，在與氣體擴(kuò)散電極抵接的主表面上以與這些歧管孔連通的方式設(shè)置有反應(yīng)氣體所流通的槽狀且形成為蛇形(Serpentine)的反應(yīng)氣體流路。已知一種在這種蛇形的反應(yīng)氣體流路中消除了流路的折回槽部的拐角部的固體高分子電解質(zhì)型燃料電池用隔板(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。在此，圖8是示意性地表示專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的固體高分子電解質(zhì)型燃料電池用隔板(以下僅稱(chēng)為隔板)的概要結(jié)構(gòu)的主視圖。此外，在圖8中，以圖中的上下方向表示隔板的上下方向。如圖8所示，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的隔板中，從獨(dú)立流通槽部323、324與折回槽部321的邊界333到獨(dú)立流通槽部323、324的直線(xiàn)狀槽的延長(zhǎng)方向上的流通槽320的端307的距離隨著遠(yuǎn)離設(shè)置于獨(dú)立流通槽部323與獨(dú)立流通槽部324之間的邊界凸部325而變小。即，獨(dú)立流通槽部323、324的凸部323a、324a越是遠(yuǎn)離邊界凸部325，越是靠近流通槽320的端307地延伸。而且，折回槽部321呈大致半圓形。利用這種形狀，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的隔板中，從獨(dú)立流通槽部323供給至折回槽部321的氣體通過(guò)該折回槽部321的格子狀槽而被供給至獨(dú)立流通槽部324。關(guān)于延伸至流通槽320的端307附近的最上側(cè)的獨(dú)立流通槽部323A附近的部分350A，能夠抑制氣體和冷凝水滯留。另外，獨(dú)立流通槽部323、324的凸部323a、324a是延伸的，因此與電極的接觸面積大，從而能夠減小接觸電阻。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本專(zhuān)利4120072號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題然而，即使是上述專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的隔板，流過(guò)位于最上側(cè)的獨(dú)立流通槽部323的反應(yīng)氣體沿著端307流通，但是流過(guò)除此以外的獨(dú)立流通槽部323的反應(yīng)氣體不會(huì)到達(dá)端307而是流通至更接近邊界凸部325側(cè)的獨(dú)立流通槽部324。因此，在端307附近，從上部350A流向下部350B的反應(yīng)氣體變少，特別是在影線(xiàn)所示的部分350處，反應(yīng)氣體和冷凝水容易滯留。因而，專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的隔板也尚存在改善的余地。本發(fā)明是鑒于這種問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種能夠進(jìn)一步抑制反應(yīng)氣體和冷凝水滯留在折回部、并且能夠進(jìn)一步降低隔板與電極之間的接觸電阻的燃料電池用隔板以及具備該燃料電池用隔板的燃料電池。用于解決問(wèn)題的方案
為了解決上述問(wèn)題并達(dá)到目的，本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板形成為板狀，在至少一個(gè)主表面上設(shè)置有反應(yīng)氣體流通區(qū)域，該反應(yīng)氣體流通區(qū)域具有槽狀的多個(gè)直線(xiàn)部和一個(gè)以上的折回部，形成為彎曲狀，流通反應(yīng)氣體，上述多個(gè)直線(xiàn)部之間形成有第一肋部，以形成多個(gè)上述第一肋部的方式設(shè)置上述多個(gè)直線(xiàn)部，上述折回部形成為將作為該折回部的上游側(cè)的上述直線(xiàn)部的上游側(cè)直線(xiàn)部與作為該折回部的下游側(cè)的上述直線(xiàn)部的下游側(cè)直線(xiàn)部進(jìn)行連接，使得流通的反應(yīng)氣體從上述上游側(cè)直線(xiàn)部折回至上述下游側(cè)直線(xiàn)部，上述一個(gè)以上的折回部中的至少一個(gè)折回部具有氣體混合部、使來(lái)自上述上游側(cè)直線(xiàn)部的上述反應(yīng)氣體匯合至該氣體混合部的氣體合流部以及使上述反應(yīng)氣體從該氣體混合部分流至上述下游側(cè)直線(xiàn)部的氣體分流部，上述氣體混合部具有凹坑部以及從該凹坑部的底面豎立設(shè)置的多個(gè)突起部，上述氣體合流部和上述氣體分流部中設(shè)置有第二肋部，該第二肋部形成為其基端與上述第一肋部相連接，并從上述第一肋部延伸，在將形成于相互鄰接的上述上游側(cè)直線(xiàn)部與上述下游側(cè)直線(xiàn)部之間的上述第一肋部作為中央肋部、將通過(guò)該中央肋部的寬度方向的中心且沿該中央肋部的延伸方向延伸的虛擬線(xiàn)定義為中心線(xiàn)的情況下，所有上述第二肋部形成為在相互鄰接的兩個(gè)第二肋部中位于靠近上述中央肋部側(cè)的上述第二肋部在延伸方向上的長(zhǎng)度比位于遠(yuǎn)離上述中央肋部側(cè)的上述第二肋部在延伸方向上的長(zhǎng)度短，設(shè)置于上述氣體合流部和上述氣體分流部中的至少一方且位于離上述中央肋部最遠(yuǎn)側(cè)的上述第二肋部即最外方第二肋部形成為從其厚度方向來(lái)看朝向上述中心線(xiàn)向內(nèi)側(cè)彎曲。由此，能夠抑制反應(yīng)氣體和冷凝水滯留于折回部的外緣周邊部分，而且能夠降低燃料電池用隔板與電極之間的接觸電阻。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，也可以在設(shè)置有上述最外方第二肋部的上述氣體合流部和上述氣體分流部中的至少一方處，多個(gè)上述第二肋部形成為朝向上述中心線(xiàn)向內(nèi)方彎曲，彎曲地形成的多個(gè)上述第二肋部即彎曲第二肋部是相互鄰接的，并且形成為位于靠近上述中央肋部側(cè)的上述第二肋部的頂端部與上述中心線(xiàn)之間的距離大于或等于位于遠(yuǎn)離上述中央肋部側(cè)的上述第二肋部的頂端部與上述中心線(xiàn)之間的距離。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，上述突起部也可以被配置成從上述第一肋部的延伸方向來(lái)看相互重疊。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，上述突起部也可以被配置于上述第二肋部的延長(zhǎng)線(xiàn)上。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，上述突起部也可以被配置成從與上述第一肋部的延伸方向垂直的方向來(lái)看相互重疊。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，上述突起部也可以被配置成從與上述第一肋部的延伸方向垂直的方向來(lái)看呈交錯(cuò)狀(千鳥(niǎo)狀)。
另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，也可以在上述最外方第二肋部的頂端與上述中心線(xiàn)之間配置有至少一個(gè)以上的上述突起部。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，上述最外方第二肋部也可以具有從上述第一肋部延伸的長(zhǎng)邊部以及從該長(zhǎng)邊部的頂端朝向上述中心線(xiàn)向內(nèi)方延伸的短邊部，上述短邊部形成為沿上述折回部的外端延伸。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，上述最外方第二肋部也可以形成為從上述燃料電池用隔板的厚度方向來(lái)看呈L字狀。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，也可以在形成于上述最外方第二肋部的短邊部與上述折回部的外端之間的槽的延長(zhǎng)線(xiàn)上配置有上述突起部。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，形成于上述最外方第二肋部的短邊部與上述折回部的外端之間的槽的延長(zhǎng)線(xiàn)上所配置的上述突起部也可以由上述折回部的外端的一部分形成。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，上述彎曲第二肋部也可以具有從上述第一肋部延伸的長(zhǎng)邊部和從該長(zhǎng)邊部的頂端朝向上述中心線(xiàn)向內(nèi)方延伸的短邊部，上述短邊部形成為沿上述折回部的外端延伸。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，上述彎曲第二肋部也可以形成為從上述燃料電池用隔板的厚度方向來(lái)看呈L字狀。 另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，上述反應(yīng)氣體流通區(qū)域也可以被設(shè)置成上述上游側(cè)直線(xiàn)部的數(shù)量大于或等于上述下游側(cè)直線(xiàn)部的數(shù)量。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，所有上述第二肋部也可以形成為在上述直線(xiàn)部的排列中，離上述中央肋部越遠(yuǎn)，各自的離上述折回部的外端最近的端與上述折回部的外端之間的距離越長(zhǎng)。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，也可以將上述反應(yīng)氣體流通區(qū)域整體形成為帶狀。另外，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，也可以將上述反應(yīng)氣體流通區(qū)域整體形成為蛇形。并且，在本發(fā)明所涉及的燃料電池用隔板中，在將上述氣體混合部的面積設(shè)為S、將從與上述中央肋部連接的第二肋部的頂端到上述折回部的外端的距離設(shè)為A、將上述折回部在與上述中心線(xiàn)垂直的方向上的長(zhǎng)度設(shè)為B的情況下，上述氣體混合部也可以形成為該氣體混合部的面積S滿(mǎn)足S〈AXB + 2。另外，本發(fā)明所涉及的燃料電池具備包括燃料電池用隔板的一對(duì)燃料電池用隔板；以及電解質(zhì)層-電極接合體，其具有電解質(zhì)層和夾著該電解質(zhì)層的一對(duì)電極，其中，上述電解質(zhì)層-電極接合體被一對(duì)上述燃料電池用隔板夾著。由此，能夠抑制反應(yīng)氣體和冷凝水滯留于折回部的外緣周邊部分，而且能夠降低燃料電池用隔板與電極之間的接觸電阻。在參照附圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)以下的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明來(lái)明確本發(fā)明的上述目的、其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的燃料電池用隔板和燃料電池，能夠進(jìn)一步抑制反應(yīng)氣體和冷凝水在折回部中的滯留，并且能夠進(jìn)一步降低隔板與電極之間的接觸電阻


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的燃料電池的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是表示圖I所示的燃料電池中的燃料電池用隔板的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3是將圖2所示的燃料電池用隔板中的燃料氣體流通區(qū)域的折回部附近放大后的示意圖。圖4是示意性地表示圖I和圖2所示的燃料電池系統(tǒng)中的燃料電池堆疊體的概要結(jié)構(gòu)的截面圖。圖5是將本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的燃料電池用隔板中的燃料氣體流通區(qū)域的折回部附近放大后的示意圖。圖6是將本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的燃料電池用隔板中的燃料氣體流通區(qū)域的折回部附近放大后的示意圖。圖7是將本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的燃料電池用隔板中的燃料氣體流通區(qū)域的折回部附近放大后的示意圖。圖8是示意性地表示專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的固體高分子電解質(zhì)型燃料電池用隔板的概要結(jié)構(gòu)的主視圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。此外，在所有附圖中，對(duì)同一或相當(dāng)部分附加同一標(biāo)記，并省略重復(fù)的說(shuō)明。另外，在所有附圖中，僅提取出說(shuō)明本發(fā)明所必需的結(jié)構(gòu)要素來(lái)進(jìn)行圖示，對(duì)于其它結(jié)構(gòu)要素省略圖示。并且，本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施方式。(實(shí)施方式I)[燃料電池的結(jié)構(gòu)]圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的燃料電池的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖I所示，本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的燃料電池100例如具有電池單元層疊體102、配置于該電池單元層疊體102的兩端的端板111A、11 IB以及在電池單元101的層疊方向上將電池單元層疊體102與端板111AU11B進(jìn)行連結(jié)(締結(jié))的連結(jié)件(未圖示)。另外，在端板IllA與電池單元層疊體102之間配置有絕緣板112A和集電板113A。同樣地，在端板IllB與電池單元層疊體102之間配置有絕緣板112B和集電板113B。電池單元層疊體102具有多個(gè)電池單元101，該多個(gè)電池單元101在其厚度方向上層疊地形成。電池單元層疊體102上設(shè)置有燃料氣體供給歧管、氧化劑氣體供給歧管、冷卻介質(zhì)供給歧管、燃料氣體排出歧管、氧化劑氣體排出歧管以及冷卻介質(zhì)排出歧管(都未圖示)。另外，端板111A、絕緣板112A以及集電板113A中設(shè)置有與燃料氣體供給歧管等各歧管對(duì)應(yīng)(連通)的貫通孔。而且，端板IllA的與燃料氣體供給歧管等各歧管對(duì)應(yīng)的貫通孔上連接有供給或排出燃料氣體的配管、供給或排出氧化劑氣體的歧管、供給或排出冷卻介質(zhì)的配管(都未圖示)。由此，燃料氣體等被供給至燃料電池100，未使用的燃料氣體等從燃料電池100被排出。
另外，如圖I 所不，電池單兀 101 具備MEA(Membrane-Electrode-Assembly :膜-電極接合體)5、一對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的燃料電池用隔板(以下僅稱(chēng)為隔板)6A、6B以及一對(duì)密封墊7A、7B。MEA 5具有一對(duì)電極4A、4B和配置于一對(duì)電極4A、4B之間的電解質(zhì)層I。在本實(shí)施方式I中，電極4A構(gòu)成負(fù)極(anode) 4A,電極4B構(gòu)成正極(cathode) 4B。例如能夠使用選擇性地輸送氫離子的高分子電解質(zhì)膜(例如美國(guó)DuPont (股份制)產(chǎn)的Nafion (商品名))來(lái)作為電解質(zhì)層I。電解質(zhì)層I在本實(shí)施方式I 中具有大致四邊形(在此為矩形)的形狀。電解質(zhì)層I的兩面上以位于其周緣部的內(nèi)側(cè)的方式分別配置有負(fù)極4A和正極4B。此外，在電解質(zhì)層I的周緣部設(shè)置有沿厚度方向貫通的燃料氣體供給歧管孔、冷卻介質(zhì)供給歧管孔、氧化劑氣體供給歧管孔、燃料氣體排出歧管孔、冷卻介質(zhì)排出歧管孔以及氧化劑氣體排出歧管孔(未圖示)。負(fù)極4A具有負(fù)極催化劑層2A和負(fù)極氣體擴(kuò)散層3A，該負(fù)極催化劑層2A設(shè)置于電解質(zhì)層I的一個(gè)主表面上，包含負(fù)載有電極催化劑(例如鉬和包含鉬的合金)的導(dǎo)電性碳粒子與具有氫離子傳導(dǎo)性的高分子電解質(zhì)的混合物，該負(fù)極氣體擴(kuò)散層3A設(shè)置于負(fù)極催化劑層2A的主表面上，兼具氣體通氣性和導(dǎo)電性。同樣地，正極4B具有正極催化劑層2B和正極氣體擴(kuò)散層3B,該正極催化劑層2B設(shè)置于電解質(zhì)層I的另一個(gè)主表面上，包含負(fù)載有電極催化劑(例如鉬和包含鉬的合金)的導(dǎo)電性碳粒子與具有氫離子傳導(dǎo)性的高分子電解質(zhì)的混合物，該正極氣體擴(kuò)散層3B設(shè)置于正極催化劑層2B的主表面上，兼具氣體通氣性和導(dǎo)電性。此外，關(guān)于負(fù)極催化劑層2A和正極催化劑層2B，能夠使用包含負(fù)載有由鉬和包含鉬的合金形成的電極催化劑的導(dǎo)電性碳粒子、高分子電解質(zhì)以及分散介質(zhì)的催化劑層形成用墨并通過(guò)該領(lǐng)域所公知的方法來(lái)形成。另外，作為構(gòu)成負(fù)極氣體擴(kuò)散層3A和正極氣體擴(kuò)散層3B的材料，并沒(méi)有特別限定，能夠使用該領(lǐng)域所公知的材料，例如能夠使用碳布(carbon cloth)、碳紙(carbon paper)等導(dǎo)電性多孔質(zhì)基材。另外，也可以利用以往公知的方法對(duì)該導(dǎo)電性多孔質(zhì)基材實(shí)施防水處理。另外，在MEA 5的負(fù)極4A和正極4B的周?chē)?正確地說(shuō)是負(fù)極氣體擴(kuò)散層3A (正極氣體擴(kuò)散層3B)的外方)以?shī)A著電解質(zhì)層I的方式配置有一對(duì)環(huán)狀的密封墊7A、7B。由此，抑制了燃料氣體、氧化劑氣體泄漏至電池單元101外的情況，而且抑制了這些氣體在電池單元101內(nèi)相互混合的情況。此外，在密封墊7A、7B的周緣部設(shè)置有由厚度方向的貫通孔形成的燃料氣體供給歧管孔等各歧管孔(未圖示)。另外，以?shī)A著MEA 5和密封墊7A、7B的方式配置有具有導(dǎo)電性的板狀的一對(duì)隔板6A、6B。由此，MEA 5被機(jī)械固定，在將多個(gè)電池單元101沿其厚度方向?qū)盈B時(shí)MEA 5被電連接。此外，這些隔板6A、6B能夠使用熱傳導(dǎo)性和導(dǎo)電性?xún)?yōu)良的金屬、黑鉛或者黑鉛與樹(shù)脂的混合物，例如能夠使用將碳粉末與粘合劑(溶劑)的混合物通過(guò)注射成型制造出的構(gòu)件、在鈦或不銹鋼制的板的表面上鍍金后得到的構(gòu)件。隔板6A的與負(fù)極4A接觸的一個(gè)主表面上設(shè)置有用于流通燃料氣體的燃料氣體流通區(qū)域8，另外，在另一個(gè)主表面上設(shè)置有用于流通冷卻介質(zhì)的槽狀的冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10。同樣地，隔板6B的與正極4B接觸的一個(gè)主表面上設(shè)置有用于流通氧化劑氣體的氧化劑氣體流通區(qū)域9，而在另一個(gè)主表面上設(shè)置有用于流通冷卻介質(zhì)的槽狀的冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10。此外，在隔板6A、6B的主表面的周緣部設(shè)置有燃料氣體供給歧管孔等各歧管孔(未圖示)。由此，在電池單元101中，對(duì)負(fù)極4A和正極4B分別供給燃料氣體和氧化劑氣體(將它們稱(chēng)為反應(yīng)氣體)，這些反應(yīng)氣體進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生電和熱，并生成水。另外，通過(guò)使冷卻水等冷卻介質(zhì)在冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10中流通，回收所產(chǎn)生的熱。此外，在本實(shí)施方式I中，將燃料電池100構(gòu)成為層疊多個(gè)電池單元101并利用端板111AU11B等進(jìn)行連結(jié)的結(jié)構(gòu)，但是并不限定于此，也可以構(gòu)成為利用端板111AU11B對(duì)一個(gè)電池單元101進(jìn)行連結(jié)的結(jié)構(gòu)。[燃料電池用隔板的結(jié)構(gòu)]接著，參照?qǐng)DI和圖2來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的燃料電池用隔板(在此為隔板6A)的結(jié)構(gòu)。此外，隔板6B與隔板6A基本結(jié)構(gòu)相同，因此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。圖2是表示圖I所示的燃料電池100中的隔板6A的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。此外，在圖2中，以圖中的上下方向表示隔板的上下方向。如圖I和圖2所示，隔板6A是板狀，并且大致構(gòu)成為矩形。隔板6A的主表面的周緣部形成有多個(gè)貫通孔，這些貫通孔構(gòu)成燃料氣體供給歧管孔91等各歧管孔。具體地說(shuō)，在隔板6A的一個(gè)側(cè)部(以下稱(chēng)為第一側(cè)部)的上部設(shè)置有燃料氣體供給歧管孔91，在其下部設(shè)置有氧化劑氣體排出歧管孔94。另外，在氧化劑氣體排出歧管孔94的內(nèi)側(cè)設(shè)置有冷卻介質(zhì)排出歧管孔96。另一方面，在隔板6A的另一個(gè)側(cè)部(以下稱(chēng)為第二側(cè)部)的上部設(shè)置有氧化劑氣體供給歧管孔93，在其下部設(shè)置有燃料氣體排出歧管孔92。另外，在氧化劑氣體供給歧管孔93的內(nèi)側(cè)設(shè)置有冷卻介質(zhì)供給歧管孔95。而且，在隔板6A的一個(gè)主表面上設(shè)置有燃料氣體流通區(qū)域8，該燃料氣體流通區(qū)域8形成為彎曲狀以將燃料氣體供給歧管孔91與燃料氣體排出歧管孔92進(jìn)行連接。從隔板6A的厚度方向來(lái)看，燃料氣體流通區(qū)域8整體形成為帶狀(更詳細(xì)地說(shuō)，蛇形)。另外，燃料氣體流通區(qū)域8具有槽狀的多個(gè)直線(xiàn)部11和一個(gè)以上的折回部12，折回部12形成為將該折回部12的上游側(cè)的直線(xiàn)部lla(以下為上游側(cè)直線(xiàn)部(參照?qǐng)D3))與該折回部12的下游側(cè)的直線(xiàn)部llb(以下為下游側(cè)直線(xiàn)部(參照?qǐng)D3))進(jìn)行連接，使得流通的燃料氣體從上游側(cè)直線(xiàn)部Ila折回至下游側(cè)直線(xiàn)部lib。直線(xiàn)部11由流路槽形成，以使燃料氣體流通(分流)的方式構(gòu)成。另外，一個(gè)以上的折回部12的至少一個(gè)(在本實(shí)施方式I中為四個(gè))折回部12具有氣體合流部12a、氣體混合部12b以及氣體分流部12c。此外，構(gòu)成多個(gè)直線(xiàn)部11的流路槽與流路槽之間的部分形成(劃分出)與負(fù)極4A抵接的第一肋部13。換言之，構(gòu)成多個(gè)直線(xiàn)部11的流路槽與流路槽之間的部分被定義為與負(fù)極4A抵接的第一肋部13。而且，在本實(shí)施方式I中，在隔板6A的一個(gè)主表面上形成有多個(gè)直線(xiàn)部11，以形成多個(gè)(兩個(gè)以上)的第一肋部13。 另外，在本實(shí)施方式I中，多個(gè)直線(xiàn)部11構(gòu)成為上游側(cè)直線(xiàn)部Ila的數(shù)量比下游側(cè)直線(xiàn)部Ilb的數(shù)量多，但是并不限定于此，也可以構(gòu)成為上游側(cè)直線(xiàn)部Ila的數(shù)量與下游側(cè)直線(xiàn)部Ilb的數(shù)量相同。
換言之，燃料氣體流通區(qū)域8具有多個(gè)分流區(qū)域81A、81C、81E、81G、81I和一個(gè)以上的合流區(qū)域81B、81D、81F、81H，該分流區(qū)域在多個(gè)直線(xiàn)部11和一個(gè)以上的折回部12中至少包括直線(xiàn)部11，該合流區(qū)域形成在至少一個(gè)折回部12上并且配置于多個(gè)分流區(qū)域81A、81C、81E、81G、81I中的相鄰的上游側(cè)的分流區(qū)域(以下為上游側(cè)分流區(qū)域)與下游側(cè)的分流區(qū)域(以下為下游側(cè)分流區(qū)域)之間，使從上游側(cè)分流區(qū)域流入的燃料氣體匯合，并使匯合后的燃料氣體分流至下游側(cè)分流區(qū)域。此外，合流區(qū)域81B相當(dāng)于折回部12的氣體混合部 12b。接著，參照?qǐng)D2和圖3來(lái)詳細(xì)地說(shuō)明隔板6A中的燃料氣體流通區(qū)域8的具有氣體合流部12a等的折回部12。圖3是將圖2所示的隔板6A中的燃料氣體流通區(qū)域8的折回部12附近放大后的不意圖。此外，在圖3中，將第一肋部13的延伸方向表不為X軸方向，將與該第一肋部13 的延伸方向垂直的方向表不為Y軸方向。即，與第一肋部13的延伸方向垂直的方向在圖3中是上下方向，而不是隔板6A的厚度方向。另外，將隔板6A的上下方向表示為圖中的上下方向。如圖3所示，燃料氣體流通區(qū)域8的折回部12形成為從隔板6A的厚度方向來(lái)看大致呈矩形狀，設(shè)置有U字狀的外周壁。U字狀的外周壁的一端與位于最上側(cè)的上游側(cè)直線(xiàn)部Ila的壁形成為一個(gè)面，U字狀的外周壁的另一端與位于最下側(cè)的下游側(cè)直線(xiàn)部Ilb的壁形成為一個(gè)面。此外，在本實(shí)施方式I中，將外周壁的沿上下方向(Y軸方向)延伸的壁稱(chēng)為外端12A。而且，在將形成于相互鄰接的上游側(cè)直線(xiàn)部Ila與下游側(cè)直線(xiàn)部Ilb之間的第一肋部13設(shè)為中央肋部13A、將通過(guò)該中央肋部13A的寬度方向的中心并且沿該中央肋部13A的延伸方向延伸的虛擬線(xiàn)定義為中心線(xiàn)131、將通過(guò)中央肋部13A的頂端并且沿與中心線(xiàn)131垂直的方向(即上下方向Y軸方向)延伸的虛擬線(xiàn)定義為邊界線(xiàn)132的情況下，折回部12與直線(xiàn)部11的邊界在本實(shí)施方式I中為邊界線(xiàn)132。換言之，第一肋部13的頂端為該第一肋部13與邊界線(xiàn)132的線(xiàn)交點(diǎn)。另外，如上所述，折回部12具有用圖3的虛線(xiàn)表示的氣體合流部12a、用點(diǎn)劃線(xiàn)表示的氣體分流部12c以及除氣體合流部12a和氣體分流部12c以外的部分的氣體混合部12b。氣體合流部12a和氣體分流部12c中設(shè)置有第二肋部14，該第二肋部14其基端與第一肋部13相連接，并從該第一肋部13延伸。所有第二肋部14形成為在相互鄰接的兩個(gè)第二肋部14中位于靠近中央肋部13A側(cè)的第二肋部14在延伸方向上的長(zhǎng)度比位于遠(yuǎn)離中央肋部13A側(cè)的第二肋部14在延伸方向上的長(zhǎng)度短。在此，相互鄰接的兩個(gè)第二肋部14中位于靠近中央肋部13A側(cè)的第二肋部14是指相對(duì)于中央肋部13A的上下方向上的距離短的第二肋部14，相互鄰接的兩個(gè)第二肋部14中位于遠(yuǎn)離中央肋部13A側(cè)的第二肋部14是指相對(duì)于中央肋部13A的上下方向上的距離長(zhǎng)的第二肋部14。而且，下面，也有時(shí)將相互鄰接的兩個(gè)第二肋部14中位于靠近中央肋部13A側(cè)的第二肋部14稱(chēng)為位于內(nèi)側(cè)的第二肋部14，將相互鄰接的兩個(gè)第二肋部14中位于遠(yuǎn)離中央肋部13A側(cè)的第二肋部14稱(chēng)為位于外側(cè)的第二肋部14。另外，延伸方向上的長(zhǎng)度是指第一肋部13在延伸方向上的長(zhǎng)度、即圖3所示的X軸方向(水平方向)上的長(zhǎng)度。換言之，延伸方向上的長(zhǎng)度是指從第二肋部14的基端部到沿X軸方向延伸的最端部的長(zhǎng)度。因而，如圖3所例示的，第二肋部14形成為位于內(nèi)側(cè)的第二肋部14b在X軸方向上的長(zhǎng)度比位于外側(cè)的第二肋部14a在X軸方向上的長(zhǎng)度短。此外，在圖3中，內(nèi)方第二肋部14b和外方第二肋部14a是例示性的，例如在將第二肋部14a與位于其上方的第二肋部14c加以對(duì)比的情況下，與第二肋部14a相比，位于其上方的第二肋部14c位于外側(cè)，因此第二肋部14a為位于內(nèi)側(cè)的第二肋部，第二肋部14c為位于外側(cè)的第二肋部。
換言之，所有第二肋部14形成為在直線(xiàn)部11的排列中(在其上下方向上的排列中)，離中央肋部13A越遠(yuǎn)，各自的離折回部12的外端12A最近的端與折回部12的外端12A之間的距離越長(zhǎng)。而且，設(shè)置于氣體合流部12a和氣體分流部12c中的至少一方(在本實(shí)施方式I中為兩方)的、位于離中央肋部13A最外方(最遠(yuǎn)側(cè))的第二肋部(以下為最外方第二肋部141)形成為朝向中心線(xiàn)131向內(nèi)方彎曲。具體地說(shuō)，最外方第二肋部141具有形成為從第一肋部13沿該第一肋部13的延伸方向延伸的長(zhǎng)邊部141a以及從該長(zhǎng)邊部141a的頂端朝向中心線(xiàn)131向內(nèi)方延伸的短邊部141b，該短邊部141b形成為沿折回部12的外端12A(沿Y軸方向)延伸。換言之，最外方第二肋部141形成為從隔板6A的厚度方向來(lái)看呈L字狀。另外，在設(shè)置有最外方第二肋部141的氣體合流部12a和氣體分流部12c中的至少一方(在本實(shí)施方式I中為兩方)處，相互鄰接的多個(gè)第二肋部14形成為朝向中心線(xiàn)131向內(nèi)方彎曲。此外，在彎曲地形成的多個(gè)第二肋部14中，包括最外方第二肋部141。因此，在本實(shí)施方式I中，彎曲地形成的第二肋部14為最外方第二肋部141、與該最外方第二肋部141鄰接的第二肋部142 (以下為彎曲第二肋部142)以及與彎曲第二肋部142鄰接的第二肋部143 (以下為彎曲第二肋部143)。彎曲第二肋部142具有形成為從第一肋部13沿該第一肋部13的延伸方向延伸的長(zhǎng)邊部142a以及從該長(zhǎng)邊部142a的頂端朝向中心線(xiàn)131向內(nèi)方延伸的短邊部142b，該短邊部142b形成為沿折回部12的外端12A (沿Y軸方向)延伸。換言之，彎曲第二肋部142形成為從隔板6A的厚度方向來(lái)看呈L字狀。此外，彎曲第二肋部143與彎曲第二肋部142同樣地構(gòu)成，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。而且，最外方第二肋部141以及彎曲第二肋部142、143形成為位于內(nèi)側(cè)的第二肋部14的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離小于或等于位于外側(cè)的第二肋部14的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離。具體地說(shuō)，最外方第二肋部141和彎曲第二肋部142形成為位于最外方第二肋部141的內(nèi)側(cè)的彎曲第二肋部142的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離L2大于或等于最外方第二肋部141的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離LI (在本實(shí)施方式I中為相同的距離)。另外，彎曲第二肋部142與彎曲第二肋部143形成為彎曲第二肋部143的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離L3大于或等于彎曲第二肋部142的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離L2(在本實(shí)施方式I中為相同的距離)。換言之，彎曲地形成的多個(gè)第二肋部14優(yōu)選配置成以下方式與位于內(nèi)側(cè)的第二肋部14的頂端部相比，位于外側(cè)的第二肋部14的頂端部更靠近中心線(xiàn)131 ;或者，從中心線(xiàn)131的延伸方向(X軸方向水平方向)來(lái)看，位于外側(cè)的第二肋部14的頂端部與位于內(nèi)側(cè)的第二肋部14的頂端部一致(重疊)。另外，氣體混合部12b具有凹坑部121和多個(gè)突起部122。凹坑部121形成為與形成于第二肋部14之間的槽連通。突起部122被設(shè)置成從凹坑部121的底面沿隔板6A的厚度方向延伸，形成為圓柱狀(正確地說(shuō)是正圓柱狀)。另外，突起部122被配置成從第一肋部13的延伸方向(X軸方向水平方向)來(lái)看相互重疊。更詳細(xì)地說(shuō)，從第一肋部13的延伸方向(X軸方向水平方向)來(lái)看，突起部122被設(shè)置于第二肋部14 (在此為不彎曲的第二肋部14)的延長(zhǎng)線(xiàn)上。
另外，突起部122被配置成從與第一肋部13的延伸方向垂直的方向(Y軸方向上下方向)來(lái)看呈交錯(cuò)狀。在此，突起部122被配置成交錯(cuò)狀是指在Y軸方向上相互鄰接的突起部122被配置成從Y軸方向來(lái)看相互不重疊或者其一部分重疊。而且，在本實(shí)施方式I中，形成于最外方第二肋部141的短邊部141b與折回部12的外端12A之間的槽(以下為外側(cè)流路15)的延長(zhǎng)線(xiàn)上也設(shè)置有突起部122 (外側(cè)突起部122A)。更詳細(xì)地說(shuō)，被配置成從最外方第二肋部141的短邊部141b的延伸方向(Y軸方向上下方向)來(lái)看外側(cè)突起部122A的一部分位于外側(cè)流路15的延長(zhǎng)線(xiàn)上。由此，在上游側(cè)直線(xiàn)部Ila中流通的燃料氣體在流過(guò)折回部12的氣體合流部12a后被供給至氣體混合部12b。被供給至氣體混合部12b的燃料氣體被多個(gè)突起部122打亂其流動(dòng)，以促使氣體混合。然后，混合后的燃料氣體被分流至氣體分流部12c。被分流至氣體分流部12c的燃料氣體在下游側(cè)直線(xiàn)部Ilb中流通。此外，突起部122在本實(shí)施方式I中形成為大致圓柱形，但是并不限定于此，也可以是圓柱形、三角柱形和四方柱形。另外，在此，設(shè)突起部122的與隔板6A的厚度方向垂直的切片截面為正圓形，但是并不限定于此，也可以是橢圓形。[燃料電池用隔板以及具備該燃料電池用隔板的燃料電池的作用效果]接著，參照?qǐng)DI至圖3來(lái)說(shuō)明實(shí)施方式I所涉及的隔板6A以及具備該隔板6A的燃料電池100的作用效果。此外，氧化劑氣體所流通的隔板6B的作用效果也與燃料氣體所流通的隔板6A的作用效果相同，因此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。如上所述，在本實(shí)施方式I所涉及的隔板6A中，折回部12的氣體合流部12a中的最外方第二肋部141形成為朝向中心線(xiàn)131向內(nèi)方彎曲。由此，形成于折回部12的外周壁與氣體合流部12a的最外方第二肋部141之間的槽(外側(cè)流路15)形成為向下方延伸。于是，流過(guò)氣體合流部12a的外側(cè)流路15的燃料氣體容易向下方、即沿折回部12的外端流通。因而，能夠抑制燃料氣體和冷凝水(生成水)的滯留。另外，能夠增大隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸面積，從而能夠降低隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸電阻。另外，在本實(shí)施方式I所涉及的隔板6A中，折回部12的氣體分流部12c中的最外方第二肋部141形成為朝向中心線(xiàn)131向內(nèi)方彎曲。因此，形成于折回部12的外周壁與氣體分流部12c的最外方第二肋部141之間的槽(外側(cè)流路15)形成為向上方延伸。于是，從氣體合流部12a流過(guò)氣體混合部12b的燃料氣體容易被供給至氣體分流部12c的外側(cè)流路15，能夠抑制燃料氣體和冷凝水(生成水)的滯留。另外，能夠增大隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸面積，從而能夠降低隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸電阻。并且，在本實(shí)施方式I中，在氣體合流部12a和氣體分流部12c這兩方設(shè)置有最外方第二肋部141，因此更容易使燃料氣體從氣體合流部12a的外側(cè)流路15流過(guò)折回部12的外端12A附近后供給至氣體分流部12c的外側(cè)流路15，從而能夠進(jìn)一步抑制燃料氣體和冷凝水(生成水)的滯留。另外，能夠增大隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸面積，從而能夠進(jìn)一步降低隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸電阻。
另外，在本實(shí)施方式I中，氣體合流部12a中的最外方第二肋部141以及彎曲第二肋部142、143形成為朝向中心線(xiàn)131向內(nèi)方彎曲，并且位于內(nèi)側(cè)的第二肋部14的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離小于或等于位于外側(cè)的第二肋部14的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離。由此，形成于最外方第二肋部141與彎曲第二肋部142之間的槽(流路)和形成于彎曲第二肋部142與彎曲第二肋部143之間的槽(流路)形成為向下方延伸。于是，流過(guò)形成于最外方第二肋部141與彎曲第二肋部142之間的槽(流路)和形成于彎曲第二肋部142與彎曲第二肋部143之間的槽(流路)的燃料氣體容易向下方流通。因而，能夠進(jìn)一步抑制燃料氣體和冷凝水(生成水)的滯留。另外，能夠增大隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸面積，從而能夠進(jìn)一步降低隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸電阻。另外，在本實(shí)施方式I中，氣 體分流部12c中的最外方第二肋部141以及彎曲第二肋部142、143形成為朝向中心線(xiàn)131向內(nèi)方彎曲，并且位于內(nèi)側(cè)的第二肋部14的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離小于或等于位于外側(cè)的第二肋部14的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離。由此，形成于最外方第二肋部141與彎曲第二肋部142之間的槽(流路)和形成于彎曲第二肋部142與彎曲第二肋部143之間的槽(流路)形成為向上方延伸。因而，更容易使燃料氣體從氣體合流部12a流過(guò)氣體混合部12b后供給至形成于最外方第二肋部141與彎曲第二肋部142之間的槽(流路)和形成于彎曲第二肋部142與彎曲第二肋部143之間的槽(流路)，從而能夠進(jìn)一步抑制燃料氣體和冷凝水(生成水)的滯留。另外，能夠增大隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸面積，從而能夠進(jìn)一步降低隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸電阻。并且，在本實(shí)施方式I中，在氣體合流部12a和氣體分流部12c這兩方設(shè)置有最外方第二肋部141以及彎曲第二肋部142、143，因此更容易使燃料氣體從形成于氣體合流部12a的最外方第二肋部141與彎曲第二肋部142之間的槽(流路)和形成于彎曲第二肋部142與彎曲第二肋部143之間的槽(流路)流過(guò)折回部12的外端12A附近后供給至形成于氣體分流部12c的最外方第二肋部141與彎曲第二肋部142之間的槽(流路)和形成于彎曲第二肋部142與彎曲第二肋部143之間的槽(流路)，從而能夠進(jìn)一步抑制燃料氣體和冷凝水(生成水)的滯留。另外，能夠增大隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸面積，從而能夠進(jìn)一步降低隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸電阻。另外，在氣體合流部12a和氣體分流部12c中，形成為位于內(nèi)側(cè)的第二肋部14的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離小于或等于位于外側(cè)的第二肋部14的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離，因此不會(huì)通過(guò)位于內(nèi)側(cè)的第二肋部14抑制燃料氣體向氣體混合部12b的內(nèi)方移動(dòng)。因此，在氣體混合部12b中燃料氣體的混合被抑制的情況變少。另外，在本實(shí)施方式I中，在氣體混合部12b中，突起部122被配置成從第一肋部13的延伸方向(X軸方向)來(lái)看在第二肋部14的延長(zhǎng)線(xiàn)上相互重疊。S卩，突起部122在X軸方向上并未配置在形成于鄰接的第二肋部14間的槽(流路)的延長(zhǎng)線(xiàn)上。因此，不會(huì)抑制流過(guò)形成于鄰接的第二肋部14間的槽(流路)的燃料氣體在X軸方向上的移動(dòng)。于是，燃料氣體能夠容易地移動(dòng)至折回部12的外端12A。另外，突起部122被配置成從與第一肋部13的延伸方向垂直的方向(Y軸方向)來(lái)看呈交錯(cuò)狀，因此能夠促使燃料氣體的混合。另外，在本實(shí)施方式I中，突起部122 (外側(cè)突起部122A)還被配置在外側(cè)流路15的延長(zhǎng)線(xiàn)上。因此，能夠促使在折回部12的外端12A附近流通的燃料氣體的混合。
(實(shí)施方式2)圖4是將本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的燃料電池用隔板中的燃料氣體流通區(qū)域的折回部附近放大后的示意圖。此外，氧化劑氣體流通區(qū)域與燃料氣體流通區(qū)域結(jié)構(gòu)相同，因此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。如圖4所示，本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的燃料電池用隔板6A與實(shí)施方式I所涉及的燃料電池用隔板6A基本結(jié)構(gòu)相同，但是以下方面不同只在氣體合流部12a中設(shè)置最外方第二肋部141 ;只有一個(gè)第二肋部14(即最外方第二肋部141)彎曲地形成。另外，在本實(shí)施方式2所涉及的燃料電池用隔板6A中，氣體混合部12b中的突起部122被配置成從與第一肋部13的延伸方向垂直的方向(Y軸方向上下方向)來(lái)看相互 重疊。利用這種結(jié)構(gòu)，也能夠在氣體混合部12b中進(jìn)行燃料氣體的混合。另外，在本實(shí)施方式2所涉及的燃料電池用隔板6A中，以如下的方式形成氣體混合部12b :在將氣體混合部12b的面積設(shè)為S、將從與中央肋部13A連接的第二肋部14的頂端到折回部12的外端的距離設(shè)為A、將折回部12在與中心線(xiàn)131垂直的方向上的長(zhǎng)度設(shè)為B的情況下，使氣體混合部12b的面積S滿(mǎn)足式(I)。S〈AXB + 2... (I)由此，能夠增大隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸面積，從而能夠進(jìn)一步降低隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸電阻。在構(gòu)成為這種結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式2所涉及的燃料電池用隔板6A以及具備該隔板6A的燃料電池100中，流過(guò)氣體合流部12a的外側(cè)流路15的燃料氣體容易向下方、即沿折回部12的外端流通。因而，能夠抑制燃料氣體和冷凝水(生成水)的滯留。另外，能夠增大隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸面積，從而能夠降低隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸電阻。(實(shí)施方式3)圖5是將本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的燃料電池用隔板中的燃料氣體流通區(qū)域的折回部附近放大后的示意圖。此外，氧化劑氣體流通區(qū)域與燃料氣體流通區(qū)域結(jié)構(gòu)相同，因此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。如圖5所示，本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的燃料電池用隔板6A與實(shí)施方式2所涉及的燃料電池用隔板6A基本結(jié)構(gòu)相同，但是以下方面不同最外方第二肋部141設(shè)置于氣體分流部12c而不是設(shè)置于氣體合流部12a。在構(gòu)成為這種結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式3所涉及的燃料電池用隔板6A以及具備該隔板6A的燃料電池100中，容易使從氣體合流部12a流過(guò)氣體混合部12b后的燃料氣體供給至氣體分流部12c的外側(cè)流路15，能夠抑制燃料氣體和冷凝水(生成水)的滯留。另外，能夠增大隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸面積，從而能夠降低隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸電阻。(實(shí)施方式4)圖6是將本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的燃料電池用隔板中的燃料氣體流通區(qū)域的折回部附近放大后的示意圖。此外，氧化劑氣體流通區(qū)域與燃料氣體流通區(qū)域結(jié)構(gòu)相同，因此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。如圖6所示，本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的燃料電池用隔板6A與實(shí)施方式I所涉及的燃料電池用隔板6A基本結(jié)構(gòu)相同，但是以下方面不同只在氣體合流部12a中設(shè)置最外方第二肋部141、彎曲第二肋部142、143。
另外，在本實(shí)施方式4所涉及的燃料電池用隔板6A中，最外方第二肋部141和彎曲第二肋部142形成為彎曲第二肋部142的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離L2小于最外方第二肋部141的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離LI。另外，彎曲第二肋部142和彎曲第二肋部143形成為彎曲第二肋部143的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離L3小于彎曲第二肋部142的頂端部與中心線(xiàn)131之間的距離L2。在構(gòu)成為這種結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式4所涉及的燃料電池用隔板6A以及具備該隔板6A的燃料電池100中，流過(guò)氣體合流部12a的外側(cè)流路15、形成于最外方第二肋部141與彎曲第二肋部142之間的槽(流路)以及形成于彎曲第二肋部142與彎曲第二肋部143之間的槽(流路)的燃料氣體容易向下方、即沿折回部12的外端流通。因而，能夠抑制燃料氣體和冷凝水(生成水)的滯留。另外，例如，不會(huì)通過(guò)彎曲第二肋部142、143抑制在外側(cè)流路15中流通的燃料氣體向氣體混合部12b的內(nèi)方移動(dòng)。即，不會(huì)通過(guò)位于內(nèi)側(cè)的第二肋部14抑制燃料氣體向氣體混合部12b的內(nèi)方移動(dòng)。因此，在氣體混合部12b中燃料氣體的混合被抑制的情況變少。 另外，能夠增大隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸面積，從而能夠降低隔板6A與負(fù)極4A之間的接觸電阻。此外，在本實(shí)施方式4中，最外方第二肋部141、彎曲第二肋部142以及彎曲第二肋部143形成為距離L2小于距離LI、距離L3小于距離L2，但是并不限定于此。最外方第二肋部141、彎曲第二肋部142以及彎曲第二肋部143例如也可以形成為距離L2與距離LI長(zhǎng)度相同、且距離L3小于距離L2，或者還可以形成為距離L2小于距離LI、且距離L3與距尚L2長(zhǎng)度相問(wèn)。(實(shí)施方式5)圖7是將本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的燃料電池用隔板中的燃料氣體流通區(qū)域的折回部附近放大后的示意圖。此外，氧化劑氣體流通區(qū)域與燃料氣體流通區(qū)域結(jié)構(gòu)相同，因此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。如圖7所示，本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的燃料電池用隔板6A與實(shí)施方式2所涉及的燃料電池用隔板6A基本結(jié)構(gòu)相同，但是以下方面不同突起部122被配置成從與第一肋部13的延伸方向垂直的方向(Y軸方向)來(lái)看呈交錯(cuò)狀；外側(cè)突起部122A由折回部12的外端12A的一部分形成。具體地說(shuō)，構(gòu)成折回部12的外端12A的壁的一部分以向內(nèi)方(X軸方向)突出的方式形成凸部122A，該凸部122A構(gòu)成外側(cè)突起部122A。換言之，外側(cè)突起部122A被設(shè)置成與折回部12的外端12A接觸。在構(gòu)成為這種結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式5所涉及的燃料電池用隔板6A以及具備該隔板6A的燃料電池100中，也起到與實(shí)施方式2所涉及的燃料電池用隔板6A以及具備該隔板6A的燃料電池100相同的作用效果。另外，在本實(shí)施方式5所涉及的燃料電池用隔板6A以及具備該隔板6A的燃料電池100中，能夠促使在折回部12的外端12A附近流通的燃料氣體的混合。此外，也可以將本實(shí)施方式I至4所涉及的燃料電池用隔板6A的折回部12的外端12A設(shè)為如本實(shí)施方式5所涉及的燃料電池用隔板6A的折回部12的外端12A那樣設(shè)置凸部122A的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)上述說(shuō)明，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的很多改進(jìn)實(shí)施方式和其它實(shí)施方式是很清楚的。因而，上述說(shuō)明應(yīng)解釋為只是例示，是為了向本領(lǐng)域技術(shù)人員教導(dǎo)執(zhí)行本發(fā)明的優(yōu)選方式而提供的。在不脫離本發(fā)明的宗旨的情況下，可以實(shí)質(zhì)地改變其結(jié)構(gòu)和/或功能的詳細(xì)內(nèi)容。另外，能夠利用上述實(shí)施方式所公開(kāi)的多個(gè)結(jié)構(gòu)要素的適當(dāng)組合來(lái)形成各種發(fā)明。產(chǎn)業(yè)h的可利用件本發(fā)明的燃料電池用隔板和具備該燃料電池用隔板的燃料電池能夠進(jìn)一步抑制反應(yīng)氣體在折回部中的滯留，并且能夠進(jìn)一步降低隔板與電極之間的接觸電阻，因此在燃料電池的技術(shù)領(lǐng)域中是有用的。
附圖標(biāo)記說(shuō)明I 電解質(zhì)層(高分子電解質(zhì)膜)；2A:負(fù)極催化劑層；2B:正極催化劑層；3A :負(fù)極氣體擴(kuò)散層；3B :正極氣體擴(kuò)散層；4A :負(fù)極(電極)；4B :正極(電極)；5 :MEA (Membrane-Electrode-Assembly :膜-電極接合體)；6A :隔板；6B :隔板；7A :密封塾；7B :密封墊；8 :燃料氣體流通區(qū)域；9 :氧化劑氣體流通區(qū)域；10 :冷卻介質(zhì)流通區(qū)域；6A :燃料電池用隔板；7A :密封墊；7B :密封墊；8 :燃料氣體流通區(qū)域；9 :氧化劑氣體流通區(qū)域；10 :冷卻介質(zhì)流通區(qū)域；10 :冷卻介質(zhì)流通區(qū)域；11 :直線(xiàn)部；lla :上游側(cè)直線(xiàn)部；llb :下游側(cè)直線(xiàn)部；12 :折回部；12a :氣體合流部；12b :氣體混合部；12c :氣體分流部；12A :外端；13 :第一肋部；13A :中央肋部；14 :第二肋部；14b :第二肋部；14a :第二肋部；14c :第二肋部；15 :外側(cè)流路；91 :燃料氣體供給歧管孔；92 :燃料氣體排出歧管孔；93 :氧化劑氣體供給歧管孔；94 :氧化劑氣體排出歧管孔；95 :冷卻介質(zhì)供給歧管孔；96 :冷卻介質(zhì)排出歧管孔；100 :燃料電池；101 :電池單元；102 :電池單元層疊體；111A :端板；111B :端板；112A 絕緣板；112B :絕緣板；113A :集電板；113B :集電板；121 :凹坑部；122 :突起部；122A :外側(cè)突起部(凸部)；131 :中心線(xiàn)；132 :邊界線(xiàn)；141 :最外方第二肋部；141a :長(zhǎng)邊部；141b 短邊部；142 :彎曲第二肋部；142a :長(zhǎng)邊部；142b :短邊部；143 :彎曲第二肋部；307 :端；320 流通槽；321 :槽部；323 :獨(dú)立流通槽部；323A :獨(dú)立流通槽部；323a :凸部；324 :獨(dú)立流通槽部；324a :凸部；325 :邊界凸部；333 :邊界；350A :部分。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池用隔板，形成為板狀，在至少一個(gè)主表面上設(shè)置有反應(yīng)氣體流通區(qū)域，該反應(yīng)氣體流通區(qū)域具有槽狀的多個(gè)直線(xiàn)部和一個(gè)以上的折回部，該反應(yīng)氣體流通區(qū)域形成為彎曲狀，流通反應(yīng)氣體， 上述多個(gè)直線(xiàn)部之間形成有第一肋部， 以形成多個(gè)上述第一肋部的方式設(shè)置上述多個(gè)直線(xiàn)部， 上述折回部形成為將作為該折回部的上游側(cè)的上述直線(xiàn)部的上游側(cè)直線(xiàn)部與作為該折回部的下游側(cè)的上述直線(xiàn)部的下游側(cè)直線(xiàn)部進(jìn)行連接，使得流通的反應(yīng)氣體從上述上游側(cè)直線(xiàn)部折回至上述下游側(cè)直線(xiàn)部， 上述一個(gè)以上的折回部中的至少一個(gè)折回部具有氣體混合部、使來(lái)自上述上游側(cè)直線(xiàn)部的上述反應(yīng)氣體匯合至該氣體混合部的氣體合流部以及使上述反應(yīng)氣體從該氣體混合部分流至上述下游側(cè)直線(xiàn)部的氣體分流部， 上述氣體混合部具有凹坑部以及從該凹坑部的底面豎立設(shè)置的多個(gè)突起部， 上述氣體合流部和上述氣體分流部中設(shè)置有第二肋部，該第二肋部形成為其基端與上述第一肋部相連接，并從上述第一肋部延伸， 在將形成于相互鄰接的上述上游側(cè)直線(xiàn)部與上述下游側(cè)直線(xiàn)部之間的上述第一肋部設(shè)為中央肋部、將通過(guò)該中央肋部的寬度方向的中心且沿該中央肋部的延伸方向延伸的虛擬線(xiàn)定義為中心線(xiàn)的情況下， 所有上述第二肋部形成為在相互鄰接的兩個(gè)第二肋部中位于靠近上述中央肋部側(cè)的上述第二肋部在延伸方向上的長(zhǎng)度比位于遠(yuǎn)離上述中央肋部側(cè)的上述第二肋部在延伸方向上的長(zhǎng)度短， 設(shè)置于上述氣體合流部和上述氣體分流部中的至少一方且位于離上述中央肋部最遠(yuǎn)側(cè)的上述第二肋部即最外方第二肋部形成為從其厚度方向來(lái)看朝向上述中心線(xiàn)向內(nèi)側(cè)彎曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 在設(shè)置有上述最外方第二肋部的上述氣體合流部和上述氣體分流部中的至少一方處，多個(gè)上述第二肋部形成為朝向上述中心線(xiàn)向內(nèi)方彎曲， 彎曲地形成的多個(gè)上述第二肋部即彎曲第二肋部是相互鄰接的，并且形成為位于靠近上述中央肋部側(cè)的上述第二肋部的頂端部與上述中心線(xiàn)之間的距離大于或等于位于遠(yuǎn)離上述中央肋部側(cè)的上述第二肋部的頂端部與上述中心線(xiàn)之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 上述突起部被配置成從上述第一肋部的延伸方向來(lái)看相互重疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3中的任一項(xiàng)所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 上述突起部被配置于上述第二肋部的延長(zhǎng)線(xiàn)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中的任一項(xiàng)所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 上述突起部被配置成從與上述第一肋部的延伸方向垂直的方向來(lái)看相互重疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣4中的任一項(xiàng)所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 上述突起部被配置成從與上述第一肋部的延伸方向垂直的方向來(lái)看呈交錯(cuò)狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛中的任一項(xiàng)所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 上述最外方第二肋部具有從上述第一肋部延伸的長(zhǎng)邊部以及從該長(zhǎng)邊部的頂端朝向上述中心線(xiàn)向內(nèi)方延伸的短邊部， 上述短邊部形成為沿上述折回部的外端延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 上述最外方第二肋部形成為從上述燃料電池用隔板的厚度方向來(lái)看呈L字狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 在形成于上述最外方第二肋部的短邊部與上述折回部的外端之間的槽的延長(zhǎng)線(xiàn)上配置有上述突起部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 形成于上述最外方第二肋部的短邊部與上述折回部的外端之間的槽的延長(zhǎng)線(xiàn)上所配置的上述突起部由上述折回部的外端的一部分形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求疒10中的任一項(xiàng)所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 上述彎曲第二肋部具有從上述第一肋部延伸的長(zhǎng)邊部和從該長(zhǎng)邊部的頂端朝向上述中心線(xiàn)向內(nèi)方延伸的短邊部， 上述短邊部形成為沿上述折回部的外端延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 上述彎曲第二肋部形成為從上述燃料電池用隔板的厚度方向來(lái)看呈L字狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求f12中的任一項(xiàng)所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 上述反應(yīng)氣體流通區(qū)域被設(shè)置成上述上游側(cè)直線(xiàn)部的數(shù)量大于或等于上述下游側(cè)直線(xiàn)部的數(shù)量。
14.根據(jù)權(quán)利要求f13中的任一項(xiàng)所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 所有上述第二肋部形成為在上述直線(xiàn)部的排列中，離上述中央肋部越遠(yuǎn)，各自的離上述折回部的外端最近的端與上述折回部的外端之間的距離越長(zhǎng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求f14中的任一項(xiàng)所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 上述反應(yīng)氣體流通區(qū)域整體形成為帶狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 上述反應(yīng)氣體流通區(qū)域整體形成為蛇形。
17.根據(jù)權(quán)利要求f16中的任一項(xiàng)所述的燃料電池用隔板，其特征在于， 在將上述氣體混合部的面積設(shè)為S、將從與上述中央肋部連接的第二肋部的頂端到上述折回部的外端的距離設(shè)為A、將上述折回部在與上述中心線(xiàn)垂直的方向上的長(zhǎng)度設(shè)為B的情況下， 上述氣體混合部形成為該氣體混合部的面積S滿(mǎn)足S〈AXB + 2。
18.一種燃料電池，具備 一對(duì)燃料電池用隔板，包括根據(jù)權(quán)利要求廣17中的任一項(xiàng)所述的燃料電池用隔板；以及 電解質(zhì)層-電極接合體，其具有電解質(zhì)層和夾著該電解質(zhì)層的一對(duì)電極， 其中，上述電解質(zhì)層-電極接合體被一對(duì)上述燃料電池用隔板夾著。
全文摘要
本發(fā)明的燃料電池用隔板設(shè)置有具有多個(gè)直線(xiàn)部(11)和一個(gè)以上的折回部(12)的反應(yīng)氣體流通區(qū)域(8)，一個(gè)以上的折回部(12)中的至少一個(gè)折回部(12)具有氣體混合部(12b)、氣體合流部(12a)以及氣體分流部(12c)，氣體合流部(12a)和氣體分流部(12c)中設(shè)置有第二肋部(14)，第二肋部(14)形成為位于內(nèi)側(cè)的第二肋部(14)在延伸方向上的長(zhǎng)度比位于外側(cè)的第二肋部(14)在延伸方向上的長(zhǎng)度短，位于離中央肋部(13A)的最外側(cè)的最外方第二肋部(141)形成為朝向中心線(xiàn)(131)向內(nèi)側(cè)彎曲。
文檔編號(hào)H01M8/02GK102630354SQ20108005325
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者小足直嗣, 川畑德彥, 日下部弘樹(shù), 梅田孝裕 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社