專(zhuān)利名稱(chēng)：燃料電池的隔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料電池的隔板。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于夾持MEA的隔板結(jié)構(gòu)，在該MEA中在電解質(zhì)的兩側(cè)設(shè)置電極。
技術(shù)背景對(duì)于適用于燃料電池的隔板，已知一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)設(shè)置有由以波狀 形式彼此相鄰地布置的多個(gè)凸部和凹部形成的條紋狀(筋狀)或線狀的流 體流路，以及用于分配待導(dǎo)入這些流體流路中的反應(yīng)氣體或冷卻水的分配 流路(例如，參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)l)。[專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本專(zhuān)利申請(qǐng)未審定公報(bào)No. 2005-243651發(fā)明內(nèi)容然而，在具有這種結(jié)構(gòu)的隔板中，存在特別是在流體流路與分配流路 之間的邊界部附近的差壓(壓力損失)很大的問(wèn)題。當(dāng)邊界部附近的差壓 如此之大時(shí)，在便于確保流體密封性以及氣體供給壓力(供給能力)的大 小方面可能會(huì)引起問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種燃料電池的隔板，該隔 板具有能夠減小在由以波狀形式彼此相鄰地布置的多個(gè)凸部和凹部形成的 條紋狀或線狀的流體流路與用于分配待導(dǎo)入這些流體流路中的反應(yīng)氣體或 冷卻水的分配流路之間的邊界部中的差壓的結(jié)構(gòu)。為解決所述問(wèn)題，本發(fā)明人進(jìn)行了各種調(diào)查研究。在調(diào)查研究中，本 發(fā)明人著眼于常規(guī)的隔板結(jié)構(gòu)，特別是以條紋狀或線狀的形式形成的流體 流路與形成為與這些流體流路相接觸的分配流路之間的邊界部附近的結(jié)構(gòu)，并且本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了能夠解決所述問(wèn)題的技術(shù)。本發(fā)明是基于所述的發(fā)現(xiàn)而研發(fā)出的，并且提供了一種燃料電池的隔板，所述隔板形成為允許反應(yīng)氣體或冷卻水流通，并且包括由形成于所 述隔板的表面上的相鄰的凸部和凹部形成的條紋狀流體流路；和將待導(dǎo)入 所述流體流路的流體分配到這些流體流路的分配流路，其中，構(gòu)成所述流 體流路的所述凸部的末端位置和所述凹部的末端位置在所述流體流路的條 紋方向上錯(cuò)開(kāi)。具有前述結(jié)構(gòu)的隔板具有一種其中凸部(例如凸肋)的末端位置與凹 部(例如凹槽)的末端位置不同的結(jié)構(gòu)，換言之，具有一種其中凸部的起 始端(或終止端)的所謂相位與凹部的起始端(或終止端)相位不同的結(jié) 構(gòu)。在這種情況下，例如從分配流路流向氣體流路的反應(yīng)氣體的通向氣體 流路的導(dǎo)入部的區(qū)域(或從分配流路流向冷卻水流路的冷卻水的通向冷卻 水流路的導(dǎo)入部的區(qū)域)可以增大。因此，與如常規(guī)示例中構(gòu)成流體流路 的凸部和凹部的末端i殳置在相同的線上而不具有相位差的情況相比，可減 小流體流路與分配流路之間的邊界部中的差壓(作用于流體上的差壓，也 稱(chēng)為"壓力損失，，)。因此，容易地確保了流體流路中的流體密封性，且 不必如常規(guī)結(jié)構(gòu)中那樣增大反應(yīng)氣體或冷卻水的供給壓力(供給能力)。另外，在所述燃料電池的隔板中，優(yōu)選其中所述凹部的末端定位成比 所述凸部的末端更接近所述分配流路的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，在設(shè)置有凹 部和凸部那一側(cè)的表面中，特別是在流體流路與分配流iE^間的邊界部附 近，對(duì)于在該表面上流動(dòng)的流體而言減小了差壓。另外，優(yōu)選的是所述燃料電池的隔板具有前后表面成一體類(lèi)型的結(jié)構(gòu)。 在這種情況下，例如，如上所述，在(前表面中)凹部的末端定位成比凸 部的末端更接近分配流路的情況下，后表面中設(shè)置有逆向結(jié)構(gòu)，即，凸部 的末端定位成比凹部的末端更接近分配流路。在這種結(jié)構(gòu)中，流體流經(jīng)前 表面的方式可與流體流經(jīng)后表面的方式不同，使得流經(jīng)前后表面的流體的 流速或流量可由隔板結(jié)構(gòu)控制。另外，優(yōu)選的是所述分配流路設(shè)置有多個(gè)突起。這些突起起到使流經(jīng)分配流路的流體(反應(yīng)氣體或冷卻水)被更均勻地分配到流體流路中的作 用。另外，疊置的隔板的突起彼此鄰接，由此所述突起起到相互支持以使 分配流路不變形的作用。另外，所述分配流路可以是流體返回部、導(dǎo)入部和排出部中的一者。另外，所述燃料電池的隔板可以是金屬隔板。


圖1A是示出根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的隔板的結(jié)構(gòu)示例的隔板平面圖； 圖1B是沿圖1A的B-B線剖開(kāi)的隔板的剖視圖； 圖1C是沿圖1A的C-C線剖開(kāi)的隔板的剖視圖； 圖2A是示出圖1A所示的隔板在氧化氣體入口側(cè)歧管附近的放大結(jié)構(gòu) 的平面圖；圖2B是示出圖1C所示的隔板在氧化氣體入口側(cè)歧管附近的放大結(jié)構(gòu) 的剖^L圖；圖3A是示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的凸肋的和凹槽的末端附近的結(jié)構(gòu) 的平面圖；圖3B是沿圖3A的B-B線剖開(kāi)的剖視圖；圖3C是沿圖3A的B-B線剖開(kāi)的剖視圖，并且示出氣體導(dǎo)入部的橫 截面的面積、；圖3D是沿圖3A的D-D線剖開(kāi)的剖視圖；圖4是示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的凸肋和凹槽的末端附近的結(jié)構(gòu)的透 視圖；圖5A是示出本發(fā)明第二實(shí)施例中的凸肋和凹槽的末端附近的結(jié)構(gòu)的 平面圖；圖5B是沿圖5A的B-B線剖開(kāi)的剖視圖；圖5C是沿圖5A的C-C線剖開(kāi)的剖視圖；圖6是示出本發(fā)明第三實(shí)施例中的隔板的結(jié)構(gòu)示例的平面圖；圖7是示出圖6所示的隔板在氧化氣體入口側(cè)歧管附近的放大結(jié)構(gòu)的圖；圖8是示出本發(fā)明第四實(shí)施例中的隔板的結(jié)構(gòu)示例的平面圖； 圖9是示出圖8所示的隔板中在氧化氣體入口側(cè)歧管附近的放大結(jié)構(gòu) 的圖；圖10是示出在MEA和隔板層積的情況下的線狀流路部分的結(jié)構(gòu)示例 的剖-見(jiàn)圖；圖11是示出在MEA和隔板層積的情況下的分配流路部分的結(jié)構(gòu)示例 的剖^L圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的燃料電池的分解的電池單體的分 解透視圖。
具體實(shí)施方式
將參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式。以下實(shí)施例示出了本發(fā)明， 但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例并且可進(jìn)行各種修改來(lái)實(shí)施。圖1A到圖12示出根據(jù)本發(fā)明的燃料電池的隔板的實(shí)施例。隔板20 夾持膜電極組件(MEA) 30以構(gòu)成燃料電池1,在該膜電極組件30中在 電解質(zhì)膜(聚合物電解質(zhì)膜)31的相對(duì)兩側(cè)上設(shè)置有電極32a、 32b,該隔 板20的結(jié)構(gòu)設(shè)置有由包括線狀肋的凸部(凸肋)21a和包括槽的凹部(凹 槽)21b構(gòu)成并且供給流體的線狀流體流路以及由定位在凸部21a和凹部 21b之間的高度處的平表面構(gòu)成的分配流路12。以下實(shí)施例的特征在于， 在該燃料電池1的隔板20中的線狀流體流路與分配流路12之間的邊界部 中，關(guān)于與線狀流體流路的流動(dòng)方向相垂直的線，凸部21a的末端位置與 凹部21b的末端位置不同。在以下實(shí)施例中，首先將說(shuō)明構(gòu)成燃料電池l的(電池)組3的概略 構(gòu)成，然后再詳細(xì)說(shuō)明隔板20的結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)圖12等)。應(yīng)當(dāng)指出，在本 實(shí)施例中說(shuō)明的燃料電池1的隔板20設(shè)置有直線型的或蜿蜒(曲線， serpentine)型的流體流路，這些流體流路的流體入口或流體出口設(shè)置有用 于將流體分配到多個(gè)流體流路中的分配流路(分配部)12。圖12示出本實(shí)施例中的燃料電池1的電池2的概略構(gòu)成。應(yīng)當(dāng)指出， 通過(guò)層積這些電池2而構(gòu)成的燃料電池1可用作例如燃料電池混合動(dòng)力車(chē) 輛(FCHV)的車(chē)載發(fā)電系統(tǒng)，但燃料電池不限于該示例，燃料電池還可 用作安裝在自驅(qū)動(dòng)體一一如任何類(lèi)型的移動(dòng)體(例如，船舶、航空器等) 或機(jī)器人一一上的發(fā)電系統(tǒng)等。電池2由MEA 30和將MEA 30夾持于其間的一對(duì)隔板(在圖12中 由附圖標(biāo)記20a、 20b表示)構(gòu)成(參見(jiàn)圖12) 。 MEA30和隔板20a、 20b 基本形成為矩形的板狀。另外，MEA30的外形形成為比隔板20a、 20b的 外形略小。另外，MEA 30以及隔板20a、 20b的周邊部與第一密封部件 13a和第二密封部件13b —同由成型樹(shù)脂模制而成。MEA 30由包括聚合物材料的離子交換膜的聚合物電解質(zhì)膜(以下也 簡(jiǎn)稱(chēng)為電解質(zhì)膜)31以及夾持電解質(zhì)膜31的兩表面的一對(duì)電極32a、 32b (一陽(yáng)極和一陰極)構(gòu)成。在這些部件中，電解質(zhì)膜31形成為略大于電極 32a、 32b。電解質(zhì)膜31以留出周緣部33的狀態(tài)，通過(guò)例如熱壓工藝與電 極32a、 32b相接合。構(gòu)成MEA 30的電極32a、 32b由例如帶有附著于材料表面的催化劑 (如鉑)的多孔碳材料(擴(kuò)散層)構(gòu)成。向一電極(陽(yáng)極)32a供給氫氣 作為燃料氣體，向另一電極(陰極)32b供給氧化氣體(如空氣)或氧化 劑。這兩種氣體引起MEA30內(nèi)的電化學(xué)反應(yīng)以獲得電池2的電動(dòng)勢(shì)。隔板20a、 20b由不透氣的導(dǎo)電材料構(gòu)成。導(dǎo)電材料的示例包括碳、導(dǎo) 電性的硬樹(shù)脂以及諸如如鋁或不銹鋼之類(lèi)的金屬。本實(shí)施例的隔板20a、 20b的基材由板狀金屬(金屬隔板)形成，該基材在電極32a、 32b側(cè)的表 面設(shè)置有具有優(yōu)秀的耐腐蝕性的薄膜(例如，鍍金的膜)。另外，隔板20a、 20b的兩表面都設(shè)置有由多個(gè)凹部構(gòu)成的槽狀流路。 在本實(shí)施例的隔板20a、 20b的基材是由例如板狀金屬制成的情況下，這些 流路可通過(guò)壓制形成。以此方式形成的槽狀流路構(gòu)成氧化氣體的氣體流路 34、氫氣的氣體流路35以及冷卻水流路36。更具體地，在隔板20a的在 電極32a側(cè)的內(nèi)表面中形成多個(gè)氫氣的氣體流路35,在隔板的后表面(外水流路36 (見(jiàn)圖12)。同樣，在隔板20b的在電極 32b側(cè)的內(nèi)表面中形成多個(gè)氧化氣體的氣體流路34，在隔板的后表面(外 表面)中形成多個(gè)冷卻水流路36 (參見(jiàn)圖12)。例如，在本實(shí)施例中，這 些氣體流路34和氣體流路35相互平行地形成于電池2中。另外，在本實(shí) 施例中，在兩電池2、 2設(shè)置成彼此相鄰使得一個(gè)電池2的隔板20a的外表 面與相鄰的電池2的隔板20b的外表面相連接情況下，這兩個(gè)電池的冷卻 水流路36形成一體以形成具有例如矩形截面的流路(參見(jiàn)圖10、圖12)。 應(yīng)當(dāng)指出，在相鄰電池2、 2的隔板20a與隔板20b之間的周邊部由成型樹(shù) 脂模制而成。另外，在隔板20a或隔板20b的沿長(zhǎng)度方向的一個(gè)端部附近(在本實(shí) 施例中，在圖12中示出為朝向左側(cè)的一個(gè)端部的近旁)，形成有氧化氣體 的入口側(cè)歧管15a、氫氣的出口側(cè)歧管16b、以及冷卻水(在圖12中由標(biāo) 記C表示)的出口側(cè)歧管17b。例如，在本實(shí)施例中，這些歧管15a、 15b 和17b由設(shè)置在隔板20a、 20b中的基本為矩形或梯形的通孔形成(參見(jiàn) 圖6、圖12)。另外，隔板20a或20b的另一個(gè)端部設(shè)置有氧化氣體的出 口側(cè)歧管15b、氫氣的入口側(cè)歧管16a、以及冷卻水的入口側(cè)歧管17a。在 本實(shí)施例中，這些歧管15b、 16a和17a也由基本為矩形或梯形的通孔形成 (參見(jiàn)圖6、圖12)。在上述歧管中，隔板20a中的用于氫氣的入口側(cè)歧管16a和出口側(cè)歧 管16b分別經(jīng)由在隔板20a中形成為槽狀的入口側(cè)連接通路61和出口側(cè)連 接通路62與氫氣的氣體流路35相連通。同樣，隔板20b中的用于氧化氣 體的入口側(cè)歧管15a和出口側(cè)歧管15b分別經(jīng)由在隔板20b中形成為槽狀 的入口側(cè)連接通路63和出口側(cè)連接通路64與氧化氣體的氣體流路34相連 通(參見(jiàn)圖12)。另外，隔板20a或20b中的用于冷卻水的入口側(cè)歧管17a 和出口側(cè)歧管17b分別經(jīng)由在隔板20a或20b中形成為槽狀的入口側(cè)連接 通路65和出口側(cè)連接通路66與冷卻水流路36相連通。根據(jù)前述的隔板 20a、 20b的構(gòu)成，可向電池2中供給氧化氣體、氫氣和冷卻水。這里將說(shuō) 明具體示例。例如，氫氣從隔板20a的入口側(cè)歧管16a經(jīng)過(guò)連接通路618流入氣體流路35,用于MEA30發(fā)電。然后，氫氣經(jīng)過(guò)連接通路62,被排 出到出口側(cè)歧管16b。第一密封部件13a和第二密封部件13b均是框狀的部件，并且形成為 基本相同的形狀(參見(jiàn)圖12)。在這些部件中，第一密封部件13a設(shè)置在 MEA 30與隔板20a之間，更具體地插入電解質(zhì)膜31的周緣部33與隔板 20a的在氣體流路35周?chē)牟糠种g。第二密封部件13b設(shè)置在MEA 30 與隔板20b之間，更具體地插入電解質(zhì)膜31的周緣部33與隔板20b的在 氣體流路34周?chē)牟糠种g。另夕卜，框狀的第三密封部件13c設(shè)置在相鄰的電池2、 2的隔板20b與 隔板20a之間(參見(jiàn)圖12)。該第三密封部件13c是設(shè)置成插入隔板20b 的在冷卻水流路36周?chē)牟糠峙c隔板20a的在冷卻水流路36周?chē)牟糠?之間從而在這些部分之間進(jìn)行密封的部件。另夕卜，在本實(shí)施例的電池2中， 在隔板20a、 20b中的各種流體通路(34到36， 15a, 15b, 16a, 16b, 17a， 17b，以及61到66)中，各種流體的入口側(cè)歧管15a、 16a和17a以及出 口側(cè)歧管15b、 16b和17b是定位在第一密封部件13a、第二密封部件13b 以及第三密封部件13c外側(cè)的通路(參見(jiàn)圖12 )。下面，將詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例中的隔板(在以上說(shuō)明中用附圖標(biāo)記20a、 20b表示，但在以下說(shuō)明中有時(shí)僅用附圖標(biāo)記20表示)的結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)圖1A 等)。隔板20設(shè)置有直線型的或蜿蜒型的流體流路，多個(gè)流路的入口和出 口進(jìn)一步設(shè)置有用于將流體分配到流體流路中的分配流路(分配部)12。 流體流路的線狀部(在本說(shuō)明書(shū)中也稱(chēng)作線狀流路)由線狀的凸部21a和 凹部21b構(gòu)成，分配流路12由位于低于凸部21a但高于凹部21b的位置 處的平表面構(gòu)成。例如，在本實(shí)施例中，凸部21a由具有凸出形狀的肋(下 文中稱(chēng)為"凸肋"，并用附圖標(biāo)記21a表示)構(gòu)成，凹部21b由具有凹入 形狀的槽(下文中稱(chēng)為"凹槽"，并用附圖標(biāo)記21b表示)構(gòu)成。應(yīng)當(dāng)指 出， 一個(gè)隔板20形成為使得該隔板的剖面具有波狀形式。凸肋21a的后表 面設(shè)置有凹槽21b，凹槽21b的后表面設(shè)置有凸肋21a,使得前表面和后 表面一體地形成(參見(jiàn)圖10)。另外，這里所述的流體為，例如在隔板20彼此面對(duì)的表面中的冷卻水，該流體也包括在隔板20面對(duì)MEA 30的表面 中的反應(yīng)氣體，如氧化氣體或燃料氣體。應(yīng)當(dāng)指出，在本說(shuō)明書(shū)中，說(shuō)明 了由凸肋21a和凹槽21b構(gòu)成的氣體流路或冷卻水流路36是線狀的，但這 里所述的線狀形狀不僅僅指直線形狀。簡(jiǎn)言之，這意味著多個(gè)流體流路形 成為彼此相鄰從而形成所謂的條紋狀。另外，這里所述的氣體流路是氧化 氣體的氣體流路34或氫氣的氣體流路35，即，反應(yīng)氣體的流路，該流路 在圖2A等中由附圖標(biāo)記10表示。另夕卜，前述隔板20的特征在于以下這樣的結(jié)構(gòu)在這些線狀流路與分 配流路12之間的邊界部中，相對(duì)于與線狀流路的流動(dòng)方向相垂直的線，凸 肋21a的末端位置與凹槽21b的末端位置不同。換言之，結(jié)構(gòu)的特征在于， 對(duì)于彼此相鄰地反復(fù)形成以形成氣體流路10的多個(gè)凸部21a和凹部21b， 凸部21a的末端與凹部21b的末端的相位依次錯(cuò)開(kāi)。在下文中將分開(kāi)說(shuō)明 隔板20的這種結(jié)構(gòu)的第一到第四實(shí)施例。 <第一實(shí)施例>首先，圖1A到圖1C示出設(shè)置有直線型氣體流路10的隔板20。如上 所述，該隔板20的端部設(shè)置有各種流體(氧化氣體、燃料氣體和冷卻水) 的入口側(cè)歧管15a、 16a和17a以及出口側(cè)歧管15b、 16b和17b。另夕卜， 氣體流路10的兩端都設(shè)置有用于將氣體分配到氣體流路10的分配流路12 (參見(jiàn)圖1A、圖2A等)。應(yīng)當(dāng)指出，在本實(shí)施例中，從氣體流路10排 出的氣體合流之處的部分也會(huì)稱(chēng)為分配流路12。即，在這種情況下，分配 流路12并不實(shí)質(zhì)地分配氣體，而是具有對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)，并且可在任一方向上 供給氣體。因此，在本實(shí)施例中為方便起見(jiàn)兩部分都稱(chēng)作"分配流路"。分配流路12設(shè)置有例如通過(guò)壓制成型(加壓模制)而形成的多個(gè)突起 23a，以及在突起23a相對(duì)側(cè)隆起的另外的突起24a(參見(jiàn)圖1A、圖2A等)。 在這些突起中，突起23a在與凸肋21a相同的一側(cè)(例如前表面?zhèn)?突出， 并形成為具有與該凸肋21a的高度相等的高度Hl (參見(jiàn)圖2A至圖2C)。 該突起23a與MEA 30的表面相抵靠，以確保用于在MEA 30與隔板20 之間供給氣體的區(qū)域(參見(jiàn)圖11)。另外，突起24a在與凹槽21b的凹入側(cè)相同的一側(cè)(例如后表面?zhèn)?突出，并形成為具有與形成于該凹槽21b 的后表面上以使前后表面成一體的凸肋21a的高度相等的高度H2(參見(jiàn)圖 2A到圖2C)。該突起24a與相鄰隔板20的突起24a相抵靠，以確保用于 在兩隔板20之間供給冷卻水的區(qū)域(冷卻水流路36 )(參見(jiàn)圖11)。應(yīng) 當(dāng)指出，從以相等的間隔保持用于供給各種氣體或冷卻水的區(qū)域從而實(shí)現(xiàn) 一定的流動(dòng)便利性的觀點(diǎn)出發(fā)，如在本實(shí)施例中的情況以相等的間隔布置 這些突起23a、 24a是優(yōu)選的(參見(jiàn)圖1A等)。另外，突起23a、 24a的 后表面分別設(shè)置有在例如壓制成型期間同時(shí)形成的凹痕23b、 24b (參見(jiàn)圖 11等)。應(yīng)當(dāng)指出，圖11中的附圖標(biāo)記40、 41分別表示絕緣部件。凸肋21a和凹槽21b具有一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中在線狀流路與分配流 路12之間的邊界部中作為末端的部分的位置在前后方向上彼此不同(參見(jiàn) 圖4)。下面將具體說(shuō)明這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例，而各部分的長(zhǎng)度由符號(hào)表 示。即，在本實(shí)施例中，在長(zhǎng)度方向上的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)O且總寬度為WO的 隔板20中，在其中凹槽21b的末端定位成比凸肋21a的末端更接近分配流 路12的結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)圖1A到圖1C)中，凸肋21a的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)l，而凹槽 21b的總長(zhǎng)度為大于凸肋的總長(zhǎng)度的L2 (L2>L1)。這里，本實(shí)施例中示 出的凸肋21a和凹槽21b是以中心線為基準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)地形成的，使得最終在隔 板20的一端的凹槽21b形成為比凸部21a長(zhǎng)出SAX1= (L2-L1)/2 (參見(jiàn) 圖2A到圖3D)。另外，將更詳細(xì)的說(shuō)明在本實(shí)施例中在凸肋21a和凹槽21b的末端附 近的結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)圖2A到圖4)。首先，凸肋21a的末端部設(shè)置有在縱長(zhǎng)方 向上長(zhǎng)度為S3的傾斜部(圖4中由25a表示)(參見(jiàn)圖3A到圖4 )。圖 3A到圖3D表明，長(zhǎng)度為L(zhǎng)l的凸肋21a的總長(zhǎng)度部分不包括該傾斜部25a。 另外，凹槽21b的末端部設(shè)置有傾斜部(圖3A、圖3D中由25b表示)。 圖3A等表明，該傾斜部25b包含在長(zhǎng)度為L(zhǎng)2的凹槽21b的總長(zhǎng)度之中。 應(yīng)當(dāng)指出，圖3D所示的符號(hào)S2是通過(guò)從凹槽21b的末端位置與凸肋21a 的末端位置之間的長(zhǎng)度差(=上述的SAX1)中減去在凹槽21b的末端部中ii的傾斜部25b的長(zhǎng)度而得到的長(zhǎng)度。應(yīng)當(dāng)指出，另外，隔板20的總厚度由符號(hào)HO表示(參見(jiàn)圖3B、圖 3D )。該厚度HO是通過(guò)將構(gòu)成隔板20的板材的板厚度t0、前述凸肋21a 和突起23a的突出高度Hl以及前述后表面凸肋21a和突起24a的突出高 度H2相加得到的值(H0=t0+Hl+H2 )。另外，在凸肋21a與相鄰的凸肋 21a之間的間隔(或在凹槽21b與相鄰的凹槽21b之間的間隔)由符號(hào)Pm 表示(參見(jiàn)圖3B)。在具有前述結(jié)構(gòu)的隔板20中，凹槽21b的總長(zhǎng)度L2設(shè)定為長(zhǎng)于凸肋 21a的總長(zhǎng)度Ll，由此形成氣體導(dǎo)入部13a (參見(jiàn)圖4)。在這種情況下， 通過(guò)該氣體導(dǎo)入部13a，容易地將流經(jīng)分配流路12的氣體導(dǎo)入氣體流取線 狀流路)10中，使得在分配流路12與線狀流路之間的邊界部中的差壓(作 用到流體上的差壓，也可稱(chēng)為"壓力損失")減小。另外，"壓力損失" 表示由于流體流路的形狀、流體流路的表面光滑度等而消耗了能量，如流 體壓力。應(yīng)當(dāng)指出，在本實(shí)施例中，僅為方^^見(jiàn)將在凹槽21b的末端形成的 氣體流路IO的延長(zhǎng)部分稱(chēng)為氣體導(dǎo)入部13a。例如，在氣體在氣體流路IO 中反向流動(dòng)的情況下，氣體從氣體導(dǎo)入部13a排出。在這種情況下，根據(jù) 氣體的流動(dòng)方向，該部分應(yīng)準(zhǔn)確地稱(chēng)為"氣體排出部"。簡(jiǎn)言之，才艮據(jù)本 實(shí)施例的隔板20,能夠抑制和減小在線狀流路與分配流路12之間的邊界 部中的差壓，而與該部分是氣體的導(dǎo)入部還是排出部無(wú)關(guān)。另外，在具有前述的結(jié)構(gòu)的隔板20中，氣體側(cè)突出高度H1和冷卻水 側(cè)突出高度H2可參照在分配流路12中反應(yīng)氣體與冷卻水按比例分配的尺 寸(即在以與參照量成比例的比率來(lái)分配各量的情況下的尺寸)設(shè)定成各 種不同的值，但在本實(shí)施例中，所述高度設(shè)定為滿足以下兩高度間的關(guān)系 (參見(jiàn)圖3B,圖3D)[式"即圖3B等所示的隔板20具有其中氣體側(cè)突出高度H1大于冷卻水側(cè)突出高度H2的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，能夠優(yōu)選地抑制并進(jìn)一步減小在線狀流 路與分配流路12之間的邊界部中的差壓。另夕卜，已參照?qǐng)D2A到3D說(shuō)明了，在隔板20的一個(gè)端部中的凹槽21b 形成為比凸部21a長(zhǎng)出SAX1= (L2-L1) /2。然而，從進(jìn)一步減小在線狀 流路與分配流路12之間的邊界部中的差壓的觀點(diǎn)出發(fā)，該SAX1優(yōu)選地設(shè) 定為大于一恒定值的值。本實(shí)施例的一個(gè)示例如下[式2SAXl>3tO即，SAX1的大小(長(zhǎng)度)設(shè)定為隔板20的板厚t0的三倍或更多，由此在 板厚為t0的隔板20中確保具有預(yù)定長(zhǎng)度(或預(yù)定面積)或更大的氣體導(dǎo) 入部13a。在這種情況下，在線狀流路與分配流路12之間的邊界部中的差 壓能夠被有效地減小到一定程度或更小。另夕卜，在減小了所夾持的各MEA 30之間的尺寸的情況下，換言之，在減小了隔板20的總厚度H0的情況下， 當(dāng)如上所述地設(shè)定SAX1時(shí)，能夠在減小差壓的同時(shí)有效地使隔板20最小 化。另外，以下設(shè)定是優(yōu)選的。即，結(jié)構(gòu)優(yōu)選滿足以下關(guān)系式3A2/A1>0.4;和[式4
A3>A2，其中A3是由圖3D中以點(diǎn)劃線示出的部分(即，示出氣體導(dǎo)入部13a的縱 剖面的部分)的面積，A2是由圖3C中以點(diǎn)劃線示出的部分(即，示出凹 槽21b的剖面面積的部分)的面積，Al是由圖3B中以點(diǎn)劃線示出的部分 (即，示出氣體導(dǎo)入部13a的橫剖面的部分)的面積。在這種情況下，同 樣，在線狀流路與分配流路12之間的邊界部中的差壓能夠被減小到一定程 度或更小。應(yīng)當(dāng)指出，在這種情況下，以與前述相同的方式，凹槽21b的 總長(zhǎng)度L2大于凸肋21a的總長(zhǎng)度Ll (L2>L1)。應(yīng)當(dāng)指出，已根據(jù)其中將氧化氣體或燃料氣體導(dǎo)入氣體流路10的一示例說(shuō)明了用于減小差壓的構(gòu)型，但與之不同地，在從分配流路12向線狀流 路導(dǎo)入冷卻水的情況下，也可設(shè)置用于減小差壓的結(jié)構(gòu)。下面將作為第二 實(shí)施例來(lái)說(shuō)明該結(jié)構(gòu)。 <第二實(shí)施例>圖5A到圖5C示出了在從分配流路12向線狀流路導(dǎo)入冷卻水的情況 下的用于減小差壓的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。與圖3A等所示的隔板不同，該隔 板20滿足關(guān)系L1>L2。即凹槽21b的總長(zhǎng)度L2小于凸肋21a的總長(zhǎng)度 Ll,凸肋21a的末端定位成比凹槽21b的末端更接近分配流路12 (參見(jiàn)圖 5A到圖5C)。這里，凸肋21a和凹槽21b關(guān)于中心線分別對(duì)稱(chēng)地形成， 因此最終在本實(shí)施例的隔板20的一個(gè)端部中，凸肋21a形成為比凹槽21b 長(zhǎng)出SBX1= (Ll-L2) /2 (參見(jiàn)圖5A等)。另外，將更詳細(xì)地說(shuō)明在本實(shí)施例中在凸肋21a和凹槽21b的末端附 近的結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)圖5A等)。首先，凸肋21a的末端部分設(shè)置有在縱長(zhǎng)方 向上長(zhǎng)度為S4的傾斜部25a (參見(jiàn)圖5A等)。圖5A等表明，長(zhǎng)度為L(zhǎng)l 的凸肋21a的總長(zhǎng)度部分不包括該傾斜部25a。另外，凹槽21b的末端部 分設(shè)置有傾斜部(圖5A、圖5C中由25b表示)。圖5A等表明，該傾斜 部25b包含在凹槽21b的總長(zhǎng)度L2中。應(yīng)當(dāng)指出，圖5C中的符號(hào)S5是 通過(guò)將凹槽21b的末端部分中的傾斜部25b的長(zhǎng)度與凸肋21a的末端位置 與凹槽21b的末端位置之間的長(zhǎng)度差(=上述的SAX1)相加得到的長(zhǎng)度。另外，隔板20的總厚度H0與上述實(shí)施例相同(參見(jiàn)圖5B、圖5C)。 該厚度HO是通過(guò)將構(gòu)成隔板20的板材的板厚度t0、前述凸肋21a的突出 高度Hl以及凹槽21b在后表面?zhèn)鹊耐怀龈叨菻2相加得到的值 (H0=t0+Hl+H2 )。另外，在凸肋21a與相鄰的凸肋21a之間的間隔(或 在凹槽21b與相鄰的凹槽21b之間的間隔)由符號(hào)Pm表示(參見(jiàn)圖5B )。具有前述結(jié)構(gòu)的隔板20的優(yōu)點(diǎn)是，不是形成從設(shè)置有氣體流路10的 一側(cè)觀察的具有如上所述的寬導(dǎo)入?yún)^(qū)域的氣體導(dǎo)入部13a，而是設(shè)置有在 氣體流路10的后表面上觀察(即，從冷卻水流路36側(cè)的表面觀察)的反 向結(jié)構(gòu)。即，在冷卻水側(cè)，以與上述的第一實(shí)施例的氣體導(dǎo)入部13a相同的方式形成所謂的冷卻水導(dǎo)入部(由圖5C中標(biāo)記14a表示)。因此，能 夠在冷卻水側(cè)抑制和減小線狀流路與分配流路12之間的邊界部中的差壓。應(yīng)當(dāng)指出，在具有前述的結(jié)構(gòu)的隔板20中的氣體側(cè)突出高度H1和冷 卻水側(cè)突出高度H2可參照氣體與冷卻水在分配流路12中按比例分配的尺 寸設(shè)定成不同的值，但在本實(shí)施例中，這些高度設(shè)定為滿足以下兩高度間 的關(guān)系(參見(jiàn)圖5C)[式51H1>H2即，在圖5C等所示的隔板20中，氣體側(cè)突出高度H1大于冷卻水側(cè)突出 高度H2。結(jié)果，能夠抑制并進(jìn)一步減小在線狀流路與分配流路12之間的 邊界部中的差壓。另外，以下設(shè)定也是優(yōu)選的。即，結(jié)構(gòu)優(yōu)選滿足以下關(guān)系[式6A5/A4>0.2;和[式7
A6>A5,其中，A6是圖5C中的點(diǎn)劃線示出的部分(即，示出冷卻水導(dǎo)入部14a的 縱剖面的部分)的面積，A5是由圖5B中以點(diǎn)劃線示出的部分(即，示出 冷卻水導(dǎo)入部14a的橫剖面的部分)的面積，A4是由圖5B中以雙點(diǎn)劃線 示出的部分(即，示出冷卻水流路36的橫剖面的部分)的面積。在這種情 況下，同樣，在冷卻水的線狀流路(冷卻水流路36)與分配流路12之間 的邊界部中的差壓能夠被減小到一定程度或更小。應(yīng)當(dāng)指出，在這種情況 下，與前述情況相同，凸肋21a的總長(zhǎng)度Ll大于凹槽21b的總長(zhǎng)度L2 (L1>L2)。應(yīng)當(dāng)指出，在上述的第一和第二實(shí)施例中提供了一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu) 中使凸肋21a的總長(zhǎng)度Ll和凹槽21b的總長(zhǎng)度L2中的一者加長(zhǎng)，而另一 者長(zhǎng)度縮短(參見(jiàn)圖1A等)，但這僅是一個(gè)示例，其中凸肋21a的末端 位置與凹槽21b的末端位置不同的構(gòu)型不限于此示例。將說(shuō)明另 一示例，在一結(jié)構(gòu)中，在凸肋21a的總長(zhǎng)度Ll等于凹槽21b的總長(zhǎng)度L2的情況下， 一個(gè)位置(凸肋21a)可與另 一位置(凹槽21b)在流路方向上相對(duì)地錯(cuò)開(kāi)。 在這種情況下，前表面的一端可設(shè)置有氣體導(dǎo)入部13a，后表面的另一端 可設(shè)置有冷卻水導(dǎo)入部14a，使得氣體(氧化氣體或燃料氣體)的流動(dòng)方 向以及冷卻水的流動(dòng)方向在前后表面中可以不同，并且能夠減小氣體和冷 卻水的差壓。 <第三實(shí)施例>下面，將說(shuō)明本發(fā)明應(yīng)用于具有蜿蜒型流路的隔板20的情況(參見(jiàn)圖 6、圖7)。圖6和圖7示出從氣體(氧化氣體或燃料氣體)流路10側(cè)觀察的蜿蜒 型隔板20的一個(gè)示例。以與上述實(shí)施例相同的方式，隔板20的端部設(shè)置 有各種流體(氧化氣體、燃料氣體和冷卻水)的入口側(cè)歧管15a、 16a和 17a以及出口側(cè)歧管15b、 16b和17b (參見(jiàn)圖6)。在本實(shí)施例的隔板20 中，在各種流體(氧化氣體、燃料氣體和冷卻水)的入口側(cè)歧管15a、 16a 和17a以及出口側(cè)歧管15b、 16b和17b近旁分別設(shè)置有氣體的分配流路 12,在這些設(shè)置于相對(duì)兩端上的分配流路12之間設(shè)置有由多個(gè)平行的凸肋 21a和凹槽21b構(gòu)成的多個(gè)直線型氣體流路10 (和冷卻水流路36)(參見(jiàn) 圖6)。在分配流路12中，朝向設(shè)置有氣體流路10的表面突出的突起23a 和在朝向設(shè)置有冷卻水流路36的表面突出的突起24a的后表面上形成的凹 痕24b交替地布置(參見(jiàn)圖6、圖7)。另外，在分配流路12與直線型氣 體流路10中，以相互偏置的狀態(tài)設(shè)置平行于氣體流路10的兩排氣體遮蔽 凸部18，由此形成具有兩個(gè)返回部19的蜿蜒型流路(見(jiàn)圖6)。沿所形成 的肋狀氣體遮蔽凸部18朝向返回部19的延長(zhǎng)部交替地形成凸部22a和凹 部22b，因此氣體(氧化氣體或燃料氣體)流過(guò)凸部22a和凸部22a之間 的間隙或沿所述延長(zhǎng)部布置的多個(gè)凸部22a的外側(cè)(參見(jiàn)圖6)。多個(gè)氣 體流路10的后表面?zhèn)萯殳置有冷卻水流路36 (注圖6和圖7都省略了冷 卻水流路)，氣體流路10的氣體入口和出口以及冷卻水流路36的冷卻水 入口和出口分別設(shè)置有分配流路12。根據(jù)本實(shí)施例，即使在這種蜿蜒型隔板20中，在氣體流路10(和冷 卻水流路36 )與分配流路12之間的邊界部也具有其中凸部21a的末端位 置與凹部21b的末端位置相錯(cuò)開(kāi)的結(jié)構(gòu)。即相對(duì)于垂直于流體流路(氣體 流路10和冷卻水流路36)的流動(dòng)方向的線，凸肋21a的末端位置與凹槽 21b的末端位置不同(參見(jiàn)圖7等)。這里，以與第一實(shí)施例相同的方式，本實(shí)施例具有其中凹槽21b的總 長(zhǎng)度(L2)大于凸肋21a的總長(zhǎng)度(Ll)的結(jié)構(gòu)。另外，分別地，凹槽21b 的氣體入口部設(shè)置有氣體導(dǎo)入部13a,氣體出口部設(shè)置有氣體排出部13b (參見(jiàn)圖7等)。在這種情況下，流經(jīng)分配流路12的氣體很容易經(jīng)該氣體 導(dǎo)入部13a而導(dǎo)入氣體流路10中，使得在分配流路12與氣體流路10之間 的邊界部中的差壓減小。另外，凸肋21a和凹槽21b的形狀和結(jié)構(gòu)以此方 式設(shè)置有所謂的相位，由此特別是在凸肋21a和凹槽21b的升高部(換言 之，在氣體導(dǎo)入部13a和氣體排出部13b附近的部分)中，使階梯狀的凹 凸部被減小到約一半。結(jié)果，以與前述實(shí)施例相同的方式提高了隔板20 的成型性能。 <第四實(shí)施例>已說(shuō)明了在蜿蜒型隔板20設(shè)置有氣體(氫氣或燃料氣體)導(dǎo)入部13a 或氣體排出部13b的情況下的構(gòu)型，而同一蜿蜒型隔板20可設(shè)置有冷卻水 導(dǎo)入部14a等。即，以與例如上述第二實(shí)施例相同的方式，可提供一種結(jié) 構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中凹槽21b的總長(zhǎng)度L2小于凸肋21a的總長(zhǎng)度Ll，且凸肋 21a的末端定位成比凹槽21b的末端更接近分配流路12(參見(jiàn)圖8、圖9)。 該隔板20的優(yōu)點(diǎn)是，不是從設(shè)置有氣體流路10的一側(cè)觀察時(shí)形成具有大 導(dǎo)入?yún)^(qū)域的氣體導(dǎo)入部13a (參見(jiàn)圖9等)，而是從在氣體流路10的后表 面觀察時(shí)(即，從冷卻水流路36側(cè)的表面觀察時(shí))設(shè)置有反向結(jié)構(gòu)。即， 在冷卻水側(cè)，形成有與在上迷實(shí)施例中說(shuō)明的氣體導(dǎo)入部13a相同的冷卻 水導(dǎo)入部(例如在圖5C中由標(biāo)記14a表示)。因此，根據(jù)具有這種結(jié)構(gòu) 的隔板20,能夠在冷卻水側(cè)抑制和減小線狀流路與分配流路12之間的邊 界部中的差壓。17關(guān)于構(gòu)成燃料電池l的隔板20，已說(shuō)明了其中凸肋21a的末端位置與 凹槽21b的末端位置相錯(cuò)開(kāi)的結(jié)構(gòu)的各種實(shí)施例。根據(jù)前述的隔板20，在 任一實(shí)施例中，通過(guò)氣體導(dǎo)入部13a或冷卻水導(dǎo)入部14a可方便地將氣體 或冷卻水導(dǎo)入線狀流路中，從而得到可減小分配流路12與線狀流路之間的 邊界部中的差壓的效果。另外，根據(jù)前述的隔板20,不僅可得到差壓減小效果，而且可得到改 進(jìn)隔板20的成型性能的效果。即，在常規(guī)結(jié)構(gòu)中，凸肋與凹槽的末端位置 是對(duì)齊的，從而在末端位置中階梯狀的凹凸部(凹凸差)較大。因此，在 成型期間，在末端位置附近材料供給不完全，從而有時(shí)會(huì)增加鈹折。因此， 在成型期間要求高精度，有時(shí)會(huì)增加成本。另一方面，在具有其中末端位 置錯(cuò)開(kāi)的結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例中，在凸肋21a的和凹槽21b的末端位置中階梯 狀的凹凸部被抑制，從而與常規(guī)結(jié)構(gòu)相比可容易地供給材料。因此，具有 不容易產(chǎn)生任何皺折以及不容易在末端位置附近產(chǎn)生任何裂縫的優(yōu)點(diǎn)。結(jié) 果，在成型期間，與常規(guī)結(jié)構(gòu)不同，不需要嚴(yán)格的精度，由此得到了改進(jìn) 隔板20的成型性能的效果。下面將更詳細(xì)地說(shuō)明這種改進(jìn)成型性能的效果或由于該效果而產(chǎn)生的 效果。即，首先，常規(guī)隔板的結(jié)構(gòu)具有各包括平坦的周邊部和由凹凸部構(gòu)成 的中央部的多個(gè)氣體槽。在槽的端部，凹凸部的傾斜角度設(shè)定成使得對(duì)于 每隔一個(gè)槽或每隔四個(gè)槽出現(xiàn)鈍角與銳角的差別。在利用在槽中的緩斜面 (鈍角傾斜的表面)中形成的空間使氣體返回的情況下，抑制了在下游側(cè) 的氣體短路(例如，參見(jiàn)日本專(zhuān)利申請(qǐng)未審定公報(bào)No. 2002-2558 )。另外， 在氣體流路的橫剖面中，外表面包括平坦部，且彎曲部(下文中稱(chēng)為臺(tái)肩 或臺(tái)肩部)的曲率半徑R是恒定的。另外，整個(gè)的上底部或下底部有時(shí)具 有相同的曲率半徑。另外，根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，很難確保氣體返回部和周邊部中的密封性，并 且很難完全消除氣體泄露，從而不能構(gòu)成連續(xù)的槽。或者，不能確保諸如 密封性能之類(lèi)的功能，有時(shí)不能得到希望的性能。例如，在形成板厚度為0.1mm的極薄的板的情況下，即使相對(duì)于成型品的臺(tái)肩部而將模具的臺(tái)肩 半徑(臺(tái)肩R)設(shè)置成零，由于成型品的外形而使臺(tái)肩R是板厚的兩倍或 更多。因此，該部分被減薄并具有銳角。結(jié)果，使用密封板4艮難完全密封 該部分。另外，在彼此鄰接的部件的材料不同的情況下，熱膨脹系數(shù)不同。 應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)密封板另外惡化時(shí)，不能確保密封性能。在這種情況下，氣 體返回部的氣體泄露等具有很大的影響，有時(shí)導(dǎo)致發(fā)電不均勻。另一方面，在本實(shí)施例的隔板20中，如上所述，凸肋21a的末端位置 的相位與凹槽21b的末端位置的相位不同，〗吏得階梯狀部分較小，抑制了 不規(guī)則性。因此，與常規(guī)結(jié)構(gòu)相比該結(jié)構(gòu)易于成型。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與常規(guī) 結(jié)構(gòu)不同，防止了臺(tái)肩部被減薄和具有銳角，從而存在該結(jié)構(gòu)具有良好的 氣體密封性的優(yōu)點(diǎn)。因此，對(duì)于氣體返回部的氣體泄露等沒(méi)有影響，并且 能夠抑制發(fā)電不均勻的發(fā)生。其次，在常規(guī)結(jié)構(gòu)中，在氣體返回部的緩斜面處氣體迅速轉(zhuǎn)向從而提 高了差壓。例如，在蜿蜒型中，流路中的轉(zhuǎn)向部數(shù)量增加，使得整個(gè)流路 的差壓有時(shí)變得非常高。即，在氣體返回部中，在內(nèi)軌跡側(cè)的流速大，且 差壓高，使得斜面周?chē)臍怏w流量差較大，特別是在斜面的臺(tái)肩部處有時(shí) 氣體流量達(dá)到最大化。在這種情況下，與其它部分相比，MEA被在高速下 的差壓損壞，有時(shí)耐久性很差。另外，當(dāng)整個(gè)流路的差壓非常高時(shí)，氣體 供給單元必須具有所要求的或更大的供給能力，使得最終整個(gè)燃料電池系 統(tǒng)的效率降低。另外，蜿蜒型等中，形成有具有單一行程的連續(xù)流路，這引起在高負(fù)荷條件下生成的7K增加以及在出現(xiàn)堵塞的情況下必須增加差壓來(lái)消除堵塞的問(wèn)題。因此，有時(shí)具有更大供給能力的供給單元是必須的。另一方面，在本實(shí)施例的隔板20中，如上所述凸肋21a與凹槽21b 的末端位置的相位不同。結(jié)果，特別是能夠減小在線狀流路與分配流路12 之間的邊界部中的差壓。因此，防止了氣體返回部或整個(gè)流路的差壓增加， 最終，與常規(guī)結(jié)構(gòu)不同，不會(huì)損壞MEA。另外，可使用供給能力低于常規(guī) 結(jié)構(gòu)的氣體供給單元，從而可改進(jìn)整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的效率。第三，在常規(guī)結(jié)構(gòu)中，從抑制在氣體返回部的斜面中的氣體短路的觀點(diǎn)出發(fā)，斜面需要具有盡可能不圓滑的銳角形狀(如直角的形狀)，另夕卜， 必須有返回形狀。然而實(shí)際上，返回部斜面的根部材料被壓縮，由于材料 應(yīng)力很容易產(chǎn)生鈹折和彎曲，這引起在成型期間減薄和斷裂的問(wèn)題，也不能避免成型時(shí)變形/扭曲。因此，在常規(guī)方法中，當(dāng)槽的間距(pitch)較精 細(xì)(例如，約為O.lmm的板壓t的約十倍)時(shí)，由于凸部的臺(tái)肩部的斷裂 和減薄、根部的皺折等原因，很難進(jìn)行加壓。另一方面，本實(shí)施例的隔板20中，如上所述抑制了凸肋21a和凹槽 21b的末端位置的不規(guī)則性。因此，與常規(guī)結(jié)構(gòu)不同，可容易地供給材料， 不容易產(chǎn)生皺折，也不容易產(chǎn)生在末端位置周?chē)牧芽p。因此，在成型期 間，可防止減薄、斷裂、成型時(shí)變形等的產(chǎn)生。另外，結(jié)果，即使在如常 規(guī)結(jié)構(gòu)中的連續(xù)性氣體流路中，也可以進(jìn)行帶有精細(xì)的槽間距的壓制成型， 獲得了改進(jìn)隔板20的槽形狀的自由度的效果。另外，第四，氣體返回部的臺(tái)肩R有時(shí)小于用于抑制氣體短路的凸部 的尺寸。在這種情況下，MEA夾持尺寸(在夾持MEA處的寬度)有時(shí)增 加。當(dāng)MEA夾持尺寸以這種方式增加時(shí)，根據(jù)燃料電池l中的環(huán)境差別， 會(huì)發(fā)生MEA的擴(kuò)散層剝離和催化劑脫落等現(xiàn)象。還存在MEA的性能和 耐久性顯著下降的問(wèn)題。另一方面，在本實(shí)施例的隔板20中，如上所述凸肋21a與凹槽21b 的末端位置的相位不同，最終可防止氣體返回部的臺(tái)肩R的位置相同以及 夾持尺寸變得過(guò)大。結(jié)果，MEA的夾持尺寸可最小化，從而獲得可防止 MEA的耐久性惡化的效果。應(yīng)當(dāng)指出，前述實(shí)施例是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明不限于 該實(shí)施例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可做出各種不同的修改來(lái)實(shí)施。例如，在上 述實(shí)施例中，已說(shuō)明了前后表面成一體類(lèi)型的隔板20,但這僅是優(yōu)選構(gòu)型 的一個(gè)示例，本發(fā)明可應(yīng)用于其它結(jié)構(gòu)，即，具有前后表面成一體的結(jié)構(gòu) 的隔板。另外，在前述實(shí)施例中，已說(shuō)明了由金屬制成的隔板(金屬隔板)， 但本發(fā)明的應(yīng)用目標(biāo)不限于該示例，本發(fā)明可應(yīng)用于例如其它類(lèi)型的隔板，如碳隔板。 工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，能夠減小在由凸部和凹部形成的條紋狀或線狀的流體流 路與用于分配待導(dǎo)入多個(gè)流體流路中的反應(yīng)氣體或冷卻水的分配流路之間 的邊界部中的差壓。因此，本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于具有這方面需求的燃料電池的隔板中。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池的隔板，所述隔板形成為允許反應(yīng)氣體或冷卻水流通，并且包括由形成于所述隔板的表面上的相鄰的凸部和凹部形成的條紋狀流體流路；和將待導(dǎo)入所述流體流路的流體分配到這些流體流路的分配流路，其中，構(gòu)成所述流體流路的所述凸部的末端位置和所述凹部的末端位置在所述流體流路的條紋方向上錯(cuò)開(kāi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃料電池的隔板，其中，所述凹部的末端定 位成比所述凸部的末端更接近所述分配流路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池的隔板，所述隔板具有前后表 面成一體類(lèi)型的結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的燃料電池的隔板，其中，所述 分配流路設(shè)有多個(gè)突起。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的燃料電池的隔板，其中，所述 分配流路是流體返回部、導(dǎo)入部和排出部中的一者。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的燃料電池的隔板，其中，所述 隔板是金屬隔板。
全文摘要
本發(fā)明旨在減小在由彼此波狀相鄰的凸部和凹部形成的多個(gè)條紋狀或線狀的流體流路與用于分配待導(dǎo)入這些流體流路中的反應(yīng)氣體或冷卻水的分配流路之間的邊界部中的差壓。燃料電池的隔板(20)的結(jié)構(gòu)包括由形成于隔板(20)的表面上的相鄰的凸部(21a)和凹部(21b)形成的條紋狀流路；和用于將導(dǎo)入的流體分配到流體流路(10)中的分配流路(12)。在線狀流體流路(10)與分配流路(12)之間的邊界部中，構(gòu)成流體流路(10)的凸部(21a)與凹部(21b)的末端位置在流體流路(10)的條紋方向上錯(cuò)開(kāi)。優(yōu)選地，凹部(21b)的末端定位成比凸部(21a)的末端更接近分配流路(12)。優(yōu)選地，隔板(20)具有成一體類(lèi)型的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01M8/02GK101331633SQ200680047378
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2006年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者池田貞雄 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社