專利名稱：高分子電解質(zhì)型燃料電池以及具備其的燃料電池堆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子電解質(zhì)型燃料電池以及具備其的燃料電池堆的結(jié)構(gòu)，特別是涉及高分子電解質(zhì)型燃料電池的隔板以及氣體擴(kuò)散電極的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來，燃料電池作為一種清潔能源正被廣泛關(guān)注。作為燃料電池例如可以列舉高分子電解質(zhì)型燃料電池。高分子電解質(zhì)型燃料電池(以下稱之為PEFC)具備膜-電極組件、以夾持該膜-電極組件而且分別接觸于陽極以及陰極的方式進(jìn)行配置的陽極隔板以及陰極隔板。膜-電極組件具備分別由氣體擴(kuò)散層以及催化劑層構(gòu)成的陽極以及陰極(將這些稱之為電極)。在氣體擴(kuò)散層上存在有成為反應(yīng)氣體的流通通道的細(xì)孔。在陽極隔板的一個的主面上形成有燃料氣體流路。在陰極隔板的一個主面上形成有氧化劑氣體流路。從燃料氣體流路提供給陽極的燃料氣體(氫)被離子化00，并通過陽極的氣體擴(kuò)散層以及催化劑層，且由水的介在而通過高分子電解質(zhì)膜中，從而向陰極側(cè)移動。到達(dá)陰極側(cè)的氫離子在陰極的催化劑層上通過以下的發(fā)電反應(yīng)而生成水。陽極側(cè)H2— 2H++2e"陰極側(cè)(1/2)02+2H++2e" — H2O總反應(yīng)H2+(l/2)02— H2O所生成的水(生成水)就這樣以蒸氣或者液體的方式流入形成于陰極隔板的氧化劑氣體流路。另外，在陰極側(cè)所生成的水的一部分向陽極側(cè)移動(所謂逆擴(kuò)散)，從而流入到燃料氣體流路中。流入到氧化劑氣體流路或者燃料氣體流路中的生成水沿著氧化劑氣體或者燃料氣體的流動而向下游側(cè)移動。因此，電極內(nèi)的局部地方的水分量的不均勻性變大， 其結(jié)果，會有局部地方的發(fā)電量的不均勻性變大的情況。對于這樣的問題，具備氣體所流入的第1流路和排出氣體的第2流路、以夾持電解質(zhì)層且相對的方式構(gòu)成陽極側(cè)的第1流路和陰極側(cè)的第2流路、以夾持電解質(zhì)層且相對的方式構(gòu)成陽極側(cè)的第2流路和陰極側(cè)的第1流路的燃料電池是眾所周知的(例如參照專利文獻(xiàn)1)。另外，陽極氣體通路和陰極氣體通路夾持電解質(zhì)膜-電極組件且以對峙的位置關(guān)系進(jìn)行設(shè)置而且以陽極氣體和陰極氣體分別在通路內(nèi)并行流通的方式構(gòu)成的固體高分子型燃料電池是眾所周知的(例如參照專利文獻(xiàn)2)。在由專利文獻(xiàn)1所公開的燃料電池中，通過使燃料氣體和氧化劑氣體的流動作為所謂的相對流并以夾持電解質(zhì)層且互相相對的方式構(gòu)成流路，從而抑制了氣體擴(kuò)散層的水分量多的區(qū)域彼此和水分量少的區(qū)域彼此夾持電解質(zhì)層且相對，其結(jié)果，抑制了電極中的局部地方的發(fā)電量的不均勻性變大。另外，在由專利文獻(xiàn)2所公開的固體高分子型燃料電池中，通過使陽極氣體比陰極氣體高加濕，從而在陰極氣體通路的入口側(cè)附近，水分從在陽極氣體通路的入口側(cè)附近進(jìn)行流通的陽極氣體擴(kuò)散，自陽極電極側(cè)向陰極電極側(cè)移動，另一方面，在陽極氣體通路的出口側(cè)附近，因為水分從陰極電極側(cè)向陽極電極側(cè)移動，所以能夠恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行燃料電池整體的水分的給排控制，并能夠良好地維持燃料電池的發(fā)電性能。另外，通過在反應(yīng)氣體流路的上游區(qū)域構(gòu)成反應(yīng)氣體流路的溝槽的壁面與反應(yīng)氣體的接觸面積大于其它區(qū)域的方式構(gòu)成，從而抑制高分子電解質(zhì)膜的干燥的固體高分子型燃料電池是眾所周知的(例如參照專利文獻(xiàn)3)。在專利文獻(xiàn)3所公開的固體高分子型燃料電池中，通過促進(jìn)存在于壁內(nèi)面或者壁面上的水的蒸發(fā)并通過增大從溝槽壁面?zhèn)认蚍磻?yīng)氣體內(nèi)蒸發(fā)的水量，從而能夠抑制來自于固體高分子膜側(cè)的水的蒸發(fā)并能夠抑制固體高分子膜的干燥。再有，減少與燃料氣體流路和含氧氣體流路中至少一方的氣體流路相對的面的電極催化劑層的設(shè)置面積并在電解質(zhì)膜面方向上交替地配置燃料氣體流路和含氧氣體流路的燃料電池是眾所周知的(例如參照專利文獻(xiàn)4)。在專利文獻(xiàn)4所公開的燃料電池中，通過抑制氣體向?qū)﹄姌O的透過從而能夠增加燃料電池的發(fā)電電壓。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利申請公開2006-331916號公報專利文獻(xiàn)2 日本專利申請公開平9483162號公報專利文獻(xiàn)3 日本專利申請公開2005-235418號公報專利文獻(xiàn)4 日本專利申請公開2003-297395號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題然而，在由專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)4所公開的燃料電池中，如果以高溫低加濕(例如使反應(yīng)氣體的露點低于燃料電池堆內(nèi)的溫度)的條件運(yùn)轉(zhuǎn)燃料電池的話，那么在反應(yīng)氣體流路的上游部因為不會充分地實行上述反應(yīng)所以不會充分地生成水，因而高分子電解質(zhì)膜的與反應(yīng)氣體流路的上游部相對的部分發(fā)生干燥而降低離子傳導(dǎo)性，發(fā)電效率發(fā)生下降，因此，就該點來說還有改善的余地。另外，在由專利文獻(xiàn)3所公開的固體高分子型燃料電池中，因為形成于陽極隔板的溝槽與溝槽之間(肋部)和形成于陰極隔板的溝槽與溝槽之間(肋部)所重疊的部分以及不重疊的部分不均勻地形成，所以對于高分子電解質(zhì)膜施加機(jī)械性應(yīng)力，固體高分子膜 (高分子電解質(zhì)膜)有可能發(fā)生劣化，因而還有改善的余地。本發(fā)明是為了解決如上所述的課題而悉心研究的結(jié)果，特別是以提供一種在以高溫低加濕的條件運(yùn)轉(zhuǎn)高分子電解質(zhì)型燃料電池那樣的情況下能夠抑制高分子電解質(zhì)膜的劣化的高分子電解質(zhì)型燃料電池以及具備其的燃料電池堆為目的。解決課題的技術(shù)手段然而，在燃料電池的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，已知電極上的面對反應(yīng)氣體流路的部分的水分 (液體以及氣體的水)含有量比電極上的與形成于所鄰接的反應(yīng)氣體流路之間的肋部接觸的部分的水分含有量低。圖37是表示在燃料電池運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的電極的水分含有量的模式圖。本發(fā)明人等為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的課題而反復(fù)研究探討，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了以下的點。即，發(fā)現(xiàn)了如圖37所示，在電極202上的與形成于所鄰接的反應(yīng)氣體流路203之間的肋部204接觸的部分202A上所存在的水向電極202上的面對反應(yīng)氣體流路203的部分202B側(cè)擴(kuò)散，電極202的肋部204與反應(yīng)氣體流路203的邊界附近相對于電極202的部分202B 的中央部分，水分含有量變高。換言之，發(fā)現(xiàn)了如果遠(yuǎn)離電極202的接觸于肋部204的部分 202A則水分含有量變少。然后，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)了采用以下所記載的結(jié)構(gòu)對于完成上述本發(fā)明的目的是極為有效的，由此想到了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池具備具有高分子電解質(zhì)膜以及夾持所述高分子電解質(zhì)膜的一對主面的第1電極和第2電極的膜電極組件、形成為板狀且以與所述膜電極組件的所述第1電極相接觸的方式配置的導(dǎo)電性的第1隔板、形成為板狀且以與所述膜電極組件的所述第2電極相接觸的方式配置的導(dǎo)電性的第2隔板；在所述第1 隔板的與所述第1電極相接觸的一個主面上以多根直線狀的第1肋部并行的方式形成有溝槽狀的第1反應(yīng)氣體流路；在所述第2電極的與所述第2隔板相接觸的一個主面上以多根直線狀的第2肋部并行的方式形成有溝槽狀的第2反應(yīng)氣體流路；將從自所述第1反應(yīng)氣體流路的上游端起最初與所述第1電極相接觸的部分向下游經(jīng)過規(guī)定的長度的部分定義為第1反應(yīng)氣體流路的上游部；將位于所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部的下游側(cè)的部分定義為第1反應(yīng)氣體流路的下游部；在從所述第1隔板的厚度方向進(jìn)行觀察時將所述第1反應(yīng)氣體流路的寬度方向的與第2肋部相重疊的部分相對于所述第1反應(yīng)氣體流路的總寬度的比例定義為第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例的情況下，所述第1反應(yīng)氣體流路的至少上游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例為比0大且1以下。如以上所述，從第1隔板的厚度方向進(jìn)行觀察時，第1電極上的面向第1反應(yīng)氣體流路的上游部的部分的水分含有量與第1電極上的接觸于第1反應(yīng)氣體流路的第1肋部的部分的水分含有量相比變低。同樣，從第1隔板的厚度方向進(jìn)行觀察時，第2電極上的與第 2反應(yīng)氣體流路相重疊的部分的水分含有量與第2電極上的與第2肋部相重疊的部分的水分含有量相比變低。然而，在本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，從第1隔板的厚度方向進(jìn)行觀察時，第1電極上的面對第1反應(yīng)氣體流路的上游部的部分(以下稱之為第1電極的流路相對部分)的至少一部分和第2電極的第2肋部以重疊的方式構(gòu)成。因此，水從水分含有量多的第2電極的與第2肋部相重疊的部分向水分含有量少的第1電極的流路相對部分移動，從而能夠抑制高分子電解質(zhì)膜的與第1反應(yīng)氣體流路的上游部相對的部分的干燥。其結(jié)果，特別是在以高溫低加濕的條件運(yùn)轉(zhuǎn)本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池那樣的情況下，能夠抑制高分子電解質(zhì)膜上的與第1反應(yīng)氣體流路的上游部相對的部分的干燥，并能夠抑制高分子電解質(zhì)膜的劣化。另外，本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池具備具有高分子電解質(zhì)膜以及夾持所述高分子電解質(zhì)膜的一對主面的第1電極和第2電極的膜電極組件、形成為板狀且以與所述膜電極組件的所述第1電極相接觸的方式配置的導(dǎo)電性的第1隔板、形成為板狀且以與所述膜電極組件的所述第2電極相接觸的方式配置的導(dǎo)電性的第2隔板；在所述第 1電極的與所述第1隔板相接觸的一個主面上以多根直線狀的第1肋部并行的方式形成有溝槽狀的第1反應(yīng)氣體流路；在所述第2電極的與所述第2隔板相接觸的一個主面上以多根直線狀的第2肋部并行的方式形成有溝槽狀的第2反應(yīng)氣體流路；將從自所述第1反應(yīng)氣體流路的上游端起最初與所述第1電極相接觸的部分向下游經(jīng)過規(guī)定的長度的部分定義為第1反應(yīng)氣體流路的上游部；將位于所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部的下游側(cè)的部分定義為第1反應(yīng)氣體流路的下游部；在從所述第1隔板的厚度方向進(jìn)行觀察時將所述第1 反應(yīng)氣體流路的寬度方向的與第2肋部相重疊的部分相對于所述第1反應(yīng)氣體流路的總寬度的比例定義為第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例的情況下，所述第1反應(yīng)氣體流路的至少上游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例為比0大且1以下。由此，特別是在以高溫低加濕的條件運(yùn)轉(zhuǎn)本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池那樣的情況下，能夠抑制高分子電解質(zhì)膜上的與第1反應(yīng)氣體流路的上游部相對的部分的干燥，并能夠抑制高分子電解質(zhì)膜的劣化。另外，本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，也可以以所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例大于所述第1反應(yīng)氣體流路的下游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例的方式形成，并且，以所述第1反應(yīng)氣體的上游部的所述第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例成為規(guī)定的比例的方式形成。然而，在緊固連結(jié)高分子電解質(zhì)型燃料電池的時候，對第1電極上的與第1反應(yīng)氣體流路的第1肋部相接觸的部分以及第2電極上的第2肋部施加壓力。而且，從第1隔板的厚度方向進(jìn)行觀察時，如果以第1肋部與第2肋部不重疊的方式形成，那么應(yīng)力集中于第 1電極上的與第1肋部的端部相接觸的部分以及第2肋部的端部，其結(jié)果，對高分子電解質(zhì)膜上的與這些端部相重疊的部分施加機(jī)械性應(yīng)力。而且，如上述專利文獻(xiàn)3所公開的固體高分子型燃料電池那樣，如果形成于陽極隔板的溝槽與溝槽之間(肋部)和形成于陰極隔板的溝槽與溝槽之間(肋部)相重疊的部分和不重疊的部分不均勻地形成，那么進(jìn)而對高分子電解質(zhì)膜施加機(jī)械性應(yīng)力，因而會有高分電解質(zhì)膜發(fā)生劣化的可能。然而，在本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，因為第1反應(yīng)氣體流路以第1反應(yīng)氣體流路的上游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例成為規(guī)定的比例的方式形成于第1隔板，所以能夠抑制施加于高分子電解質(zhì)膜的壓力變得不均勻。其結(jié)果，能夠抑制高分子電解質(zhì)膜的劣化。另外，在本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部的所述第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例可以是比0大并且1以下。另外，在本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，所述第1反應(yīng)氣體的上游部的所述第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例也可以是1。另外，在本發(fā)明的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，所述第1反應(yīng)氣體的下游部的所述第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例可以是0。另外，在本發(fā)明的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部具有第1上游部和位于所述第1上游部的下游側(cè)的第2上游部，所述第1反應(yīng)氣體流路可以以所述第1反應(yīng)氣體流路的第1上游部的所述第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例成為第1規(guī)定的比例的方式，并且以所述第1反應(yīng)氣體的第2上游部的所述第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例成為第2規(guī)定的比例的方式形成。另外，在本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，所述第1規(guī)定的比例可以比所述第2規(guī)定的比例大。另外，在本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，所述第1規(guī)定的比例為1， 所述第2規(guī)定的比例可以是比0大并且比1小。
另外，在本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，從所述第1隔板的厚度方向進(jìn)行觀察時，在所述第1反應(yīng)氣體流路的下游部形成的所述第1肋部可以以與所述第2 肋部相重疊的方式形成。由此，能夠抑制機(jī)械性應(yīng)力施加于高分子電解質(zhì)膜上，其結(jié)果，能夠抑制由機(jī)械性應(yīng)力而引起的高分子電解質(zhì)膜的劣化。另外，在本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部以及下游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例可以是比0大并且1以下。另外，在本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部以及下游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例也可以是1。另外，在本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，在所述第1隔板的另一個主面上形成有溝槽狀的冷卻介質(zhì)流路，在所述第1反應(yīng)氣體流路中流通的第1反應(yīng)氣體以及在所述第2反應(yīng)氣體流路中流通的第2反應(yīng)氣體的露點可以比在所述冷卻介質(zhì)流路中流通的冷卻介質(zhì)的溫度低。再有，在本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，所述第1反應(yīng)氣體流路的所述上游部的寬度可以形成為比所述第1反應(yīng)氣體流路的下游部的寬度小。由此，能夠減小一方的電極上的與第1反應(yīng)氣體流路的上游部相面對的部分，并能夠抑制該部分的干燥，進(jìn)而能夠抑制高分子電解質(zhì)膜上的與第1反應(yīng)氣體流路的上游部相對的部分的干燥，并能夠抑制高分子電解質(zhì)膜的劣化。另外，本發(fā)明所涉及的燃料電池堆層疊并緊固連結(jié)有多個所述高分子電解質(zhì)型燃料電池。本發(fā)明的上述目的、其它的目的、特征以及優(yōu)點通過在參照附圖的基礎(chǔ)下對以下的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明而明了。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的高分子電解質(zhì)型燃料電池以及具備其的燃料電池堆，在以高溫低加濕的條件進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，能夠抑制高分子電解質(zhì)膜的干燥，由此，能夠抑制高分子電解質(zhì)膜的劣化。


圖1是示意性地表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的燃料電池堆的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2是示意性地表示由圖1所表示的燃料電池堆中的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3是將由圖2所表示的高分子電解質(zhì)型燃料電池進(jìn)行展開的模式4是表示由圖2所表示的高分子電解質(zhì)型燃料電池的陰極電極的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖5是表示由圖2所表示的高分子電解質(zhì)型燃料電池的陰極隔板的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖6是將陰極電極重疊于由圖2所表示的高分子電解質(zhì)型燃料電池的陰極隔板而從陰極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖7是表示由圖2所表示的高分子電解質(zhì)型燃料電池的陽極隔板的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖8是表示本實施方式1所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖9是將陰極電極重疊于本發(fā)明的實施方式2所涉及的燃料電池堆的陰極隔板而從陰極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖10是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的燃料電池堆的陽極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖11是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖12是將陰極電極重疊于本發(fā)明的實施方式3所涉及的燃料電池堆的陰極隔板而從陰極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖13是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的燃料電池堆的陽極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖14是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖15是表示本發(fā)明的實施方式4所涉及的燃料電池堆的陽極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖16是將陰極電極重疊于本發(fā)明的實施方式4所涉及的燃料電池堆的陰極隔板而從陰極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖17是表示本發(fā)明的實施方式4所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖18是表示本發(fā)明的實施方式5所涉及的燃料電池堆的陽極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖19是表示本發(fā)明的實施方式5所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖20是表示本發(fā)明的實施方式6所涉及的燃料電池堆的陽極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖21是表示本發(fā)明的實施方式6所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖22是表示變形例1的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖23是示意性地表示本發(fā)明的實施方式7所涉及的燃料電池堆中的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。圖M是表示由圖23所表示的高分子電解質(zhì)型燃料電池的陽極電極的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖25是表示由圖23所表示的高分子電解質(zhì)型燃料電池的陽極隔板的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖沈是將陽極電極重疊于由圖23所表示的高分子電解質(zhì)型燃料電池的陽極隔板而從陽極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖27是將陽極電極重疊于本發(fā)明的實施方式8所涉及的燃料電池堆的陽極隔板而從陽極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖觀是表示本發(fā)明的實施方式8所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖四是將陽極電極重疊于本發(fā)明的實施方式9所涉及的燃料電池堆的陽極隔板而從陽極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖30是表示本發(fā)明的實施方式9所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖31是將陽極電極重疊于本發(fā)明的實施方式10所涉及的燃料電池堆的陽極隔板而從陽極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖32是表示本發(fā)明的實施方式10所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖33是將陽極電極重疊于本發(fā)明的實施方式11所涉及的燃料電池堆的陽極隔板而從陽極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖34是表示本發(fā)明的實施方式11所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖35是將陽極電極重疊于本發(fā)明的實施方式12所涉及的燃料電池堆的陽極隔板而從陽極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖36是表示本發(fā)明的實施方式12所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖37是表示燃料電池運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的電極的水分含有量的模式圖。符號的說明1高分子電解質(zhì)膜2a陽極催化劑層2b陰極催化劑層3a陽極氣體擴(kuò)散層北陰極氣體擴(kuò)散層乜陽極電極4b陰極電極5MEA (Membrane-Electrode-Assembly 膜-電極組件)6a陽極隔板6b陰極隔板7密封墊圈8燃料氣體流路(第1反應(yīng)氣體流路)9氧化劑氣體流路(第2反應(yīng)氣體流路)10冷卻介質(zhì)流路11第1肋部Ila 第 1 肋部
lib 第 1 肋部12第2肋部1 第2肋部l&i最上游部18b上游部18c下游部18d最下游部19b上游部19c下游部31燃料氣體供給歧管孔(第1反應(yīng)氣體供給歧管孔)32燃料氣體排出歧管孔33氧化劑氣體供給歧管孔(第2反應(yīng)氣體供給歧管孔)34氧化劑氣體排出歧管孔35冷卻介質(zhì)供給歧管孔36冷卻介質(zhì)排出歧管孔41 部分42 部分61燃料電池堆62單電池層疊體63第1端板64第2端板81上游輔助氣體流路81b連通部分81a分流部分82連通氣體流路83下游輔助氣體流路83b連通部分83a合流部分91上游輔助氣體流路91b連通部分91a分流部分
93下游輔助氣體流路93b連通部分93a合流部分100高分子電解質(zhì)型燃料電池111 肋部112 肋部121 肋部122 肋部
131燃料氣體供給歧管
132燃料氣體排出歧管
133氧化劑氣體供給歧管
134氧化劑氣體排出歧管
135冷卻介質(zhì)供給歧管
136冷卻介質(zhì)排出歧管
181第1上游部
182第2上游部
191第1上游部
192第2上游部
202電極
202A部分
202B部分
203反應(yīng)氣體流路
204肋部
具體實施例方式以下，參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行說明。還有，在所有的附圖中，將相同的符號標(biāo)注于相同或者相當(dāng)?shù)牟糠稚?，從而省略重?fù)的說明。另外，在所有的附圖中， 為了說明本發(fā)明而僅選擇成為必要的結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行圖示，關(guān)于其它的結(jié)構(gòu)要素省略圖示。 再有，本發(fā)明并不限定于以下的實施方式。(實施方式1)[燃料電池堆的結(jié)構(gòu)]圖1是示意性地表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的燃料電池堆的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。還有，在圖1中，將燃料電池堆的上下方向作為圖中的上下方向表示。如圖1所示，本發(fā)明的實施方式1所涉及的燃料電池堆61具備具有板狀的整體形狀的高分子電解質(zhì)型燃料電池(以下單單稱之為燃料電池)100在其厚度方向上層疊而成的單電池層疊體62、配置于單電池層疊體62的兩端的第1以及第2端板63，64、在燃料電池100的層疊方向上緊固連結(jié)單電池層疊體62和第1以及第2端板63，64的沒有圖示的緊固連結(jié)件。另外，在第1以及第2端板63，64上分別設(shè)置有集電板以及絕緣板，但是省略圖示。在單電池層疊體62的一個側(cè)部(圖面左側(cè)的側(cè)部以下稱之為第1側(cè)部)的上部以在該單電池層疊體62的燃料電池100的層疊方向上進(jìn)行貫通的方式設(shè)置有氧化劑氣體供給歧管孔133，在其下部設(shè)置有冷卻介質(zhì)排出歧管136。另外，在單電池層疊體62的配設(shè)有冷卻介質(zhì)排出歧管136的下部的內(nèi)側(cè)以在該單電池層疊體62的燃料電池100的層疊方向上進(jìn)行貫通的方式設(shè)置有燃料氣體排出歧管132。再有，在單電池層疊體62的另一個側(cè)部(圖面右側(cè)的側(cè)部以下稱之為第2側(cè)部)的上部以在該單電池層疊體62的燃料電池 100的層疊方向上進(jìn)行貫通的方式設(shè)置有冷卻介質(zhì)供給歧管135，在其下部以在該單電池層疊體62的燃料電池100的層疊方向上進(jìn)行貫通的方式設(shè)置有氧化劑氣體排出歧管134。另外，在單電池層疊體62的配設(shè)有冷卻介質(zhì)供給歧管135的上部的內(nèi)側(cè)以在該單電池層疊體62的燃料電池100的層疊方向上進(jìn)行貫通的方式設(shè)置有燃料氣體供給歧管131。而且，在各個歧管上設(shè)置適當(dāng)?shù)呐涔堋Ｓ纱耍ㄟ^適當(dāng)?shù)呐涔軐θ剂想姵囟?1提供以及排出燃料氣體、氧化劑氣體以及冷卻介質(zhì)。[高分子電解質(zhì)型燃料電池的結(jié)構(gòu)]接著，一邊參照圖2以及圖3，一邊對本發(fā)明的實施方式1所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖2是示意性地表示由圖1所表示的燃料電池堆61中的燃料電池100的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。另外，圖3是將由圖2所表示的燃料電池100進(jìn)行展開的模式圖。還有，在圖 2以及圖3中省略一部分。如圖2以及圖3所示，本實施方式1所涉及的燃料電池100具備 MEA (Membrane-Electrode-Assembly 膜電極組件)5、密封墊圈7、陽極隔板6a、陰極隔板 6b。MEA5具有選擇性地輸送氫離子的高分子電解質(zhì)膜1、陽極電極(第1電極)4a以及陰極電極(第2電極)4b。高分子電解質(zhì)膜1具有大致4邊形(在此為矩形)的形狀，在高分子電解質(zhì)膜1的兩面上以位于較其周緣部更靠近內(nèi)側(cè)的方式分別設(shè)置有陽極電極如和陰極電極4b。還有，在高分子電解質(zhì)膜1的周緣部上以在厚度方向上進(jìn)行貫通的方式設(shè)置有氧化劑氣體排出歧管孔等的各個歧管孔(沒有圖示)。陽極電極如被配設(shè)于高分子電解質(zhì)膜1的一個主面上，并具有大致4邊形(在此為矩形)的形狀。另外，陽極電極如具有陽極催化劑層加和設(shè)置于陽極催化劑層加上的陽極氣體擴(kuò)散層3a。陽極催化劑層加以含有由擔(dān)載了白金類金屬催化劑(電極催化劑) 的碳粉末(導(dǎo)電性碳粒子)構(gòu)成的催化劑擔(dān)載碳和附著于催化劑擔(dān)載碳的高分子電解質(zhì)的方式構(gòu)成。另外，陽極氣體擴(kuò)散層3a兼?zhèn)錃怏w通氣性和導(dǎo)電性，作為構(gòu)成陽極氣體擴(kuò)散層 3a的材料，并沒有特別的限定，能夠使用在該技術(shù)領(lǐng)域中公知的材料，例如可以使用碳織物和碳紙等的導(dǎo)電性多孔質(zhì)基材。另外，在該導(dǎo)電性多孔質(zhì)基材上也可以用現(xiàn)有公知的方法施以撥水處理。陰極電極4b被配設(shè)于高分子電解質(zhì)膜1的另一個主面上，并具有大致4邊形(在此為矩形)的形狀。另外，陰極電極4b具有陰極催化劑層2b和設(shè)置于陰極催化劑層2b上并兼?zhèn)溆袣怏w通氣性和導(dǎo)電性的陰極氣體擴(kuò)散層北，在陰極電極4b (正確地，陰極氣體擴(kuò)散層北)的與陰極隔板6b相接觸的主面上形成有用于使氧化劑氣體流通的溝槽狀的氧化劑氣體流路(第2反應(yīng)氣體流路)9。陰極催化劑層2b以含有由擔(dān)載了白金類金屬催化劑 (電極催化劑)的碳粉末(導(dǎo)電性碳粒子)構(gòu)成的催化劑擔(dān)載碳和附著于催化劑擔(dān)載碳的高分子電解質(zhì)的方式構(gòu)成。還有，關(guān)于氧化劑氣體流路9的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，在后面敘述。另外，陰極氣體擴(kuò)散層北不使用現(xiàn)有的燃料電池中的氣體擴(kuò)散層所使用的浸漬了樹脂的碳纖維的基材，而由含有粘結(jié)劑樹脂和導(dǎo)電性粒子的薄片所構(gòu)成。作為粘結(jié)劑樹脂，例如可以列舉氟樹脂，作為導(dǎo)電性粒子，例如可以列舉由碳構(gòu)成的粒子。作為氟樹脂，可以列舉PTFE(聚四氟乙烯)、FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、 PVDF(聚偏氟乙烯)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)、PCTFE(聚氯三氟乙烯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物)等，從耐熱性、撥水性以及耐藥性的觀點出發(fā)優(yōu)選PTFE。作為PTFE的原料，可以列舉分散體以及粉末狀的形狀，但是，從作業(yè)性的觀點出發(fā)優(yōu)選分散體。另外，作為碳材料，可以列舉石墨、炭黑以及活性炭等，可以單獨使用這些材料，另外，也可以組合多種材料使用。另外，作為上述碳材料的原料形態(tài)，可以是粉末狀、纖維狀、 粒狀等中的任意的形狀。而且，從取得作為粘結(jié)劑的功能的觀點出發(fā)，在陰極氣體擴(kuò)散層北中優(yōu)選含有5 重量％以上的粘結(jié)劑樹脂，從簡化用于使陰極氣體擴(kuò)散層北成為均勻的厚度的壓延工藝時的條件的觀點出發(fā)，優(yōu)選含有50重量％以下。另外，從與以上所述相同的觀點出發(fā)，更加優(yōu)選含有10 30重量％的量。還有，在陰極氣體擴(kuò)散層北中除了粘結(jié)劑樹脂以及導(dǎo)電性粒子之外還可包含分散溶劑以及表面活性劑等。作為分散溶劑，可以列舉水、甲醇和乙醇等的醇類、乙二醇等的二元醇類。另外，作為表面活性劑，可以列舉聚氧乙烯烷基醚(polyoxyethylene alkyl ether)等的非離子(nonion)類、氧化烷基胺(alkylamine oxide)等的兩性離子類。另外， 分散溶劑量以及表面活性劑量可以根據(jù)構(gòu)成陰極氣體擴(kuò)散層北的導(dǎo)電性粒子的材料(碳材料)、粘結(jié)劑樹脂(氟橡膠)的種類、粘結(jié)劑樹脂(氟樹脂)與導(dǎo)電性粒子(碳)的配合比等作適當(dāng)選擇。一般是分散溶劑量以及表面活性劑量越多，那么粘結(jié)劑樹脂(氟樹脂) 和導(dǎo)電性粒子(碳)越容易均勻分散，但是流動性變高，會有難以薄片化的趨勢。在此，對陰極氣體擴(kuò)散層北的制造方法進(jìn)行說明。陰極氣體擴(kuò)散層北通過混練含有粘結(jié)劑樹脂和導(dǎo)電性粒子的混合物，擠壓、壓延后進(jìn)行燒成而制成。具體是在將作為導(dǎo)電性粒子的碳和分散溶劑、表面活性劑投入到攪拌·混練機(jī)中之后，進(jìn)行混練并粉碎·造粒，從而使碳分散于分散溶劑中。接著，再將作為粘結(jié)劑樹脂的氟樹脂投入到攪拌·混練機(jī)中，進(jìn)行攪拌以及混練，從而分散碳粒子和氟樹脂。對所獲得的混練物實施壓延并形成薄片，通過燒成除去分散溶劑以及表面活性劑，從而制造出形成陰極氣體擴(kuò)散層北的薄片。然后，在如上所述制造出的薄片的主面上，由適當(dāng)?shù)姆椒?例如使用壓制機(jī)等的成形、使用切削機(jī)等的切削)，形成成為氧化劑氣體流路9的溝槽，從而制得陰極氣體擴(kuò)散層北。還有，表面活性劑可以根據(jù)導(dǎo)電性粒子的材料(碳材料)以及分散溶劑的種類作適當(dāng)選擇，另外，也可以不使用表面活性劑。還有，如上所述制造出的陰極氣體擴(kuò)散層北，多孔度較現(xiàn)有的燃料電池中的氣體擴(kuò)散層所使用的浸漬了樹脂的碳纖維的基材低，但是以成為反應(yīng)氣體(氧化劑氣體)能夠充分地移動的程度的多孔度的方式構(gòu)成。因此，即使是由上述制造方法進(jìn)行制造的陰極氣體擴(kuò)散層3b，也能夠充分地完成作為氣體擴(kuò)散層的角色。另外，在MEA5的陽極電極如以及陰極電極4b (正確地，陽極氣體擴(kuò)散層3a以及陰極氣體擴(kuò)散層北)的周圍，配設(shè)有夾持高分子電解質(zhì)膜1的一對由氟橡膠制的甜甜圈 (doughnut)狀的密封墊圈7。由此，能夠防止燃料氣體以及氧化劑氣體泄漏至電池外，另外，能夠防止在燃料電池100內(nèi)這些氣體相互混合。還有，在密封墊圈7的周緣部配設(shè)有由厚度方向的貫通孔構(gòu)成的氧化劑氣體排出歧管孔等的歧管孔(沒有圖示)。還有，密封墊圈7如果能夠防止燃料氣體以及氧化劑氣體泄漏至電池外，另外，如果能夠防止在燃料電池100內(nèi)這些氣體互相混合的話，那么其形狀可以是任意的。另外，以夾持MEA5和密封墊圈7的方式配設(shè)導(dǎo)電性的陽極隔板(第1隔板)6a和陰極隔板(第2隔板)6b。由此，MEA5被機(jī)械性地固定，在其厚度方向?qū)盈B多個燃料電池100的時候，MEA5被電連接。還有，這些隔板6a，6b可以使用在熱傳導(dǎo)性以及導(dǎo)電性方面表現(xiàn)卓越的金屬、石墨或者混合了石墨和樹脂的混合物，例如可以使用由對碳粉末和粘結(jié)劑 (溶劑)的混合物進(jìn)行射出成形而制作的的隔板或者對鈦或者不銹鋼制的板的表面實施了電鍍的隔板。在陽極隔板6a的與陽極電極如相接觸的一個主面(以下稱之為內(nèi)面)上配設(shè)有用于使燃料氣體進(jìn)行流通的溝槽狀的燃料氣體流路(第1反應(yīng)氣體流路)8，另外，在另一個主面(以下稱之為外面)上配設(shè)有用于使冷卻介質(zhì)進(jìn)行流通的溝槽狀的冷卻介質(zhì)流路10。 另外，在陰極隔板6b的與陰極電極4b相接觸的一個主面(以下稱之為內(nèi)面)上配設(shè)有用于從氧化劑氣體供給歧管孔33將氧化劑氣體提供給氧化劑氣體流路9的上游輔助氣體流路91、用于將在氧化劑氣體流路9中進(jìn)行流通的氧化劑氣體排出至氧化劑氣體排出歧管孔 34的下游輔助氣體流路93 (參照圖5)。還有，冷卻介質(zhì)流路10的結(jié)構(gòu)是任意的，例如，可以被形成為蜿蜒(serpentine)狀，也可以被形成為直線狀。另外，在本實施方式1中，采用了冷卻介質(zhì)流路10被設(shè)置于陽極隔板6a的外面的形態(tài)，但是并不限定于此，也可以采用被設(shè)置于陰極隔板6b的外面的形態(tài)，并且也可以采用被設(shè)置于陽極隔板6a和陰極隔板6b的各自的外面的形態(tài)。由此，分別將燃料氣體以及氧化劑氣體提供給陽極電極如以及陰極電極4b，通過這些反應(yīng)氣體發(fā)生反應(yīng)從而產(chǎn)生電和熱。另外，通過使冷卻水等的冷卻介質(zhì)流通于冷卻介質(zhì)流路10，從而對所產(chǎn)生的熱實施回收。還有，可以將如上所述構(gòu)成的燃料電池100作為單電池(cell)使用，也可以層疊多個燃料電池100而作為燃料電池堆61使用。另外，在本實施方式1中，將第1隔板作為陽極隔板6a，將第2隔板作為陰極隔板6b，另外，將第1反應(yīng)氣體流路作為燃料氣體流路8， 將第2反應(yīng)氣體流路作為氧化劑氣體流路9，但是并不限定于此，例如，可以將第1隔板作為陰極隔板6b，將第2隔板作為陽極隔板6a，另外，可以將第1反應(yīng)氣體流路作為氧化劑氣體流路9，將第2反應(yīng)氣體流路作為燃料氣體流路8。[反應(yīng)氣體流路以及隔板的結(jié)構(gòu)]接著，一邊參照圖2至圖7，一邊對設(shè)置于陰極電極4b的氧化劑氣體流路9、陰極隔板6b以及陽極隔板6a進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖4是表示由圖2所表示的燃料電池100的陰極電極4b的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。另外，圖5是表示由圖2所表示的燃料電池100的陰極隔板6b的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。再有， 圖6是將陰極電極4b重疊于由圖2所表示的燃料電池100的陰極隔板6b而從陰極隔板6b 的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。還有，在圖4以及圖6中，將陰極隔板6b中的上下方向作為圖中的上下方向表示，在圖5中，將陰極電極4b中的上下方向作為圖中的上下方向表示。 另外，在圖6中，以假想線(雙點劃線)表示氧化劑氣體流路9。首先，一邊參照圖2至圖4，一邊對設(shè)置于陰極電極4b的氧化劑氣體流路9以及陰極隔板6b的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。如圖4所示，在陰極電極4b (正確地，陰極氣體擴(kuò)散層3b)的主面上以在上下方向上直線狀地延伸的方式形成有溝槽狀的氧化劑氣體流路9。另外，氧化劑氣體流路9以構(gòu)成氧化劑氣體流路9的溝槽的截面形狀(構(gòu)成氧化劑氣體流路9的溝槽的相對于氧化劑氣體的流通方向的垂直方向的截面)從底面朝著開口變狹窄的方式被形成為錐狀。還有，在本實施方式1中，將氧化劑氣體流路9的截面形狀形成為錐狀，但是并不限定于此，例如也可以形成為矩形狀。另外，構(gòu)成氧化劑氣體流路9的溝槽與溝槽之間的部分形成第2肋部 12。另外，氧化劑氣體流路9以多根直線狀的第2肋部12并行的方式形成。在此，所謂并行，是指互相并排地設(shè)置，并且是指在多根第2肋部12中特定1根第2肋部12，沿著該特定的第2肋部12形成其它的第2肋部12。而且，所謂“氧化劑氣體流路9以多根直線狀的第2肋部12并行的方式形成”，是指多根氧化劑氣體流路從其上游端朝著下游端，作為整體，以在各個流路中流通的氧化劑氣體的流動的方向一致的方式，設(shè)置多根氧化劑氣體流路。因此，多根氧化劑氣體流路沒有必要從其上游端直至下游端完全并排地設(shè)置，多根氧化劑氣體流路可以具有互相不并排設(shè)置的部分。再有，氧化劑氣體流路9具有上游部19b以及下游部19c。上游部19b，根據(jù)氧化劑氣體流路9的寬度尺寸等的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)氣體的露點、冷卻介質(zhì)的溫度等，其下游端不同， 但是至少將一端作為氧化劑氣體流路9的上游端，將另一端作為滿足式LIS {(2/3) X L2} 的部分，所以是指這兩端之間的部分。還有，在上述式中，Ll表示氧化劑氣體流路9的上游部19b的流路長，L2表示氧化劑氣體流路9的全流路長。另外，上游部19b的另一端更加優(yōu)選為滿足式L1 ( L2的部分。下游部19c，將一端作為氧化劑氣體流路9的下游端，將另一端作為滿足式 {(1/3) XL2}的部分，所以是指這兩端之間的部分。還有，在上述式中，L3表示氧化劑
氣體流路9的下游部19c的流路長。另外，如圖5所示，陰極隔板6b為板狀且形成為大致4邊形(在這里為矩形)，在其周緣部上以在厚度方向上進(jìn)行貫通的方式設(shè)置有燃料氣體供給歧管孔31等的各個歧管孔。具體是將氧化劑氣體供給歧管孔33設(shè)置于陰極隔板6b上的一個側(cè)部(以下稱之為第 1側(cè)部)的上部，在其下部設(shè)置有冷卻介質(zhì)排出歧管孔36。另外，將燃料氣體排出歧管孔32 設(shè)置于陰極隔板6b上的冷卻介質(zhì)排出歧管孔36的下部的內(nèi)側(cè)。再有，將冷卻介質(zhì)供給歧管孔35設(shè)置于陰極隔板6b上的另一個側(cè)部(以下稱之為第2側(cè)部)的上部，在其下部設(shè)置有氧化劑氣體排出歧管孔34。另外，將燃料氣體供給歧管孔31設(shè)置于陰極隔板6b上的冷卻介質(zhì)供給歧管孔35的上部的內(nèi)側(cè)。而且，如圖5以及圖6所示，在陰極隔板6b的內(nèi)面上以與氧化劑氣體流路9相連通的方式設(shè)置有溝槽狀的上游輔助氣體流路91和溝槽狀的下游輔助氣體流路93。上游輔助氣體流路91，其上游端被連接于氧化劑氣體供給歧管孔33，其下游端被連通于氧化劑氣體流路9 (的上游端側(cè))。另外，上游輔助氣體流路91具有分別連通于多根氧化劑氣體流路9的連通部分91b以及使氧化劑氣體分流于該連通部分91b的分流部分91a。連通部分 91b與氧化劑氣體流路9相同，以構(gòu)成連通部分91b的溝槽的截面形狀從底面朝著開口變狹窄的方式形成為錐狀。下游輔助氣體流路93，其上游端被連通于氧化劑氣體流路9 (的下游端側(cè))，其下游端被連接于氧化劑氣體排出歧管孔34。另外，下游輔助氣體流路93具有分別連通于多根氧化劑氣體流路9的連通部分93b以及使來自于該連通部分9 的氧化劑氣體進(jìn)行合流的合流部分93a。連通部分9 與氧化劑氣體流路9相同，以構(gòu)成連通部分9 的溝槽的截面形狀從底面朝著開口變狹窄的方式形成為錐狀。還有，在本實施方式1中，將連通部分91b以及連通部分93b的截面形狀形成為錐狀，但是，并不限定于此，例如也可以形成為矩形狀。接著，一邊參照圖2、圖3以及圖7，一邊對陽極隔板6a的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖7是表示由圖2所表示的燃料電池100的陽極隔板6a的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。還有，在圖7中，將陽極隔板6a中的上下方向作為圖中的上下方向表示。如圖7所示，陽極隔板6a為板狀且形成為大致4邊形(在這里為矩形)，在其周緣部上以在厚度方向上進(jìn)行貫通的方式設(shè)置有燃料氣體供給歧管孔31等的各個歧管孔。還有，各個歧管孔的配置與陰極隔板6b相同，所以省略其詳細(xì)的說明。在陽極隔板6a的內(nèi)面上，溝槽狀的燃料氣體流路8形成為所謂的直線狀。而且， 以成為所謂并行流的方式構(gòu)成燃料氣體流路8和氧化劑氣體流路9。在此，所謂并行流，是指燃料氣體流路8和氧化劑氣體流路9具有氧化劑氣體和燃料氣體以互相相對的方式流動于一部分的部分，但是從燃料電池100的厚度方向進(jìn)行觀察時，宏觀上(作為整體)以從氧化劑氣體和燃料氣體的上游向下游的整體的流動的方向互相一致的方式構(gòu)成。燃料氣體流路8具有上游輔助氣體流路81、下游輔助氣體流路83、連通上游輔助氣體流路81和下游輔助氣體流路83的多根連通氣體流路82。上游輔助氣體流路81的上游端被連接于燃料氣體供給歧管孔31，從而構(gòu)成燃料氣體流路8的上游端。另外，上游輔助氣體流路81具有分別連通于多根連通氣體流路82的連通部分81b以及使燃料氣體分流于該連通部分81b的分流部分81a。連通部分81b以構(gòu)成連通部分81b的溝槽的截面形狀從底面朝著開口變狹窄的方式形成為錐狀。另外，下游輔助氣體流路83的下游端被連接于燃料氣體排出歧管孔32，從而構(gòu)成燃料氣體流路8的下游端。另外，下游輔助氣體流路83 具有分別連通于多根連通氣體流路82的連通部分83b以及使來自于該連通部分83b的燃料氣體進(jìn)行合流的合流部分83a。連通部分83b以構(gòu)成連通部分83b的溝槽的截面形狀從底面朝著開口變狹窄的方式形成為錐狀。再有，連通氣體流路82以在上下方向上大致直線狀(S字狀)地延伸的方式形成，并且以構(gòu)成連通氣體流路82的溝槽的截面形狀從底面朝著開口變狹窄的方式形成為錐狀。還有，構(gòu)成連通氣體流路82的溝槽與溝槽之間的部分形成第1肋部11。另外，在本實施方式1中，將連通部分81b、連通氣體流路82以及連通部分 83b的截面形狀形成為錐狀，但是并不限定于此，例如也可以形成為矩形狀。而且，燃料氣體流路8以多根直線狀的第1肋部11并行的方式形成。在此，所謂并行，是指互相并排地設(shè)置，并且是指在多根第1肋部11中特定1根第1肋部11，沿著該特定的第1肋部11形成其它的第1肋部11。而且，所謂“燃料氣體流路8以多根直線狀的第1肋部11并行的方式形成”，是指構(gòu)成燃料氣體流路的多根連通氣體流路以從其上游端朝著下游端，作為整體，在該連通氣體流路中流通的燃料氣體的流動的方向一致的方式設(shè)置。因此，多根連通氣體流路沒有必要從其上游端直至下游端完全并排地設(shè)置，所以多根連通氣體流路可以具有互相不并排設(shè)置的部分。還有，在本實施方式1中，第1肋部11和第 2肋部12從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，以并行的方式形成。另外，燃料氣體流路8具有最上游部18a、上游部18b、下游部18c以及最下游部 ISd0最上游部18a，其上游端是作為燃料氣體流路8的上游端的燃料氣體供給歧管孔31， 其下游端從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時是從燃料氣體流路8的上游端起最初與陽極電極如相面對的部分41。另外，最下游部18d，其下游端是作為燃料氣體流路8的下游端的燃料氣體排出歧管孔32，其上游端從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時是從燃料氣體流路8的下游端回溯(追溯)到上游側(cè)從而最初與陽極電極如相面對的部分42。上游部18b，根據(jù)燃料氣體流路8的寬度尺寸等的結(jié)構(gòu)、以及反應(yīng)氣體的露點、 冷卻介質(zhì)的溫度等，其下游端不同，但是至少將一端作為部分41，將另一端作為滿足式
{(2/3) XL5}的部分，所以是指這兩端之間的部分。還有，在上述式中，L4表示燃料氣體流路8的上游部18b的流路長，L5表示燃料氣體流路8上的部分41與部分42之間的流路長。下游部18c，將一端作為部分42，將另一端作為滿足式L6< {(1/3) XL5}的部分，所以是指這兩端之間的部分。還有，在上述式中，L6表示燃料氣體流路8的下游部18c 的流路長。接著，一邊參照圖7以及圖8，一邊對燃料氣體流路8的連通氣體流路82的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖8是表示本實施方式1所涉及的燃料電池100的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。還有，在圖8中，僅表示燃料電池100的一部分，陽極隔板6a以及陰極隔板6b從燃料電池100(陽極隔板6a)的厚度方向進(jìn)行觀察時被透視性地描述。另外，在圖8中，為了容易觀察燃料氣體流路8和氧化劑氣體流路9的各自的流路，在水平方向上互相錯開位置表示。如圖7以及圖8所示，燃料氣體流路8的連通氣體流路82具有上游部18b以及下游部18c，上游部18b具有第1上游部181以及第2上游部182。在此，第1上游部181，根據(jù)燃料氣體流路8的寬度尺寸等的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)氣體的露點、冷卻介質(zhì)的溫度等，其下游端不同，但是至少將一端作為部分41，將另一端作為滿足式L7< {(2/3) XL4}的部分，所以是指這兩端之間的部分。還有，在上述式中，L4表示燃料氣體流路8的上游部18b的流路長， L7表示燃料氣體流路8的第1上游部181的流路長。還有，第1上游部181從抑制高分子電解質(zhì)膜1的劣化的觀點出發(fā)，其長度優(yōu)選為較長。而且，燃料氣體流路8的至少上游部18b的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12 的比例成為比0大且1以下。具體是以燃料氣體流路8的上游部18b的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例大于燃料氣體流路8的下游部18c的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例的方式形成，并且以燃料氣體流路8的上游部18b的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例成為規(guī)定的比例的方式形成。另外，規(guī)定的比例為比0大且1以下。S卩，連通氣體流路82從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時以在第1上游部181 上與第2肋部12互相重疊的方式(以相對的方式)形成。另外，以在第2上游部182上其一部分與第2肋部12相對的方式(正確地，以燃料氣體從第1側(cè)部向第2側(cè)部傾斜地流通的方式)形成。再有，以在下游部18c上與氧化劑氣體流路9互相重疊的方式(以相對的方式)形成。換言之，燃料氣體流路8的連通氣體流路82從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時以在第1上游部181上燃料氣體流路寬度相對于第2肋部的比例成為第1規(guī)定的比例的方式形成，并以在第2上游部182上燃料氣體流路寬度相對于第2肋部的比例成為第2規(guī)定的比例的方式形成。另外，第2規(guī)定的比例以小于第1規(guī)定的比例的方式形成。更為詳細(xì)的是燃料氣體流路8的連通氣體流路82從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時以在第1 上游部181上第1規(guī)定的比例成為1的方式形成，并以在第2上游部182上第2規(guī)定的比例成為比0大且比1小的方式形成。另外，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時以在下游部18c上燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例成為0的方式形成。由此，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，第1肋部11與第2肋部12相重疊的部分和不重疊的部分被均勻地形成，從而能夠抑制施加于高分子電解質(zhì)膜1上的壓力變得不均勻。其結(jié)果，能夠抑制高分子電解質(zhì)膜1的劣化。接著，一邊參照圖1至圖8，一邊對本實施方式1所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)的作用效果進(jìn)行說明。[燃料電池堆(燃料電池)的作用效果]如以上所述，在本實施方式1所涉及的燃料電池100以及具備其的燃料電池堆 61 (以下省略稱之為本實施方式1所涉及的燃料電池100(燃料電池堆61))，特別是在以高溫低加濕的條件(在燃料氣體流路8中流通的燃料氣體以及在氧化劑氣體流路9中流通的氧化劑氣體的露點比在冷卻介質(zhì)流路10中流通的冷卻介質(zhì)(在這里為水)的溫度低的條件)運(yùn)轉(zhuǎn)燃料電池堆61那樣的情況下，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，以在流路的寬度方向上與形成于陰極隔板6b的第2肋部12相重疊的方式形成燃料氣體流路8的上游部18b。另一方面，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，以在流路的寬度方向上與形成于陰極隔板6b的第2肋部12完全不重疊的方式形成燃料氣體流路的下游部18c。由此，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，水從陰極電極4b上的與第2肋部12 相重疊的部分向陽極電極如上的與燃料氣體流路8的上游部18b面對(相對)的部分移動。因此，能夠抑制高分子電解質(zhì)膜1上的與燃料氣體流路8的上游部18b相對的部分的干燥，從而能夠抑制其劣化。同樣，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，水從陽極電極如上的與燃料氣體流路8的第1肋部11相接觸的部分向陰極電極4b上的與氧化劑氣體流路 9相重疊的部分移動。因此，能夠抑制高分子電解質(zhì)膜1上的與氧化劑氣體流路9相對的部分的干燥，從而能夠抑制其劣化。另外，本實施方式1所涉及的燃料電池100(燃料電池堆61)，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，第1肋部11與第2肋部12相重疊的部分以及不重疊的部分因為均勻地形成，所以能夠抑制施加于高分子電解質(zhì)膜1上的壓力變得不均勻。其結(jié)果，能夠抑制高分子電解質(zhì)膜1的劣化。再有，在本實施方式1所涉及的燃料電池100(燃料電池堆61)中，形成于燃料氣體流路8的下游部18c之間的第1肋部11以及形成于氧化劑氣體流路9之間的第2肋部 12因為以互相重疊的方式形成，所以能夠抑制應(yīng)力集中于MEA5的陽極電極如以及陰極電極4b上的與第1肋部11以及第2肋部12的端部相接觸的部分，進(jìn)而能夠抑制機(jī)械性應(yīng)力被施加于高分子電解質(zhì)膜1上，其結(jié)果，能夠抑制由于機(jī)械性應(yīng)力而引起的高分子電解質(zhì)膜1的劣化。(實施方式2)圖9是將陰極電極重疊于本發(fā)明的實施方式2所涉及的燃料電池堆的陰極隔板而從陰極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖10是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的燃料電池堆的陽極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖11是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。還有，在圖9中，將陰極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示，在圖10中，將陽極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示。還有，在圖9以及圖10中，省略冷卻介質(zhì)供給歧管孔以及冷卻介質(zhì)排出歧管孔。另外，在圖11中，僅表示燃料電池的一部分，陽極隔板以及陰極隔板從燃料電池(陽極隔板)的厚度方向進(jìn)行觀察時被透視性地描述。再有，在圖11中，為了容易看到燃料氣體流路和氧化劑氣體流路的各自的流路，在水平方向上互相錯開位置表示。如圖9至圖11所示，本發(fā)明的實施方式2所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)， 其基本結(jié)構(gòu)與實施方式1所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同，但是氧化劑氣體流路9以及燃料氣體流路8的連通氣體流路82的結(jié)構(gòu)不同。具體是氧化劑氣體流路9具有上游部19b以及下游部19c，上游部19b具有第1上游部191和第2上游部192。在此，第1上游部191，根據(jù)氧化劑氣體流路9的寬度尺寸等的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)氣體的露點、冷卻介質(zhì)的溫度等，其下游端不同，但是將一端作為氧化劑氣體流路9的上游端，將另一端作為滿足式{(2/ XL1}的部分，所以可以是這兩端之間的部分。在上述式中，L8表示氧化劑氣體流路9的第1上游部191的流路長，Ll表示氧化劑氣體流路9的上游部18b的流路長。還有，第1上游部191從抑制高分子電解質(zhì)膜1的劣化的觀點出發(fā)優(yōu)選較長。而且，氧化劑氣體流路9的第1上游部191從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時以與陽極隔板6a的內(nèi)面(第1肋部11)互相重疊的方式(以相對的方式)形成。即，氧化劑氣體流路9的第1上游部191以其流路寬度小于下游部19c的流路寬度的方式形成，并以相對于燃料氣體流路8的連通氣體流路82，與第2側(cè)部側(cè)錯開的方式形成。另外，燃料氣體流路8的第2上游部192以其一部分與第1肋部11相對的方式形成。再有，以在下游部 19c上與燃料氣體流路8的連通氣體流路82互相重疊的方式(以相對的方式)形成。同樣，燃料氣體流路8的連通氣體流路82從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時， 以在第1上游部181上與第2肋部12互相重疊的方式(以相對的方式)形成。另外，以在第2上游部182上其一部分與第2肋部12相重疊的方式形成。再有，以在下游部18c上與氧化劑氣體流路9的下游部19c相重疊的方式(以相對的方式)形成。即使是如上所述構(gòu)成的本實施方式2所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)，也能夠取得與實施方式1所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同的作用效果。還有，在本實施方式2中，燃料氣體流路8的連通氣體流路82以從其上游端到第1 上游部181的下游端為止的流路寬度成為燃料氣體流路8的下游部18c的流路寬度的大致一半的方式形成，氧化劑氣體流路9的第1上游部191以其流路寬度成為氧化劑氣體流路 9的下游部19c的流路寬度的大致一半的方式形成。另外，在本實施方式2中，燃料氣體流路8的連通氣體流路82、氧化劑氣體流路9、連通部分91b以及連通部分93b，相對于反應(yīng)氣體的流通的方向的垂直方向的截面被形成為矩形，但是并不限定于此，與實施方式1相同， 可以被形成為錐狀。(實施方式3)圖12是將陰極電極重疊于本發(fā)明的實施方式3所涉及的燃料電池堆的陰極隔板而從陰極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖13是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的燃料電池堆的陽極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖14是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。還有，在圖12中，將陰極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示，在圖13中，將陽極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示。另外，在圖12以及圖13中，省略冷卻介質(zhì)供給歧管孔以及冷卻介質(zhì)排出歧管孔。另外，在圖14 中，僅表示燃料電池的一部分，陽極隔板以及陰極隔板從燃料電池(陽極隔板)的厚度方向進(jìn)行觀察時被透視性地描述。再有，在圖14中，為了容易看到燃料氣體流路和氧化劑氣體流路的各自的流路，在水平方向上互相錯開位置表示。如圖12至圖14所示，本發(fā)明的實施方式3所涉及的燃料電池堆61(燃料電池 100)，其基本結(jié)構(gòu)與實施方式1所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同，氧化劑氣體流路9以及燃料氣體流路8的結(jié)構(gòu)不同。具體是本實施方式3所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)的氧化劑氣體流路 9，在從其上游端到上游部19b的下游端之間設(shè)置有以在上下方向上進(jìn)行延伸的方式形成的島狀的肋部121。另外，在設(shè)置于陰極隔板6b的上游輔助氣體流路91的連通部分91b上， 在從連通部分91b的上游端到下游端之間，以與肋部121相連接的方式設(shè)置有以在上下方向上進(jìn)行延伸的方式形成的島狀的肋部122。還有，肋部121和肋部122形成第2肋部12a， 第2肋部12a以與第2肋部12相并行的方式設(shè)置。另外，在本實施方式3中，肋部121，其下端部被形成為錐狀(正確地，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時為三角形狀)，該錐狀的部分的上下方向的長度成為第2上游部192的上下方向的長度。另外，本實施方式3所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)的燃料氣體流路8，連通氣體流路82被形成為直線狀，構(gòu)成上游輔助氣體流路81的連通部分81b、連通氣體流路 82以及下游輔助氣體流路83的連通部分83b的溝槽的截面形狀被形成為矩形。而且，如圖14所示，燃料氣體流路8的連通氣體流路82從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，在上游部18b上與第2肋部1 互相重疊(相對)，在下游部18c上與氧化劑氣體流路9的連通氣體流路92互相重疊(相對)。因此，燃料氣體流路8的上游部18b 上的燃料氣體流路8的寬度方向的與陰極隔板6b的第2肋部1 相重疊的部分的相對于燃料氣體流路8的整個寬度的比例(以下稱之為燃料氣體流路寬度的相對于第2肋部1 的比例)大于燃料氣體流路8的下游部18c上的燃料氣體流路寬度的相對于第2肋部1 的比例。另外，燃料氣體流路8的第1上游部181上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部 12a的比例大于第2上游部182上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12a的比例。即使是如以上所述構(gòu)成的本實施方式3所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)， 也能夠取得與實施方式1所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同的作用效果。還有， 在本實施方式3中，燃料氣體流路8的連通氣體流路82、氧化劑氣體流路9、連通部分91b 以及連通部分93b，相對于反應(yīng)氣體的流通的方向的垂直方向上的截面被形成為矩形，但是并不限定于此，與實施方式1相同，也可以被形成為錐狀。(實施方式4)圖15是表示本發(fā)明的實施方式4所涉及的燃料電池堆的陽極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖16是將陰極電極重疊于本發(fā)明的實施方式4所涉及的燃料電池堆的陰極隔板而從陰極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖17是表示本發(fā)明的實施方式4所涉及的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。還有，在圖15中，將陰極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示，在圖16中，將陽極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示。另外， 在圖15以及圖16中，省略冷卻介質(zhì)供給歧管孔以及冷卻介質(zhì)排出歧管孔。另外，在圖17 中，僅表示燃料電池的一部分，陽極隔板以及陰極隔板從燃料電池(陽極隔板)的厚度方向進(jìn)行觀察時被透視性地描述。再有，在圖17中，為了容易看到燃料氣體流路和氧化劑氣體流路的各自的流路，在水平方向上互相錯開位置表示。如圖15至圖17所示，本發(fā)明的實施方式4所涉及的燃料電池堆61(燃料電池 100)，其基本結(jié)構(gòu)與實施方式1所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同，但燃料氣體流路8以及氧化劑氣體流路9的結(jié)構(gòu)不同。具體是本實施方式4所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)的燃料氣體流路8 的連通氣體流路82在從其上游端(部分41)到上游部18b的下游端之間設(shè)置有以在上下方向上進(jìn)行延伸的方式形成的島狀的肋部111。另外，在燃料氣體流路8的上游輔助氣體流路81的連通部分81b上，在從連通部分81b的上游端到下游端之間，以在上下方向上進(jìn)行延伸的方式形成的島狀的肋部112以與肋部111相連接的方式設(shè)置。還有，肋部111和肋部112形成第1肋部11a，第1肋部Ila以第1肋部lib相并行的方式設(shè)置。另外，在本實施方式4中，肋部111，其下端部被形成為錐狀(正確地，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時為三角形狀)，該錐狀的部分的上下方向的長度成為第1上游部182的上下方向的長度。另外，本實施方式4所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)的氧化劑氣體流路9 從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，以從其上游端到第1上游部191的下游端與形成于陽極隔板6a的內(nèi)面(燃料氣體流路8的連通氣體流路82內(nèi))的第1肋部Ila互相重疊的方式(以相對的方式)形成。另外，在氧化劑氣體流路9的第2上游部192，從陽極隔板6a 的厚度方向進(jìn)行觀察時，以與第1肋部Ila的一部分相重疊的方式形成。再有，在氧化劑氣體流路9的下游部19c，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，以與燃料氣體流路8的連通氣體流路82的下游部18c互相重疊的方式(以相對的方式)形成。而且，如圖17所示，燃料氣體流路8的上游部18b上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例大于燃料氣體流路8的下游部18c上的燃料氣體流路寬度相對于第2 肋部12的比例。另外，燃料氣體流路8的第1上游部181上的燃料氣體流路寬度相對于第 2肋部12的比例大于第2上游部182上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例。即使是如以上所述構(gòu)成的本實施方式4所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)， 也能夠取得與實施方式1所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同的作用效果。還有，在本實施方式4中，氧化劑氣體流路9以與第1肋部Ila互相重疊的方式 (以相對的方式)形成，但是并不限定于此，如果燃料氣體流路8的上游部18b上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例大于燃料氣體流路8的下游部18c上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例的話，那么氧化劑氣體流路9的一部分也可以以與第1肋部Ila相重疊的方式即以與燃料氣體流路8的連通氣體流路82相重疊的方式形成。(實施方式5)圖18是表示本發(fā)明的實施方式5所涉及的燃料電池堆的陽極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖19是表示本發(fā)明的實施方式5所涉及的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。 還有，在圖18中，將陽極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示，省略冷卻介質(zhì)供給歧管孔以及冷卻介質(zhì)排出歧管孔。另外，在圖19中，僅表示燃料電池的一部分，陽極隔板以及陰極隔板從燃料電池(陽極隔板)的厚度方向進(jìn)行觀察時被透視性地描述。再有，在圖 19中，為了容易看到燃料氣體流路和氧化劑氣體流路的各自的流路，在水平方向上互相錯開位置表示。如圖18以及圖19所示，本發(fā)明的實施方式5所涉及的燃料電池堆61(燃料電池 100)，其基本結(jié)構(gòu)與實施方式4所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同，但燃料氣體流路8的結(jié)構(gòu)不同。具體是本實施方式5所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)的燃料氣體流路8 以上游輔助氣體流路81的連通部分81b的流路的寬度除了兩端部(第1側(cè)部側(cè)端部和第 2側(cè)部側(cè)端部)之外成為比下游輔助氣體流路83的連通部分83b的流路的寬度大的方式構(gòu)成。更為詳細(xì)的是多根第1肋部Ila在水平方向上以規(guī)定的間隔以在上下方向上進(jìn)行延伸的方式形成于從連通部分81b的上游端到上游部18b的下游端之間。另外，多根第1肋部lib以在水平方向上位于第1肋部Ila之間的方式，以在上下方向上進(jìn)行延伸的方式形成于從第2上游部182的上游端到連通部分83b的下游端之間。另外，第1肋部11a，其下端部被形成為錐狀(正確地，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時為三角形狀)。多根第 1肋部Ila以及第1肋部lib分別以并行的方式設(shè)置。而且，如圖19所示，燃料氣體流路8的連通氣體流路82從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，在上游部18b上與第2肋部12互相重疊(相對)，在下游部18c上與氧化劑氣體流路9互相重疊(相對)。因此，燃料氣體流路8的上游部18b上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例大于燃料氣體流路8的下游部18c上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例。另外，燃料氣體流路8的第1上游部181上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例大于第2上游部182上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例。即使是如以上所述構(gòu)成的本實施方式5所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)， 也能夠取得與實施方式4所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同的作用效果。(實施方式6)圖20是表示本發(fā)明的實施方式6所涉及的燃料電池堆的陽極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖21是表示本發(fā)明的實施方式6所涉及的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。 還有，在圖20中，將陽極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示，省略冷卻介質(zhì)供給歧管孔以及冷卻介質(zhì)排出歧管孔。另外，在圖21中，僅表示燃料電池的一部分，陽極隔板以及陰極隔板從燃料電池(陽極隔板)的厚度方向進(jìn)行觀察時被透視性地描述。如圖20以及圖21所示，本發(fā)明的實施方式6所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池 100)，其基本結(jié)構(gòu)與實施方式1所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同，但燃料氣體流路8的結(jié)構(gòu)不同。具體為在本實施方式6所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)中，從陽極隔板6a 的厚度方向進(jìn)行觀察時，燃料氣體流路8的上游部18b以及下游部18c(連通氣體流路82) 以在燃料氣體流路8的寬度方向上具有與氧化劑氣體流路9不重疊的部分的方式形成。即， 從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，不僅燃料氣體流路8的上游部18b，而且下游部18c 在燃料氣體流路8的寬度方向上以與第2肋部12相重疊的方式形成。換言之，以燃料氣體流路8的上游部18b以及下游部18c上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例成為比0大且1以下的方式形成燃料氣體流路8。還有，在本實施方式6中，以燃料氣體流路 8的上游部18b以及下游部18c上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例成為0. 5的方式形成燃料氣體流路8。即使是如以上所述構(gòu)成的本實施方式6所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)， 也與實施方式1所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，水從陰極電極4b上的與第2肋部12相重疊的部分向陽極電極如上的與燃料氣體流路8的上游部18b面對(相對)的部分移動。因此，能夠抑制在高分子電解質(zhì)膜1 上的與燃料氣體流路8的上游部18b相對的部分的干燥，從而能夠抑制其劣化。同樣，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，水從陽極電極如上的與燃料氣體流路8的第1肋部11 相接觸的部分向陰極電極4b上的與氧化劑氣體流路9相重疊的部分移動。因此，能夠抑制在高分子電解質(zhì)膜1上的與氧化劑氣體流路9相對的部分的干燥，從而能夠抑制其劣化。另外，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，第1肋部11與第2肋部12相重疊的部分以及不重疊的部分因為均勻地形成，所以能夠抑制施加于高分子電解質(zhì)膜1上的壓力變得不均勻。其結(jié)果，能夠抑制高分子電解質(zhì)膜1的劣化。[變形例]接著，一邊參照圖22，一邊對本實施方式6所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池 100)的變形例進(jìn)行說明。圖22是表示變形例1的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。還有，在圖22中，僅表示燃料電池的一部分，陽極隔板以及陰極隔板從燃料電池(陽極隔板)的厚度方向進(jìn)行觀察時被透視性地描述。如圖22所示，在本變形例1的燃料電池堆61 (燃料電池100)中，從陽極隔板6a 的厚度方向進(jìn)行觀察時，燃料氣體流路8的上游部18b以及下游部18c(連通氣體流路82) 以在燃料氣體流路8的寬度方向上與氧化劑氣體流路9不重疊的方式形成。S卩，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，燃料氣體流路8的上游部18b以及下游部18c作為整體以與第2肋部12相重疊的方式形成。換言之，以燃料氣體流路8的上游部18b以及下游部18c 上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例成為1的方式形成燃料氣體流路8。即使是如以上所述構(gòu)成的本變形例1的燃料電池堆61 (燃料電池100)，也能夠取得與實施方式6所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同的作用效果。(實施方式7)圖23是示意性地表示本發(fā)明的實施方式7所涉及的燃料電池堆中的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。圖M是表示由圖23所表示的燃料電池的陽極電極的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。另外，圖25是表示由圖23所表示的燃料電池的陽極隔板的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。再有， 圖26是將陽極電極重疊于由圖23所表示的燃料電池的陽極隔板而從陽極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。還有，在圖23中，省略了一部分。另外，在圖M以及圖沈中，將陽極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示，在圖25中，將陽極電極上的上下方向作為圖中的上下方向表示。另外，在圖26中，以假想線(雙點劃線)表示燃料氣體流路。如圖23所示，本發(fā)明的實施方式7所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)，其基本結(jié)構(gòu)與實施方式1所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同，但是在燃料氣體流路8 被形成于陽極電極如的這一點上不同。以下，一邊參照圖23至圖沈，一邊對設(shè)置于陽極電極如的燃料氣體流路8以及陽極隔板6a的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖M所示，在陽極電極如(正確地，陽極氣體擴(kuò)散層3a)的主面上，溝槽狀的燃料氣體流路8以在上下方向上大致直線狀(S字狀)地延伸的方式形成。另外，燃料氣體流路8以構(gòu)成燃料氣體流路8的溝槽的截面形狀(構(gòu)成燃料氣體流路8的溝槽的相對于氧化劑氣體的流通方向的垂直方向的截面)從底面朝著開口變?yōu)楠M窄的方式形成為錐狀。另外，燃料氣體流路8在本實施方式7中具有上游部18b以及下游部18c。上游部18b，根據(jù)燃料氣體流路8的寬度尺寸等的結(jié)構(gòu)、以及反應(yīng)氣體的露點、冷卻介質(zhì)的溫度等，其下游端不同，但是至少將一端作為燃料氣體流路8的上游端，將另一端作為滿足式
{(2/3) XL5}的部分，所以是指這兩端之間的部分。還有，在上述式中，L4表示燃料氣體流路8的上游部18b的流路長，L5表示燃料氣體流路8的整個流路長。另外，上游部18b 的另一端更加優(yōu)選為滿足式L1 ^ L2的部分。下游部19c，將一端作為燃料氣體流路8的下游端，將另一端作為滿足式 {(1/ XL5}的部分，所以是指這兩端之間的部分。還有，在上述式中，L6表示燃料氣
體流路8的下游部18c的流路長。另外，如圖25以及圖沈所示，在陽極隔板6a的內(nèi)面上以與燃料氣體流路8相連通的方式設(shè)置有溝槽狀的上游輔助氣體流路81和溝槽狀的下游輔助氣體流路83。還有， 上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83因為其構(gòu)成與實施方式1的形成于陽極隔板6a的內(nèi)面的上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83相同，所以省略其詳細(xì)的說明。S卩，在本實施方式7所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)中，以設(shè)置于陽極電極如的燃料氣體流路8和設(shè)置于陽極隔板6a的內(nèi)面的上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時成為與實施方式1所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)中的燃料氣體流路8相同的形狀的方式構(gòu)成燃料氣體流路8、上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83。還有，陽極電極如的陽極氣體擴(kuò)散層3a的制造方法因為與上述陰極氣體擴(kuò)散層北的制造方法相同，所以省略其詳細(xì)的說明。即使是如以上所述構(gòu)成的本實施方式7所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)， 也能夠取得與實施方式1所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同的作用效果。(實施方式8)圖27是將陽極電極重疊于本發(fā)明的實施方式8所涉及的燃料電池堆的陽極隔板而從陽極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖觀是表示本發(fā)明的實施方式8所涉及的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。還有，在圖27中，將陽極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示，省略冷卻介質(zhì)供給歧管孔以及冷卻介質(zhì)排出歧管孔，以假想線(雙點劃線)表示燃料氣體流路。另外，在圖觀中，僅表示燃料電池的一部分，陽極隔板以及陰極隔板從燃料電池(陽極隔板)的厚度方向進(jìn)行觀察時被透視性地描述。如圖27以及圖觀所示，本發(fā)明的實施方式8所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池 100)，其基本結(jié)構(gòu)與實施方式2所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同，但是在燃料氣體流路8與實施方式7相同被設(shè)置于陽極電極如的這一點上不同。具體是燃料氣體流路8具有上游部18b以及下游部18c，上游部18b具有第1上游部181以及第2上游部182。在此，第1上游部181，根據(jù)燃料氣體流路8的寬度尺寸等的結(jié)構(gòu)、以及反應(yīng)氣體的露點、冷卻介質(zhì)的溫度等，其下游端不同，但是至少將一端作為燃料氣體流路8的上游端，將另一端作為滿足式L7 ^ {(2/3) XL4}的部分，所以是指這兩端之間的部分。還有，在上述式中，L4表示燃料氣體流路8的上游部18b的流路長，L7表示燃料氣體流路8的第1上游部181的流路長。還有，第1上游部181從抑制高分子電解質(zhì)膜 1的劣化的觀點出發(fā)優(yōu)選其長度較長。而且，燃料氣體流路8的第1上游部181從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時以與陰極電極4b的第2肋部12互相重疊的方式(以相對的方式)形成。即，燃料氣體流路8 的第1上游部181以其流路寬度成為比下游部18c的流路寬度小的方式形成，相對于氧化劑氣體流路9以與第1側(cè)部側(cè)錯開的方式形成。另外，燃料氣體流路8的第2上游部182 以其一部分與第2肋部12相對的方式形成。再有，以在下游部18c上與氧化劑氣體流路9 互相重疊的方式(以相對的方式)形成。還有，上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83因為與形成于實施方式2 的陽極隔板6a的內(nèi)面的上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83相同地構(gòu)成，所以省略其詳細(xì)的說明。S卩，在本實施方式8所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)中，設(shè)置于陽極電極 4a的燃料氣體流路8、設(shè)置于陽極隔板6a的內(nèi)面的上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時以成為與實施方式2所涉及的燃料電池堆 61 (燃料電池100)上的燃料氣體流路8相同的形狀的方式構(gòu)成燃料氣體流路8、上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83。即使是如以上所述構(gòu)成的本實施方式8所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)， 也能夠取得與實施方式2所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同的作用效果。(實施方式9)圖四是將陽極電極重疊于本發(fā)明的實施方式9所涉及的燃料電池堆的陽極隔板而從陽極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖30是表示本發(fā)明的實施方式9所涉及的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。還有，在圖四中，將陽極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示，省略冷卻介質(zhì)供給歧管孔以及冷卻介質(zhì)排出歧管孔，以假想線(雙點劃線)表示燃料氣體流路。另外，在圖30中，僅表示燃料電池的一部分，陽極隔板以及陰極隔板從燃料電池(陽極隔板)的厚度方向進(jìn)行觀察時被透視性地描述。如圖四以及圖30所示，本發(fā)明的實施方式9所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池 100)，其基本結(jié)構(gòu)與實施方式3所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同，但是在燃料氣體流路8與實施方式7相同被設(shè)置于陽極電極如的這一點上不同。具體是燃料氣體流路8被形成為直線狀。還有，上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83因為以與形成于實施方式3的陽極隔板6a的內(nèi)面的上游輔助氣體流路81 以及下游輔助氣體流路83相同地構(gòu)成，所以省略其詳細(xì)的說明。S卩，在本實施方式9所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)中，設(shè)置于陽極電極 4a的燃料氣體流路8、設(shè)置于陽極隔板6a的內(nèi)面的上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時以成為與實施方式3所涉及的燃料電池堆 61 (燃料電池100)上的燃料氣體流路8相同的形狀的方式構(gòu)成燃料氣體流路8、上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83。即使是如以上所述構(gòu)成的本實施方式9所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)， 也能夠取得與實施方式3所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同的作用效果。
(實施方式10)圖31是將陽極電極重疊于本發(fā)明的實施方式10所涉及的燃料電池堆的陽極隔板而從陽極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖32是表示本發(fā)明的實施方式10所涉及的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。還有，在圖31中，將陽極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示，省略冷卻介質(zhì)供給歧管孔以及冷卻介質(zhì)排出歧管孔，以假想線(雙點劃線)表示燃料氣體流路。另外，在圖32中，僅表示燃料電池的一部分，陽極隔板以及陰極隔板從燃料電池(陽極隔板)的厚度方向進(jìn)行觀察時被透視性地描述。如圖31以及圖32所示，本發(fā)明的實施方式10所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池 100)，其基本結(jié)構(gòu)與實施方式4所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同，但是在燃料氣體流路8與實施方式7相同被設(shè)置于陽極電極如的這一點上不同。具體是燃料氣體流路8，在從其上游端到上游部18b的下游端之間設(shè)置有以在上下方向上進(jìn)行延伸的方式形成的島狀的肋部111。還有，上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83因為以與形成于實施方式4的陽極隔板6a的內(nèi)面的上游輔助氣體流路81 以及下游輔助氣體流路83相同地構(gòu)成，所以省略其詳細(xì)的說明。即，在本實施方式10所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)中，設(shè)置于陽極電極 4a的燃料氣體流路8、設(shè)置于陽極隔板6a的內(nèi)面的上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時以成為與實施方式4所涉及的燃料電池堆 61 (燃料電池100)上的燃料氣體流路8相同的形狀的方式構(gòu)成燃料氣體流路8、上游輔助氣體流路81以及下游輔助氣體流路83。即使是如以上所述構(gòu)成的本實施方式10所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)， 也能夠取得與實施方式4所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同的作用效果。(實施方式11)圖33是將陽極電極重疊于本發(fā)明的實施方式11所涉及的燃料電池堆的陽極隔板而從陽極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖34是表示本發(fā)明的實施方式11所涉及的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。還有，在圖33中，將陽極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示，省略冷卻介質(zhì)供給歧管孔以及冷卻介質(zhì)排出歧管孔，以假想線(雙點劃線)表示燃料氣體流路。另外，在圖34中，僅表示燃料電池的一部分，陽極隔板以及陰極隔板從燃料電池(陽極隔板)的厚度方向進(jìn)行觀察時被透視性地描述。如圖33以及圖34所示，本發(fā)明的實施方式11所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池 100)，其基本結(jié)構(gòu)與實施方式5所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同，但是在燃料氣體流路8與實施方式7相同被設(shè)置于陽極電極如的這一點上不同。具體為燃料氣體流路8以上游部18b的流路寬度除了兩端部(第1側(cè)部側(cè)端部和第2側(cè)部側(cè)端部)之外成為比下游部18c的流路寬度大的方式構(gòu)成。更為詳細(xì)的是多根第 1肋部Ila在水平方向上以規(guī)定的間隔以在上下方向上進(jìn)行延伸的方式形成于上游部18b 的上游端與下游端之間。另外，多根第1肋部lib以在水平方向上位于第1肋部Ila之間的方式并以在上下方向上進(jìn)行延伸的方式形成于從第2上游部182的上游端到燃料氣體流路8的下游端之間。另外，第1肋部11a，其下端部被形成為錐狀(正確地，從陽極隔板6a 的厚度方向進(jìn)行觀察時為三角形狀)。多根第1肋部Ila以及第1肋部lib分別以并行的方式設(shè)置。
而且，如圖34所示，燃料氣體流路8從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時在上游部18b上與第2肋部12互相重疊(相對)，在下游部18c上與氧化劑氣體流路9互相重疊 (相對)。因此，燃料氣體流路8的上游部18b上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12 的比例比燃料氣體流路8的下游部18c上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例大。另外，燃料氣體流路8的第1上游部181上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例比第2上游部182上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例大。即使是如以上所述構(gòu)成的本實施方式11所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)， 也能夠取得與實施方式5所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同的作用效果。(實施方式12)圖35是將陽極電極重疊于本發(fā)明的實施方式12所涉及的燃料電池堆的陽極隔板而從陽極隔板的厚度方向進(jìn)行透視的模式圖。圖36是表示本發(fā)明的實施方式12所涉及的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。還有，在圖35中，將陽極隔板上的上下方向作為圖中的上下方向表示，省略冷卻介質(zhì)供給歧管孔以及冷卻介質(zhì)排出歧管孔，以假想線(雙點劃線)表示燃料氣體流路。另外，在圖36中，僅表示燃料電池的一部分，陽極隔板以及陰極隔板從燃料電池(陽極隔板)的厚度方向進(jìn)行觀察時被透視性地描述。如圖35以及圖36所示，本發(fā)明的實施方式12所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池 100)，其基本結(jié)構(gòu)與實施方式6所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同，但是在燃料氣體流路8與實施方式7相同被設(shè)置于陽極電極如的這一點上不同。具體為從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時燃料氣體流路8的上游部18b以及下游部18c以在燃料氣體流路8的寬度方向上具有與氧化劑氣體流路9不重疊的部分的方式形成。即，從陽極隔板6a的厚度方向進(jìn)行觀察時，不僅燃料氣體流路8的上游部18b而且下游部18c在燃料氣體流路8的寬度方向上以與第2肋部12相重疊的方式形成。換言之，以燃料氣體流路8的上游部18b以及下游部18c上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例成為比0大且1以下的方式形成燃料氣體流路8。還有，在本實施方式12中， 以燃料氣體流路8的上游部18b以及下游部18c上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12 的比例成為0. 5的方式形成燃料氣體流路8，但是并不限定于此，例如也可以以燃料氣體流路8的上游部18b以及下游部18c上的燃料氣體流路寬度相對于第2肋部12的比例成為 1的方式形成燃料氣體流路8。即使是如以上所述構(gòu)成的本實施方式12所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)， 也能夠取得與實施方式6所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)相同的作用效果。還有，在上述實施方式1至12所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)中，以流路延伸方向(燃料氣體流通的方向)的全范圍與陰極隔板6b的第2肋部12相重疊的方式構(gòu)成燃料氣體流路8的上游部18b，但是也可以以在流路的延伸方向上其一部分與第2肋部 12不重疊的方式構(gòu)成。再有，在上述實施方式1至6所涉及的燃料電池堆61 (燃料電池100)中，將第1 隔板作為陽極隔板6a，將第2隔板作為陰極隔板6b，另外，將第1反應(yīng)氣體流路作為燃料氣體流路8，將第2反應(yīng)氣體流路作為氧化劑氣體流路9，但是并不限定于此，例如即使是將第 1隔板作為陰極隔板6b，將第2隔板作為陽極隔板6a，另外，將第1反應(yīng)氣體流路作為氧化劑氣體流路9，將第2反應(yīng)氣體流路作為燃料氣體流路8，也能夠取得同樣的作用效果。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，根據(jù)上述說明能夠明了本發(fā)明的眾多改良和其它實施方式。因此，上述說明應(yīng)僅是作為例示解釋，以向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供一個實行本發(fā)明的最佳方式的示教為目的。只要不脫離本發(fā)明的宗旨，能夠?qū)嵸|(zhì)性地變更其構(gòu)造以及/或者功能的細(xì)節(jié)。另外，根據(jù)由上述實施方式所公開的多個構(gòu)成要素的適當(dāng)組合能夠形成各種各樣的發(fā)明。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的高分子電解質(zhì)型燃料電池以及燃料電池堆在以高溫低加濕的條件進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下抑制了高分子電解質(zhì)膜的干燥，由此，作為能夠抑制高分子電解質(zhì)的劣化的高分子電解質(zhì)型燃料電池以及燃料電池堆是有用的。
權(quán)利要求
1.一種高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于 具備膜電極組件，具有高分子電解質(zhì)膜以及夾持所述高分子電解質(zhì)膜的一對主面的第1電極和第2電極；導(dǎo)電性的第1隔板，形成為板狀，以與所述膜電極組件的所述第1電極相接觸的方式配置；以及導(dǎo)電性的第2隔板，形成為板狀，以與所述膜電極組件的所述第2電極相接觸的方式配置，在所述第1隔板的與所述第1電極相接觸的一個主面上，以多根直線狀的第1肋部并行的方式形成有溝槽狀的第1反應(yīng)氣體流路，在所述第2電極的與所述第2隔板相接觸的一個主面上，以多根直線狀的第2肋部并行的方式形成有溝槽狀的第2反應(yīng)氣體流路，將從自所述第1反應(yīng)氣體流路的上游端起最初與所述第1電極相接觸的部分向下游經(jīng)過規(guī)定的長度的部分，定義為第1反應(yīng)氣體流路的上游部，將位于所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部的下游側(cè)的部分定義為第1反應(yīng)氣體流路的下游部，從所述第1隔板的厚度方向進(jìn)行觀察時，將所述第1反應(yīng)氣體流路的寬度方向的與第 2肋部相重疊的部分相對于所述第1反應(yīng)氣體流路的總寬度的比例，定義為第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例，在此情況下，所述第1反應(yīng)氣體流路的至少上游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例為大于0且1以下。
2.一種高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于 具備膜電極組件，具有高分子電解質(zhì)膜以及夾持所述高分子電解質(zhì)膜的一對主面的第1電極和第2電極；導(dǎo)電性的第1隔板，形成為板狀，以與所述膜電極組件的所述第1電極相接觸的方式配置；以及導(dǎo)電性的第2隔板，形成為板狀，以與所述膜電極組件的所述第2電極相接觸的方式配置，在所述第1電極的與所述第1隔板相接觸的一個主面上，以多根直線狀的第1肋部并行的方式形成有溝槽狀的第1反應(yīng)氣體流路，在所述第2電極的與所述第2隔板相接觸的一個主面上，以多根直線狀的第2肋部并行的方式形成有溝槽狀的第2反應(yīng)氣體流路，將從自所述第1反應(yīng)氣體流路的上游端起最初與所述第1電極相接觸的部分向下游經(jīng)過規(guī)定的長度的部分，定義為第1反應(yīng)氣體流路的上游部，將位于所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部的下游側(cè)的部分定義為第1反應(yīng)氣體流路的下游部，從所述第1隔板的厚度方向進(jìn)行觀察時，將所述第1反應(yīng)氣體流路的寬度方向的與第 2肋部相重疊的部分相對于所述第1反應(yīng)氣體流路的總寬度的比例，定義為第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例，在此情況下，所述第1反應(yīng)氣體流路的至少上游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例為大于0且1以下。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于以所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例大于所述第1反應(yīng)氣體流路的下游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例的方式形成，并且，以所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部的所述第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例成為規(guī)定的比例的方式形成。
4.如權(quán)利要求3所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于所述第1反應(yīng)氣體的上游部的所述第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例為大于0并且1以下。
5.如權(quán)利要求4所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于所述第1反應(yīng)氣體的上游部的所述第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例為1。
6.如權(quán)利要求4所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于所述第1反應(yīng)氣體的下游部的所述第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例為0。
7.如權(quán)利要求3所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部具有第1上游部和位于所述第1上游部的下游側(cè)的第 2上游部，所述第1反應(yīng)氣體流路形成為，所述第1反應(yīng)氣體流路的第1上游部的所述第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例成為第1規(guī)定的比例，并且，所述第1反應(yīng)氣體流路的第2上游部的所述第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例成為第2規(guī)定的比例。
8.如權(quán)利要求7所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于所述第1規(guī)定的比例大于所述第2規(guī)定的比例。
9.如權(quán)利要求8所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于所述第1規(guī)定的比例為1，所述第2規(guī)定的比例為大于0并且小于1。
10.如權(quán)利要求1或者2所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于從所述第1隔板的厚度方向進(jìn)行觀察時，在所述第1反應(yīng)氣體流路的下游部形成的所述第1肋部以與所述第2肋部相重疊的方式形成。
11.如權(quán)利要求1或者2所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部以及下游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例為大于0并且1以下。
12.如權(quán)利要求11所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部以及下游部的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部的比例為1。
13.如權(quán)利要求1或者2所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于在所述第1隔板的另一個主面上形成有溝槽狀的冷卻介質(zhì)流路，在所述第1反應(yīng)氣體流路中流通的第1反應(yīng)氣體以及在所述第2反應(yīng)氣體流路中流通的第2反應(yīng)氣體的露點比在所述冷卻介質(zhì)流路中流通的冷卻介質(zhì)的溫度低。
14.如權(quán)利要求1或者2所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于從所述第1隔板的厚度方向進(jìn)行觀察時，所述第1肋部以及所述第2肋部以并行的方式形成。
15.如權(quán)利要求14所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于所述第1反應(yīng)氣體流路以及所述第2反應(yīng)氣體流路以成為并行流的方式形成。
16.如權(quán)利要求1或者2所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于所述第1反應(yīng)氣體流路具有上游輔助氣體流路、下游輔助氣體流路、以及以連通所述上游輔助氣體流路和所述下游輔助氣體流路并互相并行的方式形成的多根連通氣體流路， 所述第1反應(yīng)氣體流路的上游部以及下游部為所述連通氣體流路的一部分。
17.如權(quán)利要求1或者2所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在于所述第1反應(yīng)氣體流路的所述上游部的寬度形成為比所述第1反應(yīng)氣體流路的下游部的寬度小。
18.一種燃料電池堆，其特征在于層疊并緊固連結(jié)有多個如權(quán)利要求1或者2所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池。
全文摘要
本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池具備膜電極組件(5)、第1隔板(6a)、第2隔板(6b)；在第1隔板(6a)的與第1電極(4a)相接觸的一個主面上以多根直線狀的第1肋部(11)并行的方式形成有溝槽狀的第1反應(yīng)氣體流路(8)；在第2電極(4b)的與第2隔板(6b)相接觸的一個主面上以多根直線狀的第2肋部(12)并行的方式形成有溝槽狀的第2反應(yīng)氣體流路(9)；第1反應(yīng)氣體流路(8)的至少上游部(18b)的第1反應(yīng)氣體流路寬度相對于第2肋部(12)的比例為大于0且1以下。
文檔編號H01M8/10GK102379055SQ20118000166
公開日2012年3月14日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者岡西岳太, 小足直嗣, 辻庸一郎 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社