專(zhuān)利名稱(chēng)：高分子電解質(zhì)型燃料電池及具備其的燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子電解質(zhì)型燃料電池和具備該燃料電池的燃料電池系統(tǒng)，特別涉及高分子電解質(zhì)型燃料電池的隔板的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
高分子電解質(zhì)型燃料電池(以下稱(chēng)“ PEFC”)是通過(guò)使含有氫的燃料氣體與空氣等的含有氧的氧化劑氣體進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)而同時(shí)產(chǎn)生電和熱的燃料電池。PEFC的單電池(cell)具有由高分子電解質(zhì)膜和ー對(duì)氣體擴(kuò)散電極(陽(yáng)極和陰極)構(gòu)成的MEA(Membrane-Electrode-Assembly,膜-電極組件)、密封墊(gasket)、以及導(dǎo)電性的板狀隔板。另外，在隔板的主面上，設(shè)置有形成用于供給和排出燃料氣體或者氧化劑氣體(將這些稱(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)散電極相接觸的主面上，流通反應(yīng)氣體的以槽狀形成為蜿蜒(serpentine)狀的反應(yīng)氣體流路被設(shè)置成與這些歧管孔相連通。已知有ー種燃料電池用隔板和燃料電池單電池，S卩，在上述蜿蜒狀的反應(yīng)氣體流路中，在流路的折回部設(shè)置有混合發(fā)電氣體的凹部，并配置有從該凹部的底面豎立設(shè)置的島狀的多個(gè)突起(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的燃料電池用隔板和燃料電池單電池中，通過(guò)在流路槽的延長(zhǎng)段上配置突起，能夠適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)發(fā)電氣體的混合。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007-48486號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):即使是上述專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的燃料電池用隔板和燃料電池單電池，從改善利用在低加濕下所供給的反應(yīng)氣體進(jìn)行發(fā)電時(shí)的電池性能這樣的觀點(diǎn)看，還有改善的余地。S卩，在反應(yīng)氣體是低加濕的情況下，由于在發(fā)電所產(chǎn)生的生成水容易滯留的隔板的與氣體擴(kuò)散層相接觸的部分(肋部)進(jìn)行反應(yīng)，因此，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的燃料電池單電池中，凹部的突起與其他區(qū)域(例如，肋部)相比較，與氣體擴(kuò)散層的接觸面積變小。因此，凹部的突起與其他區(qū)域相比較，發(fā)電變得集中。再者，從燃料電池單電池的層疊方向看，在設(shè)置在一個(gè)隔板上的凹部與設(shè)置在另ー個(gè)隔板上的凹部相重疊的部分，發(fā)電集中尤其嚴(yán)重，發(fā)熱量増加，高分子電解質(zhì)膜可能發(fā)生劣化。本發(fā)明是鑒于這樣的技術(shù)問(wèn)題而作出的，其目的在于，提供ー種高分子電解質(zhì)型燃料電池和具備該燃料電池的燃料電池系統(tǒng)，該燃料電池與現(xiàn)有的燃料電池相比，能夠減少隔板與電極之間的電接觸電阻，并能夠抑制高分子電解質(zhì)膜的劣化。解決技術(shù)問(wèn)題的手段為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池具備:電解質(zhì)層-電極組件，其具有電解質(zhì)層與夾著該電解質(zhì)層的一對(duì)電極；導(dǎo)電性的第I隔板，其是板狀的，且配置成與所述電解質(zhì)層-電極組件的所述ー對(duì)電極中的一個(gè)電極相接觸，并且在該第I隔板的與所述電極相接觸的一個(gè)主面上設(shè)置有流通第I反應(yīng)氣體的第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域，該第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域形成為彎曲狀并具有槽狀的多個(gè)第I直線部和I個(gè)以上的第I折回部；以及導(dǎo)電性的第2隔板，其是板狀的，且配置成與所述電解質(zhì)層-電極組件的所述ー對(duì)電極中的另ー個(gè)電極相接觸，在該第2隔板的與所述電極相接觸的一個(gè)主面上設(shè)置有流通第2反應(yīng)氣體的第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域，該第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域形成為彎曲狀且具有槽狀的多個(gè)第2直線部和I個(gè)以上的第2折回部；在所述第I隔板上，在I個(gè)以上的所述第I折回部中的至少I(mǎi)個(gè)第I折回部中，設(shè)置有第I凹部和從該第I凹部的底面豎立設(shè)置的多個(gè)第I突起部；在所述第2隔板上，在I個(gè)以上的所述第2折回部中的至少I(mǎi)個(gè)第2折回部中，設(shè)置有第2凹部和從該第2凹部的底面豎立設(shè)置的多個(gè)第2突起部；從所述第I隔板的厚度方向看，重疊面積是總面積的5%以下，所述重疊面積是設(shè)置在所述第I隔板上的所述第I凹部與設(shè)置在所述第2隔板上的所述第2凹部相互重疊的面積的合計(jì)，所述總面積是設(shè)置在所述第I隔板上的全部的所述第I凹部的面積與設(shè)置在所述第2隔板上的全部的所述第2凹部的面積的合計(jì)面積。由此，與現(xiàn)有的燃料電池相比，能夠減少設(shè)置有凹部和突起部的折回部上的隔板與電極之間的電接觸電阻。另外，本發(fā)明所涉及的燃料電池系統(tǒng)具備:所述高分子電解質(zhì)型燃料電池；構(gòu)成為將所述第I反應(yīng)氣體供給至所述第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域的第I反應(yīng)氣體供給器；構(gòu)成為將所述第2反應(yīng)氣體供給至所述第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域的第2反應(yīng)氣體供給器；構(gòu)成為將所述冷卻介質(zhì)供給至所述冷卻介質(zhì)流通區(qū)域的冷卻介質(zhì)供給器；以及控制器，以使供給至所述第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域的所述第I反應(yīng)氣體的露點(diǎn)和供給至所述第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域的所述第2反應(yīng)氣體的露點(diǎn)，比供給至所述冷卻介質(zhì)流通區(qū)域的所述冷卻介質(zhì)的溫度更低的方式，控制所述第I反應(yīng)氣體供給器、所述第2反應(yīng)氣體供給器和所述冷卻介質(zhì)供給器。由此，特別在將低加溫的反應(yīng)氣體供給至燃料電池的情況下，與現(xiàn)有的燃料電池系統(tǒng)相比，能夠減少設(shè)置有凹部和突起部的折回部上的隔板與電極之間的電接觸電阻。在參照附圖的情況下，根據(jù)以下的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明可以明確本發(fā)明的上述目的、其他目的、特征和益處。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的燃料電池和具備該燃料電池的燃料電池系統(tǒng)，與現(xiàn)有的燃料電池相比，可以減少設(shè)置有凹部和突起部的折回部上的隔板與電極之間的電接觸電阻。


圖1是示意性地表示具備本實(shí)施方式I所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的燃料電池堆的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2是示意性地表示圖1所示的燃料電池堆中的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3是示意性地表示圖2所示的高分子電解質(zhì)型燃料電池中的陽(yáng)極隔板和陰極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4是從陽(yáng)極隔板的厚度方向看圖2所示的高分子電解質(zhì)型燃料電池的的透視圖。圖5是表示本實(shí)施方式I的變形例I的高分子電解質(zhì)型燃料電池的陽(yáng)極隔板和陰極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。圖6是示意性地表示本實(shí)施方式2所涉及的燃料電池系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。再有，在所有的附圖中，對(duì)相同或相當(dāng)部分標(biāo)注相同的符號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。另外，在所有的附圖中，僅選取為了說(shuō)明本發(fā)明所必需的構(gòu)成要素進(jìn)行圖示，其他的構(gòu)成要素省略了圖示。此外，本發(fā)明不限于以下實(shí)施方式。(實(shí)施方式I)本實(shí)施方式I所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池示例以下形態(tài)的燃料電池，其具備:電解質(zhì)層-電極組件，其具有電解質(zhì)層與夾著該電解質(zhì)層的一對(duì)電極；導(dǎo)電性的第I隔板，其是板狀的，且配置成與電解質(zhì)層-電極組件的一對(duì)電極中的一個(gè)電極相接觸，并且在該第I隔板的與電極相接觸的一個(gè)主面上設(shè)置有流通第I反應(yīng)氣體的第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域，該第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域形成為彎曲狀并具有槽狀的多個(gè)第I直線部和I個(gè)以上的第I折回部；以及導(dǎo)電性的第2隔板，其是板狀的，且配置成與電解質(zhì)層-電極組件的一對(duì)電極中的另ー個(gè)電極相接觸，在該第2隔板的與電極相接觸的一個(gè)主面上設(shè)置有流通第2反應(yīng)氣體的第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域，該第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域形成為彎曲狀且具有槽狀的多個(gè)第2直線部和I個(gè)以上的第2折回部；在第I隔板上，在I個(gè)以上的第I折回部中的至少I(mǎi)個(gè)第I折回部中，設(shè)置有第I凹部和從該第I凹部的底面豎立設(shè)置的多個(gè)第I突起部；在第2隔板上，在I個(gè)以上的第2折回部中的至少I(mǎi)個(gè)第2折回部中，設(shè)置有第2凹部和從該第2凹部的底面豎立設(shè)置的多個(gè)第2突起部；從第I隔板的厚度方向看，重疊面積是總面積的5%以下，重疊面積是設(shè)置在第I隔板上的第I凹部與設(shè)置在第2隔板上的第2凹部相互重疊的面積的合計(jì)，總面積是設(shè)置在第I隔板上的全部的第I凹部的面積與設(shè)置在第2隔板上的全部的第2凹部的面積的合計(jì)面積。再有，從容易進(jìn)行第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域或第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域的設(shè)計(jì)變更的觀點(diǎn)出發(fā)，重疊面積設(shè)定為總面積的5%以下。另外，從進(jìn)ー步減少折回部上的隔板與電極之間的電接觸電阻的觀點(diǎn)出發(fā)，重疊面積占總面積的比例越低越優(yōu)選，例如可以將該比例適當(dāng)設(shè)定為4%以下、3%以下、2%以下、1%以下。另外，在本實(shí)施方式I所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，第I凹部可以設(shè)置在第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域的上游部分。另外，在本實(shí)施方式I所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，第2凹部可以設(shè)置在第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域的上游部分。另外，在本實(shí)施方式I所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，可以是被構(gòu)成為:第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域和第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域成為并行流，且從第I隔板的厚度方向看，在從第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域的上游行進(jìn)到下游的情況下與電極最先重疊的第I直線部中流通的第I反應(yīng)氣體，與在從第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域的上游行進(jìn)到下游的情況下與電極最先重疊的第2直線部中流通的第2反應(yīng)氣體，彼此相對(duì)；從第I隔板的厚度方向看，第I凹部設(shè)置在從第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域的上游行進(jìn)到下游的情況下最先與一個(gè)電極重疊的第I折回部中，從第2隔板的厚度方向看，第2凹部設(shè)置在從第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域的上游行進(jìn)到下游的情況下最先與另ー個(gè)電極重疊的第2折回部中。另外，在本實(shí)施方式I所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，第2凹部與第I凹部相比，所設(shè)置的數(shù)目可以更多。此外，在本實(shí)施方式I所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池中，在第I隔板和第2隔板中的至少ー個(gè)隔板的與電極不接觸的另ー個(gè)主面上，也可以設(shè)置流通冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)流通區(qū)域。以下，參照

本實(shí)施方式I所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的ー個(gè)例子。[燃料電池堆的結(jié)構(gòu)]圖1是示意性地表示具備本實(shí)施方式I所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池(以下，簡(jiǎn)稱(chēng)為“燃料電池”)的燃料電池堆的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。再有，在圖1中，燃料電池堆的上下方向表示為圖中的上下方向。如圖1所示，本實(shí)施方式I所涉及的燃料電池堆61具有単元層疊體62。単元層疊體62通過(guò)將多個(gè)燃料電池100在其厚度方向上層疊而形成。在単元層疊體62的兩端，分別配置有端板63、64。另外，端板63與単元層疊體62之間、以及端板64與単元層疊體62之間，分別配置有集電板和絕緣板(未圖示)。再者，単元層疊體62等通過(guò)未圖示的緊固件進(jìn)行緊固。在單元層疊體62的一個(gè)側(cè)部(圖左側(cè)的側(cè)部:以下，稱(chēng)為“第I側(cè)部”)的上部，以在該單元層疊體62的燃料電池100的層疊方向上貫通的方式設(shè)置有燃料氣體供給歧管131，在其下部，設(shè)置有氧化劑氣體排出歧管134。另外，在単元層疊體62的第I側(cè)部的配置有燃料氣體供給歧管131的上部的內(nèi)側(cè)，以在該單元層疊體62的燃料電池100的層疊方向貫通的方式設(shè)置有冷卻介質(zhì)供給歧管135。此外，在單元層疊體62的另ー個(gè)側(cè)部(圖右側(cè)的側(cè)部:以下，稱(chēng)為“第2側(cè)部”)的上部，以在該単元層疊體62的燃料電池100的層疊方向上貫通的方式設(shè)置有氧化劑氣體供給歧管133，在其下部，以在該単元層疊體62的燃料電池100的層疊方向上貫通的方式設(shè)置有燃料氣體排出歧管132。另外，在単元層疊體62的第2側(cè)部的配置有燃料氣體排出歧管132的下部的內(nèi)側(cè)，以在該単元層疊體62的燃料電池100的層疊方向上貫通的方式設(shè)置有冷卻介質(zhì)排出歧管136。再者，在各個(gè)歧管中，設(shè)置有適當(dāng)?shù)呐涔堋Ｓ纱?，?jīng)由適當(dāng)?shù)呐涔?，燃料氣體、氧化劑氣體和冷卻介質(zhì)被供給至燃料電池堆61，以及從燃料電池堆61中排出(參照實(shí)施方式2)。再有，在本實(shí)施方式I中，燃料電池100采用所謂的內(nèi)部歧管型的燃料電池堆，但并不限于此，也可以采用外部歧管型的燃料電池堆。[高分子電解質(zhì)型燃料電池的結(jié)構(gòu)]
下面，參照?qǐng)D2說(shuō)明本實(shí)施方式I所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池的結(jié)構(gòu)。圖2是示意性地表示圖1所示的燃料電池堆中的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖2所示，本實(shí)施方式I所涉及的燃料電池100具備MEA(Membrane-Electrode-Assembly,膜-電極組件)5、密封墊(gasket)7、陽(yáng)極隔板(第 I 隔板)6A、陰極隔板(第2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(yáng)極4A、以及陰極4B。高分子電解質(zhì)膜I具有大致四邊形(這里是矩形)的形狀，在高分子電解質(zhì)膜I的兩面，以位于比其周緣部更向內(nèi)的位置的方式分別設(shè)置有陽(yáng)極4A和陰極4B。再有，在高分子電解質(zhì)膜I的周緣部，以在厚度方向貫通的方式設(shè)置有燃料氣體供給歧管孔31、冷卻介質(zhì)供給歧管孔35等的各歧管孔。陽(yáng)極4A設(shè)置在高分子電解質(zhì)膜I的一個(gè)主面上，并具有:包含由擔(dān)載鉬系金屬催化劑(電極催化劑)的碳粉末(導(dǎo)電性碳顆粒)構(gòu)成的擔(dān)載催化劑的碳、以及附著于擔(dān)載催化劑的碳的高分子電解質(zhì)的陽(yáng)極催化劑層2A ;以及兼?zhèn)渫笟庑院蛯?dǎo)電性的陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層3A。陽(yáng)極催化劑層2A被配置成一個(gè)主面與高分子電解質(zhì)膜I相接觸。在陽(yáng)極催化劑層2A的另ー個(gè)主面上，配置有陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層3A。同樣地，陰極4B設(shè)置在高分子電解質(zhì)膜I的另ー個(gè)主面上，并具有:包含由擔(dān)載鉬系金屬催化劑(電極催化劑)的碳粉末(導(dǎo)電性碳顆粒)構(gòu)成的擔(dān)載催化劑的碳、以及附著于擔(dān)載催化劑的碳的高分子電解質(zhì)的陰極催化劑層2B ;以及設(shè)置在陰極催化劑層2B上且兼?zhèn)渫笟庑院蛯?dǎo)電性的陰極氣體擴(kuò)散層3B。陰極催化劑層2B被配置成一個(gè)主面與高分子電解質(zhì)膜I相接觸。在陰極催化劑層2B的另ー個(gè)主面上，配置有陰極氣體擴(kuò)散層3B。再有，在本實(shí)施方式I中，從陽(yáng)極隔板6A的厚度方向看，陽(yáng)極催化劑層2A被形成為其外端位于比陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層3A的外端更向外的位置(更突出)，另外，陰極催化劑層2B被形成為其外端位于比陰極氣體擴(kuò)散層3B的外端更向外的位置，但不限于此，陽(yáng)極催化劑層2A可以被形成為其外端位于比陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層3A更向內(nèi)的位置，陰極催化劑層2B可以被形成為其外端位于比陰極氣體擴(kuò)散層3B更向內(nèi)的位置。另外，在MEA 5的陽(yáng)極4A和陰極4B(準(zhǔn)確地說(shuō)，是陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層3A和陰極氣體擴(kuò)散層3B)的周?chē)?夾著高分子電解質(zhì)膜I而配置有ー對(duì)氟橡膠制且炸面包圈(doughnuts)狀的密封墊7。由此，防止燃料氣體或氧化劑氣體泄漏至電池外，而且防止這些氣體在燃料電池100內(nèi)相互混合。再有，在密封墊7的周緣部，設(shè)置有由厚度方向的貫通孔構(gòu)成的燃料氣體供給歧管孔31、冷卻介質(zhì)供給歧管孔35等的各歧管孔。另外，以?shī)A著MEA 5和密封墊7的方式，配置有導(dǎo)電性的陽(yáng)極隔板6A和陰極隔板6B。由此，MEA 5被機(jī)械固定，當(dāng)將多個(gè)燃料電池100在其厚度方向上層疊吋，MEA 5被電連接。再有，陽(yáng)極隔板6A和陰極隔板6B可以使用熱傳導(dǎo)性和導(dǎo)電性優(yōu)良的金屬、石墨、或者石墨與樹(shù)脂的混合物，例如，可以使用通過(guò)將碳粉末與粘合劑(溶剤)的混合物注塑成形而制作的隔板、或者在鈦或不銹鋼制的板的表面實(shí)施鍍金后的隔板。在陽(yáng)極隔板6A的與陽(yáng)極4A相接觸的一個(gè)主面(以下，稱(chēng)為“內(nèi)面”)，設(shè)置有用于流通燃料氣體(第I反應(yīng)氣體)的燃料氣體流通區(qū)域8，另外，在另ー個(gè)主面(以下，稱(chēng)為“外面”)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，在陰極隔板6B的與陰極4B相接觸的一個(gè)主面(以下，稱(chēng)為“內(nèi)面”)，設(shè)置有用于流通氧化劑氣體(第2反應(yīng)氣體)的氧化劑氣體流通區(qū)域9，另外，在另ー個(gè)主面(以下，稱(chēng)為“外面”)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。再有，在陽(yáng)極隔板6A和陰極隔板6B的各個(gè)主面的周緣部，設(shè)置有燃料氣體供給歧管孔31、冷卻介質(zhì)供給歧管孔35等的各歧管孔。另外，冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10的形狀是任意的，例如可以形成為所謂的直線狀，也可以形成為蜿蜒狀，而且還可以形成為旋渦狀。此外，在I個(gè)燃料電池100中，冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10只要設(shè)置在陽(yáng)極隔板6A和陰極隔板6B中的至少ー個(gè)隔板的外表面即可。由此，燃料氣體和氧化劑氣體分別供給至陽(yáng)極4A和陰極4B，這些氣體進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生電和熱，并生成水。另外，通過(guò)使冷卻水等的冷卻介質(zhì)在冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10中流通，對(duì)所產(chǎn)生的熱進(jìn)行回收。再有，可以將像這樣構(gòu)成的燃料電池100作為單電池(cell)來(lái)進(jìn)行使用，也可以層疊多個(gè)燃料電池100作為燃料電池堆61來(lái)使用。[隔板的結(jié)構(gòu)]下面，參照?qǐng)D2至圖4更詳細(xì)地說(shuō)明陽(yáng)極隔板6A和陰極隔板6B的結(jié)構(gòu)。圖3是表示圖2所示的高分子電解質(zhì)型燃料電池的陽(yáng)極隔板和陰極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。另外，圖4是從陽(yáng)極隔板的厚度方向看圖2所示的高分子電解質(zhì)型燃料電池的的透視圖。再有，在圖3中，將隔板的上下方向表示為圖中的上下方向，并用I條粗線表示反應(yīng)氣體流通的槽。另外，在圖4中，省略反應(yīng)氣體和冷卻介質(zhì)流通的槽，用實(shí)線表示第I凹部和第I突起部，用虛線表示第2凹部和第2突起部，對(duì)第I凹部與第2凹部重疊的部分用影線表示。如圖3所示，陽(yáng)極隔板6A是板狀的且被構(gòu)成為大致矩形。在陽(yáng)極隔板6A的主面的周緣部，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31等的各歧管孔。具體而言，在陽(yáng)極隔板6A的一個(gè)側(cè)部(以下，稱(chēng)為“第I側(cè)部”)的上部，設(shè)置有燃料氣體供給歧管孔31，在其下部，設(shè)置有氧化劑氣體排出歧管孔34。另外，在燃料氣體供給歧管孔31的上部的內(nèi)側(cè)，設(shè)置有冷卻介質(zhì)供給歧管孔35。另ー方面，在陽(yáng)極隔板6A的另ー個(gè)側(cè)部(以下，稱(chēng)為“第2側(cè)部”)的上部，設(shè)置有氧化劑氣體供給歧管孔33，在其下部，設(shè)置有燃料氣體排出歧管孔32。另外，在燃料氣體排出歧管孔32的下部的內(nèi)側(cè)，設(shè)置有冷卻介質(zhì)排出歧管孔36。同樣地，陰極隔板6B是板狀的且被構(gòu)成為大致矩形。在陰極隔板6B的主面的周緣部，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31等的各歧管孔。另外，各歧管孔的位置關(guān)系與陰極隔板6B同樣地配置，因此省略了其說(shuō)明。另外，在陽(yáng)極隔板6A的內(nèi)面，以連接燃料氣體供給歧管孔31與燃料氣體排出歧管孔32的方式，設(shè)置有形成為彎曲狀的燃料氣體流通區(qū)域8。從陽(yáng)極隔板6A的厚度方向看，燃料氣體流通區(qū)域8整體上形成為蜿蜒狀。另外，燃料氣體流通區(qū)域8具有槽狀的多個(gè)第I直線部18、以及I個(gè)以上(這里是4個(gè))的第I折回部28。第I直線部18由流路槽形成，并被構(gòu)成為燃料氣體在其中流通(分流)。第I折回部28被構(gòu)成為使在第I直線部18中流通的燃料氣體反轉(zhuǎn)(折回)。另外，在I個(gè)以上的第I折回部28中的至少I(mǎi)個(gè)(本實(shí)施方式I中是2個(gè))第I折回部28中，設(shè)置有第I凹部48A和第I凹部48B (以下，有時(shí)也稱(chēng)為“第I凹部48”)。
具體而言，從陽(yáng)極隔板6A的厚度方向看，在燃料氣體流通區(qū)域8中從上游側(cè)行進(jìn)到下游側(cè)的情況下最先與陽(yáng)極4A重疊的第I折回部28中，以及在燃料氣體流通區(qū)域8中從下游側(cè)行進(jìn)到上游側(cè)的情況下最先與陽(yáng)極4A重疊的第I折回部28中，分別設(shè)置有第I凹部48。S卩，從陽(yáng)極隔板6A的厚度方向看，第I凹部48A設(shè)置在從燃料氣體流通區(qū)域8的上游側(cè)行進(jìn)到下游側(cè)的情況下的第I個(gè)第I折回部28中；從陽(yáng)極隔板6A的厚度方向看，第I凹部48B設(shè)置在從燃料氣體流通區(qū)域8的上游側(cè)行進(jìn)到下游側(cè)的情況下的第4個(gè)第I折回部28中。再有，若從陽(yáng)極隔板6A的厚度方向看，第I凹部48與后述的第2凹部49重疊的面積的合計(jì)即重疊面積，為設(shè)置在陽(yáng)極隔板6A上的全部第I凹部48的面積與設(shè)置在陰極隔板6B上的全部第2凹部49的面積的合計(jì)面積即總面積的5%以下，則設(shè)置第I凹部48的位置可以設(shè)置在任意的位置，其設(shè)置的個(gè)數(shù)也可以任意設(shè)定。例如，第I凹部48可以僅設(shè)置在燃料氣體流通區(qū)域8的上游部分。這里，燃料氣體流通區(qū)域8的上游部分是指，令一端為燃料氣體流通區(qū)域8的上游端且令另一端為滿足式LI含{(1/2) XL2}的部分時(shí)的它們之間的部分。再有，在上述式中，LI表示燃料氣體流通區(qū)域8的上游部分的流路長(zhǎng)度，L2表示指燃料氣體流通區(qū)域8的整個(gè)流路長(zhǎng)度。另外，上游部分的另一端更優(yōu)選是滿足式LI含{(1/3) XL2}的部分。第I凹部48形成為與形成第I直線部18的流路槽連通。在第I凹部48中，設(shè)置有多個(gè)第I突起部58。第I突起部58設(shè)置成從第I凹部48的底面向陽(yáng)極隔板6A的厚度方向延伸，形成為圓柱狀(準(zhǔn)確的說(shuō)是正圓柱狀)。再有，構(gòu)成多個(gè)第I直線部18的流路槽與流路槽之間的部分形成(劃分出)與陽(yáng)極4A相接觸的第I肋部11。換言之，構(gòu)成多個(gè)第I直線部18的流路槽與流路槽之間的部分定義了與陽(yáng)極4A相接觸的第I肋部11。另外，在本實(shí)施方式I中，第I突起部58由大致圓柱形形成，但并不限于此，也可以形成為三棱柱形或四棱柱形。另外，在這里，第I突起部58的垂直于陽(yáng)極隔板6A的厚度方向的截面為正圓形，但并不限于此，也可以是橢圓形。同樣地，在陰極隔板6B的一個(gè)主面上，以連接氧化劑氣體供給歧管孔33與氧化劑氣體排出歧管孔34的方式，設(shè)置有形成為彎曲狀的氧化劑氣體流通區(qū)域9。從陰極隔板6B的厚度方向看，氧化劑氣體流通區(qū)域9整體上形成為蜿蜒狀。另外，氧化劑氣體流通區(qū)域9具有槽狀的多個(gè)第2直線部19、以及I個(gè)以上(這里是2個(gè))的第2折回部29。第2直線部19由流路槽形成，并被構(gòu)成為在其中流通(分流)氧化劑氣體。第2折回部29被構(gòu)成為使在第2直線部19中流通的氧化劑氣體反轉(zhuǎn)(折回)。另外，在I個(gè)以上的第2折回部29中的至少I(mǎi)個(gè)(本實(shí)施方式I中是I個(gè))第2折回部29中，設(shè)置有第2凹部49。具體而言，從陰極隔板6B的厚度方向看，在從氧化劑氣體流通區(qū)域9的上游側(cè)行進(jìn)到下游側(cè)的情況下最先與陰極4B重疊的第2折回部29 (S卩，第I個(gè)第2折回部29)中，設(shè)置有第2凹部49。再有,若從陽(yáng)極隔板6A的厚度方向看，第I凹部48與第2凹部49重疊的面積的合計(jì)即重疊面積，為設(shè)置在陽(yáng)極隔板6A上的全部第I凹部48的面積與設(shè)置在陰極隔板6B上的全部第2凹部49的面積的合計(jì)面積即總面積的5%以下，則設(shè)置第2凹部49的位置可以設(shè)置在任意的位置，其設(shè)置的個(gè)數(shù)也可以任意設(shè)定。例如，第2凹部49可以僅設(shè)置在氧化劑氣體流通區(qū)域9的上游部分。這里，氧化劑氣體流通區(qū)域9的上游部分是指，令一端為氧化劑氣體流通區(qū)域9的上游端而令另一端為滿足式L3S {(1/2) XL4}的部分時(shí)的它們之間的部分。再有，在上述式中，L3表示氧化劑氣體流通區(qū)域9的上游部分的流路長(zhǎng)度，L4表示氧化劑氣體流通區(qū)域9的整個(gè)流路長(zhǎng)度。另外，上游部分的另一端更優(yōu)選是滿足式L3 g {(1/3) XL4}的部分。第2凹部49形成為與形成第2直線部19的流路槽連通。在第2凹部49中，設(shè)置有多個(gè)第2突起部59。第2突起部59設(shè)置成從第2凹部49的底面向陰極隔板6B的厚度方向延伸，形成為圓柱狀(準(zhǔn)確的說(shuō)是正圓柱狀)。再有，構(gòu)成多個(gè)第2直線部19的流路槽與流路槽之間的部分形成(劃分出)與陰極4B相接觸的第2肋部12。換言之，構(gòu)成多個(gè)第2直線部19的流路槽與流路槽之間的部分定義了與陰極4B相接觸的第2肋部12。另外，在本實(shí)施方式I中，第2突起部59由大致圓柱形形成，但并不限于此，也可以形成為三棱柱形或四棱柱形。另外，在這里，第2突起部59的垂直于陰極隔板6B的厚度方向的截面為正圓形，但并不限于此，也可以是橢圓形。此外，燃料氣體流通區(qū)域8和氧化劑氣體流通區(qū)域9被構(gòu)成為所謂的并行流。這里，“并行流”是指被構(gòu)成為，雖然燃料氣體流通區(qū)域8和氧化劑氣體流通區(qū)域9在一部分中具有燃料氣體和氧化劑氣體互相相對(duì)地進(jìn)行流動(dòng)的部分，但從燃料電池100的厚度方向看，宏觀上(整體上)燃料氣體和氧化劑氣體從上游到下游的全體的流動(dòng)方向彼此一致。再有，在本實(shí)施方式I中，燃料氣體流通區(qū)域8和氧化劑氣體流通區(qū)域9被構(gòu)成為，從陽(yáng)極隔板6A的厚度方向看，在從燃料氣體流通區(qū)域8的上游行進(jìn)至下游的情況下最先與陽(yáng)極4A重疊的第I直線部18中流通的燃料氣體，與在從氧化劑氣體流通區(qū)域9的上游行進(jìn)至下游的情況下最先與陰極4B重疊的第2直線部19中流通的氧化劑氣體，彼此相對(duì)。再者，如圖3和圖4所示，從陽(yáng)極隔板6A的厚度方向看，第I凹部48和第2凹部49被配置成具有相互重疊的部分SI。更詳細(xì)而言，第I凹部48和第2凹部49被配置成，部分SI的面積(重疊面積)為設(shè)置在陽(yáng)極隔板6A上的全部的第I凹部48 (第I凹部48A和第2凹部48B)的面積與設(shè)置在陰極隔板6B上的所有第2凹部49的面積的合計(jì)面積即總面積S的5%以下。在像這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式I所涉及的燃料電池100中，被構(gòu)成為:設(shè)置在陽(yáng)極隔板6A上的第I凹部48與設(shè)置在陰極隔板6B上的第2凹部49重疊的部分SI為總面積S的5%以下。因此，與現(xiàn)有的燃料電池相比，能夠抑制陰極隔板6B與陰極4B以及陽(yáng)極隔板6A與陽(yáng)極4A完全不相接的面積的減少，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)電接觸電阻的減少和發(fā)電集中的緩和。另外，在本實(shí)施方式I所涉及的燃料電池100中，第I凹部48設(shè)置在上游部分。因此，特別地，在低加濕的條件(在燃料氣體流通區(qū)域8流通的燃料氣體和在氧化劑氣體流通區(qū)域9流通的氧化劑氣體的露點(diǎn)比在冷卻介質(zhì)流路10流通的冷卻介質(zhì)(這里是水)的溫度更低的條件)下使燃料電池100運(yùn)轉(zhuǎn)這樣的情況下，即使是在由于反應(yīng)氣體的反應(yīng)所生成的水而在多個(gè)流路中有某些流路發(fā)生堵塞的情況下，也可以通過(guò)在第I凹部48中混合、分配燃料氣體，將反應(yīng)氣體也供給至發(fā)生堵塞的流路的下游側(cè)。因此，能夠避免因?yàn)槿剂蠚怏w的供給不足而不能發(fā)電的狀態(tài)。同樣地，在本實(shí)施方式I所涉及的燃料電池100中，由于第2凹部49設(shè)置在上游部分，因此，在低加濕條件下使燃料電池100運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，即使是在由于反應(yīng)氣體的反應(yīng)所生成的水而在多個(gè)流路中有某些流路發(fā)生堵塞的情況下，也可以通過(guò)在第2凹部49中混合、分配氧化劑氣體，將反應(yīng)氣體也供給至發(fā)生堵塞的流路的下游側(cè)。因此，能夠避免因?yàn)檠趸瘎怏w的供給不足而不能發(fā)電的狀態(tài)。另外，在本實(shí)施方式I所涉及的燃料電池100中，燃料氣體流通區(qū)域8被形成為，與第I凹部48上游側(cè)的流路(第I凹部48上游側(cè)的第I直線部18)相比，第I凹部48下游側(cè)的流路(第I凹部48下游側(cè)的第I直線部18)的流路(第I直線部18)的個(gè)數(shù)更少。因此，如上述那樣，在多個(gè)流路中有某些流路發(fā)生堵塞的情況下，能夠進(jìn)ー步促進(jìn)在第I凹部48中的燃料氣體的混合、分配。因此，能夠進(jìn)一歩抑制因燃料氣體的供給不足而引起的電池性能的降低。此外，在本實(shí)施方式I中，燃料氣體流通區(qū)域8與氧化劑氣體流通區(qū)域9被構(gòu)成為并行流，因此，上述作用效果變得顯著。再有，在本實(shí)施方式I中，令第I隔板為陽(yáng)極隔板6A，第2隔板為陰極隔板6B，另夕卜，令第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域?yàn)槿剂蠚怏w流通區(qū)域8，第2反應(yīng)氣體流路為氧化劑氣體流通區(qū)域9，但并不限于此。也可以令第I隔板為陰極隔板6B，第2隔板為陽(yáng)極隔板6A，另外，令第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域?yàn)檠趸瘎怏w流通區(qū)域9，第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域?yàn)槿剂蠚怏w流通區(qū)域8。另外，在本實(shí)施方式I中，構(gòu)成為第I凹部48的設(shè)置個(gè)數(shù)與第2凹部49的設(shè)置個(gè)數(shù)不同，但不限于此，也可以構(gòu)成為第I凹部48的設(shè)置個(gè)數(shù)與第2凹部49的設(shè)置個(gè)數(shù)相同。此外，在本實(shí)施方式I中，將氧化劑氣體流通區(qū)域9構(gòu)成為，第2凹部49上游側(cè)的流路(第2凹部49上游側(cè)的第2直線部19)的個(gè)數(shù)，與第2凹部49下游側(cè)的流路(第2凹部49下游側(cè)的第2直線部19)的個(gè)數(shù)相同，但并不限于此。例如，氧化劑氣體流通區(qū)域9可以形成為，與第2凹部49上游側(cè)的流路(第2凹部49更上游側(cè)的第2直線部19)相比，第2凹部49下游側(cè)的流路(第2凹部49下游側(cè)的第2直線部19)的流路(第2直線部19)的個(gè)數(shù)更少。[變形例I]下面說(shuō)明本實(shí)施方式I的變形例。本實(shí)施方式I的變形例I的高分子電解質(zhì)型燃料電池是示例以下形態(tài)的燃料電池，其被配置成-J人第I隔板的厚度方向看，設(shè)置在第I隔板上的全部的第I凹部與設(shè)置在第2隔板上的全部的第2凹部相互不重疊。[高分子電解質(zhì)型燃料電池的結(jié)構(gòu)]圖5是表示本實(shí)施方式I的變形例I的高分子電解質(zhì)型燃料電池的陽(yáng)極隔板和陰極隔板的內(nèi)面的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖5所示，本變形例I的燃料電池100與實(shí)施方式I所涉及的燃料電池100基本結(jié)構(gòu)相同，但氧化劑氣體流通區(qū)域9的結(jié)構(gòu)不同。具體而言，不同點(diǎn)在于，氧化劑氣體流通區(qū)域9具有槽狀的多個(gè)第2直線部19和4個(gè)第2折回部29。另外，不同點(diǎn)還在干，在2個(gè)第2折回部29中，設(shè)置有第2凹部49A和第2凹部49B。從陰極隔板6B的厚度方向看，在從氧化劑氣體流通區(qū)域9的上游側(cè)行進(jìn)至下游側(cè)的情況下，第2凹部49A設(shè)置在最先與陰極4B重疊的第2折回部29中。第2凹部49B設(shè)置在從氧化劑氣體流通區(qū)域9的上游側(cè)行進(jìn)至下游側(cè)的情況下最先與陰極4B重疊的第2折回部29中。S卩，從陰極隔板6B的厚度方向看，第2凹部49A設(shè)置在從氧化劑氣體流通區(qū)域9的上游側(cè)行進(jìn)至下游側(cè)的情況下的第I個(gè)第2折回部29中，第2凹部49B設(shè)置在從氧化劑氣體流通區(qū)域9的上游側(cè)行進(jìn)至下游側(cè)的情況下的第4個(gè)第2折回部29中。再者，如圖5所示，從陽(yáng)極隔板6A的厚度方向看，設(shè)置在陽(yáng)極隔板6A上的全部第I凹部48A和第I凹部48B(和第I突起部58)，與設(shè)置在陰極隔板6B上的全部第2凹部49A和第2凹部49B (和第2突起部59)，被配置成相互不重疊。在像這樣構(gòu)成的本變形例I的燃料電池100中，與現(xiàn)有的燃料電池相比，能夠進(jìn)ー步抑制陰極隔板6B與陰極4B以及陽(yáng)極隔板6A與陽(yáng)極4A完全不相接的面積的減少，由此，能夠進(jìn)一歩實(shí)現(xiàn)電接觸電阻的減少和發(fā)電集中的緩和。另外，在本實(shí)施方式I的燃料電池100中，氧化劑氣體流通區(qū)域9被形成為，與第2凹部49上游側(cè)的流路(第2凹部49上游側(cè)的第2直線部19)相比，第2凹部49下游側(cè)的流路(第2凹部49下游側(cè)的第2直線部19)的流路(第2直線部19)的個(gè)數(shù)更少。因此，如上述那樣，在多個(gè)流路中有某些流路發(fā)生堵塞的情況下，能夠進(jìn)ー步促進(jìn)在第2凹部49中的氧化劑氣體的混合、分配。因此，能夠進(jìn)一歩抑制因氧化劑氣體的供給不足而引起的電池性能的降低。(實(shí)施方式2)本實(shí)施方式2所涉及的燃料電池系統(tǒng)是示例了以下形態(tài)的燃料電池系統(tǒng)，其具備:實(shí)施方式I所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池；構(gòu)成為將第I反應(yīng)氣體供給至第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域的第I反應(yīng)氣體供給器；構(gòu)成為將第2反應(yīng)氣體供給至第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域的第2反應(yīng)氣體供給器；構(gòu)成為將冷卻介質(zhì)供給至冷卻介質(zhì)流通區(qū)域的冷卻介質(zhì)供給器；以及控制器，以使供給至第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域的第I反應(yīng)氣體的露點(diǎn)和供給至第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域的第2反應(yīng)氣體的露點(diǎn)比供給至冷卻介質(zhì)流通區(qū)域的冷卻介質(zhì)的溫度更低的方式，控制第I反應(yīng)氣體供給器、第2反應(yīng)氣體供給器和冷卻介質(zhì)供給器。以下，參照

本實(shí)施方式2所涉及的燃料電池系統(tǒng)的ー個(gè)例子。[燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)]圖6是示意性地表示本實(shí)施方式2所涉及的燃料電池系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。如圖6所示，本實(shí)施方式2所涉及的燃料電池系統(tǒng)200具備:具有實(shí)施方式I所涉及的燃料電池100的燃料電池堆61、燃料氣體供給器201、氧化劑氣體供給器202、冷卻介質(zhì)供給器203、以及控制器210，控制器210被構(gòu)成為控制燃料氣體供給器201、氧化劑氣體供給器202和冷卻介質(zhì)供給器203，以使在燃料氣體流通區(qū)域8流通的燃料氣體和在氧化劑氣體流通區(qū)域9流通的氧化劑氣體的露點(diǎn)比在冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10流通的冷卻介質(zhì)的溫度更低。只要能夠ー邊調(diào)整燃料氣體(氫氣)的流量和加濕量一邊將其供給至燃料電池堆61 (燃料電池100)，燃料氣體供給器201可以是任何構(gòu)成。作為燃料氣體供給器201，例如可以由氫氣瓶或氫吸附合金等的構(gòu)成為供給氫氣的設(shè)備、以及使儲(chǔ)藏在罐等中的水變成水蒸氣而進(jìn)行加濕的加濕器或全熱交換器構(gòu)成，也可以由使甲烷等原料與水進(jìn)行重整反應(yīng)而生成氫氣的氫生成器構(gòu)成。再有，在由氫生成器構(gòu)成燃料氣體供給器201的情況下,可以由氫生成器單體構(gòu)成燃料氣體供給器201，也可以由氫生成器和加濕器或全熱交換器構(gòu)成燃料氣體供給器201。作為全熱交換器，只要能夠?qū)┙o至燃料氣體流通區(qū)域8的燃料氣體進(jìn)行加濕，就可以是任何形態(tài)，例如，可以使用層疊了多個(gè)具有一次流體流通的隔板、水蒸氣透過(guò)膜和二次流體流通的隔板的単元的靜止型全熱交換器。在這種情況下，可以通過(guò)減小水蒸氣透過(guò)膜的面積，或者減少單元的層疊數(shù)，來(lái)減小供給至燃料氣體流通區(qū)域8的燃料氣體的加濕量。由此，能夠使在燃料氣體流通區(qū)域8中流通的燃料氣體的露點(diǎn)比在冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10中流通的冷卻介質(zhì)的溫度更低。燃料電池堆61 (燃料氣體供給歧管131的入口)經(jīng)由燃料氣體供給流路71而連接于燃料氣體供給器201。由此，燃料氣體從燃料氣體供給器201經(jīng)由燃料氣體供給流路71和燃料氣體供給歧管131而供給至燃料氣體流通區(qū)域8。關(guān)于氧化劑氣體供給器202，只要能夠ー邊調(diào)整氧化劑氣體(空氣)的流量和加濕量一邊將其供給至燃料電池堆61 (燃料電池100)，就可以是任何的形態(tài)。作為氧化劑氣體供給器202，例如可以由風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)等的風(fēng)扇類(lèi)和加濕器構(gòu)成，也可以由風(fēng)扇類(lèi)和全熱交換器構(gòu)成。作為全熱交換器，只要能夠?qū)┙o至氧化劑氣體流通區(qū)域9的氧化劑氣體進(jìn)行加濕，就可以是任何的形態(tài)，例如，可以使用層疊了多個(gè)具有一次流體流通的隔板、水蒸氣透過(guò)膜和二次流體流通的隔板的単元的靜止型全熱交換器。在這種情況下，可以通過(guò)減小水蒸氣透過(guò)膜的面積，或者減少單元的層疊數(shù)，來(lái)減小供給至氧化劑氣體流通區(qū)域9的氧化劑氣體的加濕量。由此，能夠使在氧化劑氣體流通區(qū)域9中流通的氧化劑氣體的露點(diǎn)比在冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10中流通的冷卻介質(zhì)的溫度更低。燃料電池堆61 (氧化劑氣體供給歧管133的入口)經(jīng)由氧化劑氣體供給流路72而連接于氧化劑氣體供給器202。由此，氧化劑氣體從氧化劑氣體供給器202經(jīng)由氧化劑氣體供給流路72和燃料氣體排出歧管132而供給至氧化劑氣體流通區(qū)域9。關(guān)于冷卻介質(zhì)供給器203，只要能夠調(diào)整冷卻介質(zhì)的流量和溫度而將冷卻介質(zhì)供給至冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10，就可以是任何的形態(tài)。冷卻介質(zhì)供給器203例如可以具有調(diào)整水的流量的流量調(diào)整器以及溫度調(diào)整器。作為流量調(diào)整器，可以由泵單體構(gòu)成，另外，也可以由泵和流量調(diào)整閥的組合構(gòu)成。另外，作為溫度調(diào)整器，例如可以由電熱器構(gòu)成。燃料電池堆61 (冷卻介質(zhì)供給歧管135)經(jīng)由冷卻介質(zhì)供給流路73而連接于冷卻介質(zhì)供給器203。由此，冷卻介質(zhì)從冷卻介質(zhì)供給器203經(jīng)由冷卻介質(zhì)供給流路73和冷卻介質(zhì)供給歧管135而供給至冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10。控制器210只要是控制構(gòu)成燃料電池系統(tǒng)200的各設(shè)備的設(shè)備，就可以是任何的形態(tài)?？刂破?10具備例如微處理器、CPU等的運(yùn)算處理部、以及保存了用于執(zhí)行各控制動(dòng)作的程序的由存儲(chǔ)器等構(gòu)成的存儲(chǔ)部。再者，在控制部210中，運(yùn)算處理部讀出存儲(chǔ)部所保存的規(guī)定的控制程序，通過(guò)執(zhí)行該步驟，從而處理這些信息并且進(jìn)行包括這些控制在內(nèi)的與燃料電池系統(tǒng)200相關(guān)的各種控制。
再有，控制器210不僅可以是由単獨(dú)的控制器構(gòu)成的形態(tài)，也可以是由多個(gè)控制器進(jìn)行協(xié)作而執(zhí)行燃料電池系統(tǒng)200的控制的控制器群構(gòu)成的形態(tài)。另外，控制器210可以由微控制器構(gòu)成，也可以由MPU、PLC (Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)、邏輯電路等構(gòu)成。再有，控制器210可以通過(guò)控制(減小)冷卻介質(zhì)供給器203的流量調(diào)整器的操作量，減小在冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10中流通的冷卻介質(zhì)的流速,從而使在燃料氣體流通區(qū)域8流通的燃料氣體和在氧化劑氣體流通區(qū)域9流通的氧化劑氣體的露點(diǎn)，比在冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10流通的冷卻介質(zhì)的溫度低。另外，控制器210也可以通過(guò)控制(増大)溫度調(diào)整器的操作量，提高在冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10流通的冷卻介質(zhì)的溫度，從而使在燃料氣體流通區(qū)域8流通的燃料氣體和在氧化劑氣體流通區(qū)域9流通的氧化劑氣體的露點(diǎn)，比在冷卻介質(zhì)流通區(qū)域10流通的冷卻介質(zhì)的溫度低。在像這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式2所涉及的燃料電池系統(tǒng)200中，由于具備實(shí)施方式I所涉及的燃料電池100，因此起到與實(shí)施方式I所涉及的燃料電池100同樣的作用效果。特別地，在本實(shí)施方式2所涉及的燃料電池系統(tǒng)200中，由于構(gòu)成為在低加濕的條件下使燃料電池100運(yùn)轉(zhuǎn)，因此其作用效果變得顯著。再有，在本實(shí)施方式2中，采用了具備實(shí)施方式I所涉及的燃料電池100的形態(tài)，但也可以采用具備實(shí)施方式I的變形例I的燃料電池100的形態(tài)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)上述說(shuō)明可明顯得知本發(fā)明的很多改良或其他實(shí)施方式。因此，上述說(shuō)明應(yīng)該僅被解釋為示例，并且目的在于為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的教導(dǎo)。在不脫離本發(fā)明的主g的情況下，可以實(shí)質(zhì)上對(duì)其構(gòu)造和/或功能的詳細(xì)要素進(jìn)行變更。另外，可以通過(guò)上述實(shí)施方式所公開(kāi)的多個(gè)構(gòu)成要素的適當(dāng)組合來(lái)形成各種發(fā)明。產(chǎn)業(yè)上的可利用性與現(xiàn)有的燃料電池相比，本發(fā)明的高分子電解質(zhì)型燃料電池和具備其的燃料電池系統(tǒng)由于能夠減少設(shè)置有凹部和突起部的折回部中的隔板與電極之間的電接觸電阻，因此，在燃料電池的技術(shù)領(lǐng)域中是有用的。符號(hào)說(shuō)明I高分子電解質(zhì)膜(電解質(zhì)層)2A陽(yáng)極催化層2B陰極催化層3A陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層3B陰極氣體擴(kuò)散層4A陽(yáng)極(電極)4B陰極(電極)5MEA (Membrane-Elecrode-Assembly:電解質(zhì)層-電極組件)6A陽(yáng)極隔板(第I隔板)6B陰極隔板(第2隔板)7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11第I肋部12第2肋部18第I直線部19第2直線部28第I折回部29第2折回部31燃料氣體供給歧管孔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48第I凹部49第2凹部58第I突起部59第2突起部61燃料電池堆62單元層疊體63 端板64 端板71燃料氣體供給流路72氧化劑氣體供給流路73冷卻介質(zhì)供給流路100燃料電池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200燃料電池系統(tǒng)201燃料氣體供給器202氧化劑氣體供給器203冷卻介質(zhì)供給器210控制器
權(quán)利要求
1.ー種高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在干， 具備: 電解質(zhì)層-電極組件，其具有電解質(zhì)層與夾著該電解質(zhì)層的一對(duì)電極； 導(dǎo)電性的第I隔板，其是板狀的，且配置成與所述電解質(zhì)層-電極組件的所述ー對(duì)電極中的一個(gè)電極相接觸，并且在該第I隔板的與所述電極相接觸的一個(gè)主面上設(shè)置有流通第I反應(yīng)氣體的第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域，該第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域形成為彎曲狀并具有槽狀的多個(gè)第I直線部和I個(gè)以上的第I折回部；以及 導(dǎo)電性的第2隔板，其是板狀的，且配置成與所述電解質(zhì)層-電極組件的所述ー對(duì)電極中的另ー個(gè)電極相接觸，在該第2隔板的與所述電極相接觸的一個(gè)主面上設(shè)置有流通第2反應(yīng)氣體的第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域，該第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域形成為彎曲狀且具有槽狀的多個(gè)第2直線部和I個(gè)以上的第2折回部， 在所述第I隔板上，在I個(gè)以上的所述第I折回部中的至少I(mǎi)個(gè)第I折回部中，設(shè)置有第I凹部和從該第I凹部的底面豎立設(shè)置的多個(gè)第I突起部， 在所述第2隔板上，在I個(gè)以上的所述第2折回部中的至少I(mǎi)個(gè)第2折回部中，設(shè)置有第2凹部和從該第2凹部的底面豎立設(shè)置的多個(gè)第2突起部， 從所述第I隔板的厚度方向看，重疊面積是總面積的5%以下，所述重疊面積是設(shè)置在所述第I隔板上的所述第I凹部與設(shè)置在所述第2隔板上的所述第2凹部相互重疊的面積的合計(jì)，所述總面積是設(shè)置在所 述第I隔板上的全部的所述第I凹部的面積與設(shè)置在所述第2隔板上的全部的所述第2凹部的面積的合計(jì)面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在干， 從所述第I隔板的厚度方向看，設(shè)置在所述第I隔板上的全部的所述第I凹部與設(shè)置在所述第2隔板上的全部的所述第2凹部被配置成相互不重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在干， 所述第I凹部設(shè)置在所述第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域的上游部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3中的任一項(xiàng)所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在干， 所述第2凹部設(shè)置在所述第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域的上游部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中的任一項(xiàng)所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在干， 所述第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域和所述第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域成被構(gòu)成為并行流，且從所述第I隔板的厚度方向看，在從所述第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域的上游行進(jìn)到下游的情況下最先與所述電極重疊的所述第I直線部中流通的所述第I反應(yīng)氣體，與在從所述第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域的上游行進(jìn)到下游的情況下最先與所述電極重疊的所述第2直線部中流通的所述第2反應(yīng)氣體，彼此相対， 從所述第I隔板的厚度方向看，所述第I凹部設(shè)置在從所述第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域的上游行進(jìn)到下游的情況下最先與所述ー個(gè)電極重疊的所述第I折回部中， 從所述第2隔板的厚度方向看，所述第2凹部設(shè)置在從所述第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域的上游行進(jìn)到下游的情況下最先與所述另ー個(gè)電極重疊的所述第2折回部中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1飛中的任一項(xiàng)所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在干， 被設(shè)置的所述第2凹部的數(shù)目比所述第I凹部的數(shù)目更多。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛中的任一項(xiàng)所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池，其特征在干，在所述第I隔板和所述第2隔板中的至少ー個(gè)隔板的與所述電極不接觸的另ー個(gè)主面上，設(shè)置有冷卻介質(zhì)流通的冷卻介質(zhì)流通區(qū)域。
8.ー種燃料電池系統(tǒng)，其特征在干， 具備: 權(quán)利要求7所述的高分子電解質(zhì)型燃料電池；第I反應(yīng)氣體供給器，構(gòu)成為將所述第I反應(yīng)氣體供給至所述第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域；第2反應(yīng)氣體供給器，構(gòu)成為將所述第2反應(yīng)氣體供給至所述第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域；冷卻介質(zhì)供給器，構(gòu)成為將所述冷卻介質(zhì)供給至所述冷卻介質(zhì)流通區(qū)域；以及控制器，控制所述第I反應(yīng)氣體供給器、所述第2反應(yīng)氣體供給器和所述冷卻介質(zhì)供給器，以使供給至所述第I反應(yīng)氣體流通區(qū)域的所述第I反應(yīng)氣體的露點(diǎn)和供給至所述第2反應(yīng)氣體流通區(qū)域的所述第2反應(yīng)氣體的露點(diǎn)，比供給至所述冷卻介質(zhì)流通區(qū)域的所述冷卻介質(zhì)的溫度更低。
全文摘要
本發(fā)明所涉及的高分子電解質(zhì)型燃料電池具備電解質(zhì)層-電極組件(5)；設(shè)置有第1反應(yīng)氣體通流區(qū)域的第1隔板(6A)；以及設(shè)置有第2反應(yīng)氣體通流區(qū)域的第2隔板(6B)，在第1隔板(6A)上，在1個(gè)以上的第1折回部(28)中的至少1個(gè)第1折回部(28)中設(shè)置有第1凹部(48)和第1突起部(58)，在第2隔板(6B)上，在1個(gè)以上的第2折回部(29)中的至少1個(gè)第2折回部(29)中設(shè)置有第2凹部(49)和第2突起部(59)，從第1隔板(6A)的厚度方向看，第1凹部(48)與第2凹部(49)相互重疊的面積的合計(jì)即重疊面積，為全部第1凹部(48)的面積與全部第2凹部(49)的面積的合計(jì)面積即總面積的5%以下。
文檔編號(hào)H01M8/04GK103119767SQ20128000155
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者竹口伸介 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社