专利名称：燃料电池堆和使用该燃料电池堆的燃料电池系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料电池堆(fuel cell stack)和使用了该燃料电池堆的燃料电 池系统，尤其涉及一种向燃料电池堆供给燃料、氧化剂的构造。
背景技术：
近年来，电子设备的便携化、无绳化急速发展，作为驱动电子设备的的驱动用电 源，对于小型且轻量并具有高能量密度的二次电池的需求不断提高。此外，不仅在小型民生 用途方面，在电力储存用或电动汽车用等的要求长期的耐久性和安全性的大型二次电池的 技术开发方面也正在加速。另外，与需要充电的二次电池相比，通过燃料供给而能够长时间 连续使用的燃料电池更加引人瞩目。燃料电池系统具有含有单电池堆(cell stack)的燃料电池堆；向该单电池堆供 给燃料的燃料供给部；以及供给氧化剂的氧化剂供给部。单电池堆构成为对膜电极接合体 和隔板(s印arator)进行层叠，在层叠方向两端配置端板(end plate)，所述膜电极接合体 包括阳极电极、阴极电极以及上述电极之间的电解质膜。一般来讲，在端板和隔板的厚度方向设有贯通的孔。在构成单电池堆时，使该孔位 置对齐从而构成燃料、氧化剂的流路。并且将在配置于端板的外侧的背板(backing plate) 上设置的燃料供给口、氧化剂供给口以及这些流路连接起来(例如，专利文献1)。然而，在该结构中，为了形成燃料、氧化剂的流路，需要高精度地层叠端板、隔板、 背板。而且，由于需要与流路的量相对应地加大制作端板、隔板，因此导致单电池堆变大。另一方面，还提出了从与层叠方向平行的侧面来供给燃料、氧化剂的燃料电池堆 (例如，专利文献2)。组合2个单位电池(単位力^ )来形成模块(module)，通过对该模块 进行电连接来构成该燃料电池堆。各单位电池中，在阳极侧的端板的侧面上设有燃料供给 口，设置有从该燃料供给口开始朝向与阳极电极相对的面上所设置的流路槽的贯通孔。由 此，能够从与层叠方向平行的侧面供给燃料，能够实现燃料电池堆在面方向上的小型化。然而，在专利文献2中没有详细地公开在燃料供给口和向燃料电池堆供给燃料的 泵等的装置之间的连接部分的密封构造。由于作为燃料的甲醇等具有毒性，需要进行紧密 的密封，但是若使端板变薄则燃料供给口也变小，很难既防止燃料泄漏又能够进行连接。此外，在专利文献2中，模块内的单位电池的燃料供给口统一成1个，因此燃料的 供给是一层不变的。然而由于电池中的起电力、流路压损会出现偏差()” ,^ )，因此优 选对每个单位电池进行燃料流量的控制。然而，在上述的燃料供给方式中并不能够对每个 单位电池控制燃料流量。专利文献1 日本特开2005-317310号公报专利文献2 日本特开2006-351525号公报
发明内容
本发明提供一种燃料电池堆，该燃料电池堆具有在使用薄的端板、隔板从与层叠方向平行的侧面供给燃料的情况下使其与燃料泵之间能够可靠连接的结构。本发明的燃料电池堆具有膜电极接合体和一对端板。膜电极接合体和端板构成了燃料电池电池。膜电极接合体是层叠阳极电极、阴极电极、位于阳极电极和阴极电极之间的 电解质膜而构成的。端板配置为从膜电极接合体的层叠方向两侧夹持膜电极接合体。燃料 电池堆具有与层叠方向平行的第一侧面和第二侧面。阳极侧的端板在第一侧面上具有第一 平面部。第一平面部在层叠方向上的尺寸形成为比阳极侧的端板夹持膜电极接合体的部分 的厚度大。而且，在第一平面部上形成有从外部导入燃料的第一燃料入口。阴极侧的端板 在第二侧面上具有从外部导入含有氧化剂的气体的第一气体入口。在该燃料电池堆中，通过将第一燃料入口形成在第一平面部，即使在使用了薄的 端板的情况下使用第一平面部，也能够可靠地密封与燃料供给部(燃料泵)的连接。由此， 能够防止燃料泄漏。这样，能够可靠地保证从燃料供给部向燃料电池堆输送燃料的连接部 分的密封性。
图1是表示本发明的实施方式的燃料电池系统的结构的框图。图2A是本发明的实施方式的燃料电池堆的立体图。图2B是本发明的实施方式的燃料电池堆的表示图2A的相反侧的立体图。图3是图2A所示的燃料电池堆的燃料供给侧的放大剖视图。图4是图2A所示的燃料电池堆的隔板的与阳极电极相对的面的俯视图。图5是图2B所示的燃料电池堆的空气供给侧的放大剖视图。图6是图2B所示的燃料电池堆的隔板的与阴极电极相对的面的俯视图。图7是表示图2A所示的燃料电池堆的主要部分的概略结构的概念剖视图。图8是用于说明图2B所示的燃料电池堆和图1所示的燃料泵之间的连接的立体 图。图9是用于说明图2B所示的燃料电池堆和图1所示的空气泵之间的连接的立体 图。图10是图2B所示的燃料电池堆的第二侧面的主视图。图11是在图2B所示的燃料电池堆的第二侧面上安装的一体构件的剖视图。附图标记说明1 燃料电池堆2 阴极端子3 阳极端子4 燃料箱5 燃料泵6 空气泵6A，73 气体吐出部7 控制部8 蓄电部9 DC/DC 变换器
11 第一板簧12 第二板簧14、15 背板16 单电池堆17、18 端板17A平面部(第一平面部)17B,34B燃料流路槽17C，34C 贯通孔
18D，34D 空气流路槽31 阳极电极31A，32A 扩散层31B，32B 微多孔层(MPL)31C，32C 催化剂层32 阴极电极33 电解质膜34 隔板34A平面部(第二平面部)35 膜电极接合体(MEA)51A燃料吐出部(第一燃料吐出部)51B燃料吐出部(第二燃料吐出部)52A密封件(第一密封件)52B密封件(第二密封件)61 一体构件62 密封件(第三密封件)63，64 开口65 螺钉67 螺孔74 接收部75 排出管171 燃料入口(第一燃料入口)172 燃料出口(第一燃料出口 )181 气体入口(第一气体入口)341 燃料入口(第二燃料入口)342 燃料出口(第二燃料出口 )343 气体入口(第二气体入口)
具体实施例方式下面，以直接甲醇型燃料电池(DMFC)为例，参照附图对本发明的实施方式进行说 明。另外，本说明书中所记载的基本的特征仅是基本的结构，本发明不仅限于以下记载的内容。图1是表示本发明的实施方式的燃料电池系统的构成的框图。图2A、图2B是本发明的实施方式中的燃料电池堆的立体图。图3是图2A所示的燃料电池堆的燃料供给侧的 放大剖视图，图4是同燃料电池堆的隔板的与阳极电极相对的面的俯视图。图5是同燃料 电池堆的空气供给侧的放大剖视图，图6是同燃料电池堆的隔板的与阴极电极相对的面的 俯视图。图7是同燃料电池堆的主要部分的概略构成的概念剖视图。该燃料电池系统具有燃料电池堆1、燃料箱4、燃料泵5、空气泵6、控制部7、蓄电部 8、DC/DC变换器9。燃料电池堆1具有起电部，发电的电力从负极的阳极端子3和正极的阴 极端子2输出。输出的电力被输入DC/DC变换器9。燃料泵5将燃料箱4中的燃料供给至 燃料电池堆1的阳极电极31。空气泵6将作为氧化剂的空气供给至燃料电池堆1的阴极 电极32。控制部7对燃料泵5和空气泵6的驱动进行控制，并且控制DC/DC变换器9对向 外部的输出和向蓄电部8的充放电进行控制。燃料箱4、燃料泵5、控制部7构成了向燃料 电池堆1内的阳极电极31供给燃料的燃料供给部。另一方面，空气泵6和控制部7构成了 气体供给部，该气体供给部向燃料电池堆1内的阴极电极32供给作为氧化剂的含氧气的气 体。如图7所示，向阳极电极31供给作为燃料的甲醇水溶液，向阴极电极32供给空 气。另外，燃料供给部、气体供给部不仅限于上述的构成。如图2A所示，燃料电池堆1具有单电池堆16、背板14、15、第一板簧11和第二板 簧12。单电池堆16具有图7所示的作为起电部的膜电极接合体(1^幻35;夹着1^々35而 配置的隔板34 ；以及一对端板17、18。端板17、18从MEA35的层叠方向两端，即MEA35和隔 板34的层叠方向两端夹着MEA35和隔板34。如图7所示，MEA35通过层叠阳极电极31、阴 极电极32、在阳极电极31和阴极电极32之间存在的电解质膜33来构成。阳极电极31通过从隔板34 —侧开始依次层叠扩散层31A、微多孔层(MPL)31B、 催化剂层31C而构成。阴极电极32也是从隔板34 —侧开始依次层叠扩散层32A、微多孔 层(MPL)32B、催化剂层32C而构成。阳极端子3、阴极端子2分别与阳极电极31、阴极电极 32电连接。扩散层31A、32A由例如复写纸(carbon paper)、石墨毡(carbon felt)、碳布 (carboncloth)等。MPL31B、32B由例如聚四氟乙烯或四氟乙烯 六氟丙烯共聚物和碳构成。 催化剂层31C、32C是通过将白金、钌等与各电极反应相适应的催化剂向炭素表面进行高分 散，并通过粘结剂将该催化剂体粘接起来而形成的。电解质膜33由使氢离子透过的离子交 换膜，例如全氟磺酸·四氟乙烯共聚物构成。端板17、18以及隔板34是通过碳材、不锈钢构成的。如图3、图4、图7所示，在隔 板34的与阳极电极31相对的面上形成有用于向阳极电极31供给燃料的燃料流路槽34B。 另一方面，如图5、图6、图7所示，在隔板34的与阴极电极32相对的面上形成有用于向阴 极电极32供给空气的空气流路槽34D。如图3所示，隔板34的位于MEA35的外侧设有平面部(第二平面部)34A。S卩，平 面部34A与层叠方向平行，设置在从第一板簧11和第二板簧12之间开放的、单电池堆16 的第一侧面上。层叠方向上的平面部34A的尺寸，比隔板34之间或者隔板34和端板17之 间夹持MEA35的部分的隔板34的厚度大。平面部34A上设有从外部导入燃料的燃料入口 (第二燃料入口)341。而且，还设有贯通孔34C从而连通燃料入口 341和燃料流路槽34B。另一方面，如图5所示，在单电池堆16的与层叠方向平行的第二侧面上，设有从外部导入空 气的气体入口(第二气体入口)343。第二侧面也从第一板簧11和第二板簧12之间开放， 并与第一侧面相对。另外，如图4所示，燃料流路槽34B的与燃料入口 341相反的一侧与燃料出口(第 二燃料出口)342连通，所述燃料出口 342排出燃料的反应生成物和燃料的反应残留部分中 的至少一种。如后所述，气体入口 343和燃料出口 342设置在上述第二侧面上。另外，在与阳极电极31相对的阳极侧的端板17上设有燃料流路槽17B，在与阴极 电极32相对的阴极侧的端板18上形成有用于供给空气的空气流路槽18D。燃料流路槽 17B形成为与燃料流路槽34B相同的形状，空气流路槽18D形成为 与空气流路槽34D相同 的形状。此外，端板17上形成有设有燃料入口(第一燃料入口)171的平面部(第一平面 部)17A，燃料流路槽17B通过贯通孔17C与燃料入口 171连通。在单电池堆16的与层叠方 向平行的第二侧面上设有从外部导入空气的气体入口(第一气体入口)181。背板14配置在单电池堆16中的阳极电极31 —侧，背板15配置在阴极电极32 — 侧。背板14、15由绝缘性的树脂、陶瓷、或包含玻璃纤维的树脂、成膜有绝缘膜的金属板等 构成。第一板簧11、第二板簧12通过背板14、15利用其弹力将单电池堆16连结固定(締 的付(t)起来。第二板簧12配置成与第一板簧11相对。第一板簧11、第二板簧12由弹簧 钢材等构成。下面，对燃料电池堆1的动作进行简单的说明。如图1、图7所示，通过燃料泵5向 阳极电极31供给含有甲醇的水溶液。另一方面，通过空气泵6向阴极电极32供给被加压 后的空气。向阳极电极31供给的燃料即甲醇水溶液以及由此获得的甲醇和水蒸气通过扩 散层31A被扩散在MPL31B的整个面上。扩散后，再通过MPL31B到达催化剂层31C。另一方面，向阴极电极32供给的空气中所含有的氧气通过扩散层32A被扩散在 MPL32B的整个面上。氧气进而通过MPL32B到达催化剂层32C。到达了催化剂层31C的甲 醇如(1)式那样发生反应，到达了催化剂层32C的氧气如(2)式那样发生反应。CH30H+H20 — C02+6H++6e-…(1)3/202+6H++6e" — 3H20... (2)其结果，在产生电力的同时，作为反应生成物分别在阳极电极31侧生成二氧化 炭，在阴极电极32侧生成水。二氧化炭被排出燃料电池堆1的外部。此外，在阴极电极32 不反应的氮气等的气体、未反应的氧气也被排出至燃料电池堆1的外部。另外，在阳极电 极31侧水溶液中的甲醇不会完全反应，如图1所示，一般是将排出的水溶液返回至燃料泵 5中。此外，由于在阳极电极31的反应中消耗水，因此如图1所示在阴极电极32生成的水 也可以返回阳极电极31侧。在本实施方式中，利用第一板簧11和第二板簧12，经由背板14、15而连结固定了 单电池堆16。如图3所示，第一板簧11、第二板簧12沿着单电池堆16的外形极紧密地连 结固定着单电池堆16。即，在单电池堆16的侧面中死腔(dead space)极小，与以往的通过 螺栓和螺帽进行连结固定的情况相比，能够使燃料电池堆1更小。此外，在通过螺栓和螺帽进行连结固定的情况下，在单电池堆16的外侧(外周附 近)有押压点，第一板簧11、第二板簧12将单电池堆16的比较靠中央的位置作为押压点。因此，在背板14、15的面方向上能够向单电池堆16作用均等的押压力。通过这样押压力， 能够均等地连结固定单电池堆16整体，从而(1)式、(2)式所示的电化学反应在MEA35的 面方向上均等地进行。其结果，能够提高燃料电池堆1的电流电压特性。 下面，利用图2A和图8对燃料电池堆1和燃料泵的连接进行说明。图8是用于说 明燃料电池堆1和燃料泵5之间的连接的立体图。如图2A所示，平面部17A、34A形成在与燃料泵5连接的侧面上。而且，燃料泵5 的与平面部17A对应的位置设有燃料吐出部(第一燃料吐出部)51A，在与平面部34A对应 的位置设有燃料吐出部(第二燃料吐出部)51B。燃料吐出部51A上配置有密封件(第一密 封件)52A。同样地，燃料吐出部51B上配置有密封件(第二密封件)52B。密封件52A、52B 形成为分别比平面部17A、平面部34A小。而且，使燃料入口 171和燃料吐出部51A相对，使 燃料入口 341和燃料吐出部51B相对。另外，以密封件52A、52B被平面部17A、34A压缩的 方式通过螺栓等来连结固定燃料泵5和燃料电池堆1，以此来密封燃料路线。通过使用比平 面部17A、34A小的密封件52A、52B，密封件52A、52B能够在与平面部17A、34A之间不发生泄 漏地结合燃料吐出部51A、51B和燃料入口 171、341。根据该结构，即使在使用薄的端板17、隔板34的情况下使用平面部17A、34A，也能 够可靠地密封与燃料泵5连接。由此，能够防止连接部分的燃料泄漏。另外，如图2A所示，优选将平面部17A和与端板17相邻的隔板34的平面部34A 设成在垂直于层叠方向的方向上错开(f ^ t )位置。此外，在MEA35为3个以上、隔板34 为2个以上的情况下，优选将平面部34A彼此设置成在垂直于层叠方向的方向上错开位置。在图2A中，在层叠顺序互不相同的位置设有平面部17A、34A。通过这样的位置关 系，平面部17A与平面部34A、或者平面部34A彼此之间不接触。因此，能够防止单电池堆 16内的短路。此外，对燃料吐出部51A、51B的配置提供了自由度。此外，优选将平面部17A和平面部34A、或者平面部34A彼此设在同一平面上。也 可以通过将平面部17A和平面部34A在垂直于层叠方向的方向上错开位置且设在同一平面 上，将燃料吐出部51A、51B也设在同一平面上。由此，在燃料泵5中只要将燃料吐出部51A、 51B形成在同一平面上就能够可靠地实现分别与平面部17A、34A的密封。此外，燃料泵5优选能够对分别从燃料吐出部51A和燃料吐出部51B吐出的燃料 流量进行独立控制。通过使用这样的燃料泵5，能够以最佳的流量向各单位电池供给燃料。 由于单位电池中起电力、流路压损存在偏差，因此优选对每个单位电池进行燃料流量的控 制。下面，利用图2B和图9 图11对燃料电池堆1和空气泵6之间的连接进行说明。 图9是用于说明燃料电池堆1和空气泵6之间的连接的立体图。图10是燃料电池堆1的 第二侧面的主视图。图11是安装在第二侧面上的一体构件61的剖视图。 构成气体供给部的空气泵6如图11所示具有气体吐出部6A，如图9所述通过螺 钉等被安装在一体构件61上。一体构件61具有气体吐出部73、接收部74、排出管75。气 体吐出部6A与一体构件61的气体吐出部73连通。接收部74构成为向一体构件61中接 收来自燃料出口 172、342的排出。接收部74还与排出管75连通。如上述这样，一体构件 61是气体吐出部73和用于接收来自燃料出口 172、342的排出的接收部74 —体化构成的结 构。
另一方面，在单电池堆16的形成有气体入口 181、343以及燃料出口 172、342的第 二侧面上，如图9、图10所示，安装有密封件(第三密封件)62。在密封件62上与气体入口 181、343对应的位置设有开口 63。另一方面，在与燃料出口 172、342对应的位置设有开口 64。
通过向设于背板14、15上的螺孔67拧入螺钉65，一边将密封件62夹在中间一边 将一体构件61安装在燃料电池堆1上。该状态下，密封件62隔离了气体入口 181、343与 燃料出口 172、342。此外，密封件62结合了气体吐出部73和气体入口 181、343。因此，从 空气泵6输送来的空气被供给至气体入口 181、343。另外，密封件62结合了接收部74和燃 料出口 172,3420这样，通过使用一体构件61和密封件62，能够在第二侧面上紧密地构成空气的导 入路和燃料侧的排出路。其结果，能够使燃料电池系统小型化。另外，在以上的说明中，说明了在燃料电池堆1的第一侧面设置燃料入口 171、 341、在第二侧面上设置气体入口 181、343的结构，但本发明并不仅限于该结构。也可以在 相同的侧面上设置燃料入口 171、341和气体入口 181、343。例如在细长的燃料电池堆中可 以在一个侧面上设置燃料入口 171、341和气体入口 181、343。该情况下只要设置平面部 17Α、34Α就能够防止燃料泄漏。此外，还说明了下述情况使用多个ΜΕΑ35，在ΜΕΑ35彼此之间配置隔板34，在层叠 方向两端配置端板17、18从而构成单电池堆16，在其外侧配置背板14、15。然而，本发明不 仅限于该结构。也可以从ΜΕΑ35的层叠方向两侧通过端板17、18来夹持一个1^々35，在层叠 方向上仅通过第一板簧11来连结固定ΜΕΑ35和端板17、18。该情况下，优选第一板簧11对 端板17、18的中央附近进行押压的结构。当然也可以在该结构中使用第二板簧12。此外， 在图2Α中分别使用了多个第一板簧11、第二板簧12，但根据单电池堆16的大小也可以各 使用1个。这样，押压的对象可以是单个电池也可以是单电池堆。板簧可以是1个可以是 多个，也可以是1组或多组。此外，可以不使用背板14、15，而利用第一板簧11(以及第二板簧12)直接夹持端 板17、18。该情况下，在第一板簧11 (以及第二板簧12)的断面C字型的内侧形成绝缘膜， 通过第一板簧11来防止短路的发生。此外，将与燃料泵5、一体构件61的连结部(螺孔67 等)设在端板17、18上。即背板14、15也不是必需的。然而，优选设置背板14、15，以不同于端板17、18的材料来构成背板14、15。由此， 能够使直接受到第一板簧11的押压力的背板14、15和兼作为燃料、空气的流路的端板17、 18最佳化。例如通过在端板17、18上加设背板14、15的结构，能够抑制因第一板簧11的押 压力而引起的背板14、15的变形。其结果，在ΜΕΑ35的面方向上能够更均等地连结燃料单 电池(燃料電池或单电池堆。此外，由于背板14、15由绝缘材料构成，因此不需要考 虑第一板簧11的腕部所引起的短路。另外，在本实施方式中，使用第一板簧11、第二板簧12来连结(締結)单电池堆 16，从第一板簧11、第二板簧12之间开放的、相对的侧面供给燃料、空气。然而，本发明不 仅限于该结构。在不使用第二板簧12的情况下也可以将第二板簧12所覆盖的侧面用于燃 料、空气的供给。另外，在不使用第一板簧11、第二板簧12、而通过螺栓等连结一对背板的 情况下，使用哪个侧面都可以。
在本实施方式中以DMFC为例进行了说明，只要是使用了与单电池堆16相同的发 电元件的燃料电池都能够适用本发明的结构。例如，也可以适用于以氢气为燃料的所谓的 高分子固体电解质燃料电池或甲醇改质型的燃料电池等。工业实用性在本发明的燃料电池堆中，端板和/或隔板上设有平面部，并且将该平面部配置 在叠层侧面上。另外，在该平面部上还设有燃料入口。而且，在本发明的燃料电池系统中， 利用该平面部使燃料泵的燃料吐出部和燃料入口水密地结合。由此能够防止燃料泄漏。这 样的燃料电池堆以及使用了该燃料电池堆的燃料电池系统特别适合作为小型电子设备的 电源。
权利要求
一种燃料电池堆，其特征在于，具备膜电极接合体，层叠了阳极电极、阴极电极、位于上述阳极电极和上述阴极电极之间的电解质膜；以及阳极侧的端板和阴极侧的端板，从上述膜电极接合体的层叠方向两侧夹持上述膜电极接合体，上述燃料电池堆具有与上述层叠方向平行的第一侧面，上述阳极侧的端板在上述第一侧面上具有第一平面部，该第一平面部在上述层叠方向上的尺寸形成为比上述阳极侧的端板夹持上述膜电极接合体的部分的厚度大，在上述第一平面部上形成有用于从外部导入燃料的第一燃料入口。
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于，上述燃料电池堆具有与上述第一侧面不同的、与上述层叠方向平行的第二侧面，上述阴极侧的端板在上述第二侧面上具有第一气体入口，该第一气体入口从外部导入 含有氧化剂的气体。
3.根据权利要求2所述的燃料电池堆，其特征在于，上述膜电极接合体有多个，并且在多个上述膜电极接合体彼此之间设有隔板来构成单 电池堆，与多个上述膜电极接合体的上述阴极电极相对应地，上述隔板在上述第二侧面上具有 第二气体入口，该第二气体入口从外部导入上述气体。
4.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于，上述膜电极接合体有多个，并且在多个上述膜电极接合体彼此之间设有隔板来构成单 电池堆，与多个上述膜电极接合体的上述阳极电极相对应地，上述隔板在上述第一侧面上具有 第二平面部，该第二平面部在上述层叠方向上的尺寸形成为比上述隔板夹持上述膜电极接 合体的部分的厚度大，在上述第二平面部上形成有用于从外部导入上述燃料的第二燃料入
5.根据权利要求4所述的燃料电池堆，其特征在于，在垂直于上述层叠方向的方向上错开位置来设置上述第一平面部和与上述端板相邻 的上述隔板的上述第二平面部。
6.根据权利要求5所述的燃料电池堆，其特征在于，上述第一平面部和上述第二平面部设置在同一平面上。
7.根据权利要求4所述的燃料电池堆，其特征在于，上述膜电极接合体有3个以上，上述隔板有2个以上，上述第2平面部彼此在垂直于上 述层叠方向的方向上被错开位置而设置。
8.根据权利要求7所述的燃料电池堆，其特征在于，上述第一平面部和多个上述第二平面部设置在同一平面上。
9.一种燃料电池系统，其特征在于，具备权利要求1所述的燃料电池堆；以及燃料供给部，在与上述第一平面部对应的位置具有第一燃料吐出部，向上述第一燃料 入口供给上述燃料，上述燃料供给部在上述第一燃料吐出部上具有比上述第一平面部小的第一密封件。
10.根据权利要求9所述的燃料电池系统，其特征在于，上述燃料电池堆具有多个上述膜电极接合体，并且在多个上述膜电极接合体彼此之间 设有隔板来构成单电池堆，与多个上述膜电极接合体的上述阳极电极相对应地，上述隔板在上述第一侧面上具有 第二平面部，该第二平面部在上述层叠方向上的尺寸形成为比上述隔板夹持上述膜电极接 合体的部分的厚度大，在上述第二平面部上形成有用于从外部导入上述燃料的第二燃料入 Π,上述燃料供给部在与上述第二平面部对应的位置还具有第二燃料吐出部，向上述第一 燃料入口和上述第二燃料入口供给上述燃料，上述燃料供给部在上述第二燃料吐出部上还具有比上述第二平面部小的第二密封件。
11.根据权利要求9所述的燃料电池系统，其特征在于，上述燃料电池堆具有多个上述膜电极接合体，并且在多个上述膜电极接合体彼此之间 设有隔板来构成单电池堆，与多个上述膜电极接合体的上述阳极电极相对应地，上述隔板在上述第一侧面上具有 第二平面部，该第二平面部在上述层叠方向上的尺寸形成为比上述隔板夹持上述膜电极接 合体的部分的厚度大，在上述第二平面部上形成有用于从外部导入上述燃料的第二燃料入 Π,上述燃料供给部在与上述第二平面部对应的位置还具有第二燃料吐出部，向上述第一 燃料入口和上述第二燃料入口供给上述燃料，上述燃料供给部能够对分别从上述第一燃料吐出部和上述第二燃料吐出部吐出的燃 料流量进行独立的控制。
12.一种燃料电池系统，其特征在于，具备 权利要求1所述的燃料电池堆；燃料供给部，向上述第一燃料入口供给上述燃料；以及 气体供给部，具有气体吐出部，并向上述第一气体入口供给上述气体， 上述燃料电池堆还具有与上述第一侧面不同的、与上述层叠方向平行的第二侧面， 上述阴极侧的端板在上述第二侧面上具有第一气体入口，该第一气体入口从外部导入 含有氧化剂的气体，上述阳极侧的端板在上述第二侧面上具有第一燃料出口，该第一燃料出口排出上述燃 料的反应生成物和上述燃料的反应残留部分中的至少一种， 上述燃料电池系统还具备将上述气体供给部的上述气体吐出部和接收来自上述第一燃料出口的排出物的接收 部进行了一体化的一体构件；以及第三密封件，该第三密封件隔离上述第一气体入口和上述第一燃料出口，并且结合上 述气体吐出部和上述第一气体入口，还结合上述接收部和上述第一燃料出口。
13.根据权利要求12所述的燃料电池系统，其特征在于，上述燃料电池堆具有多个上述膜电极接合体，并且在多个上述膜电极接合体彼此之间 设有隔板来构成单电池堆，与多个上述膜电极接合体的上述阳极电极相对应地，上述隔板在上述第一侧面上具有 第二平面部，该第二平面部在上述层叠方向上的尺寸形成为比上述隔板夹持上述膜电极接 合体的部分的厚度大，在上述第二平面部上形成有用于从外部导入上述燃料的第二燃料入 Π,与多个上述膜电极接合体的上述阴极电极相对应地，上述隔板在上述第二侧面上具有 用于从外部导入上述气体的第二气体入口，上述燃料供给部向第一燃料入口和上述第二燃料入口供给上述燃料， 上述气体供给部向上述第一气体入口和上述第二气体入口供给上述气体， 上述隔板在上述第二侧面上具有第二燃料出口，该第二燃料出口排出上述燃料的反应 生成物和上述燃料的反应残留部分这两者中的至少一种，上述一体构件是将上述气体供给部的上述气体吐出部和接收来自上述第一燃料出口 及上述第二燃料出口的排出的接收部进行了一体化而构成的，上述第三密封件对上述第一气体入口、上述第二气体入口与上述第一燃料出口、上述 第二燃料出口之间进行隔离，并且对上述气体吐出部与上述第一气体入口、上述第二气体 入口之间进行结合，还对上述接收部与上述第一燃料出口、上述第二燃料出口之间进行结合
全文摘要
层叠薄的端板、隔板等而构成的燃料电池堆具有与层叠方向平行的第一侧面和第二侧面。阳极侧的端板在第一侧面上具有平面部。平面部的在层叠方向上的尺寸形成为比端板夹持膜电极接合体的部分的厚度大。而且，在平面部形成有从外部导入燃料的燃料入口。
文档编号H01M8/24GK101816091SQ200980100440
公开日2010年8月25日 申请日期2009年8月5日 优先权日2008年8月7日
发明者木村忠雄, 高津克己 申请人:松下电器产业株式会社