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公開番号2025086397
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-09
出願番号2023200324
出願日2023-11-28
発明の名称燃料電池
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 8/0265 20160101AFI20250602BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】圧力損失の増加を抑制することができる燃料電池を提供する。
【解決手段】燃料電池であって、前記燃料電池は、発電体と、前記発電体を挟持する一対のセパレータと、を有し、前記セパレータは、ガス流路を有し、前記ガス流路は、流路断面積が小さくなる絞り部を少なくとも1つ備え、前記絞り部は、ガス流れ方向の上流側に位置する上流側傾斜部と、ガス流れ方向の下流側に位置する下流側傾斜部と、を備え、前記上流側傾斜部の傾斜角度は、前記下流側傾斜部の傾斜角度よりも大きい、燃料電池。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池であって、
前記燃料電池は、発電体と、前記発電体を挟持する一対のセパレータと、を有し、
前記セパレータは、ガス流路を有し、
前記ガス流路は、流路断面積が小さくなる絞り部を少なくとも１つ備え、
前記絞り部は、ガス流れ方向の上流側に位置する上流側傾斜部と、ガス流れ方向の下流側に位置する下流側傾斜部と、を備え、
前記上流側傾斜部の傾斜角度は、前記下流側傾斜部の傾斜角度よりも大きい、燃料電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１において開示されるような燃料電池に関して様々な技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１７５１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、一対のセパレータを備える燃料電池であって、セパレータ上に形成されたガス流路はガス流れ方向に沿って複数の絞り部（流路断面積が小さい第１部分）を備えることが開示されている。また、ガス流れ方向の下流側に行くほど絞り部（第１部分）の密度を多くすることが開示されている。絞り部は流路断面積を小さくすることで発電領域へのガス潜り込み量を増やすことができるが、単純に小さくすると同時に圧力損失も大きくなってしまう。
【０００５】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、圧力損失の増加を抑制することができる燃料電池を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本開示には、以下の態様が含まれる。
＜１＞燃料電池であって、
前記燃料電池は、発電体と、前記発電体を挟持する一対のセパレータと、を有し、
前記セパレータは、ガス流路を有し、
前記ガス流路は、流路断面積が小さくなる絞り部を少なくとも１つ備え、
前記絞り部は、ガス流れ方向の上流側に位置する上流側傾斜部と、ガス流れ方向の下流側に位置する下流側傾斜部と、を備え、
前記上流側傾斜部の傾斜角度は、前記下流側傾斜部の傾斜角度よりも大きい、燃料電池。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の燃料電池は、圧力損失の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、従来の絞り部の形状の一例と本開示の絞り部の形状の一例を示す模式図である。
図２は、絞り部の個数と絞り強度とカソード（Ｃａ）触媒層の酸素濃度との関係の一例を示すグラフである。
図３は、本開示のセパレータのガス流路における絞り部の配置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示による実施の形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本開示の実施に必要な事柄（例えば、本開示を特徴付けない燃料電池の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本開示は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
また、図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
本開示において、燃料電池のアノードに供給されるガスは、燃料ガス（アノードガス）であり、燃料電池のカソードに供給されるガスは酸化剤ガス（カソードガス）である。燃料ガスは、主に水素を含有するガスであり、水素であってもよい。酸化剤ガスは、酸素を含有するガスであり、酸素、空気（エア）等であってもよい。本開示においては、燃料ガス及び酸化剤ガスをまとめて反応ガス又はガスと称する。
【００１０】
本開示においては、燃料電池であって、
前記燃料電池は、発電体と、前記発電体を挟持する一対のセパレータと、を有し、
前記セパレータは、ガス流路を有し、
前記ガス流路は、流路断面積が小さくなる絞り部を少なくとも１つ備え、
前記絞り部は、ガス流れ方向の上流側に位置する上流側傾斜部と、ガス流れ方向の下流側に位置する下流側傾斜部と、を備え、
前記上流側傾斜部の傾斜角度は、前記下流側傾斜部の傾斜角度よりも大きい、燃料電池を提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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