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公開番号2025110940
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024005005
出願日2024-01-17
発明の名称燃料電池スタック
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 8/2483 20160101AFI20250723BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】発電性能の安定化を図る。
【解決手段】燃料電池スタックは、複数の発電セルと、端部の発電セルに隣接して配置されたダミーセルと、を有するセル積層体と、ダミーセルに隣接して配置され、セル積層体のガス供給流路およびガス排出流路にそれぞれ連通するガス供給口およびガス排出口が設けられたエンドユニットと、を備える。端部発電セルには、ガス供給流路を構成する第1連通孔が開口され、ダミーセルには、ガス供給流路を構成する第2連通孔が開口される。第1連通孔および第2連通孔は、第2連通孔の開口面を第1連通孔へ向けて所定方向に延長した延長面と第1連通孔の開口面とが不一致となるように設けられる。
【選択図】図7A
特許請求の範囲【請求項１】
所定方向に積層された発電体である複数の発電セルと、前記複数の発電セルのうちの前記所定方向の一端部に位置する端部発電セルに隣接して配置された非発電体であるダミーセルと、を有し、反応ガスが供給されるガス供給流路および反応ガスが排出されるガス排出流路がそれぞれ前記所定方向に沿って延設されるとともに、前記ガス供給流路と前記ガス排出流路とを連通するガス流路が設けられたセル積層体と、
前記ダミーセルに隣接して配置され、前記ガス供給流路に連通するガス供給口および前記ガス排出流路に連通するガス排出口が設けられたエンドユニットと、を備え、
前記端部発電セルには、前記ガス供給流路を構成する第１連通孔が開口され、
前記ダミーセルには、前記ガス供給流路を構成する第２連通孔が開口され、
前記第１連通孔および前記第２連通孔は、前記第２連通孔の開口面を前記第１連通孔へ向けて前記所定方向に延長した延長面と前記第１連通孔の開口面とが不一致となるように設けられることを特徴とする燃料電池スタック。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記第１連通孔は、前記第２連通孔よりも小さいことを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記端部発電セルには、前記ガス排出流路を構成する第３連通孔が開口され、
前記ダミーセルには、前記ガス排出流路を構成し、前記第３連通孔よりも小さい第４連通孔が開口されることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記第１連通孔は、前記第２連通孔よりも大きいことを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記ガス供給口には、ガスの流れ方向にかけて開口面積が徐々に大きくなるような下り勾配の傾斜面が設けられることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記所定方向は略水平方向であり、
前記第１連通孔の下端部の上下方向位置と前記第２連通孔の下端部の上下方向位置とは、互いに異なることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記第１連通孔および前記第２連通孔の一方の縁部は、前記所定方向に沿って前記第１連通孔と前記第２連通孔とを視たときに、前記第１連通孔および前記第２連通孔の他方の開口領域内に突出する突出部を有することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項８】
請求項７に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記所定方向は略水平方向であり、
前記突出部は、前記第１連通孔および前記第２連通孔の一方の下端の縁部に設けられることを特徴とする燃料電池スタック。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池スタックに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、より多くの人が手ごろで信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギの効率化に貢献する燃料電池に関する技術開発が行われている。この種の燃料電池に関する技術として、従来、燃料電池スタックのドライ側にダミーセルを配置し、燃料ガス供給通路を介して供給された燃料ガスに含まれる液水を、ダミーセルの下流側で燃料ガスから分離するようにした燃料電池スタックが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１６５８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の燃料電池スタックでは、燃料ガスに含まれる液水が、ドライ側のダミーセルに至る前に燃料ガス供給通路で分離して発電セルに流れ、発電性能が不安定になるおそれある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様である燃料電池スタックは、所定方向に積層された発電体である複数の発電セルと、複数の発電セルのうちの所定方向の一端部に位置する端部発電セルに隣接して配置された非発電体であるダミーセルと、を有し、反応ガスが供給されるガス供給流路および反応ガスが排出されるガス排出流路がそれぞれ所定方向に沿って延設されるとともに、ガス供給流路とガス排出流路とを連通するガス流路が設けられたセル積層体と、ダミーセルに隣接して配置され、ガス供給流路に連通するガス供給口およびガス排出流路に連通するガス排出口が設けられたエンドユニットと、を備える。端部発電セルには、ガス供給流路を構成する第１連通孔が開口され、ダミーセルには、ガス供給流路を構成する第２連通孔が開口される。第１連通孔および第２連通孔は、第２連通孔の開口面を第１連通孔へ向けて所定方向に延長した延長面と第１連通孔の開口面とが不一致となるように設けられる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ガス供給口を介して供給された反応ガスに含まれる液水が、発電セルに流れることを抑制することができ、安定した発電性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施形態に係る燃料電池スタックの全体構成を概略的に示す斜視図。
図１のII-II線に沿った断面図。
図１の燃料電池スタックに含まれる電極アッセンブリの概略構成を示す斜視図。
図１のセパレータの後面図。
図１のV-V線に沿った断面図。
図４のＡ－Ａ線に沿った断面図。
図４のＢ－Ｂ線に沿った断面図。
本発明の実施形態に係る燃料電池スタックに設けられる第１の液水流入抑制部の構成を模式的に示す断面図。
図７Ａの矢視VIIB図。
本発明の実施形態に係る燃料電池スタックに設けられる第２の液水流入抑制部の構成を模式的に示す断面図。
本発明の実施形態に係る燃料電池スタックに設けられる第３の液水流入抑制部の構成を模式的に示す断面図。
図９Ａの矢視IXB図。
エンドユニットに設けられるガス供給流路の貫通孔の変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１～図１０を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る燃料電池スタックは、燃料電池の主たる構成要素である。燃料電池は、例えば車両に搭載され、車両駆動用の電力を発生することができる。まず、燃料電池スタックの全体構成を概略的に説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る燃料電池スタック１００の全体構成を概略的に示す斜視図である。以下では、便宜上、図示のように互いに直交する三軸方向を、前後方向、左右方向および上下方向と定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。上下方向の下方は例えば重力方向に相当する。前後方向は、燃料電池スタック１００の積層方向に相当する。前後方向および左右方向は、車両の前後方向および左右方向と同一であるとは限らない。例えば図１の前後方向は、車両の前後方向であってもよく、左右方向であってもよい。
【００１０】
図１に示すように、燃料電池スタック１００は、複数の発電セル１を前後方向に積層して構成されたセル積層体１０１と、セル積層体１０１の前後両端部に配置されたエンドユニット１０２と、を有し、全体が略直方体形状を呈する。図示は省略するが、セル積層体１０１の周囲は、略直方体形状のケースによって覆われる。セル積層体１０１の左右方向の長さは、上下方向の長さよりも長い。図１には、便宜上、単一の発電セル１が示される。
（【００１１】以降は省略されています）

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