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公開番号2025117057
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024011722
出願日2024-01-30
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 8/02 20160101AFI20250804BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】発電性能の低下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、発電部と、前記発電部を挟持する一対のセパレータと、を少なくとも有し、前記一対のセパレータは、流路を構成する溝を有し、前記発電部は、ガス拡散層を含み、前記発電部の領域において、酸化剤ガスの流れ方向上流側の面圧は、前記酸化剤ガスの流れ方向下流側の面圧よりも大きい、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、発電部と、前記発電部を挟持する一対のセパレータと、を少なくとも有し、
前記一対のセパレータは、流路を構成する溝を有し、
前記発電部は、ガス拡散層を含み、
前記発電部の領域において、酸化剤ガスの流れ方向上流側の面圧は、前記酸化剤ガスの流れ方向下流側の面圧よりも大きい、燃料電池。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
前記ガス拡散層が加圧されていない状態において、前記酸化剤ガスの流れ方向上流側の前記ガス拡散層の厚みは、前記酸化剤ガスの流れ方向下流側の前記ガス拡散層の厚みよりも大きい、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記酸化剤ガスの流れ方向上流側の前記ガス拡散層の密度は、前記酸化剤ガスの流れ方向下流側の前記ガス拡散層の密度よりも大きい、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記酸化剤ガスの流れ方向上流側の前記溝の深さは、前記酸化剤ガスの流れ方向下流側の前記溝の深さよりも大きい、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記一対のセパレータは、一方がカソードセパレータであり、もう一方がアノードセパレータであり、
前記カソードセパレータは、酸化剤ガス流路を構成する前記溝を有し、
前記酸化剤ガスの流れ方向上流側は、前記酸化剤ガス流路の全域を１００％としたとき、前記酸化剤ガス流路の酸化剤ガス入口側から３０％～７０％の領域である、請求項１に記載の燃料電池。

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 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１－２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２００８－１７１５９８号公報
特開２００６－１４７５０１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、燃料電池の面圧分布を均一にするための技術が開示されている。燃料電池内の酸化剤ガスの流れ方向下流側では、電気抵抗よりもガス拡散抵抗が支配的である。そのため、燃料電池の面圧が高すぎるとガス拡散抵抗が大きくなり、燃料電池の発電性能が低下する可能性がある。
【０００５】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、発電性能の低下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、発電部と、前記発電部を挟持する一対のセパレータと、を少なくとも有し、
前記一対のセパレータは、流路を構成する溝を有し、
前記発電部は、ガス拡散層を含み、
前記発電部の領域において、酸化剤ガスの流れ方向上流側の面圧は、前記酸化剤ガスの流れ方向下流側の面圧よりも大きい、燃料電池。
【０００７】
＜２＞前記ガス拡散層が加圧されていない状態において、前記酸化剤ガスの流れ方向上流側の前記ガス拡散層の厚みは、前記酸化剤ガスの流れ方向下流側の前記ガス拡散層の厚みよりも大きい、＜１＞に記載の燃料電池。
【０００８】
＜３＞前記酸化剤ガスの流れ方向上流側の前記ガス拡散層の密度は、前記酸化剤ガスの流れ方向下流側の前記ガス拡散層の密度よりも大きい、＜１＞又は＜２＞に記載の燃料電池。
【０００９】
＜４＞前記酸化剤ガスの流れ方向上流側の前記溝の深さは、前記酸化剤ガスの流れ方向下流側の前記溝の深さよりも大きい、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の燃料電池。
【００１０】
＜５＞前記一対のセパレータは、一方がカソードセパレータであり、もう一方がアノードセパレータであり、
前記カソードセパレータは、酸化剤ガス流路を構成する前記溝を有し、
前記酸化剤ガスの流れ方向上流側は、前記酸化剤ガス流路の全域を１００％としたとき、前記酸化剤ガス流路の酸化剤ガス入口側から３０％～７０％の領域である、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の燃料電池。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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