專利名稱：燃料電池用分隔件及燃料電池的制作方法
技術領域：
本發明涉及燃料電池用分隔件(隔板)及具有分隔件的E燃料電池。
背景技術：
通常，燃料電池、例如固體高分子型燃料電池是采用將包括電解質膜及一對電極(陽極及陰極)的多個發電體層隔著用于將作為反應氣體的燃料氣體及氧化劑氣體分離的分隔件而層疊的堆疊構造的方式來使用。在燃料電池的內部形成有用于使反應氣體、冷卻介質(例如冷卻液)這樣的流體流動的流路。公知有一表面側為凹入形狀的第I槽部和在另一表面側為凹入形狀的第2槽部交替多個排列從而具有波形截面形狀的燃料電池用分隔件。在這樣的分隔件中，在各第I槽 部的上述一表面側形成第I流體(例如冷卻液)用的流路，在各第2槽部的上述另一表面側形成第2流體(例如燃料氣體)用的流路。為了供給、排出第1、2流體，在燃料電池形成沿層疊方向貫穿燃料電池的歧管，各第I流體用流路與第I流體供給歧管及第I流體排出歧管連接，各第2流體用流路與第2流體供給歧管及第2流體排出歧管連接。另一方面，公知有為了高效率地將流體分配給發電體層的整個區域，將燃料電池內的流體用流路做成蜿蜒形狀的流路(以下，也稱為“蜿蜒型流路”)的技術(例如，日本特開2003 - 242994號公報、日本特開2009 — 170286號公報)。

發明內容
在上述以往的具有波形截面形狀的燃料電池用分隔件中，由相互相鄰的第I及第2槽部形成的第I及第2流體用流路的流動方向被限定為相互平行的方向。因此，若例如將由第2槽部形成的第2流體用流路設為蜿蜒型流路，則由相反側的第I槽部形成的第I流體用流路的流動方向也被限定為同樣的方向。因此，在形成于分隔件兩側的各個流體用流路特別是流路出入口附近，難以確保經由流路的流體的良好分配性。另外，通過增加另外的分隔件部件，可提高2個流體用流路的流動方向的設定自由度，但部件數量的增加導致重量、尺寸、成本的增加，也不優選。這樣的問題不限于固體高分子型燃料電池用的分隔件，是一般的燃料電池用的分隔件中共同的問題。本發明是為了解決上述問題而做出的，其目的在于提供一種即使在做成使燃料電池用分隔件的一側流路為蜿蜒形狀的流路(蜿蜒型流路)的情況下，也能在形成于分隔件兩側的各個流體用流路中，確保經由流路的流體的良好分配性。為了解決上述問題的至少一部分，本發明可作為以下的技術方案或應用例來實現。[應用例I] 一種燃料電池用的分隔件，包括第I流路形成部，所述第I流路形成部具有交替排列的多個第I槽部和第2槽部，該第I槽部是在第I表面側凹入的形狀，在所述第I表面側形成第I流體用流路，該第2槽部是在與所述第I表面側相反的第2表面側凹入的形狀，在所述第2表面側形成第2流體用流路，從而所述第I流路形成部具有波形截面形狀，所述第I流路形成部包括彼此平行的3個以上的直線狀區域，其分別含有多個所述第I槽部及所述第2槽部；和多個折返區域，其分別含有以使得各所述第2流體用流路成為蜿蜒形狀的方式將各所述直線狀區域中的對應的所述槽部之間連接的多個所述第I槽部及所述第2槽部；和第2流路形成部，其與所述第I流路形成部中的所述第2流體用流路的入口及出口的位置相鄰地配置，在所述第I表面側形成將各所述第I流體用流路連通的流路，并在所述第2表面側形成將各所述第2流體用流路連通的流路，各所述折返區域中的各所述第2槽部具有淺槽部，該淺槽部是從所述第2表面側看的深度比其他部分淺的槽部，在所述第I表面側形成將夾著所述淺槽部相鄰的2個所述第I流體用流路連通的流路。 在該燃料電池用分隔件中，即使將具有波形截面形狀的第I流路形成部中的第2流體用流路作成蜿蜒形狀的流路(蜿蜒型流路)的情況下，由于在與蜿蜒形狀的第2流體用流路的出入口的位置相鄰地配置的第2流路形成部中，各第I流體用流路被連通，并且各第2流體用流路被連通，而且利用由折返區域的淺槽部形成于第I表面側的連通流路將第I流體用流路之間連通，因此也能夠在形成于分隔件的兩側的各個流體用流路，確保經由流體用流路的流體的良好分配性。而且，在該燃料電池用分隔件中，可以抑制部件數目的增加。[應用例2]在應用例I所述的分隔件中，所述第I流體是冷卻液，所述第2流體是燃料氣體和氧化劑氣體中的任一方。在該燃料電池用分隔件中，將作為燃料氣體和氧化劑氣體的任一方的第2流體用的流路作成蜿蜒形狀而高效率地向發電體層的整個區域分配第2流體，在形成于分隔件兩側的各個流體用流路，可確保經由流體用流路的流體的良好分配性，而且可提高第2流體用流路的排水性而抑制燃料電池的發電性能的降低。[應用例3]在應用例I或應用例2所述的分隔件中，構成所述第2流體用的歧管的第2開口以所述第2開口的至少一部分與所述第2流路形成部相對的方式形成，構成所述第I流體用的歧管的第I開口以所述第I開口的一部分與所述第2流路形成部相對、且另一部分與所述第I流路形成部的所述折返區域相對的方式形成。在該燃料電池用分隔件中，第2流路形成部與構成第2流體用歧管的第2開口和構成第I流體用歧管的第I開口這二者相對，因此在第2流路形成部能夠將第I流體及第2流體這二者均衡地分配及排出。[應用例4]在應用例I 應用例3中的任一項所述的分隔件中，所述第2流路形成部包括平板部、從所述平板部向所述第I表面側突出的多個獨立的第I突起部、和從所述平板部向所述第2表面側突出的多個獨立的第2突起部。在該燃料電池用分隔件中，可抑制由第I流體的分配性的降低導致的燃料電池的發電性能的降低，并且在第2流路形成部，能夠在第I表面側形成將各第I流體用流路連通的流路、且能夠在第2表面側形成將各第2流體用流路連通的流路。[應用例5]在應用例I 應用例4中的任一項所述的分隔件中，
所述淺槽部的底部的沿著層疊方向的位置比所述第2槽部的所述其他部分的位置靠所述第2表面側。在該燃料電池用分隔件中，能夠不使材料的厚度在淺槽部和其他部分不同地，在第I表面側形成將隔著淺槽部相鄰的2個第I流體用流路連通的流路。另外，本發明可采用各種方式實現，例如，能夠以燃料電池用分隔件、具有燃料電池用分隔件的燃料電池、具有燃料電池的燃料電池系統、具有燃料電池系統的汽車等移動體等的形態實現。


圖I是表示本發明的實施例的燃料電池系統10的概略結構的說明圖。圖2是表示燃料電池100所含的單電池140的俯視結構的說明圖。·
圖3是表示燃料電池100的截面結構的說明圖。圖4是表示燃料電池100的截面結構的說明圖。圖5是表示燃料電池100的截面結構的說明圖。圖6是表示燃料電池100的截面結構的說明圖。圖7是表示陽極側分隔件310的俯視結構的說明圖。圖8是表示陽極側分隔件310的俯視結構的說明圖。圖9是表示陽極側分隔件310的波形部WSP的直線狀區域SA的結構的立體圖。圖10是表示陽極側分隔件310的波形部WSP的折返區域CA的結構的立體圖。圖11是表示微凹部DPP的俯視結構的說明圖。圖12是表示性能評價結果的說明圖。圖13是表示變形例的陽極側分隔件310的俯視結構的說明圖。圖14是表示變形例的陽極側分隔件310的俯視結構的說明圖。圖15是將圖13的折返區域CAl的部分放大表示的說明圖。
具體實施例方式接著，基于實施例說明本發明的實施方式。A.實施例圖I是表示本發明的實施例的燃料電池系統10的概略結構的說明圖。燃料電池系統10包括燃料電池100。燃料電池100具有將端板110、絕緣板120、集電板130、多個單電池140、集電板130、絕緣板120、端板110依次層疊的堆疊構造。從儲藏有高壓氫的儲氫罐50經由關斷閥('> ^、y卜7')51、調節器52、配管53將作為燃料氣體的氫供給到燃料電池100。氫經由后述的燃料氣體供給歧管被供給到各單電池140，用于各單電池140中的發電。在各單電池140未利用的氫(陽極廢氣)經由后述的燃料氣體排出歧管被收集，經由排出配管54排出到燃料電池100的外部。燃料電池系統10也可以具有使陽極廢氣再循環到供給側配管53的再循環機構。還經由氣泵60、配管61將作為氧化劑氣體的空氣供給到燃料電池100。空氣經由后述的氧化劑氣體供給歧管被供給到各單電池140，用于各單電池140的發電。在各單電池140未利用的空氣(陰極廢氣)經由后述的氧化劑氣體排出歧管而被收集，經由配管63排出到燃料電池100的外部。燃料氣體及氧化劑氣體也稱為反應氣體。而且，為了冷卻燃料電池100的各單電池140，經由水泵71及配管72，將由散熱器70冷卻了的冷卻介質供給到燃料電池100。冷卻介質經由后述的冷卻介質供給歧管被導入各單電池140，將各單電池140冷卻。冷卻各單電池140之后的冷卻介質經由后述的冷卻介質排出歧管被收集，經由配管73循環到散熱器70。作為冷卻介質，例如使用水、乙二醇等不凍結液、空氣等。本實施例中，使用作為液體的冷卻介質的冷卻液(以下也稱為“FCC”)。燃料電池系統10還包括控制部80。控制部80是具有未圖示的CPU、存儲器等的計算機。控制部80接收來自配置在燃料電池系統10的各部分的溫度傳感器 、壓力傳感器、電壓計等的信號，基于接收的信號進行整個燃料電池系統10的控制。圖2是表示燃料電池100所含的單電池140的俯視結構的說明圖。圖3 — 6是表示燃料電池100的截面結構的說明圖。圖7、8是表示單電池140所含的陽極側分隔件310的俯視結構的說明圖。圖3表示圖2、7、8的Al — Al的位置處的燃料電池100的局部截面，圖4表示圖2、7、8的BI - BI的位置處的燃料電池100的局部截面，圖5表示圖2、7、8的Cl - Cl的位置處的燃料電池100的局部截面，圖6表示圖2、7、8的Dl — Dl的位置處的燃料電池100的局部截面。圖7表示陽極側分隔件310的一表面側(是與相鄰的其他單電池140的陰極側分隔件320相對的一側，以下也稱為“第I表面側”)的俯視結構，圖8表示陽極側分隔件310的另一表面側(與發電體層200相對的一側，以下也稱為“第2表面側”)的俯視結構。如圖2所示，在燃料電池100的內部形成有向各單電池140分配供給到燃料電池100的作為燃料氣體的氫的燃料氣體供給歧管162、向各單電池140分配供給到燃料電池100的作為氧化劑氣體的空氣的氧化劑氣體供給歧管152、收集在各單電池140中未利用的燃料氣體而將其排出到燃料電池100的外部的燃料氣體排出歧管164、收集在各單電池140未利用的氧化劑氣體而將其排出到燃料電池100的外部的氧化劑氣體排出歧管154、向各單電池140分配供給到燃料電池100的冷卻液的冷卻液供給歧管172、收集從各單電池140排出的冷卻液而將其排出到燃料電池100的外部的冷卻液排出歧管174。上述各歧管是沿與燃料電池100的層疊方向大致平行的方向(即與單電池140的面方向大致垂直的方向)延伸的形狀的流路。如圖2所示，單電池140的俯視形狀為大致長方形，各歧管配置在單電池140的俯視下的外邊緣附近。具體而言，燃料氣體供給歧管162及冷卻液供給歧管172的位置是與單電池140的外邊緣中的一個短邊相鄰的位置，燃料氣體排出歧管164及冷卻液排出歧管174的位置是與單電池140的外邊緣中的另一短邊相鄰的位置。沿著單電池140的外邊緣的短邊方向的燃料氣體供給歧管162與冷卻液供給歧管172的位置關系，同燃料氣體排出歧管164與冷卻液排出歧管174的位置關系相反。氧化劑氣體供給歧管152的位置是與單電池140的外邊緣中的一個長邊(距離燃料氣體供給歧管162較遠的長邊)相鄰的位置，氧化劑氣體排出歧管154的位置是與單電池140的外邊緣中的另一長邊(距離燃料氣體供給歧管162較近的長邊)相鄰的位置。在本說明書中，將在燃料電池100中層疊單電池140的方向稱為“層疊方向”，將與單電池140的主表面平行的方向(即與層疊方向大致垂直的方向)稱為“面方向”。將面方向中的與單電池140的長邊平行的方向稱為X方向，將與單電池140的短邊平行的方向(與X方向大致垂直的方向)稱為Y方向。如圖3 — 6所示，燃料電池100的單電池140是利用一對分隔件(陰極側分隔件320及陽極側分隔件310)夾持包括膜電極接合體(MEA) 210的發電體層200的結構，該膜電極接合體(MEA) 210是在電解質膜212的各面分別配置陽極(陽極電極層)214、陰極(陰極電極層)215而成。膜電極接合體210還包括配置在陽極214的外側的陽極側擴散層216和配置在陰極215的外側的陰極側擴散層217。發電體層200還包括配置在膜電極接合體210的陰極側擴散層217的外側的陰極側多孔體流路層230。電解質膜212是由氟系樹脂材料或烴系樹脂材料形成的固體高分子膜，在濕潤狀態下具有良好的質子導電性。陰極215及陽極214例如包括作為催化劑的鉬或由鉬與其他金屬構成的合金。在圖2中，用虛線包圍單電池140的俯視中的配置有陰極215及陽極214的區域。陰極側擴散層217及陽極側擴散層216例如由用碳纖維形成的絲織成的碳布、 或碳紙或碳租形成。陰極側多孔體流路層230由金屬多孔體(例如金屬板網(expandedmetal))、碳多孔體等具有氣體擴散性及導電性的多孔質的材料形成。陰極側多孔體流路層230的空孔率高于陰極側擴散層217，因此內部的氣體的流動阻力小，發揮供氧化劑氣體流動的氧化劑氣體用流路的作用。陰極側分隔件320是通過對金屬板實施用于形成構成各歧管的開口等的開孔加工而制造的。如圖3 — 6所示，陰極側分隔件320是平坦的板狀形狀。另一方面，陽極側分隔件320是對金屬板實施用于形成構成各歧管的開口等的開孔加工、并實施設置凹凸的沖壓加工而制造的。如圖7、8所示，在陽極側分隔件310形成有構成燃料氣體供給歧管162的開口362、構成燃料氣體排出歧管164的開口 364、構成氧化劑氣體供給歧管152的開口 352、構成氧化劑氣體排出歧管154的開口 354、構成冷卻液供給歧管172的開口 372、構成冷卻液排出歧管174的開口 374。開口 372及開口 374相當于本發明的第I開口，開口 362及開口364相當于本發明的第2開口。陽極側分隔件310具有在第I表面側(圖7)形成冷卻液用流路、并在第2表面側(圖8)形成燃料氣體用流路的波形部WSP及微凹部DPP(微凹部DPPl及DPP2)。波形部WSP相當于本發明的第I流路形成部，微凹部DPP相當于本發明的第2流路形成部。如圖7、8所示，波形部WSP包括3個直線狀區域SA1、SA2、SA3和2個折返區域CA1、CA2。3個直線狀區域SA1、SA2、SA3是沿著X方向延伸的區域，沿著Y方向依次排列配置。即，3個直線狀區域SA1、SA2、SA3彼此大致平行。在位于中央的第2個直線狀區域SA2的一個(圖8中的上側)端部與第I個直線狀區域SAl的同方向的端部之間配置有第I個折返區域CA1。更具體而言，該方向(圖8中的上側)的直線狀區域SA2及SAl的端部的邊界線不與Y方向平行，而是具有預定角度，在直線狀區域SA2及SAl的端部邊界線之間配置有大致三角形形狀的折返區域CAl。同樣，在第2個直線狀區域SA2的另一(圖8中的下側)端部與第3個直線狀區域SA3的同方向的端部之間配置有第2個折返區域CA2。更具體而言，該方向(圖8中的下側)的直線狀區域SA2及SA3的端部的邊界線不與Y方向平行，而是具有預定的角度，在直線狀區域SA2及SA3的端部邊界線之間配置有大致三角形形狀的折返區域CA2。
此外，第I個直線狀區域SAl的與折返區域CAl相鄰的一側的相反側的端部(圖8中的下側的端部)，與第I個微凹部DPPl相鄰。更具體而言，該方向(圖8中的下側)的直線狀區域SAl的端部的邊界線與Y方向大致平行，與該邊界線相鄰地配置大致長方形形狀的微凹部DPP1。同樣，第3個直線狀區域SA3的與折返區域CA2相鄰的一側的相反側的端部(圖8中的上側的端部)，與第2個微凹部DPP2相鄰。更具體而言，該方向(圖8中的上側)的直線狀區域SA3的端部的邊界線與Y方向大致平行，與該邊界線相鄰地配置大致長方形形狀的微凹部DPP2。如上所述可知，本實施例的陽極側分隔件310中，由波形部WSP及微凹部DPP構成的整個流路形成部中的沿著X方向的兩端部由微凹部DPP及折返區域CA構成。在第I個直線狀區域SAl及第I個微凹部DPPl與第2個直線狀區域SA2之間形成有遮擋兩者之間的流體移動的沿著X方向延伸的隔壁部376。同樣，在第3個直線狀區域SA3及第2個微凹部DPP2與第2個直線狀區域SA2之間也形成有遮擋兩者之間的流體移動的沿著X方向延伸的隔壁部376。
第I個直線狀區域SAl的一個(圖8中的上側)端部隔著第I個折返區域CAl與冷卻液排出歧管174相對，另一(圖8中的下側)端部隔著第I個微凹部DPPl與燃料氣體供給歧管162及冷卻液供給歧管172相對。第2個直線狀區域SA2的一個(圖8中的上側)端部隔著第I個折返區域CAl與冷卻液排出歧管174相對，另一個(圖8中的下側)端部隔著第2個折返區域CA2與冷卻液供給歧管172相對。第3個直線狀區域SA3的一個(圖8中的上偵D端部隔著第2個微凹部DPP2與燃料氣體排出歧管164及冷卻液排出歧管174相對，另一(圖8中的下側)端部隔著第2個折返區域CA2與冷卻液供給歧管172相對。圖9是表示陽極側分隔件310的波形部WSP的直線狀區域SA的結構的立體圖。圖9中放大表示I個直線狀區域SA的一部分結構。在圖9中，上方是第I表面側(與所相鄰的另一單電池140的陰極側分隔件320相對的一側),下方是第2表面側(與發電體層200相對的一側)。如圖9及圖3所示，波形部WSP的直線狀區域SA具有在第I表面側凹入的第I槽部316和在第2表面側凹入的第2槽部315沿著Y方向交替排列多個而成的波形截面形狀。這樣的截面形狀是通過沖壓加工使金屬板彎折而形成。各第I槽部316及各第2槽部315的俯視形狀是沿著X方向呈直線狀延伸的形狀。各直線狀區域SA包括預定數目的第I槽部316及第2槽部315。如圖9及圖3所示，第I槽部316在第I表面側(與所相鄰的另一單電池140的陰極側分隔件320相對的表面側)形成冷卻液用的流路CS。冷卻液用流路CS是由第I槽部316和另一單電池140的陰極側分隔件320所圍成的空間。在波形部WSP的直線狀區域SA，第I槽部316是沿著X方向延伸的形狀，因此冷卻液用流路CS也成為沿著X方向延伸的流路空間。冷卻液相當于本發明的第I流體。第2槽部315在第2表面側(與發電體層200相對的表面側)形成燃料氣體用的流路AS。燃料氣體用流路AS是由第2槽部315和發電體層200的表面所圍成的空間。在波形部WSP的直線狀區域SA，第2槽部315是沿著X方向延伸的形狀，因此燃料氣體用流路AS也成為沿著X方向延伸的流路空間。燃料氣體相當于本發明的第2流體。在波形部WSP的直線狀區域SA，各第I槽部316的從第I表面側看的深度LI (圖9參照)恒定。在此，第I槽部316的深度LI是指從直線狀區域SA的第I表面側的最外部(即與另一單電池140的陰極側分隔件320接觸的部分)的位置到第I槽部316的第2表面側的最外部(即第I槽部316的與層疊方向大致垂直的底部分)的位置的沿著層疊方向的距離。因此，形成于第I槽部316的第I表面側的冷卻液用流路CS的深度恒定。在層疊有多個單電池140的燃料電池100中，陽極側分隔件310以各第I槽部316的底部分的大致整面與發電體層200的表面接觸。同樣，在波形部WSP的直線狀區域SA,各第2槽部315的從第2表面側看的深度L2恒定。在此，第2槽部315的深度L2是指從直線狀區域SA的第2表面側的最外部(即與發電體層200接觸的部分)的位置到第2槽部315的第I表面側的最外部(即第2槽部315的與層疊方向大致垂直的底部分)的位置的沿著層疊方向的距離。因此，形成于第2槽部315的第2表面側的燃料氣體用流路AS的深度恒定。在層疊有多個單電池140的燃料電池100中，陽極側分隔件310以各第2槽部315的底部分的大致整面與另一單電池140的陰極側分隔件320的表面接觸。圖10是表示陽極側分隔件310的波形部WSP的折返區域CA的結構的立體圖。圖10放大表示I個折返區域CA的一部分結構。在圖10中，上方是第I表面側(與所相鄰的 另一單電池140的陰極側分隔件320相對的一側),下方是第2表面側(與發電體層200相對的一側)。如圖10及圖5、6所示，波形部WSP的折返區域CA具有在第I表面側凹入的第I槽部316和在第2表面側凹入的第2槽部315沿X方向交替排列多個而成的波形截面形狀。這樣的截面形狀是通過沖壓加工將金屬板彎折而形成。各第I槽部316及各第2槽部315的俯視形狀是沿著Y方向呈直線狀延伸的形狀。本實施例中，各折返區域CA包括與各直線狀區域SA相同數目的第I槽部316及第2槽部315。如圖10及圖5、6所示，第I槽部316在第I表面側(與所相鄰的另一單電池140的陰極側分隔件320相對的表面側)形成冷卻液用的流路CS。冷卻液用流路CS是由第I槽部316和另一單電池140的陰極側分隔件320所圍成的空間。在波形部WSP的折返區域CA，第I槽部316是沿著Y方向延伸的形狀，因此冷卻液用流路CS也成為沿著Y方向延伸的流路空間。第2槽部315在第2表面側(與發電體層200相對的表面側)形成燃料氣體用的流路AS。燃料氣體用流路AS是由第2槽部315和發電體層200的表面所圍成的空間。在波形部WSP的折返區域CA，第2槽部315是沿著Y方向延伸的形狀，因此燃料氣體用流路AS也成為沿著Y方向延伸的流路空間。在波形部WSP的折返區域CA，各第I槽部316的從第I表面側看的深度恒定，與圖9所示的直線狀區域SA的第I槽部316的深度相同。因此，形成在第I槽部316的第I表面側的冷卻液用流路CS的深度恒定。在層疊有多個單電池140的燃料電池100中，陽極側分隔件310以各第I槽部316的底部分的大致整面與發電體層200的表面接觸。另一方面，如圖10及圖5、6所示，在波形部WSP的折返區域CA，各第2槽部315具有淺槽部314。淺槽部314是從第2表面側(與發電體層200相對的表面側)看的深度d2(參照圖6)小于其他部分(以下，稱為“深槽部313”)的深度dl的部分。S卩，淺槽部314的底部(與面方向平行的部分)的沿著層疊方向的位置比深槽部313的底部的位置靠第2表面偵U。因此，形成于第2槽部315的第2表面側的燃料氣體用流路AS的深度在深槽部313的位置處深，在淺槽部314的位置處淺。
在層疊有多個單電池140的燃料電池100中，陽極側分隔件310在各深槽部313的位置與另一單電池140的陰極側分隔件320的表面接觸，在淺槽部314的位置不接觸。因此，在陽極側分隔件310的波形部WSP的折返區域CA的淺槽部314的位置的第I表面側，在與陰極側分隔件320的表面之間，形成有將夾著淺槽部314相鄰的2個冷卻液用流路CS連通的連通流路CP。因而，在折返區域CA，冷卻液經由冷卻液用流路CS及連通流路CP而縱橫(沿X方向及Y方向這兩方向)流動。如圖10所示，本實施例中，在各第2槽部315形成有多個淺槽部314。另外，各第2槽部315的淺槽部314形成在與沿著X方向相鄰的其他第2槽部315的淺槽部314并列的位置。如圖8所示，各折返區域CA所含的各第2槽部315形成為將在相鄰的各直線狀區域SA中的對應的第2槽部315之間連接。具體而言,第I個折返區域CAl所含的各第2槽部315將第I個直線狀區域SAl及第2個直線狀區域SA2中的對應的第2槽部315之間連接，第2個折返區域CA2所含的各第2槽部315將第2個直線狀區域SA2及第3個直線狀區域SA3中的對應的第2槽部315之間連接。因此，波形部WSP所含的多個第2槽部315分別以形成一根蜿蜒形狀的燃料氣體用流路AS的方式相連續。如上所述，各第I槽部316， 其深度恒定，不具有第2槽部315的淺槽部314那樣的部分，因此各燃料氣體用流路AS成為被第I槽部316分割而相互獨立的流路。如上所述，波形部WSP的直線狀區域SA和折返區域CA都具有第I槽部316和第2槽部315交替排列多個而成的波形截面形狀，因此各折返區域CA所含的各第2槽部315形成為將相鄰的直線狀區域SA中的對應的第2槽部315之間連接，意味著各折返區域CA所含的各第I槽部316也形成為將相鄰的直線狀區域SA中的對應的第I槽部316之間連接。圖11是表示微凹部DPP的俯視結構的說明圖。圖11 (a)表示各微凹部DPP的第I表面側(與所相鄰的另一單電池140的陰極側分隔件320相對的一側)的一部分俯視結構，圖11 (b)表示各微凹部DPP的第2表面側(與發電體層200相對的一側)的一部分俯視結構。如圖11及圖4所示，各微凹部DPP包括與面方向大致平行的平板部332、從平板部332向第I表面側突出的多個獨立的第I突起部334、從平板部332向第2表面側突出的多個獨立的第2突起部336。第I突起部334及第2突起部336的俯視形狀是圓形或多邊形。在各微凹部DPP的第I表面側，未形成第I突起部334的部分形成微凹部冷卻液用流路DCS。在各微凹部DPP的第2表面側，未形成第2突起部336的部分形成微凹部燃料氣體用流路DAS。由于各微凹部DPP中的第I突起部334及第2突起部336相互獨立(SP，相互不連接)，因此由各微凹部DPP形成的微凹部冷卻液用流路DCS及微凹部燃料氣體用流路DAS成為使冷卻液及燃料氣體縱橫(沿X方向及Y方向這兩方向)流動的流路。因此，如圖7所示，由各微凹部DPP形成的微凹部冷卻液用流路DCS，將通過相鄰的直線狀區域SA的各第I槽部316形成于第I表面側的各冷卻液用流路CS之間連通。如圖8所示，由各微凹部DPP形成的微凹部燃料氣體用流路DAS，將由相鄰的直線狀區域SA的各第2槽部315形成于第2表面側的各燃料氣體用流路AS之間連通。在本實施例中，第I突起部334及第2突起部336也是通過金屬板的沖壓加工而形成。因此，從第2表面側看，形成于第I表面側的第I突起部334為凹部，從第I表面側看，形成于第2表面側的第2突起部336為凹部。如圖3 — 5所示，在單電池140的發電體層200的外緣部，配置有用于防止陰極側與陽極側之間的交叉泄露的密封部(密封墊)420。密封部420例如通過使用硅橡膠、丁基橡膠、氟橡膠等密封材料的注塑成形而形成。在陽極側分隔件310的與陰極側分隔件320相對一側的表面配置有用于形成包圍圖2所示的各歧管的密封線SL、包圍使各流體流動的區域的密封線SL的各種密封部(密封墊)。具體而言，在陽極側分隔件310配置有用于形成包圍氧化劑氣體供給歧管152及氧化劑氣體排出歧管154的密封線SL的密封部430 (圖3)、用于形成包圍燃料氣體供給歧管162及燃料氣體排出歧管164的密封線SL的密封部450 (圖4)、用于形成包圍在陽極側分隔件310與陰極側分隔件320之間使冷卻液流動的區域的密封線SL的密封部440 (圖3、4)。各密封部具有凸形截面形狀的唇部(432、442、452)，各單電池140層疊時，各唇部被相對的陰極側分隔件320壓縮而變形，緊貼于陰極側分隔件320的表面，從而形成密封線SL。如圖4所示，在陽極側分隔件310的燃料氣體供給歧管162及燃料氣體排出歧管164的附近，形成有在第2表面側(與發電體層200相對的表面側)凹入的形狀的第3槽部317。第3槽部317的深度小于第2槽部315的深槽部313。在此，第3槽部317的深度是 指從陽極側分隔件310的第2表面側的最外部(即與發電體層200接觸的部分)的位置到第3槽部317的第I表面側的最外部(即第3槽部317的與層疊方向大致垂直的底部分)的位置的沿層疊方向的距離。第3槽部317的一個端部與各微凹部DPP的第2表面側連續，在另一端部形成有開口 318。這樣構成的各第3槽部317形成通過由密封部440、450形成的密封線SL的下方(發電體層200側)而將形成于微凹部DPP的微凹部燃料氣體用流路DAS與燃料氣體供給歧管162及燃料氣體排出歧管164之間連通的通道流路TR。用于形成通道流路TR的第3槽部317整體位于在比配置在發電體層200的外緣部的密封部420靠沿著面方向的內側的位置。因此，通道流路TR整體上不與密封部420相對，而與發電體層200的陽極側擴散層216相對。本實施例中，利用第3槽部317沿Y方向排列地形成沿著X方向延伸的多個通道流路TR (參照圖8)。如圖4及圖8中箭頭所示，供給到燃料氣體供給歧管162的作為燃料氣體的氫從開口 318通過上游側(供給側)的通道流路TR流入在第I個微凹部DPPl的第2表面側形成的微凹部燃料氣體用流路DAS，進而進入由波形部WSP的第I個直線狀區域SAl的第2槽部315形成于第2表面側的各燃料氣體用流路AS內。在此，如上所述，第I個微凹部DPPl與燃料氣體供給歧管162及冷卻液供給歧管172相對。因此，從通道流路TR供給的氫流入微凹部燃料氣體用流路DAS中的主要是與燃料氣體供給歧管162相對的部分。但是，微凹部燃料氣體用流路DAS是使燃料氣體縱橫(沿X方向及Y方向這兩方向)流動的流路，是將形成于直線狀區域SAl的各燃料氣體用流路AS之間連通的流路。因此，流入微凹部燃料氣體用流路DAS中的主要是與燃料氣體供給歧管162相對的部分的氫在微凹部燃料氣體用流路DAS中縱橫流動，被均衡地分配給直線狀區域SAl的各燃料氣體用流路AS。如圖8所示，在波形部WSP中，從位于直線狀區域SAl的端部的各燃料氣體用流路AS的入口流入的氫在蜿蜒的燃料氣體用流路AS中朝向位于微凹部DPP2與直線狀區域SA3的邊界的出口流動。在微凹部燃料氣體用流路DAS及燃料氣體用流路AS流動的氫被用于膜電極接合體210的發電。燃料氣體用流路AS是蜿蜒的形狀，因此氫被高效率地分配給發電體層200的整個區域。如圖4及圖8所示，發電未利用而殘余的氫從各燃料氣體用流路As的出口流入在微凹部DPP2的第2表面側形成的微凹部燃料氣體用流路DAS內并匯合，通過下游側的通道流路TR從開口 318向燃料氣體排出歧管164排出。如上所述，第2個微凹部DPP2與燃料氣體排出歧管164及冷卻液排出歧管174相對，但從各燃料氣體用流路AS排出的氫在微凹部燃料氣體用流路DAS中朝向與燃料氣體排出歧管164相對的部分流動，順利地向燃料氣體排出歧管164排出。另一方面，在圖3中如箭頭所示，供給到氧化劑氣體供給歧管152的作為氧化劑氣體的空氣通過在陰極側分隔件320的與發電體層200相對的位置設置的上游側(供給側)的開口 322而進入陰極側多孔體流路層230的內部，在陰極側多孔體流路層230內擴散著流動。此時，空氣被用于膜電極接合體210的發電。發電未利用而殘余的空氣通過在陰極側分隔件320的與發電體層200相對的位置設置的下游側(排出側)的開口 322而被向氧化劑氣體排出歧管154排出。 如圖5及圖7中箭頭所示，供給到冷卻液供給歧管172的冷卻液被導向陽極側分隔件310的第I表面側(與陰極側分隔件320相對的表面側)的第2個折返區域CA2及第I個微凹部DPPl的端部。在陽極側分隔件310的第I表面側設有多個引導冷卻液的突起狀的引導件382，以將冷卻液朝向折返區域CA2的端部及微凹部DPPl的端部的大范圍引導。如圖5中箭頭所示，被導向第2個折返區域CA2的端部的冷卻液通過由淺槽部314形成于第I表面側的連通流路CP而流入最端部側的冷卻液用流路CS內。如上所述，在折返區域CA，冷卻液經由冷卻液用流路CS及連通流路CP縱橫(沿X方向及Y方向這兩方向)流動，因此流入最端部側的冷卻液用流路CS內的冷卻液一邊在冷卻液用流路CS的延伸方向(Y方向)流動，一邊也向其他冷卻液用流路CS移動。如此，在折返區域CA2冷卻液被均衡地分配給各冷卻液用流路CS，流入直線狀區域SA的對應的各冷卻液用流路CS。另一方面，如圖4中箭頭所示，被導入第I個微凹部DPPl的端部的冷卻液流入由微凹部DPPl形成于第I表面側的微凹部冷卻液用流路DCS內。如上所述，微凹部DPPl與燃料氣體供給歧管162及冷卻液供給歧管172相對，因此冷卻液主要流入微凹部冷卻液用流路DCS中的與冷卻液供給歧管172相對的部分。但是，微凹部冷卻液用流路DCS是使冷卻液縱橫(沿X方向及Y方向這兩方向)流動的流路，是將形成于直線狀區域SAl的各冷卻液用流路CS之間連通的流路。因此，流入到微凹部冷卻液用流路DCS內的氫在微凹部冷卻液用流路DCS中縱橫流動，均衡地被分配給直線狀區域SAl的各冷卻液用流路CS。如圖9所示，在各直線狀區域SA，各冷卻液用流路CS彼此獨立，因此流入到直線狀區域SA內的各冷卻液用流路CS的冷卻液如圖7所示那樣，呈直線狀向冷卻液排出歧管174側所位于的方向(X方向)流動。在第I個及第2個直線狀區域SA1、2中的冷卻液用流路CS流動來的冷卻液流入第I個折返區域CAl中的對應的各冷卻液用流路CS內。如上所述，在折返區域CA，冷卻液經由冷卻液用流路CS及連通流路CP縱橫(沿X方向及Y方向這兩方向)流動，因此流入各冷卻液用流路CS內的冷卻液一邊在冷卻液用流路CS的延伸方向(Y方向)流動，一邊也向其他冷卻液用流路CS移動。如此，冷卻液向最接近冷卻液排出歧管174的冷卻液用流路CS移動，向冷卻液排出歧管174排出。
在第3個直線狀區域SA3的各冷卻液用流路CS流動來的冷卻液，如圖4中箭頭所示，流入形成于第2個微凹部DPP2的第I表面側的微凹部冷卻液用流路DCS內并匯合，被向冷卻液排出歧管174排出。如上所述，第2個微凹部DPP2與燃料氣體排出歧管164及冷卻液排出歧管174相對，但從各冷卻液用流路CS排出的氫在微凹部冷卻液用流路DCS中朝向與冷卻液排出歧管174相對的部分流動，順利地被向冷卻液排出歧管174排出。在陽極側分隔件310的第I表面側設有多個引導冷卻液的突起狀的引導件382，以將冷卻液從折返區域CAl的端部及微凹部DPP2的端部向冷卻液排出歧管174導向。如以上所說明，本實施例中，陽極側分隔件310包括波形部WSP，該波形部WS中，形成為在第I表面側凹入的形狀、在第I表面側形成冷卻液用流路CS的第I槽部316，和形成為在第2表面側凹入的形狀、在第2表面側形成燃料氣體用流路AS的第2槽部315交替排列多個，從而波形部WS具有波形截面形狀。波形部WSP包括分別含有多個第I槽部316及第2槽部315的相互平行的3個直線狀區域SA，和分別包括將各直線狀區域SA中對應的槽部之間連接以使各燃料氣體用流路AS呈蜿蜒形狀的多個第I槽部316及第2槽部315的多個折返區域CA。各折返區域CA的各第2槽部315具有從第2表面側看的深度小 于其他部分(深槽部313)的淺槽部314，淺槽部314在第I表面側形成將相鄰的2個冷卻液用流路CS連通的連通流路CP。陽極側分隔件310具有與波形部WSP中的燃料氣體用流路AS的入口及出口的位置相鄰配置的微凹部DPP，各微凹部DPP，在第I表面側形成將各冷卻液用流路CS連通的微凹部冷卻液用流路DCS，并在第2表面側形成將各燃料氣體用流路AS連通的微凹部燃料氣體用流路DAS。因此，本實施例的陽極側分隔件310即使將具有波形截面形狀的波形部WSP中的燃料氣體用流路AS設為蜿蜒形狀的流路(蜿蜒型流路)時，也能在配置于蜿蜒型的燃料氣體用流路AS的出入口的微凹部DPP中使冷卻液用流路CS之間連通并使燃料氣體用流路AS之間連通，并且利用形成于折返區域CA的第I表面側的連通流路CP使冷卻液用流路CS之間連通，因此在形成于陽極側分隔件310的兩側的流體用流路的各自中，分別可確保經過了流體用流路的流體(燃料氣體及冷卻液)的良好分配性。圖12是表示使用本實施例的陽極側分隔件的燃料電池與使用比較例的陽極側分隔件的燃料電池的性能評價結果的說明圖。本實施例與各比較例(比較例1、2)的不同點在于，與蜿蜒型的燃料氣體用流路AS的出入口相鄰的部分(以下，稱為“出入口部”)和蜿蜒型的燃料氣體用流路AS的折返區域CA的部分(以下，稱為“折返部”)的結構組合。在比較例I中，出入口部是與本實施例的折返區域CA (圖10)相同的結構(以下，稱為“正交流路結構”)，折返部是與本實施例的微凹部DPP (圖11)相同的結構(以下，稱為“微凹結構”)。在比較例2中，出入口部和折返部都是微凹結構。圖12表示本實施例及各比較例的燃料電池中有無因反應氣體用流路的排水能力的降低導致發電性能的降低、有無因反應氣體用流路的反應氣體分配性的降低導致發電性能的降低、有無因冷卻液用流路的冷卻液分配性的降低導致發電性能的降低、有無單電池面內的層疊方向荷重(面壓)的降低(導致接觸阻力的降低)導致發電性能的降低。在比較例I中，發現由于冷卻液分配性的降低導致發電性能的降低。比較例I中，出入口部采用正交流路結構，因此在正交流路結構的入口部，冷卻液無法均衡地分配給相鄰的直線狀區域SAl的各冷卻液用流路CS，而且在正交流路結構的出口部，冷卻液無法均衡地從相鄰的直線狀區域SA3的各冷卻液用流路CS排出，發電性能降低。另一方面，在本實施例中，由于出入口部采用微凹結構，因此在入口部，冷卻液均衡地分配給相鄰的直線狀區域SAl的各冷卻液用流路CS，而且在出口部，冷卻液均衡地從相鄰的直線狀區域SA3的各冷卻液用流路CS排出，可抑制發電性能的降低。在比較例I中，發現由于面壓的降低導致發電性能的降低。比較例I中，面積比出入口部面積大的折返部采用微凹結構，所以面壓降低，發電性能降低。另一方面，本實施例中，雖然在出入口部采用微凹結構，但面積較大的折返部采用正交流路結構，所以可抑制面壓的降低，抑制發電性能的降低。在比較例2中，雖然未發現由于氣體及冷卻液的分配性的降低導致發電性能的降低，但發現了由于排水能力的降低導致發電性能的降低。在比較例2中，除了出入口部以外折返部也采用微凹結構，因此各反應氣體用流路在出入口部及折返部相互連通。因此，在某反應氣體用流路積存了水的情況下，該反應氣體用流路的壓力跑到其他反應氣體用流路，無法將積存在反應氣體用流路的水迅速排出，發電性能降低。另一方面，本實施例中，雖然出入口部采用微凹結構，但折返部采用正交流路結構，因此在出入口部以外的部分，各反 應氣體用流路相互獨立，不會出現某反應氣體用流路的壓力跑到其他反應氣體用流路的情況。因此，即使在某反應氣體用流路積存了水，也能由該反應氣體用流路的氣體壓力將水迅速排出，抑制發電性能的降低。在比較例2中，發現了由于面壓的降低導致發電性能的降低。在比較例2中，采用了與正交流路結構相比層疊時的接觸面積小(所謂的接觸率低)的微凹結構的部分多，因此面壓降低，發電性能降低。另一方面，在本實施例中，雖然出入口部采用微凹結構，但折返部采用正交流路結構，因此抑制面壓的降低，抑制發電性能的降低。在本實施例中，形成為構成燃料氣體供給歧管162及燃料氣體排出歧管164的開口 362及開口 364的一部分與微凹部DPP相對，構成冷卻液供給歧管172及冷卻液排出歧管174的開口 372及開口 374的一部分與微凹部DPP相對、且其他的一部分與折返區域CA相對。即，第I個微凹部DPPl與構成燃料氣體供給歧管162的開口 362及構成冷卻液供給歧管172的開口 372這二者相對。第2個微凹部DPP2與構成燃料氣體排出歧管164的開口 364及構成冷卻液排出歧管174的開口 374這二者相對。因此，在微凹部DPP1，能夠均衡地分配燃料氣體及冷卻液這二者，并且在微凹部DPP2，能夠均衡地排出燃料氣體及冷卻液這二者。在本實施例中，可僅用陽極側分隔件310這I個部件形成冷卻液用的流路及然料氣體用的流路，因此可抑制部件數目的增加，能夠實現燃料電池100的輕量化、小型化、低成本化。在本實施例的燃料電池100中，陽極側分隔件310具有波形截面形狀的波形部WSP，而陰極側分隔件320是平坦的板狀形狀，因此與陰極側分隔件320也具有波形截面形狀的波形部WSP的情況相比，具有以下的優點。即，本實施例的燃料電池100中，冷卻液用流路的壓力損失僅取決于陽極側分隔件310的形狀，因此能夠更容易地抑制各單電池140的冷卻液用流路的壓力損失的不均。另外，本實施例的燃料電池100中，不會出現由于層疊時的錯位而導致分隔件間的接觸面積損失的情況，因此容易確保接觸面積。另外，本實施例的燃料電池100中，由于能夠抑制對膜電極接合體210的面壓不均，因此可防止在擴散層與催化劑層之間產生間隙，防止水的滯留，降低濃度極化。另外，在本實施例的燃料電池100中，能夠謀求分隔件加工的容易化、低成本化。
B.變形例該發明不限于上述的實施例、實施方式，在不脫離其要旨的范圍內能夠以各種方式實施，例如可如下這樣變形。BI.變形例 I上述實施例的燃料電池系統10的結構只是一例，可進行各種變形。例如，上述實施例中，膜電極接合體210包括陽極側擴散層216及陰極側擴散層217，但膜電極接合體210也可以不包含陽極側擴散層216及陰極側擴散層217的至少一方。上述實施例中，特定了燃料電池100的各層的材料、制造方法，但不限于這些材料、制造方法，可以使用適當的各種材料、制造方法。例如，上述實施例中，陽極側分隔件310是對金屬板實施沖壓加工而制造的，但陽極側分隔件310也可以通過金屬板、樹脂碳板的切削、金屬板的蝕刻而制造，還可以通過樹脂碳材料的注塑成形而制造。同樣，陰極側分隔件320也可以通過樹脂碳板的切削、樹脂碳材料的注塑成形而制造。·上述實施例中，單電池140的俯視形狀是沿著X方向長的長方形形狀，但也可以是沿著Y方向長的長方形形狀，還可以是長方形以外的其他形狀(正方形、多邊形、圓形、橢圓形等)。單電池140的俯視下的各歧管配置只要是能夠相對于各流體用流路的出入口進出的配置即可，可以變更為任意的配置。在上述實施例中，燃料電池100是固體高分子型燃料電池，但本發明也可以應用于其他種類的燃料電池(例如，直接甲醇型燃料電池、磷酸型燃料電池)。B2.變形例 2上述實施例中，陽極側分隔件310是具有波形截面形狀的波形部WSP的形狀，而陰極側分隔件320是平坦的板狀形狀，但也可以是與其相反，陰極側分隔件320是具有波形截面形狀的波形部WSP的形狀，陽極側分隔件310是平坦的板狀形狀。該情況下，在發電體層200不含有陰極側多孔體流路層230而在陽極側設置多孔體流路層，在陰極側分隔件320與發電體層200之間形成氧化劑氣體用的流路，并在陰極側分隔件320與陽極側分隔件310之間形成冷卻液用的流路。或者，可以使陽極側分隔件310及陰極側分隔件320都是具有波形截面形狀的波形部WSP的形狀。此時，發電體層200不含有多孔體流路層，在陽極側分隔件310與發電體層200之間形成燃料氣體用的流路，在陰極側分隔件320與發電體層200之間形成氧化劑氣體用的流路，在陰極側分隔件320與陽極側分隔件310之間形成冷卻液用的流路。此時，陽極側分隔件310及陰極側分隔件320的波形部WSP中的第2槽部315彼此接觸。此時，波形部WSP的第2槽部315中的淺槽部314可以僅設于陽極側分隔件310及陰極側分隔件320的任一方,也可以設于雙方。B3.變形例 3上述實施例中，在各第2槽部315設置多個淺槽部314，但只要在各第2槽部315設置至少一個淺槽部314，就能夠將冷卻液的流動方向不限于與燃料氣體的流動方向平行的方向地自由設定。上述實施例中，各第2槽部315的淺槽部314形成在沿著X方向與相鄰的其他第2槽部315的淺槽部314排列的位置，但淺槽部314的配置方式不限于該方式，可以任意變更。B4.變形例 4
上述實施例中，波形部WSP包括3個直線狀區域SA和2個折返區域CA，但形成于波形部WSP的一表面側的流體用流路只要是蜿蜒形狀即可，波形部WSP所含的直線狀區域SA及折返區域CA的個數可改變。B5.變形例 5上述實施例中，與波形部WSP中的蜿蜒形狀的流體用流路(燃料氣體用流路AS)的入口及出口相鄰地配置具有平板部332、向第I表面側突出的第I突起部334和向第2表面側突出的第2突起部336的微凹部DPP，但也可以取代微凹部DPP，在波形部WSP的兩側配置形成連通各流體用流路的流路的其他結構的流路形成部。但是，若如本實施例這樣，在出入口部配置上述結構的微凹部DPP，則與在出入口部配置正交流路結構的情況相比，可抑制因冷卻液分配性的降低導致的發電性能的降低。若在出入口部配置正交流路結構，則在正交流路結構的入口部，冷卻液無法均衡地分配給相鄰的直線狀區域SAl的各冷卻液用流路CS，另外，在正交流路結構的出口部，冷卻液無法均衡地從相鄰的直線狀區域SA3的各冷卻液用流路CS排出，會出現發電性能降低。與此相對，如本實施例這樣在出入口部配置微凹部DPP，則在入口部，冷卻液均衡地分配給相鄰的直線狀區域SAl的各冷卻液用流路CS，而·且在出口部，冷卻液均衡地從相鄰的直線狀區域SA3的各冷卻液用流路CS排出，發電性能的降低得到抑制。B6.變形例 6上述實施例中，各直線狀區域SA的端部的邊界線不是與Y方向平行而是具有預定的角度，各折返區域CA的俯視形聯系狀是大致三角形形狀，但各折返區域CA只要包括將各直線狀區域SA中的對應的槽部之間連接以使各燃料氣體用流路AS成蜿蜒形狀的多個第I槽部316及第2槽部315即可，未必一定俯視形狀是大致三角形形狀。圖13及圖14是表示變形例中的陽極側分隔件310的俯視結構的說明圖。圖13與上述實施例的圖7對應，圖14與上述實施例的圖8對應。圖15是放大表示圖13的折返區域CAl的部分的說明圖。圖13 圖15所示的變形例與上述實施例的不同點在于，各直線狀區域SA的端部的邊界線與Y方向大致平行，各折返區域CA的俯視形狀為大致矩形形狀。圖13 圖15所示的變形例中，與上述實施例同樣，各折返區域CA包括將各直線狀區域SA中的對應的槽部之間連接以使各燃料氣體用流路AS成蜿蜒形狀的多個第I槽部316及第2槽部315。在該變形例中，與上述實施例同樣，各折返區域CA的各第2槽部315具有深槽部313和淺槽部314 (參照圖15)，因此形成將夾著淺槽部314相鄰的2個冷卻液用流路CS連通的連通流路CP，冷卻液經由冷卻液用流路CS及連通流路CP而縱橫(沿X方向及Y方向這兩方向)流動。附圖標記說明10…燃料電池系統50…儲氫罐51…關斷閥52…調節器53…配管54…排出配管60…氣泵61…配管
63…配管70…散熱器71…水泵72…配管73…配管
80…控制部100…燃料電池110…端板120…絕緣板130…集電板140…單電池152…氧化劑氣體供給歧管154···氧化劑氣體排出歧管162…燃料氣體供給歧管164…燃料氣體排出歧管172…冷卻液供給歧管174…冷卻液排出歧管200…發電體層.210…膜電極接合體212…電解質膜214…陽極215…陰極216…陽極側擴散層217…陰極側擴散層230…陰極側多孔體流路層310…陽極側分隔件313…深槽部314…淺槽部315…第2槽部316…第I槽部317…第3槽部318 …開口320…陰極側分隔件322 …開口332…平板部334…第I突起部336…第2突起部352 …開口354 …開口
362 …開口364 …開口372 …開口374 …開口376…隔壁部382…引導件420…密封部430…密封部440…密封部450…密封部DPP…微凹部CA…折返區域SA…直線狀 區域CP…連通流路CS…冷卻液用流路AS···燃料氣體用流路WSP…波形部
權利要求
1.一種分隔件，該分隔件用于燃料電池，包括 第I流路形成部，所述第I流路形成部具有交替排列的多個第I槽部和第2槽部，該第I槽部是在第I表面側凹入的形狀，在所述第I表面側形成第I流體用流路，該第2槽部是在與所述第I表面側相反的第2表面側凹入的形狀，在所述第2表面側形成第2流體用流路，從而所述第I流路形成部具有波形截面形狀，所述第I流路形成部包括彼此平行的3個以上的直線狀區域，其分別含有多個所述第I槽部及所述第2槽部；和多個折返區域，其分別含有以使得各所述第2流體用流路成為蜿蜒形狀的方式將各所述直線狀區域中的對應的所述槽部之間連接的多個所述第I槽部及所述第2槽部；和 第2流路形成部，其與所述第I流路形成部中的所述第2流體用流路的入口及出口的位置相鄰地配置，在所述第I表面側形成將各所述第I流體用流路連通的流路，并在所述第2表面側形成將各所述第2流體用流路連通的流路， 各所述折返區域中的各所述第2槽部具有淺槽部，該淺槽部是從所述第2表面側看的深度比其他部分淺的槽部，在所述第I表面側形成將夾著所述淺槽部相鄰的2個所述第I流體用流路連通的流路。
2.根據權利要求I所述的分隔件， 所述第I流體是冷卻液， 所述第2流體是燃料氣體或氧化劑氣體。
3.根據權利要求I或2所述的分隔件， 構成所述第2流體用的歧管的第2開口以所述第2開口的至少一部分與所述第2流路形成部相對的方式形成， 構成所述第I流體用的歧管的第I開口以所述第I開口的一部分與所述第2流路形成部相對、且其他一部分與所述第I流路形成部的所述折返區域相對的方式形成。
4.根據權利要求Γ3中的任一項所述的分隔件， 所述第2流路形成部包括平板部、從所述平板部向所述第I表面側突出的多個獨立的第I突起部、和從所述平板部向所述第2表面側突出的多個獨立的第2突起部。
5.根據權利要求Γ4中的任一項所述的分隔件， 所述淺槽部的底部的沿著層疊方向的位置比所述第2槽部的所述其他部分的位置靠所述第2表面側。
6.一種燃料電池，包括 發電體層，其包括電解質膜、配置在所述電解質膜的一側的陽極和配置在所述電解質膜的另一側的陰極；和 權利要求1飛中的任一項所述的分隔件，在所述分隔件之間夾著所述發電體層。
全文摘要
燃料電池用的分隔件包括第1流路形成部和第2流路形成部。第1流路形成部具有交替排列的多個第1槽部和第2槽部，該第1槽部是在第1表面側凹入的形狀，在第1表面側形成第1流體用流路，該第2槽部是在第2表面側凹入的形狀，在第2表面側形成第2流體用流路，從而第1流路形成部具有波形截面形狀，第1流路形成部包括彼此平行的3個以上的直線狀區域；和多個折返區域，其分別含有以使得各第2流體用流路成為蜿蜒形狀的方式將各直線狀區域中的對應的槽部之間連接的多個第1槽部及第2槽部。第2流路形成部與第2流體用流路的出入口的位置相鄰地配置，在第1表面側形成將各第1流體用流路連通的流路，在第2表面側形成將各第2流體用流路連通的流路。
文檔編號H01M8/02GK102906917SQ20118000525
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月26日 優先權日2011年5月26日
發明者岡部裕樹 申請人:豐田自動車株式會社