【手続補正書】
【提出日】平成15年8月26日(2003.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＥＭ燃料電池のための二極式プレートアッセンブリであって、
二極式プレートであって、該二極式プレートの第１の側に蛇行流れ場を画成し、該二極式プレートの第２の側に交互入り込み流れ場を画成するため内部に形成された複数のランドと、貫通して形成された第１のヘッダーアパーチャを有するプレートマージン領域と、該第１のヘッダーアパーチャ及び前記蛇行流れ場の間を貫通して形成された第１のポートと、貫通して形成された第２のヘッダーアパーチャと、該第２のヘッダーアパーチャ及び前記交互入り込み流れ場の間を貫通して形成された第２のポートと、を有する、二極式プレートと、
前記二極式プレートの前記第２の側に配置されており、前記第１のヘッダー及び前記第１のポートの間に第１の流体連通経路を画成するため内部に形成された第１の通路と、前記第２のポート及び前記交互入り込み流れ場の間に第２の流体連通経路を画成するため内部に形成された第２の通路と、を有する、第１のシール部と、
前記二極式プレートの前記第１の側に配置されており、前記第２のヘッダーから前記第２のポートへの第３の流体連通経路を画成するため内部に形成された第３の通路と、前記第１のポートから前記蛇行流れ場への第４の流体連通経路を画成するため内部に形成された第４の通路と、を有する、第２のシール部と、
を備える、二極式プレートアッセンブリ。
【請求項２】
前記第１のシール部の前記第１の通路は、前記第１のヘッダーアパーチャ及び前記第１のポートを取り囲み、前記第２のシール部の前記第３の通路は、前記第２のヘッダーアパーチャ及び前記第２のポートを取り囲む、請求項１に記載の二極式プレートアッセンブリ。
【請求項３】
前記第１のシール部は、前記第１の通路及び前記交互入り込み流れ場の間に流体気密シール部を提供し、前記第２のシール部は、前記第２のヘッダー及び前記第４の通路の間に流体気密シール部を提供する、請求項２に記載の二極式プレートアッセンブリ。
【請求項４】
前記二極式プレートは、該二極式プレートの前記第１の側に形成された、複数の略平行蛇行流れチャンネルと、前記二極式プレートの前記第２の側に形成された、複数の略平行交互入り込み流れチャンネルと、を更に備えている、請求項１に記載の二極式プレートアッセンブリ。
【請求項５】
前記二極式プレートは、前記第４の通路と、一対の隣接する蛇行流れチャンネルと、の間に流体連通を提供するため、内部に形成された蛇行入口通路を有する、請求項４に記載の二極式プレートアッセンブリ。
【請求項６】
前記蛇行流れ場は、第１の蛇行流れ経路を画成する複数の第１の中間脚部と、第２の蛇行流れ経路を画成する複数の第２の中間脚部と、を更に備え、前記第１及び第２の蛇行流れ経路は、流れ方向に関して端部と端部とをつないで配列され、且つ、第１の交差脚部を通して流体連結されている、請求項１に記載の二極式プレートアッセンブリ。
【請求項７】
前記蛇行流れ場は、前記第１の蛇行流れ経路に隣接して第３の蛇行流れ経路を画成する複数の第３の中間脚部と、前記第２の蛇行流れ経路に隣接して第４の蛇行流れ経路を画成する複数の第４の中間脚部と、を更に備え、該第３及び第４の蛇行流れ経路は、前記流れ方向に関して端部と端部とをつないで配列され、且つ、第１の交差脚部を通して流体連結されている、請求項６に記載の二極式プレートアッセンブリ。
【請求項８】
前記二極式プレートは、前記第４の通路と、前記第１及び第３の蛇行流れ経路との間に流体連通を提供するため内部に形成された蛇行入口脚部通路を有する、請求項７に記載の二極式プレートアッセンブリ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の二極式プレートを備えるＰＥＭ燃料電池であって、
第１の面及び該第１の面の反対側にある第２の面を有する第１の陽子交換膜と、該第１の面と係合する第１の電流コレクターと、を備える、第１の膜電極アッセンブリであって、該第１の膜電極アッセンブリは、前記第１の電流コレクターが前記蛇行流れ場と接触するように前記第２のシール部上に支持されている、前記第１の膜電極アッセンブリと、
第１の面及び該第１の面の反対側にある第２の面を有する第２の陽子交換膜と、該第１の面上に支持された第２の電流コレクターと、を備える、第２の膜電極アッセンブリであって、該第２の膜電極アッセンブリは、前記第２の電流コレクターが前記交互入り込み流れ場と接触するように前記第１のシール部に係合している、前記第２の膜電極アッセンブリと、
を更に備える、前記ＰＥＭ燃料電池。
【請求項１０】
第１及び第２の二極式プレートアッセンブリを備える、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のＰＥＭ燃料電池であって、
第１の面及び該第１の面の反対側にある第２の面を有する陽子交換膜と、該第１の面と係合する第１の電流コレクターと、を備える、膜電極アッセンブリであって、該膜電極アッセンブリは、前記第１の電流コレクターが前記第１の二極式プレートアッセンブリの蛇行流れ場と接触し、且つ、前記第２の電流コレクターが前記第２の二極式プレートアッセンブリの蛇行流れ場と接触するように、前記第１の二極式プレートアッセンブリの前記第１のシール部と前記第２の二極式プレートアッセンブリの前記第２のシール部との間で支持されている、前記膜電極アッセンブリを備える、前記ＰＥＭ燃料電池。
【請求項１１】
前記陽子交換膜の前記第１の面は、カソード面であり、前記陽子交換膜の前記第２の面は、アノード面である、請求項１０に記載のＰＥＭ燃料電池。
【請求項１２】
燃料電池で使用するための流れ場プレートであって、
貫通して形成された、第１の供給ヘッダーアパーチャ及び第２の供給ヘッダーアパーチャを備える入口プレートマージン領域と、貫通して形成された、第１の排出ヘッダーアパーチャ及び第２の排出ヘッダーアパーチャと、内部に形成された流れ場と、を有する薄いプレートを備えており、
前記流れ場は、該薄いプレートの第１の側に形成され、且つ、前記第１の入口ヘッダーアパーチャ及び前記第１の排出ヘッダーアパーチャの間に交互入り込み流れ場を提供するように構成された、複数の第１のチャンネルを有し、該複数の第１のチャンネルは、前記第１の側とは反対側にある前記薄いプレートの第２の側に複数のランドを形成し、該複数のランドは、前記第２の入口ヘッダーアパーチャ及び前記第２の排出ヘッダーアパーチャの間に蛇行流れ場を提供するように構成された複数の第２のチャンネルを画成する、流れ場プレート。
【請求項１３】
前記交互入り込み流れ場は、前記第１の入口ヘッダーアパーチャと流体連通する入口フィードと、前記第１の排出ヘッダーアパーチャと流体連通する排出フィードと、前記入口フィードと流体連通する第１の端部及び前記排出フィードと流体連通する第２の端部を有する、交互入り込み流れチャンネルと、を備えている、請求項１２に記載の流れ場プレート。
【請求項１４】
前記交互入り込み流れ場は、前記入口プレートマージン領域に隣接して配置された、第１の交互入り込み流れチャンネルと、前記排出プレートマージン領域に隣接して配置された、第２の交互入り込み流れチャンネルと、を更に備えており、前記第１及び第２の交互入り込み流れチャンネルの各々は、前記入口フィードと流体連通した第１の複数の中間脚部と、前記排出フィードと流体連通した第２の複数の中間脚部と、を有する、請求項１３に記載の流れ場プレート。
【請求項１５】
前記入口フィードは、前記第１の交互入り込み流れチャンネルと流体連通する第１の側面部分と、前記第２の交互入り込み流れチャンネルと流体連通した第２の側面部分と、該第１及び第２の側面部分の間に前記第１の交互入り込み流れチャンネルを通って延在する横断部分と、を備える、請求項１４に記載の流れ場プレート。
【請求項１６】
前記横断部分は、実質的に前記第１の複数の中間脚部の長さに亘って延在している、請求項１５に記載の流れ場プレート。
【請求項１７】
前記排出フィードは、前記第１の交互入り込み流れチャンネルと流体連通する第３の側面部分と、前記第２の交互入り込み流れチャンネルと流体連通した第４の側面部分と、該第３及び第４の側面部分の間に延在する第２の横断部分と、を備える、請求項１５に記載の流れ場プレート。
【請求項１８】
前記第２の横断部分は、実質的に前記第２の複数の中間脚部の長さに亘って延在している、請求項１７に記載の流れ場プレート。
【請求項１９】
前記排出フィードは、前記第１の交互入り込み流れチャンネルと流体連通する第１の側面部分と、前記第２の交互入り込み流れチャンネルと流体連通した第２の側面部分と、該第１及び第２の側面部分の間に延在する第２の横断部分と、を備える、請求項１４に記載の流れ場プレート。
【請求項２０】
前記第２の横断部分は、実質的に前記第２の複数の中間脚部の長さに亘って延在している、請求項１９に記載の流れ場プレート。
【請求項２１】
前記蛇行流れ場は、前記第２の入口ヘッダーアパーチャと流体連通する入口フィードと、前記第２の排出ヘッダーアパーチャと流体連通する排出フィードと、前記入口フィードと流体連通する第１の端部及び前記排出フィードと流体連通する第２の端部を有する、蛇行流れチャンネルと、を備えている、請求項１２に記載の流れ場プレート。
【請求項２２】
前記蛇行流れ場は、第１の蛇行流れチャンネルと、該第１の蛇行流れチャンネルに隣接した第２の蛇行流れチャンネルと、を更に備え、該第１及び第２の蛇行流れチャンネルの各々は、前記入口フィードと流体連通した第１の端部と、前記排出フィードと流体連通した第２の端部と、を有する、請求項２１に記載の流れ場プレート。
【請求項２３】
前記第２の蛇行流れチャンネルは、前記第１の蛇行流れチャンネルの鏡像である、請求項２２に記載の流れ場プレート。
【請求項２４】
前記蛇行流れ場は、
前記入口プレートマージン領域に隣接して形成され、且つ、前記入口フィードと流体連通した第１の端部及び第２の端部を有する、第１の蛇行経路と、
前記排出プレートマージン領域に隣接して形成され、且つ、第１の端部及び前記排出フィードと流体連通した第２の端部を有する、第２の蛇行経路と、
前記第１及び第２の蛇行経路の間に介設され、前記第１の蛇行経路の前記第２の端部及び前記第２の蛇行経路の前記第１の端部と流体連通している、交差脚部と、
を備える、請求項２１に記載の流れ場プレート。
【請求項２５】
前記薄いプレートにおいて、更に、
前記入口プレートマージン領域が、前記第１の入口ヘッダーアパーチャから前記交互入り込み流れ場への流体連通を提供するため貫通して形成された第１の入口ポートと、前記第２の入口ヘッダーアパーチャから前記蛇行流れ場への流体連通を提供するため貫通して形成された第２の入口ポートと、を有し、
前記排出プレートマージン領域が、前記交互入り込み流れ場から前記第１の排出ヘッダーアパーチャへの流体連通を提供するため貫通して形成された第１の排出ポートと、前記蛇行流れ場から前記第２の排出ヘッダーアパーチャへの流体連通を提供するため貫通して形成された第２の排出ポートと、を有する、請求項１２に記載の流れ場プレート。
【請求項２６】
燃料電池のセパレータプレートの流れ場構造であって、
入口ヘッダーアパーチャと流体連通している入口フィードと、
排出ヘッダーアパーチャと流体連通している排出フィードと、
前記入口フィードに隣接して形成された第１の交互入り込み流れチャンネルと、前記排出フィードに隣接して形成された第２の交互入り込み流れチャンネルと、を有し、前記第１及び第２の交互入り込み流れチャンネルの各々は、前記入口フィードと流体連通している第１の複数の中間脚部と、前記排出フィードと流体連通している第２の複数の中間脚部と、を有する、交互入り込み流れ場と、
を備える、流れ場構造。
【請求項２７】
前記入口フィードは、前記第１の交互入り込み流れチャンネルと流体連通する第１の側面部分と、前記第２の交互入り込み流れチャンネルと流体連通した第２の側面部分と、該第１及び第２の側面部分の間に前記第１の交互入り込み流れチャンネルを通って延在する横断部分と、を備える、請求項２６に記載の流れ場構造。
【請求項２８】
前記横断部分は、実質的に前記第１の複数の中間脚部の長さに亘って延在している、請求項２７に記載の流れ場構造。
【請求項２９】
前記排出脚部は、前記第１の交互入り込み流れチャンネルと流体連通する第３の側面部分と、前記第２の交互入り込み流れチャンネルと流体連通する第４の側面部分と、該第３及び第４の側面部分の間に延在する第２の横断部分と、を備える、請求項２７に記載の流れ場構造。
【請求項３０】
前記第２の横断部分は、実質的に前記第２の複数の中間脚部の長さに亘って延在している、請求項２９に記載の流れ場構造。
【請求項３１】
前記排出脚部は、前記第１の交互入り込み流れチャンネルと流体連通する第１の側面部分と、前記第２の交互入り込み流れチャンネルと流体連通した第２の側面部分と、該第１及び第２の側面部分の間に延在する第２の横断部分と、を備える、請求項２６に記載の流れ場構造。
【請求項３２】
前記第２の横断部分は、実質的に前記第２の複数の中間脚部の長さに亘って延在している、請求項３１に記載の流れ場構造。