(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に、隣接する２つの膜電極構造間に配置するための燃料電池構造（１）用の双極性プレート（３）であって、少なくとも１つ又は２つの互いに平行な平面上に配置されたプレートを有し、少なくとも１つの流れ場（Ｆ）が、それぞれのプレートの少なくとも一方又は両方の外面にそれぞれ設けられたチャネル構造によって形成されており、該チャネル構造は、流体入口（Ｅ）と流体出口（Ａ）との間を通る複数のチャネル（Ｋ）と、２つの前記チャネル（Ｋ）の間を通るリブ（Ｓ）とを備え、
前記チャネル（Ｋ）及び／又は前記リブ（Ｓ）が、少なくとも１つの前記外面で、前記流体入口（Ｅ）と前記流体出口（Ａ）との間を流れる流体の流れる方向（Ｒ）に沿って、少なくとも１つの、変化しているチャネル幅（ｂ１）、変化しているリブ幅（ｂ２）、及び／又は変化しているチャネル間隔（ａ）とを有していること、
前記チャネル（Ｋ）が、前記流れの方向（Ｒ）に沿って、幅の増加するチャネル幅（ｂ１）を有していること、
前記リブ（Ｓ）が、前記流れの方向（Ｒ）に沿って、幅の減少するリブ幅（ｂ２）を有していること、
隣り合って配置されている２つの前記チャネル（Ｋ）間のチャネル間隔（ａ）が、前記流れる方向（Ｒ）に沿って増加していること、および
前記流体出口（Ａ）におけるよりも、前記流体入口（Ｅ）における方が、前記チャネル（Ｋ）はより狭く、前記リブ（Ｓ）はより広く、前記チャネル間隔（ａ）はより小さくなるように形成されていることを特徴とする双極性プレート。
【請求項２】
前記リブ幅（ｂ２）を一定にして、前記チャネル幅（ｂ１）が、前記流体入口（Ｅ）から前記流体出口（Ａ）へ前記流れの方向（Ｒ）に沿って増加することを特徴とする、請求項１に記載の双極性プレート（３）。
【請求項３】
前記チャネル幅（ｂ１）を一定にして、前記リブ幅（ｂ２）が、前記流体入口（Ｅ）から前記流体出口（Ａ）へ前記流れの方向（Ｒ）に沿って増加することを特徴とする、請求項１または２に記載の双極性プレート（３）。
【請求項４】
全ての前記チャネル（Ｋ）が、共通の流体入口（Ｅ）から開始することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の双極性プレート（３）。
【請求項５】
全ての前記チャネル（Ｋ）が、共通の流体出口（Ａ）に通じることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の双極性プレート（３）。
【請求項６】
前記プレートが金属から作られていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の双極性プレート（３）。
【請求項７】
複数の積み重ねられた燃料電池（２）を備える燃料電池構造（１）であって、前記燃料電池は２つのガス拡散電極（４）の間に配置された電解質膜（５）を備える膜電極構造として形成され、前記燃料電池の間に、それぞれ１つの、請求項１〜６のいずれか一項に記載の双極性プレート（３）が配置されている燃料電池構造（１）。
【請求項８】
積み重ねられた複数のポリマー電解質膜燃料電池（２）を有し、該燃料電池の間に、請求項１〜６のいずれか一項に記載の双極性プレート（３）が配置されている燃料電池構造（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分の特徴に基づく、特に隣接する２つの膜電極構造間に配置するための、燃料電池スタック内の燃料電池構造用双極性プレート、及び請求項１１の前提部分の特徴に基づく燃料電池構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池構造又は燃料電池スタック（短縮してスタックと呼ぶ）は、電気的に直列に接続された、平行な平面上に重なり合って配置されている複数の燃料電池（燃料電池セル）からなる。それぞれの燃料電池は、ガス拡散電極の形態における電極として、アノードとカソード、及びその間に配置されている、ポリマー電解質膜（短縮してＰＥＭと呼ぶ）の形態における電解質を有し、これらがまとまって膜電極構造（短縮してＭＥＡと呼ぶ）を形成している。
【０００３】
燃料電池スタック内において、隣接している膜電極構造の間には、それぞれ双極性プレート（双極性セパレータプレートユニットとも呼ぶ）が配置されている。この場合、この双極性プレートには、隣接する膜電極構造の間隔をあける働き、燃料及び酸化剤などの燃料電池の反応物質を隣接する膜電極構造を介して配分する働き、反応物を排出するために設けられた、それぞれ膜電極構造の方に開いたチャネルの中に反応物を排出する働き、独立したクーラントチャネルの中に供給されるクーラントによって反応物の熱を取り除く働き、並びに隣接する膜電極構造のアノードとカソード間の電気接続を行う働きがある。
【０００４】
反応物質としては、燃料及び酸化剤が使用される。大抵は、ガス状の反応物（短縮して、反応ガス）が使用され、例えば水素又は水素含有ガス（改質ガスなど）が燃料として使用され、酸素又は酸素含有ガス（空気など）が酸化剤として用いられる。反応物質とは、水又は濃縮燃料などの反応生成物を含む、電気化学反応に関与する全ての物質を意味する。
【０００５】
この場合、それぞれの双極性プレートは１つの成形部品、好適には平行平面状に相互接続された２つ又は複数の成形部品からなり、特に２つのプレート（膜電極構造のアノードに接続するアノードプレート及び膜電極構造のカソードに接続するカソードプレート）又は上面及び下面に設けられたチャネル構造を備える１つのプレートからなる。この場合、一方の膜電極構造に対向するアノードプレートの表面には、燃料を配分するためのアノードチャネルが、一方の膜電極構造に沿って配置されており、他方の膜電極構造に対向するカソードプレートの表面には、酸化剤を配分するためのカソードチャネルが、他方の膜電極構造の上に配置されている。カソードチャネルとアノードチャネルとは、互いに接続されていない。
【０００６】
この場合、カソード及びアノードチャネルは、それぞれ膜電極構造に対向するアノードプレートとカソードプレートの表面上にある、突出部（以下、リブと呼ぶ）によって互いに分離された窪み（以下、チャネルと呼ぶ）によって形成される。カソードプレート及びアノードプレートは、好適には成形され、特にエンボス加工されている。リブ及びチャネルは、例えばエンボス加工（鋳型及び刻印）、ハイドロフォーミング（鋳型及び液体）、高速成形（鋳型及び刻印）、ストレッチフォーミング、熱成形、押出し成形又は同様のものによって製造されるか、あるいは圧延又は延伸によって連続的に製造される。
【０００７】
車両に燃料電池構造を適用する場合、作動中の十分な経済性と低コストを実現するため、一方では、例えば、接触抵抗及び／又は材料抵抗による出力損失を下げ、物質移行及び電荷輸送を向上させることによって、セル面積１平方メートル当たりの出力と燃料電池の効率とを上げることができる。他方で、例えば、ガス拡散電極用の圧延電極層などの低コスト材料を多く用いる。
【０００８】
特許文献１から、例えば、流路断面が互いに逆方向に変化している流体ガイドチャネルを備える燃料電池が知られている。
【０００９】
特許文献２から、燃料電池流体分配プレート（双電極プレートとも呼ぶ）が知られており、これは、少なくとも１つの面上に、次第により細かくなるチャネル網を有し、これらのチャネルは、１つ又は複数の分岐したガス輸送チャネルを有しており、幅が０．２ｍｍより小さい多数のガス拡散チャネルがこのガス輸送チャネルに接続されている。
【００１０】
特許文献３から、従来の双電極プレートとその製造方法が知られており、そこでは、チャネルが様々なチャネル断面形状を有している。
【００１１】
特許文献４から、蛇行チャネルを有する従来の双電極プレートが知られており、そこでは、隣接するチャネルセクション間にあるリブの幅が変化している。
【００１２】
特許文献５から、隣接するチャネル間の物質移行を改善し、調整するための方法及び装置が知られており、その場合、リブの幅を一定にして、チャネルの経路を変更することにより、それぞれのチャネルにおける圧力の違いを調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００５０３７０９３Ａ１明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第６０２１２００１Ｔ２明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００２０１６７１０９Ａ１明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００３００５９６６２Ａ１明細書
【特許文献５】米国特許第６５８６１２８Ｂ１明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、従来から知られている双極性プレートに比べ改善されており、製造コストを下げると同時に簡単に調整可能である燃料電池用双極性プレートを提供するという課題に基づいている。さらに、改善された燃料電池構造も提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この双極性プレートに関して、この課題は、本発明に基づき、請求項１に記載の特徴によって解決される。燃料電池構造に関して、この課題は、本発明に基づき、請求項１０に記載の特徴によって解決される。
【００１６】
本発明の有利な発展形態は、従属請求項の対象である。
【００１７】
特に、燃料電池スタックの中で隣接する２つの膜電極構造間に配置するための燃料電池用双極性プレートは、従来の方法で、平行平面状に配置されたプレートを有し、少なくともその一方又は両方の外面にそれぞれ流れ場（流路）が、プレートに設けられているチャネル構造によって形成されており、このチャネル構造は、流体入口と流体出口との間を通る複数のチャネルと、２つのチャネル間を通るリブとを備えている。本発明に基づき、これらのチャネル及び／又はリブは、外面の少なくとも１つに、流体入口と流体出口との間を流れる流体の流れる方向に沿って、少なくとも１つの、変化しているチャネル幅と、変化しているリブ幅及び／又は変化しているチャネル間隔とを有している。
【００１８】
好ましいのは、チャネル幅、リブ幅及び／又はチャネル間隔が、少なくとも一方の媒体側及び双極性プレートの一方の側、例えばアノード側又はカソード側における流体輸送、熱輸送及び／又は電荷輸送に対する局部的な要求に応じて変化することである。
【００１９】
このように、流れの方向に沿って、局部的な流れ場のリブ幅、チャネル幅及び／又はチャネル間隔を最適化することにより、隣接する燃料電池セルの局部的条件への適合、及びそれと同時に燃料電池構造の出力密度の最適化を実現することができる。とりわけ、ガス拡散電極の柔軟な層を備える燃料電池構造の場合、流体輸送、特にガス輸送に対する様々な要求、また様々な熱伝導性要求及び導電性要求を、チャネル幅及び／又はリブ幅及び／又はチャネル間隔のいずれかを適切に変更することによって満たすことができ、達成することができる。
【００２０】
このように変更可能な設定とチャネル構造の局部条件への適合とにより、さらに、柔軟性のある低コスト材料、例えばガス拡散電極用の柔軟な、特に圧延可能な電極層を使用することができる。このことにより、コストを最適化した、頑丈で、実装密度の高い燃料電池構造が可能になる。
【００２１】
考えられる実施形態では、チャネルが、流体入口と流体出口との間で、流れの方向に沿って幅の広がるチャネル幅を有している。このことにより、触媒層の前後で、最適な物質輸送又は流体輸送が可能になる。
【００２２】
考えられるもう１つの代替又は追加の実施形態では、リブが、流体入口と流体出口との間で、流れの方向に沿って幅の狭まるリブ幅を有している。これにより、電荷輸送及び熱輸送を改善することができる。
【００２３】
代替又は追加の方法として、隣り合って配置されている２つのチャネル間のチャネル間隔を、流れる方向に沿って増加させることができる。この場合、本発明に関して、チャネル間隔とは、あるチャネルのチャネル壁の１つから隣のチャネルの同一のチャネル壁までの距離を意味する。別の表現では、チャネル間隔は、あるチャネルのチャネル幅と、そのチャネルに隣接するリブのリブ幅との合計に相当する。
【００２４】
このチャネル構造は、局部的なガス組成に適合するために、チャネル幅及び／又はリブ幅が流体の流れる方向に沿って変化するように実施されているのが好ましい。
【００２５】
適切な方法では、チャネル内の局部的なガス組成にチャネル構造を適合させるために、チャネル幅、リブ幅及び／又はチャネル間隔を流れる方向に沿って変化させることができる、及び／又はチャネル幅及び／又はリブ幅を流体入口及び／又は流体出口で変化させることができる、若しくはこれらの様々な幅又は間隔の変化を任意に組み合わせることが可能である。局部的なガス組成、熱輸送及び／又は電荷輸送、とりわけ局部的な酸素濃度に適合しているチャネル幅、リブ幅及び／又はチャネル間隔のこのようなバリエーションにより、燃料電池内の水管理を制御することも可能にある。すなわち、流体入口により幅の広いリブを用いて、電解質膜（ＰＥＭ）における水分保持を向上させることができる。流体入口での狭いチャネルは、電解質膜と冷媒との間の温度差を平均してより小さくすることができるため、乾燥している入口流体、特に入口ガスの水分保持を最適にすることができる。流体出口では、生成水の発生により、流体湿度、特にガス湿度が上昇しているため、ここでは、より狭いリブとより広いチャネルが好ましい。
【００２６】
広いチャネルによる最適な流体輸送と、同時に、広いリブによる最適な熱輸送及び電荷輸送のために、また、それに伴って、チャネル及びリブの全長に関する相容れないパラメーターのために、本発明の好適な実施形態では、流体出口よりも流体入口においてチャネルはより狭くなり、リブはより広くなり、チャネル間隔はより小さくなるように形成されている。チャネル及びリブのこのような形成により、反応物質消費（＝カソードでの反応物質消費）及び生成物発生（＝カソードでの水蒸気発生）の結果生じる、燃料電池内での反応物質の変化分圧と変化濃度とが考慮される。とりわけ、酸素濃度は流体出口に向かって減少するため、流体輸送の悪化による損失の上昇が考慮される。従って、流体輸送と電荷輸送の割合も変化し、このことにより、チャネル幅及びリブ幅の最適条件が変化する。
【００２７】
本発明の代替の実施形態では、リブ幅を一定にして、チャネル幅が、流体入口から流体出口へ流れの方向に沿って増加するようになっている。
【００２８】
このことにより、触媒層の前後で、最適な流体輸送又は物質輸送が可能になる。
【００２９】
もう１つの代替の実施形態では、チャネル幅を一定にして、リブ幅が、流体入口から流体出口へ流れの方向に沿って増加するようになっており、このことにより、特に柔軟性のあるガス拡散電極層の場合、電荷輸送及び熱輸送を改善することができる。
【００３０】
別の代替の実施形態では、チャネル幅を一定にして、リブ幅が、流体入口から流体出口へ流れの方向に沿って減少しており、特に柔軟性のあるガス拡散電極層の場合、電荷輸送及び熱輸送を改善することができるのは有利であり得る。
【００３１】
できる限り均質な流体供給を行う、簡単かつ低コストで製造可能な双極性プレートのために、全てのチャネルが、共通の流体入口から開始するように準備されている。この場合、流体入口には、関係する電極に応じて、ガス状の反応物質又は燃料（例えば、水素又は水素含有ガスなど）、又は酸化剤（酸素又は空気などの酸素含有ガス）が流体として供給可能である。これと同様に、全てのチャネルは共通の流体出口に適切に通じており、この流体出口から、反応生成物として水又は水蒸気及び／又は残存燃料ガスが排出可能である。
【００３２】
できる限り頑丈な構造とチャネル構造の簡単な取付けのため、両方のプレートは金属から作られている。この場合、チャネル構造は、それぞれのプレートに、ストレッチフォーミング、熱成形、押出し成形又は同様のものによって設けられるか、あるいは圧延又は延伸によって連続的に設けられる。
【００３３】
燃料電池構造に関しては、２つのガス拡散電極の間に配置された電解質膜を備える膜電極構造として形成されている複数の積み重ねられた燃料電池を備え、２つの燃料電池の間には、それぞれ１つの本発明に基づく双極性プレートが配置されるように準備されている。
【００３４】
好ましいのは、本発明による双極性プレートが燃料電池構造の中に用いられることである。この場合、この燃料電池構造は、積み重ねられた多数のポリマー電解質膜燃料電池であることができ、それらの間に、それぞれ１つの双極性プレートが配置されている。
【００３５】
本発明の実施例を図に基づいて詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】平行平面状に積み重ねられた複数の燃料電池の１つを備える燃料電池構造の典型的構造図であり、これらの燃料電池は、それぞれ外側で１つの双極性プレートが境界を成している。
【図２】一定のリブ幅と変化しているチャネル幅とを備える双極性プレートの外面の１つにあるチャネル構造の実施形態図である。
【図３】変化しているリブ幅と一定のチャネル幅とを備える双極性プレートの外面の１つにあるチャネル構造の、もう１つの代替の実施形態図である。
【図４】変化しているリブ幅と変化しているチャネル幅とを備える双極性プレートの外面の１つにあるチャネル構造の、もう１つの代替の実施形態図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
互いに対応する部品は、全ての図の中で同一の記号が付されている。
【００３８】
図１は、平行平面状に積み重ねられた複数の燃料電池２の１つを備える燃料電池構造１（膜電極構造、短縮してＭＥＡと呼ぶ）の典型的構造図を示し、これらの燃料電池は、それぞれ外側で１つの双極性プレート３が境界を成している。
【００３９】
この場合、図１では、より理解しやすくするため、個々のエレメント、すなわち燃料電池２（又はＭＥＡ）と双極性プレート３との配置及びそれらの表面が一緒に示されている。
【００４０】
燃料電池２は、特にいわゆるＰＥＭ燃料電池であり得る（ＰＥＭ＝ポリマー電解質膜）。さらに、燃料電池２には、２つのガス拡散電極４（一方はアノードとして、他方はカソードとして）と、その間に配置されている電解質５（例えばポリマー電解質膜など）とが含まれている。この場合、それぞれのガス拡散電極４の一方の表面は電解質５（例えばポリマー電解質膜など）に対向し、他方の表面は双極性プレート３の１つに対向している。
【００４１】
この双極性プレート３は、好適には、少なくとも１つのプレート又は平行平面状に互いに配置された２つのプレートからなり、その場合、プレートは金属から作られ、例えば薄い金属パネルであって、このことにより、頑丈な構造と両方のプレート内へのチャネル構造の簡単な取付けが可能になる。両方のプレートは、しかし、原則的に炭素又は炭素材料（カーボン）からも形成することができる。このようなプレートは、今日、非常に薄く製造することができ、コーティングする必要がないという利点を備えている。
【００４２】
プレートの少なくとも１つの外面、又は複数のプレート若しくは２つのプレートの少なくとも１つには、チャネルＫ及びリブＳが、例えばエンボス加工（鋳型及び刻印）、ハイドロフォーミング（鋳型及び液体）、高速成形（鋳型及び刻印）、ストレッチフォーミング、熱成形、押出し成形又は同様のものによって設けられているか、あるいは圧延又は延伸によって連続的に設けられている。従って、双極性プレート３は成形部品であることができ、この成形部品は、例えば１つ又は２つの薄い金属パネルから形成されており、それらは／それは、外面（つまり、それぞれ属する膜電極構造）に、突出部（＝リブＳ）及びチャネルＫによって流れ場Ｆを形成する窪み（＝チャネルＫ）を有している。
【００４３】
燃料電池作動中は、それぞれの流れ場ＦのチャネルＫを流体が流れ、例えば、アノードの流れ場を水素などの燃料が流れ、カソードの流れ場を酸素又は空気などの酸化剤が流れる。
【００４４】
図１には、燃料電池構造１の一部分だけ（燃料電池２と外側の境界を成している２つの双極性プレート３）が示されている。詳しく図示されていない方法で、さらなる燃料電池２（詳しく図示されていない）、特に、それらの膜電極構造が、それぞれの双極性プレート３の外側で平行平面状に境界を成している。
【００４５】
双極性プレート３の２つのプレートの間には、さらに、外部チャネル構造のマイナス構造によって、少なくとも１つのクーラントチャネル及び／又は添加チャネル（詳しく図示されていない）を内側に形成することができる。この場合、アノードとして機能するプレートとカソードとして機能するプレートとは、それらの側壁及びリブが、内部にあるクーラントチャネル及び／又は添加チャネルを形成するようにチャネル底面に重ね合わせられている。
【００４６】
次に、本発明の様々な代替の実施形態を、図２〜４に基づいて詳しく説明する。
【００４７】
輸送損失、接触抵抗及び／又は材料抵抗並びに流体又はガス輸送損失、熱輸送及び／又は電荷輸送損失を防止するため、又は少なくとも低下させるため、チャネルＫ及びリブＳは、好適に、それぞれ変化しているチャネル幅ｂ１又はリブ幅ｂ２及び／又は変化しているチャネル間隔ａを有している。本発明に基づき、チャネル幅ｂ１、リブ幅ｂ２及び／又はチャネル間隔ａは、これらのものが、ガス輸送、熱輸送及び電荷輸送に対する局部的要求に適合するように変化した状態で形成されている。
【００４８】
この場合、チャネル間隔とは、特に、あるチャネルのチャネル壁と、そのチャネルに隣接して配置されているチャネルの同一のチャネル壁との間の距離を意味する。従って、チャネル間隔ａは、チャネルＫのチャネル幅ｂ１と隣接するリブＳのリブ幅ｂ２との合計に相当する。
【００４９】
図２は、双極性プレート３の一方のプレートの外面の１つにあるチャネル構造の、考えられる第１の実施形態図を示している。
【００５０】
この場合、チャネルＫ及びリブＳは、このリブＳが流れの方向Ｒに沿って一定のリブ幅ｂ２を有するように形成されている。チャネルＫのチャネル幅ｂ１は、これに対して、チャネル幅ｂ１が流れの方向Ｒに沿って増加するように変化している。
【００５１】
さらに、チャネル幅ｂ１の増加に対応して、チャネル間隔ａも同様に増加している。
【００５２】
全てのチャネルＫは、共通の流体入口Ｅから適切に開始し、共通の流体出口Ａに通じている。関係する流れ場Ｆの種類（アノードの流れ場又はカソードの流れ場）に応じて、流体入口Ｅから、水素などの燃料又は酸素又は空気などの酸化剤が供給される。
【００５３】
代替の方法として、複数の流体入口Ｅ及び流体出口Ａを設けることもできる。
【００５４】
図３は、双極性プレート３の外面の１つにあるチャネル構造の、もう１つの代替の実施形態図を示している。
【００５５】
この実施例では、チャネル幅ｂ１が一定で、リブ幅ｂ２が変化している。その結果、チャネル間隔ａも変化している。リブ幅ｂ２は、流れの方向Ｒに沿って減少しているのが好ましい。それによって、チャネル間隔ａもまた、流れの方向Ｒに沿って減少している。
【００５６】
図４は、双極性プレート３の外面の１つにあるチャネル構造の、もう１つの代替の実施形態図を示している。
【００５７】
この実施例では、リブ幅ｂ２及びチャネル幅ｂ１が変化している。その結果、チャネル間隔ａも変化しているか、又は一定である。
【００５８】
別の表現を用いると、この場合、既定に応じて、チャネル幅ｂ１は、チャネル間隔ａが一定になるように、リブ幅ｂ２の減少に対応して流れの方向Ｒに増加することができる。代替の方法として、チャネル幅ｂ１は、リブ幅ｂ２が減少するよりも大きく増加することができ、その逆又は任意に別の形に変化させることができるため、チャネル間隔ａは、流れ場Ｆの全長にわたり一定ではなく、変化しており、特に増加または減少している。
【００５９】
さらに、チャネル幅ｂ１とリブ幅ｂ２とは、逆に、チャネルＫ又はリブＳが流体入口Ｅに向かってより狭く、又は流体出口Ａに向かってより広く形成されるように、互いに方向づけられ、相互に対応して形成されている。図４による例では、流体入口ＥにおいてチャネルＫはより狭く、リブＳはより広くなり、流体出口ＡにおいてチャネルＫはより広く、リブＳはより狭くなっている。
【００６０】
要求に応じて、チャネルＫのチャネル幅ｂ１とリブＳのリブ幅ｂ２とは、例えば、ｂ１又はｂ２のそれぞれの幅の少なくとも半分の幅で増加あるいは減少することができ、従って１．５倍又は最大４倍まで増加あるいは減少することができる。チャネル幅は、この場合、０．４〜２．０ｍｍの範囲にあるのが好ましい。リブ幅は、０．３〜３．０ｍｍの範囲にあるのが好ましい。チャネル幅とリブ幅の好ましい関係は、チャネル幅＝０．８〜１．２ｍｍに対して、リブ幅＝０．５〜１．０ｍｍである。
【００６１】
さらに確実にされるのは、チャネル及び／又はリブ形状、及び／又はチャネル寸法を変更する場合、全体の高さ及び双極性プレート３の厚さを一定のままにすることである。
【符号の説明】
【００６２】
１  燃料電池構造
２  燃料電池
３  双極性プレート
４  ガス拡散電極
５  ポリマー電解質膜
ａ  チャネル間隔
ｂ１  チャネル幅
ｂ２  リブ幅
Ｆ  流れ場
Ｋ  チャネル
Ｒ  流れの方向
Ｓ  リブ
【図１】
0005380532.tif 000002
【図２】
0005380532.tif 000003
【図３】
0005380532.tif 000004
【図４】
0005380532.tif 000005