(57)【要約】  本発明は燃料電池用のカソード流れ場プレートの１つの種類を提供する。カソード流れ場プレートは、冷却流れ場および反応流れ場と、ガス入口と、ガス出口と、プレートリブとを備える。ここで、上記流れ場の一端はガス入口に接続される。他端はガス出口に接続される。上記冷却流れ場は分散リブから構成される。上記分散リブはガス入口とガス出口との間に配置される。上記ガス入口と分散リブとの間に接続孔がある。本発明において提供される燃料電池用のカソード流れ場プレートは、分散リブおよび接続孔を用いて、ガスを冷却ガスと反応ガスとに分離する。単一のガス源が使用されるため、調節しなければならない唯一のパラメータは、全体のガス流量だけである。このため、ガスの制御は比較的簡単である。冷却ガスおよび反応ガスの発生源を制御するデバイスは最小にできる。したがって、本発明において提供される流れ場プレートを使用する燃料電池は低コストにできる。【選択図】図１
2009506484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池用の流れ場プレートであって、
１つ以上の冷却チャネルを有する、前記流れ場プレートの第１側にある冷却場と、
１つ以上の反応チャネルを有する、前記流れ場プレートの第２側にある反応場と、
前記第１側にある１つ以上のガス入口と、
１つ以上のガス出口と、
前記第１側に配置される分散リブと、
前記流れ場プレートを貫通する１つ以上の接続孔と、
を備えることを特徴とする流れ場プレート。
【請求項２】
前記冷却場の一端は前記ガス入口に接続され、他端は前記ガス出口に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項３】
前記分散リブは前記ガス入口と前記ガス出口との間に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項４】
前記接続孔は前記分散リブと前記ガス入口との間に配置されることを特徴とする、請求項３に記載の流れ場プレート。
【請求項５】
前記反応場の一端は前記接続孔に接続され、前記反応場の他端は前記ガス出口に接続されることを特徴とする、請求項４に記載の流れ場プレート。
【請求項６】
前記分散リブは前記ガス出口よりも前記ガス入口に大幅に近接していることを特徴とする、請求項５に記載の流れ場プレート。
【請求項７】
前記反応場の一端は前記接続孔に接続され、前記反応場の他端は前記ガス出口に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項８】
前記分散リブは１つ以上の分散リブセグメントから構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項９】
各冷却チャネルはチャネル内に配置される分散リブセグメントを有することを特徴とする、請求項８に記載の流れ場プレート。
【請求項１０】
分散リブセグメントのそれぞれは異なる形状であることを特徴とする、請求項８に記載の流れ場プレート。
【請求項１１】
前記分散リブの断面積は、冷却チャネルの断面積の１０％〜１００％であることを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項１２】
前記分散リブの厚さは、前記冷却チャネルの長さの０．５％〜１０％であることを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項１３】
前記接続孔の中心を通る線から、前記ガス入口が配置される前記流れ場プレートの縁部までの距離と、前記線から前記分散リブまでの距離との比率が、２：１から１５：１の範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項１４】
燃料電池用の流れ場プレートであって、
前記流れ場プレートの第１側にある冷却場であって、１つ以上の冷却チャネルを有し、前記冷却場の一端は前記第１側にある１つ以上のガス入口に接続され、他端は１つ以上のガス出口に接続される冷却場と、
前記流れ場プレートの第２側にある反応場であって、１つ以上の反応チャネルを有し、前記反応場の一端は１つ以上の接続孔に接続され、前記反応場の他端は前記ガス出口に接続される反応場と、
前記第１側に配置される分散リブであって、前記ガス入口と前記ガス出口との間に配置され、１つ以上の分散リブセグメントから構成され、各冷却チャネルはチャネル内に配置される分散リブセグメントを有し、前記分散リブセグメントのそれぞれは異なる形状である分散リブとを備え、
前記接続孔は前記流れ場プレートを貫通し、前記接続孔は前記分散リブと前記ガス入口との間に配置されることを特徴とする流れ場プレート。
【請求項１５】
前記分散リブは前記ガス出口よりも前記ガス入口に大幅に近接していることを特徴とする、請求項１４に記載の流れ場プレート。
【請求項１６】
前記分散リブの断面積は、冷却チャネルの断面積の１０％〜１００％であることを特徴とする、請求項１４に記載の流れ場プレート。
【請求項１７】
前記分散リブの厚さは、前記冷却チャネルの長さの０．５％〜１０％であることを特徴とする、請求項１４に記載の流れ場プレート。
【請求項１８】
前記接続孔の中心を通る線から、前記ガス入口が配置される前記流れ場プレートの縁部までの距離と、前記線から前記分散リブまでの距離との比率が、２：１から１５：１の範囲であることを特徴とする、請求項１４に記載の流れ場プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池の分野に関し、詳細には、燃料電池用の流れ場プレートに関する。
【０００２】
本出願は、２００５年８月２６日に出願された発明の名称が「燃料電池用の流れ場プレート」である中国特許出願Ｎｏ．２００５１００９２９９５．Ｘを基礎として優先権を主張している。上記出願の全体を参照として本明細書に組み込まれているものとする。
【背景技術】
【０００３】
現在のガス冷却式燃料電池システムでは、カソード流れ場プレートの両側の冷却場および反応場は接続されていない。冷却ガスおよび反応ガスは異なるガス供給システムによって供給される。冷却ガスは通常、独立したファンを使用して供給される。一般に、ガス圧は数百Ｐａ以内である（以下の説明と同じく、バロメータを用いて測定される）。反応ガスについては、動作圧力に依存して、ファンまたはガスポンプを使用して反応ガスを供給し、圧力範囲は数百Ｐａから数気圧である。環境に依存して、異なるガス供給システムを使用することもできる。システムは反応ガスおよび冷却ガスのそれぞれの流量を制御し、反応ガスの圧力はまた調節可能であり、これにより、燃料電池の膜電極アセンブリの湿度レベルを正確に制御できる。このように、燃料電池は望ましい湿度条件の下で作用し、所望の電気発生機能を維持する。しかし、別個の冷却ガスおよび反応ガスを有するカソード流れ場プレートに関連する欠点が存在する。例えば、制御システムは比較的複雑であり、ガスは制御が比較的難しい。数百ワットを発生する小型燃料電池グループにおける制御システムの複雑性は、１０キロワット以上を発生する大型燃料電池グループの複雑性に匹敵する。したがって、１キロワット以下を発生する小型燃料電池グループのコストは高コストとなり、この結果、商品化の過程への妨げとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、燃料電池内のガス流れの制御を容易にする燃料電池用の流れ場プレートを提供することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、燃料電池用の低コストの流れ場プレートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明は燃料電池用のカソード流れ場プレートの１つの種類を提供する。カソード流れ場プレートは、冷却場と、反応場と、ガス入口と、ガス出口と、分散リブとを備える。上記冷却場および反応場は上記カソード流れ場プレートの両側にある。冷却場は単一または複数の並列冷却チャネルを備える。反応場は単一または複数の並列反応チャネルを備える。チャネルは分散リブによって分離される。ここで、上記流れ場の一端はガス入口に接続される。他端はガス出口に接続される。上記冷却流れ場は分散リブから構成される。上記分散リブはガス入口とガス出口との間に配置される。上記ガス入口と分散リブとの間に接続孔がある。
【０００７】
本発明のカソード流れ場プレート上では、ガスがガス入口を通り冷却場のチャネルに流入するとき、ガスの一部は分散リブによって阻止される。このように、阻止された後、ガスの一部は接続孔を通って流れ場プレートの反対側の反応場のチャネルに流入する。これにより、同時に、ガスが冷却場の入口を通って流れ込む。分散リブおよび接続孔はガスを冷却ガスと反応ガスとに分離する。分散リブの間を流れるガスは冷却ガスである。ガスは冷却チャネルを通して直接放出され、反応の間に発生した熱を運び去る。分散リブを通って流れないガスは、接続孔を通り流れ場プレートの反対側にある反応チャネルに入り、反応ガスとなり、このような反応ガスを燃料電池に供給する。排出ガスは反応場の反対側にあるガス出口６を通して放出される。本発明の燃料電池用のカソード流れ場プレートの冷却ガスおよび反応ガスは、同じガス源からのガスである。このように、異なるガス源を使用するのと違って、調節しなければならない唯一のパラメータは、全体のガス流量だけである。本発明の流れ場プレートについては、ガスの制御は比較的簡単であり、冷却ガスおよび反応ガスのガス源を制御する測定器は必要でなくなる。したがって、本発明の流れ場プレートを有する燃料電池は比較的低コストを実現し、これにより、電池の商品化に有利になる。
【０００８】
本発明の利点は、燃料電池内のガス流れの制御を容易にする燃料電池用の流れ場プレートを提供することである。
【０００９】
本発明の別の利点は、燃料電池用の低コストの流れ場プレートを提供することである。
【００１０】
以下に本出願の図面および実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１、２、および３に示されるとおり、本発明は燃料電池用のカソード流れ場プレートの１つの種類を提供する。カソード流れ場プレートは、冷却場と、反応場と、ガス入口４と、ガス出口６と、分散リブ７とを備える。上記冷却場および反応場は上記カソード流れ場プレートの両側（第１側および第２側）に位置する。冷却場は単一または複数の並列冷却チャネル１を備える。反応場は単一または複数の並列反応チャネル５を備える。チャネル１または５は分散リブ７によって分離されている。ここで、上記冷却場の一端は上記ガス入口４に接続されている。冷却場の他端は上記ガス出口６に接続されている。上記冷却チャネル１は分散リブ３を備える。分散リブ３はガス入口４とガス出口６との間に配置されている。上記ガス入口４と上記分散リブ３との間に配置される１つ以上の接続孔２が、カソード流れ場プレートを貫通する。
【００１２】
上記分散リブ３はプレート形状またはブロック形状である。分散リブ３の断面は様々な形状にすることができる。好ましくは、断面形状は孔を有するかまたは孔のない矩形、あるいは孔を有するかまたは孔のない台形である。
【００１３】
上記分散リブの断面積は冷却チャネルの断面積の１０％〜１００％である。好ましくは、この比率は、ガスが通過できるとすると、１５％〜８０％である。比率が限界の１００％に達する場合であっても、カソード流れ場プレートに対向するアノード流れ場プレートもまたガス流れのためのチャネルを有する理由から、上限は１００％にすることができる。
【００１４】
冷却チャネルの長に沿った上記分散リブ３の厚みは、冷却チャネルの長さの０．５％〜１０％である。好ましくは、この比率は１％〜４％である。このように、ガス流れは部分的に阻止され、分散リブ３上を通過後のガス流れは促進される。
【００１５】
上記分散リブ３の数は１つまたは複数にすることができる。好ましくは、分散リブの数は冷却チャネル１の数と同一であるべきである。
【００１６】
好ましくは、上記分散リブ３は、ガス入口が配置される流れ場プレートの縁部に平行である。上記分散リブとガス入口が配置される流れ場プレートの縁部との間の距離は、上記分散リブとガス出口が配置される流れ場プレートの縁部との間の距離より短くされている。距離の比率は、１：２から１：１００の範囲、好ましくは、１：５から１：２０の範囲に入る。
【００１７】
上記接続孔２は任意の形状にすることができる。容易な製造という目的のためには、好ましい形状は円形である。上記接続孔の数は１つまたは複数にすることもでき、好ましくは、分散リブ３セグメントの数と同一にできる。分散リブセグメントを各チャネル内に配置して、全体として分散リブを形成でき、この場合、各チャネルはセグメントを有してもまたは有さなくてもよい。さらに、各セグメントは異なるサイズ、形状、高さなどであってもよい。
【００１８】
好ましくは、接続孔２の直径は冷却チャネルの幅を超えない。接続孔２の直径と冷却チャネル１の幅との比率は、０．２：１から１：１の範囲、好ましくは、０．３：１から０．６：１の範囲である。
【００１９】
複数の接続孔２がある場合、上記接続孔２の円の中心を通る線は、ガス入口４が配置される流れ場プレートの縁部に平行である。好ましくは、接続孔２の円の中心または接続孔の円の中心を通るこの線からガス入口４が配置されるカソード流れ場プレートの縁部までの距離は、接続孔の円の中心または接続孔の円の中心を通るこの線から分散リブ３までの距離より長い。距離の比率は、２：１から１５：１の範囲、好ましくは、４：１から８の範囲にすることができる。
【００２０】
接続孔２の直径が過度に大きい場合、または分散リブ３が過度に高い場合は、逆に流れるガスが増加する。したがって、反応ガスの量が増加し、膜電極アセンブリが乾燥する。接続孔２の直径が小さ過ぎる場合、または分散リブ３が低すぎる場合、逆に流れるガスは減少する。これにより、冷却ガスの量が増加し、膜電極アセンブリの湿度が増加する。したがって、接続孔２の直径および分散リブ３の高さは、膜電極アセンブリの湿度の所望のレベルによって決定することができる。
【００２１】
上記カソード流れ場プレートは、導電性カーボンプレートおよび非腐食性金属プレートの１つまたは組み合わせで形成できる。上記非腐食性金属プレートは、一般に当業者には既知のニッケル、ステンレス鋼、チタン、金などを含む非腐食性材料の１つであってもよい。
【００２２】
上記カソード流れ場プレートの厚みは燃料電池の必要条件によって、好ましくは１．５〜５ｍｍに決定できる。
【００２３】
上記冷却チャネル１または反応チャネル５は、例えば波形状またはくし形状、好ましくはくし形の、当業者には既知の形状にできる。
【００２４】
上記冷却チャネル１または反応チャネル５の断面は、例えば矩形または台形、好ましくは矩形の、当業者には既知の形状にできる。
【００２５】
冷却チャネル１または反応チャネル５の幅および深さは、冷却チャネル１または反応チャネル５の従来の幅および深さにできる。例えば、幅は１．５〜６ｍｍ、好ましくは２．５〜４ｍｍにすることができる。深さ（すなわち、分散リブ７の高さ）は０．４〜２ｍｍ、好ましくは０．８〜１．５ｍｍにすることができる。最大長さはカソード流れ場プレートの長さに制限され、好ましくは４０〜８０ｍｍである。冷却チャネル１または反応チャネル５の数は、当業者には既知のとおり、好ましくは３〜５０、および好ましくは１０〜２０である。好ましくは、冷却チャネル１の幅、深さ、長さ、および数は、反応チャネル５のそれらと同一である。
【００２６】
本発明のカソード流れ場プレート上では、ガスがガス入口を通り冷却場のチャネル１に流入するとき、ガスの一部は分散リブ３によって阻止される。このように、阻止された後、ガスの一部は接続孔２を通って流れ場プレートの反対側の反応場のチャネル５に流入する。これにより、同時に、ガスが冷却場の入口４を通って流れ込む。分散リブ３および接続孔２はガスを冷却ガスと反応ガスとに分離する。分散リブ３の間を流れるガスは冷却ガスである。ガスは冷却チャネル１を通して直接放出され、反応の間に発生した熱を運び去る。分散リブ３の間を通って流れないガスは、接続孔２を通り流れ場プレートの反対側にある反応チャネル５に入り、燃料電池に反応ガスを供給する。排出ガスは反応場の反対側にあるガス出口６を通して放出される。本発明の燃料電池用のカソード流れ場プレートの冷却ガスおよび反応ガスは、同じガス源からのガスである。このように、異なるガス源を使用するのと違って、調節しなければならない唯一のパラメータは、全体のガス流量だけである。本発明の流れ場プレートについては、ガスの制御は比較的簡単であり、冷却ガスおよび反応ガスのガス源を制御する測定器は必要でなくなる。したがって、本発明の流れ場プレートを有する燃料電池は比較的低コストを実現し、これにより、電池の商品化に有利になる。
【００２７】
以下の実施形態は本発明を詳細に説明する。
【００２８】
実施形態１
本実施形態は、本発明の燃料電池用のカソード流れ場プレートを提供する。
【００２９】
上記カソード流れ場プレートは、長さと幅が６０ｍｍ、厚さが２．５ｍｍのカーボンプレートにすることができる。上記冷却場は１３個の冷却チャネル１を備えることができる。冷却チャネル１は２．７ｍｍの幅、１．２ｍｍの深さ、６０ｍｍの長さを有することができる。上記反応場は１３個の反応チャネル５を備えることができる。反応チャネル５は２．８ｍｍの幅、０．８ｍｍの深さ、５６ｍｍの長さを有することができる。上記分散リブ３の断面は、２．７ｍｍの幅および０．５ｍｍの高さを有する矩形形状を有することができる。分散リブ３の断面積はチャネルの断面積の４２％にすることができる。冷却チャネル１の長さに沿って、分散リブ３の厚さは冷却チャネル１の全長の０．７％である、０．４ｍｍにすることができる。上記分散リブ３は直線状であり、分散リブ３からガス入口４が配置されるカソード流れ場の縁部までの距離は６．２ｍｍである。この距離と分散リブ３からガス出口６が配置される縁部までの距離との比率は１：８．６にすることができる。上記接続孔２の数は１３個にでき、孔は直径１．２ｍｍの円形にすることができる。その直径とチャネルの幅の比率は０．４４：１にすることができる。孔は相互に平行にすることができる。上記接続孔の円の中心を通る線は、ガス入口が配置される流れ場プレートの縁部に平行にすることができる。この線からカソード流れ場プレートの縁部までの距離は５．２ｍｍにすることができる。この線からガス入口４が配置されるカソード流れ場プレートの縁部までの距離とこの線から分散リブまでの距離との比率は、５．２：１にすることができる。
【００３０】
本実施形態のカソード流れ場プレートを有するセルユニットを組み立てるために、アノード流れ場プレートは、同一面積を有し、同一材料で作られた、波形形状の単一チャネルを有する同一の従来の流れ場プレートにすることができる。膜電極アセンブリは、Ｄｕｐｏｎｔ  ＣｏｍｐａｎｙのＮａｆｉｏｎ（登録商標）１１２プロトン交換膜を備えることができ、この膜は、２４ｃｍ２の有効面積と、４０ｗｔ％のプラチナを有するプラチナ被膜カーボン触媒とを有し、プラチナの触媒作用層は０．４ｇ／ｃｍ２である。セルユニットは燃料として純粋の水素ガスおよび酸化ガスとして空気を用いる。セルユニットは２０℃および相対湿度３０％の環境内で電気を発生する。水素ガスの圧力は０．０３ＭＰａにすることができる。水素ガスの流量は理論流量の１０５％にすることができる。空気圧力は２００Ｐａにでき、全空気流量は１．５ｍ３／ｈｒにすることができる。発生電気は０．６Ｖ／１４Ａになる。
【００３１】
実施形態２
本実施形態は、本発明の燃料電池用のカソード流れ場プレートを提供する。
【００３２】
上記カソード流れ場プレートは、長さが１００ｍｍ、幅が７０ｍｍ、厚さが２．５ｍｍのカーボンプレートにすることができる。上記冷却場は１５個の冷却チャネル１を備えることができる。冷却チャネル１は３．０ｍｍの幅、１．２ｍｍの深さ、１００ｍｍの長さを有することができる。上記反応場は１５個の反応チャネル５を備えることができる。反応チャネル５は２．８ｍｍの幅、０．８ｍｍの深さ、９４ｍｍの長さを有することができる。上記分散リブ３の断面は、３．０ｍｍの幅および０．２ｍｍの高さを有する矩形形状を有することができる。分散リブ３の断面積はチャネルの断面積の１７％にすることができる。冷却チャネル１の長さに沿って、分散リブ３の厚さは冷却チャネル１の全長の１．５％である、１．５ｍｍにすることができる。上記分散リブ３は直線状であり、分散リブ３からガス入口４が配置されるカソード流れ場の縁部までの距離は８．８ｍｍである。この距離と分散リブ３からガス出口６が配置される縁部までの距離との比率は１：１０．２にすることができる。上記接続孔２の数は１５個にでき、孔は直径１．８ｍｍの円形にすることができる。その直径とチャネルの幅との比率は０．６：１にすることができる。孔は相互に平行にすることができる。上記接続孔の円の中心を通る線は、ガス入口が配置される流れ場プレートの縁部に平行にすることができる。この線からカソード流れ場プレートの縁部までの距離は７．４ｍｍにすることができる。この線からガス入口４が配置されるカソード流れ場プレートの縁部までの距離と、この線から分散リブまでの距離との比率は５．３：１にすることができる。
【００３３】
本実施形態のカソード流れ場プレートを有するセルユニットを組み立てるために、アノード流れ場プレートは、同一面積を有し、同一材料で作られた、波形形状の単一チャネルを有する同一の従来の流れ場プレートにすることができる。膜電極アセンブリは、Ｄｕｐｏｎｔ  ＣｏｍｐａｎｙのＮａｆｉｏｎ（登録商標）１１２プロトン交換膜を備えることができ、この膜は、５１ｃｍ２の有効面積と、４０ｗｔ％のプラチナを有するプラチナ被膜カーボン触媒とを有し、プラチナの触媒作用層は０．４ｇ／ｃｍ２である。セルユニットは燃料として純粋の水素ガスおよび酸化ガスとして空気を用いる。セルユニットは２５℃および相対湿度６５％の環境内で電気を発生する。水素ガスの圧力は０．０３ＭＰａにできる。水素ガスの流量は理論流量の１０５％にすることができる。空気圧力は２００Ｐａにでき、全空気流量は２．５ｍ３／ｈｒにすることができる。発生電気は０．６Ｖ／２６Ａになる。
【００３４】
実施形態３
本実施形態は、本発明の燃料電池用のカソード流れ場プレートを提供する。
【００３５】
上記カソード流れ場プレートは、長さが５０ｍｍ、幅が３０ｍｍ、厚さが２．０ｍｍのカーボンプレートにすることができる。上記冷却場は１０個の冷却チャネル１を備えることができる。冷却チャネル１は２．５ｍｍの幅、０．８ｍｍの深さ、５０ｍｍの長さを有することができる。上記反応場は１０個の反応チャネル５を備えることができる。反応チャネル５は２．６ｍｍの幅、０．７ｍｍの深さ、４６．５ｍｍの長さを有することができる。上記分散リブ３の断面は、０．６ｍｍの幅および０．６ｍｍの高さを有する矩形形状を有することができる。分散リブ３の断面積はチャネルの断面積の７５％にできる。冷却チャネル１の長さに沿って、分散リブ３の厚さは冷却チャネル１の全長の１％である、０．５ｍｍにすることができる。上記分散リブ３は直線状であり、分散リブ３からガス入口４が配置されるカソード流れ場の縁部までの距離は５．１ｍｍである。この距離と分散リブ３からガス出口６が配置される縁部までの垂直距離との比率は１：８．７にすることができる。上記接続孔２の数は１０個にでき、孔は直径０．８ｍｍの円形にすることができる。その直径とチャネルの幅との比率は０．３２：１にすることができる。孔は相互に平行にすることができる。上記接続孔の円の中心を通る線は、ガス入口が配置される流れ場プレートの縁部に平行にすることができる。この線からカソード流れ場プレートの縁部までの距離は４．３ｍｍにすることができる。この線からガス入口４が配置されるカソード流れ場プレートの縁部までの距離と、この線から分散リブまでの距離との比率は５．４：１にすることができる。
【００３６】
本実施形態のカソード流れ場プレートを有するセルユニットを組み立てるために、アノード流れ場プレートは、同一面積を有し、同一材料で作られた、波形形状の単一チャネルを有する同一の従来の流れ場プレートにすることができる。膜電極アセンブリは、Ｄｕｐｏｎｔ  ＣｏｍｐａｎｙのＮａｆｉｏｎ（登録商標）１１２プロトン交換膜を備えることができ、この膜は、８ｃｍ２の有効面積と、４０ｗｔ％のプラチナを有するプラチナ被膜カーボン触媒とを有し、プラチナの触媒作用層は０．４ｇ／ｃｍ２である。セルユニットは燃料として純粋の水素ガスおよび酸化ガスとして空気を用いる。セルユニットは２０℃および相対湿度３０％の環境内で電気を発生する。水素ガスの圧力は０．０３ＭＰａにすることができる。水素ガスの流量は理論流量の１０５％にすることができる。空気圧力は２００Ｐａにでき、全空気流量は０．６ｍ３／ｈｒにすることができる。発生電気は０．６Ｖ／５．０Ａになる。
【００３７】
本発明は特定の好ましい実施形態に関連して説明されてきたが、本発明はこのような特定の実施形態に限定されないと理解されるべきである。むしろ、本発明が、特許請求の範囲に反映されているとおり、最も広い意味に理解され、構成されることが、本発明者の主張である。したがって、特許請求の範囲は、本明細書に記載された好ましい実施形態だけでなく、当業者にとって明らかである、全ての他のおよび別の代替形態および変更形態を含むと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の燃料電池用のカソード流れ場プレートの一方側の冷却場の図である。
【図２】本発明の燃料電池用のカソード流れ場プレートの反対側の反応場の図である。
【図３】本発明の燃料電池用のカソード流れ場プレートの断面図である。
【図１】
2009506484.tif 000003
【図２】
2009506484.tif 000004
【図３】
2009506484.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月28日(2008.4.28)
【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】
燃料電池用の流れ場プレートであって、
１つ以上の冷却チャネルを有する、前記流れ場プレートの第１側にある冷却場と、
１つ以上の反応チャネルを有する、前記流れ場プレートの第２側にある反応場と、
前記第１側にある１つ以上のガス入口と、
１つ以上のガス出口と、
前記第１側に配置される分散リブと、
前記流れ場プレートを貫通する１つ以上の接続孔と、
を備えることを特徴とする流れ場プレート。
【請求項２】
前記冷却場の一端は前記ガス入口に接続され、他端は前記ガス出口に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項３】
前記分散リブは前記ガス入口と前記ガス出口との間に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項４】
前記接続孔は前記分散リブと前記ガス入口との間に配置されることを特徴とする、請求項３に記載の流れ場プレート。
【請求項５】
前記分散リブは前記ガス出口よりも前記ガス入口に大幅に近接していることを特徴とする、請求項４に記載の流れ場プレート。
【請求項６】
前記反応場の一端は前記接続孔に接続され、前記反応場の他端は前記ガス出口に接続されることを特徴とする、請求項１、４および５のいずれか一項に記載の流れ場プレート。
【請求項７】
前記分散リブは１つ以上の分散リブセグメントから構成され、各冷却チャネルはチャネル内に配置される１つの分散リブセグメントを有することを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項８】
前記分散リブの断面積は、前記冷却チャネルの断面積の１０％〜１００％であることを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項９】
前記分散リブの厚さは、前記冷却チャネルの長さの０．５％〜１０％であることを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項１０】
前記接続孔の中心を通る線から、前記ガス入口が配置される前記流れ場プレートの縁部までの距離と、前記線から前記分散リブまでの距離との比率が、２：１から１５：１の範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の流れ場プレート。
【請求項１１】
燃料電池用の流れ場プレートであって、
前記流れ場プレートの第１側にある冷却場であって、１つ以上の冷却チャネルを有し、前記冷却場の一端は前記第１側にある１つ以上のガス入口に接続され、他端は１つ以上のガス出口に接続される冷却場と、
前記流れ場プレートの第２側にある反応場であって、１つ以上の反応チャネルを有し、前記反応場の一端は１つ以上の接続孔に接続され、前記反応場の他端は前記ガス出口に接続される反応場と、
前記第１側に配置される分散リブであって、前記ガス入口と前記ガス出口との間に配置され、１つ以上の分散リブセグメントから構成され、各冷却チャネルはチャネル内に配置される１つの分散リブセグメントを有する分散リブとを備え、
前記接続孔は前記流れ場プレートを貫通し、前記接続孔は前記分散リブと前記ガス入口との間に配置されることを特徴とする流れ場プレート。
【請求項１２】
前記分散リブは前記ガス出口よりも前記ガス入口に大幅に近接していることを特徴とする、請求項１１に記載の流れ場プレート。
【請求項１３】
前記分散リブの断面積は、前記冷却チャネルの断面積の１０％〜１００％であることを特徴とする、請求項１１に記載の流れ場プレート。
【請求項１４】
前記分散リブの厚さは、前記冷却チャネルの長さの０．５％〜１０％であることを特徴とする、請求項１１に記載の流れ場プレート。
【請求項１５】
前記接続孔の中心を通る線から、前記ガス入口が配置される前記流れ場プレートの縁部までの距離と、前記線から前記分散リブまでの距離との比率が、２：１から１５：１の範囲であることを特徴とする、請求項１１に記載の流れ場プレート。
【国際調査報告】
2009506484.tif 000006
2009506484.tif 000007