燃料电池堆和用于该燃料电池堆的密封板制造技术

技术编号:10689581 阅读:271 留言:0更新日期:2014-11-26 18:06
燃料电池堆包括电池模块(M)和密封板(P1)。每个电池模块(M)通过层叠多个燃料电池(20)并且通过将相邻的燃料电池(20)的绝缘构件粘接在一起而形成,每个燃料电池(20)包括膜电极接合体(33)和夹着膜电极接合体(33)的成对的隔离体(40和41),膜电极接合体(33)具有在膜电极接合体(33)的外周部的绝缘构件。密封板(P1)插入层叠的电池模块(M)之间。密封板(P1)包括:多个歧管孔(M1、M3、M4和M6),两种发电用气体分开地从歧管孔(M1、M3、M4和M6)流入或流出;以及第一密封构件(51至54),第一密封构件(51至54)沿着每个歧管孔(M1、M3、M4和M6)的周缘部设置,以密封流过歧管孔(M1、M3、M4和M6)的发电用气体中的相应的一者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】燃料电池堆包括电池模块(M)和密封板(P1)。每个电池模块(M)通过层叠多个燃料电池(20)并且通过将相邻的燃料电池(20)的绝缘构件粘接在一起而形成,每个燃料电池(20)包括膜电极接合体(33)和夹着膜电极接合体(33)的成对的隔离体(40和41),膜电极接合体(33)具有在膜电极接合体(33)的外周部的绝缘构件。密封板(P1)插入层叠的电池模块(M)之间。密封板(P1)包括:多个歧管孔(M1、M3、M4和M6),两种发电用气体分开地从歧管孔(M1、M3、M4和M6)流入或流出;以及第一密封构件(51至54),第一密封构件(51至54)沿着每个歧管孔(M1、M3、M4和M6)的周缘部设置,以密封流过歧管孔(M1、M3、M4和M6)的发电用气体中的相应的一者。【专利说明】燃料电池堆和用于该燃料电池堆的密封板
本专利技术涉及一种通过层叠多个燃料电池形成的燃料电池堆(fuel cell stack),并且涉及一种用于该燃料电池堆的密封板。
技术介绍
与根据本专利技术的燃料电池堆相关的技术在专利文献I的“FUEL CELL STACKSTRUCTURE”中公开。在专利文献I的燃料电池堆结构中,分别通过层叠多个燃料电池形成的多电池模块沿电池层叠方向布置成列,并且电池模块中的相邻电池模块之间的空间由密封垫片(bead gasket)密封。 此外,电池模块的各个端电池的与密封垫片接触的隔离体(separator)的表面刚性比电池模块的中央电池的隔离体的表面刚性大。具体地,为了使得电池模块的端电池的隔离体具有比中央电池的表面刚性大的表面刚性,在端电池的隔离体叠置平板。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:特开2005-190706号公报
技术实现思路
在上述现有技术中,包括密封垫片的平板利用粘接剂与端电池的隔离体接合。相应地,当密封垫片劣化时,其燃料电池仍能产生电力的电池模块不得不被丢弃。这样是没有效率的。 相应地,本专利技术的目的在于提供燃料电池堆和用于该燃料电池堆的密封板,这允许继续使用通过层叠多个燃料电池而形成的电池模块。 为了实现上述目的,根据本专利技术的第一方面的燃料电池堆包括:电池模块,每个电池模块通过层叠多个燃料电池并且通过将所述燃料电池的相邻的燃料电池的绝缘构件粘接在一起而形成,每个燃料电池包括膜电极接合体和夹着所述膜电极接合体的成对的隔离体,所述膜电极接合体在所述膜电极接合体的外周部具有所述绝缘构件;以及密封板,所述密封板插入层叠的所述电池模块之间。所述密封板包括:多个歧管孔,两种发电用气体分开地流入所述多个歧管孔和流出所述多个歧管孔,以流过所述燃料电池,以及第一密封构件,所述第一密封构件沿着每个所述歧管孔的周缘部设置,以密封所述发电用气体中的流过所述歧管孔的相应的一者。 根据本专利技术的第二方面的密封板为构造为插入至少两个电池模块的相邻的电池模块之间的密封板,每个所述电池模块通过将多个燃料电池层叠为一体单元而形成,所述密封板包括:板基板(plate substrate),歧管孔形成于所述板基板,两种发电用气体分开地流入所述歧管孔和流出所述歧管孔,以流过所述燃料电池;以及密封构件,所述密封构件沿着每个所述歧管孔的周缘部设置,以密封所述发电用气体中的流过所述歧管孔的相应的一者。所述密封构件包括:密封基部,所述密封基部设置在所述歧管孔的周缘部,以及密封唇,所述密封唇从所述密封基部的表面突出。所述密封唇朝向所述歧管孔的中央偏移。 【专利附图】【附图说明】 图1是示意性地示出了根据本专利技术的第一实施方式的燃料电池堆的外观的立体图; 图2的⑷为分别示出了构成电池模块的隔离体、膜电极接合体和密封板的面中的一个面以示出它们的配置的平面图,图2的⑶为分别示出了图2的㈧所示的隔离体的另一面的平面图; 图3的(A)为图2的(A)所示的膜电极接合体的放大平面图,图3的⑶为图2的(A)所示的阴极侧隔离体的放大平面图; 图4为图2的(A)和图2的⑶所示的密封板的放大平面图; 图5是图1中的燃料电池堆的一部分沿着图4中的C-C线截取的截面放大图; 图6的(A)是详细示出了绕着设置在供应含氢气体用的歧管孔的边界部的密封构件的一部分的放大图,图6的(B)为由图6的(A)中的包围线I指示的部分的放大图; 图7的㈧为示出燃料电池堆的一部分沿着图4中的D-D线截取的截面图,图7的(B)为由图7的(A)中的包围线III指示的部分的放大图; 图8的(A)详细示出了围绕绕着在歧管孔的周缘部的另一示例的密封构件的一部分的放大图,图8的⑶为图8的㈧中包围线IV指示的部分的放大图; 图9的㈧为详细示出绕着另一示例的内周密封构件的一部分沿图4中C-C线截取的放大图,图9的⑶为由图9的㈧中的包围线V指示的部分的放大图; 图10为根据本专利技术的第二实施方式的密封板的平面图; 图11为根据本专利技术的第三实施方式的密封板的平面图; 图12为根据本专利技术的第四实施方式的密封板的平面图; 图13为根据本专利技术的第五实施方式的密封板的平面图; 图14为示出了密封板和隔离体之间的位置关系的沿着图4中的V-V线截取的的放大截面图; 图15为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的放大图,并且示出了板基板比图14中的板基板厚的不例; 图16为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的放大图; 图17为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的放大图; 图18为根据本专利技术的第六实施方式的密封板的平面图; 图19为根据本专利技术的第七实施方式的密封板的平面图; 图20为根据本专利技术的第八实施方式的密封板的平面图; 图21是图20中的密封板的端部的放大平面图; 图22的(A)为根据本专利技术的第九实施方式的密封板的平面图,图22的(B)为沿着图22的(A)中的VI1-VII线截取的截面的放大图; 图23是根据本专利技术的另一示例的密封板的平面图; 图24是根据本专利技术的第十实施方式的燃料电池堆的一部分的截面图; 图25的(A)为图24中的电池模块的平面图,图25的(B)为燃料电池堆的立体图。 【具体实施方式】 第一实施方式 以下参考附图描述了本专利技术的实施方式。图1是示意性地示出了根据本专利技术的第一实施方式的燃料电池堆的外部立体图。图2的(A)为分别示出了构成电池模块的隔离体、膜电极接合体或密封板的面中的一个面以示出它们的配置的平面图,图2的(B)示出了分别示出构成电池模块的隔离体、膜电极接合体或密封板的另一面的平面图。图3的(A)为膜电极接合体的放大平面图,图3的(B)为阴极侧隔离体的放大平面图。图4为密封板的放大平面图。图5是图1中的燃料电池堆的一部分沿着图4中的C-C线截取的截面放大图。 根据图1所示的一个示例的燃料电池堆A具有彼此层叠的多个电池模块M。密封板Pl插入电池模块M中的相邻的电池模块之间。这些电池模块M被端板10和11从图1中的上方和下方夹着且压在一起。 每个电池模块M均通过层叠所需数量的燃料电池20形成。通过将在下文描述的电池框架30的凸缘部32和粘接剂9形成电池模块M的外壁面。因此,防止了水进入电池模块M的内部,并且同时,电池模块M被电绝缘。在图1中,作为示例,层叠并本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种燃料电池堆,所述燃料电池堆包括:电池模块,每个电池模块通过层叠多个燃料电池并且通过将所述燃料电池的相邻的燃料电池的绝缘构件粘接在一起而形成,每个燃料电池包括膜电极接合体和夹着所述膜电极接合体的成对的隔离体,所述膜电极接合体在所述膜电极接合体的外周部具有所述绝缘构件;以及密封板,所述密封板插入层叠的所述电池模块之间,其中所述密封板包括:多个歧管孔,两种发电用气体分开地流入所述多个歧管孔和流出所述多个歧管孔,以流过所述燃料电池,以及第一密封构件,所述第一密封构件沿着每个所述歧管孔的周缘部设置,以密封所述发电用气体中的流过所述歧管孔的相应的一者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:沼尾康弘影山和弘
申请(专利权)人:日产自动车株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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