燃料电池用隔离部件和燃料电池堆制造技术

本发明专利技术提供一种燃料电池用隔离部件和燃料电池堆。在构成接合隔离部件(33)(燃料电池用隔离部件)的第一金属隔板(30)和第二金属隔板(32)之间形成有制冷剂流路(66)。突出形成于第一金属隔板(30)和第二金属隔板(32)的第一压制肋部(72A)和第二压制肋部(72B)具有用于防止反应气体泄漏的内侧压制肋部(51a、61a)。贯通形成于隔离部件厚度方向的排气用连通孔(94)和制冷剂排出用连通孔(98)经由第一连接流路(100)、第二连接流路(108)而与制冷剂流路(66)连通，其中，第一连接流路、第二连接流路由构成第一压制肋部和第二压制肋部的突出形状的背侧部的凹部形成。根据本发明专利技术，能够以简单的结构来实现制冷剂流路结构。

Isolation Components and Fuel Cell Reactors for Fuel Cells

The invention provides an isolation component and a fuel cell stack for a fuel cell. A refrigerant flow path (66) is formed between the first metal separator (30) and the second metal separator (32), which constitute the joint isolation component (33) (isolation component for fuel cell). The first pressing rib (72A) and the second pressing rib (72B) prominently formed in the first metal separator (30) and the second metal separator (32) have inner pressing ribs (51a, 61a) for preventing the leakage of reactive gas. The connecting holes (94) for exhaust gas and the connecting holes (98) for refrigerant discharge are connected with the refrigerant flow path (66) through the first connecting flow path (100) and the second connecting flow path (108), in which the first connecting flow path and the second connecting flow route form the concave back part of the prominent shape of the first and second pressing ribs. According to the present invention, the refrigerant flow path structure can be realized with a simple structure.

【技术实现步骤摘要】
燃料电池用隔离部件和燃料电池堆
本专利技术涉及一种燃料电池用隔离部件和燃料电池堆。
技术介绍
一般而言，固体高分子型燃料电池采用由高分子离子交换膜构成的固体高分子电解质膜。燃料电池具有膜电极组件(MEA)，该膜电极组件(MEA)是在固体高分子电解质膜的一个面上配设有阳极电极，在所述固体高分子电解质膜的另一个面上配设有阴极电极的膜电极组件。膜电极组件通过被隔离部件(双极板)夹持而构成电芯(单体燃料电池)。电芯通过层叠规定数量而例如作为车载用燃料电池堆来使用。在电芯中，例如，如下述日本专利技术专利公开公报特开2004-193110号所示，有时使用金属隔离部件作为隔离部件。在日本专利技术专利公开公报特开2004-193110号中，两块金属隔板彼此接合而构成一个接合隔离部件。在该情况下，在两块金属隔板之间，沿隔离部件面方向形成有使冷却介质流通的制冷剂流路。另外，为了在向制冷剂流路导入冷却介质时，从制冷剂流路可靠地排出空气，而在接合隔离部件的上部，在层叠方向上贯通设置有与制冷剂流路连通的排气用连通孔。在日本专利技术专利公开公报特开2007-134206号中公开了如下一种结构，即，在两块金属隔板之间形成有制冷剂流路，在金属隔板的上部设置有排气用连通孔，并且，为了在维修时等从制冷剂流路中去除制冷剂，而在金属隔板的下部设置有制冷剂排出用连通孔。在该情况下，排气用连通孔和制冷剂排出用连通孔与制冷剂流路连通。在美国专利技术专利特许第7718293号说明书中，公开了如下一种结构，即，为了降低制造成本，而在金属隔离部件上，通过压力成型形成凸形状的压制肋密封件来作为密封部。专利技术内容本专利技术是与上述的现有技术相关联而创造出的，其目的在于，提供一种能够以简单的结构来实现制冷剂流路结构的燃料电池用隔离部件和燃料电池堆。为了达成上述目的，本专利技术的燃料电池用隔离部件，通过将两块具有在反应气体所流通的一个表面侧突出而形成的压制肋部的金属隔板接合而构成，在所述金属隔板的所述一个表面形成有用于使燃料气体或氧化剂气体、即反应气体流过的反应气体流路，在两块所述金属隔板之间形成有制冷剂流路，在隔离部件厚度方向上贯通形成有与所述反应气体流路连通的反应气体连通孔，所述压制肋部包括用于防止反应气体泄漏的密封用压制肋，排气用连通孔和制冷剂排出用连通孔中的至少一方在隔离部件厚度方向上贯通形成，所述排气用连通孔和所述制冷剂排出用连通孔中的至少一方经由连接流路而与所述制冷剂流路连通，其中，所述连接流路由凹部形成，该凹部是构成所述压制肋部的突出形状的背侧部的凹部。所述压制肋部具有上侧连接用压制肋，所述上侧连接用压制肋在内部具有使所述排气用连通孔与所述密封用压制肋的内部空间连通的所述连接流路，所述上侧连接用压制肋连接于包围所述反应气体流路的所述密封用压制肋的最上部。所述压制肋部具有下侧连接用压制肋，所述下侧连接用压制肋在内部具有使所述制冷剂排出用连通孔与所述密封用压制肋的内部空间连通的所述连接流路，所述下侧连接用压制肋连接于包围所述反应气体流路的所述密封用压制肋的最下部。设置有包围所述排气用连通孔或所述制冷剂排出用连通孔的连通孔压制肋密封件。所述连通孔压制肋密封件的平面形状为圆形。所述连通孔压制肋密封件具有相对于隔离部件厚度方向倾斜的内周侧壁，在所述内周侧壁设置有贯通孔，该贯通孔使所述连通孔压制肋密封件的内部空间与所述排气用连通孔或所述制冷剂排出用连通孔连通。所述制冷剂流路的外周和所述反应气体连通孔的外周通过焊接或钎焊而接合。另外，本专利技术的燃料电池堆具有上述的燃料电池用隔离部件和膜电极组件，其多个所述燃料电池用隔离部件和多个所述膜电极组件交替层叠。根据本专利技术所涉及的燃料电池用隔离部件和燃料电池堆，排气用连通孔和制冷剂排出用连通孔中的至少一方经由连接流路而与制冷剂流路连通，其中，连接流路由凹部形成，该凹部是构成压制肋部的突出形状的背侧部的凹部。因此，能够有效地灵活利用金属隔板上设置的压制肋部的背侧的凹部，实现简单的制冷剂流路结构。根据参照附图所要说明的以下实施方式的说明，可以容易地理解上述目的、特征和优点。附图说明图1是燃料电池堆的立体说明图。图2是构成燃料电池堆的电芯的分解立体说明图。图3是电芯的概略剖视图。图4是从第一金属隔板侧观察接合隔离部件的正面说明图。图5是从第二金属隔板侧观察接合隔离部件的正面说明图。图6是接合隔离部件的排气用连通孔及其周边的结构说明图。图7是沿着图6中的VII-VII线的剖视图。图8是沿着图7中的VIII-VIII线的剖视图。图9是接合隔离部件的制冷剂排出用连通孔及其周边的结构说明图。具体实施方式以下，列举优选的实施方式，边参照附图边对本专利技术所涉及的燃料电池用隔离部件和燃料电池堆进行说明。如图1所示，燃料电池堆10具有层叠体14，该层叠体14是构成单体燃料电池的电芯12沿水平方向(箭头A方向)层叠多个而成的层叠体。燃料电池堆10例如搭载于未图示的燃料电池电动汽车等燃料电池车辆。在层叠体14的层叠方向(箭头A方向)上的一端，朝向外方依次配设有接线板16a、绝缘体18a以及端板20a。在层叠体14的层叠方向上的另一端，朝向外方依次配设有接线板16b、绝缘体18b和端板20b。在端板20a、20b的各边之间配置有连接杆24。在由具有导电性的材料构成的接线板16a、16b的大致中央设置有向层叠方向外方延伸的端子部68a、68b。端板20a、20b具有横长(也可以是纵长)的长方形状，并且在各边之间配置有连接杆24。各连接杆24的两端经由螺栓26固定于端板20a、20b的内表面，该各连接杆24对多个层叠的电芯12施加层叠方向(箭头A方向)上的紧固载荷。另外，在燃料电池堆10中，也可以构成为具有将端板20a、20b作为端板的箱体，在箱体内收装层叠体14。如图2所示，电芯12具有：带树脂膜MEA28；第一金属隔板30，其配置于带树脂膜MEA28的一个表面侧；和第二金属隔板32，其配置于带树脂膜MEA28的另一个表面侧。多个电芯12例如在箭头A方向(水平方向)上或箭头C方向(重力方向)上层叠，并且被施加层叠方向上的紧固载荷(压缩载荷)，从而构成燃料电池堆10。燃料电池堆10例如作为车载用燃料电池堆搭载于燃料电池电动汽车(未图示)。第一金属隔板30和第二金属隔板32例如通过将钢板、不锈钢板、铝板、镀膜处理钢板或者对这些金属板的金属表面实施防腐蚀用表面处理的金属薄板的截面压力成型为波形而构成。彼此相邻的电芯12中的一方的电芯12的第一金属隔板30和另一方的电芯12的第二金属隔板32一体地接合而构成接合隔离部件33(燃料电池用隔离部件)。在电芯12的长边方向、即水平方向上的一端缘部(箭头B1方向侧的一端缘部)设置有氧化剂气体入口连通孔34a、制冷剂入口连通孔36a和燃料气体出口连通孔38b，该氧化剂气体入口连通孔34a、制冷剂入口连通孔36a和燃料气体出口连通孔38b在层叠方向(箭头A方向)上彼此连通。氧化剂气体入口连通孔34a、制冷剂入口连通孔36a和燃料气体出口连通孔38b在铅垂方向(箭头C方向)上排列设置。氧化剂气体入口连通孔34a供给氧化剂气体，例如含氧气体。制冷剂入口连通孔36a供给制冷剂，例如水。燃料气体出口连通孔38b排出燃料气体，例如含氢气体。在电芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池用隔离部件，通过将两块具有在反应气体所流通的一个表面侧突出而形成的压制肋部的金属隔板接合而构成，在所述金属隔板的所述一个表面形成有用于使燃料气体或氧化剂气体、即反应气体流过的反应气体流路，在两块所述金属隔板之间形成有制冷剂流路，在隔离部件厚度方向上贯通形成有与所述反应气体流路连通的反应气体连通孔，所述压制肋部包括用于防止反应气体泄漏的密封用压制肋，其特征在于，在隔离部件厚度方向上贯通形成有排气用连通孔和制冷剂排出用连通孔中的至少一方，所述排气用连通孔和所述制冷剂排出用连通孔中的至少一方经由连接流路而与所述制冷剂流路连通，其中，所述连接流路由凹部形成，该凹部是构成所述压制肋部的突出形状的背侧部的凹部。

【技术特征摘要】
2017.09.07 JP 2017-1722731.一种燃料电池用隔离部件，通过将两块具有在反应气体所流通的一个表面侧突出而形成的压制肋部的金属隔板接合而构成，在所述金属隔板的所述一个表面形成有用于使燃料气体或氧化剂气体、即反应气体流过的反应气体流路，在两块所述金属隔板之间形成有制冷剂流路，在隔离部件厚度方向上贯通形成有与所述反应气体流路连通的反应气体连通孔，所述压制肋部包括用于防止反应气体泄漏的密封用压制肋，其特征在于，在隔离部件厚度方向上贯通形成有排气用连通孔和制冷剂排出用连通孔中的至少一方，所述排气用连通孔和所述制冷剂排出用连通孔中的至少一方经由连接流路而与所述制冷剂流路连通，其中，所述连接流路由凹部形成，该凹部是构成所述压制肋部的突出形状的背侧部的凹部。2.根据权利要求1所述的燃料电池用隔离部件，其特征在于，所述压制肋部具有上侧连接用压制肋，所述上侧连接用压制肋在内部具有使所述排气用连通孔与所述密封用压制肋的内部空间连通的所述连接流路，所述上侧连接用压制肋连接于包围所述反应气体流路的所述密封用压制肋的最上部。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池用隔离部件，其特征在于，所述压制肋部具有下侧连接用压制肋，所述下侧连接用压制肋在内部具有使所述制冷剂排出用连通孔与所述密封用压制肋的内部空间连通的所述连接流路，所述下侧连接用压制肋连接于包围所述反应气体流路的所述密封用压制肋的最下部。4.根据权利要求1或2所述的燃料电池用隔离部件，其特征在于，设置有包围所述排气用连通孔或所述制冷剂排出用连通孔的连通孔压制肋密封件。5.根据权利要求4所述的燃料电池用隔离部件，其特征在于，所述连通孔压制肋密封件的平面形状为圆形。6.根据权利要求5所述的燃料电池用隔离部件，其特征在于，所述连通孔压制肋密封件具有相对于隔离部件厚度方向倾斜的内周侧壁，在所述内周侧壁设置有贯通孔，该贯通孔使所述连通孔压制肋密封件的内部空间与所述排气用连通孔或所述制冷剂排出用连通孔连通。7.根据权利要求1或2所述的燃料电池用隔离部件，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：苫名佑，小山贤，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP