发电单电池制造技术

本公开涉及发电单电池。发电单电池(12)具备带树脂膜的MEA(28)和第一金属隔板(30)。在第一金属隔板(30)设置：氧化剂气体流路(48)，其使氧化剂气体沿着电极面流通；外周侧凸起部(54)，其包围氧化剂气体流路(48)，防止反应气体泄漏；以及第一阻止旁通凸状部(84)，其从外周侧凸起部(54)延伸出。阴极电极(44)的在氧化剂气体流路(48)的流路方向的至少一方的端部的角部(44k)与第一阻止旁通凸状部(84)的顶部(84t)重合。

Generating Single Battery

【技术实现步骤摘要】
发电单电池
本专利技术涉及一种具备金属隔板的发电单电池，该金属隔板设置有包围反应气体流路的凸起密封件。
技术介绍
一般来说，固体高分子型燃料电池采用由高分子离子交换膜形成的固体高分子电解质膜。燃料电池具备电解质膜-电极结构体(MEA)，该电解质膜-电极结构体(MEA)在固体高分子电解质膜的一方的面配设阳极电极，在所述固体高分子电解质膜的另一方的面配设阴极电极。利用隔板(双极性板)夹持MEA来构成发电单电池(单位燃料电池)。将发电单电池层叠规定的层数，由此例如作为车载用燃料电池堆来使用。发电单电池中，存在使用金属隔板作为隔板的情况。沿着阳极电极形成了供作为一方反应气体的燃料气体流动的燃料气体流路的阳极侧金属隔板配置在MEA的一方的面侧，沿着阴极电极形成了供作为另一方反应气体的氧化剂气体流动的氧化剂气体流路的阴极侧金属隔板配置在MEA的另一方的面侧。然而，日本专利第5239091号公报中公开了：为了降低制造成本，通过冲压成型在金属隔板形成凸形状的凸起密封件(界限壁7)作为密封部。另外，在日本专利第5239091号公报中，为了防止在设置于金属隔板的反应气体流路的流路宽度方向端部处的反应气体的旁通，在凸起密封件与反应气体流路之间设置阻止旁通凸状部(限制构件10)。
技术实现思路
本专利技术是与上述的以往技术相关连而完成的，其目的在于提供一种能够进一步良好地抑制反应气体沿着与反应气体的流路宽度方向的端部相向的凸起密封件在流路方向旁通的发电单电池。为了实现上述目的，本专利技术涉及发电单电池，具备带树脂膜的MEA以及在所述带树脂膜的MEA的两侧配置的金属隔板，所述带树脂膜的MEA具有在电解质膜的两侧设置电极而成的电解质膜-电极结构体以及在所述电解质膜-电极结构体的外周部遍及整周地设置的框形状的树脂膜，从所述金属隔板的一端朝向另一端地沿着发电面形成供反应气体流通的反应气体流路，设置凸起密封件，该凸起密封件与所述树脂膜抵接并且包围所述反应气体流路来防止反应气体泄漏，设置阻止旁通凸状部，该阻止旁通凸状部从所述凸起密封件中的从所述金属隔板的所述一端朝向所述另一端延伸的部分起朝向所述反应气体流路的流路宽度方向的端部延伸出，并且朝向所述树脂膜鼓出成形，以防止所述反应气体旁通，在所述发电单电池中，所述电极的在所述反应气体流路的流路方向的至少一方的端部的角部与所述阻止旁通凸状部的顶部重合。优选的是，在所述反应气体流路的流路方向隔开间隔地设置多个所述阻止旁通凸状部，所述电极的所述角部与所述多个阻止旁通凸状部中的、位于所述流路方向的一方的端部位置的阻止旁通凸状部的顶部重合。优选的是，所述电极的在所述反应气体流路的所述流路方向的双方向的端部的角部与所述阻止旁通凸状部的顶部重合。优选的是，在所述反应气体流路的所述流路宽度方向的两侧分别设置所述阻止旁通凸状部，在所述流路宽度方向的两侧，所述电极的所述角部与所述阻止旁通凸状部的顶部重合。优选的是，所述金属隔板具有壁部，该壁部与所述阻止旁通凸状部的所述顶部邻接，与所述电极的外端面相向。优选的是，所述壁部相对于所述金属隔板的厚度方向倾斜。优选的是，所述金属隔板具有支承部，该支承部与所述壁部邻接，并且支承所述树脂膜。根据本专利技术的发电单电池，带树脂膜的MEA的电极的在反应气体流路的流路方向的至少一方的端部的角部与阻止旁通凸状部的顶部重合。由此，抑制反应气体从电极的角部向沿着凸起密封件的旁通区域流入。因此，能够良好地抑制反应气体沿着与反应气体的流路宽度方向的端部相向的凸起密封件在流路方向旁通(在发电区域的外侧通过)。从而，实现提高反应气体的分配性和发电效率。根据参照附图来说明的以下实施方式的说明，可以容易地理解上述的目的、特征以及优点。附图说明图1是本专利技术的实施方式所涉及的发电单电池的分解立体图。图2是沿着图1中的II-II线的发电单电池的剖视图。图3是从第一金属隔板侧观察到的接合隔板的俯视图。图4是第一金属隔板的主要部分放大俯视图。图5是沿着图4中的V-V线的发电单电池的剖视图。图6是从第二金属隔板侧观察到的接合隔板的俯视图。图7是第二金属隔板的主要部分放大俯视图。图8是沿着图7中的VIII-VIII线的剖视图。具体实施方式以下，关于本专利技术所涉及的发电单电池例举优选的实施方式，参照附图进行说明。图1所示的构成单位燃料电池的发电单电池12具备：带树脂膜的MEA28、在带树脂膜的MEA28的一方的面侧(箭头符号A1方向侧)配置的第一金属隔板30以及在带树脂膜的MEA28的另一方的面侧(箭头符号A2方向侧)配置的第二金属隔板32。多个发电单电池12例如在箭头符号A方向(水平方向)或者箭头符号C方向(重力方向)层叠，并且被施加层叠方向的紧固载荷(压缩载荷)，来构成燃料电池堆10。燃料电池堆10例如作为车载用燃料电池堆被搭载于燃料电池电动汽车(未图示)。第一金属隔板30以及第二金属隔板32例如是将钢板、不锈钢板、铝板、镀处理钢板、或者在其金属表面实施了用于防腐蚀的表面处理而成的金属薄板的截面冲压成型为波形来构成的。彼此相邻的发电单电池12中的一方发电单电池12的第一金属隔板30与另一方发电单电池12的第二金属隔板32，通过对外周进行焊接、钎焊、铆接等而接合为一体，构成接合隔板33。在发电单电池12的长边方向、即水平方向的一端缘部(箭头符号B1方向侧的缘部)，以在层叠方向(箭头符号A方向)相同连通孔相互连通的方式设置氧化剂气体入口连通孔34a、冷却介质入口连通孔36a以及燃料气体出口连通孔38b。氧化剂气体入口连通孔34a、冷却介质入口连通孔36a以及燃料气体出口连通孔38b在铅垂方向(箭头符号C方向)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。冷却介质入口连通孔36a供给冷却介质、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。在发电单电池12的长边方向另一端缘部(箭头符号B2方向的缘部)，以在层叠方向相同连通孔相互连通的方式设置燃料气体入口连通孔38a、冷却介质出口连通孔36b以及氧化剂气体出口连通孔34b。燃料气体入口连通孔38a、冷却介质出口连通孔36b以及氧化剂气体出口连通孔34b在铅垂方向排列设置。燃料气体入口连通孔38a供给燃料气体。冷却介质出口连通孔36b排出冷却介质。氧化剂气体出口连通孔34b排出氧化剂气体。氧化剂气体入口连通孔34a和氧化剂气体出口连通孔34b以及燃料气体入口连通孔38a和燃料气体出口连通孔38b的配置不限定于本实施方式，根据所要求的规格适当设定即可。如图2所示，带树脂膜的MEA28具备电解质膜-电极结构体28a(以下记载为“MEA28a”)以及在MEA28a的外周部设置的框形状的树脂膜46。MEA28a具有电解质膜40、夹持电解质膜40的阳极电极42以及阴极电极44。电解质膜40例如是固体高分子电解质膜(阳离子交换膜)。固体高分子电解质膜例如是含有水分的全氟磺酸的薄膜。电解质膜40被阳极电极42以及阴极电极44夹持。电解质膜40除能够使用氟系电解质以外，还能够使用HC(碳化氢)系电解质。阴极电极44具有与电解质膜40的一方的面接合的第一电极催化剂层44a、以及与第一电极催化剂层44a层叠的第一气体扩散层44b。阳极电极42具有与电解质膜40的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电单电池(12)，具备带树脂膜(46)的MEA(28)以及在所述带树脂膜(46)的MEA(28)的两侧配置的金属隔板(30、32)，所述带树脂膜(46)的MEA(28)具有在电解质膜的两侧设置电极而成的电解质膜‑电极结构体(28a)以及在所述电解质膜‑电极结构体(28a)的外周部遍及整周地设置的框形状的树脂膜(46)，从所述金属隔板(30、32)的一端朝向另一端地沿着发电面形成供反应气体流通的反应气体流路(48、58)，设置凸起密封件(54、64)，该凸起密封件(54、64)与所述树脂膜(46)抵接并且包围所述反应气体流路(48、58)来防止反应气体泄漏，设置阻止旁通凸状部(84、94)，该阻止旁通凸状部(84、94)从所述凸起密封件(54、64)中的从所述金属隔板(30、32)的所述一端朝向所述另一端延伸的部分起朝向所述反应气体流路(48、58)的流路宽度方向的端部延伸出，并且朝向所述树脂膜(46)鼓出成形，以防止所述反应气体旁通，所述发电单电池(12)的特征在于，所述电极的在所述反应气体流路(48、58)的流路方向的至少一方的端部的角部与所述阻止旁通凸状部(84、94)的顶部重合。...

【技术特征摘要】
2018.01.10 JP 2018-0022211.一种发电单电池(12)，具备带树脂膜(46)的MEA(28)以及在所述带树脂膜(46)的MEA(28)的两侧配置的金属隔板(30、32)，所述带树脂膜(46)的MEA(28)具有在电解质膜的两侧设置电极而成的电解质膜-电极结构体(28a)以及在所述电解质膜-电极结构体(28a)的外周部遍及整周地设置的框形状的树脂膜(46)，从所述金属隔板(30、32)的一端朝向另一端地沿着发电面形成供反应气体流通的反应气体流路(48、58)，设置凸起密封件(54、64)，该凸起密封件(54、64)与所述树脂膜(46)抵接并且包围所述反应气体流路(48、58)来防止反应气体泄漏，设置阻止旁通凸状部(84、94)，该阻止旁通凸状部(84、94)从所述凸起密封件(54、64)中的从所述金属隔板(30、32)的所述一端朝向所述另一端延伸的部分起朝向所述反应气体流路(48、58)的流路宽度方向的端部延伸出，并且朝向所述树脂膜(46)鼓出成形，以防止所述反应气体旁通，所述发电单电池(12)的特征在于，所述电极的在所述反应气体流路(48、58)的流路方向的至少一方的端部的角部与所述阻止旁通凸状部(84、94)的顶部重合。2.根据权利要求1所述的发电单电池(12)，其特征在于，在所述反应气体流路(48、58)...

【专利技术属性】
技术研发人员：西田洋介，苫名佑，
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