金属隔板、燃料电池以及金属隔板的制造方法技术

本发明专利技术涉及金属隔板、燃料电池以及金属隔板的制造方法，金属隔板(14)分别层叠于电解质膜

【技术实现步骤摘要】
金属隔板、燃料电池以及金属隔板的制造方法


[0001]本专利技术涉及层叠于电解质膜
‑
电极结构体的两面来构成燃料电池的金属隔板，并且涉及具有该金属隔板的燃料电池以及金属隔板的制造方法。

技术介绍

[0002]燃料电池构成为：具有将阳极电极、固体高分子电解质膜、阴极电极层叠而成的电解质膜
‑
电极结构体(MEA)，并且由作为双极性板的一对金属隔板夹持该MEA。层叠多个燃料电池而成的燃料电池堆在相互邻接的燃料电池的金属隔板彼此之间形成使制冷剂流通的制冷剂流路。为了使制冷剂在该制冷剂流路流通，金属隔板具有在燃料电池的层叠方向贯通的制冷剂连通孔。
[0003]该种金属隔板如专利文献1公开那样，为了实现防止发电中所使用的反应气体、制冷剂泄漏的功能以及绝缘功能，有时在金属板(基材)设置橡胶构件(密封构件)。橡胶构件借助涂布于金属板的表面的底涂剂(日文：
プライマ
)来与金属板一体化。该橡胶构件也设置于制冷剂连通孔与制冷剂流路之间，形成能够流通制冷剂的桥部。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2007
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134204号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的问题
[0008]然而，这种金属隔板为了成形橡胶而均匀地涂布底涂剂，但是有时因制造时橡胶成形的合模等而涂布于金属板的底涂剂会局部地消除。在此情况下，燃料电池的发电时，由制冷剂、生成水传导的漏电流(日文：漏
れ
電流)集中于底涂剂消除的部位，有可能因电位差腐蚀(日文：電位差腐食)而导致发生点蚀(日文：孔食)等。
[0009]另外，燃料电池在发电时，气化的水等(制冷剂)进入并凝聚于金属板与橡胶构件之间，因此有时在金属板与橡胶构件之间产生局部隆起(水泡)。当橡胶构件因发生该局部隆起而膨胀到流体的通路时，流路截面积减少并阻碍流体(反应气体、制冷剂)的流通。
[0010]为了解决上述的问题，本专利技术的主要目的在于提供能够以简单的结构使水从金属板与橡胶构件之间良好地排出来抑制发生局部隆起并且能够防止点蚀的金属隔板、燃料电池以及金属隔板的制造方法。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]为了实现所述目的，本专利技术的第一方式是金属隔板，其分别层叠于电解质膜
‑
电极结构体的两面来构成燃料电池，该电解质膜
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电极结构体在电解质膜的两面设置有电极，在所述金属隔板中，该金属隔板具有：金属板，其具有使流体在层叠方向流通的连通孔，并且形成使所述流体沿着隔板面流通的流体流路；以及粘接于所述金属板并从所述连通孔朝向所述流体流路延伸的多个橡胶延伸部，在多个所述橡胶延伸部彼此之间，所述金属板的金
属面暴露，并且形成有将所述连通孔与所述流体流路之间连通的通路，多个所述橡胶延伸部借助在所述金属板与所述橡胶延伸部之间的多个点状底涂剂被粘接于该金属板。
[0013]另外，为了实现所述目的，本专利技术的第二方式是一种燃料电池，在电解质膜
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电极结构体的两面的分别层叠金属隔板来构成燃料电池，该电解质膜
‑
电极结构体在电解质膜的两面设置有电极，在所述燃料电池中，所述金属隔板具有：金属板，其具有使流体在层叠方向流通的连通孔，并且形成使所述流体沿着隔板面流通的流体流路；以及粘接于所述金属板并从所述连通孔朝向所述流体流路延伸的多个橡胶延伸部，在多个所述橡胶延伸部彼此之间，所述金属板的金属面暴露，并且形成将所述连通孔与所述流体流路之间连通的通路，多个所述橡胶延伸部借助在所述金属板与所述橡胶延伸部之间的多个点状底涂剂被粘接于该金属板。
[0014]另外，为了实现所述目的，本专利技术的第三方式是一种金属隔板的制造方法，所述金属隔板分别层叠于电解质膜
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电极结构体的两面来构成燃料电池，所述电解质膜
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电极结构体在电解质膜的两面设置有电极，在所述金属隔板的制造方法中，包括：金属板加工工序，制造具有使流体在层叠方向流通的连通孔并且形成使所述流体沿着隔板面流通的形成流体流路的金属板；以及橡胶附加工序，在所述金属板设置从所述连通孔朝向所述流体流路延伸的多个橡胶延伸部，在多个所述橡胶延伸部彼此之间，所述金属板的金属面暴露，并且形成将所述连通孔与所述流体流路之间连通的通路，在所述橡胶附加工序中，借助多个点状底涂剂将所述金属板与多个所述橡胶延伸部粘接。
[0015]专利技术的效果
[0016]上述的金属隔板、燃料电池以及金属隔板的制造方法能够以简单的结构使水从金属板与橡胶构件之间良好地排出。另外，通过消除漏电流的局部集中，能够防止因电位差腐蚀导致的点蚀。
[0017]参照附图来说明以下的实施方式，从而能够容易地理解上述的目的、特征以及优点。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的一实施方式涉及的燃料电池的分解立体图。
[0019]图2是图1的II
‑
II线剖视图。
[0020]图3是从阴极隔板的制冷剂流路的形成侧观察的平面图。
[0021]图4是从阳极隔板的制冷剂流路的形成侧观察的平面图。
[0022]图5示出将阴极隔板的金属板与橡胶延伸部的粘接部位放大的立体图。
[0023]图6是沿图5的VI
‑
VI线观察桥部构造的情况下的剖视图。
[0024]图7是示出金属隔板的制造方法的流程图。
[0025]图8A以及图8B是举例说明在金属板与橡胶延伸部的粘接部位处排出液态水的说明图。
具体实施方式
[0026]以下，关于本专利技术例举优选的实施方式，参照附图进行详细说明。
[0027]如图1所示，本专利技术的一实施方式涉及的燃料电池10构成基于作为反应气体的燃
料气体(阳极气体)以及氧化剂气体(阴极气体)的反应来进行发电的发电单电池单体。在箭头符号A方向层叠多个该燃料电池10，由此形成未图示的燃料电池堆。例如，燃料电池堆被搭载于燃料电池汽车(未图示)，作为电机等车载装置的电源被使用。
[0028]燃料电池10具有：带框的电解质膜
‑
电极结构体12(以下，称为带框的ME A 12)；以及分别层叠于带框的MEA 12的两面的一对金属隔板14。本实施方式涉及的带框的MEA 12具备：电解质膜
‑
电极结构体16(以下，称为MEA 16)；以及树脂框构件18，其固定于MEA 16的外周的整周。而且，燃料电池10也可以是，代替带框的MEA 12，而适用于不具备树脂框构件18的MEA 16。
[0029]如图1以及图2所示，MEA 16具备：电解质膜20(阳离子交换膜)；阳极电极22，其层叠于电解质膜20的一方面；以及阴极电极24，其层叠于电解质膜20的另一方面。
[0030]电解质膜20例如是含有水分的全氟磺酸的薄膜。此外，电解质膜20除了能够使用氟系电解质以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属隔板，分别层叠于电解质膜
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电极结构体(16)的两面来构成燃料电池(10)，该电解质膜
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电极结构体(16)在电解质膜(20)的两面设置有电极(22、24)，在所述金属隔板(14)中，该金属隔板具有：金属板(50)，其具有使流体在层叠方向流通的连通孔(26)，并且形成使所述流体沿着隔板面流通的流体流路(38)；以及被粘接于所述金属板并从所述连通孔朝向所述流体流路延伸的多个橡胶延伸部(53)，在多个所述橡胶延伸部彼此之间，所述金属板的金属面(51)暴露，并且形成将所述连通孔与所述流体流路之间连通的通路(58)，多个所述橡胶延伸部借助在所述金属板与所述橡胶延伸部之间的多个点状底涂剂(61)被粘接于该金属板。2.根据权利要求1所述的金属隔板，其特征在于，所述金属板与所述橡胶延伸部之间的接合界限部(64)具有：第一粘接部(64a)，其是借助多个所述点状底涂剂粘接而成的；以及第二粘接部(64b)，其是在多个所述点状底涂剂的非涂布部位处所述金属板与所述橡胶延伸部直接粘接而成的。3.根据权利要求1所述的金属隔板，其特征在于，多个所述点状底涂剂合计的面积相对于所述橡胶延伸部的粘接面的面积的比率为10％～30％。4.根据权利要求1所述的金属隔板，其特征在于，多个所述点状底涂剂也涂布于所述金属面。5.根据权利要求1～4中的任一项所述的金属隔板，其特征在于，所述橡胶延伸部是在所述金属板设置的橡胶构件(52)的一部分，多个所述橡胶延伸部的粘接部位之外的所述橡胶构件的粘接部位，借助被涂布成面状的面状底涂剂(62)被粘接于所述金属板。6.根据权利要求1所述的金属隔板，其特征在于，多个所述点状底涂剂矩阵状地排列。7.根据权利要求1所述的金属隔板，其特征在于，所述金属隔板中，作为所述连通孔而具有使制冷剂流通的制冷剂连通孔(32)，并且在层叠多个所述燃料电池的状态下，所述金属隔板中，作为所述流体流路而具有使所述制冷剂在与邻接的其它金属隔板之间流通的制冷剂流路(48)，在所述制冷剂连通孔与所述制冷剂流路之间，设置被多个所述点状底涂剂粘接的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤修平，仪贺章仁，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：