金属隔板以及燃料电池堆制造技术

本发明专利技术涉及金属隔板以及燃料电池堆。在燃料电池堆(10)的第一金属隔板(30)中，第一外周侧密封部(56)具有第一金属凸起部(58)。在第一端部突起(48a1)与第一外周侧密封部(56)之间的空间设置有通过堵塞该空间的一部分来防止氧化剂气体的旁通的第一阻止旁通部(66)，在第一阻止旁通部(66)与第一外周侧密封部(56)的第一金属凸起部(58)之间设置有使第一阻止旁通部(66)相对于该第一金属凸起部(58)隔开的间隙(S1)。间隙(S1)。间隙(S1)。

【技术实现步骤摘要】
金属隔板以及燃料电池堆


[0001]本专利技术涉及金属隔板以及燃料电池堆。

技术介绍

[0002]燃料电池堆是发电单电池相互层叠而形成的，并且在隔板厚度方向被赋予压缩载荷，该发电单电池具备在电解质膜的两侧设置电极而成的电解质膜
‑
电极结构体(MEA)以及配置在MEA两侧的一组金属隔板。
[0003]各金属隔板包括：板状的隔板主体；反应气体流路，其供反应气体沿着电极从隔板主体的一端朝向另一端侧流动；以及外周侧密封部，其包围反应气体流路以防止反应气体泄漏。外周侧密封部具有金属凸起部，该金属凸起部是以能够因压缩载荷而弹性变形的方式来与隔板主体一体地突出成型而成的。外周侧密封部的顶部在因压缩载荷而使金属凸起部弹性变形了的状态下对于在MEA的外周部设置的树脂膜(树脂框构件)气密地推压。
[0004]然而，如专利文献1公开的那样，有时会在反应气体流路的流路宽度方向端部与金属凸起部(界限壁)之间设置用于防止反应气体旁通的、凸状的阻止旁通部(限制构件)。专利文献1中，阻止旁通部连结于金属凸起部。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特许第5239091号公报

技术实现思路

[0008]上述的现有技术中，由于在金属凸起部连结有阻止旁通部，因此，难以因压缩载荷而使金属凸起部弹性变形。因此，存在无法对外周侧密封部赋予期望的密封表面压力的风险。
[0009]本专利技术是考虑到上述这样的问题而做出的，其目的在于提供能够对外周侧密封部赋予期望的密封表面压力的金属隔板及燃料电池堆。
[0010]本专利技术的一方式涉及金属隔板，其用于以层叠于在电解质膜的两侧配设电极而形成的电解质膜
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电极结构体的方式组装于燃料电池堆，在所述金属隔板中，在该金属隔板组装于所述燃料电池堆时，对所述金属隔板赋予隔板厚度方向的压缩载荷，所述金属隔板包括：板状的隔板主体；反应气体流路，其供反应气体沿着所述电极从所述隔板主体的一端朝向另一端流动；以及外周侧密封部，其用于包围所述反应气体流路以防止反应气体泄漏，所述外周侧密封部具有金属凸起部，该金属凸起部是以能够因所述压缩载荷而弹性变形的方式来与所述隔板主体一体地突出成型而成的，在所述反应气体流路的流路宽度方向端部与所述外周侧密封部之间的空间设置有将该空间的一部分堵塞由此防止反应气体旁通的阻止旁通部，在所述阻止旁通部与所述金属凸起部之间设置有使所述阻止旁通部与所述金属凸起部分开的间隙。
[0011]本专利技术的另一方式涉及燃料电池堆，其是由发电单电池相互层叠而形成的，并且
所述燃料电池堆在隔板厚度方向被赋予压缩载荷，所述发电单电池具备在电解质膜的两侧设置电极而形成的电解质膜
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电极结构体以及在所述电解质膜
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电极结构体的两侧配置的一组金属隔板，在所述燃料电池堆中，所述一组金属隔板中的至少任一者为上述金属隔板。
[0012]根据本专利技术，由于阻止旁通部整体与金属凸起部分开，因此，与阻止旁通部连结于金属凸起部的情况相比较，能够容易地因压缩载荷而使金属凸起部弹性变形。由此，能够对外周侧密封部赋予期望的密封表面压力。
[0013]参照附图来说明以下的实施方式，基于对该实施方式的说明，能够容易地理解上述的目的、特征以及优点。
附图说明
[0014]图1是本专利技术的一实施方式涉及的组装有金属隔板的燃料电池堆的局部省略的分解立体图。
[0015]图2是沿着图1和图4中的II
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II线的剖视图。
[0016]图3是从第一金属隔板侧观察到的接合隔板的俯视图。
[0017]图4是第一金属隔板的主要部分放大俯视图。
[0018]图5是从第二金属隔板侧观察到的接合隔板的俯视图。
[0019]图6是第二金属隔板的主要部分放大俯视图。
[0020]图7是将第二金属隔板重叠于第一金属隔板的状态的图。
[0021]图8是沿着图4中的VIII
‑
VIII线的剖视图。
具体实施方式
[0022]以下，针对本专利技术涉及的金属隔板及燃料电池堆列举合适的实施方式，参照附图进行说明。
[0023]如图1所示，本实施方式涉及的燃料电池堆10是多个发电单电池12在箭头符号A方向相互层叠而形成的。燃料电池堆10例如以多个发电单电池12的层叠方向(箭头符号A方向)沿着燃料电池汽车的水平方向(车宽方向或者车长方向)的方式被搭载于未图示的燃料电池汽车。但也可以是，燃料电池堆10以多个发电单电池12的层叠方向沿着燃料电池汽车的铅垂方向(车高方向)的方式被搭载于燃料电池汽车。另外，燃料电池堆10也能够作为固定安置型来使用。
[0024]图1中，发电单电池12形成为横长的长方形形状。但也可以是，发电单电池12形成为纵长的长方形形状。如图1和图2所示，发电单电池12具备：带树脂框的电解质膜
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电极结构体(以下称为“带树脂框的MEA 28”)；以及在带树脂框的MEA 28的两侧配设的第一金属隔板30和第二金属隔板32。
[0025]第一金属隔板30和第二金属隔板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中的一方的发电单电池12的第一金属隔板30与另一方的发电单电池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35。也就是说，燃料电池堆10是带树脂框的MEA 28与接合隔板35交替地层叠而形成的。
[0026]图1中，在发电单电池12的长边方向的一端缘部(箭头符号B1方向的缘部)，以在层叠方向(箭头符号A方向)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和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和燃料气体出口连通孔38b在箭头符号C方向(铅垂方向)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。
[0027]在发电单电池12的长边方向的另一端缘部(箭头符号B2方向的缘部)，以在层叠方向相互连通的方式，设置燃料气体入口连通孔38a、冷却介质出口连通孔36b和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和氧化剂气体出口连通孔34b在箭头符号C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地设定即可。
[0028]如图2所示，带树脂框的MEA 28具备：电解质膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属隔板，该金属隔板(30、32)用于以层叠于在电解质膜(40)的两侧配设电极(42、44)而成的电解质膜
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电极结构体(29)的方式组装于燃料电池堆(10)，在所述金属隔板中，在该金属隔板组装于所述燃料电池堆时，对所述金属隔板赋予隔板厚度方向上的压缩载荷，所述金属隔板包括：板状的隔板主体(31、33)；反应气体流路(48、82)，其供反应气体沿着所述电极从所述隔板主体的一端朝向另一端流动；以及外周侧密封部(56、90)，其用于包围所述反应气体流路以防止反应气体泄漏，所述外周侧密封部具有金属凸起部(58、92)，该金属凸起部(58、92)是以能够因所述压缩载荷而弹性变形的方式来与所述隔板主体一体地突出成型而成的，在所述反应气体流路的流路宽度方向端部(48a1、82a1)与所述外周侧密封部之间的空间设置有通过将该空间的一部分堵塞来防止反应气体旁通的阻止旁通部(66、100)，在所述阻止旁通部与所述金属凸起部之间设置有使所述阻止旁通部与所述金属凸起部分开的间隙(S1、S2)。2.根据权利要求1所述的金属隔板，其特征在于，所述阻止旁通部与所述隔板主体一体地突出成型并且在一方向延伸。3.根据权利要求2所述的金属隔板，其特征在于，所述阻止旁通部沿着所述反应气体流路的流路宽度方向延伸。4.根据权利要求1所述的金属隔板，其特征在于，所述金属凸起部与所述阻止旁通部之间的所述间隙从所述隔板主体的表面(31a、33a)延伸至所述外周侧密封部的顶部(60、94)。5.根据权利要求1所述的金属隔板，其特征在于，所述阻止旁通部中的与所述隔板主体相反侧的端部(67c、101c...

【专利技术属性】
技术研发人员：大森优，大久保拓郎，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：