燃料电池用的隔板以及燃料电池堆制造技术

本发明专利技术涉及燃料电池用的隔板以及燃料电池堆。燃料电池堆(16)的隔板(10)的流体流路(F)使流体在隔板面方向流通。流体连通孔(H)与流体流路(F)之间被橡胶密封构件(R)密封。通道部(T)与橡胶密封构件(R)在交叉部(78)处交叉。通道部(T)使流体流路(F)与流体连通孔(H)连通。橡胶密封构件(R)的第一部分(72)从平面部(76)向层叠方向突出，第二部分(74)从通道部(T)的突出端面(Ta)向层叠方向突出。(T)的突出端面(Ta)向层叠方向突出。(T)的突出端面(Ta)向层叠方向突出。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池用的隔板以及燃料电池堆


[0001]本专利技术涉及燃料电池用的隔板以及燃料电池堆。

技术介绍

[0002]一般来讲，燃料电池是以燃料电池堆的形态使用的。燃料电池堆具备单电池层叠体、端面板。单电池层叠体是层叠多个发电单电池(燃料电池单体)而构成的。端面板配设于单电池层叠体的层叠方向的两端部。发电单电池是由一组隔板夹着电解质膜
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电极结构体而构成的。另外，经由端面板对发电单电池施加层叠方向的压缩载荷(紧固载荷)。
[0003]在这种燃料电池用的隔板形成有流体流路。流体流路使供给到电解质膜
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电极结构体的反应气体(氧化剂气体或者燃料气体)流通。或者，流体流路使用于对发电单电池进行冷却等的冷却介质流通。沿隔板的面方向在流体流路的外侧配置外侧区域。在外侧区域形成有多个流体连通孔。各流体连通孔在发电单电池的层叠方向将发电单电池贯通。各流体连通孔使上述的氧化剂气体、燃料气体、冷却介质中的任一者流通。
[0004]例如，专利文献1所公开那样，已知设置有凸起密封部的隔板。凸起密封部将流体流路与各流体连通孔之间密封，由此防止流体发生泄漏、混入。在该隔板设置有通道部、凸起密封部。例如，在隔板形成有氧化剂气体的流体流路的情况下，凸起密封部将该流体流路与氧化剂气体的流体连通孔之间密封。通道部与凸起密封部在交叉部处交叉。用通道部来使氧化剂气体的流体流路与氧化剂气体的流体连通孔连通，由此能够使氧化剂气体仅在氧化剂气体的流体流路与氧化剂气体的流体连通孔之间流通。在燃料气体的流体流路与燃料气体的流体连通孔之间、冷却介质的流体流路与冷却介质的流体连通孔之间，各自也同样地设置有凸起密封部与通道部的交叉部。
[0005]上述的凸起密封部以及通道部均是通过冲压成型等在金属製的隔板设置凸形状而构成的。在发电单电池中，凸起密封部的突出端面抵接于与该突出端面邻接的电解质膜
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电极结构体等的抵接对象部。因此，凸起密封部被施加上述的压缩载荷，由此被抵接对象部挤压而弹性变形。由此，能够确保凸起密封部产生的良好的密封性。在通道部的凸形状的内侧形成的空间为使流体流通的连通路。通道部经由连通路使相互对应的流体流路与流体连通孔连通。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2019
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46755号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的问题
[0010]然而，优选为，在上述的隔板中，凸起密封部能够因压缩载荷而充分地弹性变形。这是因为，用凸起密封部良好地确保流体流路与流体连通孔之间的密封性。另一方面，优选为，通道部即使被施加压缩载荷，也能够抑制弹性变形，由此能够使内侧的连通路的截面积
维持为充分大的尺寸。这是因为，能够使流体在相互对应的流体流路与流体连通孔之间良好地流通。
[0011]但是，上述的凸起密封部以及通道部都是使隔板的一部分变形而形成的。因此，凸起密封部与通道部的交叉部为凸起密封部与通道部连续地形成的一体凸形状。在这样的凸起密封部中，相比于没有与通道部交叉的其它部分，在交叉部及其附近的刚性增高。因此，存在如下担忧：相比于没有与通道部交叉的其它部分，凸起密封部的交叉部及其附近难以弹性变形。进而，存在流体流路与流体连通孔之间的密封性降低的担忧。另一方面，存在如下担忧：在通道部中，相比于没有与凸起密封部交叉的其它部分，在交叉部及其附近容易向内侧的连通路的截面积减小的方向发生弹性变形。进而，存在难以使流体在通道部内良好地流通的担忧。
[0012]本专利技术的目的是解决上述问题。
[0013]用于解决问题的方案
[0014]本专利技术的一方式涉及燃料电池用的隔板，其层叠于电解质膜
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电极结构体并且被施加层叠方向的压缩载荷，所述燃料电池用的隔板具备：流体流路，其使氧化剂气体、燃料气体、冷却介质中的任一种流体在隔板面方向流通；流体连通孔，其沿所述层叠方向将沿所述隔板面方向在所述流体流路的外侧配置的外侧区域贯通，并且使所述流体在所述层叠方向流通；橡胶密封构件，其将所述流体流路与所述流体连通孔之间密封；以及通道部，其为从设置于所述外侧区域的平面部向所述层叠方向突出的中空状，与所述橡胶密封构件在交叉部处交叉并延伸，并且在内侧形成将所述流体流路与所述流体连通孔连通的连通路，所述橡胶密封构件由与所述通道部不同的构件形成，并且具有相互连续地延伸的第一部分以及第二部分，所述第一部分从所述平面部向所述层叠方向突出，所述第二部分从配置于所述交叉部的所述通道部的突出端面向所述层叠方向突出。
[0015]本专利技术的另一方式涉及燃料电池堆，是将所述燃料电池用的隔板与所述电解质膜
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电极结构体各自在所述层叠方向配设多个而形成的。
[0016]在该燃料电池用的隔板中，橡胶密封构件与通道部由不同的构件形成。因此，例如，相比于橡胶密封构件与通道部由同一构件连续地形成的情况，在被施加了压缩载荷的交叉部中，能够抑制橡胶密封构件与通道部一体地弹性变形。
[0017]专利技术的效果
[0018]也就是说，在橡胶密封构件中，能够因压缩载荷而充分地弹性变形，从而良好地确保流体流路与流体连通孔之间的密封性。另一方面，在通道部中，即使被施加压缩载荷，也能够维持在内侧形成充分的截面积的连通路的形状，从而使流体在流体流路与流体连通孔之间良好地流通。
[0019]根据以上，根据本专利技术的燃料电池用的隔板以及具备该隔板的燃料电池堆，能够良好地确保流体流路与流体连通孔之间的密封性，并且能够使流体在通道部内的连通路中良好地流通。
[0020]参照附图说明以下的实施方式的说明，能够容易理解上述的目的、特征以及优点。
附图说明
[0021]图1是燃料电池堆的立体说明图。
[0022]图2是图1的II
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II线箭头方向的局部剖视图。
[0023]图3是发电单电池的分解立体说明图。
[0024]图4是第一双极性板的MEA侧面的概略正面图。
[0025]图5是第二双极性板的MEA侧面的燃料气体入口连通孔周边的放大图。
[0026]图6是包括图5的VI
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VI线剖面在内的隔板的立体说明图。
[0027]图7A是图5的VIIA
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VIIA线箭头方向的局部剖视图。
[0028]图7B是图5的VIIB
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VIIB线箭头方向的局部剖视图。
[0029]图8是图5的VIII
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VIII线箭头方向的局部剖视图。
[0030]图9A是用于说明变形例涉及的橡胶密封构件的图1的II
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II线箭头方向的单电池层叠体的局部剖视图。
[0031]图9B是用于说明变形例涉及的橡胶密封构件的图1的II
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II线箭头方向的单电池层叠体的局部剖视图。
具体实施方式
[0032]在以下的图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用的隔板(10)，层叠于电解质膜
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电极结构体(30)并且被施加层叠方向的压缩载荷，在所述燃料电池用的隔板中，具备：流体流路(F)，其使氧化剂气体、燃料气体、冷却介质中的任一种流体在隔板面方向流通；流体连通孔(H)，其在所述层叠方向将沿所述隔板面方向在所述流体流路的外侧配置的外侧区域(64)贯通，并且使所述流体在所述层叠方向流通；橡胶密封构件(R)，其将所述流体流路与所述流体连通孔之间密封；以及通道部(T)，其为从设置于所述外侧区域的平面部(76)向所述层叠方向突出的中空状，与所述橡胶密封构件在交叉部(78)处交叉并延伸，并且在内侧形成将所述流体流路与所述流体连通孔连通的连通路，所述橡胶密封构件由与所述通道部不同的构件形成，并且具有相互连续地延伸的第一部分(72)以及第二部分(74)，所述第一部分从所述平面部向所述层叠方向突出，所述第二部分从配置于所述交叉部的所述通道部的突出端面(Ta)向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：森川洋，安藤敬祐，野田明宏，平山宏司，森启将，本间弘俊，
申请(专利权)人：兴国英特克株式会社，
类型：发明
国别省市：