用于燃料电池的分隔件和用于燃料电池的单电池制造技术

用于燃料电池的分隔件和用于燃料电池的单电池。用于燃料电池的分隔件包括被构造为面向燃料电池的发电单元的对向表面。槽通道并列配置在对向表面中。反应气体流经槽通道。位于槽通道之间并朝向发电单元突出的肋设置在对向表面上。至少一个肋包括朝向发电单元突出的至少一个突出部。至少一个突出部。至少一个突出部。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池的分隔件和用于燃料电池的单电池


[0001]本公开涉及用于燃料电池的分隔件和用于燃料电池的单电池。

技术介绍

[0002]日本特开第2017
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188346号公开了一种燃料电池。该燃料电池包括膜电极气体扩散层组件(下文中，称为MEGA)和配置在MEGA的外周的塑料框架构件。
[0003]该燃料电池还包括阳极侧分隔件和阴极侧分隔件，阳极侧分隔件和阴极侧分隔件将MEGA和塑料框架构件保持在阳极侧分隔件和阴极侧分隔件之间。
[0004]MEGA包括膜电极组件(下文称为MEA)、阳极侧气体扩散层(下文称为GDL)和阴极侧GDL。阳极侧GDL和阴极侧GDL将MEA保持在阳极侧GDL和阴极侧GDL之间。
[0005]分隔件均包括向MEGA供应氧化气体或燃料气体(下文称为反应气体)的槽通道以及位于槽通道之间并与GDL接触的肋。
[0006]在这种类型的燃料电池中，与分隔件相邻的GDL的面对槽通道的部分可以变形以弯折并下沉到槽通道中。GDL的下沉部分对经过槽通道的反应气体的流起到阻力的作用，由此会增加反应气体的压力损失。

技术实现思路

[0007]因此，本公开的目的是提供一种限制气体扩散层下沉到槽通道中的用于燃料电池的分隔件和用于燃料电池的单电池。
[0008]提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步说明。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0009]在总的方面中，提供了一种用于燃料电池的分隔件。分隔件包括被构造为面向燃料电池的发电单元的对向表面。在对向表面上并列配置有供反应气体流经的槽通道。在对向表面上设置有位于槽通道之间并朝向发电单元突出的肋。所述肋中的至少一个肋包括朝向发电单元突出的至少一个突出部。
[0010]在另一个总的方面中，用于燃料电池的单电池包括发电单元和两个分隔件。发电单元被保持在两个分隔件之间并且包括分别接触两个分隔件的两个气体扩散层。两个分隔件中的至少一个分隔件是上述分隔件。发电单元在发电单元和分隔件彼此面对的面对方向上被突出部压缩。
[0011]根据以下详细说明、附图和权利要求，其它特征和方面将变得清楚。
附图说明
[0012]图1是根据第一实施方式至第四实施方式的包括用于燃料电池的分隔件的用于燃料电池的单电池的分解立体图。
[0013]图2是图示根据第一实施方式的分隔件的平面图。
[0014]图3是沿着图2的线3
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3截取的截面图。
[0015]图4是图示发电单元堆叠在根据第一实施方式的分隔件上的状态的截面图。
[0016]图5是图示被肋的突出部压缩的GDL的截面图。
[0017]图6是图示被肋的突出部压缩的框架构件的截面图。
[0018]图7是图示根据第二实施方式的分隔件的平面图。
[0019]图8是沿着图7的线8
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8截取的截面图。
[0020]图9是沿着图7的线9
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9截取的截面图。
[0021]图10是对应于图4的截面图，其图示了第二实施方式。
[0022]图11是图示GDL下沉到肋的凹部中的截面图。
[0023]图12是图示根据第三实施方式的分隔件的平面图。
[0024]图13是沿着图12的线13
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13截取的截面图。
[0025]图14是对应于图4的截面图，其图示了第三实施方式。
[0026]图15是图示被接触构件压缩的GDL的截面图。
[0027]图16是图示被接触构件压缩的框架构件的截面图。
[0028]图17是图示根据第四实施方式的分隔件的平面图。
[0029]图18是沿着图17的线18
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18截取的截面图。
[0030]图19是沿着图17的线19
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19截取的截面图。
[0031]图20是沿着图17的线20
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20截取的截面图。
[0032]图21是对应于图4的截面图，其图示了第四实施方式。
[0033]图22是图示GDL下沉到接触构件的凹部中的截面图。
[0034]图23是图示根据变形例的用于燃料电池的分隔件的平面图。
[0035]图24是图示根据另一变形例的用于燃料电池的分隔件的平面图。
[0036]在所有附图和详细说明中，相同的附图标记指代相同的要素。附图可能不是按比例绘制的，并且为了清楚、图示和方便起见，可能夸大了附图中要素的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
[0037]本说明提供了对所说明的方法、设备和/或系统的全面理解。所说明的方法、设备和/或系统的变形例和等同方案对于本领域技术人员而言是显而易见的。除了必须以特定顺序进行的操作之外，操作的顺序是示例性的，并且可以改变，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。可以省略对本领域技术人员公知的功能和构造的说明。
[0038]示例性实施方式可以具有不同的形式，并且不限于所说明的示例。然而，所说明的示例是彻底和完整的，并且将本公开的全部范围传达给本领域技术人员。
[0039]在本说明书中，“A和B中的至少一个”应理解为意味着“仅A、仅B或A和B两者”。
[0040]现在将参照图1至图22说明根据第一实施方式至第四实施方式的用于燃料电池的分隔件和用于燃料电池的单电池。为了说明的目的，附图中的一部分结构被夸大或简化，并且结构的尺寸比率可以与实际比率不同。术语“正交”不一定在严格意义上使用，而是可以用在要素在这种构造实现各个实施方式的作用优点的范围内大致彼此正交的情况下。
[0041]<第一实施方式>
[0042]将参照图1至图6说明根据第一实施方式的用于燃料电池的分隔件30、50和用于燃料电池的单电池90。
[0043]<用于燃料电池的单电池90的整体构造>
[0044]如图1所示，用于燃料电池的单电池90包括膜电极组件10(下文中，称为MEA 10)、保持MEA 10的框架构件20以及将MEA 10和框架构件20保持在它们之间的两个分隔件30、50。
[0045]单电池90整体上是矩形板。
[0046]在下面的说明中，将分隔件30、包括MEA 10和框架构件20的层以及分隔件50所堆叠的方向称为第一方向X。
[0047]单电池90的与第一方向X正交的纵向将被称为第二方向Y。
[0048]而且，与第一方向X和第二方向Y两者都正交的方向将被称为第三方向Z。
[0049]单电池90具有用于将反应气体或冷却介质引入单电池90的入口孔91、93、95以及用于将单电池90中的反应气体和冷却介质排放到外部的出口孔92、94、96。在本实施方式中，入口孔91和出口孔92本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池的分隔件，所述分隔件包括被构造为面向所述燃料电池的发电单元的对向表面，供反应气体流经的槽通道被并列配置在所述对向表面上，其中，在所述对向表面上设置有位于所述槽通道之间并朝向所述发电单元突出的肋，并且所述肋中的至少一个肋包括朝向所述发电单元突出的至少一个突出部。2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的分隔件，其中，所述突出部包括：顶表面，其在所述发电单元的平面方向上延伸；以及两个侧表面，所述两个侧表面是弯折的并且分别从所述顶表面的在所述槽通道的配置方向上的相反两端延伸，并且所述两个侧表面倾斜成：各所述侧表面上的给定点随着所述点在所述发电单元和所述分隔件彼此面对的面对方向上与所述发电单元越远离而在所述配置方向上与所述顶表面越远离。3.根据权利要求2所述的用于燃料电池的分隔件，其中，所述突出部的突出量在10μm和30μm之间的范围内，包括10μm和30μm，并且各所述侧表面相对于所述顶表面的倾斜角均在1度和5度之间的范围内，包括1度和5度。4.根据权利要求1所述的用于燃料电池的分隔件，其中，所述肋的至少一个突出部包括多个突出部，并且所述多个突出部在所述肋的延伸方向上的多个位置处设置在所述对向表面上。5.根据权利要求1所述的用于燃料电池的分隔件，其中，所述槽通道包括第一槽通道和第二槽通道，所述第一槽通道和所述第二槽通道在所述对向表面的平面方向上以波状延伸，并且在所述槽通道的配置方向上彼此相邻，所述肋包括位于所述第一槽通道和所述第二槽通道之间的波状部分，所述波状部分包括窄部分，所述窄部分在所述配置方向上的宽度小于所述波状部分的其它部分在所述配置方向上的宽度，并且所述至少一个突出部包括设置于所述窄部分的突出部。6.根据权利要求1所述的用于燃料电池的分隔件，其中，各肋均包括所述至少一个突出部。7.根据权利要求1所述的用于燃料电池的分隔件，其中，所述发电单元由位于所述发电单元的外周的框架构件保持，所述对向表面包括内对向表面，所述用于燃料电池的分隔件包括面向所述框架构件的外对向表面，所述槽通道均包括延伸到所述外对向表面中的延伸部分，所述肋均包括延伸到所述外对向表面中的延伸部分，并且所述肋的至少一个突出部包括设置在所述肋的延伸部分中的突出部。8.根据权利要求1所述的用于燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：青野晴之，河边聪，
申请(专利权)人：丰田纺织株式会社，
类型：发明
国别省市：