燃料电池堆制造技术

本发明专利技术提供一种能够以经济且简单的结构尽可能地防止由连结桥部的破坏引起的流路堵塞的燃料电池堆。在构成燃料电池堆（１０）的燃料电池（１２）中，电解质膜－电极结构体（１４）由第一金属隔板（１６）及第二金属隔板（１８）夹持。在第一金属隔板（１６）上设置将氧化剂气体流路（２６）与氧化剂气体入口连通孔（２０ａ）之间连通的连结桥部（２８ａ），并且所述连结桥部（２８ａ）具有在面（１６ａ）上相互分离而间断排列的多个树脂制通路部件（３２ａ），在所述树脂制通路部件（３２ａ）之间形成通路（３３ａ）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种燃料电池堆，该燃料电池堆层叠有在电解质的两侧配设了一对电 极的电解质-电极结构体和金属隔板，并且形成有流体流路和流体连通孔，其中所述流体 流路使流体在所述金属隔板的面方向上流动，所述流体至少为燃料气体、氧化剂气体或冷 却介质中的任一种，所述流体连通孔沿层叠方向供给所述流体。
技术介绍
例如，固体高分子型燃料电池具备由一对隔板夹持电解质膜_电极结构体(MEA) 的单元电池，其中所述电解质膜_电极结构体在由高分子离子交换膜形成的电解质膜的两 侧分别配设了阳极侧电极及阴极侧电极。此种燃料电池通常通过层叠规定个数的单元电池 而作为燃料电池堆使用。在上述燃料电池中，在隔板的面内设置有燃料气体流路(流体流路)和氧化剂气 体流路(流体流路)，其中所述燃料气体流路(流体流路)与阳极侧电极相对向，用于使燃 料气体(流体)流动，所述氧化剂气体流路(流体流路)与阴极侧电极相对向，用于使氧化 剂气体(流体)流动。并且，在隔板的周缘部形成有燃料气体入口连通孔及燃料气体出口 连通孔、和氧化剂气体入口连通孔及氧化剂气体出口连通孔，其中所述燃料气体入口连通 孔及燃料气体出口连通孔是在所述隔板的层叠方向上贯通且与燃料气体流路连通的流体 连通孔，所述氧化剂气体入口连通孔及氧化剂气体出口连通孔是在所述隔板的层叠方向上 贯通且与氧化剂气体流路连通的流体连通孔。另外，在隔板间设置有用于冷却电解质膜_电极结构体的冷却介质流路(流体流 路)，并且，形成有在层叠方向上贯通且与所述冷却介质流路连通的流体连通孔即冷却介质 入口连通孔及冷却介质出口连通孔。即，构成内部多支管型燃料电池。此时，流体流路和流体连通孔经由具有平行槽部等的连结流路(连接桥部)连通， 以使流体顺利且均勻地流动。然而，在夹装密封部件而将隔板与电解质-电极结构体紧固 固定时，该密封部件进入连结流路内，存在无法维持所希望的密封性且流体无法良好地流 动的问题。因此，在专利文献1公开的固体高分子型燃料电池堆中，如图13所示，在隔板1的 面内形成有蜿蜒前进的反应气体例如氧化剂气体流路2。该氧化剂气体流路2在隔板1的 周缘部与贯通于层叠方向的氧化剂气体供给用贯通孔3和氧化剂气体排出用贯通孔4连 通。在隔板1上配置有填充件5，该填充件5在该隔板1的面内使贯通孔3、4和氧化剂气体 流路2连通，并且密封上述部件以免与其它贯通孔连通。在连通贯通孔3、4和氧化剂气体流路2的连结流路6a、6b上配置有覆盖该连结流 路6a、6b的SUS (不锈钢)板7。SUS板7构成为长方形形状，在两个部位分别设置有耳部 7a、7b，并且各耳部7a、7b与隔板1上形成的阶梯部8嵌合。如此，在专利文献1中，由于SUS板7覆盖连结流路6a、6b，因此高分子膜(未图 示)及填充件5不会落入氧化剂气体流路2，能够确保所希望的密封性，从而能够防止反应气体的压力损失的增大。专利文献1 日本特开2001-266911号公报在上述专利文献1中，有通过橡胶桥(橡胶制流路部件)在隔板1的面上形成连 结流路6a、6b的情况。然而，由于密封的载荷变动或橡胶的老化等引起的橡胶桥的变形，有 可能会阻塞连结流路6a、6b。因此，存在引起氧化剂气体等的供给不良且燃料电池的输出性 能下降的问题。
技术实现思路
本专利技术用于解决此种问题，其目的在于提供一种能够以经济且简单的结构尽可能 地防止由连结桥部的破坏引起的流路堵塞的燃料电池堆。本专利技术涉及一种燃料电池堆，其层叠有在电解质的两侧配设了一对电极的电解 质_电极结构体和金属隔板，并且形成有流体流路和流体连通孔，所述流体流路使流体在 所述金属隔板的面方向上流动，所述流体至少为燃料气体、氧化剂气体或冷却介质中的任 一种，所述流体连通孔沿层叠方向供给所述流体。并且，在金属隔板上设有将流体流路与流体连通孔之间连通的连结桥部，并且所 述连结桥部具有与所述金属隔板一体设置的树脂制通路部件。另外，优选在金属隔板与树脂制通路部件之间夹装覆盖部件。还优选多个树脂制通路部件相互分离而间断地成形在金属隔板上。还优选多个树脂制通路部件经由树脂制连结部连续地成形在金属隔板上。还优选树脂制通路部件经由金属隔板上设置的开口部而在所述金属隔板的两面 上一体成形。还优选在金属隔板上一体成形密封部件，并且使树脂制通路部件与密封部件在层 叠方向上相互重叠一部分而成形。专利技术效果根据本专利技术，由于连结桥部具有树脂制通路部件，因此与橡胶桥部相比，能够良好 地抑制由老化引起的尺寸变化。因此，能够以经济且简单的结构尽可能地防止由连结桥部 的破坏引起的流路的堵塞，能够确保流体顺利的流动而可靠地维持所希望的输出性能。附图说明图1是构成本专利技术的第一实施方式的燃料电池堆的燃料电池的主要部分分解立 体说明图。图2是所述燃料电池堆的图1中的II-II线剖面说明图。图3是构成所述燃料电池堆的第一金属隔板的一面的说明图。图4是所述第一金属隔板的主要部分立体说明图。图5是构成所述燃料电池堆的第二金属隔板的一面的说明图。图6是构成本专利技术的第二实施方式的燃料电池堆的第一金属隔板的主要部分立 体说明图。图7是构成本专利技术的第三实施方式的燃料电池堆的第一金属隔板的主要部分立 体说明图。图8是构成本专利技术的第四实施方式的燃料电池堆的第一金属隔板的主要部分立 体说明图。图9是构成本专利技术的第五实施方式的燃料电池堆的第一金属隔板的主要部分立 体说明图。图10是构成本专利技术的第六实施方式的燃料电池堆的第一金属隔板的主要部分立 体说明图。图11是本专利技术的第七实施方式的燃料电池堆的主要部分剖面说明图。图12是构成所述燃料电池堆的第一金属隔板的主要部分立体说明图。图13是构成专利文献1中公开的燃料电池堆的隔板的说明图。符号说明10、100燃料电池堆12、112燃料电池14电解质膜_电极结构体16、18、60、70、80、90、100、114 金属隔板20a氧化剂气体入口连通孔20b氧化剂气体出口连通孔22a冷却介质入口连通孔22b冷却介质出口连通孔24a燃料气体入口连通孔24b燃料气体出口连通孔26氧化剂气体流路28&、2813、363、3613、443、4413、623、723、1163连结桥部29冷却介质流路30、38、124 密封部件32a、32b、40a、40b、46a、46b、66a、76a、118a 树脂制通路部件33a>33b>42a>42b>48a>48b>68a>78aU22a M^34燃料气体流路50固体高分子电解质膜52阳极侧电极54阴极侧电极64a、74a树脂制连结部82、92、112橡胶覆盖成形部120 孔部具体实施例方式如图1及图2所示，本专利技术的第一实施方式的燃料电池堆10沿水平方向(箭头A 方向)或铅垂方向(箭头C方向)层叠多个燃料电池12而构成。燃料电池12中，电解质膜-电极结构体(电解质_电极结构体)14由第一金属隔 板16及第二金属隔板18夹持。第一金属隔板16及第二金属隔板18例如由钢板、不锈钢板、铝板或电镀处理钢板等构成，并且被冲压加工成波板形状，以形成后述的流路。如图1所示，在燃料电池12的箭头B方向(图1中，水平方向)的一端缘部沿箭 头C方向(铅垂方向)排列设置有在层叠方向即箭头A方向上相互本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池堆，其层叠有在电解质的两侧配设了一对电极的电解质－电极结构体和金属隔板，并且形成有流体流路和流体连通孔，所述流体流路使流体在所述金属隔板的面方向上流动，所述流体至少为燃料气体、氧化剂气体或冷却介质中的任一种，所述流体连通孔沿层叠方向供给所述流体，所述燃料电池堆的特征在于，在所述金属隔板上设有将所述流体流路与所述流体连通孔之间连通的连结桥部，并且所述连结桥部具有与所述金属隔板一体设置的树脂制通路部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小此木泰介，安藤敬祐，杉田成利，后藤修平，田中广行，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]