CN101542796A - 燃料电池单元和燃料电池以及燃料电池单元的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供成形工序数少、生产性良好的燃料电池单元，将在于高分子电解质膜(44)设置阳极(46a)和阴极(46b)而形成的电极部的外周露出的高分子电解质膜(44)的边缘放置在构成上述框体的一侧框(47a)的上表面，在该上表面注入杨氏模量小于上述一侧框(47a)的树脂材料成形另一侧框(47c)的同时，在上述一侧框(47a)的下表面同时形成与上述另一侧框(47c)相同材质的密封部(49)。

Description

燃料电池单元和燃料电池以及燃料电池单元的制造方法
技术领域
本发明涉及一种在固体高分子电解质型燃料电池(PEFC)等中作为构成零部件使用的燃料电池单元，特别涉及电解质膜-电极接合体。
背景技术
固体高分子电解质型燃料电池的结构如图7所示。
电池堆30具有由数个燃料电池单元串联连接的层叠构造。由外部向该电池堆30提供燃料气体A和含氧气体B，通过电化学反应，同时产生电、热以及水。由电池堆30产生的电力通过电力输出部41获取。
电池堆30的各燃料电池单元如图8所示，由两块分离板43a，43b将电解质膜-电极接合体42夹在中间而构成。电解质膜-电极接合体42的构造如图9(e)所示，在高分子电解质膜44外周用框体45保持，在高分子电解质膜44的一侧表面设置阳极(燃料极)46a，在高分子电解质膜44的另一侧表面设置阴极(氧化剂极)46b。在分离板43a和阳极(燃料极)46a之间形成燃料气体A的通路，在分离板43b和阴极(氧化剂极)46b之间便形成含氧气体B的通路。
该电解质膜-电极接合体42如专利文献1等所示，可通过图9(a)～图9(e)的工序来制造。
图9(a)的框体一次成形工序中，可形成作为上述框体45的一部分的一侧的框47a。
图9(b)中，在高分子电解质膜44设置阳极(燃料极)46a以及阴极(氧化剂极)46b而形成电极部。
图9(c)(d)中，将在电极部的外周露出的高分子电解质膜44的边缘放置于上述一侧的框47a的上表面，注入树脂材料，成形为作为上述框体45的一部分的另一侧的框47b，该一侧的框47a与另一侧的框47b将高分子电解质膜44夹住。
图9(e)中，注入杨氏模量小于上述框47a，47b的树脂材料，在一侧的框47a与另一侧的框47b的外侧的面上，与相邻的燃料电池单元抵接，形成密封的突起部48a，48b。
另外，专利文献2、专利文献6中揭示了覆盖高分子电解质膜的周缘部的框体弹性率为2000MPa以上2000000MPa以下，在框体与分离板间设置的弹性体的弹性率为200MPa以下。
专利文献3中揭示了在高分子电解质膜的周缘部的两侧具有密封垫板的电解质膜-电极接合体。在密封垫板设有密封用凸部。
专利文献4中揭示了由弹性体形成的密封材料被一体成形而获得的薄膜载体密封垫板，载体的正反面设有硬度或材质不同的密封材料。
专利文献5中揭示了在高分子电解质膜的周缘部形成的密封构件是由两层弹性率不同的材料叠加而成的结构，使得在高分子电解质膜上形成的密封构件(分离板侧)的弹性率比高分子电解质膜一侧的密封构件更低，吸收分离板的粗度。
专利文献7中揭示了电解质膜-电极接合体由高分子电解质膜与夹住它的电极组成，周缘部由弹性体形成的框架围起，在框架上形成密封凸起部分。
专利文献8、专利文献9中揭示了密封构件由两层弹性率不同的材料叠加而成，高分子电解质膜的密封构件的弹性率要比分离板侧的密封构件弹性率高。
专利文献1：日本专利特开2004-311254公报
专利文献2：日本专利特开2004-319461公报
专利文献3：日本专利特开2007-95669公报
专利文献4：日本专利特开2001-336640公报
专利文献5：日本专利特开2000-182639公报
专利文献6：US2004/0234831公报
专利文献7：US2007/0072045公报
专利文献8：US2002/0064703公报
专利文献9：US2002/0150810公报
发明的揭示
目前的情况如图9(a)～(e)所示，由于成形的工序多，操作性差，因此需要减少成形工序数。
因此，如图10(a)所示，考虑在模具100上设置电极部，从浇口101注入树脂材料102，通过一次成形形成框体45，但存在下述问题。即，由于高分子电解质膜44很薄，为扰性材料，因此高分子电解质膜44的边缘会由于树脂的注入而如图10(b)所示那样因树脂压力而不平衡，发生变形，从而不能够达到稳定的支持状态。
本发明的目的是提供成形工序数少、生产性良好的燃料电池单元和使用该电池单元的燃料电池以及燃料电池单元的制造方法。
另外，本发明的目的是提供成形工序数少，操作性良好，而且能够得到高分子电解质膜的稳定的支持状态的燃料电池单元的制造方法。本发明的权利要求1记载的燃料电池单元是高分子电解质膜的边缘由框体支承的燃料电池单元，该电池单元的特征在于，上述框体由将高分子电解质膜的边缘夹在中间而接合的一侧框和另一侧框构成，上述另一侧框是由杨氏模量小于上述一侧框的树脂材料形成的，且在上述一侧框与上述另一侧框的接合面的相反侧的表面形成了与上述另一侧框相同材质的密封部。
本发明的权利要求2记载的燃料电池单元的特征在于，如权利要求1所述，在上述另一侧框形成了露出上述高分子电解质膜的开口。
本发明的权利要求3记载的燃料电池的特征在于，对于将数个权利要求1或权利要求2记载的燃料电池单元串联连接而成的层叠构造的电池堆，向各燃料电池单元的阳极(燃料极)和阴极(氧化剂极)提供燃料气体和氧化气体而构成。
本发明的权利要求4记载的燃料电池单元的制造方法的特征在于，在制造高分子电解质膜的边缘由框体支承的燃料电池单元时，将在于高分子电解质膜设置阳极(燃料极)和阴极(氧化剂极)而形成的电极部的外周露出的高分子电解质膜的边缘放置在构成上述框体的一侧框的上表面，在上述一侧框的上表面注入杨氏模量小于上述一侧框的树脂材料，成形为构成上述框体的另一侧框的同时，在上述一侧框的下表面同时成形与上述另一侧框相同材质的密封部。
本发明的权利要求5记载的燃料电池单元的制造方法的特征在于，在制造高分子电解质膜的边缘由框体支承的燃料电池单元时，将在于高分子电解质膜设置阳极(燃料极)和阴极(氧化剂极)而形成的电极部的外周露出的高分子电解质膜的边缘放置在构成上述框体的一侧框的上表面，一边用按压部件将高分子电解质膜的边缘按在上述一侧框的上表面，一边在上述一侧框的上表面注入杨氏模量小于上述一侧框的树脂材料，成形为构成上述框体的另一侧框的同时，在上述一侧框的下表面同时成形与上述另一侧框相同材质的密封部。
本发明的权利要求6记载的燃料电池单元的制造方法的如权利要求4或权利要求5所述，注入烯烃类树脂材料形成上述一侧框，注入杨氏模量小于上述一侧框的烯烃类弹性体树脂材料，形成上述另一侧框并在上述一侧框的下表面形成密封部。
本发明的权利要求7记载的燃料电池单元如权利要求1所述，在上述一侧框形成连接该一侧框的两面的贯通孔，上述另一侧框和上述密封部通过被填入上述贯通孔的树脂材料连结。
本发明的权利要求8记载的燃料电池单元的制造方法如权利要求4所述，在上述一侧框的上表面注入树脂材料而成形上述另一侧框时，通过形成于上述一侧框的贯通孔在与上述另一侧框相反侧的表面注入树脂材料，成形上述密封部。
根据该构成，可实现能够获得高分子电解质膜的稳定的支持状态的燃料电池单元。另外，在一侧框的上表面注入杨氏模量小于上述一侧框的树脂材料而成形另一侧框的同时，在上述一侧框的下表面同时成形与上述另一侧框相同材质的密封部，因此能够以较少的工序制作燃料电池单元。
附图的简单说明
[图1]本发明的实施方式1的燃料电池单元的重要部分的放大剖视图。
[图2]同上实施方式的制造工序图。
[图3]本发明的实施方式2的燃料电池单元的重要部分的放大剖视图。
[图4]同上实施方式的制造工序图。
[图5]本发明的实施方式3的燃料电池单元的制造工序图。
[图6]本发明的实施方式4的燃料电池单元的制造工序图。
[图7]固体高分子电解质型燃料电池的结构图。
[图8]一般的燃料电池单元的剖视图。
[图9]一般的燃料电池单元的制造工序图。
[图10]比较例的燃料电池单元的制造工序图。
实施发明的最佳方式
以下，基于具体的各实施方式对本发明的燃料电池单元的制造方法进行说明。
(实施方式1)
图1和图2表示本发明的实施方式1。
这里，和图7～图10起相同作用的地方将使用相同的符号进行说明。
该燃料电池单元通过图2(a)～(d)的工序制得。
图2(a)的框体一次成形工序中，成为上述框体45的一部分的一侧框47a由烯烃类合成树脂例如聚丙烯成形。
图2(b)中，在高分子电解质膜44设置阳极(燃料极)46a和阴极(氧化剂极)46b形成电极部。
图2(c)(d)中，将在电极部的外周露出的高分子电解质膜44的边缘放置于上述一侧框47a的上表面，设置模具(未图示)，向该模具中注入作为杨氏模量小于上述一侧框47a的树脂材料的烯烃类弹性体。
详细说明采用该模具的成形。
这里，使用普瑞曼聚合物(primepolymer)有限公司生产的商品名为：prime polypro，等级：R-250G或R-350G作为上述的一侧框47a。
向模具中注入烯烃类弹性体例如三井化学有限公司生产的Milastomer(注册商标)M3800或三菱化学有限公司生产的Zelas(注册商标)MC616作为杨氏模量小于上述一侧框47a的树脂材料，成形为成为上述框体45的一部分的另一侧框47c，一侧框47a和另一侧框47c将高分子电解质膜44夹住。此外，同时在一侧框47a的下表面供给成形另一侧框47c的树脂而成形为作为密封部的突起部49。
以上制得的电解质膜-电极接合体42用两块分离板43a，43b夹在中间，在分离板43a与阳极(燃料极)46a之间形成燃料气体A的通路，在分离板43b与阴极(氧化剂极)46b之间形成含氧气体B的通路。对于将数个这样的燃料电池单元串联连接而成的层叠构造的电池堆30，通过向各燃料电池单元的阳极46a和阴极46b提供燃料气体和氧化气体，可构成燃料电池。
根据该构成，能够以较图9所示的比较例少的工序制得燃料电池单元。
(实施方式2)
图3和图4表示本发明的实施方式2。
图3与实施方式1的图1的不同点在于，在另一侧框47c形成露出高分子电解质膜44的开口50，其他则相同。
该开口50在燃料电池单元的制造工序中如图4所示发挥作用。
图4(a)的框体一次成形工序中，成为上述框体45的一部分的一侧框47a由烯烃类合成树脂例如聚丙烯形成。
图4(b)中，在高分子电解质膜44设置阳极(燃料极)46a和阴极(氧化剂极)46b而形成电极部。
在将其置于模具(未图示)的状态下，如图4(c)所示，通过前端细于本体的按压构件51将高分子电解质膜44的边缘压在上述一侧框47a的上表面。
在此状态的基础上，作为杨氏模量小于上述一侧框47a的树脂材料，若框47a的树脂材料使用的是普瑞曼聚合物有限公司生产的商品名为：primepolypro、等级：R-250G或R-350G的材料，则作为杨氏模量比它小的树脂材料，注入作为烯烃类弹性体的例如三井化学有限公司生产的Milastomer(注册商标)M3800或三菱化学有限公司生产的Zelas(注册商标)MC616，成形为成为上述框体45的一部分的另一侧框47c，一侧框47a和另一侧框47c将高分子电解质膜44夹住。另外，同时在一侧框47a的下表面供给成形另一侧框47c的树脂，成形为作为密封部的突起部49。
待上述另一侧框47c与密封部49的树脂硬化后，打开上述模具取出成品，如图4(e)所示，制得具有上述开口50的电解质膜-电极接合体42。
将以上制得的电解质膜-电极接合体42用两块分离板43a，43b夹在中间，在分离板43a与阳极(燃料极)46a之间形成燃料气体A的通路，在分离板43b与阴极(氧化剂极)46b之间形成含氧气体B的通路。对于将数个这样的燃料电池单元串联连接而成的层叠构造的电池堆30，通过向各燃料电池单元的阳极46a和阴极46b提供燃料气体和氧化气体，可构成燃料电池。
根据该构成，由于在能够以较图9所示的比较例少的工序制得燃料电池单元的同时，在通过使用按压构件51将高分子电解质膜44的边缘压在上述一侧框47a的上表面的状态下注入树脂，因此，高分子电解质膜44的边缘不会因为树脂的压力而产生偏斜，能够得到稳定的支持状态。
(实施方式3)
图5表示本发明的实施方式3。
在图1和图2所示的实施方式1中，通过以一侧框47a为界被注入的树脂成形了另一侧框47c以及突起部49，但如图5所示，由于在一侧框47a形成了连接该一侧框47a的两面的贯通孔52，在注入一侧框47a的树脂时，一部分树脂通过贯通孔52被注入相反侧的面，如图5(b)所示能够形成突起部49。其他的和实施方式1相同。
以上的构成在实施方式1的效果的基础上，另一侧框47c和突起部49通过被填入一侧框47a的贯通孔52的树脂连接起来，因此，相比实施方式1，能够提高突起部49向一侧框47a的粘着的强度。
(实施方式4)
图6表示本发明的实施方式4。
在图3和图4所示的实施方式2中，通过以一侧框47a为界被注入的树脂成形了另一侧框47c以及突起部49，但如图6(a)所示，由于在一侧框47a形成了连接该一侧框47a的两面的贯通孔52，在注入一侧框47a的树脂时，一部分树脂通过贯通孔52被注入相反侧的面，如图6(b)(c)所示能够形成突起部49。其他的和实施方式1相同。
以上的构成在实施方式2的效果的基础上，另一侧框47c和突起部49通过被填入一侧框47a的贯通孔52的树脂连接起来，因此，相比实施方式2的情况，能够提高突起部49向一侧框47a粘着的强度。
此外，在上述各实施方式中，作为框47c所要求的条件(可靠地实行弹性变形的条件)是具有”JIS K 6253”规定的A50～A90或D37～D60的弹性。
制作将数个上述任一实施方式的燃料电池单元串联连接而成的层叠构造的电池堆30，对于该电池堆30，通过向各燃料电池单元的阳极46a和阴极46b提供燃料气体和氧化气体，可以良好的生产性制得燃料电池。
产业上的利用可能性
本发明能够以较少的成形工序制得在固体高分子电解质型燃料电池(PEFC)等中作为构成零部件使用的燃料电池单元，能够在不降低燃料电池性能的前提下为燃料电池的低成本化作出贡献。

Claims (8)

1.一种燃料电池单元，其高分子电解质膜的边缘由框体支承，其特征在于，
所述框体由将高分子电解质膜的边缘夹在中间而接合的一侧框和另一侧框构成，
所述另一侧框由杨氏模量小于所述一侧框的树脂材料形成，且在所述一侧框与所述另一侧框的接合面的相反侧的表面形成与所述另一侧框相同材质的密封部。
2.如权利要求1所述的燃料电池单元，其特征在于，在所述另一侧框形成供所述高分子电解质膜露出的开口。
3.一种燃料电池，其特征在于，对于数个权利要求1或2所述的燃料电池单元串联连接而成的层叠构造的电池堆，向各燃料电池单元的阳极和阴极供给燃料气体和氧化气体而构成。
4.一种燃料电池单元的制造方法，其特征在于，在制造高分子电解质膜的边缘由框体支承的燃料电池单元时，将在于高分子电解质膜设置阳极和阴极而形成的电极部的外周露出的高分子电解质膜的边缘放置在构成所述框体的一侧框的上表面，
在所述一侧框的上表面注入杨氏模量小于所述一侧框的树脂材料，成形为构成所述框体的另一侧框的同时，在所述一侧框的下表面同时成形与所述另一侧框相同材质的密封部。
5.一种燃料电池单元的制造方法，其特征在于，在制造高分子电解质膜的边缘由框体支承的燃料电池单元时，将在于高分子电解质膜设置阳极和阴极而形成的电极部的外周露出的高分子电解质膜的边缘放置在构成所述框体的一侧框的上表面，
一边用按压部件将高分子电解质膜的边缘按在所述一侧框的上表面，一边在所述一侧框的上表面注入杨氏模量小于所述一侧框的树脂材料，成形为构成所述框体的另一侧框的同时，在所述一侧框的下表面同时成形与所述另一侧框相同材质的密封部。
6.如权利要求4或5所述的燃料电池单元的制造方法，其特征在于，
注入烯烃类树脂材料形成所述一侧框，
注入杨氏模量小于所述一侧框的烯烃类弹性体树脂材料，形成所述另一侧框并在所述一侧框的下表面形成密封部。
7.如权利要求1所述的燃料电池单元，其特征在于，在所述一侧框形成连接该一侧框的两面的贯通孔，所述另一侧框和所述密封部通过被填入所述贯通孔的树脂材料连结。
8.如权利要求4所述的燃料电池单元的制造方法，其特征在于，在所述一侧框的上表面注入树脂材料成形所述另一侧框时，通过形成于所述一侧框的贯通孔，在与所述另一侧框的相反侧的表面注入树脂材料，成形所述密封部。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102714322A (zh) * 2010-01-21 2012-10-03 W.L.戈尔有限公司 有附着边界的五层膜电极组件及其制造方法
CN106910921A (zh) * 2015-12-02 2017-06-30 丰田自动车株式会社 燃料电池以及燃料电池的制造方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7794864B2 (en) 2007-04-13 2010-09-14 Panasonic Corporation Fuel cell module, fuel cell, and method of manufacturing fuel cell module
US9598782B2 (en) 2008-04-11 2017-03-21 Christopher M. McWhinney Membrane module
JP5440775B2 (ja) * 2009-10-30 2014-03-12 Ｎｏｋ株式会社 燃料電池用構成部品およびその製造方法
CN103460480A (zh) 2011-03-15 2013-12-18 联合工艺公司 燃料电池板粘合方法和装置
DE102011105071B4 (de) * 2011-06-21 2014-08-07 Daimler Ag Verfahren zur Herstellung einer Haltevorrichtung mit einer Membran einer Membran-Elektroden-Einheit für eine Brennstoffzelle
WO2013021523A1 (ja) 2011-08-10 2013-02-14 パナソニック株式会社 燃料電池
DE102014104016A1 (de) * 2014-03-24 2015-09-24 Elringklinger Ag Dichtungsanordnung für eine elektrochemische Vorrichtung
JP6383203B2 (ja) * 2014-07-25 2018-08-29 Nok株式会社 プレート一体ガスケットの製造方法
CA2918754C (en) * 2015-01-26 2019-03-12 Christopher M. Mcwhinney Membrane module
DE102018115994A1 (de) * 2018-07-02 2020-01-02 Elringklinger Ag Baugruppe für eine elektrochemische Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer solchen Baugruppe
CN112135991B (zh) * 2018-08-07 2023-12-12 积水保力马科技株式会社 防水构件

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2102695C (en) * 1991-06-04 1998-04-07 Alfred E. Steck Gasketed membrane electrode assembly for electrochemical fuel cells
US5264299A (en) * 1991-12-26 1993-11-23 International Fuel Cells Corporation Proton exchange membrane fuel cell support plate and an assembly including the same
EP1009052B1 (en) * 1998-06-02 2012-02-15 Panasonic Corporation Polymer electrolyte fuel cell and method of manufacture thereof
JP3951484B2 (ja) 1998-12-16 2007-08-01 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP4576646B2 (ja) 1999-09-30 2010-11-10 アイシン精機株式会社 燃料電池
JP2001336640A (ja) 2000-05-30 2001-12-07 Uchiyama Mfg Corp 薄膜キャリアガスケット
CA2424212C (en) * 2000-11-21 2009-11-10 Nok Corporation Constituent part for fuel cell
JP4000790B2 (ja) * 2001-06-08 2007-10-31 トヨタ自動車株式会社 シール構造を有する燃料電池
JP2003123799A (ja) 2001-10-16 2003-04-25 Yuasa Corp 直接メタノール形燃料電池
US6716550B1 (en) * 2002-12-20 2004-04-06 Ballard Power Systems Inc. Sealing membrane electrode assemblies for electrochemical fuel cells
JP4439966B2 (ja) 2003-04-02 2010-03-24 パナソニック株式会社 燃料電池用電解質膜構造、燃料電池用電解質膜−電極接合体構造、及び燃料電池
CN1536698B (zh) * 2003-04-02 2010-12-15 松下电器产业株式会社 燃料电池用电解质膜结构、mea结构及燃料电池
JP2004311254A (ja) * 2003-04-08 2004-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池のガスシール構造
DE102004028141C5 (de) 2004-06-10 2015-11-19 Elcomax Membranes Gmbh Membran-Elektroden-Modul (MEA) für eine Brennstoffzelle und Brennstoffzellenstapel
US7851100B2 (en) * 2004-10-08 2010-12-14 Panasonic Corporation MEA-gasket assembly and polymer electrolyte fuel cell using same
US7687090B2 (en) 2004-11-30 2010-03-30 Corning Incorporated Fuel cell device assembly and frame
US7416760B2 (en) 2004-11-30 2008-08-26 Corning Incorporated Method of making a fuel cell device assembly and frame
JP2006260910A (ja) 2005-03-16 2006-09-28 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池スタックのシール構造
JP2007095669A (ja) 2005-08-31 2007-04-12 Nissan Motor Co Ltd 電解質膜−電極接合体
JP2008004278A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Toshiba Corp 燃料電池シール及び燃料電池
JP4096027B2 (ja) 2006-06-26 2008-06-04 松下電器産業株式会社 固体高分子電解質型燃料電池
US7794864B2 (en) 2007-04-13 2010-09-14 Panasonic Corporation Fuel cell module, fuel cell, and method of manufacturing fuel cell module

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102714322A (zh) * 2010-01-21 2012-10-03 W.L.戈尔有限公司 有附着边界的五层膜电极组件及其制造方法
CN106910921A (zh) * 2015-12-02 2017-06-30 丰田自动车株式会社 燃料电池以及燃料电池的制造方法
CN106910921B (zh) * 2015-12-02 2019-12-06 丰田自动车株式会社 燃料电池以及燃料电池的制造方法

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