CN104170131B - 密封板和使用该密封板的燃料电池堆 - Google Patents

密封板和使用该密封板的燃料电池堆 Download PDF

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Abstract

密封板(P1至P9)构造成插入在至少两个电池模块(M)的相邻的电池模块之间限定的冷却用流动通道，冷却用流动通道(F3)构造成允许冷却流体流过冷却用流动通道(F3)。密封板(P1至P9)包括：歧管部(ML，MR)、密封构件(51至54)和压降调节部(B1至B9)。压降调节部(B1至B9)减小或调节流过冷却用流动通道(F3)的冷却流体的压降。

Description

密封板和使用该密封板的燃料电池堆
技术领域
本发明涉及一种应用于燃料电池堆(fuel cell stack)的密封板，并且还涉及一种使用该密封板的燃料电池堆。
背景技术
日本特开2005-190706号公报公开了一种燃料电池堆结构，在燃料电池堆结构中，分别通过层叠多个燃料电池形成的多电池模块沿电池层叠方向布置成列，并且电池模块中的相邻电池模块之间的空间由密封垫片(bead gasket)密封。多电池模块的各个端电池的将与密封垫片接触的隔离体(separator)的表面刚性设置为比多电池模块的中央电池的隔离体的表面刚性大。具体地，为了使得多电池模块的端电池的隔离体具有比中央电池的表面刚性大的表面刚性，在端电池的隔离体叠置平板。
发明内容
发明要解决的问题
由于上述燃料电池堆在多电池模块之间的冷却介质流动通道具有平板，平板增加了冷却水的压降。这已经成为一个待解决的问题。
本发明的目的为提供一种密封板和一种利用密封板的燃料电池堆，该密封板能够减小或调节冷却用流动通道的压降。
用于解决问题的方案
本发明的一方面是一种密封板，所述密封板构造成插入在至少两个电池模块的相邻的电池模块之间限定的冷却用流动通道，所述冷却用流动通道构造成允许冷却流体流过所述冷却用流动通道，每个所述电池模块通过将多个燃料电池层叠为一体单元而形成。所述密封板包括：歧管部(manifold portion)、密封构件和压降调节部。在所述歧管部中，形成多个歧管孔(manifold hole)，两种发电用气体分开地流入所述歧管孔或从所述歧管孔流出以流过所述多个燃料电池。所述密封构件沿着每个所述歧管孔的周缘部设置，以为所述发电用气体中的流过所述歧管孔的相应的一者提供密封。所述压降调节部构造成减小或调节流过所述冷却用流动通道的所述冷却流体的压降。
本发明的另一方面是一种燃料电池堆，在所述燃料电池堆中，所述密封板插入相邻的电池模块之间。
附图说明
图1是示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的燃料电池堆的外观的立体图；
图2示出了构成电池模块的隔离体、膜电极接合体和密封板的配置，图2的(A)为分别示出了上述构件的面中的一个面的平面图，图2的(B)为分别示出了上述构件的面中的另一个面的平面图；
图3示出了膜电极接合体和阴极侧隔离体，图3的(A)为图2的(A)所示的膜电极接合体的放大平面图，图3的(B)为图2的(A)所示的阴极侧隔离体的放大平面图；
图4为图2的(A)和图2的(B)所示的密封板的放大平面图；
图5是图1中的燃料电池堆沿着图4中的C-C线截取的局部放大截面图；
图6详细地示出了设置在歧管孔的周缘部的根据另一示例的密封构件，图6的(A)为绕着密封构件的一部分的放大图，图6的(B)为由图6的(A)中的包围线I指示的部分的放大图；
图7是燃料电池堆的局部放大截面图，图7的(A)为燃料电池堆沿着图4中的D-D线截取的局部放大截面图，图7的(B)为由图7的(A)中的包围线III指示的部分的放大图；
图8详细地示出了设置在歧管孔的周缘部的根据另一示例的密封构件，图8的(A)为绕着密封构件的一部分沿着图4中的E-E线截取的放大截面图，图8的(B)为图8的(A)中的包围线IV指示的部分的放大图；
图9详细地示出了设置在歧管孔的周缘部的根据本发明的另一示例的密封构件，图9的(A)为绕着密封构件的一部分沿图4中C-C线截取的放大截面图，图9的(B)为由图9的(A)中的包围线IV指示的部分的放大图；
图10为根据本发明的第二实施方式的密封板的平面图；
图11为根据本发明的第三实施方式的密封板的平面图；
图12为根据本发明的第四实施方式的密封板的平面图；
图13为根据本发明的第五实施方式的密封板的平面图；
图14为沿着图4中的V-V线截取的局部放大截面图，其示出了密封板和隔离体之间的位置关系；
图15为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的局部放大图，并且示出了板基板(plate substrate)比图14中的板基板厚的示例；
图16为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的局部放大图；
图17为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的局部放大图；
图18为根据本发明的第六实施方式的密封板的平面图；
图19为根据本发明的第七实施方式的密封板的平面图；
图20为根据本发明的第八实施方式的密封板的平面图；
图21是图20中的密封板的端部的放大平面图；
图22示出了根据本发明的第九实施方式的密封板，图22的(A)为密封板的平面图，图22的(B)为沿着图22的(A)中的VII-VII线截取的截面的局部放大图；
图23是根据本发明的第十实施方式的燃料电池堆的一部分的截面图；
图24示出了图23中的燃料电池堆，图24的(A)为图23中的电池模块的平面图，并且图24的(B)为图23中的燃料电池堆的立体图。
具体实施方式
以下参照附图描述了用于实现本发明的方式。需要注意的是，在所有附图中，相同的部分采用相同的附图标记，并且不再重复描述。出于描述的目的，附图中的尺寸比例被放大，并且会不同于实际的尺寸比例。
<第一实施方式>
在图1所示的根据一个示例的燃料电池堆A中，密封板P1插入电池模块M的各相邻的电池模块之间，并且所有这些电池模块M被端板10和11从图1中的上方和下方夹着且压在一起。
每个电池模块M均通过沿层叠方向Z将所需数量的燃料电池20层叠为一体单元而形成。利用粘接剂9彼此粘接将在下文描述的电池框架30的凸缘部32来形成电池模块M的外壁面(电池模块的除了沿层叠方向Z的两个端面之外的面)。因此，防止了水进入电池模块M的内部，并且同时，电池模块M被电绝缘。在图1中，作为示例，层叠并粘接五个燃料电池20，以形成一个电池模块M。燃料电池20的数量并不限于此，此外，图1中并未示出粘接剂层。
每个燃料电池20具有电池框架30(见图2的(A)至图3的(B))和设置在电池框架30的各侧的成对的隔离体40和41。燃料电池20的形状为在沿层叠方向Z观察的主视图中为水平矩形。此处，X方向为与层叠方向Z垂直并且与燃料电池20的长边平行的方向，Y方向为与X方向和Z方向垂直并且与燃料电池20的短边平行的方向。气体流动通道F1和F2限定在燃料框30与成对的隔离体40和41之间，并且两种不同的发电用气体分别流过气体流动通道F1和F2。两种不同的发电用气体为含氢气体和含氧气体，并且成对的隔离体为阳极侧隔离体40和阴极侧隔离体41。
电池框架30为由树脂制成的绝缘构件。在本实施方式中，电池框架30在沿燃料电池20的层叠方向Z观看的主视图中具有水平矩形的形状。电池框架30具有基板31和凸缘部32，基板31具有特定厚度，凸缘部32沿着基板31的整周形成并且向前侧和后侧突出。膜电极接合体(MEA)33放置在电池框架30的中央部。歧管部ML、MR分别位于膜电极接合体33的沿X方向的两侧(或者邻近膜电极接合体33的两个端部)。
膜电极接合体33包括固体聚合物电解质膜和夹着电解质膜的成对的电极。
歧管部ML和MR分别允许含氢气体和含氧气体以及冷却流体流入或流出燃料电池20。扩散区域D形成在膜电极接合体33和歧管部ML之间以及膜电极接合体33和歧管部MR之间，含氢气体或含氧气体流过扩散区域D。在本实施方式中，作为一种示例，冷却流体为水。
位于X方向上的一侧的歧管部ML包括分别用于供应含氧气体、冷却流体和含氢气体的歧管孔M1至M3。在燃料电池堆A中，歧管孔M1至M3形成沿层叠方向Z连续的三个流动通道。
位于X方向上的另一侧的歧管部MR包括分别用于排出含氧气体、冷却流体和含氢气体的歧管孔M4至M6。在燃料电池堆A中，歧管孔M4至M6形成沿层叠方向Z连续的三个流动通道。需要注意的是，供应流动通道和排出流动通道中的一些或所有的位置可以颠倒。
扩散区域D形成在电池框架30和每个隔离体40、41之间，即，扩散区域D形成在电池框架30的每一侧。虽然未示出，但是多个截头圆锥形的突起以预定间距形成于每个扩散区域D。这些突起位于电池框架30和隔离体40或41之间，以将电池框架与隔离体40或41彼此隔离。
图2的(A)是分别示出阳极侧隔离体40、阴极侧隔离体41、膜电极接合体33及其电池框架30或密封板P1的面中的一面的平面图。图2的(B)是示出图2的(A)所示的每个构件绕着其短轴转动后的另一面的平面图。图2的(A)所示的构件依次层叠，使得在底部示出的密封板P1的面出现在顶部。此外，图2的(B)所示的构件依次层叠，使得在顶部示出的阳极侧隔离体40出现在顶部。
如图2的(A)至图3的(A)所示，粘接密封件80连续地设置在电池框架30的整个外侧边缘部并且绕着各个歧管孔M1至M6。在图2的(A)所示的电池框架30的阴极面，粘接密封件80仅围绕歧管孔M2至M5，使得分别用于供应含氧气体和排出含氧气体的歧管孔M1和M6打开，以允许含氧气体从此流出或流入此处。
在图2的(B)所示的电池框架30的阳极面，粘接密封件80仅围绕歧管孔M1、M2、M5和M6，使得分别用于供应含氢气体和排出含氢气体的歧管孔M3和M4打开，以允许含氢气体从此流出或流入此处。
如图2的(A)、图2的(B)和图3的(B)所示，隔离体40和41均通过对诸如不锈钢板等的金属板模压成型来形成为能够被放置在电池框架30的凸缘部32的内部的矩形。
如图3的(B)所示，隔离体41(40)具有在其中央部面对膜电极接合体33的凹凸部。在凹凸部中，凹部(长条凹部)41a(40a)和凸部(长条突起)41b(40b)沿X方向连续地延伸。凹部41a(40a)和凸部41b(40b)沿Y方向交替地配置。歧管孔M1至M6形成在每个隔离体40或41的X方向上的端部，以分别与电池框架30的歧管孔M1至M6相对应。从用于供应含氢气体的歧管孔M3流入气体流动通道F1的含氢气体在位于X方向上的一侧的扩散区域D内被分开，并且被分开的含氢气体流流入凹部40a的内部，该凹部40a在阳极侧隔离体40的电池框架30侧形成于阳极侧隔离体40。随后，被分开的含氢气体流在沿X方向的另一侧的扩散区域D合并，并且被从用于排出含氢气体的歧管孔M4排出。同时，从用于供应含氧气体的歧管孔M1流入气体流动通道F2的含氧气体在位于X方向上的一侧的扩散区域D内被分开，并且被分开的含氧气体流流入凹部40a的内部，该凹部40a在阴极侧隔离体41的电池框架30侧形成于阴极侧隔离体41。随后，被分开的含氧气体流在沿X方向的另一侧的扩散区域D合并，并且被从用于排出含氧气体的歧管孔M6排出。
如同在电池框架30中，粘接密封件80连续地设置在各个隔离体40或41的整个外边缘部并且绕着各个歧管孔M1至M6。如图2的(A)和图2的(B)所示，为了允许含氧气体、含氢气体和冷却流体中合适的一者流过对应的内层空间，粘接密封件80不绕着歧管孔M1至M6中的应当打开而允许合适的气体或流体流过内层空间的对应歧管孔形成，并且围绕歧管孔M1至M6中的剩余歧管孔形成。
在燃料电池堆A中，用于冷却流体的流动通道F3(以下称之为“冷却用流动通道F3”)被限定在相邻的燃料电池20的相对的隔离体40和41之间。在冷却流动通道F3侧形成于隔离体40和41的凹部40a和41a限定了冷却用流动通道F3的一部分，并且冷却流体流入凹部40a和41a内。冷却用流动通道F3也形成在相邻的两个电池模块M之间的空间内，更具体地，却用流动通道F3也形成在相邻的两个电池模块M的最外侧的燃料电池20面向彼此且彼此抵接的空间内，该空间被凸缘部32围绕。根据本发明的第一实施方式的密封板P1插入电池模块M之间的冷却用流动通道F3。在位于冷却用流动通道F3侧形成于隔离体40和41的面中的凸部40b和41b在顶部或脊部与密封板P1接触。
根据该实施方式的密封板P1与燃料电池20独立地形成。如图2的(A)、图2的(B)和图4所示，密封板P1包括板基板50，板基板50具有在板基板50的X方向上的对应端部开口的歧管部ML和MR。根据第一示例的压降调节部B1形成在板基板50的中央部。密封板P1具有位于歧管部ML和压降调节部B1之间(在沿X方向的一侧面对电池框架30的扩散区域D的位置)的一个扩散区域D1和位于歧管部MR和压降调节部B1之间的另一个扩散区域D1(在沿X方向的另一侧面对电池框架30的扩散区域D的位置)。
板基板50是通过将单个导电金属板成型为与平面图中的燃料电池20的形状和尺寸相同的形状和尺寸而形成。利用导电金属板形成板基板50，可以获得长时间的稳定导电性。板基板50的歧管部ML和MR具有与电池框架30、隔离体40和41的歧管孔M1至M6相对应的歧管孔M1至M6。
密封板P1具有与电池模块M的歧管孔M1至M6相对应的歧管孔M1至M6。因此，当插入电池模块M之间时，密封板P1允许电池模块M中的一个的歧管孔M1至M6与另一个电池模块M的歧管孔M1至M6连续，使得能够形成连续的流动通道。
密封板P1包括分别形成在歧管孔M1、M3、M4和M6的周缘部的密封构件51至54(第一密封构件)，以限定供含氧气体或含氢气体流出的歧管孔M1、M3、M4和M6。位于歧管孔M1、M3、M4和M6的周缘部的密封构件51至54彼此独立地形成。自然地，没有绕着冷却流体流动的歧管孔M2和M4形成密封构件，因此是开放的。在本实施方式中，冷却流体流入从歧管孔M2至歧管孔M5的冷却用流动通道F3内部。由于从歧管孔M2至M5的方向与X方向几乎平行，所以此处冷却流体从歧管孔M2流向歧管孔M5的流动方向也被称为X方向。
如图5所示，密封板P1沿着板基板50的最外侧的周缘部具有外周密封构件55(第二密封构件)并且还具有设置在第二密封构件55和第一密封构件51至54之间的第三密封构件。在本实施方式中，第三密封构件为形成在外周密封构件55的内侧且与外周密封构件55平行的内周密封构件56，其中外周密封构件55和内周密封构件56之间具有一定距离。在更优选的实施方式中，可以利用电绝缘材料形成这些密封构件51至56。在图5中，附图标记9表示粘接剂。
由于结构方面的独立性，密封构件51至54彼此之间能够具有不同的设计(高度、宽度和形状)。由于不同的流体流过不同的密封的部分，根据密封位置的不同，密封构件彼此不同程度地劣化(deteriorate)。根据它们的劣化环境，能够独立地设计密封构件51至54。因此，能够提高燃料电池堆A的可靠性。
在燃料电池堆A中，如图5所示，将燃料电池20接合在一起的粘接剂9和内周密封构件56(第三密封构件)以如下方式直线地配置：形成沿电池模块M的层叠方向Z延伸的直线。在图5所示的示例中，将电池框架30与各个隔离体40和41接合的粘接剂9和内周密封构件56(第三密封构件)以如下方式也直线地配置：形成沿层叠方向Z延伸的直线。
压降调节部B1具有减小或调节流过冷却用流动通道F3的冷却流体的压降的功能。具体地，在压降调节部B1中，通过在活性区域中、活性区域附近或在活性区域中且活性区域附近减小或改变每个冷却用流动通道F3的截面(即，组成冷却用流动通道F3的壁的一部分的截面)来减小或调节压降(换言之，通过增大或改变冷却用流动通道F3的截面面积)。
冷却用流动通道F3的截面的减小包括沿冷却流体的流动方向(本实施方式中的X方向)的减小以及沿与流动方向垂直的方向(本实施方式中的Y方向)的减小两者。此处，“活性区域”为面对燃料电池20的发电区域的区域，即膜电极接合体33。
压降调节部B1形成在密封板P1的活性区域。压降调节部B1包括：缝的上游阵列60和缝的下游阵列61，缝形成为与板基板50的长轴中心线O1平行；和两个缝62，缝62与垂直于长轴中心线O1的短轴中心线O2平行。长轴中心线O1为将板基板50的短边(与Y方向平行的边)分成两半的假想线，短轴中心线O2为将板基板50的长边(与X方向平行的边)分成两半的假想线。
缝的上游阵列60由配置在冷却流体的流动方向的上游的八个缝60a组成，缝60a与X方向平行地延伸并且具有相同的长度和宽度。缝的下游阵列61由配置在冷却流体的流动方向的下游的八个缝61a组成。与缝60a相似，缝61a与X方向平行地延伸并且具有相同的长度和宽度。
如上所述，密封板P1包括多个歧管孔M1、M3、M4和M6，两种发电用气体从多个歧管孔M1、M3、M4和M6分开地流入和流出，以流过燃料电池20。密封构件50至54分别形成在歧管孔M1、M3、M4和M6的周缘部，以为流过的对应发电用气体提供密封。密封板P1还包括用于减小或调节流过冷却用流动通道F3的冷却水的压降的压降调节部B1。
因此，密封板P1和利用密封板P1的燃料电池堆A能够减小或调节相邻的电池模块M之间的冷却用流动通道F3中的压降。此外，如果例如燃料电池堆也具有相邻的燃料电池20之间的冷却用流动通道，密封板P1能够减小冷却流体在所有冷却用流动通道的流量的变化。
此外，由于压降调节部B1具有与冷却流体的流动方向(本实施方式中的X方向)平行的多个缝60a、61a，所以密封板P1能够更有效地减小或调节冷却用流动通道F3中的压降。
此外，在具有上述密封板P1的燃料电池堆A中，密封板P1能够容易地从电池模块M移除。因此，在燃料电池堆A中，当密封构件51至54劣化时，仅需更换密封板P1，因此允许继续使用燃料电池20和电池模块M。
在燃料电池堆A中，密封板P1包括沿着密封板P1的外周部形成的外周密封构件55(第二密封构件)，以密封密封板P1和与其相邻的燃料电池20之间的空间。这能够可靠地阻挡来自外部的雨水等进入。
在燃料电池堆A中，密封板P1在外周密封构件55(第二密封构件)与第一密封构件51至54之间还包括内周密封构件56(第三密封构件)。这不仅能够阻挡来自外部的雨水等进入，而且能够可靠地防止流过冷却用流动通道F3的冷却流体的泄漏。
第一密封构件51至56由具有电绝缘性能的构件形成。因此，除了上述防水和防泄漏效果，在除了发电区域(活性区域)之外的区域内在燃料电池20和密封板P1之间实现电绝缘，以加强发电区域的导电性。
此外，在燃料电池堆A中，将燃料电池20接合在一起的粘接剂9和内周密封构件56(第三密封构件)以如下方式直线地配置：形成沿电池模块M的层叠方向Z延伸的直线。通过其弹性动作，粘接剂9和内周密封构件56能够吸收由例如膜电极接合体33的膨胀而导致的沿层叠方向Z的燃料电池堆A中的移位。相应地，能够使作用于每个燃料电池20的表面压力均等。此外，当将电池框架30与各个隔离体40和41接合的粘接剂9和内周密封构件56也以如下方式直线地配置：形成如图5所示的沿层叠方向Z延伸的直线，能够更加地加强上述移位吸收功能。
参照图6的(A)至图9的(B)，以下详细描述上述燃料电池堆A的另一示例。
图6的(A)为绕着在用于供应含氧气体的歧管孔M1的周缘部连续地形成的密封构件51的一部分的放大截面图，并且图6的(B)为由图6的(A)中的包围线I指示的部分的放大截面图。密封构件51包括截面形状为水平矩形的密封基部51a和从密封基部51a的上表面突出且截面为三角形的密封唇51b。
密封构件51提供密封并且由能够弹性变形的已知的橡胶材料制成。本实施方式的密封构件51的密封基部51a在其下半部具有台阶结构，并且密封构件51覆盖板基板50的歧管孔M1附近的一个主表面(图6的(B)中的上表面)50a以及板基板50的侧壁表面50b。密封唇51b位于比板基板50的侧壁表面50b靠近歧管孔M1的中心的位置(即，图6的(A)和图6的(B)的右侧)。换言之，密封唇51b形成在如下位置：该位置向基板50的形成有歧管孔M1的一侧偏移。
如此构造的密封构件51的密封唇51b的顶端与在上方相邻的燃料电池20的阴极侧隔离体41接触。在隔离体40、41和板基板50之间，如在由图6的(A)的包围线II指示的部分中，即使当阳极侧隔离体40和板基板50以两者之间没有空间的方式彼此直接接触时，密封构件51能够在附接于板基板50的部分具有如图6的(B)的附图标记52a指示的足够厚度。
密封构件51不仅能够密封阴极侧隔离体41和板基板50之间的空间，而且能够密封阳极侧隔离体40和板基板50之间的空间。因此，单个密封构件51能够密封隔离体40、41和板基板50这三个构件之间的空间，从而能够有利于构件的结构简化以及尺寸减小。
如果密封构件51连续地设置于板基板50的两个表面，由于诸如隔离体40、41或者板基板50的移位等因素，容易产生裂纹或撕裂。然而，在本实施方式中，密封构件51覆盖板基板50的从主表面50a至侧壁表面50b的部分。换言之，密封构件51仅设置在板基板50的一侧。即使隔离体40或41或板基板50移位时，允许阻止裂纹或撕裂。虽然作为本实施方式的示例描述了密封构件51，也可以同样地应用于其它密封构件52至54。
图7的(A)为燃料电池堆A的沿着图4中的D-D线截取的局部放大截面图，图7的(B)为由图7的(A)中的包围线III指示的部分的放大截面图。具体地，图7的(A)和图7的(B)均示出了限定了用于供应含氢气体的歧管孔M3的板基板50的周缘部，并且也示出了沿着上述周缘部形成的密封构件52。
密封构件52具有截面形状为水平矩形的密封基部52a和从密封基部52a的下表面突出的且截面形状为三角形的密封唇52b。与密封构件51相似，密封构件52提供密封并且由例如能够弹性变形的已知橡胶材料制成。
密封基部52a在其上半部具有台阶结构，并且密封基部52a覆盖限定歧管孔M3的板基板50的一个主表面(图7的(B)中的下表面)50c和侧壁表面50b。密封唇52b位于比板基板50的侧壁表面50b靠近歧管孔M3的中心的位置(即，图7的(A)和图7的(B)中的左侧)。换言之，密封唇52b形成在如下位置：该位置以远离板基板50的主表面的方式向板基板50的形成有歧管孔M3的一侧偏移。
如上构造的密封构件52的密封唇52b的末端与在下方相邻的燃料电池20的阳极侧隔离体40接触。在隔离体40、41和板基板50之间，如由图7的(A)的包围线III指示的部分，阴极侧隔离体41和板基板50以两者之间没有空间的方式彼此直接接触。密封构件52不仅能够密封阳极侧隔离体40和板基板50之间的空间，而且可以密封阴极侧隔离体41和板基板50之间的空间。
因此，密封构件52能够密封隔离体40、41和板基板50这三个构件之间的空间，从而能够有利于构件的结构简化以及尺寸减小。此外，与图6的(A)和图6的(B)所示的密封构件51相同，即使在隔离体40或41或者板基板50移位时，密封构件52也允许阻止裂纹或撕裂。
图6的(A)和图6的(B)所示的密封构件51和图7的(A)和图7的(B)所示的密封构件52在彼此相对应的的位置分别配置在板基板50的上表面和下表面。具体地，在用于供应含氧气体的歧管孔M1的周缘部的密封构件51以密封构件51的密封唇51b向上变尖(point up)的方式形成在板基板50的上表面，而在用于供应含氢气体的歧管孔M3的周缘部的密封构件52以密封构件52的密封唇52b向下变尖(point down)的方式形成在板基板50的下表面。因此，密封构件51和密封构件52配置在相对于与冷却介质的流动方向(本实施方式中的X方向)平行的长轴中心线O1彼此相对应的位置。这允许稳定的密封。
当单个密封构件密封三个板(两个空间)时，每个歧管孔部具有彼此直接接触的两个构件的不同组合。能够通过将密封构件51和52如上所述地在彼此相对应的位置分别配置在上表面和下表面上来解决组合差异的问题。因此，能够在板基板50的两个表面获得稳定的密封。此外，由于气体流动通道和密封构件能够具有相同的高度，因此密封构件的尺寸能够减小，并且密封构件能够具有足够的高度(厚度)，以提高密封性能的可靠性。
图8的(A)为根据另一示例的绕着连续地形成在歧管孔的周缘部的密封构件的区域、沿着图4中的E-E线截取的局部放大截面图，图8的(B)为由图8的(A)的包围线IV指示的部分的放大截面图。需要注意的是，与上述实施方式等同的部分被赋予与已给定的附图标记相同的附图标记，并且不再详细描述。
图8的(A)和图8的(B)所示的、限定歧管孔M4的板基板50的周缘部50d离开板基板50的表面向上折曲。密封构件53沿着限定歧管孔M4的板基板50的整个周缘部50d无端状地(环形地)形成。
密封构件53由已知的可弹性变形的材料(诸如橡胶等)制成，并且密封构件53具有截面为水平矩形的密封基部53a和从密封基部53a的上表面突出的且截面形状为三角形的密封唇53b。与上述密封构件相同，密封构件53提供密封。
密封基部53a的外半部成形为覆盖限定歧管孔M4的板基板50的两个主表面(图8的(A)和图8的(B)中的上表面和下表面)50a、50c和侧壁表面50b，并且密封构件53以如下方式固定于板基板50：密封唇53b位于比板基板50的侧壁表面50b靠近歧管孔M4的中心的位置(图8的(A)和图8的(B)中的右侧)。换言之，密封唇53b向板基板50的形成有歧管孔M4的一侧偏移。
与先前的示例相同，密封构件53能够密封隔离体40、41和板基板50这三个构件之间的空间。除此以外，由于歧管孔M4的内周表面被完全覆盖，所以能够加强绝缘性能。
图9的(A)为根据另一示例的绕着内周密封构件的区域沿着图4的C-C线截取的局部放大截面图。图9的(B)是由图9的(A)的包围线V指示的部分的放大截面图。需要注意的是，与上述实施方式等同的部分被赋予与已给定的附图标记相同的附图标记，并且不再详细描述。
用于密封构件的凹部50e在板基板50的上表面和下表面的待放置内周密封构件56A的部分、形成于板基板50。考虑到内周密封构件56A的高度确定凹部50e的深度。内周密封构件56A由已知的可弹性变形的材料(诸如橡胶等)制成，并且每个内周密封构件56A包括截面形状为水平矩形的密封基部56a和从密封基部56a的表面突出的且截面形状为三角形的密封唇56b。
由于板基板50具有用于密封构件的凹部50e，板基板50的局部厚度减小，允许内周密封构件56A的厚度增大。因此，能够采用高容许压缩量(high allowable compression)(高收缩)的密封构件。此外，形成密封构件的橡胶的压缩性能够被减小，以允许密封构件的耐用设计且延长密封构件的寿命。
包括密封构件51至56的密封板P1应用于如上所述的燃料电池堆A。由于密封板P1能够容易地从电池模块M移除，根据密封构件51至56的劣化仅需替换密封板P1。因此，这种密封板P1能够有利于燃料电池20和电池模块M的持续使用。
图10至图14分别为根据第二实施方式至第五实施方式的密封板的平面图。需要注意的是，与上述实施方式等同的部分被赋予与已给定的附图标记相同的附图标记，并且不再详细描述。
<第二实施方式>
如图10所示，根据本发明的第二实施方式的密封板P2包括根据第二示例的压降调节部B2。压降调节部B2具有：缝的上游阵列60A和缝的下游阵列61A，缝形成为与板基板50的长轴中心线O1平行；和两个缝62，缝62与板基板50的与长轴中心线O1垂直的短轴中心线O2平行地延伸。
缝的上游阵列60A由配置在冷却流体的流动方向的上游的十个缝60b组成。在本实施方式中，五个缝60b以其间具有预定距离W1的方式配置在长轴中心线O1的两侧。各个缝60b比上述的缝60a窄。缝60b具有相同的长度和宽度并且彼此平行地布置。
缝的下游阵列61A由配置在冷却流体的流动方向的下游的十个缝61b组成。缝61b具有与缝60b相同的形状、尺寸和配置图案。在本实施方式中，五个缝61b以其间具有预定距离W1的方式配置在长轴中心线O1的两侧。
如此构造的密封板P2能够减小或调节相邻的电池模块M之间的冷却用流动通道F3中的压降。此外，如果例如燃料电池堆也具有在相邻的燃料电池20之间的冷却用流动通道，密封板P2能够减小所有冷却用流动通道中的冷却流体的流量的变化。
<第三实施方式>
如图11所示，根据本发明的第三实施方式的密封板P3具有根据第三示例的压降调节部B3。图11所示的压降调节部B3具有：缝的上游阵列60B和缝的下游阵列61B，缝形成为与板基板50的长轴中心线O1平行；和两个缝62，缝62与板基板50的与长轴中心线O1垂直的短轴中心线O2平行地延伸。
缝的上游阵列60B由配置在冷却流体的流动方向的上游的十五个缝60c组成。缝60c沿Y方向以等间距彼此平行地配置。缝的下游阵列61B由配置在冷却流体的流动方向的下游的八个缝61c组成。缝61c具有与缝60c相同的形状和尺寸，并且以缝60c的间距两倍的间距配置。
与先前的实施方式相似，如此构造的密封板P3不仅能够减小或调节相邻的电池模块M之间的冷却用流动通道F3中的压降，而且能够调节流动通道F3的上游和下游之间的压降。此外，如果例如燃料电池堆也具有在相邻的燃料电池20之间的冷却用流动通道，密封板P3能够减小所有冷却用流动通道中的冷却流体的流量的变化。
<第四实施方式>
如图12所示，根据本发明的第四实施方式的密封板P4具有根据第四种示例的压降调节部B4。压降调节部B4具有：缝的上游阵列60C和缝的下游阵列61C，缝形成为与板基板50的长轴中心线O1平行；和两个缝62，缝62与板基板50的与长轴中心线O1垂直的短轴中心线O2平行地延伸。
缝的上游阵列60C由配置在冷却流体的流动方向的上游的八个缝60d组成。缝60d沿Y方向以等间距彼此平行地配置。缝60d具有与上述的缝60a相同的形状和尺寸。缝的下游阵列61C由配置在冷却流体的流动方向的下游的七个缝61d组成。缝61d具有与缝60d相同的形状和尺寸，并且沿Y方向以等间距彼此平行地配置，使得当沿X方向看时每个缝61d位于相邻的缝60d(沿Y方向)之间。
与先前的实施方式相似，如此构造的密封板P4不仅能够减小或调节相邻的电池模块M之间的冷却用流动通道F3中的压降，而且能够调节流动通道F3的上游和下游之间的压降。此外，如果例如燃料电池堆也具有在相邻的燃料电池20之间的冷却用流动通道，密封板P4能够减小所有冷却用流动通道中的冷却流体的流量的变化。
<第五实施方式>
如图13所示，根据本发明的第五实施方式的密封板P5具有根据第五示例的压降调节部B5。图13中的压降调节部B5具有：缝的上游阵列60D和缝的下游阵列61D，缝形成为与板基板50的长轴中心线O1平行；和两个缝62，缝62与板基板50的与长轴中心线O1垂直的短轴中心线O2平行地延伸。
缝的上游阵列60D由配置在冷却流体的流动方向的上游的八个缝60e至60h和缝60e至60h组成。缝60e至60h和缝60e至60h沿Y方向以等间距彼此平行地配置。缝60e至缝60h从Y方向的两外侧朝向Y方向的中央部(长轴中心线O1)依次地配置，并且缝60e至60h的长度变得越来越小，缝60e为最长的且缝60h为最短的。缝的下游阵列61D由在冷却流体的流动方向的下游、沿Y方向以等间距彼此平行地配置的八个缝60e至60h和缝60e至60h组成。
与先前的实施方式相似，如此构造的密封板P5能够减小或调节相邻的电池模块M之间的流动通道F3中的压降。此外，如果例如燃料电池堆也具有在相邻的燃料电池20之间的冷却用流动通道，密封板P5能够减小所有冷却用流动通道中的冷却流体的流量的变化。
图14为沿图4中的V-V线截取的局部放大截面图，示出了密封板P1和隔离体40和隔离体41之间的位置关系。图15是在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的局部放大图，并且示出了板基板比图14中的板基板厚的示例。需要注意的是，与上述实施方式等同的部分被赋予与已给定的附图标记相同的附图标记，并且不再详细描述。
图14所示的密封板P1、隔离体40和41具有以下位置关系。具体地，板基板50的每个缝60a不与隔离体40的凸部40b以及隔离体41的凸部41b接触，并且也不夹着在隔离体40的凸部40b以及隔离体41的凸部41b之间，但是却面对凹部40a和41a。当缝60a比凹部40a和41a的开口尺寸(宽度)W2窄时，凹部40a和41a沿面内方向(图14中的横向方向)偏移。因此，缝60a在凹部40a和41a内的位置能够被调节为：调节板基板50向凹部40a和41a的内侧(即，向流动通道F3的内侧)突出的量(即，突出长度W3和W4)。
通过如此调节板基板50在凹部40a和41a内侧的突出长度W3和W4，能够减小或调节冷却用流动通道F3中的压降。此外，当密封板P1、隔离体40和41具有上述的位置关系时，像图15所示的板基板50’那样，能够通过增大板基板的厚度T来调节压降。
图16和图17分别为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的局部放大图。在图16中，隔离体40、隔离体41的凹部40a、41a和凸部40b、凸部41b的节距均为形成于板基板50的缝60a的节距的一半。每个缝60a的宽度几乎与凹部40a和41a的开口尺寸W2相同。
在图17中，隔离体40、隔离体41的凹部40a、41a和凸部40b、凸部41b的节距与形成于板基板50的缝60a的节距相同。每个缝60a的宽度与凹部40a和凹部41a的开口尺寸W2相同。
在图16和图17所示的结构中，板基板50的未形成有缝60a的部分被成对的隔离体40a和41的凸部40b和41b夹着。因此，在不干涉导电性能的情况下，能够防止表面压力的局部减小，并且不会引起隔离体40和41的变形等。
图18和图19分别是根据本发明的第六实施方式的密封板P6和第七实施方式的密封板P7的平面图。需要注意的是，与上述实施方式等同的部分被赋予与已给定的附图标记相同的附图标记，并且不再详细描述。
<第六实施方式>
根据本发明的第六实施方式的密封板P6具有根据第六示例的压降调节部B6。图18所示的压降调节部B6分别具有减小或调节流过冷却用流动通道F3的冷却水的压降的功能。具体地，在压降调节部B6中，通过减小或改变每个冷却用流动通道F3在活性区域附近的区域的截面(即，构成冷却用流动通道F3的壁的一部分的部分截面)(换言之，通过增大或改变冷却通道F3的截面面积)减小或调节压降。
压降调节部B6配置于密封板P6的相应扩散区域D1(该相应扩散区域D1分别面对电池框架30的扩散区域D，电池框架30的一个扩散区域D位于电池框架30的X方向的一侧，电池框架30的另一个扩散区域D位于电池框架30的X方向的另一侧)。压降调节部B6分别形成为如下开口：在平面图中，该开口的面积离开长轴中心线O1朝向密封板P6的短边方向上的端部增加(开口在下文中被称作开口B6)。具体地，开口B6沿X方向的开口宽度从Y方向的中央部朝向Y方向的外侧增加。开口B6由长边70c、与短轴中心线O2平行的长边70a以及与长轴中心线O1平行的短边70b限定，长边70c的Y方向的中央部(在长轴中心线O1上)相对于长边70c的Y方向的外端朝向开口的内侧突出，以形成曲线(换言之，长边70c弯曲成使得长边70c的Y方向的中央部位于X方向的外侧)。
在如此构造的密封板P6中，开口B6(缝)形成于扩散区域D1。开口B6分别形成为以下形状：开口面积沿与冷却流体的流动方向垂直的方向、离开冷却流体流动区域的中央部逐渐增大。
因此，与先前的实施方式类似，密封板P6能够减小或调节相邻的电池模块M之间的冷却用流动通道F3中的压降。特别地，沿冷却流体的流动方向(本实施方式中的X方向)测量的缝的长度能够为在板基板50的沿板基板50的宽度方向(本实施方式中的Y方向)的中央部小并且在板基板50的沿板基板50的宽度方向(本实施方式中的Y方向)的端部(Y方向的外侧)大。因此，能够调节通道之间的压降(或者，例如可以减小压降的变化)。此外，如果例如燃料电池堆也具有在相邻的燃料电池20之间的冷却用流动通道，密封板P6能够减小所有冷却用流动通道中的冷却流体的流量的变化。
<第七实施方式>
根据本发明的第七实施方式的密封板P7具有根据第七示例的压降调节部B7。压降调节部B7在活性区域附近配置于密封板P7，或者，在本实施方式中，配置于对应的扩散区域D1。压降调节部B7分别形成为如下的开口(开口在下文中被称作开口B7)：在平面图中，该开口的面积离开长轴中心线O1朝向密封板P7的短边方向的端部增加。具体地，开口B7沿X方向的开口宽度从Y方向的中央部朝向Y方向的外侧增加。开口B7由长边70c、与短轴中心线O2平行的长边70a以及与长轴中心线O1平行的短边70b限定，长边70c的Y方向的中央部(在长轴中心线O1上)相对于长边70c的Y方向的外端朝向开口的内侧突出，以形成曲线(换言之，长边70c弯曲成使得长边70c的Y方向的中央部位于X方向的外侧)。连接片70d在长边70a的Y方向的中央部和长边70c的Y方向的中央部之间设置于长轴中心线O1，以将长边70a和长边70c彼此连接。
在如此构造的密封板P7中，开口B7(缝)形成于扩散区域D1，并且开口B7分别形成为以下形状：开口面积沿与冷却流体的流动方向垂直的方向、离开冷却流体流动区域的中央部逐渐增大。
因此，与先前的实施方式类似，密封板P7能够减小或调节相邻的电池模块M之间的冷却用流动通道F3中的压降。特别地，沿冷却流体的流动方向(本实施方式中的X方向)测量的缝的长度能够为在板基板50的沿板基板50的宽度方向(本实施方式中的Y方向)的中央部小且在板基板50的沿板基板50的宽度方向(本实施方式中的Y方向)的端部(Y方向的外侧)大。因此，能够调节通道之间的压降。此外，位于与长轴中心线O1一致的位置的连接片70d用作加强部，以防止密封板P7变形，同时仍然允许获得压降减小或调节的功能。此外，如果例如燃料电池堆也具有在燃料电池20之间的冷却用流动通道，密封板P7能够减小所有冷却用流动通道中的冷却流体的流量的变化。
<第八实施方式>
图20是示出根据本发明的第八实施方式的密封板P8的图，并且图21是图20所示的密封板P8的端部的放大平面图。需要注意的是，与上述实施方式等同的部分被赋予与已给定的附图标记相同的附图标记，并且不再详细描述。
根据本发明的第八实施方式的密封板P8具有压降调节部B8。压降调节部B8具有减小或调节流过冷却用流动通道F3的冷却水的压降的功能。具体地，在压降调节部B1中，通过减小或改变每个冷却用流动通道F3在活性区域中、在活性区域附近或者在活性区域中且在活性区域附近的截面(即，构成冷却用流动通道F3的壁的一部分的部分截面)(换言之，通过增大或改变冷却用流动通道F3的截面面积)而减小或者调节压降。冷却用流动通道的截面的减小包括沿冷却流体的流动方向(本实施方式中的X方向)的减小和沿与流动方向(本实施方式中的X方向)垂直的方向的减小。
压降调节部B8在活性区域附近配置于相应的扩散区域D。如图21所示，每个压降调节部B8均具有用于减小或调节流过在电池模块M之间形成的冷却用流动通道F3的冷却水的压降的开口部71。开口部71具有用于加强的长连接片71c和短连接片71d，长连接片71c和短连接片71d沿与冷却流体的流动方向(本实施方式的X方向)交叉的方向(本实施方式的Y方向)桥接。
更具体地，开口部71具有沿与流动方向X相反的方向突出的部分。开口部71包括形状为与短轴中心线O2平行地延伸的长矩形的大开口部71a和位于长轴中心线O1上的小开口部71b。开口部71还具有长连接片71c，该长连接片71c在朝向短轴中心线O2偏移的位置、在大开口部71a的短边之间桥接于开口部71a。长连接片71c对大开口部71a进行再分，以形成沿着短轴中心线O2延伸的缝62。开口部71还包括短连接片71d，该短连接片71d桥接于小开口部71b的沿X方向的中间部。
短连接片71d位于如下位置：该位置面对设置在电池框架30的粘接密封件80的密封部80a。因此，密封部80a能够被短连接片71d压。长连接片71c位于面对电池框架30的扩散区域D的位置。因此，长连接片71c和短连接片71d的功能为抑制电池框架30的扩散区域D的变形。
在上述密封板P8中，粘接密封件80设置于构成燃料电池20的每个隔离体(图21中仅示出了粘接密封件)，并且缝62形成在未设置粘接密封件80的部分。
因此，与先前的实施方式类似，密封板P8能够减小或调节相邻的电池模块M之间的冷却用流动通道F3中的压降。此外，如果例如燃料电池堆也具有在相邻的燃料电池20之间的冷却用流动通道，密封板P8能够减小所有流动通道中的冷却流体的流量的变化。
此外，在密封板P8中，短连接片71d形成在沿Y方向将要设置密封部80a的位置。缝62形成在将不设置粘接密封件80的区域。因此，即使当气压变得比冷却水的压力大时，使得气压和冷却水的压力之间的压差作用于密封构件80，如果密封构件80为粘接密封件时，压差不会用作沿密封构件80的剥离方向的力，或者当密封构件80为压缩密封件时，压差不会用作沿减小密封构件80的收缩(容许压缩量)的方向的力。因此，能够提高密封构件80的可靠性和耐久性。
在燃料电池堆A中，密封板P8具有用于减小或调节流过在电池模块M之间形成的流动通道F3的冷却水的压降。每个开口部71具有沿与冷却流体的流动方向(本实施方式中的X方向)交叉的方向(本实施方式中的Y方向)桥接的长加强连接片71c和短加强连接片71d。因此，密封板P8能够与开口部71一起获得压降调节功能，同时，能够抑制电池框架30在其扩散区域D的变形。
如上所述，通过设置在每个密封板P8的开口部71能够调节燃料电池堆A的压降。然而，根据操作模式，诸如在激活时，利用意图增加或减少的发电用气体操作燃料电池堆A。在这种情况中，密封板P8和电池框架30有时在其厚度方向上变形，此外，发电用气体和/或冷却流体的流量可以变得不稳定而产生脉冲。为了解决这一问题，加强连接片71c和加强连接片7dd设置于密封板P8的每个开口部，以在不考虑操作模式的情况下，防止密封板P8和电池框架30的变形，并且稳定冷却用流动通道F3的容量。因此，冷却流体的流量变得稳定，并且能够保持良好的冷却功能和发电功能。
<第九实施方式>
图22的(A)是示出根据本发明的第九实施方式的密封板P9，并且图22的(B)是沿图22的(A)中的VII-VII线截取的截面的局部放大截面图。需要注意的是，与上述实施方式等同的部分被赋予与已给定的附图标记相同的附图标记，并且不再详细描述。
图22的(A)和图22的(B)所示的根据本发明的第九实施方式的密封板P9具有根据第九种示例的压降调节部B9。压降调节部B9具有：槽的上游阵列60E和槽的下游阵列61E，槽形成为与板基板50的长轴中心线O1平行；和两个缝62，缝62与垂直于长轴中心线O1的短轴中心线O2平行地延伸。
上游槽组60E由配置在冷却流体的流动方向的上游的八个槽60i组成。在本实施方式中，四个槽60i以其间具有预定的距离W1的方式配置在长轴中心线O1的两侧。通过刻蚀或深压(drawing)使板基板50的在上表面和下表面的相反部分的厚度分别减小预定的量而形成槽60i。槽60i具有与缝60a的宽度几乎相同的宽度。槽60i具有相同的长度并且形成为以等间距彼此平行。
槽的下游阵列61E由配置在冷却流体的流动方向的下游的八个槽61j组成。槽60j具有与槽60i相同的形状、尺寸和配置图形。
与具有贯通缝的密封板相似，如上所述，具有与冷却流体的流动方向平行的多个槽60i和61i的密封板P9能够减小或调节相邻的电池模块M之间的冷却用流动通道F3中的压降。也能够通过调节槽60i和60j的深度减小或调节压降。此外，如果例如燃料电池堆也具有在相邻的燃料电池20之间的冷却用流动通道，密封板P9能够减小所有冷却用流动通道中的冷却流体的流量的变化。
当被应用于燃料电池堆A时，密封板P1至P9中的任意一者能够提供以下效果。具体地，密封板能够从电池模块M容易地移除。相应地，当某个密封板的密封构件51至56劣化时，仅需更换密封板，允许电池模块M继续使用。此外，当某个电池模块M损坏时，仅需更换所述电池模块M，从而允许密封板继续使用。
此外，当密封板插入燃料电池堆A的冷却用流动通道F3的某层时，密封板能够使冷却用流动通道F3与另一层的冷却用流动通道F3之间的压降(冷却水流量)匹配。此外，能够减小位于电池模块M的端部的燃料电池20与位于电池模块M的中央的燃料电池20的冷却流体流量的变化。需要注意的是，根据燃料电池堆和密封板的各种条件，压降调节部的结构能够为以上给出的实施方式的任意适当组合。
虽然在上述实施方式中，限定在相邻的电池模块M之间的空间为用于冷却介质的流动通道，但是当上述空间不用作流动通道时，也能够插入密封板。
<第十实施方式>
图23是示出根据本发明的第十实施方式的燃料电池堆A的图。图24的(A)是图23所示的电池模块M的平面图，并且图24的(B)是燃料电池堆A的立体图。需要注意的是，仅密封板(未示出)的密封构件叠置于图24的(A)中的电池模块M，以便示出密封构件。需要注意的是，与上述实施方式等同的部分被赋予与已给定的附图标记相同的附图标记，并且不再详细描述。
在图24的(A)所示的燃料电池堆A中，为了允许每个燃料电池20的电压测量，成对的隔离体中的一个(图24中的示例的阴极侧隔离体41)具有形成在隔离体41的外周部的一部分的延伸部41E和从延伸部41E连续地向燃料电池堆A的外侧突出的电压测量片41T。
如图23所示，绝缘粘接密封部90设置在延伸部41E和燃料电池20的电池框架30之间以及延伸部41E和相邻的燃料电池20的电池框架30之间，以在这些空间提供密封。这防止隔离体41之间的短路以及外部的雨水等进入。此外，电压测量片41T设置在燃料电池20的相同位置，以如图24的(B)所示以沿着层叠方向Z延伸的直线方式直线地配置。连接件(未示出)安装于如此配置成直线的电压测量片41T的直线。
在燃料电池堆A中，连接件密封构件57至少设置在电压测量片41T(的线)的两侧。连接件密封构件57为在电池层叠方向Z上至少沿电池模块M连续地延伸的膜状构件。在图23至图24的(B)所示的示例中，连接件密封构件57的层叠方向Z的一端(图23中的下端以及图24的(B)中的上端)与密封板P1的外周密封构件55接触，并且与外周密封构件55连续。连接件密封构件57为独立于外周密封构件55的构件。
当电池模块M和密封板P1交替地层叠以形成燃料电池堆A时，一个电池模块M的连接件密封构件57的电池层叠方向的另一端(图23中的上端和图24的(B)中的下端)与相邻的电池模块M的另一个连接件密封构件57接触，并且因此与该邻的电池模块M的另一个连接件密封构件57连续。因此，相应的电池模块M的连接件构件57变得沿层叠方向Z连续。
在如此构造的燃料电池堆A中，每个燃料电池20的成对的隔离体40和41中的一者具有向电池模块M的外侧突出的电压测量片41T，并且电压测量片41T以沿电池层叠方向Z的直线方式直线地配置。此外，连接件密封构件57至少设置在电压测量片41T的线的两侧。因此，与先前的实施方式相似，即使当密封构件51至57劣化时，仅需更换密封板P1，以允许继续使用电池模块M。除此之外，能够获得绕着向燃料电池堆A的外侧突出的电压测量片41T的防水性能的改进。
由于燃料电池堆A的连接件密封构件57为沿电池层叠方向Z连续地延伸的膜状构件，所以连接件密封构件57能够容易地与被连接于测量片41T的连接件紧密地接触，从而能够提高连接部的防水性能。
燃料电池堆A的连接件密封构件57为独立于外周密封构件55的构件并且是连续的。这不仅允许上述防水性的提高，而且允许仅移除密封板P1或者甚至仅移除连接件密封构件57。
需要注意的是，还可以使连接件密封构件57具有沿多个电池模块M延伸或沿整个燃料电池堆A延伸的一体结构，或者使连接件密封构件57与外周密封构件55一体形成，或者使连接件密封构件57通过在燃料电池堆A的组装后连接在一起而成为一体结构。
虽然已经描述了本发明的实施方式，这些实施方式仅作为示例提供，以容易地理解本发明，本发明不限于前述的实施方式。本发明的技术范围不仅包括在以上实施方式中具体公开的技术事项，而且包括从技术事项可以容易地构想的各种变型、改变和可选技术。例如，尽管在以上实施方式中电池模块M彼此具有相同数量的层叠的燃料电池20，但是每个电池模块M可以具有不同数量的层叠的燃料电池20。
虽然在以上实施方式中密封板由导电金属材料形成，但是至少密封板的活性区域可能必需由导电材料形成。密封板通常经受表面处理，以获得长时间稳定的导电性。然而，仅活性区域可能必需经受表面处理。因此，能够获得加工效率。此外，碳可被用作用于活性区域的材料，在这种情况中，表面处理不是必需的。
虽然以上实施方式中的压降调节部具有缝或槽，但是也可以同时具有缝和槽。
本申请要求申请日为2012年3月9日的日本专利申请No.P2012-053314以及申请日为2012年12月18日的日本专利申请No.P2012-275474的优先权，并且上述专利申请的全部内容通过引用的方式结合于此。
产业上的可利用性
根据本发明，在燃料电池堆中，能够减小或调节在电池模块之间形成的冷却用流动通道中的压降。
附图标记说明
20 燃料电池
40、41 隔离体
40a、41a 凹部
40b、41b 凸部
41T 电压测量片
51至54 密封构件
55 外周密封构件
57 连接件密封构件
62 缝
60i、61i 槽
80 粘接剂密封件(密封构件)
A 燃料电池堆
B1至B9 压降调节部
D 扩散区域
F3 冷却用流动通道
M 电池模块
M1至M6 歧管孔
P1至P9 密封板

Claims (14)

1.一种燃料电池堆，所述燃料电池堆包括：
彼此相邻的至少两个电池模块，每个所述电池模块通过将多个燃料电池层叠为一体单元而形成；
其特征在于，所述燃料电池堆包括：
密封板，所述密封板插入在所述电池模块的隔离体之间限定的冷却用流动通道，所述冷却用流动通道构造成允许冷却流体流过所述冷却用流动通道，所述密封板包括：
导电金属板；
歧管部，多个歧管孔形成于所述歧管部，以允许两种发电用气体分开地流过所述歧管孔以及流入和流出所述多个燃料电池；
密封构件，所述密封构件沿着每个所述歧管孔的周缘部设置，以为所述发电用气体中的流过所述歧管孔的相应的一者提供密封；
用于所述冷却流体的歧管孔；和
压降调节部，所述压降调节部构造成通过改变各个冷却用流动通道的截面面积来调节流过所述冷却用流动通道的所述冷却流体的压降。
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述压降调节部构造成通过减小各个冷却用流动通道的截面面积来减小流过所述冷却用流动通道的所述冷却流体的压降。
3.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述压降调节部具有与所述冷却流体的流动方向平行地延伸的多个缝。
4.根据权利要求2所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述压降调节部具有与所述冷却流体的流动方向平行地延伸的多个缝。
5.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆，其特征在于，
在构成各个燃料电池的一部分的隔离体中，供所述冷却流体流过的凹部和与所述密封板接触的凸部交替地形成，并且
所述压降调节部在面对所述凹部的位置具有缝。
6.根据权利要求3或4所述的燃料电池堆，其特征在于，
在构成各个燃料电池的一部分的隔离体中，供所述冷却流体流过的凹部和与所述密封板接触的凸部交替地形成，并且
所述压降调节部在面对所述凹部的位置具有所述缝。
7.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆，其特征在于，
缝形成于所述燃料电池的所述歧管部和发电区域之间的扩散区域，并且
所述缝形成为如下形状：该形状的开口面积沿与所述冷却流体的流动方向垂直的方向、离开冷却流体流动区域的中央逐渐增大。
8.根据权利要求3或4所述的燃料电池堆，其特征在于，
第二缝形成于所述燃料电池的所述歧管部和发电区域之间的扩散区域，并且
所述第二缝形成为如下形状：该形状的开口面积沿与所述冷却流体的流动方向垂直的方向、离开冷却流体流动区域的中央逐渐增大。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述压降调节部具有与所述冷却流体的流动方向平行地延伸的多个槽。
10.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆，其特征在于，
第二密封构件设置于构成各个燃料电池的一部分的隔离体，并且
缝形成于所述密封板的如下部分：该部分不面对设置于所述隔离体的所述第二密封构件。
11.根据权利要求3或4所述的燃料电池堆，其特征在于，
第二密封构件设置于构成各个燃料电池的一部分的隔离体，并且
第二缝形成于所述密封板的如下部分：该部分不面对设置于所述隔离体的所述第二密封构件。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料电池堆，其特征在于，
各个燃料电池的成对的隔离体中的一者具有向所述电池模块的外侧突出的电压测量片，
所述电压测量片配置成形成沿电池层叠方向延伸的直线，和
连接件密封构件至少设置在所述电压测量片的所述直线的各侧。
13.根据权利要求12所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述连接件密封构件为沿所述电池层叠方向连续的膜状构件。
14.根据权利要求13所述的燃料电池堆，其特征在于，
所述密封板包括外周密封构件，所述外周密封构件沿着所述密封板的周缘部形成以密封所述密封板和所述燃料电池中的与该密封板相邻的燃料电池之间的空间，并且
所述连接件密封构件为独立于所述外周密封构件但是与所述外周密封构件连续的密封构件。
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