CN105393390A - 变形吸收构件及燃料电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够使立起片所能够承受的荷重增加的变形吸收构件。变形吸收构件(20)配设在阳极侧分隔件(11)和阴极侧分隔件(12)之间来使用。变形吸收构件由薄板状的基材(21)构成，具有配置成格子状的多个立起片(22)，该立起片(22)具有基端和从基端延伸出来的延伸部。立起片形成为延伸部的宽度比基端的宽度短的非矩形形状，并且在将彼此相邻的立起片各自的延伸部的朝向配置为互不相同的同时，将彼此相邻的立起片各自的基端的位置配置在至少重叠的位置。

Description

变形吸收构件及燃料电池

技术领域

本发明涉及一种变形吸收构件及燃料电池。

背景技术

以往，燃料电池是将多个分隔件和多个膜电极接合体交替层叠在一起而构成的。因为燃料电池对应于分隔件和膜电极接合体的层叠数量而获得高输出，所以希望使该层叠数量增加。通过使层叠多层的分隔件和膜电极接合体彼此充分地紧密接触，能够使电阻降低，从而达成所期望的电池性能。

但是，在由阳极侧分隔件和阴极侧分隔件构成的分隔件单元中，阳极侧分隔件的燃料气体(氢气)、冷却水的流路的部分以及阴极侧分隔件的氧化剂气体(含有氧气的空气或者纯氧)、冷却水的流路的部分由细微的凹凸形状形成，尺寸公差也较大。

因此，有在分隔件单元的阳极侧分隔件的流路的部分和阴极侧分隔件的流路的部分之间配设有相当于具有弹簧功能的变形吸收构件的增压板的结构。采用这样的变形吸收构件，即使对分隔件单元施加较高的按压力，也能够不使构成流路的凹凸形状的部分发生破损地均匀地按压(例如，参照专利文献1。)。

专利文献1：日本特许第4432518号公报

发明内容

发明要解决的问题

在这里，需要如下一种技术：即使通过按压分隔件单元来对配设在分隔件单元内部的变形吸收构件施加负荷，也能够以不使分隔件单元、变形吸收构件自身破损的方式使变形吸收构件的立起片所能够承受的荷重增加。

本发明是为了解决上述的课题而做成的，目的在于提供一种能够使立起片所能够承受的荷重增加的变形吸收构件及配设有变形吸收构件的燃料电池。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的的本发明的变形吸收构件是配设在阳极侧分隔件和阴极侧分隔件之间来使用的。变形吸收构件是由薄板状的基材形成，具有将从基端延伸出来的延伸部配置成格子状的多个立起片。立起片形成为延伸部的宽度比基端的宽度短的非矩形形状，并且在将彼此相邻的立起片各自的延伸部的朝向配置为互不相同的同时，将彼此相邻的立起片各自的基端的位置配置在至少重叠的位置。

达成上述目的的本发明的燃料电池具有分隔件单元和变形吸收构件。分隔件单元具有阳极侧分隔件和阴极侧分隔件。变形吸收构件配设在阳极侧分隔件和阴极侧分隔件之间，并且由薄板状的基材形成，具有将从基端延伸出来的延伸部配置成格子状的多个立起片。立起片形成为延伸部的宽度比基端的宽度短的非矩形形状，并且在将彼此相邻的立起片各自的延伸部的朝向配置为互不相同的同时，将彼此相邻的立起片各自的基端的位置配置在至少重叠的位置。

附图说明

图1是表示实施方式的燃料电池的立体图。

图2是将实施方式的燃料电池的局部分解成每个结构构件而表示的分解立体图。

图3是表示实施方式的燃料电池的分隔件单元、变形吸收构件以及膜电极接合体的局部的剖视图。

图4是表示实施方式的燃料电池的变形吸收构件的立体图。

图5是表示实施方式的燃料电池的变形吸收构件的侧视图。

图6是表示实施方式的燃料电池的变形吸收构件的立起片彼此的紧密接合状态的图。

图7是表示实施方式的燃料电池的变形吸收构件的相邻的行中的立起片彼此的间隔的示意图。

图8是表示实施方式的燃料电池的变形吸收构件的相邻的行中的立起片彼此的偏移量和外接圆的直径之间的关系的图。

图9是表示在使实施方式的燃料电池的变形吸收构件的相邻的行中的立起片彼此的间隔不同的情况下的耐荷重的特性的图。

图10是表示实施方式的变形例1的燃料电池的变形吸收构件的俯视图。

图11是表示实施方式的变形例2的燃料电池的变形吸收构件的俯视图。

图12是表示实施方式的变形例3的燃料电池的变形吸收构件的俯视图。

图13是表示实施方式的变形例4的燃料电池的变形吸收构件的俯视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边说明本发明的实施方式。在附图的说明中，对于相同的要素标注相同的附图标记，而省略重复说明。为了便于说明，有时将附图中构件的大小、比例进行夸大而与实际的大小、比例不同。

(实施方式)

参照图1～图9，说明实施方式的燃料电池1和配设于该燃料电池1中使用的变形吸收构件20。

图1是表示实施方式的燃料电池1的立体图。图2是将燃料电池1的局部分解成每个结构构件而表示的分解立体图。图3是表示燃料电池1的分隔件单元10、变形吸收构件20以及膜电极接合体30的局部的剖视图。图3沿着图2的3-3线而示出。图4是表示燃料电池1的变形吸收构件20的立体图。图5是表示燃料电池1的变形吸收构件20的侧视图。

图6是表示燃料电池1的变形吸收构件20的立起片22彼此的紧密接合状态的图。图7是表示在燃料电池1的变形吸收构件20的相邻的行中的立起片22彼此的间隔的示意图。图8是表示燃料电池1的变形吸收构件20的图7所示的相邻行中的立起片22彼此的偏移量和外接圆Sx的直径Dx之间的关系的图。图9是表示在使燃料电池1的变形吸收构件20的相邻的行中的立起片22彼此的间隔不同的情况下的耐荷重的特性的图。

实施方式的燃料电池1包含：燃料电池单体100，其用于产生电力；一对集电板211、212，其用于将由燃料电池单体100产生的电力输出到外部；以及壳体300，其用于保持多个层叠在一起的燃料电池单体100和一对集电板211、212。以下，按顺序说明燃料电池1的各结构。

如图1～图3所示，燃料电池单体100在被层叠了多个的状态下，利用供给来的燃料气体(氢)和氧化剂气体(含有氧的空气或者纯氧)产生电力。

燃料电池单体100包含：分隔件单元10、变形吸收构件20以及膜电极接合体30。以下，说明燃料电池单体100所包含的各构件。

如图2和图3所示，分隔件单元10用于将相邻的膜电极接合体30分隔开，并且传递由膜电极接合体30产生的电力，而且具有燃料气体(氢)或者氧化剂气体(含有氧的空气或者纯氧)和冷却水的流路。分隔件单元10具有阳极侧分隔件11和阴极侧分隔件12。阳极侧分隔件11与膜电极接合体30的阳极32抵接。阳极侧分隔件11由具有导电性材料的金属构成，形成为比阳极32大的薄板状。

如图3所示，在阳极侧分隔件11的中央按照恒定的间隔形成多个凹凸形状，以构成使燃料气体(氢)和冷却水分开流动的流路部11g。阳极侧分隔件11将凹凸形状中的与阳极32接触而形成的闭合空间用作向阳极32供给氢的阳极气体流路13。另一方面，阳极侧分隔件11将凹凸状的形状中的隔着变形吸收构件20而在阳极侧分隔件11与阴极侧分隔件12之间形成的闭合空间用作供给冷却水的冷却水流路14。

阳极侧分隔件11形成为长方形形状，在其长度方向的一端开设有分别与阴极气体供给口11a、冷却流体供给口11b以及阳极气体供给口11c相当的贯通孔。同样，阳极侧分隔件11在其长度方向的另一端开设有分别与阳极气体排出口11d、冷却流体排出口11e以及阴极气体排出口11f相当的贯通孔。

阴极侧分隔件12与膜电极接合体30的阴极33抵接。阴极侧分隔件12由具有导电性材料的金属形成，且形成为比阴极33大的薄板状。

如图3所示，在阴极侧分隔件12的中央按照恒定的间隔形成多个凹凸形状，以构成使氧化剂气体(含有氧的空气或者纯氧)和冷却水分开流动的流路部12g。凹凸形状的形状是交替组合U字状或者交替组合半圆形状而成的。阴极侧分隔件12将凹凸状的形状中的与阴极33接触而形成的闭合空间用作向阴极33供给氧化剂气体的阴极气体流路15。另一方面，阴极侧分隔件12将凹凸状的形状中的隔着变形吸收构件20而在阴极侧分隔件12与阳极侧分隔件11之间形成的闭合空间用作供给冷却水的冷却水流路14。即、在邻接的燃料电池单体100中，将一个燃料电池单体100的阳极侧分隔件11的冷却水流路14和设置于另一个燃料电池单体100的阴极侧分隔件12的冷却水流路14形成为一个冷却水用的流路。

阴极侧分隔件12形成为长方形形状，在其长度方向的一端开设有分别与阴极气体供给口12a、冷却流体供给口12b以及阳极气体供给口12c相当的贯通孔。同样，阴极侧分隔件12在其长度方向的另一端开设有分别与阳极气体排出口12d、冷却流体排出口12e以及阴极气体排出口12f相当的贯通孔。

如图2～图7所示，在组装燃料电池1时，变形吸收构件20通过自身变形来吸收阳极侧分隔件11和阴极侧分隔件12的构成燃料气体和冷却水的流路的凹凸形状的制造误差。另外，变形吸收构件20通过自身变形来吸收由于膜电极接合体30吸收供给来的介质而发生膨胀所引起的层叠方向X上的位移。而且，在燃料电池单体100工作时，变形吸收构件20通过自身变形来吸收由被邻接的膜电极接合体30加热了的分隔件单元10发生热膨胀所引起的层叠方向X上的位移。因此，通过对多个层叠在一起的燃料电池单体100施加较高压力，能够使燃料电池单体100彼此紧密接触。多个层叠在一起的燃料电池单体100彼此越紧密接触，燃料电池单体100之间的电阻就越低，能够使发电效率提高。

如图4所示，变形吸收构件20由具有导电性的金属形成，并且形成为薄板状。变形吸收构件20配设在阳极侧分隔件11和阴极侧分隔件12之间，且由薄板状的基材21构成，具有将从基端延伸出来的延伸部配置成格子状的多个立起片22。即、如图4和图5所示，变形吸收构件20将以从相当于一片薄板的基材21冲裁出日文字形状后构成悬臂梁的方式立起的立起片22形成为格子状。立起片22相对于基材21具有悬臂梁的结构，因此，具有能够弹性变形的弹簧功能。

如图4所示，立起片22形成为延伸部的宽度比基端的宽度短的非矩形形状。即、立起片22形成为从固定端部22a沿着一个方向Y延伸的延伸部一侧的自由端部22b的宽度比设置于基材21的一个面21a的立起片22的基端侧的固定端部22a的宽度短的非矩形形状。在这里，立起片22所承受的力矩是荷重与距离的乘积，因此，在远离相当于自由端部22b的荷重点的位置，力矩变得相对较大。因此，通过将立起片22形成为非矩形形状，而将力矩较大一侧的宽度形成得相对较宽，从而将力矩均匀化。

另外，立起片22将彼此邻接的立起片22各自的延伸部的朝向配置为互不相同。即、如图4和图5所示，立起片22在沿着与一个方向Y交叉的另一个方向Z的多个行上，形成为每一行中的自由端部22b的朝向互不相同。

而且，如图6所示，立起片22将彼此相邻的立起片22各自的基端的位置配置在至少重叠的位置。即、如图6的(b)所示，对于立起片22而言，一个立起片22M的基端(固定端部22a)的一端的位置与另一个立起片22N的基端(固定端部22a)的一端的位置在区域23重叠。在这里，对于在图6中作为一例而示出的立起片22而言，在从基材21冲裁出来之际，在立起片22周围产生了未图示的切断片，所以在立起片22和基材21之间产生间隙。另一方面，在从基材21冲裁出日文字形状之际，以在立起片22周围不产生切断片的方式进行切断，能够构成将立起片22和基材21之间的间隙缩小的结构。立起片22的基端(固定端部22a)的一端在产生未图示的切断片的情况下，该一端相当于包含由该切断片引起的间隙在内的端部。在后述的实施方式的变形例1～4中，立起片的基端(固定端部)的一端在产生未图示的切断片的情况下，该一端也相当于包含由该切断片引起的间隙在内的端部。

如图3所示，变形吸收构件20将从设置于基材21的一个面21a的立起片22的基端侧的固定端部22a延伸出来的延伸部一侧的自由端部22b与阴极侧分隔件12抵接。

如图7和图8所示，变形吸收构件20以使外接圆Sx的直径Dx为外接圆S1的直径D1以上的方式将多个立起片22相对于基材21形成为格子状。外接圆Sx的直径Dx相当于分别与一个立起片22U和在另一个方向Z上与一个立起片22U相邻的另一个立起片22W外接的圆的直径。在将多个立起片22在由一个方向Y和另一个方向Z组成的平面上分别以均等的间隔配设为格子状的情况下，外接圆S1的直径D1相当于分别与一个立起片22U和另一个立起片22W外接的圆的直径。

图7的(a)所示的一个立起片22U和另一个立起片22W在由一个方向Y和另一个方向Z组成的平面上分别以均等的间隔配设成格子状。将图7的(a)中的与一个立起片22U和另一个立起片22W分别外接的外接圆S1的直径定义为直径D1。在这里，如图7的(b)～图7的(d)所示，以使在另一个方向Z上相邻的立起片22彼此互相分开的方式按照P、Q以及R(与图8的横轴对应)的顺序进行挪动。图7的(b)所示的一个立起片22U和另一个立起片22W示出图8所示的偏移量相当于P的状态，并将与一个立起片22U和另一个立起片22W外接的外接圆S2的直径定义为直径D2。图7的(c)所示的一个立起片22U和另一个立起片22W示出图8所示的偏移量相当于Q的状态，并将与一个立起片22U和另一个立起片22W外接的外接圆S3的直径定义为直径D3。外接圆S3的直径D3与外接圆S1的直径D1相同。图7的(d)所示的一个立起片22U和另一个立起片22W示出图8所示的偏移量相当于R的状态，并将与一个立起片22U和另一个立起片22W外接的外接圆S4的直径定义为直径D4。各外接圆的直径具有D4<D1＝D3<D2的关系。

当对立起片22的与阴极侧分隔件12抵接的自由端部22b施加过度的负荷时，该立起片22的固定端部22a侧翘起并与阴极侧分隔件12接触。希望避免这样的状态，并且使立起片22所能够承受的荷重增加。特别是，优选将相邻的立起片22彼此的距离控制在恒定的距离以内，并且确保立起片22能够自阴极侧分隔件12受到的的荷重为恒定值以上。如图9所示，固定端部22a翘起而与阴极侧分隔件12接触的位置的立起片22的高度按照图7所示的偏移量为P、Q、R的顺序降低。在这里，在使固定端部22a不与阴极侧分隔件12接触的范围内，立起片22的高度越低，越能够承受更大的荷重。即、立起片22能够自阴极侧分隔件12受到的荷重按照偏移量为P、Q、R的顺序增加。

如图2和图3所示，膜电极接合体30使供给来的氧与氢发生化学反应而产生电力。膜电极接合体30是将阳极32和阴极33以隔着电解质膜31相面对的方式接合起来而形成的。膜电极接合体30通常被称为MEA(membraneelectrodeassembly)。电解质膜31例如由固体高分子材料构成，并且形成为薄板状。固体高分子材料例如使用能够传导氢离子、并且在湿润状态下具有良好的导电性的氟系树脂。阳极32是层叠电极催化剂层、防水层以及气体扩散层而构成的，并且形成为比电解质膜31稍小的薄板状。阴极33是层叠电极催化剂层、防水层以及气体扩散层而构成的，形成为与阳极32大小相同的薄板状。阳极32和阴极33的电极催化剂层包含在导电性的载体上承载有催化剂成分的电极催化剂和高分子电解质。阳极32和阴极33的气体扩散层例如是由丝编制而成的交叉形状碳纤维、碳纤维纸、或者碳纤维毡所形成，该丝由具有充分的气体扩散性和导电性的碳纤维构成。

膜电极接合体30具有框体34。框体34将层叠在一起的电解质膜31、阳极32以及阴极33的外周保持为一体。框体34例如由具有电绝缘性的树脂形成，形成为与分隔件单元10的外周部分的外形形状相同的外形形状。框体34在其长度方向的一端开设有分别与阴极气体供给口34a、冷却流体供给口34b以及阳极气体供给口34c相当的贯通孔。同样，框体34在其长度方向的另一端开设有分别与阳极气体排出口34d、冷却流体排出口34e以及阴极气体排出口34f相当的贯通孔。

上述燃料电池单体100需要在彼此密封的状态下层叠多个。因此，利用密封构件将相邻的燃料电池单体100的外周密封起来。密封构件例如使用热固化性树脂。热固化性树脂例如从酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等中选择。

如图2所示，一对集电板211、212用于将燃料电池单体100产生的电力输出到外部。

一对集电板211、212分别配设在多个层叠在一起的燃料电池单体100的两端。除了一部分的形状以外，一对集电板211、212的外形形状与层厚稍厚的膜电极接合体30的外形形状相同。在一对集电板211、212中，只在集电板211的长度方向的一端开设有分别与阴极气体供给口211a、冷却流体供给口211b以及阳极气体供给口211c相当的贯通孔。同样，只在集电板211的长度方向的另一端开设有分别与阳极气体排出口211d、冷却流体排出口211e以及阴极气体排出口211f相当的贯通孔。一对集电板211、212在其中央具有集电部211h等。

一对集电板211、212的集电部211h等例如由不使气体透过的致密碳那样的导电性材料构成，形成为比阳极32和阴极33的外形稍小的薄板状。一对集电部211h等与设置于层叠有多层的最外层的燃料电池单体100的膜电极接合体30的阳极32或者阴极33抵接。从集电部211h等的一个面突出设置有具有导电性的圆柱形状的突起部211i等。突起部211i等贯通后述的壳体300的一对端板311、312的贯通孔311j等，并来到外部。

如图1和图2所示，壳体300以使多个层叠在一起的燃料电池单体100和一对集电板211、212彼此密合的状态保持燃料电池单体100和一对集电板211、212。

壳体300包含一对端板311、312、一对连结板320、一对加强板330以及螺钉340。以下，说明壳体300所包含的各构件。一对端板311、312夹持已配设在层叠多层的燃料电池单体100的两端的一对集电板211、212并进行施力。除了一部分的形状以外，一对端板311、312的外形形状与层厚增加了的膜电极接合体30的外形形状相同。一对端板311、312例如由金属形成，在与一对集电板211、212抵接的部分设置有绝缘体。在一对端板311、312中，只在端板311的长度方向的一端开设有分别与阴极气体供给口311a、冷却流体供给口311b以及阳极气体供给口311c相当的贯通孔。同样，只在端板311的长度方向的另一端开设有分别与阳极气体排出口311d、冷却流体排出口311e以及阴极气体排出口311f相当的贯通孔。一对端板311、312开设有供上述一对集电板211、212的突起部211i等贯通的贯通孔311j等。

一对连结板320例如由金属形成，并且形成为板状。一对连结板320以从一对端板311、312的长边方向的两侧相面对的方式保持一对端板311、312。一对加强板330例如由金属形成，形成为比一对连结板320细长的板状。一对加强板330以从一对端板311、312的短边方向的两侧相面对的方式保持一对端板311、312。利用多个螺钉340将一对连结板320和一对加强板33固定于一对端板311、312。

采用上述实施方式的变形吸收构件20及燃料电池1，发挥以下的作用效果。

实施方式的变形吸收构件20配设在阳极侧分隔件11和阴极侧分隔件12之间来使用。变形吸收构件20由薄板状的基材21构成，具有将从基端延伸出来的延伸部配置成格子状的多个立起片22。立起片22形成为延伸部的宽度比基端的宽度短的非矩形形状，并且在将彼此相邻的立起片22各自的延伸部的朝向配置为互不相同的同时，将彼此相邻的立起片22各自的基端的位置配置在至少重叠的位置。

实施方式的燃料电池1具有分隔件单元10和变形吸收构件20。分隔件单元10具有阳极侧分隔件11和阴极侧分隔件12。变形吸收构件20配设在阳极侧分隔件11和阴极侧分隔件12之间。变形吸收构件20由薄板状的基材21构成，具有将从基端延伸出来的延伸部配置成格子状的多个立起片22。立起片22形成为延伸部的宽度比基端的宽度短的非矩形形状，并且在将彼此相邻的立起片22各自的延伸部的朝向配置为互不相同的同时，将彼此相邻的立起片22各自的基端的位置配置在至少重叠的位置。

采用这样构成的变形吸收构件20及燃料电池1，将立起片22形成为其延伸部的宽度比基端的宽度短的非矩形形状，并且在将彼此相邻的立起片22各自的延伸部的朝向配置为互不相同的同时，将彼此相邻的立起片22各自的基端的位置配置在至少重叠的位置。采用这样的结构，在变形吸收构件20中，通过使基材21的单位面积的立起片22的个数增加，能够提高立起片22的密度。因此，能够使单位面积的变形吸收构件20的立起片22所能够承受的荷重增加。

而且，在实施方式的变形吸收构件20中，如图7所示，多个立起片22在由一个方向Y和与一个方向Y正交的另一个方向Z组成的平面上各自以均等的间隔配设成格子状，并且能够沿着另一个方向Z将延伸部的朝向配置为互不相同。在这里，将立起片以如下方式形成于基材21，即、使分别与一个立起片22U和相对于一个立起片22U沿着一个方向Y以及另一个方向Z相邻的另一个立起片22W外接的外接圆Sx的直径Dx为相对于一个立起片22U将另一个立起片22W沿着一个方向Y以及另一个方向Z等距离地配置的情况下的外接圆S1的直径D1以上。即、外接圆Sx的直径Dx限定为D1＝D3以上且为D2以下。

采用这样构成的变形吸收构件20，将相邻的立起片22彼此的距离限定在恒定的距离以内，且能够确保立起片22能够自阴极侧分隔件12受到的荷重为恒定值以上。对于一个立起片22U和与其在另一个方向Z上相邻的另一个立起片22W而言，特别是，在图7的(b)所示的外接圆S2的直径是D2的情况下，能够使耐荷重达到最高。即、对于图7的(b)和图8所示的外接圆S2(直径D2)而言，相当于相邻的行中的立起片22各自的偏移量为P的情况，在这样的情况下，如图9所示，能够承受较多的荷重。图9示出了在相邻的行中的立起片22各自的偏移量为P(相当于外接圆S2、直径D2)的情况下，立起片22所能够承受的荷重相对而言最大。具体而言，如图9所示，固定端部22a翘起而与阴极侧分隔件12接触的位置处的立起片22的高度按照图7所示的偏移量为P、Q、R的顺序降低。在这里，在使固定端部22a不与阴极侧分隔件12接触的范围内，立起片22的高度越低，越能够承受更大的荷重。因此，在偏移量为P、Q、R中的P的情况下，能够不使固定端部22a与阴极侧分隔件12接触地使立起片22能够自阴极侧分隔件12受到的荷重增加到最大。至少，如图8和图9所示，在相邻的行中的立起片22各自的偏移量为Q(相当于外接圆S3、直径D3)以上的情况下，立起片22所能够承受的荷重为平均值以上。

而且，在实施方式的变形吸收构件20中，沿着一个方向Y相邻的立起片22形成为设置如下间隔，即、在延伸部(自由端部22b)被阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12按压而发生弯折或者弯曲的情况下，基端(固定端部22a)发生位移且不与阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12接触。

采用这样构成的变形吸收构件20，在实际使用状态下，能够防止相邻的立起片22彼此接触。因此，万一固定端部22a侧翘起，也能够防止该固定端部22a与阴极侧分隔件12接触。即、能够防止立起片22利用自由端部22b和固定端部22a成为两端支承梁的状态。

(实施方式的变形例)

参照图10～图13，说明配设于实施方式的变形例的燃料电池来使用的变形吸收构件40、50、60以及70。

图10是表示变形例1的燃料电池的变形吸收构件40的俯视图。图11是表示变形例2的燃料电池的变形吸收构件50的俯视图。图12是表示变形例3的燃料电池的变形吸收构件60的俯视图。图13是表示变形例4的燃料电池的变形吸收构件70的俯视图。

对于实施方式的变形例的变形吸收构件40、50、60以及70而言，立起片的形状由不同于梯形形状的形状形成，与上述实施方式的变形吸收构件20不同。

在实施方式的变形例中，针对由与上述实施方式相同的结构构成的构件，使用相同的附图标记而省略上述说明。

图10所示的变形例1的变形吸收构件40将从基材41的一个面41a呈格子状立起设置的立起片42分别形成为三角形形状。即、立起片42形成为将其固定端部42a作为直线状的底边、并且将其自由端部42b作为顶点的三角形形状。立起片42的自由端部42b与阴极侧分隔件12抵接。一个立起片42M的基端(固定端部42a)的一端的位置与另一个立起片42N的基端(固定端部42a)的一端的位置在区域43中重叠。

图11所示的变形例2的变形吸收构件50将从基材51的一个面51a呈格子状立起设置的立起片52分别形成为半圆形形状。即、立起片52形成为将其固定端部52a作为直线状的底边、并且将其自由端部52b作为半圆的顶点的半圆形形状。立起片52的自由端部52b与阴极侧分隔件12抵接。一个立起片52M的基端(固定端部52a)的一端的位置与另一个立起片52N的基端(固定端部52a)的一端的位置在区域53中重叠。

图12所示的变形例2的变形吸收构件60将从基材61的一个面61a呈格子状立起设置的立起片62分别形成为多边形形状。即、立起片62形成为将其固定端部62a作为直线状的底边、并且将其自由端部62b作为设置于从固定端部62a呈圆弧状突出的延伸部的直线状的一边的多边形形状。立起片62的自由端部62b与阴极侧分隔件12抵接。一个立起片62M的基端(固定端部62a)的一端的位置与另一个立起片62N的基端(固定端部62a)的一端的位置在区域63中重叠。

图13所示的变形例4的变形吸收构件70设置为将不同大小的梯形形状的立起片72和立起片73组合起来。变形吸收构件70将相对较小的立起片72沿着与一个方向Y交叉的另一个方向Z并排设置两个。并排设置的立起片72的自由端部72b沿着一个方向Y朝向一致。相对较大的立起片73以沿着一个方向Y与所设置的两个立起片72相邻的方式配设。立起片73的自由端部73b沿着一个方向Y形成。立起片72的自由端部72b与阴极侧分隔件12抵接。一个立起片72M的基端(固定端部72a)的一端的位置与另一个立起片73N的基端(固定端部72a)的一端的位置在区域74中重叠。

采用上述实施方式的变形例的变形吸收构件40、50、60以及70，除了上述实施方式的作用效果以外，还发挥以下的作用效果。

分别设置于实施方式的变形例的变形吸收构件40、50、60以及70的立起片形成为三角形、半圆形、多边形以及由这些形状组合起来的非矩形形状。

采用这样构成的燃料电池的变形吸收构件40、50、60以及70，能够根据从层叠方向X的两侧进行按压的分隔件单元10的按压力、与立起片的自由端部抵接的阴极侧分隔件12的规格，任意地决定立起片的形状。即、即使立起片由三角形、半圆形、多边形以及由这些形状组合起来的非矩形形状形成，也与由梯形形状那样的非矩形形状形成的情况一样，能够提高基材的一个面的立起片的密度。特别是，对于自由端部与阴极侧分隔件12线接触的结构的立起片22、62、72以及73而言，能够防止在其与阴极侧分隔件12之间发生应力集中。另一方面，例如，形成为三角形形状的立起片42能够相对于基材41设置为更高密度。

此外，本发明能够基于权利要求书所记载的结构进行各种各样的改变，这些改变也在本发明的范畴内。

并不限于基材21所具有的所有的立起片22形成为延伸部的宽度比基端的宽度短的非矩形形状，并且在将彼此相邻的立起片22各自的延伸部的朝向配置为互不相同的同时、将彼此相邻的立起片22各自的基端的位置配置在至少重叠的位置的结构，只要至少一部分立起片22满足上述的结构即可。

本申请基于2013年7月22日提出申请的日本特许出愿号2013-152019号，将该日本特许出愿的公开的内容作为参照被全部编入本申请中。

附图标记说明

1燃料电池、

10分隔件单元、

11阳极侧分隔件、

12阴极侧分隔件、

11g、12g流路部、

13阳极气体流路、

14冷却水流路、

15阴极气体流路、

20、40、50、60、70变形吸收构件、

21、41、51、61、71基材、

21a、41a、51a、61a、71a一个面、

22、42、52、62、72、73立起片、

22M、22U、42M、52M、62M、72M一个立起片、

22N、22W、42N、52N、62N、73N另一个立起片、

22a、42a、52a、62a、72a、73a固定端部、

22b、42b、52b、62b、72b、73b自由端部、

23、43、53、63、74区域、

30膜电极接合体、

31电解质膜、

32阳极、

33阴极、

34框体、

100燃料电池单体、

211、212集电板、

211h集电部、

211i突起部、

300壳体、

311、312端板、

311j贯通孔、

320连结板、

330加强板、

340螺钉、

11a、12a、34a、211a、311a阴极气体供给口、

11b、12b、34b、211b、311b冷却流体供给口、

11c、12c、34c、211c、311c阳极气体供给口、

11d、12d、34d、211d、311d阳极气体排出口、

11e、12e、34e、211e、311e冷却流体排出口、

11f、12f、34f、211f、311f阴极气体排出口、

S1、S2、S3、S4外接圆、

D1、D2、D3、D4直径、

X层叠方向、

Y一个方向、

Z另一个方向。

Claims (5)

1.一种变形吸收构件，其是配设在阳极侧分隔件和阴极侧分隔件之间来使用的燃料电池的变形吸收构件，其中，

该变形吸收构件由薄板状的基材形成，具有将从基端延伸出来的延伸部配置成格子状的多个立起片，

该立起片形成为所述延伸部的宽度比所述基端的宽度短的非矩形形状，并且在将彼此相邻的所述立起片各自的所述延伸部的朝向配置为互不相同的同时，将彼此相邻的所述立起片各自的所述基端的位置配置在至少重叠的位置。

2.根据权利要求1所述的变形吸收构件，其中，

多个所述立起片在由一个方向和与所述一个方向正交的另一个方向组成的平面上以各自均等的间隔配设成格子状，并且能够沿着所述另一个方向将所述延伸部的朝向配置为互不相同，

将多个立起片以如下方式形成于所述基材，即、使分别与一个所述立起片和相对于一个所述立起片沿着所述一个方向和所述另一个方向相邻的另一个所述立起片外接的外接圆的直径为相对于一个所述立起片将另一个所述立起片沿着所述一个方向和所述另一个方向等距离地配置的情况下的所述外接圆的直径以上。

3.根据权利要求1或2所述的变形吸收构件，其中，

沿着所述一个方向相邻的所述立起片形成为设置有如下间隔，即、在所述延伸部被所述阳极侧分隔件或者所述阴极侧分隔件按压而发生弯折或者弯曲的情况下，所述基端发生位移且不与所述阳极侧分隔件或者所述阴极侧分隔件接触。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的变形吸收构件，其中，

所述立起片形成为梯形、三角形、半圆形、多边形以及由这些形状组合起来的非矩形形状。

5.一种燃料电池，其中，具有：

分隔件单元，其具有阳极侧分隔件和阴极侧分隔件；

变形吸收构件，其配设在所述阳极侧分隔件和所述阴极侧分隔件之间，并且由薄板状的基材形成，具有将从基端延伸出来的延伸部配置成格子状的多个立起片，

该立起片形成为所述延伸部的宽度比所述基端的宽度短的非矩形形状，并且在将彼此相邻的所述立起片各自的所述延伸部的朝向配置为互不相同的同时，将彼此相邻的所述立起片各自的所述基端的位置配置在至少重叠的位置。