CN105453318A - 变形吸收构件的安装结构及安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的提供一种即使对变形吸收构件的立起片施加荷重、也能够防止基端翘起的同时防止基端过度发生塑性变形的变形吸收构件的安装结构。变形吸收构件(20)的安装结构是配设在阳极侧分隔件(11)和阴极侧分隔件(12)之间来使用的变形吸收构件的安装结构。变形吸收构件具有立起片(22)和接合部(23)。立起片从基材(21)的一个面(21a)呈格子状立起设置，使从基端延伸出来的延伸部与阴极侧分隔件抵接。接合部是变形吸收构件(20)在多个立起片中的、一个立起片(22M)的基端和另一个立起片(22N)的基端之间与阳极侧分隔件局部接合而形成的，该另一个立起片(22N)在与从一个立起片的基端起沿着延伸部侧的一个方向(Y)交叉的另一个方向(Z)上与一个立起片(22M)相邻。

Description

变形吸收构件的安装结构及安装方法
技术领域
本发明涉及一种变形吸收构件的安装结构和安装方法。
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，需要一种如下技术：即使在通过按压分隔件单元，对配设在分隔件单元的内部的变形吸收构件施加了负荷的情况下，也能够防止具有弹簧功能的立起片的顶端侧发生较大变形且由于来自该顶端侧的应力引起的基侧的基端翘起或者基端过度塑性变形。
本发明是为了解决上述课题而做成，目的在于提供一种即使对变形吸收构件的立起片施加荷重、也能够防止基端翘起的同时防止基端过度塑性变形的变形吸收构件的安装结构及安装方法。
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的安装结构是一种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的安装结构。变形吸收构件具有立起片和接合部。立起片从基材的一个面呈格子状立起设置，使从基端延伸出来的延伸部与阴极侧分隔件或者阳极侧分隔件抵接。接合部是变形吸收构件在多个立起片中的、一个立起片的基端和另一个立起片的基端之间与阳极侧分隔件或者阴极侧分隔件局部接合而形成的，该另一个立起片在与从一个立起片的基端起沿着延伸部侧的一个方向交叉的另一个方向上与一个立起片相邻。
达成上述目的的本发明的变形吸收构件的安装方法是一种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的安装方法。变形吸收构件配设在阳极侧分隔件和阴极侧分隔件之间，具有薄板状的基材和从基材的一个面呈格子状分别立起设置的多个立起片。燃料电池1的制造方法具有配设工序和接合工序。在配设工序中，使从设置于基材的一个面的立起片的基端延伸出来的延伸部与阴极侧分隔件或者阳极侧分隔件抵接地配设。在接合工序中，该变形吸收构件在多个立起片中的、一个立起片的基端和另一个立起片的基端之间与阳极侧分隔件或者阴极侧分隔件局部接合而形成接合部，该另一个立起片在与从一个立起片的基端侧起沿着延伸部侧的一个方向交叉的另一个方向上与一个立起片相邻。
附图说明
图1是表示第1实施方式的变形吸收构件的安装结构和安装方法的燃料电池的立体图。
图2是将第1实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法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是表示第1实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法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是利用变形吸收构件的局部表示第1实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的立体图。
图5是利用变形吸收构件的局部表示比较例的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的立体图。
图6是利用变形吸收构件的局部表示第1实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的俯视图。
图7是利用变形吸收构件的局部表示比较例的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的俯视图。
图8是利用变形吸收构件的局部表示第1实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的侧视图。
图9是利用变形吸收构件的局部表示第2实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的立体图。
图10是表示配设于第2实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电池的变形吸收构件的特性的图。
图11是利用变形吸收构件的局部表示第3实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的立体图。
图12是表示配设于第3实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电池的变形吸收构件的特性的图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边说明本发明的第1～第3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。
(第1实施方式)
参照图1～图8，说明第1实施方式的变形吸收构件20的安装结构和安装方法。
图1是表示第1实施方式的变形吸收构件20的安装结构和安装方法的燃料电池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线示出。
图4是利用变形吸收构件20的局部表示燃料电池1中的与分隔件单元10接合之后的变形吸收构件20的状态的立体图。图5是利用变形吸收构件1000的局部表示比较例的燃料电池中的与分隔件单元10接合之后的变形吸收构件1000的状态的立体图。图6是利用变形吸收构件20的局部表示燃料电池1中的与分隔件单元10接合之后的变形吸收构件20的状态的俯视图。图7是利用变形吸收构件1000的局部表示比较例的燃料电池中的与分隔件单元10接合之后的变形吸收构件1000的状态的俯视图。图8是利用变形吸收构件20的局部表示燃料电池1中的与分隔件单元10接合之后的变形吸收构件20的状态的侧视图。图8的(a)表示变形吸收构件20未变形的状态。图8的(b)表示变形吸收构件20在固定端部22a以外的部位发生较大变形的状态。
在第1实施方式的变形吸收构件20的安装结构及安装方法中，按照将变形吸收构件20的安装方法具体化而成的安装结构进行说明。安装结构的变形吸收构件20配设于燃料电池1。该燃料电池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4、图6以及图8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。
特别是如图4、图6以及图8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，具有薄板状的基材21和从基材21的一个面21a呈格子状分别立起设置的多个立起片22。即、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成为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3所示，变形吸收构件20使从设置于基材21的一个面21a的立起片22的基端侧的固定端部22a延伸出来的延伸部侧的自由端部22b与阴极侧分隔件12抵接。而且，变形吸收构件20在多个立起片22中的、一个立起片22M的固定端部22a和另一个立起片22N的固定端部22a之间与阳极侧分隔件11局部接合而形成有接合部23。在这里，如图4和图6所示，一个立起片22M的固定端部22a在与从一个立起片22M的固定端部22a侧起沿着自由端部22b侧的一个方向Y交叉的另一个方向Z上与另一个立起片22N的固定端部22a相邻。
另一方面，如图5和图7所示，在比较例的变形吸收构件1000中，在一行立起片1002P的固定端部1002a和与一行相邻的另一行立起片1002Q的固定端部1002a之间的区域形成有连续的带状的接合部1003。该接合部1003与阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12接合。采用这样的比较例的燃料电池的结构，因为立起片1002的固定端部1002a侧相对于阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12被过度固定，所以在借助自由端部1002b施加荷重的情况下很难使立起片变形。因此，对于比较例的燃料电池而言，虽然在对立起片1002的自由端部1002b施加了荷重的情况下能够防止固定端部1002a翘起，但是固定端部1002a将会过度发生塑性变形。对于这样的变形吸收构件1000而言，很难使立起片1002的耐荷重提高。
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形成，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，外形形状形成为与分隔件单元10的外周部分的外形形状相同。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。除了局部形状以外，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形成，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，并到达外部。
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彼此紧密接触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。除了局部形状以外，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。
采用上述第1实施方式的变形吸收构件20的安装结构及安装方法，发挥以下作用效果。
第1实施方式的变形吸收构件20的安装结构是一种配设在阳极侧分隔件11和阴极侧分隔件12之间来使用的变形吸收构件20的安装结构。变形吸收构件20具有立起片22和接合部23。立起片22从基材21的一个面21a呈格子状地立起设置，并且使从基端延伸出来的延伸部与阴极侧分隔件12或者阳极侧分隔件11抵接。接合部23是变形吸收构件20在多个立起片22中的、一个立起片22M的基端和另一个立起片22M的基端之间与阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12局部接合而形成的，该另一个立起片22M的基端在与从一个立起片22M的基端侧沿着延伸部侧的一个方向Y交叉的另一个方向Z上与一个立起片22M的基端相邻。
第1实施方式的变形吸收构件20的安装方法是一种配设在阳极侧分隔件11和阴极侧分隔件12之间来使用的变形吸收构件20的安装方法。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，具有薄板状的基材21和从基材21的一个面21a呈格子状分别立起设置的多个立起片22。燃料电池1的制造方法具有配设工序和接合工序。在配设工序中，使从设置于基材的一个面的立起片的基端延伸出来的延伸部与阴极侧分隔件或者阳极侧分隔件抵接地配设。在接合工序中，变形吸收构件20在多个立起片中的、一个立起片22M的基端和另一个立起片22N的基端之间与阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12局部接合而形成接合部，该另一个立起片22N的基端在与从一个立起片22M的基端侧起沿着延伸部侧的一个方向Y交叉的另一个方向Z上与一个立起片22M的基端相邻。
在这样的变形吸收构件20的安装结构和安装方法中，变形吸收构件20在一个立起片22M的基端(固定端部22a)和另一个立起片22N的基端(固定端部22a)之间与阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12局部接合。采用这样结构，立起片22的基端(固定端部22a)侧虽然固定于阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12，但是能够在恒定的范围内发生变形。因此，对于燃料电池1而言，即使对立起片22的延伸部(自由端部22b)施加荷重，也能够防止基端(固定端部22a)翘起的同时防止基端(固定端部22a)过度发生塑性变形。因此，能够使变形吸收构件20的立起片22所能够承受的荷重增加。例如，即使利用高压使多个层叠在一起的分隔件单元和膜电极接合体密合，分隔件单元也不容易破损。
而且，在变形吸收构件20的安装结构和安装方法中，设置成格子状的立起片22在沿着另一方向Z的多个行上，能够形成为使延伸部(自由端部22b)的朝向一致。
采用这样的结构，变形吸收构件20的制造变得容易，并且与阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12接合时的定位也变得容易。
而且，在变形吸收构件20的安装结构及安装方法中，接合部23能够设为通过焊接、钎焊、扩散接合或者热压接来形成的结构。
采用这样的结构，使用通用的简便的接合方法，就能够将变形吸收构件20与阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12局部接合。
(第2实施方式)
参照图9和图10，说明第2实施方式的变形吸收构件40的安装结构及安装方法。
图9是利用变形吸收构件40的局部表示燃料电池中的与分隔件单元10接合之后的变形吸收构件40的状态的立体图。图10是表示燃料电池的变形吸收构件40的特性的图。
对于第2实施方式的变形吸收构件40的安装结构和安装方法而言，设置成格子状的立起片42的延伸部(自由端部42b)的朝向以每行中相邻两个延伸部的朝向互不相同的结构与上述第1实施方式不同。
在第2实施方式中，针对与上述第1实施方式相同的结构，使用相同的附图标记而省略上述说明。
图9示出变形吸收构件40的形状。变形吸收构件40与上述图4所示的变形吸收构件20不同，在沿着与一个方向交叉的另一个方向Z的多个行上，使立起片42的自由端部42b的朝向以每行中的相邻两个立起片的朝向相对的方式不同地形成。即、变形吸收构件40以使自由端部42b的朝向每行不同的方式形成立起片42。变形吸收构件40由与变形吸收构件20相同的材质构成。形成于变形吸收构件40的一个面41a的接合部43与形成于变形吸收构件20的一个面21a的接合部23相同。
在图10中，使用图表表示变形吸收构件40的特性。横轴对应于从变形吸收构件40的基材41立起的立起片42的高度。纵轴对应于立起片42受到的荷重。图表中的实线表示变形吸收构件40的基材41与阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12局部地接合后的状态。图表中的虚线表示变形吸收构件40的基材41与阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12局部接合前的状态。对于变形吸收构件40而言，特别是在从基材41立起的立起片42的高度足够低的区域中，通过将基材41接合，能够增加立起片42所能够承受的荷重。
采用上述第2实施方式的变形吸收构件40的安装结构及安装方法，除了上述第1实施方式的作用效果以外，还发挥以下的作用效果。
在第2实施方式的变形吸收构件40的安装结构及安装方法中，设置成格子状的立起片42在沿着另一个方向Z的多个行上，以使延伸部(自由端部42b)的朝向逐行相对的方式不同地形成。
采用这个的结构，如图10所示，对于变形吸收构件40而言，特别是在从基材41立起的立起片42的立起高度足够小的区域中，通过将基材41接合，能够使立起片42所能够承受的荷重增加。即、对于图9所示的变形吸收构件40而言，因为立起片42的自由端部42b在每一行中相邻的自由端部位于彼此不同的位置，所以与上述图4所示的变形吸收构件20相比，在一个面41a内的区域中，形成自由端部42b更加均匀地分布的结构。在这样的结构中，在从基材41立起的立起片42的立起高度足够低且立起片42的变形量较小的情况下，能够使变形吸收构件40的耐荷重提高。
(第3实施方式)
参照图11和图12，说明第3实施方式的变形吸收构件50的安装结构及安装方法。
图11是利用变形吸收构件50的局部表示燃料电池中的与分隔件单元10接合之后的变形吸收构件50的状态的立体图。图12是表示燃料电池的变形吸收构件50的特性的图。
对于第3实施方式的变形吸收构件50的安装结构及安装方法而言，设置成格子状的立起片52的接合部53形成为锯齿形状的结构与上述第2实施方式不同。
在第3实施方式中，对于与上述第1或者第2实施方式相同的结构，使用相同的附图标记而省略上述说明。
图11所示的变形吸收构件50与上述图9所示的变形吸收构件40不同，接合部53位于立起片52的四个角中的至少任一个角，并且与多个立起片52中的任一个固定端部52a邻接地形成。即、变形吸收构件50以相对于设置成格子状的立起片52配置成锯齿形状的方式将接合部53形成在一个面51a上。变形吸收构件50的外形形状和材质与变形吸收构件40的外形形状和材质相同。
在图12中，利用图表示出变形吸收构件50的特性。横轴对应于从变形吸收构件50的基材51立起的立起片52的高度。纵轴对应于立起片52所承受的荷重。图表中的实线表示将变形吸收构件50的基材51与阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12局部接合之后的状态。图表中的虚线表示将变形吸收构件50的基材51与阳极侧分隔件11或者阴极侧分隔件12局部接合之前的状态。变形吸收构件50通过与从基材51立起的立起片52的立起高度无关地、在所有的区域将基材51接合，而增加了立起片52所能够承受的荷重。
采用上述第3实施方式的变形吸收构件50的安装结构及安装方法，除了上述第1和第2实施方式的作用效果以外，还发挥以下的作用效果。
在第3实施方式的变形吸收构件50的安装结构及安装方法中，将多个立起片52分别形成为长方形形状。接合部53位于长方形形状的四个角中的至少任一个角，且与多个立起片52中的任一个基端(固定端部52a)邻接地形成。
采用这样的结构，如图12所示，变形吸收构件50能够与从基材51立起的立起片52的立起高度无关地在所有的区域增加立起片52所能够承受的荷重。即、图11所示的变形吸收构件50因为将设置成格子状的立起片52的接合部53形成为锯齿形状，所以与上述图9所示的变形吸收构件40相比，固定端部52a成为容易灵活地进行变形的结构。在这样的结构中，与从基材51立起的立起片52的立起高度无关地使变形吸收构件50的耐荷重提高。而且，能够大幅减少接合部53的位置，因此能够大幅削减形成接合部53的制造成本、工时。
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。
例如，说明了立起片22的形状是延伸部(自由端部22b)的宽度比基端(固定端部22a)的宽度相对短的梯形形状。然而，立起片22并不限于这样的形状，能够形成为矩形、三角形、半圆形、多边形以及将这些形状组合起来的形状。
本申请基于在2013年7月22日提出申请的日本特许出愿号2013-152013号，将日本特许出愿的公开的内容作为参照全部编入本申请中。
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、1000变形吸收构件、
21、41、51、1001基材、
21a、41a、51a、1001a一个面、
22、42、52、1002立起片、
22M一个立起片、
22N另一个立起片、
1002P一行立起片、
1002Q另一行立起片、
22a、42a、52a、1002a基端(固定端部)、
22b、42b、52b、1002b延伸部(自由端部)、
23、43、53、1003接合部、
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框体、
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、
X层叠方向、
Y一个方向、
Z另一个方向。

Claims (6)

1.一种变形吸收构件的安装结构，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的安装结构，其中，
该变形吸收构件具有：
立起片，其从基材的一个面呈格子状立起设置，且使从基端延伸出来的延伸部与所述阴极侧分隔件或者所述阳极侧分隔件抵接；
接合部，其是该变形吸收构件在多个立起片中的、一个所述立起片的所述基端和另一个所述立起片的所述基端之间与所述阳极侧分隔件或者所述阴极侧分隔件局部接合而形成的，该另一个所述立起片的所述基端在与从一个所述立起片的所述基端起沿着所述延伸部侧的一个方向交叉的另一个方向上与一个所述立起片的所述基端相邻。
2.根据权利要求1所述的变形吸收构件的安装结构，其中，
设置成格子状的所述立起片在沿着所述另一方向的多个行上，形成为所述延伸部的朝向一致。
3.根据权利要求1所述的变形吸收构件的安装结构，其中，
设置成格子状的所述立起片在沿着所述另一方向的多个行上，所述延伸部的朝向以每行中的相邻两个延伸部的朝向相对的方式不同地形成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的变形吸收构件的安装结构，其中，
多个所述立起片分别形成为长方形形状，
所述接合部位于所述长方形形状的四个角中的至少任一个角，与多个所述立起片中的任一个所述基端邻接地形成。
5.一种变形吸收构件的安装方法，其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的安装方法，其中，
使用变形吸收构件，该变形吸收构件配设在所述阳极侧分隔件和所述阴极侧分隔件之间，具有薄板状的基材和从所述基材的一个面呈格子状分别立起设置的多个立起片，
该变形吸收构件的安装方法具有：
配设工序，在该配设工序中，使从设置于所述基材的所述一个面的所述立起片的基端延伸出来的延伸部与所述阴极侧分隔件或者所述阳极侧分隔件抵接地配设；
接合工序，在该接合工序中，该变形吸收构件在多个立起片中的、一个所述立起片的所述基端和另一个所述立起片的所述基端之间与所述阳极侧分隔件或者所述阴极侧分隔件局部接合而形成接合部，该另一个所述立起片的所述基端在与从一个所述立起片的所述基端侧起沿着延伸部侧的一个方向交叉的另一个方向上与一个所述立起片的所述基端相邻。
6.根据权利要求5所述的变形吸收构件的安装方法，其中，
所述接合部通过焊接、钎焊、扩散接合或者热压接而形成。
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