CN108140852B - 燃料电池堆 - Google Patents

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Abstract

燃料电池堆通过层叠燃料电池而构成，该燃料电池包括：膜电极接合体，其由一对电极夹持电解质膜而构成；以及一对隔板，其具有供用于向膜电极接合体供给的气体流动的流路，并以夹持该膜电极接合体的方式配置。燃料电池堆还包括焊接部，该焊接部将在燃料电池的层叠方向上相邻的隔板彼此焊接。隔板在焊接部处的部分在层叠方向上的高度低于隔板在该焊接部以外的部分高度。

Description

燃料电池堆
技术领域
本发明涉及一种通过层叠具有隔板的燃料电池而构成的燃料电池堆。
背景技术
日本特开2015－22802号公报中公开有这样一种技术：在相邻的燃料电池中，将一个燃料电池的阳极隔板与另一燃料电池的阴极隔板焊接，从而将两隔板接合。隔板包括多个流体流路，该流体流路通过反复排列与膜电极接合体抵接的底部和自该底部突出的突出部而形成，相邻的两个隔板通过将突出部彼此焊接而接合。
发明内容
发明要解决的问题
这样的隔板的接合是为了在制造燃料电池堆时防止隔板彼此的位置偏移等而进行的。因此，并不是焊接隔板的全部的突出部，而是将存在多个的突出部中的一部分突出部选定为隔板焊接位置。
在仅利用了一部分突出部焊接隔板的情况下，在堆叠多个燃料电池时，因焊道的厚度而导致焊接位置处的突出部的突出高度高于其他的突出部的突出高度。这样，若隔板的流体流路的一部分高于其他的部分，则在构成燃料电池堆时，作用于隔板的接触面压力产生偏差。这样一来，隔板和膜电极接合体在接触面内无法均匀地接触，燃料电池堆内的接触电阻增加。而且，由于隔板中升高的部分强力地按压于膜电极接合体，因此，还可能导致膜电极接合体劣化。
本发明的目的在于提供一种能够降低隔板与膜电极接合体之间的接触面压力的偏差的燃料电池堆。
用于解决问题的方案
根据本发明的一技术方案，提供一种燃料电池堆，该燃料电池堆通过层叠燃料电池而构成，该燃料电池包括：膜电极接合体，其由一对电极夹持电解质膜而构成；以及一对隔板，其具有供用于向膜电极接合体供给的气体流动的气体流路，并以夹持该膜电极接合体的方式配置。该燃料电池堆包括焊接部，该焊接部将在燃料电池的层叠方向上相邻的隔板彼此焊接。并且，隔板在焊接部处的部分在层叠方向上的的高度低于隔板在该焊接部以外的部分的高度。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的燃料电池堆的概略结构图。
图2是构成燃料电池的膜电极接合体的主视图。
图3是构成燃料电池的阳极隔板的主视图。
图4是构成燃料电池的阴极隔板的主视图。
图5是燃料电池堆的局部纵剖视图。
图6A是表示将两个隔板焊接而成的隔板接合体的图。
图6B是表示堆叠燃料电池时的隔板接合体的状态的图。
图6C是表示构成燃料电池堆时的隔板接合体的状态的图。
图7是表示焊接隔板时形成的焊道的一例子的图。
图8是表示焊接隔板时形成的焊道的一例子的图。
图9A是表示本发明的第2实施方式的焊接隔板而成的隔板接合体的图。
图9B是表示预压缩加工时的隔板接合体的状态的图。
图9C是表示构成燃料电池堆时的隔板接合体的状态的图。
图10是表示第1实施方式和第2实施方式的一变形例的燃料电池堆的层叠方向剖面的图。
图11是表示第1实施方式和第2实施方式的另一变形例的燃料电池堆的层叠方向剖面的图。
图12是说明燃料电池堆的隔板构造的另一变形例的图。
具体实施方式
以下参照附图等说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)
燃料电池是利用作为燃料极的阳极电极和作为氧化剂极的阴极电极夹持电解质膜而构成的。燃料电池使用向阳极电极供给的含氢的阳极气体和向阴极电极供给的含氧的阴极气体进行发电。在阳极电极和阴极电极这两个电极进行的电极反应如下所述。
阳极电极：2H2→4H++4e-···(1)
阴极电极：4H++4e-+O2→2H2O···(2)
通过该(1)、(2)的电极反应，燃料电池产生1V(伏特)左右的电动势。
图1是表示第1实施方式的燃料电池堆100的概略结构的分解图。
图1所示的燃料电池堆100为被用于电动汽车、混合动力汽车等移动车辆的燃料电池堆。但是，燃料电池堆100并不限定于在汽车等中使用，其也可以作为各种电设备的电源使用。
燃料电池堆100为通过层叠多个作为单电池的燃料电池10而构成的层叠电池。
构成燃料电池堆100的燃料电池10包括有膜电极接合体(MEA)20、配置于MEA20的一侧的面的阳极隔板30以及配置于MEA20的另一侧的面的阴极隔板40。由此，在燃料电池堆100中，以夹持MEA20的方式配置有一对隔板30、40。
如图2和图5所示，MEA20包括电解质膜21、配置于电解质膜21的一侧的面的阳极电极22以及配置于电解质膜21的另一侧的面的阴极电极23。另外，图2是构成燃料电池10的MEA20的主视图，图5是图2的V－V位置处的燃料电池10的局部纵剖视图。
如图5所示，电解质膜21为由氟类树脂形成的质子传导性的离子交换膜。阳极电极22通过自电解质膜21侧依次配置由铂等合金形成的电极催化剂层、由氟树脂等形成的拒水层以及由碳布等形成的气体扩散层而构成。与阳极电极22相同，阴极电极23也通过自电解质膜21侧依次配置电极催化剂层、拒水层以及气体扩散层而构成。
在MEA20沿着接合体外周设有树脂制的框架部50。框架部50为由合成树脂等形成的框体，且与MEA20一体形成。框架部50既可以构成为具有刚性的板状构件，也可以构成为具有柔软性的片状构件。
如图2所示，在框架部50的一端侧(图2中的左侧)自上方依次形成有阳极气体供给歧管51A、冷却水供给歧管52A以及阴极气体供给歧管53A。而且，在框架部50的另一端侧(图2中的右侧)自上方依次形成有阳极气体排出歧管51B、冷却水排出歧管52B以及阴极气体排出歧管53B。
如图3和图5所示，阳极隔板30为由金属等导电性材料形成的板状构件。阳极隔板30在靠MEA侧的面具有供阳极气体流动的阳极气体流路34，在与MEA侧相反的一侧的面具有供冷却水流动的冷却水流路35。
如图3所示，在阳极隔板30的一端侧(图3中的左侧)自上方依次形成有阳极气体供给歧管31A、冷却水供给歧管32A以及阴极气体供给歧管33A。而且，在阳极隔板30的另一端侧(图3中的右侧)自上方依次形成有阳极气体排出歧管31B、冷却水排出歧管32B以及阴极气体排出歧管33B。
自阳极气体供给歧管31A供给的阳极气体穿过阳极气体流路34流出到阳极气体排出歧管31B。自冷却水供给歧管32A供给的冷却水穿过冷却水流路35流出到冷却水排出歧管32B。
如图4和图5所示，阴极隔板40为由金属等导电性材料形成的板状构件。阴极隔板40在靠MEA侧的面具有供阴极气体流动的阴极气体流路44，在与MEA侧相反的一侧的面具有供冷却水流动的冷却水流路45。
如图4所示，在阴极隔板40的一端侧(图4中的左侧)自上方依次形成有阳极气体供给歧管41A、冷却水供给歧管42A以及阴极气体供给歧管43A。而且，在阴极隔板40的另一端侧(图4中的右侧)自上方依次形成有阳极气体排出歧管41B、冷却水排出歧管42B以及阴极气体排出歧管43B。
自阴极气体供给歧管43A供给的阴极气体穿过阴极气体流路44流出到阴极气体排出歧管43B。自冷却水供给歧管42A供给的冷却水穿过冷却水流路45流出到冷却水排出歧管42B。
在通过层叠具有MEA20、阳极隔板30以及阴极隔板40的燃料电池10而构成了燃料电池堆100的情况下，阳极气体供给歧管31A、41A、51A在层叠方向上排列并作为一个阳极气体供给用通路发挥功能。此时，冷却水供给歧管32A、42A、52A作为一个冷却水供给用通路发挥功能，阴极气体供给歧管33A、43A、53A作为一个阴极气体供给用通路发挥功能。同样地，阳极气体排出歧管31B、41B、51B作为阳极气体排出用通路发挥功能，冷却水排出歧管32B、42B、52B作为冷却水排出用通路发挥功能，阴极气体排出歧管33B、43B、53B作为阴极气体排出用通路发挥功能。
另外，如图5所示，在相邻的两个燃料电池10中，设于一个燃料电池10的阳极隔板30的冷却水流路35和设于另一燃料电池10的阴极隔板40的冷却水流路45以互相面对的方式配置。利用这样配置的冷却水流路35、45构成一个冷却通路。
燃料电池10是利用粘接剂60将阳极隔板30和阴极隔板40粘接于框架部50而形成的。在阳极隔板30和阴极隔板40被粘接于框架部50的状态下，阳极隔板30以靠阳极气体流路34侧的面与MEA20的一侧的面相邻的方式配置，阴极隔板40以靠阴极气体流路44侧的面与MEA20的另一侧的面相邻的方式配置。
在该隔板30、40中，粘接剂60以包围隔板外缘以及各歧管的周围的方式配置。粘接剂60不仅具有将各构件彼此粘接的功能，还具有作为将各构件之间密封的密封材料的功能。因而，粘接剂60能够采用具有粘接功能和密封功能的烯烃类粘接剂、硅类粘接剂等。这些粘接剂在固化前为凝胶状态，在固化后则成为具有弹性的固体状态。
接着，参照图6A～图6C进一步详细地说明本实施方式的燃料电池堆100的阳极隔板30和阴极隔板40的结构。
在相邻的两个燃料电池10中，如图6A所示，利用焊接将一个燃料电池10的阳极隔板30与另一燃料电池10的阴极隔板40接合。通过这样地焊接两个隔板30、40而形成隔板接合体，从而将两个隔板30、40互相定位。通过将这样形成的隔板接合体与MEA20以交替堆积的方式进行堆叠，从而构成燃料电池堆100。
通过在隔板面内的宽度方向(图4的上下方向)上依次排列有与MEA20抵接的平板状的底部46和自底部46向燃料电池层叠方向突出的矩形状的突出部47，从而阴极隔板40构成为凹凸状构件。由于阴极隔板40具有凹凸状构造，因此，在一侧的面包括多个阳极气体流路44，在另一侧的面包括多个冷却水流路45。
通过在隔板宽度方向(图3的上下方向)上依次排列有与MEA20抵接的平板状的底部36和自底部36向燃料电池层叠方向突出的矩形状的突出部37，从而阳极隔板30也构成为凹凸状构件。利用这样的结构，在阳极隔板30的一侧的面形成有多个阳极气体流路34，在阳极隔板30的另一侧的面形成有多个冷却水流路35。
将上述的阳极隔板30和阴极隔板40在以突出部37与突出部47对接的方式定位了的状态下焊接，相互接合。在形成隔板接合体的情况下，并不是将全部的突出部37、47选定为焊接位置，而是将存在有多个的突出部37、47中的一部分突出部37、47选定为焊接位置。在本实施方式中，与中央的底部36、46的两侧连接的突出部37、47成为焊接位置。
用于形成隔板接合体的焊接通过以下方式进行：在使阳极隔板30和阴极隔板40重叠的状态下，自一个隔板侧向突出部37、47照射激光。由此，将两隔板30、40借助焊道70(焊接部)接合。
另外，在阳极隔板30和阴极隔板40中，与作为焊接位置的两个突出部37、47连接的中央的底部36、46形成得低于中央以外的其他的底部36、46。也就是说，阴极隔板40构成为形成焊道70的突出部47的突出量h1低于焊接位置以外的突出部47的突出量h2。同样地，阳极隔板30也构成为形成焊道70的突出部37的突出量低于焊接位置以外的突出部37的突出量。这样设定得较低的焊接位置处的突出部37、47在堆叠燃料电池时作为降低作用于隔板30、40的表面压力的偏差的表面压力调整部发挥功能。
在堆叠燃料电池时，自层叠方向对交替层叠隔板接合体和MEA20而成的层叠体施加规定的按压力。图6A所示的隔板接合体由于存在焊道70而在两隔板30、40之间空开有间隙，但在堆叠时的按压力的作用下，阳极隔板30和阴极隔板40如图6B所示地以突出部37和突出部47抵接的方式重叠。
在全部的突出部37、47的突出量设定成相同的突出量的情况下，由于存在焊道70而导致中央的底部36、46如图6B的虚线所示的那样在层叠方向上突出。
然而，在本实施方式中，由于构成为焊接位置处的突出部37、47的突出量低于其他的突出部37、47的突出量，因此，在构成燃料电池堆100时，焊接位置处的突出部37、47的突出高度H1也低于其他的突出部37、47的突出高度H2。其结果，在构成燃料电池堆100时，如图6C所示，全部的底部36、46在大致同一平面上对齐。另外，构成燃料电池堆100时的突出部37、47的突出高度是指自MEA20到突出部37、47的顶端面的距离。
为了在燃料电池堆100中使阳极隔板30的底部36在同一平面上对齐、且使阴极隔板40的底部46在同一平面上对齐，期望的是，焊接位置处的突出部37、47的突出高度H1设定为比焊接位置以外的突出部37、47的突出高度H2低与焊道70的高度(厚度)相对应的量。
例如，如图7所示，在突出部37、47之间沿着气体流路34、44(流体流路)的延伸设置方向形成有如上所述地接合隔板30、40的焊道70。这样，焊道70构成为线形状焊道(线焊接部)。
另外，如图8所示，焊道70也可以构成为在气体流路34、44(流体流路)的延伸设置方向上空开规定间隔d地呈点状地形成的焊道(点焊接部)。在该情况下，在气体流路延伸设置方向上设有多个焊道70。
规定间隔d设定为如下这样的间隔：在堆叠燃料电池时，沿着气体流路延伸设置方向配置的焊道70之间的突出部37、47不会因作用于隔板30、40的按压力而在层叠方向上挠曲。例如，规定间隔d期望以满足以下的式(1)的方式设定。
[式1]
δ：根据膜电极接合体决定的允许变形量
E：隔板的材质的杨氏模量
I：由底部的形状和突出部的形状决定的截面二阶矩
W：作用于隔板的表面压力
根据上述的第1实施方式的燃料电池堆100，能够起到以下的效果。
在燃料电池堆100中，阳极隔板30的至少一个突出部37和阴极隔板40的至少一个突出部47成为焊接位置，焊接位置处的突出部37、47的突出高度(层叠方向上的隔板高度)低于焊接位置以外的突出部37、47的突出高度。
通过这样地构成隔板30、40，如图6C所示，在构成燃料电池堆100时，阳极隔板30的全部的底部36在大致同一平面上对齐，阴极隔板40的全部的底部46在大致同一平面上对齐。由此，能够抑制隔板30、40与MEA20之间的接触面压力的偏差，能够降低燃料电池堆100内的接触电阻。而且，由于隔板30的底部36、隔板40的底部46不会强力地按压于MEA20，因此，能够抑制MEA20的劣化。
在阳极隔板30和阴极隔板40中，焊接位置处的突出部37、47的突出高度设定为比其他的突出部37、47的突出高度低与焊道70的高度相对应的量。这样地，通过考虑焊道70的高度，能够更可靠地抑制燃料电池堆100中的隔板30、40与MEA20之间的接触面压力的偏差。
接合阳极隔板30和阴极隔板40的焊道70构成为在突出部37、47之间沿着气体流路34、44的延伸设置方向形成的线形状焊道。这样地，通过将焊道70设为线形状，能够更可靠地接合阳极隔板30和阴极隔板40。
另外，接合阳极隔板30和阴极隔板40的焊道70也可以构成为在气体流路34、44的延伸设置方向上空开规定间隔d地形成的点焊道。在这样进行焊接的情况下，由于在所需最低限度的焊接位置接合阳极隔板30和阴极隔板40，因此，能够降低焊接作业工时。通过将规定间隔d设定为以下这样的间隔，能够抑制堆叠燃料电池时的隔板30、40的变形：在堆叠燃料电池时，焊道70之间的突出部37、47不会因作用于隔板30、40的按压力而在层叠方向上挠曲。
(第2实施方式)
接着，参照图9A～图9C说明本发明的第2实施方式的燃料电池堆100。本实施方式的技术思想能够根据需要而与第1实施方式的技术思想组合。在以下的实施方式中，对实现与第1实施方式相同的功能的结构等使用相同的附图标记，并适当省略重复的说明。
在第2实施方式中，在构成燃料电池堆100之前的阳极隔板30和阴极隔板40中，全部的突出部37、47设定为相同的突出量。若利用焊接接合该隔板30、40，则如图9A所示，形成如下隔板接合体：在焊接位置以外的突出部37、47之间具有与焊道70的高度相对应的量的间隙。
在观察阴极隔板40时，焊道70在气体流路44的排列方向上形成于不同的突出部47。如图9A所示，在本实施方式中，将位于中央的突出部47的旁边的两个突出部47设定为焊接位置。这样，在成为焊接位置的突出部47、47之间，在气体流路44的排列方向上存在至少一个以上(本实施方式中，一个)未被焊接的突出部47。另外，阴极隔板30也相同。
在直接使用这样构成的隔板接合体进行燃料电池的堆叠时，位于焊接位置的内侧的底部36、46因存在焊道70而在层叠方向上突出，并使得隔板30、40与MEA20之间的接触面压力产生偏差。
于是，在本实施方式的阳极隔板30和阴极隔板40中，焊接位置处的突出部37、47具有通过冲压加工而进行塑性变形的变形部37A、47A。变形部37A、47A为连接底部36、46和突出部37、47的端面的侧壁部位，该变形部37A、47A作为表面压力调整部发挥功能。
在本实施方式中，在进行隔板接合体与MEA20的堆叠之前的阶段，对隔板接合体施加预压缩加工(日文：事前圧縮加工)(冲压加工)。参照图9B说明该预压缩加工。
如图9B所示，预压缩加工通过如下方式进行：使平板模具80与阳极隔板30的突出部37的端面和阴极隔板40的突出部47的端面抵接，使该隔板30、40在层叠方向上压缩。在预压缩加工中作用于隔板30、40的压缩负荷设定得高于堆叠燃料电池时作用于隔板30、40等的堆叠负荷(按压力)。考虑隔板形状、焊道形状等来决定预压缩加工中的压缩负荷。
若这样地进行预压缩加工，则应力集中在焊接位置处的突出部37、47的变形部37A、47A，该变形部37A、47A以向内侧凹陷的方式塑性变形。通过这样地使变形部37A、47A变形，在隔板接合体中，不存在焊道70的阳极隔板的突出部37与阴极隔板40的突出部47抵接。其结果，在阴极隔板40中，形成焊道70的突出部47的突出高度H1低于焊接位置以外的突出部47的突出高度H2，阳极隔板30也相同，形成焊道70的突出部37的突出高度低于焊接位置以外的突出部37的突出高度。
在这样地利用预压缩加工成形的隔板接合体中，在构成燃料电池堆100时，如图9C所示，焊接位置处的突出部37、47的突出高度H1低于其他的突出部37、47的突出高度H2，全部的底部36、46在大致同一平面上对齐。因而，在使用利用预压缩加工而成形的隔板接合体构成燃料电池堆100的情况下，能够抑制隔板30、40与MEA20之间的接触面压力的偏差。
根据上述的第2实施方式的燃料电池堆100，能够获得以下的效果。
在燃料电池堆100中，在阳极隔板30和阴极隔板40中，焊接位置处的突出部37、47的突出高度(层叠方向上的隔板高度)低于焊接位置以外的突出部37、47的突出高度。隔板30、40的焊接位置处的突出部37、47的侧壁部位构成为能够塑性变形的变形部37A、47A，通过使该变形部37A、47A预先变形，从而将焊接位置处的突出部37、47的突出高度设定得低于焊接部以外的突出部37、47的突出高度。
这样，通过使用利用预压缩加工等成形的隔板30、40构成燃料电池堆100，如图9C所示，在构成燃料电池堆100时，阳极隔板30的全部的底部36在大致同一平面上对齐，阴极隔板40的全部的底部46在大致同一平面上对齐。由此，能够抑制隔板30、40与MEA20之间的接触面压力的偏差，能够降低燃料电池堆100内的接触电阻。而且，由于隔板30、40的底部36、46不会强力地按压于MEA20，因此，能够抑制MEA20的劣化。
而且，在燃料电池堆100中，在作为焊接位置的突出部37与突出部37之间，在气体流路34的排列方向上存在有至少一个以上未被焊接的突出部37，在作为焊接位置的突出部47与突出部47之间，在气体流路44的排列方向上存在有至少一个以上未被焊接的突出部47。这样一来，由于在气体流路34、44的排列方向上适当地分开焊接位置间隔，因此，能够提高预压缩加工时在变形部37A、47A产生的弯矩。因而，即使预压缩加工时的压缩负荷没有那么大，也能够使突出部37、47的变形部37A、47A塑性变形，能够防止预压缩加工时的隔板30、40的破损。
对于在预压缩加工中使用的模具，说明了平板模具80，但也可以是平板模具以外的模具。例如，模具还可以是如下的模具：与隔板形状相对应地形成为凹凸状、并在加工时使突出部37、47的变形部37A、47A变形。
(第1实施方式和第2实施方式的变形例)
参照图10说明第1实施方式和第2实施方式的变形例的燃料电池堆100。
本变形例的燃料电池堆100为使用在第1实施方式或第2实施方式中说明的隔板接合体构成的燃料电池堆，在接合隔板30、40的焊道70的配置方面具有特征。
燃料电池堆100构成为层叠多个燃料电池10而成的层叠体。在某一燃料电池10的以夹持MEA20的方式配置的两个隔板30、40中，如图10所示，阳极隔板30侧的焊道70和阴极隔板40侧的焊道70在气体流路34、44的排列方向上偏移地形成。
如图8所示，在焊道70呈点状地形成的情况下，也可以是，阳极隔板30的焊道70和阴极隔板40的焊道70不仅在气体流路34、44的排列方向上偏移，也在气体流路34、44的延伸设置方向上偏移。
在上述的变形例的燃料电池堆100中，能够起到以下的效果。
在燃料电池堆100中，以夹持燃料电池10的MEA20的方式配置阳极隔板30和阴极隔板40。在这样配置的两个隔板30、40中，阳极隔板30侧的焊道70和阴极隔板40侧的焊道70在气体流路34、44的延伸设置方向以及气体流路34、44的排列方向的至少一个方向上偏移地配置。
通过这样地使焊道70的形成位置分散，能够抑制被层叠的燃料电池10中的焊道70(焊接位置)在层叠方向上重叠。其结果，能够在构成燃料电池堆100时更有效地抑制隔板30、40与MEA20之间的接触面压力的偏差。
在图10所示的燃料电池堆100中，在自层叠方向观察时，虽然不是全部的焊道70形成于相同的位置，但是一部分的焊道70以重叠的方式形成。于是，如图11所示，燃料电池堆100还可以构成为在自层叠方向观察时全部的焊道70分别形成于不同的位置。
这样一来，在自层叠方向观察时，使焊道70的形成位置都不重叠，从而能够进一步降低隔板30、40与MEA20之间的接触面压力的偏差。
以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其主旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。
在第2实施方式中，对阳极隔板30和阴极隔板40的整个面进行预压缩加工，从而使突出部37、47的变形部37A、47A塑性变形。然而，也可以是，在阳极隔板30和阴极隔板40中仅对接触面压力偏差容易成为问题的区域进行预压缩加工。
例如，在燃料电池堆100中，由于阳极气体排出歧管31B侧的阳极气体压力高于阳极气体供给歧管31A侧的阳极气体压力，因此，处于如下的倾向：在燃料电池系统运行时，在靠近阳极气体排出歧管31B的位置，作用于阳极隔板30的表面压力升高。因而，在阳极隔板30中，仅在靠近阳极气体排出歧管31B的位置进行预压缩加工，并使实施了该压缩加工的区域中的突出部37的变形部37A塑性变形，从而能够抑制阳极隔板30与MEA20之间的接触面压力偏差。
另外，出于相同的观点，对于阴极隔板40，也在靠近阴极气体排出歧管43B的位置进行预压缩加工即可。由此，使实施了预压缩加工的区域中的突出部47的变形部47A塑性变形，从而能够抑制阴极隔板40与MEA20之间的接触面压力偏差。
接着，参照图12说明燃料电池堆100的隔板构造的其他的变形例。
在图12所示的本变形例的燃料电池堆100中，阳极隔板30和阴极隔板40构成为具有作为气体流路34、44的槽的平板状构件。阳极隔板30的与阴极隔板40抵接的面形成为平坦面，阴极隔板40的与阳极隔板30抵接的面形成为平坦面。特别是，阴极隔板40在其平坦面形成有凹部48，在凹部48内设有用于接合隔板30、40的焊道70。
通过这样地设置凹部48，在阴极隔板40中，焊接位置处的层叠方向上的隔板高度H1低于焊接位置以外的隔板高度H2。由此，即使利用形成于凹部48内的焊道70接合相邻的阴极隔板40和阳极隔板30，也不会在两隔板30、40之间形成间隙，能够使该隔板30、40的平坦面彼此抵接。其结果，能够抑制隔板30、40与MEA20之间的接触面压力的偏差，能够降低燃料电池堆100内的接触电阻。此外，由于隔板30、40的底部36、46不会强力地按压于MEA20，因此，能够抑制MEA20的劣化。
在图12所示的燃料电池堆100中，在阴极隔板40的平坦面形成有凹部48，但也可以在阳极隔板30的平坦面形成凹部。而且，还可以在隔板30、40双方的平坦面形成凹部。

Claims (10)

1.一种燃料电池堆，其通过层叠燃料电池而构成，该燃料电池包括：膜电极接合体，其由一对电极夹持电解质膜而构成；以及一对隔板，其具有供用于向所述膜电极接合体供给的气体流动的流路，并以夹持该膜电极接合体的方式配置，所述一对隔板从两侧与所述膜电极接合体抵接，其中，
所述一对隔板中的各个隔板具备与所述膜电极接合体接触的底部和从所述底部向所述燃料电池的层叠方向突出的突出部，
对于所述燃料电池堆，在所述层叠方向上相邻的隔板之间且是在所述层叠方向上彼此相邻的若干对的所述突出部之间形成焊接部，
与所述膜电极接合体接触的所述隔板的形成所述焊接部的突出部在所述层叠方向上距所述膜电极接合体的高度设定得低于该隔板的没有形成所述焊接部的突出部在所述层叠方向上距所述膜电极接合体的高度。
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其中，
所述底部和所述突出部在所述隔板面内的一方向上依次排列。
3.根据权利要求2所述的燃料电池堆，其中，
形成所述焊接部的所述突出部中的各个突出部的侧壁部位构成为能够塑性变形的变形部，
通过使所述变形部预先塑性变形，从而将形成所述焊接部的所述突出部的高度设定得低于没有形成所述焊接部的所述突出部的高度。
4.根据权利要求2所述的燃料电池堆，其中，
将形成所述焊接部的所述突出部的高度与没有形成所述焊接部的所述突出部的高度之差设定为与所述焊接部的高度相等。
5.根据权利要求2所述的燃料电池堆，其中，
所述焊接部为沿着所述流路的延伸设置方向形成的线焊接部。
6.根据权利要求2所述的燃料电池堆，其中，
所述焊接部为在所述流路的延伸设置方向上空开规定间隔地形成的点焊接部。
7.根据权利要求5所述的燃料电池堆，其中，
所述焊接部在所述流路的排列方向上形成于不同的所述突出部，
在形成所述焊接部的所述突出部之间，在所述流路的排列方向上存在有至少一个以上没有形成所述焊接部的所述突出部。
8.根据权利要求6所述的燃料电池堆，其中，
所述焊接部在所述流路的排列方向上形成于不同的所述突出部，
在形成所述焊接部的所述突出部之间，在所述流路的排列方向上存在有至少一个以上没有形成所述焊接部的所述突出部。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的燃料电池堆，其中，
在所述一对隔板中，形成于一个隔板侧的所述焊接部和形成于另一隔板侧的所述焊接部在所述流路的延伸设置方向以及所述流路的排列方向中的至少一个方向上偏移地配置。
10.根据权利要求1～8中任一项所述的燃料电池堆，其中，
所述燃料电池堆所包含的全部的所述焊接部以在自层叠方向观察时分别位于不同的位置的方式配置。
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