CN108736040B - 垫圈及使用了该垫圈的燃料电池组 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够提高垫圈的密封性及耐久性的垫圈及使用了该垫圈的燃料电池组。垫圈具备：第一密封部，包围密封区域；及第二密封部，在由所述第一密封部包围的区域的外侧包围所述密封区域，在将所述垫圈在所述高度方向上的变形量相对于在高度方向上受到的压力的比例设为压缩变形率时，所述第一密封部的配置于第一燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率比配置于第二燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率大，所述第二密封部的配置于所述第二燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率比配置于所述第一燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率大。

Description

垫圈及使用了该垫圈的燃料电池组
技术领域
本发明涉及垫圈及使用了该垫圈的燃料电池组。
背景技术
固体高分子型燃料电池(以下，也简称作“燃料电池”)有时构成为层叠多个燃料电池单体而成的燃料电池组，该多个燃料电池单体分别具有作为发电体的膜电极接合体。在燃料电池组中，一般会在层叠方向上相邻的燃料电池单体彼此之间配置垫圈，该垫圈形成防止反应气体、制冷剂等向燃料电池组的内部供给的流体的泄漏的密封线(例如，下述专利文献1、2等)。这样的垫圈通常由树脂材料构成，通过与燃料电池单体抵接而在高度方向上被压缩，来形成密封线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-004851号公报
专利文献2：日本特开2014-229584号公报
发明内容
发明所要解决的课题
为了提高垫圈相对于作为密封对象物的燃料电池单体的紧贴性，希望增大组装于燃料电池组时的垫圈在高度方向上的压缩变形量。然而，若为了确保垫圈的压缩变形量而增高垫圈，则在压缩时容易产生垫圈的内部形变，垫圈的耐久性有可能降低。另一方面，若减小垫圈的压缩变形量，则垫圈的密封性有可能降低。例如，在上述的专利文献1的垫圈1中，副唇7的压缩变形量比主唇5的压缩变形量小。因而，与主唇5侧相比，副唇7侧的密封性有可能降低。这样，在垫圈中，关于提高其密封性同时抑制垫圈的内部形变的发生而提高耐久性这一点，依然存在改良的余地。此外，这样的课题不限于在燃料电池中使用的垫圈，而是在高度方向上被压缩而将密封区域密封的垫圈中共通的课题。
用于解决课题的技术方案
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式来实现。
[1]根据本发明的一方式，提供一种垫圈，该垫圈在层叠多个燃料电池单体而成的燃料电池组中由所述多个燃料电池单体中的第一燃料电池单体与第二燃料电池单体夹住，在高度方向上被压缩而对密封区域进行密封。该方式的垫圈具备：第一密封部，包围所述密封区域；及第二密封部，在由所述第一密封部包围的区域的外侧包围所述密封区域，在将所述垫圈在所述高度方向上的变形量相对于在所述高度方向上受到的压力的比例设为压缩变形率时，在所述第一密封部中，配置于所述第一燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率比配置于所述第二燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率大，在所述第二密封部中，配置于所述第二燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率比配置于所述第一燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率大。
根据该方式的垫圈，能够在第一密封部的压缩变形率大的部位提高第一燃料电池单体侧的密封性，在第二密封部的压缩变形率大的部位提高第二燃料电池单体侧的密封性。另外，通过使各密封部具有压缩变形率小的部位，能够减少各密封部整体在高度方向上的压缩变形量，能够减少在各密封部中产生的内部形变。这样，通过具有对第一燃料电池单体侧进行密封的第一密封部和对第二燃料电池单体侧进行密封的第二密封部，能够提高垫圈整体的密封性，同时减少垫圈整体的内部形变。另外，能够提高垫圈的耐久性。
[2]在上述方式的垫圈中，可以是，所述第一密封部包括：第一唇部，沿着所述高度方向突起，与所述第一燃料电池单体抵接而形成包围所述密封区域的密封线；及第一台座部，位于所述第一唇部的下方，与所述第二燃料电池单体抵接，所述第二密封部包括：第二唇部，沿着所述高度方向突起，与所述第二燃料电池单体抵接而形成包围所述密封区域的密封线；及第二台座部，位于所述第二唇部的下方，与所述第一燃料电池单体抵接。
根据该方式的垫圈，能够利用第一唇部及第二唇部来提高垫圈的密封性，同时利用第一台座部及第二台座部来提高垫圈的配置姿势的稳定性。
[3]可以是，上述方式的垫圈具有第一结构和第二结构中的至少一方的结构，所述第一结构是所述第一唇部的顶部和所述第二台座部的下端部在所述垫圈被压缩之前的状态下位于与所述高度方向垂直的同一第一假想平面上，所述第二结构是所述第二唇部的顶部和所述第一台座部的下端部在所述垫圈被压缩之前的状态下位于与所述高度方向垂直的同一第二假想平面上。
根据该方式的垫圈，容易实现垫圈的高度方向与垫圈的压缩方向一致的状态下的配置。由此，能够提高垫圈相对于燃料电池组的组装精度，抑制垫圈在发生了形变的状态下组装于燃料电池组的情况。
[4]在上述方式的垫圈中，可以是，所述垫圈处于被压缩之前的状态时的所述第一唇部在与所述密封线垂直的切断面中具有朝向所述第一台座部而宽度逐渐变宽的形状，所述垫圈处于被压缩之前的状态时的所述第二唇部在与所述密封线垂直的切断面中具有朝向所述第二台座部而宽度逐渐变宽的形状。
根据该方式的垫圈，能够抑制在组装于燃料电池组时第一唇部及第二唇部在发生了形变的状态下被压缩的情况。
[5]在上述方式的垫圈中，可以是，所述第一密封部在所述高度方向上的所述第二燃料电池单体侧的端部具有与所述第二燃料电池单体接触并与所述高度方向垂直的大致平坦面，所述第二密封部在所述高度方向上的所述第一燃料电池单体侧的端部具有与所述第一燃料电池单体接触并与所述高度方向垂直的大致平坦面。
根据该方式的垫圈，能够更加提高配置姿势的稳定性。
[6]在上述方式的垫圈中，可以是，所述第一密封部的配置于所述第一燃料电池单体侧的部位由弹性模量比所述第一密封部的配置于所述第二燃料电池单体侧的部位小的部件构成，所述第二密封部的配置于所述第二燃料电池单体侧的部位由弹性模量比所述第二密封部的配置于所述第一燃料电池单体侧的部位小的部件构成。
根据该方式的垫圈，能够通过部件的弹性模量而容易地调整压缩变形率。
[7]可以是，上述方式的垫圈具备将所述第一密封部与所述第二密封部连结的连结部。
根据该方式的垫圈，第一密封部与第二密封部能够经由连结部互相支撑，因此能够提高垫圈的配置姿势的稳定性。另外，在垫圈向燃料电池组的组装工序中，能够将第一密封部与第二密封部一体地处理，所以能够提高垫圈的处理性，效率良好。
[8]可以是，上述方式的垫圈具备辅助部，该辅助部在所述垫圈组装于所述燃料电池组时，以所述高度方向上的压缩变形量比所述第一密封部及第二密封部小的状态在从所述第一密封部及所述第二密封部离开的位置与所述第一燃料电池单体及所述第二燃料电池单体接触。
根据该方式的垫圈，通过辅助部而垫圈与燃料电池单体接触的范围扩大，因此能够抑制因从垫圈受到的按压力而导致燃料电池单体局部变形的情况。另外，通过辅助部，能够进一步提高垫圈的配置姿势的稳定性。
[9]根据本发明的另一方式，提供一种具备上述方式中的任一方式所记载的垫圈的燃料电池组。
根据该方式的燃料电池组，能够提高对于流体的密封性。另外，能够抑制密封性的劣化。
上述的本发明的各方式所具有的多个构成要素并非全都是必须的，能够为了解决上述的课题的一部分或全部或者为了达成本说明书记载的效果的一部分或全部而对所述多个构成要素的一部分适当进行变更、删除、与新的其他构成要素的替换、限定内容的局部删除。另外，也能够为了解决上述的课题的一部分或全部或者为了达成本说明书记载的效果的一部分或全部而将上述的本发明的一方式所包含的技术性的特征的一部分或全部与上述的本发明的其他方式所包含的技术性的特征的一部分或全部进行组合，而形成本发明的独立的一方式。
本发明也可以以垫圈及燃料电池组以外的各种方式来实现。例如，可以以垫圈的制造方法、燃料电池组的制造方法、燃料电池组中的密封构造等方式实现。
附图说明
图1是示出燃料电池组的结构的概略图。
图2是用于说明燃料电池单体的结构的概略图。
图3是示出第一隔板的第二面的结构的概略图。
图4A是示出第一实施方式的垫圈的压缩前的状态的概略剖视图。
图4B是示出第一实施方式的垫圈的压缩后的状态的概略剖视图。
图5A是示出第二实施方式的垫圈的压缩前的状态的概略剖视图。
图5B是示出第二实施方式的垫圈的压缩后的状态的概略剖视图。
图6A是示出第三实施方式的垫圈的压缩前的状态的概略剖视图。
图6B是示出第三实施方式的垫圈的压缩后的状态的概略剖视图。
图7A是示出第四实施方式的垫圈的压缩前的状态的概略剖视图。
图7B是示出第四实施方式的垫圈的压缩后的状态的概略剖视图。
图8A是示出第五实施方式的垫圈的压缩前的状态的概略剖视图。
图8B是示出第五实施方式的垫圈的压缩后的状态的概略剖视图。
具体实施方式
1.第一实施方式：
图1是示出具备作为第一实施方式的垫圈50A的燃料电池组10的结构的概略图。燃料电池组10是利用作为燃料气体的氢与作为氧化剂气体的氧之间的电化学反应来发电的固体高分子型燃料电池。燃料电池组10具有将多个燃料电池单体11层叠并紧固而成的结构。在图1中图示了表示燃料电池组10中的燃料电池单体11的层叠方向SD的箭头。
燃料电池单体11也被称作单电池，是能够分别单独发电的构成要素。燃料电池单体11具备作为发电体的膜电极接合体20和两张隔板31、32。在燃料电池单体11中，膜电极接合体20由两张隔板31、32在层叠方向SD上夹住。关于膜电极接合体20及隔板31、32的详细内容将在后文中描述。
以下，将构成燃料电池组10的燃料电池单体11中在层叠方向SD上相邻配置的任意两个燃料电池单体11分别也称作“第一燃料电池单体11a”及“第二燃料电池单体11b”。在第一燃料电池单体11a与第二燃料电池单体11b之间配置有垫圈50A。垫圈50A配置于燃料电池组10的内部，因此，在图1中用虚线示出表示垫圈50A的引出线。
垫圈50A由第一燃料电池单体11a和第二燃料电池单体11b夹住而以被压缩的状态配置，防止作为反应气体向燃料电池组10供给的流体的泄漏。向燃料电池组10供给的流体例如包括包含燃料气体、氧化剂气体的反应气体及为了控制燃料电池组10的运转温度而供给的制冷剂。关于垫圈50A的配置位置及其结构的详细内容将在后文中描述。
在燃料电池组10中，燃料电池单体11的层叠体11s由两张端板12a、12b在层叠方向SD上夹住。在各端板12a、12b与层叠体11s之间配置有集电板13和绝缘板14。各端板12a、12b例如由金属板构成。层叠体11s经由第一端板12a及第二端板12b从紧固部件(图示省略)接受沿着层叠方向SD的紧固力的施加。
集电板13由具有导电性的板状部件构成。集电板13与层叠体11s接触，与各燃料电池单体11电导通。在燃料电池组10中发电得到的电力经由集电板13向外部输出。绝缘板14配置于集电板13与端板12a、12b之间而将两者绝缘。
在燃料电池组10设置有作为反应气体及制冷剂用的流路的歧管M1～M6(以虚线图示)。各歧管M1～M6通过将设置于各燃料电池单体11的贯通孔在层叠方向SD上连结而形成。供给侧的歧管M1～M3与排出侧的歧管M4～M6以夹住各燃料电池单体11的发电区域(后述)的方式排列于各燃料电池单体11的端部。此外，在图1中，供给侧的各歧管M1～M3的位置重叠，排出侧的歧管M4～M6的位置重叠。
第一歧管M1是向各燃料电池单体11的阳极供给燃料气体的气体流路。第二歧管M2是向各燃料电池单体11的阴极供给氧化剂气体的气体流路。第三歧管M3是向形成在第一燃料电池单体11a与第二燃料电池单体11b之间的制冷剂流路(后述)供给制冷剂的流路。第四歧管M4是从各燃料电池单体11的阳极排出的废气的流路。第五歧管M5是从各燃料电池单体11的阴极排出的废气的流路。第六歧管M6是与前述的制冷剂流路连接的制冷剂的排出流路。
此外，在第一端板12a和第一端板12a侧的集电板13及绝缘板14设置有构成各歧管M1～M6的端部的贯通孔。在第一端板12a设置有用于将反应气体、制冷剂用的配管类连接于各歧管M1～M6的连接部(省略详细的说明)。
图2是用于说明燃料电池单体11的结构的概略图。在图2中示意性地示出在图1中由虚线包围的区域A所包含的燃料电池单体11的一部分的剖面结构作为一例。膜电极接合体20具备电解质膜21和两个电极22、23。
电解质膜21是在湿润状态下表现出良好的质子传导性的电解质树脂的薄膜。电解质膜21例如由氟系的离子交换树脂构成。第一电极22和第二电极23分别配置于电解质膜21的两面。在本实施方式中，第一电极22是被供给燃料气体的阳极，第二电极23是被供给氧化剂气体的阴极。各电极22、23由具有气体扩散性并且担载有用于促进发电反应的催化剂粒子的导电性材料构成。此外，配置有电极22、23的区域与在各燃料电池单体11中发生发电反应的发电区域大致一致。
在本实施方式中，膜电极接合体20与包围其外周的框架部件24一体化。框架部件24由具有气密性及绝缘性的树脂材料构成。上述的歧管M1～M6(图1)设置成在各燃料电池单体11中贯通框架部件24。
各隔板31、32覆盖膜电极接合体20及框架部件24的整体。在本实施方式中，第一隔板31是面对作为阳极的第一电极22的阳极隔板。另外，第二隔板32是面对作为阴极的第二电极23的阴极隔板。
各隔板31、32由具有导电性及气体不透过性的板状部件构成。在本实施方式中，各隔板31、32是金属隔板，由将不锈钢、钛等金属部件进行冲压成形而得到的冲压成形板构成。各隔板31、32也可以不由金属隔板构成。各隔板31、32例如也可以由将碳成形为板状而得到的部件构成。
在各隔板31、32形成有构成反应气体的流路的槽部41、42、构成制冷剂的流路的槽部43及形成垫圈50A的配置空间的槽部44。在本实施方式中，各槽部41～44通过利用冲压加工将隔板31、32弯折成在厚度方向上凹凸而形成。各槽部41～44也可以取代冲压加工而利用基于蚀刻处理等的开槽加工而形成。
在第一隔板31的与第一电极22对向的第一面31a上，在发电区域内形成有供燃料气体流动的多个并列的槽部41。在第一隔板31的第二面31b上，在发电区域内形成有供制冷剂流动的多个并列的槽部43。另外，在第一隔板31的第二面31b上，在发电区域的外侧形成有形成垫圈50A的配置空间的槽部44。关于槽部41、43、44的形成区域的具体例将在后文中描述。
在第二隔板32的与第二电极23对向的第一面32a上，在整个发电区域形成有供氧化剂气体流动的多个并列的槽部42。在第二隔板32的第二面32b上，在发电区域内形成有供制冷剂流动的多个并列的槽部43。另外，在第二隔板32的第二面32b上，在发电区域的外侧形成有形成垫圈50A的配置空间的槽部44。
在各隔板31、32中，制冷剂用的槽部43及垫圈50A用的槽部44分别以互相在层叠方向SD上对向的方式形成于对应的位置。在燃料电池组10中，各隔板31、32的各自的槽部43互相对向，在相邻的各燃料电池单体11彼此之间形成管状的制冷剂流路。另外，各隔板31、32的各自的槽部44互相对向，在相邻的各燃料电池单体11彼此之间形成收容垫圈50A的管状的空间。
参照图3，对各燃料电池单体11中的垫圈50A的配置区域和上述的槽部41～44的形成区域的一例进行说明。图3是示出第一隔板31的第二面31b的结构的概略图。在图3中图示了在燃料电池组10中配置于第一隔板31的第二面31b上的垫圈50A。另外，在图3中用单点划线图示了燃料电池单体11中的发电区域EA。此外，第二隔板32也具有与以下说明的第一隔板31对应的结构(省略详细的说明)。
燃料电池单体11的发电区域EA由供给侧的歧管M1～M3的列和排出侧的歧管M4～M6的列夹住。在本实施方式中，燃料气体用的歧管M1、M4设置于隔着发电区域EA而呈对角关系的角部。氧化剂气体用的歧管M2、M5分别位于与燃料气体用的歧管M1、M4相反一侧的角部。制冷剂供给用的歧管M3排列于反应气体供给用的歧管M1、M2之间，制冷剂排出用的歧管M6排列于反应气体供给用的歧管M4、M5之间。此外，歧管M1～M6的配置结构不限于此，可以适当变更。
垫圈50A构成为包围密封区域的环状部件，例如通过橡胶、热塑性弹性体等树脂材料的注射成形来制作。在本实施方式中，垫圈50A配置成分别包围反应气体用的歧管M1、M2、M4、M5。另外，垫圈50A配置成包围制冷剂用的歧管M3、M6和发电区域EA。
由包围第一歧管M1的垫圈50A形成防止燃料气体的泄漏的第一密封线SL1。由包围第二歧管M2的垫圈50A形成防止氧化剂气体的泄漏的第二密封线SL2。由包围第四歧管M4的垫圈50A形成防止阳极侧的废气的泄漏的第三密封线SL3。由包围第五歧管M5的垫圈50A形成防止阴极侧的废气的泄漏的第四密封线SL4。由包围制冷剂用的歧管M3、M6和发电区域EA的垫圈50A形成防止制冷剂的泄漏的第五密封线SL5。以下，在无需特别进行区分的情况下，将密封线SL1～SL5统称作“密封线SL”。密封线是指将流体密封的密封区域与其外侧的区域之间的交界线。
配置垫圈50A的槽部44与上述的垫圈50A的配置区域相匹配地形成。此外，在本实施方式中，关于多个垫圈50A并列配置的区域，该多个垫圈50A收容于一个槽部44。
对构成流体的流路的槽部41、43进行说明。在本实施方式中，制冷剂用的槽部43在发电区域EA内构成了在从供给侧朝向排出侧的方向上延伸的多个并列的直线状的槽群。另外，如利用图2说明的那样，燃料气体用的槽部41在相反侧的第一面31a上与制冷剂用的槽部43对应地形成。在图3中，由于看不见槽部41，所以使用虚线的引出线来示出其位置。此外，在本实施方式中，在发电区域EA中的槽部43的上游侧及下游侧分散排列有也被称作凹坑(dimple)的多个微小的凸部46。该凸部46用于使制冷剂的流动分散。凸部46也可以省略。
参照图4A及图4B，说明本实施方式的垫圈50A的结构。图4A是示出压缩前的垫圈50A的概略剖视图。图4B是示出压缩后的垫圈50A的概略剖视图。在图4B中，为了方便而图示了第一燃料电池单体11a的第二隔板32和第二燃料电池单体11b的第一隔板31。在图4A、图4B中例示出在燃料电池组10中与垫圈50A所形成的密封线SL正交的任意的切断面。图4A、图4B的切断面例如相当于图3所示的4-4切断处的切断面。
垫圈50A由第一燃料电池单体11a的第二隔板32和第二燃料电池单体11b的第一隔板31夹住，在其高度方向上被压缩(图4A、图4B)。在本实施方式中，垫圈50A相对于第一燃料电池单体11a及第二燃料电池单体11b以非粘接的状态配置。在本说明书中，“以非粘接的状态配置”是指以不使用粘接剂或焊接(welding)、熔融接合(fusionbonding)等粘接手段粘接的方式配置。因此，通过垫圈50A的构成材料自身的粘着性而粘接的状态包含于“非粘接的状态”。
垫圈50A具备第一密封部51a、第二密封部51b及连结部52。第一密封部51a包围作为垫圈50A的密封对象的密封区域。第二密封部51b在由第一密封部51a包围的区域的外侧包围密封区域。连结部52将第一密封部51a与第二密封部51b连结。在本实施方式中，连结部52在垫圈50A的高度方向上的中央部位架设于第一密封部51a与第二密封部51b之间。在本实施方式中，垫圈50A整体由相同的树脂材料构成。
第一密封部51a具有第一唇部53a和第一台座部54a(图4A)。在垫圈50A组装于燃料电池组10时，第一唇部53a配置于第一燃料电池单体11a侧，第一台座部54a配置于第二燃料电池单体11b侧(图4B)。以下，关于第一密封部51a，“上”意味着高度方向上的第一唇部53a侧的方向，“下”意味着高度方向上的第一台座部54a侧的方向。在后述的其他的实施方式及变形例中也是同样的。
第一唇部53a沿着垫圈50A的高度方向而向上方突起(图4A)。在垫圈50A组装于燃料电池组10时，第一唇部53a与第一燃料电池单体11a的第二隔板32抵接而形成密封线SLa(图4B)。
第一台座部54a位于第一唇部53a的下方，与第二燃料电池单体11b的第一隔板31抵接而支撑第一唇部53a(图4B)。在本实施方式中，第一台座部54a形成为在图4A的切断面中具有朝向下方凸出的大致半圆形状的截面的突起部。
在本实施方式中，在图4A的切断面中，第一唇部53a的最大宽度W1比第一台座部54a的最大宽度W2小。由此，在燃料电池组10中，第一唇部53a在密封区域的周围形成宽度比第一台座部54a窄的壁部(图4B)。
在本实施方式中，垫圈50A未被压缩时的第一唇部53a的高度H1比第一台座部54a的高度H2大(图4A)。第一唇部53a在图4A的切断面中细长地突起，第一台座部54a构成为比第一唇部53a平坦的突起部。第一唇部53a的高度H1相对于最大宽度W1的比例比第一台座部54a的高度H2相对于最大宽度W2的比例大(图4A)。通过具有这样的形状，在垫圈50A中，组装于燃料电池组10而被压缩了时的第一唇部53a在高度方向上的压缩变形量比第一台座部54a在高度方向上的压缩变形量大。
第二密封部51b与第一密封部51a同样地具有第二唇部53b和第二台座部54b(图4A)。在垫圈50A组装于燃料电池组10时，第二唇部53b配置于第二燃料电池单体11b侧，第二台座部54b配置于第一燃料电池单体11a侧(图4B)。
第二密封部51b具有使第一密封部51a在高度方向上的上下翻转而成的结构。以下，关于第二密封部51b，“上”意味着高度方向上的第二唇部53b侧的方向，“下”意味着高度方向上的第二台座部54b侧的方向。在后述的其他的实施方式及变形例中也是同样的。
第二唇部53b沿着垫圈50A的高度方向而向上方突起(图4A)。在垫圈50A组装于燃料电池组10时，第二唇部53b与第二燃料电池单体11b的第一隔板31抵接而形成密封线SLb(图4B)。
第二台座部54b位于第二唇部53b的下方，与第一燃料电池单体11a的第二隔板32抵接而支撑第二唇部53b(图4B)。在本实施方式中，第二台座部54b形成为在图4A的切断面中具有朝向下方凸出的大致半圆形状的截面的突起部。
在本实施方式中，在图4A的切断面中，第二唇部53b的最大宽度W3比第二台座部54b的最大宽度W4小。由此，在燃料电池组10中，第二唇部53b在密封区域的周围形成宽度比第二台座部54b窄的壁部(图4B)。
垫圈50A未被压缩时的第二唇部53b的高度H3比第二台座部54b的高度H4大。另外，第二唇部53b在图4A的切断面中细长地突起，第二台座部54b构成为比第二唇部53b平坦的突起部。第二唇部53b的高度H3相对于最大宽度W3的比例比第二台座部54b的高度H4相对于最大宽度W4的比例大(图4A)。通过具有这样的形状，在垫圈50A中，组装于燃料电池组10而被压缩了时的第二唇部53b在高度方向上的压缩变形量比第二台座部54b在高度方向上的压缩变形量大。
在此，将垫圈50A处于未被压缩的状态时的第一密封部51a在高度方向上的中心的位置设为“第一密封部51a的中心CPa”，将第二密封部51b在高度方向上的中心的位置设为“第二密封部51b的中心CPb”(图4A)。此外，在组装于燃料电池组10后的压缩后的垫圈50A中，中心CPa、CPb分别不位于第一密封部51a、第二密封部51b在高度方向上的中心(图4B)。在压缩后的垫圈50A中，第一密封部51a的中心CPa移动到相比第二燃料电池单体11b靠近了第一燃料电池单体11a的位置。同样，在压缩后的垫圈50A中，第二密封部51b的中心CPb移动到相比第一燃料电池单体11a靠近了第二燃料电池单体11b的位置。
在第一密封部51a中，将配置于第一燃料电池单体11a侧的比中心CPa靠上方的部位称作“第一密封部侧上方部位61”。另外，将配置于第二燃料电池单体11b侧的比中心CPa靠下方的部位称作“第一密封部侧下方部位62”(图4A、图4B)。同样，在第二密封部51b中，将配置于第二燃料电池单体11b侧的比中心CPb靠上方的部位称作“第二密封部侧上方部位63”。另外，将配置于第一燃料电池单体11a侧的比中心CPa靠下方的部位称作“第二密封部侧下方部位64”。此外，以下，在称作“上方部位61、63”时，意味着“第一密封部侧上方部位61”和“第二密封部侧上方部位63”的双方。同样，在称作“下方部位62、64”时，意味着“第一密封部侧下方部位62”和“第二密封部侧下方部位64”的双方。
在此，将垫圈在高度方向上的压缩变形量相对于垫圈在高度方向上受到的压力的比例称作“垫圈在高度方向上的压缩变形率”。在本实施方式的垫圈50A中，在第一密封部侧上方部位61中，具有在高度方向上容易压缩变形的结构的第一唇部53a占据大部分，在第一密封部侧下方部位62中，具有在高度方向上难以压缩变形的结构的第一台座部54a占据大部分。因而，在第一密封部51a中，第一密封部侧上方部位61在高度方向上的压缩变形率比第一密封部侧下方部位62在高度方向上的压缩变形率大。同样，在第二密封部侧上方部位63中，具有在高度方向上容易变形的结构的第二唇部53b占据大部分，在第二密封部侧下方部位64中，具有在高度方向上难以变形的结构的第二台座部54b占据大部分。因而，在第二密封部51b中，第二密封部侧上方部位63在高度方向上的压缩变形率比第二密封部侧下方部位64在高度方向上的压缩变形率大。
在本实施方式的垫圈50A中，在组装于燃料电池组10的前后，满足下述的不等式(1)、(2)的关系。
A1-A2>B1-B2…(1)
C1-C2>D1-D2…(2)
A1：压缩前的第一密封部侧上方部位61的高度(图4A)
A2：压缩后的第一密封部侧上方部位61的高度(图4B)
B1：压缩前的第一密封部侧下方部位62的高度(图4A)
B2：压缩后的第一密封部侧下方部位62的高度(图4B)
C1：压缩前的第二密封部侧上方部位63的高度(图4A)
C2：压缩后的第二密封部侧上方部位63的高度(图4B)
D1：压缩前的第二密封部侧下方部位64的高度(图4A)
D2：压缩后的第二密封部侧下方部位64的高度(图4B)
第一密封部侧上方部位61的高度A1、A2是从第一密封部51a的中心CPa到第一唇部53a的上端的距离。第一密封部侧下方部位62的高度B1、B2是从第一密封部51a的中心CPa到第一台座部54a的下端的距离。第二密封部侧上方部位63的高度C1、C2是从第二密封部51b的中心CPb到第二唇部53b的上端的距离。第二密封部侧下方部位64的高度D1、D2是从第二密封部51b的中心CPb到第二台座部54b的下端的距离。
在第一密封部51a中，通过使第一唇部53a与第一台座部54a的形状如上述那样不同，第一密封部侧上方部位61在高度方向上的压缩变形率比第一密封部侧下方部位62在高度方向上的压缩变形率大。同样，在第二密封部51b中，通过使第二唇部53b与第二台座部54b的形状如上述那样不同，第二密封部侧上方部位63在高度方向上的压缩变形率比第二密封部侧下方部位64在高度方向上的压缩变形率大。
这样，在第一密封部51a中，组装于燃料电池组10时的第一唇部53a在高度方向上的压缩变形量比第一台座部54a在高度方向上的压缩变形量大。由此，在第一密封部51a中，第一唇部53a相对于第一燃料电池单体11a的紧贴性比第一台座部54a相对于第二燃料电池单体11b的紧贴性高。在第一密封部51a中，利用在第一唇部53a与第一燃料电池单体11a之间形成的密封线SLa(图4B)来实现对于流体的所希望的密封性。
在第二密封部51b中也是同样，组装于燃料电池组10时的第二唇部53b在高度方向上的变形量比第二台座部54b在高度方向上的变形量大。由此，在第二密封部51b中，第二唇部53b相对于第二燃料电池单体11b的紧贴性比第二台座部54b相对于第一燃料电池单体11a的紧贴性高。在第二密封部51b中，利用在第二唇部53b与第二燃料电池单体11b之间形成的密封线SLb(图4B)来实现对于流体的所希望的密封性。
本实施方式的垫圈50A的密封线SL由通过第一密封部51a形成的第一燃料电池单体11a侧的密封线SLa和通过第二密封部51b形成的第二燃料电池单体11b侧的密封线SLb构成(图3)。这样，在本实施方式的垫圈50A中，对第一燃料电池单体11a侧进行密封的第一密封部51a和对第二燃料电池单体11b侧进行密封的第二密封部51b分开。因而，根据本实施方式的垫圈50A，在第一燃料电池单体11a侧的面和第二燃料电池单体11b侧的面中，密封性分别都提高。
在本实施方式的垫圈50A中，第一密封部51a具有压缩变形率比第一密封部侧上方部位61低的第一密封部侧下方部位62。另外，第二密封部51b具有压缩变形率比第二密封部侧上方部位63低的第二密封部侧下方部位64。由此，能够增大组装于燃料电池组10时的上方部位61、63的压缩变形量，另一方面，能够减小组装于燃料电池组10时的垫圈50A整体在高度方向上的压缩变形量。由此，在垫圈50A中，能够提高第一燃料电池单体11a侧及第二燃料电池单体11b侧的两个面的密封性，同时能够抑制垫圈50A整体的内部形变的发生。另外，能够提高垫圈50A的耐久性。
在本实施方式的垫圈50A中，各密封部51a、51b通过具有向上方突起的宽度窄且压缩变形率高的唇部53a、53b，而进一步提高了相对于燃料电池单体11a、11b的紧贴性。另外，通过各密封部51a、51b具有与唇部53a、53b相比宽度宽且构成为平坦且压缩变形率低的台座部54a、54b，而提高了各密封部51a、51b的配置姿势的稳定性。
在本实施方式的垫圈50A中，第一密封部51a与第二密封部51b由连结部52连结。由此，第一密封部51a与第二密封部51b能够互相支撑，提高了垫圈50A的配置姿势的稳定性。另外，能够将第一密封部51a和第二密封部51b一体地搬运、组装，所以提高了燃料电池组10的组装工序中的垫圈50A的处理性。
此外，在垫圈50A中，优选的是，以在相对于燃料电池组10的组装前后连结部52相对于高度方向的配置角度几乎不变的方式，调整各密封部51a、51b在高度方向上的压缩变形率。由此，能够抑制在组装于燃料电池组10之后在连结部52产生形变应力的情况。
本实施方式的垫圈50A如上所述，在组装于燃料电池组10的状态下，收纳于第一燃料电池单体11a和第二燃料电池单体11b的槽部44互相对向而形成的空间内(图4B)。在图4A、图4B的切断面中，垫圈50A的全宽WW比各燃料电池单体11a、11b的槽部44的底面44t的宽度GW小。由此，在燃料电池组10的组装工序中，利用槽部44的侧壁44sw来引导垫圈50A的配置位置的定位。另外，在燃料电池组10中，能够抑制垫圈50A向外部露出的情况，垫圈50A得到保护。
本实施方式的垫圈50A相对于燃料电池组10以非粘接的状态组装。因而，能够省略涂料处理、粘接剂的涂敷等用于对垫圈50A进行粘接的工序，效率良好。另外，垫圈50A的更换作业也容易化。
在设想假如将唇部细长地构成的垫圈组装于燃料电池组时该唇部会倒塌那样的情况下，被压缩前的唇部的高度优选较低。即使在这样的设想下，根据本实施方式的垫圈50A，也能够增大组装于燃料电池组10时的各密封部51a、51b的压缩变形量，同时能够减少未被压缩的状态下的垫圈50A整体的高度。由此，能够提高垫圈50A的密封性，同时能够降低未被压缩的状态下的垫圈50A的高度，能够减少唇部53a、53b倒塌的可能性。
如以上那样，根据本实施方式的垫圈50A，通过具有第一密封部51a和第二密封部51b，能够提高垫圈50A的高度方向上的两侧的密封性。另外，能够减少组装于燃料电池组10时的高度方向上的垫圈50A整体的压缩变形量，能够抑制以垫圈50A的内部形变为起因的应力的产生，能够提高垫圈50A的耐久性。根据具备本实施方式的垫圈50A的燃料电池组10，提高了对于流体的密封性，并且抑制了以垫圈50A的内部形变为起因而其密封性降低的情况。另外，根据本实施方式的垫圈50A，能够在提高了其密封性的同时，降低未被压缩的状态下的垫圈50A的高度。由此，在燃料电池组10中，能够抑制垫圈50A的密封性的降低，同时能够抑制唇部53a、53b倒塌。除此之外，根据本实施方式中的垫圈50A、燃料电池组10，能够起到在实施方式中说明的各种作用效果。
2.第二实施方式：
参照图5A及图5B，对第二实施方式的垫圈50B的结构进行说明。图5A是示出压缩前的垫圈50B的概略剖视图。图5B是示出压缩后的垫圈50B的概略剖视图。图5A、图5B的切断面是与在第一实施方式中参照的图4A、图4B同样的切断面。在图5B中，与图4B同样地图示了第一燃料电池单体11a的第二隔板32和第二燃料电池单体11b的第一隔板31。
第二实施方式的垫圈50B除了后述的点以外，具有与第一实施方式的垫圈50A同样的结构，相对于在第一实施方式中说明的燃料电池组10进行组装(图1～图3)。在垫圈50B中，也与第一实施方式同样，各密封部51a、51b的上方部位61、63在高度方向上的压缩变形率比下方部位62、64在高度方向上的压缩变形率大。另外，在向燃料电池组10的组装前后，满足在第一实施方式中说明的不等式(1)、(2)的关系。
在第二实施方式的垫圈50B中，第一台座部54a和第二台座部54b分别具有与高度方向大致垂直的大致平坦的底面54f(图5A)。“大致平坦”意味着实质上平坦，意味着在该面内也可以包含有例如公差范围内的凹凸、弯曲面。由此，提高了各密封部51a、51b的配置姿势的稳定性。另外，第一台座部54a和第二台座部54b在图5A的切断面中具有大致四边形截面形状。由此，在该切断面中，与具有例如大致三角形状那样的与高度方向正交的宽度的最大值与最小值之差大的形状的情况相比，能够抑制各台座部54a、54b在高度方向上的变形，能够更加减小压缩变形率。
在垫圈50B中，第一唇部53a在第一台座部54a的上表面上突起，第二唇部53b在第二台座部54b的上表面上突起(图5A)。连结部52将第一台座部54a和第二台座部54b各自的上表面侧的部位相对于高度方向倾斜地连结。
在垫圈50B中，在垫圈50B未被压缩的状态下，第一唇部53a的顶点53t和第二台座部54b的底面54f位于大致相同的高度位置，位于与高度方向垂直的第一假想平面P1上(图5B)。因而，在垫圈50B的组装工序中，若将第一唇部53a及第二台座部54b设为重力方向下侧而配置于第一燃料电池单体11a上，则能够使垫圈50B的高度方向与垫圈50B的压缩方向一致。由此，能够抑制在垫圈50B发生了形变的状态下进行组装的情况。
同样，在垫圈50B未被压缩的状态下，第二唇部53b的顶点53t和第一台座部54a的底面54f位于大致相同的高度位置，位于与高度方向垂直的第二假想平面P2上(图5B)。因而，在垫圈50B的组装工序中，即使将第二唇部53b及第一台座部54a设为重力方向下侧而配置于第二燃料电池单体11b上，也能够使垫圈50B的高度方向与垫圈50B的压缩方向一致。由此，能够抑制在垫圈50B发生了形变的状态下进行组装的情况。
这样，垫圈50B具有第一唇部53a的顶点53t和第二台座部54b的底面54f位于第一假想平面P1上的第一结构以及第二唇部53b的顶点53t和第一台座部54a的底面54f位于第二假想平面P2上的第二结构这双方的结构。由此，在燃料电池组10中，能够使垫圈50B从第一燃料电池单体11a及第二燃料电池单体11b受到的压力均匀化。由此，在燃料电池组10中能够抑制垫圈50B产生形变，垫圈50B的耐久性提高。另外，在垫圈50B的组装工序中，能够不区分高度方向的上下地配置垫圈50B，所以垫圈50B的组装容易化。
如以上那样，根据第二实施方式的垫圈50B，能够起到能够更加提高配置姿势的稳定性、耐久性等在第二实施方式中说明的各种作用效果。除此之外，根据第二实施方式的垫圈50B及具备该垫圈50B的燃料电池组10，能够起到与在第一实施方式中说明的作用效果同样的各种作用效果。
3.第三实施方式：
参照图6A及图6B，对第三实施方式的垫圈50C的结构进行说明。图6A是示出压缩前的垫圈50C的概略剖视图。图6B是示出压缩后的垫圈50C的概略剖视图。图6A、图6B的切断面是与在第二实施方式中参照的图5A、图5B同样的切断面。在图6B中，与图5B同样地图示了第一燃料电池单体11a的第二隔板32和第二燃料电池单体11b的第一隔板31。
第三实施方式的垫圈50C除了后述的点以外，具有与第二实施方式的垫圈50B同样的结构。在垫圈50C中，各密封部51a、51b的上方部位61、63在高度方向上的压缩变形率也比下方部位62、64在高度方向上的压缩变形率大。另外，在向燃料电池组10的组装前后，满足在第一实施方式中说明的不等式(1)、(2)的关系。第三实施方式的垫圈50C相对于在第一实施方式中说明的燃料电池组10进行组装(图1～图3)。
在垫圈50C中，在图6A的切断面中，第一唇部53a的截面具有朝向第一台座部54a而宽度逐渐变宽的形状。同样，第二唇部53b的断面也具有朝向第二台座部54b而宽度逐渐变宽的形状。由此，在垫圈50C中，能够抑制在组装于燃料电池组10时各唇部53a、53b在发生了形变的状态下被压缩(例如，在向与高度方向交叉的方向倒塌的状态下被压缩等)的情况。因此，能够抑制燃料电池组10的以垫圈50C的形变为起因的劣化、密封性的降低。此外，第一唇部53a及第二唇部53b的截面例如可以构成为大致三角形状。由此，能够更加抑制第一唇部53a及第二唇部53b在发生了形变的状态下被压缩变形的情况。
除此之外，根据第三实施方式的垫圈50C及具备该垫圈50C的燃料电池组10，能够起到在第三实施方式中说明的各种作用效果和与在第一实施方式及第二实施方式中所说明的作用效果同样的各种作用效果。
4.第四实施方式：
参照图7A及图7B，对第四实施方式的垫圈50D的结构进行说明。图7A是示出压缩前的垫圈50D的概略剖视图。图7B是示出压缩后的垫圈50D的概略剖视图。图7A、图7B的切断面是与在第三实施方式中参照的图6A、图6B同样的切断面。在图7B中例示了由第一燃料电池单体11a与第二燃料电池单体11b夹住且在层叠方向SD上相邻排列的任意两个垫圈50D。在图7B中，为了便于说明，例示了燃料电池单体11a、11b错开配置且两个垫圈50D的配置位置也错开的状态。
第四实施方式的垫圈50D除了后述的点以外，具有与第三实施方式的垫圈50C同样的结构。在垫圈50D中，各密封部51a、51b的上方部位61、63在高度方向上的压缩变形率也比下方部位62、64在高度方向上的压缩变形率大。另外，在向燃料电池组10的组装前后，满足在第一实施方式中说明的不等式(1)、(2)的关系。第四实施方式的垫圈50D相对于在第一实施方式中说明的燃料电池组10进行组装(图1～图3)。
垫圈50D具备两个辅助部65a、65b(图7A)。第一辅助部65a在与第二密封部51b相反一侧的侧方连结于第一密封部51a。第二辅助部65b在与第一密封部51a相反一侧的侧方连结于第二密封部51b。各辅助部65a、65b的高度方向上的两端部在垫圈50D组装于燃料电池组10时，在从各密封部51a、51b离开的位置与各燃料电池单体11a、11b抵接(图7B)。
根据垫圈50D，通过追加辅助部65a、65b，垫圈50D与燃料电池单体11a、11b接触的范围扩大(图7B)。因而，在各燃料电池单体11a、11b中，能够抑制只有从各密封部51a、51b受到按压力的部位局部变形的情况。另外，通过追加辅助部65a、65b，垫圈50D的宽度相对于既定的槽部44的宽度的比率变大，相应地，在槽部44内垫圈50D的配置位置可变动的区域缩小。由此，在垫圈50D向燃料电池组10的组装工序中，即使垫圈50D从槽部44内的既定的配置位置错开配置，也能够抑制该错开量显著变大。也就是说，能够抑制槽部44内的垫圈50D的配置位置的错开。除此之外，即使在相邻的燃料电池单体11a、11b彼此错开地配置而在层叠方向SD上相邻的垫圈50D彼此的配置位置错开了的情况下，也能够使相邻的垫圈50D的辅助部65a、65b承受来自各密封部51a、51b的按压力的可能性提高。因此，能够抑制燃料电池单体11a、11b的变形。
垫圈50D未被压缩的状态下的各辅助部65a、65b的高度比各密封部51a、51b的高度小(图7A)。由此，能够使垫圈50D组装于燃料电池组10时的各辅助部65a、65b在高度方向上的压缩变形量比各密封部51a、51b在高度方向上的压缩变形量小。因而，能够抑制从燃料电池单体11a、11b对各密封部51a、51b施加的压力因各辅助部65a、65b对燃料电池单体11a、11b施加的反作用力而减少的情况。
第一辅助部65a的上表面65u位于比第一唇部53a的顶点53t低的位置(图7A)。同样，第二辅助部65b的上表面65u位于比第二唇部53b的顶点53t低的位置。由此，能够抑制在组装于燃料电池组10时(图7B)各唇部53a、53b相对于燃料电池单体11a、11b的紧贴性因各辅助部65a、65b对燃料电池单体11a、11b施加的反作用力而减少的情况。
在垫圈50D中，第一辅助部65a的底面65d位于与第一台座部54a的底面54f大致相同的高度位置(图7A)。同样，第二辅助部65b的底面65d位于与第二台座部54b的底面54f大致相同的高度位置。由此，垫圈50D的配置姿势的稳定性进一步提高。由此，在燃料电池组10中能够抑制垫圈50D产生形变。
如以上那样，根据第四实施方式的垫圈50D，能够通过辅助部65a、65b的支撑而起到抑制燃料电池单体11a、11b的变形的效果、提高垫圈50D的配置姿势的稳定性的效果等在第四实施方式中说明的各种作用效果。除此之外，根据第四实施方式的垫圈50D及具备该垫圈50D的燃料电池组10，能够起到与在第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式中说明的作用效果同样的各种作用效果。
5.第五实施方式：
参照图8A及图8B，对第五实施方式的垫圈50E的结构进行说明。图8A是示出压缩前的垫圈50E的概略剖视图。图8B是示出压缩后的垫圈50E的概略剖视图。图8A、图8B的切断面是与在第一实施方式中参照的图4A、图4B同样的切断面。在图8B中，与图4B同样地图示了第一燃料电池单体11a的第二隔板32和第二燃料电池单体11b的第一隔板31。
第五实施方式的垫圈50E除了以下说明的点以外，具有与在第一实施方式中说明的垫圈50A大致同样的结构，组装于在第一实施方式中说明的燃料电池组10(图1～图3)。
在垫圈50E中，第一密封部侧上方部位61由弹性模量比第一密封部侧下方部位62小的部件构成。因而，在第一密封部51a中，第一唇部53a的弹性模量比第一台座部54a的弹性模量小。另外，第二密封部侧上方部位63由弹性模量比第二密封部侧下方部位64小的部件构成。因而，在第二密封部51b中，第二唇部53b的弹性模量比第二台座部54b的弹性模量小。
垫圈50E例如通过多色成形法来制作。在通过双色成形法来制作的情况下，垫圈50E例如可以以如下的工序制作。首先，使弹性模量不同的两种树脂材料流入第一模具内，进行第一密封部侧上方部位61和第二密封部侧下方部位64的成形。接着，将成形后的第一密封部侧上方部位61和第二密封部侧下方部位64配置于第二模具内，使弹性模量不同的两种树脂材料流入第二模具内，由此进行第一密封部侧下方部位62和第二密封部侧上方部位63的成形。由此，获得弹性模量在上方部位61、63与下方部位62、64中不同的垫圈50E。
在垫圈50E的第一密封部51a中，由于第一密封部侧上方部位61的弹性模量比第一密封部侧下方部位62小，所以第一密封部侧上方部位61在高度方向上的压缩变形率比第一密封部侧下方部位62在高度方向上的压缩变形率大。另外，在第二密封部51b中，由于第二密封部侧上方部位63的弹性模量比第二密封部侧下方部位64小，所以第二密封部侧上方部位63在高度方向上的压缩变形率比第二密封部侧下方部位64在高度方向上的压缩变形率大。另外，在垫圈50E中，在相对于燃料电池组10的组装前后，满足在第一实施方式中说明的不等式(1)、(2)的关系。由此，与第一实施方式的垫圈50A同样，提高了上方部位61、63相对于燃料电池单体11a、11b的紧贴性，并且抑制了压缩前后的各密封部51a、51b在高度方向上的压缩变形量的增大。
在垫圈50E中，第一唇部53a及第二唇部53b形成为在图8A的切断面具有朝向上方凸出的大致半圆形状的截面的突起部。由此，能够抑制在组装于燃料电池组10时各唇部53a、53b在发生了形变的状态下被压缩的情况。
此外，在本第五实施方式中，图8A的切断面处的第一唇部53a的最大宽度W1与第一台座部54a的最大宽度W2相等，第二唇部53b的最大宽度W3与第二台座部54b的最大宽度W4相等。不过，第一唇部53a的最大宽度W1也可以与第一台座部54a的最大宽度W2不同，第二唇部53b的最大宽度W3也可以与第二台座部54b的最大宽度W4不同。
另外，在本第五实施方式中，垫圈50E被压缩前的状态下的第一唇部53a的高度H1比第一台座部54a的高度H2大，第二唇部53b的高度H3比第二台座部54b的高度H4大(图8A)。不过，第一唇部53a的高度H1也可以与第一台座部54a的高度H2相等，第二唇部53b的高度H3也可以与第二台座部54b的高度H4相等。
如以上那样，根据第五实施方式的垫圈50E，通过利用弹性模量比下方部位62、64小的部件来制作上方部位61、63，能够起到与第一实施方式的垫圈50A同样的各种作用效果。除此之外，根据第五实施方式的垫圈50E及具备该垫圈50E的燃料电池组10，能够起到在第五实施方式中说明的各种作用效果和在第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式及第四实施方式中说明的各种作用效果。
6.变形例：
在上述的各实施方式中说明的各种结构例如能够如以下这样变形。以下说明的变形例均被定位成具体实施方式的一例。
6-1.变形例1：
在上述实施方式中，第一隔板31是阳极侧的隔板，第二隔板32是阴极侧的隔板。相对于此，也可以将第一隔板31设为阴极侧的隔板，将第二隔板32设为阳极侧的隔板。也就是说，也可以取代第一密封部51a在第一燃料电池单体11a的阴极侧形成密封线SL且第二密封部51b在第二燃料电池单体11b的阳极侧形成密封线SL的结构，而采用第一密封部51a在第一燃料电池单体11a的阳极侧形成密封线SL且第二密封部51b在第二燃料电池单体11b的阴极侧形成密封线SL的结构。
6-2.变形例2：
在上述的各实施方式中，第一密封部51a具有使第二密封部51b的上下翻转而成的形状。相对于此，第一密封部51a也可以具有与使第二密封部51b的上下翻转而成的形状不同的形状。例如，可以使第一唇部53a的高度H1与第二唇部53b的高度H3互不相同，也可以使第一唇部53a的最大宽度W1与第二唇部53b的最大宽度W3互不相同。另外，也可以使与密封线SL垂直的切断面处的第一台座部54a的截面形状与第二台座部54b的截面形状不同。也可以使第一唇部53a的形状为在第一实施方式中说明的形状，使第二唇部53b的形状为在第三实施方式中说明的形状。
6-3.变形例3：
在上述的各实施方式中，第一密封部51a与第二密封部51b由连结部52连结。相对于此，也可以省略连结部52，第一密封部51a与第二密封部51b也可以构成为能够分离。
6-4.变形例4：
在上述的第二实施方式中，垫圈50B具有第一唇部53a的顶点53t和第二台座部54b的底面54f位于第一假想平面P1上的第一结构以及第二唇部53b的顶点53t和第一台座部54a的底面54f位于第二假想平面P2上的第二结构这双方的结构。相对于此，在垫圈50B中，也可以仅应用所述第一结构，还可以仅应用所述第二结构。无论如何，在垫圈50B的组装工序中，只要将垫圈50B以相对于载置面能够大致水平地配置的面侧为重力方向下侧的方式配置于燃料电池单体11上，就能够抑制在垫圈50B发生了形变的状态下进行组装的情况。
6-5.变形例5：
在第四实施方式中，垫圈50D具有两个辅助部65a、65b。相对于此，垫圈50D也可以仅具有两个辅助部65a、65b中的任一方。辅助部65a、65b也可以应用于其他实施方式的垫圈50A～50C、50E。
6-6.变形例6：
在上述的第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式及第四实施方式中，也可以与第五实施方式同样地利用弹性模量比下方部位62、64小的材料构成上方部位61、63。在该情况下，关于垫圈，不仅能够通过上方部位61、63的形状，也能够通过材料的弹性模量来调整成上方部位61、63在高度方向上的压缩变形率比下方部位62、64大。因而，关于上方部位61、63的形状，设计的自由度提高。
本发明不限于上述的实施方式、实施例、变形例，能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构实现。例如，与记载于发明内容一栏的各方式中的技术特征对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征能够为了解决上述课题的一部分或全部或者为了达成上述效果的一部分全部而适当进行替换、组合。另外，不限于说明了该技术特征对本说明书不是必需的情况，只要没有说明该技术特征对本说明书是必需的，就能够适当删除。
标号说明
10…燃料电池组
11…燃料电池单体
11a…第一燃料电池单体
11b…第二燃料电池单体
11s…层叠体
12a…第一端板
12b…第二端板
13…集电板
14…绝缘板
20…膜电极接合体
21…电解质膜
22…第一电极
23…第二电极
24…框架部件
31…第一隔板
31a…第一面
31b…第二面
32…第二隔板
32a…第一面
32b…第二面
41…槽部
42…槽部
43…槽部
44…槽部
44sw…侧壁
44t…底面
46…凸部
50A、50B、50C、50D、50E…垫圈
51a…第一密封部
51b…第二密封部
52…连结部
53a…第一唇部
53b…第二唇部
53t…顶点
54a…第一台座部
54b…第二台座部
54f…底面
61、63…上方部位
62、64…下方部位
65a…第一辅助部
65b…第二辅助部
65u…上表面
65d…底面
CPa、CPb…中心
EA…发电区域
M1～M6…歧管
SD…层叠方向
SL、SLa、SLb、SL1～SL5…密封线

Claims (7)

1.一种垫圈，在层叠多个燃料电池单体而成的燃料电池组中由所述多个燃料电池单体中的第一燃料电池单体与第二燃料电池单体夹住，在高度方向上被压缩而对密封区域进行密封，其中，具备：
第一密封部，包围所述密封区域；及
第二密封部，在由所述第一密封部包围的区域的外侧包围所述密封区域，
在将所述垫圈在所述高度方向上的变形量相对于在所述高度方向上受到的压力的比例设为压缩变形率时，
在所述第一密封部中，配置于所述第一燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率比配置于所述第二燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率大，
在所述第二密封部中，配置于所述第二燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率比配置于所述第一燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率大，
所述第一密封部包括：第一唇部，沿着所述高度方向突起，与所述第一燃料电池单体抵接而形成包围所述密封区域的密封线；及第一台座部，位于所述第一唇部的下方，与所述第二燃料电池单体抵接，
所述第二密封部包括：第二唇部，沿着所述高度方向突起，与所述第二燃料电池单体抵接而形成包围所述密封区域的密封线；及第二台座部，位于所述第二唇部的下方，与所述第一燃料电池单体抵接，
所述垫圈具有第一结构和第二结构中的至少一方的结构，
所述第一结构是所述第一唇部的顶部和所述第二台座部的下端部在所述垫圈被压缩之前的状态下位于与所述高度方向垂直的同一第一假想平面上，
所述第二结构是所述第二唇部的顶部和所述第一台座部的下端部在所述垫圈被压缩之前的状态下位于与所述高度方向垂直的同一第二假想平面上。
2.根据权利要求1所述的垫圈，
所述垫圈处于被压缩之前的状态时的所述第一唇部在与所述密封线垂直的切断面中具有朝向所述第一台座部而宽度逐渐变宽的形状，
所述垫圈处于被压缩之前的状态时的所述第二唇部在与所述密封线垂直的切断面中具有朝向所述第二台座部而宽度逐渐变宽的形状。
3.根据权利要求1所述的垫圈，
所述第一密封部在所述高度方向上的所述第二燃料电池单体侧的端部具有与所述第二燃料电池单体接触并与所述高度方向垂直的大致平坦面，
所述第二密封部在所述高度方向上的所述第一燃料电池单体侧的端部具有与所述第一燃料电池单体接触并与所述高度方向垂直的大致平坦面。
4.一种垫圈，在层叠多个燃料电池单体而成的燃料电池组中由所述多个燃料电池单体中的第一燃料电池单体与第二燃料电池单体夹住，在高度方向上被压缩而对密封区域进行密封，其中，具备：
第一密封部，包围所述密封区域；及
第二密封部，在由所述第一密封部包围的区域的外侧包围所述密封区域，
在将所述垫圈在所述高度方向上的变形量相对于在所述高度方向上受到的压力的比例设为压缩变形率时，
在所述第一密封部中，配置于所述第一燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率比配置于所述第二燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率大，
在所述第二密封部中，配置于所述第二燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率比配置于所述第一燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率大，
所述第一密封部的配置于所述第一燃料电池单体侧的部位由弹性模量比所述第一密封部的配置于所述第二燃料电池单体侧的部位小的部件构成，
所述第二密封部的配置于所述第二燃料电池单体侧的部位由弹性模量比所述第二密封部的配置于所述第一燃料电池单体侧的部位小的部件构成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的垫圈，
具备将所述第一密封部与所述第二密封部连结的连结部。
6.一种垫圈，在层叠多个燃料电池单体而成的燃料电池组中由所述多个燃料电池单体中的第一燃料电池单体与第二燃料电池单体夹住，在高度方向上被压缩而对密封区域进行密封，其中，具备：
第一密封部，包围所述密封区域；及
第二密封部，在由所述第一密封部包围的区域的外侧包围所述密封区域，
在将所述垫圈在所述高度方向上的变形量相对于在所述高度方向上受到的压力的比例设为压缩变形率时，
在所述第一密封部中，配置于所述第一燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率比配置于所述第二燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率大，
在所述第二密封部中，配置于所述第二燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率比配置于所述第一燃料电池单体侧的部位在所述高度方向上的压缩变形率大，
所述垫圈具备辅助部，该辅助部在所述垫圈组装于所述燃料电池组时，以所述高度方向上的压缩变形量比所述第一密封部及第二密封部小的状态在从所述第一密封部及所述第二密封部离开的位置与所述第一燃料电池单体及所述第二燃料电池单体接触。
7.一种燃料电池组，通过层叠多个燃料电池单体而成，其中，
具备权利要求1～6中任一项所述的垫圈。
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