CN110277580B - 燃料电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃料电池组，在燃料电池组中，单体电池被堆叠起来，其中单体电池包括：隔膜电极组件；绝缘构件；第一分隔件；第二分隔件；和垫圈，孔穿过绝缘构件和第一分隔件及第二分隔件，垫圈在绝缘构件上的孔的周围延伸，流路部被形成在第一分隔件和第二分隔件中的至少一个分隔件中，第一分隔件和第二分隔件限定连通部，第一分隔件和第二分隔件中的一个分隔件包括：第一突出部和第二突出部；以及凹部，连通部的至少一部分由第一突出部及第二突出部、凹部和第一分隔件及第二分隔件中的另一个分隔件限定，并且第一分隔件包括支撑部，支撑部接触且支撑在垫圈的背侧上的绝缘构件。

Description

燃料电池组
技术领域
本发明涉及一种燃料电池组。
背景技术
在燃料电池组中，单体电池被堆叠起来，该燃料电池组被供应有用于电力生成反应的反应气体和用于冷却的冷却剂。单体电池被形成有孔，反应气体和冷却剂流动通过所述孔。孔在堆叠方向上穿过单体电池。单体电池的每个分隔件在面向膜电极组件的区域中被形成有流路部，并且被形成有用于使上述孔与流路部连通的连通部。围绕这样的孔的垫圈被设置在堆叠起来的单体电池之间。垫圈在单体电池的堆叠方向上被压缩，并且压缩垫圈的反作用力确保密封性能。
这里，形成在上述分隔件中的连通部延伸以便与围绕孔的垫圈的一部分交叉。连通部具有突出形状和凹陷形状，使得突出部和凹部被布置在垫圈的一部分延伸的方向上。这样的具有突出形状和凹陷形状的连通部与垫圈的一部分交叉，使得连通部可能不充分地接收垫圈的反作用力。因此，垫圈可能不被充分地压缩，并且密封性能可能被削减。例如，在日本未审专利申请特开第2006-196426号中，用于接收垫圈的这样的反作用力的专用构件被与分隔件分开设置。
然而，如果设置用于接收垫圈的这样的反作用力的专用构件，则部件的数目可能增加并且制造成本可能增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃料电池组，该燃料电池组抑制部件数目的增加并且抑制密封性能的退化。
通过如下的一种燃料电池组来实现以上目的，在所述燃料电池组中，单体电池被堆叠起来，其中，单体电池包括：膜电极组件；绝缘构件，所述绝缘构件具有框架形状，并且被接合在膜电极组件的外周缘处；第一分隔件，所述第一分隔件面向膜电极组件和绝缘构件；第二分隔件，所述第二分隔件在与膜电极组件和绝缘构件相反的一侧上面向第一分隔件；以及垫圈，所述垫圈被接合到绝缘构件，并且向与第一分隔件相反的一侧突出，孔穿过绝缘构件和第一分隔件和第二分隔件，并且位于膜电极组件的外侧，反应气体或冷却剂的流体流过所述孔，垫圈在绝缘构件上的孔的周围延伸，流路部被形成在第一分隔件和第二分隔件中的至少一个分隔件中，并且被形成在面向膜电极组件的区域中，第一分隔件和第二分隔件限定连通部，所述连通部使孔与流路部连通并且延伸以便与垫圈的一部分交叉，第一分隔件和第二分隔件中的一个分隔件包括：第一突出部和第二突出部，所述第一突出部和所述第二突出部朝向第一分隔件和第二分隔件中的另一个分隔件突出并且接触该另一个分隔件，并且在与垫圈交叉的方向上彼此分离；以及凹部，所述凹部在垫圈延伸的方向上与第一突出部及第二突出部相邻，凹部从第一突出部及第二突出部凹陷以离开第一分隔件和第二分隔件中的另一个分隔件，并且延伸以与垫圈交叉，连通部的至少一部分由第一突出部及第二突出部、凹部和第一分隔件和第二分隔件中的另一个分隔件限定，并且第一分隔件包括支撑部，所述支撑部位于第一突出部和第二突出部之间，支撑部与第二分隔件间隔开，并且接触且支撑在垫圈的背侧上的绝缘构件。
第一分隔件的支撑部在限定连通部的至少一部分的第一突出部和第二突出部之间接触且支撑在垫圈的背侧上的绝缘构件。相应地，第一分隔件的支撑部接收垫圈的反作用力，这抑制了部件数目的增加并且也抑制密封性能的退化。
支撑部和第二分隔件之间的空间可以与连通部连通。
第一分隔件和第二分隔件中的一个分隔件可以是第一分隔件，第一分隔件和第二分隔件中的另一个分隔件可以是第二分隔件，并且所述凹部可以支撑且接触在所述垫圈的背侧上的所述绝缘构件。
单体电池可以包括第一单体电池和第二单体电池，第二单体电池可以在与第一单体电池的第一分隔件相反的一侧上面向第一单体电池的第二分隔件，并且第一单体电池的第二分隔件可以包括挤压第二单体电池的垫圈的加压部，并且挤压部可以朝向第一单体电池的第一分隔件突出并且可以接触并支撑第一单体电池的第一突出部和第二突出部。
第一分隔件和第二分隔件中的一个分隔件可以是第二分隔件，第一分隔件和第二分隔件中的另一个分隔件可以是第一分隔件，单体电池可以包括第一单体电池和第二单体电池，所述第二单体电池可以在与所述第一单体电池的第一分隔件相反的一侧上面向第一单体电池的第二分隔件，所述第一单体电池的第二分隔件可以包括挤压第二单体电池的垫圈的挤压部，并且所述挤压部可以从第一单体电池的第一突出部和第二突出部凹陷以离开第一单体电池的第一分隔件。
流体可以是冷却剂，并且流路部可以被限定在第一分隔件和第二分隔件之间。
流体可以是反应气体，单体电池可以包括第一单体电池和第二单体电池，并且第一单体电池的流路部可以被限定在第一单体电池的第二分隔件和在与第一单体电池的第一分隔件相反的一侧上与第一单体电池的第二分隔件相邻的第二单体电池的绝缘构件及膜电极组件之间。
第一分隔件的与在垫圈的背侧上的绝缘构件间隔开的部分在垫圈延伸的方向上的长度可以小于1mm。
第一分隔件可以在垫圈的整个区域上接触且支撑在垫圈的背侧上的绝缘构件。
本发明的效果
根据本发明，能够提供一种燃料电池组，该燃料电池组抑制部件数目的增加并且抑制密封性能的退化。
附图说明
图1是燃料电池组的单体电池的分解透视图；
图2是分隔件中的孔的周围的放大透视图；
图3是分隔件中的孔的周围的放大透视图；
图4是当在-Z方向上观看时分隔件中的孔的周围的放大视图；
图5A和图5B是冷却剂流过的连通部的周围的电池组的横截面视图，分别对应于图4中的线A-A和线B-B；
图6A和图6B是阴极气体流过的连通部的周围的电池组的横截面视图；
图7是当在-Z方向上观看时根据变型的电池组的单体电池的分隔件的孔的周围的放大视图；
图8A和图8B是电池组的横截面视图，分别对应于图7中的线C-C和线D-D；
图9A至图9C是根据变型的分隔件的孔的附近中形成的突出部的放大视图；并且
图10A至图10C是根据变型的分隔件的孔的附近中形成的突出部的放大视图。
具体实施方式
图1是燃料电池组(下文中称为电池组)1的单体电池60的分解透视图。通过将单体电池60堆叠起来，来构造电池组1。在图1中，仅一个单体电池60被图示，并且其它单体电池被省略。单体电池60在图1中所示的Z方向上与其它单体电池堆叠在一起。单体电池60具有大体上矩形形状。单体电池60的纵向方向和短方向分别对应于图1中所示的Y方向和X方向。
单体电池60是聚合物电解质燃料电池，该聚合物电解质燃料电池用供给的阳极气体(例如，氢气)和阴极气体(例如，氧气)作为反应气体来生成电力。单体电池60包括膜电极气体扩散层组件(下文称为MEGA(隔膜电极气体扩散层组件))20、绝缘构件40、阳极分隔件(下文称为分隔件)33a和阴极分隔件(下文称为分隔件)33c。绝缘构件40保持MEGA 20。单体电池60被如上所述堆叠起来。因此，图1中所示的MEGA 20和绝缘构件40面向未示出的并且在单体电池60的+Z方向侧上与该单体电池60相邻的另一单体电池的阴极分隔件。此外，图1中的分隔件33c面向未示出的并且在单体电池的-Z方向侧上与该单体电池相邻的另一单体电池的绝缘构件和MEGA。
MEGA 20包括阳极气体扩散层22a和阴极气体扩散层22c(下文称为扩散层)。由具有绝缘性能的树脂制成的绝缘构件40被形成为大体上框架形状。MEGA 20被接合到绝缘构件40的内周缘侧。孔s1至s3被沿着绝缘构件40的两个短边中的一边形成，并且孔s4至s6被沿着另一边形成。类似地，孔a1至a3被沿着分隔件33a的两个短边中的一边形成，并且孔a4至a6被沿着另一边形成。孔c1至c3被沿着分隔件33c的两个短边中的一边形成，并且孔c4至c6被沿着另一边形成。彼此连通的孔s1、a1和c1限定阳极出口歧管。类似地，孔s2、a2和c2限定冷却剂入口歧管。孔s3、a3和c3限定阴极入口歧管。孔s4、a4和c4限定阴极出口歧管。孔s5、a5和c5限定冷却剂出口歧管。孔s6、a6和c6限定阳极入口歧管。液体冷却水用作冷却剂。这些孔形成在XY平面方向中的MEGA 20外侧。
阳极流路部34a被形成在分隔件33a的面向MEGA 20的表面上以便使阳极入口和出口歧管连通，阳极气体沿着该阳极流路部34a流动。冷却剂流路部35a和35c被分别形成在分隔件33a的与阳极流路部34a相反的另一表面上以及形成在分隔件33c的面向分隔件33a的表面上以便使冷却剂入口和出口歧管连通，冷却剂沿着该冷却剂流路部35a和35c流动。阴极流路部34c被形成在分隔件33c的与冷却剂流路部35c相反的另一表面上以便使阴极入口和出口歧管连通，阴极气体沿着该阴极流路部34c流动。阳极流路部34a和冷却剂流路部35a在分隔件33a的纵向方向的Y方向上延伸。类似地，阴极流路部34c和冷却剂流路部35c在分隔件33c的纵向方向的Y方向上延伸。这些流路部被设置在每个分隔件的面向MEGA 20的区域中。均由具有气体阻隔性能和导电性的材料制成的分隔件33a和33c是由诸如压制不锈钢、钛或钛合金的金属形成的薄板形构件。
绝缘构件40包括在+Z方向上指向的表面41和与表面41相反并面向分隔件33a的表面42。在绝缘构件40的表面41上，垫圈51至55被接合。垫圈51至55从绝缘构件40的表面41在+Z方向上突出。垫圈51至55每个比绝缘构件40厚。垫圈51至55每个由弹性橡胶制成。沿着绝缘构件40的外周缘延伸的垫圈51具有围绕MEGA 20和孔s1至s6的大体上矩形框架形状。垫圈52至55每个具有比垫圈51小的大体上矩形形状。垫圈52至55分别围绕孔s2至s5延伸。尽管垫圈51至55被分别形成并接合在绝缘构件40上，但是垫圈51至55不限于此。垫圈51至55中的至少一个垫圈和绝缘构件40可以由相同或不同材料一体形成。另外，图1图示出未组装的绝缘构件40和分隔件33a和33c。实际上，通过堆叠单体电池60来形成电池组1，所述单体电池60中的每个单体电池包括被接合到分隔件33a的绝缘构件60，并且分隔件33a和33c彼此接合。
图2是分隔件33a中的孔a1至a3的周围的放大透视图。突出部36a1、突出部36a2、突出部36a3、突出部36a4、凹部37a、凹部38a和凹部38a1被形成在分隔件33a中的孔a2和a3中的每一个孔的周围。在图2中，突出部36a1中的一个突出部36a1、突出部36a2中的一个突出部36a2、凹部37a中的一个凹部37a和凹部38a中的一个凹部38a由附图标记指示。突出部36a1至36a4相对于凹部37a、38a和38a1朝向单体电池60的分隔件33c(即，在-Z方向上)突出。换言之，凹部37a、38a和38a1相对于突出部36a1至36a4在-Z方向上凹陷。突出部36a1至36a4位于同一XY平面上。凹部37a、38a和38a1位于与突出部36a1至36a4所位于的XY平面在+Z方向上间隔开的同一XY平面上。另外，突出部39a1被形成在突出部36a1至36a4的外侧的孔a3的周缘中。突出部39a1被形成为围绕孔a3。突出部39a1位于突出部36a1至36a4所位于的同一XY平面上。
图3是分隔件33c中的孔c1至c3的周围的放大透视图。突出部36c被形成为围绕分隔件33c中的孔c2和c3中的每个孔。突出部36c从该突出部36c的周缘朝向包括分隔件33c的单体电池60的分隔件33a突出，即在+Z方向上突出。突出部36c被沿着孔c2的矩形形状的四边形成。此外，突出部36c被形成在孔c3的周围。突出部39c、连通孔39h和突出部39c1被形成在孔c3和冷却剂流路部35c之间。细节在稍后描述。
图4是当在-Z方向上观看时分隔件33a中的孔a2的周围的放大视图。突出部36a1和36a2中的每个具有纵向方向为X方向的大体矩形形状，但不限于此。突出部36a1和36a2具有大体上相同形状和尺寸，但不限于此。突出部36a1和36a2的每个长度是例如从0.6mm至1.3mm。突出部36a1被沿着大体矩形孔a2的内周缘的靠近阳极流路部34a侧的边a21布置。突出部36a2在比突出部36a1更远离孔a2的位置处沿着边a21直线布置。突出部36a3沿着除了边a21之外的三边延伸。突出部36a4在比突出部36a3更远离孔a2的位置处沿着除了边a21之外的三边延伸。突出部36a1和突出部36a3被形成在围绕孔a2的同一大体上矩形形状上。突出部36a2和突出部36a4被形成在围绕孔a2的同一大体上矩形形状上。
凹部37a在两个相邻突出部36a1之间和在+Y方向上与该两个相邻突出部36a1相邻的两个突出部36a2之间从孔2a朝向阳极流路部34a延伸，即在+Y方向上延伸。凹部38a在Y方向上彼此相邻的突出部36a1和36a2之间在X方向上延伸。凹部38a1在这些突出部36a3和36a4之间延伸。
这里，如上所述，垫圈52围绕与孔a2协同限定歧管的孔s2。在图4中，垫圈52的密封线L2被示出。密封线L2在突出部36a1和突出部36a2之间以及在突出部36a3和36a4之间经过。因此突出部36a1和36a2在这样的方向上彼此隔开以与垫圈52交叉。类似地，突出部36a3和36a4在这样的方向上彼此隔开以与垫圈52交叉。
另外，凹部37a延伸，以与密封线L2的一部分交叉和重叠。凹部38a和38a1沿着密封线L2的一部分延伸并且与密封线L2的一部分重叠。凹部37a在垫圈52延伸的方向上与突出部36a1和36a2相邻并且延伸成与垫圈52交叉。凹部38a位于在这样的方向上彼此相邻以与垫圈52交叉的突出部36a1和36a2之间。凹部38a1位于在这样的方向上彼此相邻以与垫圈52交叉的突出部36a3和36a4之间。
与孔a2的周缘类似，突出部36a1至36a4、凹部37a、凹部38a和凹部38a1被形成在孔a3的周围。
图5A和图5B是连通部R1的周围的电池组1的横截面视图，分别对应于图4中的线A-A和线B-B。尽管图4未图示出阳极流路部34a，但图5A和图5B图示出阳极流路部34a。图5A和图5B图示出单体电池60和在-Z方向上面向单体电池60的另一单体电池60a。因为单体电池60a的构造与单体电池60的构造相同，生于将省略重复解释。
首先，将描述MEGA 20。如在图5A和图5B中所示，MEGA 20包括上述扩散层22c和22a和膜电极组件(下文称为MEA)10。MEA10包括：电解质膜，所述电解质膜具有大体上矩形形状；以及阴极催化剂层和阳极催化剂层，所述阴极催化剂层和所述阳极催化剂层被分别形成在电解质膜的一个表面和另一表面上。扩散层22c和22a分别被接合到阴极催化剂层和阳极催化剂层。在本实施例中，扩散层22c大于扩散层22a，并且MEA 10与扩散层22c大体上相同尺寸。绝缘构件40的表面41的内周缘侧被接合到从扩散层22a的外周缘暴露的MEA 10的阳极催化剂层。
接着，将简要描述垫圈52的形状。图5A和图5B中所示的垫圈52的横截面与垫圈52延伸的方向正交。在该截面视图中，垫圈52包括：底部，所述底部被接合到绝缘构件40的表面41；以及顶部，所述顶部突出离开表面41和底部。垫圈52从底部朝向顶部逐渐变窄。具体地，垫圈52的顶部是平的，但是不限于此，并且顶部可以被弯曲成在突出方向上具有凸形状。这同样适用于其他垫圈51和53至55的截面形状。
接着，将描述冷却剂流过的连通部R1。如在图5B中所示，单体电池60的分隔件33a的突出部36a1和36a2接触单体电池60的分隔件33c的突出部36c。这确保了分隔件33a和33c之间的距离。这里，在X方向上与突出部36a1和36a2相邻的凹部37a凹陷离开如图5A所示的分隔件33c。因此分隔件33c的突出部36a1和36a2、凹部37a和突出部36c包围的空间被限定为连通部R1的一部分。这里连通部R1与孔s2、a2和c2和冷却剂流路部35a和35c连通。因此，流过孔s2、a2和c2的冷却剂通过连通部R1流动到冷却剂流路部35a和35c，由此冷却MEA 10。
如在图5B中所示，凹部38a接触在离开突出部36a1和36a2之间的分隔件33c的突出部36c的垫圈52的背侧上的绝缘构件40的表面42，并且支撑绝缘构件40。因此，凹部38a接收垫圈52的反作用力，由此抑制密封性能通过弯曲绝缘构件40和垫圈52退化。分隔件33a被设置有凹部38a，用于以此方式通过绝缘构件40接收垫圈52的反作用力，由此抑制密封性能的退化和抑制部件数目的增加。
分隔件33a的突出部36a1和36a2是第一突出部和第二突出部的示例，所述第一突出部和所述第二突出部朝向分隔件33c突出并接触分隔件33c并且在与垫圈52交叉的方向上彼此分开。分隔件33a的凹部37a是在垫圈52延伸的方向上与突出部36a1和36a2相邻的凹部的示例，所述凹部从突出部36a1和36a2凹陷以离开分隔件33c，并且延伸以与垫圈52交叉。凹部38a是位于突出部36a1和36a2之间的支撑部的示例，所述支撑部与分隔件33c间隔开，并且接触且支撑在垫圈52的背侧上的绝缘构件40。并且，在本实施例中，分隔件33a是第一分隔件的示例，并且分隔件33c是第二分隔件的示例。
如上所述夹持凹部38a的突出部36a1和36a2接触分隔件33c的突出部36c，由此接收垫圈52的反作用力的凹部38a被突出部36a1和36a2和分隔件33c的突出部36c支撑。它也能够接收垫圈52的反作用力并且抑制密封性能的退化。
如上所述，限定连通部R1的至少一部分的凹部37a接触且支撑在垫圈52的背侧上的绝缘构件40的表面42。因此能够接收垫圈52的反作用力。尽管未在图5A和图5B中示出，但凹部38a1也接触且支撑在垫圈52的背侧上的绝缘构件40的表面42。它能够接收垫圈52的反作用力。以此方式，分隔件33a在该分隔件33a的整个区域上接触且支撑在垫圈52的背侧上的绝缘构件40。因而能够在垫圈52的整个区域上接收反作用力，并且抑制密封性能。
此外，夹持凹部38a1的突出部36a3和36a4接触分隔件33c的突出部36c，由此用于接收垫圈52的反作用力的凹部38a1被突出部36a3和36a4和分隔件33c的突出部36c支撑。以此方式，分隔件33a和33c在垫圈52的整个区域上接收反作用力，由此抑制密封性能的退化。
这里，在凹部38a的接触绝缘构件40的一部分的长度在Y方向上太长的情形中，由于垫圈52的反作用力，分隔件33a可能与垫圈52和绝缘构件40一起被弯曲。因此，以上长度优选短到一定程度。因此，以上长度例如小于5mm，优选小于3mm，更优选小于2mm。然而，如果长度太短，凹部38a可能由于尺寸公差和组装公差而相对于垫圈52被放错位置，并且凹部38a可能不能够有效地接收垫圈52的反作用力。相应地，以上长度例如是0.5mm或更大，优选1mm或更大。
此外，单体电池60的突出部36c接触单体电池60a的垫圈52的末端。因此，单体电池60的分隔件33c抑制了单体电池60的绝缘构件40被弯曲，并且挤压单体电池60的垫圈52，由此抑制密封性能的退化。单体电池60的突出部36c是挤压单体电池60a的垫圈52的挤压部的示例。
此外，垫圈51至55被接合在绝缘构件40上。因此，与如上所述形成有突出部和凹部的分隔件33a相比，绝缘构件40例如在厚度上大体上是均匀的。因此容易确保绝缘构件40和垫圈51至55中的每一个垫圈之间的接合面积。例如，如在图5B中所示，如果尝试直接将垫圈52接合到分隔件33a的凹部28a的+Z方向侧表面，则可能不能确保它们之间的接合面积并且垫圈52可能从凹部38a剥离。然而，这样的问题的出现在本实施例中被抑制。
如在图4、图5A和图5B中所示，凹部37a和突出部36c之间的空间与凹部38a和突出部36c之间的空间连通。因此，冷却剂落在凹部37a和突出部36c之间的空间中流动，并且也在凹部38a和突出部36c之间的空间中流动。因此，例如，即使当混合在冷却剂中的外来物质卡在凹部37a和突出部36c之间时，冷却剂通过凹部38a和突出部36c之间的空间朝向冷却剂流路部35a流动，由此抑制冷却剂流量的减小。
孔s3、a3和c3的周缘被以孔s2、a2和c2大体上相同方式构造。图6A和图6B是阴极气体流过的连通部R2的周围的电池组的横截面视图。图6A和图6B分别对应于图5A和图5B。像连通部R1，连通部R2的至少一部分由分隔件33c的突出部36a1和36a2、凹部37a和突出部36c限定。然而，连通部R2有以下不同点。
分隔件33c的突出部39c稍微在+Z方向上突出离开绝缘构件40的表面41，但是突出部39c的突出高度低于突出部36c的突出高度。如在图3中所示，突出部39c被沿着具有大体上矩形形状的突出部36c的四边中的在突出部39c和冷却剂流路部35c之间的一边形成。即，突出部39c在X方向上以预定间隔布置。突出部39c被形成有在该突出部39c的厚度方向上穿过的连通孔39h。突出部39c1被形成在冷却剂流路部35c和突出部39c之间，在+Z方向上突出离开绝缘构件40的表面41，并且接触突出部39a1。并且，突出部39a1和39c1彼此接触，这确保分隔件33a和33c之间的距离。如在图6A中所示，在凹部37a和突出部36c之间流动的阴极气体通过连通孔39h在单体电池60的分隔件33c和单体电池60a的绝缘构件40的表面41之间流动，并且被供给到单体电池60a的扩散层22c。
如在图6B中所示，孔a3的周围的突出部36a1和36a2和凹部38a和孔c3的周围的突出部36c具有与上述孔a2和c2的周围的那些突出部和凹部相同的结构。因此，能够通过孔a2和c2周围的结构接收垫圈53的反作用力，由此抑制密封性能的退化和抑制部件数目的增加。
孔a4和c4的周围和孔a5和c5的周围的分隔件33a和33c的结构也与孔a2和c2的周围的结构和孔a3和c3的周围的结构以相同方式形成。因此能够通过分隔件33a和33c接收垫圈54和55的反作用力，由此抑制密封性能的退化和抑制部件数目的增加。
接着，将描述变型。顺带地，在以下描述的变型中，相同的附图标记被给予到与以上实施例的那些部件相同的部件，并且将省略冗余描述。图7是当在-Z方向上观看时根据变型的电池组1'的单体电池60'的分隔件33c'的孔c2'的周围的放大视图。图8A和图8B是电池组1'的横截面视图，分别对应于图7中的线C-C和线D-D。图8A和图8B分别对应于图6A和图6B。
如在图7中所示，突出部36c'被形成在分隔件33c'的孔c2的周围。突出部36c1、突出部36c2、突出部36c3、突出部36c4、凹部37c、凹部38c和凹部38c1被形成在突出部36c'上。如在图8A和图8B中所示，突出部36c'从它的周缘部分在+Z方向上突出。突出部36c1至36c4从凹部37c、38c和38c1在+Z方向上突出。凹部37c和38c被形成在突出部36c'的顶表面上并且从突出部36c1至36c4在-Z方向上凹陷，但是从突出部36c'的周缘在+Z方向上突出。这里，突出部36c1至36c4位于同一XY平面上。凹部37c、38c和38c1位于与突出部36c1至36c4所位于的XY平面在-Z方向上间隔开的同一XY平面上。
突出部36c1和36c2每个具有纵向方向为X方向的大体矩形形状，但不限于此。突出部36c1和36c2具有大体上相同形状和尺寸，但不限于此。突出部36c1和36c2的侧面的每个长度例如是0.6mm至1.3mm。突出部36c1被沿着具有大体上矩形形状的孔c2的内周缘的在阴极流路部上的边c21布置。突出部36c2被沿着边c21成行布置，并且比突出部36c1进一步离开孔c2。突出部36c3沿着边c21之外的三边延伸。突出部36c4沿着边c21之外的三边延伸，并且比突出部36c3进一步离开孔c2。突出部36c1和突出部36c3被形成在围绕孔c2的同一大体上矩形线上。突出部36c2和突出部36c4被形成在围绕孔c2的同一大体上矩形线上。
凹部37c位于两个相邻的突出部36c1之间和在Y方向上与所述两个突出部36c1相邻的两个突出部36c2之间，并且从孔c2朝向阴极通道部34c延伸，即在+Y方向上延伸。另外，凹部38c在Y方向上彼此相邻的突出部36c1和36c2之间在X方向上延伸。凹部38c1沿着突出部36a3和36a4并且在突出部36a3和36a4之间延伸。在稍后将描述的分隔件33a'和33c'被堆叠起来的状态中，突出部36c1至36c4接触分隔件33a'的稍后将描述的平坦部38a'。
图7示出垫圈52的密封线L2。密封线L2在相邻的突出部36c1和突出部36c2之间和在突出部36c3和36c4之间经过。因此，突出部36c1和36c2在这样的方向上彼此间隔开以与垫圈52交叉。同样地，突出部36c3和36c4在这样的方向上彼此间隔开以与垫圈52交叉。
另外，凹部37c延伸成与密封线L2的一部分交叉，并且凹部38c和38c1与密封线L2重叠并且沿着密封线L2的一部分延伸。相应地，凹部37c在垫圈52延伸的方向上与突出部36c1和36c2相邻并且延伸成与垫圈52交叉。凹部38c位于在这样的方向上彼此相邻以与垫圈52交叉的突出部36c1和36c2之间。凹部38c1位于在这样的方向上彼此相邻以与垫圈52交叉的突出部36c3和36c4之间。
如在图8A和图8B中所示，与上述实施例的分隔件33a不同，电池组1'的单体电池60'的分隔件33a'不在孔a2的周围形成有突出部36a1和36a2。单体电池60'被形成有平坦部38a'，平坦部38a'具有平板形状并且接触单体电池60'的绝缘构件40的表面。如在图8B中所示，单体电池60'的分隔件33c'的突出部36c1和36c2接触单体电池60'的分隔件33a'的平坦部38a'。这确保了分隔件33a'和33c'之间的距离。这里，如在图8A中所示，与突出部36c1和36c2相比，凹部37c凹陷离开分隔件33a'。因此，连通部R1'的一部分由突出部36c1和36c2、凹部37c和平坦部38a'限定。因此，流过孔s2、a2和c2的冷却剂通过连通部R1'流动到冷却剂流路部35a和35c。
平坦部38a'具有大体上矩形形状，并且在具有大体上矩形框架形状的垫圈52的整个背侧上接触绝缘构件40的表面42。接触绝缘构件40的表面42的平坦部38a'的面积大于接触绝缘构件40的表面42的上述实施例的凹部37a和38a的面积。以此方式，平坦部38a'接触且支撑在垫圈52的背侧上的绝缘构件40的表面42。另外，因为突出部36c1和36c2接触如上所述的分隔件33a'的平坦部38a'，所以突出部36c1和36c2支撑接收垫圈52的反作用力的平坦部38a'。这使得也能够接收垫圈52的反作用力并且抑制密封性能的退化。
突出部36c1和36c2是第一突出部和第二突出部的示例，所述第一突出部和所述第二突出部朝向分隔件33a'突出并接触分隔件33a'，并且在与垫圈52交叉的方向上彼此分开。凹部37c是在垫圈52延伸的方向上与突出部36c1和36c2相邻的凹部的示例，所述凹部从突出部36c1和36c2凹陷以离开分隔件33a'，并且延伸以与垫圈52交叉。凹部38a'位于突出部36c1和36c2之间的支撑部的示例，所述支撑部与分隔件33c'间隔开，并且接触且支撑在垫圈52的背侧上的绝缘构件40。在该变型中，分隔件33a'是第二分隔件的示例，并且分隔件33c'是第一分隔件的示例。
单体电池60'的凹部37c和38c接触单体电池60a'的垫圈52的末端。因此，单体电池60'的分隔件33c'抑制单体电池60'的绝缘构件40的弯曲，并且压缩单体电池60a'的垫圈52以抑制密封性能的退化。单体电池60'的凹部37c和38c是挤压单体电池60a'的垫圈52的挤压部的示例。
如果凹部38c的接触垫圈52的一部分在Y方向上的长度太长，则突出部36c1和36c2之间在Y方向上的长度也是长的。因此，接收突出部36c1和36c2之间的垫圈52的反作用力的分隔件33a'的平坦部38a'可能与绝缘构件40一起被弯曲。因此，优选的是，以上长度短到一定程度。因此，以上长度例如小于5mm，优选小于3mm，更优选小于2mm。然而，如果长度太短，则凹部38c可能由于尺寸公差和组装公差而相对于垫圈52被放错位置，并且垫圈52可能不被凹部38c以足够的力挤压。因而，密封性能可能退化。因此，以上长度例如是0.5mm或更大，优选1mm或更大。
接着，将描述上述分隔件33a的变型。图9A至图10C是根据变型的分隔件的孔2a的附近中形成的突出部的放大视图。在图9A至图10C中，省略孔2a的图示。
根据图9A中所示的变型的分隔件43a被形成有当在-Z方向上观看时每个具有大体上圆形形状的突出部46a1和46a2，替代上述分隔件33a中的突出部36a1和36a2。分隔件43a被形成有凹部47a和48a，替代上述分隔件33a的凹部37a和38a。因为突出部46a1和46a2每个具有大体上圆形形状，通过挤压容易形成突出部46a1和46a2。突出部46a1和46a2的每个直径例如是0.6mm至1.3mm。
除了突出部46a1和46a2之外，根据图9中所示的变型的分隔件43a1还被形成有突出部46a5。与图9A中所示的变型不同，在分隔件43a1中，突出部46a1之间在X方向上的间距大，并且在突出部46a2之间在X方向上的间距大。突出部46a5被夹在X方向上彼此相邻的突出部46a1之间以及在X方向上彼此相邻的突出部46a2之间。突出部46a5位于在Y方向上彼此相邻的突出部46a1和46a2之间。换言之，突出部46a1、46a2和46a5被以锯齿形方式布置。突出部46a5与密封线L2重叠。相应地，突出部46a5不支撑在垫圈52的背侧上的绝缘构件40的表面42，但是其它凹部48a支撑绝缘构件40的表面42。
凹部47a1被形成于在Y方向上彼此相邻的突出部46a1和46a2以及在X方向上与突出部46a1和46a2相邻的突出部46a5之间。凹部47a1被形成在突出部46a5与在+X方向侧上与该突出部46a5相邻的突出部46a1和46a2之间和在突出部46a5和在-X方向侧上与该突出部46a5相邻的突出部46a1和46a2之间。当在-Z方向上观看时，凹部47a1的面积相对于突出部46a5在-Y方向侧上被扩大，面积靠近突出部46a5被减小，并且面积相对于突出部46a5在+Y方向侧上再次被扩大。这样的凹部47a1接触并支撑绝缘构件40的表面42，垫圈52的反作用力被接收。
在图9B中所示的变型中，仅与密封线L2重叠的突出部46a5的尺寸可以小于不与密封线L2重叠的突出部46a1和46a2的每一个尺寸。这是因为突出部46a5的小尺寸确保用于接触且支撑在垫圈52的背侧上的绝缘构件40的表面42的面积。例如，突出部46a5在垫圈52延伸的方向上的长度，即在密封线L2的在纵向方向上的长度例如小于1mm，优选小于0.5mm，更优选小于0.3mm。突出部46a5是与在分隔件43a1的垫圈52的背侧上的绝缘构件40分开的部分的示例。
在根据图9C中所示的变型的分隔件43a2中，线性布置的突出部46a1的相位与突出部46a2的相位不同。相应地，凹部47a2被形成为在X方向上彼此相邻的两个突出部46a1之间和在X方向上彼此相邻的两个突出部46a2之间经过，所述两个突出部46a2在Y方向上与以上两个突出部46a1彼此相邻。因此，当在-Z方向上观看时，凹部47a2根据突出部46a1和46a2之间的相位差被局部弯曲。突出部48a2被形成在Y方向上彼此最靠近的突出部46a1和46a2之间。因为凹部48a2与密封线L2重叠，所以垫圈52的反作用力被接收。
根据图10A中所示的变型的分隔件53a被形成有每个具有大体上方形形状的突出部56a1和56a2，替代上述分隔件33a中的突出部36a1和36a2。此外，分隔件53a被形成有凹部57a和58a，替代上述分隔件33a的凹部37a和38a。突出部56a1和56a2的每边的长度例如是0.6mm至1.3mm。
根据图10B中所示的变型的分隔件53a1被以锯齿形方式形成有突出部56a1、56a2和56a5。凹部57a1与上述分隔件43a1的凹部47a1相似。当在-Z方向上观看时，凹部57a1的面积相对于突出部56a5在-Y方向侧上被扩大，面积靠近突出部56a5被减小，并且面积在相对于突出部56a5的+Y方向侧上再次被扩大。在分隔件53a1以及分隔件43a1中，突出部56a5与密封线L2重叠。突出部56a5的在垫圈52延伸的方向上的长度，即在密封线L2的在纵向方向上的长度例如小于1mm，优选小于0.5mm，更优选小于0.3mm。
在根据图10C中所示的变型的分隔件53a2中，线性布置的突出部56a1的相位与线性布置的突出部56a2的相位不同。当在-Z方向上观看时，凹部57a2根据突出部56a1和56a2之间的相位差被局部弯曲。突出部58a2被形成在Y方向上彼此最靠近的突出部56a1和56a2之间。因为凹部58a2与密封线L2重叠，所以垫圈52的反作用力被接收。
在图9A至图10C中图示的变型中，当在-Z方向上观看时，突出部具有圆形形状或方形形状，但不限于此。例如，突出部可以具有椭圆形状、矩形形状或者角数目为5个或更多个的多边形形状。另外，相同分隔件可以被形成有具有两个或更多个不同形状(诸如圆形形状、椭圆形状、方形形状和矩形形状)的突出部。
尽管已经详细描述了本发明的一些实施例，但是本发明不限于具体实施例，而是可以在如所要求保护的本发明的范围内变化或改变。
上述实施例和变型的构造可以应用到阳极气体流过的孔的附近。上述实施例和变型中的分隔件也是所谓的平行沟槽型，但是可以是弯曲型的。

Claims (9)

1.一种燃料电池组，在所述燃料电池组中，单体电池被堆叠起来，其中
所述单体电池包括：
膜电极组件；
绝缘构件，所述绝缘构件具有框架形状，并且被接合在所述膜电极组件的外周缘处；
第一分隔件，所述第一分隔件面向所述膜电极组件和所述绝缘构件；
第二分隔件，所述第二分隔件在与所述膜电极组件和所述绝缘构件相反的一侧上面向所述第一分隔件；以及
垫圈，所述垫圈被接合到所述绝缘构件，并且向与所述第一分隔件相反的一侧突出，
孔穿过所述绝缘构件和所述第一分隔件和所述第二分隔件，并且位于所述膜电极组件的外侧，反应气体或冷却剂的流体流过所述孔，
所述垫圈在所述绝缘构件上的所述孔的周围延伸，
流路部被形成在所述第一分隔件和所述第二分隔件中的至少一个分隔件中，并且被形成在面向所述膜电极组件的区域中，
所述第一分隔件和所述第二分隔件限定连通部，所述连通部使所述孔与所述流路部连通并且延伸以便与所述垫圈的一部分交叉，
所述第一分隔件和所述第二分隔件中的一个分隔件包括：
第一突出部和第二突出部，所述第一突出部和所述第二突出部朝向所述第一分隔件和所述第二分隔件中的另一个分隔件突出并且接触所述另一个分隔件，并且在与所述垫圈交叉的方向上彼此分离；以及
凹部，所述凹部在所述垫圈延伸的方向上与所述第一突出部及所述第二突出部相邻，所述凹部从所述第一突出部及所述第二突出部凹陷以离开所述第一分隔件和所述第二分隔件中的所述另一个分隔件，并且延伸以与所述垫圈交叉，
所述连通部的至少一部分由所述第一突出部及所述第二突出部、所述凹部和所述第一分隔件和所述第二分隔件中的所述另一个分隔件限定，并且
所述第一分隔件包括支撑部，所述支撑部位于所述第一突出部和所述第二突出部之间，所述支撑部与所述第二分隔件间隔开，并且接触且支撑在所述垫圈的背侧上的所述绝缘构件。
2.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中，所述支撑部和所述第二分隔件之间的空间与所述连通部连通。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池组，其中：
所述第一分隔件和所述第二分隔件中的所述一个分隔件是所述第一分隔件，
所述第一分隔件和所述第二分隔件中的所述另一个分隔件是所述第二分隔件，
所述凹部支撑且接触在所述垫圈的背侧上的所述绝缘构件。
4.根据权利要求3所述的燃料电池组，其中：
所述单体电池包括第一单体电池和第二单体电池，
所述第二单体电池在与所述第一单体电池的所述第一分隔件相反的一侧上面向所述第一单体电池的所述第二分隔件，
所述第一单体电池的所述第二分隔件包括挤压所述第二单体电池的垫圈的挤压部，并且
所述挤压部朝向所述第一单体电池的所述第一分隔件突出，并且接触且支撑所述第一单体电池的所述第一突出部及所述第二突出部。
5.根据权利要求1或2所述的燃料电池组，其中：
所述第一分隔件和所述第二分隔件中的所述一个分隔件是所述第二分隔件，
所述第一分隔件和所述第二分隔件中的所述另一个分隔件是所述第一分隔件，
所述单体电池包括第一单体电池和第二单体电池，
所述第二单体电池在与所述第一单体电池的所述第一分隔件相反的一侧上面向所述第一单体电池的所述第二分隔件，
所述第一单体电池的所述第二分隔件包括挤压所述第二单体电池的垫圈的挤压部，并且
所述挤压部从所述第一单体电池的所述第一突出部和所述第二突出部凹陷以离开所述第一单体电池的所述第一分隔件。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的燃料电池组，其中：
所述流体是冷却剂，并且
所述流路部被限定在所述第一分隔件和所述第二分隔件之间。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的燃料电池组，其中：
所述流体是反应气体，
所述单体电池包括第一单体电池和第二单体电池，并且
所述第一单体电池的所述流路部被限定在所述第一单体电池的所述第二分隔件和在与所述第一单体电池的所述第一分隔件相反的一侧上与所述第一单体电池的所述第二分隔件相邻的所述第二单体电池的所述绝缘构件及所述膜电极组件之间。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的燃料电池组，其中，所述第一分隔件的与在所述垫圈的背侧上的所述绝缘构件间隔开的部分在所述垫圈延伸的方向上的长度小于1mm。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的燃料电池组，其中，所述第一分隔件在所述垫圈的整个区域上接触且支撑在所述垫圈的背侧上的所述绝缘构件。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022206639A1 (de) * 2022-06-30 2024-01-04 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Stapelstruktur für einen elektrochemischen Energiewandler und Verfahren zum Herstellen der Stapelstruktur
CN115020740A (zh) * 2022-07-01 2022-09-06 一汽解放汽车有限公司 燃料电池及车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101395751A (zh) * 2006-03-08 2009-03-25 丰田自动车株式会社 电池层叠体和设有所述电池层叠体的燃料电池
CN101689655A (zh) * 2008-05-28 2010-03-31 松下电器产业株式会社 燃料电池
JP2011003453A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Nok Corp 燃料電池の密封構造
CN102738493A (zh) * 2011-04-07 2012-10-17 本田技研工业株式会社 燃料电池及其制造装置
JP2013171654A (ja) * 2012-02-20 2013-09-02 Honda Motor Co Ltd 燃料電池
CN105594038A (zh) * 2013-10-01 2016-05-18 丰田自动车株式会社 燃料电池用分隔件及燃料电池

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006196426A (ja) 2004-12-16 2006-07-27 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池
JP5026708B2 (ja) * 2006-02-09 2012-09-19 東海ゴム工業株式会社 固体高分子型燃料電池用セルおよびそれを用いた固体高分子型燃料電池
JP2007250353A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Toyota Motor Corp 燃料電池
JP5261975B2 (ja) 2007-05-08 2013-08-14 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP2009259780A (ja) 2008-03-19 2009-11-05 Hitachi Cable Ltd 燃料電池用金属製セパレータ
JP4900541B2 (ja) * 2009-12-01 2012-03-21 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP5445986B2 (ja) * 2010-03-17 2014-03-19 日産自動車株式会社 燃料電池セル
JP2012227132A (ja) * 2011-04-07 2012-11-15 Honda Motor Co Ltd 金属セパレータの製造方法
JP6063290B2 (ja) * 2013-02-20 2017-01-18 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック
JP6050158B2 (ja) * 2013-03-12 2016-12-21 株式会社日本自動車部品総合研究所 燃料電池
JP2015018676A (ja) 2013-07-10 2015-01-29 内山工業株式会社 燃料電池用セパレータ
JP6065859B2 (ja) 2014-03-05 2017-01-25 ブラザー工業株式会社 セパレータ及びこれを備えた燃料電池
JP6082362B2 (ja) * 2014-05-30 2017-02-15 本田技研工業株式会社 燃料電池
EP3486986B1 (en) * 2016-07-14 2020-01-15 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell stack

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101395751A (zh) * 2006-03-08 2009-03-25 丰田自动车株式会社 电池层叠体和设有所述电池层叠体的燃料电池
CN101689655A (zh) * 2008-05-28 2010-03-31 松下电器产业株式会社 燃料电池
JP2011003453A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Nok Corp 燃料電池の密封構造
CN102738493A (zh) * 2011-04-07 2012-10-17 本田技研工业株式会社 燃料电池及其制造装置
JP2013171654A (ja) * 2012-02-20 2013-09-02 Honda Motor Co Ltd 燃料電池
CN105594038A (zh) * 2013-10-01 2016-05-18 丰田自动车株式会社 燃料电池用分隔件及燃料电池

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