CN1252172A - 燃料电池及对燃料电池的供气支管的衬垫安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐磷酸性和电绝缘性优良、具有长期充分耐腐蚀性的供气支管。将耐磷酸性高的树脂层,以比供气支管15、16的内面角部仅小约热膨胀部分的尺寸而弯折,将该弯折面密封地加热压合形成箱状的衬垫20、21,将该衬垫20、21内衬到供气支管的内面。并将补片加热压合在衬垫20、21的底部外面,将凸钩41或凹钩43松弛地装在补片上,将与之卡合的凹钩43或凸钩41装在供气支管15、16内面的相对置的位置,通过该钩部41、43,可使衬垫15、16能装卸地固定在供气支管15、16上。

Description

燃料电池及对燃料电池的供气支管的衬垫安装方法

技术领域

本发明涉及一种燃料电池，特别涉及一种能防止供气支管的磷酸腐蚀的燃料电池。

背景技术

燃料电池是将对天然气和甲烷气体等的碳氢化合物类燃料进行改性得到的氢气和作为氧化剂的空气供给燃料电池本体内，通过使磷酸等的电解质起电化学反应来产生电能，多个具有上述发电功能的单个电池叠层形成叠层体结构(电池叠层cellstack结构)。

图1表示以往使用的燃料电池的电池叠层结构的分解的斜视图。即燃料电池本体的单电池1的结构为，在保持有电解质的基体层2的一面侧，配设有从图中的箭头A的方向供给氢气的燃料极3，在另一侧，配设有从图中箭头B方向供给空气的空气极4，在该燃料极3和空气极4上分别叠层带有槽的电极基体材料5、6，在该带有槽的电极基体材料5、6的任一个的上面叠层隔离物7。在每一个由多个该单电池1组成的叠层中，插入冷却板8，构成一个分层叠加体9，将多个该分层叠加体9叠层形成电池叠层10。

在上述电池叠层10的最上部和最下部，分别装上紧固板11，电池叠层10和上下紧固板11由紧固杆(tie rod)紧固，与电池叠层体13成为一体。

在由上述那样构成的电池叠层体13的4个侧面上，如图2所示，一对燃料供气支管(ガスマニホ-ルド)15a、15b和一对空气供气支管16a、16b分别装在相对置的位置，以使燃料气体和空气相互沿正交的方向流通。

在上述电池叠层体13和各供气支管15a、15b、16a、16b的相接面上，为了防止空气和燃料气体的泄漏造成的发电效率下降等问题的发生，设有密封垫18。

但是，当向上述供气支管15a、16a分别供给燃料和空气时，在构成电池叠层10的单电池1的基体层2和带有槽的电极材料5、6中浸渍的磷酸的一部分，扩散到燃料气体和空气流中，以磷酸蒸气的状态排出电池叠层外(即供气支管内)。

但是，由于供气支管的温度比电池叠层的温度略低一些，被排出到供气支管内的磷酸蒸气的一部分凝聚，附着在供气支管的内壁上。这样，含有磷酸的燃料气体和空气与金属制供气支管的内部直接接触时，金属制供气支管在高温状态下被剧烈侵蚀，有可能会立刻穿孔。

为了解决这样的缺点，作为保护供气支管不被磷酸腐蚀的方法，使用如USP-4950563号所示的将氟类树脂在供气支管的内面涂层的方法。

但是，将氟类树脂在供气支管的内面涂层的方法存在以下所述的问题，要完全防止供气支管的磷酸腐蚀很困难。

即，在将氟类树脂在供气支管的内面涂层的方法中，存在磷酸从气孔侵入的问题，以及因为树脂涂层的线膨胀系数是供气支管的10倍左右，起动停止和负荷变动造成温度变化反复，产生树脂涂层的紧密接触不良，从而使涂层剥离的问题。

而且，由于涂层的涂膜比较薄，磷酸容易浸透，存在将母材腐蚀的问题，可靠性差。另外，为了提高涂层的可靠性，需要增加涂膜的厚度，必须要反复多次进行加热、涂敷、冷却工序，增加了加工时间和加工用工数。另外，由于涂敷处理工序成为供气支管的制作工序和系列，这是阻碍工期缩短的主要因素。

而且，当燃料电池在运转中万一产生涂层破裂、剥离等的异常时，不能在短时间检测出，有可能会发展成供气支管的腐蚀和电绝缘不良。

本发明的第1个目的是提供一种耐磷酸性及电绝缘性优良、具有长期充分耐腐蚀性的燃料电池。

本发明的第2个目的是提供一种防止内衬的衬垫破损的燃料电池。

第3个目的是提供一种具有确认内衬的衬垫的完整性的装置的燃料电池。

第4个目的是提供一种可靠性高的、将衬垫装在燃料电池的供气支管的方法。

发明的公开

为了实现上述目的，本发明的燃料电池的特征在于，将耐磷酸性树脂层与供气支管的内面形状相对应而加工成形为衬垫，将该衬垫松弛地安装在设置在构成燃料电池的电池叠层体的侧面的上述供气支管内面，该衬垫被预先成形为小于上述供气支管的内面形状，其小于内面形状的部分，与上述燃料电池运转时的热膨胀部分相当。

根据具有上述结构的发明，因为可以将耐磷酸性树脂层与供气支管的形状对应而加工成形为衬垫，并将该衬垫覆盖在供气支管的整体内面，因此可以防止磷酸对金属制供气支管母材的腐蚀。另外可以预先将衬垫对应于供气支管的内面形状加工成形，因此可以用与供气支管不同的工序制作衬垫，可以缩短工期。

而且，即使供气支管内部温度上升、衬垫膨胀，由于衬垫与供气支管的大小、形状一致，可以防止衬垫产生破裂。

本发明的燃料电池，其特征在于：构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层是四氟乙烯与全氟烃基共聚物PFA树脂层，或者是四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物FEP树脂层。

本发明的燃料电池，其特征在于：构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层是聚四氟乙烯PTFE树脂层。

根据具有上述结构的的发明，可以形成磷酸的透过量少，耐热温度及机械强度佳的衬垫。

本发明的燃料电池，其特征在于：在构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层上，安装有凹钩或凸钩的其中任一个，并且在供气支管内面的预定位置，安装凸钩或凹钩，该凸钩或凹钩与安装在上述衬垫上的钩部相互卡合。

根据具有上述结构的本发明，可以通过简单的固定装置，使衬垫可以从供气支管上安装和取下地支撑衬垫。

本发明的燃料电池，其特征在于：在构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层上，安装带有孔的补片，在上述层和补片之间安装能够移动的凹钩或者凸钩。

根据具有上述结构的本发明，因为可以将衬垫松弛地安装在供气支管上，因此可以吸收衬垫和供气支管的热膨胀差。

本发明的燃料电池，其特征在于：将构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层的厚度设定为0.1mm~1mm。

根据具有上述结构的本发明，可以减少磷酸透过量，形成保持优良的机械强度和电绝缘性的衬垫。

本发明的燃料电池，其特征在于：将构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层的角部的接合区间设定为1mm-10mm。

根据具有上述结构的本发明，能够提高衬垫的接合部的强度。

本发明的燃料电池，其特征在于：将构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层的角部通过加热至该树脂层的熔点温度以上并压合，使其接合。

根据具有上述结构的本发明，通过加热至熔点温度以上并压合，可以使两层间分子充分结合，因此可以使构成衬垫的耐磷酸性树脂层的角部完全接合。

本发明的燃料电池，其特征在于：将构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层的接合部通过脉冲焊接而接合。

根据具有上述结构的本发明，可以将构成衬垫耐磷酸性树脂层的接合部在短时间内接合，成形的状态也很美，接合强度的不均匀性少，可以实现稳定的接合。而且可以在幅度比较宽的加热温度、加热时间、加热时的压缩面压力等条件下进行接合。

本发明的燃料电池，其特征在于：将上述脉冲焊接的接合时的加热温度范围设定为，从构成衬垫的耐磷酸性树脂层的熔点温度至400℃。

本发明的燃料电池，其特征在于：将上述脉冲焊接(インパルスウエルト)的接合时的加热时间设定为50秒~300秒。

根据具有上述结构的本发明，通过适当地设定脉冲焊接达到接合条件，可以确实地进行接合，因此可以提高衬垫的强度。

本发明的燃料电池，其特征在于：在上述脉冲焊接的接合时，将0.01-0.04mm厚的四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物PFA薄膜，夹在构成衬垫的耐磷酸性树脂层的接合面间而接合。

根据具有上述结构的本发明，因为将加热熔融了的薄的厚度的PFA薄膜作为粘合剂，因此能够增加脉冲焊接的接合强度。

本发明的燃料电池，其特征在于：将上述脉冲焊接的接合时压缩面压力设定为0.05-0.2MPa。

根据具有上述结构的本发明，由于2树脂层间的分子充分结合，可以使构成衬垫的耐磷酸性树脂层完全接合。

本发明的燃料电池，其特征在于：将上述脉冲焊接的接合时的冷却温度设定为构成在耐磷酸性树脂层的玻璃化温度以下。

根据具有上述结构的本发明，通过冷却至玻璃化温度以下而确立固化状态，能够提高衬垫的接合强度。

本发明的燃料电池，其特征在于：它设有能够监视上述衬垫和上述供气支管间的压力的压力监视装置。

根据具有上述结构的本发明，能够监视衬垫的完整性。

本发明的燃料电池，其特征在于：上述衬垫是将耐磷酸性树脂层的四个角的角接合部的缺口部切断成138±3度的角度，将上述缺口部相向压接合，形成带锷部的箱的形状。

根据具有上述结构的本发明，可以形成与供气支管的4个角部和锷部的形状一致的衬垫。

本发明的燃料电池，其特征在于：在上述供气支管的供给排出气体用法兰部上安装有法兰盖。

本发明的燃料电池，其特征在于：上述法兰盖通过加热压合与上述衬垫用耐磷酸性树脂层的底面接合。

本发明的燃料电池，其特征在于：上述法兰盖是将形成环状的上述衬垫用耐磷酸性树脂的开口侧端部按压而成形。

本发明的燃料电池，其特征在于：上述法兰盖由四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物PFA树脂层构成。

根据具有上述结构的本发明，通过在供气支管的法兰部也装有法兰盖，可以防止法兰部的硫酸的腐蚀。

本发明的燃料电池，其特征在于：上述衬垫也安装在分隔器的一部分上，所述分隔器分隔燃料侧供气支管形成的内部空间。

根据具有上述结构的本发明，由于燃料侧供气支管的分割部也覆盖有衬垫，因此能够完全防止磷酸对燃料侧供气支管的腐蚀。

本发明的燃料电池，其特征在于：上述耐磷酸性树脂层的外周边部沿着供气支管的周边部的锷部被弯折，并和供气支管的锷部一起被夹板夹持固定。

根据具有上述结构的本发明，由于由耐磷酸性树脂层构成的衬垫完全覆盖供气支管的周边部，能够更有效地防止磷酸对金属制供气支管母材的腐蚀。

本发明的燃料电池，其特征在于：使构成上述耐磷酸性树脂层的厚度，根据设置在电池叠层体的侧面的各供气支管的磷酸排出量而变化。

本发明的燃料电池，其特征在于：使内衬垫在空气供给侧供气支管的衬垫的厚度比内衬在其它部分的衬垫薄。

根据具有上述结构的本发明，根据设置在电池叠层体的侧面的各供气支管的磷酸排出量，使树脂层的厚度发生变化，因此可以合理且确实地防止磷酸的透过。

本发明的燃料电池，其特征在于：在上述供气支管的至少内面上涂敷耐热涂料。

根据具有上述结构的本发明，通过在供气支管的至少内面上涂敷耐热涂料，衬垫和金属制供气支管的接触面变得光滑。

本发明的燃料电池，其特征在于：上述压力监视装置是通过将设置在供气支管的压力测定用插塞连接在压力引出管的一端开口，而将该压力引出管的另一端开口插入水中而构成。

本发明的燃料电池，其特征在于：上述压力引出管的上述另一端开口以向大气开放的状态形成U字形状的配置部，至少在该U字形状配置部内充填水。

根据具有上述结构的本发明，能够监视衬垫的完整性。

本发明的燃料电池，其特征在于：上述压力监视装置是通过将设置在供气支管的压力测定用插塞连接在压力引出管的一端开口，而将该压力引出管的另一侧开口与压力计连接而构成。

本发明的燃料电池，其特征在于：上述压力监视装置是通过将设置在供气支管的压力测定用插塞(プラグ)连接在压力引出管的一端开口，而将该压力引出管的另一端开口与流量计连接而构成。

根据具有上述结构的本发明，能够经常自动地监视衬垫的完整性。

本发明的燃料电池，其特征在于：将构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层的供气支管的侧面的覆盖部延长，与相邻的供气支管的衬垫端部接合，并覆盖电池叠层体的角部。

根据具有上述结构的本发明，能够防止可燃气体从电池叠层体的泄漏。

本发明的向燃料电池的供气支管安装衬垫的方法，其特征在于：在构成燃料电池的电池叠层体的侧面设置的供气支管的内面安装衬垫，该衬垫是将耐磷酸性树脂层与该供气支管的形状对应而加工成形为箱状，并使衬垫小于供气支管的内面形状，该小于供气支管的内面形状的部分与上述燃料电池运转时的热膨胀部分相当。

根据具有上述结构的本发明，由于由耐磷酸性树脂层构成的衬垫覆盖供气支管的整体内面，因此可以防止磷酸对金属制供气支管的母材的腐蚀。

本发明的燃料电池的向燃料电池的供气支管安装衬垫的方法，其特征在于：将上述耐磷酸性树脂层的外周边部沿供气支管的周边部的锷部弯折，并与供气支管的锷部一起被夹板夹持而固定。

根据具有上述结构的本发明，由于由耐磷酸性树脂层构成的衬垫也完全覆盖供气支管的周边端部，因此可以防止磷酸对金属制供气支管的母材的腐蚀。

本发明的向燃料电池的供气支管安装衬垫的方法，其特征在于：将耐磷酸性树脂层与供气支管的形状对应，加工成形为箱状，从而形成衬垫，在构成该衬垫的耐磷酸性树脂层上安装凹钩或凸钩中的任一个，在供气支管内面的预定位置上安装与设置在上述衬垫上的钩部卡合的凹钩或凸钩，通过使两个钩卡合，将衬垫安装在供气支管上。

根据具有上述结构的本发明，由于可以通过简单的固定装置将由耐磷酸性树脂层构成的衬垫可以装卸地安装在供气支管上，因此可以防止磷酸对金属制供气支管的母材的腐蚀。

本发明的向燃料电池的供气支管安装的衬垫方法，其特征在于：将构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层的外周边部，沿供气支管的周边部的锷部弯折，并和上述供气支管的锷部一起被夹板夹持固定。

根据具有上述结构的本发明，由于由耐磷酸性树脂层构成的衬垫完全覆盖供气支管的周边端部，因此可以防止磷酸对金属制供气支管母材的腐蚀。

本发明的燃料电池，其特征在于：上述衬垫通过将耐磷酸树脂层吹塑成形而成形为箱状。

根据具有上述结构的本发明，通过将装在供气支管的衬垫通过吹塑成形而成形为箱状，可以容易地得到没有接合部的可靠性高的衬垫。

本发明的燃料电池，其特征在于：将上述衬垫的吹塑成形时的加热温度范围设定为在耐磷酸性树脂的软化点以上、在熔点下。

根据具有上述结构的本发明，通过将上述衬垫的吹塑成形时的加热温度范围适当地设定，可以得到均匀的、高精度的衬垫，且成型作业变得容易。

附图的简单说明

图1是燃料电池的电池叠加结构的分解斜视图。

图2是在电池叠层体安装供气支管的状态的斜视图。

图3是本发明的在供气支管内衬的空气侧衬垫的斜视图。

图4是图3所示空气侧衬垫的X部的放大图。

图5是构成图3所示构成空气侧衬垫的PFA树脂层的展开图。

图6是图5所示空气侧衬垫用PFA树脂层的Y部的放大图。

图7是图5所示空气侧衬垫用PFA树脂层的加热接合时的弯折状态的斜视图。

图8是图7所示空气侧衬垫用PFA树脂层的加热接合时的弯折状态的主要部分的放大图。

图9是将衬垫安装在供气支管上的扩大状态的剖面图。

图10是表示树脂层的磷酸透过量的图。

图11是表示空气侧衬垫的结构的平面图。

图12是图11的B-B剖面图。

图13是图12的C部的放大图。

图14A是燃料出口侧衬垫的结构的平面图，图14B是燃料出口侧衬垫的斜视图。

图15A是燃料出口侧供气支管的法兰部结构的剖面图。图15B是燃料出口侧供气支管的法兰部结构的斜视图。

图16是在燃料侧供气支管的分隔部将衬垫内衬的状态的斜视图。

图17A、图17B是供气支管的周边部，是表示图11及图14的E-E剖面的剖面斜视图。

图18表示衬垫固定用钩部的结构，是表示图11和图14的D-D剖面的剖面图。

图19是表示图18的平面图。

图20是安装在衬垫的补片的平面图。

图21是将补片在树脂层加热压合状态的斜视面。

图22A、22B是将法兰盖加热压合在树脂层的状态的斜视图。

图23是表示衬垫用PFA树脂层的磷酸透过试验装置的结构的概略图。

图24是衬垫用PFA树脂层的磷酸透过试验的结果的图。

图25是供气支管的气体配流的示意图。

图26是表示衬垫用PFA树脂层的压缩面压力和接合强度的关系的图。

图27是表示衬垫用PFA树脂层的冷却到达温度和接合强度的关系的图。

图28是监视衬垫和供气支管间的压力的压力监视装置的概念图。

图29是表示衬垫和供气支管问的压力的压力检测用插塞结构的剖面图。

图30是表示安装在相邻的供气支管的衬垫接合状态的剖面图。

图31是将衬垫通过吹塑成形而成形的例子的剖面图。

实施本发明的最佳实施例

以下参照附图对本发明的实施例进行说明。

(1.第1实施例)

本实施例是将耐磷酸性树脂层构成的衬垫覆盖在燃料电池的供气支管的全部内面。

(1-1.第1实施例的结构)

即，在本实施例中，如图3所示，将耐磷酸性树脂层与供气支管的内面的形状对应而成型，通过在预定的位置(4个角、法兰部等)接合，形成箱的形状的衬垫20。并通过将该衬垫20安装在供气支管的内面，对供气支管的内面加衬。其中，该供气支管是装在如图4所示的电池叠层体13的4个侧面。在将上述耐磷酸性树脂层对应于供气支管的内面形状而成型时，其成形的形状小于供气支管的内面形状，且比供气支管的内面形状小的部分，与燃料电池工作时的热膨胀的部分相当。

图3表示装在空气侧供气支管的内面的衬垫，在预定的位置装有后述的法兰盖23和补片45。上述衬垫20如图4所示，通过接合设在与供气支管的4个角部及锷部对应的弯折部分的接合部25，成型为箱的形状。

图5表示构成空气侧衬垫的PFA树脂层22的展开图，图6表示图5的Y部的放大图。即上述接合部25与供气支管的4个角部和锷部的形状相对应，被切开成138±3度的角度。而如图7和图8所示，构成衬垫的PFA树脂层22与接合部25相互镶合而压接。图中‘m’表示接合区间。

即对于由耐磷酸性树脂层构成的衬垫20，考虑到供气支管内面的热膨胀差，如图9所示，按照比供气支管30大致小了其差胀部分L/2，，在4个角部接合成形为箱状。

(1-1-1.耐磷酸性树脂层的材料)

作为构成本发明的衬垫的耐磷酸性树脂层，采用磷酸的透过性少的作为衬垫能使厚度变薄，并且很经济。因而本发明选定适用于构成衬垫的耐磷酸性树脂层，并对PFA(四氟乙烯与全氟烃基共聚物)树脂层、PTFE(聚四氟乙烯)树脂层及FEP(四氟乙烯与六氟丙烯共聚物)树脂层，研究磷酸的透过性。

其结果如图10所示，较好是使用磷酸的透过性低的PFA树脂层、或FEP树脂层作为衬垫层材料。如图10所示，PFA树脂层和FEP树脂层在透过性上相同，但在耐热温度和机械的强度方面，PFA树脂层较好，因此使用PFA树脂层为更好。另外，PTFE树脂层比PFA树脂层透过性差，但机械强度高，在起动停止频繁的情况下使用有效，也可以将其作为衬垫层材料。

(1-1-2.法兰部的结构)

图11是空气侧供气支管用衬垫(以下称为空气侧衬垫)20的平面图，图12是图11所示的法兰部的B-B剖面图，图13是图12的C部的放大图。

即如图11～图13所示，供气支管30的法兰部31通过焊接(weld)与供气支管30一体化而形成，衬垫20对应于供气支管的法兰部31的位置、形状被切割成圆形。另一方面，在供气支管的法兰部31的内面，加衬有法兰盖23，该法兰盖23和衬垫20如图13所示，在Y部接合。

图14A是燃料出口侧供气支管用衬垫(以下称为燃料侧衬垫)21的平面图，图14B表示斜视图。图15A是图14A、图14B所示燃料出口法兰部的G-G剖面图，图15B是燃料出口法兰部的斜视图。

即如图14A、图14B及图15A、15B所示，燃料出口侧供气支管32的法兰部33通过焊接与供气支管32一体化，衬垫21对应于供气支管32的法兰部33的位置、形状被切割成圆形。另一方面，在供气支管的法兰部33的内面，加衬有法兰盖24，该法兰盖24和衬垫21如图15A所示，在Z部接合。在图15A、图15B中，34是为了使气体燃料换向而设置的分隔器，其内面也被衬垫21覆盖。(参照下面)

作为上述法兰盖23、24，采用PTFE的机械加工品，如上述那样通过加热熔敷分别与衬垫用耐磷酸树脂层20、21接合，构成衬垫的法兰部。

上述法兰盖23、24在衬垫用耐磷酸树脂层形成环状后，可以将锷在上述环的开口侧端部按压成形来制作，这个方法可以大幅提高经济性。法兰盖23、24的材料通过采用PFA树脂层，磷酸的耐透过性被改善，而且由于可使厚度变薄，接合性也得到了改善。

(1-1-3.分隔部局部的结构)

如图15A、15B所示，在燃料出口侧供气支管32，为了使燃料气体换向而设置有沿纵轴方向分割供气支管的内部空间的分隔器34。燃料侧衬垫21也覆盖这个分隔部。

图16是表示燃料出口侧供气支管32被燃料侧衬垫21覆盖的状态的斜视图。即燃料侧衬垫21按照也覆盖分隔部34的方式而成形和被接合，其中，该分割部34将燃料供气支管32的内部分隔为2个室。图中的a~e表示燃料侧衬垫21的接合顺序。

(1-1-4.供气支管周边端部的结构)

图17A、图17B是表示供气支管的周边部的剖面斜视图，它表示上述图11和图14A的E-E的剖面。

即如图17A所示，在供气支管30、32的周边端部，分别将衬垫20、21弯折并覆盖供气支管的周边端部，并从上面用剖面形状为U形的塑料夹板36以适当的间隔将其夹持，将衬垫20、21固定在供气支管30、32。

如图17B所示，同样地也可以将衬垫20、21弯折并覆盖供气支管的周边端部，从其上面介着PFA长方形层38、用金属夹板39以适当的间隔将其夹持，将衬垫20、21固定在供气支管30、32。

在衬垫20、21的周边端部，经过金属夹板装有耐热胶带37，且与衬垫20、21一起被卷绕在供气支管30、32的缘(リツブ)部35上，并被固定为一体。

(1-1-5.供气支管和衬垫的固定装置〕

图18是表示将衬垫20、21的底部分别支撑在供气支管30、32上的钩部40的结构的剖面图，它表示图11和图14A的D-D的剖面。图19是图18的平面图。

即如图18所示，钩部40由相互卡合的凸钩41和凹钩43构成。环状的薄不锈钢板42通过铆接在上述凸钩41上而与其一体化，该不锈钢板42通过点焊固定在供气支管30、32。

另一方面，具有一定刚性的环状的板44通过铆接在凹钩43上而与其一体化，在衬垫20、21的背面，由与衬垫相同的材料构成的补片45被加热压合。在该补片45上，如图18和图20所示，开有仅比凹钩43的半径大‘G’的孔45a。

通过在该补片45和衬垫20、21间插入与上述凹钩43一体化了的板44，可以支撑凹钩43使其相对于衬垫20、21只能移动‘G’的范围。

通过使用这样的固定装置，可以将衬垫松弛地装在供气支管上，因而可以吸收衬垫和供气支管的热膨胀差。

在图18所示的例中，在供气支管侧装有凸钩，在衬垫侧装有凹钩，但也可以在衬垫侧装上凸钩。

图21是表示将上述补片45加热压合在PFA树脂层22上的状态的斜视图。图22A、22B是表示将上述法兰盖23、24分别加热压合在PFA树脂层22上的状态的斜视图。而将该PFA树脂层22装在供气支管30、32上的状态的平面图已在图12、11、13中表示。

(1-1-6.耐磷酸性树脂层的厚度…其1)

供气支管的衬垫所使用的耐磷酸性树脂层的厚度，是保护金属制供气支管不受磷酸腐蚀的最重要的因素。本发明研究了200℃时耐磷酸性树脂层的厚度和磷酸的透过量的关系。

本实验使用了图23所示的装置。即将耐磷酸性树脂层51和磷酸吸收材料52重叠，并用测定槽53将其夹持，将磷酸注入该测定槽53的耐磷酸性树脂层51侧，并将整体放入密闭容器54内密闭后，在干燥器中加热到200℃。经过15000小时加热后，取出磷酸吸收材料52，分析在吸收材料表面发生反应的磷酸量，计算出透过的磷酸量。

在本实验中，作为耐磷酸性树脂层51，使用PFA树脂层，并使其厚度在0.025～1.5mm变化。所用的磷酸的浓度为95％，作为磷酸吸收材料使用厚度为1mm的软钢。但是，要预先确认该磷酸吸收材料能捕获近100％的透过的磷酸。

图24表示本实验的结果。即可以判明磷酸透过量与耐磷酸性树脂层的厚度成反比，随着厚度的增加而减少。特别是当耐磷酸性树脂层的厚度在0.10mm以下时，磷酸透过量急剧增加，另一方面，当耐磷酸性树脂层的厚度在0.10mm以上时，磷酸透过量没有显著的差异。

但是，当耐磷酸性树脂层的厚度在1mm以上时，衬垫整体的重量增加，使得固定在金属制供气支管上变得困难，且材料费用几乎与重量成比例地增大，从而成本变高。而且在对树脂层加热、熔敷的情况下，厚度在1mm以上时，热传导很差，沿层的厚度方向产生温度分布，使得将整体均匀地熔融变得困难。即距离热源近的部分的树脂层开始分解，而距离热源远的部分还未熔融，树脂层的熔敷变得不完全，产生接合部分的机械强度变弱、出现破损、气体从该部分泄漏的问题。

而且，对于树脂层的燃料电池来说，其另一个重要的性能，即电池本体和金属供气支管间的电绝缘性与薄膜的厚度成比例而变大。例如，在燃料电池的情况下，当绝缘破坏电压至少需要是定额电压的10倍时，为2千伏。作为耐磷酸性树脂层使用PFA树脂层的情况下，因为厚度为1mm时绝缘破坏电压为2万伏，因此薄膜的厚度至少要在0.1mm以上。

因此，通过使供气支管的衬垫所使用的树脂层的厚度为0.1~1mm，可以提供耐磷酸浸透性优良、电绝缘性确实、可靠性高的供气支管。

〔1-1-7.耐磷酸性树脂层的厚度…其2〕对从实际的电池向供气支管排出的磷酸量进行调查，可知在燃料入口、出口、空气入口、出口的排出量大不相同。即，从空气侧排出的磷酸比从燃料侧供气支管排出的相对要多，而且，若将入口与出口比较，可知对于燃料侧供气支管和空气侧供气支管，都有出口侧比入口侧多的趋势。

还要考虑气体的排流方式来使树脂层的厚度变化。例如，在图25所示的排流的情况下，空气出口侧的供气支管30b的磷酸的排出量最多，接着磷酸的排出量以燃料换向侧的供气支管32c、燃料出入口侧的供气支管32b、32a的顺序减少。空气入口侧的供气支管30a的磷酸排出量最少。因此，使树脂层的厚度与该磷酸排出量成比例变化是合理的。

例如，可以按照磷酸排出量多的空气出口侧＞燃料换向侧＞燃料出入口侧＞空气入口侧的顺序，使构成衬垫的树脂层的厚度从0.5mm到0.1mm变化。

这样，通过使树脂层的厚度与磷酸排出量成比例而变化，可以合理且确实地防止磷酸的透过。

〔1-1-8.耐磷酸性树脂层的接合区间〕

接着研究衬垫用耐磷酸性树脂层的4个角部的接合部。其结果可知当接合区间在1mm以下时，不能得到充分的接合强度，会产生由于接合的不均匀导致的可靠性差的部分。

另一方面，当接合区间在10mm以上时，接合部的前端与金属制供气支管的4个角部接触，当气体在供气支管内流动时，其压力使接合部前端弯折，接合部集中有多余的应力。例如，当剪断应力集中时，有损伤接合部分的层的危险。

将2枚树脂层剥离来试验接合强度，大部分是接合距离在10mm以内的部分被剥离，由此可知，为了得到充分的接合强度，接合距离为10mm已足够。

由以上可知，通过使衬垫用耐磷酸性树脂层的4个角部的接合区间为1～10mm，可以提高衬垫的强度，提供可靠性高的供气支管。

1-1-9.(耐磷酸性树脂层的接合方法…加热温度〕

接着研究衬垫用耐磷酸性树脂层的4个角部的接合方法，可知将树脂层加热至熔点以上，并进行压合的方法较合适。

即，在接合部分，将2枚树脂层镶合而重合，将重合的前端压合的同时用板状的加热器加热至熔点以上，将2枚的树脂层接合。例如，在PFA树脂层的情况下，熔点约为310℃，在低于该熔点时，2枚的树脂层间的分子间的结合不充分，因而使接合不完全。另一方面，通过加热至熔点以上并进行压合，使得2枚的层间的分子间的结合充分，从而使接合完全。

这样，在将衬垫用耐磷酸性树脂层的4个角部接合的情况下，通过将树脂层加热到熔点以上并进行压合，可以使接合变得确实，因此可以提高衬垫的强度，并提供可靠性高的供气支管。

接合时的加热温度最好在PFA树脂层的熔点～400℃范围内，为了完全地接合，最好为315～340℃。其理由为，当接合时的加热温度在315℃以下时，由于温度分布而可能使局部的温度在310℃以下，该部分的接合变得不充分。而且加热时间要变长，显得不经济。

另一方面，当接合温度在340℃以上时，因为PFA树脂层的熔融粘度下降，树脂层变得易流动，使接合部的厚度变薄，接合部的强度下降。进而，当接合时的加热温度上升为400℃以上时，树脂层表面开始分解，产生有害的气体、发泡、并且接合强度极度下降。

这样，接合PFA树脂层时的加热温度至少在熔点～400℃的范围内，最好在熔点+5～30℃进行压合。其结果，可以在短时间确实地接合，因而可以提高衬垫的强度，并能提供可靠性高的供气支管。

(1-1-10.耐磷酸性树脂层的接合方法…加热时间)

对接合衬垫用耐磷酸性树脂层的加热时间的研究的结果可知，加热时间最好为5秒～300秒之间。其理由是，当加热时间少于5秒时，加热器等其它的部件吸收的热量的比例多，因而接合不完全。加热时间少于5秒时，不合格率在50％以上。

另一方面，加热时间在300秒以上时，因加热时间过长，接合部分徐变变薄，强度下降。而且，接合时间长也不经济。

根据上述结果，最好使接合的加热时间为5秒～300秒。其结果，可以提供可靠性高的供气支管。

〔1-1-11.耐磷酸性树脂层的接合方法…之1〕

本发明对衬垫用耐磷酸性树脂层的角部的接合方法进行了研究，为了找出最佳方法，探讨了各种方法。

即作为加热接合的方法，有从外部加热的外部加热法、和从内部加热的内部加热法，作为从外部加热的方法，研究了加热焊接和脉冲焊接。而作为从内部加热的方法，研究了超声波焊接、高频率焊接。

其结果，从内部加热的方法不管是对超声波焊接还是对高频率焊接，都不能接合衬垫用耐磷酸性树脂层的角部。这是因为耐磷酸性树脂层是由刚性分子构成，树脂层自身的发热不充分。

与此相对，从外部加热的方法中，加热焊接的接合方法其装置简单，费用少，但由于加热接合后，将热板在热的状态下分开，接合部的强度有减小的趋势。而且可知存在着接合强度的均匀性很差的缺点。

另一方面，脉冲焊接的方法是减少加热器的容量，在短时间通以大容量的电流加热、接合，即使电流断开后，一直到接合部的温度冷却下来为止保持压缩状态，冷却后取出接合部的方法。

该脉冲焊接可以在短时间接合，成型状态也很美，接合强度也比加热焊接高。而且，接合强度的不均匀性也很少，可以实现稳定的接合。另外，即使多少有一些温度差异，也可以在短时间接合，可以在相对幅度较宽的加热温度、加热时间、加热时的压缩面压力等的条件下接合。这可以考虑是由于在上述PFA氟树脂层的情况下，溶融粘度高、分子量分布的幅度相对较小的缘故。

根据上述，通过将衬垫用耐磷酸性树脂层的角部用脉冲焊接接合，可以提供接合强度和可靠性俱佳的供气支管。

(1-1-12.耐磷酸性树脂层的接合方法…之2)

对于衬垫用耐磷酸性树脂层的角部的接合所使用的脉冲焊接，通过在接合的2枚的树脂层之间，夹持比该树脂层薄的PFA薄膜，来进行脉冲焊接接合，可以使接合时间缩短，并增加接合强度。

其准确的原因还不明白，但可以考虑是由于夹持在2枚的树脂层间的PFA薄膜很薄，热容量小，当加热时完全溶化，发挥粘合剂的作用，使2枚的树脂层间完全接合。

对夹在2枚树脂层间的薄的PFA薄膜的厚度进行研究的结果，可知0.01～0.04mm的PFA薄膜能增加强度。其中，0.025mm厚的薄膜的接合强度增加最大。

这样，通过在2枚的树脂层间夹持0.01～0.04mm的PFA薄膜，可以增加脉冲焊接的接合强度，提供可靠性高的耐磷酸性树脂层。

(1-1-13耐磷酸性树脂层的接合方法…之3)

下面对衬垫用耐磷酸性树脂层的角部的接合所使用的脉冲焊接，研究接合时的脉冲焊接的压缩面压力。

即作为树脂层使用0.5mm厚的PFA层，使流过脉冲加热器的电流密度和加压时间一定，使脉冲加热器的压缩面压力在0.025～0.6MPa变化，来研究接合强度。

图26表示该结果，从图中可明确看出，脉冲加热器的压缩面压力在0.05～0.2MPa的范围内是接合强度的峰值，而在此之外接合强度有下降的趋势。

这可以推测为，为了接合加热熔融的树脂层，2枚的树脂层间的分子需要相互结合，因此需要0.05～0.2MPa左右的压缩面压力。当压缩面压力在0.05MPa以下时，分子间的相互结合不充分，而当压缩面压力在0.2MPa以上时，虽然分子的相互结合充分，但压缩面压力过多，接合部的厚度变薄，接合强度下降。

这样，对于脉冲加热器的接合，最好使接合时的脉冲加热器的压缩面压力为0.05～0.2MPa，由此可以确实地接合，提供接合强度高、可靠性高的耐磷酸性的供气支管。

(1-1-14.耐磷酸性树脂层的接合方法…之4)

下面对于衬垫用耐磷酸性树脂层的角部的接合所使用的脉冲焊接，讨论冷却温度的影响。具体来说，研究将接合部冷却多少次后，取出时接合强度最高。

即，树脂层使用0.5mm的PFA层，使流过脉冲加热器的电流密度、加热时间、压缩面压力一定，并使冷却温度变化，来研究接合强度。

图27表示其结果，从图中可明确看出，冷却温度在70～100℃范围内接合强度为峰值，在此之外，接合强度有下降的趋势。

这可以考虑是冷却温度在100℃以上时，冷却不完全，处于熔融到固化的过程中，因而接合强度低。反之冷却温度在70℃以下时，在这期间受到压缩面压力，接合部多少产生蠕变，厚度变薄，使强度下降。

在熔融到固化的过程中，固化的状态被确立的玻璃化温度可考虑是在70～100℃的范围，，最好冷却到玻璃化温度以下。由此可以提供接合强度强、可靠性高的耐磷酸性的供气支管。

(1-2.向供气支管安装衬垫的方法的具体例子)

以下说明向供气支管安装衬垫的方法的一个实施例。

首先，在耐磷酸性树脂层上，考虑到对应于供气支管的形状的预定的热膨胀，用油性笔画上切割线。此时切割4个角部，使得弯折时树脂层成为箱状(前端角度138℃)。另外，也可以在树脂层弯折成箱状而成形后再切掉4个角部。

接着，将开有孔的小片补片压接在耐磷酸性树脂层的数个位置上，用作将耐磷酸性树脂层安装在供气支管上时固定之用。

预先将耐磷酸性树脂层变圆，压接成套筒形状，将法兰盖通过压接安装在与供气支管的给排气用法兰部对应的位置，其中，该法兰盖的两端被加热成形为法兰形状。

接着，将耐磷酸性树脂层的4个角部的接合部相互镶合地压接。与4个角部相对应弯折4边，成形为箱状，从而形成衬垫。

进而，将预先将薄不锈钢板铆接而一体化了的凸钩，与压接在耐磷酸性树脂层上的上述小片补片组合。另一方面，将环状层铆接而一体化了的凹钩，通过点焊接安装在供气支管上与上述凸钩对应的位置。

将安装有凹钩的供气支管与安装有凸钩的箱状的衬垫组合，并将法兰盖镶合在供气支管的法兰部，使衬垫的凸钩和供气支管的凹钩相互卡合而固定。

最后，将衬垫的周边与供气支管的周边部的锷部对应而弯折，将弯折的衬垫的端部和供气支管的锷部同时用夹板夹持，固定在各边的2处位置以上。

(1-3.第一实施例的作用、效果)

如上所述，根据本实施例，通过用耐磷酸树脂层构成的衬垫覆盖供气支管的整体内面，可以防止磷酸对金属制供气支管母材的腐蚀。另外通过取得充分的供气支管弯折端部的尺寸，可以确保电气绝缘沿面距离，并可以得到高的耐磷酸性和电气绝缘性的供气支管。

而且通过将衬垫不直接固定在供气支管上，而是松驰的安装以便充分吸收热膨胀差，从而可以适应于启动停止时和负荷变动时温度变化导致的树脂层的热膨胀。

另外，由于可以分别制作衬垫和供气支管，因而可以缩短制造的时间.

(2.第二实施例)

本实施例是为了防止内衬在金属制供气支管的衬垫的破损，而对供气支管的进行了改良。

如实施例1所示的衬垫，在弯折部将弯折半径加工的很小是很难的，因此需要在衬垫的弯折部和金属制供气支管的弯折部的接合部，使金属制供气支管侧的弯折半径尽可能小，因此本发明对金属制供气支管侧的弯折半径研究的结果，如果使该弯折半径在2mm以下，可以使衬垫的弯折部和金属制供气支管的弯折部的接合变得光滑，可以防止衬垫的破损。

金属制供气支管不但通过弯折加工，而且其一部分通过焊接而形成。特别是四个角部和与之相连的切口部通过焊接而形成，因此需要焊接焊道的凸部不损坏衬垫来顺利地的加工。因此如果用砂轮机仅对该凸部进行加工，与衬垫的接触变得光滑，不会产生损坏衬垫的危险。作为衬使与垫的接触光滑的方法，在金属制供气支管的至少内面上用耐热涂料涂敷，可以取得很好的效果。

这样，根据本实施例，可以使金属制供气支管和衬垫间的接触光滑，因而可以防止金属制供气支管造成的衬垫的破损。

(3.第三实施例)

本实施例的目的是通过监视衬垫和供气支管间的压力，确认衬垫的完整性。

在本实施例中，如图28和29所示，在各供气支管上设有监视衬垫和供气支管间的压力的装置。即，密封地装在供气支管上的压力测定插塞62，在衬垫和气体管供气支管间的空间具有一端开口，而压力测定插塞62的另一端与压力引出管61的一侧开口连接，该压力引出管61的另一侧的开口插入水腔63的水中，使得可容易地检测出气泡。

压力引出管道61由眼睛能够看见内部的管构成，并在其上设有U字形状配置部，该U字形状配置部内充填有水，如果一侧的开口向大气开放，可以保持封闭性，并能作为U字压力计64使用，因而能够监视供气支管和衬垫间的压力。

作为自动监视衬垫和供气支管间的压力的方法，将发送压力信号的压力计65或发送流量信号的流量计66与上述压力引出管61连接，如果能够测定衬垫和供气支管间的压力和泄漏流量，则能经常确认衬垫的完整性。

如上所述，通过监视衬垫和供气支管间的压力，可以确认衬垫的完整性，其理由如下。既在万一衬垫的接合部和PFA树脂层自身发生泄漏的情况下，由于空气侧供气支管和燃料侧供气支管的内压都有反压力因而比大气压力高。

(4.第四实施例)

本实施例是对空气侧衬垫和燃料衬垫的接合部进行的改进。即如图30所示，使空气衬垫20和燃料侧衬垫21的两边加长，两个相同的衬垫由端部67接合。

通过这样的结构，可以用空气侧衬垫20和燃料侧衬垫21的端部覆盖电池叠层体13的露出大气的角部，因而可以防止从电池叠层体13泄漏可燃气体，可以得到安全性高的燃料电池发电装置。

(5.第五实施例)

本实施例是关于将衬垫通过吹塑成形而成形。

如图31所示，在与供气支管相同形状的金属模70的表面上覆盖耐磷酸性树脂层71，并在其上放置铁板72，用夹板73将其周围固定。在上述金属模70的底面，设置与设在外部的真空泵74连接的连接部75，并且为了覆盖底面的全部，配设有压力均匀板76。该压力均匀板76由多孔材料构成，使得可将底面均匀地抽为真空。

接着将覆盖耐磷酸性树脂层71的金属模70放入加热炉，同时用真空泵74抽气，将耐磷酸树脂层加热至耐磷酸性树脂层的软化点以上、熔点以下的温度，直至与金属70为相同形状，然后急剧冷却，得到成形为箱状的衬垫。

在这里说明将衬垫成形时的加热温度范围，设定为在构成衬垫的耐磷酸性树脂层的软化点以上，熔点以下的理由。

在熔点以下时，树脂层的伸展少，成形困难。另一方面当在熔点以上时，容易受到温度分布的影响，当只要有温度高的部分存在时，该部分的层极端的伸展，因而层的厚度变薄，在明显的情况下，会使得树脂层被切断从而不能够成形。

这样，通过吹塑成形将衬垫成形可以容易的得到没有接合部、可靠性高的衬垫。

产业上的可利用性

根据以上所述，本发明能够提供耐磷酸性和电绝缘性优良、具有长期耐腐蚀性的燃料电池。而且可以提供防止内衬的衬垫破损的燃料电池。还可以提供具有确认衬垫的完整性的装置的燃料电池。另外还可以提供可靠性高的向燃料电池的供气支管安装衬垫的方法。

Claims (36)

1、一种燃料电池，其特征在于：将耐磷酸性树脂层与供气支管的内面形状相对应而加工成形为衬垫，将该衬垫松弛地安装在设置在构成燃料电池的电池叠层体的侧面的上述供气支管的内面，该衬垫被预先成形为小于上述供气支管的内面形状，其小于内面形状的部分，与上述燃料电池运转时的热膨胀部分相当。

2、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层是四氟乙烯·全氟烃基共聚物PFA树脂层，或者是四氟乙烯·六氟丙烯共聚物FEP树脂层。

3、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层是聚四氟乙烯PTFE树脂层。

4、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：在构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层上，安装有凹钩或凸钩中的任一个，并且在供气支管内面的预定位置，安装凸钩或凹钩，该凸钩或凹钩与安装在上述衬垫上的钩部相互卡合。

5、根据权利要求4记载的燃料电池，其特征在于：在构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层上，安装带有孔的补片，在上述层和补片之间安装能够移动的凹钩或者凸钩。

6、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：将构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层的厚度设定为0.1mm~1mm。

7、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：将构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层的角部的接合区间设定为1mm-10mm。

8、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：将构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层的角部，通过加热至该树脂层的熔点温度以上压合，使其接合。

9、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：将构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层的接合部通过脉冲焊接而接合。

10、根据权利要求9记载的燃料电池，其特征在于：将上述脉冲焊接的接合时的加热温度范围，设定为从构成衬垫的耐磷酸性树脂层的熔点温度至400℃。

11、根据权利要求9记载的燃料电池，其特征在于：将上述脉冲焊接的接合时的加热时间设定为50秒~300秒。

12、根据权利要求9记载的燃料电池，其特征在于：在上述脉冲焊接的接合时，将0.01-0.04mm厚的四氟乙烯·六氟丙烯的共聚物PFA薄膜，夹在构成衬垫的耐磷酸性树脂层的接合面间进行接合。

13、根据权利要求9记载的燃料电池，其特征在于：将上述脉冲焊接的接合时的压缩面压力设定为0.05-0.2MPa。

14、根据权利要求9记载的燃料电池，其特征在于：将上述脉冲焊接的接合时的冷却温度，设定为在构成衬垫的耐磷酸性树脂层的玻璃态化温度以下。

15、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：它设有能够监视上述衬垫和上述供气支管间的压力的压力监视装置。

16、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：上述衬垫是将耐磷酸性树脂层的四个角的角接合部的缺口部切断成138±3度的角度，将上述缺口部相向压着接合，形成带锷部的箱形状。

17、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：在上述供气支管的供给排出气体用法兰部上安装有法兰盖。

18、根据权利要求17记载的燃料电池，其特征在于：上述法兰盖与上述衬垫用耐磷酸性树脂层的底面，通过加热压合而被接合。

19、根据权利要求17记载的燃料电池，其特征在于：上述法兰盖是将形成环状的上述衬垫用耐磷酸性树脂的开口侧端部按压而成形的。

20、根据权利要求17记载的燃料电池，其特征在于：上述法兰盖由四氟乙烯·六氟丙烯共聚物PFA树脂层构成。

21、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：上述衬垫也安装在分隔器的一部分上，所述分隔器是分隔由燃料侧供气支管形成的内部空间的。

22、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：上述耐磷酸性树脂层的外周边部沿着供气支管的周边部的锷部被弯折，并和供气支管的锷部一起被夹板夹持固定。

23、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：使构成上述耐磷酸性树脂层的厚度，根据设置在电池叠层体的侧面的各供气支管的磷酸排出量而变化。

24、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：使内衬在空气供给侧供气支管的衬垫的厚度比内衬其它部分的衬垫的厚度薄。

25、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：在上述供气支管的至少内面上涂敷耐热涂料。

26、根据权利要求15记载的燃料电池，其特征在于：上述压力监视装置是通过将设置在供气支管的压力测定用插塞，连接在压力引出管的一端开口，而将该压力引出管的另一端开口插入水中而构成的。

27、根据权利要求26记载的燃料电池，其特征在于：上述压力引出管的上述另一端开口，以向大气开放的状态形成U字形状的配置部，至少在该U字形状配置部内充填水。

28、根据权利要求15记载的燃料电池，其特征在于：上述压力监视装置是通过将设置在供气支管的压力测定用插塞连接在压力引出管的一端开口，而将该压力引出管的另一侧开口与压力计连接而构成的。

29、根据权利要求15记载的燃料电池，其特征在于：上述压力监视装置是通过将设置在供气支管的压力测定用插塞连接在压力引出管的一端开口，而将该压力引出管的另一端开口与流量计连接而构成。

30、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：将构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层的供气支管的侧面的覆盖部延长，与相邻的供气支管的衬垫端部接合，并覆盖电池叠层体的角部。

31、一种对燃料电池的供气支管的衬垫的安装方法，其特征在于：在构成燃料电池的电池叠层体的侧面设置的供气支管的内面安装衬垫，其是将耐磷酸性树脂层与该供气支管的形状对应而加工成形为箱状，并使衬垫小于所述供气支管的内面形状，该小于供气支管的内面形状的部分与上述燃料电池运转时的热膨胀部分相当。

32、根据权利要求31记载的对燃料电池的的供气支管的衬垫的安装方法，其特征在于：将上述耐磷酸性树脂层的外周边部，沿供气支管的周边部的锷部弯折，并与供气支管的锷部一起被夹板夹持而固定。

33、一种对燃料电池的供气支管的衬垫的安装方法，其特征在于：将耐磷酸性树脂层与供气支管的形状对应而加工成形为箱状，从而形成衬垫，在构成该衬垫的耐磷酸性树脂层上安装凹钩或凸钩中的任一个，并在供气支管内面的预定位置上安装与设置在上述衬垫上的钩部卡合的凹钩或凸钩，通过使两个钩卡合，将衬垫安装在供气支管上。

34、根据权利要求33记载的对燃料电池的供气支管的衬垫的安装方法，其特征在于：将构成上述衬垫的耐磷酸性树脂层的外周边部，沿供气支管的周边部的锷部弯折，并和上述供气支管的锷部一起被夹板夹持固定。

35、根据权利要求1记载的燃料电池，其特征在于：上述衬垫通过将耐磷酸树脂层吹塑成形而形成为箱状。

36、根据权利要求35记载的燃料电池，其特征在于：将上述衬垫的吹塑成形时的加热温度范围，设定为在耐磷酸性树脂的软化点以上、在其熔点下。

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