JP2003007328A - Component for fuel cell - Google Patents

Component for fuel cell

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JP2003007328A
JP2003007328A JP2001185923A JP2001185923A JP2003007328A JP 2003007328 A JP2003007328 A JP 2003007328A JP 2001185923 A JP2001185923 A JP 2001185923A JP 2001185923 A JP2001185923 A JP 2001185923A JP 2003007328 A JP2003007328 A JP 2003007328A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a component 1 for a fuel cell, which can improve assembly of the fuel cell, does not interfere with power generation of the fuel cell and can exhibit a stable sealability. SOLUTION: The component includes a gas-diffusion layer 2, a sheet frame member 3 arranged in an extended direction of an end face of the gas-diffusion layer 2, and a gasket 4 of a elastic rubber material which is disposed between the gas-diffusion layer 2 and the frame member 3 and is formed, in one body with the layer 2 and the member 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池の構成要
素をなす燃料電池用の構成部品に関するものであり、更
に詳しくは、ガス拡散層とガスケットとフレーム部材と
の一体品に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a component for a fuel cell which is a constituent element of a fuel cell, and more particularly to an integrated product of a gas diffusion layer, a gasket and a frame member.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池の単セルは、電解質膜(イオン
交換膜)の両側に反応電極部(触媒層)を担持した膜電
極複合体(MEA)およびガス拡散層(GDL)を有
し、更にその両側をセパレータにて挟み込む構成となっ
ており、膜電極複合体とセパレータとの間にガスケット
を介装することにより反応ガス等をシールしている。
A single cell of a fuel cell has a membrane electrode assembly (MEA) carrying a reaction electrode portion (catalyst layer) on both sides of an electrolyte membrane (ion exchange membrane) and a gas diffusion layer (GDL). Further, both sides thereof are sandwiched by separators, and a reaction gas and the like are sealed by interposing a gasket between the membrane electrode assembly and the separator.

【0003】したがって、これらの多数の構成要素より
なる単セルを複数積層することにより燃料電池スタック
を構成していることから、スタック組立時に多大な工数
が必要であるという不都合がある。
Therefore, since a fuel cell stack is constructed by stacking a plurality of unit cells composed of these many constituent elements, there is a disadvantage that a large number of man-hours are required for stack assembly.

【0004】また、ガスケットをゴム単体品とする場合
には、セパレータの反応面をシールする必要があり、広
い盤面をシールする必要があることから、ゴム単体では
強度がなく、それ自体の取扱い性が余り良くなく、また
積層時の作業性や位置決め性等も余り良くない。このた
め、近年、構成要素の一体化による組立性の向上が求め
られており、例えばガスケットをセパレータに一体成形
すること(特許公開2000−133288)等の検討
が進められている。
Further, when the gasket is made of rubber alone, it is necessary to seal the reaction surface of the separator and the wide board surface. Therefore, the rubber alone has no strength and is easy to handle. Is not very good, and workability and positioning at the time of stacking are not so good. For this reason, in recent years, it has been demanded to improve the assembling property by integrating the constituent elements, and for example, investigations such as integrally forming a gasket on a separator (Patent Publication 2000-133288) are being conducted.

【0005】しかしながら、ガスケットをセパレータに
一体成形する場合、セパレータの材質によっては、成形
時の型締め力や成形圧力によりセパレータに割れ等が発
生する可能性があり、セパレータ側の材料強度により一
体化が困難な場合も考えられる。
However, when the gasket is integrally molded with the separator, depending on the material of the separator, the separator may be cracked due to the mold clamping force or the molding pressure at the time of molding. Can be difficult.

【0006】また、セパレータ以外にガスケットを膜電
極複合体側に一体化することも考えられるが、ガスケッ
トを成形する際の熱が膜電極複合体に影響を及ぼし、発
電性能に支障を来たす可能性がある。
Although it is conceivable to integrate a gasket into the membrane electrode composite side in addition to the separator, the heat during molding of the gasket may affect the membrane electrode composite body and may hinder power generation performance. is there.

【0007】また、膜電極複合体においては、触媒担持
部とガス拡散層が分割されたタイプもあり、この場合、
ガス拡散層は薄いカーボンペーパーまたはカーボンクロ
スとなるため、強度がなく、取扱い時に破損する可能性
があり、組立性も悪化してしまう。
Further, in the membrane electrode assembly, there is also a type in which the catalyst supporting part and the gas diffusion layer are divided, and in this case,
Since the gas diffusion layer is made of thin carbon paper or carbon cloth, it has no strength and may be damaged during handling, resulting in deterioration of the assembling property.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
みて、燃料電池の組立性を向上させることができ、燃料
電池の発電性能に支障を来たすことがなく、更に安定し
たシール性能を発揮することが可能な燃料電池用構成部
品を提供することを目的とする。
In view of the above points, the present invention can improve the assemblability of the fuel cell, do not hinder the power generation performance of the fuel cell, and provide a more stable sealing performance. An object of the present invention is to provide a component for a fuel cell that can exert its effect.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1による燃料電池用構成部品は、ガ
ス拡散層と、前記ガス拡散層の端面延長方向に配置され
たシート状フレーム部材と、前記ガス拡散層およびフレ
ーム部材間に配置されるとともにこの両者に対して一体
化されたゴム状弾性材製のガスケットとを有することを
特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a fuel cell component according to claim 1 of the present invention comprises a gas diffusion layer and a sheet-like frame arranged in an extension direction of an end face of the gas diffusion layer. It is characterized in that it has a member and a gasket made of a rubber-like elastic material which is arranged between the gas diffusion layer and the frame member and integrated with both of them.

【0010】また、本発明の請求項2による燃料電池用
構成部品は、ガス拡散層と、前記ガス拡散層の端面延長
方向に配置されるとともに一面に貼着機能を備えたシー
ト状フレーム部材と、前記ガス拡散層およびフレーム部
材間に配置されるとともにこの両者に対して一体化され
たゴム状弾性材製のガスケットとを有することを特徴と
するものである。
A fuel cell component according to a second aspect of the present invention comprises a gas diffusion layer, and a sheet-like frame member disposed in the direction of extension of the end surface of the gas diffusion layer and having a sticking function on one surface. And a gasket made of a rubber-like elastic material that is disposed between the gas diffusion layer and the frame member and integrated with both of them.

【0011】また、本発明の請求項3による燃料電池用
構成部品は、上記請求項1に記載した燃料電池用構成部
品を接着剤等の接合手段によりセパレータと一体化した
ことを特徴とするものである。
A fuel cell component according to a third aspect of the present invention is characterized in that the fuel cell component according to the first aspect is integrated with a separator by a joining means such as an adhesive. Is.

【0012】また、本発明の請求項4による燃料電池用
構成部品は、上記請求項1に記載した燃料電池用構成部
品を接着剤または熱圧着等の接合手段により膜電極複合
体と一体化したことを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fuel cell component, wherein the fuel cell component according to the first aspect is integrated with a membrane electrode assembly by a bonding means such as an adhesive or thermocompression bonding. It is characterized by that.

【0013】また、本発明の請求項5による燃料電池用
構成部品は、上記請求項2に記載した燃料電池用構成部
品をフレーム部材の貼着機能によりセパレータと一体化
したことを特徴とするものである。
A fuel cell component according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that the fuel cell component according to the second aspect is integrated with a separator by a bonding function of a frame member. Is.

【0014】また、本発明の請求項6による燃料電池用
構成部品は、上記請求項2に記載した燃料電池用構成部
品をフレーム部材の貼着機能により膜電極複合体と一体
化したことを特徴とするものである。
A fuel cell component according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that the fuel cell component according to the second aspect is integrated with the membrane electrode assembly by the attachment function of the frame member. It is what

【0015】また、本発明の請求項7による燃料電池用
構成部品は、上記請求項1または2の燃料電池用構成部
品が、プレス成形、射出成形またはディスペンサによ
り、ガス拡散層とフレーム部材とをガスケットを介して
一体化したことを特徴とするものである。
A fuel cell component according to a seventh aspect of the present invention is the fuel cell component according to the first or second aspect, wherein the gas diffusion layer and the frame member are formed by press molding, injection molding or a dispenser. It is characterized by being integrated through a gasket.

【0016】更にまた、本発明の請求項8による燃料電
池用構成部品は、上記請求項1または2の燃料電池用構
成部品において、ゴム状弾性材製のガスケットを成形す
る一部の成形材料がガス拡散層の端面部に含浸すること
により、前記ガスケットが前記ガス拡散層に対して一体
化されていることを特徴とするものである。
Furthermore, a fuel cell component according to claim 8 of the present invention is the fuel cell component according to claim 1 or 2, wherein a part of the molding material for molding the gasket made of a rubber-like elastic material is used. It is characterized in that the gasket is integrated with the gas diffusion layer by impregnating the end surface portion of the gas diffusion layer.

【0017】上記構成を備えた本発明の請求項1による
燃料電池用構成部品によると、ガス拡散層とシート状フ
レーム部材とガスケットとの一体品が形成されるため
に、これらの構成要素を一部品として纏めて取り扱うこ
とが可能となり、またガス拡散層の周縁部の外側にシー
ト状フレーム部材が配置されて両者の間に配置されるガ
スケットをその両側から支持するために、ゴム単体品の
場合に生じるガスケットの取扱い性の不備を解消するこ
とが可能となる。また、取付部材として利用するのに好
適なシート状フレーム部材がガス拡散層の端面延長方向
に設けられているために、このフレーム部材の一面に接
着剤を塗布してフレーム部材をセパレータや膜電極複合
体に押し付けるだけで構成部品をセパレータや膜電極複
合体に取り付けることが可能となる。また、ガス拡散
層、ガスケットおよびフレーム部材が平面方向に並べら
れてガスケットが両面ガスケットを構成可能であるため
に、このガスケットがガス拡散層やフレーム部材の影響
を受けずにセパレータと膜電極複合体との間を有効にシ
ールする。更に、ガスケットを膜電極複合体側に一体成
形するものでないために、発電性能に支障を来たすこと
がない。
According to the component for a fuel cell according to claim 1 of the present invention having the above-mentioned constitution, since the gas diffusion layer, the sheet-like frame member and the gasket are integrally formed, these components are integrated. In the case of a single rubber product, it can be handled as a part as a whole, and a sheet-shaped frame member is placed outside the peripheral edge of the gas diffusion layer to support the gaskets placed between the two from both sides. It becomes possible to solve the inadequate handling of the gasket that occurs in the above. In addition, since a sheet-shaped frame member suitable for use as a mounting member is provided in the extension direction of the end surface of the gas diffusion layer, an adhesive is applied to one surface of this frame member to form the frame member as a separator or a membrane electrode. The components can be attached to the separator or the membrane electrode assembly simply by pressing it against the composite. In addition, since the gas diffusion layer, the gasket and the frame member are arranged in the plane direction so that the gasket can form a double-sided gasket, the gasket is not affected by the gas diffusion layer and the frame member, and the separator and the membrane electrode assembly are not affected. Effectively seal between and. Further, since the gasket is not integrally molded on the membrane electrode assembly side, the power generation performance is not hindered.

【0018】また、この請求項1の燃料電池用構成部品
は、接着剤による接着等の接合手段により予めセパレー
タと一体化され(請求項3)、または接着剤による接着
もしくは熱圧着等の接合手段により予め膜電極複合体と
一体化されることにより(請求項4)、その取扱い性な
いし組立性を一層向上させることが可能となる。ガスケ
ットは、プレス成形、射出成形またはディスペンサ法に
より成形されてガス拡散層およびフレーム部材に対して
一体化され(請求項7)、または当該ガスケットを成形
する一部の成形材料がガス拡散層の端面部に含浸してガ
ス拡散層に対して一体化されることにより(請求項
8)、ガス拡散層またはフレーム部材に対して強固に接
合される。
The fuel cell component according to claim 1 is integrated with the separator in advance by a bonding means such as adhesion with an adhesive (claim 3), or a bonding means such as adhesion or thermocompression bonding with an adhesive. By this, by preliminarily integrating with the membrane electrode assembly (Claim 4), it becomes possible to further improve the handling property or assembling property thereof. The gasket is molded by press molding, injection molding or a dispenser method to be integrated with the gas diffusion layer and the frame member (claim 7), or a part of the molding material for molding the gasket is an end surface of the gas diffusion layer. By impregnating the portion and integrating it with the gas diffusion layer (claim 8), it is firmly bonded to the gas diffusion layer or the frame member.

【0019】また、上記構成を備えた本発明の請求項2
による燃料電池用構成部品によるとやはり、ガス拡散層
とシート状フレーム部材とガスケットとの一体品が形成
されるために、これらの構成要素を一部品として纏めて
取り扱うことが可能となり、またガス拡散層の周縁部の
外側にシート状フレーム部材が配置されて両者の間に配
置されるガスケットをその両側から支持するために、ゴ
ム単体品の場合に生じるガスケットの取扱い性の不備を
解消することが可能となる。また、取付部材として利用
するのに好適なシート状フレーム部材がガス拡散層の端
面延長方向に設けられるとともにその一面に予め貼着機
能が設定されているために、このフレーム部材をセパレ
ータや膜電極複合体に押し付けるだけで構成部品をセパ
レータや膜電極複合体に取り付けることが可能となる。
また、ガス拡散層、ガスケットおよびフレーム部材が平
面方向に並べられてガスケットが両面ガスケットを構成
可能であるために、このガスケットがガス拡散層やフレ
ーム部材の影響を受けずにセパレータと膜電極複合体と
の間を有効にシールする。更に、ガスケットを膜電極複
合体側に一体成形するものでないために、発電性能に支
障を来たすことがない。
A second aspect of the present invention having the above structure.
According to the fuel cell component according to the above, since the gas diffusion layer, the sheet-shaped frame member, and the gasket are integrally formed, these components can be handled as a single component, and the gas diffusion is also possible. Since the sheet-shaped frame member is arranged outside the peripheral portion of the layer and the gasket arranged between the two is supported from both sides, it is possible to eliminate the deficiency of the handleability of the gasket which occurs in the case of a single rubber product. It will be possible. Further, since a sheet-shaped frame member suitable for use as a mounting member is provided in the extension direction of the end surface of the gas diffusion layer, and a sticking function is set in advance on one surface thereof, this frame member is used as a separator or a membrane electrode. The components can be attached to the separator or the membrane electrode assembly simply by pressing it against the composite.
In addition, since the gas diffusion layer, the gasket and the frame member are arranged in the plane direction so that the gasket can form a double-sided gasket, the gasket is not affected by the gas diffusion layer and the frame member, and the separator and the membrane electrode assembly are not affected. Effectively seal between and. Further, since the gasket is not integrally molded on the membrane electrode assembly side, the power generation performance is not hindered.

【0020】また、この請求項2の燃料電池用構成部品
は、シート状フレーム部材の一面に設定した貼着機能に
よって予めセパレータ(請求項5)または膜電極複合体
(請求項6)と一体化されることにより、その取扱い性
ないし組立性を一層向上させることが可能となる。ガス
ケットは、プレス成形、射出成形またはディスペンサ法
により成形されてガス拡散層およびフレーム部材に対し
て一体化され(請求項7)、または当該ガスケットを成
形する一部の成形材料がガス拡散層の端面部に含浸して
ガス拡散層に対して一体化されることにより(請求項
8)、ガス拡散層またはフレーム部材に対して強固に接
合される。
The fuel cell component according to claim 2 is integrated with a separator (claim 5) or a membrane electrode assembly (claim 6) in advance by a bonding function set on one surface of the sheet-shaped frame member. By doing so, it becomes possible to further improve the handling property and the assembling property. The gasket is molded by press molding, injection molding or a dispenser method to be integrated with the gas diffusion layer and the frame member (claim 7), or a part of the molding material for molding the gasket is an end surface of the gas diffusion layer. By impregnating the portion and integrating it with the gas diffusion layer (claim 8), it is firmly bonded to the gas diffusion layer or the frame member.

【0021】尚、本件出願には、以下の技術的事項が含
まれる。
The following technical matters are included in the present application.

【0022】すなわち、上記目的を達成するため、本件
出願が提案する一の燃料電池用構成部品は以下の内容を
備えたものでもある。
That is, in order to achieve the above object, one fuel cell component proposed by the present application has the following contents.

【0023】(1) 反応電極部と同等の面積のガス拡
散層(GDL)の端面の延長方向に樹脂フィルムをフレ
ーム状に配置し、両者をゴムを介して一体化した燃料電
池用ガスケット。
(1) A gasket for a fuel cell in which a resin film is arranged in a frame shape in the extension direction of an end surface of a gas diffusion layer (GDL) having an area equivalent to that of a reaction electrode portion, and both are integrated via a rubber.

【0024】(2) 反応電極部と同等の面積のガス拡
散層(GDL)の端面の延長方向に粘着剤付樹脂フィル
ムをフレーム状に配置し、両者をゴムを介して一体化し
た燃料電池ガスケット。
(2) A fuel cell gasket in which a resin film with an adhesive is arranged in a frame shape in the extension direction of the end surface of a gas diffusion layer (GDL) having an area equal to that of the reaction electrode portion, and both are integrated via rubber. .

【0025】(3) 上記(1)項のガスケットを接着
剤等により燃料電池用セパレータと一体化したセパレー
タ一体型ガスケット。
(3) A separator-integrated gasket in which the gasket of the above (1) is integrated with a fuel cell separator by an adhesive or the like.

【0026】(4) 上記(1)項のガスケットを接着
剤、熱圧着等により燃料電池用膜電極複合体に一体化し
た膜電極複合体一体型ガスケット。
(4) A membrane / electrode composite integrated gasket in which the gasket of the above (1) is integrated with a membrane / electrode composite for a fuel cell by an adhesive, thermocompression bonding or the like.

【0027】(5) 上記(2)項のガスケットを粘着
剤を介し、燃料電池用セパレータと一体化したセパレー
タ一体型ガスケット。
(5) A separator-integrated gasket in which the gasket of the above (2) is integrated with a fuel cell separator via an adhesive.

【0028】(6) 上記(2)項のガスケットを粘着
剤を介し、燃料電池用膜電極複合体に一体化した膜電極
複合体一体型ガスケット。
(6) A membrane / electrode composite integrated gasket in which the gasket of the above (2) is integrated with a membrane / electrode composite for a fuel cell via an adhesive.

【0029】(7) 上記(1)項ないし(2)項のガ
スケットが、プレス成形、射出成形、ディスペンサ等に
より、樹脂フィルムとガス拡散層(GDL)をゴムを介
して一体化した燃料電池用ガスケット。
(7) For a fuel cell, wherein the gasket of (1) or (2) above is obtained by integrating a resin film and a gas diffusion layer (GDL) via rubber by press molding, injection molding, dispenser or the like. gasket.

【0030】(8) 実施形態としては先ず、反応電極
部と同等の大きさのガス拡散層の端面延長方向に樹脂フ
ィルムまたは粘着剤付樹脂フィルムをフレーム状に配置
し、両者をゴムを介して一体化することにより、ガスケ
ットのハンドリンク性を向上させ、部品点数の削減によ
る組立工数の低減を図る。
(8) In the embodiment, first, a resin film or a resin film with a pressure-sensitive adhesive is arranged in a frame shape in the extending direction of the end surface of the gas diffusion layer having the same size as the reaction electrode portion, and both are interposed via rubber. By integrating them, the handlinkability of the gasket is improved, and the number of parts is reduced to reduce the number of assembly steps.

【0031】(9) ガスケット材料は、燃料電池用ガ
スケットに使用できるものであれば特に制限はないが、
圧縮永久歪みに優れ、系の汚染をしない材料であれば良
い。例えば、エチレンプロピレンジエン(EPDM)、
ブチル、シリコーンまたはフッ素等のゴム材料が好適で
ある。また、ガス拡散層への含浸を考慮すると、液状ゴ
ムが好適であり、樹脂フィルムとの一体化を考慮する
と、接着性ゴム材料が好適である。
(9) The gasket material is not particularly limited as long as it can be used for a fuel cell gasket.
Any material can be used as long as it is excellent in compression set and does not pollute the system. For example, ethylene propylene diene (EPDM),
Rubber materials such as butyl, silicone or fluorine are preferred. Liquid rubber is preferable in consideration of impregnation into the gas diffusion layer, and adhesive rubber material is preferable in consideration of integration with the resin film.

【0032】(10) ガスケットのリップ部の構成と
しては、ゴムの両端に樹脂フィルムおよびガス拡散層が
位置し、シール性を有するリップ部はゴムのみとなるた
め、圧縮永久歪みや硬度、反力の面で、単純にガス拡散
層や樹脂フィルムにシールを成形する場合よりも有利と
なる。
(10) As for the structure of the lip portion of the gasket, the resin film and the gas diffusion layer are located at both ends of the rubber, and the lip portion having the sealing property is only rubber, so that the compression set, hardness, and reaction force are set. This is more advantageous than simply forming the seal on the gas diffusion layer or the resin film.

【0033】(11) ガスケットは、樹脂フィルム・
ガス拡散層一体ガスケットの場合、接着剤等を用いてセ
パレータや膜電極複合体との一体化が可能であり、粘着
剤付樹脂フィルム・ガス拡散層一体型の場合は、直接、
セパレータや膜電極複合体との一体化が可能となってい
る。
(11) The gasket is a resin film
In the case of a gas diffusion layer integrated gasket, it is possible to integrate it with a separator or a membrane electrode composite using an adhesive, etc.In the case of a resin film with an adhesive / gas diffusion layer integrated type, directly
It can be integrated with a separator or membrane electrode assembly.

【0034】(12) 樹脂フィルムには、ポリエチレ
ンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル
(PEN)またはポリイミド(PI)等の利用が考えら
れ、フィルム厚さは10〜500μm、好ましくは50
〜150μmのものを使用する。
(12) Polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile (PEN) or polyimide (PI) can be used for the resin film, and the film thickness is 10 to 500 μm, preferably 50.
˜150 μm is used.

【0035】(13) ガス拡散層には、カーボンペー
パーまたはカーボンクロス(不織布を炭化させたもの)
等の利用が考えられ、厚さは50〜500μmのものを
使用する。
(13) Carbon paper or carbon cloth (carbonized non-woven fabric) is used for the gas diffusion layer.
Etc., and the thickness is 50 to 500 μm.

【0036】(14) 更に、粘着剤としては、シリコ
ーン系のものが好適であり、塗布厚さは100μm以
下、好ましくは10〜50μmとする。
(14) Further, as the pressure-sensitive adhesive, a silicone-based adhesive is suitable, and the coating thickness is 100 μm or less, preferably 10 to 50 μm.

【0037】(15) そして、上記構成によれば、 燃料電池組立工数が削減でき、組立性が向上する、 ガス拡散層を反応電極部に限定して使用できること
から、コスト面で有利となる、 一体成形するガス拡散層、樹脂フィルムの影響を受
けないシール構成のために、安定したシール性を得られ
る、等の作用効果を得ることができる。
(15) According to the above construction, the number of man-hours for assembling the fuel cell can be reduced, the assemblability is improved, and the gas diffusion layer can be used only in the reaction electrode section, which is advantageous in terms of cost. Due to the seal structure that is not affected by the integrally formed gas diffusion layer and the resin film, it is possible to obtain operational effects such as stable sealability.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面にし
たがって説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0039】第一実施例・・・図1は、本発明の第一実
施例に係る燃料電池用構成部品1の平面図であって、そ
のA−A線拡大断面が図2に示されている。当該実施例
に係る構成部品1は、ガス拡散層2とフレーム部材3と
ガスケット4との一体品であって、以下のように構成さ
れている。
First Embodiment FIG. 1 is a plan view of a fuel cell component 1 according to the first embodiment of the present invention, and an enlarged cross section taken along line AA is shown in FIG. There is. The component 1 according to the embodiment is an integrated product of the gas diffusion layer 2, the frame member 3, and the gasket 4, and is configured as follows.

【0040】すなわち先ず、所定の平面形状(図1では
略矩形)を備えた平板状のガス拡散層(GDL)2が設
けられており、このガス拡散層2の周縁部2aの外側で
あって端面延長方向にフレーム部材3がガス拡散層2の
周りを囲むべく配置されるとともに、このガス拡散層2
とフレーム部材3との間にガスケット4が配置されてこ
のガスケット4がガス拡散層2およびフレーム部材3に
対して一体化されている。尚、図1において、符号5は
当該構成部品1をその厚さ方向に貫通する流路用の空間
を示しており、この空間5を形成すべくフレーム部材3
の内周縁部には切欠部3aが設けられており、この切欠
部3aにおいては、ガスケット4がフレーム部材3のみ
に対して一体化されている。
That is, first, a flat plate-shaped gas diffusion layer (GDL) 2 having a predetermined plane shape (generally rectangular in FIG. 1) is provided, and is located outside the peripheral edge portion 2a of the gas diffusion layer 2. The frame member 3 is arranged to surround the gas diffusion layer 2 in the end face extension direction, and the gas diffusion layer 2
The gasket 4 is arranged between the frame member 3 and the frame member 3, and the gasket 4 is integrated with the gas diffusion layer 2 and the frame member 3. In FIG. 1, reference numeral 5 indicates a space for a flow passage that penetrates the component 1 in the thickness direction thereof, and the frame member 3 is formed to form this space 5.
A notch 3a is provided on the inner peripheral edge of the gasket 3, and the gasket 4 is integrated only with the frame member 3 in the notch 3a.

【0041】ガス拡散層2は、カーボンペーパーまたは
カーボンクロス等の多孔質体によって形成されており、
図2に示すように、その周縁部2aに比較的薄肉のフラ
ンジ状のガスケット取付部2bが設けられている。
The gas diffusion layer 2 is made of a porous material such as carbon paper or carbon cloth,
As shown in FIG. 2, a relatively thin flange-shaped gasket mounting portion 2b is provided on the peripheral portion 2a.

【0042】フレーム部材3は、PETフィルム等の樹
脂フィルムによってシート状のものとして形成されてお
り、ガス拡散層2をその全周に亙って包囲すべく所定の
平面形状に形成されている。尚、上記したようにこのフ
レーム部材3の内周縁部には空間5を形成すべく切欠部
3aが設けられているが、別の流路用空間6を形成すべ
くフレーム部材3の平面内には貫通部3bが設けられて
おり、この貫通部3bの周縁部にはその全周に亙ってガ
スケット4と同じ構造の第二ガスケット7が一体化され
ている。
The frame member 3 is formed of a resin film such as a PET film in the form of a sheet, and is formed in a predetermined plane shape so as to surround the gas diffusion layer 2 over the entire circumference thereof. As described above, the cutout portion 3a is provided in the inner peripheral edge portion of the frame member 3 to form the space 5, but in the plane of the frame member 3 to form another flow path space 6. Has a penetrating portion 3b, and a second gasket 7 having the same structure as the gasket 4 is integrated over the entire circumference of the peripheral portion of the penetrating portion 3b.

【0043】ガスケット4は、液状ゴムの硬化物によっ
て形成されており、当該ガスケット1の成形時に成形材
料の一部がガス拡散層2のガスケット取付部2bに含浸
することによってガス拡散層2に対して一体化されてい
る。図では説明(作図)の便宜上、含浸部4aに点々を
付して示している。また、所謂インサート成形が実施さ
れることによりガスケット4がフレーム部材3の内周縁
部に対して一体化されており、これによりガス拡散層2
およびフレーム部材3がガスケット4を介して一体化さ
れ、ガス拡散層2、ガスケット4およびフレーム部材3
の一体構造が実現されている。ガス拡散層2、ガスケッ
ト4およびフレーム部材3は平面方向に並べられ、同一
平面状に配置されている。ガスケット4の両面にはそれ
ぞれシール部4b,4cが設けられている。
The gasket 4 is formed of a cured product of liquid rubber. When the gasket 1 is molded, a part of the molding material impregnates the gasket mounting portion 2b of the gas diffusion layer 2 with respect to the gas diffusion layer 2. Are integrated. In the figure, for convenience of explanation (drawing), the impregnated portion 4a is shown with dots. Moreover, the gasket 4 is integrated with the inner peripheral edge of the frame member 3 by performing so-called insert molding, whereby the gas diffusion layer 2 is formed.
The frame member 3 and the frame member 3 are integrated via the gasket 4, and the gas diffusion layer 2, the gasket 4 and the frame member 3 are integrated.
The integrated structure of is realized. The gas diffusion layer 2, the gasket 4, and the frame member 3 are arranged in a plane direction and arranged in the same plane. Sealing portions 4b and 4c are provided on both surfaces of the gasket 4, respectively.

【0044】上記構成の構成部品1は、図3または図4
に示すように、フレーム部材3の一方の面に接着剤8を
塗布し、この接着剤8の接着作用によりセパレータ9ま
たは膜電極複合体(MEA)10に取り付けられて、こ
れらと一体化される。
The component 1 having the above-mentioned configuration is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the adhesive 8 is applied to one surface of the frame member 3, and the adhesive 8 adheres to the separator 9 or the membrane electrode assembly (MEA) 10 to integrate them. .

【0045】図3のセパレータ9には、ガスケット4を
嵌め合わせるための溝状の凹部9aが設けられており、
取付時に両者4,9aを嵌め合わせることにより構成部
品1とセパレータ9とが平面方向に位置決めされる。図
4の膜電極複合体10は、電解質膜(イオン交換膜)1
1の両側に反応電極部(触媒層)12を担持したもので
あって、反応電極部12とガス拡散層2とが互いにほほ
同じ大きさに形成されることにより、電解質膜11の周
縁部11aの上下にガスケット4およびフレーム部材3
が重ね合わされる。
The separator 9 shown in FIG. 3 is provided with a groove-shaped recess 9a for fitting the gasket 4 therein.
The component 1 and the separator 9 are positioned in the plane direction by fitting the both 4 and 9a together during mounting. The membrane electrode assembly 10 shown in FIG. 4 has an electrolyte membrane (ion exchange membrane) 1
1 has a reaction electrode portion (catalyst layer) 12 supported on both sides thereof, and the reaction electrode portion 12 and the gas diffusion layer 2 are formed to have substantially the same size, so that the peripheral edge portion 11a of the electrolyte membrane 11 is formed. Gasket 4 and frame member 3 above and below
Are overlaid.

【0046】上記構成を備えた構成部品1においては先
ず、上記したようにガス拡散層2とフレーム部材3とガ
スケット4との一体品が形成されるために、これらの構
成要素を一部品として纏めて取り扱うことが可能とな
り、よって燃料電池セルまたはスタックの組立工数を削
減し、組立作業を容易化することができる。また、フレ
ーム部材3の一面に接着剤8を塗布してフレーム部材3
をセパレータ9や膜電極複合体10に押し付けるだけで
構成部品1をセパレータ9や膜電極複合体10に取り付
けることができるために、取付作業を容易化することが
できる。また、ガス拡散層2、ガスケット4およびフレ
ーム部材3が平面方向に並べられてガスケット4が両面
ガスケットを構成するため、一つのガスケット4でセパ
レータ9と膜電極複合体10との間を有効にシールする
ことができる。ガスケット4は、平面方向に並べられる
ガス拡散層2およびフレーム部材3の影響を受けずに良
好なシール作用を発揮する。
In the component 1 having the above structure, first, since the gas diffusion layer 2, the frame member 3 and the gasket 4 are integrally formed as described above, these components are combined as one component. Therefore, it is possible to reduce the man-hours for assembling the fuel cells or the stack and to facilitate the assembling work. Further, the adhesive 8 is applied to one surface of the frame member 3 so that the frame member 3
Since the component 1 can be attached to the separator 9 or the membrane electrode assembly 10 only by pressing the component 9 onto the separator 9 or the membrane electrode assembly 10, the attachment work can be facilitated. Further, since the gas diffusion layer 2, the gasket 4, and the frame member 3 are arranged in the plane direction and the gasket 4 constitutes a double-sided gasket, one gasket 4 effectively seals between the separator 9 and the membrane electrode assembly 10. can do. The gasket 4 exhibits a good sealing action without being affected by the gas diffusion layer 2 and the frame member 3 arranged in the plane direction.

【0047】第二実施例・・・図5は、本発明の第二実
施例に係る燃料電池用構成部品1の平面図であって、そ
のB−B線拡大断面が図6に示されている。当該実施例
に係る構成部品1は、ガス拡散層2とフレーム部材3と
ガスケット4との一体品であって、以下のように構成さ
れている。
Second Embodiment ... FIG. 5 is a plan view of a fuel cell component 1 according to a second embodiment of the present invention, and an enlarged cross section taken along line BB thereof is shown in FIG. There is. The component 1 according to the embodiment is an integrated product of the gas diffusion layer 2, the frame member 3, and the gasket 4, and is configured as follows.

【0048】すなわち先ず、所定の平面形状(図5では
略矩形)を備えた平板状のガス拡散層(GDL)2が設
けられており、このガス拡散層2の周縁部2aの外側で
あって端面延長方向にフレーム部材3がガス拡散層2の
周りを囲むべく配置されるとともに、このガス拡散層2
とフレーム部材3との間にガスケット4が配置されてこ
のガスケット4がガス拡散層2およびフレーム部材3に
対して一体化されている。尚、図5において、符号5は
当該構成部品1をその厚さ方向に貫通する流路用の空間
を示しており、この空間5を形成すべくフレーム部材3
の内周縁部には切欠部3aが設けられており、この切欠
部3aにおいては、ガスケット4がフレーム部材3のみ
に対して一体化されている。
That is, first, a flat plate-shaped gas diffusion layer (GDL) 2 having a predetermined plane shape (generally rectangular in FIG. 5) is provided, and is located outside the peripheral edge portion 2a of the gas diffusion layer 2. The frame member 3 is arranged to surround the gas diffusion layer 2 in the end face extension direction, and the gas diffusion layer 2
The gasket 4 is arranged between the frame member 3 and the frame member 3, and the gasket 4 is integrated with the gas diffusion layer 2 and the frame member 3. In FIG. 5, reference numeral 5 indicates a space for a flow path that penetrates the component 1 in the thickness direction, and the frame member 3 is formed to form this space 5.
A notch 3a is provided on the inner peripheral edge of the gasket 3, and the gasket 4 is integrated only with the frame member 3 in the notch 3a.

【0049】ガス拡散層2は、カーボンペーパーまたは
カーボンクロス等の多孔質体によって形成されており、
図6に示すように、その周縁部2aに比較的薄肉のフラ
ンジ状のガスケット取付部2bが設けられている。
The gas diffusion layer 2 is made of a porous material such as carbon paper or carbon cloth,
As shown in FIG. 6, a relatively thin flange-shaped gasket mounting portion 2b is provided on the peripheral portion 2a.

【0050】フレーム部材3は、PETフィルム等の樹
脂フィルムによってシート状のものとして形成されてお
り、ガス拡散層2をその全周に亙って包囲すべく所定の
平面形状に形成されている。尚、上記したようにこのフ
レーム部材3の内周縁部には空間5を形成すべく切欠部
3aが設けられているが、別の流路用空間6を形成すべ
くフレーム部材3の平面内には貫通部3bが設けられて
おり、この貫通部3bの周縁部にはその全周に亙ってガ
スケット4と同じ構造の第二ガスケット7が一体化され
ている。
The frame member 3 is formed of a resin film such as a PET film in the form of a sheet, and is formed in a predetermined plane shape so as to surround the gas diffusion layer 2 over the entire circumference thereof. As described above, the cutout portion 3a is provided in the inner peripheral edge portion of the frame member 3 to form the space 5, but in the plane of the frame member 3 to form another flow path space 6. Has a penetrating portion 3b, and a second gasket 7 having the same structure as the gasket 4 is integrated over the entire circumference of the peripheral portion of the penetrating portion 3b.

【0051】また、このフレーム部材3の一面には予め
貼着剤13が塗布されている。図6では、この貼着剤1
3がフレーム部材3の下面3cに塗布されているが、上
面3dに塗布される場合もある(図7参照)。尚、取付
作業前にこの貼着剤13の貼着機能を保持すべく貼着剤
13を保護する必要があるときには、取付作業時までフ
レーム部材3の一面に離型フィルム(図示せず)を貼り
付けておくのが好適である。
The adhesive 13 is applied to one surface of the frame member 3 in advance. In FIG. 6, this patch 1
3 is applied to the lower surface 3c of the frame member 3, but may be applied to the upper surface 3d (see FIG. 7). In addition, when it is necessary to protect the adhesive 13 in order to maintain the adhesive function of the adhesive 13 before the attaching work, a release film (not shown) is provided on one surface of the frame member 3 until the attaching work. It is preferable to attach it.

【0052】ガスケット4は、液状ゴムの硬化物によっ
て形成されており、当該ガスケット1の成形時に成形材
料の一部がガス拡散層2のガスケット取付部2bに含浸
することによってガス拡散層2に対して一体化されてい
る。図では説明(作図)の便宜上、含浸部4aに点々を
付して示している。また、所謂インサート成形が実施さ
れることによりガスケット4がフレーム部材3の内周縁
部に対して一体化されており、これによりガス拡散層2
およびフレーム部材3がガスケット4を介して一体化さ
れ、ガス拡散層2、ガスケット4およびフレーム部材3
の一体構造が実現されている。ガス拡散層2、ガスケッ
ト4およびフレーム部材3は平面方向に並べられ、同一
平面状に配置されている。ガスケット4の両面にはそれ
ぞれシール部4b,4cが設けられている。
The gasket 4 is made of a cured product of liquid rubber, and when the gasket 1 is molded, a part of the molding material impregnates the gasket mounting portion 2b of the gas diffusion layer 2 with respect to the gas diffusion layer 2. Are integrated. In the figure, for convenience of explanation (drawing), the impregnated portion 4a is shown with dots. Moreover, the gasket 4 is integrated with the inner peripheral edge of the frame member 3 by performing so-called insert molding, whereby the gas diffusion layer 2 is formed.
The frame member 3 and the frame member 3 are integrated via the gasket 4, and the gas diffusion layer 2, the gasket 4 and the frame member 3 are integrated.
The integrated structure of is realized. The gas diffusion layer 2, the gasket 4, and the frame member 3 are arranged in a plane direction and arranged in the same plane. Sealing portions 4b and 4c are provided on both surfaces of the gasket 4, respectively.

【0053】上記構成の構成部品1は、図7または図8
に示すように、フレーム部材3の一面に予め塗布した貼
着剤13の貼着機能によりセパレータ9(図7)または
膜電極複合体(MEA)10(図8)に取り付けられ
て、これらと一体化される。
The component 1 having the above-mentioned configuration is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the adhesive agent 13 applied beforehand to one surface of the frame member 3 is attached to the separator 9 (FIG. 7) or the membrane electrode assembly (MEA) 10 (FIG. 8) by the attaching function, and integrated with them. Be converted.

【0054】図7のセパレータ9には、ガスケット4を
嵌め合わせるための溝状の凹部9aが設けられており、
取付時に両者4,9aを嵌め合わせることにより構成部
品1とセパレータ9とが平面方向に位置決めされる。図
8の膜電極複合体10は、電解質膜(イオン交換膜)1
1の両側に反応電極部(触媒層)12を担持したもので
あって、反応電極部12とガス拡散層2とが互いにほほ
同じ大きさに形成されることにより、電解質膜11の周
縁部11aの上下にガスケット4およびフレーム部材3
が重ね合わされる。
The separator 9 of FIG. 7 is provided with a groove-shaped recess 9a for fitting the gasket 4 therein.
The component 1 and the separator 9 are positioned in the plane direction by fitting the both 4 and 9a together during mounting. The membrane electrode assembly 10 shown in FIG. 8 has an electrolyte membrane (ion exchange membrane) 1
1 has a reaction electrode portion (catalyst layer) 12 supported on both sides thereof, and the reaction electrode portion 12 and the gas diffusion layer 2 are formed to have substantially the same size, so that the peripheral edge portion 11a of the electrolyte membrane 11 is formed. Gasket 4 and frame member 3 above and below
Are overlaid.

【0055】上記構成を備えた構成部品1においては、
上記したようにガス拡散層2とフレーム部材3とガスケ
ット4との一体品が形成されるため、これらの構成要素
を一部品として纏めて取り扱うことが可能となり、よっ
て燃料電池セルまたはスタックの組立工数を削減し、組
立作業を容易化することができる。また、フレーム部材
3の一面に貼着剤13による貼着機能が設定されてい
て、フレーム部材3をセパレータ9や膜電極複合体10
に押し付けるだけで構成部品1をセパレータ9や膜電極
複合体10に取り付けることができるために、取付作業
を容易化することができる。また、ガス拡散層2、ガス
ケット4およびフレーム部材3が平面方向に並べられて
ガスケット4が両面ガスケットを構成するため、一つの
ガスケット4でセパレータ9と膜電極複合体10の間を
有効にシールすることができる。ガスケット4は、平面
方向に並べられるガス拡散層2およびフレーム部材3の
影響を受けずに良好なシール作用を発揮する。
In the component 1 having the above structure,
As described above, since the gas diffusion layer 2, the frame member 3, and the gasket 4 are integrally formed, these constituent elements can be handled as one component, and therefore, the number of assembly steps of the fuel cell or the stack can be increased. Can be reduced and the assembling work can be facilitated. Further, the adhesive function of the adhesive 13 is set on one surface of the frame member 3, and the frame member 3 is attached to the separator 9 or the membrane electrode assembly 10.
Since the component 1 can be attached to the separator 9 or the membrane electrode assembly 10 simply by pressing it to, the attachment work can be facilitated. Further, since the gas diffusion layer 2, the gasket 4 and the frame member 3 are arranged in the plane direction and the gasket 4 constitutes a double-sided gasket, one gasket 4 effectively seals between the separator 9 and the membrane electrode assembly 10. be able to. The gasket 4 exhibits a good sealing action without being affected by the gas diffusion layer 2 and the frame member 3 arranged in the plane direction.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。The present invention has the following effects.

【0057】すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の
請求項1による燃料電池用構成部品においては、ガス拡
散層とシート状フレーム部材とガスケットとの一体品が
形成されるために、これらの構成要素を一部品として纏
めて取り扱うことが可能となり、よって燃料電池セルま
たはスタックの組立工数を削減し、組立作業を容易化す
ることができる。また、ガス拡散層の周縁部の外側にシ
ート状フレーム部材が配置されて両者の間に配置される
ガスケットをその両側から支持するために、ゴム単体品
の場合に生じるガスケットの取扱い性の不備を解消する
ことができる。また、取付部材として利用するのに好適
なシート状フレーム部材がガス拡散層の端面延長方向に
設けられているために、このフレーム部材の一面に接着
剤を塗布してフレーム部材をセパレータや膜電極複合体
に押し付けるだけで構成部品をセパレータや膜電極複合
体に取り付けることが可能となり、よって取付作業を容
易化することができる。また、ガス拡散層、ガスケット
およびフレーム部材が平面方向に並べられてガスケット
が両面ガスケットを構成可能とされているために、この
ガスケットがガス拡散層やフレーム部材の影響を受ける
ことなくセパレータと膜電極複合体との間を有効にシー
ルする。更に、ガスケットを膜電極複合体側に一体成形
するものでないために、発電性能に支障を来たすことが
ない。
That is, first, in the fuel cell component according to claim 1 of the present invention having the above-mentioned structure, since the gas diffusion layer, the sheet-like frame member and the gasket are integrally formed, these structures are formed. It becomes possible to handle the elements as a single component, and therefore, the number of assembling steps of the fuel cell or stack can be reduced and the assembling work can be facilitated. In addition, since the sheet-shaped frame member is arranged outside the peripheral portion of the gas diffusion layer and the gasket arranged between the two is supported from both sides, incomplete handling of the gasket that occurs in the case of a single rubber unit is avoided. It can be resolved. In addition, since a sheet-shaped frame member suitable for use as a mounting member is provided in the extension direction of the end surface of the gas diffusion layer, an adhesive is applied to one surface of this frame member to form the frame member as a separator or a membrane electrode. The components can be attached to the separator or the membrane electrode assembly simply by pressing them against the composite, and thus the attachment work can be facilitated. Further, since the gas diffusion layer, the gasket, and the frame member are arranged in the plane direction so that the gasket can form a double-sided gasket, the gasket and the frame electrode are not affected by the gasket and the separator and the membrane electrode. Effectively seals to and from the composite. Further, since the gasket is not integrally molded on the membrane electrode assembly side, the power generation performance is not hindered.

【0058】また、上記構成を備えた本発明の請求項2
による燃料電池用構成部品においては、ガス拡散層とシ
ート状フレーム部材とガスケットとの一体品が形成され
るために、これらの構成要素を一部品として纏めて取り
扱うことが可能となり、よって燃料電池セルまたはスタ
ックの組立工数を削減し、組立作業を容易化することが
できる。また、ガス拡散層の周縁部の外側にシート状フ
レーム部材が配置されて両者の間に配置されるガスケッ
トをその両側から支持するために、ゴム単体品の場合に
生じるガスケットの取扱い性の不備を解消することがで
きる。また、取付部材として利用するのに好適なシート
状フレーム部材がガス拡散層の端面延長方向に設けられ
るとともにその一面に予め貼着機能が設定されているた
めに、このフレーム部材をセパレータや膜電極複合体に
押し付けるだけで構成部品をセパレータや膜電極複合体
に取り付けることが可能となり、よって取付作業を容易
化することができる。また、ガス拡散層、ガスケットお
よびフレーム部材が平面方向に並べられてガスケットが
両面ガスケットを構成可能とされているために、このガ
スケットがガス拡散層やフレーム部材の影響を受けるこ
となくセパレータと膜電極複合体との間を有効にシール
する。更に、ガスケットを膜電極複合体側に一体成形す
るものでないために、発電性能に支障を来たすことがな
い。
A second aspect of the present invention having the above structure.
In the component part for a fuel cell according to the above, since the gas diffusion layer, the sheet-shaped frame member and the gasket are integrally formed, it becomes possible to handle these components as a single component, and thus the fuel cell Alternatively, the number of steps for assembling the stack can be reduced and the assembling work can be facilitated. In addition, since the sheet-shaped frame member is arranged outside the peripheral portion of the gas diffusion layer and the gasket arranged between the two is supported from both sides, incomplete handling of the gasket that occurs in the case of a single rubber unit is avoided. It can be resolved. Further, since a sheet-shaped frame member suitable for use as a mounting member is provided in the extension direction of the end surface of the gas diffusion layer, and a sticking function is set in advance on one surface thereof, this frame member is used as a separator or a membrane electrode. The components can be attached to the separator or the membrane electrode assembly simply by pressing them against the composite, and thus the attachment work can be facilitated. Moreover, since the gas diffusion layer, the gasket and the frame member are arranged in the plane direction so that the gasket can form a double-sided gasket, the gasket and the frame electrode are not affected by the gasket and the separator and the membrane electrode. Effectively seals to and from the composite. Further, since the gasket is not integrally molded on the membrane electrode assembly side, the power generation performance is not hindered.

【0059】またこれに加えて、上記構成を備えた本発
明の請求項3または4による燃料電池用構成部品におい
ては、上記請求項1による構成部品が接着剤等の接合手
段により予めセパレータと一体化され、または接着剤も
しくは熱圧着等の接合手段により予め膜電極複合体と一
体化されるめに、その取扱い性ないし組立性を一層向上
させることができる。
In addition to this, in the fuel cell component according to claim 3 or 4 of the present invention having the above structure, the component according to claim 1 is previously integrated with the separator by a joining means such as an adhesive. Since it is made into a polymer or integrated with the membrane electrode assembly in advance by a bonding means such as an adhesive or thermocompression bonding, it is possible to further improve the handleability and the assemblability.

【0060】また、上記構成を備えた本発明の請求項5
または6による燃料電池用構成部品においては、上記請
求項2による構成部品がシート状フレーム部材の一面に
設定した貼着機能によって予めセパレータまたは膜電極
複合体と一体化されるために、その取扱い性ないし組立
性を一層向上させることができる。
A fifth aspect of the present invention having the above structure.
Alternatively, in the fuel cell component according to the sixth aspect, the component according to the second aspect is integrated with the separator or the membrane electrode assembly in advance by the attachment function set on one surface of the sheet-shaped frame member, and thus the handling property thereof is improved. Or, the assemblability can be further improved.

【0061】また、上記構成を備えた本発明の請求項7
または8による燃料電池用構成部品においては、上記請
求項1または2による構成部品におけるガスケットが、
プレス成形、射出成形またはディスペンサ法により成形
されてガス拡散層およびフレーム部材に対して一体化さ
れ、または当該ガスケットを成形する一部の成形材料が
ガス拡散層の端面部に含浸してガス拡散層に対して一体
化されるために、構成部品をガス拡散層またはフレーム
部材に対して強固に接合することができる。
A seventh aspect of the present invention having the above structure.
Alternatively, in the fuel cell component according to claim 8, the gasket in the component according to claim 1 or 2 is:
The gas diffusion layer is formed by press molding, injection molding or a dispenser method and is integrated with the gas diffusion layer and the frame member, or a part of the molding material for molding the gasket is impregnated into the end surface portion of the gas diffusion layer. Being integrated with the component, the component can be firmly bonded to the gas diffusion layer or the frame member.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一実施例に係る燃料電池用構成部品
の平面図
FIG. 1 is a plan view of a fuel cell component according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるA−A線断面図FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.

【図3】同構成部品をセパレータに取り付けた状態の要
部断面図
FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part with the same components attached to a separator.

【図4】同構成部品を膜電極複合体に取り付けた状態の
要部断面図
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of the same component attached to a membrane electrode assembly.

【図5】本発明の第一実施例に係る燃料電池用構成部品
の平面図
FIG. 5 is a plan view of a fuel cell component according to a first embodiment of the present invention.

【図6】図5におけるB−B線断面図6 is a sectional view taken along line BB in FIG.

【図7】同構成部品をセパレータに取り付けた状態の要
部断面図
FIG. 7 is a cross-sectional view of an essential part with the same components attached to a separator.

【図8】同構成部品を膜電極複合体に取り付けた状態の
要部断面図
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part with the same components attached to a membrane electrode assembly.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料電池用構成部品 2 ガス拡散層 2a,11a 周縁部 2b ガスケット取付部 3 フレーム部材 3a 切欠部 3b 貫通部 3c 下面 3d 上面 4 ガスケット 4a 含浸部 4b,4c シール部 5,6 空間 7 第二ガスケット 8 接着剤 9 セパレータ 9a 凹部 10 膜電極複合体 11 電解質膜 12 反応電極部 13 貼着剤 1 Fuel cell components 2 gas diffusion layer 2a, 11a peripheral part 2b Gasket mounting part 3 frame members 3a Notch 3b penetration 3c lower surface 3d upper surface 4 gasket 4a Impregnation part 4b, 4c Seal part 5, 6 space 7 Second gasket 8 adhesive 9 separator 9a recess 10 Membrane electrode complex 11 Electrolyte membrane 12 Reaction electrode part 13 Adhesive

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガス拡散層(2)と、前記ガス拡散層
(2)の端面延長方向に配置されたシート状フレーム部
材(3)と、前記ガス拡散層(2)およびフレーム部材
(3)間に配置されるとともにこの両者(2)(3)に
対して一体化されたゴム状弾性材製のガスケット(4)
とを有することを特徴とする燃料電池用構成部品。
1. A gas diffusion layer (2), a sheet-like frame member (3) arranged in an end face extension direction of the gas diffusion layer (2), the gas diffusion layer (2) and a frame member (3). A gasket (4) made of a rubber-like elastic material, which is arranged between and is integrated with both (2) and (3)
A component for a fuel cell, comprising:
【請求項2】 ガス拡散層(2)と、前記ガス拡散層
(2)の端面延長方向に配置されるとともに一面に貼着
機能を備えたシート状フレーム部材(3)と、前記ガス
拡散層(2)およびフレーム部材(3)間に配置される
とともにこの両者(2)(3)に対して一体化されたゴ
ム状弾性材製のガスケット(4)とを有することを特徴
とする燃料電池用構成部品。
2. A gas diffusion layer (2), a sheet-shaped frame member (3) arranged in an extension direction of an end surface of the gas diffusion layer (2) and having a sticking function on one surface, and the gas diffusion layer. (2) and a frame member (3), and a gasket (4) made of a rubber-like elastic material and integrated with both (2) and (3), Components.
【請求項3】 上記請求項1に記載した燃料電池用構成
部品(1)を接着剤(8)等の接合手段によりセパレー
タ(9)と一体化したことを特徴とする燃料電池用構成
部品。
3. A fuel cell component characterized in that the fuel cell component (1) according to claim 1 is integrated with a separator (9) by a joining means such as an adhesive (8).
【請求項4】 上記請求項1に記載した燃料電池用構成
部品(1)を接着剤(8)または熱圧着等の接合手段に
より膜電極複合体(10)と一体化したことを特徴とす
る燃料電池用構成部品。
4. The fuel cell component (1) according to claim 1 is integrated with the membrane electrode assembly (10) by a bonding means such as an adhesive (8) or thermocompression bonding. Fuel cell components.
【請求項5】 上記請求項2に記載した燃料電池用構成
部品(1)をフレーム部材(3)の貼着機能によりセパ
レータ(9)と一体化したことを特徴とする燃料電池用
構成部品。
5. A fuel cell component characterized in that the fuel cell component (1) according to claim 2 is integrated with a separator (9) by a bonding function of a frame member (3).
【請求項6】 上記請求項2に記載した燃料電池用構成
部品(1)をフレーム部材(3)の貼着機能により膜電
極複合体(10)と一体化したことを特徴とする燃料電
池用構成部品。
6. A fuel cell, characterized in that the fuel cell component (1) according to claim 2 is integrated with a membrane electrode assembly (10) by a bonding function of a frame member (3). Component part.
【請求項7】 請求項1または2の燃料電池用構成部品
(1)が、プレス成形、射出成形またはディスペンサに
より、ガス拡散層(2)とフレーム部材(3)とをガス
ケット(4)を介して一体化したことを特徴とする燃料
電池用構成部品。
7. The fuel cell component (1) according to claim 1 or 2, wherein the gas diffusion layer (2) and the frame member (3) are interposed by a gasket (4) by press molding, injection molding or a dispenser. Fuel cell components characterized by being integrated as a single unit.
【請求項8】 請求項1または2の燃料電池用構成部品
(1)において、ゴム状弾性材製のガスケット(4)を
成形する一部の成形材料がガス拡散層(2)の端面部に
含浸することにより、前記ガスケット(4)が前記ガス
拡散層(2)に対して一体化されていることを特徴とす
る燃料電池用構成部品。
8. The fuel cell component (1) according to claim 1 or 2, wherein a part of the molding material for molding the gasket (4) made of a rubber-like elastic material is formed on the end face portion of the gas diffusion layer (2). A component for a fuel cell, wherein the gasket (4) is integrated with the gas diffusion layer (2) by impregnation.
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Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004054011A2 (en) * 2002-12-06 2004-06-24 Hydrogenics Corporation Gas diffusion layer for an electrochemical cell
WO2004100295A1 (en) * 2003-05-12 2004-11-18 Mitsubishi Materials Corporation Composite porous body, member for gas diffusion layer, cell member, and their manufacturing methods
JP2005032473A (en) * 2003-07-08 2005-02-03 Mitsubishi Materials Corp Gas humidifier for solid polymer fuel cell, and metal porous material-resin complex used for the same
JP2005525681A (en) * 2002-05-10 2005-08-25 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Fuel cell membrane electrode assembly with sealing surface
JP2006004677A (en) * 2004-06-15 2006-01-05 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp Fuel cell
JP2006099982A (en) * 2004-09-28 2006-04-13 Nok Corp Component part for fuel cell
JP2006142622A (en) * 2004-11-18 2006-06-08 Mitsubishi Materials Corp Composite metal porous body and its manufacturing method
JP2006216424A (en) * 2005-02-04 2006-08-17 Toyota Motor Corp Fuel cell
JP2006252889A (en) * 2005-03-09 2006-09-21 Mitsubishi Materials Corp Fuel cell gas diffusion layer member and manufacturing method of same
JP2007193971A (en) * 2006-01-17 2007-08-02 Toyota Motor Corp Fuel cell
JP2007214105A (en) * 2006-01-13 2007-08-23 Nok Corp Cell seal for fuel cell
JP2008146987A (en) * 2006-12-08 2008-06-26 Nok Corp Manufacturing method for fuel-cell sealing structure
JP2008171613A (en) * 2007-01-10 2008-07-24 Toyota Motor Corp Fuel cells
JP2009230877A (en) * 2008-03-19 2009-10-08 Nok Corp Component for fuel cell and method for manufacturing the same
CN101563803A (en) * 2006-12-15 2009-10-21 3M创新有限公司 Gas diffusion layer incorporating a gasket
JP2011523766A (en) * 2008-06-05 2011-08-18 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア Method for producing electrochemical cell
JP5142530B2 (en) * 2004-10-08 2013-02-13 パナソニック株式会社 Polymer electrolyte fuel cell
WO2013141079A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 日産自動車株式会社 Fuel cell
US8609296B2 (en) 2006-12-15 2013-12-17 3M Innovative Properties Company Processing methods and systems for assembling fuel cell perimeter gaskets
JP2014022131A (en) * 2012-07-17 2014-02-03 Nok Corp Method of manufacturing battery electrode
US8647791B2 (en) 2005-07-15 2014-02-11 Nok Corporation Seal structure for fuel cell and method for producing same
WO2016203926A1 (en) * 2015-06-15 2016-12-22 日産自動車株式会社 Fuel cell electrode structure, metal separator, fuel cell employing said fuel cell electrode structure and said metal separator, and die for fabricating said fuel cell electrode structure
KR20170097415A (en) * 2016-02-18 2017-08-28 주식회사 엘지화학 Membrane electrode assembly, fuel cell comprising the same and method for preparing thereof
WO2021122164A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-24 Elringklinger Ag Electrochemical device and method for producing a sealing element for an electrochemical unit of an electrochemical device

Cited By (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005525681A (en) * 2002-05-10 2005-08-25 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Fuel cell membrane electrode assembly with sealing surface
US7432008B2 (en) 2002-12-06 2008-10-07 Hydrogenics Corporation Gas diffusion layer for an electrochemical cell
WO2004054011A3 (en) * 2002-12-06 2005-10-06 Hydrogenics Corp Gas diffusion layer for an electrochemical cell
WO2004054011A2 (en) * 2002-12-06 2004-06-24 Hydrogenics Corporation Gas diffusion layer for an electrochemical cell
WO2004100295A1 (en) * 2003-05-12 2004-11-18 Mitsubishi Materials Corporation Composite porous body, member for gas diffusion layer, cell member, and their manufacturing methods
US7838172B2 (en) 2003-05-12 2010-11-23 Mitsubishi Materials Corporation Composite porous body, gas diffusion layer member, cell member, and manufacturing method thereof
JP2005032473A (en) * 2003-07-08 2005-02-03 Mitsubishi Materials Corp Gas humidifier for solid polymer fuel cell, and metal porous material-resin complex used for the same
JP2006004677A (en) * 2004-06-15 2006-01-05 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp Fuel cell
JP2006099982A (en) * 2004-09-28 2006-04-13 Nok Corp Component part for fuel cell
JP5142530B2 (en) * 2004-10-08 2013-02-13 パナソニック株式会社 Polymer electrolyte fuel cell
JP2013033747A (en) * 2004-10-08 2013-02-14 Panasonic Corp Polymer electrolytic type fuel battery
JP2006142622A (en) * 2004-11-18 2006-06-08 Mitsubishi Materials Corp Composite metal porous body and its manufacturing method
JP2006216424A (en) * 2005-02-04 2006-08-17 Toyota Motor Corp Fuel cell
JP2006252889A (en) * 2005-03-09 2006-09-21 Mitsubishi Materials Corp Fuel cell gas diffusion layer member and manufacturing method of same
US8647791B2 (en) 2005-07-15 2014-02-11 Nok Corporation Seal structure for fuel cell and method for producing same
JP2007214105A (en) * 2006-01-13 2007-08-23 Nok Corp Cell seal for fuel cell
JP2007193971A (en) * 2006-01-17 2007-08-02 Toyota Motor Corp Fuel cell
JP2008146987A (en) * 2006-12-08 2008-06-26 Nok Corp Manufacturing method for fuel-cell sealing structure
CN101563803A (en) * 2006-12-15 2009-10-21 3M创新有限公司 Gas diffusion layer incorporating a gasket
JP2010514100A (en) * 2006-12-15 2010-04-30 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Gas diffusion layer with built-in gasket
US8609296B2 (en) 2006-12-15 2013-12-17 3M Innovative Properties Company Processing methods and systems for assembling fuel cell perimeter gaskets
JP2008171613A (en) * 2007-01-10 2008-07-24 Toyota Motor Corp Fuel cells
JP2009230877A (en) * 2008-03-19 2009-10-08 Nok Corp Component for fuel cell and method for manufacturing the same
JP2011523766A (en) * 2008-06-05 2011-08-18 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア Method for producing electrochemical cell
WO2013141079A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 日産自動車株式会社 Fuel cell
JPWO2013141079A1 (en) * 2012-03-21 2015-08-03 日産自動車株式会社 Fuel cell
JP2014022131A (en) * 2012-07-17 2014-02-03 Nok Corp Method of manufacturing battery electrode
WO2016203926A1 (en) * 2015-06-15 2016-12-22 日産自動車株式会社 Fuel cell electrode structure, metal separator, fuel cell employing said fuel cell electrode structure and said metal separator, and die for fabricating said fuel cell electrode structure
CN107710483A (en) * 2015-06-15 2018-02-16 日产自动车株式会社 Electrode for fuel cell tectosome, metal partion (metp), the cell of fuel cell for having used above-mentioned electrode for fuel cell tectosome and metal partion (metp) and above-mentioned electrode for fuel cell tectonic regime acting mold
JPWO2016203926A1 (en) * 2015-06-15 2018-03-29 日産自動車株式会社 Fuel cell electrode structure, metal separator, fuel cell using the fuel cell electrode structure and metal separator, and mold for producing the fuel cell electrode structure
US10256476B2 (en) 2015-06-15 2019-04-09 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell electrode structure, metal separator, fuel cell employing said fuel cell electrode structure and said metal separator, and die for fabricating said fuel cell electrode structure
CN107710483B (en) * 2015-06-15 2019-04-09 日产自动车株式会社 Electrode for fuel cell tectosome, metal partion (metp), cell of fuel cell and electrode for fuel cell tectonic regime acting mold
KR20170097415A (en) * 2016-02-18 2017-08-28 주식회사 엘지화학 Membrane electrode assembly, fuel cell comprising the same and method for preparing thereof
KR102083052B1 (en) * 2016-02-18 2020-02-28 주식회사 엘지화학 Membrane electrode assembly, fuel cell comprising the same and method for preparing thereof
WO2021122164A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-24 Elringklinger Ag Electrochemical device and method for producing a sealing element for an electrochemical unit of an electrochemical device

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