JP2005302400A - Cell seal for fuel cell - Google Patents

Cell seal for fuel cell Download PDF

Info

Publication number
JP2005302400A
JP2005302400A JP2004113939A JP2004113939A JP2005302400A JP 2005302400 A JP2005302400 A JP 2005302400A JP 2004113939 A JP2004113939 A JP 2004113939A JP 2004113939 A JP2004113939 A JP 2004113939A JP 2005302400 A JP2005302400 A JP 2005302400A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seal
cell
separator
seal portion
fpc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004113939A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4192824B2 (en
Inventor
Kenji Minoshima
建司 簑島
Keiichi Miyajima
慶一 宮嶋
Yoshihiro Kurano
慶宏 蔵野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
Priority to JP2004113939A priority Critical patent/JP4192824B2/en
Publication of JP2005302400A publication Critical patent/JP2005302400A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4192824B2 publication Critical patent/JP4192824B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cell seal for a fuel cell capable of properly detecting a voltage by surely bringing a voltage detecting electrode to be brought into contact with a separator into contact with the separator. <P>SOLUTION: This cell seal for a fuel cell is provided with: a seal part 2 for sealing a part between a pair of separators; and an FPC 3 having a first land part 31 at least on one side of the inside and the outside of the seal part 2, and a second land part 32 contacting the separator. A pressing part 4 is formed on the back side of a contact part contacting the separator of the second land part 32. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、燃料電池の一対のセパレータ間をシールする燃料電池用セルシールに関するものである。   The present invention relates to a fuel cell seal for sealing between a pair of separators of a fuel cell.

燃料電池の発電部は電解質膜や電極等からなり、発電部の最小単位はセルと呼ばれている。例えば、ＰＥＦＣ（固体高分子型燃料電池）の場合には、セルは固体高分子電解質膜、触媒電極、ＧＤＬ、セパレータ等から構成されている。このセルは、単独で使用される場合もあれば、並列或いは直列に、若しくは両方の組み合わせで使用される場合もある。特に出力が高くなるに従ってセルを直列に積み重ねた構造をとる。このようにスタックされたセルの発電部で反応を行う燃料や酸素（空気）、冷却水等が外部に漏れないようにセルシールによりシールされている。   The power generation part of the fuel cell is composed of an electrolyte membrane, an electrode and the like, and the minimum unit of the power generation part is called a cell. For example, in the case of PEFC (solid polymer fuel cell), the cell is composed of a solid polymer electrolyte membrane, a catalyst electrode, a GDL, a separator, and the like. This cell may be used alone or in parallel or in series, or a combination of both. In particular, as the output increases, the cells are stacked in series. The fuel, oxygen (air), cooling water, and the like that react in the power generation unit of the stacked cells are sealed with a cell seal so as not to leak to the outside.

また、これら各セルの発電状況（電圧）や各セル内の環境（温度、湿度、圧力、濃度等）を必要に応じて検出し、各種制御や異常検知等の診断を行っている。   Moreover, the power generation status (voltage) of each cell and the environment (temperature, humidity, pressure, concentration, etc.) in each cell are detected as necessary, and various controls and abnormality detection are diagnosed.

近年では、特許文献１のように、ＦＰＣ（フレキシブルプリンティッドサーキット）をセルシールに一体化させて、セルの薄肉化や配線の整理に対応して、上記検出を容易に行えるようにしていた。
国際公開第０２／００１６５９号パンフレット In recent years, as disclosed in Patent Document 1, an FPC (Flexible Printed Circuit) is integrated with a cell seal so that the detection can be easily performed in response to the thinning of the cell and the arrangement of wiring.
International Publication No. 02/001659 pamphlet

しかしながら、特許文献１に開示された構成であっても、セパレータに接触させる電圧検出用電極が確実に接触できずに電圧の検出に失敗する場合があった。   However, even with the configuration disclosed in Patent Document 1, there is a case where the voltage detection electrode brought into contact with the separator cannot be reliably contacted and voltage detection fails.

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、セパレータに接触させる電圧検出用電極を確実にセパレータに接触させ、電圧の検出を良好に行う燃料電池用セルシールを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cell seal for a fuel cell in which the voltage detection electrode to be brought into contact with the separator is reliably brought into contact with the separator and the voltage detection is favorably performed. There is.

上記目的を達成するために本発明にあっては、以下の構成を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention adopts the following configuration.

すなわち、一対のセパレータ間をシールするシール部と、
前記シール部の内側と外側の少なくとも一方にセンサ接続用電極と前記セパレータに接触する電圧検出用電極とを有するフレキシブル配線材と、
を備え、
前記電圧検出用電極の前記セパレータに接触する接触部の裏側に押し付け部材を設けたことを特徴とする燃料電池用セルシールである。 That is, a seal portion that seals between a pair of separators;
A flexible wiring material having a sensor connection electrode and a voltage detection electrode in contact with the separator on at least one of the inside and the outside of the seal portion;
With
The cell seal for a fuel cell, wherein a pressing member is provided on a back side of a contact portion that contacts the separator of the voltage detection electrode.

ここで、フレキシブル配線材としては、ＦＰＣ（フレキシブルプリンティッドサーキット）やＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）等が挙げられる。フレキシブル配線材は、ベースフィルムやカバーフィルムに、ＰＩ、ＰＥＮ、ＰＥＴ、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂等を使用する。回路部には、銅、アルミ、ニッケル、ステンレス、チタン、タングステン、金、パーマロイ、ニクロム等の導電性の材料を用いる。銅、アルミ等の電解液等で腐食による性能劣化が起こるものにおいては、表面を金等の耐食性のある金属及びその合金や金属化合物、塗料等をメッキや塗布等で被覆することができる。   Here, as a flexible wiring material, FPC (flexible printed circuit), FFC (flexible flat cable), etc. are mentioned. A flexible wiring material uses PI, PEN, PET, an epoxy resin, a phenol resin, or the like for a base film or a cover film. A conductive material such as copper, aluminum, nickel, stainless steel, titanium, tungsten, gold, permalloy, or nichrome is used for the circuit portion. In the case where performance deterioration due to corrosion occurs in an electrolytic solution such as copper or aluminum, the surface can be coated with a metal having corrosion resistance such as gold, an alloy thereof, a metal compound, a paint, or the like by plating or coating.

また、シール部の材料には、シリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム、水素添加イソプレンゴム、水素添加ブタジエンゴム、水素添加スチレンイソプレンゴム等の飽和系ゴム或いはそれらの液状ゴム、またはスチレンブタジエンスチレンブロック共重合体やスチレンイソプレンスチレンブロック共重合体等のブロック型熱可塑性エラストマー或いはそれらの不飽和結合部を水素添加した熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、オレフィン系エラストマー等の熱可塑性エラストマーが用いられる。   In addition, the material of the seal portion includes silicone rubber, fluorosilicone rubber, ethylene propylene rubber, fluorine rubber, butyl rubber, hydrogenated isoprene rubber, hydrogenated butadiene rubber, hydrogenated styrene isoprene rubber and the like, or their liquid rubber. Or block type thermoplastic elastomers such as styrene butadiene styrene block copolymers and styrene isoprene styrene block copolymers, or thermoplastic elastomers obtained by hydrogenation of their unsaturated bonds, polyester thermoplastic elastomers, olefin elastomers, etc. A thermoplastic elastomer is used.

ここで、フレキシブル配線材とシール部とは、シール部形成後に接着剤等により接着することができる。また、シール部の化学結合の一部にカルボキシル基、水酸基、ケトン、イミド等の官能基を導入したり、接着剤成分をシール部に配合したりすることにより自己接着性のシール部とすることもでき、接着剤を用いることなく接着し、シール機能を付与できる。これらフレキシブル配線材とシール部との接着は、フレキシブル配線材の材料とシール部の材料との関係で適宜選択される。   Here, the flexible wiring material and the seal portion can be bonded with an adhesive or the like after the seal portion is formed. In addition, a self-adhesive seal part may be formed by introducing a functional group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, a ketone, or an imide into a part of the chemical bond of the seal part, or by adding an adhesive component to the seal part. It can also be bonded without using an adhesive and can provide a sealing function. The adhesion between the flexible wiring material and the seal portion is appropriately selected depending on the relationship between the material of the flexible wiring material and the material of the seal portion.

この構成であると、電圧検出用電極は、押し付け部材の反力を得て、接触部がセパレータとの接触を保つ。   With this configuration, the voltage detection electrode obtains the reaction force of the pressing member, and the contact portion maintains contact with the separator.

また、センサ接続用電極と電圧検出用電極が同時に１枚のフレキシブル配線材にて設置できるので、取扱いが容易である。   In addition, since the sensor connection electrode and the voltage detection electrode can be simultaneously installed with one flexible wiring material, the handling is easy.

前記押し付け部材の反力を、前記シール部の前記セパレータをシールする反力よりも小さく、前記接触部が前記セパレータとの接触を保てるように設定したことが好ましい。押し付け部材の反力がシール部のセパレータをシールする反力よりも小さいので、押し付け部材によってシール部のシール性を悪化させてしまうことがない。   It is preferable that a reaction force of the pressing member is set to be smaller than a reaction force of the seal portion that seals the separator, and the contact portion can maintain contact with the separator. Since the reaction force of the pressing member is smaller than the reaction force sealing the separator of the seal portion, the sealing member does not deteriorate the sealing performance of the seal portion.

前記押し付け部材は、弾性体であることが好ましい。弾性体の押し付け部材は、適切な反力を生じることができる。   The pressing member is preferably an elastic body. The pressing member of the elastic body can generate an appropriate reaction force.

前記押し付け部材は、前記シール部の材料と同材料で形成されることが好ましい。シール部の材料と同材料の押し付け部材は、製作がシール部と同時に行え、製作が容易である。   The pressing member is preferably formed of the same material as that of the seal portion. The pressing member made of the same material as the material of the seal portion can be manufactured at the same time as the seal portion, and is easy to manufacture.

前記押し付け部材は、前記シール部と一体で構成されることが好ましい。シール部と一体の押し付け部材は、製作がシール部と一体化して行え、製作が容易である。また、シール部を位置決めすると、押し付け部材も位置固定でき、組み込み作業時に手間がない。   The pressing member is preferably configured integrally with the seal portion. The pressing member integral with the seal portion can be manufactured integrally with the seal portion and is easy to manufacture. Further, when the seal portion is positioned, the position of the pressing member can be fixed, and there is no trouble in assembling work.

前記押し付け部材の高さは、前記シール部の高さよりも低いことが好ましい。押し付け部材の高さがシール部の高さよりも低いと、容易に、押し付け部材の反力を、シール部のセパレータをシールする反力よりも小さく、接触部がセパレータとの接触を保てるように設定することができる。   The height of the pressing member is preferably lower than the height of the seal portion. If the height of the pressing member is lower than the height of the seal part, the reaction force of the pressing member is easily set to be smaller than the reaction force for sealing the separator of the seal part so that the contact part can keep contact with the separator. can do.

前記押し付け部材の弾性率は、前記シール部の弾性率よりも低いことが好ましい。押し付け部材の弾性率がシール部の弾性率よりも低いと、さらに容易に、押し付け部材の反力を、シール部のセパレータをシールする反力よりも小さく、接触部がセパレータとの接触を保てるように設定することができる。   The elastic modulus of the pressing member is preferably lower than the elastic modulus of the seal portion. When the elastic modulus of the pressing member is lower than the elastic modulus of the seal portion, the reaction force of the pressing member is more easily smaller than the reaction force of sealing the separator of the seal portion so that the contact portion can keep contact with the separator. Can be set to

前記押し付け部材は、板バネ構造にて支持されることが好ましい。板バネ構造にて支持された押し付け部材は、反力を容易に得ることができる。   The pressing member is preferably supported by a leaf spring structure. The pressing member supported by the leaf spring structure can easily obtain a reaction force.

本発明によると、セパレータに接触させる電圧検出用電極を確実にセパレータに接触させ、電圧の検出を良好に行うことができる。   According to the present invention, the voltage detection electrode brought into contact with the separator can be reliably brought into contact with the separator, and the voltage can be detected satisfactorily.

（第１の実施の形態）
図１〜図５を参照して、第１の実施の形態について説明する。図１（ａ）は第１の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡＡ断面図である。図２は第１の実施の形態に係るセルシールのＦＰＣを示す図である。図３（ａ）は第１の実施の形態に係るセルシールのＦＰＣに設けられたセンサ接続要電極を示す平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢＢ断面図である。図４（ａ）は第１の実施の形態に係るセルシールのＦＰＣに設けられた電圧検出用電極を示す平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣＣ断面図である。図５（ａ）は第１の実施の形態の他の例に係るセルシールのＦＰＣに設けられた電圧検出用電極を示す平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣＣ断面図である。 (First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a plan view showing a cell seal according to the first embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 2 is a view showing the FPC of the cell seal according to the first embodiment. FIG. 3A is a plan view showing a sensor connection required electrode provided in the FPC of the cell seal according to the first embodiment, and FIG. 3B is a BB cross-sectional view of FIG. FIG. 4A is a plan view showing a voltage detection electrode provided in the FPC of the cell seal according to the first embodiment, and FIG. 4B is a CC cross-sectional view of FIG. FIG. 5A is a plan view showing a voltage detection electrode provided in the FPC of the cell seal according to another example of the first embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the CC line in FIG. FIG.

本実施の形態では、互いに重ねられる一対のセパレータ間の反応電極部（ＭＥＡ）の周縁をシールするために燃料電池用セルシール（以下、セルシールという）が用いられている。   In the present embodiment, a fuel cell cell seal (hereinafter referred to as a cell seal) is used to seal the periphery of a reaction electrode portion (MEA) between a pair of separators stacked on each other.

反応電極部は、電解質膜（イオン交換膜）の両側に正電極（ＧＤＬ：ガス拡散層をもつ電極）及び負電極（ＧＤＬ：ガス拡散層をもつ電極）を重ね合わせたものである。   The reaction electrode part is obtained by superposing a positive electrode (GDL: electrode having a gas diffusion layer) and a negative electrode (GDL: electrode having a gas diffusion layer) on both sides of an electrolyte membrane (ion exchange membrane).

セルシール１は、図１（ａ）に示すように、概略、反応電極部の周縁を囲むシール部２と、シール部２を貫通してシール部２の外側から内側へと延びるフレキシブル配線材としてのＦＰＣ（フレキシブルプリンティッドサーキット）３と、を備えている。ＦＰＣ３は、図１（ａ）のＡＡ断面を示す図１（ｂ）に示すようにシール部２の中心を貫通している。   As shown in FIG. 1A, the cell seal 1 is roughly a seal portion 2 that surrounds the periphery of the reaction electrode portion, and a flexible wiring material that penetrates the seal portion 2 and extends from the outside of the seal portion 2 to the inside. FPC (flexible printed circuit) 3. The FPC 3 passes through the center of the seal portion 2 as shown in FIG. 1B showing the AA cross section of FIG.

シール部２は、一対のセパレータにそれぞれ所定の圧縮代をもって密接し、一対のセパレータ間をシールする。このシール部２は、自己接着機能を有するフッ素ゴムからなる。   The seal portion 2 is in close contact with the pair of separators with a predetermined compression allowance, and seals between the pair of separators. The seal portion 2 is made of fluororubber having a self-adhesive function.

ＦＰＣ３は、図２に示すように、シール部２の内側でセンサが取り付けられるセンサ接続用電極としての第１ランド部３１と、シール部２の外側でセパレータと接触しセパレータからの電圧を検出する電圧検出用電極としての第２ランド部３２と、を有する。ＦＰＣ３には、ベースフィルム及びカバーフィルムにＰＩを使用し、導体３３として銅箔を使用している。また、第１、第２ランド部３１，３２は耐食性を持たせるため、金メッキ３６が施されている。このように１つのＦＰＣ３に第１、第２ランド部３１，３２が同時に形成されているので、運搬や設置が容易に行え、取扱いに優れる。   As shown in FIG. 2, the FPC 3 detects the voltage from the first land portion 31 as a sensor connection electrode to which the sensor is attached inside the seal portion 2 and the separator on the outside of the seal portion 2. And a second land portion 32 as a voltage detection electrode. In the FPC 3, PI is used for the base film and the cover film, and copper foil is used as the conductor 33. Further, the first and second land portions 31 and 32 are provided with a gold plating 36 in order to provide corrosion resistance. Thus, since the 1st, 2nd land parts 31 and 32 are simultaneously formed in one FPC3, conveyance and installation can be performed easily and it is excellent in handling.

第１ランド部３１は、図３（ａ）に示すように、２本の金メッキした矩形の端部を有する電極である。そして、図３（ａ）のＢＢ断面を示す図３（ｂ）に示すように、ベースフィルム３４とカバーフィルム３５とで導体３３を挟み、カバーフィルム３５に導体３３を一部露出させてその露出部を金メッキ３６したものである。第１ランド部３１は、シール部２の内側に２つ設けられる。   As shown in FIG. 3A, the first land portion 31 is an electrode having two rectangular end portions plated with gold. Then, as shown in FIG. 3B showing a BB cross section of FIG. 3A, the conductor 33 is sandwiched between the base film 34 and the cover film 35, and the conductor 33 is partially exposed to the cover film 35 to expose the conductor 33. The part is gold-plated 36. Two first land portions 31 are provided inside the seal portion 2.

また、第２ランド部３２は、図２に示すように、１つの円形の金メッキ３６した端部を有する電極であり、金メッキ３６の部分がセパレータと接触する接触部となっている。この接触部の周辺は、セパレータとの接触を容易にするため、カバーフィルム３５がかけら
れていない。また、第２ランド部３２の銅箔部分の端縁における立ち上がりの端面にも金メッキ３６が施せるように、第２ランド部３２の銅箔部分が露出するようにパターニングされている。 As shown in FIG. 2, the second land portion 32 is an electrode having one circular gold-plated end portion 36, and the gold-plated portion 36 is a contact portion that contacts the separator. The periphery of this contact portion is not covered with a cover film 35 in order to facilitate contact with the separator. Further, the second land portion 32 is patterned so that the copper foil portion of the second land portion 32 is exposed so that the gold plating 36 can be applied to the rising end surface at the edge of the copper foil portion of the second land portion 32.

第２ランド部は、本実施の形態のようにシール部２の外側に配置される。これは、シール部２の内側のセパレータ表面には通常ガス流路溝が形成されており、第２ランド部３２とセパレータとの接触に不利であるからである。   The second land portion is disposed outside the seal portion 2 as in the present embodiment. This is because a gas flow path groove is usually formed on the separator surface inside the seal portion 2, which is disadvantageous for contact between the second land portion 32 and the separator.

そして、図４に示すように、第２ランド部３２の金メッキ３６された接触部の裏側に押し付け部材としての押圧部４を有している。そして、押圧部４の反力を、シール部２のセパレータをシールする反力よりも小さく、接触部がセパレータとの接触を保てるように設定している。これにより、押圧部４は、一対のセパレータ間のシール部のシール性を悪化させることなく、第２ランド部３２の接触部を確実にセパレータに接触させている。   And as shown in FIG. 4, it has the press part 4 as a pressing member in the back side of the contact part by which the gold plating 36 of the 2nd land part 32 was carried out. And the reaction force of the press part 4 is set so that it may be smaller than the reaction force which seals the separator of the seal part 2, and a contact part can maintain a contact with a separator. Thereby, the press part 4 is making the contact part of the 2nd land part 32 contact a separator reliably, without deteriorating the sealing performance of the seal part between a pair of separators.

この押圧部４は、シール部２と同材料のフッ素ゴムで形成されているが、シール部２とは分離されており、第２ランド部３２の自由度が増すようにしている。このため、第２ランド部３２を先にセパレータに位置合わせし、その後、シール部２をセパレータに配置するようにし、セルシールの組み込み作業を容易に行えるようにすることもできる。   The pressing portion 4 is made of fluororubber made of the same material as that of the seal portion 2, but is separated from the seal portion 2 so that the degree of freedom of the second land portion 32 is increased. For this reason, the second land portion 32 is first aligned with the separator, and then the seal portion 2 is disposed on the separator, so that the cell seal can be easily assembled.

なお、押圧部４のゴム材料をシール部２に比して低弾性率のものにすることもできる。シール部２に比して低弾性率のゴム材料を押圧部に用いることにより、取扱い性を良くするためにシール部２よりも押圧部４が厚くなった場合においても、押圧部４の反力を抑制し、シール部２のシール性を悪化させないようにできる。   Note that the rubber material of the pressing portion 4 can be made to have a low elastic modulus as compared with the seal portion 2. Even when the pressing portion 4 is thicker than the sealing portion 2 in order to improve the handleability by using a rubber material having a low elastic modulus as compared with the sealing portion 2, the reaction force of the pressing portion 4 is increased. Can be suppressed and the sealing performance of the seal portion 2 can be prevented from being deteriorated.

また、図５に示すように、押圧部４を小さく設け、押圧部４の反力をシール部２の反力よりも小さく抑えるようにしてもよい。これによっても、押圧部４の反力を抑制し、シール部２のシール性を悪化させないようにできる。   Further, as shown in FIG. 5, the pressing portion 4 may be provided small, and the reaction force of the pressing portion 4 may be suppressed to be smaller than the reaction force of the seal portion 2. Also by this, the reaction force of the pressing part 4 can be suppressed and the sealing performance of the seal part 2 can be prevented from being deteriorated.

このＦＰＣ３は、図１に示すように、シール部２に一体化されている。一体化は、ＦＰＣ３をシール部２形状の金型内に配置し、シール部２の材料となるフッ素ゴムを圧縮成形して行う。これによって、シール部２を貫通したＦＰＣ３を有するセルシール１を実現している。   The FPC 3 is integrated with the seal portion 2 as shown in FIG. The integration is performed by placing the FPC 3 in a mold having the shape of the seal portion 2 and compression molding the fluororubber used as the material of the seal portion 2. Thereby, the cell seal 1 having the FPC 3 penetrating the seal portion 2 is realized.

以上のようにシール部２とＦＰＣ３が一体化したセルシール１を用い、ＦＰＣ３の第１、第２ランド部３１，３２を所定位置に配置することにより、シール部２内の流体等を漏洩することなく、容易に、第１ランド部３１に接続したセンサによってセル内部の状態を検出し、また第２ランド部３２によってセパレータの電圧を検出することができる。   As described above, by using the cell seal 1 in which the seal portion 2 and the FPC 3 are integrated, the first and second land portions 31 and 32 of the FPC 3 are disposed at predetermined positions, thereby leaking fluid or the like in the seal portion 2. The state inside the cell can be easily detected by a sensor connected to the first land portion 31, and the separator voltage can be detected by the second land portion 32.

（第２の実施の形態）
図６を参照して、第２の実施の形態について説明する。図６（ａ）は第２の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤＤ断面図である。 (Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6A is a plan view showing a cell seal according to the second embodiment, and FIG. 6B is a DD cross-sectional view of FIG. 6A.

本実施の形態では、シール部２に第２ランド部３２の押圧部４が一体化している。このため、シール部２と押圧部４を同時に製作でき、製作が容易である。また、シール部２を位置決めすると、第２ランド部３２も位置固定でき、組み込み作業時に手間がない。   In the present embodiment, the pressing portion 4 of the second land portion 32 is integrated with the seal portion 2. For this reason, the seal part 2 and the press part 4 can be manufactured simultaneously, and manufacture is easy. Further, when the seal portion 2 is positioned, the position of the second land portion 32 can also be fixed, and there is no trouble in assembling work.

このセルシール１の場合には、シール部２よりも第２ランド部３２の押圧部４の厚みを薄くする、或いは接触面績を少なくする等により発生する押圧部４の反力をシール部２の反力よりも少なくすることで、シール部２の反力低減によるシール性の悪化を抑えることができる。   In the case of this cell seal 1, the reaction force of the pressing portion 4 generated by making the thickness of the pressing portion 4 of the second land portion 32 thinner than the sealing portion 2 or reducing the contact surface performance of the sealing portion 2. By making it less than the reaction force, it is possible to suppress the deterioration of the sealing performance due to the reduction of the reaction force of the seal portion 2.

（第３の実施の形態）
図７を参照して、第３の実施の形態について説明する。図７（ａ）は第３の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＤＤ断面図である。 (Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a plan view showing a cell seal according to the third embodiment, and FIG. 7B is a DD sectional view of FIG. 7A.

本実施の形態では、押圧部４は板バネ構造にて支持されている。すなわち、シール部２から押圧部４に続く部分にゴムバネ５が設けられている。これによって、板バネの原理が利用でき、第２ランド部３２の密着力がより向上する。   In the present embodiment, the pressing portion 4 is supported by a leaf spring structure. That is, the rubber spring 5 is provided in a portion following the seal portion 2 to the pressing portion 4. As a result, the principle of the leaf spring can be used, and the adhesion of the second land portion 32 is further improved.

（第４の実施の形態）
図８を参照して、第４の実施の形態について説明する。図８（ａ）は第４の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡＡ断面図である。 (Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8A is a plan view showing a cell seal according to the fourth embodiment, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

本実施の形態では、シール部２とＦＰＣ３とをセパレータ６上で一体化する。すなわち、まずＦＰＣ３をセパレータ６上に配置し、その上にシール部２を一体化する。   In the present embodiment, the seal portion 2 and the FPC 3 are integrated on the separator 6. That is, first, the FPC 3 is disposed on the separator 6 and the seal portion 2 is integrated thereon.

ＦＰＣ３とセパレータ６間にはＦＰＣ３若しくはセパレータ６に予め接着剤７を塗布し、ＦＰＣ３とセパレータ６を接着している。ＦＰＣ３とセパレータ６間の接着剤７は、ＦＰＣ３上にシール部２を一体化する際に、ＦＰＣ３の位置決めをなすとともに、ＦＰＣ３の位置ズレを防止する。   Between the FPC 3 and the separator 6, an adhesive 7 is applied in advance to the FPC 3 or the separator 6, and the FPC 3 and the separator 6 are bonded. The adhesive 7 between the FPC 3 and the separator 6 positions the FPC 3 and prevents the FPC 3 from being displaced when the seal portion 2 is integrated on the FPC 3.

本実施の形態では、セパレータ６にＦＰＣ３をシール部２とともに一体化でき、十分なシール性を確保できる。   In the present embodiment, the FPC 3 can be integrated with the separator 6 together with the seal portion 2, and sufficient sealing performance can be secured.

また、第２ランド部３２においては、接触部の表面への押圧部４の材料の回り込みを防ぐために接触部の表面積の内側にのみ配置できるようにしたり、押圧部４を別途製作しておき接着剤等で後貼りするようにしたりしてもよい。   Further, in the second land portion 32, in order to prevent the material of the pressing portion 4 from wrapping around the surface of the contact portion, the second land portion 32 can be disposed only inside the surface area of the contact portion, or the pressing portion 4 is separately manufactured and bonded. You may make it stick later with an agent.

（第５の実施の形態）
図９を参照して、第５の実施の形態について説明する。図９（ａ）は第５の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡＡ断面図である。 (Fifth embodiment)
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9A is a plan view showing a cell seal according to the fifth embodiment, and FIG. 9B is an AA cross-sectional view of FIG. 9A.

本実施の形態では、ＦＰＣ３をセパレータ６に設けた溝８内に配置し、シール部２とＦＰＣ３とをセパレータ６上で一体化する。すなわち、まずＦＰＣ３をセパレータ６の溝８内に配置し、その上にシール部２を一体化する。   In the present embodiment, the FPC 3 is disposed in the groove 8 provided in the separator 6, and the seal portion 2 and the FPC 3 are integrated on the separator 6. That is, first, the FPC 3 is disposed in the groove 8 of the separator 6, and the seal portion 2 is integrated thereon.

ＦＰＣ３とセパレータ６間にはＦＰＣ３若しくはセパレータ６に予め接着剤７を塗布し、ＦＰＣ３とセパレータ６を接着している。   Between the FPC 3 and the separator 6, an adhesive 7 is applied in advance to the FPC 3 or the separator 6, and the FPC 3 and the separator 6 are bonded.

本実施の形態では、セパレータ６の溝８内にＦＰＣ３が配置されることから、ＦＰＣ３の厚みが無視でき、シール部２の面圧を保持できる。特にＦＰＣ３の厚みが厚いとき、或いはシール部２の厚みが薄いときに有効である。   In the present embodiment, since the FPC 3 is disposed in the groove 8 of the separator 6, the thickness of the FPC 3 can be ignored and the surface pressure of the seal portion 2 can be maintained. This is particularly effective when the thickness of the FPC 3 is thick or when the thickness of the seal portion 2 is thin.

（第６の実施の形態）
図１０を参照して、第６の実施の形態について説明する。図１０（ａ）は第６の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡＡ断面図である。 (Sixth embodiment)
A sixth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10A is a plan view showing a cell seal according to the sixth embodiment, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

本実施の形態では、ＦＰＣ３をシール部２の設けられる反応電極部の周縁にまで延長している。   In the present embodiment, the FPC 3 is extended to the periphery of the reaction electrode portion where the seal portion 2 is provided.

セルシール１は、シール部２においてもＦＰＣ３を中心に有している。これにより、セルシール１のシール部２全面とＦＰＣ３は一体となり、全周において均一な面圧を保持できる。また、同時にＦＰＣ３がセルシール１の芯の役割を果たし、組み付け性を向上させることができる。   The cell seal 1 also has the FPC 3 as a center in the seal portion 2. As a result, the entire surface of the seal portion 2 of the cell seal 1 and the FPC 3 are integrated, and a uniform surface pressure can be maintained over the entire circumference. At the same time, the FPC 3 plays the role of the core of the cell seal 1 and can improve the assemblability.

（第７の実施の形態）
図１１を参照して、第７の実施の形態について説明する。図１１（ａ）は第７の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡＡ断面図である。 (Seventh embodiment)
The seventh embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11A is a plan view showing a cell seal according to the seventh embodiment, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

本実施の形態では、ＦＰＣ３をシール部２の設けられる反応電極部の周縁にまで延長し、ＦＰＣ３の片面にだけシール部２を形成している。   In the present embodiment, the FPC 3 is extended to the periphery of the reaction electrode portion where the seal portion 2 is provided, and the seal portion 2 is formed only on one side of the FPC 3.

セルシール１は、反応電極部の周縁のＦＰＣ３の片面にシール部２が形成され、もう一方のＦＰＣ３の片面には接着剤７を塗布する。これによって、ＦＰＣ３とシール部２の一体品を接着剤７によって、直接セパレータ６に貼り付けることができる。   In the cell seal 1, a seal part 2 is formed on one side of the FPC 3 at the periphery of the reaction electrode part, and an adhesive 7 is applied on one side of the other FPC 3. Thus, the integrated product of the FPC 3 and the seal portion 2 can be directly attached to the separator 6 with the adhesive 7.

本発明は、燃料電池用セルシールとして用いられる。また、本発明は、シール部とフレキシブル配線材とが一体化されたシール装置が用いられる環境であればどのような産業分野でも用いることができる。   The present invention is used as a cell seal for fuel cells. In addition, the present invention can be used in any industrial field as long as it is an environment in which a seal device in which a seal portion and a flexible wiring material are integrated is used.

図１（ａ）は第１の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡＡ断面図である。FIG. 1A is a plan view showing a cell seal according to the first embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図２は第１の実施の形態に係るセルシールのＦＰＣを示す図である。FIG. 2 is a view showing the FPC of the cell seal according to the first embodiment. 図３（ａ）は第１の実施の形態に係るセルシールのＦＰＣに設けられたセンサ接続用電極を示す平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢＢ断面図である。FIG. 3A is a plan view showing a sensor connection electrode provided on the FPC of the cell seal according to the first embodiment, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 図４（ａ）は第１の実施の形態に係るセルシールのＦＰＣに設けられた電圧検出用電極を示す平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣＣ断面図である。FIG. 4A is a plan view showing a voltage detection electrode provided in the FPC of the cell seal according to the first embodiment, and FIG. 4B is a CC cross-sectional view of FIG. 図５（ａ）は第１の実施の形態の他の例に係るセルシールのＦＰＣに設けられた電圧検出用電極を示す平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣＣ断面図である。FIG. 5A is a plan view showing a voltage detection electrode provided in the FPC of the cell seal according to another example of the first embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the CC line in FIG. FIG. 図６（ａ）は第２の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤＤ断面図である。FIG. 6A is a plan view showing a cell seal according to the second embodiment, and FIG. 6B is a DD cross-sectional view of FIG. 6A. 図７（ａ）は第３の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＤＤ断面図である。FIG. 7A is a plan view showing a cell seal according to the third embodiment, and FIG. 7B is a DD sectional view of FIG. 7A. 図８（ａ）は第４の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡＡ断面図である。FIG. 8A is a plan view showing a cell seal according to the fourth embodiment, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図９（ａ）は第５の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡＡ断面図である。FIG. 9A is a plan view showing a cell seal according to the fifth embodiment, and FIG. 9B is an AA cross-sectional view of FIG. 9A. 図１０（ａ）は第６の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡＡ断面図である。FIG. 10A is a plan view showing a cell seal according to the sixth embodiment, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図１１（ａ）は第７の実施の形態に係るセルシールを示す平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡＡ断面図である。FIG. 11A is a plan view showing a cell seal according to the seventh embodiment, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ セルシール
２ シール部
３ ＦＰＣ（フレキシブルプリンティッドサーキット）
３１ 第１ランド部
３２ 第２ランド部
３３ 導体
３４ ベースフィルム
３５ カバーフィルム
３６ 金メッキ
４ 押圧部
５ ゴムバネ
６ セパレータ
７ 接着剤
８ 溝 1 Cell Seal 2 Seal Part 3 FPC (Flexible Printed Circuit)
31 First land portion 32 Second land portion 33 Conductor 34 Base film 35 Cover film 36 Gold plating 4 Pressing portion 5 Rubber spring 6 Separator 7 Adhesive 8 Groove

Claims (8)

一対のセパレータ間をシールするシール部と、
前記シール部の内側と外側の少なくとも一方にセンサ接続用電極と前記セパレータに接触する電圧検出用電極とを有するフレキシブル配線材と、
を備え、
前記電圧検出用電極の前記セパレータに接触する接触部の裏側に押し付け部材を設けたことを特徴とする燃料電池用セルシール。 A seal portion for sealing between a pair of separators;
A flexible wiring material having a sensor connection electrode and a voltage detection electrode in contact with the separator on at least one of the inside and the outside of the seal portion;
With
A cell seal for a fuel cell, wherein a pressing member is provided on a back side of a contact portion that contacts the separator of the voltage detection electrode. 前記押し付け部材の反力を、前記シール部の前記セパレータをシールする反力よりも小さく、前記接触部が前記セパレータとの接触を保てるように設定したことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用セルシール。   2. The fuel according to claim 1, wherein a reaction force of the pressing member is set to be smaller than a reaction force of the seal portion that seals the separator, and the contact portion can maintain contact with the separator. Battery cell seal. 前記押し付け部材は、弾性体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池用セルシール。   The cell seal for a fuel cell according to claim 1, wherein the pressing member is an elastic body. 前記押し付け部材は、前記シール部の材料と同材料で形成されることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池用セルシール。   The cell seal for a fuel cell according to claim 3, wherein the pressing member is formed of the same material as that of the seal portion. 前記押し付け部材は、前記シール部と一体で構成されることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池用セルシール。   The cell seal for a fuel cell according to claim 4, wherein the pressing member is configured integrally with the seal portion. 前記押し付け部材の高さは、前記シール部の高さよりも低いことを特徴とする請求項４又は５に記載の燃料電池用セルシール。   6. The cell seal for a fuel cell according to claim 4, wherein a height of the pressing member is lower than a height of the seal portion. 前記押し付け部材の弾性率は、前記シール部の弾性率よりも低いことを特徴とする請求項３に記載の燃料電池用セルシール。   The fuel cell cell seal according to claim 3, wherein an elastic modulus of the pressing member is lower than an elastic modulus of the seal portion. 前記押し付け部材は、板バネ構造にて支持されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料電池用セルシール。   The fuel cell seal according to any one of claims 1 to 7, wherein the pressing member is supported by a leaf spring structure.
JP2004113939A 2004-04-08 2004-04-08 Fuel cell seal Expired - Fee Related JP4192824B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004113939A JP4192824B2 (en) 2004-04-08 2004-04-08 Fuel cell seal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004113939A JP4192824B2 (en) 2004-04-08 2004-04-08 Fuel cell seal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005302400A true JP2005302400A (en) 2005-10-27
JP4192824B2 JP4192824B2 (en) 2008-12-10

Family

ID=35333649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004113939A Expired - Fee Related JP4192824B2 (en) 2004-04-08 2004-04-08 Fuel cell seal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4192824B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008077933A (en) * 2006-09-20 2008-04-03 Hitachi Ltd Fuel cell
JP2009117313A (en) * 2007-11-09 2009-05-28 Tigers Polymer Corp Fuel-cell packing and seal structure
JP2009117314A (en) * 2007-11-09 2009-05-28 Tigers Polymer Corp Method for forming fuel-cell packing
EP2095448A2 (en) * 2006-12-12 2009-09-02 Bose Corporation Fuel cell
CN107992226A (en) * 2017-11-28 2018-05-04 长沙市宇顺显示技术有限公司 A kind of ON-CELL products and its binding area's encapsulating method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008077933A (en) * 2006-09-20 2008-04-03 Hitachi Ltd Fuel cell
JP4598739B2 (en) * 2006-09-20 2010-12-15 株式会社日立製作所 Fuel cell
EP2095448A2 (en) * 2006-12-12 2009-09-02 Bose Corporation Fuel cell
EP2095448A4 (en) * 2006-12-12 2012-10-03 Bose Corp Fuel cell
JP2009117313A (en) * 2007-11-09 2009-05-28 Tigers Polymer Corp Fuel-cell packing and seal structure
JP2009117314A (en) * 2007-11-09 2009-05-28 Tigers Polymer Corp Method for forming fuel-cell packing
CN107992226A (en) * 2017-11-28 2018-05-04 长沙市宇顺显示技术有限公司 A kind of ON-CELL products and its binding area's encapsulating method
CN107992226B (en) * 2017-11-28 2020-10-30 长沙市宇顺显示技术有限公司 ON-CELL product and binding region sealing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP4192824B2 (en) 2008-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1296395B1 (en) Gasket assembly for fuel cell
CN101027807B (en) Membrane electrode assembly
US7791349B2 (en) Fuel cell diagnostic apparatus and diagnostic method
JP4678123B2 (en) gasket
JP4367477B2 (en) Fuel cell
JPH1055813A (en) Assembling structure of fuel cell
JP4553101B2 (en) FUEL CELL SEPARATOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND FUEL CELL AND VEHICLE USING THE SEPARATOR
WO2008072550A1 (en) Film-electrode junction, and polyelectrolyte type fuel cell having the junction
JP4192824B2 (en) Fuel cell seal
US20050191537A1 (en) Fuel cell gasket having an integrated sensor
JP4381759B2 (en) Separator and fuel cell
JP2006269333A (en) Fuel cell
JP2006107862A (en) Sealing structure of fuel cell
JP5778056B2 (en) Fuel cell
JP2009170273A (en) Fuel cell
JP2008166230A (en) Heat-insulating cell for fuel battery, and its manufacturing method
JP2008300132A (en) Fuel cell stack
JP2009117260A (en) Mea member, and polymer electrolyte fuel cell equipped with the same
JP4615266B2 (en) Polymer electrolyte fuel cell
JP5277098B2 (en) Fuel cell stack
JP5293935B2 (en) Gasket for fuel cell
JP2008047296A (en) Fuel battery
JP2021140880A (en) Fuel battery cell
JP6092067B2 (en) Fuel cell
JP2007059256A (en) Sealing structure for fuel cell and fuel cell having it

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060307

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080603

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080728

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080826

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080908

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4192824

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111003

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111003

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121003

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121003

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131003

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees