JP2006318772A - Separator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池のセパレータに関し、3層構造を有するセパレータの組み付け位置のずれ抑制に関する。 The present invention relates to a separator for a fuel cell, and relates to suppression of displacement of an assembly position of a separator having a three-layer structure.
近年、水素と酸素の電気化学反応によって発電する燃料電池が注目されている。かかる燃料電池の主要な構造として、略平板状の膜電極接合体(MEA:Membrane-Electrode Assembly )およびセパレータを積層して、積層方向に締結する、いわゆるスタック構造のものが開発されている。スタック構造の燃料電池のセパレータとして、アノード側のプレートと、カソード側のプレートと、両プレートに挟まれた中間プレートとから構成された3層構造を有するものが知られている。 In recent years, fuel cells that generate electricity by electrochemical reaction between hydrogen and oxygen have attracted attention. As a main structure of such a fuel cell, a so-called stack structure has been developed in which a substantially flat membrane electrode assembly (MEA) and a separator are stacked and fastened in the stacking direction. 2. Description of the Related Art As a separator for a fuel cell having a stack structure, a separator having a three-layer structure composed of an anode side plate, a cathode side plate, and an intermediate plate sandwiched between both plates is known.
このような多層構造のセパレータでは、セパレータを構成する一の層と他の層との位置ずれが生じる場合があった。このような、位置ずれは、セパレータひいては燃料電池全体の変形(例えば、ひねり)を招き、発電性能の劣化や耐久性の低下等の不具合を生じるおそれがあった。このような問題を抑制する技術として、セパレータを構成する一の層と他の層との間に挟持される板状材と、セパレータに固定される弾性突起を用いる技術が知られている(特許文献1)。この従来技術では、板状材に設けられた孔に弾性突起を係合することによって、板状材を一の層と他の層に対して摺動可能に保持している。そして、摺動可能な板状材によって、セパレータや燃料電池全体の変形を吸収している。 In such a separator having a multilayer structure, there is a case where a positional deviation occurs between one layer constituting the separator and another layer. Such misalignment may cause deformation (for example, twist) of the separator and thus the entire fuel cell, and may cause problems such as deterioration in power generation performance and decrease in durability. As a technique for suppressing such a problem, a technique using a plate-like material sandwiched between one layer and another layer constituting a separator and an elastic protrusion fixed to the separator is known (patent) Reference 1). In this prior art, the plate-like material is slidably held with respect to one layer and the other layer by engaging an elastic protrusion with a hole provided in the plate-like material. And the deformation | transformation of the separator and the whole fuel cell is absorbed by the slidable plate-shaped material.
しかしながら、上記従来の技術では、弾性突起や板状材といった別部品が必要であり、構造の複雑化や部品点数の増加を招くおそれがあった。また、位置ずれから生じる変形を吸収することに代えて(または加えて)位置ずれそのものを抑制することができれば、効果的である。 However, the above-described conventional technique requires separate parts such as elastic protrusions and plate-like materials, which may lead to a complicated structure and an increased number of parts. Further, it is effective if the displacement itself can be suppressed instead of (or in addition to) absorbing the deformation caused by the displacement.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、3層構造のセパレータにおいて、各プレート間の位置ずれを抑制することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to suppress misalignment between plates in a separator having a three-layer structure.
上記課題を解決するために本発明は、膜電極接合体を挟持して積層され、燃料電池を構成するセパレータを提供する。本発明に係るセパレータは、第1の面と第2の面を有すると共に、厚さ方向に貫通する貫通部を有する中間プレートと、前記中間プレートの前記第1の面に当接する第1のプレートと、前記中間プレートの前記第2の面に当接する第2のプレートと、前記第1のプレートの前記中間プレート側に設けられ、頂上部と側部を有する第1の突状部と、前記第2のプレートの前記中間プレート側に設けられ、頂上部と側部を有する第2の突状部と、を備え、前記第1の突状部は、前記積層の方向からみて前記中間プレートの前記貫通部と重なる位置に配置され、前記第2の突状部は、前記積層の方向からみて前記中間プレートの前記貫通部と重なると共に、前記第2の突状部の側部の少なくとも一部が前記第1の突状部の側部の少なくとも一部と当接する位置に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a separator that is laminated with a membrane electrode assembly sandwiched therebetween and constitutes a fuel cell. The separator according to the present invention has a first surface and a second surface, an intermediate plate having a through portion penetrating in the thickness direction, and a first plate abutting on the first surface of the intermediate plate A second plate abutting against the second surface of the intermediate plate, a first projecting portion provided on the intermediate plate side of the first plate and having a top and a side, and A second projecting portion provided on the intermediate plate side of the second plate and having a top portion and a side portion, and the first projecting portion of the intermediate plate as viewed from the direction of the stacking. The second projecting portion is disposed at a position overlapping the penetrating portion, and the second projecting portion overlaps with the penetrating portion of the intermediate plate when viewed from the stacking direction, and at least a part of a side portion of the second projecting portion. Is in contact with at least a part of the side of the first protrusion. Characterized in that it is arranged at a position.
本発明に係るセパレータは、第1の突状部の側部の少なくとも一部と、第2の突状部の側部の少なくとも一部が当接しているので、第1のプレートと第2のプレートが相対的にずれることを抑制することができる。 In the separator according to the present invention, since at least a part of the side portion of the first projecting portion and at least a part of the side portion of the second projecting portion are in contact, the first plate and the second plate It can suppress that a plate shifts relatively.
本発明に係るセパレータにおいて、前記第1の突状部は、断面が凸型形状を有する第1の畝状部であり、前記第2の突状部は、断面が凸型形状を有すると共に前記第1の畝状部に平行な第2の畝状部であっても良い。こうすれば、第1の畝状部と、第1の畝状部と平行な第2の畝状部が当接することによって、第1のプレートと第2のプレートが相対的にずれることを抑制することができる。 In the separator according to the present invention, the first protruding portion is a first hook-shaped portion having a convex shape in cross section, and the second protruding portion has a convex shape in cross section. It may be a second hook-shaped part parallel to the first hook-shaped part. In this case, the first plate and the second plate are prevented from being relatively displaced by abutting between the first hook-shaped portion and the second hook-shaped portion parallel to the first hook-shaped portion. can do.
本発明に係るセパレータにおいて、前記側部が当接しあう前記第1の突状部と前記第2の突状部との組合わせが、複数組設けられ、前記第1の突状部は、前記第2の突状部より外周側に配置されても良い。複数組の第1の突状部と第2の突状部をこのように設けることによって、第1のプレートと第2のプレートが相対的にずれることを、より確実に抑制することができる。 In the separator according to the present invention, a plurality of combinations of the first projecting portion and the second projecting portion with which the side portions abut against each other are provided, and the first projecting portion is You may arrange | position to an outer peripheral side rather than a 2nd protrusion part. By providing a plurality of sets of the first protrusions and the second protrusions in this manner, it is possible to more reliably suppress relative displacement between the first plate and the second plate.
本発明に係るセパレータにおいて、前記第2の突状部は、断面が凸型形状を有する突起部であり、前記第1の突状部は、前記突起部が嵌合する凹状部を有しても良い。こうすれば、第1の突状部と、凹状部が嵌合することによって、第1のプレートと第2のプレートが相対的にずれることを抑制することができる。 In the separator according to the present invention, the second projecting portion is a projecting portion having a convex shape in cross section, and the first projecting portion has a recessed portion into which the projecting portion is fitted. Also good. If it carries out like this, it can suppress that a 1st plate and a 2nd plate shift | deviate relatively by fitting a 1st protrusion part and a recessed part.
本発明に係るセパレータにおいて、前記第1のプレートは、前記燃料電池を構成する際に、前記膜電極接合体のアノード側に当接するアノードプレートであり、前記第2のプレートは、前記燃料電池を構成する際に、前記膜電極接合体のカソード側に当接するカソードプレートであっても良い。こうすれば、燃料電池の運転によりアノードプレートおよびカソードプレートに熱膨張によって、第1のプレートと第2のプレートが相対的にずれることを、より確実に抑制することができる。 In the separator according to the present invention, the first plate is an anode plate that contacts the anode side of the membrane electrode assembly when the fuel cell is configured, and the second plate is the fuel cell. When configured, it may be a cathode plate that contacts the cathode side of the membrane electrode assembly. By so doing, it is possible to more reliably prevent the first plate and the second plate from being relatively displaced due to thermal expansion of the anode plate and the cathode plate during the operation of the fuel cell.
以下、本発明に係るセパレータについて、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, a separator according to the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.
A.第1実施例:
図1〜図3を参照して、本発明の第1実施例に係るセパレータおよびセパレータを含む燃料電池の構成について説明する。図1は、第1実施例における燃料電池の構成を示す説明図である。図2は、第1実施例に係るセパレータの正面図および断面図である。図2(b)の右半分は、図2(a)におけるe−e断面を示している。また、図2(b)の左半分は、図2(a)におけるf−f断面を示している。なお、図2(b)においては図を見やすくするため各構成部材の積層方向の厚さを図1の約2倍にして図示している。図3は、図2におけるBB部の正面図および断面図である。
A. First embodiment:
With reference to FIGS. 1-3, the structure of the separator which concerns on 1st Example of this invention and the fuel cell containing a separator is demonstrated. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the fuel cell in the first embodiment. FIG. 2 is a front view and a sectional view of the separator according to the first embodiment. The right half of FIG. 2B shows an ee cross section in FIG. Moreover, the left half of FIG.2 (b) has shown the ff cross section in Fig.2 (a). In FIG. 2B, the thickness in the stacking direction of each constituent member is shown approximately twice that of FIG. FIG. 3 is a front view and a cross-sectional view of the BB portion in FIG.
燃料電池1000は、シール一体型膜電極接合体200と、セパレータ100とを交互に積層することにより構成されている。
The
シール一体型膜電極接合体200は、膜電極接合体50と、シール部材60とを備えている。シール部材60は、シリコーンゴムなどのガス不透性と弾力性と耐熱性とを有する材料で形成されている。シール部材60の中心部には、図1において破線で示すように、膜電極接合体50を配置するための孔65が設けられている。膜電極接合体50は、電解質膜4と、アノード5と、カソード6とを備えている。電解質膜4は、例えば、フッ素系樹脂材料(例えば、ナフィオン(デュポン社の登録商標))で形成され、湿潤状態において良好なイオン導電性を有するイオン交換膜である。アノード5とカソード6は、ガス拡散性および導電性を有する多孔質の材料(例えば、金属多孔体)で形成されている。アノード5およびカソード6には、白金や白金と他の金属からなる合金が燃料電池反応の触媒として担持されている。
The seal-integrated
セパレータ100は、中間プレート1と、カソードプレート2と、アノードプレート3とを備えている。これらの3つのプレートには、ステンレス鋼が用いられている。ステンレス鋼に代えて、ガス不透性と導電性とを有する種々の材料、例えば、他の金属材料、具体的には、チタン、チタン合金等を用いても良い。アノードプレート3は、中間プレート1の一方の面(以下、第1の面ともいう。)と当接しており、カソードプレート2は、中間プレート1の他方の面(以下、第2の面ともいう。)と当接している。アノードプレート3と中間プレート1、および、カソードプレート2と中間プレート1は、当接面において、所定の接合方法、例えば、熱圧着、ろう付け、溶接を用いて接合されている。
The
セパレータ100には、中間プレート1およびカソードプレート2およびアノードプレート3にそれぞれ設けられた貫通孔によって、各種流体の流路が形成されている。すなわち、図2に示すように、燃料ガスをアノード5に供給するための流路として、3つのプレートをそれぞれ貫通する燃料ガス供給マニホールド130、中間プレート1を貫通する貫通孔として形成される燃料ガス供給流路13、アノードプレート3を貫通する貫通孔として形成される燃料ガス供給孔33が形成されている。同様にして、燃料ガスを排出するための燃料ガス排出マニホールド140、燃料ガス排出流路14、燃料ガス排出孔34、が形成されている。
In the
さらに、セパレータ100には、酸化ガスをカソード6に供給するための流路として、酸化ガス供給マニホールド110、中間プレート1を貫通する酸化ガス供給流路11、カソードプレート2を貫通する酸化ガス供給孔21が形成されている。同様にして、酸化ガスを排出するための酸化ガス排出マニホールド120、酸化ガス排出流路12、酸化ガス排出孔22とが形成されている。さらに、燃料電池1000を冷却するための冷却媒体流路を供給/排出するための流路として、冷却媒体供給マニホールド150、冷却媒体流路15、冷却媒体排出マニホールド160とが形成されている。なお、図2(a)において、ハッチングされている部分は、上述した各種マニホールド部分を表している。
Further, the
図2(b)を参照して燃料ガスの流れについて説明する。燃料ガスは、図2(b)の左側に矢印で示すように、燃料ガス供給マニホールド130から燃料ガス供給流路13および燃料ガス供給孔33を通ってアノード5に供給される。アノード5に供給された燃料ガスは、多孔質のアノード5の中を流れる間に燃料電池反応で使用される。そして、使用済みの燃料ガスは、図2(b)の右側に矢印で示すように、アノード5から燃料ガス排出孔34および燃料ガス排出流路14を通って燃料ガス排出マニホールド140に排出される。
The flow of the fuel gas will be described with reference to FIG. The fuel gas is supplied from the fuel
酸化ガスの流動経路における断面(図2(a)におけるg−g断面)は、図示は省略するが、図2(b)に示す断面図(e−e断面およびf−f断面)と同様の構造を有している。酸化ガスは、酸化ガス供給マニホールド110から酸化ガス供給流路11および酸化ガス供給孔21を通って、カソード6に供給され、燃料電池反応に供される。そして、使用済みの酸化ガスは、酸化ガス排出孔22および酸化ガス排出流路12を通って酸化ガス排出マニホールド120に排出される。
Although the illustration of the cross section in the flow path of the oxidizing gas (the gg cross section in FIG. 2A) is omitted, it is the same as the cross section shown in FIG. 2B (the ee cross section and the ff cross section). It has a structure. The oxidizing gas is supplied from the oxidizing
冷却媒体は、冷却媒体供給マニホールド150から冷却媒体流路15に流入し、冷却媒体流路15から冷却媒体排出マニホールド160へ排出される。冷却媒体は、主として、冷却媒体流路15を流動中に燃料電池1000を冷却する。
The cooling medium flows from the cooling
セパレータ100は、さらに、カソードプレート2とアノードプレート3とが相対的にずれることを抑制するための構造(以下、ずれ抑制構造という。)MCを、4カ所に備えている。ずれ抑制構造MCが配置される領域は、上述した各種流体の流路が形成されていない領域であって、かつ、燃料電池1000を構成した際に、上述した膜電極接合体50と対向する領域(以下、発電領域という。)55以外の領域である。本実施例では、図2に示すように、発電領域55より外側の外周部であって、4角形のセパレータ100の4つの角部分にそれぞれ配置されている。
The
4つのずれ抑制構造MCは、図2に示すように、セパレータ100の一の対角線B−B上に配置されている2つと、他の対角線A−A上に配置されている2つに分けられる。対角線B−B上に配置されている2つのずれ抑制構造MCは、カソードプレート2とアノードプレート3とが対角線B−B方向に、相対的にずれることを抑制している。一方、対角線A−A上に配置されている2つのずれ抑制構造MCは、カソードプレート2とアノードプレート3とが対角線A−A方向に、相対的にずれることを抑制している。
As shown in FIG. 2, the four shift suppressing structures MC are divided into two arranged on one diagonal line BB of the
図3を参照して、ずれ抑制構造MCについてさらに詳しく説明する。図3の上図は、図2におけるBB部の正面図を示しており、図3の下図は、図3の上図におけるB−B断面を示している。ただし、図3において、ずれ抑制構造MCが配置されている角部分以外の部分、すなわち、セパレータ100の中央部は、図を見やすくするために省略している。ずれ抑制構造MCは、中間プレート1に形成される貫通部17と、アノードプレート3に形成された第1の畝状部37と、カソードプレート2に形成された第2の畝状部27とによって構成される。
With reference to FIG. 3, the shift suppression structure MC will be described in more detail. The upper diagram in FIG. 3 shows a front view of the BB portion in FIG. 2, and the lower diagram in FIG. 3 shows a BB cross section in the upper diagram in FIG. However, in FIG. 3, portions other than the corner portion where the shift suppression structure MC is arranged, that is, the central portion of the
貫通部17は、図3に示すように、3つの板を接合してセパレータ100を構成する際(以下、接合時という。)に、カソードプレート2とアノードプレート3との間に空間SPを形成する。第1の畝状部37は、図3に示すように、アノードプレート3において、接合時に中間プレート1と当接する側に突出している。第1の畝状部37は、短手方向(図3の上図において、対角線B−Bと平行な方向)断面が凸型形状を有する畝型の形状を有している。第2の畝状部27は、図3に示すように、第1の畝状部37と同様の形状を有している。すなわち、第2の畝状部27は、カソードプレート2において、接合時に中間プレート1と当接する側に突出している。そして、第2の畝状部27は、短手方向(図3の上図において、対角線B−Bと平行な方向)の断面が凸型形状を有する畝型の形状を有している。第1の畝状部37の長手方向(図3の上図において、対角線B−Bと垂直な方向)と、第2の畝状部27の長手方向は互いに平行になっている。貫通部17は、例えば、中間プレート1を打ち抜き加工することにより形成される。第1の畝状部37および第2の畝状部27は、例えば、アノードプレート3およびカソードプレート2をプレス加工することによって形成される。
As shown in FIG. 3, the
第1の畝状部37および第2の畝状部27は、共に、接合時に中間プレート1に形成された貫通部17と重なる位置に形成されている。従って、第1の畝状部37および第2の畝状部27は、接合時に、上述した空間SP内に突出する。第1の畝状部37と第2の畝状部27は、空間SP内において、互いの側部の一部が当接している。図3において、記号TPは、第1の畝状部37と第2の畝状部27との当接部を示している。ここで、第1の畝状部37の側部とは、第1の畝状部37の頂上部PP以外の部分、言い換えれば、アノードプレート3の他の部分(平らな部分)と平行でない部分のことを指す。第2の畝状部27の側部も同様である。
Both the first hook-shaped
ここで、アノードプレート3に形成された第1の畝状部37は、カソードプレート2に形成された第2の畝状部27より外周側に配置されている。すなわち、図3に示すように、対角線B−B上において、カソードプレート2に形成された第2の畝状部27はセパレータ100の中心側(内側)に配置され、アノードプレート3に形成された第1の畝状部37は、セパレータ100の外側に配置されている。
Here, the first hook-shaped
対角線A−A(図2参照)上に配置されている2つのずれ抑制構造MCは、上述した対角線B−B上に配置されている2つのずれ抑制構造MCと同様の構成を有しているので、詳細の説明は省略する。 The two displacement suppression structures MC disposed on the diagonal line AA (see FIG. 2) have the same configuration as the two displacement suppression structures MC disposed on the diagonal line BB described above. Therefore, detailed description is omitted.
以上説明した第1実施例に係るセパレータ100によれば、4つのずれ抑制構造MCを有しているので、カソードプレート2とアノードプレート3とが相対的にずれることを抑制することができる。この結果、セパレータ100ひいては燃料電池1000全体の変形を抑制し、こうした変形に起因する燃料電池1000の性能劣化を抑制することができる。また、位置決めが容易に成るため、燃料電池の組み付け時の組み付け精度や、組み付け効率が向上する。
According to the
さらに、アノードプレート3に形成された第1の畝状部37は、カソードプレート2に形成された第2の畝状部27より外周側に配置されているので、燃料電池1000の運転中に、第2の畝状部27と第1の畝状部37との当接部TPに隙間が生じることを抑制することができる。すなわち、燃料電池のカソード反応(例えば、2H++2e−+(1/2)O2→H2O)に伴う発熱量は、アノード反応(例えば、H2→2H++2e−)に伴う発熱量より多い。従って、燃料電池の運転中のおけるカソードプレート2の熱膨張量は、アノードプレート3の熱膨張量よる大きくなる。この結果、電気化学反応による発熱に伴う熱膨張によって、第1の畝状部37と第2の畝状部27との当接部TPの接触を強める圧力が生じ、効果的にずれを抑制することができる。例えば、燃料電池1000を自動車の動力源として用いる場合において、運転中の振動や衝撃に起因するずれを効果的に抑制することができる。
Furthermore, since the first hook-
上述したようにずれ抑制構造MCを構成する第1の畝状部37および第2の畝状部27は、アノードプレート3およびカソードプレート2をプレス加工することにより形成され、貫通部17は中間プレート1を打ち抜き加工することにより形成される。この結果、ずれ抑制構造MCは、容易で生産性の高い加工法を用いて作製することができる。また、ずれ抑制構造MCのために部品点数が増加することもない。また、セパレータが薄板により構成されているため、切削加工等によりずれ抑制のための構造(凹部等)を設けることが困難な場合であっても、容易にずれ抑制構造を設けることができる。
As described above, the first hook-
さらに、第1の畝状部37および第2の畝状部27は、中間プレート1側(中間プレート1の貫通部17側)に形成されるため、セパレータの大型化を抑制することができる。
Furthermore, since the 1st collar-shaped
B.第2実施例:
図4および図5を参照して、本発明の第2実施例に係るセパレータの構成について説明する。図4は、第2実施例に係るセパレータの正面図である。図5は、図4におけるCC部の正面図および断面図である。図4において、第2実施例におけるずれ抑制構造MC2のみを図示している。セパレータ100に形成されている他の構造については第1実施例と同様であるので、図示を省略している。図5において、左上の図はCC部の正面図を、右上の図は左上の図のD−D断面を、下図は左上の図のC−C断面をそれぞれ示している。
B. Second embodiment:
With reference to FIG. 4 and FIG. 5, the structure of the separator based on 2nd Example of this invention is demonstrated. FIG. 4 is a front view of the separator according to the second embodiment. 5 is a front view and a cross-sectional view of the CC portion in FIG. FIG. 4 shows only the shift suppression structure MC2 in the second embodiment. Since other structures formed in the
第2実施例に係るずれ抑制構造MC2は、2カ所に配置される。本実施例では、図4に示すように、ずれ抑制構造MC2は、4角形のセパレータ100の互いに対向する2つの角部分にそれぞれ配置されている。ずれ抑制構造MC2は、中間プレート1に形成される貫通部18と、アノードプレート3に形成された嵌合部38と、カソードプレート2に形成された突起部28とによって形成される。
The shift suppression structure MC2 according to the second embodiment is arranged at two locations. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the shift suppression structure MC <b> 2 is disposed at two corner portions of the
貫通部18は、第1実施例における貫通部17と同様に、接合時に、カソードプレート2とアノードプレート3との間に空間SP2を形成する。突起部28は、断面が凸型形状を有し、正面視が円形状を有する突起である。突起部28は、カソードプレート2において、接合時に中間プレート1と当接する側に突出している。嵌合部38は、全体としては接合時に中間プレート1と当接する側に突出している。嵌合部38の中央部分には、図5に示すように、接合時に上述した突起部28が嵌合するための窪み(以下、凹状部という。)381が形成されている。第1実施例と同様に、貫通部18は、例えば、中間プレート1を打ち抜き加工することにより形成され、突起部28および嵌合部38は、例えば、カソードプレート2およびアノードプレート3をプレス加工することによって形成される。
The
突起部28および嵌合部38は、共に、接合時に中間プレート1に形成された貫通部18に重なる位置に形成されている。従って、突起部28および嵌合部38は、接合時に、上述した空間SP2内に突出する。突起部28の側部の一部と嵌合部38に形成された凹状部381の側部の一部は、空間SP2内において、互いに当接している。図5において、記号TP2は、突起部28と嵌合部38との当接部を示している。ここで、突起部28の側部とは、突起部28の頂上部PP2以外の部分、すなわち、カソードプレート2の他の部分(平らな部分)と平行でない部分のことを指す。また、凹状部381の側部とは、凹状部381の底部BP以外の部分、すなわち、アノードプレート3の他の部分(平らな部分)と平行でない部分のことを指す。
Both the projecting
以上説明した第2実施例に係るセパレータ100によれば、第1実施例と同様の効果が得られる。さらに、第2実施例に係るセパレータ100によれば、2つのずれ抑制構造MC2だけでも、ずれを抑制できる利点がある。
According to the
C.変形例:
・第1変形例
第1実施例においては4つのずれ抑制構造MCを配置し、第2実施例においては2つのずれ抑制構造MC2を配置しているが、配置される数は上記実施例に限られない。例えば、第1実施例に係るずれ抑制構造MCを3つ配置する構成も可能である。図6は、第1変形例に係るセパレータの正面図である。図6においては、ずれ抑制構造MCのみを図示している。セパレータ100に形成されている他の構造については、ずれ抑制構造MCが配置されていない部分に、適宜配置されているものとする。図6に示すように、例えば、正三角形TRの3つ角に対応する位置にずれ抑制構造MCを配置する。そして、各ずれ抑制構造MCを構成する第1の畝状部37および第2の畝状部27の長手方向が、畝状部27,37が配置されている角の対辺と平行に配置される。このように3つのずれ抑制構造MCをバランス良く配置して、ずれを抑制しても良い。
C. Variations:
-1st modification In the 1st example, four shift control structures MC are arranged, and in the 2nd example, two shift control structures MC2 are arranged, but the number arranged is limited to the above-mentioned example. I can't. For example, a configuration in which three shift suppression structures MC according to the first embodiment are arranged is also possible. FIG. 6 is a front view of a separator according to a first modification. In FIG. 6, only the shift suppression structure MC is illustrated. It is assumed that other structures formed in the
・第2変形例
第1実施例では、第2の畝状部27および第1の畝状部37は、正面視において直線の畝型形状を有しているが、他の正面視形状を有しても良い。例えば、第1の畝状部37および第2の畝状部27は、正面視において円弧状に形成されても良いし、くの字型に形成されても良い。
Second Modification In the first embodiment, the second hook-shaped
以上、本発明の実施例および変形例について説明したが、本発明はこれらの実施例および変形例になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様での実施が可能である。 As mentioned above, although the Example and modification of this invention were demonstrated, this invention is not limited to these Example and modification at all, and implementation in a various aspect is possible within the range which does not deviate from the summary. It is.
1...中間プレート
2...カソードプレート
3...アノードプレート
4...電解質膜
5...アノード
6...カソード
11...酸化ガス供給流路
12...酸化ガス排出流路
13...燃料ガス供給流路
14...燃料ガス排出流路
15...冷却媒体流路
17、18...貫通部
21...酸化ガス供給孔
22...酸化ガス排出孔
27...第2の畝状部
28...突起部
33...燃料ガス供給孔
34...燃料ガス排出孔
37...第1の畝状部
38...嵌合部
381...凹状部
50...膜電極接合体
55...発電領域
60...シール部材
100...セパレータ
110...酸化ガス供給マニホールド
120...酸化ガス排出マニホールド
130...燃料ガス供給マニホールド
140...燃料ガス排出マニホールド
150...冷却媒体供給マニホールド
160...冷却媒体排出マニホールド
200...シール一体型膜電極接合体
1000...燃料電池
MC、MC2...ずれ抑制構造
1 ...
Claims (5)
第1の面と第2の面を有すると共に、厚さ方向に貫通する貫通部を有する中間プレートと、
前記中間プレートの前記第1の面に当接する第1のプレートと、
前記中間プレートの前記第2の面に当接する第2のプレートと、
前記第1のプレートの前記中間プレート側に設けられ、頂上部と側部を有する第1の突状部と、
前記第2のプレートの前記中間プレート側に設けられ、頂上部と側部を有する第2の突状部と、
を備え、
前記第1の突状部は、前記積層の方向からみて前記中間プレートの前記貫通部と重なる位置に配置され、
前記第2の突状部は、前記積層の方向からみて前記中間プレートの前記貫通部と重なると共に、前記第2の突状部の側部の少なくとも一部が前記第1の突状部の側部の少なくとも一部と当接する位置に配置されているセパレータ。 A separator that is laminated with a membrane electrode assembly sandwiched therebetween to constitute a fuel cell,
An intermediate plate having a first surface and a second surface and having a penetrating portion penetrating in the thickness direction;
A first plate abutting against the first surface of the intermediate plate;
A second plate in contact with the second surface of the intermediate plate;
A first protrusion provided on the intermediate plate side of the first plate and having a top and a side;
A second protrusion provided on the intermediate plate side of the second plate and having a top and a side;
With
The first projecting portion is disposed at a position overlapping with the through portion of the intermediate plate when viewed from the stacking direction.
The second projecting portion overlaps the penetrating portion of the intermediate plate when viewed from the stacking direction, and at least a part of a side portion of the second projecting portion is on the side of the first projecting portion. Separator disposed at a position in contact with at least a part of the part.
前記第1の突状部は、断面が凸型形状を有する第1の畝状部であり、
前記第2の突状部は、断面が凸型形状を有すると共に前記第1の畝状部に平行な第2の畝状部であるセパレータ。 The separator according to claim 1,
The first protrusion is a first hook-shaped section having a convex shape in cross section;
The second protrusion is a separator having a convex shape in cross section and a second hook-like part parallel to the first hook-like part.
前記側部が当接しあう前記第1の突状部と前記第2の突状部との組合わせが、複数組設けられ、
前記第1の突状部は、前記第2の突状部より外周側に配置されるセパレータ。 The separator according to claim 1 or 2,
A plurality of combinations of the first projecting portion and the second projecting portion with which the side portions abut each other are provided,
The first projecting portion is a separator disposed on the outer peripheral side from the second projecting portion.
前記第2の突状部は、断面が凸型形状を有する突起部であり、
前記第1の突状部は、前記突起部が嵌合する凹状部を有するセパレータ。 The separator according to claim 1,
The second protrusion is a protrusion having a convex cross section,
The first projecting portion is a separator having a recessed portion into which the projecting portion is fitted.
前記第1のプレートは、前記燃料電池を構成する際に、前記膜電極接合体のアノード側に当接するアノードプレートであり、
前記第2のプレートは、前記燃料電池を構成する際に、前記膜電極接合体のカソード側に当接するカソードプレートであるセパレータ。 In the separator according to claim 3 or claim 4,
The first plate is an anode plate that contacts the anode side of the membrane electrode assembly when the fuel cell is configured;
The second plate is a separator that is a cathode plate that contacts the cathode side of the membrane electrode assembly when the fuel cell is configured.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005140530A JP2006318772A (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Separator |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=37539256
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Country | Link |
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JP (1) | JP2006318772A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009021179A (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Toyota Motor Corp | Fuel cell |
-
2005
- 2005-05-13 JP JP2005140530A patent/JP2006318772A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009021179A (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Toyota Motor Corp | Fuel cell |
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