JP2007179815A - 燃料電池モジュール、燃料電池スタック及び燃料電池モジュールの作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池モジュール10は、電解質膜・電極構造体22を挟んで配設される第1及び第2カーボンセパレータ24、26を備え、この第1及び第2カーボンセパレータ24、26の外周部から内方にわたって第1及び第2熱可塑性樹脂層54、56が設けられる。積層体14は、第1及び第2熱可塑性樹脂層54、56が溶着されることにより一体に接合される樹脂接合部60を設けるとともに、この樹脂接合部60は、連通孔内面に設けられる連続樹脂面58と、外周部に設けられる連続外周樹脂面62とを有する。
【選択図】図2
Description
14…積層体
20a、20b、90a、90b…エンドプレート
22…電解質膜・電極構造体 24、26…カーボンセパレータ
28…固体高分子電解質膜 30…アノード側電極
32…カソード側電極 40a…酸化剤ガス入口連通孔
40b…酸化剤ガス出口連通孔 42a…冷却媒体入口連通孔
42b…冷却媒体出口連通孔 44a…燃料ガス入口連通孔
44b…燃料ガス出口連通孔 46…酸化剤ガス流路
46a、48a、50a…入口溝部 46b、48b、50b…出口溝部
48…燃料ガス流路 50…冷却媒体流路
54、56…熱可塑性樹脂層 58…連続樹脂面
60…樹脂接合部 62…連続外周樹脂面
64、66…セパレータ部材 82…燃料電池スタック
84…介装部材 86…金属製プレート
88…シール部材
Claims (8)
- 固体高分子電解質膜の両側に一対の電極が設けられた電解質膜・電極構造体と、セパレータとが複数積層される積層体を有し、前記積層体には、少なくとも反応ガスを積層方向に流通させる反応ガス連通孔が前記積層方向に貫通して形成される燃料電池モジュールであって、
前記セパレータは、少なくとも前記反応ガス連通孔に対応する部位から外周部にわたって樹脂材で構成されるとともに、
前記積層体は、前記樹脂材の溶着により一体に接合される樹脂接合部を設けることを特徴とする燃料電池モジュール。 - 請求項1記載の燃料電池モジュールにおいて、前記積層体に外力が付与されない状態で、電極面領域の前記積層方向の寸法が、前記樹脂接合部の前記積層方向の寸法よりも大きく設定されることを特徴とする燃料電池モジュール。
- 固体高分子電解質膜の両側に一対の電極が設けられた電解質膜・電極構造体と、セパレータとが複数積層される積層体を有し、前記積層体には、少なくとも反応ガスを積層方向に流通させる反応ガス連通孔が前記積層方向に貫通して形成され、前記セパレータは、少なくとも前記反応ガス連通孔に対応する部位から外周部にわたって樹脂材で構成されるとともに、前記積層体は、前記樹脂材の溶着により一体に接合される樹脂接合部を設ける複数の燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュール間に配設され、各燃料電池モジュール同士を電気的に接続するとともに、シール機能を有する介装部材と、
を設けることを特徴とする燃料電池スタック。 - 請求項3記載の燃料電池スタックにおいて、前記介装部材は、金属製プレートにシール部材を設けて構成されることを特徴とする燃料電池スタック。
- 固体高分子電解質膜の両側に一対の電極が設けられた電解質膜・電極構造体と、セパレータとが複数積層される積層体を有し、前記積層体には、少なくとも反応ガスを積層方向に流通させる反応ガス連通孔が前記積層方向に貫通して形成される燃料電池モジュールの作製方法であって、
前記セパレータは、少なくとも前記反応ガス連通孔に対応する部位から外周部にわたって樹脂材で構成されるとともに、
前記電解質膜・電極構造体と前記セパレータとが積層された状態で、前記樹脂材が溶着されることにより前記積層体が一体に接合されることを特徴とする燃料電池モジュールの作製方法。 - 請求項5記載の作製方法において、前記樹脂材は熱可塑性樹脂層であり、
前記積層体の前記外周部を加熱する一方、前記積層体に加熱された成形部材を押し込んで前記反応ガス連通孔を形成することを特徴とする燃料電池モジュールの作製方法。 - 請求項6記載の作製方法において、前記反応ガス連通孔が形成された後、前記反応ガス連通孔と電極面に沿って前記反応ガスを供給する反応ガス流路とを連結する連結用溝部を形成することを特徴とする燃料電池モジュールの作製方法。
- 請求項5乃至7のいずれか1項に記載の作製方法において、前記積層体に外力が付与されない状態で、電極面領域の前記積層方向の寸法が、前記樹脂接合部の前記積層方向の寸法よりも大きく設定されることを特徴とする燃料電池モジュールの作製方法。
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