JP2008047313A - 燃料電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、マニホールド入口とマニホールド出口とを短絡する隙間流路をシールで閉塞するに際し、閉塞した隙間流路を反応ガスが流れにくく、シールとガス拡散層との間に隙間が発生しにくく、シール効果に優れ、もって発電効率を効果的に向上させることが可能な燃料電池を提供することを目的とする。
【解決手段】一対の電極間に配置した高分子電解質膜と、前記高分子電解質膜の両面に配置したガス拡散層と、ガス拡散層の周縁に前記ガス拡散層と一体的に設けたシール部材と、マニホールド入り口から出口へ通じる反応ガス誘導通路を設けたセパレータとよりなる燃料電池において、 前記ガス拡散層の周縁を薄肉部とすると共に前記薄肉部の両面に弾性突起を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
しかし、ガス拡散層2の寸法精度や組立位置のバラツキにより、不可避的に隙間流路13が存在してしまう。
前記ガス拡散層の周縁を薄肉部とすると共に前記薄肉部の両面に弾性突起を設けたことを特徴とする。
請求項1記載の発明の燃料電池によれば、弾性突起により隙間流路を閉塞して反応ガスの流れを阻止することから、反応ガスが隙間流路を流れて発電効率が低下するのを抑えることが出来る。
また、請求項2記載の発明の燃料電池によれば、セパレータに設けた突状部とガス拡散層との間に形成される隙間流路を極力小さく抑えることが出来る。
更に、請求項4記載の発明の燃料電池によれば、ガス拡散層内部まで液状ゴムがしみ込むため、ガス拡散層の周縁部におけるガス漏れをより確実に防止できる。
更に、請求項5記載の発明の燃料電池によれば、弾性突起をガス拡散層側に確実に固着出来る。
更に、請求項7記載の発明の燃料電池によれば、スタックの組立て時に弾性突起が内側に容易に変形し、隙間流路を閉塞することができる。
更に、請求項9記載の発明の燃料電池によれば、スタック組立て時に過大な締付力が発生し、セパレータや電解質膜にダメージを与えることがない。
第1図乃至3図に基づき発明を実施するための最良の形態について説明する。
そして、このガス拡散層2、2の周縁には、ガス拡散層2、2と一体的に設けたシール部材3が設けられている。
このガス拡散層2、2の周縁は薄肉部6となっており、この薄肉部6には、内側に湾曲した弾性突起7、7が一体的に設けてある。
この、ガス拡散層2、2、電解質膜1、シール部材3及び弾性突起7、7が一体化された部材は、第1図に示す、マニホールド入り口から出口へ通じる反応ガス誘導通路4を設けた二枚のセパレータ5、5間に挟持される。
シール部材3は、一般的な合成ゴムや、TPEが用いられるが、成形性の観点から、液状ゴムが好ましい。
液状ゴムとしては、液状シリコーンゴム、液状ふっ素ゴム、液状EPDM、液状ACM等である。
液状ゴムを用いて成形すると、シール部材3を成形する際に、液状ゴムがガス拡散層2、2の薄肉部6にしみ込んで、高分子電解質膜1及びガス拡散層2、2を一体化する。
そして、弾性突起7は液状ゴムがしみ込んだ領域に設けてある。
弾性突起7は、シール部材3が成形される際に、同一の材質で成形することが好ましい。
第2図の実施例では、弾性突起7は内側に湾曲した形状としたが、第3図に示す様に、外側に湾曲した形状としてもよい。
また、当然のことながら、弾性突起7は、スタック組立て時に、セパレータ5、5に接する高さを有している。
2‥‥ガス拡散層
3‥‥シール部材
4‥‥誘導通路
5‥‥セパレータ
6‥‥薄肉部
7‥‥弾性突起
8‥‥突状部
Claims (10)
- 一対の電極間に配置した高分子電解質膜(1)と、前記高分子電解質膜(1)の両面に配置したガス拡散層(2)、(2)と、ガス拡散層(2)、(2)の周縁に前記ガス拡散層(2)、(2)と一体的に設けたシール部材(3)と、マニホールド入り口から出口へ通じる反応ガス誘導通路(4)を設けたセパレータ(5)、(5)とよりなる燃料電池において、
前記ガス拡散層(2)、(2)の周縁を薄肉部(6)とすると共に前記薄肉部(6)の両面に弾性突起(7)を設けたことを特徴とする燃料電池。 - 前記セパレータ(5)、(5)に突状部(8)が設けられ、前記突状部(8)により前記薄肉部(6)が挟持されるとともに、前記弾性突起(7)が前記突状部(8)の内側近傍に配置されていることを特徴とする請求項1記載の燃料電池。
- 前記シール部材(3)が液状ゴムを用いて成形されていることを特徴とする請求項1または2記載の燃料電池。
- 前記シール部材(3)を成形する際の液状ゴムが前記ガス拡散層(2)、(2)の薄肉部(6)にしみ込んで前記高分子電解質膜(1)及び前記ガス拡散層(2)、(2)を一体化していることを特徴とする請求項3記載の燃料電池。
- 前記弾性突起(7)は前記液状ゴムがしみ込んだ領域に設けてあることを特徴とする請求項4記載の燃料電池。
- 前記弾性突起(7)が前記シール部材(3)と同一の材質であることを特徴とする請求項5記載の燃料電池。
- 前記弾性突起(7)が内側に湾曲した形状であることを特徴とする請求項1〜6いずれか一項に記載の燃料電池。
- 前記弾性突起(7)が外側に湾曲した形状であることを特徴とする請求項1〜6いずれか一項に記載の燃料電池。
- 前記弾性突起(7)はスタック組立て時に、前記薄肉部(6)の領域に収まっていることを特徴とする請求項1〜8いずれか一項に記載の燃料電池。
- 前記弾性突起(7)は、スタック組立て時に、セパレータ(5)、(5)に接する高さを有していることを特徴とする請求項1〜9いずれか一項に記載の燃料電池。
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