JP2008218205A - Manufacturing method of fuel cell module, manufacturing method of fuel cell, and fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は燃料電池に関し、特に燃料電池の発電効率を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a fuel cell, and more particularly to a technique for improving the power generation efficiency of a fuel cell.
燃料電池の中には、反応ガスの流路として多孔体を用い、多孔体において反応ガスを拡散して、膜電極接合体に反応ガスを供給するものがある。多孔体は一般的に、組み付けられる際にガスケットと干渉しないように、ガスケットの内壁と隙間を空けて配置される。ガスケットと多孔体との隙間は通気抵抗が小さいため反応ガスが流れやすい。ガスケットと多孔体の隙間を流れる反応ガスは発電反応に用いられることなく排出されるため、ガスケットと多孔体の隙間を流れる反応ガス量が多くなると、燃料電池の発電効率が低下する。この隙間に反応ガスを流れにくくする技術としてガスケットと多孔体との隙間に液状シール剤を充填/硬化させる技術が知られている(特許文献1)。また、ガスケットと多孔体の隙間に熱可塑性樹脂を配置し、加圧下で加熱熔解し、冷却硬化させる技術が知られている(特許文献2)。 Some fuel cells use a porous body as a reaction gas flow path, diffuse the reaction gas in the porous body, and supply the reaction gas to the membrane electrode assembly. The porous body is generally disposed with a gap from the inner wall of the gasket so as not to interfere with the gasket when assembled. Since the airflow resistance is small in the gap between the gasket and the porous body, the reaction gas easily flows. Since the reaction gas flowing through the gap between the gasket and the porous body is discharged without being used for the power generation reaction, the power generation efficiency of the fuel cell decreases when the amount of the reaction gas flowing through the gap between the gasket and the porous body increases. A technique for filling / curing a liquid sealant in a gap between a gasket and a porous body is known as a technique for making the reaction gas difficult to flow in the gap (Patent Document 1). In addition, a technique is known in which a thermoplastic resin is disposed in a gap between a gasket and a porous body, heated and melted under pressure, and cooled and cured (Patent Document 2).
しかし、従来の技術では、燃料電池モジュールに液状シール剤を充填/硬化させるときには、燃料電池モジュールにかける荷重の大きさについては考慮されていなかった。その結果、燃料電池の燃料電池モジュールを積層して締結する時に、荷重が液状シール剤の充填部分にかかって電極部分の荷重の分担が減少し、燃料電池の性能が低下するという問題があった。また、ガスケットと多孔体との隙間は発電に寄与しないためできるかぎり狭くするのが好ましいが、設計上困難であった。 However, in the prior art, when the liquid sealant is filled / cured in the fuel cell module, the magnitude of the load applied to the fuel cell module has not been considered. As a result, when the fuel cell modules of the fuel cell are stacked and fastened, there is a problem that the load is applied to the filling portion of the liquid sealant, the load sharing of the electrode portion is reduced, and the performance of the fuel cell is lowered. . Further, since the gap between the gasket and the porous body does not contribute to power generation, it is preferable to make it as narrow as possible, but it has been difficult to design.
本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、電極部分への荷重分担を増し、燃料電池の発電効率を向上させることを目的とする。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and an object thereof is to increase the load sharing to the electrode portion and improve the power generation efficiency of the fuel cell.
本発明の第1の態様に係る燃料電池モジュールの製造方法は、膜電極接合体の少なくとも一方の面に、ガスケットと、ガス流路を形成する多孔体とを所定の間隔を開けて配置して発電体を形成し、前記ガスケットと前記多孔体によって形成される空間に液状シール剤を充填するための充填孔を有するプレートによって前記発電体を挟持し、燃料電池モジュールを積層して燃料電池を締結する時の締結荷重と同等以上の荷重を前記プレート間に加え、前記荷重下で前記充填孔から前記空間に液状シール剤を充填し、硬化させる。本発明の第1の態様に係る燃料電池モジュールによれば、荷重が電極部分にかかるので、燃料電池モジュールの性能を向上させることができる。なお、本明細書において、多孔体という場合には、多孔体にガス拡散層と多孔体とを含んでもよい。 In the method for manufacturing a fuel cell module according to the first aspect of the present invention, a gasket and a porous body forming a gas flow path are arranged at predetermined intervals on at least one surface of the membrane electrode assembly. A power generator is formed, the power generator is sandwiched by a plate having a filling hole for filling a liquid sealant in a space formed by the gasket and the porous body, and fuel cells are stacked to fasten the fuel cell A load equal to or greater than the fastening load at the time of applying is applied between the plates, and the liquid sealant is filled into the space from the filling hole under the load and is cured. According to the fuel cell module according to the first aspect of the present invention, since the load is applied to the electrode portion, the performance of the fuel cell module can be improved. In the present specification, the term “porous body” may include a gas diffusion layer and a porous body.
本発明の第1の態様に係る燃料電池モジュールの製造方法において、前記プレートは前記充填孔を複数備え、前記液状シール剤の充填は前記複数の充填孔から液状シール剤を充填することにより実行されるのが好ましい。この態様によれば、前記空間へのシール剤の充填欠陥を抑制し、前記空間に反応ガスが流れることによる発電効率の低下を抑制できる。 In the method of manufacturing the fuel cell module according to the first aspect of the present invention, the plate includes a plurality of the filling holes, and the filling of the liquid sealing agent is performed by filling the liquid sealing agent from the plurality of filling holes. It is preferable. According to this aspect, it is possible to suppress a filling defect of the sealant into the space and suppress a decrease in power generation efficiency due to the reaction gas flowing into the space.
本発明の第2の態様に係る燃料電池は、外縁部にガスケットが配置されている膜電極接合体と、前記ガスケットの内壁と所定の間隔を空けて前記膜電極接合体の少なくとも一方の面に配置される多孔体とを有する発電体と、前記発電体を挟持するように配置されるセパレータと、前記セパレータを貫通する孔により形成されるマニホールドと、前記マニホールドと、前記ガスケットと前記多孔体によって形成される空間とを連通する連通路とを備える。本発明の第2の態様に係る燃料電池によれば、燃料電池に締結荷重を加えた後に液状シール剤を充填できるので、液状シール剤を硬化させても、荷重は充填部分にかからず電極部分にかかるので、燃料電池の性能を向上させることができる。 A fuel cell according to a second aspect of the present invention includes a membrane electrode assembly in which a gasket is disposed at an outer edge, and at least one surface of the membrane electrode assembly with a predetermined distance from the inner wall of the gasket. A power generation body having a porous body disposed; a separator disposed so as to sandwich the power generation body; a manifold formed by a hole penetrating the separator; the manifold; the gasket; and the porous body. A communication path communicating with the space to be formed. According to the fuel cell of the second aspect of the present invention, the liquid sealant can be filled after a fastening load is applied to the fuel cell. Therefore, even if the liquid sealant is cured, the load is not applied to the filled portion. Since it is applied to the portion, the performance of the fuel cell can be improved.
本発明の第2の態様に係る燃料電池において、前記セパレータは、前記マニホールドおよび前記分岐路を形成するための第1の孔を有する第1のプレートと、前記第1のプレートの一方の面に面し、前記第1の孔と前記空間とをつなぐための第2孔と、前記マニホールドを構成するための第3の孔とを有する第2のプレートと、前記第1のプレートの他方の面に面し、前記マニホールドを構成するための第4の孔を有する第3のプレートとを備えるのが好ましい。この態様によれば、セパレータに用いるプレートを作るときに、液状シール剤の充填に用いる孔を同時に作成できる。 In the fuel cell according to the second aspect of the present invention, the separator is formed on a first plate having a first hole for forming the manifold and the branch path, and on one surface of the first plate. A second plate having a second hole for connecting the first hole and the space, a third hole for forming the manifold, and the other surface of the first plate. And a third plate having a fourth hole for constituting the manifold. According to this aspect, when making the plate used for a separator, the hole used for filling with a liquid sealing agent can be created simultaneously.
本発明の第2の態様に係る燃料電池において、前記第2の孔は、前記第2のプレートに複数個備えられているのが好ましい。この態様によれば、前記空間へのシール剤の充填欠陥を抑制し、前記空間に反応ガスが流れることによる発電効率の低下を抑制できる。 In the fuel cell according to the second aspect of the present invention, it is preferable that a plurality of the second holes are provided in the second plate. According to this aspect, it is possible to suppress a filling defect of the sealant into the space and suppress a decrease in power generation efficiency due to the reaction gas flowing into the space.
本発明の第2の態様に係る燃料電池において、前記連通路および前記空間の液状シール剤との接触部分は、フッ素樹脂により表面処理されているのが好ましい。この態様によれば、充填抵抗を小さくできるので、液状シール剤をスムーズに充填することができる。 In the fuel cell according to the second aspect of the present invention, it is preferable that a contact portion of the communication path and the space with the liquid sealant is surface-treated with a fluororesin. According to this aspect, since the filling resistance can be reduced, the liquid sealing agent can be filled smoothly.
本発明の第2の態様に係る燃料電池において、前記空間に液状シール剤が充填され、硬化されているのが好ましい。この態様によれば、液状シール剤が充填されているので、前記空間に反応ガスが流れることを抑制し、燃料電池の発電効率の低下を抑制できる。 In the fuel cell according to the second aspect of the present invention, the space is preferably filled with a liquid sealant and cured. According to this aspect, since the liquid sealing agent is filled, it is possible to suppress the reaction gas from flowing into the space and to suppress the decrease in power generation efficiency of the fuel cell.
本発明の第2の態様に係る燃料電池において、前記マニホールドおよび連通路は、前記空間のうち、燃料ガスが流れるアノード側多孔体につながるアノード側マニホールドおよびアノード側連通路と、酸化ガスが流れるカソード側多孔体に隣接する第2の空間につながるカソード側マニホールドおよびカソード側連通路とが独立して備えられているのが好ましい。この態様によれば、マニホールドと連通路を介してアノード側の第1の空間とカソード側の第2の空間が繋がることはないので、燃料ガスと酸化ガスの混和を抑制できる。 In the fuel cell according to the second aspect of the present invention, the manifold and the communication path include an anode-side manifold and an anode-side communication path connected to an anode-side porous body through which the fuel gas flows, and a cathode through which the oxidizing gas flows. It is preferable that the cathode side manifold and the cathode side communication path connected to the second space adjacent to the side porous body are provided independently. According to this aspect, since the first space on the anode side and the second space on the cathode side are not connected via the manifold and the communication path, mixing of the fuel gas and the oxidizing gas can be suppressed.
本発明の第3の態様に係る燃料電池の製造方法は、外縁部にガスケットが配置されている膜電極接合体の少なくとも一方の面に前記ガスケットの内壁と所定の間隔を空けて多孔体を配置して燃料電池モジュールを構成し、セパレータ用プレートにマニホールドと連通路を形成するための孔を形成し、セパレータ用プレートからセパレータを組み立て、前記発電体と前記セパレータ交互に積層して燃料電池を組み立て、前記前記ガスケットと前記多孔体によって形成される空間に前記マニホールドおよび前記連通路を介して液状シール剤を充填して硬化させる。本発明の第3の態様に係る燃料電池の製造方法によれば、燃料電池を構成してから液状シール剤を充填し硬化させることができる。従って、荷重が電極部分にかかるので、燃料電池モジュールの性能を向上させることができる。 In the method of manufacturing a fuel cell according to the third aspect of the present invention, a porous body is disposed on at least one surface of a membrane electrode assembly in which a gasket is disposed on an outer edge portion with a predetermined distance from the inner wall of the gasket. The fuel cell module is configured, the separator plate is formed with holes for forming the manifold and the communication path, the separator is assembled from the separator plate, and the power generator and the separator are alternately stacked to assemble the fuel cell. Then, the space formed by the gasket and the porous body is filled with a liquid sealant through the manifold and the communication path and cured. According to the method of manufacturing the fuel cell according to the third aspect of the present invention, the liquid sealant can be filled and cured after the fuel cell is configured. Therefore, since the load is applied to the electrode portion, the performance of the fuel cell module can be improved.
A.第1の実施例:
図1を用いて本発明の第1の実施例に係る燃料電池の外観構成について説明する。図1は第1の実施例に係る燃料電池の外観構成を模式的に示す斜視図である。図1(a)は第1の実施例に係る燃料電池を正面から見た斜視図であり、図1(b)は背面から見た斜視図である。
A. First embodiment:
The external configuration of the fuel cell according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the external configuration of the fuel cell according to the first embodiment. FIG. 1A is a perspective view of the fuel cell according to the first embodiment as viewed from the front, and FIG. 1B is a perspective view of the fuel cell as viewed from the back.
燃料電池100は燃料電池モジュール200を積層して構成される。燃料電池100は外縁部に積層方向に貫通する複数のマニホールドを備える。すなわち、燃料電池100は、燃料ガスを供給する燃料ガス供給マニホールド110と、未反応の燃料ガスを排出する燃料ガス排出マニホールド120と、酸化ガスを供給する酸化ガス供給マニホールド130と、未反応の酸化ガスおよび電気化学反応により生成する水を排出する酸化ガス排出マニホールド140と、燃料電池100を冷却するための冷却媒体を供給するための冷却媒体供給マニホールド150と、冷却媒体を排出するための冷却媒体排出マニホールド160とを備える。
The
燃料電池モジュール200は、発電部(図示せず)を支持するフレーム400と、発電部およびフレーム400を挟持するアノードプレート310およびカソードプレート320とを備える。アノードプレート310は外縁部に液状シール剤を充填するためのアノード側シール剤充填口376を備える。カソードプレート320は外縁部に液状シール剤を充填するためのカソード側シール剤充填口386を備える。
The
図2を用いて燃料電池モジュールの断面構造について説明する。図2は図1に示す1−1切断線で切断したときの燃料電池モジュールの断面を模式的に示す説明図である。 The cross-sectional structure of the fuel cell module will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a cross section of the fuel cell module when cut along the 1-1 cutting line shown in FIG.
燃料電池モジュール200は、フレーム400と、電解質膜210と、アノード側触媒層212と、カソード側触媒層214と、アノード側ガス拡散層222と、カソード側ガス拡散層224と、アノード側多孔体232と、カソード側多孔体234と、アノードプレート310と、カソードプレート320と、アノード側ガスケット252と、カソード側ガスケット254と、アノード側シール部262と、カソード側シール部264とを備える。
The
フレーム400は、樹脂材料で構成されている略四角形状の平板であり、中央部に電解質膜210を支持するための開口部を有する。
The
電解質膜210はプロトン伝導性の膜であり、プロトン(水素イオン)をアノード側触媒層212からカソード側触媒層214に移動させる。本実施例では、電解質膜210として、例えば高分子材料、例えばパーフルオロカーボンスルホン酸ポリマなどのフッ素系樹脂からなるプロトン伝導性のイオン交換膜が用いられている。
The
アノード側触媒層212およびカソード側触媒層214は、電気化学反応を促進する触媒、例えば、白金触媒、あるいは白金と他の金属とからなる白金合金触媒をカーボンに担持した触媒を備える層である。アノード側触媒層212およびカソード側触媒層214は、電解質膜210の外縁部を除いた部分に形成される。本実施例では、電解質膜210とアノード側触媒層212およびカソード側触媒層214とを合わせて膜電極接合体216という。
The anode-
アノード側ガス拡散層222は、アノード側触媒層212の上に配置され、燃料電池100に用いられる燃料ガスを拡散する。カソード側ガス拡散層224は、カソード側触媒層214の上に配置され燃料電池100に用いられる酸化ガスを拡散する。本実施例では、アノード側ガス拡散層222およびカソード側ガス拡散層224として、カーボン繊維を織ったカーボンクロスやカーボンペーパーが用いられている。燃料ガスはアノード側ガス拡散層222を流れながら拡散し、アノード側触媒層212に移動する。一方、酸化ガスはカソード側ガス拡散層224を流れながら拡散し、カソード側触媒層214に移動する。
The anode side
アノード側多孔体232は、例えば金属製の略長方形状の多孔体であり、アノード側ガス拡散層222の外縁部を除いた部分の上にフレーム400と間隔を空けて配置され、燃料電池100に用いる燃料ガスの流路を形成する。本実施例では、アノード側多孔体232は、フレーム400の開口部の大きさよりも小さく作られている。これはアノード側多孔体232とフレーム400の加工精度のバラツキによる相互干渉を避けるためである。その結果、アノード側多孔体232とフレーム400との間には隙間空間(以下「アノード側隙間空間242」という。)が生じる。なお、カソード側についても、アノード側多孔体232と同様な構造のカソード側多孔体234が配置され、カソード側隙間空間244が生じる。ここでアノード側隙間空間242とカソード側隙間空間244とは間に電解質膜210があるため、互いに通じていない。
The anode-side
アノードプレート310はアノード側多孔体232の上に配置される略四角形状をした金属製の平板セパレータである。アノードプレート310は、燃料ガスが燃料電池モジュール200の積層方向に漏れることを抑制する。アノードプレート310は、アノード側隙間空間242の真上にあたる位置に、アノード側隙間空間242に液状シール剤を充填するためのアノード側シール剤充填口376を有する。アノードプレート310はアノード側シール剤充填口376を複数個備えることが好ましい。アノード側隙間空間242への液状シール剤の充填欠陥が発生しにくくなるからである。カソードプレート320はカソード側多孔体234の上に配置される略四角形状をした金属製の平板セパレータである。カソードプレート320は、酸化ガスが燃料電池モジュール200の積層方向に漏れることを抑制する。カソードプレート320は、カソード側隙間空間244の真上にあたる位置に、カソード側隙間空間244に液状シール剤を充填するためのカソード側シール剤充填口386を有する。カソードプレート320はカソード側シール剤充填口386を複数個備えることが好ましい。カソード側隙間空間244への液状シール剤の充填欠陥が発生しにくくなるからである。
The
アノード側ガスケット252は、シリコンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム等の樹脂材料により構成され、フレーム400とアノードプレート310の間に配置される。アノード側ガスケット252は、燃料電池モジュール200を組み立てるときの締結圧力により、フレーム400およびアノードプレート310に密着し、燃料ガスがアノードプレート310に沿って燃料電池モジュール200の外に漏れることを抑制する。同様にフレーム400とカソードプレート320の間には、カソード側ガスケット254が配置される。
The
アノード側シール部262はアノード側隙間空間242に充填された液状シール剤が硬化して形成された物である。アノード側シール部262は燃料ガスがアノード側隙間空間242に流れることを抑制する。カソード側シール部264はカソード側隙間空間に充填された液状シール剤が硬化して形成された物である。カソード側シール部264は酸化ガスがカソード側隙間空間244に流れることを抑制する。
The anode
図3および図4を用いて燃料電池モジュールの製造方法について説明する。図3は燃料電池モジュールの製造方法を説明するフローチャートである。図4は製造途中の燃料電池モジュールの断面構造を模式的に示す説明図である。 A method for manufacturing the fuel cell module will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a fuel cell module. FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a cross-sectional structure of a fuel cell module being manufactured.
電解質膜210の一方の面にアノード側触媒層212を形成し、他方の面にカソード側触媒層214を形成し、膜電極接合体216を形成する(ステップS100、図4(a))。電解質膜210上へのアノード側触媒層212およびカソード側触媒層214の形成は、例えば、カーボンに担持された触媒を含む触媒インクを電解質膜210に塗布し、乾燥させることにより実行される。塗布の方法として、例えば、スプレー法が用いられる。
The anode
膜電極接合体216の外縁部にフレーム400を形成する(ステップS110、図4(b))。フレーム400は、例えば射出成形により、電解質膜210と一体に形成される。
A
アノード側触媒層212の上にアノード側ガス拡散層222を配置し、アノード側ガス拡散層222の上にアノード側多孔体232を配置する、一方、カソード側触媒層214の上にカソード側ガス拡散層224を配置し、カソード側ガス拡散層224の上にカソード側多孔体234を配置する(ステップS120、図4(c))。アノード側ガス拡散層222およびアノード側多孔体232は、フレーム400の開口部の大きさよりも小さいので、アノード側多孔体232とフレーム400の間には、アノード側隙間空間242が形成される。同様に、カソード側多孔体234とフレーム400の間には、カソード側隙間空間244が形成される。ここで、アノード側多孔体232、カソード側多孔体234をフレーム400の開口部の大きさよりも小さくしているのは、アノード側多孔体232、カソード側多孔体234とフレーム400との干渉を抑制するためである。
The anode side
フレーム400のアノード側にアノード側ガスケット252を配置し、アノード側多孔体232の上にアノードプレート310を配置する。一方、フレーム400のカソード側にカソード側ガスケット254を配置し、カソード側多孔体234の上にカソードプレート320を配置する(ステップS130)。
An
アノードプレート310の上にアノード側荷重用プレート510を配置し、カソードプレート320の上にカソード側荷重用プレート520を配置する(ステップS140、図4(d))。アノード側荷重用プレート510は、アノードプレート310のアノード側シール剤充填口376と重なる位置にアノード側シール剤充填口576を有する。アノードプレート310のアノード側シール剤充填口376とアノード側荷重用プレート510のアノード側シール剤充填口576とを重ねることにより、液状シール剤のアノード側隙間空間242への充填抵抗を小さくできる。同様に、カソード側荷重用プレート520は、カソードプレート320のカソード側シール剤充填口386と重なる位置にカソード側シール剤充填口586を有する。
The anode
アノード側荷重用プレート510とカソード側荷重用プレート520との間に燃料電池100を締結するときの締結荷重以上の荷重をかける(ステップS150)。これによりアノード側ガスケット252はアノードプレート310およびフレーム400に密着する。その結果、アノードプレート310に沿った燃料ガスの漏洩が抑制される。一方、カソード側ガスケット254はカソードプレート320およびフレーム400に密着する。その結果、カソードプレート320に沿った酸化ガスの漏洩が抑制される。
A load equal to or higher than the fastening load for fastening the
締結荷重を維持した状態で、アノード側シール剤充填口576およびカソード側シール剤充填口586から液状シール剤を充填し硬化させる(ステップS160)。液状シール剤として、例えば、熱硬化性樹脂を用いることができる。この場合、液状シール剤を充填したあと、加熱処理を行うことにより、液状シール剤を硬化させる。また、液状シール剤として熱可塑性樹脂を用いることができる。この場合、締結荷重を維持した状態で燃料電池モジュール200を加熱し、別途加熱して柔らかくした熱可塑性樹脂をアノード側シール剤充填口576およびカソード側シール剤充填口586から充填し、充填後、燃料電池モジュール200を冷却することにより、液状シール剤を硬化させる。締結荷重を維持した状態で、液状シール剤を充填し、硬化させることにより、燃料電池モジュール200を積層して燃料電池100を組み立てた時に、荷重は、アノード側シール部262にかからず、アノード側触媒層212およびカソード側触媒層214部分にかかる。その結果、アノード側触媒層212部分の接触抵抗が少なくなり、燃料電池モジュールの性能を向上させることができる。カソード側についても同様である。
In a state where the fastening load is maintained, the liquid sealant is filled from the anode side
アノード側荷重用プレート510とカソード側荷重用プレート520を取り外すことにより燃料電池モジュールが完成する(ステップS170)。なお、アノード側荷重用プレート510とカソード側荷重用プレート520を取り外したとき、アノードプレート310およびカソードプレート320の表面からアノード側シール部262がはみ出ている場合がある。この場合には、例えば、はみ出ている部分を削ることにより、アノードプレート310およびカソードプレート320の表面を滑らかにすることが好ましい。アノード側シール部262がはみ出ていると、燃料電池モジュール200を積層したときに、隣接するアノードプレート310とカソードプレート320との間の密着度が低下し、接触抵抗が大きくなって、燃料電池100の発電効率が低下するからである。
The fuel cell module is completed by removing the anode
燃料電池モジュール200を積層し、締結する(ステップS180)。燃料電池モジュールを直列に積層し、例えば、ボルト(図示せず)等を用いて締結する。これにより、燃料電池100を製造することができる。
The
以上、本実施例によれば、締結荷重を維持した状態で、アノード側シール剤充填口576およびカソード側シール剤充填口586から液状シール剤を充填し硬化させる。したがって、燃料電池モジュール200を積層して締結するときの締結荷重は、主としてアノード側触媒層212およびカソード側触媒層214部分にかかる。その結果、燃料電池100の発電効率を高めることができる。
As described above, according to the present embodiment, the liquid sealant is filled from the anode side
本実施例によれば、液状シール剤を充填するためのアノード側シール剤充填口376およびカソード側シール剤充填口386を複数個備える。その結果、液状シール剤の充填欠陥を抑制し、燃料ガスがアノード側隙間空間242を流れること、および、酸化ガスがカソード側隙間空間244を流れることを抑制できる。従って燃料電池100の発電効率の低下を抑制できる。
According to this embodiment, a plurality of anode side
B.第2の実施例:
図5を用いて、本発明の第2の実施例について説明する。図5は、第2の実施例に係る燃料電池の外観構成を模式的に示す斜視図である。なお、第2の実施例の説明において、第1の実施例と同じ構成については同じ符号を付し、一部説明を省略する。
B. Second embodiment:
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective view schematically showing an external configuration of the fuel cell according to the second embodiment. In the description of the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted.
燃料電池101はセパレータ300とフレーム400とを交互に積層して構成される。燃料電池100は、積層方向に貫通するマニホールドとして、燃料ガスを供給する燃料ガス供給マニホールド110と、未反応の燃料ガスを排出する燃料ガス排出マニホールド120と、酸化ガスを供給する酸化ガス供給マニホールド130と、未反応の酸化ガスおよび電気化学反応により生成する水を排出する酸化ガス排出マニホールド140と、燃料電池100を冷却するための冷却媒体を供給するための冷却媒体供給マニホールド150と、冷却媒体を排出するための冷却媒体排出マニホールド160と、アノード側隙間空間242に液状シール剤を充填するためのアノード側シール剤供給マニホールド170と、カソード側隙間空間244に液状シール剤を充填するためのカソード側シール剤供給マニホールド180と備える。
The
図6から図10を用いて、燃料電池101の内部の構成について説明する。図6は、フレームを模式的に示す平面図である。図7はアノードプレートを模式的に示す平面図である。図8はカソードプレートを模式的に示す平面図である。図9は、中間プレートを模式的に示す平面図である。図10は、図6から図9に示す各部材を重ねた後、2−2切断線により切った断面を模式的に示す断面図である。
The internal configuration of the
フレーム400は、例えば、略長方形状の平板であり、中央部に電解質膜210を支持するため開口部490と、外縁部に図5で説明した各種マニホールドを形成するための開口部(燃料ガス供給マニホールド孔412、燃料ガス排出マニホールド孔422、酸化ガス供給マニホールド孔432、酸化ガス排出マニホールド孔442、冷却水供給マニホールド孔452、冷却水排出マニホールド孔462、アノード側シール剤供給マニホールド孔472、カソード側シール剤供給マニホールド孔482)を有する。本実施例において、フレーム400は樹脂材料でできており、例えば射出成形により、電解質膜210と一体に形成される。
The
フレーム400のアノード側には、それぞれの開口部を囲うようにアノード側ガスケット252が配置される。アノード側ガスケット252は、燃料電池101を組み立てるときの締結圧力により、フレーム400およびアノードプレート310に密着し、燃料ガスがプレートに沿って燃料電池モジュール200の外に漏れることを抑制する。図6では隠れているが、フレーム400のカソード側には、同様に、開口部を囲うようにカソード側ガスケット254が配置されている。
On the anode side of the
開口部490の内部について説明する。開口部490の内部には電解質膜210が配置されている。電解質膜210のアノード側にはアノード側触媒層212が形成され、カソード側にはカソード側触媒層214が形成されている。アノード側触媒層212の上にはアノード側ガス拡散層222が配置され、カソード側触媒層214の上にはカソード側ガス拡散層224が配置されている。アノード側ガス拡散層222の上にはアノード側多孔体232が配置され、カソード側ガス拡散層224の上にはカソード側多孔体234が配置されている。フレーム400とアノード側多孔体232との間にはアノード側隙間空間242が形成され、フレーム400とカソード側多孔体234との間にはカソード側隙間空間244が形成されている。なお、これらは第1の実施例の構成と同様であるので説明を省略する。
The inside of the
本実施例ではセパレータ300はアノードプレート310とカソードプレート320と中間プレート330の3枚のプレートから構成されている。以下、セパレータ300を構成する各プレートについて説明する。
In this embodiment, the
アノードプレート310は燃料電池101のアノード側に配置される例えば略四角形平面の金属製薄板である。アノードプレート310は、外縁部に図5で説明した各種マニホールドを形成するための開口部(燃料ガス供給マニホールド孔312、燃料ガス排出マニホールド孔322、酸化ガス供給マニホールド孔332、酸化ガス排出マニホールド孔342、冷却媒体供給マニホールド孔352、冷却媒体排出マニホールド孔362、アノード側シール剤供給マニホールド孔372、カソード側シール剤供給マニホールド孔382)を有する。
The
アノードプレート310は、さらに、燃料ガス供給マニホールド孔312のアノードプレート310内部側に形成される燃料ガス供給口316と、燃料ガス排出マニホールド孔322のアノードプレート310内部側に形成される燃料ガス排出口326と、アノード側シール剤供給マニホールド孔372のアノードプレート310内部側に形成されるアノード側シール剤充填口376とを有する。燃料ガス供給口316は燃料ガス供給マニホールド110に供給された燃料ガスを、セパレータ300内部を通過させてアノード側多孔体232に供給する。燃料ガス排出口326はアノード側多孔体232で未使用になった燃料ガスを、セパレータ300内部を通過させて燃料ガス排出マニホールド120に排出する。アノード側シール剤充填口376はアノード側シール剤供給マニホールド170に供給された液状シール剤を、セパレータ300内部を通過させてアノード側隙間空間242に供給する。
The
カソードプレート320は燃料電池100のカソード側に配置される例えば略四角形平面の金属製薄板である。カソードプレート320は、外縁部に図5で説明した各種マニホールドを形成するための開口部(燃料ガス供給マニホールド孔312、燃料ガス排出マニホールド孔322、酸化ガス供給マニホールド孔332、酸化ガス排出マニホールド孔342、冷却媒体供給マニホールド孔352、冷却媒体排出マニホールド孔362、アノード側シール剤供給マニホールド孔372、カソード側シール剤供給マニホールド孔382)を有する。
The
カソードプレート320は、さらに、酸化ガス供給マニホールド孔332のカソードプレート320内部側に形成される酸化ガス供給口336と、酸化ガス排出マニホールド孔342のカソードプレート320内部側に形成される酸化ガス排出口346と、カソード側シール剤供給マニホールド孔382のカソードプレート320内部側に形成されるカソード側シール剤充填口386とを有する。酸化ガス供給口336は酸化ガス供給マニホールド130に供給された酸化ガスを、セパレータ300内部を通過させてカソード側多孔体234に供給する。酸化ガス排出口346はカソード側多孔体234で未使用になった酸化ガスおよび反応により生じた水を、セパレータ300内部を通過させて酸化ガス排出マニホールド140に排出する。カソード側シール剤充填口386はカソード側シール剤供給マニホールド180に供給された液状シール剤を、セパレータ300内部を通過させてカソード側隙間空間244に供給する。
The
中間プレート330はアノードプレート310とカソードプレート320に挟持される、例えば略四角形平面の金属製あるいは樹脂製の薄板である。中間プレート330は、外縁部に沿って図5で説明した各種マニホールドを形成するための開口部(燃料ガス供給マニホールド孔312、燃料ガス排出マニホールド孔322、酸化ガス供給マニホールド孔332、酸化ガス排出マニホールド孔342、冷却媒体供給マニホールド孔352、冷却媒体排出マニホールド孔362、アノード側シール剤供給マニホールド孔372、カソード側シール剤供給マニホールド孔382)を有する。
The
中間プレート330は、燃料ガス供給マニホールド孔312の内側から中間プレート330の内部方向に向かう櫛状に開口した燃料ガス供給流路314と、燃料ガス排出マニホールド孔322の内側から中間プレート330の内部方向に向かう櫛状に開口した燃料ガス排出流路324と、酸化ガス供給マニホールド孔332の内側から中間プレート330の内部方向に向かう櫛状に開口した酸化ガス供給流路334と、酸化ガス排出マニホールド孔342の内側から中間プレート330の内部方向に向かう櫛状に開口した酸化ガス排出流路344と、冷却媒体供給マニホールド孔352と冷却媒体排出マニホールド孔362とをつなぐ冷却媒体流路354と、アノード側シール剤供給マニホールド孔372の内側から中間プレート330の内部方向に向かうアノード側シール剤供給流路374と、カソード側シール剤供給マニホールド孔382の内側から中間プレート330の内部方向に向かうカソード側シール剤供給流路384とを有する。
The
燃料ガス供給流路314は、燃料ガス供給マニホールド110に供給された燃料ガスを燃料ガス供給口316に導く。燃料ガス排出流路324は、燃料ガス排出口326に排出された未反応の燃料ガスを燃料ガス排出マニホールド120に導く。酸化ガス供給流路334は、酸化ガス供給マニホールド130に供給された酸化ガスを酸化ガス供給口336に導く。酸化ガス排出流路344は、酸化ガス排出口346に排出された未反応の酸化ガスおよび反応により生成した水を酸化ガス排出マニホールド140に導く。冷却媒体流路354は、冷却媒体供給マニホールド150に供給された冷却媒体を流して燃料電池101を冷却し、冷却媒体排出マニホールド160に導く。アノード側シール剤供給流路374は、アノード側シール剤供給マニホールド170に供給された液状シール剤をアノード側シール剤充填口376に導く。カソード側シール剤供給流路384は、カソード側シール剤供給マニホールド180に供給された液状シール剤をカソード側シール剤充填口386に導く。
The fuel
燃料電池101は、アノード側シール剤供給マニホールド170およびアノード側シール剤供給流路374およびアノード側シール剤充填口376を複数個備えることが好ましい。複数個備えることにより、液状シール剤の充填欠陥を抑制することができる。カソード側シール剤供給マニホールド180およびカソード側シール剤供給流路384およびカソード側シール剤充填口386についても同様である。
The
燃料電池101は、アノード側シール剤供給マニホールド170およびアノード側シール剤供給流路374およびアノード側シール剤充填口376とカソード側シール剤供給マニホールド180およびカソード側シール剤供給流路384およびカソード側シール剤充填口386とを独立して備えるのが好ましい。共用すると、マニホールドを介して燃料ガスと酸化ガスとが混和するおそれがある。
The
図11を用いて、第2の実施例に係る燃料電池の製造方法について説明する。図11は、第2の実施例に係る燃料電池の製造方法を説明するフローチャートである。 A fuel cell manufacturing method according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a fuel cell according to the second embodiment.
電解質膜210の一方の面にアノード側触媒層212を形成し、他方の面にカソード側触媒層214を形成し、膜電極接合体216を形成する(ステップS200)。膜電極接合体216の外縁部にフレーム400を形成する(ステップS210)。アノード側触媒層212の上にアノード側ガス拡散層222を配置し、アノード側ガス拡散層222の上にアノード側多孔体232を配置する、一方、カソード側触媒層214の上のカソード側ガス拡散層224を配置し、カソード側ガス拡散層224の上にカソード側多孔体234を配置する(ステップS220)。ステップS200からステップS220については第1の実施例で説明したステップS100からステップS120と同様なので、詳しい説明を省略する。
The anode
アノードプレート310、カソードプレート320、中間プレート330を形成する(ステップS230)。アノードプレート310は、例えば、略四角形状の金属板を金型により打ち抜くことにより形成される。このとき、アノード側シール剤供給マニホールド孔372およびアノード側シール剤充填口376は、他の開口部、例えば、燃料ガス供給マニホールド孔312等と同時に形成される。すなわち、特別な工程を付加することなく金型を変えるだけで形成できる。カソードプレート320ついても同様に金型を変えるだけで形成できる。中間プレート330が金属製の場合も同様に金型を変えるだけで形成できる。また、中間プレート330が樹脂製の場合でも、射出成形の金型を変えることにより、中間プレート330を容易に形成できる。
An
アノードプレート310、中間プレート330、カソードプレート320を重ねて加圧し、セパレータ300を組み立てる(ステップS240)。
The
ステップS220で形成したフレーム400とセパレータ300とを交互積層し、締結荷重を加えて燃料電池を締結する(ステップS250)。このときフレーム400とセパレータ300の間にはアノード側ガスケット252とカソード側ガスケット254が配置される。締結荷重が加えられることにより、アノード側ガスケット252はアノードプレート310およびフレーム400に密着する。その結果、アノードプレート310に沿った燃料ガスの漏洩が抑制される。一方、カソード側ガスケット254はカソードプレート320およびフレーム400に密着する。その結果、カソードプレート320に沿った酸化ガスの漏洩が抑制される。
The
アノード側隙間空間242およびカソード側隙間空間に液状シール剤を充填し硬化させる(ステップS260)。アノード側シール剤供給マニホールド170に供給された液状シール剤は、各セパレータ300において分岐し、中間プレート330に形成されているアノード側シール剤供給流路374に流れる。液状シール剤はアノードプレート310に空けられているアノード側シール剤充填口376を通り、アノード側隙間空間242に流れ込む。液状シール剤が熱硬化性樹脂の場合には、液状シール剤がアノード側隙間空間に十分に充填された後、燃料電池101を加熱することにより液状シール剤を硬化させる。一方、液状シール剤が熱可塑性樹脂の場合には、燃料電池101を加熱した状態で、加熱して柔らかくなった液状シール剤を充填し、液状シール剤がアノード側隙間空間に十分に充填された後、燃料電池101を冷却することにより液状シール剤を硬化させる。燃料電池101に荷重がかけられ締結された状態で液状シール剤が硬化するので、締結荷重は硬化部分にはかからず、アノード側触媒層212およびカソード側触媒層214部分にかかる。その結果、燃料電池101の発電効率を高めることができる。カソード側についても同様である。
The anode-
以上、本実施例によれば、燃料電池を締結した後で液状シール剤を充填して硬化させるので、荷重は主としてアノード側触媒層212およびカソード側触媒層214部分にかかる。その結果、燃料電池101の発電効率を高めることができる。なおカソード側についても同様である。
As described above, according to this embodiment, since the liquid sealant is filled and cured after the fuel cell is fastened, the load is mainly applied to the anode
本実施例によれば、燃料電池101は、アノード側シール剤供給マニホールド170およびアノード側シール剤供給流路374およびアノード側シール剤充填口376とカソード側シール剤供給マニホールド180およびカソード側シール剤供給流路384およびカソード側シール剤充填口386とを独立して備えるので、液状シール剤充填用のマニホールドを介した燃料ガスと酸化ガスの混和を抑制できる。
According to this embodiment, the
本実施例によれば、アノード側シール剤供給マニホールド孔372、アノード側シール剤供給流路374、アノード側シール剤充填口376は、アノードプレート310および中間プレート330の製造に用いる金型を変えることにより製造工程を変えずに容易に形成することができる。カソード側シール剤供給マニホールド孔382、カソード側シール剤供給流路384、カソード側シール剤充填口386についても同様である。
According to this embodiment, the anode side sealant
本実施例によれば、アノード側シール剤供給マニホールド孔372、アノード側シール剤供給流路374、アノード側シール剤充填口376を通して、液体の液状シール剤がアノード側隙間空間242に充填される。固体の熱可塑性樹脂をアノード側隙間空間242にあらかじめ入れておく必要がないので、アノード側隙間空間242のフレーム400とアノード側多孔体232の間の間隔を広げる必要が無く、設計が容易になる。
According to this embodiment, the liquid sealant is filled in the anode-
C.変形例:
(1)変形例1
第2の実施例では、アノード側シール剤供給マニホールド170とアノード側シール剤供給マニホールド孔372とアノード側シール剤供給流路374とアノード側シール剤充填口376を2組備えているが、そのうち一方をガス抜き路として用いてもよい。これにより、液状シール剤を充填するときにアノード側隙間空間242に詰まっている空気を排出できるので、液状シール剤の充填が容易になる。なお、ガス抜き路を別途備えてもよいことはいうまでもない。カソード側も同様である。
C. Variation:
(1) Modification 1
In the second embodiment, two sets of anode side
(2)変形例2
第1の実施例および第2の実施例ではアノード側シール剤充填口376とカソード側シール剤充填口386とを燃料電池100または燃料電池101の四隅に形成しているが、アノード側シール剤充填口376とカソード側シール剤充填口386とを、例えば燃料電池100または燃料電池101の長辺上あるいは短辺上に形成してもよい。
(2)
In the first and second embodiments, the anode side
(3)変形例3
第1の実施例および第2の実施例では、フレーム400とアノード側ガスケット252およびカソード側ガスケット254とを異なる部材としているが、フレームをガスケットと一体構造にしてもよい。この場合には、アノード側多孔体232はガスケットと所定の間隔を空けて配置され、ガスケットとアノード側多孔体232の間にアノード側隙間空間242が形成される。
(3) Modification 3
In the first embodiment and the second embodiment, the
(4)変形例4
アノード側シール剤供給マニホールド170およびアノード側シール剤供給流路374およびアノード側シール剤充填口376およびアノード側隙間空間242の液状シール剤との接触部分はフッ素樹脂により表面処理されているのが好ましい。フッ素樹脂による表面処理により、液状シール剤の充填抵抗が小さくなるので、充填が容易になる。
(4) Modification 4
The contact portions of the anode-side
(5)変形例5
第1の実施例および第2の実施例では、アノード側多孔体232あるいはカソード側多孔体234を用いたが、反応ガスを拡散させるものであれば多孔体層に限られない。例えば、セパレータ300に溝を掘って反応ガスを流し、反応ガスを拡散させるようにしてもよい。
(5) Modification 5
In the first and second embodiments, the anode-side
(6)変形例6
第2の実施例では、セパレータ300は3層構造のセパレータを用い、膜電極接合体216に対向する表面が平坦形状であるとしているが、セパレータ300の構成および形状は他の任意の構成および形状とすることが可能である。例えば、表面に溝が形成された形状のカーボン製セパレータを用いてもよい。
(6) Modification 6
In the second embodiment, the
(7)変形例7
第1の実施例及び第2の実施例では、膜電極接合体216とアノード側多孔体232の間にアノード側ガス拡散層222を備えているが。膜電極接合体216の上にアノード側多孔体232を配置する構成にしてもよい。カソード側についても同様である。
(7) Modification 7
In the first embodiment and the second embodiment, the anode side
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。 The embodiments of the present invention have been described above based on some examples. However, the above-described embodiments of the present invention are for facilitating the understanding of the present invention and limit the present invention. It is not a thing. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.
100…燃料電池
101…燃料電池
110…燃料ガス供給マニホールド
120…燃料ガス排出マニホールド
130…酸化ガス供給マニホールド
140…酸化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
170…アノード側シール剤供給マニホールド
180…カソード側シール剤供給マニホールド
200…燃料電池モジュール
210…電解質膜
212…アノード側触媒層
214…カソード側触媒層
216…膜電極接合体
222…アノード側ガス拡散層
224…カソード側ガス拡散層
232…アノード側多孔体
234…カソード側多孔体
242…アノード側隙間空間
244…カソード側隙間空間
252…アノード側ガスケット
254…カソード側ガスケット
262…アノード側シール部
264…カソード側シール部
300…セパレータ
310…アノードプレート
312…燃料ガス供給マニホールド孔
314…燃料ガス供給流路
316…燃料ガス供給口
320…カソードプレート
322…燃料ガス排出マニホールド孔
324…燃料ガス排出流路
326…燃料ガス排出口
330…中間プレート
332…酸化ガス供給マニホールド孔
334…酸化ガス供給流路
336…酸化ガス供給口
342…酸化ガス排出マニホールド孔
344…酸化ガス排出流路
346…酸化ガス排出口
352…冷却媒体供給マニホールド孔
354…冷却媒体流路
362…冷却媒体排出マニホールド孔
372…アノード側シール剤供給マニホールド孔
374…アノード側シール剤供給流路
376…アノード側シール剤充填口
382…カソード側シール剤供給マニホールド孔
384…カソード側シール剤供給流路
386…カソード側シール剤充填口
400…フレーム
412…燃料ガス供給マニホールド孔
422…燃料ガス排出マニホールド孔
432…酸化ガス供給マニホールド孔
442…酸化ガス排出マニホールド孔
452…冷却水供給マニホールド孔
462…冷却水排出マニホールド孔
472…アノード側シール剤供給マニホールド孔
482…カソード側シール剤供給マニホールド孔
490…開口部
510…アノード側荷重用プレート
520…カソード側荷重用プレート
576…アノード側シール剤充填口
586…カソード側シール剤充填口
DESCRIPTION OF
Claims (9)
膜電極接合体の少なくとも一方の面に、ガスケットと、ガス流路を形成する多孔体とを所定の間隔を開けて配置して発電体を形成し、
前記ガスケットと前記多孔体によって形成される空間に液状シール剤を充填するための充填孔を有するプレートによって前記発電体を挟持し、
燃料電池モジュールを積層して燃料電池を締結する時の締結荷重と同等以上の荷重を前記プレート間に加え、
前記荷重下で前記充填孔から前記空間に液状シール剤を充填し、硬化させる、燃料電池モジュールの製造方法。 A method for manufacturing a fuel cell module, comprising:
On at least one surface of the membrane electrode assembly, a gasket and a porous body forming a gas flow path are arranged at a predetermined interval to form a power generator,
The power generating body is sandwiched by a plate having a filling hole for filling a liquid sealing agent in a space formed by the gasket and the porous body,
Apply a load equal to or greater than the fastening load when the fuel cell module is laminated and the fuel cell is fastened, between the plates,
A method for producing a fuel cell module, wherein the space is filled with a liquid sealing agent from the filling hole under the load and cured.
前記プレートは前記充填孔を複数備え、
前記液状シール剤の充填は前記複数の充填孔から液状シール剤を充填することにより実行される、燃料電池モジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the fuel cell module according to claim 1,
The plate includes a plurality of the filling holes,
The fuel cell module manufacturing method, wherein the filling of the liquid sealing agent is performed by filling the liquid sealing agent from the plurality of filling holes.
外縁部にガスケットが配置されている膜電極接合体と、
前記ガスケットの内壁と所定の間隔を空けて前記膜電極接合体の少なくとも一方の面に配置される多孔体とを有する発電体と、
前記発電体を挟持するように配置されるセパレータと、
前記セパレータを貫通する孔により形成されるマニホールドと、
前記マニホールドと、前記ガスケットと前記多孔体によって形成される空間とを連通する連通路と、
を備える燃料電池。 A fuel cell,
A membrane electrode assembly in which a gasket is disposed on the outer edge, and
A power generating body having an inner wall of the gasket and a porous body disposed on at least one surface of the membrane electrode assembly at a predetermined interval;
A separator arranged to sandwich the power generator;
A manifold formed by holes penetrating the separator;
A communication passage that communicates the manifold and the space formed by the gasket and the porous body;
A fuel cell comprising:
前記セパレータは、
前記マニホールドおよび前記分岐路を形成するための第1の孔を有する第1のプレートと、
前記第1のプレートの一方の面に面し、前記第1の孔と前記空間とをつなぐための第2孔と、前記マニホールドを構成するための第3の孔とを有する第2のプレートと、
前記第1のプレートの他方の面に面し、前記マニホールドを構成するための第4の孔を有する第3のプレートとを備える、燃料電池。 The fuel cell according to claim 3, wherein
The separator is
A first plate having a first hole for forming the manifold and the branch path;
A second plate facing one surface of the first plate and having a second hole for connecting the first hole and the space and a third hole for constituting the manifold; ,
A fuel cell comprising: a third plate facing the other surface of the first plate and having a fourth hole for constituting the manifold.
前記第2の孔は、前記第2のプレートに複数個備えられている、燃料電池。 The fuel cell according to claim 4, wherein
The fuel cell, wherein a plurality of the second holes are provided in the second plate.
前記連通路および前記空間の液状シール剤との接触部分は、フッ素樹脂により表面処理されている、燃料電池。 The fuel cell according to any one of claims 3 to 5,
The fuel cell, wherein the contact portion of the communication path and the space with the liquid sealant is surface-treated with a fluororesin.
前記空間に液状シール剤が充填され、硬化されている、燃料電池。 The fuel cell according to any one of claims 3 to 6,
A fuel cell in which the space is filled with a liquid sealant and cured.
前記マニホールドおよび前記連通路は、前記空間のうち、燃料ガスが流れるアノード側多孔体に隣接する第1の空間につながるアノード側マニホールドおよびアノード側連通路と、酸化ガスが流れるカソード側多孔体に隣接する第2の空間につながるカソード側マニホールドおよびカソード側連通路とが独立して備えられている、燃料電池。 The fuel cell according to any one of claims 3 to 7,
The manifold and the communication passage are adjacent to the anode-side manifold and the anode-side communication passage connected to the first space adjacent to the anode-side porous body through which the fuel gas flows, and the cathode-side porous body through which the oxidizing gas flows. And a cathode side manifold and a cathode side communication passage connected to the second space.
外縁部にガスケットが配置されている膜電極接合体の少なくとも一方の面に前記ガスケットの内壁と所定の間隔を空けて多孔体を配置して燃料電池モジュールを構成し、
セパレータ用プレートにマニホールドおよび連通路を形成するための孔を形成し、
セパレータ用プレートからセパレータを組み立て、
前記発電体と前記セパレータを交互に積層して燃料電池を組み立て、
前記ガスケットと前記多孔体によって形成される空間に前記マニホールドおよび連通路を介して液状シール剤を充填して硬化させる、燃料電池の製造方法。 A fuel cell manufacturing method comprising:
A fuel cell module is configured by disposing a porous body at a predetermined distance from the inner wall of the gasket on at least one surface of a membrane electrode assembly in which a gasket is disposed on the outer edge portion;
Form holes to form manifolds and communication passages in the separator plate,
Assemble the separator from the separator plate,
Assembling a fuel cell by alternately laminating the power generator and the separator,
A method for manufacturing a fuel cell, comprising filling a space formed by the gasket and the porous body with a liquid sealant via the manifold and the communication path and curing the liquid sealant.
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