JP2008226682A - Fuel cell, its manufacturing method, and fuel cell stack - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deformation of a separator in a formation process of a cell of a fuel cell. <P>SOLUTION: This fuel cell is provided with: an MEA 10 formed by respectively arranging an anode 12 and a cathode 13 on both sides of an electrolyte 11; separators 14 and 15 arranged on both sides of the MEA; and support members 2 mounted on a circumferential part of the separator 14, and having rib parts 2a arranged between the separators 14 and 15. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応によって電気を発生する燃料電池に関し、特に、セパレータ間のシール構造に関する。   The present invention relates to a fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas, and more particularly to a seal structure between separators.

一般に、固体高分子電解質型の燃料電池は、膜−電極アッセンブリ(MEA:Membrane-Electrode Assembly )とセパレータとからなるセル(単セル)を積層して構成される。MEAは、イオン交換膜からなる電解質膜と、この電解質膜の一面に配置された触媒層からなる電極(アノード)および電解質膜の他面に配置された触媒層からなる電極(カソード)とを含んでいる。また、セパレータは、燃料ガス及び酸化ガスに対する透過性が小さく、且つ、導電性を有する材料によって形成されており、その両面には、燃料ガス又は酸化ガスをMEAに供給するためのガス流路、及び、冷却水を流通させるための流路がそれぞれ形成されている。   2. Description of the Related Art Generally, a solid polymer electrolyte type fuel cell is configured by stacking cells (single cells) each including a membrane-electrode assembly (MEA) and a separator. The MEA includes an electrolyte membrane composed of an ion exchange membrane, an electrode (anode) composed of a catalyst layer disposed on one surface of the electrolyte membrane, and an electrode (cathode) composed of a catalyst layer disposed on the other surface of the electrolyte membrane. It is out. The separator is formed of a material having low permeability to the fuel gas and the oxidizing gas and having conductivity, and a gas flow path for supplying the fuel gas or the oxidizing gas to the MEA on both sides thereof, And the flow path for distribute | circulating a cooling water is each formed.

また、スタック構造を有する燃料電池は、単セルを接着剤で保持したり、ガスケットを挟持させてシールするといった方法によりセル積層体を形成し、さらに、セルの積層方向の両端にターミナル(電極板)や、インシュレータや、エンドプレートを配置し、セル積層体をセル積層方向に締め付け、セル積層体の外側でセル積層方向に延びる締結部材(例えば、テンションプレート)とボルトにて固定することにより作製される。
特開2006−32041号公報 特開2005−78826号公報 特開2004−178977号公報
In addition, a fuel cell having a stack structure forms a cell stack by a method of holding a single cell with an adhesive or sealing by sandwiching a gasket, and further, terminals (electrode plates) at both ends in the cell stacking direction. ), Insulators, and end plates are arranged, the cell stack is clamped in the cell stacking direction, and is fixed by a bolt and a fastening member (for example, a tension plate) extending in the cell stacking direction outside the cell stack. Is done.
JP 2006-32041 A JP 2005-78826 A JP 2004-178777 A

ところで、接着剤を用いて単セルを形成する際には、通常、図4に示すように、平板の治具90によって2つのセパレータ91及び92並びにMEA93を挟み込み、接着剤94を配置して面圧を印加することにより両者を接着する。しかしながら、セパレータ91及び92の内、MEA93に接していない端部は、治具90により面圧を印加されてもMEA93から反力を受けない。そのため、セパレータ91及び92の端部は、治具90に沿った平面形状を維持することができずに、内側に反ってしまう。すると、複数のセルを積層した場合に、隣接するセル間において端部が開いた状態となり、セル間に挟持させるガスケットの圧縮しろが不足してしまうことがある。その結果、セル積層体をボルト等により締め付けたとしても、隣接するセパレータ間におけるシール性を維持できなくなってしまう。   By the way, when forming a single cell using an adhesive, usually, as shown in FIG. 4, two separators 91 and 92 and MEA 93 are sandwiched by a flat jig 90 and an adhesive 94 is disposed. Both are bonded by applying pressure. However, the end portions of the separators 91 and 92 that are not in contact with the MEA 93 do not receive a reaction force from the MEA 93 even when the surface pressure is applied by the jig 90. Therefore, the end portions of the separators 91 and 92 cannot be maintained in a planar shape along the jig 90 and are warped inward. Then, when a plurality of cells are stacked, the end portion is opened between adjacent cells, and the compression margin of the gasket sandwiched between the cells may be insufficient. As a result, even if the cell stack is tightened with a bolt or the like, the sealing performance between adjacent separators cannot be maintained.

関連する技術として、特許文献1には、セパレータの形状を工夫することにより、セパレータとMEAとを接着する際におけるセパレータの反りを防止している。また、特許文献2には、セパレータ及びMEAを含むセルを形成した後で熱処理を施すことにより、セパレータの密着性を高めることが開示されている。さらに、特許文献3には、セパレータの外周にシール部材を配置することが開示されている。しかしながら、燃料電池を形成する工程に熱処理を組み込んだり、シール付セパレータの作製工程を別途設けると、燃料電池の製造工程全体が煩雑になってしまう。   As a related technique, Patent Document 1 prevents the warpage of the separator when adhering the separator and the MEA by devising the shape of the separator. Patent Document 2 discloses that the adhesiveness of the separator is improved by performing a heat treatment after forming a cell including the separator and the MEA. Furthermore, Patent Document 3 discloses disposing a seal member on the outer periphery of the separator. However, if a heat treatment is incorporated into the process of forming the fuel cell or a process for producing a separator with a seal is provided separately, the entire process of manufacturing the fuel cell becomes complicated.

そこで、上記の問題点に鑑み、本発明は、燃料電池セルの形成工程におけるセパレータの変形を防止することを目的とする。   Then, in view of said problem, an object of this invention is to prevent the deformation | transformation of the separator in the formation process of a fuel cell.

上記の目的を達成するために、本発明の1つの観点に係る燃料電池は、電解質の両側にアノード及びカソードがそれぞれ配置されたイオン交換体と、前記イオン交換体の両側にそれぞれ配置された第1及び第2のセパレータと、前記第1のセパレータの外周部に取り付けられており、前記第1及び第2のセパレータの間に配置されたリブを有する支持部材とを備える。   In order to achieve the above object, a fuel cell according to one aspect of the present invention includes an ion exchanger in which an anode and a cathode are respectively disposed on both sides of an electrolyte, and a first electrode disposed on both sides of the ion exchanger. 1 and a second separator, and a support member attached to an outer peripheral portion of the first separator and having a rib disposed between the first and second separators.

かかる構成とすることにより、イオン交換体を挟む2つのセパレータの全体に面圧を印加すると、各セパレータの端部は支持部材のリブから反力を受ける。それにより、イオン交換体とセパレータとを密着させつつ、セパレータの端部については、セルの内側に向かって変形するのを抑制することができる。   With this configuration, when surface pressure is applied to the entire two separators sandwiching the ion exchanger, the end portions of the separators receive reaction force from the ribs of the support member. Thereby, it can suppress that the edge part of a separator deform | transforms toward the inner side of a cell, sticking an ion exchanger and a separator.

ここで、前記支持部材は、前記第1のセパレータを挟んで前記リブの反対側に突出するガスケットをさらに有しても良い。支持部材とガスケットとを一体化させることにより、支持部材を取り付ける領域の確保が容易になると共に、使用される部品数を減らしてセルの形成工程を簡単にすることができる。   Here, the support member may further include a gasket protruding to the opposite side of the rib with the first separator interposed therebetween. By integrating the support member and the gasket, it is easy to secure a region to which the support member is attached, and it is possible to simplify the cell formation process by reducing the number of components used.

また、前記イオン交換体は、少なくとも該イオン交換体の周囲に配置された接着剤により、前記第1及び第2のセパレータに固着されていても良い。それにより、イオン交換体及びその界面を接着剤及びリブにより2重にシールすることができる。   The ion exchanger may be fixed to the first and second separators by an adhesive disposed at least around the ion exchanger. Thereby, an ion exchanger and its interface can be sealed twice with an adhesive and a rib.

本発明の1つの観点に係る燃料電池スタックは、各々が、電解質の両側にアノード及びカソードがそれぞれ配置されたイオン交換体と、前記イオン交換体の両側にそれぞれ配置された第1及び第2のセパレータとを含み、積層して配置される複数のセルと、各セル内の第1のセパレータの外周部に取り付けられており、各セル内の第1及び第2のセパレータの間に配置されたリブを有する支持部材と、互いに隣接するセルの一方のセル内の第1のセパレータと他方のセル内の第2のセパレータとの境界をシールするガスケットとを備える。   A fuel cell stack according to one aspect of the present invention includes an ion exchanger in which an anode and a cathode are respectively disposed on both sides of an electrolyte, and a first and a second that are respectively disposed on both sides of the ion exchanger. A plurality of cells arranged in a stacked manner, including separators, and attached to the outer periphery of the first separator in each cell, and arranged between the first and second separators in each cell A support member having a rib; and a gasket that seals a boundary between a first separator in one cell of adjacent cells and a second separator in the other cell.

かかる構成とすることにより、セパレータの端部がセルの内側に向かって反るのを抑制することができるので、隣接するセル間に配置されるガスケットの圧縮しろを確保することが可能になる。   By adopting such a configuration, it is possible to suppress the end of the separator from warping toward the inside of the cell, so that it is possible to secure a compression margin of the gasket disposed between adjacent cells.

ここで、前記ガスケットを前記支持部材と一体的に形成することにより、支持部材の取り付け領域の確保が容易になると共に、部品数を減らして、セルの形成工程を容易にすることができる。   Here, by forming the gasket integrally with the support member, it is easy to secure a mounting region for the support member, and it is possible to reduce the number of components and facilitate the cell formation process.

本発明の1つの観点に係る燃料電池の製造方法は、電解質の両側にアノード及びカソードがそれぞれ配置されたイオン交換体と、その両側にそれぞれ配置された第1及び第2のセパレータとを含む燃料電池の製造方法であって、第1及び第2のセパレータの間に配置されるリブを有する支持部材を、前記第1のセパレータの外周部に取り付ける工程(a)と、前記第1及び第2のセパレータの間に、イオン交換体及び接着剤を配置する工程(b)と、前記第1及び第2のセパレータを2つの平板の治具の間に配置し、前記第1及び第2のセパレータの各々が前記リブから反力を受ける状態で、前記第1及び第2のセパレータに面圧を印加することにより、前記イオン交換体と前記第1及び第2のセパレータとを固着する工程(c)とを備える。   A fuel cell manufacturing method according to one aspect of the present invention includes a fuel including an ion exchanger in which an anode and a cathode are disposed on both sides of an electrolyte, and first and second separators disposed on both sides, respectively. A method for manufacturing a battery, the step (a) of attaching a support member having a rib disposed between the first and second separators to an outer peripheral portion of the first separator, and the first and second components. A step (b) of disposing an ion exchanger and an adhesive between the separators, and disposing the first and second separators between two flat plate jigs, and the first and second separators. A step of fixing the ion exchanger and the first and second separators by applying a surface pressure to the first and second separators in a state where each of them receives a reaction force from the rib (c) )

このように、セパレータの端部にリブによる反力を与えつつ、セパレータ全体に面圧を印加することにより、セパレータ端部の変形を抑制することができる。   Thus, deformation of the separator end can be suppressed by applying a surface pressure to the entire separator while applying a reaction force by the rib to the end of the separator.

本発明によれば、セパレータの端部がセルの内側に向かって変形するのを抑制することにより、セルを積層した際に、隣接するセルの間に配置されるガスケットの圧縮しろを確保することが可能になる。そのため、隣接するセルの境界におけるシール性を維持することが可能になる。また、各セルを接着剤及びリブによる2重シール構造とすることにより、セル内におけるシール性を向上させることが可能になる。   According to the present invention, it is possible to secure a compression margin of a gasket disposed between adjacent cells when the cells are stacked by suppressing the end of the separator from being deformed toward the inside of the cell. Is possible. Therefore, it becomes possible to maintain the sealing performance at the boundary between adjacent cells. Moreover, it becomes possible to improve the sealing performance in a cell by making each cell the double seal structure by an adhesive agent and a rib.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の一実施形態に係る燃料電池を示す断面図である。この燃料電池は、固体高分子電解質型の燃料電池であり、MEA(膜−電極アッセンブリ)10並びに2つのセパレータ14及び15を含むセル1と、支持部材2とを含んでいる。MEA10とセパレータ14及び15とは、接着剤3によって接合されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference number is attached | subjected to the same component and description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a fuel cell according to an embodiment of the present invention. This fuel cell is a solid polymer electrolyte type fuel cell, and includes a cell 1 including an MEA (membrane-electrode assembly) 10 and two separators 14 and 15, and a support member 2. The MEA 10 and the separators 14 and 15 are joined by the adhesive 3.

MEA10は、高分子材料のイオン交換膜からなる電解質膜11と、電解質膜11を両側から挟むアノード12及びカソード13とを含むイオン交換体である。アノード12及びカソード13は、白金(Pt)等の触媒が結着された、例えば多孔質のカーボン素材(拡散層)によって形成されている。
このようなセル1において、アノード12に供給される燃料ガス(例えば水素ガス)とカソード13に供給される酸化ガス(例えば空気)との電気化学反応により、電気が発生する。
The MEA 10 is an ion exchanger including an electrolyte membrane 11 made of a polymer material ion exchange membrane, and an anode 12 and a cathode 13 sandwiching the electrolyte membrane 11 from both sides. The anode 12 and the cathode 13 are formed of, for example, a porous carbon material (diffusion layer) to which a catalyst such as platinum (Pt) is bound.
In such a cell 1, electricity is generated by an electrochemical reaction between a fuel gas (for example, hydrogen gas) supplied to the anode 12 and an oxidizing gas (for example, air) supplied to the cathode 13.

セパレータ14及び15は、カーボンや導電性を有する硬質樹脂のほか、アルミニウムやステンレス等の金属(メタル)のように、ガス不透過性又はガス難透過性を有する導電性材料によって構成されている。また、セパレータ14には、アノード12に供給するための燃料ガスを流通させるガス流路14aと、セル1を冷却するための冷却水を流通させる流路14bとが形成されている。一方、セパレータ15には、カソード13に供給するための酸化ガスを流通させるガス流路15aと、冷却水の流路15bとが形成されている。   The separators 14 and 15 are made of a conductive material having a gas impermeability or a gas hardly permeability such as a metal such as aluminum or stainless steel, in addition to carbon or a hard resin having conductivity. Further, the separator 14 is formed with a gas flow path 14 a for flowing fuel gas to be supplied to the anode 12 and a flow path 14 b for flowing cooling water for cooling the cell 1. On the other hand, the separator 15 is formed with a gas flow path 15a for flowing an oxidizing gas to be supplied to the cathode 13 and a cooling water flow path 15b.

支持部材2は、セル1の内側(MEA10側)に向かって突出したリブ部2aと、その反対側に突出したガスケット部2bと、両者を接続する接続部2cとを含んでおり、セル1の一方のセパレータ(図1においてはセパレータ14)の外周部に取り付けられている。また、支持部材2は、例えばシリコーンゴムやEPDM(エチレン−プロピレン−ジエンゴム)のように、比較的高い弾性又は粘着性を有する材料によって形成されている。なお、リブとは、一般に、変形防止のために取り付けられる突起物のことを言う。   The support member 2 includes a rib portion 2a that protrudes toward the inside (MEA 10 side) of the cell 1, a gasket portion 2b that protrudes on the opposite side, and a connection portion 2c that connects the two. It is attached to the outer periphery of one separator (the separator 14 in FIG. 1). The support member 2 is formed of a material having relatively high elasticity or adhesiveness, such as silicone rubber or EPDM (ethylene-propylene-diene rubber). The rib generally refers to a protrusion that is attached to prevent deformation.

リブ部2aは、少なくともMEA1の厚さ(セパレータ14及び15の間隔)に相当する高さを有しており、セル1を形成する際に、セパレータ14及び15の変形を抑制するために設けられている。また、セル1の形成後には、ガス流路14a及び14bのガス漏れを防止するシール部材として作用する。   The rib portion 2a has a height corresponding to at least the thickness of the MEA 1 (the interval between the separators 14 and 15), and is provided to suppress deformation of the separators 14 and 15 when the cell 1 is formed. ing. Further, after the formation of the cell 1, it acts as a sealing member for preventing gas leakage in the gas flow paths 14a and 14b.

接着剤3は、MEA10とセパレータ14及び15を固着すると共に、セル1の形成後には、ガス流路14a及び15aからのガス漏れを防止するシール部材として作用する。   The adhesive 3 fixes the MEA 10 and the separators 14 and 15, and acts as a seal member that prevents gas leakage from the gas flow paths 14 a and 15 a after the cell 1 is formed.

図2は、図1に示すセルを形成する工程を説明するための模式図である。
セル1を形成する際には、まず、支持部材2が取り付けられたセパレータ14とセパレータ15との間にMEA1及び接着剤3を配置する。そして、セパレータ14及び15を平板の治具20によって挟み、そこに面圧を印加することにより、セパレータ14及び15とMEA1とを密着した状態で接合する。その際に、セパレータ14及び15の内、リブ部2aと接触している領域は、印加される面圧に相当する反力をリブ部2aから受けて、治具20にそれぞれ押し付けられる。それにより、セパレータ14及び15の端部の変形が抑制される。なお、図2には、支持部材2のガスケット部2bがセパレータ14及び治具20によって圧縮された状態が示されている。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a process of forming the cell shown in FIG.
When forming the cell 1, first, the MEA 1 and the adhesive 3 are arranged between the separator 14 to which the support member 2 is attached and the separator 15. Then, the separators 14 and 15 are sandwiched between the flat jigs 20 and a surface pressure is applied thereto, thereby joining the separators 14 and 15 and the MEA 1 in close contact with each other. In that case, the area | region which is contacting the rib part 2a among the separators 14 and 15 receives the reaction force equivalent to the surface pressure applied from the rib part 2a, and is each pressed against the jig | tool 20. Thereby, the deformation | transformation of the edge part of the separators 14 and 15 is suppressed. 2 shows a state in which the gasket portion 2b of the support member 2 is compressed by the separator 14 and the jig 20.

再び図1を参照すると、支持部材2のガスケット部2bは、セル1を積層した際に、隣接するセルとの間においてシール性を保つために設けられている。
ここで図3を参照すると、複数のセル1を、図示しないボルトやテンションプレート等によって締結することにより、セル積層体が固定される。その際には、隣接するセル1間のセパレータ15とセパレータ14との表面が互いにほぼ接触する程度まで、ガスケット部2b(図1参照)を圧縮する。それにより、各セパレータに設けられた流路14b及び15bが合体して管状の流路が形成されると共に、圧縮されたガスケット部2bにより、流路14b及び15bがシールされる。
Referring to FIG. 1 again, the gasket portion 2b of the support member 2 is provided to maintain a sealing property between adjacent cells when the cells 1 are stacked.
Referring now to FIG. 3, the cell stack is fixed by fastening a plurality of cells 1 with bolts, tension plates or the like (not shown). In that case, the gasket part 2b (refer FIG. 1) is compressed to such an extent that the surface of the separator 15 between the adjacent cells 1 and the surface of the separator 14 mutually contacts substantially. Thereby, the flow paths 14b and 15b provided in each separator are united to form a tubular flow path, and the flow paths 14b and 15b are sealed by the compressed gasket portion 2b.

以上説明したように、本実施形態によれば、セパレータ14及び15の端部にリブ部2aから反力がかかる状態で、セパレータ全体に面圧を印加するので、端部をあまり変形させることなくセル1を形成することができる。それにより、セル1の外側の面における平面形状を維持できるので、複数のセル1を積層した際に、隣接するセル間の端部における隙間を低減することができる。従って、ガスケット部2bの圧縮しろを十分に確保することができるので、隣接するセルの境界におけるシール性を維持することが可能になる。また、各セル1内においては、接着剤3とリブ部2aとにより2重シール構造を形成できるので、MEA10やガス流路14a及び15aに対するシール性を高めることが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, the surface pressure is applied to the entire separator while the reaction force is applied to the end portions of the separators 14 and 15 from the rib portion 2a, so that the end portions are not deformed so much. Cell 1 can be formed. Thereby, since the planar shape on the outer surface of the cell 1 can be maintained, when the plurality of cells 1 are stacked, the gap at the end between adjacent cells can be reduced. Accordingly, a sufficient margin for compression of the gasket portion 2b can be secured, so that the sealing performance at the boundary between adjacent cells can be maintained. Moreover, in each cell 1, since the double seal structure can be formed by the adhesive 3 and the rib portion 2a, it becomes possible to improve the sealing performance with respect to the MEA 10 and the gas flow paths 14a and 15a.

また、リブ部2a及びガスケット部2bを有する支持部材2は、シンプルな形状を有しているので、支持部材を形成するための型を容易に作製することができ、出来上がった支持部材2をセパレータ14に簡単に取り付けることもできる。さらに、リブ部2aとガスケット部2bとを一体的に形成することにより、リブ部2aの取り付け領域の確保が容易になると共に、ガスケット部2bもセパレータ14の外周部から取り付ける構造となるので、セパレータ14に対する位置ずれを低減することが可能になる。   Further, since the support member 2 having the rib portion 2a and the gasket portion 2b has a simple shape, a mold for forming the support member can be easily manufactured, and the completed support member 2 can be used as a separator. 14 can be easily attached. Further, by integrally forming the rib portion 2a and the gasket portion 2b, it is easy to secure a mounting region for the rib portion 2a, and the gasket portion 2b is also attached from the outer peripheral portion of the separator 14. 14 can be reduced.

ここで、支持部材2を形成する材料は、リブ部2aとガスケット部2bとで同じ材料を用いても良いし、部分ごとに変更しても良い。例えば、リブ部2aについては、セル1を形成する際に十分な反力を得るために、例えば、硬さHSが約60以上の、比較的ヤング率が大きいゴム材料を用い、ガスケット部2bについては、例えば、硬さHSが約45以下の、ある程度圧縮し易い材料を用いても良い。 Here, the material which forms the supporting member 2 may use the same material by the rib part 2a and the gasket part 2b, and may change it for every part. For example, for the rib portion 2a, in order to obtain a sufficient reaction force when forming the cell 1, for example, a rubber material having a hardness H S of about 60 or more and a relatively large Young's modulus is used, and the gasket portion 2b. For example, a material that has a hardness H S of about 45 or less and is easily compressed to some extent may be used.

また、リブ部2aの高さは、なるべく、セル1に対して面圧を印加する前の状態でMEA1の厚さ程度、或いは、材料に応じてそれ以上とすることが望ましいが、MEA1の厚さよりも若干短くすることは可能である。即ち、セパレータ14及び15がセル1の内側に反ることによって生じる変位分が、ガスケット部2bの圧縮しろで吸収できる範囲内であれば、隣接するセルの境界におけるシール性を維持することは可能である。   In addition, the height of the rib portion 2a is preferably about the thickness of the MEA 1 before the surface pressure is applied to the cell 1 or more depending on the material, but it is preferable that the thickness of the MEA 1 It is possible to make it slightly shorter. That is, as long as the amount of displacement caused by the separators 14 and 15 being warped inside the cell 1 is within a range that can be absorbed by the compression margin of the gasket portion 2b, it is possible to maintain the sealing performance at the boundary between adjacent cells. It is.

以上説明した本発明において、イオン交換体は、上述したような膜状の固体高分子電化質に電極を形成したMEAに限定されることなく、他の形状や他の状態であっても良い。また、イオン交換体は、少なくとも高分子電解質を備えていれば、高分子電解質だけで構成されていてもよいし、他の構成部品を備えていてもよい。   In the present invention described above, the ion exchanger is not limited to the MEA in which the electrode is formed on the membrane-shaped solid polymer electrolyte as described above, but may be in other shapes or other states. In addition, the ion exchanger may be composed of only the polymer electrolyte or may include other components as long as it includes at least the polymer electrolyte.

本発明の一実施形態に係る燃料電池の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the fuel cell which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示すセルを形成する工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of forming the cell shown in FIG. 図1に示すセルを積層したセル積層体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cell laminated body which laminated | stacked the cell shown in FIG. 従来の方法によりセルを形成する工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of forming a cell by the conventional method.

符号の説明Explanation of symbols

1…セル、2…支持部材、2a…リブ部、2b…ガスケット部、3…接着剤、10…MEA、11…電解質膜、12…アノード、13…カソード、14、15…セパレータ、20…治具   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cell, 2 ... Support member, 2a ... Rib part, 2b ... Gasket part, 3 ... Adhesive, 10 ... MEA, 11 ... Electrolyte membrane, 12 ... Anode, 13 ... Cathode, 14, 15 ... Separator, 20 ... Oji Ingredients

Claims (6)

電解質の両側にアノード及びカソードがそれぞれ配置されたイオン交換体と、
前記イオン交換体の両側にそれぞれ配置された第1及び第2のセパレータと、
前記第1のセパレータの外周部に取り付けられており、前記第1及び第2のセパレータの間に配置されたリブを有する支持部材と、
を備える燃料電池。
An ion exchanger in which an anode and a cathode are respectively arranged on both sides of the electrolyte;
First and second separators respectively disposed on both sides of the ion exchanger;
A support member attached to the outer periphery of the first separator and having a rib disposed between the first and second separators;
A fuel cell comprising:
前記支持部材は、前記第1のセパレータを挟んで前記リブの反対側に突出するガスケットをさらに有する、請求項1記載の燃料電池。   2. The fuel cell according to claim 1, wherein the support member further includes a gasket protruding to the opposite side of the rib with the first separator interposed therebetween. 前記イオン交換体は、少なくとも該イオン交換体の周囲に配置された接着剤により、前記第1及び第2のセパレータに固着されている、請求項1又は2記載の燃料電池。   The fuel cell according to claim 1 or 2, wherein the ion exchanger is fixed to the first and second separators by at least an adhesive disposed around the ion exchanger. 各々が、電解質の両側にアノード及びカソードがそれぞれ配置されたイオン交換体と、前記イオン交換体の両側にそれぞれ配置された第1及び第2のセパレータとを含み、積層して配置される複数のセルと、
各セル内の第1のセパレータの外周部に取り付けられており、各セル内の第1及び第2のセパレータの間に配置されたリブを有する支持部材と、
互いに隣接するセルの一方のセル内の第1のセパレータと、他方のセル内の第2のセパレータとの境界をシールするガスケットと、
を備える燃料電池スタック。
Each includes an ion exchanger in which an anode and a cathode are arranged on both sides of the electrolyte, and first and second separators arranged on both sides of the ion exchanger, and a plurality of layers arranged in a stacked manner. Cell,
A support member attached to the outer periphery of the first separator in each cell, and having a rib disposed between the first and second separators in each cell;
A gasket for sealing a boundary between a first separator in one of adjacent cells and a second separator in the other cell;
A fuel cell stack comprising:
前記ガスケットが、前記支持部材と一体的に形成されている、請求項4記載の燃料電池スタック。   The fuel cell stack according to claim 4, wherein the gasket is formed integrally with the support member. 電解質の両側にアノード及びカソードがそれぞれ配置されたイオン交換体と、その両側にそれぞれ配置された第1及び第2のセパレータとを含む燃料電池の製造方法であって、
第1及び第2のセパレータの間に配置されるリブを有する支持部材を、前記第1のセパレータの外周部に取り付ける工程(a)と、
前記第1及び第2のセパレータの間に、イオン交換体及び接着剤を配置する工程(b)と、
前記第1及び第2のセパレータを2つの平板の治具の間に配置し、前記第1及び第2のセパレータの各々が前記支持部材の前記リブから反力を受ける状態で、前記第1及び第2のセパレータに面圧を印加することにより、前記イオン交換体と前記第1及び第2のセパレータとを固着する工程(c)と、
を備える燃料電池の製造方法。
A method for producing a fuel cell, comprising: an ion exchanger having an anode and a cathode respectively disposed on both sides of an electrolyte; and first and second separators disposed on both sides of the ion exchanger,
Attaching a support member having a rib disposed between the first and second separators to the outer periphery of the first separator;
A step (b) of disposing an ion exchanger and an adhesive between the first and second separators;
The first and second separators are disposed between two flat jigs, and each of the first and second separators receives a reaction force from the rib of the support member, (C) fixing the ion exchanger and the first and second separators by applying a surface pressure to the second separator;
A method for manufacturing a fuel cell comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012137773A1 (en) * 2011-04-05 2012-10-11 日産自動車株式会社 Fuel cell
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