JP2008277111A - Fuel cell and gasket for fuel cell - Google Patents

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Kenji Kimura
憲治 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell having a seal structure superior in sealing performance. <P>SOLUTION: A tucking force adjusting part to adjust the tucking force is provided at least at the outer circumference of a gasket contact portion in which a gasket contacts a fuel cell constituent member and at the member contact portion in which the fuel cell constituent member contacts the outer circumference part of the gasket contact portion, thereby the fuel cell having a seal structure superior in sealing performance can be provided. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池及び燃料電池用ガスケットに関する。   The present invention relates to a fuel cell and a fuel cell gasket.

環境問題や資源問題への対策の一つとして、酸素や空気等の酸化ガスと、水素やメタン等の還元性ガス（燃料ガス）あるいはメタノール等の液体燃料等とを原料として電気化学反応により化学エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する燃料電池が注目されている。この燃料電池は、発電に使用される原料のガスや液体燃料が豊富に存在すること、また、その発電原理より排出される物質が水であること等より、クリーンなエネルギー源として様々な検討がされている。   As one of the countermeasures for environmental problems and resource problems, chemical reaction is carried out by electrochemical reaction using oxidizing gas such as oxygen and air and reducing gas (fuel gas) such as hydrogen and methane or liquid fuel such as methanol as raw materials. Fuel cells that generate electricity by converting energy into electrical energy have attracted attention. This fuel cell has been studied in various ways as a clean energy source due to the abundance of raw material gas and liquid fuel used for power generation and the fact that the substance discharged from the power generation principle is water. Has been.

単位燃料電池（単セル）は、電解質膜の一方の面に燃料極（アノード触媒層）と、もう一方の面に空気極（カソード触媒層）とが電解質膜を挟んで対向するように設けられた膜電極接合体（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）をメタルセパレータ等のセパレータで挟んだものから形成される。単セルは複数積層されて燃料電池スタックとされる。セパレータには、流体流路が形成され、発電領域に、ＭＥＡ対向面に燃料ガス流路、酸化ガス流路、ＭＥＡ対向面と反対側面に冷媒流路が形成され、非発電領域に、燃料ガスマニホールド、酸化ガスマニホールド、冷媒マニホールドが形成されている。燃料ガスが燃料ガスマニホールド、燃料ガス流路に流され、酸化ガスが酸化ガスマニホールド、酸化ガス流路に流され、冷媒が冷媒マニホールド、冷媒流路に流される。流体流路はまわりから接着剤またはガスケット等のシール材によって外部からシールされる。また、隣接する単セルは、セパレータ間を接着剤またはガスケット等のシール材によってシールされる。   The unit fuel cell (single cell) is provided so that the fuel electrode (anode catalyst layer) is opposed to one surface of the electrolyte membrane and the air electrode (cathode catalyst layer) is opposed to the other surface with the electrolyte membrane interposed therebetween. A membrane electrode assembly (MEA: Membrane Electrode Assembly) is sandwiched between separators such as metal separators. A plurality of single cells are stacked to form a fuel cell stack. The separator is formed with a fluid flow path, a fuel gas flow path, an oxidizing gas flow path is formed on the MEA facing surface, a refrigerant flow path is formed on the side opposite to the MEA facing surface, and a fuel gas flow path is formed on the non-power generation area. A manifold, an oxidizing gas manifold, and a refrigerant manifold are formed. The fuel gas is flowed to the fuel gas manifold and the fuel gas flow path, the oxidizing gas is flowed to the oxidizing gas manifold and the oxidizing gas flow path, and the refrigerant is flowed to the refrigerant manifold and the refrigerant flow path. The fluid flow path is sealed from the outside by a sealing material such as an adhesive or a gasket. Adjacent single cells are sealed between separators with a sealing material such as an adhesive or a gasket.

燃料電池用のシール材であるゴムガスケットとして、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴム等が知られている。例えば、燃料電池を氷点下等の低温から始動する際、燃料電池スタックが熱膨張するが、ガスケットはこの熱膨張に追従する必要がある。しかし、ガスケットとセパレータのシールされる面との密着が強い部位と密着が弱い部位とが存在することにより、シール性が低下する現象が発生することがある。ここで、ガスケットがセパレータに粘着する機構としては、ガスケットの低分子構造の物質がセパレータ側と結合することによって起こるものと推定される。   EPDM (ethylene propylene diene rubber), silicone rubber, fluorine rubber, and the like are known as rubber gaskets that are sealing materials for fuel cells. For example, when the fuel cell is started from a low temperature such as below freezing point, the fuel cell stack is thermally expanded, and the gasket needs to follow this thermal expansion. However, there may be a phenomenon in which the sealing performance is deteriorated due to the presence of a portion where the adhesion between the gasket and the surface to be sealed of the separator is strong and a portion where the adhesion is weak. Here, it is presumed that the mechanism by which the gasket adheres to the separator is caused by the low molecular structure substance of the gasket being bonded to the separator side.

図１６に示すように、従来のガスケット１００において、ガスケット１００のリップ部１０２がシールされる燃料電池構成部材１０４と密着したとき、リップ部１０２のシール面の内周部（図１６のＡ領域、ガスケット（ＧＳＫ）反力が強い領域）では、
（ガスケット反力Ｆｇ）−（タック力Ｆｔ）＞＞０
となり、ガスケット反力Ｆｇによりタックから解放される。一方、リップ部１０２のシール面の外周部（図１６のＢ領域、ガスケット反力が弱い領域）では、
（ガスケット反力Ｆｇ）−（タック力Ｆｔ）＜０
となり、タック力Ｆｔがガスケット反力Ｆｇより強いため、燃料電池構成部材１０４とリップ部１０２とが強く密着する。したがって、このような現象を避け、ガスケットのシール性能を安定化させる必要がある。 As shown in FIG. 16, in the conventional gasket 100, when the lip portion 102 of the gasket 100 is in close contact with the fuel cell component 104 to be sealed, the inner peripheral portion of the sealing surface of the lip portion 102 (region A in FIG. In the gasket (GSK) strong reaction area)
(Gasket reaction force Fg)-(Tacking force Ft) >> 0
And released from the tack by the gasket reaction force Fg. On the other hand, in the outer peripheral part of the sealing surface of the lip part 102 (B area in FIG. 16, the area where the gasket reaction force is weak),
(Gasket reaction force Fg) − (Tacking force Ft) <0
Thus, since the tack force Ft is stronger than the gasket reaction force Fg, the fuel cell constituent member 104 and the lip portion 102 are strongly adhered to each other. Therefore, it is necessary to avoid such a phenomenon and stabilize the sealing performance of the gasket.

例えば特許文献１には、セパレータ間にガスケットを配置した燃料電池用ガスケットにおいて、ガスケットの形状を、締結手段による締付け部の比較的近くで反力が比較的大きい断面形状とするとともに、締付け部の比較的遠くで反力が比較的小さくピーク面圧が比較的大きい断面形状とすることが記載されている。   For example, in Patent Document 1, in a fuel cell gasket in which a gasket is disposed between separators, the shape of the gasket is a cross-sectional shape that has a relatively large reaction force in the vicinity of a tightening portion that is relatively fastened by a fastening means. It is described that the cross-sectional shape is relatively far, the reaction force is relatively small, and the peak surface pressure is relatively large.

また例えば、特許文献２には、燃料電池のセパレータ間に圧縮状態で配設されるゴムガスケットにおいて、湾曲傾斜面を有する第１の山部と、第１の山部の頂部に設けられる第２の山部とからなる二山構造の断面形状を有するシール部と、第１の山部の湾曲傾斜面の裾部分に連続して所定の厚みで水平方向に延出し、底面に平面が形成された台座部とを有する燃料電池のセパレータ用ゴムガスケットが記載されている。   Further, for example, in Patent Document 2, in a rubber gasket disposed in a compressed state between separators of a fuel cell, a first peak portion having a curved inclined surface and a second peak portion provided at the top of the first peak portion. A seal portion having a cross-sectional shape of a two-ridge structure composed of a plurality of crest portions and a skirt portion of the curved slope surface of the first crest portion are extended in a horizontal direction with a predetermined thickness, and a flat surface is formed on the bottom surface. A rubber gasket for a separator of a fuel cell having a pedestal portion is described.

特開２００３−２２９１４５号公報JP 2003-229145 A 特開２００５−５０７２８号公報JP 2005-50728 A

しかし、特許文献１，２に記載のガスケットでは、シール性が不十分である。   However, the gaskets described in Patent Documents 1 and 2 have insufficient sealing properties.

本発明は、シール性に優れるシール構造を有する燃料電池、及びシール性に優れる燃料電池用ガスケットである。   The present invention is a fuel cell having a seal structure with excellent sealing properties, and a fuel cell gasket with excellent sealing properties.

本発明は、シール部材としてガスケットを有する燃料電池であって、前記ガスケットが燃料電池構成部材と接触するガスケット接触部の外周部、及び前記燃料電池構成部材が前記ガスケット接触部の外周部と接触する部材接触部の少なくとも１つにタック力を調整するタック力調整部を備える。   The present invention is a fuel cell having a gasket as a seal member, wherein the gasket contacts an outer peripheral portion of a gasket contact portion that contacts the fuel cell constituent member, and the fuel cell constituent member contacts an outer peripheral portion of the gasket contact portion. At least one of the member contact portions includes a tack force adjusting unit that adjusts the tack force.

また、前記燃料電池において、前記タック力調整部は、凸形状を有することが好ましい。   In the fuel cell, it is preferable that the tack force adjusting unit has a convex shape.

また、前記燃料電池において、前記タック力調整部は、凹形状を有することが好ましい。   In the fuel cell, it is preferable that the tack force adjusting portion has a concave shape.

また、前記燃料電池において、前記タック力調整部は、樹脂層であることが好ましい。   In the fuel cell, the tack force adjusting unit is preferably a resin layer.

また、前記燃料電池において、前記燃料電池構成部材は、セパレータであることが好ましい。   In the fuel cell, the fuel cell constituent member is preferably a separator.

燃料電池のシール部材として用いる燃料電池用ガスケットであって、前記ガスケットが燃料電池構成部材と接触するガスケット接触部の外周部にタック力を調整するタック力調整部を備える。   A fuel cell gasket used as a seal member of a fuel cell, wherein the gasket includes a tack force adjusting portion that adjusts the tack force on an outer peripheral portion of a gasket contact portion that contacts the fuel cell constituent member.

また、前記燃料電池用ガスケットにおいて、前記タック力調整部は、凸形状を有することが好ましい。   Moreover, the said gasket for fuel cells WHEREIN: It is preferable that the said tack force adjustment part has a convex shape.

また、前記燃料電池用ガスケットにおいて、前記タック力調整部は、凹形状を有することが好ましい。   In the fuel cell gasket, the tack force adjusting portion preferably has a concave shape.

また、前記燃料電池用ガスケットにおいて、前記タック力調整部は、樹脂層であることが好ましい。   In the fuel cell gasket, the tack force adjusting portion is preferably a resin layer.

本発明では、ガスケットが燃料電池構成部材と接触するガスケット接触部の外周部、及び燃料電池構成部材がガスケット接触部の外周部と接触する部材接触部の少なくとも１つにタック力を調整するタック力調整部を備えることにより、シール性に優れるシール構造を有する燃料電池を提供することができる。   In the present invention, the tack force for adjusting the tack force to at least one of the outer peripheral portion of the gasket contact portion where the gasket contacts the fuel cell constituent member and the member contact portion where the fuel cell constituent member contacts the outer peripheral portion of the gasket contact portion. By providing the adjustment unit, it is possible to provide a fuel cell having a seal structure with excellent sealing performance.

また本発明では、ガスケットが燃料電池構成部材と接触するガスケット接触部の外周部にタック力を調整するタック力調整部を備えることによりシール性に優れる燃料電池用ガスケットを提供することができる。   Moreover, in this invention, the gasket for fuel cells which is excellent in sealing performance can be provided by providing the tack force adjustment part which adjusts tack force in the outer peripheral part of the gasket contact part which a gasket contacts with a fuel cell structural member.

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below. This embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.

＜燃料電池及び燃料電池用ガスケット＞
図１に、本実施形態に係る固体高分子電解質型の燃料電池１０の一例の概略側面図を示す。また、図２に、本実施形態に係る燃料電池１０におけるＭＥＡ（膜電極接合体）４０の一例の概略断面図を示す。図１における各単セル１９は、図２に示すＭＥＡ４０と、セパレータとの積層体から構成される。 <Fuel cell and gasket for fuel cell>
FIG. 1 shows a schematic side view of an example of a solid polymer electrolyte fuel cell 10 according to the present embodiment. FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of an example of an MEA (membrane electrode assembly) 40 in the fuel cell 10 according to the present embodiment. Each single cell 19 in FIG. 1 is composed of a laminate of MEA 40 shown in FIG. 2 and a separator.

図２に示すように、ＭＥＡ４０は、電解質膜１１と、電解質膜１１の一方の表面に配置された触媒層１２を含む燃料極（アノード）１４と、電解質膜１１の他方の表面に配置された触媒層１５を含む空気極（カソード）１７とから構成される。触媒層１２及び１５とセパレータ（図２において図示せず）との間には、通気性を有するガス拡散層１３，１６がアノード側、カソード側にそれぞれ設けられる。   As shown in FIG. 2, the MEA 40 is disposed on the electrolyte membrane 11, the fuel electrode (anode) 14 including the catalyst layer 12 disposed on one surface of the electrolyte membrane 11, and the other surface of the electrolyte membrane 11. And an air electrode (cathode) 17 including the catalyst layer 15. Between the catalyst layers 12 and 15 and the separator (not shown in FIG. 2), gas diffusion layers 13 and 16 having air permeability are provided on the anode side and the cathode side, respectively.

ＭＥＡ４０とＭＥＡ４０の拡散層１３，１６の両外側を挟持するセパレータとを重ねて単セル１９を構成し、図１のように、単セル１９を積層してセル積層体３８とし、セル積層体３８のセル積層方向両端に、ターミナル２０、インシュレータ２１、エンドプレート２２を配置し、セル積層体３８をセル積層方向に締め付け、セル積層体３８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）２４、ボルト・ナット２５等にて固定して、燃料電池スタック２３を構成する。なお、セル積層体３８における単セル１９の積層数は１層以上であれば良く特に制限はない。   The single cell 19 is configured by stacking the MEA 40 and the separators sandwiching the outer sides of the diffusion layers 13 and 16 of the MEA 40, and the single cell 19 is stacked to form a cell stacked body 38 as shown in FIG. The terminal 20, the insulator 21, and the end plate 22 are arranged at both ends of the cell stacking direction, the cell stack 38 is fastened in the cell stacking direction, and a fastening member (for example, a tension plate) extending in the cell stacking direction outside the cell stack 38 ) 24 and fixed with bolts / nuts 25, etc. to constitute the fuel cell stack 23. The number of single cells 19 in the cell stack 38 is not particularly limited as long as it is one or more.

図３に単セル１９の一例の上面概略図を示す。単セル１９は、中央部にガス流路と冷媒流路と電極が存在し発電を行う発電領域５１を有し、その周囲に位置し発電を行わない非発電領域５２を有する。本例におけるセパレータは金属製セパレータ（以下、メタルセパレータという）１８である。図４に単セル１９を分解した概略斜視図を示すように、単セル１９において、ＭＥＡ４０とメタルセパレータ１８との間で、非発電領域５２の部位に、枠状の（発電領域５１に対応する領域が中抜きされた）樹脂フレーム３６が設けられており、ＭＥＡ４０は２枚の樹脂フレーム３６で挟まれ、その２枚の樹脂フレーム３６が２枚のメタルセパレータ１８で挟まれる。メタルセパレータ１８と樹脂フレーム３６には、非発電領域５２において、燃料ガスマニホールド３０、酸化ガスマニホールド３１、冷媒マニホールド２９がそれぞれ形成されている。なお、非発電領域５２における燃料ガスマニホールド３０、酸化ガスマニホールド３１及び冷媒マニホールド２９の配置位置は、図３，４の位置に限定されるものではない。   FIG. 3 shows a schematic top view of an example of the single cell 19. The single cell 19 has a power generation region 51 in which a gas channel, a refrigerant channel, and an electrode exist in the central portion and generates power, and has a non-power generation region 52 that is located around it and does not generate power. The separator in this example is a metal separator (hereinafter referred to as a metal separator) 18. As shown in a schematic perspective view in which the single cell 19 is disassembled in FIG. 4, in the single cell 19, there is a frame-like (corresponding to the power generation region 51) between the MEA 40 and the metal separator 18 in the region of the non-power generation region 52. A resin frame 36 (with a region cut out) is provided, and the MEA 40 is sandwiched between two resin frames 36, and the two resin frames 36 are sandwiched between two metal separators 18. A fuel gas manifold 30, an oxidizing gas manifold 31, and a refrigerant manifold 29 are formed in the metal separator 18 and the resin frame 36 in the non-power generation region 52. The arrangement positions of the fuel gas manifold 30, the oxidizing gas manifold 31, and the refrigerant manifold 29 in the non-power generation region 52 are not limited to the positions shown in FIGS.

図５に、図３におけるＡ−Ａ断面概略図を示す。メタルセパレータ１８により、発電領域５１において、ＭＥＡ４０のアノード側に燃料ガス（通常は水素）を供給するための燃料ガス流路２７が形成され、ＭＥＡ４０のカソード側に酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための酸化ガス流路２８が形成されている。また、メタルセパレータ１８には冷媒（通常は冷却水）を流すための冷媒流路２６も形成されている。図３，４の燃料ガスマニホールド３０は図５の燃料ガス流路２７と連通しており、酸化ガスマニホールド３１は酸化ガス流路２８と連通しており、冷媒マニホールド２９は冷媒流路２６と連通している。マニホールド３０、３１、２９と発電領域の流体流路２７、２８、２６は、それぞれ図示しない連通路を介して、連通しており、連通路にも流体が流れる。通常、単セル１９において、冷媒流路２６、燃料ガス流路２７及び酸化ガス流路２８は、複数個並列に形成される。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. The metal separator 18 forms a fuel gas passage 27 for supplying fuel gas (usually hydrogen) to the anode side of the MEA 40 in the power generation region 51, and oxidizing gas (oxygen, usually air) to the cathode side of the MEA 40. An oxidizing gas passage 28 for supplying the gas is formed. The metal separator 18 is also formed with a refrigerant flow path 26 for flowing a refrigerant (usually cooling water). The fuel gas manifold 30 in FIGS. 3 and 4 communicates with the fuel gas flow path 27 in FIG. 5, the oxidizing gas manifold 31 communicates with the oxidizing gas flow path 28, and the refrigerant manifold 29 communicates with the refrigerant flow path 26. is doing. The manifolds 30, 31, 29 and the fluid flow paths 27, 28, 26 in the power generation area are in communication with each other via a communication path (not shown), and the fluid also flows through the communication path. Usually, in the single cell 19, a plurality of refrigerant channels 26, fuel gas channels 27, and oxidizing gas channels 28 are formed in parallel.

メタルセパレータ１８には通常、隣接する単セル１９間の電気接触抵抗を低減するためにメタルセパレータ基材４７のＭＥＡ４０との対向面（ＭＥＡ対向面）の反対側面に貴金属コート４２ａが形成され、メタルセパレータ１８とＭＥＡ４０との電気接触抵抗を低減するとともに原料ガス（燃料ガス、酸化ガス）及び生成水中の酸性成分等によるメタルセパレータ１８の腐食を抑制するためにメタルセパレータ基材４７のＭＥＡ対向面に貴金属コート４２ｂ、または貴金属コート４２ｂ及び耐食コート４４が形成される。表面処理コートのうち耐食コート４４は、メタルセパレータ基材４７の連通路を構成する部分にも形成されることが望ましい。なお、メタルセパレータ１８の構成はこれらに限定されない。   The metal separator 18 is usually provided with a noble metal coat 42a on the side surface opposite to the MEA 40 facing surface (MEA facing surface) of the metal separator base material 47 in order to reduce the electrical contact resistance between the adjacent single cells 19. In order to reduce the electrical contact resistance between the separator 18 and the MEA 40 and to suppress the corrosion of the metal separator 18 due to the raw material gas (fuel gas, oxidizing gas) and acidic components in the generated water, etc. The noble metal coat 42b, or the noble metal coat 42b and the corrosion resistant coat 44 are formed. Of the surface treatment coat, the corrosion-resistant coat 44 is desirably formed also in a portion constituting the communication path of the metal separator base material 47. The configuration of the metal separator 18 is not limited to these.

ＭＥＡ４０を挟んだ一対の樹脂フレーム３６間は接着剤等を用いた接着層４９によりシールされる。一方、貴金属コート４２ａ，４２ｂ、耐食コート４４等の表面処理コートが形成されたメタルセパレータ１８は、接着剤等を用いた接着層４６により樹脂フレーム３６とシールされる。   A pair of resin frames 36 sandwiching the MEA 40 is sealed with an adhesive layer 49 using an adhesive or the like. On the other hand, the metal separator 18 on which the surface treatment coats such as the noble metal coats 42a and 42b and the corrosion resistant coat 44 are formed is sealed with the resin frame 36 by the adhesive layer 46 using an adhesive or the like.

本実施形態において、燃料電池構成部材と接触するガスケット接触部であるリップ部を有するガスケットにより、隣接する単セルの間をシールする。図６に、隣接する単セル１９の間をガスケット４８によりシールしたセル積層体の一部の一例の概略断面図を示す。本実施形態では、燃料電池構成部材であるメタルセパレータと接触するガスケットのリップ部の外周部にタック力を調整するタック力調整部として凹形状を有する凹部を備える。図６ではシール部のうち、メタルセパレータ１８と樹脂フレーム３６との間、樹脂フレーム３６間は接着層４６，４９によりそれぞれシールされ、隣接する単セル１９のメタルセパレータ１８間はガスケット４８によりシールされている。図６の例ではガスケット４８のリップ部５０が対向するメタルセパレータ１８と接触する部分（シール面）の外周部に凹部５４を備える。それぞれのガスケット４８は燃料ガスマニホールド３０、酸化ガスマニホールド３１及び冷媒マニホールド２９を流れる各種流体（燃料ガス、酸化ガス、冷媒）を相互にかつ外部から分離した状態で、これらの流体をシールする。ガスケット４８は、発電領域５１（流体流路２６，２７，２８の存在する領域）まわり、および連通路を除いてマニホールド２９，３０，３１まわりに、配置される。シール材としてガスケット４８を使用することにより、容易に単セル１９の取り外し分解が可能となる。   In the present embodiment, the gap between adjacent single cells is sealed by a gasket having a lip portion that is a gasket contact portion that comes into contact with a fuel cell component. FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of an example of a part of a cell stack in which adjacent single cells 19 are sealed with a gasket 48. In the present embodiment, a concave portion having a concave shape is provided as a tack force adjusting portion that adjusts the tack force on the outer peripheral portion of the lip portion of the gasket that comes into contact with a metal separator that is a fuel cell constituent member. In FIG. 6, between the metal separator 18 and the resin frame 36, between the resin frames 36, the sealing layers are sealed with adhesive layers 46 and 49, and between the metal separators 18 of adjacent single cells 19 are sealed with a gasket 48. ing. In the example of FIG. 6, a recess 54 is provided on the outer peripheral portion of the portion (seal surface) where the lip portion 50 of the gasket 48 contacts the opposing metal separator 18. Each gasket 48 seals various fluids (fuel gas, oxidizing gas, refrigerant) flowing through the fuel gas manifold 30, the oxidizing gas manifold 31, and the refrigerant manifold 29 from each other and from the outside. The gasket 48 is disposed around the power generation area 51 (area where the fluid flow paths 26, 27, and 28 are present) and around the manifolds 29, 30, and 31 except for the communication path. By using the gasket 48 as a sealing material, the single cell 19 can be easily detached and disassembled.

図７に本実施形態に係るガスケットの断面図を示す。ガスケット４８のリップ部５０がシール面の外周部（図７のＢ領域、ガスケット反力が弱い領域）にディンプル形状の凹部５４を備えることにより、ガスケット４８とメタルセパレータのシール面とのタック性を外周部で上げて、シール性を確保することができる。   FIG. 7 shows a cross-sectional view of the gasket according to the present embodiment. The lip portion 50 of the gasket 48 is provided with a dimple-shaped recess 54 in the outer peripheral portion of the seal surface (B region in FIG. 7, a region where the gasket reaction force is weak), thereby improving the tackiness between the gasket 48 and the seal surface of the metal separator. The sealability can be ensured by raising at the outer periphery.

図８に示すように、本実施形態のガスケット４８において、ガスケット４８のリップ部５０がシールされるメタルセパレータ１８と密着したとき、リップ部５０のシール面の内周部（図８のＡ領域、ガスケット反力が強い領域）では、
（ガスケット反力Ｆｇ）−（タック力Ｆｔ）＞＞０
となり、ガスケット反力Ｆｇによりタックから解放される。一方、リップ部５０のシール面の外周部（図８のＢ領域、ガスケット反力が弱い領域）では、
｜（ガスケット反力Ｆｇ）−（タック力Ｆｔ）｜＞＞０
となり、外周部のタック力Ｆｔを大きく上げることができる。したがって、ガスケットのシール性能を安定化させることができる。 As shown in FIG. 8, in the gasket 48 of the present embodiment, when the lip portion 50 of the gasket 48 is in close contact with the metal separator 18 to be sealed, the inner peripheral portion of the sealing surface of the lip portion 50 (A region in FIG. 8, In areas where the gasket reaction force is strong)
(Gasket reaction force Fg)-(Tacking force Ft) >> 0
And released from the tack by the gasket reaction force Fg. On the other hand, in the outer peripheral part of the sealing surface of the lip part 50 (B area in FIG. 8, the area where the gasket reaction force is weak),
| (Gasket reaction force Fg) − (Tacking force Ft) | >> 0
Thus, the tack force Ft at the outer peripheral portion can be greatly increased. Therefore, the sealing performance of the gasket can be stabilized.

凹部５４の形状としては、ディンプル形状、線状等が挙げられるが、特に制限はない。また、凹部５４の深さ、幅、数等は適宜設定すればよい。   Examples of the shape of the recess 54 include a dimple shape and a linear shape, but are not particularly limited. Further, the depth, width, number, etc. of the recesses 54 may be set as appropriate.

本発明の別の実施形態では、燃料電池構成部材であるメタルセパレータと接触するガスケットのリップ部の外周部にタック力を調整するタック力調整部として凸形状を有する凸部を備える。   In another embodiment of the present invention, a convex portion having a convex shape is provided as a tack force adjusting portion for adjusting the tack force on the outer peripheral portion of the lip portion of the gasket that comes into contact with a metal separator that is a fuel cell constituent member.

図９の例では、ガスケット４８のリップ部５０が対向するメタルセパレータと接触する部分（シール面）の外周部に凸部５６を備える。   In the example of FIG. 9, the lip portion 50 of the gasket 48 is provided with a convex portion 56 on the outer peripheral portion of the portion (seal surface) in contact with the opposing metal separator.

図１０に示すように、ガスケット４８のリップ部５０がメタルセパレータ１８と接触する部分（シール面）の外周部（図１０のＢ領域、ガスケット反力が弱い領域）にディンプル形状の凸部５６を備えることにより、ガスケット４８とメタルセパレータ１８のシール面とのタック性を外周部で低減させ、シール性を確保することができる。   As shown in FIG. 10, a dimple-shaped convex portion 56 is formed on the outer peripheral portion (B region of FIG. 10, a region where the gasket reaction force is weak) of the portion (seal surface) where the lip portion 50 of the gasket 48 contacts the metal separator 18. By providing, the tack property between the gasket 48 and the seal surface of the metal separator 18 can be reduced at the outer peripheral portion, and the seal property can be ensured.

また、図１１に示すように、ガスケット４８のリップ部５０がメタルセパレータと接触する部分（シール面）の外周部（図１１のＢ領域、ガスケット反力が弱い領域）にガスケットのシールラインに対して斜め線状の凸部５８を備えることにより、ガスケット４８とメタルセパレータのシール面とのタック性を外周部で低減させ、シール性を確保することができる。   Further, as shown in FIG. 11, the outer periphery of the portion (seal surface) where the lip portion 50 of the gasket 48 is in contact with the metal separator (B region in FIG. 11, the region where the gasket reaction force is weak) is against the gasket seal line. By providing the oblique line-shaped convex portions 58, the tack property between the gasket 48 and the seal surface of the metal separator can be reduced at the outer peripheral portion, and the seal property can be ensured.

また、図１２に示すように、ガスケット４８のリップ部５０がメタルセパレータと接触する部分（シール面）の外周部（図１２のＢ領域、ガスケット反力が弱い領域）にシールラインに対して直線状の凸部６０を備えることにより、ガスケット４８とメタルセパレータのシール面とのタック性を外周部で低減させ、シール性を確保することができる。   Further, as shown in FIG. 12, the lip portion 50 of the gasket 48 is linear with respect to the seal line at the outer peripheral portion (the B surface in FIG. 12, the region where the gasket reaction force is weak) of the portion (seal surface) in contact with the metal separator. By providing the convex portion 60, the tackiness between the gasket 48 and the sealing surface of the metal separator can be reduced at the outer peripheral portion, and the sealing property can be ensured.

凸部の形状としては、ディンプル形状、線状等が挙げられるが、特に制限はない。また、凸部の深さ、幅、数等は適宜設定すればよい。   Examples of the shape of the convex portion include a dimple shape and a linear shape, but are not particularly limited. Moreover, what is necessary is just to set suitably the depth, width | variety, number, etc. of a convex part.

また、図１３，１４に示すように、メタルセパレータ１８が図１０のガスケット４８のリップ部５０と接触する部分（シール面）の外周部（図１０のＢ領域に対応する部分、ガスケット反力が弱い領域）に摩擦係数が高い樹脂層６２を備えることにより、ガスケット４８とメタルセパレータ１８のシール面とのタック性を外周部で低減させ、シール性を確保することができる。なお、メタルセパレータ１８のシール面の外周部に代わって、あるいはメタルセパレータ１８のシール面の外周部とともに、ガスケット４８のリップ部５０がメタルセパレータ１８と接触する部分（シール面）の外周部（例えば図１０のＢ領域、ガスケット反力が弱い領域）に樹脂層を備えてもよい。   Further, as shown in FIGS. 13 and 14, the outer peripheral portion (the portion corresponding to the region B in FIG. 10, the gasket reaction force) of the portion (seal surface) where the metal separator 18 contacts the lip portion 50 of the gasket 48 in FIG. By providing the resin layer 62 having a high friction coefficient in the weak region), the tack property between the gasket 48 and the seal surface of the metal separator 18 can be reduced at the outer peripheral portion, and the seal property can be ensured. Instead of the outer peripheral portion of the sealing surface of the metal separator 18 or together with the outer peripheral portion of the sealing surface of the metal separator 18, the outer peripheral portion of the portion (seal surface) where the lip portion 50 of the gasket 48 contacts the metal separator 18 (for example, A resin layer may be provided in the region B of FIG. 10 and the region where the gasket reaction force is weak.

図１５に示すように、ガスケット４８のリップ部５０がシールされるメタルセパレータ１８と密着したとき、リップ部５０のシール面の内周部（例えば図１５のＡ領域、ガスケット反力が強い領域）では、
（ガスケット反力Ｆｇ）−（タック力Ｆｔ）＞＞０
となり、ガスケット反力Ｆｇによりタックから解放される。一方、リップ部５０のシール面の外周部（例えば図１５のＢ領域、ガスケット反力が弱い領域）では、外周部のタック力Ｆｔを小さくするとともに、ガスケット４８の内外周方向（例えば図１５の矢印方向）への倒れ込み（潰れ）を抑制し、Ｂ領域をＡ領域に比べてできるだけ狭くすることにより、タック力の影響を小さくすることができる。したがって、ガスケット４８のシール性能を安定化させることができる。 As shown in FIG. 15, when the lip portion 50 of the gasket 48 is in close contact with the metal separator 18 to be sealed, the inner peripheral portion of the sealing surface of the lip portion 50 (for example, the region A in FIG. 15, a region where the gasket reaction force is strong). Then
(Gasket reaction force Fg)-(Tacking force Ft) >> 0
And released from the tack by the gasket reaction force Fg. On the other hand, in the outer peripheral portion of the sealing surface of the lip portion 50 (for example, the region B in FIG. 15 and the region where the gasket reaction force is weak), the tack force Ft of the outer peripheral portion is reduced and the inner and outer peripheral directions of the gasket 48 (for example, FIG. By suppressing the collapse (collapse) in the direction of the arrow and making the B region as narrow as possible compared to the A region, the influence of the tack force can be reduced. Therefore, the sealing performance of the gasket 48 can be stabilized.

樹脂層６２に用いる樹脂としては、摩擦係数が高く、剥離しやすいものを用いることが好ましい。そのような樹脂としては例えば、ポリアミドイミド系樹脂（ＰＡＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系樹脂等が挙げられる。樹脂層６２の厚みは例えば、１０μｍ〜２０μｍの範囲である。また、樹脂層の幅、数等は適宜設定すればよい。樹脂層６２は樹脂を含む樹脂含有溶液をガスケット５８のリップ部５０表面あるいはメタルセパレータ１８のシール面の所定の領域に公知方法で塗布することにより形成することができる。   As the resin used for the resin layer 62, it is preferable to use a resin having a high coefficient of friction and easy to peel off. Examples of such a resin include polyamideimide resin (PAI), polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, and the like. The thickness of the resin layer 62 is, for example, in the range of 10 μm to 20 μm. Moreover, what is necessary is just to set the width | variety, number, etc. of a resin layer suitably. The resin layer 62 can be formed by applying a resin-containing solution containing a resin to a predetermined region of the surface of the lip portion 50 of the gasket 58 or the seal surface of the metal separator 18 by a known method.

ガスケット４８を構成する材料は、例えば、ＶＭＱ等のシリコーン系ゴム、ＦＫＭ等のフッ素系ゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）等である。ＥＰＤＭは耐薬品性に優れるという利点があり、シリコーン系ゴム及びフッ素系ゴムは低温時の追従性能に優れるという利点がある。   The material constituting the gasket 48 is, for example, silicone rubber such as VMQ, fluorine rubber such as FKM, EPDM (ethylene propylene diene rubber), or the like. EPDM has the advantage of excellent chemical resistance, and silicone rubber and fluorine rubber have the advantage of excellent tracking performance at low temperatures.

このように、図７に示すように、ガスケット４８のリップ部５０がシール面の外周部に凹部５４を備えても良いし、図９，１１，１２に示すように、ガスケット４８のリップ部５０がシール面の外周部に凸部５６，５８，６０を備えても良いし、図１３，１４に示すように、メタルセパレータ１８がシール面の外周部に樹脂層６２を備えても良いが、シール性等の点から図１１，１２の構成が好ましい。また、ガスケット４８のリップ部５０がシール面の外周部に凸部を備え、かつ、メタルセパレータ１８がシール面の外周部に樹脂層を備えると、さらに、ガスケット４８の追従性がより向上するため好ましい。   Thus, as shown in FIG. 7, the lip portion 50 of the gasket 48 may be provided with the concave portion 54 on the outer peripheral portion of the seal surface, or as shown in FIGS. However, as shown in FIGS. 13 and 14, the metal separator 18 may include a resin layer 62 on the outer peripheral portion of the sealing surface. The configuration shown in FIGS. 11 and 12 is preferable from the viewpoint of sealing performance. Further, when the lip portion 50 of the gasket 48 has a convex portion on the outer peripheral portion of the seal surface and the metal separator 18 has a resin layer on the outer peripheral portion of the seal surface, the followability of the gasket 48 is further improved. preferable.

なお、タック力を調整するタック力調整部の構成としては、タック力を調整することができれば良く特に制限はない。   The configuration of the tack force adjusting unit that adjusts the tack force is not particularly limited as long as the tack force can be adjusted.

以上のように、ガスケットが燃料電池構成部材と接触するガスケット接触部の外周部、及び燃料電池構成部材がガスケット接触部の外周部と接触する部材接触部の少なくとも１つにタック力を調整するタック力調整部を備えることにより、ガスケットの追従性が向上し、シール性を向上させることができる。特に燃料電池を氷点下等の低温から始動する際、燃料電池スタックが熱膨張するが、この熱膨張にもガスケットが追従することができる。   As described above, a tack that adjusts the tack force to at least one of the outer peripheral portion of the gasket contact portion where the gasket contacts the fuel cell constituent member and the member contact portion where the fuel cell constituent member contacts the outer peripheral portion of the gasket contact portion. By providing the force adjusting portion, the followability of the gasket can be improved and the sealing performance can be improved. In particular, when the fuel cell is started from a low temperature such as below freezing point, the fuel cell stack thermally expands, and the gasket can follow this thermal expansion.

なお、本実施形態において、ガスケットのリップ部側と隣接する燃料電池構成部材としてセパレータを例に説明したが、ガスケットのリップ部側と隣接する燃料電池構成部材であれば特に制限はなく、その他に例えば樹脂フレーム、電解質膜等を挙げることができる。   In this embodiment, the separator is described as an example of the fuel cell constituent member adjacent to the lip portion side of the gasket, but there is no particular limitation as long as it is a fuel cell constituent member adjacent to the lip portion side of the gasket. Examples thereof include a resin frame and an electrolyte membrane.

本実施形態において、メタルセパレータ基材４７を構成する材料は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウムまたはその合金、チタンまたはその合金、マグネシウムまたはその合金、銅またはその合金、ニッケルまたはその合金、鋼等である。なお、メタルセパレータ基材４７の表面部が不働態膜を形成している場合は、その不働態膜も基材の一部を構成する。また、メタルセパレータ１８の代わりに、焼成カーボン等のカーボン系材料等で構成されるセパレータを使用しても、上記タック力調整部を備えることによる効果が発揮される。   In this embodiment, the material which comprises the metal separator base material 47 is stainless steel, aluminum or its alloy, titanium or its alloy, magnesium or its alloy, copper or its alloy, nickel or its alloy, steel, etc., for example. . In addition, when the surface part of the metal separator base material 47 forms the passive state film, the passive state film also constitutes a part of the base material. Moreover, even if it uses the separator comprised with carbon-type materials, such as calcination carbon, instead of the metal separator 18, the effect by providing the said tack force adjustment part is exhibited.

貴金属コート４２ａ，４２ｂは、例えば、金、銀、白金、パラジウムまたはそれらの合金等を含んで構成される。また、耐食コート４４は、例えば、カーボン等を含んで構成される。   The noble metal coats 42a and 42b include, for example, gold, silver, platinum, palladium, or alloys thereof. Moreover, the corrosion-resistant coat 44 is configured to include carbon or the like, for example.

樹脂フレーム３６を構成する材料は、例えば、フッ素系樹脂等である。   The material constituting the resin frame 36 is, for example, a fluorine resin.

接着層４６，４９は、例えば、シリコーン、オレフィン、エポキシ、アクリルなどの樹脂等の接着剤等を含んで構成され、塗布時には液状で、接着剤の両側の部材で押されて拡げられ、塗布後に乾燥または熱により固化される。   The adhesive layers 46 and 49 include, for example, an adhesive such as a resin such as silicone, olefin, epoxy, and acrylic. The adhesive layers 46 and 49 are liquid at the time of application and are expanded by being pressed by members on both sides of the adhesive. Solidified by drying or heat.

電解質膜１１としては、プロトン（Ｈ＋）等のイオン伝導性の高い材料であれば特に制限はなく、例えば、パーフルオロスルホン酸系等の固体高分子電解質が用いられる。具体的には、ジャパンゴアテックス（株）のゴアセレクト（Ｇｏｒｅｓｅｌｅｃｔ、登録商標）、デュポン社（Ｄｕ Ｐｏｎｔ社）のナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ、登録商標）、旭化成（株）のアシプレックス（Ａｃｉｐｌｅｘ、登録商標）、旭硝子（株）のフレミオン（Ｆｌｅｍｉｏｎ、登録商標）等のパーフルオロスルホン酸系固体高分子電解質を使用することができる。 The electrolyte membrane 11 is not particularly limited as long as it is a material having high ion conductivity such as proton (H + ). For example, a perfluorosulfonic acid-based solid polymer electrolyte is used. Specifically, Goreselect (registered trademark) of Japan Gore-Tex Corporation, Nafion (registered trademark) of Du Pont (Du Pont), Aciplex (registered trademark) of Asahi Kasei Co., Ltd. Perfluorosulfonic acid solid polymer electrolytes such as Flemion (registered trademark) of Asahi Glass Co., Ltd. can be used.

触媒層１２，１５は、例えば、白金（Ｐｔ）等を担持したカーボン、白金（Ｐｔ）等をルテニウム（Ｒｕ）等の他の金属と共に担持したカーボン等の触媒をナフィオン（登録商標）等の固体高分子電解質等の樹脂に分散させて成膜されたものである。   The catalyst layers 12 and 15 are made of, for example, a catalyst such as carbon carrying platinum (Pt) or the like, carbon carrying platinum (Pt) or the like together with another metal such as ruthenium (Ru), or the like as a solid such as Nafion (registered trademark). The film is formed by dispersing in a resin such as a polymer electrolyte.

ガス拡散層１３，１６としては、導電性が高く、燃料及び空気等の原料の拡散性が高い材料であれば特に制限はないが、多孔質導電体材料であることが好ましい。導電性の高い材料としては、例えば、金属板、金属フィルム、導電性高分子、カーボン材料等が挙げられ、カーボンクロス、カーボンペーパ、ガラス状カーボン等のカーボン材料が好ましく、カーボンクロス、カーボンペーパ等の多孔質カーボン材料であることがより好ましい。   The gas diffusion layers 13 and 16 are not particularly limited as long as they are materials having high conductivity and high diffusibility of raw materials such as fuel and air, but are preferably porous conductor materials. Examples of the highly conductive material include a metal plate, a metal film, a conductive polymer, a carbon material, and the like, and carbon materials such as carbon cloth, carbon paper, and glassy carbon are preferable, and carbon cloth, carbon paper, and the like. The porous carbon material is more preferable.

燃料電池１０の各単セル１９において、例えば、燃料極１４に供給する燃料ガスを水素ガス、空気極１７に供給する酸化ガスを空気として運転した場合、燃料極１４の触媒層１２において、
２Ｈ２ → ４Ｈ＋＋４ｅ−
で示される反応式（水素酸化反応）を経て、水素ガス（Ｈ２）から水素イオン（Ｈ＋）と電子（ｅ−）とが発生する。電子（ｅ−）は拡散層１３から外部回路を通り、空気極１７の拡散層１６から触媒層１５に到達する。触媒層１５において、供給される空気中の酸素（Ｏ２）と、電解質膜１１を通過した水素イオン（Ｈ＋）と、外部回路を通じて触媒層１５に到達した電子（ｅ−）により、
４Ｈ＋＋Ｏ２＋４ｅ− → ２Ｈ２Ｏ
で示される反応式（酸素還元反応）を経て、水が生成する。このように燃料極１４及び空気極１７において化学反応が起こり、電荷が発生して電池として機能することになる。そして、一連の反応において排出される成分は水であるので、クリーンな電池が構成されることになる。 In each unit cell 19 of the fuel cell 10, for example, when the fuel gas supplied to the fuel electrode 14 is operated as hydrogen gas and the oxidizing gas supplied to the air electrode 17 is operated as air, in the catalyst layer 12 of the fuel electrode 14,
2H 2 → 4H + + 4e −
Through the reaction formula (hydrogen oxidation reaction) shown in FIG. 2 , hydrogen ions (H + ) and electrons (e − ) are generated from hydrogen gas (H 2 ). The electrons (e − ) pass through the external circuit from the diffusion layer 13 and reach the catalyst layer 15 from the diffusion layer 16 of the air electrode 17. In the catalyst layer 15, oxygen (O 2 ) in the supplied air, hydrogen ions (H + ) that have passed through the electrolyte membrane 11, and electrons (e − ) that have reached the catalyst layer 15 through an external circuit,
4H + + O 2 + 4e − → 2H 2 O
Water is produced through the reaction formula (oxygen reduction reaction) shown in FIG. In this way, a chemical reaction occurs in the fuel electrode 14 and the air electrode 17, and electric charges are generated to function as a battery. And since the component discharged | emitted in a series of reaction is water, a clean battery is comprised.

本実施形態に係る燃料電池は、例えば、携帯電話、携帯用パソコン等のモバイル機器用小型電源、自動車用電源、家庭用電源等として用いることができる。   The fuel cell according to the present embodiment can be used as, for example, a small power source for mobile devices such as a mobile phone and a portable personal computer, an automobile power source, a household power source, and the like.

本発明の実施形態に係る燃料電池の一例を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows an example of the fuel cell which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池におけるＭＥＡ（膜電極接合体）の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of MEA (membrane electrode assembly) in the fuel cell which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池における単セルの一例の概略上面図を示す。The schematic top view of an example of the single cell in the fuel cell which concerns on embodiment of this invention is shown. 本発明の実施形態に係る燃料電池における単セルの一例を分解した概略斜視図である。It is a schematic perspective view which decomposed | disassembled an example of the single cell in the fuel cell which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池における図３の単セルのＡ−Ａ線の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the AA line of the single cell of FIG. 3 in the fuel cell which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池におけるセル積層体のシール構造の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the sealing structure of the cell laminated body in the fuel cell which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池用ガスケットの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the gasket for fuel cells which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池用ガスケットのセパレータへの密着の様子を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the mode of contact | adherence to the separator of the gasket for fuel cells which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池用ガスケットの他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the gasket for fuel cells which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池用ガスケットのセパレータへの密着の様子を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the mode of contact | adherence to the separator of the gasket for fuel cells which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池用ガスケットの他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the gasket for fuel cells which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池用ガスケットの他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the gasket for fuel cells which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池におけるセパレータの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the separator in the fuel cell which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池におけるセパレータの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the separator in the fuel cell which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るセパレータの燃料電池用ガスケットへの密着の様子を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the mode of contact | adherence to the gasket for fuel cells of the separator which concerns on embodiment of this invention. 従来の燃料電池用ガスケットの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the conventional gasket for fuel cells.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 燃料電池、１１ 電解質膜、１２，１５ 触媒層、１３，１６ 拡散層、１４ 燃料極（アノード）、１７ 空気極（カソード）、１８ メタルセパレータ、１９ 単セル、２０ ターミナル、２１ インシュレータ、２２ エンドプレート、２３ 燃料電池スタック、２４ 締結部材、２５ ボルト・ナット、２６ 冷媒流路（冷却水流路）、２７ 燃料ガス流路、２８ 酸化ガス流路、２９ 冷媒マニホールド、３０ 燃料ガスマニホールド、３１ 酸化ガスマニホールド、３６ 樹脂フレーム、３８ セル積層体、４０ ＭＥＡ、４２ａ，４２ｂ 貴金属コート、４４ 耐食コート、４６，４９ 接着層、４７ メタルセパレータ基材、４８，１００ ガスケット、５０，１０２ リップ部、５１ 発電領域、５２ 非発電領域、５４ 凹部、５６，５８，６０ 凸部、６２ 樹脂層、１０４ 燃料電池構成部材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel cell, 11 Electrolyte membrane, 12, 15 Catalyst layer, 13, 16 Diffusion layer, 14 Fuel electrode (anode), 17 Air electrode (cathode), 18 Metal separator, 19 Single cell, 20 Terminal, 21 Insulator, 22 End Plate, 23 Fuel cell stack, 24 Fastening member, 25 Bolt / nut, 26 Refrigerant flow path (cooling water flow path), 27 Fuel gas flow path, 28 Oxidizing gas flow path, 29 Refrigerant manifold, 30 Fuel gas manifold, 31 Oxidizing gas Manifold, 36 Resin frame, 38 cell laminate, 40 MEA, 42a, 42b Precious metal coat, 44 Corrosion resistant coat, 46, 49 Adhesive layer, 47 Metal separator substrate, 48, 100 Gasket, 50, 102 Lip, 51 Power generation area , 52 Non-power generation area, 54 Recess, 56, 5 8, 60 Convex part, 62 Resin layer, 104 Fuel cell component.

Claims (9)

シール部材としてガスケットを有する燃料電池であって、
前記ガスケットが燃料電池構成部材と接触するガスケット接触部の外周部、及び前記燃料電池構成部材が前記ガスケット接触部の外周部と接触する部材接触部の少なくとも１つにタック力を調整するタック力調整部を備えることを特徴とする燃料電池。 A fuel cell having a gasket as a sealing member,
Tack force adjustment for adjusting the tack force to at least one of the outer peripheral portion of the gasket contact portion where the gasket contacts the fuel cell component and the member contact portion where the fuel cell component contacts the outer periphery of the gasket contact portion A fuel cell comprising a portion. 請求項１に記載の燃料電池であって、
前記タック力調整部は、凸形状を有することを特徴とする燃料電池。 The fuel cell according to claim 1,
The fuel cell according to claim 1, wherein the tack force adjusting portion has a convex shape. 請求項１に記載の燃料電池であって、
前記タック力調整部は、凹形状を有することを特徴とする燃料電池。 The fuel cell according to claim 1,
The fuel cell according to claim 1, wherein the tack force adjusting portion has a concave shape. 請求項１に記載の燃料電池であって、
前記タック力調整部は、樹脂層であることを特徴とする燃料電池。 The fuel cell according to claim 1,
The fuel cell according to claim 1, wherein the tack force adjusting portion is a resin layer. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池であって、
前記燃料電池構成部材は、セパレータであることを特徴とする燃料電池。 The fuel cell according to any one of claims 1 to 4, wherein
The fuel cell is characterized in that the fuel cell component is a separator. 燃料電池のシール部材として用いる燃料電池用ガスケットであって、
前記ガスケットが燃料電池構成部材と接触するガスケット接触部の外周部にタック力を調整するタック力調整部を備えることを特徴とする燃料電池用ガスケット。 A fuel cell gasket used as a seal member for a fuel cell,
A gasket for a fuel cell, comprising a tack force adjusting portion for adjusting a tack force at an outer peripheral portion of a gasket contact portion where the gasket contacts a fuel cell constituent member. 請求項６に記載の燃料電池用ガスケットであって、
前記タック力調整部は、凸形状を有することを特徴とする燃料電池用ガスケット。 The fuel cell gasket according to claim 6,
The gasket for a fuel cell, wherein the tack force adjusting portion has a convex shape. 請求項６に記載の燃料電池用ガスケットであって、
前記タック力調整部は、凹形状を有することを特徴とする燃料電池用ガスケット。 The fuel cell gasket according to claim 6,
The gasket for a fuel cell, wherein the tack force adjusting portion has a concave shape. 請求項６に記載の燃料電池用ガスケットであって、
前記タック力調整部は、樹脂層であることを特徴とする燃料電池用ガスケット。 The fuel cell gasket according to claim 6,
The gasket for a fuel cell, wherein the tack force adjusting portion is a resin layer.
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