JP2009016067A - Separator and fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セパレータ及び燃料電池に関する。 The present invention relates to a separator and a fuel cell.
従来より、反応ガス(燃料ガス及び酸化ガス)の供給を受けて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池システムが提案され、実用化されている。かかる燃料電池システムの燃料電池としては、多数の単電池を積層したスタック構造のものが用いられている。単電池の積層体は、電解質である固体高分子膜の両面に電極用の触媒を配した略平板状の膜・電極接合体(MEA:Membrane Electrode Assembly)とセパレータとを積層し、これらを積層方向に締結して形成されている。膜・電極接合体の電極には、セパレータに設けられたガス流路を介して反応ガスが供給される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel cell system including a fuel cell that generates power by receiving a supply of reaction gas (fuel gas and oxidizing gas) has been proposed and put into practical use. As a fuel cell of such a fuel cell system, a stack structure in which a large number of single cells are stacked is used. The cell stack consists of a membrane electrode assembly (MEA) with a catalyst for electrodes on both sides of a solid polymer membrane that is an electrolyte, and a separator, and these are stacked. It is formed by fastening in the direction. The reaction gas is supplied to the electrode of the membrane / electrode assembly through a gas flow path provided in the separator.
近年においては、2枚の電極対向プレートの間に中間プレートを挟んだ3層構造のセパレータ(以下「フラットセパレータ」という)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。かかるフラットセパレータにおいては、ガス流路や冷媒流路となる流路溝を中間プレートに集約して設けており、2枚の電極対向プレートには流路溝を設けていないため、薄型化を図ることが可能となる。
ところで、フラットセパレータは、2枚の電極対向プレート及び中間プレートの3層が一体的に接合されて構成されており、その接合部はセパレータの外周部分に設けられるが、前記した特許文献1に記載されたような従来の構成においては、電極対向プレートと中間プレートとの接合面が平坦な面(凹凸がない面)とされている。このようにプレート同士の接合面が平坦であると、接合部の端部から水が浸入した場合に、接着界面と水との接触に起因する接着界面の剥離を一定の領域で食い止めることができず、その結果、広い領域に接着界面の剥離が広がって接合強度が低下するおそれがあった。 Incidentally, the flat separator is formed by integrally joining three layers of two electrode facing plates and an intermediate plate, and the joint portion is provided in the outer peripheral portion of the separator. In the conventional configuration as described above, the joint surface between the electrode facing plate and the intermediate plate is a flat surface (a surface having no unevenness). In this way, when the joint surface between the plates is flat, when water enters from the end of the joint, peeling of the adhesive interface due to contact between the adhesive interface and water can be stopped in a certain region. As a result, there is a possibility that the peeling of the adhesive interface spreads over a wide area and the bonding strength decreases.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、複数のプレートを積層して接合したセパレータにおいて、部材(プレート)同士の接合部への水の浸入を抑制し、接合強度の低下を抑制することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this situation, In the separator which laminated | stacked and joined the several plate, it suppresses the penetration | invasion of the water to the junction part of members (plates), and suppresses the fall of joining strength. The purpose is to do.
前記目的を達成するため、本発明に係る第一のセパレータは、電解質膜とその両面に配設された電極とを有する接合体の第一の電極側の面に対向する第一の電極対向プレートと、接合体の第二の電極側の面に対向する第二の電極対向プレートと、第一の電極対向プレートと第二の電極対向プレートとの間に配設されるシール部材と、を備え、接合体に隣接配置されて燃料電池を構成するセパレータであって、第一の電極対向プレート及び/又は第二の電極対向プレートに、シール部材が接合される接合面が設けられ、接合面の周縁部に沿って溝部が形成され、シール部材の溝部に対向する面に、溝部に嵌合する突部が形成されてなるものである。 In order to achieve the above object, a first separator according to the present invention is a first electrode facing plate that faces a surface on the first electrode side of a joined body having an electrolyte membrane and electrodes disposed on both surfaces thereof. And a second electrode facing plate facing the second electrode side surface of the joined body, and a seal member disposed between the first electrode facing plate and the second electrode facing plate. A separator that is disposed adjacent to the joined body and constitutes the fuel cell, wherein the first electrode facing plate and / or the second electrode facing plate is provided with a joining surface to which the seal member is joined, A groove is formed along the peripheral edge, and a protrusion that fits into the groove is formed on the surface of the seal member that faces the groove.
また、本発明に係る第二のセパレータは、電解質膜とその両面に配設された電極とを有する接合体の第一の電極側の面に対向する第一の電極対向プレートと、接合体の第二の電極側の面に対向する第二の電極対向プレートと、第一の電極対向プレートと第二の電極対向プレートとの間に配設されるシール部材と、を備え、接合体に隣接配置されて燃料電池を構成するセパレータであって、第一の電極対向プレート及び/又は第二の電極対向プレートに、シール部材が接合される接合面が設けられ、接合面の周縁部に沿って突部が形成され、シール部材の突部に対向する面に、突部を嵌合させる溝部が形成されてなるものである。 Further, the second separator according to the present invention includes a first electrode facing plate facing the first electrode side surface of the joined body having an electrolyte membrane and electrodes disposed on both surfaces thereof, and the joined body. A second electrode facing plate facing the surface on the second electrode side, and a seal member disposed between the first electrode facing plate and the second electrode facing plate, and adjacent to the joined body A separator that is disposed and constitutes a fuel cell, the first electrode facing plate and / or the second electrode facing plate being provided with a bonding surface to which a seal member is bonded, along a peripheral edge of the bonding surface A protrusion is formed, and a groove portion for fitting the protrusion is formed on a surface facing the protrusion of the seal member.
かかる構成を採用すると、シール材と第一の電極対向プレートとの接合部、及び/又は、シール材と第二の電極対向プレートとの接合部において、接合部の端面側からの水の浸入に対し、溝部及びこの溝部に嵌合するように形成された突部が、水の浸入を食い止めるための浸入抑制手段として機能する。すなわち、溝部及び突部のような凹凸形状部は、接合面に対して所定角度傾く傾斜面を有するため、この傾斜面と接合面との接続部で水の浸入方向を変えて水の浸入を抑制することができる。これにより、接合面の周縁部において水の浸入を食い止めることができ、水の浸入に起因する接着界面の剥離が接合面の周縁部を越えて広い領域に拡大しないようにすることができる。よって、接着強度の低下を抑制することができ、セパレータの強度低下を抑制して耐久性を向上させることができる。 When such a configuration is adopted, in the joint portion between the sealing material and the first electrode facing plate and / or the joint portion between the sealing material and the second electrode facing plate, water can enter from the end face side of the joint portion. On the other hand, the groove and the protrusion formed so as to fit in the groove function as an intrusion suppressing means for preventing water from entering. In other words, since the concavo-convex shape portions such as the grooves and the protrusions have inclined surfaces that are inclined at a predetermined angle with respect to the joint surface, the water intrusion direction is changed at the connection portion between the inclined surface and the joint surface to allow water intrusion. Can be suppressed. Thereby, it is possible to prevent water from entering at the peripheral portion of the joint surface, and it is possible to prevent peeling of the adhesive interface due to water intrusion from extending beyond the peripheral portion of the joint surface to a wide area. Therefore, a decrease in adhesive strength can be suppressed, and a decrease in strength of the separator can be suppressed to improve durability.
前記セパレータにおいて、第一の電極対向プレートと第二の電極対向プレートとの間に冷媒流路部を設け、この冷媒流路部の外周に沿ってシール部材及び接合面を設け、接合面の冷媒流路部側の周縁部に溝部(又は突部)を形成することができる。 In the separator, a coolant channel portion is provided between the first electrode facing plate and the second electrode facing plate, a seal member and a joint surface are provided along the outer periphery of the coolant channel portion, and a coolant on the joint surface is provided. A groove (or protrusion) can be formed in the peripheral edge on the flow channel side.
かかる構成を採用すると、冷媒流路部の外周において接着界面の剥離を食い止めることができるので、冷媒流路部のシール性を向上させることができる。 By adopting such a configuration, it is possible to prevent the adhesion interface from being peeled off at the outer periphery of the refrigerant flow path portion, so that the sealing performance of the refrigerant flow path portion can be improved.
また、前記セパレータにおいて、溝部(又は突部)を、接合面の周縁部全周にわたって連続して形成することが好ましい。 Moreover, in the separator, it is preferable that the groove (or protrusion) is continuously formed over the entire periphery of the periphery of the joint surface.
かかる構成を採用すると、全方向からの接合面への水の浸入を抑制することができる。従って、より確実に、接着強度の低下を抑制することができる。 When such a configuration is employed, water can be prevented from entering the joint surface from all directions. Therefore, it is possible to more reliably suppress a decrease in adhesive strength.
また、前記セパレータにおいて、溝部(又は突部)の側壁面と接合面とを、鋭角をなす角部を形成するように接続することができる。 In the separator, the side wall surface of the groove (or the protrusion) and the bonding surface can be connected so as to form an acute corner.
かかる構成を採用すると、溝部(又は突部)の側壁面と接合面とによって、鋭角をなす角部を形成することができるので、この角部において水の浸入を効果的に食い止めることができ、水の浸入抑制効果を高めることができる。 By adopting such a configuration, it is possible to form an acute corner by the side wall surface and the joint surface of the groove (or projection), so it is possible to effectively prevent water from entering at this corner, It is possible to enhance the effect of suppressing water penetration.
また、本発明に係る燃料電池は、電解質膜とその両面に配設された電極とを有する接合体と、前記セパレータと、を交互に積層して構成した積層体を備えるものである。 In addition, a fuel cell according to the present invention includes a laminate formed by alternately laminating a joined body having an electrolyte membrane and electrodes disposed on both surfaces thereof and the separator.
かかる構成を採用すると、セパレータを構成する各部材の接合面において、接着界面の剥離が一定の範囲を超えて進行しないように食い止めることができる。これにより、各部材の接合強度を高めることができ、セパレータ及び燃料電池の強度低下を抑制して耐久性を向上させることができる。 By adopting such a configuration, it is possible to prevent the separation of the adhesive interface from proceeding beyond a certain range on the joint surfaces of the members constituting the separator. Thereby, the joining strength of each member can be increased, and the durability can be improved by suppressing the strength reduction of the separator and the fuel cell.
本発明によれば、複数のプレートを積層して接合したセパレータにおいて、部材同士を接合する接合部への水の浸入を抑制し、接合強度の低下を抑制することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the separator which laminated | stacked the several plate and joined, it becomes possible to suppress the permeation of the water to the junction part which joins members, and to suppress a joint strength fall.
以下、図1〜図7を参照して、本発明の実施形態に係る燃料電池1と、燃料電池1を構成するために用いられるセパレータ20と、について説明する。燃料電池1は、例えば車載発電システムに適用されるものであり、図示しない燃料電池ケースに収納されて燃料電池車両に搭載されている。
Hereinafter, with reference to FIGS. 1-7, the
燃料電池1は、図1に示すように、多数の単電池2を積層したスタック構造を有している。単電池2は、図2に示すように、電解質膜11a及び電極11bを備えた接合体10と、接合体10を両側から挟みこむように配設されるセパレータ20と、により構成される。燃料電池1は、接合体10とセパレータ20とが交互に積層されることにより構成されており、これにより、多数の単電池2を積層した積層体が形成されている。このモジュールの両端に位置する単電池2の外側には、順次、カバープレート30、出力端子付きのターミナルプレート40、絶縁プレート50、エンドプレート60が積層されている。両端のエンドプレート60は、テンションプレート70の端部に各々ボルト等により接合されている。これにより、燃料電池1の積層体全体が積層方向に押圧力が加えられた状態で締結されている。
As shown in FIG. 1, the
単電池2により構成される燃料電池としては、リン酸型等複数の種類があるが、本実施形態に係る燃料電池1は、車載や定置用に好適な固体高分子電解質型である。接合体10としては、イオン交換膜からなる電解質(固体高分子膜)の両面に白金等の電極用触媒層を配した膜・電極接合体(MEA:Membrane Electrode Assembly)や、触媒層の上にさらにガス拡散層を設けた膜・電極・拡散層接合体(MEGA:Membrane Electrode & Gas Diffusion Layer Assembly)を用いることができる。本実施形態では、接合体10としてMEGAを用いることとする。
Although there are a plurality of types of fuel cells including the
燃料電池1は、図1に示すように、燃料ガス配管系3、酸化ガス配管系4、冷媒配管系5に接続されている。また、燃料電池1は、図示しない電力系や制御装置等に接続されている。燃料電池1への反応ガス(酸化ガス及び燃料ガス)の供給及び排出は、燃料ガス配管系3及び酸化ガス配管系4により行われる。反応ガスの供給により、燃料電池1の単電池2で発電が行われる。燃料電池1により発電された電力は電力系により充放電され、図示しない車両搭載機器に供給される。また、燃料電池1の温度調整を行うための冷媒の供給及び排出は、冷媒配管系5により行われる。また、ガス配管系及び冷媒配管系の配管は、図示しない燃料電池ケースを貫通してケース内に延在し、例えば、エンドプレート60に接続される。
As shown in FIG. 1, the
接合体10は、図2及び図3(A)に示すように、全体として略平板状に形成されており、電解質膜11aの両面に一対の電極(空気極及び燃料極)用の触媒層11bが配設された発電部11と、発電部11を両側から挟むように配設された一対の拡散層12と、発電部11を囲むように接合体10の周縁部に設けられたシール部13と、を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the joined
拡散層12は、多数の透過孔を備えたものであり、例えば多孔質のカーボンペーパー、カーボンクロス等により形成される。シール部13は、例えばシリコンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム等の樹脂材料により形成されており、反応ガスの供給及び排出のためのガスマニホールド13aが積層方向に貫通するように形成されている。シール部13に設けられたガスマニホールド13aや、後述するセパレータ20に設けられたガスマニホールド21a、22a等により、反応ガスを各接合体10の空気極及び燃料極に供給するための内部ガス流路が形成される。また、シール部13には、ガスマニホールド13aとは異なる位置に、後述するセパレータ20の冷媒流路部23bに冷媒を給排するための冷媒用マニホールド13bが形成されている
The
セパレータ20は、図2及び図3(B)に示すように、接合体10の燃料極(第一の電極)側の面に対向する燃料極対向プレート(第一の電極対向プレート)21と、接合体10の空気極(第二の電極)側の面に対向する空気極対向プレート(第二の電極対向プレート)22と、燃料極対向プレート21と空気極対向プレート22との間に配設される中間プレート23(図4)と、の3枚のプレートを積層して一体的に接合して構成したものである。セパレータ20は、接合体10の平面形状に対応する形状を有しており、接合体10とセパレータ20を積層すると、セパレータ20を構成する3枚のプレートは、接合体10の全面に亘って配設される。本実施形態においては、中間プレート23の外周部分に設けられたフレーム部24(シール部材)を介して燃料極対向プレート21と空気極対向プレート22とが接合され、フレーム部24により、セパレータ20内に設けられた冷媒流路部25がシールされている。フレーム部24と燃料極対向プレート21及び空気極対向プレート22との接合部の構成については、後述する。
As shown in FIGS. 2 and 3B, the
燃料極対向プレート21及び空気極対向プレート22は平坦な薄板材であり、例えば、表面に腐食防止のためのメッキを施した金属板を用いて形成される。金属板の材質には、例えばチタン、チタン合金、ステンレス等を用いることができる。燃料極対向プレート21及び空気極対向プレート22の周縁部には、各々、隣接する接合体10のガスマニホールド13aに連通する位置に、ガスマニホールド21a、22aが形成されている。また、冷媒用マニホールド13bに連通する位置に、冷媒用マニホールド21b、22bが形成されている。ガスマニホールド21a、22a及び冷媒用マニホールド21b、22bは燃料極対向プレート21及び空気極対向プレート22を積層方向に貫通しており、打ち抜き加工等により形成することができる。なお、燃料極対向プレート21及び空気極対向プレート22には溝部(後述)が設けられるが、図3(B)においては溝部の図示を省略している。
The fuel
中間プレート23は、図4に示すように、外周部分に設けられたフレーム部24と、内部に設けられた冷媒流路部25と、を有している。フレーム部24には、隣接する燃料極対向プレート21及び空気極対向プレート22のガスマニホールド21a、22aに対応する位置にガスマニホールド24aが形成され、冷媒用マニホールド21b、22bに連通する位置に冷媒用マニホールド24bが形成されている。ガスマニホールド21a、22a及びガスマニホールド24aによってセパレータ20を貫通する反応ガス流路が形成され、この反応ガス流路は接合体10のガスマニホールド13aに連通される。また、同様に、冷媒用マニホールド21b、22b及び冷媒用マニホールド24bによってセパレータ20を貫通する冷媒流路が形成され、この冷媒流路は接合体10の冷媒用マニホールド13bに連通される。なお、中間プレート23のフレーム部24には突部(後述)が設けられるが、図3(B)及び図4においては突部の図示を省略している。
As shown in FIG. 4, the
冷媒流路部25は平板状のプレートであり、冷却水を流すための冷媒流路25aが形成されている。冷媒流路25aは、プレートの板面に形成された流路溝であるが、プレートを貫通するように形成された流路孔であってもよい。冷媒流路25aは冷媒用マニホールド24bと連通されるように形成されており、冷媒用マニホールド24bを介して冷媒流路25aへの冷媒の給排がなされる。冷媒流路部25は、燃料極対向プレート21及び空気極対向プレート22と同様に金属製であるが、金属以外の材料(樹脂やカーボン等)で構成してもよい。
The refrigerant
次に、中間プレート23のフレーム部24と、燃料極対向プレート21及び空気極対向プレート22と、の接合部の構成について説明する。
Next, the structure of the junction part of the
燃料極対向プレート21には、図6及び図7に示すように、中間プレート23のフレーム部24に対向する部位に接合面26(図7のハッチング領域)が設けられている。接合面26は、図7に示すように、燃料極対向プレート21の外周部分に帯状に設けられており、冷媒流路部25を囲んでセパレータ20の外部からシールするシールラインを形成している。但し、本実施形態においては、燃料極対向プレート21の外周部分にガスマニホールド21a及び冷媒用マニホールド21bが形成されているため、接合面26は、この帯状の領域からガスマニホールド21a及び冷媒用マニホールド21bの領域を除いた部位に設けられる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the fuel
燃料極対向プレート21の接合面26には、図6に示すように、溝部27a、27bが形成されている。溝部27a、27bは、帯状の接合面26の周縁部(両脇部分)に沿って形成された2本の狭幅凹部であり、溝部27aが中間プレート23の外側に位置し、溝部27bが中間プレート23の内側に位置する。このように、溝部27a、27bは、接合面26の周縁部全周にわたって連続して設けられている。なお、接合面26に設けられたガスマニホールド21a及び冷媒用マニホールド21bの周囲には、溝部27cが形成される。溝部27a〜27cの断面形状は略コの字状であり、溝部27a〜27cの側壁面28と接合面26とは略直角をなす角部を形成するように接続されている。一方、中間プレート23のフレーム部24の燃料極対向プレート21側の面には、溝部27a〜27cに対向する位置に、突部29a〜29cが形成されている。突部29a〜29cは、各々、溝部27a〜27cに嵌合可能な形状とされている。従って、中間プレート23のフレーム部24と燃料極対向プレート21とを接合する際に、突部29a〜29cが溝部27a〜27c内に嵌合される。
As shown in FIG. 6,
また、空気極対向プレート22と中間プレート23のフレーム部24との接合部の構成は、前記した燃料極対向プレート21と中間プレート23のフレーム部24との接合部の構成と同一である。すなわち、空気極対向プレート22のフレーム部24に対向する部位には接合面26が設けられており、接合面26の周縁部(両脇部分)に沿って溝部27a、27bが形成されるとともに、接合面26に設けられたガスマニホールド22a及び冷媒用マニホールド22bの周囲に溝部27cが形成されている。そして、中間プレート23のフレーム部24の空気極対向プレート22側の面には、溝部27a〜27cに対向する位置に、溝部27a〜27cに嵌合する突部29a〜29cが形成されている。このように、中間プレート23のフレーム部24の上下面には各々突部29a〜29cが形成され、突部29a〜29cは、フレーム部24を燃料極対向プレート21及び空気極対向プレート22に接合する際に溝部27a〜27cに嵌合される。
The configuration of the joint between the air
以上説明した実施形態に係るセパレータ20は、接合体10の燃料極側の面に当接する燃料極対向プレート21と、接合体10の空気極側の面に当接する空気極対向プレート22と、燃料極対向プレート21と空気極対向プレート22の間に配設されるフレーム部24と、を備える。そして、燃料極対向プレート21及び空気極対向プレート22には、フレーム部24が接合される接合面26が設けられ、接合面26の周縁部に沿って溝部27a〜27cが形成されている。フレーム部24の溝部27a〜27cに対向する面には、溝部27a〜27cに嵌合する突部29a〜29cが設けられている。
The
このような構成により、フレーム部24と燃料極対向プレート21との接合部及びフレーム部24と空気極対向プレート22との接合部の端面側からの水の浸入に対し、溝部27a〜27cとこれら溝部27a〜27cに嵌合する突部29a〜29cとが、水の浸入を食い止めるための浸入抑制手段として機能する。すなわち、接合面26の縁部に設けられた溝部27a〜27cの側壁面28が接合面26に対して所定角傾斜した傾斜面となっており、側壁面28と接合面26との接続部で水の浸入方向が変わり、水の浸入が停止する。この結果、接合面26の周縁部において水の浸入が食い止められる。これにより、水の浸入に起因する接着界面の剥離が抑制され、接着界面の剥離が接合面26の周縁部を超えて広い領域に拡大しないようにすることができる。よって、接着強度の低下を抑制することができ、セパレータ20の強度低下を抑制してセパレータ20及び燃料電池1の耐久性を向上させることができる。
With such a configuration, the
また、以上説明した実施形態に係るセパレータ20においては、燃料極対向プレート21と空気極対向プレート22の隙間に冷媒流路部25が設けられ、フレーム部24及び接合面26は、冷媒流路部25の外周に沿って設けられ、溝部27a〜27cは、接合面26の冷媒流路部25側の周縁部に形成される。これにより、冷媒流路部25の外周において接着界面の剥離を食い止めることができるので、冷媒流路部25のシール性を向上させることができる。
Further, in the
また、以上説明した実施形態に係るセパレータ20においては、溝部27a〜27cが接合面26の周縁部全周にわたって連続して形成される。これにより、全方向からの接合面26への水の浸入を抑制することができ、より確実に、必要な接着強度を確保することができる。
Further, in the
なお、以上の実施形態において、溝部27a〜27cと突部29a〜29cとを入れ替えることもできる。すなわち、接合面26に、溝部27a〜27cのような狭幅凹部でなく、リブのような狭幅凸部(突部)を形成し、中間プレート23のフレーム部24に、このリブを嵌合させる溝部を形成してもよい。このような構成であっても、リブ(突部)の側壁面が接合面26に対して所定角傾斜した傾斜面となるため、溝部27a〜27cの場合と同様に、水の浸入を食い止めて接着界面の剥離を抑制することができる。
In addition, in the above embodiment, the
また、以上の実施形態においては、接合面26への水の浸入を両側から食い止めるように2本の溝部27a〜27cを形成していたが、冷却水が流れる内側の溝部27bだけを設け、外側の溝部27aを省くこともできる。また、冷媒流路部25の片面にのみ冷媒流路を形成した場合には、燃料極対向プレート21と空気極対向プレート22のうち、冷媒流路に対向する側のプレートとフレーム部24との接合面にのみ浸入抑制手段(溝部及び突部)を設けてもよい。このような構成により、部材の凹凸加工を少なくしつつ、接合面への水の浸入を食い止めることができる。
In the above embodiment, the two
また、以上の実施形態においては、溝部27a〜27cの側壁面28と接合面26とが略直角をなす角部を形成するように接続されているが、図8に示すように、鋭角をなす角部を形成するように溝部27a〜27cの側壁面28と接合面26とを接続することもできる。このようにすると、水の浸入抑制効果を一層高めることができる。
In the above embodiment, the
また、以上の実施形態においては、本発明に係る燃料電池を燃料電池車両に搭載する例を示したが、燃料電池車両以外の各種移動体(例えばロボット、船舶、航空機、電車等)に本発明に係る燃料電池を搭載することもできる。また、本発明に係る燃料電池を、建物(例えば住宅、ビル、工場等)用の発電設備として用いられる定置用発電システムに適用してもよい。 Moreover, in the above embodiment, although the example which mounts the fuel cell which concerns on this invention in a fuel cell vehicle was shown, this invention is applied to various mobile bodies (for example, a robot, a ship, an aircraft, a train, etc.) other than a fuel cell vehicle. A fuel cell according to the above can also be mounted. Further, the fuel cell according to the present invention may be applied to a stationary power generation system used as a power generation facility for a building (for example, a house, a building, a factory, etc.).
1…燃料電池、2…単電池、10…接合体、11a…電解質膜、11b…触媒層(電極)、20…セパレータ、21…燃料極対向プレート(第一の電極対向プレート)、22…空気極対向プレート(第二の電極対向プレート)、23…中間プレート、24…フレーム部(シール部材)、25…冷媒流路部、26…接合面、27a〜27c…溝部、29a〜29c…突部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第一の電極対向プレート及び/又は前記第二の電極対向プレートに、前記シール部材が接合される接合面が設けられ、前記接合面の周縁部に沿って溝部が形成され、
前記シール部材の前記溝部に対向する面に、前記溝部に嵌合する突部が形成されてなる、
セパレータ。 A first electrode facing plate facing the first electrode side surface of the joined body having an electrolyte membrane and electrodes disposed on both sides thereof; and a second electrode facing surface of the joined body facing the second electrode side. A second electrode facing plate, and a seal member disposed between the first electrode facing plate and the second electrode facing plate, the fuel cell being configured adjacent to the assembly. A separator,
The first electrode facing plate and / or the second electrode facing plate is provided with a bonding surface to which the seal member is bonded, and a groove is formed along a peripheral edge of the bonding surface.
The surface of the seal member facing the groove is formed with a protrusion that fits into the groove.
Separator.
前記第一の電極対向プレート及び/又は前記第二の電極対向プレートに、前記シール部材が接合される接合面が設けられ、前記接合面の周縁部に沿って突部が形成され、
前記シール部材の前記突部に対向する面に、前記突部を嵌合させる溝部が形成されてなる、
セパレータ。 A first electrode facing plate facing the first electrode side surface of the joined body having an electrolyte membrane and electrodes disposed on both sides thereof; and a second electrode facing surface of the joined body facing the second electrode side. A second electrode facing plate, and a seal member disposed between the first electrode facing plate and the second electrode facing plate, the fuel cell being configured adjacent to the assembly. A separator,
The first electrode facing plate and / or the second electrode facing plate is provided with a bonding surface to which the seal member is bonded, and a protrusion is formed along a peripheral edge of the bonding surface.
A groove portion for fitting the protrusion is formed on a surface of the seal member facing the protrusion.
Separator.
前記シール部材及び前記接合面は、前記冷媒流路部の外周に沿って設けられ、
前記溝部又は前記突部は、前記接合面の前記冷媒流路部側の周縁部に形成される、
請求項1又は2に記載のセパレータ。 A refrigerant flow path is provided between the first electrode facing plate and the second electrode facing plate,
The seal member and the joint surface are provided along an outer periphery of the refrigerant flow path portion,
The groove or the protrusion is formed at a peripheral edge of the joint surface on the refrigerant flow path side.
The separator according to claim 1 or 2.
請求項1から4の何れか一項に記載のセパレータ。 The side wall surface of the groove or the protrusion and the bonding surface are connected so as to form an acute corner.
The separator according to any one of claims 1 to 4.
燃料電池。 Comprising a laminate comprising an electrolyte membrane and electrodes disposed on both sides thereof, and a separator according to any one of claims 1 to 5 laminated alternately.
Fuel cell.
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- 2007-07-02 JP JP2007173788A patent/JP2009016067A/en active Pending
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