JP2012190634A - Fuel cell stack and seal formation method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電解質の両側に一対の電極が配設される電解質・電極構造体とセパレータとを有し、発電を行う発電セルが複数積層される積層体と、前記積層体の積層方向の両端部に配設され、前記発電セルに対応し且つ発電を行わないダミーセルとを備える燃料電池スタック及びそのシール形成方法に関する。 The present invention includes an electrolyte / electrode structure in which a pair of electrodes are disposed on both sides of an electrolyte, and a separator, and a stacked body in which a plurality of power generation cells for generating power are stacked, and both ends in the stacking direction of the stacked body The present invention relates to a fuel cell stack including a dummy cell that is disposed in a portion and corresponds to the power generation cell and that does not generate power, and a seal forming method thereof.
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を配設した電解質膜・電極構造体(MEA)が、セパレータによって挟持された発電セルを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層することにより、例えば、車載用燃料電池スタックとして使用されている。 For example, in a polymer electrolyte fuel cell, an electrolyte membrane / electrode structure (MEA) in which an anode side electrode and a cathode side electrode are disposed on both sides of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane is sandwiched by separators. It has a power generation cell. This type of fuel cell is usually used as an in-vehicle fuel cell stack, for example, by stacking a predetermined number of power generation cells.
この種の燃料電池スタックでは、所望の発電性能を得るために、所定数(例えば、数十〜数百)の発電セルを積層しており、各発電セルが所望の発電性能を有しているか否かを検出する必要がある。このため、一般的には、セパレータに設けられたセル電圧監視用端子を電圧検出装置(セル電圧モニタ)に接続して、発電時の各発電セル毎のセル電圧を検出する作業が行われている。 In this type of fuel cell stack, in order to obtain a desired power generation performance, a predetermined number (for example, several tens to several hundreds) of power generation cells are stacked, and each power generation cell has a desired power generation performance. It is necessary to detect whether or not. For this reason, in general, a cell voltage monitoring terminal provided on the separator is connected to a voltage detection device (cell voltage monitor) to detect a cell voltage for each power generation cell during power generation. Yes.
例えば、特許文献1に開示されているコネクタ装置は、図8に示すように、セル側コネクタ1とモニタ側コネクタ2とにより構成されている。セル側コネクタ1は、セル側端子3とセル側ハウジング4とシールゴム5とを備えている。モニタ側コネクタ2は、モニタ側端子6とモニタ側ハウジング(図示せず)とシールゴム7とを備えている。セル側コネクタ1は、燃料電池のセルに接続される一方、モニタ側コネクタ2はセル電圧を測定する測定器に接続されている。
For example, the connector device disclosed in Patent Document 1 includes a cell-side connector 1 and a monitor-side connector 2 as shown in FIG. The cell-side connector 1 includes a cell-side terminal 3, a cell-side housing 4, and a
ところで、燃料電池スタックでは、外部への放熱等により他の発電セルに比べて温度低下が惹起され易い発電セルが存在している。特に、積層方向端部に配置されている発電セルは、温度低下が顕著になっている。このため、発電セル積層体の両端には、発電に寄与しない、例えば、ガス流路を有する一方、MEAを持たないダミーセルが配設されている。 By the way, in the fuel cell stack, there is a power generation cell in which a temperature drop is likely to be caused as compared with other power generation cells due to heat radiation to the outside. In particular, the power generation cell arranged at the end in the stacking direction has a remarkable temperature drop. For this reason, dummy cells that do not contribute to power generation, for example, have gas flow paths but do not have MEAs, are disposed at both ends of the power generation cell stack.
この場合、発電セルを構成するセパレータでは、セル側コネクタ1を構成するシールゴム5が、セル側端子3に、例えば、射出成形により成形されている。一方、ダミーセルを構成するセパレータでは、セル側コネクタ1が不要になっている。
In this case, in the separator constituting the power generation cell, the
従って、通常発電セルを構成するセパレータに対してシールゴム5を含めてシール部材を射出成形する成形型と、ダミーセルを構成するセパレータに対してシール部材を射出成形する成形型とが、個別に用いられている。これにより、設備費が高騰してしまい、経済的ではないという問題がある。
Therefore, a mold for injection molding a seal member including the
本発明はこの種の問題を解決するものであり、発電セル用セパレータとダミーセル用セパレータとに対して同一の射出成形用金型を使用してシール部材を成形することができ、製造コストを良好に削減することが可能な燃料電池スタック及びそのシール形成方法を提供することを目的とする。 The present invention solves this type of problem, and the sealing member can be molded using the same injection mold for the power cell separator and the dummy cell separator, resulting in good manufacturing costs. It is an object of the present invention to provide a fuel cell stack and a method for forming a seal thereof that can be reduced to a minimum.
本発明は、電解質の両側に一対の電極が配設される電解質・電極構造体と金属セパレータとを有し、発電を行う発電セルが複数積層される積層体と、前記積層体の積層方向の両端部に配設され、前記発電セルに対応し且つ発電を行わないダミーセルとを備える燃料電池スタック及びそのシール形成方法に関するものである。 The present invention includes an electrolyte / electrode structure in which a pair of electrodes are disposed on both sides of an electrolyte, and a metal separator, and a stacked body in which a plurality of power generation cells for generating power are stacked, and in the stacking direction of the stacked body The present invention relates to a fuel cell stack including dummy cells disposed at both ends and corresponding to the power generation cells and not generating power, and a method for forming a seal thereof.
この燃料電池スタックでは、発電セルを構成する発電セル側金属セパレータには、セル電圧監視用端子の突起部が設けられ、前記突起部の先端縁部から内方を周回して端子シール部が設けられる一方、ダミーセルを構成するダミーセル側金属セパレータには、前記突起部に対応する位置に前記端子シール部を成形する金型と同一の金型で成形されたダミーシール部が設けられている。 In this fuel cell stack, a power cell-side metal separator that constitutes a power generation cell is provided with a protrusion for a cell voltage monitoring terminal, and a terminal seal is provided around the tip edge of the protrusion. On the other hand, the dummy cell side metal separator constituting the dummy cell is provided with a dummy seal portion formed by the same die as the die for forming the terminal seal portion at a position corresponding to the protruding portion.
また、このシール形成方法では、発電セルを構成する発電セル側金属セパレータに設けられるセル電圧監視用端子の突起部の先端縁部から内方を周回して端子シール部を成形する工程と、ダミーセルを構成するダミーセル側金属セパレータに、前記突起部に対応する位置に前記端子シール部を成形する金型と同一の金型でダミーシール部を成形する工程とを有している。 Further, in this seal forming method, a step of forming the terminal seal portion around the tip edge of the protrusion of the cell voltage monitoring terminal provided on the power generation cell side metal separator constituting the power generation cell, and a dummy cell Forming a dummy seal portion with the same mold as the mold for molding the terminal seal portion at a position corresponding to the protruding portion.
本発明によれば、同一の金型を用いて、発電セルを構成する発電セル側金属セパレータに設けられるセル電圧監視用端子の突起部に端子シール部を成形する工程と、ダミーセルを構成するダミーセル側金属セパレータにダミーシール部を成形する工程とが行われる。 According to the present invention, using the same mold, the step of forming the terminal seal portion on the protrusion of the cell voltage monitoring terminal provided on the power generation cell side metal separator constituting the power generation cell, and the dummy cell constituting the dummy cell And forming a dummy seal portion on the side metal separator.
従って、発電セル側金属セパレータとダミーセル側金属セパレータとにシール部材を成形するために、それぞれ専用の金型を用いる必要がない。これにより、金型の個数を削減することができ、製造コストが良好に削減される。 Accordingly, it is not necessary to use dedicated molds for forming the sealing members on the power generation cell side metal separator and the dummy cell side metal separator. Thereby, the number of molds can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced well.
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池スタック10は、複数の発電ユニット(発電セル)12が矢印A方向に積層される積層体14を備える。積層体14の積層方向一端には、第1端部発電ユニット16a及び第1ダミーユニット18aが外方に向かって配置されるとともに、前記積層体14の積層方向他端には、第2端部発電ユニット16b及び第2ダミーユニット18bが外方に向かって配置される。第1及び第2ダミーユニット18a、18bには、ターミナルプレート20a、20b、絶縁プレート22a、22b及びエンドプレート24a、24bが外方に向かって配設される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
燃料電池スタック10は、例えば、長方形状に構成されるエンドプレート24a、24bを端板として含む箱状ケーシング(図示せず)により一体的に保持され、あるいは、矢印A方向に延在する複数のタイロッド(図示せず)により一体的に締め付け保持される。
The
図3に示すように、発電ユニット12は、第1金属セパレータ26、第1電解質膜・電極構造体28a、第2金属セパレータ(発電セル側金属セパレータ)30、第2電解質膜・電極構造体28b及び第3金属セパレータ32の順に、矢印A方向に積層される。
As shown in FIG. 3, the
なお、本実施形態では、発電セルが2つの電解質膜・電極構造体である第1及び第2電解質膜・電極構造体28a、28bを備えているが、3つ以上の電解質膜・電極構造体を含む発電セルや、1つの電解質膜・電極構造体を含む発電セルを採用することもできる。
In this embodiment, the power generation cell includes the first and second electrolyte membrane /
第1金属セパレータ26、第2金属セパレータ30及び第3金属セパレータ32は、長方形状を有しており、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属板により構成される。
The
第1〜第3金属セパレータ26、30及び32は、平面が矩形状を有するとともに、金属薄板34を波形状にプレス加工することにより、断面凹凸形状に成形される。第1〜第3金属セパレータ26、30及び32は、それぞれ金属薄板34の外周部を周回してシール部材35が一体成形される。
The first to
発電ユニット12の長辺方向の上端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス供給連通孔36a、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔38aが設けられる。
The upper end edge in the long side direction of the
発電ユニット12の長辺方向の下端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、燃料ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔38b、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔36bが設けられる。
The lower end edge of the
発電ユニット12の短辺方向(矢印B方向)の一端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、冷却媒体を供給するための一対の冷却媒体供給連通孔40aが設けられるとともに、前記発電ユニット12の短辺方向の他端縁部には、前記冷却媒体を排出するための一対の冷却媒体排出連通孔40bが設けられる。
A pair of cooling medium
第1電解質膜・電極構造体28a及び第2電解質膜・電極構造体28bは、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜42と、前記固体高分子電解質膜42を挟持するカソード側電極44及びアノード側電極46とを備える。
The first electrolyte membrane /
カソード側電極44及びアノード側電極46は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層(図示せず)と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布して形成される電極触媒層(図示せず)とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜42の両面に形成される。
The
第1金属セパレータ26の第1電解質膜・電極構造体28aに対向する面26aには、酸化剤ガス供給連通孔36aと酸化剤ガス排出連通孔36bとを連通する第1酸化剤ガス流路48が形成される。第1酸化剤ガス流路48は、矢印C方向に延在する複数の流路溝を有する。第1金属セパレータ26の面26bには、冷却媒体供給連通孔40aと冷却媒体排出連通孔40bとを連通する冷却媒体流路50が形成される。
A first oxidant
第2金属セパレータ30の第1電解質膜・電極構造体28aに対向する面30aには、燃料ガス供給連通孔38aと燃料ガス排出連通孔38bとを連通する第1燃料ガス流路52が形成される。第1燃料ガス流路52は、矢印C方向に延在する複数の流路溝を有する。
On the
第2金属セパレータ30の第2電解質膜・電極構造体28bに対向する面30bには、酸化剤ガス供給連通孔36aと酸化剤ガス排出連通孔36bとを連通する第2酸化剤ガス流路54が形成される。
A second oxidant
第3金属セパレータ32の第2電解質膜・電極構造体28bに対向する面32aには、燃料ガス供給連通孔38aと燃料ガス排出連通孔38bとを連通する第2燃料ガス流路56が形成される。第3金属セパレータ32の面32bには、冷却媒体供給連通孔40aと冷却媒体排出連通孔40bとを連通する冷却媒体流路50が形成される。
A second fuel
第2金属セパレータ30は、一方の長辺側の中央部に、一対の冷却媒体排出連通孔40bの間に位置して外方に突出するセル電圧監視用端子の突起部58が設けられる。なお、突起部58は、第1金属セパレータ26や第3金属セパレータ32に設けてもよい。
The
この突起部58は、第2金属セパレータ30を構成する金属薄板34の長辺側又は短辺側外周部から一体に突出形成される。突起部58の先端縁部から内方を周回して端子シール部35aが設けられる。端子シール部35aは、シール部材35に一体成形される。
The
図2に示すように、第1端部発電ユニット16aは、発電ユニット12側から第1金属セパレータ26、第1電解質膜・電極構造体28a、第2金属セパレータ30、導電性プレート(ダミー電解質・電極構造体)60及び第3金属セパレータ32の順に積層される。第1端部発電ユニット16aは、実質的に発電ユニット12の一部と第1ダミーユニット18aの一部との混合ユニットである。
As shown in FIG. 2, the first end
第1端部発電ユニット16aでは、第2燃料ガス流路56に対応するとともに、燃料ガスの流れを規制することにより断熱層61aが形成される。具体的には、第2燃料ガス流路56は、燃料ガス供給連通孔38a及び燃料ガス排出連通孔38bから閉塞されている。
In the first end
第1端部発電ユニット16aと第1ダミーユニット18aとの間には、冷却媒体流路50に対応するとともに、冷却媒体の流れを規制することにより断熱層61bが形成される。具体的には、冷却媒体流路50は、冷却媒体供給連通孔40a及び冷却媒体排出連通孔40bから閉塞されている。
A heat insulating layer 61b is formed between the first end
図4に示すように、第1ダミーユニット18aは、第1端部発電ユニット16a側から第1金属セパレータ26、第1導電性プレート(第1ダミー電解質・電極構造体)62a、第2金属セパレータ(ダミーセル側金属セパレータ)30D、第2導電性プレート(第2ダミー電解質・電極構造体)62b及び第3金属セパレータ32の順に積層される。
As shown in FIG. 4, the
第1ダミーユニット18aの第1金属セパレータ26、第2金属セパレータ30D及び第3金属セパレータ32は、発電ユニット12の第1金属セパレータ26、第2金属セパレータ30及び第3金属セパレータ32同じものである。また、第1導電性プレート62a及び第2導電性プレート62bは、発電ユニット12の第1電解質膜・電極構造体28a及び第2電解質膜・電極構造体28bを用いてもよい。
The
導電性プレート60、第1導電性プレート62a及び第2導電性プレート62bは、例えば、第1電解質膜・電極構造体28aと同等の厚さに設定されるとともに、発電機能を有していない。
The conductive plate 60, the first
第2金属セパレータ30Dは、一方の長辺側の中央部に、一対の冷却媒体排出連通孔40b間に位置して外方に突出するダミーシール部35bが設けられる。ダミーシール部35bは、後述するように、端子シール部35aと同一の金型で成形される。
The
第1ダミーユニット18aでは、第1酸化剤ガス流路48及び第2酸化剤ガス流路54に酸化剤ガスが流れることを規制するために、前記第1酸化剤ガス流路48と酸化剤ガス供給連通孔36a及び酸化剤ガス排出連通孔36bとが、遮断部64a、64bを介して閉塞される一方、前記第2酸化剤ガス流路54と前記酸化剤ガス供給連通孔36a及び前記酸化剤ガス排出連通孔36bとが、遮断部64a、64bを介して閉塞される。
In the
第1ダミーユニット18aでは、第1燃料ガス流路52及び第2燃料ガス流路56に沿って燃料ガスが流通されるとともに、冷却媒体流路50に沿って冷却媒体が流通する。
In the
第2端部発電ユニット16bは、上記の第1端部発電ユニット16aと同様に構成される一方、第2ダミーユニット18bは、上記の第1ダミーユニット18aと同様に構成される。
The second end
図1に示すように、エンドプレート24aの上下両端縁部には、酸化剤ガス供給連通孔36aに連通する酸化剤ガス入口マニホールド66a、燃料ガス供給連通孔38aに連通する燃料ガス入口マニホールド68a、酸化剤ガス排出連通孔36bに連通する酸化剤ガス出口マニホールド66b、及び燃料ガス排出連通孔38bに連通する燃料ガス出口マニホールド68bが、上下両端縁部に設けられる。
As shown in FIG. 1, at the upper and lower end edges of the
エンドプレート24a側には、図示しないが、燃料ガス供給装置及び酸化剤ガス供給装置が結合される。なお、燃料ガス出口マニホールド68bは、リターン流路(図示せず)を介して燃料ガス入口マニホールド68aに連通することにより、燃料ガスが循環して再利用可能に構成される。燃料ガスである水素を無駄に廃棄することを阻止するためである。
Although not shown, a fuel gas supply device and an oxidant gas supply device are coupled to the
エンドプレート24bの左右両端縁部には、冷却媒体供給連通孔40aに連通する冷却媒体入口マニホールド70aと、冷却媒体排出連通孔40bに連通する冷却媒体出口マニホールド70bとが設けられる。
A cooling
図5に示すように、第2金属セパレータ30に設けられたセル電圧監視用端子の突起部58には、コネクタ72が接続されるとともに、前記コネクタ72は、ケーブル74を介して電圧測定装置(ECU)76に接続される(図1参照)。
As shown in FIG. 5, a
図5に示すように、コネクタ72は、セル電圧監視用端子の突起部58に接続されるU字形状の接続端子部77を有する。突起部58と接続端子部77との接続部位78を覆って樹脂製ケーシング部材80が配設される。ケーシング部材80は、突起部58が保持される第1部材82と、コネクタ72が保持される第2部材84とを備える。ケーシング部材80に設けられる筒状部86の外周部には、環状シール部材88が外装される。
As shown in FIG. 5, the
図6は、第2金属セパレータ30、30Dにシール部材35を一体成形するための射出成形用金型装置90の一部断面図である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of an
金型装置90は、第1金型92と第2金型94とを備え、前記第1金型92及び前記第2金型94間には、キャビティ96が形成される。第1金型92の内面及び第2金型94の内面には、第2金属セパレータ30に一体成形されるセル電圧監視用端子の突起部58を挟持する押さえ部98a、98bが形成される。
The
第2金属セパレータ30Dには、突起部58が設けられておらず、又は前記突起部58よりも短い前記第2金属セパレータ30Dの端部30Deは、キャビティ96内で終端する(図6中、2点鎖線参照)。図7に示すように、第2電解質膜・電極構造体28bは、金属部分が露出することがなく、全周がダミーシール部35bにより覆われている。
The
このように構成される燃料電池スタック10の動作について、以下に説明する。
The operation of the
先ず、図1に示すように、燃料電池スタック10では、エンドプレート24aにおいて、酸化剤ガス入口マニホールド66aに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス入口マニホールド68aに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、エンドプレート24bにおいて、冷却媒体入口マニホールド70aに純水やエチレングリコール等の冷却媒体が供給される。
First, as shown in FIG. 1, in the
図3に示すように、酸化剤ガスは、各発電ユニット12を構成する酸化剤ガス供給連通孔36aから第1金属セパレータ26の第1酸化剤ガス流路48及び第2金属セパレータ30の第2酸化剤ガス流路54に導入される。このため、酸化剤ガスは、第1及び第2電解質膜・電極構造体28a、28bの各カソード側電極44に沿って鉛直下方向に移動する。
As shown in FIG. 3, the oxidant gas is supplied from the oxidant gas
一方、燃料ガスは、各発電ユニット12を構成する燃料ガス供給連通孔38aから第2金属セパレータ30の第1燃料ガス流路52及び第3金属セパレータ32の第2燃料ガス流路56に導入される。従って、燃料ガスは、第1及び第2電解質膜・電極構造体28a、28bの各アノード側電極46に沿って鉛直下方向に移動する。
On the other hand, the fuel gas is introduced into the first fuel
上記のように、第1及び第2電解質膜・電極構造体28a、28bでは、各カソード側電極44に供給される酸化剤ガスと、各アノード側電極46に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。
As described above, in the first and second electrolyte membrane /
次いで、カソード側電極44に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出連通孔36bから酸化剤ガス出口マニホールド66bに排出される(図1参照)。同様に、アノード側電極46に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス排出連通孔38bから燃料ガス出口マニホールド68bに排出される。
Next, the oxidant gas supplied to and consumed by the
また、冷却媒体は、図2及び図3に示すように、各発電ユニット12間に形成される冷却媒体流路50に導入される。冷却媒体は、矢印B方向(図3中、水平方向)に沿って流動し、一方の発電ユニット12の第2電解質膜・電極構造体28bと他方の発電ユニット12の第1電解質膜・電極構造体28aとを冷却する。すなわち、冷却媒体は、発電ユニット12内の第1及び第2電解質膜・電極構造体28a、28b間を冷却しない、所謂、間引き冷却した後、冷却媒体排出連通孔40bから冷却媒体出口マニホールド70bに排出される。
Further, the cooling medium is introduced into the cooling
この場合、本実施形態では、発電ユニット12を構成する金属セパレータ30にシール部材35を射出成形する際に、図6に示すように前記第2金属セパレータ30を構成する金属薄板34が金型装置90に配置される。
In this case, in this embodiment, when the sealing
金型装置90では、第1金型92及び第2金型94の押さえ部98a、98bが、金属薄板34に設けられている突起部58を挟持した状態で、型締めされる。そして、キャビティ96には、例えば、シリコーンゴムが射出されることにより、金属薄板34を覆ってシール部材35が射出成形される。
In the
その際、突起部58では、金属薄板34の外周面から外方に所定の長さだけ突出してシール部材35に周回される。これにより、発電セル側金属セパレータである第2金属セパレータ30には、シール部材35が一体成形される。
At that time, the
次いで、金型装置90には、第1ダミーユニット18aを構成する第2金属セパレータ30Dを製造するための金属薄板34が配置される。この金属薄板34は、突起部58を設けておらず(又は突起部58よりも短い)、キャビティ96の端面から内方に離間した位置で終端している。
Next, a metal
この状態で、キャビティ96に、例えば、シリコーンゴムが射出されることにより、金属薄板34の外周を周回してシール部材35が一体成形される。従って、ダミーセル側金属セパレータである第2金属セパレータ30Dには、シール部材35が一体成形される。
In this state, for example, silicone rubber is injected into the
ここで、第2金属セパレータ30Dには、第2金属セパレータ30のセル電圧監視用端子の突起部58に対応する位置に、すなわち、端部30Deの全周に金属部分を露出することなく、ダミーシール部35bが成形される。このため、同一の金型装置90を用いて、発電セル側金属セパレータである第2金属セパレータ30に設けられる突起部58に端子シール部35aが成形されるとともに、ダミーセル側金属セパレータである第2金属セパレータ30Dにダミーシール部35bが成形される。
Here, the
従って、第2金属セパレータ30と第2金属セパレータ30Dとにシール部材35を成形するために、それぞれ専用の金型装置を用いる必要がない。これにより、単一の金型装置90により対応することができ、金型の個数を削減することが可能になって、製造コストが良好に削減されるという効果が得られる。
Therefore, it is not necessary to use a dedicated mold device for molding the sealing
しかも、それぞれ専用の金型装置が不要になるため、スペースの狭小化を図るとともに、金型の誤組が防止されて、成形歩止まりの向上が容易に図られるといる利点がある。 In addition, since there is no need for a dedicated mold device for each, there is an advantage that the space can be narrowed, the wrong assembly of the mold is prevented, and the molding yield can be easily improved.
10…燃料電池スタック 12…発電ユニット
14…積層体 16a、16b…端部発電ユニット
18a、18b…ダミーユニット 26、30、30D、32…金属セパレータ
28a、28b…電解質膜・電極構造体
35…シール部材 35a…端子シール部
35b…ダミーシール部 42…固体高分子電解質膜
44…カソード側電極 46…アノード側電極
48、54…酸化剤ガス流路 50…冷却媒体流路
52、56…燃料ガス流路 58…突起部
60、62a、62b…導電性プレート
61a、61b…断熱層 66a…酸化剤ガス入口マニホールド
66b…酸化剤ガス出口マニホールド 68a…燃料ガス入口マニホールド
68b…燃料ガス出口マニホールド 72…コネクタ
90…金型装置 92…第1金型
94…第2金型 96…キャビティ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記積層体の積層方向の両端部に配設され、前記発電セルに対応し且つ発電を行わないダミーセルと、
を備える燃料電池スタックであって、
前記発電セルを構成する発電セル側金属セパレータには、セル電圧監視用端子の突起部が設けられ、前記突起部の先端縁部から内方を周回して端子シール部が設けられる一方、
前記ダミーセルを構成するダミーセル側金属セパレータには、前記突起部に対応する位置に前記端子シール部を成形する金型と同一の金型で成形されたダミーシール部が設けられることを特徴とする燃料電池スタック。 A laminate in which a plurality of power generation cells for generating power are stacked, each of which includes an electrolyte / electrode structure in which a pair of electrodes are disposed on both sides of the electrolyte, and a metal separator;
Dummy cells that are disposed at both ends in the stacking direction of the stacked body and correspond to the power generation cells and do not generate power;
A fuel cell stack comprising:
The power generation cell side metal separator constituting the power generation cell is provided with a protrusion of a cell voltage monitoring terminal, and a terminal seal portion is provided around the inner edge from the front edge of the protrusion,
The dummy cell-side metal separator constituting the dummy cell is provided with a dummy seal portion formed of the same mold as the mold for molding the terminal seal portion at a position corresponding to the protrusion. Battery stack.
前記積層体の積層方向の両端部に配設され、前記発電セルに対応し且つ発電を行わないダミーセルと、
を備える燃料電池スタックのシール形成方法であって、
前記発電セルを構成する発電セル側金属セパレータに設けられるセル電圧監視用端子の突起部の先端縁部から内方を周回して端子シール部を成形する工程と、
前記ダミーセルを構成するダミーセル側金属セパレータに、前記突起部に対応する位置に前記端子シール部を成形する金型と同一の金型でダミーシール部を成形する工程と、
を有することを特徴とする燃料電池スタックのシール形成方法。 A laminate in which a plurality of power generation cells for generating power are stacked, each of which includes an electrolyte / electrode structure in which a pair of electrodes are disposed on both sides of the electrolyte, and a metal separator;
Dummy cells that are disposed at both ends in the stacking direction of the stacked body and correspond to the power generation cells and do not generate power;
A fuel cell stack seal forming method comprising:
Forming a terminal seal part by circling inwardly from the leading edge of the protrusion of the cell voltage monitoring terminal provided on the power generation cell side metal separator constituting the power generation cell;
Forming a dummy seal portion with the same mold as the mold for molding the terminal seal portion at a position corresponding to the protrusion on the dummy cell side metal separator constituting the dummy cell;
A method for forming a seal of a fuel cell stack, comprising:
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