JP2013061056A - Gas seal member, fuel cell and method for manufacturing fuel cell - Google Patents

Gas seal member, fuel cell and method for manufacturing fuel cell Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas seal member capable of exerting an excellent gas sealing property and electric insulation property, a fuel cell using the gas seal member, and a method for manufacturing the fuel cell using the gas seal member.SOLUTION: The gas seal member includes a first gas seal layer and second gas seal layers provided on both sides of the first gas seal layer. The first gas seal layer has an electric insulation property in the layer thickness direction. The second gas seal member includes an adhesive and a holding member for holding the adhesive. The fuel cell is provided with a plurality of generating units having a single cell and a metal casing involving the single cell, and the gas seal member for bonding the metal casing of one generating unit and the metal casing of another generating unit. The metal casing of one generating unit is bonded to the metal casing of the other generating unit through the gas seal member, and a multilayer structure is provided.

Description

本発明は、ガスシール部材、燃料電池及び燃料電池の製造方法に関する。更に詳細には、本発明は、優れたガスシール性及び電気絶縁性を発揮し得るガスシール部材、ガスシール部材を用いた燃料電池、及びガスシール部材を用いた燃料電池の製造方法に関する。   The present invention relates to a gas seal member, a fuel cell, and a method for manufacturing a fuel cell. More specifically, the present invention relates to a gas seal member capable of exhibiting excellent gas sealability and electrical insulation, a fuel cell using the gas seal member, and a method for producing a fuel cell using the gas seal member.

従来、金雲母のシール部材と被シール部材との間に中間層となる銀が配置されるように、金雲母のシール部材を中間層となる銀によって挟むシール構造が提案されている（非特許文献１参照。）。   Conventionally, a seal structure has been proposed in which a phlogopite seal member is sandwiched between silver layers as a middle layer so that the middle layer silver is disposed between the phlogopite seal member and the member to be sealed (non-patent document). Reference 1).

Ｙｅｏｎｇ−Ｓｈｙｕｎｇ Ｃｈｏｕ ｅｔｃ．，“Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ Ａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｙｃｌｉｎｇ ｏｆ Ｈｙｂｒｉｄ Ｍｉｃａ Ｓｅａｌ ｗｉｔｈ Ａｇ Ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ ｕｎｄｅｒ ＳＯＦＣ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ”，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｈｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，１５３（８）Ａ１５９１−Ａ１５９８（２００６）Yeong-Shyung Chou etc. , “Material Degradation Isingual Aging and Thermal Cycling of (Hybrid Mica Seal with A 15 en i n e n e n e n e n e n e n e t e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e n e t e n

しかしながら、上記非特許文献１に記載のシール構造にあっては、十分なガスシール性及び電気絶縁性が得られていないという問題点があった。   However, the seal structure described in Non-Patent Document 1 has a problem that sufficient gas sealability and electrical insulation are not obtained.

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的とするところは、優れたガスシール性及び電気絶縁性を発揮し得るガスシール部材、ガスシール部材を用いた燃料電池、及びガスシール部材を用いた燃料電池の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art. The object of the present invention is to provide a gas seal member capable of exhibiting excellent gas sealability and electrical insulation, a fuel cell using the gas seal member, and a method for producing a fuel cell using the gas seal member. It is to provide.

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた。そして、その結果、所定のガスシール層の両面上に接着材と接着材を保持する保持部材とを含むガスシール層を設けることなどにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventor has intensively studied to achieve the above object. As a result, it is found that the above object can be achieved by providing a gas seal layer including an adhesive and a holding member for holding the adhesive on both surfaces of the predetermined gas seal layer, and the present invention is completed. It came.

すなわち、本発明のガスシール部材は、第１ガスシール層と、第１ガスシール層の両面上に設けられた第２ガスシール層とを備える。そして、第１ガスシール層は、その層厚み方向に電気絶縁性を有する。また、第２ガスシール層は、接着材と接着材を保持する保持部材とを含む。   That is, the gas seal member of the present invention includes a first gas seal layer and a second gas seal layer provided on both surfaces of the first gas seal layer. The first gas seal layer has electrical insulation in the layer thickness direction. The second gas seal layer includes an adhesive and a holding member that holds the adhesive.

また、本発明の燃料電池は、単セルと単セルを内包する金属筐体とを有する複数の発電ユニットと、一の発電ユニットの金属筐体と他の発電ユニットの金属筐体とを接着するガスシール部材とを具備する。また、本発明の燃料電池においては、一の発電ユニットの金属筐体と他の発電ユニットの金属筐体とがガスシール部材を介して接着され、積層された構造を有する。そして、ガスシール部材は、第１ガスシール層と、第１ガスシール層の両面上に設けられた第２ガスシール層とを備える。また、第１ガスシール層は、その層厚み方向に電気絶縁性を有する。更に、第２ガスシール層は、接着材と接着材を保持する保持部材とを含む。   Further, the fuel cell of the present invention bonds a plurality of power generation units each having a single cell and a metal casing that encloses the single cell, and a metal casing of one power generation unit and a metal casing of another power generation unit. A gas seal member. Further, the fuel cell of the present invention has a structure in which a metal casing of one power generation unit and a metal casing of another power generation unit are bonded and laminated through a gas seal member. The gas seal member includes a first gas seal layer and a second gas seal layer provided on both surfaces of the first gas seal layer. Further, the first gas seal layer has electrical insulation in the layer thickness direction. Furthermore, the second gas seal layer includes an adhesive and a holding member that holds the adhesive.

更に、本発明の燃料電池の製造方法は、単セルと該単セルを内包する金属筐体とを有する複数の発電ユニットと、一の発電ユニットの金属筐体と他の発電ユニットの金属筐体とを接着するガスシール部材とを具備し、一の発電ユニットの金属筐体と他の発電ユニットの金属筐体とがガスシール部材を介して接着され、積層された構造を有する燃料電池を製造するに際し、一の発電ユニットの金属筐体と他の発電ユニットの金属筐体との間に、所定のガスシール部材を配置し、加熱及び加圧処理をする。ここで、所定のガスシール部材は、第１ガスシール層と、第１ガスシール層の両面上に設けられた第２ガスシール層とを備える。そして、第１ガスシール層は、その層厚み方向に電気絶縁性を有する。また、第２ガスシール層は、接着材と接着材を保持する保持部材とを含む。   Furthermore, the fuel cell manufacturing method of the present invention includes a plurality of power generation units each having a single cell and a metal casing that encloses the single cell, a metal casing of one power generation unit, and a metal casing of another power generation unit. A fuel cell having a laminated structure in which a metal casing of one power generation unit and a metal casing of another power generation unit are bonded via a gas seal member. In doing so, a predetermined gas seal member is disposed between the metal casing of one power generation unit and the metal casing of another power generation unit, and is heated and pressurized. Here, the predetermined gas seal member includes a first gas seal layer and a second gas seal layer provided on both surfaces of the first gas seal layer. The first gas seal layer has electrical insulation in the layer thickness direction. The second gas seal layer includes an adhesive and a holding member that holds the adhesive.

本発明によれば、層厚み方向に電気絶縁性を有するガスシール層の両面上に、接着材と接着材を保持する保持部材とを含むガスシール層を設けることなどとした。そのため、優れたガスシール性及び電気絶縁性を発揮し得るガスシール部材、ガスシール部材を用いた燃料電池、及びガスシール部材を用いた燃料電池の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a gas seal layer including an adhesive and a holding member for holding the adhesive is provided on both surfaces of the gas seal layer having electrical insulation in the layer thickness direction. Therefore, it is possible to provide a gas seal member that can exhibit excellent gas sealability and electrical insulation, a fuel cell using the gas seal member, and a method for manufacturing a fuel cell using the gas seal member.

本発明の一実施形態に係るガスシール部材を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view showing typically a gas seal member concerning one embodiment of the present invention. 図１に示したガスシール部材のＩＩ−ＩＩ線に沿った模式的な断面図である。It is typical sectional drawing along the II-II line of the gas seal member shown in FIG. 従来のガスシール部材のガスシール性及び電気絶縁性が損なわれる様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the gas-seal property and electric insulation of the conventional gas-seal member are impaired. 第１の実施形態に係るガスシール部材を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the gas seal member which concerns on 1st Embodiment. 第２の実施形態に係るガスシール部材を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the gas seal member which concerns on 2nd Embodiment. 図５に示したガスシール部材のＶＩ−ＶＩ線に沿った模式的な断面図である。It is typical sectional drawing along the VI-VI line of the gas seal member shown in FIG. 第３の実施形態に係るガスシール部材を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the gas seal member which concerns on 3rd Embodiment. 第３の実施形態に係るガスシール部材の構造を具体的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the gas seal member which concerns on 3rd Embodiment concretely. 第４の実施形態に係るガスシール部材の模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the gas seal member which concerns on 4th Embodiment. 本発明の一実施形態に係る燃料電池におけるガスシール部材を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the gas seal member in the fuel cell which concerns on one Embodiment of this invention. 各加圧処理圧力及び加熱処理温度（接合温度）とアルゴン（Ａｒ）漏れ量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between each pressurization process pressure and heat processing temperature (joining temperature), and argon (Ar) leakage. 各加圧処理圧力及び加熱処理温度（接合温度）とアルゴン（Ａｒ）漏れ量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between each pressurization process pressure and heat processing temperature (joining temperature), and argon (Ar) leakage.

以下、本発明の一実施形態に係るガスシール部材、ガスシール部材を用いた燃料電池、及びガスシール部材を用いた燃料電池の製造方法について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態で引用する図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。   Hereinafter, a gas seal member according to an embodiment of the present invention, a fuel cell using the gas seal member, and a fuel cell manufacturing method using the gas seal member will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the dimension ratio of drawing quoted by the following embodiment is exaggerated on account of description, and may differ from an actual ratio.

＜ガスシール部材＞
まず、本発明の一実施形態に係るガスシール部材について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るガスシール部材を模式的に示す斜視図である。また、図２は、図１に示したガスシール部材のＩＩ−ＩＩ線に沿った模式的な断面図である。 <Gas seal member>
First, a gas seal member according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a gas seal member according to an embodiment of the present invention. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II of the gas seal member shown in FIG.

図１及び図２に示すように、本実施形態のガスシール部材１０は、第１ガスシール層１１と、第１ガスシール層１１の両面上に設けられた第２ガスシール層１３とを備えているものである。そして、本実施形態のガスシール部材１０において、第１ガスシール層１１は、図２中において矢印Ｘで示す第１ガスシール層１１の層厚み方向に電気絶縁性を有している。また、本実施形態のガスシール部材１０において、第２ガスシール層１３は、接着材１５と接着材１５を保持する保持部材１７とを含んでいる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the gas seal member 10 of the present embodiment includes a first gas seal layer 11 and a second gas seal layer 13 provided on both surfaces of the first gas seal layer 11. It is what. And in the gas seal member 10 of this embodiment, the 1st gas seal layer 11 has electrical insulation in the layer thickness direction of the 1st gas seal layer 11 shown by the arrow X in FIG. Further, in the gas seal member 10 of the present embodiment, the second gas seal layer 13 includes an adhesive material 15 and a holding member 17 that holds the adhesive material 15.

このような構成とすることにより、優れたガスシール性及び電気絶縁性を発揮し得るガスシール部材となる。また、燃料電池にこれを適用した場合、優れたガスシール性及び電気絶縁性を有するガスシール部材となる。このようなガスシール部材は、例えば燃料電池に好適に用いることができる。   By setting it as such a structure, it becomes a gas seal member which can exhibit the outstanding gas-seal property and electrical insulation. Moreover, when this is applied to a fuel cell, a gas seal member having excellent gas sealing properties and electrical insulation properties is obtained. Such a gas seal member can be suitably used for a fuel cell, for example.

つまり、単セルを内包する一の金属筐体と他の金属筐体との間に所定のガスシール部材を配置し、加熱及び加圧処理を施すことによって、ガスシール部材の破損や接着材の流出が抑制でき、所期のガスシール性及び電気絶縁性を有するものとなる。更に詳しく説明すると、層厚み方向に電気絶縁性を有する第１ガスシール層の両面上に、接着材と接着材を保持する保持部材とを含む第２ガスシール層が設けられているため、第１ガスシール層の破損や接着材の流出が抑制され、所期のガスシール性及び電気絶縁性を有するものとなる。   In other words, by disposing a predetermined gas seal member between one metal case containing a single cell and another metal case and applying heat and pressure treatment, damage to the gas seal member or adhesive material The outflow can be suppressed, and the desired gas sealing property and electrical insulation property can be obtained. More specifically, since the second gas seal layer including the adhesive and the holding member for holding the adhesive is provided on both surfaces of the first gas seal layer having electrical insulation in the layer thickness direction, (1) Damage to the gas seal layer and outflow of the adhesive are suppressed, and the desired gas seal and electrical insulation properties are obtained.

図３は、従来のガスシール部材が破損に至るなどしてガスシール性及び電気絶縁性が損なわれる様子を示す説明図である。なお、図３中において矢印Ｙは加圧方向を示す。   FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which the gas sealability and the electrical insulation are impaired due to damage to a conventional gas seal member. In FIG. 3, the arrow Y indicates the pressing direction.

図３（ａ）に示すように、従来のガスシール部材１００は、マイカシートからなるガスシール層１０１と、その両面上に設けられた銀からなる接着材１０５とを備えている。なお、従来のガスシール部材１００は、接着材１０５を保持する保持部材を備えていない。そのため、ガスシール層１０１の一方の面上に設けられた接着材１０５は、その後の加熱及び加圧処理に際して、流れ出すなどして、ガスシール層１０１の他方の面上に設けられた接着材１０５と一体化しないようにガスシール層１０１の中央に配置されている。   As shown in FIG. 3A, a conventional gas seal member 100 includes a gas seal layer 101 made of a mica sheet, and an adhesive material 105 made of silver provided on both surfaces thereof. The conventional gas seal member 100 does not include a holding member that holds the adhesive 105. Therefore, the adhesive material 105 provided on one surface of the gas seal layer 101 flows out during the subsequent heating and pressurizing processes, and the adhesive material 105 provided on the other surface of the gas seal layer 101. The gas seal layer 101 is disposed at the center so as not to be integrated.

次いで、図３（ｂ）に示すように、ガスシール部材１００に対して、加熱及び加圧処理が施されると、ガスシール層１０１の接着材１０５が設けられた部分に応力が生じて圧縮変形が生じる。   Next, as shown in FIG. 3B, when the gas seal member 100 is heated and pressurized, stress is generated in the portion of the gas seal layer 101 where the adhesive 105 is provided, and the gas seal member 100 is compressed. Deformation occurs.

更に、図３（ｃ）に示すように、接着材１０５が設けられた部分の端部でガスシール層が切断される。また、図示しないが、ガスシール層であるマイカシートは面に対して均等に荷重が掛けられないと剥離することもあり、結果として、金属筐体間のガスシール性が損なわれる。   Furthermore, as shown in FIG.3 (c), a gas seal layer is cut | disconnected by the edge part of the part in which the adhesive material 105 was provided. Although not shown, the mica sheet as the gas seal layer may peel off unless a load is evenly applied to the surface. As a result, the gas sealability between the metal casings is impaired.

しかる後、図３（ｄ）に示すように、接着材１０５が流れ出し、ガスシール層１０１の両面に設けられた接着材１０５が一体化する。また、図示しないが、接着材である銀は単セルを内包する金属筐体と電気的に接続されているため、結果として、金属筐体同士が電気的に接続され、金属筐体間の電気絶縁性が損なわれる。   Thereafter, as shown in FIG. 3D, the adhesive 105 flows out, and the adhesives 105 provided on both surfaces of the gas seal layer 101 are integrated. Although not shown, silver as an adhesive is electrically connected to the metal casing that encloses the single cell. As a result, the metal casings are electrically connected to each other, and the electric Insulation is impaired.

以下、各構成要素について詳細に説明する。   Hereinafter, each component will be described in detail.

［第１ガスシール層］
第１ガスシール層１１は、その層方向に対して電気絶縁性を有するものであれば、特に限定されるものではない。 [First gas seal layer]
The first gas seal layer 11 is not particularly limited as long as it has electrical insulation in the layer direction.

第１ガスシール層の典型例としては、電気絶縁性材料からなるものを挙げることができる。これは１層からなる構造であってもよく、複数層からなる構造（積層構造）であってもよい。また、これらに限定されるものではなく、例えば第１ガスシール層が積層構造を有する場合には、少なくとも１層が電気絶縁性材料からなるものであればよい。   A typical example of the first gas seal layer may be one made of an electrically insulating material. This may be a single-layer structure or a multi-layer structure (laminated structure). Moreover, it is not limited to these, For example, when the 1st gas seal layer has a laminated structure, at least 1 layer should just consist of an electrically insulating material.

電気絶縁性材料としては、例えば、ガラス、結晶化ガラス、無機化合物などを挙げることができる。より具体的には、緻密質のアルミナ板、マイカシート、バーミキュライトシートなどを挙げることができる。その中でも、比較的柔軟性を有するマイカシートやバーミキュライトシートを適用することが好ましい。マイカシートやバーミキュライトシートは、電気絶縁性が高く、また、柔軟であるため被接着体の接着面におけるうねりに追従することができる。   Examples of the electrically insulating material include glass, crystallized glass, and inorganic compounds. More specifically, a dense alumina plate, mica sheet, vermiculite sheet and the like can be mentioned. Among them, it is preferable to apply a relatively flexible mica sheet or vermiculite sheet. Mica sheets and vermiculite sheets have high electrical insulation and are flexible, and can follow the undulations on the bonding surface of the adherend.

［第２ガスシール層］
第２ガスシール層１３は、第１ガスシール層と発電ユニットの金属筐体とに対して接着し得る接着材１５と、接着材１５を保持し得る保持部材１７とを含むものであれば、特に限定されるものではない。また、第２ガスシール層１３は、第１ガスシール層１１の全面に配置されていることが好ましいが、これに限定されるものではない。 [Second gas seal layer]
If the second gas seal layer 13 includes an adhesive 15 that can be bonded to the first gas seal layer and the metal casing of the power generation unit, and a holding member 17 that can hold the adhesive 15, It is not particularly limited. The second gas seal layer 13 is preferably disposed on the entire surface of the first gas seal layer 11, but is not limited thereto.

（接着材）
接着材は、第１ガスシール層と発電ユニットの金属筐体とに対して接着し得るものであれば、特に限定されるものではない。
接着材としては、例えば、銀や銀合金、これらの任意の組み合わせに係るロウ材を含有するものを挙げることができる。具体的には、銀（Ａｇ）、銀銅（Ａｇ−Ｃｕ）合金、銀銅チタン（Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）合金などが一般に銀ロウ材として使用される。更に具体的には、Ａｇ−２．５質量％Ｃｕ、Ａｇ−２質量％Ｃｕ−０．５質量％Ｔｉなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。例えば、銀銅合金の場合、銅の含有量を増加させることにより、融点や軟化点を低下させることができ、燃料電池の運転温度を考慮して適宜組成を選択することができる。
銀ロウ材は、一般には銀ロウ材を融点以上に加熱し、溶融状態で被接着体を接着するように用いられる。純銀の融点は９７０℃であるが、それより低温の８００℃でも軟化する。そのため、例えば燃料電池の発電ユニットなどの被接着体によって銀を押しつぶすことができ、第１ガスシール層と被接着体との隙間（リークパス）を潰すことができる。被接着体で銀を押しつぶす際の加圧力は、銀を用いないでも第１ガスシール層として使用できる柔軟なマイカシートやバーミキュライトシートを押しつぶし、そのリークパスを潰す力より小さい加圧力で十分となる。すなわち、接着材を用いることにより、より小さい加圧力で被接着体間のガスシール性を得ることができる。また、このような接着材は、板状やシート状、粉末状、粒子状などの気孔を有しない無孔部材であってもよく、発泡体や多孔質体などの気孔を有する有孔部材であってもい。燃料電池作製時における加熱及び加圧処理の際に、有孔部材は無孔部材と比較して圧縮変形し易いため、優れたガスシール性や電気絶縁性を有する燃料電池を作製し易い。 (Adhesive)
The adhesive is not particularly limited as long as it can adhere to the first gas seal layer and the metal casing of the power generation unit.
Examples of the adhesive material include silver, a silver alloy, and a material containing a brazing material according to any combination thereof. Specifically, silver (Ag), silver copper (Ag—Cu) alloy, silver copper titanium (Ag—Cu—Ti) alloy and the like are generally used as the silver brazing material. More specifically, Ag-2.5 mass% Cu, Ag-2 mass% Cu-0.5 mass% Ti and the like can be mentioned, but are not limited thereto. For example, in the case of a silver-copper alloy, the melting point and softening point can be lowered by increasing the copper content, and the composition can be appropriately selected in consideration of the operating temperature of the fuel cell.
The silver brazing material is generally used so that the silver brazing material is heated to a melting point or higher and the adherend is bonded in a molten state. The melting point of pure silver is 970 ° C., but it softens even at a lower temperature of 800 ° C. Therefore, for example, silver can be crushed by an adherend such as a power generation unit of a fuel cell, and a gap (leak path) between the first gas seal layer and the adherend can be crushed. The pressing force when crushing silver with the adherend is sufficient when the pressure is smaller than the force that crushes a flexible mica sheet or vermiculite sheet that can be used as the first gas seal layer without using silver, and crushes the leak path. That is, by using an adhesive, it is possible to obtain a gas sealing property between adherends with a smaller pressing force. Such an adhesive may be a non-porous member having no pores such as a plate shape, a sheet shape, a powder shape, or a particle shape, and may be a porous member having pores such as a foam or a porous body. It can be. Since the perforated member is more likely to be compressed and deformed than the non-porous member during the heating and pressurizing treatment during the production of the fuel cell, it is easy to produce a fuel cell having excellent gas sealing properties and electrical insulation.

（保持部材）
保持部材の形状としては、接着材を保持し得るものであれば、特に限定されるものではない。接着材を保持することができれば、燃料電池の作製時における加熱及び加圧処理の際に、接着材が流れ出すことを抑制することができ、優れたガスシール性及び電気絶縁性を発現し得る。また、例えば、保持部材は、上述した接着材を保持する開口部を有するものであることが好ましい。接着材を保持する開口部を有することにより、第１ガスシール層と被接着体との接着性が高まり、ガスシール性をより優れたものとすることができる。また、保持部材は、上述した接着材を保持する開口部を複数有するものであることがより好ましい。接着材を保持する開口部を複数有することにより、第１ガスシール層と被接着体だけでなく、第２ガスシール層と被接着体との接着性も高まり、ガスシール性や電気絶縁性をより優れたものとすることができる。更に、保持部材は、上述した接着材を保持する開口部や凹部を複数有するものであることが更に好ましい。接着材を保持する開口部や凹部を複数有することにより、第１ガスシール層と被接着体だけでなく、第２ガスシール層と被接着体との接着性も更に高まり、ガスシール性や電気絶縁性を更に優れたものとすることができる。更にまた、保持部材は、例えば、板材やシート材を適用することができる。また、開口部については、パンチング加工やエキスパンド加工、織り加工を施したもので形成することもできる。つまり、保持部材が金属製の場合には、開口部をパンチングメタルやエキスパンドメタル、金網などで形成することができる。
なお、保持部材は、接着材が配置されていない部分の全面にわたって配置されていることが好ましいが、第１ガスシール部材をほぼ均等に加圧することができれば、必ずしも全面にわたって配置される必要はない。
更に、保持部材の材質としては、上述した接着材を保持することができる材料であればよく、例えば、燃料電池の作製時の加熱及び加圧処理時の条件下や燃料電池の運転動作時の高温条件下において接着材を保持し得れば、特に限定されるものではなく、例えば、少なくとも一部がセラミックや金属、炭素材料などからなるものを挙げることができる。その中でも、耐熱性を有する合金を用いることが好ましい。具体的には、ステンレス（ＳＵＳ）や、鉄基合金、ニッケル基合金などの高耐熱耐食合金等を挙げることができる。 (Holding member)
The shape of the holding member is not particularly limited as long as it can hold the adhesive. If the adhesive can be held, it is possible to suppress the adhesive from flowing out during the heating and pressurizing processes during the production of the fuel cell, and to exhibit excellent gas sealing properties and electrical insulation properties. For example, it is preferable that the holding member has an opening for holding the above-described adhesive. By having the opening for holding the adhesive, the adhesiveness between the first gas seal layer and the adherend is increased, and the gas sealability can be further improved. Moreover, it is more preferable that the holding member has a plurality of openings for holding the above-described adhesive. By having a plurality of openings for holding the adhesive, not only the first gas seal layer and the adherend but also the adhesion between the second gas seal layer and the adherend are increased, and the gas seal and electrical insulation are improved. It can be made better. Furthermore, it is more preferable that the holding member has a plurality of openings and recesses for holding the above-described adhesive. By having a plurality of openings and recesses for holding the adhesive, not only the first gas seal layer and the adherend but also the adhesion between the second gas seal layer and the adherend are further enhanced, and the gas seal and electrical The insulation can be further improved. Furthermore, for example, a plate material or a sheet material can be applied to the holding member. Moreover, about an opening part, it can also form by what gave punching process, an expanding process, and a weaving process. That is, when the holding member is made of metal, the opening can be formed of a punching metal, an expanded metal, a wire mesh, or the like.
The holding member is preferably disposed over the entire surface of the portion where the adhesive is not disposed, but may not necessarily be disposed over the entire surface as long as the first gas seal member can be pressurized almost evenly. .
Furthermore, the material of the holding member may be any material that can hold the above-described adhesive, for example, conditions during heating and pressurizing treatment during the production of the fuel cell and during operation of the fuel cell. The adhesive is not particularly limited as long as the adhesive can be held under high temperature conditions. For example, at least a part made of ceramic, metal, carbon material, or the like can be used. Among these, it is preferable to use an alloy having heat resistance. Specific examples include high heat and corrosion resistant alloys such as stainless steel (SUS), iron-base alloys, and nickel-base alloys.

［ガスシール部材の製造方法］
上述したガスシール部材の製造方法について一例を挙げて説明する。
まず、電気絶縁性材料のみからなる第１ガスシール層として、マイカシートを用いる場合には、例えば、ステンレス製板からなる枠部とステンレス製網から開口部とを有する保持部材を配置し、開口部に接着材である銀合金を配置する。
次いで、マイカシートを重ね、更に、開口部となる位置に接着材である銀合金を配置し、上記同様の保持部材を上記同様に配置する。
しかる後、加熱条件下、マイカシートの両面に配置された接着材及び保持部材によってマイカシートを圧縮するように加圧して、マイカシートの両面に接着材と保持部材とが設けられたガスシール部材を作製する。 [Method for producing gas seal member]
An example is given and demonstrated about the manufacturing method of the gas seal member mentioned above.
First, when a mica sheet is used as the first gas seal layer made only of an electrically insulating material, for example, a holding member having a frame part made of a stainless steel plate and an opening part made of a stainless steel net is arranged and opened. A silver alloy, which is an adhesive, is placed on the part.
Next, the mica sheets are stacked, and a silver alloy as an adhesive is disposed at a position to be an opening, and the same holding member is disposed in the same manner as described above.
After that, the gas seal member in which the mica sheet is pressurized by the adhesive and the holding member disposed on both sides of the mica sheet under heating conditions, and the adhesive and the holding member are provided on both sides of the mica sheet. Is made.

（第１の実施形態）
図４は、本発明の第１の実施形態に係るガスシール部材を模式的に示す断面図である。
図４に示すように、本実施形態のガスシール部材１０は、アルミナ板からなる第１ガスシール部材１１ａと、第１ガスシール層１１ａの両面上に設けられた第２ガスシール層１３ａとを備えている。また、第２ガスシール層１３ａは、銀からなる接着材１５ａと接着材１５ａを保持する開口部を有するステンレス薄板からなる保持部材１７ａとからなる。
このような構成とすることにより、優れたガスシール性及び電気絶縁性を発揮し得るものとなる。 (First embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the gas seal member according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4, the gas seal member 10 of this embodiment includes a first gas seal member 11a made of an alumina plate and a second gas seal layer 13a provided on both surfaces of the first gas seal layer 11a. I have. The second gas seal layer 13a includes an adhesive 15a made of silver and a holding member 17a made of a stainless steel thin plate having an opening for holding the adhesive 15a.
By setting it as such a structure, the outstanding gas-sealing property and electrical insulation can be exhibited.

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係るガスシール部材を模式的に示す斜視図である。また、図６は、図５に示したガスシール部材のＶＩ−ＶＩ線に沿った模式的な断面図である。なお、上記実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
図５及び図６に示すように、本実施形態のガスシール部材は、アルミナ板からなる第１ガスシール部材１１ａと、第１ガスシール層１１ａの両面上に設けられた第２ガスシール層１３ｂとを備えている。
また、第２ガスシール層１３ｂは、銀からなる接着材１５ａと接着材１５ａを保持する複数の開口部を有するステンレス薄板からなる保持部材１７ｂとからなる。
このような構成とすることにより、より優れたガスシール性及び電気絶縁性を発揮し得るものとなる。 (Second Embodiment)
FIG. 5 is a perspective view schematically showing a gas seal member according to the second embodiment of the present invention. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line VI-VI of the gas seal member shown in FIG. In addition, about the thing equivalent to what was demonstrated in the said embodiment, the code | symbol same as them is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIGS. 5 and 6, the gas seal member of this embodiment includes a first gas seal member 11a made of an alumina plate and a second gas seal layer 13b provided on both surfaces of the first gas seal layer 11a. And.
The second gas seal layer 13b includes an adhesive material 15a made of silver and a holding member 17b made of a stainless steel thin plate having a plurality of openings for holding the adhesive material 15a.
By setting it as such a structure, the more excellent gas-seal property and electrical insulation can be exhibited.

（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係るガスシール部材を模式的に示す断面図である。また、図８は、本発明の第３の実施形態に係るガスシール部材の構造を具体的に示す断面図である。なお、上記実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
図７に示すように、本実施形態のガスシール部材１０は、マイカシートからなる第１ガスシール部材１１ｂと、第１ガスシール層１１ｂの両面上に設けられた第２ガスシール層１３ｃとを備えている。
また、第２ガスシール層１３ｃは、銀からなる接着材１５ａと接着材１５ａを保持する開口部を有するステンレス薄板及び該薄板に接合された開口部を複数に区画するステンレス製金網からなる保持部材１７ｃとからなる。
更に、図８に示すように、本実施形態における保持部材１７ｃは、ステンレス製金網から形成されており、その表面の凹部にも接着材１５ａが保持されている。
このような構成とすることにより、更に優れたガスシール性及び電気絶縁性を発揮し得るものとなる。 (Third embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a gas seal member according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view specifically showing the structure of the gas seal member according to the third embodiment of the present invention. In addition, about the thing equivalent to what was demonstrated in the said embodiment, the code | symbol same as them is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 7, the gas seal member 10 of this embodiment includes a first gas seal member 11b made of a mica sheet and a second gas seal layer 13c provided on both surfaces of the first gas seal layer 11b. I have.
The second gas seal layer 13c is made of an adhesive material 15a made of silver, a stainless steel thin plate having an opening for holding the adhesive material 15a, and a holding member made of a stainless steel wire mesh that divides the opening joined to the thin plate into a plurality of parts. 17c.
Further, as shown in FIG. 8, the holding member 17c in the present embodiment is formed of a stainless steel wire mesh, and the adhesive 15a is also held in the concave portion on the surface thereof.
By setting it as such a structure, the more excellent gas-seal property and electrical insulation can be exhibited.

（第４の実施形態）
図９は、本発明の第４の実施形態に係るガスシール部材を模式的に示す断面図である。なお、上記実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
図９に示すように、本実施形態のガスシール部材１０は、マイカシートからなる第１ガスシール部材１１ａと、第１ガスシール層１１ａの両面上に設けられた第２ガスシール層１３ｄとを備えている。
また、第２ガスシール層１３ｄは、発泡銀からなる接着材１５ｂと接着材１５ｂを保持する開口部を有するステンレス薄板からなる保持部材１７ａとからなる。
このような構成とすることによっても、優れたガスシール性及び電気絶縁性を発揮し得るものとなる。 (Fourth embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a gas seal member according to the fourth embodiment of the present invention. In addition, about the thing equivalent to what was demonstrated in the said embodiment, the code | symbol same as them is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 9, the gas seal member 10 of this embodiment includes a first gas seal member 11a made of a mica sheet and a second gas seal layer 13d provided on both surfaces of the first gas seal layer 11a. I have.
The second gas seal layer 13d includes an adhesive 15b made of foamed silver and a holding member 17a made of a stainless steel thin plate having an opening for holding the adhesive 15b.
Even with such a configuration, excellent gas sealing properties and electrical insulation properties can be exhibited.

（第５の実施形態）
本実施形態のガスシール部材は、第１ガスシール層の被加熱時平均硬さが、第２ガスシール層の被加熱時平均硬さより硬いというものである。他の構成については上記各実施形態の構成を適宜採用することができる。
ここで、「被加熱時平均硬さ」とは、例えば後述する加熱及び加圧処理における加熱温度までガスシール部材を加熱したときの硬さをガスシール部材を構成する第１ガスシール層及び第２ガスシール層についてそれぞれ任意の１０箇所について測定し、平均したものである。
このような構成とすることにより、第２ガスシール層の方が第１ガスシール層より先に潰れ易くなるため、優れたガスシール性及び電気絶縁性を発揮し得るものとなる。 (Fifth embodiment)
The gas seal member of the present embodiment is such that the average hardness of the first gas seal layer when heated is harder than the average hardness of the second gas seal layer when heated. About another structure, the structure of said each embodiment is employable suitably.
Here, the “average hardness at the time of heating” means, for example, the hardness when the gas seal member is heated to the heating temperature in the heating and pressurizing process described later, and the first gas seal layer and the first gas layer constituting the gas seal member. For each of the two gas seal layers, measurements were taken at 10 arbitrary points and averaged.
By setting it as such a structure, since the 2nd gas seal layer becomes easy to collapse before a 1st gas seal layer, it can show the outstanding gas seal property and electrical insulation.

＜燃料電池＞
次に、本発明の一実施形態に係る燃料電池について詳細に説明する。
図１０は、本発明の一実施形態に係る燃料電池におけるガスシール部材を模式的に示す断面図である。なお、上記実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
図１０に示すように、本実施形態の燃料電池１は、単セル（図示せず。）と単セルを内包する金属筐体２１とを有する複数の発電ユニット２０と、一の発電ユニット２０の金属筐体２１と他の発電ユニット２０の金属筐体２１とを接着するガスシール部材１０と、を具備し、一の発電ユニット２０の金属筐体２１と他の発電ユニット２０の金属筐体２１とがガスシール部材１０を介して接着され、積層された構造を有する。
そして、ガスシール部材１０が、第１ガスシール層１１と、第１ガスシール層１１の両面上に設けられた第２ガスシール層１３と、を備える。
また、第１ガスシール層１１が、その層厚み方向に電気絶縁性を有する。
更に、第２ガスシール層１３が、接着材１５と接着材１５を保持する保持部材１７とを含む。
このような構成とすることにより、金属筐体とガスシール部材とで形成されたガスシール構造は、優れたガスシール性及び電気絶縁性を発揮することができる。 <Fuel cell>
Next, a fuel cell according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a gas seal member in a fuel cell according to an embodiment of the present invention. In addition, about the thing equivalent to what was demonstrated in the said embodiment, the code | symbol same as them is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 10, the fuel cell 1 of the present embodiment includes a plurality of power generation units 20 having a single cell (not shown) and a metal casing 21 that encloses the single cell, and one power generation unit 20. A gas seal member 10 that bonds the metal casing 21 and the metal casing 21 of the other power generation unit 20, and includes the metal casing 21 of one power generation unit 20 and the metal casing 21 of another power generation unit 20. Are bonded via the gas seal member 10 and have a laminated structure.
The gas seal member 10 includes a first gas seal layer 11 and a second gas seal layer 13 provided on both surfaces of the first gas seal layer 11.
Moreover, the 1st gas seal layer 11 has electrical insulation in the layer thickness direction.
Further, the second gas seal layer 13 includes an adhesive 15 and a holding member 17 that holds the adhesive 15.
By setting it as such a structure, the gas seal structure formed with the metal housing | casing and the gas seal member can exhibit the outstanding gas-seal property and electrical insulation.

＜燃料電池の製造方法＞
次に、本発明の一実施形態に係る燃料電池の製造方法について詳細に説明する。
本実施形態の燃料電池の製造方法は、上記本発明の一実施形態に係る燃料電池の製造方法の一例であって、燃料電池を製造するに際し、一の発電ユニットの金属筐体と他の発電ユニットの金属筐体との間に、所定のガスシール部材を配置し、加熱及び加圧処理をする。
ここで、所定のガスシール部材は、第１ガスシール層と、第１ガスシール層の両面上に設けられた第２ガスシール層と、を備え、第１ガスシール層が、その層厚み方向に電気絶縁性を有し、第２ガスシール層が、接着材と接着材を保持する保持部材とを含む。
このような工程を経ることにより、優れたガスシール性及び電気絶縁性を発揮し得る、金属筐体とガスシール部材とで形成されたガスシール構造を簡便に形成することができる。
ここで加熱及び加圧処理する際の各条件は、特に限定されるものではないが、好ましくは７５０〜９５０℃、より好ましくは７５０〜８５０℃であり、好ましくは３．８ＭＰａ〜２．５ｋＰａ、より好ましくは３．８ＭＰａ〜８６ｋＰａである。 <Fuel cell manufacturing method>
Next, a method for manufacturing a fuel cell according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
The method for manufacturing a fuel cell according to the present embodiment is an example of a method for manufacturing a fuel cell according to one embodiment of the present invention. When the fuel cell is manufactured, the metal casing of one power generation unit and another power generation A predetermined gas seal member is disposed between the unit and the metal casing, and is heated and pressurized.
Here, the predetermined gas seal member includes a first gas seal layer and a second gas seal layer provided on both surfaces of the first gas seal layer, and the first gas seal layer is in the layer thickness direction. The second gas seal layer includes an adhesive and a holding member that holds the adhesive.
By passing through such a process, the gas seal structure formed of the metal housing and the gas seal member that can exhibit excellent gas seal properties and electrical insulation properties can be easily formed.
Each condition at the time of heating and pressurizing treatment is not particularly limited, but is preferably 750 to 950 ° C, more preferably 750 to 850 ° C, and preferably 3.8 MPa to 2.5 kPa, More preferably, it is 3.8 MPa to 86 kPa.

以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

（実施例１）
第１ガスシール層を構成するものとしてアルミナ板を用い、その両面に第２ガスシール層を構成する接着材である銀と保持部材であるステンレス（ＳＵＳ）薄板とを配置し、これらを加熱条件下、アルミナ板の両面に配置された接着材及び保持部材によってアルミナ板を圧縮するように加圧して、図４に示すようなアルミナ板の両面に接着材と保持部材とが設けられた本例のガスシール部材を得た。 Example 1
An alumina plate is used as a constituent of the first gas seal layer, and silver, which is an adhesive constituting the second gas seal layer, and a stainless steel (SUS) thin plate, which is a holding member, are arranged on both surfaces thereof, and these are heated. Below, the adhesive plate and the holding member arranged on both sides of the alumina plate are pressed so as to compress the alumina plate, and the adhesive plate and the holding member are provided on both sides of the alumina plate as shown in FIG. The gas seal member was obtained.

（実施例２）
保持部材を図５及び図６に示すようなものに代えたこと以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、本例のガスシール部材を得た。 (Example 2)
Except that the holding member was changed to the one shown in FIGS. 5 and 6, the same operation as in Example 1 was repeated to obtain the gas seal member of this example.

（実施例３）
第１ガスシール層を構成するものとしてマイカシートを用い、保持部材を図７及び図８に示すようなものに代えたこと以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、本例のガスシール部材を得た。 (Example 3)
The same procedure as in Example 1 was repeated except that a mica sheet was used as a constituent of the first gas seal layer, and the holding member was changed to the one shown in FIGS. A seal member was obtained.

（実施例４）
第１ガスシール層を構成するものとしてマイカシートを用い、接着材として発泡銀シートを用いたこと以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、本例のガスシール部材を得た。 Example 4
A gas seal member of this example was obtained by repeating the same operation as in Example 1 except that a mica sheet was used as the first gas seal layer and a foamed silver sheet was used as the adhesive.

（比較例１）
保持部材を用いなかったこと以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、本例のガスシール部材を得た。 (Comparative Example 1)
Except that the holding member was not used, the same operation as in Example 1 was repeated to obtain the gas seal member of this example.

（ガスシール性評価試験）
上記各例のガスシール部材を用いて、加熱及び加圧処理をすることにより、図１０に示すようなガスシール構造を作製した。得られた結果を図１１及び図１２に示す。なお、図１１及び図１２は、実施例３のガスシール部材を用いて得られた結果である。更に、図１２は、図１１中の破線で囲んだ部分を拡大したものである。 (Gas sealability evaluation test)
A gas seal structure as shown in FIG. 10 was produced by carrying out heating and pressurizing processes using the gas seal members of the above examples. The obtained results are shown in FIGS. 11 and 12 show the results obtained by using the gas seal member of Example 3. FIG. Further, FIG. 12 is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in FIG.

図１１に示すように、３．８ＭＰａの加圧処理の場合には、８５０℃の接合温度であれば、ほぼ確実にシールすることができることが分かる。また、７５０℃であっても使用に際して十分なシール性が得られることが分かる。更に、８６ｋＰａの加圧処理の場合には、７５０℃の接合温度では使用に際して十分なシール性が得られないが、８５０℃の接合温度であれば、使用に際して十分なシール性が得られることが分かる。更にまた、２．５ｋＰａの加圧処理の場合には、９５０℃もの接合温度であれば、ほぼ確実にシールすることができることが分かる。   As shown in FIG. 11, in the case of a pressure treatment of 3.8 MPa, it can be seen that if the bonding temperature is 850 ° C., sealing can be performed almost certainly. It can also be seen that sufficient sealing properties can be obtained even at 750 ° C. Furthermore, in the case of a pressure treatment of 86 kPa, sufficient sealing performance cannot be obtained at the bonding temperature of 750 ° C., but sufficient sealing performance can be obtained at the bonding temperature of 850 ° C. I understand. Furthermore, in the case of a pressure treatment of 2.5 kPa, it can be seen that if the bonding temperature is 950 ° C., the sealing can be performed almost certainly.

以上、本発明を若干の実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated with some embodiment and an Example, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible within the range of the summary of this invention.

例えば、上述した各実施形態及び各実施例に記載した構成は、各実施形態毎に限定されるものではなく、例えば第１ガスシール層や第２ガスシール層などの構成の細部を変更したり、各実施形態の構成を上述した各実施形態以外の組み合わせにしたりすることができる。   For example, the configuration described in each embodiment and each example described above is not limited to each embodiment. For example, the configuration details such as the first gas seal layer and the second gas seal layer may be changed. The configurations of the embodiments can be combined other than the embodiments described above.

また、本発明は、上記発電ユニットとして、金属筐体に単セルが内包されるものであれば、その他の形状や仕様などについて特に限定されるものではないが、例えば平板角型セルや平板円型セル、平板ドーナツ型セルなどを適用することができる。更に、燃料電池の単セルを構成する電解質としては、例えば、酸化物イオン伝導性を有する固体電解質材料やプロトン伝導性を有する固体電解質材料により構成されたものを適用することができる。このような酸化物イオン伝導性を有する固体電解質材料としては、特に限定されるものではなく、例えばイットリア安定化ジルコニウム（ＹＳＺ）、スカンジア安定化ジルコニウム（ＳＳＺ）及びガドリニウム添加セリアを用いることができる。一方、プロトン伝導性を有する固体電解質材料としては、特に限定されるものではなく、例えばリン酸ジルコニウム、リン酸タングステン及びリン酸シリカ系を用いることができる。   Further, the present invention is not particularly limited with respect to other shapes and specifications as long as a single cell is included in the metal casing as the power generation unit. A type cell, a flat plate donut type cell, etc. are applicable. Further, as the electrolyte constituting the single cell of the fuel cell, for example, a solid electrolyte material having oxide ion conductivity or a solid electrolyte material having proton conductivity can be applied. The solid electrolyte material having oxide ion conductivity is not particularly limited, and for example, yttria stabilized zirconium (YSZ), scandia stabilized zirconium (SSZ), and gadolinium-added ceria can be used. On the other hand, the solid electrolyte material having proton conductivity is not particularly limited, and for example, zirconium phosphate, tungsten phosphate, and silica phosphate can be used.

更に、上述した各実施形態においては、ガスシール部材を金属筐体間のガスシールを実現するために用いる場合を例に挙げて説明したが、例えば、上記固体電解質材料を用いる燃料電池においては、燃料極や空気極、固体電解質などど支持基板との間のガスシールを実現するために用いる場合にも、本発明を適用することができる。   Furthermore, in each of the above-described embodiments, the case where the gas seal member is used for realizing the gas seal between the metal casings has been described as an example. For example, in the fuel cell using the solid electrolyte material, The present invention can also be applied to a case where the fuel electrode, the air electrode, the solid electrolyte, or the like is used for realizing a gas seal with the support substrate.

１ 燃料電池
１０，１００ ガスシール部材
１１，１１ａ，１１ｂ，１０１ 第１ガスシール層
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ 第２ガスシール層
１５，１５ａ，１５ｂ，１０５ 接着材
１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ 保持部材
２０ 発電ユニット
２１ 金属筐体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell 10,100 Gas seal member 11,11a, 11b, 101 1st gas seal layer 13,13a, 13b, 13c, 13d 2nd gas seal layer 15,15a, 15b, 105 Adhesive material 17,17a, 17b, 17c Holding member 20 Power generation unit 21 Metal housing

Claims (12)

第１ガスシール層と、
上記第１ガスシール層の両面上に設けられた第２ガスシール層と、を備え、
上記第１ガスシール層が、その層厚み方向に電気絶縁性を有し、
上記第２ガスシール層が、接着材と該接着材を保持する保持部材とを含む
ことを特徴とするガスシール部材。 A first gas seal layer;
A second gas seal layer provided on both surfaces of the first gas seal layer,
The first gas seal layer has electrical insulation in the layer thickness direction,
The gas seal member, wherein the second gas seal layer includes an adhesive and a holding member that holds the adhesive. 上記保持部材が、開口部を有する保持部材であり、
上記接着材が上記開口部内に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のガスシール部材。 The holding member is a holding member having an opening,
The gas seal member according to claim 1, wherein the adhesive is disposed in the opening. 上記保持部材が、複数の開口部を有する保持部材であり、
上記接着材が上記複数の開口部内に配置されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のガスシール部材。 The holding member is a holding member having a plurality of openings,
The gas seal member according to claim 1 or 2, wherein the adhesive is disposed in the plurality of openings. 上記保持部材が、複数の開口部及び凹部を有する保持部材であり、
上記接着材が上記開口部内及び上記凹部内に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載のガスシール部材。 The holding member is a holding member having a plurality of openings and recesses,
The gas seal member according to any one of claims 1 to 3, wherein the adhesive is disposed in the opening and in the recess. 上記接着材が、銀及び銀合金の少なくとも１つからなるロウ材を含有する無孔部材及び有孔部材の少なくとも１つからなることを特徴とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載のガスシール部材。   The said adhesive material consists of at least 1 of the non-porous member and perforated member containing the brazing material which consists of at least one of silver and a silver alloy, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The gas seal member according to any one of the items. 上記保持部材の少なくとも一部が、セラミック及び金属の少なくとも１つからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載のガスシール部材。   6. The gas seal member according to claim 1, wherein at least a part of the holding member is made of at least one of ceramic and metal. 上記第１ガスシール層が、電気絶縁性材料からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つの項に記載のガスシール部材。   The gas seal member according to any one of claims 1 to 6, wherein the first gas seal layer is made of an electrically insulating material. 上記第１ガスシール層が、マイカシート及びバーミキュライトシートの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つの項に記載のガスシール部材。   The gas seal member according to any one of claims 1 to 7, wherein the first gas seal layer is made of at least one of a mica sheet and a vermiculite sheet. 上記ガスシール部材が、燃料電池に用いられることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つの項に記載のガスシール部材。   The gas seal member according to any one of claims 1 to 8, wherein the gas seal member is used in a fuel cell. 単セルと該単セルを内包する金属筐体とを有する複数の発電ユニットと、
一の発電ユニットの金属筐体と他の発電ユニットの金属筐体とを接着するガスシール部材と、を具備し、
上記一の発電ユニットの金属筐体と上記他の発電ユニットの金属筐体とが上記ガスシール部材を介して接着され、積層された構造を有する燃料電池であって、
上記ガスシール部材が、第１ガスシール層と、該第１ガスシール層の両面上に設けられた第２ガスシール層と、を備え、
上記第１ガスシール層が、その層厚み方向に電気絶縁性を有し、
上記第２ガスシール層が、接着材と該接着材を保持する保持部材とを含む
ことを特徴とする燃料電池。 A plurality of power generation units each having a single cell and a metal casing enclosing the single cell;
A gas seal member for bonding a metal casing of one power generation unit and a metal casing of another power generation unit;
A fuel cell having a stacked structure in which the metal casing of the one power generation unit and the metal casing of the other power generation unit are bonded via the gas seal member,
The gas seal member includes a first gas seal layer and a second gas seal layer provided on both surfaces of the first gas seal layer,
The first gas seal layer has electrical insulation in the layer thickness direction,
The fuel cell, wherein the second gas seal layer includes an adhesive and a holding member that holds the adhesive. 単セルと該単セルを内包する金属筐体とを有する複数の発電ユニットと、
一の発電ユニットの金属筐体と他の発電ユニットの金属筐体とを接着するガスシール部材と、を具備し、
上記一の発電ユニットの金属筐体と上記他の発電ユニットの金属筐体とが上記ガスシール部材を介して接着され、積層された構造を有する燃料電池を製造するに際し、
上記一の発電ユニットの金属筐体と他の発電ユニットの金属筐体との間に、第１ガスシール層と、該第１ガスシール層の両主面上に設けられた第２ガスシール層と、を備え、
上記第２ガスシール層が、接着材と該接着材を保持する保持部材とを含むガスシール部材を配置し、加熱及び加圧処理をする
ことを特徴とする燃料電池の製造方法。 A plurality of power generation units each having a single cell and a metal casing enclosing the single cell;
A gas seal member for bonding a metal casing of one power generation unit and a metal casing of another power generation unit;
When manufacturing a fuel cell having a laminated structure in which the metal casing of the one power generation unit and the metal casing of the other power generation unit are bonded via the gas seal member,
A first gas seal layer and a second gas seal layer provided on both main surfaces of the first gas seal layer between the metal casing of the one power generation unit and the metal casing of the other power generation unit. And comprising
A method of manufacturing a fuel cell, wherein the second gas seal layer includes a gas seal member including an adhesive and a holding member that holds the adhesive, and performs heating and pressurizing treatment. 上記第１ガスシール層の被加熱時平均硬さが、上記第２ガスシール層の被加熱時平均硬さより硬いことを特徴とする請求項１に記載のガスシール部材。   The gas seal member according to claim 1, wherein the average hardness of the first gas seal layer when heated is higher than the average hardness of the second gas seal layer when heated.
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