JP2014093212A - 燃料電池及び燃料電池スタック - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数枚積層して燃料電池スタックFSを構成する燃料電池Cであって、周囲にフレーム51を有する膜電極接合体1と、フレーム51及び膜電極接合体1を挟持する一対のセパレータ2を備え、膜電極接合体1が介在する領域を発電領域Gとし、フレーム51が介在する領域をエッジ領域Eとして、セパレータ2のエッジ領域Eの剛性が、同セパレータ2の発電領域Gの剛性よりも低いものとすることで、エッジ領域Eにおける熱膨張や積層荷重による応力集中の緩和を実現した。
【選択図】図3
Description
E エッジ領域
G 発電領域
F 流通空間
FS 燃料電池スタック
1 膜電極接合体
2 セパレータ
2A 凹部
2B 凸部
2C 変形促進部
5 変位吸収部材
6 弾性部材
7 弾性部材
51 フレーム
Claims (10)
- 複数枚積層して燃料電池スタックを構成する燃料電池であって、
周囲にフレームを有する膜電極接合体と、フレーム及び膜電極接合体を挟持する一対のセパレータを備え、
膜電極接合体が介在する領域を発電領域とし、フレームが介在する領域をエッジ領域として、
セパレータのエッジ領域の剛性が、同セパレータの発電領域の剛性よりも低いことを特徴とする燃料電池。 - 前記セパレータが、表裏反転形状を有する金属製板部材であり、
両セパレータのエッジ領域には、フレーム側に開放した凹部と、フレーム側を頂部とした凸部が、凹部同士及び凸部同士を相対向させて配置してあり、
凹部及び凸部のうちの少なくとも凸部の剛性を低くすることで、セパレータのエッジ領域の剛性を同セパレータの発電領域の剛性よりも低くしたことを特徴とする燃料電池。 - 凹部及び凸部のうちの少なくとも凸部が、両側に斜辺を有すると共に、斜辺の傾斜角度を発電領域における凹凸加工部の傾斜角度よりも小さくしたことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池。
- 凹部及び凸部のうちの少なくとも凸部が、両側に斜辺を有すると共に、斜辺の一部を曲成した変形促進部を有していることを特徴とする請求項2又は3に記載の燃料電池。
- 凹部及び凸部のうちの少なくとも凸部が、アーチ状を成していることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の燃料電池。
- 凹部とフレームとの間に介装される弾性部材を備えたことを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の燃料電池。
- 当該燃料電池を複数枚積層した際に、隣接するセパレータの凸部同士の間に介装される弾性部材を備えたことを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の燃料電池。
- 前記弾性部材の剛性が、厚さ方向の負荷に対して線形的な特性を有していることを特徴とする請求項6又は7に記載の燃料電池。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の燃料電池を複数枚積層したことを特徴とする燃料電池スタック。
- 隣接する燃料電池同士の間に、冷却液の流通空間を形成すると共に、
前記流通空間の少なくとも発電領域に対応する範囲に、変位吸収部材が配置してあることを特徴とする請求項9に記載の燃料電池スタック。
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