JP2014127393A - Fuel cell stack and seal plate for use therein - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池スタックとこれに用いるシールプレートに関する。 The present invention relates to a fuel cell stack and a seal plate used therefor.
本出願人は、この種の燃料電池スタックに関連する技術として、「シールプレートとこれを用いた燃料電池スタック」とした名称において特許文献1として出願したものがある。なお、特許文献1は、平成24年(2012年)3月9日に出願したものであり、本願出願時点においては、出願公開はされてはおりません。
As a technique related to this type of fuel cell stack, the present applicant has filed an application as
上記特許文献1に記載している燃料電池スタックは、複数の燃料電池セルを互いに積層一体化した少なくとも二つ以上のセルモジュール間に介挿接着して用いられるものであり、上記燃料電池セルを流通する二種類の発電用ガスを互いに分離して流出入させるための複数のマニホールド孔が形成されており、それら各マニホールド孔の周縁部に、これら各マニホールド孔を流通する発電用ガスをシールするためのシール部材が連成されている。
この構成によれば、シール部材を備えたシールプレートを採用することによって、セルモジュールに対して容易に取り外し可能なため、セルモジュールを継続使用できるとともに、冷却用流通路における圧力損失を低減調整できるという効果を得ることができる。
The fuel cell stack described in
According to this configuration, by adopting the seal plate provided with the seal member, the cell module can be easily removed, so that the cell module can be continuously used and the pressure loss in the cooling flow passage can be reduced and adjusted. The effect that can be obtained.
しかしながら、上記特許文献1に記載した燃料電池スタックでは、発電用ガス(水素含有ガス)を脈動させて、燃料電池スタック内に生じた水を排出しているが、その脈動に伴ってセパレータにも変形が繰り返し生じ、その変形によって膜電極接合体に応力が作用して破損する虞がある。
However, in the fuel cell stack described in
そこで本発明は、発電用ガスに起因するセパレータの変位を抑制するとともに、冷却用流通路における圧力損失を低減調整できる燃料電池スタックとこれに用いるシールプレートの提供を目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel cell stack that can suppress the displacement of the separator caused by the power generation gas and can reduce and adjust the pressure loss in the cooling flow passage, and a seal plate used therefor.
上記課題を解決するための本発明は、膜電極接合体を配したセルフレームの両面側に、それぞれ異なる二種類の発電用ガスを流通させるためのガス流通路を区画形成するようにして一対のセパレータを配設した複数の燃料電池セルと、それらの燃料電池セルを互いに積層した二つ以上のセルモジュールと、それらセルモジュール間に介挿接着して用いられるシールプレートとを有する燃料電池スタックであって、上記シールプレートを介挿した両セパレータ間に、セパレータの変位を抑制するセパレータ変位抑制手段を介設している。 In order to solve the above problems, the present invention provides a pair of gas flow passages for distributing two different types of power generation gas on both sides of a cell frame provided with a membrane electrode assembly. A fuel cell stack having a plurality of fuel cells provided with separators, two or more cell modules in which the fuel cells are stacked on each other, and a seal plate used by being inserted and bonded between the cell modules. In addition, separator displacement suppression means for suppressing the displacement of the separator is interposed between the separators with the seal plate interposed therebetween.
上記の構成では、上記シールプレートと両セパレータとの間に介設したセパレータ変位抑制手段によって、セパレータの変位を抑制している。 In said structure, the displacement of a separator is suppressed by the separator displacement suppression means interposed between the said seal plate and both separators.
本発明によれば、シールプレートと両セパレータとの間にセパレータ変位抑制手段を介設しているので、発電用ガスに起因するセパレータの変位を抑制できるとともに、冷却用流通路における圧力損失を低減調整できる。 According to the present invention, since the separator displacement suppression means is interposed between the seal plate and both separators, the displacement of the separator caused by the power generation gas can be suppressed and the pressure loss in the cooling flow passage can be reduced. Can be adjusted.
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る燃料電池スタックの斜視図、図2は、その燃料電池スタックの分解斜視図、図3は、燃料電池セルの一部をなすセルフレームの拡大正面図である。また、図4は、その燃料電池セルの一部をなすセパレータの拡大正面図、図5は、そのシールプレートの拡大正面図、図6は、そのシールプレートの開口に、一例に係るセパレータ変位抑制手段を配設した拡大正面図である。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated with reference to drawings. 1 is a perspective view of a fuel cell stack according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the fuel cell stack, and FIG. 3 is an enlarged front view of a cell frame forming a part of the fuel cell. It is. 4 is an enlarged front view of a separator that forms part of the fuel cell, FIG. 5 is an enlarged front view of the seal plate, and FIG. 6 is an example of a separator displacement suppression according to an opening of the seal plate. It is an enlarged front view which arrange | positioned the means.
本発明の一実施形態に係る燃料電池スタックAは、図1,2に示すように、一対のエンドプレート10,11間に、燃料電池モジュールM,M、シールプレートP1を積層させ、かつ、それらのエンドプレート10,11により、それら燃料電池モジュールM,M、シールプレートP1を挟圧するようにして締結板12,13及び補強板14,15によって締結した構成のものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, a fuel cell stack A according to an embodiment of the present invention includes fuel cell modules M and M and a seal plate P1 stacked between a pair of
上記のセルモジュールMは、所要の枚数からなる燃料電池セル20を積層させたものであり、また、そのセルモジュールMの外壁面を接着剤層によってモールドしている。これにより、セルモジュールM内部への浸水を防止するとともに電気的な絶縁を図っている。
The cell module M is formed by laminating
上記した燃料電池セル20は、セルフレーム21の両側に、それぞれ異なる二種類の発電用ガスを流通させるためのガス流通路F2,F3(図15参照)を区画形成するようにして一対のセパレータ25,25を配設したものである。
「二種類の発電用ガス」は、水素含有ガスと酸素含有ガスである。
The
“Two types of power generation gas” are a hydrogen-containing gas and an oxygen-containing gas.
セルフレーム21は樹脂製のものであり、本実施形態においては、図3に示すように、燃料電池セル20の積層方向αから見た正面視において横長方形にし、かつ、一定の板厚にして形成したものである。
上記セルフレーム21の中央部分には膜電極接合体22が、また、その膜電極接合体22の両側(両端部)にはマニホールド部ML,MRが配設されている。
セルフレーム21の最外周縁部に沿って外周シール部材23が、さらに、そのシール部材23の内側に所要の間隔をおいて内周シール部材24がそれぞれ全周にわたり無端状にして形成されている。
The
A
An outer
膜電極接合体22は、MEA(Membrane Electrode Assembly)とも呼称されるものであり、例えば固体高分子から成る電解質膜を、一対の電極により挟持した構造を有している。
The
上記マニホールド部ML,MRは、それぞれ水素含有ガス、酸素含有ガス及び冷却流体の流出入を行なうためのものであり、それらマニホールド部ML,MRと膜電極接合体22との間には、水素含有ガス又は酸素含有ガスの流通領域であるディフューザ領域D1,D1が形成されている。本実施形態において示す冷却流体は「水」である。
The manifold parts ML and MR are used for flowing in and out of hydrogen-containing gas, oxygen-containing gas and cooling fluid, respectively. Between the manifold parts ML and MR and the
一側部のマニホールド部MLは、水素含有ガス供給用孔M1、冷却流体供給用孔M2及び酸素含有ガス供給用孔M3からなり、上記積層方向αにそれぞれの流通路をなしている。 The manifold portion ML on one side includes a hydrogen-containing gas supply hole M1, a cooling fluid supply hole M2, and an oxygen-containing gas supply hole M3, and forms respective flow paths in the stacking direction α.
他方のマニホールド部MRは、酸素含有ガス排出用孔M4、冷却流体排出用孔M5及び水素含有ガス排出用孔M6からなり、上記積層方向αにそれぞれの流通路をなしている。なお、供給用のものと排出用のものは一部又は全部が逆の位置関係でもよい。 The other manifold portion MR includes an oxygen-containing gas discharge hole M4, a cooling fluid discharge hole M5, and a hydrogen-containing gas discharge hole M6, and forms respective flow paths in the stacking direction α. It should be noted that a part or all of the supply and discharge may be in a reverse positional relationship.
ディフューザ領域D1は、膜電極接合体22とマニホールド部MLとの間及びその膜電極接合体22とマニホールド部MRとの間であって、セルフレーム21の両面にそれぞれ形成されている。
このディフューザ領域D1には、互いに同形同大の円錐台形にした整流のための複数の突起9が所要の間隔にして2列にして配列されている。
The diffuser region D1 is formed on both surfaces of the
In the diffuser region D1, a plurality of rectifying
セルフレーム21には、外縁部に沿って接着シール7が全周にわたり無端状に連続して形成され、また接着シール7はマニホールド孔M2、M5をそれぞれ囲繞するように形成されている。
セパレータ25,25は、それぞれステンレス等の金属板をプレス成形したものであり、上記したセルフレーム21とほぼ同じ大きさの横長方形にして形成されている。
In the
Each of the
このセパレータ25は、上記した膜電極接合体22に対向する中央部分が、長手方向に連続した流路形成部25aが凹凸形成されているとともに、両端部には、上記したセルフレーム21の各マニホールド孔M1〜M6と対向して、それらと同形同大のマニホールド孔M1〜M6が互いに対向して形成されている。
The
マニホールド部MLと流路形成部25aのガス流入端部との間、及びマニホールド部MRと流路形成部25aのガス流出端部との間には、ディフューザ領域D2,D2が形成されている。
このディフューザ領域D2には、互いに同形同大の円錐台形にした複数の突起8が所要の間隔にして格子状に配列されている。
Diffuser regions D2 and D2 are formed between the manifold part ML and the gas inflow end of the flow
In the diffuser region D2, a plurality of
図7は、図6に示すI‐I線に沿う部分の拡大図である。
隣接する二つのセルモジュールM,Mの互いの対向面、すなわち最外側に配置されている燃料電池セル20,20により区画形成される空間が冷却流体の流通路(以下、「冷却流体流通路」という。)F1となっており、その冷却流体流通路F1に、本発明の第一の実施形態に係るシールプレートP1を介挿している。
具体的には、燃料電池セル20,20の互いに対向するセパレータ25,25の間に冷却流体流通路F1が区画形成されている。
FIG. 7 is an enlarged view of a portion along line II shown in FIG.
A space defined by the
Specifically, a cooling fluid flow passage F1 is defined between the
本発明の第一の実施形態に係るシールプレートP1は、上記した燃料電池セル20とは別体にして形成されており、それは、プレート基板30の両端部にマニホールド部ML,MRを開口しているとともに、第一の例に係る圧力損失調整部B1を形成している。
The seal plate P1 according to the first embodiment of the present invention is formed separately from the
プレート基板30は導電性の一枚の金属板を成形したものであり、平面視において上記した燃料電池セル20とほぼ同形同大にして形成されている。このプレート基板30を導電性の金属板で形成することにより、経時的に安定した通電性を保つことができる。
このプレート基板30に形成されているマニホールド部ML,MRは、上記したセルフレーム21等に形成したものと同等のものであるので、それらの説明を省略する。
The
The manifold portions ML and MR formed on the
このシールプレートP1は、上記したセルモジュールM,M間の冷却流体流通路F1に介挿されたときに、これに形成されている各マニホールド孔M1〜M3、M4〜M6は、上記したセルモジュールM,Mに形成されているマニホールド孔M1〜M3、M4〜M6と一連の流通路をなすようにしている。 When the seal plate P1 is inserted in the cooling fluid flow path F1 between the cell modules M and M, the manifold holes M1 to M3 and M4 to M6 formed in the seal plate P1 are the cell modules described above. A series of flow passages are formed with the manifold holes M1 to M3 and M4 to M6 formed in M and M.
本実施形態においては、上記したシールプレートP1のマニホールド孔M1,M3、M4,M6を区画形成するプレート基板30の各辺縁部に、シール部材31〜34が、また、そのプレート基板30の最外周縁部に沿って外周シール部材35が、さらに、そのシール部材35の内側に所要の間隔をおいて内周シール部材36がそれぞれ全周にわたり無端状にして形成されている。
上記内周シール部材36により冷却流体流通路F1を流通する冷却流体の漏出を防止し、また、外周シール部材35により、外部からの雨水の浸入を防止するとともに、電気的な絶縁を図っている。
In the present embodiment, the
The inner peripheral sealing
上記した第一の例に係る圧力損失調整部B1は、図7に示す冷却流体流通路F1において、これを流通する冷却流体の圧力損失を増減調整する機能を有するものであり、アクティブエリアa近傍において、冷却流体位流通路F1の断面を増減させることによって圧力損失を増減調整できるようにしている。 The pressure loss adjusting unit B1 according to the first example described above has a function of increasing or decreasing the pressure loss of the cooling fluid flowing through the cooling fluid flow passage F1 shown in FIG. The pressure loss can be increased or decreased by increasing or decreasing the cross section of the cooling fluid level flow passage F1.
「冷却流体流通路F1の断面の増減」は、冷却流体の流通方向β及びこの流通方向βと直交する方向γの双方を含むものである。
「アクティブエリアa」は、上記した膜電極接合体22に対向する領域のことである。
“Increase / decrease in cross section of the cooling fluid flow passage F1” includes both the flow direction β of the cooling fluid and the direction γ orthogonal to the flow direction β.
The “active area a” is a region facing the
本実施形態において示す圧力損失調整部B1は、アクティブエリアの近傍に設けられている。
この圧力損失調整部B1は、プレート基板30の長軸中心線O1と直交する短軸中心線O2に平行な二つの開口(以下、「スリット」という。)37,37からなる。
スリット37は、平面視において、冷却流体流通路の幅にほぼ等しい長さにした長方形に形成されている。
「長軸中心線O1」は、プレート基板30の短辺を二分する位置に、また、短軸中心線O2は、上記ディフューザ領域D2,D2を二分する位置に設定したものである。
The pressure loss adjusting unit B1 shown in the present embodiment is provided in the vicinity of the active area.
The pressure loss adjusting unit B1 includes two openings (hereinafter referred to as “slits”) 37 and 37 parallel to the short axis center line O2 orthogonal to the long axis center line O1 of the
The
The “major axis center line O1” is set to a position that bisects the short side of the
本実施形態においては、各セパレータ25の変位を抑制するセパレータ変位抑制手段50を冷却流体の配流性が向上するように配置している。
「配流性が向上するように」とは、冷却流体が短軸中心線O2方向において所要の流速形態となるように、という意味である。
In this embodiment, the separator displacement suppression means 50 which suppresses the displacement of each
“To improve flow distribution” means that the cooling fluid has a required flow velocity form in the direction of the short axis center line O2.
本実施形態においては、上記セパレータ変位抑制手段50を、各スリット37,37内に、短軸中心線O2に沿って互いに等間隔に配設しているが、短軸中心線O2方向において、中央部分から側方に向けて疎となる間隔にし、また、中央部分から側方に向けて密となる間隔に配列してもよい。また、格子状等に配列することもできる。
In the present embodiment, the separator
このセパレータ変位抑制手段50は例えば樹脂製のものであり、シールプレートP1に隣接する二枚のセパレータ25,25間にわたる高さにした円柱形に形成され、それら両セパレータ25,25に両端を接着固定している。
これにより、各セパレータ25の変位代を狭め、また、積層方向αの荷重をセパレータ変位抑制手段50によって伝達することにより、セパレータ25の変位を抑制している。
The separator displacement suppression means 50 is made of, for example, resin, and is formed in a cylindrical shape having a height extending between two
Thereby, the displacement margin of each
これにより、水素含有ガスの脈動に伴うセパレータ25の変形を抑制し、膜電極接合体22に加わる曲げ応力を低減させて、その寿命を延ばすことができる。
また、膜電極接合体22のディフューザ領域D2,D2に臨む両端辺縁22a,22bとセルフレーム21との接合部分での亀裂等の発生を防ぐことができる。
Thereby, the deformation | transformation of the
In addition, it is possible to prevent the occurrence of cracks or the like at the joint portions between the two
なお、上述したディフューザ領域D2に配設されている突起8が、セパレータ変位抑制手段50の機能を果たすのではないかという疑念が生ずるが、それらの突起8は、セパレータ25,25間にわたる高さにしたものではなく、従って、本実施形態においては、セパレータ変位抑制手段50の機能を果たすものではない。
Although there is a suspicion that the
図8は、膜電極接合体の変位とセパレータ変位抑制手段の関係を示す図、図9は、膜電極接合体に生ずる応力とセパレータ変位抑制手段の有無との関係を示す図、図10は、膜電極接合体に加わる繰り返し曲げ応力と繰り返し数との関係を示す図、図11は、膜電極接合体に生ずる応力と変位量との関係を示す図である。なお、図8〜11においては、膜電極接合体を「MEA‐ASSY」と表記し、また、セパレータ変位抑制手段の有り無しを「有」,「無」で示している。 FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the displacement of the membrane electrode assembly and the separator displacement suppression means, FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the stress generated in the membrane electrode assembly and the presence or absence of the separator displacement suppression means, and FIG. FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the repeated bending stress applied to the membrane electrode assembly and the number of repetitions, and FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the stress generated in the membrane electrode assembly and the amount of displacement. 8 to 11, the membrane electrode assembly is expressed as “MEA-ASSY”, and the presence / absence of the separator displacement suppression means is indicated as “Yes” or “No”.
図8から明らかなように、セパレータ変位抑制手段50を、セパレータ25,25間にわたる高さにすることにより、膜電極接合体22の変位が抑えられている。また、図9から明らかなように、セパレータ変位抑制手段50を設けたときには、膜電極接合体22に発生する応力が低減している。
As is apparent from FIG. 8, the displacement of the
図10から明らかなように、セパレータ変位抑制手段50を設けたときに、繰り返し回数、すなわち寿命が著しく伸びている。また、図11に示すように、セパレータ25,25の変位量が一定になるに従って、膜電極接合体22に生ずる応力は一定になることが明らかである。
As is apparent from FIG. 10, when the separator
図12(A)〜(E)は、第二の例〜第六の例に係る圧力損失調整部を形成したシールプレートを示す部分拡大図である。なお、上述した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。 FIGS. 12A to 12E are partially enlarged views showing seal plates on which pressure loss adjusting portions according to second to sixth examples are formed. In addition, about the thing equivalent to what was demonstrated in embodiment mentioned above, the code | symbol same as them is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図12(A)に示すシールプレートP2は、第二の例に係る圧力損失調整部B2を形成したものである。
第二の例に係る圧力損失調整部B2は、上記したスリット37を短軸中心線O2方向において三等分するようにリブ37a,37aで区分したものである。
この場合、ディフューザ領域D2に配設されている突起8が、リブ38,38の両面に当接し、これにより、それらの突起8が上記したセパレータ変位抑制手段50と同等の機能を発揮する。また、リブ37a,37aをスリット37に配設することにより、当該部分の剛性を高めることもできる。
A seal plate P2 shown in FIG. 12A is formed with a pressure loss adjusting portion B2 according to the second example.
The pressure loss adjusting portion B2 according to the second example is obtained by dividing the
In this case, the
図12(B)に示すシールプレートP3は、第三の例に係る圧力損失調整部B3を形成したものである。
第三の例に係る圧力損失調整部B3は、上記した短軸中心線O2に平行にし、かつ、互いに同じ直径の円形にした複数の調整孔38を、互いに一定の間隔にして2列に配列したものである。本例においても、ディフューザ領域D2に配設されている突起8が、調整孔38近傍において両面に当接し、これにより、それらの突起8が上記したセパレータ変位抑制手段50と同等の機能を発揮する。
A seal plate P3 shown in FIG. 12B is formed with a pressure loss adjusting portion B3 according to the third example.
The pressure loss adjusting portion B3 according to the third example has a plurality of adjusting
図12(C)に示すシールプレートP4は、第四の例に係る圧力損失調整部B4を形成したものである。
第四の例に係る圧力損失調整部B4は、上記した短軸中心線O2に平行にし、かつ、互いに同じ直径の円形にした複数の調整孔38を、互いに一定の間隔にして3列に配列したものである。本例においても、ディフューザ領域D2に配設されている突起8が、調整孔38近傍において両面に当接し、これにより、それらの突起8が上記したセパレータ変位抑制手段50と同等の機能を発揮する。
The seal plate P4 shown in FIG. 12C is formed with the pressure loss adjusting portion B4 according to the fourth example.
The pressure loss adjusting portion B4 according to the fourth example has a plurality of adjusting
図12(D)に示すシールプレートP5は、第三の例に係る圧力損失調整部B5を形成したものである。
第三の例に係る圧力損失調整部B5は、上記した短軸中心線O2上に互いに同じ直方形にした複数の調整孔39を、一定の間隔にして一列に配列したものである。本例においては、ディフューザ領域D2に配設されている突起8が、調整孔39近傍において両面に当接し、これにより、それらの突起8が上記したセパレータ変位抑制手段50と同等の機能を発揮する。
A seal plate P5 shown in FIG. 12D is obtained by forming the pressure loss adjusting portion B5 according to the third example.
The pressure loss adjusting unit B5 according to the third example is configured by arranging a plurality of adjusting
図12(E)に示すシールプレートP6は、第三の例に係る圧力損失調整部B6を形成したものである。
第三の例に係る圧力損失調整部B6は、上記した短軸中心線O2に平行にし、かつ、互いに同じ正方形にした複数の調整孔40を、一定の間隔にして2列に配列したものである。本例においては、ディフューザ領域D2に配設されている突起8が、調整孔40近傍において両面に当接し、これにより、それらの突起8が上記したセパレータ変位抑制手段50と同等の機能を発揮する。
A seal plate P6 shown in FIG. 12 (E) is obtained by forming the pressure loss adjusting portion B6 according to the third example.
The pressure loss adjusting unit B6 according to the third example is configured by arranging a plurality of adjusting
図13は、セパレータ変位抑制手段をアクティブエリアの側辺縁部に配設した形態を示すシールプレートの正面図、図14は、そのセパレータ変位抑制手段とセルフレームとの関係を示す正面図、図15は、図14に示すI‐I線に沿う部分拡大断面図である。なお、上述した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。 FIG. 13 is a front view of a seal plate showing a configuration in which separator displacement suppression means is arranged on the side edge of the active area, and FIG. 14 is a front view showing the relationship between the separator displacement suppression means and the cell frame. 15 is a partially enlarged sectional view taken along the line II shown in FIG. In addition, about the thing equivalent to what was demonstrated in embodiment mentioned above, the code | symbol same as them is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図13〜図15に示すシールプレートP7は、スリット37,37にわたる長さ、換言すると、アクティブエリアの側辺縁部に、その長辺縁の長さにわたるシール51a,51aを設けたものである。
本実施形態においては、シール51a,51aがセパレータ変位抑制手段B7である。
The seal plate P7 shown in FIGS. 13 to 15 is provided with the
In the present embodiment, the
敷衍すると、上記したシール51a,51aは、図14,15に示すように、膜電極接合体22とセルフレーム21との接合部分b,bに配設されている。当該接合部分b,bにシール51a,51aを配設することにより、水素含有ガスの脈動に伴い、膜電極接合体22に加わる曲げ応力を低減させられ、また、膜電極接合体22の長辺縁とセルフレーム21との上記接合部分b,bにおける亀裂等の発生を防ぐことができる。
When spread, the above-described
なお、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
・上述した実施形態においては、シールプレートを介挿した両セパレータ間にセパレータ変位抑制手段を配設した構成のものを例として説明したが、エンドプレートとセパレータ間に配設することもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications can be made.
-In above-mentioned embodiment, although the thing of the structure which has arrange | positioned the separator displacement suppression means between both the separators which inserted the seal plate was demonstrated as an example, it can also arrange | position between an end plate and a separator.
以上詳細に説明したが、いずれにしても、上記各実施形態において説明した各構成は、それら各実施形態にのみ適用することに限らず、一の実施形態において説明した構成を、他の実施形態に準用若しくは適用し、さらには、それを任意に組み合わせることができるものである。 As described above in detail, in any case, each configuration described in each of the above embodiments is not limited to being applied only to each of the above embodiments, but the configuration described in one embodiment is replaced by another embodiment. It can be applied mutatis mutandis or applied to it, and it can be arbitrarily combined.
8 突起
20 燃料電池セル
22 膜電極接合体
21 セルフレーム
25 セパレータ
37 圧力損失調整用開口
50 セパレータ変位抑制手段
D ディフューザ領域
F1 冷却流体流通路
F2,F3 ガス流通路
M セルモジュール
ML,MR マニホールド部
P1〜P7 シールプレート
b 接合部分
8
Claims (9)
それらの燃料電池セルを互いに積層した二つ以上のセルモジュールと、
それらセルモジュール間に介挿接着して用いられるシールプレートとを有する燃料電池スタックであって、
上記シールプレートを介挿した両セパレータ間に、それらのセパレータの変位を抑制するセパレータ変位抑制手段を介設していることを特徴とする燃料電池スタック。 A plurality of fuel cells each having a pair of separators disposed on both sides of a cell frame on which a membrane electrode assembly is disposed so as to form gas flow passages for distributing two different types of power generation gas, respectively; ,
Two or more cell modules in which those fuel cells are stacked, and
A fuel cell stack having a seal plate used by interposing and bonding between the cell modules,
A fuel cell stack, characterized in that separator displacement suppression means for suppressing displacement of the separators is interposed between both separators having the seal plate interposed therebetween.
その圧力損失調整用開口内にセパレータ変位抑制手段を配設している請求項1に記載の燃料電池スタック。 A cooling fluid flow passage for allowing the cooling fluid to flow through the opposing surfaces of two adjacent cell modules is defined, and the pressure loss adjustment for adjusting the pressure loss of the cooling fluid in the cooling fluid flow passage is increased or decreased. A seal plate with an opening for insertion is inserted,
2. The fuel cell stack according to claim 1, wherein separator displacement suppressing means is disposed in the pressure loss adjusting opening.
そのディフューザ領域に、圧力損失調整用開口を対向させて形成している請求項1又は2に記載の燃料電池スタック。 The cell frame is formed with a manifold part for respectively flowing in and out of two kinds of power generation gas, and a hydrogen-containing gas or oxygen-containing gas flow region between the manifold part and the membrane electrode assembly. A diffuser region is disposed,
3. The fuel cell stack according to claim 1, wherein a pressure loss adjusting opening is formed in the diffuser region so as to face the diffuser region.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017006403A1 (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-12 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell |
CN108695535A (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-23 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | The method for manufacturing fuel cell pack |
JP2019160542A (en) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell stack |
CN113097527A (en) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | Nok株式会社 | Method for manufacturing joined separator for fuel cell |
JP7103994B2 (en) | 2019-05-21 | 2022-07-20 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell separator member and fuel cell stack |
US11489170B2 (en) | 2019-12-19 | 2022-11-01 | Sumitomo Riko Company Limited | Fuel cell separator and method of manufacturing the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006318863A (en) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Toyota Motor Corp | Separator for fuel cell |
JP2011018540A (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell |
JP2013178996A (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-09 | Nippon Soken Inc | Fuel cell stack |
-
2012
- 2012-12-27 JP JP2012284265A patent/JP6051852B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006318863A (en) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Toyota Motor Corp | Separator for fuel cell |
JP2011018540A (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell |
JP2013178996A (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-09 | Nippon Soken Inc | Fuel cell stack |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017006403A1 (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-12 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell |
KR20180008899A (en) * | 2015-07-03 | 2018-01-24 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | Fuel cell |
JPWO2017006403A1 (en) * | 2015-07-03 | 2018-05-24 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell |
US10707497B2 (en) | 2015-07-03 | 2020-07-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell |
CN108695535A (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-23 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | The method for manufacturing fuel cell pack |
CN108695535B (en) * | 2017-03-31 | 2021-05-18 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Method for manufacturing fuel cell stack |
JP2019160542A (en) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell stack |
JP7103994B2 (en) | 2019-05-21 | 2022-07-20 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell separator member and fuel cell stack |
US11489170B2 (en) | 2019-12-19 | 2022-11-01 | Sumitomo Riko Company Limited | Fuel cell separator and method of manufacturing the same |
CN113097527A (en) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | Nok株式会社 | Method for manufacturing joined separator for fuel cell |
CN113097527B (en) * | 2019-12-23 | 2024-05-14 | Nok株式会社 | Method for manufacturing joint separator for fuel cell |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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