JP2021118101A - Adhesive structure of single cell of fuel cell stack and adhesive sheet for single cell of fuel cell stack - Google Patents

Adhesive structure of single cell of fuel cell stack and adhesive sheet for single cell of fuel cell stack Download PDF

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Abstract

To provide an adhesive structure of a single cell of a fuel cell stack and an adhesive sheet for a single cell of a fuel cell stack which can easily bond a membrane electrode assembly, a frame member, and a separator.SOLUTION: An adhesive structure of a single cell of a fuel cell stack is applied to a single cell of a fuel cell stack including a hard resin frame member 10 having an opening 11 in the center, a MEA 20 that is overlapped on one surface of the frame member 10 and covers the opening 11, and a separator 30 that is overlapped on the one surface of the frame member 10, and the MEA 20 and the separator 30 are adhered to the frame member 10. The adhesive structure further includes an adhesive sheet 40 having a first adhesive portion 40A that extends along the peripheral edge of the opening 11 and adheres the frame member 10 and the MEA 20, and a second adhesive portion 40B that is connected to the outer peripheral side of the first adhesive portion 40A, and adhere the frame member 10 and the separator 30.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、燃料電池スタックの単セルを構成する膜電極接合体、枠部材、及びセパレータの接着構造、並びに同接着構造に用いられる接着シートに関する。 The present invention relates to an adhesive structure of a membrane electrode assembly, a frame member, and a separator constituting a single cell of a fuel cell stack, and an adhesive sheet used for the adhesive structure.

固体高分子型燃料電池は、単セルを複数積層して構成される燃料電池スタックを備えている。単セルは、膜電極接合体(Membrane Electrode Assembly、以下、MEA)と、MEAの周縁部を支持する樹脂製の枠部材と、膜電極接合体及び枠部材を挟む一対のセパレータとを備えている。詳しくは、単セルは、MEAの両面にガス拡散層が接合された膜電極ガス拡散層接合体(Membrane Electrode Gas Diffusion Layer Assembly、以下、MEGA)を備えている。 The polymer electrolyte fuel cell includes a fuel cell stack formed by stacking a plurality of single cells. The single cell includes a membrane electrode assembly (MEA), a resin frame member that supports the peripheral edge of the MEA, and a pair of separators that sandwich the membrane electrode assembly and the frame member. .. Specifically, the single cell includes a membrane electrode gas diffusion layer assembly (MEGA) in which gas diffusion layers are bonded to both sides of the MEA.

MEAは、固体高分子電解質膜(以下、電解質膜)と、電解質膜の一方の面に接合されたアノード電極と、電解質膜の他方の面に接合されたカソード電極とを有している。
特許文献1には、単セルの製造方法が開示されている。この製造方法は、枠部材の一方の面に第1接着剤を設ける工程と、MEGAにおける枠部材の上記一方の面に対向する面に第2接着剤を設ける工程と、第2接着剤を介してMEGAと枠部材とを接着する工程と、第1接着剤を介して枠部材とセパレータとを接着する工程とを備えている。
The MEA has a solid polymer electrolyte membrane (hereinafter referred to as an electrolyte membrane), an anode electrode bonded to one surface of the electrolyte membrane, and a cathode electrode bonded to the other surface of the electrolyte membrane.
Patent Document 1 discloses a method for producing a single cell. In this manufacturing method, a step of providing a first adhesive on one surface of the frame member, a step of providing a second adhesive on the surface of the frame member facing the one surface in MEGA, and a second adhesive are used. It includes a step of adhering the MEGA and the frame member and a step of adhering the frame member and the separator via the first adhesive.

特開2019−71263号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-71263

ところで、特許文献1に記載の単セルの製造方法においては、枠部材の一方の面に第1接着剤を設ける工程と、MEGAに第2接着剤を設ける工程とが各別に行われる。そのため、接着剤を設ける工程が煩雑になるといった問題が生じる。 By the way, in the method for manufacturing a single cell described in Patent Document 1, a step of providing a first adhesive on one surface of a frame member and a step of providing a second adhesive on MEGA are performed separately. Therefore, there arises a problem that the process of providing the adhesive becomes complicated.

本発明の目的は、膜電極接合体、枠部材、及びセパレータの接着を容易に行うことのできる燃料電池スタックの単セルの接着構造、及び燃料電池スタックの単セル用の接着シートを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a single-cell adhesive structure of a fuel cell stack capable of easily adhering a membrane electrode assembly, a frame member, and a separator, and an adhesive sheet for a single cell of a fuel cell stack. It is in.

上記目的を達成するための燃料電池スタックの単セルの接着構造は、中央に開口部を有する硬質樹脂製の枠部材、前記枠部材の一方の面に重ね合わされて前記開口部を覆う膜電極接合体、及び前記枠部材の前記一方の面に重ね合わされるセパレータを備える燃料電池スタックの単セルに適用され、前記枠部材に対して前記膜電極接合体及び前記セパレータを接着する。この接着構造は、前記開口部の周縁に沿って延在するとともに前記枠部材と前記膜電極接合体とを接着する第1接着部と、前記第1接着部の外周側に連なるとともに、前記枠部材と前記セパレータとを接着する第2接着部と、を有する接着シートを備えている。 The single cell bonding structure of the fuel cell stack for achieving the above object is a frame member made of hard resin having an opening in the center, and a membrane electrode assembly that is superposed on one surface of the frame member and covers the opening. It is applied to a single cell of a fuel cell stack including a body and a separator superimposed on the one surface of the frame member, and adheres the membrane electrode assembly and the separator to the frame member. This adhesive structure extends along the peripheral edge of the opening and is connected to the first adhesive portion for adhering the frame member and the membrane electrode assembly to the outer peripheral side of the first adhesive portion, and the frame. An adhesive sheet having a second adhesive portion for adhering the member and the separator is provided.

上記目的を達成するための接着シートは、中央に開口部を有する硬質樹脂製の枠部材、前記枠部材の一方の面に重ね合わされて前記開口部を覆う膜電極接合体、及び前記枠部材の前記一方の面に重ね合わされるセパレータを備える燃料電池スタックの単セルに適用され、前記枠部材に対して前記膜電極接合体及び前記セパレータを接着する。この接着シートは、前記開口部の周縁に沿って延在するとともに前記枠部材と前記膜電極接合体とを接着する第1接着部と、前記第1接着部の外周側に連なるとともに、前記枠部材と前記セパレータとを接着する第2接着部と、を有する。 The adhesive sheet for achieving the above object is a frame member made of a hard resin having an opening in the center, a membrane electrode assembly that is superposed on one surface of the frame member and covers the opening, and the frame member. It is applied to a single cell of a fuel cell stack having a separator superimposed on one of the surfaces, and the membrane electrode assembly and the separator are adhered to the frame member. This adhesive sheet extends along the peripheral edge of the opening and is connected to the first adhesive portion for adhering the frame member and the membrane electrode assembly to the outer peripheral side of the first adhesive portion, and the frame. It has a second adhesive portion for adhering the member and the separator.

これらの構成によれば、膜電極接合体及びセパレータが同一の接着シートを用いて枠部材に接着される。したがって、膜電極接合体、枠部材、及びセパレータの接着を容易に行うことができる。 According to these configurations, the membrane electrode assembly and the separator are adhered to the frame member using the same adhesive sheet. Therefore, the membrane electrode assembly, the frame member, and the separator can be easily adhered.

本発明によれば、膜電極接合体、枠部材、及びセパレータの接着を容易に行うことができる。 According to the present invention, the membrane electrode assembly, the frame member, and the separator can be easily adhered.

燃料電池スタックの単セルの接着構造の一実施形態について、枠部材、接着シート、膜電極接合体、及びセパレータを分離して示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a frame member, an adhesive sheet, a membrane electrode assembly, and a separator separately for one embodiment of a single cell adhesive structure of a fuel cell stack. 図1の2−2線に沿った断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line 2-2 of FIG. 第1変形例の接着シートを示す平面図。The plan view which shows the adhesive sheet of the 1st modification. 第2変形例の接着シートを示す平面図。The plan view which shows the adhesive sheet of the 2nd modification.

以下、図1〜図2を参照して、一実施形態について説明する。
図1に示すように、燃料電池スタックの単セルは、中央に開口部11を有する枠部材10、枠部材10の一方の面(同図の上面)に重ね合わされて開口部11を覆う膜電極接合体(以下、MEA20)、及び枠部材10の上記一方の面に重ね合わされるカソード電極側のセパレータ30を備えている。単セルは、枠部材10に対してMEA20及びセパレータ30を接着する接着シート40、及び枠部材10の他方の面に重ね合わされるアノード電極側のセパレータ(図示略)を備えている。単セルは、全体として長方形板状である。
Hereinafter, one embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, the single cell of the fuel cell stack has a frame member 10 having an opening 11 in the center, and a membrane electrode that is superposed on one surface (upper surface of the figure) of the frame member 10 and covers the opening 11. It includes a assembly (hereinafter referred to as MEA20) and a separator 30 on the cathode electrode side that is overlapped with the one surface of the frame member 10. The single cell includes an adhesive sheet 40 that adheres the MEA 20 and the separator 30 to the frame member 10, and a separator (not shown) on the anode electrode side that is superposed on the other surface of the frame member 10. The single cell has a rectangular plate shape as a whole.

以下、燃料電池スタックの単セルを構成する各部品について詳細に説明する。
<MEA20>
図1及び図2に示すように、MEA20は、固体高分子電解質膜(以下、電解質膜)と、電解質膜の一方の面に接合されたカソード電極と、電解質膜の他方の面に接合されたアノード電極(いずれも図示略)とを有している。
Hereinafter, each component constituting a single cell of the fuel cell stack will be described in detail.
<MEA20>
As shown in FIGS. 1 and 2, the MEA 20 is bonded to a solid polymer electrolyte membrane (hereinafter referred to as an electrolyte membrane), a cathode electrode bonded to one surface of the electrolyte membrane, and the other surface of the electrolyte membrane. It has an anode electrode (all not shown).

MEA20は、平面視四角形状である。なお、MEA20の両面には、ガス拡散層(図示略)が接合されている。
<枠部材10>
図1に示すように、枠部材10は、長方形枠状であり、中央に平面視長方形状の開口部11を有している。枠部材10は、硬質樹脂製である。
The MEA 20 has a rectangular shape in a plan view. A gas diffusion layer (not shown) is bonded to both sides of the MEA 20.
<Frame member 10>
As shown in FIG. 1, the frame member 10 has a rectangular frame shape and has a rectangular opening 11 in a plan view at the center. The frame member 10 is made of hard resin.

枠部材10の外周部には、酸化ガスの供給を行うマニホールド孔12a、冷却液の供給を行うマニホールド孔12b、燃料ガスの供給を行うマニホールド孔12c、酸化ガスの排出を行うマニホールド孔12d、冷却液の排出を行うマニホールド孔12e、燃料ガスの排出を行うマニホールド孔12fが設けられている。 On the outer peripheral portion of the frame member 10, a manifold hole 12a for supplying an oxidizing gas, a manifold hole 12b for supplying a coolant, a manifold hole 12c for supplying a fuel gas, a manifold hole 12d for discharging an oxidizing gas, and cooling A manifold hole 12e for discharging the liquid and a manifold hole 12f for discharging the fuel gas are provided.

図1及び図2に示すように、枠部材10の一方の面(図1及び図2の上面)の内周部には、外周部よりも板厚が薄い平面視長方形枠状の薄肉部13が設けられている。薄肉部13の外縁形状は、MEA20の外縁形状よりも僅かに大きい。 As shown in FIGS. 1 and 2, the inner peripheral portion of one surface (upper surface of FIGS. 1 and 2) of the frame member 10 has a thin portion 13 having a rectangular frame shape in a plan view, which is thinner than the outer peripheral portion. Is provided. The outer edge shape of the thin portion 13 is slightly larger than the outer edge shape of the MEA 20.

<セパレータ30>
図1及び図2に示すように、セパレータ30は、長方形板状であり、中央部31の一方の面(図1及び図2の下面)にMEA20が当接される。セパレータ30は、ステンレス鋼などの金属製である。
<Separator 30>
As shown in FIGS. 1 and 2, the separator 30 has a rectangular plate shape, and the MEA 20 is in contact with one surface (lower surfaces of FIGS. 1 and 2) of the central portion 31. The separator 30 is made of a metal such as stainless steel.

セパレータ30の外周部には、酸化ガスの供給を行うマニホールド孔32a、冷却液の供給を行うマニホールド孔32b、燃料ガスの供給を行うマニホールド孔32c、酸化ガスの排出を行うマニホールド孔32d、冷却液の排出を行うマニホールド孔32e、燃料ガスの排出を行うマニホールド孔32fが設けられている。各マニホールド孔32a〜32fは、枠部材10の各マニホールド孔12a〜12fと連通している。 On the outer periphery of the separator 30, a manifold hole 32a for supplying an oxidizing gas, a manifold hole 32b for supplying a coolant, a manifold hole 32c for supplying a fuel gas, a manifold hole 32d for discharging an oxidizing gas, and a coolant The manifold hole 32e for discharging the fuel gas and the manifold hole 32f for discharging the fuel gas are provided. The manifold holes 32a to 32f communicate with the manifold holes 12a to 12f of the frame member 10.

図2に示すように、セパレータ30の中央部31の一方の面(同図の下面)には、酸化ガスを供給するマニホールド孔32aと酸化ガスを排出するマニホールド孔32dとを連通する溝状の酸化ガス流路33aが設けられている。中央部31の他方の面(同図の上面)には、冷却液の供給を行うマニホールド孔32bと冷却液の排出を行うマニホールド孔32eとを連通する溝状の冷却液流路33bが設けられている。 As shown in FIG. 2, on one surface (lower surface of the same figure) of the central portion 31 of the separator 30, a groove-shaped structure that communicates the manifold hole 32a for supplying the oxidizing gas and the manifold hole 32d for discharging the oxidizing gas. An oxidation gas flow path 33a is provided. On the other surface of the central portion 31 (upper surface in the figure), a groove-shaped coolant flow path 33b that connects the manifold hole 32b for supplying the coolant and the manifold hole 32e for discharging the coolant is provided. ing.

<接着シート40>
図1に示すように、接着シート40は、熱可塑性樹脂を接着剤として含む所謂ホットメルト接着シートであり、平面視長方形枠状である。接着シート40の外縁形状は、枠部材10の外縁形状よりも僅かに小さい。接着シート40の内縁形状は、枠部材10の薄肉部13の内縁形状よりも僅かに大きい。
<Adhesive sheet 40>
As shown in FIG. 1, the adhesive sheet 40 is a so-called hot melt adhesive sheet containing a thermoplastic resin as an adhesive, and has a rectangular frame shape in a plan view. The outer edge shape of the adhesive sheet 40 is slightly smaller than the outer edge shape of the frame member 10. The inner edge shape of the adhesive sheet 40 is slightly larger than the inner edge shape of the thin portion 13 of the frame member 10.

接着シート40の外周部には、酸化ガスの供給を行うマニホールド孔42a、冷却液の供給を行うマニホールド孔42b、燃料ガスの供給を行うマニホールド孔42c、酸化ガスの排出を行うマニホールド孔42d、冷却液の排出を行うマニホールド孔42e、燃料ガスの排出を行うマニホールド孔42fが設けられている。各マニホールド孔42a〜42fは、枠部材10の各マニホールド孔12a〜12fとセパレータ30の各マニホールド孔32a〜32fとを連通している。 On the outer periphery of the adhesive sheet 40, a manifold hole 42a for supplying oxide gas, a manifold hole 42b for supplying coolant, a manifold hole 42c for supplying fuel gas, a manifold hole 42d for discharging oxide gas, and cooling. A manifold hole 42e for discharging the liquid and a manifold hole 42f for discharging the fuel gas are provided. The manifold holes 42a to 42f communicate the manifold holes 12a to 12f of the frame member 10 and the manifold holes 32a to 32f of the separator 30.

図1及び図2に示すように、接着シート40は、枠部材10の薄肉部13及び外周部と、MEA20及びセパレータ30の一方の面(図1及び図2の下面)とにより挟まれている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the adhesive sheet 40 is sandwiched between the thin portion 13 and the outer peripheral portion of the frame member 10 and one surface (lower surface of FIGS. 1 and 2) of the MEA 20 and the separator 30. ..

図1に示すように、接着シート40は、開口部11の周縁に沿って延在するとともに枠部材10の薄肉部13とMEA20とを接着する第1接着部40Aと、第1接着部40Aの外周側に連なるとともに、枠部材10の外周部とセパレータ30とを接着する第2接着部40Bとを有している。 As shown in FIG. 1, the adhesive sheet 40 extends along the peripheral edge of the opening 11 and has a first adhesive portion 40A and a first adhesive portion 40A for adhering the thin portion 13 of the frame member 10 and the MEA 20. It is connected to the outer peripheral side and has a second adhesive portion 40B for adhering the outer peripheral portion of the frame member 10 and the separator 30.

第1接着部40Aと第2接着部40Bとの間には、第1接着部40A側から第2接着部40B側への熱の移動を規制する規制部としての複数のスリット43が設けられている。スリット43は、開口部11の周縁に沿って直線状に延在するとともに接着シート40を貫通している。 A plurality of slits 43 are provided between the first adhesive portion 40A and the second adhesive portion 40B as a restricting portion for restricting heat transfer from the first adhesive portion 40A side to the second adhesive portion 40B side. There is. The slit 43 extends linearly along the peripheral edge of the opening 11 and penetrates the adhesive sheet 40.

より詳しくは、スリット43は、燃料ガスを供給するマニホールド孔42c及び冷却液の供給を行うマニホールド孔42bと中央の開口部41との間においては、開口部11(41)の周縁の直線状に延びる部分に沿って延在している。 More specifically, the slit 43 is formed in a straight line on the periphery of the opening 11 (41) between the manifold hole 42c for supplying the fuel gas and the manifold hole 42b for supplying the coolant and the central opening 41. It extends along the extending part.

スリット43は、燃料ガスを排出するマニホールド孔42f及び冷却液の排出を行うマニホールド孔42eと開口部41との間においては、開口部11(41)の周縁の直線状に延びる部分に沿って延在している。 The slit 43 extends along a linearly extending portion of the peripheral edge of the opening 11 (41) between the manifold hole 42f for discharging the fuel gas and the manifold hole 42e for discharging the coolant and the opening 41. Exists.

また、スリット43は、開口部11の角部に対応する部分には設けられていない。
次に、本実施形態の作用について説明する。
枠部材10に対してMEA20及びセパレータ30を接着シート40を介して接着するに先立ち、まず、枠部材10及び接着シート40を下側治具上に載置する。この際、位置決め機構により枠部材10及び接着シート40が下側治具に対して位置決めされるとともに、枠部材10に対する接着シート40の変位、特に面方向の変位が規制される。
Further, the slit 43 is not provided in the portion corresponding to the corner portion of the opening 11.
Next, the operation of this embodiment will be described.
Prior to adhering the MEA 20 and the separator 30 to the frame member 10 via the adhesive sheet 40, first, the frame member 10 and the adhesive sheet 40 are placed on the lower jig. At this time, the frame member 10 and the adhesive sheet 40 are positioned with respect to the lower jig by the positioning mechanism, and the displacement of the adhesive sheet 40 with respect to the frame member 10, particularly the displacement in the plane direction is regulated.

MEA20を接着シート40の第1接着部40Aに載置し、上側治具と下側治具とにより挟んだ状態で加熱することによって接着シート40の接着剤が溶融されることでMEA20が枠部材10に接着される。 The MEA 20 is placed on the first adhesive portion 40A of the adhesive sheet 40 and heated while being sandwiched between the upper jig and the lower jig to melt the adhesive of the adhesive sheet 40, so that the MEA 20 is a frame member. It is adhered to 10.

ここで、第1接着部40Aと第2接着部40Bとの間には規制部としてのスリット43が設けられている。このスリット43により、第1接着部40A側から第2接着部40B側への熱の移動が規制される。 Here, a slit 43 as a regulating portion is provided between the first adhesive portion 40A and the second adhesive portion 40B. The slit 43 regulates the transfer of heat from the first adhesive portion 40A side to the second adhesive portion 40B side.

次に、上側治具を取り外し、セパレータ30を接着シート40の第2接着部40B及びMEA20上に載置する。この際、位置決め機構により枠部材10に対するセパレータ30の変位、特に面方向の変位が規制される。 Next, the upper jig is removed, and the separator 30 is placed on the second adhesive portion 40B and the MEA 20 of the adhesive sheet 40. At this time, the displacement of the separator 30 with respect to the frame member 10 is regulated by the positioning mechanism, particularly the displacement in the plane direction.

そして、上側治具と下側治具とにより挟んだ状態で加熱することによって接着シート40の接着剤が溶融されることでセパレータ30が枠部材10の第2接着部40Bに接着される。 Then, the separator 30 is adhered to the second adhesive portion 40B of the frame member 10 by melting the adhesive of the adhesive sheet 40 by heating in a state of being sandwiched between the upper jig and the lower jig.

次に、本実施形態の効果について説明する。
(1)燃料電池スタックの単セルの接着構造は、開口部11の周縁に沿って延在するとともに枠部材10とMEA20とを接着する第1接着部40Aと、第1接着部40Aの外周側に連なるとともに、枠部材10とセパレータ30とを接着する第2接着部40Bとを有する接着シート40を備えている。
Next, the effect of this embodiment will be described.
(1) The single-cell adhesive structure of the fuel cell stack extends along the peripheral edge of the opening 11 and adheres the frame member 10 and the MEA 20 to the first adhesive portion 40A and the outer peripheral side of the first adhesive portion 40A. The adhesive sheet 40 is provided with a second adhesive portion 40B for adhering the frame member 10 and the separator 30.

こうした構成によれば、MEA20及びセパレータ30が同一の接着シート40を用いて枠部材10に接着される。したがって、MEA20、枠部材10、及びセパレータ30の接着を容易に行うことができる。 According to such a configuration, the MEA 20 and the separator 30 are adhered to the frame member 10 using the same adhesive sheet 40. Therefore, the MEA 20, the frame member 10, and the separator 30 can be easily bonded.

(2)第1接着部40Aと第2接着部40Bとの間には、第1接着部40A側から第2接着部40B側への熱の移動を規制する規制部としてのスリット43が設けられている。
第1接着部40Aが加熱されることにより枠部材10とMEA20とを接着する構成にあっては、以下の不都合が生じるおそれがある。すなわち、第1接着部40Aを加熱することによって生じた熱が、第1接着部40A側から第2接着部40B側に移動すると、第2接着部40Bに皺が生じることによって接着シート40の接着性が低下する。
(2) A slit 43 is provided between the first adhesive portion 40A and the second adhesive portion 40B as a restricting portion for restricting heat transfer from the first adhesive portion 40A side to the second adhesive portion 40B side. ing.
In a configuration in which the frame member 10 and the MEA 20 are adhered to each other by heating the first adhesive portion 40A, the following inconveniences may occur. That is, when the heat generated by heating the first adhesive portion 40A moves from the first adhesive portion 40A side to the second adhesive portion 40B side, the second adhesive portion 40B is wrinkled and the adhesive sheet 40 is adhered. The sex is reduced.

この点、上記構成によれば、第1接着部40A側から第2接着部40B側への熱の移動が規制部としてのスリット43によって規制されるようになる。これにより、第2接着部40Bに皺が生じることを抑制できる。したがって、接着シート40による接着性が低下するといった不都合の発生を抑制することができる。 In this respect, according to the above configuration, the heat transfer from the first adhesive portion 40A side to the second adhesive portion 40B side is regulated by the slit 43 as the restricting portion. As a result, it is possible to prevent wrinkles from being generated in the second adhesive portion 40B. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of inconveniences such as a decrease in the adhesiveness of the adhesive sheet 40.

(3)規制部は、開口部11の周縁に沿って延在するとともに接着シート40を貫通するスリット43である。
こうした構成によれば、接着シート40に規制部を容易に設けることができる。
(3) The regulating portion is a slit 43 extending along the peripheral edge of the opening 11 and penetrating the adhesive sheet 40.
According to such a configuration, a regulating portion can be easily provided on the adhesive sheet 40.

(4)接着シート40は、開口部11の周縁に沿って延在するとともに枠部材10とMEA20とを接着する第1接着部40Aと、第1接着部40Aの外周側に連なるとともに、枠部材10とセパレータ30とを接着する第2接着部40Bと、を有する。 (4) The adhesive sheet 40 extends along the peripheral edge of the opening 11 and is connected to the first adhesive portion 40A for adhering the frame member 10 and the MEA 20 to the outer peripheral side of the first adhesive portion 40A, and the frame member. It has a second adhesive portion 40B for adhering the 10 and the separator 30.

こうした構成によれば、上述した効果(1)と同じ効果を奏する。
<変更例>
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
According to such a configuration, the same effect as the above-mentioned effect (1) is obtained.
<Change example>
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

・スリット43の形状は、上記実施形態で例示した形状に限定されない。例えば、図3に示すように、上記実施形態で例示した各スリット43をそれらの延在方向において複数に分割したスリット43Aとしてもよい。また、図4に示すように、開口部11の周縁に沿って延在する平面視長方形状の孔43Bとしてもよい。 The shape of the slit 43 is not limited to the shape exemplified in the above embodiment. For example, as shown in FIG. 3, each slit 43 illustrated in the above embodiment may be divided into a plurality of slits 43A in the extending direction thereof. Further, as shown in FIG. 4, a rectangular hole 43B in a plan view extending along the peripheral edge of the opening 11 may be formed.

・規制部は、スリット43,43Aや孔43Bに限定されない。他に例えば、接着シート40の本体よりも熱伝導率の低い材料によって規制部を構成することもできる。
・規制部を省略することもできる。
-The regulation part is not limited to the slits 43 and 43A and the hole 43B. Alternatively, for example, the regulating portion may be composed of a material having a lower thermal conductivity than the main body of the adhesive sheet 40.
-The regulation part can be omitted.

・接着シート40は、熱可塑性樹脂を接着剤として含む所謂ホットメルト接着シートに限定されず、例えば、シート状のメッシュ部材に熱可塑性接着剤を含侵させることによって形成されるものでもよい。 The adhesive sheet 40 is not limited to a so-called hot melt adhesive sheet containing a thermoplastic resin as an adhesive, and may be formed, for example, by impregnating a sheet-shaped mesh member with a thermoplastic adhesive.

10…枠部材
11…開口部
12a,12b,12c,12d,12e,12f…マニホールド孔
13…薄肉部
20…MEA
30…セパレータ
31…中央部
32a,32b,32c,32d,32e,32f…マニホールド孔
33a…酸化ガス流路
33b…冷却液流路
40…接着シート
40A…第1接着部
40B…第2接着部
41…開口部
42a,42b,42c,42d,42e,42f…マニホールド孔
43…スリット
43A…スリット
43B…孔
10 ... Frame member 11 ... Opening 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f ... Manifold hole 13 ... Thin-walled part 20 ... MEA
30 ... Separator 31 ... Central part 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f ... Manifold hole 33a ... Oxidation gas flow path 33b ... Coolant flow path 40 ... Adhesive sheet 40A ... First adhesive part 40B ... Second adhesive part 41 ... Openings 42a, 42b, 42c, 42d, 42e, 42f ... Manifold holes 43 ... Slits 43A ... Slits 43B ... Holes

Claims (4)

中央に開口部を有する硬質樹脂製の枠部材、前記枠部材の一方の面に重ね合わされて前記開口部を覆う膜電極接合体、及び前記枠部材の前記一方の面に重ね合わされるセパレータを備える燃料電池スタックの単セルに適用され、前記枠部材に対して前記膜電極接合体及び前記セパレータを接着する接着構造において、
前記開口部の周縁に沿って延在するとともに前記枠部材と前記膜電極接合体とを接着する第1接着部と、前記第1接着部の外周側に連なるとともに、前記枠部材と前記セパレータとを接着する第2接着部と、を有する接着シートを備えている、
燃料電池スタックの単セルの接着構造。
It includes a frame member made of a hard resin having an opening in the center, a membrane electrode assembly that is overlapped with one surface of the frame member and covers the opening, and a separator that is overlapped with the one surface of the frame member. In an adhesive structure that is applied to a single cell of a fuel cell stack and adheres the membrane electrode assembly and the separator to the frame member.
A first adhesive portion that extends along the peripheral edge of the opening and adheres the frame member and the membrane electrode assembly to the outer peripheral side of the first adhesive portion, and the frame member and the separator. It is provided with an adhesive sheet having a second adhesive portion for adhering.
Single cell adhesive structure of fuel cell stack.
前記第1接着部は、加熱されることにより前記枠部材と前記膜電極接合体とを接着するものであり、
前記第1接着部と前記第2接着部との間には、前記第1接着部側から前記第2接着部側への熱の移動を規制する規制部が設けられている、
請求項1に記載の燃料電池スタックの単セルの接着構造。
The first adhesive portion adheres the frame member and the membrane electrode assembly by being heated.
Between the first adhesive portion and the second adhesive portion, a restricting portion that regulates the transfer of heat from the first adhesive portion side to the second adhesive portion side is provided.
The single cell adhesive structure of the fuel cell stack according to claim 1.
前記規制部は、前記開口部の周縁に沿って延在するとともに前記接着シートを貫通するスリットである、
請求項2に記載の燃料電池スタックの単セルの接着構造。
The restricting portion is a slit extending along the peripheral edge of the opening and penetrating the adhesive sheet.
The single cell adhesive structure of the fuel cell stack according to claim 2.
中央に開口部を有する硬質樹脂製の枠部材、前記枠部材の一方の面に重ね合わされて前記開口部を覆う膜電極接合体、及び前記枠部材の前記一方の面に重ね合わされるセパレータを備える燃料電池スタックの単セルに適用され、前記枠部材に対して前記膜電極接合体及び前記セパレータを接着する接着シートにおいて、
前記開口部の周縁に沿って延在するとともに前記枠部材と前記膜電極接合体とを接着する第1接着部と、前記第1接着部の外周側に連なるとともに、前記枠部材と前記セパレータとを接着する第2接着部と、を有する、
燃料電池スタックの単セル用の接着シート。
It includes a frame member made of a hard resin having an opening in the center, a membrane electrode assembly that is overlapped with one surface of the frame member and covers the opening, and a separator that is overlapped with the one surface of the frame member. In an adhesive sheet that is applied to a single cell of a fuel cell stack and adheres the membrane electrode assembly and the separator to the frame member.
A first adhesive portion that extends along the peripheral edge of the opening and adheres the frame member and the membrane electrode assembly to the outer peripheral side of the first adhesive portion, and the frame member and the separator. Has a second adhesive part, which adheres the
Adhesive sheet for single cell of fuel cell stack.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7506024B2 (en) 2021-04-21 2024-06-25 トヨタ紡織株式会社 Fuel cell stack

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