JP5435226B2 - Short-circuit prevention structure for fuel cells - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池に係り、更に詳しくは、燃料電池セルにおける短絡防止構造に関するものである。   The present invention relates to a fuel cell, and more particularly to a structure for preventing a short circuit in a fuel cell.

従来から図7(A)に示すように、燃料電池セルの外部構造体として、互いに離間配置される一対のセパレータ11,21と前記セパレータ11,21間に配置されて燃料ガス等の流体をシールするガスケット31とを有する燃料電池セルが知られている。セパレータ11,21の材質としては導電性金属よりなるものがある(特許文献1参照)。   Conventionally, as shown in FIG. 7A, as a fuel cell external structure, a pair of separators 11 and 21 that are spaced apart from each other and a fluid such as fuel gas sealed between the separators 11 and 21 are sealed. A fuel cell having a gasket 31 is known. As a material of the separators 11 and 21, there is one made of a conductive metal (see Patent Document 1).

近年、燃料電池スタックの小型化に伴い、スタックを構成する各セルの薄肉化が行なわれ、セルの薄肉化の方法として、セパレータ11,21間のクリアランスを縮小する、あるいはセパレータ11,21を薄肉化する等の手法が採用されている。   In recent years, with the miniaturization of the fuel cell stack, each cell constituting the stack has been thinned. As a method for thinning the cell, the clearance between the separators 11 and 21 is reduced, or the separators 11 and 21 are thinned. The method of making it into a new is adopted.

しかしながら、このようにセパレータ11,21を薄肉化すると、スタック組み立て時に積み重ね荷重によりセパレータ11,21が変形し易いことから、図7(B)に示すようにセパレータ周縁部11a,21a同士が接触して電気的短絡を生じ、燃料電池の発電能力が低下することがある。   However, if the separators 11 and 21 are thinned in this way, the separators 11 and 21 are easily deformed by a stacking load at the time of stack assembly, so that the separator peripheral portions 11a and 21a come into contact with each other as shown in FIG. As a result, an electrical short circuit may occur and the power generation capacity of the fuel cell may be reduced.

特開2004−55427号公報JP 2004-55427 A

本発明は以上の点に鑑みて、セパレータ周縁部同士が接触して電気的短絡を生じるのを防止し、もって燃料電池の発電能力が低下するのを防止することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to prevent the peripheral edges of the separators from contacting each other to cause an electrical short circuit, thereby preventing the power generation capability of the fuel cell from being lowered.

上記目的を達成するため、本発明の請求項1による燃料電池セルの短絡防止構造は、互いに離間配置される一対のセパレータおよび前記セパレータ間に配置されて燃料ガス等の流体をシールするガスケットを有する燃料電池セルにおいて、前記セパレータが変形したときにセパレータ周縁部同士が接触して電気的短絡を生じないよう前記セパレータ周縁部に絶縁体を有し、前記ガスケットは金型で成形されるとともに成形と同時に一方のセパレータに被着され、前記一方のセパレータはガスケット被着領域の外側に前記ガスケットが被着されない周縁部領域を設定し、前記絶縁体は前記金型で前記ガスケットと一体に成形されるとともに成形と同時に前記一方のセパレータの周縁部領域に被着され、前記絶縁体はその縁辺を凹凸様とするリアス式形状とされ、これにより前記一方のセパレータの周縁部領域には前記絶縁体が被着される部位のほかに前記絶縁体が被着されない部位が設定されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a fuel cell short-circuit prevention structure according to claim 1 of the present invention includes a pair of separators that are spaced apart from each other and a gasket that is disposed between the separators and seals fluid such as fuel gas. In the fuel cell, when the separator is deformed, the separator peripheral portions contact each other so as not to cause an electrical short circuit, and the separator peripheral portion has an insulator, and the gasket is molded with a mold and molded. At the same time, it is attached to one separator, the one separator sets a peripheral edge region where the gasket is not attached outside the gasket attachment region, and the insulator is formed integrally with the gasket by the mold. molding is applied to the peripheral area of the one separator simultaneously with, said insulator rear of the edge and uneven-like Is a formula shape, thereby the insulator in the peripheral area of the one of the separator in which the insulator in addition to the site to be deposited is characterized in that it is configured sites that are not deposited .

また、本発明の請求項2による短絡防止構造は、上記した請求項1記載の短絡防止構造において、ガスケットは所定の厚みを有する台座部上にシールリップを一体に成形した形状を有し、前記台座部と同じ厚みの絶縁体が前記台座部の外側に一体に成形されていることを特徴とする。   The short-circuit prevention structure according to claim 2 of the present invention is the short-circuit prevention structure according to claim 1, wherein the gasket has a shape in which a seal lip is integrally formed on a pedestal portion having a predetermined thickness, An insulator having the same thickness as the pedestal is integrally formed on the outside of the pedestal.

また、本発明の請求項3による短絡防止構造は、互いに離間配置される一対のセパレータおよび前記セパレータ間に配置されて燃料ガス等の流体をシールするガスケットを有する燃料電池セルにおいて、前記セパレータが変形したときにセパレータ周縁部同士が接触して電気的短絡を生じないよう前記セパレータ周縁部に絶縁体を有し、前記ガスケットは金型で成形されるとともに成形と同時に接着剤層を介して一方のセパレータに被着され、前記一方のセパレータはガスケット被着領域の外側に前記ガスケットが被着されない周縁部領域を設定し、前記接着剤層は前記金型による前記ガスケットの成形に先立って前記一方のセパレータの表面に接着剤を塗布することにより形成されるものであって前記一方のセパレータのガスケット被着領域に接着剤を塗布するのと同時に前記周縁部領域にも接着剤を塗布することにより設けられ、この後者の周縁部領域に設けられた接着剤層が絶縁体とされることを特徴とする。 The short-circuit prevention structure according to claim 3 of the present invention is a fuel cell having a pair of separators that are spaced apart from each other and a gasket that is disposed between the separators and seals a fluid such as fuel gas. In order to prevent an electrical short circuit due to contact between the peripheral edges of the separator, the separator has an insulator on the peripheral edge of the separator. The separator is attached to the separator, and the one separator sets a peripheral region where the gasket is not attached to the outside of the gasket attachment region, and the adhesive layer is formed on the one of the gaskets prior to molding the gasket by the mold. It is one that is formed by applying an adhesive to the surface of the separator gasket deposition territory of the one separator Also simultaneously the peripheral area as applying adhesive provided by applying an adhesive, the adhesive layer provided on the peripheral region of the latter, characterized in that it is an insulator.

また、本発明の請求項4による短絡防止構造は、互いに離間配置される一対のセパレータおよび前記セパレータ間に配置されて燃料ガス等の流体をシールするガスケットを有する燃料電池セルにおいて、前記セパレータが変形したときにセパレータ周縁部同士が接触して電気的短絡を生じないよう前記セパレータ周縁部に絶縁体を有し、前記ガスケットは金型で成形されるとともに成形と同時に一方のセパレータに被着され、前記一方のセパレータはガスケット被着領域の外側に前記ガスケットが被着されない周縁部領域を設定し、前記絶縁体は前記ガスケットと離間して成形されるとともに成形と同時に前記一方のセパレータの周縁部領域に被着され、前記絶縁体は前記一方のセパレータの最外周部に配置されていることを特徴とする。 The short-circuit prevention structure according to claim 4 of the present invention is a fuel cell including a pair of separators spaced apart from each other and a gasket that is disposed between the separators and seals a fluid such as fuel gas. The separator peripheral parts have an insulator so as not to cause an electrical short circuit when the peripheral parts of the separators are in contact with each other, and the gasket is molded with a mold and attached to one separator at the same time as the molding, The one separator sets a peripheral region where the gasket is not attached to the outside of the gasket attaching region, and the insulator is formed apart from the gasket and at the same time as the peripheral region of the one separator And the insulator is disposed on an outermost peripheral portion of the one separator .

また、本発明の請求項5による短絡防止構造は、上記した請求項4記載の短絡防止構造において、絶縁体はガスケット成形材料と同種または異種の非導電性樹脂または非導電性エラストマーよりなることを特徴とする。 The short-circuit preventing structure according to claim 5 of the present invention is the short-circuit preventing structure according to claim 4, wherein the insulator is made of a non-conductive resin or a non-conductive elastomer of the same kind or different from the gasket molding material. Features.

また、本発明の請求項6による短絡防止構造は、上記した請求項4または5記載の短絡防止構造において、絶縁体はガスケット長手方向に沿って連続的に設けられていることを特徴とする。 The short-circuit prevention structure according to claim 6 of the present invention is the short-circuit prevention structure according to claim 4 or 5 , characterized in that the insulator is provided continuously along the longitudinal direction of the gasket.

更にまた、本発明の請求項7による短絡防止構造は、上記した請求項4または5記載の短絡防止構造において、絶縁体はガスケット長手方向に沿って断続的に設けられていることを特徴とする。 The short-circuit prevention structure according to claim 7 of the present invention is the short-circuit prevention structure according to claim 4 or 5, wherein the insulator is provided intermittently along the longitudinal direction of the gasket. .

上記構成を有する本発明においては、セパレータ周縁部に絶縁体が設けられているために、この絶縁体が介在することによってセパレータが変形してもセパレータ周縁部同士が直接接触することがなく、よって短絡が防止される。   In the present invention having the above configuration, since the insulator is provided at the separator peripheral portion, the separator peripheral portions are not in direct contact with each other even if the separator is deformed by the presence of the insulator. Short circuit is prevented.

また、セパレータ周縁部に設けられる絶縁体の内側にはガスケットが設けられているため、このガスケットを利用して短絡防止用の絶縁体を設定することが考えられる。そこで本発明では、以下のようにガスケットを利用することにした。   Further, since a gasket is provided inside the insulator provided at the peripheral edge of the separator, it is conceivable to set an insulator for preventing a short circuit using this gasket. Therefore, in the present invention, the gasket is used as follows.

(1)ガスケットとして、金型で成形されるとともに成形と同時にセパレータに被着されるもの(金型でセパレータに一体成形されるもの)があり、セパレータにはガスケット被着領域の外側にガスケットが被着されない周縁部領域が設定される。この場合は、絶縁体を金型でガスケットと一体に成形するとともに成形と同時にセパレータの周縁部領域に被着する(請求項1)。例えばガスケットが所定の厚みを有する台座部上にシールリップを一体に成形した形状の場合は、台座部と同じ厚みの絶縁体を金型で台座部の外側に一体に成形するとともに成形と同時にセパレータの周縁部領域に被着する(請求項2)。絶縁体は金型でガスケットと同時成形されるので、別途独自の成形工程を実施する必要はない。絶縁体の厚みが台座部の厚みと同じ場合は実質、台座部の成形領域を拡大すれば良い。 (1) Some gaskets are molded with a mold and are applied to the separator at the same time as the molding (molds are integrally molded with the separator), and the separator has a gasket outside the gasket application area. A peripheral region that is not deposited is set. In this case, the insulator is formed integrally with the gasket by a metal mold and is attached to the peripheral area of the separator simultaneously with the forming. For example, when the gasket has a shape in which a seal lip is integrally formed on a pedestal portion having a predetermined thickness, an insulator having the same thickness as that of the pedestal portion is integrally formed on the outside of the pedestal portion with a mold, and simultaneously with the molding, a separator is formed. It adheres to the peripheral part area | region. Since the insulator is molded simultaneously with the gasket in a mold, it is not necessary to perform a separate molding process. In the case where the thickness of the insulator is the same as the thickness of the pedestal portion, the forming region of the pedestal portion may be substantially enlarged.

尚、このように金型でガスケットおよび絶縁体を同時成形するとともに成形と同時にセパレータに被着する場合は、成形時、金型がセパレータをその厚み方向に押圧・保持した状態で成形が行なわれるが、上記のようにセパレータの周縁部領域に絶縁体を成形する場合は、金型による押圧面積が縮小するので、金型がセパレータを十分に押圧することができず、よってセパレータの変形や材料漏れ等が発生することが懸念される。すなわちセパレータの周縁部領域に絶縁体を成形しない場合は、周縁部領域全体で広い押圧面積が確保されるので、金型はセパレータを十分に押圧することができるが、上記のようにセパレータの周縁部領域に絶縁体を成形する場合は、金型による押圧面積が縮小するので、金型がセパレータを十分に押圧することができないことがある。そこで、このような懸念がある場合は、絶縁体の平面形状をその縁辺を凹凸様とするリアス式形状とし、セパレータの周縁部領域に絶縁体が被着される部位のほかに絶縁体が被着されない部位を設定し、これにより押圧面積を確保することにする(請求項1)。 In addition, when the gasket and the insulator are simultaneously molded with the mold and are applied to the separator at the same time as the molding, the molding is performed with the mold pressing and holding the separator in the thickness direction at the time of molding. However, when the insulator is formed in the peripheral region of the separator as described above, since the pressing area by the mold is reduced, the mold cannot sufficiently press the separator, and therefore, the deformation and material of the separator There is a concern that leakage may occur. That is, when the insulator is not formed in the peripheral area of the separator, a large pressing area is secured in the entire peripheral area, so that the mold can sufficiently press the separator. When the insulator is formed in the partial region, the pressing area by the mold is reduced, and the mold may not be able to sufficiently press the separator. Therefore, when there is such a concern, the planar shape of the insulator is made to be a rias shape with the edges being uneven, and the insulator is covered in addition to the portion where the insulator is applied to the peripheral area of the separator. The part which is not worn is set, and thereby the pressing area is secured ( Claim 1 ).

(2)また、ガスケットとして、金型で成形されるとともに成形と同時に接着剤層を介してセパレータに被着されるもの(金型で接着剤を用いてセパレータに一体成形されるもの)があり、セパレータにはガスケット被着領域の外側にガスケットが被着されない周縁部領域が設定される。この場合は、接着剤層をセパレータのガスケット被着領域のほかに周縁部領域にも設け、この後者の周縁部領域に設けた接着剤層を絶縁体とする(請求項3)。前者のガスケット被着領域に設けた接着剤層上にはガスケットが成形されるが、後者の周縁部領域に設けた接着剤層上にはガスケットは成形されず、後者の接着剤層は表面露出したままとされる。後者の接着剤層は前者の接着剤層と同時に設けられる(同時に接着剤を塗布される)ので、別途独自の工程(塗布工程)を実施する必要はない。 (2) In addition, there are gaskets that are molded with a mold and attached to the separator through an adhesive layer at the same time as the molding (molds are integrally molded with the separator using an adhesive). The separator is provided with a peripheral edge region where the gasket is not attached outside the gasket attached region. In this case, the adhesive layer is also provided in the peripheral area in addition to the gasket deposition region of the separator, the adhesive layer provided on the peripheral area of the latter is an insulator (Claim 3). A gasket is formed on the adhesive layer provided in the former gasket-attached area, but no gasket is formed on the adhesive layer provided in the latter peripheral area, and the latter adhesive layer is exposed on the surface. Will be left. Since the latter adhesive layer is provided simultaneously with the former adhesive layer (the adhesive is applied at the same time), it is not necessary to carry out a separate process (application process) separately.

上記(1)および(2)は、ガスケットの存在を利用して絶縁体を設定するものであるが、ガスケットの存在を利用することなく絶縁体を設定することも可能である。   In the above (1) and (2), the insulator is set using the presence of the gasket, but the insulator can be set without using the presence of the gasket.

(3)すなわち、ガスケットは金型で成形されるとともに成形と同時にセパレータに被着され、セパレータにはガスケット被着領域の外側にガスケットが被着されない周縁部領域が設定される。そして、絶縁体をガスケットと離間して成形するとともに成形と同時にセパレータの周縁部領域に被着する(請求項4)。この場合、絶縁体の材質はガスケット成形材料と同種または異種の非導電性樹脂または非導電性エラストマーとするのが好適であって(請求項5)、これらの材質の場合には成形手段として金型による成形のほかに、ディスペンサ法やスクリーン印刷法を採用することが可能である。ディスペンサ法またはスクリーン印刷法の場合は、絶縁体をセパレータの最外周部に配置することが可能となるので(請求項4)、セパレータ周縁部同士が直接接触する可能性は皆無となる。尚、絶縁体はガスケットと離間した位置でガスケットの長手方向に沿って連続的に設けられるが(請求項6)、設置の目的としてセパレータ周縁部同士が直接接触するのを防止できれば良いので、これを限りとしてガスケット長手方向に沿って断続的に設けることにしても良い(請求項7)。 (3) That is, the gasket is molded by a mold and is applied to the separator at the same time as the molding, and a peripheral region where the gasket is not applied is set outside the gasket applied region. Then, simultaneously deposited on the peripheral region of the separator and the molding as well as molding the insulator spaced from the gasket (claim 4). In this case, the insulator is preferably made of a non-conductive resin or non-conductive elastomer of the same or different type as the gasket molding material ( Claim 5 ). In addition to molding by a mold, it is possible to adopt a dispenser method or a screen printing method. In the case of the dispenser method or the screen printing method, the insulator can be disposed on the outermost peripheral portion of the separator ( claim 4 ), so there is no possibility that the peripheral portions of the separator are in direct contact with each other. The insulator is continuously provided along the longitudinal direction of the gasket at a position separated from the gasket ( Claim 6 ). However, as long as the peripheral edges of the separator can be prevented from coming into direct contact for the purpose of installation, May be provided intermittently along the longitudinal direction of the gasket ( claim 7 ).

本発明は、以下の効果を有する。   The present invention has the following effects.

すなわち、本発明によれば、セパレータ周縁部に絶縁体が設けられているために、この絶縁体がセパレータ周縁部同士の間に介在することによって短絡が防止される。したがって、短絡が発生して燃料電池の発電効率が低下するのを防止することができる。絶縁体の設定についてガスケットを利用する場合は、金型や接着剤層を利用することができるので、絶縁体の設定に多労を要しない。絶縁体の平面形状をリアス式とする場合は、成形時に金型がセパレータを押圧・保持する面積を広く確保することができるので、セパレータの変形や材料漏れ等の不都合が発生するのを抑制することができる。絶縁体はガスケットと離間して成形しても良く、成形手段としては金型による成形のほかにディスペンサ法やスクリーン印刷法を用いることができ、これらの場合は絶縁体をセパレータの最外周部に配置可能となるので、セパレータ周縁部同士が直接接触するのを完全に防止することができる。絶縁体はガスケット長手方向に沿って連続的に設けられるが、断続的に設けられても短絡防止効果を発揮することができる。   That is, according to the present invention, since the insulator is provided at the separator peripheral portion, the short circuit is prevented by interposing the insulator between the separator peripheral portions. Therefore, it is possible to prevent a short circuit from occurring and a decrease in power generation efficiency of the fuel cell. When a gasket is used for setting the insulator, a mold or an adhesive layer can be used, so that much effort is not required for setting the insulator. When the planar shape of the insulator is a rear type, it is possible to secure a wide area for the mold to press and hold the separator during molding, thereby suppressing the occurrence of problems such as deformation of the separator and material leakage. be able to. The insulator may be molded away from the gasket, and as a molding means, a dispenser method or a screen printing method can be used in addition to molding by a mold. In these cases, the insulator is placed on the outermost peripheral portion of the separator. Since arrangement | positioning becomes possible, it can prevent completely that a separator peripheral part contacts directly. The insulator is continuously provided along the longitudinal direction of the gasket, but the short-circuit preventing effect can be exhibited even if provided intermittently.

(A)は本発明の第一実施例に係る燃料電池セルの要部断面図、(B)はセパレータ変形時の状態を示す要部断面図(A) is principal part sectional drawing of the fuel cell concerning 1st Example of this invention, (B) is principal part sectional drawing which shows the state at the time of a separator deformation | transformation. 同実施例に係る一方のセパレータ、ガスケットおよび絶縁体の一部斜視図Partial perspective view of one separator, gasket and insulator according to the same embodiment (A)は本発明の第二実施例に係る燃料電池セルの要部断面図、(B)はセパレータ変形時の状態を示す要部断面図(A) is principal part sectional drawing of the fuel cell concerning 2nd Example of this invention, (B) is principal part sectional drawing which shows the state at the time of a separator deformation | transformation. (A)は本発明の第三実施例に係る燃料電池セルの要部断面図、(B)はセパレータ変形時の状態を示す要部断面図(A) is principal part sectional drawing of the fuel cell concerning 3rd Example of this invention, (B) is principal part sectional drawing which shows the state at the time of a separator deformation | transformation. 同実施例に係る一方のセパレータ、ガスケットおよび絶縁体の一部斜視図Partial perspective view of one separator, gasket and insulator according to the same embodiment 絶縁体の他の例を示す一方のセパレータ、ガスケットおよび絶縁体の一部斜視図Partial perspective view of one separator, gasket and insulator showing another example of insulator (A)は従来例に係る燃料電池セルの要部断面図、(B)はセパレータ変形時の状態を示す要部断面図(A) is principal part sectional drawing of the fuel cell which concerns on a prior art example, (B) is principal part sectional drawing which shows the state at the time of separator deformation | transformation. (A)は比較例に係る燃料電池セルの要部断面図、(B)はセパレータ変形時の状態を示す要部断面図(A) is principal part sectional drawing of the fuel cell concerning a comparative example, (B) is principal part sectional drawing which shows the state at the time of separator deformation | transformation. 同比較例に係る一方のセパレータ、ガスケットおよび絶縁体の一部斜視図Partial perspective view of one separator, gasket and insulator according to the comparative example

本発明には、以下の実施形態が含まれる。   The present invention includes the following embodiments.

(A1)短絡防止のため、燃料電池スタックを構成する各セルにおけるプレート(セパレータ)端部に絶縁層を形成する。
(A2)短絡防止のため、セル端部にガスケット成形時に一体的にゴムの絶縁層を形成する。更に成形時の金型での型押さえ部を確保することを目的として、絶縁層の形状をリアス式形状とする。
(A3)短絡防止のため、ガスケット成形前の接着剤塗布工程において、ガスケット成形部分に加え、プレート端部へも接着剤を塗布する。
(A4)短絡防止のため、ガスケット成形後の工程として、プレート端部にディスペンサ、スクリーン印刷により絶縁層を連続して、または部分的にポッティング、塗布する。
(A1) In order to prevent a short circuit, an insulating layer is formed at the end of the plate (separator) in each cell constituting the fuel cell stack.
(A2) In order to prevent a short circuit, a rubber insulating layer is integrally formed at the end of the cell at the time of molding the gasket. Furthermore, the shape of the insulating layer is a rear type shape for the purpose of securing a mold pressing portion in the mold during molding.
(A3) In order to prevent a short circuit, in the adhesive application step before forming the gasket, the adhesive is applied not only to the gasket forming part but also to the end of the plate.
(A4) In order to prevent a short circuit, as a process after forming the gasket, an insulating layer is continuously or partially potted and applied to the end of the plate by a dispenser and screen printing.

(B1)短絡防止のため、発電セル構成部材に対してガスケットを一体成形してなる燃料電池用ガスケットにおいて、発電セルの外周側に接触防止の突起を設ける。
(B2)発電セル構成部材一体ガスケットの外周側に接触防止機能を有する突起をリアス式に設け、セパレータの接触防止(短絡防止)を図る。これによれば短絡を防止できるほか、突起をリアス式としたことで、突起部位以外の型締めの受圧面積を大きくすることができ、成形時のセパレータ変形を防止することが可能となる。
(B1) In order to prevent a short circuit, a contact-preventing protrusion is provided on the outer peripheral side of the power generation cell in the gasket for a fuel cell formed by integrally molding the gasket on the power generation cell constituent member.
(B2) A projection having a contact prevention function is provided on the outer peripheral side of the power generation cell component-integrated gasket in a rear type to prevent contact of the separator (short circuit prevention). According to this, in addition to preventing a short circuit, since the projection is made a rear type, it is possible to increase the pressure receiving area of the mold clamping other than the projection portion, and it is possible to prevent the deformation of the separator during molding.

(C1)短絡防止のため、発電セル構成部材およびガスケット間に接着層を用い一体成形してなる燃料電池用ガスケットにおいて、発電セルの外周側にその接着層をはみ出させる。
(C2)従来の燃料電池用ガスケットは構成部材とガスケット間に接着層(接着剤)を設けることにより一体ガスケットとしており、本発明では、その接着層(接着剤)を発電セル構成部材一体ガスケットの外周側にはみ出させることで、セパレータの接触防止(短絡防止)を図る。
(C1) In order to prevent a short circuit, in the gasket for a fuel cell formed integrally using an adhesive layer between the power generation cell constituent member and the gasket, the adhesive layer protrudes from the outer peripheral side of the power generation cell.
(C2) A conventional gasket for a fuel cell is formed as an integral gasket by providing an adhesive layer (adhesive) between the component member and the gasket. In the present invention, the adhesive layer (adhesive) is used as the power generation cell component integrated gasket. By making it protrude to the outer peripheral side, contact prevention (short circuit prevention) of a separator is aimed at.

(D1)短絡防止のため、発電セル構成部材に対してガスケットを一体成形してなる燃料電池用ガスケットにおいて、発電セルの外周側に流体シール用ガスケットとは別体の接触防止突起を設けたことを特徴とする燃料電池用ガスケット。
(D2)接触防止突起が非導電性の樹脂またはエラストマーであることを特徴とする(D1)に記載の燃料電池用ガスケット。
(D3)接触防止突起が発電セル最外周に配置されることを特徴とする(D1)または(D2)に記載の燃料電池用ガスケット。
(D4)接触防止突起が連続に塗布されることを特徴とする(D1)〜(D3)のいずれかに記載の燃料電池用ガスケット。
(D5)接触防止突起が断続的に塗布されることを特徴とする(D1)〜(D3)のいずれかに記載の燃料電池用ガスケット。
(D6)短絡防止のため、発電セル構成部材一体ガスケットの外周側に接触防止用の突起を線状またはスポット状に設け、セパレータ同士の接触防止(短絡防止)を図る。これによれば短絡を防止できるほか、突起部位以外の型締めの受圧面積を大きくすることができ、成形時のセパレータ変形を防止することが可能となる。また、スポット状の場合は、突起の間隔等の調整により、突起に使用される部材の使用量低減ならびに軽量化も可能となる。
(D1) In order to prevent a short circuit, in the fuel cell gasket in which the gasket is integrally formed with the power generation cell constituent member, a contact prevention protrusion separate from the fluid seal gasket is provided on the outer peripheral side of the power generation cell. A fuel cell gasket characterized by
(D2) The fuel cell gasket according to (D1), wherein the contact prevention protrusion is a non-conductive resin or elastomer.
(D3) The fuel cell gasket according to (D1) or (D2), wherein the contact prevention protrusion is disposed on the outermost periphery of the power generation cell.
(D4) The fuel cell gasket according to any one of (D1) to (D3), wherein the contact prevention protrusions are continuously applied.
(D5) The gasket for a fuel cell according to any one of (D1) to (D3), wherein the contact prevention protrusion is intermittently applied.
(D6) In order to prevent a short circuit, protrusions for preventing contact are provided in a linear shape or a spot shape on the outer peripheral side of the power generation cell component-integrated gasket to prevent contact between the separators (short circuit prevention). According to this, in addition to preventing a short circuit, it is possible to increase the pressure receiving area of the mold clamping other than the projecting portion, and it is possible to prevent the deformation of the separator during molding. In the case of a spot shape, the amount of use of the members used for the protrusions can be reduced and the weight can be reduced by adjusting the interval between the protrusions.

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第一実施例・・・
図1(A)は、本発明の第一実施例に係る燃料電池セルの要部断面を示しており、当該セルはその外部構造体として図示するように、互いに離間配置される一対のセパレータ11,21と、この一対のセパレータ11,21間に配置されて燃料ガス等の流体をシールするガスケット31とを有している。互いに平行に配置される一対のセパレータ11,21間には、膜電極複合体およびガス拡散層等よりなる発電部(図示せず)が設けられ、この発電部を流れる燃料ガス等の流体がセル外部へ漏洩しないようにガスケット31が設けられている。ガスケット31は、非導電性の樹脂またはエラストマー等のゴム状弾性体を成形材料として金型(図示せず)で成形され、成形と同時に一方のセパレータ11に被着されている(金型でセパレータ11に一体成形されている)。またガスケット31は、所定の幅および厚みdを有する断面矩形状の台座部32の平面上に断面三角形状のシールリップ33を一体に成形した形状とされ、台座部32の下面をもってセパレータ11の上面に被着されている。シールリップ33は他方のセパレータ21に密接することによりシール作用をなすが、密接する相手方の部品はセパレータ21のほか、上記膜電極複合体やガス拡散層等の他のセル構成部品であっても良い。セパレータ11,21はそれぞれ導電性の金属材よりなり、スタックの小型化に伴って薄肉状に成形されている。したがってスタック組み立て時の積み重ね荷重等によって容易に変形してセパレータ周縁部11a,21a同士が接触して電気的短絡を生じる虞があり、これに対して当該実施例では以下の対策が施されている。
First embodiment ...
FIG. 1A shows a cross section of the main part of a fuel cell according to the first embodiment of the present invention. The cell is shown as an external structure thereof, and a pair of separators 11 spaced apart from each other are illustrated. , 21 and a gasket 31 disposed between the pair of separators 11 and 21 for sealing a fluid such as fuel gas. Between a pair of separators 11 and 21 arranged in parallel to each other, a power generation unit (not shown) made of a membrane electrode assembly and a gas diffusion layer is provided, and a fluid such as fuel gas flowing through the power generation unit is a cell. A gasket 31 is provided so as not to leak outside. The gasket 31 is molded with a mold (not shown) using a rubber-like elastic body such as non-conductive resin or elastomer as a molding material, and is attached to one separator 11 at the same time as the molding (the separator is a mold). 11). The gasket 31 has a shape in which a seal lip 33 having a triangular cross section is integrally formed on the plane of the rectangular base section 32 having a predetermined width and thickness d 1 . It is deposited on the top surface. The seal lip 33 makes a sealing action by being brought into close contact with the other separator 21, but the close counterpart component may be other separators 21 or other cell components such as the membrane electrode composite or gas diffusion layer. good. Each of the separators 11 and 21 is made of a conductive metal material, and is formed into a thin shape as the stack is downsized. Therefore, there is a possibility that the separator peripheral portions 11a and 21a come into contact with each other due to a stacking load at the time of stack assembling to cause an electrical short circuit. In this embodiment, the following measures are taken. .

すなわち、上記したようにガスケット31は金型で成形されるとともに成形と同時に一方のセパレータ11に被着され、一方のセパレータ11にはガスケット被着領域12の外側(図では右側)にガスケット31が被着されない周縁部領域13が設定され、この周縁部領域13に絶縁体41が設けられている。   That is, as described above, the gasket 31 is molded by a mold and is simultaneously attached to one separator 11 at the same time as the molding, and the gasket 31 is placed on the outer side (right side in the drawing) of the gasket application region 12. A peripheral region 13 that is not deposited is set, and an insulator 41 is provided in the peripheral region 13.

絶縁体41は、ガスケット31と同種の成形材料によって前記金型でガスケット31と一体に成形され、成形と同時に周縁部領域13に被着されている(ガスケット31とともに金型でセパレータ11に一体成形されている)。したがって絶縁体41は金型でガスケット31と同時成形されている。成形材料が自己接着性を有さない場合は、成形・被着に先立ってセパレータ11の被着面に接着剤が塗布されて接着剤層(図示せず)が設けられ、これによりガスケット31および絶縁体41がセパレータ11に被着されている。   The insulator 41 is molded integrally with the gasket 31 by the mold using the same molding material as the gasket 31 and is attached to the peripheral region 13 at the same time as the molding (integrated molding with the gasket 11 together with the gasket 31 by the mold). Have been). Therefore, the insulator 41 is molded simultaneously with the gasket 31 by a mold. When the molding material does not have self-adhesiveness, an adhesive is applied to the adherend surface of the separator 11 prior to molding and deposition to provide an adhesive layer (not shown). An insulator 41 is attached to the separator 11.

絶縁体41は、その厚みdをガスケット31の台座部32の厚みdと同じとする膜状ないし平板状に成形され、台座部32の外側に一体に成形されている。したがってセパレータ11,21が変形していないとき、絶縁体41は他方のセパレータ21に接触していない。 The insulator 41 is formed into a film shape or a flat plate shape having the same thickness d 2 as the thickness d 1 of the pedestal portion 32 of the gasket 31, and is integrally formed outside the pedestal portion 32. Therefore, when the separators 11 and 21 are not deformed, the insulator 41 is not in contact with the other separator 21.

また、絶縁体41は図2に示すように、その縁辺を凹凸様とするリアス式形状に成形され、これによりセパレータ11の周縁部領域13には絶縁体41が被着される部位のほかに、絶縁体41が被着されない部位14が設定されている。リアス式形状とは、絶縁体41の縁辺の平面形状が直線状でなく凹凸の繰り返しパターンによって構成されていることを云う。凹凸の凸部は多数がガスケット31の長手方向に沿って断続的に設けられ、これにより絶縁機能が発揮され、一方、隣り合う凸部間の凹部によって前記絶縁体41が被着されない部位14が設定されている。   Further, as shown in FIG. 2, the insulator 41 is formed in a rias shape having an uneven edge, and thereby the peripheral region 13 of the separator 11 in addition to the portion where the insulator 41 is attached. A region 14 where the insulator 41 is not deposited is set. The Rias type shape means that the planar shape of the edge of the insulator 41 is not a straight line but is formed by a repeated pattern of irregularities. A large number of uneven projections are provided intermittently along the longitudinal direction of the gasket 31, thereby providing an insulating function. On the other hand, there is a region 14 where the insulator 41 is not adhered by the recesses between adjacent projections. Is set.

上記構成を有する燃料電池セルにおいては、セパレータ周縁部11aにガスケット31と一体の絶縁体41が設けられているために、この絶縁体41が介在することによって、図1(B)に示すようにセパレータ11,21が変形してもセパレータ周縁部11a,21a同士が直接接触することがなく、よって短絡が防止される。絶縁体41は金型でガスケット31と同時成形されるので、絶縁体41のために成形工程を追加する必要はなく、よって絶縁体41は容易に成形される。また、絶縁体41の厚みdがガスケット31の台座部32の厚みdと同じとされているため、台座部32の成形領域を拡大すれば絶縁体41が成形されることになる。 In the fuel cell having the above configuration, since the insulator 41 integral with the gasket 31 is provided on the peripheral edge 11a of the fuel cell, the insulator 41 is interposed as shown in FIG. Even if the separators 11 and 21 are deformed, the separator peripheral portions 11a and 21a are not in direct contact with each other, thereby preventing a short circuit. Since the insulator 41 is molded simultaneously with the gasket 31 by a mold, it is not necessary to add a molding process for the insulator 41, and therefore the insulator 41 is easily molded. Further, since the thickness d 2 of the insulator 41 is the same as the thickness d 1 of the base portion 32 of the gasket 31, so that the insulator 41 be enlarged forming region of the base portion 32 is molded.

また、絶縁体41の平面形状がリアス式形状とされているために、セパレータ11の周縁部領域13に絶縁体41を被着するものでありながら、比較的広い金型による押圧面積をセパレータ周縁部領域13に確保することが可能とされている。すなわち比較例として図8および図9に示すように、セパレータ周縁部領域13のほぼ全面に亙って絶縁体41が設けられると、成形時、金型による押圧面積が殆んど設定されないことから、金型がセパレータ11を十分に押圧することができず、よってセパレータ11の変形や材料漏れ等が発生することが懸念されるが、上記リアス式形状によれば比較的広い金型による押圧面積が確保されることから、これらの不都合が発生するのを未然に防止することができる。   In addition, since the insulator 41 has a planar shape, the insulator 41 is attached to the peripheral region 13 of the separator 11, but the pressing area by a relatively wide mold is reduced. It can be secured in the partial area 13. That is, as shown in FIG. 8 and FIG. 9 as a comparative example, if the insulator 41 is provided over almost the entire surface of the separator peripheral region 13, the pressing area by the mold is hardly set at the time of molding. Although the mold cannot press the separator 11 sufficiently, there is a concern that the separator 11 may be deformed or material is leaked. Therefore, it is possible to prevent these problems from occurring.

第二実施例・・・
図3(A)は、本発明の第二実施例に係る燃料電池セルの要部断面を示しており、当該セルはその外部構造体として図示するように、互いに離間配置される一対のセパレータ11,21と、この一対のセパレータ11,21間に配置されて燃料ガス等の流体をシールするガスケット31とを有している。互いに平行に配置される一対のセパレータ11,21間には、膜電極複合体およびガス拡散層等よりなる発電部(図示せず)が設けられ、この発電部を流れる燃料ガス等の流体がセル外部へ漏洩しないようにガスケット31が設けられている。ガスケット31は、非導電性の樹脂またはエラストマー等のゴム状弾性体を成形材料として金型(図示せず)で成形され、成形と同時に接着剤層51を介して一方のセパレータ11に被着されている(金型で接着剤を用いてセパレータ11に一体成形されている)。またガスケット31は、所定の幅および厚みを有する断面矩形状の台座部32の平面上に断面三角形状のシールリップ33を一体に成形した形状とされ、台座部32の下面をもってセパレータ11の上面に被着されている。シールリップ33は他方のセパレータ21に密接することによりシール作用をなすが、密接する相手方の部品はセパレータ21のほか、上記膜電極複合体やガス拡散層等の他のセル構成部品であっても良い。セパレータ11,21はそれぞれ導電性の金属材よりなり、スタックの小型化に伴って薄肉状に成形されている。したがってスタック組み立て時の積み重ね荷重等によって容易に変形してセパレータ周縁部11a,21a同士が接触して電気的短絡を生じる虞があり、これに対して当該実施例では以下の対策が施されている。
Second embodiment ...
FIG. 3 (A) shows a cross section of the main part of a fuel cell according to the second embodiment of the present invention. The cell is shown as an external structure of the pair of separators 11 that are spaced apart from each other. , 21 and a gasket 31 disposed between the pair of separators 11 and 21 for sealing a fluid such as fuel gas. Between a pair of separators 11 and 21 arranged in parallel to each other, a power generation unit (not shown) made of a membrane electrode assembly and a gas diffusion layer is provided, and a fluid such as fuel gas flowing through the power generation unit is a cell. A gasket 31 is provided so as not to leak outside. The gasket 31 is molded by a mold (not shown) using a non-conductive resin or a rubber-like elastic body such as an elastomer as a molding material, and is attached to one separator 11 via the adhesive layer 51 simultaneously with the molding. (It is integrally formed with the separator 11 using an adhesive in a mold). The gasket 31 has a shape in which a sealing lip 33 having a triangular cross section is integrally formed on a plane of a pedestal portion 32 having a predetermined width and thickness, and the lower surface of the pedestal portion 32 is formed on the upper surface of the separator 11. It is attached. The seal lip 33 makes a sealing action by being brought into close contact with the other separator 21, but the close counterpart component may be other separators 21 or other cell components such as the membrane electrode composite or gas diffusion layer. good. Each of the separators 11 and 21 is made of a conductive metal material, and is formed into a thin shape as the stack is downsized. Therefore, there is a possibility that the separator peripheral portions 11a and 21a come into contact with each other due to a stacking load at the time of stack assembling to cause an electrical short circuit. In this embodiment, the following measures are taken. .

すなわち、上記したようにガスケット31は金型で成形されるとともに成形と同時に接着剤層51を介して一方のセパレータ11に被着され、一方のセパレータ11にはガスケット被着領域12の外側(図では右側)にガスケット31が被着されない周縁部領域13が設定されている。接着剤層51は一方のセパレータ11のガスケット被着領域12のほかに周縁部領域13にも設けられ、この後者の周縁部領域13に設けられた接着剤層51によって絶縁体41が構成されている。接着剤層51は、金型によるガスケット31の成形に先立ってセパレータ11の表面に接着剤を塗布することにより形成されるので、この塗布工程においてガスケット被着領域12に接着剤を塗布するのと同時に周縁部領域13にも接着剤を塗布することになる。塗布は周縁部領域13の全面に亙るが、塗布の目的は短絡の防止にあるので、短絡を防止できる限りにおいて塗布は部分的であっても良い。接着剤は非導電性である。   That is, as described above, the gasket 31 is molded by a mold and is simultaneously attached to the one separator 11 via the adhesive layer 51, and the one separator 11 is attached to the outer side of the gasket attachment region 12 (see FIG. In the right side), a peripheral edge region 13 to which the gasket 31 is not attached is set. The adhesive layer 51 is provided not only in the gasket-attached region 12 of one separator 11 but also in the peripheral region 13, and the insulator 41 is constituted by the adhesive layer 51 provided in the latter peripheral region 13. Yes. Since the adhesive layer 51 is formed by applying an adhesive to the surface of the separator 11 prior to the molding of the gasket 31 using a metal mold, the adhesive is applied to the gasket application region 12 in this application step. At the same time, the adhesive is also applied to the peripheral area 13. The application is performed over the entire surface of the peripheral region 13, but the purpose of the application is to prevent a short circuit, so that the application may be partial as long as the short circuit can be prevented. The adhesive is non-conductive.

上記構成を有する燃料電池セルにおいては、セパレータ周縁部11aに接着剤層51よりなる絶縁体41が設けられているために、この絶縁体41が介在することによって、図3(B)に示すようにセパレータ11,21が変形してもセパレータ周縁部11a,21a同士が直接接触することがなく、よって短絡が防止される。接着剤層51は、ガスケット31を被着する部位も絶縁体41とされる部位もすべて接着剤を同時に塗布するので、絶縁体41のために塗布工程を追加する必要はなく、よって絶縁体41は容易に成形される。   In the fuel cell having the above-described configuration, since the insulator 41 made of the adhesive layer 51 is provided on the separator peripheral edge portion 11a, the insulator 41 is interposed so that the insulator 41 is interposed as shown in FIG. Even if the separators 11 and 21 are deformed, the separator peripheral portions 11a and 21a are not in direct contact with each other, thereby preventing a short circuit. The adhesive layer 51 applies the adhesive at the same time to the part where the gasket 31 is applied and the part to be the insulator 41, so there is no need to add an application process for the insulator 41. Is easily molded.

第三実施例・・・
図4(A)は、本発明の第三実施例に係る燃料電池セルの要部断面を示しており、当該セルはその外部構造体として図示するように、互いに離間配置される一対のセパレータ11,21と、この一対のセパレータ11,21間に配置されて燃料ガス等の流体をシールするガスケット31とを有している。互いに平行に配置される一対のセパレータ11,21間には、膜電極複合体およびガス拡散層等よりなる発電部(図示せず)が設けられ、この発電部を流れる燃料ガス等の流体がセル外部へ漏洩しないようにガスケット31が設けられている。ガスケット31は、非導電性の樹脂またはエラストマー等のゴム状弾性体を成形材料として金型(図示せず)で成形され、成形と同時に一方のセパレータ11に被着されている(金型でセパレータ11に一体成形されている)。またガスケット31は、所定の幅および厚みdを有する断面矩形状の台座部32の平面上に断面三角形状のシールリップ33を一体に成形した形状とされ、台座部32の下面をもってセパレータ11の上面に被着されている。シールリップ33は他方のセパレータ21に密接することによりシール作用をなすが、密接する相手方の部品はセパレータ21のほか、上記膜電極複合体やガス拡散層等の他のセル構成部品であっても良い。セパレータ11,21はそれぞれ導電性の金属材よりなり、スタックの小型化に伴って薄肉状に成形されている。したがってスタック組み立て時の積み重ね荷重等によって容易に変形してセパレータ周縁部11a,21a同士が接触して電気的短絡を生じる虞があり、これに対して当該実施例では以下の対策が施されている。
Third embodiment ...
FIG. 4A shows a cross section of the main part of a fuel cell according to a third embodiment of the present invention, and the cell is shown as an external structure thereof, and a pair of separators 11 that are spaced apart from each other are illustrated. , 21 and a gasket 31 disposed between the pair of separators 11 and 21 for sealing a fluid such as fuel gas. Between a pair of separators 11 and 21 arranged in parallel to each other, a power generation unit (not shown) made of a membrane electrode assembly and a gas diffusion layer is provided, and a fluid such as fuel gas flowing through the power generation unit is a cell. A gasket 31 is provided so as not to leak outside. The gasket 31 is molded with a mold (not shown) using a rubber-like elastic body such as non-conductive resin or elastomer as a molding material, and is attached to one separator 11 at the same time as the molding (the separator is a mold). 11). The gasket 31 has a shape in which a seal lip 33 having a triangular cross section is integrally formed on the plane of the rectangular base section 32 having a predetermined width and thickness d 1 . It is deposited on the top surface. The seal lip 33 makes a sealing action by being brought into close contact with the other separator 21, but the close counterpart component may be other separators 21 or other cell components such as the membrane electrode composite or gas diffusion layer. good. Each of the separators 11 and 21 is made of a conductive metal material, and is formed into a thin shape as the stack is downsized. Therefore, there is a possibility that the separator peripheral portions 11a and 21a come into contact with each other due to a stacking load at the time of stack assembling to cause an electrical short circuit. In this embodiment, the following measures are taken. .

すなわち、上記したようにガスケット31は金型で成形されるとともに成形と同時に一方のセパレータ11に被着され、一方のセパレータ11にはガスケット被着領域12の外側(図では右側)にガスケット31が被着されない周縁部領域13が設定され、この周縁部領域13に絶縁体41が設けられている。   That is, as described above, the gasket 31 is molded by a mold and is simultaneously attached to one separator 11 at the same time as the molding, and the gasket 31 is placed on the outer side (right side in the drawing) of the gasket application region 12. A peripheral region 13 that is not deposited is set, and an insulator 41 is provided in the peripheral region 13.

絶縁体41は、ガスケット31と離間してその外側に成形され、成形と同時に周縁部領域13に被着されている。また絶縁体41は、ガスケット31の成形材料と同種または異種の非導電性の樹脂またはエラストマー等のゴム状弾性体を成形材料としてディスペンサ法またはスクリーン印刷法によって成形され、一方のセパレータ11の最外周部に配置されている。したがって絶縁体41はガスケット31の成形後に成形されるものである。また絶縁体41は、断面矩形状ないし台形形状に成形され、その厚みdをガスケット31の台座部32の厚みdと略同じとされている。したがってセパレータ11,21が変形していないとき、絶縁体41は他方のセパレータ21に接触していない。また図5に示すように絶縁体41は、ガスケット31の長手方向に沿って連続的に設けられている。 The insulator 41 is formed on the outer side of the gasket 31 so as to be separated from the gasket 31 and is attached to the peripheral region 13 simultaneously with the forming. The insulator 41 is molded by a dispenser method or a screen printing method using a rubber-like elastic body such as a non-conductive resin or elastomer of the same kind or different type as the molding material of the gasket 31, and the outermost periphery of one separator 11. It is arranged in the part. Therefore, the insulator 41 is formed after the gasket 31 is formed. The insulator 41 is formed in a rectangular or trapezoidal cross section, and its thickness d 3 is substantially the same as the thickness d 1 of the pedestal 32 of the gasket 31. Therefore, when the separators 11 and 21 are not deformed, the insulator 41 is not in contact with the other separator 21. In addition, as shown in FIG. 5, the insulator 41 is continuously provided along the longitudinal direction of the gasket 31.

上記構成を有する燃料電池セルにおいては、セパレータ周縁部11aにガスケット31と別体の絶縁体41が設けられているために、この絶縁体41が介在することによって、図4(B)に示すようにセパレータ11,21が変形してもセパレータ周縁部11a,21a同士が直接接触することがなく、よって短絡が防止される。また絶縁体41がセパレータ11の最外周部に配置されているため、セパレータ周縁部11a,21a同士が直接接触するのを完全に防止することができる。   In the fuel cell having the above-described configuration, since the insulator 41 is provided separately from the gasket 31 at the separator peripheral edge portion 11a, the insulator 41 is interposed so that the separator 41 is interposed as shown in FIG. Even if the separators 11 and 21 are deformed, the separator peripheral portions 11a and 21a are not in direct contact with each other, thereby preventing a short circuit. Further, since the insulator 41 is disposed on the outermost peripheral portion of the separator 11, it is possible to completely prevent the separator peripheral portions 11a and 21a from coming into direct contact with each other.

尚、当該実施例では、絶縁体41がガスケット長手方向に沿って連続的に設けられているが、短絡を防止できる限りにおいて絶縁体41は図6に示すようにガスケット長手方向に沿って断続的に設けられるものであっても良い。   In this embodiment, the insulator 41 is continuously provided along the longitudinal direction of the gasket. However, the insulator 41 is intermittently provided along the longitudinal direction of the gasket as shown in FIG. May be provided.

11,21 セパレータ
11a,21a セパレータ周縁部
12 ガスケット被着領域
13 周縁部領域
14 絶縁体が被着されない部位
31 ガスケット
32 台座部
33 シールリップ
41 絶縁体
51 接着剤層
11, 21 Separator 11a, 21a Separator peripheral part 12 Gasket adherence area 13 Peripheral part area 14 Part where insulator is not attached 31 Gasket 32 Base part 33 Seal lip 41 Insulator 51 Adhesive layer

Claims (7)

互いに離間配置される一対のセパレータおよび前記セパレータ間に配置されて燃料ガス等の流体をシールするガスケットを有する燃料電池セルにおいて、
前記セパレータが変形したときにセパレータ周縁部同士が接触して電気的短絡を生じないよう前記セパレータ周縁部に絶縁体を有し、
前記ガスケットは金型で成形されるとともに成形と同時に一方のセパレータに被着され、前記一方のセパレータはガスケット被着領域の外側に前記ガスケットが被着されない周縁部領域を設定し、前記絶縁体は前記金型で前記ガスケットと一体に成形されるとともに成形と同時に前記一方のセパレータの周縁部領域に被着され、
前記絶縁体はその縁辺を凹凸様とするリアス式形状とされ、これにより前記一方のセパレータの周縁部領域には前記絶縁体が被着される部位のほかに前記絶縁体が被着されない部位が設定されていることを特徴とする燃料電池セルの短絡防止構造。
In a fuel cell having a pair of separators spaced apart from each other and a gasket arranged between the separators and sealing a fluid such as fuel gas,
When the separator is deformed, the separator peripheral portions contact each other so as not to cause an electrical short circuit, and the separator peripheral portion has an insulator,
The gasket is molded with a mold and attached to one separator at the same time as the molding, and the one separator sets a peripheral region where the gasket is not attached to the outside of the gasket attached region, The mold is integrally formed with the gasket and is attached to the peripheral area of the one separator simultaneously with the molding ,
The insulator is formed in a rias shape with an uneven edge, so that in the peripheral region of the one separator, there is a portion where the insulator is not deposited in addition to the portion where the insulator is deposited. A short-circuit prevention structure for a fuel battery cell, characterized by being set .
請求項1記載の短絡防止構造において、
ガスケットは所定の厚みを有する台座部上にシールリップを一体に成形した形状を有し、前記台座部と同じ厚みの絶縁体が前記台座部の外側に一体に成形されていることを特徴とする燃料電池セルの短絡防止構造。
In the short-circuit preventing structure according to claim 1,
The gasket has a shape in which a seal lip is integrally formed on a pedestal portion having a predetermined thickness, and an insulator having the same thickness as the pedestal portion is integrally formed on the outside of the pedestal portion. Short-circuit prevention structure for fuel cells.
互いに離間配置される一対のセパレータおよび前記セパレータ間に配置されて燃料ガス等の流体をシールするガスケットを有する燃料電池セルにおいて、
前記セパレータが変形したときにセパレータ周縁部同士が接触して電気的短絡を生じないよう前記セパレータ周縁部に絶縁体を有し、
前記ガスケットは金型で成形されるとともに成形と同時に接着剤層を介して一方のセパレータに被着され、前記一方のセパレータはガスケット被着領域の外側に前記ガスケットが被着されない周縁部領域を設定し、前記接着剤層は前記金型による前記ガスケットの成形に先立って前記一方のセパレータの表面に接着剤を塗布することにより形成されるものであって前記一方のセパレータのガスケット被着領域に接着剤を塗布するのと同時に前記周縁部領域にも接着剤を塗布することにより設けられ、この後者の周縁部領域に設けられた接着剤層が絶縁体とされることを特徴とする燃料電池セルの短絡防止構造。
In a fuel cell having a pair of separators spaced apart from each other and a gasket arranged between the separators and sealing a fluid such as fuel gas,
When the separator is deformed, the separator peripheral portions contact each other so as not to cause an electrical short circuit, and the separator peripheral portion has an insulator,
The gasket is molded by a mold and is attached to one separator through an adhesive layer at the same time as the molding, and the one separator sets a peripheral region where the gasket is not attached outside the gasket application region. The adhesive layer is formed by applying an adhesive to the surface of the one separator prior to the molding of the gasket by the mold, and adheres to the gasket application area of the one separator. The fuel battery cell is characterized in that it is provided by applying an adhesive to the peripheral area at the same time as the agent is applied, and the adhesive layer provided in the latter peripheral area is used as an insulator. Short-circuit prevention structure.
互いに離間配置される一対のセパレータおよび前記セパレータ間に配置されて燃料ガス等の流体をシールするガスケットを有する燃料電池セルにおいて、
前記セパレータが変形したときにセパレータ周縁部同士が接触して電気的短絡を生じないよう前記セパレータ周縁部に絶縁体を有し、
前記ガスケットは金型で成形されるとともに成形と同時に一方のセパレータに被着され、前記一方のセパレータはガスケット被着領域の外側に前記ガスケットが被着されない周縁部領域を設定し、前記絶縁体は前記ガスケットと離間して成形されるとともに成形と同時に前記一方のセパレータの周縁部領域に被着され、
前記絶縁体は前記一方のセパレータの最外周部に配置されていることを特徴とする燃料電池セルの短絡防止構造。
In a fuel cell having a pair of separators spaced apart from each other and a gasket arranged between the separators and sealing a fluid such as fuel gas,
When the separator is deformed, the separator peripheral portions contact each other so as not to cause an electrical short circuit, and the separator peripheral portion has an insulator,
The gasket is molded with a mold and attached to one separator at the same time as the molding, and the one separator sets a peripheral region where the gasket is not attached to the outside of the gasket attached region, It is molded away from the gasket and is attached to the peripheral area of the one separator simultaneously with the molding ,
The structure for preventing a short circuit of a fuel cell, wherein the insulator is disposed on an outermost peripheral portion of the one separator .
請求項4記載の短絡防止構造において、
絶縁体はガスケット成形材料と同種または異種の非導電性樹脂または非導電性エラストマーよりなることを特徴とする燃料電池セルの短絡防止構造。
The short circuit prevention structure according to claim 4 ,
A structure for preventing a short circuit in a fuel cell, wherein the insulator is made of a non-conductive resin or non-conductive elastomer of the same or different type as the gasket molding material.
請求項4または5記載の短絡防止構造において、
絶縁体はガスケット長手方向に沿って連続的に設けられていることを特徴とする燃料電池セルの短絡防止構造。
The short-circuit prevention structure according to claim 4 or 5 ,
A structure for preventing a short circuit of a fuel cell, wherein the insulator is provided continuously along the longitudinal direction of the gasket.
請求項4または5記載の短絡防止構造において、
絶縁体はガスケット長手方向に沿って断続的に設けられていることを特徴とする燃料電池セルの短絡防止構造。
The short-circuit prevention structure according to claim 4 or 5 ,
A fuel cell short-circuit prevention structure, wherein the insulator is provided intermittently along the longitudinal direction of the gasket.
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