JP5972409B2 - Fuel cell components and fuel cell assemblies - Google Patents

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Description

本発明は概して燃料電池に関し、特に燃料セルプレートの、別の燃料セルプレートに対する固定、封止に関する。   The present invention relates generally to fuel cells, and more particularly to securing and sealing a fuel cell plate to another fuel cell plate.

燃料セルスタックアセンブリ（ＣＳＡ）は公知であり、一般に複数の個々の燃料セルを含む。個々の燃料セルは、ポリマ電解質膜（ＰＥＭ）を有する一体式電極アセンブリ（ＵＥＡ）などのコンポーネントを含む。   Fuel cell stack assemblies (CSA) are known and generally include a plurality of individual fuel cells. Each fuel cell includes components such as a unitary electrode assembly (UEA) having a polymer electrolyte membrane (PEM).

個々の燃料セルは、通常、一体式電極アセンブリのアノード側に一つのバイポーラプレートを含むとともに、その一体式電極アセンブリのカソード側にもう一つのバイポーラプレートを含む。バイポーラプレートは、一体式電極アセンブリに燃料および酸化剤を伝達する導管を構築する。燃料セルは周知のように電気エネルギーを発生させるように燃料および酸化剤を利用する。一部の燃料セルスタックアセンブリは燃料および酸化剤の流れを制御するようにエラストマシールを使用する。   Each fuel cell typically includes one bipolar plate on the anode side of the integral electrode assembly and another bipolar plate on the cathode side of the integral electrode assembly. The bipolar plate builds a conduit that delivers fuel and oxidant to the integral electrode assembly. Fuel cells utilize fuel and oxidant to generate electrical energy, as is well known. Some fuel cell stack assemblies use elastomer seals to control fuel and oxidant flow.

本発明は、ボンドフィルムの燃料セルコンポーネントへの固定方法およびその燃料セルコンポーネントの配置を提供する。   The present invention provides a method for securing a bond film to a fuel cell component and the placement of the fuel cell component.

一例のボンドフィルムの燃料セルコンポーネントへの固定方法が、燃料セルコンポーネントに隣接するようにボンドフィルムを位置決めし、射出成形シールからの熱エネルギーを用いてボンドフィルムを溶解させることを含む。   An example method of securing a bond film to a fuel cell component includes positioning the bond film adjacent to the fuel cell component and melting the bond film using thermal energy from an injection molded seal.

一例の燃料セルコンポーネント配置が、燃料セルプレートを含む。射出成形シールが燃料セルプレートの一方の側に配置される。射出成形シールは、燃料セルプレートと別の燃料セルコンポーネントとの間の境界面を密封するシール面を有する。ボンドフィルムが、燃料セルプレートのもう一方の側の、射出成形シールと反対側に固定されるように構成される。射出成形シールからの熱エネルギーが、ボンドフィルムを溶解させる。   An example fuel cell component arrangement includes a fuel cell plate. An injection molded seal is placed on one side of the fuel cell plate. The injection molded seal has a sealing surface that seals the interface between the fuel cell plate and another fuel cell component. A bond film is configured to be secured to the other side of the fuel cell plate opposite the injection molded seal. Thermal energy from the injection molded seal dissolves the bond film.

一例の燃料セルアセンブリが、積層関係に配置されたアノードプレートおよびカソードプレートを含む。ボンドフィルムが、アノードプレートをカソードプレートに固定するように配置される。射出成形シールが、アノードプレート、カソードプレート、またはその両方に近接するように配置される。射出成形シールは、別の燃料セルコンポーネントに対して密封するように構成されたシール面を有する。   An example fuel cell assembly includes an anode plate and a cathode plate arranged in a stacked relationship. A bond film is positioned to secure the anode plate to the cathode plate. An injection molded seal is positioned proximate to the anode plate, the cathode plate, or both. The injection molded seal has a sealing surface configured to seal against another fuel cell component.

本発明の様々な特徴および利点が、以下の詳細な説明から当業者にとって明らかとなるであろう。詳細な説明に添付の図面を以下のように簡単に説明する。   Various features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description. The drawings that accompany the detailed description can be briefly described as follows.

一例のセルスタックアセンブリの概略図。1 is a schematic diagram of an example cell stack assembly. FIG. 図１のセルスタックアセンブリ内の燃料セルの分解正面図。FIG. 2 is an exploded front view of a fuel cell in the cell stack assembly of FIG. 1. 図２の燃料セルの分解背面図。FIG. 3 is an exploded rear view of the fuel cell of FIG. 2. 図１のセルスタックアセンブリとともに使用するマニホルドの分解組立図。2 is an exploded view of a manifold for use with the cell stack assembly of FIG. 図２の線４−４に沿って切断した断面図。Sectional drawing cut | disconnected along line 4-4 of FIG. モールド内における図２の燃料セルの正確な縮尺ではない選択された部分を示す、図３の線５−５に沿って切断した断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG. 3 showing selected portions of the fuel cell of FIG. 2 that are not to scale in the mold. モールド内における別の例の燃料セルの選択された部分を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating selected portions of another example fuel cell within a mold. モールド内におけるさらに別の例の燃料セルの選択された部分を示す断面図。Sectional drawing which shows the selected part of the fuel cell of another example in a mold. モールド内におけるさらに別の例の燃料セルの選択された部分を示す断面図。Sectional drawing which shows the selected part of the fuel cell of another example in a mold. モールド内におけるさらに別の例の燃料セルの選択された部分を示す断面図。Sectional drawing which shows the selected part of the fuel cell of another example in a mold. 図２の燃料セルのコンポーネントを固定するための一例の方法の流れを示す図。FIG. 3 illustrates an example method flow for securing components of the fuel cell of FIG. 2.

図１〜５を参照すると、一例の燃料セルスタックアセンブリ（ＣＳＡ）１０が、燃料セル１２を含み、複数のその他の燃料セル１２ａ，１２ｂと積層関係に配置される。この例では、プレッシャプレート１３がセルスタックアセンブリ１０内の燃料セル１２〜１２ｂをクランプ締めする。一例ではセルスタックアセンブリ１０の燃料セルに型締力を印加するようにボルト（図示せず）が用いられる。   1-5, an example fuel cell stack assembly (CSA) 10 includes a fuel cell 12 and is disposed in a stacked relationship with a plurality of other fuel cells 12a, 12b. In this example, the pressure plate 13 clamps the fuel cells 12 to 12 b in the cell stack assembly 10. In one example, a bolt (not shown) is used to apply a clamping force to the fuel cell of the cell stack assembly 10.

一例の燃料セル１２がポリマ電解質膜（ＰＥＭ）を有する一体式電極アセンブリ（ＵＥＡ）１４を含む。一体式電極アセンブリ１４は、燃料および酸化剤が供給されたときに周知のように電気エネルギーを提供する。   An example fuel cell 12 includes a unitary electrode assembly (UEA) 14 having a polymer electrolyte membrane (PEM). The integral electrode assembly 14 provides electrical energy as is well known when fuel and oxidant are supplied.

一例の燃料セル１２は、一体式電極アセンブリ１４に燃料および酸化剤を流体の形態で供給する燃料プレート１８およびカソードプレート２２などのバイポーラプレートを含む。その他の燃料セルは他の種類の燃料セル流体プレートおよびコンポーネントを含みうる。   The example fuel cell 12 includes bipolar plates such as a fuel plate 18 and a cathode plate 22 that supply fuel and oxidant in fluid form to the integral electrode assembly 14. Other fuel cells may include other types of fuel cell fluid plates and components.

この例では、燃料プレート１８は、水素などの燃料を一体式電極アセンブリ１４に供給するように構成された複数の燃料チャネル２６を構築する。一部の例では、燃料プレート１８はアノードプレートと呼ばれる。   In this example, the fuel plate 18 constructs a plurality of fuel channels 26 that are configured to supply fuel, such as hydrogen, to the integrated electrode assembly 14. In some examples, the fuel plate 18 is referred to as the anode plate.

この例では、カソードプレート２２の片側が、空気などの酸化剤を燃料セル１２ａの一体式電極アセンブリへと供給するように構成された酸化剤チャネル３０を構築する。カソードプレート２２の反対側が、燃料プレート１８に亘って冷却剤を通流させるように構成された冷却剤チャネル３４を構築し、冷却剤は燃料セル１２から熱エネルギーを運ぶ。一部の例では、カソードプレート２２はカソードプレートと呼ばれる。   In this example, one side of the cathode plate 22 builds an oxidant channel 30 that is configured to supply an oxidant, such as air, to the integral electrode assembly of the fuel cell 12a. The opposite side of the cathode plate 22 builds a coolant channel 34 configured to allow the coolant to flow across the fuel plate 18, and the coolant carries thermal energy from the fuel cell 12. In some examples, the cathode plate 22 is referred to as the cathode plate.

一例の燃料セル１２は、燃料セル１２ａの一体式電極アセンブリと接触するように、カソードプレート２２の酸化剤チャネル側から離れて延在するシールアセンブリ３６を含む。シールアセンブリ３６は、プレート２２内部に構築された凹部４０内に保持される部位を含む。一例のシールアセンブリ３６は、射出成形されたＦＫＭ熱硬化性エラストマ界面シールなどの、熱硬化性エラストマシールである。シールアセンブリ３６は、２つの独立したＬ字状部分を含む。   The example fuel cell 12 includes a seal assembly 36 that extends away from the oxidant channel side of the cathode plate 22 to contact the integral electrode assembly of the fuel cell 12a. The seal assembly 36 includes a portion that is retained within a recess 40 that is constructed within the plate 22. An example seal assembly 36 is a thermoset elastomeric seal, such as an injection molded FKM thermoset elastomeric interface seal. Seal assembly 36 includes two independent L-shaped portions.

シール３６は、セルスタックアセンブリ１０内の燃料セル１２の頂部に燃料セル１２ａが積層されたときに、その燃料セル１２ａにおける一体式電極アセンブリの下方を向く面と直接接触する接触面４８を含む。この例では、接触面４８は、燃料セル１２ａの一体式電極アセンブリと直接接触する４つの隆起した突出部５２を含む。   The seal 36 includes a contact surface 48 that directly contacts the downward facing surface of the integral electrode assembly in the fuel cell 12a when the fuel cell 12a is stacked on top of the fuel cell 12 in the cell stack assembly 10. In this example, contact surface 48 includes four raised protrusions 52 that are in direct contact with the integral electrode assembly of fuel cell 12a.

一例のシールアセンブリ３６は、燃料セル１２ａと積層関係に配置されたときに、酸化剤などの燃料セル流体の、セルスタックアセンブリ１０からの移動を制限する。   The example seal assembly 36 limits the movement of fuel cell fluid, such as an oxidant, from the cell stack assembly 10 when placed in a stacked relationship with the fuel cell 12a.

一例のセルスタックアセンブリ１０は外部にマニホルドが配される。すなわち、セルスタックアセンブリ１０内の複数の燃料セル１２に燃料、酸化剤、および冷却剤を供給するように複数の外部マニホルド５４が用いられる。別の例では、セルスタックアセンブリ１０は、内部にマニホルドが配されたセルスタックアセンブリである。   An example of the cell stack assembly 10 has a manifold disposed outside. That is, a plurality of external manifolds 54 are used to supply fuel, oxidant, and coolant to the plurality of fuel cells 12 in the cell stack assembly 10. In another example, the cell stack assembly 10 is a cell stack assembly having a manifold disposed therein.

一例の燃料セル１２は、燃料プレート１８の燃料チャネル側を一体式電極アセンブリ１４に固定するボンドフィルム５６のストリップを含む。ボンドフィルム５６はまた、セルスタックアセンブリ１０からの燃料セル流体の流れを制限するように燃料プレート１８と一体式電極アセンブリ１４との間の境界面を密封する。ボンドフィルム５６のストリップはこの例ではＩ字形であり、セルスタックアセンブリ１０の外側縁に沿って配置される。   The example fuel cell 12 includes a strip of bond film 56 that secures the fuel channel side of the fuel plate 18 to the integral electrode assembly 14. The bond film 56 also seals the interface between the fuel plate 18 and the integral electrode assembly 14 to restrict the flow of fuel cell fluid from the cell stack assembly 10. The strip of bond film 56 is I-shaped in this example and is disposed along the outer edge of the cell stack assembly 10.

また一例の燃料セル１２は、プレート１８をプレート２２に対して固定するボンドフィルム６４のストリップを含む。ボンドフィルム６４はまた、セルスタックアセンブリ１０からの燃料セル流体の移動を制限するようにプレート１８とプレート２２との間の境界面を密封する。ボンドフィルム６４のストリップはこの例ではＬ字形であり、セルスタックアセンブリ１０の外側縁に沿って配置される。   The example fuel cell 12 also includes a strip of bond film 64 that secures the plate 18 to the plate 22. Bond film 64 also seals the interface between plate 18 and plate 22 to limit the movement of fuel cell fluid from cell stack assembly 10. The strip of bond film 64 is L-shaped in this example and is disposed along the outer edge of the cell stack assembly 10.

一例のボンドフィルム５６，６４は、ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ（登録商標）などの熱可塑性エラストマ、またはポリエチレンなどの汎用熱可塑性フィルムである。ボンドフィルム５６，６４の温度を上昇させることにより、ボンドフィルム５６，６４の部位を溶解させる。溶解部分が硬化して、ボンドフィルム５６，６４と接触するコンポーネントを固定する。   The example bond films 56 and 64 are thermoplastic elastomers such as DYNEON THV (registered trademark), or general-purpose thermoplastic films such as polyethylene. By raising the temperature of the bond films 56 and 64, the portions of the bond films 56 and 64 are dissolved. The melted portion hardens and secures the components that are in contact with the bond films 56 and 64.

引き続き図３を参照しながら図６を参照すると、上部モールド６８および下部モールド７２が、プレート２２、ボンドフィルム６４およびプレート１８を保持するように構成される。上部モールド６８と凹部４０とがキャビティ７６を画定する。液状物質、この例ではエラストマが、物質供給源７８からキャビティ７６へと少なくとも一つの湯口８０を通して射出される。液状物質がキャビティ７６内で硬化されて、シール３６を形成する。   With continued reference to FIG. 6 and continuing reference to FIG. 3, upper mold 68 and lower mold 72 are configured to hold plate 22, bond film 64 and plate 18. The upper mold 68 and the recess 40 define a cavity 76. A liquid material, in this example an elastomer, is injected from the material source 78 into the cavity 76 through at least one gate 80. The liquid material is cured in the cavity 76 to form the seal 36.

射出成形時に、一例のボンドフィルム６４がプレート２２とプレート１８との間に保持される。一部の熱エネルギーがシール３６からプレート２２を通してボンドフィルム６４へと移動する。熱エネルギーによりボンドフィルム６４が溶解し、次いで冷却、硬化されて、プレート２２をプレート１８に対して保持する。射出成形からの熱エネルギーを用いたボンドフィルム６４の硬化により、燃料セル１２の部位を単一の射出成形ステップで一体化させる。   An example bond film 64 is held between the plate 22 and the plate 18 during injection molding. Some thermal energy is transferred from the seal 36 through the plate 22 to the bond film 64. The thermal energy causes the bond film 64 to melt and then cool and harden to hold the plate 22 against the plate 18. By curing the bond film 64 using thermal energy from injection molding, the portions of the fuel cell 12 are integrated in a single injection molding step.

この例では、液状物質をキャビティ７６内に射出成形することにより、プレート２２をプレート１８に向かって下方へと押圧する。理解されるように、この射出成形からの圧力により、プレート２２のプレート１８との接合を向上させる。   In this example, the liquid material is injection-molded into the cavity 76 to press the plate 22 downward toward the plate 18. As will be appreciated, the pressure from this injection molding improves the joining of plate 22 to plate 18.

図７を参照すると、別の例では、上に向けられたシール１３６ａがプレート１２２に隣接して射出成形されるとともに、下に向けられたシール１３６ｂがプレート１１８に隣接して射出成形される。この例では、上部モールド１６８および下部モールド１７２がそれぞれ少なくとも一つの湯口１８０を含む。   Referring to FIG. 7, in another example, an upwardly directed seal 136 a is injection molded adjacent to the plate 122 and a downwardly directed seal 136 b is injection molded adjacent to the plate 118. In this example, the upper mold 168 and the lower mold 172 each include at least one gate 180.

また、この例では、シール１３６ａ，１３６ｂの一方または両方からの熱エネルギーがボンドフィルム１６４へと移動してボンドフィルム１６４を溶解させ、次いで冷却、硬化されてプレート１２２をプレート１１８に対して固定する。溶解および硬化時に射出成形圧力がボンドフィルム１６４を圧縮することにより、プレート１２２のプレート１１８との接合を向上させる。   Also in this example, thermal energy from one or both of seals 136a, 136b is transferred to bond film 164 to melt bond film 164 and then cooled and cured to secure plate 122 to plate 118. . Injection molding pressure compresses the bond film 164 during melting and curing, thereby improving the bonding of the plate 122 to the plate 118.

図８を参照すると、さらに別の例では、シールが、上に向けられたシール部２３６ａと、下に向けられたシール部２３６ｂと、を含む。射出成形時にプレート２２２およびプレート２１８がそれぞれ液状物質をシール部２３６ｂへと連通させる開口部８４の部位を構築する。シールの連結部２３６ｃが開口部８４内で凝固し、上に向けられたシール部２３６ａと下に向けられたシール部２３６ｂとを連結する。   Referring to FIG. 8, in yet another example, the seal includes an upwardly directed seal portion 236a and a downwardly directed seal portion 236b. At the time of injection molding, the plate 222 and the plate 218 respectively construct a portion of the opening 84 that allows the liquid substance to communicate with the seal portion 236b. The seal connecting portion 236c solidifies in the opening 84, and connects the seal portion 236a facing upward and the seal portion 236b facing downward.

この例では、一つまたは複数の部位２３６ａ，２３６ｂ，２３６ｃからの熱エネルギーが内側ボンドフィルム部２６４ａおよび外側ボンドフィルム部２６４ｂへと移動する。その熱エネルギーがボンドフィルム部２６４ａ，２６４ｂを溶解させ、次いで冷却、硬化されてプレート２２２をプレート２１８に対して固定する。溶解および硬化時に射出成形圧力がボンドフィルム部２６４ａ，２６４ｂを圧縮することにより、プレート２２２のプレート２１８との接合を向上させる。   In this example, thermal energy from one or more portions 236a, 236b, 236c moves to the inner bond film portion 264a and the outer bond film portion 264b. The thermal energy dissolves the bond film portions 264 a and 264 b and is then cooled and cured to fix the plate 222 to the plate 218. Injection molding pressure compresses the bond film portions 264a and 264b during melting and curing, thereby improving the bonding of the plate 222 to the plate 218.

特に、この例では、上に向けられたシール部２３６ａおよび下に向けられたシール部２３６ｂがシールの連結部２３６ｃに対して放射状に拡大される。したがって、理解されるように、シール２３６ａ〜２３６ｃおよびボンドフィルム２６４ａ，２６４ｂの両方がプレート２２２とプレート２１８との間の相対的なずれを制限する。   In particular, in this example, the seal part 236a directed upward and the seal part 236b directed downward are radially expanded with respect to the coupling part 236c of the seal. Thus, as will be appreciated, both seals 236a-236c and bond films 264a, 264b limit the relative misalignment between plate 222 and plate 218.

図９を参照すると、さらに別の例では、シールが、上に向けられたシール部３３６ａと、拡張部３３６ｂと、を含む。プレート３２２が開口部８８を構築し、ここで拡張部３３６ｂが硬化されるように液状物質を保持する。   Referring to FIG. 9, in yet another example, the seal includes a seal portion 336a oriented upward and an extension portion 336b. The plate 322 builds the opening 88 where the liquid material is held so that the extension 336b is cured.

一例の拡張部３３６ｂがボンドフィルム３６４と直接接触する。上に向けられたシール部３３６ａおよび拡張部３３６ｂのうちの一つまたは複数からの一部の熱エネルギーがボンドフィルム３６４へと移動してボンドフィルム３６４を溶解させ、次いで冷却、硬化されて、プレート３２２をプレート３１８に対して固定する。シール材料によりボンドフィルム３６４に及ぼされる射出成形圧力が、溶解および硬化時にボンドフィルム３６４を圧縮し、それによりプレート１２２のプレート１１８との接合を向上させる。   An example extension 336b is in direct contact with the bond film 364. Some of the thermal energy from one or more of the seal portion 336a and the extension portion 336b directed upwards is transferred to the bond film 364 to melt the bond film 364, and then cooled and cured to form a plate Secure 322 to plate 318. The injection molding pressure exerted on the bond film 364 by the sealing material compresses the bond film 364 upon melting and curing, thereby improving the bonding of the plate 122 to the plate 118.

図１０を参照すると、さらに別の例では、上部モールド４６８および下部モールド４７２が、プレート４２２、ボンドフィルム４６４、プレート４１８、ボンドフィルム４５６、および一体式電極アセンブリ４１４などの、燃料セル４１２の部位を保持するように構成される。上部モールド４６８と、上部モールド４６８の凹部４４０と、がキャビティ４７６を画定する。液状物質が少なくとも一つの湯口４８０を通してキャビティ４７６内に射出される。液状物質がキャビティ４７６内で硬化されて、シール４３６を形成する。   Referring to FIG. 10, in yet another example, an upper mold 468 and a lower mold 472 may include portions of a fuel cell 412 such as a plate 422, a bond film 464, a plate 418, a bond film 456, and an integrated electrode assembly 414. Configured to hold. The upper mold 468 and the recess 440 of the upper mold 468 define a cavity 476. Liquid material is injected into the cavity 476 through at least one gate 480. The liquid material is cured in the cavity 476 to form a seal 436.

この例では、シール４３６からの熱エネルギーがボンドフィルム４６４およびボンドフィルム４５６を溶解させる。ボンドフィルム４６４がプレート４１８に対してプレート４２２を硬化および保持する。ボンドフィルム４５６が一体式電極アセンブリ４１４に対してプレート４１８を硬化および保持する。シール４３６の射出成形時にボンドフィルム４６４およびボンドフィルム４５６を硬化することにより単一のステップで燃料セル４１２を一体化させる。シール材料によって及ぼされる射出成形圧力がボンドフィルム４６４およびボンドフィルム４５６を圧縮し、それによりボンドフィルム４６４，４５６の接合を向上させる。   In this example, thermal energy from seal 436 dissolves bond film 464 and bond film 456. Bond film 464 cures and holds plate 422 against plate 418. Bond film 456 cures and holds plate 418 against integral electrode assembly 414. The fuel cell 412 is integrated in a single step by curing the bond film 464 and the bond film 456 during the injection molding of the seal 436. The injection molding pressure exerted by the sealing material compresses the bond film 464 and the bond film 456, thereby improving the bonding of the bond films 464 and 456.

図１１を参照すると、燃料セルコンポーネントの、別の燃料セルコンポーネントに対する固定の一例の方法５００が、ステップ５９２において第１のコンポーネントをボンドフィルムと接触させ、ステップ５９４において第２のコンポーネントをボンドフィルムと接触させるステップ５９０を含む。この方法は、ステップ５９６において第３のコンポーネントを射出成形するときにボンドフィルムを溶解させる。この方法５００は、成形処理時にボンドフィルムを圧縮してもよい。一例では、第３のコンポーネントの硬化に必要な温度が、ボンドフィルムの溶融温度と適合される。   Referring to FIG. 11, an example method 500 for securing a fuel cell component to another fuel cell component contacts a first component with a bond film at step 592 and a second component with the bond film at step 594. Contacting 590. This method dissolves the bond film when the third component is injection molded in step 596. The method 500 may compress the bond film during the molding process. In one example, the temperature required to cure the third component is matched to the melt temperature of the bond film.

本発明の例示はシールからボンドフィルムへと移動する熱エネルギーについて記載するものである。こうした記載は（シールを形成する）液状物質からボンドフィルムへの熱エネルギーの移動を含むことが当業者および本発明の開示から利益を享受する者にとって理解されるであろう。理解されるように、シールおよびボンドフィルムの材質は、ボンドフィルムの溶融温度がシールにとって適切な射出成形温度と一致するように選択されうる。   An illustration of the invention describes the thermal energy transferred from the seal to the bond film. It will be appreciated by those skilled in the art and those who benefit from the present disclosure that such a description includes the transfer of thermal energy from the liquid material (forming the seal) to the bond film. As will be appreciated, the seal and bond film materials can be selected such that the melt temperature of the bond film matches the appropriate injection molding temperature for the seal.

開示の実施例の特徴は、燃料セルにおける複数のプレートの、単一の製造ステップでの成形および接合を含み、それにより燃料セルコンポーネントに対するシールの適用の処理時間および製造時間を低減させる。   Features of the disclosed embodiments include forming and joining a plurality of plates in the fuel cell in a single manufacturing step, thereby reducing the processing time and manufacturing time of applying the seal to the fuel cell components.

上記の記載は本質的に限定的なものではなく例示に過ぎない。開示の実施例に対する種々の変更および修正が当業者にとって明らかとなるであろう。法的保護の範囲は以下の特許請求の範囲を検討することによってのみ画定される。   The above description is illustrative rather than limiting in nature. Various changes and modifications to the disclosed embodiments will be apparent to those skilled in the art. The scope of legal protection is only defined by studying the following claims.

Claims (9)

第１の燃料セルプレートと、
前記第１の燃料セルプレートに隣接するように配置された第２の燃料セルプレートと、
前記第１の燃料セルプレートの、隣接する前記第２の燃料セルプレートと反対側の、第１の側に配置されるとともに、該第１の燃料セルプレートと別の燃料セルコンポーネントとの間の境界面を密封するように構成されたシール面を有する射出成形シールと、
前記第１の燃料セルプレートの前記第１の側と反対側の第２の側に固定されるように配置された、前記射出成形シールの射出成形時の熱エネルギーによって溶解するボンドフィルムと、
を備え、
前記射出成形シールが、前記ボンドフィルムと接触するように前記第１の燃料セルプレートの開口部を通して延在し、
前記ボンドフィルムによって前記第１の燃料セルプレートが前記第２の燃料セルプレートに固定されている、燃料セルコンポーネント。 A first fuel cell plate;
A second fuel cell plate disposed adjacent to the first fuel cell plate;
Disposed on a first side of the first fuel cell plate opposite the adjacent second fuel cell plate and between the first fuel cell plate and another fuel cell component An injection molded seal having a sealing surface configured to seal the interface;
A bond film which is arranged to be fixed to a second side opposite to the first side of the first fuel cell plate and which is melted by heat energy at the time of injection molding of the injection molded seal ;
With
The injection molded seal extends through an opening in the first fuel cell plate in contact with the bond film;
The bonding film said first fuel cell plate is fixed to the second fuel cell plates by the fuel cell components. 前記射出成形シールが、熱硬化性エラストマシールであることを特徴とする請求項１に記載の燃料セルコンポーネント。   The fuel cell component of claim 1, wherein the injection molded seal is a thermoset elastomeric seal. 前記ボンドフィルムが、熱可塑性ボンドシールであることを特徴とする請求項１に記載の燃料セルコンポーネント。   The fuel cell component of claim 1, wherein the bond film is a thermoplastic bond seal. 前記ボンドフィルムが、前記第１の燃料セルプレートを前記第２の燃料セルプレートに対して固定することを特徴とする請求項１に記載の燃料セルコンポーネント。   The fuel cell component of claim 1, wherein the bond film secures the first fuel cell plate relative to the second fuel cell plate. 前記ボンドフィルムが、前記燃料セルプレートを一体式電極アセンブリに固定することを特徴とする請求項１に記載の燃料セルコンポーネント。   The fuel cell component of claim 1, wherein the bond film secures the fuel cell plate to an integral electrode assembly. 前記ボンドフィルムが、前記射出成形シールの射出成形時に、硬化されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の燃料セルコンポーネント。   The fuel cell component of claim 1, wherein the bond film is configured to be cured during injection molding of the injection molded seal. アノードプレートと、
前記アノードプレートと積層関係に配置されたカソードプレートと、
前記アノードプレートまたは前記カソードプレートの少なくとも一つに近接して配置されるとともに、別の燃料セルコンポーネントと接触するように構成されたシール面を有する射出成形シールと、
前記アノードプレートを前記カソードプレートに固定するように配置された、前記射出成形シールの射出成形時の熱エネルギーによって溶解するボンドフィルムと、
を備え、
前記射出成形シールが、前記ボンドフィルムと接触するように前記アノードプレートまたは前記カソードプレートの少なくとも一つの開口部を通して延在し、
前記ボンドフィルムによって前記アノードプレートが前記カソードプレートに固定されている、燃料セルアセンブリ。 An anode plate;
A cathode plate disposed in a stacked relationship with the anode plate;
Together they are arranged close to at least one of the previous SL anode plate or the cathode plate, an injection molding seal having a configured sealing surface in contact with another of the fuel cell components,
A bond film disposed so as to fix the anode plate to the cathode plate and melted by heat energy at the time of injection molding of the injection molding seal;
With
The injection molded seal extends through at least one opening in the anode plate or the cathode plate so as to contact the bond film;
The anode plate by the bonding film is fixed to the cathode plate, the fuel cell assembly. 前記射出成形シールの射出成形時に、前記ボンドフィルムが硬化されるように構成されることを特徴とする請求項７に記載の燃料セルアセンブリ。 The fuel cell assembly according to claim 7 , wherein the bond film is configured to be cured during injection molding of the injection molded seal. 前記射出成形シールが、前記ボンドフィルムを溶解させるのに十分に高い硬化温度を有することを特徴とする請求項７に記載の燃料セルアセンブリ。 8. The fuel cell assembly of claim 7 , wherein the injection molded seal has a curing temperature high enough to dissolve the bond film.
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