JP6137320B2 - 変形吸収部材および燃料電池 - Google Patents
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Description
また、上記目的を達成する本発明に係る変形吸収部材は、対をなして組み付けるアノード側セパレータとカソード側セパレータとの間に積層して用い、燃料電池の積層部材における各々の変形を吸収する。吸収部は、積層部材の積層方向に沿った変形に伴う応力の面内分布のばらつきを吸収する。保持部材は、薄板状の基材の一面と対向する他面に当接し、板状からなる。吸収部は、基材の一面から積層方向に沿って格子状に突出し、変形自在な薄板状の突出部を備えている。一の突出部と他の突出部は、アノード側セパレータとカソード側セパレータとの間で流通させる冷却媒体の一の流通方向の上流側と下流側とで隣り合い、一の流通方向と基材に沿って直交した他の流通方向に対して互いの位置を一部異ならせて配設している。
また、上記目的を達成する本発明に係る変形吸収部材は、対をなして組み付けるアノード側セパレータとカソード側セパレータとの間に積層して用い、燃料電池の積層部材における各々の変形を吸収する。吸収部は、積層部材の積層方向に沿った変形に伴う応力の面内分布のばらつきを吸収する。吸収部は、突出部と、規制部と、を備えている。突出部は、薄板状であって、薄板状の基材の一面から積層方向に沿って格子状に突出し、変形自在である。規制部は、一面から積層方向に沿って突出し、変形前の突出部と比較して積層方向に短尺であって、積層方向に沿った積層部材の変形を一定の範囲内に規制する。
第1実施形態に係る変形吸収部材30およびその変形吸収部材30を設けた燃料電池1について、図1〜図6を参照しながら説明する。
第1実施形態の変形例1に係る変形吸収部材40について、図7を参照しながら説明する。
第1実施形態の変形例2に係る変形吸収部材50について、図8〜図11を参照しながら説明する。
第2実施形態に係る変形吸収部材60について、図12〜図14を参照しながら説明する。
第2実施形態の変形例1に係る変形吸収部材70について、図15〜図17を参照しながら説明する。
第2実施形態の変形例2に係る変形吸収部材80について、図18〜図20を参照しながら説明する。
第2実施形態の変形例3に係る変形吸収部材90について、図21〜図23を参照しながら説明する。
10 セパレータユニット、
11 アノード側セパレータ、
12 カソード側セパレータ、
13 アノードガス流路、
14 冷却水流路、
15 カソードガス流路、
20 膜電極接合体、
21 電解質膜、
22 アノード、
23 カソード、
24 枠体、
30,40,50,60,70,80,90 変形吸収部材、
31 基材、
31a 一面、
31b,31c,31d,31e 打抜孔、
32,52 起立片(突出部に相当)、
32M 一の起立片(突出部に相当)、
32N 他の起立片(突出部に相当)、
32a,52a 固定端部、
32b,52b 自由端部、
41 保持部材、
63,73,93 ストッパー(規制部に相当)、
100 筺体、
101,102 エンドプレート、
103,104 集電板、
106 締結板、
107 補強板、
108 ネジ、
11a,12a,24a,101a,103a アノードガス供給口、
11b,12b,24b,101b,103b 冷却流体供給口、
11c,12c,24c,101c,103c カソードガス供給口、
11d,12d,24d,101d,103d カソードガス排出口、
11e,12e,24e,101e,103e 冷却流体排出口、
11f,12f,24f,101f,103f アノードガス排出口、
11g,12g 流路部、
101j,102j 貫通孔、
103h,104h 集電部、
103i,104i 突起部、
A,C,E,G,J,L 領域、
W 流通経路、
X 積層方向、
Y 一の流通方向、
Z 他の流通方向。
Claims (8)
- 対をなして組み付けるアノード側セパレータとカソード側セパレータとの間に積層して用い、燃料電池の積層部材における各々の変形を吸収する変形吸収部材であって、
前記積層部材の積層方向に沿った変形に伴う応力の面内分布のばらつきを吸収する吸収部を備え、
前記吸収部は、薄板状の基材の一面から前記積層方向に沿って格子状に突出し、変形自在な薄板状の突出部を備え、
一の突出部と他の突出部は、前記アノード側セパレータと前記カソード側セパレータとの間で流通させる冷却媒体の一の流通方向の上流側と下流側とで隣り合い、前記一の流通方向と前記基材に沿って直交した他の流通方向に対して互いの位置を一部異ならせて配設し、
前記突出部は、前記基材の前記一面から起立させた片持ち梁状の起立片からなり、
前記起立片は、前記積層部材から押圧され一定の範囲を超えて変形すると、前記基材の前記一面に位置する固定端部から前記一の流通方向に沿って延在させた自由端部を、前記アノード側セパレータまたは前記カソード側セパレータに接触させる変形吸収部材。 - 対をなして組み付けるアノード側セパレータとカソード側セパレータとの間に積層して用い、燃料電池の積層部材における各々の変形を吸収する変形吸収部材であって、
前記積層部材の積層方向に沿った変形に伴う応力の面内分布のばらつきを吸収する吸収部を備え、
薄板状の基材の一面と対向する他面に当接し、板状からなる保持部材を備え、
前記吸収部は、前記基材の前記一面から前記積層方向に沿って格子状に突出し、変形自在な薄板状の突出部を備え、
一の突出部と他の突出部は、前記アノード側セパレータと前記カソード側セパレータとの間で流通させる冷却媒体の一の流通方向の上流側と下流側とで隣り合い、前記一の流通方向と前記基材に沿って直交した他の流通方向に対して互いの位置を一部異ならせて配設した変形吸収部材。 - 対をなして組み付けるアノード側セパレータとカソード側セパレータとの間に積層して用い、燃料電池の積層部材における各々の変形を吸収する変形吸収部材であって、
前記積層部材の積層方向に沿った変形に伴う応力の面内分布のばらつきを吸収する吸収部を備え、
前記吸収部は、
薄板状の基材の一面から前記積層方向に沿って格子状に突出し、変形自在な薄板状の突出部と、
前記一面から前記積層方向に沿って突出し、変形前の前記突出部と比較して前記積層方向に短尺であって、前記積層方向に沿った前記積層部材の変形を一定の範囲内に規制する規制部と、を備えた変形吸収部材。 - 前記規制部は、一の流通方向に沿って前記突出部と重複しない請求項3に記載の変形吸収部材。
- 一の流通方向に沿って前記突出部と重複する前記規制部と、一の流通方向に沿って前記突出部と重複しない前記規制部とを、一の流通方向に対して交互に形成した請求項3に記載の変形吸収部材。
- 前記規制部は、前記積層部材から押圧されると変形せずに、前記積層部材の変形を規制する請求項3〜5のいずれか1項に記載の変形吸収部材。
- 前記規制部は、前記積層部材から押圧されると少なくとも弾性変形しつつ、前記積層部材の変形を規制する請求項3〜5のいずれか1項に記載の変形吸収部材。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の変形吸収部材と、
前記変形吸収部材をアノード側セパレータとカソード側セパレータとの間に積層するセパレータユニットと、
前記セパレータユニットに積層し、供給される燃料媒体を用いて発電する膜電極接合体と、
前記変形吸収部材、前記セパレータユニット、および前記膜電極接合体を一体に保持する筺体と、を有する燃料電池。
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