JP6769213B2 - 燃料電池 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係わる燃料電池FCを含む燃料電池スタックFSを概略的に示す図である。図示の燃料電池スタックFSは、発電領域1の周囲にフレーム2を備えたセル構造体3と、セパレータ4とを交互に積層した構造を有している。なお、図1には2枚のセル構造体3を示したが、実際には多数のセル構造体3を積層する。また、燃料電池スタックFSは、個々のセル構造体3の両面にガスの流通領域を形成する都合上、セパレータ4の数はセル構造体3の数よりも1枚多くなる。
図4は、本発明の燃料電池の第2実施形態を示す図である。なお、以下に説明する各実施形態において、先の実施形態と同一部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図5に示す燃料電池のシール部材Sは、本線部Saが、分割された複数の短線部Scから成ると共に、増量部Sbが、各短線部Scの端部同士を接合した部分である。図示例のシール部材Sは、シール部材Sの連続方向において、その中心線の左右に短線部Scを交互に配置し、各短線部Scの接合部分である端部同士を増量部Sbとした構成である。図示例のシール部材Sは、各短線部Sbの端部同士を平面上で接合している。
図6に示す燃料電池のシール部材Sは、本線部Saが、分割された複数の短線部Scから成ると共に、増量部Sbが、各短線部Scの端部同士を接合した部分である。なお、先の第3実施形態では、各短線部Scの端部同士を平面上で接合した構成を説明した。これに対して、第4及び第5の実施形態のシール部材Sは、各短線部Scの端部同士を上下に重ねて接合している。
図7は、シール部材Sの各種の断面形状を示す図である。なお、同図には、シール材Sの本線部Saの形状を示し、増量部の図示は省略した。
図9(A)に示す第7実施形態の燃料電池は、セル構造体(3)及びセパレータ(4)の少なくとも一方が、本体部とシール領域との間に、本体部に対してシール領域を変位させる変位促進部Fを有している。図示例では、セル構造体3のフレーム2において、本体部Aと、本体部Aの周縁部であるシール領域2Bとの間に、他の部位よりも肉厚を相対的に小さくした変位促進部Fを有している。
2 セル構造体のフレーム
2A 本体部
2B シール領域
3 セル構造体
4 セパレータ
5 電解質
6 アノード電極
7 カソード電極
10 補助材
F 変位促進部
FC 燃料電池
FS 燃料電池スタック
S シール部材
Sa 本線部
Sb 増量部
Sc 短線部
Claims (13)
- 電解質をアノード電極及びカソード電極で挟んだ構造を有するセル構造体と、
前記セル構造体の両面側に配置する一対のセパレータと、
前記セル構造体及び各セパレータの少なくとも周縁部同士の間を気密的に接合するシール部材とを備え、
前記シール部材が、前記周縁部に沿って連続し且つ連続方向に同一断面形状を有する本線部と、本線部の体積を部分的に増大させる増量部とを備えると共に、前記本線部に対して前記増量部を所定間隔で配置しており、
前記シール部材を介装したセル構造体及びセパレータの加熱時において相対的に高温になる領域に、前記シール部材の増量部を相対的に多く分布させたことを特徴とする燃料電池。 - 前記シール部材の増量部が、本線部からセパレータの面内方向に突出していることを特徴とする請求項1記載の燃料電池。
- 電解質をアノード電極及びカソード電極で挟んだ構造を有するセル構造体と、
前記セル構造体の両面側に配置する一対のセパレータと、
前記セル構造体及び各セパレータの少なくとも周縁部同士の間を気密的に接合するシール部材とを備え、
前記シール部材が、前記周縁部に沿って連続し且つ連続方向に同一断面形状を有する本線部と、本線部の体積を部分的に増大させる増量部とを備えると共に、前記本線部に対して前記増量部を所定間隔で配置しており、
前記シール部材の本線部が、ジグザク状であると共に、前記増量部が、本線部のジグザグ形状の角部に設けてあることを特徴とする燃料電池。 - 電解質をアノード電極及びカソード電極で挟んだ構造を有するセル構造体と、
前記セル構造体の両面側に配置する一対のセパレータと、
前記セル構造体及び各セパレータの少なくとも周縁部同士の間を気密的に接合するシール部材とを備え、
前記シール部材が、前記周縁部に沿って連続し且つ連続方向に同一断面形状を有する本線部と、本線部の体積を部分的に増大させる増量部とを備えると共に、前記本線部に対して前記増量部を所定間隔で配置しており、
前記シール部材の本線部が、分割された複数の短線部から成ると共に、前記増量部が、各短線部の端部同士を接合した部分であることを特徴とする燃料電池。 - 前記シール部材の増量部が、本線部からセパレータの面内方向に突出していることを特徴とする請求項3又は4に記載の燃料電池。
- 前記シール部材の本線部が、直線状であると共に、前記増量部が、セパレータの外周側に突出していることを特徴とする請求項2又は5に記載の燃料電池。
- 前記シール部材の本線部が、ジグザク状であると共に、前記増量部が、本線部のジグザグ形状の角部に設けてあることを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池。
- 前記シール部材の本線部が、分割された複数の短線部から成ると共に、前記増量部が、各短線部の端部同士を接合した部分であることを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池。
- 前記シール部材が、連続方向に交差する断面において、厚さ方向への変形を促進する形状を成していることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の燃料電池。
- 前記セル構造体及びセパレータの少なくとも一方が、本体部とその周縁部であるシール領域との間に、本体部に対してシール領域を変位させる変位促進部を有していることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の燃料電池。
- 前記セル構造体及びセパレータの少なくとも一方とシール部材との間に、前記シール部材よりも軟質の補助材を備えていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の燃料電池。
- 前記セパレータが、シール部材の配置に対応した形状のシール溝を有しており、前記シール溝に、シール部材が配置してあることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の燃料電池。
- 請求項1〜12のいずれか1項に記載の燃料電池を積層した構造を有し、
隣接する燃料電池同士が、相互間のセパレータを共用して夫々の燃料電池を構成していることを特徴とする燃料電池スタック。
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JP2016188972A JP6769213B2 (ja) | 2016-09-28 | 2016-09-28 | 燃料電池 |
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