JP6834737B2

JP6834737B2 - Fuel cell

Info

Publication number: JP6834737B2
Application number: JP2017081043A
Authority: JP
Inventors: 和雄菖蒲; 渡辺　祐介; 祐介渡辺; 克彦木下
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2017-04-17
Publication date: 2021-02-24
Anticipated expiration: 2037-04-17
Also published as: JP2018181662A

Description

本発明は、燃料電池に関する。 The present invention relates to a fuel cell.

燃料電池に用いられる樹脂フレームとして、表裏が接着層で被覆されたものが知られている。樹脂フレームには、例えば、特許文献１に記載されているように、樹脂フレームを貫通するように反応ガスが流れるガス流路（ガス孔）が形成されている。 As a resin frame used for a fuel cell, one in which the front and back surfaces are coated with an adhesive layer is known. For example, as described in Patent Document 1, the resin frame is formed with a gas flow path (gas hole) through which the reaction gas flows so as to penetrate the resin frame.

特開２０１５−２０１３４１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-201341

ガス流路から膜電極接合体に反応ガスを導入するためにセパレータの間に形成されたガス導入路に、異物が付着する場合がある。この場合、異物によって２つのセパレータが導通し、短絡が発生するおそれがある。そのため、セパレータ同士が導通することを抑制可能な技術が望まれていた。 Foreign matter may adhere to the gas introduction path formed between the separators in order to introduce the reaction gas from the gas flow path into the membrane electrode assembly. In this case, foreign matter may cause the two separators to conduct and cause a short circuit. Therefore, a technique capable of suppressing conduction between separators has been desired.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の一形態によれば、燃料電池が提供される。この燃料電池は、膜電極接合体を含む発電体の周囲に接合された枠状の樹脂フレームと、前記樹脂フレームを挟持する第１セパレータおよび第２セパレータと、前記樹脂フレームと前記第１セパレータと前記第２セパレータとを貫通するように設けられ、前記第１セパレータ側から前記第２セパレータ側へと反応ガスが流通するガス流路と、前記反応ガスを前記ガス流路から前記発電体に流通させるガス導入路と、を備える。前記第１セパレータは、前記第２セパレータよりも前記ガス流路側に延びており、前記樹脂フレームは、コア層と、前記コア層の一方の面上に配置され、前記第１セパレータに接着される第１接着層と、前記コア層の他方の面上に配置され、前記第２セパレータに接着される第２接着層と、を有し、前記ガス導入路は、前記樹脂フレームの前記第２接着層側に形成され、内部に前記反応ガスが流通可能な溝と、前記溝の前記ガス流路側の端部に、前記ガス流路から前記反応ガスを導入するガス導入部と、を有する。また、本発明は、以下の形態としても実現できる。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following forms.
According to one embodiment of the present invention, a fuel cell is provided. This fuel cell includes a frame-shaped resin frame joined around a power generator including a membrane electrode assembly, a first separator and a second separator sandwiching the resin frame, and the resin frame and the first separator. A gas flow path provided so as to penetrate the second separator and flowing the reaction gas from the first separator side to the second separator side, and the reaction gas flowing from the gas flow path to the power generator. It is provided with a gas introduction path to be used. The first separator extends toward the gas flow path side from the second separator, and the resin frame is arranged on one surface of the core layer and the core layer and adhered to the first separator. It has a first adhesive layer and a second adhesive layer arranged on the other surface of the core layer and adhered to the second separator, and the gas introduction path is the second adhesive of the resin frame. It has a groove formed on the layer side and through which the reaction gas can flow, and a gas introduction portion for introducing the reaction gas from the gas flow path at the end of the groove on the gas flow path side. The present invention can also be realized in the following forms.

本発明の一形態によれば、燃料電池が提供される。この燃料電池は、膜電極接合体を含む発電体の周囲に接合された枠状の樹脂フレームと；前記樹脂フレームを挟持する第１セパレータおよび第２セパレータと；前記樹脂フレームと前記第１セパレータと前記第２セパレータとを貫通するように設けられ、反応ガスが流通するガス流路と；前記反応ガスを前記ガス流路から前記発電体に流通させるガス導入路と、を備え；前記樹脂フレームは、コア層と、前記コア層の一方の面上に配置され、前記第１セパレータに接着される第１接着層と、前記コア層の他方の面上に配置され、前記第２セパレータに接着される第２接着層と、を有し；前記ガス導入路は、前記樹脂フレームの前記第２接着層側に形成され、内部に前記反応ガスが流通可能な溝と、前記溝の前記ガス流路側の端部に、前記ガス流路から前記反応ガスを導入するガス導入部と、を有する。この形態の燃料電池によれば、ガス流路から反応ガスが取り入れられるガス導入部が、樹脂フレームの第２接着層側に形成された溝の端部に設けられているため、異物がガス流路からガス導入路に入り込んでもセパレータ同士が導通することを抑制できる。 According to one embodiment of the present invention, a fuel cell is provided. This fuel cell includes a frame-shaped resin frame bonded around a power generator including a membrane electrode assembly; a first separator and a second separator sandwiching the resin frame; and the resin frame and the first separator. The resin frame is provided so as to penetrate the second separator and includes a gas flow path through which the reaction gas flows; a gas introduction path through which the reaction gas flows from the gas flow path to the generator; , A first adhesive layer arranged on one surface of the core layer and adhered to the first separator, and arranged on the other surface of the core layer and adhered to the second separator. The gas introduction path is formed on the second adhesive layer side of the resin frame, and has a groove through which the reaction gas can flow and a gas flow path side of the groove. A gas introduction portion for introducing the reaction gas from the gas flow path is provided at an end portion of the above. According to this type of fuel cell, a gas introduction portion for taking in the reaction gas from the gas flow path is provided at the end of the groove formed on the second adhesive layer side of the resin frame, so that foreign matter flows through the gas. It is possible to prevent the separators from conducting each other even if they enter the gas introduction path from the path.

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池の製造方法、この燃料電池を含んで構成される燃料電池システム等の態様で実現することが可能である。 The present invention can be realized in various forms, for example, a method for manufacturing a fuel cell, a fuel cell system including the fuel cell, and the like.

本発明の一実施形態における燃料電池を分解して示す説明図である。It is explanatory drawing which shows by disassembling the fuel cell in one Embodiment of this invention. 図１の樹脂フレーム、第１セパレータ、第２セパレータを接合した場合におけるＡ部分の拡大図である。It is an enlarged view of the part A in the case where the resin frame of FIG. 1, the first separator, and the second separator are joined. 図２をＩＩＩ−ＩＩＩラインで切断した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line III-III. 図２をＩＶ−ＩＶラインで切断した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the IV-IV line. 図１の樹脂フレーム、第１セパレータ、第２セパレータを接合した場合におけるＢ部分の拡大図である。It is an enlarged view of the B part in the case where the resin frame of FIG. 1, the first separator, and the second separator are joined. 図５をＶＩ−ＶＩラインで切断した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the VI-VI line. 第１変形例における燃料電池の断面図である。It is sectional drawing of the fuel cell in the 1st modification. 第２変形例における燃料電池の断面図である。It is sectional drawing of the fuel cell in the 2nd modification.

Ａ．実施形態：
図１は、本発明の一実施形態における燃料電池１００を分解して示す説明図である。燃料電池１００は、反応ガスとして水素と酸素の供給を受けて発電する固体高分子形の燃料電池である。燃料電池１００が複数積層されることにより、燃料電池スタックが構成される。燃料電池スタックも、広義の燃料電池である。燃料電池１００は、発電体１０と樹脂フレーム２０とを挟持する一対の第１セパレータ４０および第２セパレータ５０と、ガス流路３０〜３３と、冷媒流路３４を備える。 A. Embodiment:
FIG. 1 is an explanatory view showing the fuel cell 100 according to the embodiment of the present invention in an exploded manner. The fuel cell 100 is a polymer electrolyte fuel cell that generates electricity by receiving hydrogen and oxygen as reaction gases. A fuel cell stack is formed by stacking a plurality of fuel cells 100. The fuel cell stack is also a fuel cell in a broad sense. The fuel cell 100 includes a pair of first separator 40 and second separator 50 that sandwich the power generator 10 and the resin frame 20, gas flow paths 30 to 33, and a refrigerant flow path 34.

発電体１０は、電解質膜（図示せず）と、電解質膜の両面にそれぞれ隣接して形成された触媒層（図示せず）と、ガス拡散層（図示せず）とを備える。電解質膜は湿潤状態において良好なプロトン伝導性を示す固体高分子薄膜である。電解質膜は、例えば、フッ素系樹脂のイオン交換膜によって構成される。触媒層は水素と酸素の化学反応を促進する触媒と、触媒を担持したカーボン粒子とを備える。この電解質膜、触媒層を合わせて、膜電極接合体（ＭＥＡ（ＭｅｍｂｒａｎｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅＡｓｓｅｍｂｌｙ））ともいう。 The power generator 10 includes an electrolyte membrane (not shown), a catalyst layer (not shown) formed adjacent to both sides of the electrolyte membrane, and a gas diffusion layer (not shown). The electrolyte membrane is a solid polymer thin film that exhibits good proton conductivity in a wet state. The electrolyte membrane is composed of, for example, an ion exchange membrane of a fluororesin. The catalyst layer includes a catalyst that promotes a chemical reaction between hydrogen and oxygen, and carbon particles that carry the catalyst. The electrolyte membrane and the catalyst layer are collectively referred to as a membrane electrode assembly (MEA (Membrane Electrode Assembly)).

ガス拡散層は、それぞれ触媒層側の面に隣接して設けられている。ガス拡散層は、電極反応に用いられる反応ガスを電解質膜の面方向に沿って拡散させる層であり、多孔質の拡散層用基材により構成されている。拡散層用基材としては、炭素繊維基材や黒鉛繊維基材、発砲金属など、導電性及びガス拡散性を有する多孔質の基材が用いられる。この電解質膜、触媒層、ガス拡散層を合わせて、膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ（ＭｅｍｂｒａｎｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅＧａｓｓ−ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ−ｌａｙｅｒＡｓｓｅｍｂｌｙ））ともいう。 Each gas diffusion layer is provided adjacent to the surface on the catalyst layer side. The gas diffusion layer is a layer that diffuses the reaction gas used for the electrode reaction along the surface direction of the electrolyte membrane, and is composed of a porous diffusion layer base material. As the base material for the diffusion layer, a porous base material having conductivity and gas diffusivity such as a carbon fiber base material, a graphite fiber base material, and a foam metal is used. The electrolyte membrane, the catalyst layer, and the gas diffusion layer are collectively referred to as a membrane electrode gas diffusion layer junction (MEGA (Membrane Electrode Gass-diffusion-layer Assembly)).

樹脂フレーム２０は、発電体１０の周囲に接合された枠状の樹脂部材である。ガス流路３０〜３３は、樹脂フレーム２０と第１セパレータ４０および第２セパレータ５０とを貫通し、反応ガスが流通する。本実施形態において、反応ガスは、第１セパレータ４０側より第２セパレータ５０側へと流通する。燃料電池１００は、図中のＡ部分およびＢ部分に、後述するガス導入路を備え、ガス導入路を通じて反応ガスを各ガス流路３０、３２から発電体１０に流通させる。冷媒流路３４は、樹脂フレーム２０と第１セパレータ４０および第２セパレータ５０とを貫通し、冷却水が流通する。 The resin frame 20 is a frame-shaped resin member joined around the power generator 10. The gas flow paths 30 to 33 pass through the resin frame 20, the first separator 40, and the second separator 50, and the reaction gas flows through them. In the present embodiment, the reaction gas flows from the first separator 40 side to the second separator 50 side. The fuel cell 100 is provided with gas introduction paths described later in portions A and B in the drawing, and reaction gas is circulated from the gas flow paths 30 and 32 to the generator 10 through the gas introduction paths. The refrigerant flow path 34 penetrates the resin frame 20, the first separator 40, and the second separator 50, and the cooling water flows through the refrigerant flow path 34.

一対の第１セパレータ４０および第２セパレータ５０は、膜電極接合体を含む発電体１０と樹脂フレーム２０とを挟持する。第１セパレータ４０および第２セパレータ５０は例えば、ステンレス鋼やチタン、あるいはそれらの合金からなる金属板をプレス成型することによって形成されている。本実施形態において、第１セパレータ４０は、カソード側のセパレータであり、第２セパレータ５０は、アノード側のセパレータである。水素ガスは、ガス流路３０から後述する第２セパレータ５０側のガス導入路に流入し、発電体１０の第２セパレータ５０側の面を通った後に、ガス流路３１から排出される。また、酸素ガスは、ガス流路３２から後述する第１セパレータ４０側のガス導入路に流入し、発電体１０の第１セパレータ４０側の面を通った後に、ガス流路３３から排出される。 The pair of the first separator 40 and the second separator 50 sandwich the power generator 10 including the membrane electrode assembly and the resin frame 20. The first separator 40 and the second separator 50 are formed, for example, by press-molding a metal plate made of stainless steel, titanium, or an alloy thereof. In the present embodiment, the first separator 40 is a cathode-side separator, and the second separator 50 is an anode-side separator. The hydrogen gas flows from the gas flow path 30 into the gas introduction path on the second separator 50 side, which will be described later, passes through the surface of the power generator 10 on the second separator 50 side, and then is discharged from the gas flow path 31. Further, the oxygen gas flows from the gas flow path 32 into the gas introduction path on the first separator 40 side, which will be described later, passes through the surface of the power generator 10 on the first separator 40 side, and then is discharged from the gas flow path 33. ..

図２は、図１の樹脂フレーム２０、第１セパレータ４０、第２セパレータ５０を接合した場合におけるＡ部分の拡大図である。より具体的には、水素ガスの流入するガス流路３０付近の拡大図である。図２に示すように、ガス流路３０からガス導入路に反応ガスを導入するガス導入部６２は、ガス流路３０近傍に設けられている。ガス流路３０の「近傍」とは、ガス流路３０周縁の発電体１０側の部分であり、例えば、ガス流路３０から５ｍｍ以内、より好ましくは２ｍｍ以内であることが好ましい。ガス導入部６２は後述するガス導入路６０の端部である。 FIG. 2 is an enlarged view of a portion A when the resin frame 20, the first separator 40, and the second separator 50 of FIG. 1 are joined. More specifically, it is an enlarged view of the vicinity of the gas flow path 30 in which hydrogen gas flows. As shown in FIG. 2, the gas introduction section 62 for introducing the reaction gas from the gas flow path 30 into the gas introduction path is provided in the vicinity of the gas flow path 30. The “neighborhood” of the gas flow path 30 is a portion of the periphery of the gas flow path 30 on the generator 10 side, and is preferably within 5 mm, more preferably within 2 mm from the gas flow path 30. The gas introduction section 62 is an end portion of the gas introduction path 60 described later.

図３は、図２をＩＩＩ−ＩＩＩラインで切断した断面図である。図３に示すように、第１セパレータ４０は、第２セパレータ５０よりもガス流路３０に向かう方向（＋ｘ軸方向）に伸びている。 FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 2 cut along the III-III line. As shown in FIG. 3, the first separator 40 extends in the direction toward the gas flow path 30 (+ x-axis direction) from the second separator 50.

樹脂フレーム２０は、コア層２１と、第１接着層２２と、第２接着層２３と、を有する３層構造である。コア層２１は樹脂製であり、本実施形態では、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられる。ただし、コア層２１として、ポリプロピレン、ポリエチレン等の他の種々の熱可塑性樹脂部材も利用可能である。 The resin frame 20 has a three-layer structure including a core layer 21, a first adhesive layer 22, and a second adhesive layer 23. The core layer 21 is made of resin, and in this embodiment, for example, polyethylene terephthalate (PET) is used. However, as the core layer 21, various other thermoplastic resin members such as polypropylene and polyethylene can also be used.

第１接着層２２は、コア層２１の一方の面上に配置され、第１セパレータ４０に接着されている。第２接着層２３は、コア層２１の他方の面上に配置され、第２セパレータ５０に接着されている。第１接着層２２および第２接着層２３は、接着性を付与した熱可塑性接着樹脂が用いられる。本実施形態では、例えば、シリコーン系樹脂が用いられる。ただし、第１接着層２２および第２接着層２３として、シランカップリング剤を配合したり、カルボン酸などの極性基を導入したポリプロピレンやポリエチレンなどの変性ポリオレフィンや、ポリイソブチレン、エポキシ、ウレタン等の他の種々の樹脂部材も利用可能である。 The first adhesive layer 22 is arranged on one surface of the core layer 21 and is adhered to the first separator 40. The second adhesive layer 23 is arranged on the other surface of the core layer 21 and is adhered to the second separator 50. For the first adhesive layer 22 and the second adhesive layer 23, a thermoplastic adhesive resin imparted with adhesiveness is used. In this embodiment, for example, a silicone-based resin is used. However, as the first adhesive layer 22 and the second adhesive layer 23, modified polyolefins such as polypropylene and polyethylene containing a silane coupling agent or a polar group such as carboxylic acid, polyisobutylene, epoxy, urethane and the like can be used. Various other resin members are also available.

図４は、図２をＩＶ−ＩＶラインで切断した断面図である。具体的には、燃料電池１００をガス導入部６２（ガス導入路６０）上で切断した断面図である。ガス導入路６０は、反応ガスをガス流路３０から発電体１０に流通させる。ガス導入路６０は、内部に反応ガスが流通可能な溝６１と、ガス流路３０から反応ガスを導入するガス導入部６２を有する。 FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 2 cut along the IV-IV line. Specifically, it is a cross-sectional view which cut the fuel cell 100 on the gas introduction part 62 (gas introduction path 60). The gas introduction path 60 allows the reaction gas to flow from the gas flow path 30 to the generator 10. The gas introduction path 60 has a groove 61 through which the reaction gas can flow, and a gas introduction section 62 for introducing the reaction gas from the gas flow path 30.

溝６１は、樹脂フレーム２０の第２接着層２３側に第２セパレータ５０から離間するように設けられている。本実施形態では、溝６１は、第２接着層２３の表面からコア層２１の表面まで達する深さを有している。ガス導入部６２は、溝６１のガス流路３０側の端部に設けられている。本実施形態では、ガス導入部６２よりもガス流路３０側には、第２接着層２３が残されている。なお、他の実施形態では、ガス導入部６２よりもガス流路３０側には第２接着層２３が残されていなくてもよい。 The groove 61 is provided on the second adhesive layer 23 side of the resin frame 20 so as to be separated from the second separator 50. In the present embodiment, the groove 61 has a depth that reaches from the surface of the second adhesive layer 23 to the surface of the core layer 21. The gas introduction portion 62 is provided at the end of the groove 61 on the gas flow path 30 side. In the present embodiment, the second adhesive layer 23 is left on the gas flow path 30 side of the gas introduction portion 62. In another embodiment, the second adhesive layer 23 may not be left on the gas flow path 30 side of the gas introduction portion 62.

図４に示すように、水素ガスは矢印方向に流通する。水素ガスは、ガス流路３０からガス導入路６０を経て、発電体１０（図示せず）へ供給される。より具体的には、水素ガスは、ガス流路３０からガス導入部６２に流入し、溝６１を流通し、発電体１０のアノード側へ供給される。 As shown in FIG. 4, hydrogen gas flows in the direction of the arrow. Hydrogen gas is supplied from the gas flow path 30 to the power generator 10 (not shown) via the gas introduction path 60. More specifically, hydrogen gas flows into the gas introduction section 62 from the gas flow path 30, flows through the groove 61, and is supplied to the anode side of the power generator 10.

図５は、図１の樹脂フレーム２０、第１セパレータ４０、第２セパレータ５０を接合した場合におけるＢ部分の拡大図である。より具体的には、酸素ガスの流入するガス流路３２付近の拡大図である。ガス流路３２付近の構成は、上述した図２のガス流路３０付近の構成と同様である。 FIG. 5 is an enlarged view of a portion B when the resin frame 20, the first separator 40, and the second separator 50 of FIG. 1 are joined. More specifically, it is an enlarged view of the vicinity of the gas flow path 32 in which oxygen gas flows. The configuration near the gas flow path 32 is the same as the configuration near the gas flow path 30 in FIG. 2 described above.

図６は、図５をＶＩ−ＶＩラインで切断した断面図である。図６に示すように、酸素ガスは矢印方向に流入する。酸素ガスは、ガス流路３２からガス導入路６０を経て、発電体１０（図示せず）へ供給される。より具体的には、酸素ガスは、ガス流路３２からガス導入部６２に流入し、その後、樹脂フレーム２０の第１接着層２２側に第１セパレータ４０から離間するように設けられた溝６１を流通した後に、樹脂フレーム２０を貫く貫通口２４を通じて発電体１０のカソード側へ供給される。 FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 5 cut along a VI-VI line. As shown in FIG. 6, oxygen gas flows in the direction of the arrow. Oxygen gas is supplied from the gas flow path 32 to the power generator 10 (not shown) via the gas introduction path 60. More specifically, the oxygen gas flows into the gas introduction portion 62 from the gas flow path 32, and then the groove 61 provided on the first adhesive layer 22 side of the resin frame 20 so as to be separated from the first separator 40. Is circulated, and is supplied to the cathode side of the generator 10 through the through port 24 penetrating the resin frame 20.

以上で説明した本実施形態の燃料電池１００によれば、ガス流路３０、３２から反応ガスが取り入れられるガス導入部６２が、樹脂フレーム２０の第２接着層２３側に形成された溝６１の端部に設けられている。そのため、異物がガス流路３０からガス導入路６０に入り込んでも、異物によって第１セパレータ４０と第２セパレータ５０とが導通することを抑制できる。 According to the fuel cell 100 of the present embodiment described above, the gas introduction portion 62 into which the reaction gas is taken in from the gas flow paths 30 and 32 is formed in the groove 61 formed on the second adhesive layer 23 side of the resin frame 20. It is provided at the end. Therefore, even if the foreign matter enters the gas introduction path 60 from the gas flow path 30, it is possible to prevent the first separator 40 and the second separator 50 from being electrically connected by the foreign matter.

また、本実施形態では、第１セパレータ４０は、第２セパレータ５０よりもガス流路３０側に延びているため、ガス流路３０付近の異物が燃料電池１００内に引き込まれることを抑制できる。特に本実施形態では、ガス導入部６２が第２接着層２３側に設けられているため、仮に異物が第１セパレータ４０側の隙間に引き込まれたとしても、第１接着層２２によって燃料電池１００内への引き込みを抑制することができる。 Further, in the present embodiment, since the first separator 40 extends closer to the gas flow path 30 than the second separator 50, it is possible to prevent foreign matter in the vicinity of the gas flow path 30 from being drawn into the fuel cell 100. In particular, in the present embodiment, since the gas introduction portion 62 is provided on the second adhesive layer 23 side, even if a foreign substance is drawn into the gap on the first separator 40 side, the fuel cell 100 is provided by the first adhesive layer 22. It is possible to suppress the pulling in.

なお、ガス流路３０、３２側、換言すれば、反応ガスが発電体１０に流入する側のガス導入路６０の構造について上述したが、ガス流路３１、３３側、換言すれば、反応ガスが発電体１０からから排出される側のガス排出路の構造についても、上述したガス導入路６０の構造と同様である。 The structure of the gas introduction path 60 on the gas flow paths 30 and 32 sides, in other words, the side where the reaction gas flows into the generator 10, has been described above, but the gas flow paths 31 and 33 sides, in other words, the reaction gas. The structure of the gas discharge path on the side where the gas is discharged from the generator 10 is the same as the structure of the gas introduction path 60 described above.

Ｂ．変形例：
＜第１変形例＞
図７は、第１変形例における燃料電池１００Ａの断面図である。上記実施形態において、溝６１は、第２接着層２３の表面からコア層２１の表面まで達する深さを有している。これに対して、図７に示すように、溝６１は、第２接着層２３の表面からコア層２１を突き抜けて第１接着層２２まで到達してもよい。つまり、第１接着層２２が第１セパレータ４０と離間しないよう、溝６１は、第１セパレータ４０に到達しない深さで形成されていればよい。 B. Modification example:
<First modification>
FIG. 7 is a cross-sectional view of the fuel cell 100A in the first modification. In the above embodiment, the groove 61 has a depth that reaches from the surface of the second adhesive layer 23 to the surface of the core layer 21. On the other hand, as shown in FIG. 7, the groove 61 may penetrate the core layer 21 from the surface of the second adhesive layer 23 and reach the first adhesive layer 22. That is, the groove 61 may be formed at a depth that does not reach the first separator 40 so that the first adhesive layer 22 does not separate from the first separator 40.

＜第２変形例＞
図８は、第２変形例における燃料電池１００Ｂの断面図である。上記実施形態において、溝６１は、第２接着層２３の表面からコア層２１の表面まで達する深さを有している。これに対して、図８に示すように、溝６１は、コア層２１に到達しない深さで形成されていてもよい。 <Second modification>
FIG. 8 is a cross-sectional view of the fuel cell 100B in the second modification. In the above embodiment, the groove 61 has a depth that reaches from the surface of the second adhesive layer 23 to the surface of the core layer 21. On the other hand, as shown in FIG. 8, the groove 61 may be formed at a depth that does not reach the core layer 21.

＜第３変形例＞
上記実施形態において、第１セパレータ４０は、第２セパレータ５０よりもガス流路３０方向に伸びている。これに対して、第１セパレータ４０は第２セパレータ５０と同程度の長さでもよい。 <Third modification example>
In the above embodiment, the first separator 40 extends in the gas flow path 30 direction more than the second separator 50. On the other hand, the first separator 40 may have the same length as the second separator 50.

＜第４変形例＞
上記実施形態において、ガス流路３０周縁における、第１セパレータ４０および第２セパレータ５０の端部は、それぞれ、樹脂フレーム２０からｚ軸方向に離間し、ガス流路３０の内部に向かって突き出す形状になっている。これに対して、ガス流路３０周縁における、第１セパレータ４０および第２セパレータ５０の端部は樹脂フレーム２０から離間していなくてもよいし、ガス流路３０の内部に向かって突き出していなくてもよい。 <Fourth modification>
In the above embodiment, the ends of the first separator 40 and the second separator 50 on the periphery of the gas flow path 30 are separated from the resin frame 20 in the z-axis direction and protrude toward the inside of the gas flow path 30. It has become. On the other hand, the ends of the first separator 40 and the second separator 50 on the periphery of the gas flow path 30 do not have to be separated from the resin frame 20 and do not protrude toward the inside of the gas flow path 30. You may.

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述した課題を解決するために、あるいは上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the embodiment corresponding to the technical feature in each embodiment described in the column of the outline of the invention, the technical feature in the modified example, in order to solve the above-mentioned problem, or a part or all of the above-mentioned effect. It is possible to replace or combine as appropriate to achieve this. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be appropriately deleted.

１０…発電体
２０…樹脂フレーム
２１…コア層
２２…第１接着層
２３…第２接着層
２４…貫通口
３０〜３３…ガス流路
３４…冷媒流路
４０…第１セパレータ
５０…第２セパレータ
６０…ガス導入路
６１…溝
６２…ガス導入部
１００、１００Ａ、１００Ｂ…燃料電池 10 ... Power generator 20 ... Resin frame 21 ... Core layer 22 ... First adhesive layer 23 ... Second adhesive layer 24 ... Through port 30-33 ... Gas flow path 34 ... Refrigerant flow path 40 ... First separator 50 ... Second separator 60 ... Gas introduction path 61 ... Groove 62 ... Gas introduction section 100, 100A, 100B ... Fuel cell

Claims

It ’s a fuel cell,
A frame-shaped resin frame bonded around the power generator including the membrane electrode assembly,
The first separator and the second separator that sandwich the resin frame,
A gas flow path provided so as to penetrate the resin frame, the first separator, and the second separator, and the reaction gas flows from the first separator side to the second separator side.
A gas introduction path for flowing the reaction gas from the gas flow path to the power generator is provided.
The first separator extends toward the gas flow path side from the second separator.
The resin frame is arranged on one surface of the core layer and the core layer, and is arranged on the other surface of the first adhesive layer and the core layer to be adhered to the first separator. It has a second adhesive layer that is adhered to the separator,
The gas introduction path is formed on the second adhesive layer side of the resin frame, and is formed in a groove through which the reaction gas can flow, and at the end of the groove on the gas flow path side, from the gas flow path. A fuel cell having a gas introduction section for introducing a reaction gas.