JP7177751B2 - 燃料電池及び燃料電池スタック - Google Patents
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Description
次に、第1変形例に係る発電セル12aについて説明する。本変形例に係る発電セル12aにおいて、上述した発電セル12と同一の構成については同一の参照符号を付し、その説明については省略する。後述する第2~第4変形例に係る発電セル12b~12dについても同様である。
図7に示すように、本変形例に係る発電セル12bでは、金属シート86が、樹脂枠部材102に内包されている。具体的に、金属シート86は、フィルム本体56の面56aに接着層60により接合されている。補強フィルム104は、カソード電極52(第1金属セパレータ42)が位置する側から金属シート86の全体を覆うように接着剤からなる接着層106により金属シート86に接合されている。
図8に示すように、本変形例に係る発電セル12cでは、樹脂枠部材46が、フィルム本体56のみからなる。つまり、樹脂枠部材46は、上述した補強フィルム58を有しない。そして、金属シート86は、フィルム本体56の面56aに接着層60により接合されている。すなわち、金属シート86は、樹脂枠部材46のうちカソード電極52が位置する側の面(フィルム本体56の面56a)にのみ設けられ、樹脂枠部材46のうちアノード電極54が位置する側の面(フィルム本体56の面56b)に設けられていない。
図9に示すように、本変形例に係る発電セル12dでは、樹脂枠部材46が、フィルム本体56のみからなる。つまり、樹脂枠部材46は、上述した補強フィルム58を有しない。そして、金属シート86は、フィルム本体56の面56bに接着剤である接着層100により接合されている。接着層100は、上述した接着層60と同様のものが用いられる。金属シート86は、樹脂枠部材46のうちアノード電極54が位置する側の面(フィルム本体56の面56b)にのみ設けられ、樹脂枠部材46のうちカソード電極52が位置する側の面(フィルム本体56の面56a)に設けられていない。なお、フィルム本体56の面56aの外周部には、接着層60が設けられていない。
34a…酸化剤ガス供給連通孔 34b…酸化剤ガス排出連通孔
36a…冷却媒体供給連通孔 36b…冷却媒体排出連通孔
38a…燃料ガス供給連通孔 38b…燃料ガス排出連通孔
40a…MEA(電解質膜・電極構造体)
42…第1金属セパレータ 44…第2金属セパレータ
46…樹脂枠部材(樹脂枠部) 50…電解質膜
52…カソード電極 54…アノード電極
55…発電部 56…フィルム本体
58…補強フィルム 64、76…シール用ビード部
86…金属シート
Claims (11)
- 電解質膜をカソード電極とアノード電極とで挟持してなる電解質膜・電極構造体と、
前記電解質膜・電極構造体の両側に積層された金属セパレータと、を備え、
前記電解質膜・電極構造体の発電部の外周側には、電気絶縁性を有する樹脂枠部が設けられ、
前記金属セパレータには、前記樹脂枠部に向かって突出したシール用ビード部が形成され、
前記シール用ビード部は、前記金属セパレータの積層方向に締付荷重が付与された状態で反応ガス又は冷却媒体である流体の漏れを防止する燃料電池であって、
前記積層方向から見て前記樹脂枠部のうち前記シール用ビード部と重なる部位には、金属シートが設けられ、
前記金属シートは、前記樹脂枠部のうち前記カソード電極が位置する側の面及び前記樹脂枠部のうち前記アノード電極が位置する側の面のいずれかに設けられ、
一方の前記金属セパレータの前記シール用ビード部の突出端面は、前記金属シートに当接し、
他方の前記金属セパレータの前記シール用ビード部の突出端面は、前記金属シートに当接していない、燃料電池。 - 請求項1記載の燃料電池であって、
前記樹脂枠部の内周部は、前記カソード電極の外周部と前記アノード電極の外周部とで挟持され、
前記金属シートは、前記樹脂枠部のうち前記カソード電極が位置する側の面にのみ設けられている、燃料電池。 - 請求項1記載の燃料電池であって、
前記樹脂枠部の内周部は、前記カソード電極の外周部と前記アノード電極の外周部とで挟持され、
前記金属シートは、前記樹脂枠部のうち前記アノード電極が位置する側の面にのみ設けられている、燃料電池。 - 請求項2又は3に記載の燃料電池であって、
前記樹脂枠部は、
前記発電部の外周部に設けられたフィルム本体と、
前記フィルム本体の外周部に接合された補強フィルムと、を有する、燃料電池。 - 請求項4記載の燃料電池であって、
前記フィルム本体の内周部は、前記カソード電極の外周部と前記アノード電極の外周部とで挟持され、
前記補強フィルムは、前記フィルム本体のうち前記カソード電極が位置する側の面の外周部に接合され、
前記金属シートは、前記補強フィルムのうち前記フィルム本体とは反対側の面に接合されている、燃料電池。 - 請求項4記載の燃料電池であって、
前記フィルム本体の内周部は、前記カソード電極の外周部と前記アノード電極の外周部とで挟持され、
前記補強フィルムは、前記フィルム本体のうち前記カソード電極が位置する側の面の外周部に接合され、
前記金属シートは、前記フィルム本体のうち前記アノード電極が位置する側の面に接合されている、燃料電池。 - 請求項1~6のいずれか1項に記載の燃料電池であって、
前記金属シートは、前記発電部を周回するように枠形状に形成され、
前記金属シートの外周端は、全周に亘って前記樹脂枠部の外周端よりも内側に位置している、燃料電池。 - 請求項1~7のいずれか1項に記載の燃料電池であって、
前記金属セパレータには、前記流体を流すための複数の連通孔が前記積層方向に貫通形成され、
前記金属シートは、前記発電部及び前記複数の連通孔を囲むように延在している、燃料電池。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の燃料電池であって、
前記金属シートの弾性率は、前記樹脂枠部の弾性率よりも高い、燃料電池。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載の燃料電池であって、
前記金属シートの前記積層方向に沿った厚さは、前記樹脂枠部のうち前記金属シートが設けられた部分の前記積層方向に沿った厚さよりも薄い、燃料電池。 - 電解質膜・電極構造体の両側に金属セパレータが配設された燃料電池が複数積層された積層体を備えた燃料電池スタックであって、
前記燃料電池は、請求項1~10のいずれか1項に記載の燃料電池である、燃料電池スタック。
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