[发明专利]燃料电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及燃料电池以及制造燃料电池的方法。

背景技术

一般来说，燃料电池是由燃料(氢和氧)获得电力的装置。因为燃料电池具有环境优异性并且可以实现高的能量效率，所以燃料电池正被广泛开发作为能量供应装置。参考专利文件1，燃料电池例如具有其中电极将电解质夹持在其间的发电器。并且，燃料电池具有用于收集在发电器中的产生的电力的集电器。

专利文件1：日本专利申请公布No.2004-146337

发明内容

<本发明要解决的问题>

在上述结构中，为了减小发电器的厚度，用于增强发电器的框架是必要的。当框架是导电的，框架与任一电极接触，并且框架的电势与电极的电势基本相同时，多个电极可能彼此电导通。

本发明的目的是提供一种防止了电极之间的电短路的燃料电池以及该燃料电池的制造方法。

<解决该问题的技术手段>

根据本发明的燃料电池的特征在于包括发电器，导电框架，集电器以及绝缘构件。发电器具有电解质、设置在所述电解质的一个表面上的第一电极以及设置在所述电解质的另一个表面上的第二电极。导电框架具有与所述第一电极的电势基本相同的电势，并且增强所述发电器。集电器设置在所述第二电极的与所述电解质相反的一侧上。绝缘构件设置在所述集电器和所述导电框架之间。在根据本发明的燃料电池中，因为绝缘构件设置在集电器和导电框架之间，所以防止了集电器与导电框架接触。并且，防止了第一电极和第二电极之间的电短路。因此，可以抑制根据本发明的燃料电池的发电损耗。

所述绝缘构件可以设置在所述第二电极和所述导电框架之间。在此情况下，防止了第二电极和集电器与导电框架接触。因此，可以防止第一电极与第二电极电导通。所述导电框架可以具有凹部和基体部。所述发电器可以设置在所述凹部中。

所述凹部的厚度与所述发电器的厚度的总和可以小于所述基体部的厚度。在此情况下，第二电极的上表面的位置低于基体部的上表面。并且，绝缘构件固定集电器的下部的侧面。因此，防止了集电器位移。由此，可以防止集电极和框架之间的接触。

所述第一电极可以是阳极。所述阳极可以由透氢金属构成。所述电解质可以具有质子传导性。在此情况下，导电框架增强透氢膜和电解质。因此，可以减小透氢膜和电解质的厚度。并且，可以减小根据本发明的燃料电池的制造成本。

根据本发明的制造燃料电池的方法的特征在于包括如下步骤：在导电框架上设置第一电极和电解质；将绝缘构件布置在所述电解质的上表面的周边区域上；以及在所述电解质上设置第二电极和集电器。利用根据本发明的制造方法，第一电极和电解质被设置在导电框架上，绝缘构件被布置在所述电解质的上表面的周边区域上，第二电极和集电器被设置在所述电解质上。在此情况下，绝缘构件防止导电框架与集电器和第二电极接触。因此，防止了第一电极与第二电极电导通。因此，抑制了燃料电池的发电损耗。并且，因为在设置第一电极和电解质之后布置绝缘构件，所以不必将导电框架接合到绝缘构件。以此，可以缩短工艺。

根据本发明的另一种制造燃料电池的方法的特征在于包括如下步骤：在导电框架上设置第一电极；将绝缘构件布置在所述第一电极的上表面的周边区域上；以及在所述第一电极上依次设置电解质、第二电极和集电器。利用该制造方法，第一电极被设置在导电框架上。绝缘构件被布置在所述第一电极的上表面的周边区域上。电解质、第二电极和集电器被依次设置在所述第一电极上。在此情况下，绝缘构件防止导电框架与电解质、集电器和第二电极接触。防止了第一电极与第二电极电导通。因此，抑制了燃料电池的发电损耗。并且，因为在设置第一电极和电解质之后布置绝缘构件，所以不必将导电框架接合到绝缘构件。以此，可以缩短工艺。所述第一电极可以是阳极。所述阳极可由透氢金属构成。所述电解质可以具有质子传导性。

<本发明的效果>

根据本发明，防止了集电器与导电框架接触。因此，防止了第一电极与第二电极电导通。因此，抑制了根据本发明的燃料电池的发电损耗。

附图说明

图1示出了根据本发明的第一实施例的燃料电池；

图2示出了燃料电池的制造方法的流程图；

图3示出了燃料电池的另一种制造方法；

图4示出了根据本发明第二实施例的燃料电池的示意性剖视图；以及

图5示出了根据本发明第三实施例的燃料电池的示意性剖视图。

具体实施方式

下面将描述用于实现本发明的具体实施方式。