[发明专利]燃料电池单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池单元，其通过使含氢气体和含氧气体彼此分离地流入阳极和阴极、自阳极和阴极流出，从而进行发电。

背景技术

如图9所示，日本特开2008-171783号公报公开了利用阳极侧分离片5和阴极侧分离片6夹持膜电极接合体4而成的燃料电池单元，该膜电极接合体4通过在固体高分子电解质膜1的一侧的面接合阳极2、在该固体高分子电解质膜1的另一侧的面接合阴极3而形成。在阳极侧分离片5形成有用于向阳极2供应含氢气体的流路，在阴极侧分离片6形成有用于向阴极3供应含氧气体的流路。

另外，固体高分子电解质膜1被第1支承部件7和第2支承部件8夹持。第1支承部件7与阳极侧分离片5形成为一体，并在比阳极2的电极边缘端靠面方向的外侧的位置抵接于固体高分子电解质膜1。第2支承部件8与阴极侧分离片6形成为一体，并在比阴极3的电极边缘端靠面方向的外侧的位置抵接于固体高分子电解质膜1。在该燃料电池单元中，在阳极侧分离片5的的周缘形成有凹部5a，使O型圈9嵌入该凹部5a而进行气密密封。

但是，在上述燃料电池单元中，在高压下将燃料气体供应至阳极2，因此阳极2和阴极3之间会产生压力差（以下，称为“压差”）。此时，介于阳极2和阴极3之间的固体高分子电解质膜1和第1支承部件7、第2支承部件8承受由上述压差引起的负荷。

但是，在上述燃料电池单元中，在第1支承部件7、第2支承部件8周围划分形成有空间S1、S2，另外，第1支承部件7、第2支承部件8位于离O型圈9较远的位置。因此，每次产生上述压差，固体高分子电解质膜1和第1支承部件7、第2支承部件8都会较大地变形。

即，由于因每次压差的产生而导致的变形，弯曲应力、剪切力反复地作用于第1支承部件7的基端部、第2支承部件8的基端部、固体高分子电解质膜1。因此，在上述燃料电池单元中，由于该反复的负荷，第1支承部件7、第2支承部件8、固体高分子电解质膜1有可能破损。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够防止由含氢气体和含氧气体之间的压差所引起的应力导致的破损的燃料电池单元。

本发明的1技术方案为燃料电池单元，该燃料电池单元具有：膜电极接合体，其通过在电解质膜的一侧的面接合阳极、在该电解质膜的另一侧的面接合阴极而形成；框体，其与膜电极接合体一体地形成；一对分离片，其夹持膜电极接合体和框体。在一对分离片中，形成有用于夹持膜电极接合体的至少一对夹持片。使一对夹持片的夹持端部的位置在燃料电池单元的层叠方向上彼此错开。

附图说明

图1为应用本发明的第1实施方式的燃料电池单元的燃料电池组的外观立体图。

图2为图1的燃料电池组的分解立体图。

图3为本发明的第1实施方式的燃料电池单元的分解立体图。

图4为本发明的第1实施方式的燃料电池单元的俯视图。

图5为图4的V-V局部剖视图。

图6为图4的VI-VI局部剖视图。

图7为图5的VII部分的放大图。

图8为本发明的第2实施方式的燃料电池单元的相当于图5的局部剖视图。

图9为表示以往的燃料电池单元的主要部分的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图用实施方式来说明本发明。各实施方式都为将本发明应用于在车辆上搭载的固体高分子电解质型燃料电池的例子。并且，在附图的说明中对于同一元件标注同一附图标记，省略重复的说明。另外，附图的尺寸比例有为了便于说明被放大、与实际的比例不相同的情况。并且，在附图的说明中，为了方便起见，将多个燃料电池单元层叠的方向称为层叠方向α、将与各燃料电池单元的长度方向平行且与层叠方向α垂直的方向称为单元长度方向β、将与方向α、β垂直的方向称为单元宽度方向γ。

第1实施方式

参照图1～图7对本发明的第1实施方式的燃料电池单元A1及应用其的燃料电池组（日文：燃料電池スタック）10进行说明。