[发明专利]燃料电池堆和用于该燃料电池堆的密封板

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过层叠多个燃料电池形成的燃料电池堆(fuel cell stack)，并且涉及一种用于该燃料电池堆的密封板。

背景技术

与根据本发明的燃料电池堆相关的技术在专利文献1的“FUEL CELL STACK STRUCTURE”中公开。在专利文献1的燃料电池堆结构中，分别通过层叠多个燃料电池形成的多电池模块沿电池层叠方向布置成列，并且电池模块中的相邻电池模块之间的空间由密封垫片(bead gasket)密封。

此外，电池模块的各个端电池的与密封垫片接触的隔离体(separator)的表面刚性比电池模块的中央电池的隔离体的表面刚性大。具体地，为了使得电池模块的端电池的隔离体具有比中央电池的表面刚性大的表面刚性，在端电池的隔离体叠置平板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2005-190706号公报

发明内容

在上述现有技术中，包括密封垫片的平板利用粘接剂与端电池的隔离体接合。相应地，当密封垫片劣化时，其燃料电池仍能产生电力的电池模块不得不被丢弃。这样是没有效率的。

相应地，本发明的目的在于提供燃料电池堆和用于该燃料电池堆的密封板，这允许继续使用通过层叠多个燃料电池而形成的电池模块。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面的燃料电池堆包括：电池模块，每个电池模块通过层叠多个燃料电池并且通过将所述燃料电池的相邻的燃料电池的绝缘构件粘接在一起而形成，每个燃料电池包括膜电极接合体和夹着所述膜电极接合体的成对的隔离体，所述膜电极接合体在所述膜电极接合体的外周部具有所述绝缘构件；以及密封板，所述密封板插入层叠的所述电池模块之间。所述密封板包括：多个歧管孔，两种发电用气体分开地流入所述多个歧管孔和流出所述多个歧管孔，以流过所述燃料电池，以及第一密封构件，所述第一密封构件沿着每个所述歧管孔的周缘部设置，以密封所述发电用气体中的流过所述歧管孔的相应的一者。

根据本发明的第二方面的密封板为构造为插入至少两个电池模块的相邻的电池模块之间的密封板，每个所述电池模块通过将多个燃料电池层叠为一体单元而形成，所述密封板包括：板基板(plate substrate)，歧管孔形成于所述板基板，两种发电用气体分开地流入所述歧管孔和流出所述歧管孔，以流过所述燃料电池；以及密封构件，所述密封构件沿着每个所述歧管孔的周缘部设置，以密封所述发电用气体中的流过所述歧管孔的相应的一者。所述密封构件包括：密封基部，所述密封基部设置在所述歧管孔的周缘部，以及密封唇，所述密封唇从所述密封基部的表面突出。所述密封唇朝向所述歧管孔的中央偏移。

附图说明

图1是示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的燃料电池堆的外观的立体图；

图2的(A)为分别示出了构成电池模块的隔离体、膜电极接合体和密封板的面中的一个面以示出它们的配置的平面图，图2的(B)为分别示出了图2的(A)所示的隔离体的另一面的平面图；

图3的(A)为图2的(A)所示的膜电极接合体的放大平面图，图3的(B)为图2的(A)所示的阴极侧隔离体的放大平面图；

图4为图2的(A)和图2的(B)所示的密封板的放大平面图；

图5是图1中的燃料电池堆的一部分沿着图4中的C-C线截取的截面放大图；

图6的(A)是详细示出了绕着设置在供应含氢气体用的歧管孔的边界部的密封构件的一部分的放大图，图6的(B)为由图6的(A)中的包围线I指示的部分的放大图；

图7的(A)为示出燃料电池堆的一部分沿着图4中的D-D线截取的截面图，图7的(B)为由图7的(A)中的包围线III指示的部分的放大图；

图8的(A)详细示出了围绕绕着在歧管孔的周缘部的另一示例的密封构件的一部分的放大图，图8的(B)为图8的(A)中包围线IV指示的部分的放大图；

图9的(A)为详细示出绕着另一示例的内周密封构件的一部分沿图4中C-C线截取的放大图，图9的(B)为由图9的(A)中的包围线V指示的部分的放大图；

图10为根据本发明的第二实施方式的密封板的平面图；

图11为根据本发明的第三实施方式的密封板的平面图；

图12为根据本发明的第四实施方式的密封板的平面图；

图13为根据本发明的第五实施方式的密封板的平面图；

图14为示出了密封板和隔离体之间的位置关系的沿着图4中的V-V线截取的的放大截面图；