[发明专利]燃料电池堆

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有由多个燃料电池单元层叠而成的结构的燃料电池堆。

背景技术

作为该种燃料电池堆，关于燃料电池堆结构的名称在专利文献1中被公开。专利文献1公开的燃料电池堆结构如下：将多个电池层叠起来构成多电池模块，将多个该多电池模块在电池层叠方向上串联排列，利用密封条(日文：ビードガスケート)将多电池模块间密封起来。

专利文献1：日本国特开2005-190706号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，对于上述那样的燃料电池堆结构而言，形成为在多电池模块彼此之间夹设像密封条这样不同种类的构件的结构，存在由于构件的尺寸误差导致层叠方向的荷重传递不充分的问题，由此，可能在各电池(燃料电池单元)的发电性能方面存在偏差等。

本发明是鉴于上述以往的状况做成的，其目的在于提供一种燃料电池堆，该燃料电池堆具有两个以上的电池模块和夹设在电池模块间的新的密封板件，能够良好地进行层叠方向的荷重传递。

用于解决问题的方案

本发明的燃料电池堆具有：电池模块，其至少存在两个以上，由多个燃料电池单元彼此层叠并一体化而成；密封板件，其夹设在电池模块之间。密封板件在其周缘部上具有将密封板件的周缘部和电池模块的周缘部之间密封的密封构件。而且，燃料电池堆构成为在电池模块和密封板件之间的密封内侧区域设置有用于在层叠方向上传递荷重的构件接触部件，并且将上述结构作为解决以往的课题的手段。

发明的效果

本发明的燃料电池堆采用上述结构，具有两个以上的电池模块和夹设在电池模块间的密封板件，能够良好地进行层叠方向的荷重传递。由此，能够实现各燃料电池单元的面压、接触电阻的均匀化以及各燃料电池单元的发电功能的均匀化。

附图说明

图1的(A)是燃料电池堆的立体图，图1的(B)是燃料电池堆的立体分解图。

图2的(A)是电池模块的俯视图，图2的(B)是密封板件的俯视图。

图3是用于说明本发明的燃料电池堆的一个实施例的、电池模块间的局部剖视图。

图4是用于说明本发明的燃料电池堆的其他实施方式的、电池模块间的局部剖视图。

图5的(A)是表示粘接剂硬化温度和电池模块的变形量以及接触面积的关系的图表，图5的(B)是电池模块的说明图。

图6的(A)、(B)是用于说明燃料电池堆的其他实施方式的各个剖视图。

图7的(A)、(B)是用于说明燃料电池堆的其他实施方式的各个剖视图。

具体实施方式

(第1实施方式)

对于图1所示的燃料电池堆FS，尤其是如图1的(B)所示那样，其具有：电池模块M，该电池模块M至少存在两个以上，是由多个燃料电池单元C彼此层叠并一体化而成的；密封板件P，其夹设在电池模块M之间。如图2所示，图示例的燃料电池单元C和密封板件P形成为长方形形状，它们的长宽尺寸分别大致相同。另外，虽然在图1的(B)中示出两个电池模块M和一个密封板件P，但实际上，层叠有比以上的数目多的电池模块M和密封板件P。

另外，燃料电池堆FS在电池模块M的层叠方向的两端部分别配置有端板56A、56B，在作为燃料电池单元C的长边侧的两个面上(图1中的上下面)设置有连结板57A、57B，并且在作为短边侧的两个面上设置有加强板58A、58B。各连结板57A、57B和加强板58A、58B利用未图示的螺栓与两个端板56A、56B相连结。

这样一来，燃料电池堆FS形成为像图1的(A)所示的盒体型结构，在层叠方向上对各电池模块M和密封板件P进行束缚和加压并向各个燃料电池单元C上施加规定的接触面压，以维持气体密封性、导电性等良好。

图3是沿着燃料电池单元C的短边方向的燃料电池堆FS的主要部件的剖视图。燃料电池单元C具有：膜电极接合体1、夹持膜电极接合体1的一对隔板2、2，并且在膜电极接合体1和各隔板2、2之间形成有阴极气体和阳极气体各自的气体流路GC、GA。

膜电极接合体1一般被称为MEA(Membrane Electrode Assembly)，省略详细的图示，具有利用阴极电极层和阳极电极层夹持由固体高分子构成的电解质层而成的结构。该膜电极接合体1在其外周上一体化地形成有树脂制的框架(未图示)，在框架上形成有能够用于进行反应气体的供给和排出的歧管孔等。