[发明专利]燃料电池

说明书

公开了一种燃料电池，包括：膜电极气体扩散层组件；框架构件，其包围膜电极气体扩散层组件；以及一对分隔件，其中，框架构件和膜电极气体扩散层组件被夹在分隔件之间。分隔件包括歧管孔，通过该歧管孔来供应或排出反应气体。框架构件包括：歧管开口，其与歧管孔连通；面内开口，膜电极气体扩散层组件布置在该面内开口中；气体流动路径，其与面内开口和歧管开口连通；密封部，其在气体流动路径周围被焊接至分隔件；以及容纳部，其被设置在密封部与气体流动路径之间以容纳框架构件的由于焊接而导致流动的材料。

技术领域

本发明涉及燃料电池。

背景技术

在相关技术中，已知与燃料电池模块有关的发明(参见日本未经审查的专利申请公开第2017-117780号(JP 2017-117780A))。JP 2017-117780A中描述的燃料电池模块的目的是抑制燃料电池模块在单位电池的堆叠方向上的厚度的过度增加。单位电池包括被布置成包围膜电极气体扩散层组件(MEGA)的外周的框架构件以及两个分隔件。

框架构件包括：歧管开口，其与设置在两个分隔件中的歧管孔连通；面内开口，MEGA布置在面内开口中；以及作为反应气体流动路径的狭缝状第一通孔，其设置在歧管开口与面内开口之间。

在两个分隔件中的一个分隔件中，在平面图中，在沿框架构件的第一通孔的短轴方向穿过第一通孔的中心的线上的位置处形成有凹部。沿第一通孔的长轴方向测量的凹部的底面的宽度小于沿长轴方向测量的第一通孔的宽度。在凹部中布置有密封构件。

在相关技术的燃料电池模块中，用于将单位电池之间的间隙密封的密封构件被布置在分隔件的凹部中。因此，单位电池模块在单位电池的堆叠方向上的厚度被减小了凹部的深度，并且能够抑制燃料电池模块在堆叠方向上的厚度的过度增加。

发明内容

在相关技术的燃料电池模块中，例如，通过将MEGA和框架构件夹在一对分隔件之间以形成堆叠体并且通过热压使堆叠体一体化来制造单位电池。存在以下可能性：通过热压可能使由树脂制成的框架构件熔化，并且上述熔化的树脂可能流入形成在歧管开口与面内开口之间的作为反应气体流动路径的狭缝状第一通孔中。当树脂流入第一通孔中并且第一通孔的开口尺寸减小时，存在以下可能性：反应气体的压力损失可能增加并且反应气体的供应可能变得不均匀。

本发明提供能够抑制反应气体的压力损失的增加并且从而均匀地供应反应气体的燃料电池。

本发明的一个方面涉及一种燃料电池，包括：膜电极气体扩散层组件；框架构件，其包围膜电极气体扩散层组件；以及一对分隔件，其中，框架构件与膜电极气体扩散层组件被夹在分隔件之间。分隔件包括歧管孔，通过歧管孔来供应或排出反应气体。框架构件包括：歧管开口，其与歧管孔连通；面内开口，膜电极气体扩散层组件布置在面内开口中；气体流动路径，其与面内开口和歧管开口连通；密封部，其在气体流动路径周围被焊接至分隔件；以及容纳部，其被设置在密封部与气体流动路径之间以容纳框架构件的由于焊接而导致流动的材料。

为了构造根据本发明的方面的燃料电池，首先，膜电极气体扩散层组件被布置在框架构件的面内开口中，并且框架构件与膜电极气体扩散层组件被布置在分隔件之间，从而形成堆叠体。堆叠体被放置在模具之间，并且通过执行在压力被施加的同时热也被施加的热压使框架构件的一部分熔化，使得框架构件和分隔件被焊接在一起。如上所述，焊接至分隔件的密封部被形成在气体流动路径周围的框架构件中。此时，可能存在以下情况：框架构件的材料的一部分在分隔件之间被加热并熔化，并且由于加压而导致材料的该部分从密封部朝向气体流动路径流动。