[发明专利]发电电池

说明书

本发明提供一种发电电池。发电电池(12)的第一金属隔离部件(30)具有压纹对(96A)，压纹对(96A)由位于孔部(83)的附近且在连通孔压制肋部(53a)与氧化剂气体流路(48)之间彼此相邻配置的两个第一压纹(96e)构成。在两个第一压纹(96e)之间形成有与孔部(83)相向的间隙。第二金属隔离部件(32)具有隔着树脂膜(46)与压纹对(96A)相向的一个第二压纹(96B)。从隔离部件厚度方向观察，第二压纹(96B)横跨两个第一压纹(96e)。根据本发明，能够降低反应气体连通孔与反应气体流路之间的压损，并且能够降低作用于树脂膜的应力。

技术领域

本发明涉及一种具备设置有压制肋密封件(bead seal)和压纹(emboss)的金属隔离部件的发电电池。

背景技术

一般而言，固体高分子型燃料电池采用由高分子离子交换膜构成的固体高分子电解质膜。燃料电池具有膜电极组件(MEA)，膜电极组件(MEA)为在固体高分子电解质膜的一个面上配设有阳极电极，在所述固体高分子电解质膜的另一个面上配设有阴极电极的结构体。膜电极组件通过被隔离部件(Separator)(双极板)夹持而构成发电电池(单体燃料电池)。发电电池通过层叠规定数量，而例如作为车载用燃料电池堆使用。

在发电电池中，在MEA与一方的隔离部件之间，作为一方的反应气体流路而形成有燃料气体流路，在MEA与另一方的隔离部件之间，作为另一方的反应气体流路而形成有氧化剂气体流路。另外，在发电电池中，多个反应气体连通孔沿层叠方向形成。

近年来，为了减少比较昂贵的固体高分子电解质膜的使用量，并且保护薄膜状且强度低的固体高分子电解质膜，而采用在外周装有框形状的树脂膜的带树脂膜MEA(例如，参照日本发明专利公开公报特开2008-130433号)。

在发电电池中，设置有用于防止氧化剂气体和燃料气体、即反应气体以及冷却介质的泄漏的密封部。在发电电池中，有时使用金属隔离部件作为隔离部件。例如，在美国发明专利特许第6605380号的说明书中公开了如下内容，即，为了降低制造成本，在金属隔离部件上通过压力成型而形成凸形状的压制肋密封件来作为密封部。

另一方面，为了使反应气体从反应气体连通孔顺利地流到反应气体流路(发电区域)，有时在反应气体连通孔与反应气体流路之间设置有压纹。在设置有压纹的金属隔离部件间配置有带树脂膜MEA的发电电池的情况下，树脂膜由一方的金属隔离部件的压纹、和与该压纹相向的另一方的金属隔离部件的压纹来保持(支承)。

发明内容

本发明是考虑到这样的课题而完成的，目的在于提供一种发电电池，其能够降低反应气体连通孔与反应气体流路之间的压损，并且能够降低作用于树脂膜的应力。

为了达成上述目的，本发明提供一种发电电池，该发电电池具有：带树脂膜MEA，其具有膜电极组件和设置于所述膜电极组件的外周的树脂膜；和金属隔离部件，其分别配设于所述带树脂膜MEA的两侧，该发电电池是层叠有所述带树脂膜MEA和所述金属隔离部件的发电电池，在所述金属隔离部件上形成有：反应气体流路，其使反应气体沿着所述膜电极组件的电极面流动；反应气体连通孔，其与所述反应气体流路连通，并且在隔离部件厚度方向上贯通；密封用的连通孔压制肋部，其环绕所述反应气体连通孔的外周，并在所述隔离部件厚度方向上突出；一方的所述金属隔离部件具有：孔部，其连接于与所述反应气体连通孔连通的所述连通孔压制肋部的内部空间；和压纹对，其由位于所述孔部的附近且在所述连通孔压制肋部与所述反应气体流路之间彼此相邻配置的两个第一压纹构成，在所述两个第一压纹之间形成有与所述孔部相向的间隙，另一方的所述金属隔离部件具有隔着所述树脂膜与所述压纹对相向的一个第二压纹，从隔离部件厚度方向观察，所述第二压纹横跨所述两个第一压纹。

优选所述第二压纹的顶部的面积大于所述两个第一压纹的顶部的合计面积。

优选在所述反应气体连通孔与所述孔部之间设置有使所述反应气体连通孔与所述反应气体流路连通的连结流路，所述连结流路形成于一方的所述金属隔离部件与另一方的所述金属隔离部件之间。