[发明专利]燃料电池用隔板构件和燃料电池堆

说明书

本公开涉及燃料电池用隔板构件和燃料电池堆，在构成燃料电池堆(10)的隔板构件(110)的第一隔板(36)设置第一肋(90a、90b)，所述第一肋(90a、90b)以从第一隔板(36)中的第一密封线(58a)与载荷承受部(64a、64b)之间的部位朝向夹着MEA(34)而位于相反的一侧位置的第二隔板(37)的方式突出，并且沿着第一密封线(58a)的延伸方向呈线状地延伸，在第一肋(90a、90b)的延伸方向的至少一方的端部形成开口部(96)。

技术领域

本公开涉及燃料电池用隔板构件和燃料电池堆，该燃料电池用隔板构件和燃料电池堆具备构成燃料电池堆的电池单体的隔板。

背景技术

例如，固体高分子型燃料电池具备由隔板夹持电解质膜-电极结构体(M EA)而成的电池单体(发电单电池)，电解质膜-电极结构体(MEA)在由高分子离子交换膜形成的电解质膜的两侧分别配设阳极电极和阴极电极。在隔板设置沿着电解质膜-电极结构体的发电面流动反应气体的反应气体流路、以及围着反应气体流路来防止反应气体的泄漏的密封部。

电池单体通常通过层叠规定的数量并紧固，由此例如作为车载用燃料电池堆来使用。因此，密封部的密封面因燃料电池堆的紧固载荷被推压向设置在MEA的外周部或者MEA的框部。即，在密封部的密封面作用有规定的表面压力。

另外，在该种燃料电池堆中，存在从外部施加冲击载荷的情况。此时，电池单体容易发生向与层叠方向正交的方向(没有施加紧固载荷的方向)移动。

例如，在美国专利申请公开2016/0072145号说明书，提出了能够抑制这样移动的燃料电池堆。在该燃料电池堆的隔板具备从其外周部向外方突出的板状的载荷承受部。在从外部向燃料电池堆施加冲击载荷时，载荷承受部与从堆壳体的内表面朝向内方突出的突出部接触。由此，能够抑制电池单体在与层叠方向正交的方向移动。

发明内容

发明所要解决的问题

隔板中的支承载荷承受部的部位(支承部)需要提高刚性。为了提高支承部的刚性，当以从隔板中的密封部与载荷承受部之间的部位朝向夹着MEA而位于相反的一侧位置的相反侧隔板的方式突出成形肋时，肋的突出端面与相反侧隔板(在相反侧隔板成形的肋的突出端面)接触。

肋的延伸方向的端部的刚性比较高而难以挠曲(撓む)。因此，燃料电池堆的紧固载荷会作用于肋的端部，在密封部中的靠近肋延伸方向的端部的部分所作用的表面压力变得比较小(表面压力减弱)。因此，会导致作用于密封部的表面压力不规则分布。

用于解决问题的方案

本发明是考虑这样的课题做出的，目的在于提供能够使隔板中的载荷承受部所设置的支承部的刚性提高并且能够减少在隔板的密封部所作用的表面压力的不规则分布的燃料电池用隔板构件和燃料电池堆。

为了实现上述目的，本发明涉及的燃料电池用隔板构件，具备构成燃料电池堆的电池单体的隔板、以及以从所述隔板的外周部向外方突出的方式设置于所述隔板的板状的载荷承受部，所述电池单体具有相反侧隔板，该相反侧隔板与所述隔板夹着电解质膜-电极结构体并位于与所述隔板相反的一侧位置，所述燃料电池用隔板构件的特征在于，在所述隔板设置：密封部，其在所述隔板的外周部围绕来与所述电解质膜-电极结构体密接，由此防止流体从所述电解质膜-电极结构体与所述隔板之间泄漏；以及肋，其以从所述隔板中的所述密封部与所述载荷承受部之间的部位朝向所述相反侧隔板的方式突出，并且沿着所述密封部的延伸方向呈线状地延伸，在所述肋的延伸方向的至少一方的端部形成开口部。

优选的是，在上述的燃料电池用隔板构件中，在俯视观察所述隔板时，所述密封部呈波状地延伸，所述肋的延伸方向的端部与所述密封部中的以相对于所述隔板的外缘部而凹陷的方式弯曲的凹状弯曲部相向。

优选的是，在上述的燃料电池用隔板构件中，所述肋的突出长度与所述密封部的沿着所述隔板的厚度方向的长度相同。