[发明专利]燃料电池用金属隔板、接合隔板以及发电单电池

说明书

本公开涉及燃料电池用金属隔板、接合隔板以及发电单电池。与电解质膜‑电极结构体(12a)层叠来构成发电单电池(10)并且用于防止流体泄漏的凸起密封件(45、47)在与电解质膜‑电极结构体(12a)的层叠方向突出的燃料电池用金属隔板(14)中，凸起密封件(45、47)具备：弯曲部(51、61)，其包括在与密封线垂直的截面中在层叠方向最突出的顶部(50、60)；以及弹簧部(侧部52、53、62、63)，其设置在弯曲部(51、61)的两侧，相比于弯曲部(51、61)而言具有柔软的弹簧特性。

技术领域

本发明涉及具备凸起密封件的燃料电池用金属隔板、接合隔板以及发电单电池。

背景技术

以往，已知有如下燃料电池(发电单电池)，其具备：在由高分子离子交换膜形成的电解质膜的一方的面配置阳极电极并且在电解质膜的另一方的面配置阴极电极而形成的电解质膜-电极结构体(MEA)；以及在MEA的两侧分别配置的隔板(也称为双极性板)。通常，通过将规定数量的发电单电池层叠来构成燃料电池堆。燃料电池堆例如作为车载用燃料电池堆而被组装入燃料电池车辆(燃料电池电动汽车等)。

在燃料电池中，有时作为隔板会使用金属隔板。此时，为了防止氧化剂气体、燃料气体以及冷却介质泄漏，在金属隔板设置有密封构件。密封构件使用氟系树脂、硅等的弹性橡胶密封件，存在成本高昂的问题。

因而，例如，如专利文献1公开那样，代替弹性橡胶密封件，而采用在金属隔板形成密封凸起(以下，也称为凸起密封件)的结构。凸起密封件具有从金属隔板的平坦部(底板部)向厚度方向鼓出的形状。由于凸起密封件是冲压成型的，因而有制造成本低廉的优点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2006/0054664号说明书

发明内容

发明所要解决的问题

凸起密封件因突出的部分与其它构件(树脂框构件等)抵接而形成线状的密封部分来发挥密封功能。但是，以往的凸起密封件中，凸起密封件与其它构件抵接的部分压曲而凹陷为凹状，判明了存在密封功能降低的情形。

因而，本发明的目的在于提供如下燃料电池用金属隔板、接合隔板以及发电单电池，其具备通过防止凸起密封件的密封面的变形而密封功能不容易降低的凸起密封件。

用于解决问题的方案

本发明的一方面为燃料电池用金属隔板，其与在电解质膜的两侧分别配置电极而形成的电解质膜-电极结构体层叠来构成发电单电池，用于防止作为燃料气体、氧化剂气体或者冷却介质的流体泄漏的凸起密封件在与所述电解质膜-电极结构体的层叠方向突出，在所述燃料电池用金属隔板中，具有构成所述凸起密封件的两侧方的平坦部并且与所述层叠方向垂直的底板部，所述凸起密封件在所述层叠方向没有被压缩的初始状态下具备：在层叠方向分离地突出的弯曲部；在所述弯曲部的两侧设置的折弯部；以及从所述折弯部朝向所述底板部倾斜地延伸的弹簧部。

本发明的另一方面为接合隔板，其是多个上述方面的燃料电池用金属隔板层叠而成的，在所述接合隔板中，邻接的所述燃料电池用金属隔板以如下方式接合：各自的凸起密封件的顶部在层叠方向彼此向相反方向突出。

本发明的另一方面为发电单电池，具备：在电解质膜的两侧分别配设电极而形成的电解质膜-电极结构体；以及在所述电解质膜-电极结构体的两侧分别配设的金属隔板，在所述金属隔板，在所述电解质膜-电极结构体与所述金属隔板的层叠方向突出地形成用于防止作为燃料气体、氧化剂气体或者冷却介质的流体泄漏的凸起密封件，在所述发电单电池中，具有构成所述凸起密封件的两侧方的平坦部并且与所述层叠方向垂直的底板部，所述凸起密封件在所述层叠方向没有被压缩的初始状态下具备：在层叠方向分离地突出的弯曲部；在所述弯曲部的两侧设置的折弯部；以及从所述折弯部朝向所述底板部倾斜地延伸的弹簧部。

发明的效果