[发明专利]隔板构件及燃料电池

说明书

本发明涉及隔板构件及燃料电池。形成燃料电池即发电单电池(12)的第一隔板构件(30)具有第一隔板主体(52)。在第一隔板主体(52)中的第一密封部(60)的外侧设置第一支承凸起部(74)，该第一支承凸起部形成为高度低于第一密封凸起部(66)并且限制第一密封凸起部(66)的倒斜。根据第一支承凸起部(74)的延伸方向的位置而第一支承凸起部(74)的宽度有所不同。

技术领域

本发明涉及隔板构件及燃料电池。

背景技术

燃料电池堆是多个发电单电池(燃料电池)层叠形成的。多个发电单电池分别具有：在电解质膜的两侧配设电极而形成的电解质膜-电极结构体(MEA)；以及在MEA的两侧配设的一组隔板构件。在MEA与隔板构件的层叠方向(隔板厚度方向)对燃料电池堆赋予压缩载荷。

各隔板构件具备金属板状的隔板主体。在隔板主体设置有反应气体流路、多个连通孔和密封部。反应气体流路使反应气体(氧化剂气体或者燃料气体)流动。多个连通孔贯通隔板主体并且供作为反应气体或者冷却介质的流体流动。密封部防止流体的泄漏。密封部包括密封凸起部，该密封凸起部以因压缩载荷而弹性能够变形的方式与隔板主体一体地突出成形。密封部的顶部在因压缩载荷而使密封凸起部弹性变形了的状态下对设置于MEA的外周部的树脂膜(树脂框构件)气密地挤压。

例如，专利文献1中公开了一种隔板构件，其具备用于使压缩压力均匀分布的辅助凸起部。该辅助凸起部位于隔板主体中的密封部的外侧。该辅助凸起部与隔板主体一体地突出成形。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2018/0145353号说明书

发明内容

然而，在将隔板构件与MEA层叠时，会存在隔板构件的密封凸起部在与隔板厚度方向正交的平面方向倒斜的情况。当密封凸起部在平面方向倒斜时，密封部的密封面在平面方向位置偏移，因此有时无法用密封部获得期望的密封性。上述那样的现有技术的辅助凸起部是用于使压缩压力均匀分布的辅助凸起部，因此无法充分抑制密封凸起部的倒斜。因此，无法有效果地抑制密封凸起部在平面方向的倒斜。

本发明的目的是解决上述问题。

本发明的一技术方案是一种隔板构件，用于以层叠于在电解质膜的两侧配设电极而形成的电解质膜-电极结构体的方式组装入燃料电池堆，在所述隔板构件中，对所述隔板构件赋予隔板厚度方向的压缩载荷，所述隔板构件具有金属板状的隔板主体，在所述隔板主体设置：反应气体流路，其用于使反应气体沿着所述电极流动；多个连通孔，所述多个连通孔沿所述隔板厚度方向贯通所述隔板主体并且与所述反应气体流路或者冷却介质流路连通；以及密封部，其位于所述反应气体流路以及所述多个连通孔周围位置，用于防止由所述反应气体或者冷却介质形成的流体的泄漏，其中，所述密封部具有密封凸起部，该密封凸起部以因所述压缩载荷而能够弹性变形的方式从所述隔板主体一体地突出成形，在所述隔板主体中的所述密封部的外侧设置支承凸起部，该支承凸起部形成为高度低于所述密封凸起部并且限制所述密封凸起部的倒斜，所述支承凸起部沿着所述密封部而延伸并且从所述隔板主体一体地突出成形，根据所述支承凸起部的延伸方向的位置而该支承凸起部的宽度有所不同。

本发明的另一技术方案是一种燃料电池，具备：在电解质膜的两侧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-电极结构体的两侧配置的一组隔板构件，在所述燃料电池中，对所述燃料电池赋予隔板厚度方向的压缩载荷，所述一组隔板构件中的至少任一者为上述的隔板构件。

根据本发明，由于根据该支承凸起部的延伸方向的位置而支承凸起部的宽度有所不同，因此能够使支承凸起部的宽度方向刚性提高。还有，在将隔板构件与电解质膜-电极结构体层叠并且赋予压缩载荷时，能够用支承凸起部有效果地抑制密封凸起部的倒斜。因而，能够确保用密封部产生期望的密封性。