[發(fā)明專利]燃料電池及其隔板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780014822.3
• 申請(qǐng)日: 2007-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN101432916A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山本佳位;八神裕一;合崎次郎;白濱淳一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M8/02
• 分類號(hào): H01M8/02;H01M8/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池及其隔板。如果更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及對(duì)形成有用于形成流體的流道的凹凸形狀的隔板的結(jié)構(gòu)的改良。

背景技術(shù)

一般來說，燃料電池(例如固體高分子型燃料電池)是通過層疊多個(gè)由隔板夾持電解質(zhì)的單體而構(gòu)成的。另外，在隔板上，形成有用于向各單體供給或從各單體排出反應(yīng)氣體(燃料氣體、氧化氣體)、冷卻用的冷媒的歧管。

以往，關(guān)于用于這樣供給以及排出各流體而設(shè)置的歧管，公開了這樣的技術(shù)方案：在這些各歧管的周圍的密封構(gòu)件(密封墊、粘接劑等)的外側(cè)(外周側(cè))，形成有作為密封構(gòu)件與相鄰隔板之間的襯墊的肋(在本說明書中也稱作定寸部(定寸部))(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-77499號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

但是，在如上所述的以往結(jié)構(gòu)的隔板的情況下，密封構(gòu)件會(huì)收縮而變形，這一點(diǎn)不夠令人滿意。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制密封構(gòu)件收縮變形的燃料電池及其隔板。

為了解決該課題，本發(fā)明者進(jìn)行了各種研究。在隔板中、特別是在形成有歧管的邊緣的部分或其附近，由于流體(反應(yīng)氣體或者冷卻用冷媒)的壓力變動(dòng)而受到的影響較大。即，在歧管中流通的流體的壓力變動(dòng)容易直接作用于設(shè)置在該邊緣的周圍的密封構(gòu)件，其結(jié)果，會(huì)有如上所述密封構(gòu)件會(huì)收縮變形，有損密封構(gòu)件的本來的功能的情況。關(guān)于這一點(diǎn)，本發(fā)明者著眼于隔板的以往結(jié)構(gòu)的特征、尤其是與通過歧管的流體的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了能夠解決上述那樣的課題的技術(shù)。

本發(fā)明是基于該發(fā)現(xiàn)的發(fā)明，即，一種隔板，至少用于形成流體的流道的凹凸形狀為在正面和背面反轉(zhuǎn)的關(guān)系，并且形成有用于供給以及排出所述流體的歧管，其中：沿著形成歧管的輪廓的該隔板的緣邊設(shè)置有用于密封流體的密封構(gòu)件，并且在該密封構(gòu)件與緣邊之間具有凸部，該凸部在與該隔板相鄰的其它構(gòu)件之間能夠作為襯墊而起作用。

在隔板上形成有歧管，該歧管用于向各燃料電池單體供給或者從該單體排出例如燃料氣體、氧化氣體、冷卻用冷媒的這些流體。另外，在隔板中的該歧管的周圍設(shè)有密封構(gòu)件，各流體不會(huì)從預(yù)定的流道泄漏。在本發(fā)明所涉及的隔板中，在這樣的密封構(gòu)件與形成歧管的隔板的緣邊之間設(shè)有凸部，在層疊隔板時(shí)，這些凸部彼此直接(或者也可以是間接)對(duì)接而作為襯墊起作用。此時(shí)，通過這些凸部和密封構(gòu)件的外側(cè)(外周側(cè))的例如由肋(定寸部)所構(gòu)成的其他凸部，形成預(yù)定寬度的襯墊。

另外，優(yōu)選，上述那樣的隔板中的凸部至少形成在以局部互相接觸的方式層疊的該隔板的各板之上，并且形成為在層疊時(shí)這些凸部彼此接觸。在層疊這樣的隔板時(shí)，形成在各隔板上的凸部彼此接觸而形成空間。

進(jìn)而，凸部也可以至少形成在從歧管向該隔板的面方向供給和排出流體的部分以外的部分上。在這種情況下，不會(huì)給朝向隔板的面方向(如果換其他的表達(dá)，為與層疊方向垂直的方向)的各流體的流動(dòng)帶來影響，能夠確保預(yù)定寬度的空間而抑制密封構(gòu)件變形(收縮)。

進(jìn)而，優(yōu)選，在這樣的隔板中，在歧管的輪廓中、不向該隔板的面方向供給和排出流體的部分形成有連續(xù)的凸部，在供給和排出流體的部分形成有不連續(xù)的凸部。不連續(xù)地形成的凸部，能夠一邊允許各流體在各凸部之間通過而流動(dòng)、一邊形成用于避免密封構(gòu)件變形(收縮)的空間。

另外，優(yōu)選，在上述這樣的隔板中，在密封構(gòu)件的外側(cè)也形成有凸部。在這樣的情況下，通過形成在密封構(gòu)件的外側(cè)的凸部和形成在密封構(gòu)件的內(nèi)側(cè)的凸部(即沿著歧管的輪廓而形成的凸部)，能夠形成能夠抑制密封構(gòu)件變形的空間。

進(jìn)而，本發(fā)明是具備技術(shù)方案1～5中的任意一項(xiàng)所述的隔板的燃料電池，其中：在設(shè)置在該隔板中凸部的背面?zhèn)鹊臉?gòu)件上，形成有用于從背面?zhèn)戎瓮共康钠渌耐共俊?/p>

形成在隔板的局部的凸部，在層疊隔板時(shí)對(duì)接，從而作為襯墊而起作用，形成能夠抑制密封構(gòu)件變形的空間。另外，設(shè)置在位于該凸部的背面?zhèn)鹊臉?gòu)件上的其他的凸部，從背面?zhèn)戎С旨粗紊鲜龅耐共浚种圃撏共孔冃巍?/p>

在這樣的燃料電池中，優(yōu)選，其他的凸部由不連續(xù)地形成的多個(gè)突起形成，在這多個(gè)突起之間形成有所述流體的流道。此時(shí)，能夠一邊確保用于供給和排出各流體的流道、一邊支撐形成在隔板上的凸部而抑制變形。

進(jìn)而在這樣的燃料電池中，設(shè)置在凸部的背面?zhèn)鹊臉?gòu)件可以設(shè)為樹脂框。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的分解立體圖，分解表示本實(shí)施方式中的燃料電池的隔板的單體。

圖2是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的隔板的俯視圖。

圖3是表示層疊的單體的結(jié)構(gòu)例的圖，表示圖2中的III-III線上的剖面。