[發明專利]燃料電池堆和用于該燃料電池堆的密封板

有效

• 申請號: 201380013222.0
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN104170132A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 沼尾康弘;影山和弘
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及一種通過層疊多個燃料電池形成的燃料電池堆(fuel?cell?stack)，并且涉及一種用于該燃料電池堆的密封板。

背景技術

與根據本發明的燃料電池堆相關的技術在專利文獻1的“FUEL?CELL?STACK?STRUCTURE”中公開。在專利文獻1的燃料電池堆結構中，分別通過層疊多個燃料電池形成的多電池模塊沿電池層疊方向布置成列，并且電池模塊中的相鄰電池模塊之間的空間由密封墊片(bead?gasket)密封。

此外，電池模塊的各個端電池的與密封墊片接觸的隔離體(separator)的表面剛性比電池模塊的中央電池的隔離體的表面剛性大。具體地，為了使得電池模塊的端電池的隔離體具有比中央電池的表面剛性大的表面剛性，在端電池的隔離體疊置平板。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開2005-190706號公報

發明內容

在上述現有技術中，包括密封墊片的平板利用粘接劑與端電池的隔離體接合。相應地，當密封墊片劣化時，其燃料電池仍能產生電力的電池模塊不得不被丟棄。這樣是沒有效率的。

相應地，本發明的目的在于提供燃料電池堆和用于該燃料電池堆的密封板，這允許繼續使用通過層疊多個燃料電池而形成的電池模塊。

為了實現上述目的，根據本發明的第一方面的燃料電池堆包括：電池模塊，每個電池模塊通過層疊多個燃料電池并且通過將所述燃料電池的相鄰的燃料電池的絕緣構件粘接在一起而形成，每個燃料電池包括膜電極接合體和夾著所述膜電極接合體的成對的隔離體，所述膜電極接合體在所述膜電極接合體的外周部具有所述絕緣構件；以及密封板，所述密封板插入層疊的所述電池模塊之間。所述密封板包括：多個歧管孔，兩種發電用氣體分開地流入所述多個歧管孔和流出所述多個歧管孔，以流過所述燃料電池，以及第一密封構件，所述第一密封構件沿著每個所述歧管孔的周緣部設置，以密封所述發電用氣體中的流過所述歧管孔的相應的一者。

根據本發明的第二方面的密封板為構造為插入至少兩個電池模塊的相鄰的電池模塊之間的密封板，每個所述電池模塊通過將多個燃料電池層疊為一體單元而形成，所述密封板包括：板基板(plate?substrate)，歧管孔形成于所述板基板，兩種發電用氣體分開地流入所述歧管孔和流出所述歧管孔，以流過所述燃料電池；以及密封構件，所述密封構件沿著每個所述歧管孔的周緣部設置，以密封所述發電用氣體中的流過所述歧管孔的相應的一者。所述密封構件包括：密封基部，所述密封基部設置在所述歧管孔的周緣部，以及密封唇，所述密封唇從所述密封基部的表面突出。所述密封唇朝向所述歧管孔的中央偏移。

附圖說明

圖1是示意性地示出了根據本發明的第一實施方式的燃料電池堆的外觀的立體圖；

圖2的(A)為分別示出了構成電池模塊的隔離體、膜電極接合體和密封板的面中的一個面以示出它們的配置的平面圖，圖2的(B)為分別示出了圖2的(A)所示的隔離體的另一面的平面圖；

圖3的(A)為圖2的(A)所示的膜電極接合體的放大平面圖，圖3的(B)為圖2的(A)所示的陰極側隔離體的放大平面圖；

圖4為圖2的(A)和圖2的(B)所示的密封板的放大平面圖；

圖5是圖1中的燃料電池堆的一部分沿著圖4中的C-C線截取的截面放大圖；

圖6的(A)是詳細示出了繞著設置在供應含氫氣體用的歧管孔的邊界部的密封構件的一部分的放大圖，圖6的(B)為由圖6的(A)中的包圍線I指示的部分的放大圖；

圖7的(A)為示出燃料電池堆的一部分沿著圖4中的D-D線截取的截面圖，圖7的(B)為由圖7的(A)中的包圍線III指示的部分的放大圖；

圖8的(A)詳細示出了圍繞繞著在歧管孔的周緣部的另一示例的密封構件的一部分的放大圖，圖8的(B)為圖8的(A)中包圍線IV指示的部分的放大圖；

圖9的(A)為詳細示出繞著另一示例的內周密封構件的一部分沿圖4中C-C線截取的放大圖，圖9的(B)為由圖9的(A)中的包圍線V指示的部分的放大圖；

圖10為根據本發明的第二實施方式的密封板的平面圖；

圖11為根據本發明的第三實施方式的密封板的平面圖；

圖12為根據本發明的第四實施方式的密封板的平面圖；

圖13為根據本發明的第五實施方式的密封板的平面圖；

圖14為示出了密封板和隔離體之間的位置關系的沿著圖4中的V-V線截取的的放大截面圖；