[發明專利]凸起密封結構

有效

• 申請號: 201811284757.2
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109755607B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 后藤修平;高橋謙;布川和男
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: H01M8/0271
• 分類號: H01M8/0271;H01M8/0276
• 代理公司: 北京市怡豐律師事務所 11555
• 代理人: 葉仲楠

本公開涉及凸起密封結構，該凸起密封結構具備：防止流體泄漏的外周側凸起部(54)、即凸起密封件；以及相對于外周側凸起部(54)交叉的第一阻止旁通凸狀部(84)、即交叉要素部。第一阻止旁通凸狀部(84)具有：從底板部(30s)立起的立起起點、即根基部(84r)；以及從底板部(30s)立起的側壁(84s)。根基部(84r)的與外周側凸起部(54)的連接部位(102)的曲率半徑(R1)比側壁(84s)的與外周側凸起部(54)的連接部位(104)的曲率半徑(r1)大。

技術領域

本發明涉及在燃料電池用金屬隔板設置的凸起密封結構。

背景技術

一般來說，固體高分子型燃料電池采用由高分子離子交換膜形成的固體高分子電解質膜。燃料電池具備電解質膜-電極結構體(MEA)，該電解質膜-電極結構體(MEA)在固體高分子電解質膜的一方表面配設了陽極電極，在所述固體高分子電解質膜的另一方表面配設了陰極電極。利用隔板(雙極性板)夾持MEA來構成發電單電池(單位燃料電池)。將發電單電池層疊規定的層數，由此例如作為車載用燃料電池堆來使用。

發電單電池中，存在使用金屬隔板作為隔板的情況。沿著陽極電極形成了供作為一方反應氣體的燃料氣體流動的燃料氣體流路的陽極側金屬隔板配置在MEA的一方表面側，沿著陰極電極形成了供作為另一方反應氣體的氧化劑氣體流動的氧化劑氣體流路的陰極側金屬隔板配置在MEA的另一方表面側。

然而，日本專利第5239091號公報中公開了，為了降低制造成本，通過沖壓成型在金屬隔板形成凸形狀的凸起密封件(界限壁7)作為密封部。另外，日本專利第5239091號公報中，為了防止在設置于金屬隔板的反應氣體流路的流路寬度方向端部處的反應氣體旁通，設置與凸起密封件交叉的阻止旁通凸狀部(限制構件10)。

發明內容

發明所要解決的問題

本發明是與上述的以往技術關連做出的，目的在于，在設置了相對于凸起密封件交叉的交叉要素部(阻止旁通凸狀部等)的凸起密封結構中，謀求凸起密封件頂部的表面壓力分布的均勻化。

為了實現所述的目的，本發明的凸起密封結構具備：在燃料電池用金屬隔板向隔板厚度方向突出而形成、且防止流體泄漏的凸起密封件；以及相對于所述凸起密封件交叉的交叉要素部，在該凸起密封結構中，所述交叉要素部具有：從所述燃料電池用金屬隔板的底板部立起的立起起點、即根基部；以及從所述底板部立起的側壁，所述根基部的與所述凸起密封件的連接部位的曲率半徑比所述側壁的與所述凸起密封件的連接部位的曲率半徑大。

優選為，所述交叉要素部是防止所述流體旁通的阻止旁通凸狀部、或者將內側空間與所述凸起密封件連通的通道(tunnel)。

優選為，在從所述隔板厚度方向觀察的俯視下，所述交叉要素部相對于所述凸起密封件以90°的角度交叉。

優選為，所述交叉要素部的頂部高度比所述凸起密封件的頂部高度低。

優選為，所述凸起密封件的截面形狀為梯形。

優選為，所述交叉要素部的截面形狀為梯形。

根據本發明的凸起密封結構，交叉要素部的根基部的與凸起密封件的連接部位的曲率半徑比交叉要素部的側壁的與凸起密封件的連接部位的曲率半徑大。由此，能夠相對于公差等尺寸偏差而言降低凸起密封件頂部的表面壓力(密封面壓力)的敏感度。由此，實現凸起密封件頂部的表面壓力分布的均勻化(抑制表面壓力的變動)。

參照附圖所作的對以下的實施方式進行的說明，容易理解所述目的、特征以及優點。

附圖說明

圖1是具備本發明的實施方式所涉及的凸起密封結構的發電單電池的分解立體圖。

圖2是沿著圖1以及圖4中的II-II線的發電單電池的剖視圖。