[發明專利]燃料電池用隔板構件以及燃料電池堆

有效

• 申請號: 201910603856.0
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110690471B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 后藤修平;苫名佑;儀賀章仁
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: H01M8/0206
• 分類號: H01M8/0206;H01M8/0258;H01M8/0267;H01M8/0276;H01M8/241
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司 11293
• 代理人: 楊溢

本公開涉及燃料電池用隔板構件以及燃料電池堆。構成燃料電池堆(11)的燃料電池用隔板構件(10)的冷卻介質入口橋部(98)，從隔板厚度方向俯視觀察時，形成與冷卻介質入口連通孔(36a)連通的第一連通路(150a)的第一凸部(150)以與第二連通孔凸起部(72e)交叉的方式延伸，形成將第一連通路(150a)與冷卻介質流路(76)相互連通的第二連通路(152a)的第二凸部(152)以與第一連通孔凸起部(58e)交叉的方式延伸。

技術領域

本公開涉及在相互層疊的第一隔板與第二隔板之間形成有冷卻介質流路的燃料電池用隔板構件以及燃料電池堆。

背景技術

例如，固體高分子型燃料電池具備電解質膜-電極結構體(MEA)，該電解質膜-電極結構體在由高分子離子交換膜形成的電解質膜的一方的面配設有陽極電極，在另一方的面配設有陰極電極。電解質膜-電極結構體被隔板(雙極性板)夾持，由此構成發電單電池(單位燃料電池)。具備層疊有規定數量的發電單電池的層疊體的燃料電池堆，例如組裝于燃料電池車輛(燃料電池電動汽車等)。

在燃料電池堆中，存在使用金屬制的隔板作為隔板的情況。此時，為了防止反應氣體(氧化劑氣體、燃料氣體)和冷卻介質的泄漏，在隔板設置密封構件。

密封構件存在使用氟系、硅等彈性橡膠密封件，成本高昂的問題。因而，例如，在美國專利第7718293號說明書公開的那樣，代替彈性橡膠密封件，采用在隔板形成凸形狀的凸起密封件的結構。

發明內容

發明所要解決的問題

燃料電池堆中的彼此相鄰的兩個隔板以在這些隔板之間形成制冷劑流路的方式相互接合來構成隔板構件。在隔板構件形成有在隔板厚度方向貫通形成的冷卻介質連通孔。冷卻介質連通孔被凸形狀的凸起密封件包圍。

在隔板設置用于使冷卻介質連通孔與冷卻介質流路相互連通的橋部。橋部具有與凸起密封件的內周壁部連結并且與冷卻介質連通孔連通的內側通道、以及與凸起密封件的外周壁部連結并且與冷卻介質流路連通的外側通道。

該情況下，凸起密封件的內周壁部中的與內側通道的連結部分被切口，并且凸起密封件的外周壁部中的與外側通道的連結部分被切口。因此，凸起密封件的該連結部分的耐載荷特性與凸起密封件的其他部分(除連結部分之外的部分)的耐載荷特性相比降低。期望的是，能夠抑制施加于凸起密封件的表面壓力(在凸起密封件前端的接觸壓力)發生偏差。

用于解決問題的方案

本發明是考慮這樣的課題而做出的，目的在于提供能夠實現使用簡單并且經濟性的結構，來使施加于包圍制冷劑連通孔的凸起密封件的表面壓力均勻化的燃料電池用隔板構件以及燃料電池堆。

本發明的一方式涉及燃料電池用隔板構件，其具備相互層疊的金屬制的第一隔板和第二隔板，燃料電池用隔板構件形成有：在所述第一隔板與所述第二隔板之間設置的冷卻介質流路；在隔板厚度方向貫通的冷卻介質連通孔；以及將所述冷卻介質流路與所述冷卻介質連通孔相互連通的橋部，在所述第一隔板形成以包圍所述冷卻介質連通孔的方式從所述第一隔板的表面向與所述第二隔板相反方向突出的、用于防止流體漏出的第一凸起密封件，在所述第二隔板形成以包圍所述冷卻介質連通孔的方式從所述第二隔板的表面向與所述第一隔板相反方向突出的、用于防止流體漏出的第二凸起密封件，所述燃料電池用隔板構件層疊于電解質膜-電極結構體并且向層疊方向施加壓縮載荷，其中，所述橋部具有：第一凸部，其是相對于所述第一凸起密封件分離地形成的，從所述第一隔板的表面向與所述第二隔板相反方向突出，形成與所述冷卻介質連通孔連通的第一連通路；以及第二凸部，其是相對于所述第二凸起密封件分離地形成地，從所述第二隔板的表面向與所述第一隔板相反方向突出，形成將所述第一連通路與所述冷卻介質流路相互連通的第二連通路，從所述隔板厚度方向俯視觀察時，所述第一凸部以與所述第二凸起密封件交叉的方式延伸，并且所述第二凸部以與所述第一凸起密封件交叉的方式延伸。