JP2007115503A - Sealing structure of fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池を構成するセパレータの表面に形成されるガス漏れ防止用のシール構造に関する。 The present invention relates to a gas leak prevention seal structure formed on the surface of a separator constituting a fuel cell.
従来、燃料電池を構成するセパレータに形成されるガス漏れ防止用の燃料電池のシール構造は、セパレータに凹溝を設け、その凹溝にシール材を充填している。また、特許文献1には予め別体で成形したシールゴムをセパレータのシール必要箇所に設けた凹溝に後付けで接着する構造が記載されている。
しかしながら、凹溝へのシール材の充填作業は煩わしく、特に、緻密な構造では作業に多大な費用と時間が費やされる。また、セルを組立する際、セパレータ間に絶縁が必要な場合、その間に別途絶縁層を形成する必要があるなど種々の問題があった。本発明は、上記問題に鑑み、セパレータ表面に厚みの異なるシールを設けることで、セパレータに凹溝を設けることなく、また、容易にシールを設置できるなどの効果を知見し、本発明を完成するに至ったものである。 However, the filling operation of the sealing material into the concave groove is troublesome. In particular, in a dense structure, a great deal of cost and time are spent on the work. In addition, when assembling the cells, if insulation is required between the separators, there are various problems such as the need to separately form an insulating layer therebetween. In view of the above-mentioned problems, the present invention provides an effect that a seal having a different thickness is provided on the separator surface, so that a seal can be easily installed without providing a groove in the separator, and the present invention is completed. Has been reached.
本発明は燃料電池を構成するセパレータの周縁部表面に形成されるガス漏れ防止用のシール構造であって、締付量調整用シールと前記締付量調整用シールより厚肉のリブシールからなり、前記締付量調整用シールと前記リブシールの間に空間が形成されている。また、セパレータの表面にゴム溶液をスクリーン印刷によりコーティングした後、加硫硬化させて締付量調整用シールおよびリブシールが成形一体化されている。 The present invention is a gas leakage prevention seal structure formed on the peripheral surface of the separator constituting the fuel cell, comprising a tightening amount adjusting seal and a rib seal that is thicker than the tightening amount adjusting seal, A space is formed between the tightening amount adjusting seal and the rib seal. Further, a rubber solution is coated on the surface of the separator by screen printing, and then vulcanized and cured, and a tightening amount adjusting seal and a rib seal are formed and integrated.
本発明の燃料電池のシール構造は、セパレータ表面に形成された締付量調整用シールとリブシールとの間に空間を設けることにより、セルを組立する際、セパレータを締付することで、リブシールが容易に変形される。また、従来、セパレータ表面に形成されていたシール材を充填する凹溝が不要になり、煩わしい充填作業も不要になる。 According to the fuel cell seal structure of the present invention, by providing a space between the tightening amount adjusting seal formed on the separator surface and the rib seal, when assembling the cells, the rib seal is secured by tightening the separator. It is easily deformed. Further, the groove for filling the sealing material that has been conventionally formed on the separator surface becomes unnecessary, and the troublesome filling work becomes unnecessary.
リブシールの厚みを締付量調整用シールより厚肉にすることで、セルを組立する際、セパレータに形成されたリブシールが最初、低い締付力で変形される。その後、受圧面積の大きい締付量調整用シールが変形される。この時、セパレータを締付する力が急激に高まることにより、締付量の調整を容易に行うことができ、一定の力で確実に締付することができる。 By making the rib seal thicker than the tightening amount adjusting seal, the rib seal formed on the separator is first deformed with a low tightening force when the cell is assembled. Thereafter, the tightening amount adjusting seal having a large pressure receiving area is deformed. At this time, the tightening force of the separator is rapidly increased, so that the tightening amount can be easily adjusted, and the tightening can be surely performed with a certain force.
本発明によれば、セパレータにリブシールとなるシール材を充填する凹溝を設けることなく、リブシールの設置が容易にできる。また、セパレータの締付量および締付力を調整でき、確実にガス漏れを防止することができる。 According to the present invention, it is possible to easily install a rib seal without providing a concave groove for filling a separator with a sealing material to be a rib seal. Further, the tightening amount and tightening force of the separator can be adjusted, and gas leakage can be reliably prevented.
以下、本発明の燃料電池のシール構造について実施例を参照して説明する。 Hereinafter, the seal structure of the fuel cell of the present invention will be described with reference to examples.
図1はセパレータ全体平面図であり、図2は図1のA―A矢視拡大断面図である。セパレータ1の表面には厚みtの板状の締付量調整用シール21,22、厚みtより厚肉の凸状のリブシール23が形成されている。なお、締付量調整用シール21の形状は、実施例に限定されず、例えば、図3に示すようなスリット状(a)、波状(b)、格子状(c)であってもよい。また、締付量調整用シール22も締付量調整用シール21と同様の形状に形成することができる。締付量調整用シール21,22の表面は安定した締付力を得るため、平滑なものが望ましい。リブシール23は締付量調整用シール21,22の厚みtより厚肉であればよく、その形状は実施例に限らず、例えば、図4に示すような三角状(a)、半楕円状(b)であってもよい。
1 is an overall plan view of the separator, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG. On the surface of the
締付量調整用シール21,22に挟まれたリブシール23の両側には空間31,31が形成されている。本実施例では締付量調整用シール21,22はリブシール23の両側に形成されているが、リブシール23の外側4、もしくは内側5の片側のみに設置してもよい。
空間31,31には締付量調整用シール21,22の厚みtより小さい絶縁層32,33が形成されている。絶縁層32,33は必要であれば設置すればよく、任意に設置することができる。
セパレータ1はカーボン樹脂で形成されている。締付量調整用シール21,22、リブシール23、絶縁層32,33はエチレン―プロピレン―ジエンゴム(EPDM)で形成されている。なお、締付量調整用シール21,22、リブシール23、絶縁層32,33を形成する材料は実施例に限らず、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴムを用いることもできる。
The
締付量調整用シール21,22、リブシール23はセパレータ1の表面にゴム溶液をスクリーン印刷によりコーティングした後、加硫硬化させて成形一体化している。
The tightening
図示しないセルを組立する際、セパレータ1に形成されたリブシール23が最初に低い締付力で変形される。その後、受圧面積の大きい、厚みtの締付量調整用シール21,22が変形される。厚みtはリブシール23の厚みを超えない範囲で調整でき、厚みtにより、締付量、締付力を調整することができる。
When assembling a cell (not shown), the
1 セパレータ
21,22 締付量調整用シール
23 リブシール
31 空間
32,33 絶縁層
4 外側
5 内側
t 厚み
1 Separator 21, 22 Tightening
Claims (2)
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JP2005305233A JP2007115503A (en) | 2005-10-20 | 2005-10-20 | Sealing structure of fuel cell |
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