JP2008034274A - Fuel cell separator, plate for fuel cell separator constitution, and manufacturing method of fuel cell separator - Google Patents

Fuel cell separator, plate for fuel cell separator constitution, and manufacturing method of fuel cell separator Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator structure in which an adhesive force between members is improved in a separator in which laminated members are constituted of different materials, and its manufacturing method. <P>SOLUTION: This is the separator 20 for a fuel cell constituted of a plurality of plates, and equipped with a first plate 40, a second plate 50 consisting of a material except a metal, an adhesive layer 550 in which the first plate and the second plate are adhered, and a negative pressure part 552 formed by the first plate 40, the second plate 50, and the adhesive layer 550. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池に関するものであり、特に、燃料ガスと酸化ガスとを分離するセパレータに関するものである。   The present invention relates to a fuel cell, and more particularly to a separator that separates a fuel gas and an oxidizing gas.

従来の燃料電池用のセパレータとして、燃料ガスプレートと酸化剤ガスプレートが中間プレートを挟持してなる３層構造のセパレータが知られている（特許文献１）。従来の３層構造のセパレータは、３枚のプレートが全て金属材料で構成されていた。   As a conventional separator for a fuel cell, a separator having a three-layer structure in which a fuel gas plate and an oxidant gas plate sandwich an intermediate plate is known (Patent Document 1). In a conventional separator having a three-layer structure, all three plates are made of a metal material.

特開２００４−６１０４号公報JP 2004-6104 A

しかし、全てのプレートを金属プレートで構成すると、燃料電池の重量が重くなり、また、製造コストも高くなる。そこで、燃料電池を軽くし、製造コストを下げるために、一部のプレートを金属以外の材料を用いて構成すること、例えば、樹脂フレームを用いて２枚の金属プレートの間の中間プレートを構成することが考えられる。しかし、金属プレートと樹脂フレームとは、ろう付けによって接合できないため、金属プレートと樹脂フレームの間の接着力を強くすることが難しいという問題がある。   However, if all the plates are made of metal plates, the weight of the fuel cell increases and the manufacturing cost also increases. Therefore, in order to lighten the fuel cell and reduce the manufacturing cost, some plates are made of a material other than metal, for example, an intermediate plate is formed between two metal plates using a resin frame. It is possible to do. However, since the metal plate and the resin frame cannot be joined by brazing, there is a problem that it is difficult to increase the adhesive force between the metal plate and the resin frame.

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、複数のプレートからなるセパレータにおいて、少なくとも一方のプレートが金属以外の材料で構成されているプレート間の接着強度の向上を目的とする。   The present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and in a separator composed of a plurality of plates, at least one of the plates is made of a material other than metal, and the adhesion strength between the plates is improved. With the goal.

上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池用セパレータは、複数のプレートから構成される燃料電池用セパレータであって、第１のプレートと、金属以外の材料からなる第２のプレートと、前記第１のプレートと前記第２のプレートとを接着する接着層と、
前記第１のプレートと前記第２のプレートと前記接着層により形成される負圧部とを備える。本発明に係る燃料電池用セパレータによれば、第１のプレートと第２のプレートを接着する接着面に形成されている負圧部により、第１のプレートと第２のプレートの間の接着力を高めることができる。 In order to solve the above problems, a fuel cell separator according to the present invention is a fuel cell separator composed of a plurality of plates, and includes a first plate and a second plate made of a material other than metal. An adhesive layer for adhering the first plate and the second plate;
The negative pressure part formed by the said 1st plate, the said 2nd plate, and the said contact bonding layer is provided. According to the fuel cell separator of the present invention, the adhesive force between the first plate and the second plate is formed by the negative pressure portion formed on the bonding surface that bonds the first plate and the second plate. Can be increased.

本発明に係る燃料電池用セパレータはさらに、前記接着層に開口部を備え、前記負圧部は、前記第１のプレートと、前記第２のプレートと、前記第１のプレートと前記開口部により形成される閉塞空間であるのが好ましい。本発明に係る燃料電池用セパレータによれば、第１のプレート及び第２のプレートの接着面を加工することなく閉塞空間を形成することができる。   The separator for a fuel cell according to the present invention further includes an opening in the adhesive layer, and the negative pressure portion includes the first plate, the second plate, the first plate, and the opening. It is preferable that the closed space is formed. According to the fuel cell separator of the present invention, the closed space can be formed without processing the bonding surfaces of the first plate and the second plate.

本発明に係る燃料電池用セパレータにおいて、前記負圧部は、前記第１のプレートの前記第２のプレートとの接着面と前記第２のプレートの前記第１のプレートとの接着面との少なくとも一方に形成されている凹部により形成される閉塞空間であるのが好ましい。本発明に係る燃料電池用セパレータによれば、第１のプレートと第２のプレートとの接着面に確実に閉塞空間を形成することができる。   In the fuel cell separator according to the present invention, the negative pressure portion includes at least an adhesion surface of the first plate with the second plate and an adhesion surface of the second plate with the first plate. A closed space formed by a concave portion formed on one side is preferable. According to the fuel cell separator of the present invention, the closed space can be surely formed on the bonding surface between the first plate and the second plate.

本発明に係る燃料電池用セパレータにおいて、前記負圧部は、前記接着層に離散して斑点状に設けられているのが好ましい。本発明に係る燃料電池用セパレータによれば、接着面の空きスペースに閉塞空間を形成することができる。したがって、燃料電池を大きくすることなく第１のプレートと第２のプレートとの接着力を高めることができる。   In the fuel cell separator according to the present invention, it is preferable that the negative pressure portion is provided in a spot-like manner in the adhesive layer. According to the fuel cell separator of the present invention, a closed space can be formed in an empty space on the bonding surface. Therefore, the adhesion between the first plate and the second plate can be increased without increasing the size of the fuel cell.

本発明に係るセパレータにおいて、前記負圧部は、前記第２のプレートの外周に沿って設けられているのが好ましい。本発明に係る燃料電池用セパレータによれば、フレームの外周に沿って閉塞空間が形成されているので、断熱性が高く、外気温が低くても、燃料電池が冷やされにくい。したがって、燃料電池の低温での起動性を向上させることができる。   The separator which concerns on this invention WHEREIN: It is preferable that the said negative pressure part is provided along the outer periphery of a said 2nd plate. According to the fuel cell separator of the present invention, since the closed space is formed along the outer periphery of the frame, the heat insulation is high and the fuel cell is not easily cooled even when the outside air temperature is low. Therefore, the startability of the fuel cell at a low temperature can be improved.

本発明に係る燃料電池用セパレータにおいて、前記負圧部の内部は真空であるのが好ましい。本発明に係る燃料電池用セパレータによれば、前記閉塞空間は真空であるので、第１のプレートと第２のプレートとをより強固に接着することができる。また、前記閉塞空間を真空にすれば、断熱性を高めることができるので燃料電池の低温での起動性を向上させることができる。   In the fuel cell separator according to the present invention, the inside of the negative pressure portion is preferably a vacuum. According to the fuel cell separator of the present invention, since the closed space is a vacuum, the first plate and the second plate can be more firmly bonded. Further, if the closed space is evacuated, the heat insulation can be improved, so that the startability of the fuel cell at a low temperature can be improved.

本発明に係る燃料電池用セパレータにおいて、さらに、前記第１のプレートと共に前記第２のプレートを挟持する第３のプレートを備えるのが好ましい。本発明に係る燃料電池用セパレータは、３層積層構造の燃料電池用セパレータに使用することができる。   In the fuel cell separator according to the present invention, it is preferable that a separator further includes a third plate that sandwiches the second plate together with the first plate. The fuel cell separator according to the present invention can be used for a fuel cell separator having a three-layer structure.

本発明に係る燃料電池用セパレータ構成用プレートは、複数のプレートから構成される燃料電池用セパレータ、を構成する燃料電池用セパレータ構成用プレートであって、他のプレートが接着される接着面に凹部が形成されている、燃料電池用セパレータ構成用プレートであることが好ましい。本発明によれば、プレートの接着面に形成されている凹部を用いて負圧部を容易に形成することができる。   The fuel cell separator constituting plate according to the present invention is a fuel cell separator constituting plate that constitutes a fuel cell separator composed of a plurality of plates, and has a concave portion on the bonding surface to which the other plate is bonded. It is preferable that the fuel cell separator constituting plate is formed. According to the present invention, the negative pressure portion can be easily formed using the concave portion formed on the bonding surface of the plate.

本発明に係る燃料電池用セパレータの製造方法は、複数のプレートから構成され、第１のプレートと、第２のプレートと、前記第１のプレートと第２のプレートとを接着する接着層とにより形成される負圧部を備える燃料電池用セパレータの製造方法であって、第１のプレートに開口部を有する接着層を形成する工程と、前記第１のプレートと第２のプレートとを重ね合わせる工程と、真空下、前記第１のプレートと前記第２のプレートを接着する工程とを備える。本発明によれば、負圧の閉塞空間を容易に形成でき、燃料電池用セパレータのプレート間の接着強度を高めることができる。   The method for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention includes a plurality of plates, and includes a first plate, a second plate, and an adhesive layer that bonds the first plate and the second plate. A method for manufacturing a separator for a fuel cell having a negative pressure portion to be formed, wherein a step of forming an adhesive layer having an opening on a first plate and the first plate and the second plate are overlapped with each other. And a step of bonding the first plate and the second plate under vacuum. According to the present invention, a negative pressure closed space can be easily formed, and the adhesion strength between plates of a fuel cell separator can be increased.

本発明に係る燃料電池用セパレータの製造方法は、複数のプレートから構成され、第１のプレートと、第２のプレートとにより形成される負圧部を備える燃料電池用セパレータの製造方法であって、第１のプレートまたは第２のプレートの少なくとも一方のプレートの、他のプレートが接着される接着面に、他のプレートと接着した場合に閉塞空間が形成されるような凹部が形成されているプレートを製造する工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとを重ね合わせる工程と、真空下、前記第１のプレートと前記第２のプレートを接着する工程とを備える。本発明によれば、凹部と他のプレートにより形成される閉塞空間を確実に負圧とすることができる。なお、接着面に凹部が形成されているプレートは、はじめから凹部が形成された状態でプレートを製造してもよいし、プレートの製造後に凹部を形成してもよい。   A method for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention is a method for manufacturing a fuel cell separator comprising a plurality of plates and including a negative pressure portion formed by a first plate and a second plate. A concave portion is formed on an adhesive surface of at least one of the first plate and the second plate to which the other plate is adhered so that a closed space is formed when the other plate is adhered. A step of manufacturing a plate, a step of superimposing the first plate and the second plate, and a step of bonding the first plate and the second plate under vacuum. According to the present invention, the closed space formed by the recess and the other plate can be surely set to a negative pressure. In addition, as for the plate in which the recessed part was formed in the adhesion surface, a plate may be manufactured in the state in which the recessed part was formed from the beginning, and a recessed part may be formed after manufacture of a plate.

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples.

Ａ．燃料電池１００の構成
図１を用いて本実施例に係る燃料電池用セパレータを備える燃料電池１０の構成について説明する。図１は、本実施例に係る燃料電池用セパレータを備える燃料電池１０の一部のスタックの構成を模式的に示す断面図である。本実施例に係る燃料電池用セパレータを備える燃料電池１０は、ガスセパレータ２０とＭＥＡ３０（Ｍｅｍｂａｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ：膜電極接合体）とが繰り返し積層されることにより形成されている。 A. Configuration of Fuel Cell 100 A configuration of a fuel cell 10 including the fuel cell separator according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a part of a stack of a fuel cell 10 including a fuel cell separator according to this embodiment. The fuel cell 10 including the fuel cell separator according to the present embodiment is formed by repeatedly laminating a gas separator 20 and an MEA 30 (Membrane Electrode Assembly).

ＭＥＡ３０は、電解質膜３０２と、電解質膜３０２の両面に形成される多孔体３０４、３０６とから構成される。本実施例では、電解質膜３０２として、固体高分子材料、例えばパーフルオロカーボンスルホン酸ポリマなどのフッ素系樹脂から成るプロトン伝導性のイオン交換膜が用いられている。電解質膜３０２の多孔体３０４、３０６との境界には触媒電極層が形成されている。触媒電極層として、電気化学反応を促進する触媒、例えば、白金触媒、あるいは白金と他の金属から成る白金合金触媒が用いられている。    The MEA 30 includes an electrolyte membrane 302 and porous bodies 304 and 306 formed on both surfaces of the electrolyte membrane 302. In this embodiment, as the electrolyte membrane 302, a proton conductive ion exchange membrane made of a solid polymer material, for example, a fluorine-based resin such as perfluorocarbon sulfonic acid polymer is used. A catalyst electrode layer is formed at the boundary between the electrolyte membrane 302 and the porous bodies 304 and 306. As the catalyst electrode layer, a catalyst that promotes an electrochemical reaction, for example, a platinum catalyst, or a platinum alloy catalyst made of platinum and another metal is used.

多孔体３０４、３０６は、導電性及びガス透過性を有する板状部材であり、燃料ガス流路、酸化ガス流路を形成する。本実施例では、多孔体３０４、３０６としてチタン製の多孔体を用いている。   The porous bodies 304 and 306 are plate-like members having conductivity and gas permeability, and form a fuel gas channel and an oxidizing gas channel. In this embodiment, porous bodies made of titanium are used as the porous bodies 304 and 306.

ＭＥＡ３０及び多孔体３０４、３０６の外周部には、シール部７０が設けられている。シール部７０には、燃料電池を積層方向に貫通する酸化ガス供給マニホールド１０２の一部を構成する酸化ガス供給用穴部７０２及び酸化ガス排出マニホールド１０４の一部を構成する酸化ガス排出用穴部７０４が形成されており、酸化ガスがＭＥＡ３０に供給され、ＭＥＡ３０から排出される。   A seal portion 70 is provided on the outer peripheral portions of the MEA 30 and the porous bodies 304 and 306. The seal portion 70 includes an oxidizing gas supply hole 702 that forms part of the oxidizing gas supply manifold 102 that penetrates the fuel cell in the stacking direction, and an oxidizing gas discharge hole that forms a part of the oxidizing gas discharge manifold 104. 704 is formed, and oxidizing gas is supplied to the MEA 30 and discharged from the MEA 30.

ガスセパレータ２０は、外周の大きさがほぼ等しい略四角形状の板状部材であるカソード側プレート４０と中間プレート５０とアノード側プレート６０とを備える３層構造のセパレータである。中間プレート５０のカソード側プレート４０及びアノード側プレート６０との接着面には接着層５５０が備えられている。接着層５５０は、例えば、カソード側プレート４０と中間プレート５０とを接着するために、中間プレート５０とカソード側プレート４０との接着面に塗られた接着剤により構成される。接着剤として、例えば、エポキシ樹脂系接着剤などの熱硬化性樹脂系接着剤を用いることができる。本実施例では、接着剤は、接着面の全面に塗られているわけではなく、接着面に接着剤が塗られない開口部分が形成され、接着剤は接着剤が塗られない開口部分の周囲を囲うように塗られている。その結果、カソード側プレート４０と中間プレート５０との接着面には、接着剤の有無による段差によって、カソード側プレート４０と中間プレート５０に挟まれ、かつ、接着剤の塗られていない空隙部分である閉塞空間５５２が形成されている。ここで、閉塞空間５５２は、真空の空間となっている。アノード側プレート６０と中間プレート５０との接着についても同様に真空の閉塞空間５５２が形成されている。なお、本実施例では、接着剤を用いたが、接着面に開口部を有する接着シートを用いてもよい。   The gas separator 20 is a three-layer separator including a cathode side plate 40, an intermediate plate 50, and an anode side plate 60 that are substantially rectangular plate-like members having substantially the same outer circumference. An adhesive layer 550 is provided on the adhesive surface of the intermediate plate 50 to the cathode side plate 40 and the anode side plate 60. The adhesive layer 550 is made of, for example, an adhesive applied to the adhesive surface between the intermediate plate 50 and the cathode side plate 40 in order to adhere the cathode side plate 40 and the intermediate plate 50. As the adhesive, for example, a thermosetting resin adhesive such as an epoxy resin adhesive can be used. In this embodiment, the adhesive is not applied to the entire surface of the adhesive surface, but an opening portion where the adhesive is not applied is formed on the adhesive surface, and the adhesive is around the opening portion where the adhesive is not applied. It is painted to surround. As a result, the bonding surface between the cathode side plate 40 and the intermediate plate 50 is sandwiched between the cathode side plate 40 and the intermediate plate 50 by a step due to the presence or absence of the adhesive, and is a gap portion where no adhesive is applied. A closed space 552 is formed. Here, the closed space 552 is a vacuum space. Similarly, a vacuum closed space 552 is formed for the bonding between the anode side plate 60 and the intermediate plate 50. In this embodiment, an adhesive is used, but an adhesive sheet having an opening on the adhesive surface may be used.

閉塞空間５５２は真空の空間であり、カソード側プレート４０、中間プレート５０、アノード側プレート６０は、大気圧により閉塞空間５５２側に押される。したがって、中間プレート５０とカソード側プレート４０との間、あるいは、中間プレート５０とアノード側プレート６０との間の接着力を高めることができる。また、一般に、真空の空間は断熱性が高いので閉塞空間５５２は高い断熱性を有する。一般に、燃料電池は低温では性能が下がるが、本実施例によれば、気温が低い場合でも、閉塞空間５５２によって外部との熱の移動が抑制されるので、燃料電池１０の温度は低下しにくい。したがって、気温が低い場合でも燃料電池１０の起動性を高めることができる。   The closed space 552 is a vacuum space, and the cathode side plate 40, the intermediate plate 50, and the anode side plate 60 are pushed toward the closed space 552 by atmospheric pressure. Therefore, the adhesive force between the intermediate plate 50 and the cathode side plate 40 or between the intermediate plate 50 and the anode side plate 60 can be increased. In general, since the vacuum space has high heat insulation, the closed space 552 has high heat insulation. In general, the performance of a fuel cell decreases at low temperatures. However, according to this embodiment, even when the temperature is low, the closed space 552 suppresses the movement of heat from the outside, so the temperature of the fuel cell 10 is unlikely to decrease. . Therefore, the startability of the fuel cell 10 can be improved even when the temperature is low.

図２から図５を参照して３層構造のガスセパレータ２０を構成するカソード側プレート４０、中間プレート５０、アノード側プレート６０の構成について説明する。図２は、カソード側プレート４０の構成を示す平面図、図３は、中間プレート５０の構成を示す平面図、図４は、中間プレート５０に塗った接着剤の場所を示す平面図、図５は、アノード側プレート６０の構成を示す平面図である。   The configuration of the cathode side plate 40, the intermediate plate 50, and the anode side plate 60 constituting the gas separator 20 having the three-layer structure will be described with reference to FIGS. 2 is a plan view showing the configuration of the cathode side plate 40, FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the intermediate plate 50, FIG. 4 is a plan view showing the location of the adhesive applied to the intermediate plate 50, and FIG. FIG. 4 is a plan view showing a configuration of an anode side plate 60.

カソード側プレート４０は、金属材料でできている。カソード側プレート４０の長辺４４２の近傍には、この長辺４４２に沿って酸化ガス供給マニホールド１０２の一部を構成する複数の酸化ガス供給用穴部４０２が形成され、この長辺４４２の反対側の長辺４４４の近傍には、長辺４４４に沿って酸化ガス排出マニホールド１０４の一部を構成する複数の酸化ガス排出用穴部４０４が形成されている。   The cathode side plate 40 is made of a metal material. In the vicinity of the long side 442 of the cathode side plate 40, a plurality of oxidizing gas supply holes 402 constituting a part of the oxidizing gas supply manifold 102 are formed along the long side 442, and opposite to the long side 442. In the vicinity of the long side 444 on the side, a plurality of oxidizing gas discharge holes 404 constituting a part of the oxidizing gas discharge manifold 104 are formed along the long side 444.

また、カソード側プレート４０の短辺４４６の近傍には、この短辺４４６に沿って、長辺４４４に近い側に燃料ガス排出マニホールド１０８の一部を構成する燃料ガス排出用穴部４０８が形成され、長辺４４２に近い側に冷却水供給マニホールド１１０の一部を構成する冷却水供給用穴部４１０が形成され、短辺４４６の反対側の短辺４４８に近傍には、この短辺４４８に沿って、長辺４４２に近い側に燃料ガス供給マニホールド１０６の一部を構成する燃料ガス供給用穴部４０６が形成され、長辺４４４に近い側に冷却水排出マニホールド１１２一部を構成する冷却水排出用穴部４１２が形成されている。   Further, in the vicinity of the short side 446 of the cathode side plate 40, a fuel gas discharge hole 408 constituting a part of the fuel gas discharge manifold 108 is formed along the short side 446 on the side close to the long side 444. A cooling water supply hole 410 constituting a part of the cooling water supply manifold 110 is formed on the side close to the long side 442, and in the vicinity of the short side 448 opposite to the short side 446, the short side 448 is provided. , A fuel gas supply hole 406 constituting a part of the fuel gas supply manifold 106 is formed on the side close to the long side 442, and a part of the coolant discharge manifold 112 is formed on the side close to the long side 444. A cooling water discharge hole 412 is formed.

カソード側プレート４０には、酸化ガス供給用穴部４０２の内側に、酸化ガス供給用穴部４０２と平行に、酸化ガス供給マニホールド１０２から供給された酸化ガスをガスセパレータ２０の内部からガスセパレータ２０の外部の多孔体３０６に導くための細長い形状の複数の酸化ガス導入用穴部４２２が形成され、酸化ガス排出用穴部４０４の内側に、酸化ガス排出用穴部４０４と平行に、未反応の酸化ガスをガスセパレータ２０の外部の多孔体３０６からガスセパレータ２０内部に導いて酸化ガス排出マニホールド１０４に排出するための細長い形状の複数の酸化ガス導出用穴部４２４が形成されている。 In the cathode side plate 40, the oxidizing gas supplied from the oxidizing gas supply manifold 102 is supplied from the inside of the gas separator 20 to the inside of the oxidizing gas supply hole 402 in parallel with the oxidizing gas supply hole 402. A plurality of elongate oxidant gas introduction holes 422 for leading to the outer porous body 306 are formed, and the reaction gas inside the oxidant gas discharge hole 404 is parallel to the oxidant gas discharge hole 404 and unreacted. A plurality of elongated oxidant gas outlet holes 424 for guiding the oxidant gas from the porous body 306 outside the gas separator 20 into the gas separator 20 and exhausting it to the oxidant gas discharge manifold 104 are formed.

中間プレート５０は、樹脂製のラミネートフィルムでできている。中間プレート５０には、カソード側プレート４０と重ねた場合に同じ場所に相当する位置に、酸化ガス供給マニホールド１０２の一部を構成する複数の酸化ガス供給用穴部５０２と酸化ガス排出マニホールド１０４の一部を構成する複数の酸化ガス排出用穴部５０４とが形成され、さらに、酸化ガス供給用穴部５０２の中間プレート５０の中心側の辺に、酸化ガス供給用穴部５０２からガスセパレータ２０内部を経由して酸化ガス導入用穴部４２２に連通する櫛形の酸化ガス供給用連通部５２２が形成され、酸化ガス排出用穴部５０４の中間プレート５０の中心側の辺に、酸化ガス排出用穴部５０４からガスセパレータ２０内部を経由して酸化ガス導出用穴部４２４に連通する櫛形の酸化ガス排出用連通部５２４が形成されている。   The intermediate plate 50 is made of a resin laminate film. The intermediate plate 50 includes a plurality of oxidizing gas supply holes 502 and a portion of the oxidizing gas discharge manifold 104 that constitute a part of the oxidizing gas supply manifold 102 at a position corresponding to the same place when the cathode plate 40 is overlapped. A plurality of oxidant gas discharge holes 504 constituting a part are formed, and the gas separator 20 extends from the oxidant gas supply hole 502 to the central side of the intermediate gas plate 50 of the oxidant gas supply hole 502. A comb-shaped oxidant gas supply communication part 522 that communicates with the oxidant gas introduction hole part 422 through the inside is formed, and the oxidant gas discharge hole part 504 has an oxidant gas discharge part at the center side of the intermediate plate 50. A comb-shaped oxidant gas discharge communication part 524 that communicates from the hole part 504 to the oxidant gas outlet hole part 424 through the gas separator 20 is formed.

中間プレート５０には、カソード側プレート４０と重ねた場合に同じ場所に相当する位置に、燃料ガス供給マニホールド１０６の一部を構成する複数の燃料ガス供給用穴部５０６と燃料ガス排出マニホールド１０８の一部を構成する複数の燃料ガス排出用穴部５０６とが形成され、さらに、燃料ガス供給用穴部５０６の内側の辺に、燃料ガス供給用穴部５０６からガスセパレータ２０内部を経由して、後述する燃料ガス導入用穴部４２６に連通する櫛形の酸化ガス供給用連通部５２６が形成され、燃料ガス排出用穴部５０６の内側の辺に、燃料ガス排出用穴部５０８からガスセパレータ２０内部を経由して、後述する燃料ガス導出用穴部４２８に連通する櫛形の燃料ガス排出用連通部５２８が形成されている。   In the intermediate plate 50, a plurality of fuel gas supply holes 506 constituting a part of the fuel gas supply manifold 106 and a fuel gas discharge manifold 108 are formed at positions corresponding to the same place when overlapped with the cathode side plate 40. A plurality of fuel gas discharge holes 506 constituting a part are formed, and further on the inner side of the fuel gas supply hole 506 from the fuel gas supply hole 506 through the inside of the gas separator 20. A comb-shaped oxidant gas supply communication part 526 that communicates with a fuel gas introduction hole part 426, which will be described later, is formed. The fuel gas discharge hole part 506 is connected to the gas separator 20 on the inner side of the fuel gas discharge hole part 506. A comb-shaped fuel gas discharge communicating portion 528 is formed so as to communicate with a later-described fuel gas outlet hole 428 via the inside.

燃料ガスは、燃料ガス供給用マニホールド１０６から燃料ガス供給用連通部５２６を通ってガスセパレータ２０内部に入り、燃料ガス導入用穴部４２６を通ってガスセパレータ２０の外部の多孔体３０４に導かれる。燃料ガスは多孔体３０４から電解質膜３０２に拡散する。燃料ガスの主成分は水素であり、アノード側の電極触媒層で以下の電気化学反応を起こす。   The fuel gas enters the gas separator 20 from the fuel gas supply manifold 106 through the fuel gas supply communication portion 526, and is guided to the porous body 304 outside the gas separator 20 through the fuel gas introduction hole 426. . The fuel gas diffuses from the porous body 304 to the electrolyte membrane 302. The main component of the fuel gas is hydrogen, which causes the following electrochemical reaction in the electrode catalyst layer on the anode side.

Ｈ2 → ２Ｈ+ ＋ ２ｅ- （１） H 2 → 2H + + 2e − (1)

未反応の燃料ガスは、多孔体３０４から燃料ガス導出用穴部４２８を通ってガスセパレータ２０内部に入り、燃料ガス排出用連通部５２８を通って燃料ガス排出用マニホールド１０８に排出される。電気化学反応で発生した水素イオンと電子は、カソード側の電極触媒層に移動する。   Unreacted fuel gas enters the gas separator 20 from the porous body 304 through the fuel gas outlet hole 428, and is discharged to the fuel gas discharge manifold 108 through the fuel gas discharge communication portion 528. Hydrogen ions and electrons generated by the electrochemical reaction move to the electrode catalyst layer on the cathode side.

酸化ガスは、酸化ガス供給用マニホールド１０２から酸化ガス供給用連通部５２２を通ってガスセパレータ２０内部に入り、酸化ガス導入用穴部４２２を通ってガスセパレータ２０の外部の多孔体３０６に導かれ、電解質膜３０２に拡散する。酸化ガスは、カソード側の電極触媒層で、アノード側の電極触媒層から移動してきた水素イオン及び電子と以下の電気化学反応を起こす。   The oxidant gas enters the gas separator 20 from the oxidant gas supply manifold 102 through the oxidant gas supply communication part 522, and is guided to the porous body 306 outside the gas separator 20 through the oxidant gas introduction hole 422. Then, it diffuses into the electrolyte membrane 302. The oxidizing gas causes the following electrochemical reaction with the hydrogen ions and electrons that have moved from the anode-side electrode catalyst layer in the cathode-side electrode catalyst layer.

（１／２）Ｏ2 ＋ ２Ｈ+ ＋ ２ｅ- → Ｈ2Ｏ （２） (1/2) O 2 + 2H + + 2e − → H 2 O (2)

未反応の酸化ガスは、多孔体３０６から酸化ガス導出用穴部４２４を通ってガスセパレータ２０内部に入り、酸化ガス排出用連通部５２４を通って酸化ガス排出用マニホールド１０４に排出される。   Unreacted oxidizing gas enters the gas separator 20 from the porous body 306 through the oxidizing gas outlet hole 424, and is discharged to the oxidizing gas discharge manifold 104 through the oxidizing gas discharge communication portion 524.

中間プレート５０には、さらに、カソード側プレート４０と重ねた場合に同じ場所に相当する位置に、冷却水供給マニホールド１１０の一部を構成する冷却水供給用穴部５１０と、冷却水排出用マニホールド１１２の一部を構成する冷却水排出用穴部５１２と、外周部を除く中央部に、燃料電池１０を冷却する冷却水を流すための略四角形状の冷却水流路形成用穴部５１４と、冷却水供給用穴部５１０と冷却水流路形成用穴部５１４とを貫通する冷却水供給用貫通孔５３０と、冷却水排出用穴部５１２と冷却水流路形成用穴部５１４とを貫通する冷却水排出用貫通孔５３２が形成されている。冷却水は、冷却水供給用マニホールド１１０から冷却水供給用貫通孔５３０を通って冷却水流路形成用穴部５１４に入り、燃料電池を冷却する。冷却水は、冷却水排出用貫通孔５３２を通って冷却水排出用マニホールド１１２に排出される。   The intermediate plate 50 further includes a cooling water supply hole 510 that constitutes a part of the cooling water supply manifold 110 and a cooling water discharge manifold at a position corresponding to the same place when the cathode plate 40 is overlapped. 112, a cooling water discharge hole portion 514 constituting a part of 112, a substantially rectangular cooling water flow path forming hole portion 514 for flowing cooling water for cooling the fuel cell 10 in the central portion excluding the outer peripheral portion, Cooling through the cooling water supply through-hole 530 that passes through the cooling water supply hole 510 and the cooling water flow path forming hole 514, the cooling water discharge hole 512, and the cooling water flow path forming hole 514 A water discharge through hole 532 is formed. The cooling water enters the cooling water flow path forming hole 514 from the cooling water supply manifold 110 through the cooling water supply through hole 530, and cools the fuel cell. The cooling water is discharged to the cooling water discharge manifold 112 through the cooling water discharge through hole 532.

中間プレート５０の表面には、カソード側プレート４０、アノード側プレート６０と中間プレート５０とを接着するためのエポキシ樹脂系接着剤が塗られ、接着層５５０が形成されている。ここで、接着層５５０には、中間プレート５０とカソード側プレート４０とが接着されるときに、あるいは中間プレート５０とアノード側プレート６０とが接着されるときに、閉塞空間５５２を形成するように中間プレートの外周に沿って接着剤が塗られていない部分５５４が形成されている。接着剤が塗られている部分と塗られていない部分５５４とでは、接着剤の厚さ分の段差がある。その結果、例えば、カソード側プレート４０と中間プレート５０とを接着すると、接着剤が塗られていない部分５５４は接着剤が塗られている部分との段差により空隙部分が生じ、この空隙部分が閉塞空間５５２となる。なお、上述したように、接着剤のかわりに開口部を有する接着シートを用いてもよい。   The surface of the intermediate plate 50 is coated with an epoxy resin adhesive for bonding the cathode side plate 40, the anode side plate 60, and the intermediate plate 50 to form an adhesive layer 550. Here, a closed space 552 is formed in the adhesive layer 550 when the intermediate plate 50 and the cathode side plate 40 are bonded or when the intermediate plate 50 and the anode side plate 60 are bonded. A portion 554 where no adhesive is applied is formed along the outer periphery of the intermediate plate. There is a step corresponding to the thickness of the adhesive between the portion where the adhesive is applied and the portion 554 where the adhesive is not applied. As a result, for example, when the cathode side plate 40 and the intermediate plate 50 are bonded, a gap portion is formed in the portion 554 where the adhesive is not applied due to a step between the portion where the adhesive is applied and the gap portion is blocked. A space 552 is formed. As described above, an adhesive sheet having an opening may be used instead of the adhesive.

アノード側プレート６０は、金属材料でできている。アノード側プレート６０には、カソード側プレート４０と重ねた場合に同じ場所に相当する位置には、酸化ガス供給マニホールド１０２の一部を構成する複数の酸化ガス供給用穴部６０２と、酸化ガス排出マニホールド１０４の一部を構成する複数の酸化ガス排出用穴部６０４と、燃料ガス共有用マニホールド１０６の一部を構成する燃料ガス供給用穴部６０６と、燃料ガス排出用マニホールド１０８の一部を構成する燃料ガス排出用穴部６０８と、冷却水供給用マニホールド１１０の一部を構成する冷却水供給用穴部６１０と、冷却水排出用マニホールド１１２の一部を構成する冷却水排出用穴部６１２とが形成されている。   The anode side plate 60 is made of a metal material. The anode side plate 60 has a plurality of oxidizing gas supply holes 602 constituting a part of the oxidizing gas supply manifold 102 and an oxidizing gas discharge at a position corresponding to the same place when the anode side plate 60 is overlapped with the cathode side plate 40. A plurality of oxidizing gas discharge holes 604 constituting a part of the manifold 104, a fuel gas supply hole 606 constituting a part of the fuel gas sharing manifold 106, and a part of the fuel gas discharge manifold 108 are provided. The fuel gas discharge hole 608, the cooling water supply hole 610 that forms part of the cooling water supply manifold 110, and the cooling water discharge hole that forms part of the cooling water discharge manifold 112 612 are formed.

また、アノード側プレート６０には、燃料ガス排出用穴部６０８の内側に燃料ガス供給マニホールド１０６から供給された燃料ガスをガスセパレータ２０の内部からガスセパレータ２０の外部の多孔体３０４に導くための燃料ガス導出用穴部６２８が形成され、燃料ガス供給用穴部６０６の内側に未反応の燃料ガスをガスセパレータ２０の外部の多孔体３０４からガスセパレータ２０内部に導いて燃料ガス排出マニホールド１０８に排出するための燃料ガス導入用穴部６２６が形成されている。   In addition, the anode side plate 60 guides the fuel gas supplied from the fuel gas supply manifold 106 inside the fuel gas discharge hole 608 from the inside of the gas separator 20 to the porous body 304 outside the gas separator 20. A fuel gas outlet hole 628 is formed, and unreacted fuel gas is introduced into the gas separator 20 from the porous body 304 outside the gas separator 20 to the fuel gas discharge manifold 108 inside the fuel gas supply hole 606. A fuel gas introduction hole 626 for discharging is formed.

アノード側プレート６０には、さらに、中央部の領域において、複数の凸部６５０が形成されている。凸部６５０の頂点の高さはガスセパレータ２０を形成したときにカソード側セパレータ４０と接する高さである。したがって、ガスセパレータ２０を形成したときに、カソード側セパレータ４０とアノード側セパレータ６０は、凸部６５０を介して電気的に接続される。   The anode side plate 60 is further formed with a plurality of convex portions 650 in the central region. The height of the top of the convex portion 650 is a height that contacts the cathode-side separator 40 when the gas separator 20 is formed. Therefore, when the gas separator 20 is formed, the cathode side separator 40 and the anode side separator 60 are electrically connected via the convex portion 650.

図６を用いて、シール部７０の構成について説明する。図６は、シール部７０の概略構成を表す平面図である。シール部７０は、例えば、シリコンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴムなどの絶縁性樹脂材料によって形成されている、外周の大きさがガスセパレータ２０とほぼ等しい略四角形状の部材である。シール部７０には、ガスセパレータ２０を構成するカソード側プレート４０、中間プレート５０、アノード側プレート６０と重ねた場合に同じ場所に相当する位置に、酸化ガス供給間にホールド１０２の一部を構成する複数の酸化ガス供給用穴部７０２と、酸化ガス排出マニホールド１０４の一部を構成する複数の酸化ガス排出用穴部７０４と、燃料ガス供給マニホールド１０６の一部を構成する燃料ガス供給用穴部７０６と、燃料ガス排出マニホールド１０８の一部を構成する燃料ガス排出用穴部７０８と、冷却水供給マニホールド１１０の一部を構成する冷却水供給用穴部７１０と、冷却水排出マニホールド１１２の一部を構成する冷却水排出用穴部７１２とが形成されている。また、シール部７０には、電解質膜３０２及び多孔体３０４、３０６を嵌め込むためのＭＥＡ用開口部７１４が形成されている。   The configuration of the seal portion 70 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a plan view illustrating a schematic configuration of the seal portion 70. The seal portion 70 is a substantially quadrangular member that is formed of an insulating resin material such as silicon rubber, butyl rubber, or fluorine rubber, and has an outer periphery that is substantially equal to the gas separator 20. In the seal portion 70, a part of the hold 102 is formed between the oxidizing gas supply at a position corresponding to the same place when the cathode side plate 40, the intermediate plate 50, and the anode side plate 60 constituting the gas separator 20 are overlapped. A plurality of oxidant gas supply holes 702, a plurality of oxidant gas discharge holes 704 constituting a part of the oxidant gas discharge manifold 104, and a fuel gas supply hole constituting a part of the fuel gas supply manifold 106. A portion 706, a fuel gas discharge hole 708 that forms part of the fuel gas discharge manifold 108, a cooling water supply hole 710 that forms part of the cooling water supply manifold 110, and the cooling water discharge manifold 112. A cooling water discharge hole 712 constituting a part is formed. In addition, the MEA opening 714 for fitting the electrolyte membrane 302 and the porous bodies 304 and 306 is formed in the seal portion 70.

図７を用いてガスセパレータ２０の製造方法について説明する。図７は、ガスセパレータ２０の製造方法を模式的に示す説明図である。なお、図３の１−１断面を例にして説明する。   The manufacturing method of the gas separator 20 is demonstrated using FIG. FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a manufacturing method of the gas separator 20. The description will be given by taking the section 1-1 of FIG. 3 as an example.

中間プレート５０の表面に接着剤を塗り、接着層５５０を形成する（工程１）。このとき、中間プレート５０とカソード側プレート４０又はアノード側プレート６０と接着したときに閉塞空間５５２が形成されるように、接着剤を塗らない開口部分５５４を設ける。接着剤を塗る代わりに開口部を有する接着シートを貼り付けても良い。また、中間プレート５０の表面が他のプレートと熱接着できるような材質でできていてもよい。   An adhesive is applied to the surface of the intermediate plate 50 to form an adhesive layer 550 (step 1). At this time, an opening portion 554 to which no adhesive is applied is provided so that a closed space 552 is formed when the intermediate plate 50 is bonded to the cathode side plate 40 or the anode side plate 60. Instead of applying the adhesive, an adhesive sheet having an opening may be attached. Further, the surface of the intermediate plate 50 may be made of a material that can be thermally bonded to another plate.

次に、真空プレス機内で、カソード側プレート４０、中間プレート５０、アノード側プレート６０の順に、位置を合わせて重ね合わせる（工程２）。例えば、酸化ガス供給用穴部４０２、５０２、６０２の位置を合わせる。   Next, in the vacuum press machine, the cathode side plate 40, the intermediate plate 50, and the anode side plate 60 are aligned and overlapped in this order (step 2). For example, the positions of the oxidizing gas supply holes 402, 502, and 602 are aligned.

真空プレス機内を減圧し、カソード側プレート４０と中間プレート５０とアノード側プレート６０とを加熱しながらプレスして接着する（工程３）。これにより接着剤を塗らない開口部分５５４はカソード側プレート４０、中間プレート５０に塞がれて負圧の閉塞空間５５２を形成する。   The inside of the vacuum press is depressurized, and the cathode side plate 40, the intermediate plate 50 and the anode side plate 60 are pressed and bonded while heating (step 3). As a result, the opening 554 where no adhesive is applied is closed by the cathode side plate 40 and the intermediate plate 50 to form a negative pressure closed space 552.

上記のように作製したガスセパレータ２０およびＭＥＡ３０を、カソード側プレート４０が、多孔体３０６に接し、アノード側プレート６０が、多孔体３０４に接するようにして、ガスセパレータ２０とＭＥＡ３０とを交互に積層することにより、燃料電池１００を製造することができる。   The gas separator 20 and the MEA 30 manufactured as described above are laminated alternately with the gas separator 20 and the MEA 30 such that the cathode side plate 40 is in contact with the porous body 306 and the anode side plate 60 is in contact with the porous body 304. By doing so, the fuel cell 100 can be manufactured.

以上のように、本実施例によれば、燃料電池１０は、カソード側プレート４０あるいはアノード側プレート６０と中間プレート５０と接着層５５０の接着剤が塗られていない部分５５４により形成される真空の閉塞空間５５２を備えているので、大気圧の圧力により、カソード側プレート４０と中間プレート５０あるいはアノード側プレート６０と中間プレート５０の間の接着力を高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, the fuel cell 10 has a vacuum formed by the cathode side plate 40 or the anode side plate 60, the intermediate plate 50, and the portion 554 of the adhesive layer 550 where the adhesive is not applied. Since the closed space 552 is provided, the adhesive force between the cathode side plate 40 and the intermediate plate 50 or the anode side plate 60 and the intermediate plate 50 can be increased by the atmospheric pressure.

また、本実施例によれば、中間プレートの外周に沿って真空の閉塞空間５５２を備えている。真空の空間は断熱性が高いため、熱の移動が抑制されるため、燃料電池は外部の温度の影響を受けにくい。したがって、気温が低くても燃料電池１０は低温になりにくく、低温時の燃料電池の起動性を高めることができる。   Further, according to the present embodiment, the vacuum closed space 552 is provided along the outer periphery of the intermediate plate. Since the vacuum space has high heat insulating properties, the movement of heat is suppressed, so that the fuel cell is not easily affected by the external temperature. Therefore, even if the temperature is low, the fuel cell 10 is unlikely to become low temperature, and the startability of the fuel cell at a low temperature can be improved.

また、本実施例に係る燃料電池用セパレータの製造方法によれば、接着層５５０に接着剤を塗らない開口部分５５４を設けて重ね合わせ、カソード側プレート４０と中間プレート５０、あるいは、アノード側プレート６０と中間プレート５０とを真空プレスをするだけで容易に接着することができる。また接着した２枚のプレートの間には真空の閉塞空間が形成されているので、接着力が強い。   Further, according to the method for manufacturing the fuel cell separator according to the present embodiment, the opening portion 554 on which the adhesive is not applied is provided on the adhesive layer 550 so as to overlap each other, and the cathode side plate 40 and the intermediate plate 50 or the anode side plate are overlapped. 60 and the intermediate plate 50 can be easily bonded together by vacuum pressing. Further, since a vacuum closed space is formed between the two bonded plates, the adhesive force is strong.

Ｂ．変形例
（１）本実施例では、閉塞空間５５２は、中間プレートの外周に沿って細長い形状で形成されているが、形状は細長い形状に限られない。例えば図８に示すように接着剤を塗らない開口部分５５４を点線状に分割配置してもよい。図８は変形例に係る中間プレート５０に塗った接着剤の場所を示す平面図である。接着剤５５４を塗らない開口部分は点線上に分割配置されているため、閉塞空間５５２も点線上に分割配置される。閉塞空間５５２は小空間に分割されているため、閉塞空間５５２のいくつかの真空が破れても、カソード側プレート４０あるいはアノード側プレート６０と中間プレート５０との間の接着強度が低下しにくい。 B. Modification (1) In this embodiment, the closed space 552 is formed in an elongated shape along the outer periphery of the intermediate plate, but the shape is not limited to an elongated shape. For example, as shown in FIG. 8, the opening portion 554 where no adhesive is applied may be divided and arranged in a dotted line. FIG. 8 is a plan view showing the location of the adhesive applied to the intermediate plate 50 according to the modification. Since the opening portions where the adhesive 554 is not applied are divided and arranged on the dotted line, the closed space 552 is also divided and arranged on the dotted line. Since the closed space 552 is divided into small spaces, even if several vacuums in the closed space 552 are broken, the adhesive strength between the cathode side plate 40 or the anode side plate 60 and the intermediate plate 50 is not easily lowered.

（２）また、図９に示すように閉塞空間１２２を離散して斑点状に配置してもよい。図９は、変形例に係る中間プレート１１４に塗った接着剤の場所示す平面図である。本変形例によれば、接着剤を塗らない開口部分５５４を中間プレート５０の酸化ガス用穴部５０２などの穴部が形成されていない領域に設けることができるので、中間プレート５０の穴部が形成されていない領域を有効に使うことができる。その結果、燃料電池１０を大きくすることなく中間プレート５０とカソード側プレート４０あるいはアノード側プレート６０との接着強度を高めることができる。 (2) Further, as shown in FIG. 9, the closed space 122 may be discretely arranged in a spot shape. FIG. 9 is a plan view showing the location of the adhesive applied to the intermediate plate 114 according to the modification. According to this modification, the opening portion 554 where no adhesive is applied can be provided in a region where the hole portion such as the oxidizing gas hole portion 502 of the intermediate plate 50 is not formed. A region that is not formed can be used effectively. As a result, the adhesive strength between the intermediate plate 50 and the cathode side plate 40 or the anode side plate 60 can be increased without increasing the size of the fuel cell 10.

（３）本実施例では、閉塞空間５５２は真空にしているが、閉塞空間５５２は真空でなくても負圧であればよい。閉塞空間１２２が負圧であれば、閉塞空間を設けないよりもカソード側プレート１１２と中間プレート１１４との接着強度を向上させることができる。 (3) In this embodiment, the closed space 552 is evacuated, but the closed space 552 may be a negative pressure even if it is not vacuum. If the closed space 122 is a negative pressure, the adhesive strength between the cathode side plate 112 and the intermediate plate 114 can be improved as compared with not providing the closed space.

（４）本実施例では、カソード側プレート４０、アノード側プレート６０は金属材料であり、中間プレート５０の材料として樹脂製のラミネートフィルムを使用しているが、プレートの材料はこれらの材料に限られない。例えば、セラミック材料、黒鉛、炭素繊維などを使用することができる。 (4) In this embodiment, the cathode side plate 40 and the anode side plate 60 are metal materials, and a resin laminate film is used as the material of the intermediate plate 50. However, the material of the plates is limited to these materials. I can't. For example, a ceramic material, graphite, carbon fiber, or the like can be used.

（５）本実施例では、接着層５５０に開口部５５４を設けているが、図１０に示すように、中間プレートの接着面に凹部５５８を備えていてもよい。図１０は変形例に係る燃料電池の一部のスタックを模式的に示す断面図である。本変形例によれば、前記凹部５５８とカソード側プレート４０あるいはアノード側プレート６０とのプレートとの間で真空の閉塞空間５５２が形成されるので、接着力を高めることができる。図には示さないが、凹部５５８を中間プレート５０ではなく、カソード側プレート４０、アノード側プレート６０に形成したり、あるいは凹部５５８を中間プレート５０に形成するとともに、カソード側プレート４０、アノード側プレート６０に形成したりしてもよいことは言うまでもない。 (5) In this embodiment, the opening 554 is provided in the adhesive layer 550. However, as shown in FIG. 10, a concave portion 558 may be provided on the adhesive surface of the intermediate plate. FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a partial stack of a fuel cell according to a modification. According to this modification, since the vacuum closed space 552 is formed between the concave portion 558 and the cathode side plate 40 or the anode side plate 60, the adhesive force can be increased. Although not shown in the drawing, the concave portion 558 is formed not on the intermediate plate 50 but on the cathode side plate 40 and the anode side plate 60, or the concave portion 558 is formed on the intermediate plate 50, and the cathode side plate 40 and the anode side plate are formed. Needless to say, it may be formed to 60.

（６）本実施例に係る製造方法では、接着層５５０に開口部５５４を形成しているが、中間プレート５０、あるいはカソード側プレート４０あるいはアノード側プレート６０の少なくとの１つのプレートの接着面に凹部５５８を形成する工程を備えていてもよい。次の真空プレス工程で当該凹部５５８から真空の閉塞空間５５２を形成することができる。また、中間プレート５０、あるいはカソード側プレート４０あるいはアノード側プレート６０の少なくとの１つのプレートの接着面に凹部５５８を形成する工程の代わりに、あらかじめ凹部５５８を備えている中間プレート５０、カソード側プレート４０、アノード側プレート６０を製造する工程を備えていてもよい。最初からあらかじめ凹部が形成されているプレートを製造すれば、後で凹部を形成する工程を実行する必要がない。 (6) In the manufacturing method according to the present embodiment, the opening 554 is formed in the adhesive layer 550, but the adhesive surface of at least one of the intermediate plate 50, the cathode side plate 40, or the anode side plate 60 is used. A step of forming the recess 558 may be provided. A closed vacuum space 552 can be formed from the recess 558 in the next vacuum pressing step. Further, instead of the step of forming the recess 558 on the bonding surface of at least one of the intermediate plate 50, the cathode side plate 40 or the anode side plate 60, the intermediate plate 50 provided with the recess 558 in advance, the cathode side A step of manufacturing the plate 40 and the anode side plate 60 may be provided. If a plate in which a concave portion is formed in advance is manufactured from the beginning, there is no need to execute a step of forming the concave portion later.

以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。   The embodiments of the present invention have been described above based on some examples. However, the above-described embodiments of the present invention are for facilitating the understanding of the present invention and limit the present invention. It is not a thing. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.

本実施例に係る燃料電池の一部のスタックを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically a partial stack of the fuel cell which concerns on a present Example. カソード側プレートの構成を示す平面図。The top view which shows the structure of a cathode side plate. 中間プレートの構成を示す平面図。The top view which shows the structure of an intermediate | middle plate. 本実施例に係る中間プレートに塗った接着剤の場所を示す平面図。The top view which shows the place of the adhesive agent applied to the intermediate | middle plate which concerns on a present Example. アノード側プレートの構成を示す平面図。The top view which shows the structure of an anode side plate. シール部の概略構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows schematic structure of a seal | sticker part. 燃料電池のセパレータ構造の製造方法を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows typically the manufacturing method of the separator structure of a fuel cell. 変形例に中間プレートに塗った接着剤の場所を示す平面図。The top view which shows the place of the adhesive agent applied to the intermediate | middle plate in the modification. 変形例に係る中間プレートに塗った接着剤の場所を示す平面図。The top view which shows the place of the adhesive agent applied to the intermediate | middle plate which concerns on a modification. 変形例に係る燃料電池の一部のスタックを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically a partial stack of the fuel cell which concerns on a modification.

符号の説明Explanation of symbols

１０…燃料電池
２０…ガスセパレータ
３０…ＭＥＡ
４０…カソード側プレート
５０…中間プレート
６０…アノード側プレート
７０…シール部
１０２…酸化ガス供給マニホールド
１０４…酸化ガス排出マニホールド
１０６…燃料ガス供給マニホールド
１０８…燃料ガス排出マニホールド
１１０…冷却水供給マニホールド
１１２…冷却水排出マニホールド
３０２…電解質膜
３０４、３０６…多孔体
４０２…酸化ガス供給用穴部
４０４…酸化ガス排出用穴部
４０６…燃料ガス供給用穴部
４０８…燃料ガス排出用穴部
４１０…冷却水供給用穴部
４１２…冷却水排出用穴部
４２２…酸化ガス導入用穴部
４２４…酸化ガス導出用穴部
５０２…酸化ガス供給用穴部
５０４…酸化ガス排出用穴部
５０６…燃料ガス供給用穴部
５０８…燃料ガス排出用穴部
５１０…冷却水供給用穴部
５１２…冷却水排出用穴部
５１４…冷却水流路形成用穴部
５２２…酸化ガス供給用連通部
５２４…酸化ガス排出用連通部
５２６…燃料ガス供給用連通部
５２８…燃料ガス排出用連通部
５３０…冷却水供給用貫通孔
５３２…冷却水排出用貫通孔
５５０…接着層
５５２…閉塞空間
５５４…接着剤を塗らない開口部分
５５８…凹部
６０２…酸化ガス供給用穴部
６０４…酸化ガス排出用穴部
６０６…燃料ガス供給用穴部
６０８…燃料ガス排出用穴部
６１０…冷却水供給用穴部
６１２…冷却水排出用穴部
６２６…燃料ガス導入用穴部
６２８…燃料ガス導出用穴部
６５０…凸部
７０２…酸化ガス供給用穴部
７０４…酸化ガス排出用穴部
７０６…燃料ガス供給用穴部
７０８…燃料ガス排出用穴部
７１０…冷却水供給用穴部
７１２…冷却水排出用穴部
７１４…ＭＥＡ用開口部 10 ... Fuel cell 20 ... Gas separator 30 ... MEA
40 ... Cathode side plate 50 ... Intermediate plate 60 ... Anode side plate 70 ... Sealing part 102 ... Oxidation gas supply manifold 104 ... Oxidation gas discharge manifold 106 ... Fuel gas supply manifold 108 ... Fuel gas discharge manifold 110 ... Cooling water supply manifold 112 ... Cooling water discharge manifold 302 ... electrolyte membrane 304, 306 ... porous body 402 ... oxidizing gas supply hole 404 ... oxidizing gas discharge hole 406 ... fuel gas supply hole 408 ... fuel gas discharge hole 410 ... cooling water Supply hole 412 ... Cooling water discharge hole 422 ... Oxidation gas introduction hole 424 ... Oxidation gas outlet hole 502 ... Oxidation gas supply hole 504 ... Oxidation gas discharge hole 506 ... Fuel gas supply Hole 508 ... Fuel gas discharge hole 510 ... Cooling water supply hole 512 ... Cooling water discharge hole 51 ... Cooling water flow path forming hole 522 ... Oxidizing gas supply communication part 524 ... Oxidizing gas discharge communication part 526 ... Fuel gas supply communication part 528 ... Fuel gas discharge communication part 530 ... Cooling water supply through hole 532 ... Through hole 550 for cooling water discharge ... Adhesive layer 552 ... Closed space 554 ... Opening portion 558 where no adhesive is applied ... Recessed portion 602 ... Hole for oxidizing gas supply 604 ... Hole for oxidizing gas discharge 606 ... Hole for fuel gas supply 608 ... Fuel gas discharge hole 610 ... Cooling water supply hole 612 ... Cooling water discharge hole 626 ... Fuel gas introduction hole 628 ... Fuel gas outlet hole 650 ... Projection 702 ... Oxidation gas supply Hole 704 ... Oxidizing gas discharge hole 706 ... Fuel gas supply hole 708 ... Fuel gas discharge hole 710 ... Cooling water supply hole 712 ... Cooling water discharge hole 714 ... MEA opening

Claims (10)

複数のプレートから構成される燃料電池用セパレータであって、
第１のプレートと、
金属以外の材料からなる第２のプレートと、
前記第１のプレートと前記第２のプレートとを接着する接着層と、
前記第１のプレートと前記第２のプレートと前記接着層により形成される負圧部と、
を備える燃料電池用セパレータ。 A fuel cell separator composed of a plurality of plates,
A first plate;
A second plate made of a material other than metal;
An adhesive layer that bonds the first plate and the second plate;
A negative pressure portion formed by the first plate, the second plate, and the adhesive layer;
A fuel cell separator. 請求項１に記載の燃料電池用セパレータはさらに、
前記接着層に開口部を備え、
前記負圧部は、前記第１のプレートと、前記第２のプレートと、前記第１のプレートと前記開口部により形成される閉塞空間である、燃料電池用セパレータ。 The fuel cell separator according to claim 1, further comprising:
The adhesive layer has an opening,
The fuel cell separator, wherein the negative pressure portion is a closed space formed by the first plate, the second plate, the first plate, and the opening. 請求項１に記載の燃料電池用セパレータにおいて、
前記負圧部は、前記第１のプレートの前記第２のプレートとの接着面と前記第２のプレートの前記第１のプレートとの接着面との少なくとも一方に形成されている凹部により形成される閉塞空間である、燃料電池用セパレータ。 The fuel cell separator according to claim 1,
The negative pressure part is formed by a recess formed in at least one of an adhesive surface of the first plate with the second plate and an adhesive surface of the second plate with the first plate. A separator for a fuel cell, which is a closed space. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータにおいて、
前記負圧部は、前記接着層に離散して斑点状に設けられている、燃料電池用セパレータ。 In the fuel cell separator according to any one of claims 1 to 3,
The said negative pressure part is a separator for fuel cells provided in the said adhesive layer discretely and in the spot shape. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータにおいて、
前記負圧部は、前記第２のプレートの外周に沿って設けられている、燃料電池用セパレータ。 In the fuel cell separator according to any one of claims 1 to 3,
The negative pressure part is a fuel cell separator provided along an outer periphery of the second plate. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータにおいて、
前記負圧部の内部は真空である、燃料電池用セパレータ。 In the fuel cell separator according to any one of claims 1 to 5,
The fuel cell separator, wherein the inside of the negative pressure part is a vacuum. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータにおいてさらに、
前記第１のプレートと共に前記第２のプレートを挟持する第３のプレートを備える、燃料電池用セパレータ。 The fuel cell separator according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
A fuel cell separator, comprising: a third plate that sandwiches the second plate together with the first plate. 複数のプレートから構成される燃料電池用セパレータを構成する燃料電池用セパレータ構成用プレートであって、
他のプレートが接着される接着面に凹部が形成されている、燃料電池用セパレータ構成用プレート。 A fuel cell separator constituting plate constituting a fuel cell separator composed of a plurality of plates,
A separator plate for a fuel cell, wherein a concave portion is formed on the bonding surface to which another plate is bonded. 複数のプレートから構成され、第１のプレートと、第２のプレートと、前記第１のプレートと第２のプレートとを接着する接着層とにより形成される負圧部を備える燃料電池用セパレータの製造方法であって、
第１のプレートに開口部を有する接着層を形成する工程と、
前記第１のプレートと第２のプレートとを重ね合わせる工程と、
真空下、前記第１のプレートと前記第２のプレートを接着する工程と
を備える燃料電池用セパレータの製造方法。 A fuel cell separator comprising a plurality of plates and comprising a negative pressure portion formed by a first plate, a second plate, and an adhesive layer that bonds the first plate and the second plate. A manufacturing method comprising:
Forming an adhesive layer having an opening in the first plate;
Superimposing the first plate and the second plate;
A method of manufacturing a fuel cell separator, comprising: adhering the first plate and the second plate under vacuum. 複数のプレートから構成され、第１のプレートと、第２のプレートとにより形成される負圧部を備える燃料電池用セパレータの製造方法であって、
第１のプレートまたは第２のプレートの少なくとも一方のプレートの、他のプレートが接着される接着面に、他のプレートと接着した場合に閉塞空間が形成されるような凹部が形成されているプレートを製造する工程と、
前記第１のプレートと前記第２のプレートとを重ね合わせる工程と、
真空下、前記第１のプレートと前記第２のプレートを接着する工程と、
を備える燃料電池用セパレータの製造方法。 A method for producing a separator for a fuel cell comprising a plurality of plates and comprising a negative pressure part formed by a first plate and a second plate,
A plate in which at least one of the first plate and the second plate has a recess formed on the bonding surface to which the other plate is bonded so that a closed space is formed when bonded to the other plate. Manufacturing process,
Superimposing the first plate and the second plate;
Bonding the first plate and the second plate under vacuum;
The manufacturing method of the separator for fuel cells provided with.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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