JP7506024B2 - Fuel cell stack - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池のセルスタックに関する。 The present invention relates to a cell stack for a fuel cell.
特許文献１に示されるように、燃料電池のセルスタックは、燃料電池セルを厚さ方向に重ねることによって形成されている。燃料電池セルは、膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ：Membrane Electrode Gas-diffusion Assembly）、及び、セパレータを有している。燃料電池のセルスタックには、燃料ガス、酸化ガス、及び冷媒といった流体を燃料電池セルに流すための流路が形成されている。セルスタックにおけるセパレータの隣の部材と同セパレータとの間には、上記流路のシールを行うゴムガスケットが設けられている。このゴムガスケットによって上記流路から流体が漏れないようにされる。 As shown in Patent Document 1, a fuel cell stack is formed by stacking fuel cells in the thickness direction. The fuel cell has a membrane electrode gas-diffusion assembly (MEGA) and a separator. The fuel cell stack has flow paths for passing fluids such as fuel gas, oxidizing gas, and refrigerant through the fuel cell. A rubber gasket that seals the flow paths is provided between the separator and the member next to the separator in the cell stack. This rubber gasket prevents fluids from leaking from the flow paths.
セルスタックにおけるセパレータの隣の部材と同セパレータとの間にゴムガスケットを設け、上記流路をゴムガスケットによってシールする場合、そのゴムガスケットを設けることに伴ってセルスタックの生産コストが高くなる。 When a rubber gasket is provided between the separator and a member adjacent to the separator in the cell stack and the flow path is sealed with the rubber gasket, the production cost of the cell stack increases due to the provision of the rubber gasket.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する燃料電池のセルスタックは、セパレータを有する燃料電池セルが厚さ方向に重ねられており、燃料電池セルに対して給排される流体を流すための流路が形成されている。上記セルスタックは、接着シートとビード部と突起部とを備えている。接着シートは、燃料電池セルの厚さ方向におけるセパレータの隣の部材と同セパレータとの間に配置される。ビード部は、セパレータ及び上記隣の部材から対向するように突出して接着シートを挟むことにより、セパレータと上記隣の部材との間における上記流路のシールを行うものとされる。突起部は、ビード部の隣でセパレータと上記隣の部材との一方から突出し、同様に突出する上記ビード部よりも高い突出高さを有している。
The means for solving the above problems and their effects will be described below.
A fuel cell stack that solves the above problem has fuel cells, each having a separator, stacked in the thickness direction, and a flow path for flowing fluid supplied to and discharged from the fuel cell. The cell stack includes an adhesive sheet, a bead portion, and a protrusion portion. The adhesive sheet is disposed between the separator and a member adjacent to the separator in the thickness direction of the fuel cell. The bead portion protrudes from the separator and the adjacent member so as to face each other, and sandwiches the adhesive sheet between them, thereby sealing the flow path between the separator and the adjacent member. The protrusion portion protrudes from one of the separator and the adjacent member next to the bead portion, and has a protruding height higher than the bead portion that similarly protrudes.
上記構成によれば、セルスタックの製造時、セパレータの隣の部材と同セパレータとの間に接着シートを配置した状態で、それらセパレータと上記隣部材とが厚さ方向に重ねられる。このとき、セパレータ及び上記隣の部材から対向するように突出するビード部によって接着シートが挟まれ、その接着シートによってセパレータと上記隣の部材との間における上記流路のシールが行われる。接着シートはゴムガスケットと比較して低価格であるため、ゴムガスケットに代えて接着シートが用いられている分、燃料電池のセルスタックの製造コストを低く抑えることができる。 According to the above configuration, when manufacturing a cell stack, the separator and the adjacent member are stacked in the thickness direction with an adhesive sheet placed between the separator and the adjacent member. At this time, the adhesive sheet is sandwiched between the separator and the bead portion protruding from the adjacent member so as to face each other, and the flow path between the separator and the adjacent member is sealed by the adhesive sheet. Since the adhesive sheet is less expensive than a rubber gasket, the manufacturing cost of the fuel cell cell stack can be kept low by the amount that the adhesive sheet is used instead of a rubber gasket.
また、セルスタックの製造時、セパレータ及び上記隣の部材から対向するように突出するビード部で接着シートが挟まれる前には、ビード部の隣に位置する突起部により接着シートが押される。これにより接着シートが張った状態とされ、同接着シートにおけるビード部で挟まれる箇所に皺が生じないようにされる。従って、接着シートに皺が生じたまま、同接着シートがビード部によって挟まれることはない。仮に、接着シートに皺が生じたまま、同接着シートがビード部によって挟まれたとすると、その状態を解消するために接着シートを挟み直さなければならず、その作業に手間がかかるようになる。 In addition, when manufacturing a cell stack, before the adhesive sheet is sandwiched between the bead portions that protrude from the separator and the adjacent member in opposing directions, the adhesive sheet is pressed by the protrusions located next to the bead portions. This keeps the adhesive sheet taut, and prevents wrinkles from forming in the adhesive sheet at the points where it is sandwiched between the bead portions. Therefore, the adhesive sheet will not be sandwiched between the bead portions while it is still wrinkled. If the adhesive sheet were to be sandwiched between the bead portions while it was still wrinkled, the adhesive sheet would have to be re-clamped to eliminate this condition, which would be a time-consuming task.
以下、燃料電池のセルスタックの一実施形態について、図１～図５を参照して説明する。
図１に示すように、燃料電池のセルスタックは、複数の燃料電池セル１をその厚さ方向に重ねることによって形成されている。燃料電池セル１は、膜電極ガス拡散層接合体２とセパレータ４，５とを備えている。膜電極ガス拡散層接合体２は、シート状に形成されている。セパレータ４，５は、膜電極ガス拡散層接合体２をその厚さ方向の両側から挟んでいる。
Hereinafter, one embodiment of a cell stack for a fuel cell will be described with reference to FIGS.
As shown in Fig. 1, a fuel cell stack is formed by stacking a plurality of fuel cell units 1 in the thickness direction. The fuel cell unit 1 includes a membrane electrode gas diffusion layer assembly 2 and separators 4 and 5. The membrane electrode gas diffusion layer assembly 2 is formed in a sheet shape. The separators 4 and 5 sandwich the membrane electrode gas diffusion layer assembly 2 from both sides in the thickness direction.
セパレータ４，５の本体４ａ，５ａは、セルスタックにおける隣合う膜電極ガス拡散層接合体２の間に配置されている。本体４ａと本体５ａとは、隣合う燃料電池セル１同士の間で隣接している。本体４ａ，５ａは、チタン、ステンレス、及びアルミニウムといった金属によって形成されていてもよいし、カーボン等の金属以外の材料によって形成されていてもよい。 The bodies 4a, 5a of the separators 4, 5 are disposed between adjacent membrane electrode gas diffusion layer assemblies 2 in the cell stack. The bodies 4a and 5a are adjacent to each other between adjacent fuel cell cells 1. The bodies 4a, 5a may be made of metals such as titanium, stainless steel, and aluminum, or may be made of materials other than metals such as carbon.
セパレータ４の本体４ａには複数の溝４ｂ，４ｃが形成されている。複数の溝４ｂは、互いに平行となっており、且つ本体４ａに沿って延びている。溝４ｂは、酸化ガス（空気等）を流す流路１３を、本体４ａと膜電極ガス拡散層接合体２との間に形成するためのものである。複数の溝４ｃも、互いに平行となっており、且つ本体４ａに沿って延びている。溝４ｃは、冷媒（冷却水等）を流す流路１４を、本体４ａと本体５ａとの間に形成するためのものである。 The separator 4 has a plurality of grooves 4b and 4c formed in its main body 4a. The grooves 4b are parallel to each other and extend along the main body 4a. The grooves 4b are intended to form a flow path 13 for the flow of oxidizing gas (air, etc.) between the main body 4a and the membrane electrode gas diffusion layer assembly 2. The grooves 4c are also parallel to each other and extend along the main body 4a. The grooves 4c are intended to form a flow path 14 for the flow of refrigerant (cooling water, etc.) between the main body 4a and the main body 5a.
セパレータ５の本体５ａにも複数の溝５ｂ，５ｃが形成されている。複数の溝５ｂは、互いに平行となっており、且つ本体５ａに沿って延びている。溝５ｂは、燃料ガス（水素等）を流す流路１６を、本体４ａと膜電極ガス拡散層接合体２との間に形成するためのものである。複数の溝５ｃも、互いに平行となっており、且つ本体５ａに沿って延びている。溝５ｃも、冷却水を流す上記流路１４を、本体４ａと本体５ａとの間に形成するためのものである。 The separator 5 also has multiple grooves 5b, 5c formed in its main body 5a. The multiple grooves 5b are parallel to each other and extend along the main body 5a. The grooves 5b are intended to form a flow path 16 for the flow of fuel gas (hydrogen, etc.) between the main body 4a and the membrane electrode gas diffusion layer assembly 2. The multiple grooves 5c are also parallel to each other and extend along the main body 5a. The grooves 5c are also intended to form the above-mentioned flow path 14 for the flow of cooling water between the main body 4a and the main body 5a.
燃料電池のセルスタックでは、酸化ガスが流路１３を通過するとともに燃料ガスが流路１６を通過すると、それら酸化ガスと燃料ガスとの膜電極ガス拡散層接合体２での反応に基づき発電が行われる。また、冷却水が流路１４を通過すると、その冷却水によって発電時に発生する熱が奪われ、燃料電池セル１が冷却されるようになる。 In the fuel cell stack, when oxidizing gas passes through flow path 13 and fuel gas passes through flow path 16, electricity is generated based on the reaction between the oxidizing gas and fuel gas in the membrane electrode gas diffusion layer assembly 2. When cooling water passes through flow path 14, the cooling water removes the heat generated during power generation, thereby cooling the fuel cell 1.
図２及び図３はそれぞれ、燃料電池セル１を正面から見た状態、及び、同燃料電池セル１を分解した状態を示している。これらの図から分かるように、燃料電池セル１は長方形の板状に形成されている。燃料電池セル１における膜電極ガス拡散層接合体２の周縁部には、四角枠状をなす樹脂プレート３が接合されている。燃料電池セル１のセパレータ４，５は、膜電極ガス拡散層接合体２及び樹脂プレート３を、それらの厚さ方向の両側から挟んでいる。 Figures 2 and 3 respectively show the fuel cell 1 as viewed from the front and in an exploded state. As can be seen from these figures, the fuel cell 1 is formed in a rectangular plate shape. A rectangular frame-shaped resin plate 3 is joined to the peripheral portion of the membrane electrode gas diffusion layer assembly 2 in the fuel cell 1. The separators 4 and 5 of the fuel cell 1 sandwich the membrane electrode gas diffusion layer assembly 2 and the resin plate 3 from both sides in the thickness direction.
燃料電池セル１の樹脂プレート３及びセパレータ４，５には、孔６～１１が形成されている。孔６～１１は、燃料電池セル１の長手方向両端部に位置しており、樹脂プレート３及びセパレータ４，５を厚さ方向に貫通している。孔６～１１の内形は長方形状となっている。これらの孔６～１１は、水素、空気、及び冷却水といった上述した流体を流すことが可能であり、それらの流体をセルスタックに流入させたり同セルスタックから流出させたりするためのものである。 The resin plate 3 and separators 4, 5 of the fuel cell 1 have holes 6-11 formed in them. The holes 6-11 are located at both longitudinal ends of the fuel cell 1 and penetrate the resin plate 3 and separators 4, 5 in the thickness direction. The holes 6-11 have a rectangular inner shape. These holes 6-11 are capable of passing the above-mentioned fluids, such as hydrogen, air, and coolant, and are intended to allow these fluids to flow into and out of the cell stack.
孔６，７は、流路１３（図１）と繋がっている。孔６は、セルスタックに空気を流入させるものであり、セルスタックで発電に用いられなかった空気は孔７からセルスタックの外に流出する。これら孔６，７及び流路１３により、燃料電池セル１に空気を流すための流路が形成されている。セルスタックにおいては、こうした流路のシールを行うためのシール部材が、セパレータ４とその隣の部材である樹脂プレート３との間に設けられる。 The holes 6 and 7 are connected to the flow path 13 (Figure 1). The hole 6 allows air to flow into the cell stack, and air not used for power generation in the cell stack flows out of the cell stack through the hole 7. These holes 6 and 7 and the flow path 13 form a flow path for air to flow to the fuel cell 1. In the cell stack, a sealing member for sealing this flow path is provided between the separator 4 and the adjacent component, the resin plate 3.
孔１０，１１は、流路１４（図１）と繋がっている。孔１０はセルスタックに冷却水を流入させるものであり、セルスタックを冷却した後の冷却水は孔１１からセルスタックの外に流出する。これら孔１０，１１及び流路１４により、燃料電池セル１に冷却水を流すための流路が形成されている。セルスタックにおいては、こうした流路のシールを行うためのシール部材が、セパレータ４とその隣の部材であるセパレータ５、すなわちセパレータ４と隣合う燃料電池セル１のセパレータ５との間に設けられる。 The holes 10 and 11 are connected to the flow path 14 (Figure 1). The hole 10 allows cooling water to flow into the cell stack, and after cooling the cell stack, the cooling water flows out of the cell stack through the hole 11. These holes 10 and 11 and the flow path 14 form a flow path for flowing cooling water to the fuel cell 1. In the cell stack, a sealing member for sealing this flow path is provided between the separator 4 and its adjacent component, the separator 5, i.e., between the separator 4 and the separator 5 of the adjacent fuel cell 1.
孔８，９は、流路１６（図１）と繋がっている。孔８はセルスタックに水素を流入させるものであり、セルスタックで発電に用いられなかった水素は孔９からセルスタックの外に流出する。これら孔８，９及び流路１６により、燃料電池セル１に水素を流すための流路が形成されている。セルスタックにおいては、こうした流路のシールを行うためのシール部材が、セパレータ５とその隣の部材である樹脂プレート３との間に設けられる。 The holes 8 and 9 are connected to a flow path 16 (Figure 1). The hole 8 allows hydrogen to flow into the cell stack, and hydrogen not used for power generation in the cell stack flows out of the cell stack through the hole 9. These holes 8 and 9 and the flow path 16 form a flow path for flowing hydrogen to the fuel cell 1. In the cell stack, a sealing member for sealing this flow path is provided between the separator 5 and the adjacent component, the resin plate 3.
ここで、上記シール部材としてゴムガスケットを用いる場合、セルスタックの生産コストが高くなる。このため、本実施形態のセルスタックでは、セパレータ４とセパレータ５との間に配置されるシール部材として、図３に示す接着シート１７を用いている。この接着シート１７は、ゴムや軟質樹脂といった材料をシート状とすることによって形成されており、単純な形状であるためにゴムガスケットと比較して低価格で生産することができる。こうした接着シート１７を用いることにより、セルスタックの生産コストを低く抑えることができる。 Here, if a rubber gasket is used as the sealing member, the production costs of the cell stack will be high. For this reason, in the cell stack of this embodiment, an adhesive sheet 17 shown in FIG. 3 is used as the sealing member disposed between separator 4 and separator 5. This adhesive sheet 17 is formed by forming a material such as rubber or soft resin into a sheet shape, and because of its simple shape, it can be produced at a lower cost than a rubber gasket. By using such an adhesive sheet 17, the production costs of the cell stack can be kept low.
接着シート１７は、上記流路のシールを行うために必要な箇所（以下、シールラインという）に対応して位置するようにされている。詳しくは、セパレータ４とセパレータ５との間のシールラインが、例えば図２に二点鎖線で示すように位置しているとすると、その二点鎖線が接着シート１７によって覆われるようにされる。従って、接着シート１７がセパレータ４とセパレータ５との間に挟まれたとき、接着シート１７による二点鎖線で示すシールラインでの上記流路のシールが行われる。 The adhesive sheet 17 is positioned to correspond to the location (hereinafter referred to as the seal line) required to seal the flow path. In more detail, if the seal line between separator 4 and separator 5 is positioned as shown by the two-dot chain line in FIG. 2, for example, the two-dot chain line is covered by the adhesive sheet 17. Therefore, when the adhesive sheet 17 is sandwiched between separator 4 and separator 5, the adhesive sheet 17 seals the flow path at the seal line shown by the two-dot chain line.
次に、セルスタックにおける上記シールラインでの接着シート１７によるシール構造について説明する。なお、このシール構造は、上記シールラインのいずれの箇所でも同じであるため、以下ではセパレータ４，５の孔８周りに位置するシールラインでのシール構造について述べる。 Next, we will explain the sealing structure of the adhesive sheet 17 at the above-mentioned seal line in the cell stack. Note that this sealing structure is the same at all points of the above-mentioned seal line, so below we will explain the sealing structure at the seal line located around the hole 8 of the separators 4 and 5.
図４は、セルスタックにおけるセパレータ４（図３）の孔８周りを拡大して示している。図４から分かるように、二点鎖線で示す上記シールラインは、孔８の周りを囲むように位置している。 Figure 4 shows an enlarged view of the area around hole 8 in separator 4 (Figure 3) in the cell stack. As can be seen from Figure 4, the seal line shown by the two-dot chain line is positioned so as to surround hole 8.
図５は、セルスタックを図４の矢印Ａ－Ａ方向から見た状態を示している。図５から分かるように、セパレータ４の上記シールラインに対応する位置にはビード部１８が形成されている。セパレータ５におけるセパレータ４のビード部１８に対応する位置にはビード部１９が形成されている。これらビード部１８，１９はそれぞれ、セパレータ４，５を屈曲させることにより同セパレータ４，５から対向するように突出している。ビード部１８，１９は、接着シート１７を挟むことにより、セパレータ４とセパレータ５との間における流路のシールを行うものとなっている。なお、上記流路は、この例では孔８によって形成される流路である。 Figure 5 shows the cell stack as viewed from the direction of arrow A-A in Figure 4. As can be seen from Figure 5, a bead portion 18 is formed in separator 4 at a position corresponding to the above-mentioned seal line. A bead portion 19 is formed in separator 5 at a position corresponding to the bead portion 18 of separator 4. These bead portions 18, 19 protrude from separators 4, 5 so as to face each other by bending separators 4, 5, respectively. The bead portions 18, 19 seal the flow path between separators 4 and 5 by sandwiching adhesive sheet 17. In this example, the above-mentioned flow path is a flow path formed by hole 8.
セパレータ４におけるビード部１８の隣には突起部２０が設けられている。この突起部２０は、ビード部１８の両隣のうちの一方のみに設けられている。突起部２０は、ビード部１８から所定の距離をおいて位置しており、セパレータ４を屈曲させることによってビード部１８と同方向に突出している。この突起部２０はビード部１８よりも高い突出高さを有している。言い換えれば、セパレータ４における突起部２０の突出高さは、セパレータ４におけるビード部１８の突出高さよりも大きくされている。これにより、突起部２０の突出方向の先端は接着シート１７に当接している。突起部２０とビード部１８との上記突出高さの差については、例えばセパレータ４の寸法公差によって上記差が「０」になることのない値とすることが考えられる。 A protrusion 20 is provided next to the bead portion 18 on the separator 4. This protrusion 20 is provided on only one of the two adjacent sides of the bead portion 18. The protrusion 20 is located at a predetermined distance from the bead portion 18, and protrudes in the same direction as the bead portion 18 by bending the separator 4. This protrusion 20 has a protruding height higher than that of the bead portion 18. In other words, the protruding height of the protrusion 20 on the separator 4 is made larger than the protruding height of the bead portion 18 on the separator 4. As a result, the tip of the protrusion 20 in the protruding direction abuts against the adhesive sheet 17. The difference in the protruding height between the protrusion 20 and the bead portion 18 can be set to a value that does not cause the difference to become "0" due to, for example, the dimensional tolerance of the separator 4.
図４に示すように、セパレータ４のビード部１８は、図４に二点鎖線で示す上記シールラインに沿って延びている。セパレータ５のビード部１９も、セパレータ４のビード部１８と同様に延びている。言い換えれば、ビード部１８，１９はそれぞれ、突出方向と直交する方向に長く延びる形状となっている。ビード部１８，１９は孔８の周りを囲んでいる。また、セパレータ４の突起部２０は、ビード部１８の延びる方向に定められた間隔をおいて複数設けられている。図４における突起部２０の形状は四角とされている。この形状については、例えば丸、多角形、ひし形、円弧状、及び波状など、適宜変更することが可能である。 As shown in FIG. 4, the bead portion 18 of the separator 4 extends along the seal line shown by the two-dot chain line in FIG. 4. The bead portion 19 of the separator 5 also extends in the same manner as the bead portion 18 of the separator 4. In other words, the bead portions 18 and 19 each have a shape that extends long in a direction perpendicular to the protruding direction. The bead portions 18 and 19 surround the hole 8. Furthermore, the protrusion portions 20 of the separator 4 are provided at a predetermined interval in the extending direction of the bead portion 18. The shape of the protrusion portion 20 in FIG. 4 is a square. This shape can be changed as appropriate, for example, to a circle, a polygon, a diamond, an arc, or a wave shape.
次に、本実施形態における燃料電池のセルスタックの作用効果について説明する。
（１）セルスタックの製造時に燃料電池セル１を厚さ方向に重ねるに当たり、セパレータ４と隣の燃料電池セル１のセパレータ５との間にシール部材として接着シート１７を配置した状態で、それらセパレータ４とセパレータ５とが厚さ方向に重ねられる。このとき、セパレータ４及びセパレータ５から対向するように突出するビード部１８，１９によって接着シート１７が挟まれ、その接着シート１７によってセパレータ４とセパレータ５との間における流路のシールが行われる。接着シート１７はゴムガスケットといったシール部材と比較して低価格であるため、そのゴムガスケットに代えて接着シート１７が用いられている分、燃料電池のセルスタックの製造コストを低く抑えることができる。
Next, the effects of the cell stack of the fuel cell according to this embodiment will be described.
(1) When stacking fuel cells 1 in the thickness direction during the manufacture of a cell stack, the separators 4 and 5 of the adjacent fuel cell 1 are stacked in the thickness direction with an adhesive sheet 17 disposed between them as a sealing member. At this time, the adhesive sheet 17 is sandwiched between the bead portions 18, 19 protruding from the separators 4 and 5 in opposing directions, and the adhesive sheet 17 seals the flow path between the separators 4 and 5. The adhesive sheet 17 is inexpensive compared to sealing members such as rubber gaskets, and the manufacturing costs of the fuel cell stack can be kept low by the amount that the adhesive sheet 17 is used instead of the rubber gasket.
（２）セルスタックの製造時、上述したようにセパレータ４及びセパレータ５から対向するように突出するビード部１８，１９で接着シート１７が挟まれる前には、ビード部１８の隣に位置する突起部２０により接着シート１７が押される。これにより接着シート１７が張った状態とされ、同接着シート１７におけるビード部１８，１９で挟まれる箇所に皺が生じないようにされる。従って、接着シート１７に皺が生じたまま、同接着シート１７がビード部１８，１９によって挟まれることはない。仮に、接着シート１７に皺が生じたまま、同接着シート１７がビード部１８，１９によって挟まれたとすると、その状態を解消するために接着シート１７を挟み直さなければならず、その作業に手間がかかるようになる。 (2) When manufacturing the cell stack, before the adhesive sheet 17 is sandwiched between the bead portions 18, 19 that protrude from the separators 4 and 5 in opposing directions as described above, the adhesive sheet 17 is pressed by the protrusion 20 located next to the bead portion 18. This keeps the adhesive sheet 17 taut, and prevents wrinkles from forming in the adhesive sheet 17 at the portion sandwiched between the bead portions 18, 19. Therefore, the adhesive sheet 17 will not be sandwiched between the bead portions 18, 19 while it is wrinkled. If the adhesive sheet 17 were to be sandwiched between the bead portions 18, 19 while it was wrinkled, the adhesive sheet 17 would have to be re-sandwiched to eliminate this condition, which would be a time-consuming task.
（３）突起部２０がビード部１８の両隣のうちの一方のみに設けられているため、突起部２０を設けることによるセルスタックの大型化を抑制することができる。
（４）ビード部１８が突出方向と直交する方向に長く延びる形状となっており、突起部２０がビード部１８の延びる方向に定められた間隔をおいて複数設けられている。これにより、ビード部１８が上述した形状であっても、接着シート１７におけるビード部１８，１９で挟まれる箇所を複数の上記突起部２０によって効果的に張った状態とすることができ、且つ、それら突起部２０の大きさを小さく抑えてセルスタックの大型化を抑制することができる。
(3) Since the protrusion 20 is provided only on one of the two adjacent sides of the bead portion 18, an increase in size of the cell stack due to the provision of the protrusion 20 can be suppressed.
(4) The bead portion 18 has a shape that extends long in a direction perpendicular to the protruding direction, and a plurality of protrusions 20 are provided at set intervals in the extending direction of the bead portion 18. As a result, even if the bead portion 18 has the above-mentioned shape, the portion of the adhesive sheet 17 sandwiched between the bead portions 18, 19 can be effectively tensioned by the plurality of protrusions 20, and the size of the protrusions 20 can be kept small to prevent the cell stack from becoming large.
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図６に示すように、セパレータ４の突起部２０は、ビード部１８の両隣にそれぞれ設けられていてもよい。この場合、セパレータ４とセパレータ５とが厚さ方向に重ねられるとき、ビード部１８の両隣にそれぞれ設けられた突起部２０が接着シート１７を押すことにより、同接着シート１７におけるビード部１８，１９で挟まれる箇所を同ビード部１８の両隣から引っ張ることができる。これにより、接着シート１７におけるビード部１８，１９で挟まれる箇所に皺が生じることを、より効果的に抑制することができる。
The above embodiment can be modified, for example, as follows: The above embodiment and the following modified examples can be combined with each other to the extent that no technical contradiction occurs.
6, the protrusions 20 of the separator 4 may be provided on both sides of the bead portion 18. In this case, when the separator 4 and the separator 5 are stacked in the thickness direction, the protrusions 20 provided on both sides of the bead portion 18 press the adhesive sheet 17, thereby pulling the portion of the adhesive sheet 17 sandwiched between the bead portions 18, 19 from both sides of the bead portion 18. This makes it possible to more effectively prevent wrinkles from occurring in the portion of the adhesive sheet 17 sandwiched between the bead portions 18, 19.
・図７に示すように、ビード部１８，１９の両隣の突起部２０のうち、一方の突起部２０はセパレータ４から突出しており、他方の突起部２０はセパレータ５から突出していてもよい。 - As shown in FIG. 7, one of the protrusions 20 adjacent to the bead portions 18 and 19 may protrude from the separator 4, and the other protrusion 20 may protrude from the separator 5.
・図７に示すセルスタックにおいて、セパレータ４の突起部２０を省略してもよい。
・セパレータ４とその隣の部材である樹脂プレート３との間に配置されるシール部材として接着シートを用いてもよい。この場合、セパレータ４及び樹脂プレート３から対向するように突出して上記接着シートを挟むビード部が設けられ、そうしたビード部の隣に突起部が設けられる。
In the cell stack shown in FIG. 7, the protrusions 20 of the separator 4 may be omitted.
An adhesive sheet may be used as a sealing member disposed between the separator 4 and the adjacent member, the resin plate 3. In this case, bead portions are provided that protrude from the separator 4 and the resin plate 3 so as to face each other and sandwich the adhesive sheet therebetween, and protrusion portions are provided adjacent to these bead portions.
・セパレータ５とその隣の部材である樹脂プレート３との間に配置されるシール部材として接着シートを用いてもよい。この場合、セパレータ４及び樹脂プレート３から対向するように突出して上記接着シートを挟むビード部が設けられ、そうしたビード部の隣に突起部が設けられる。 - An adhesive sheet may be used as a sealing member disposed between the separator 5 and the adjacent member, the resin plate 3. In this case, bead portions are provided that protrude from the separator 4 and the resin plate 3 so as to face each other and sandwich the adhesive sheet, and protrusion portions are provided next to these bead portions.
１…燃料電池セル
２…膜電極ガス拡散層接合体
３…樹脂プレート
４…セパレータ
４ａ…本体
４ｂ，４ｃ…溝
５…セパレータ
５ａ…本体
５ｂ，５ｃ…溝
６～１１…孔
１３，１４，１６…流路
１７…接着シート
１８，１９…ビード部
２０…突起部
REFERENCE SIGNS LIST 1 fuel cell 2 membrane electrode gas diffusion layer assembly 3 resin plate 4 separator 4a main body 4b, 4c groove 5 separator 5a main body 5b, 5c groove 6 to 11 holes 13, 14, 16 flow path 17 adhesive sheet 18, 19 bead portion 20 protrusion
Claims (5)
接着シートとビード部と突起部とを備えており、
前記接着シートは、前記燃料電池セルの厚さ方向における前記セパレータの隣の部材と同セパレータとの間に配置され、
前記ビード部は、前記セパレータ及び前記隣の部材から対向するように突出して前記接着シートを挟むことにより、前記セパレータと前記隣の部材との間における前記流路のシールを行うものであって、
前記突起部は、前記ビード部の隣で前記セパレータと前記隣の部材との一方から突出し、同様に突出する前記ビード部よりも高い突出高さを有している燃料電池のセルスタック。 A fuel cell stack in which fuel cells each having a separator are stacked in a thickness direction and a flow path is formed for flowing a fluid supplied to and discharged from the fuel cell,
The adhesive sheet includes an adhesive sheet, a bead portion, and a protrusion portion.
the adhesive sheet is disposed between the separator and a member adjacent to the separator in a thickness direction of the fuel cell,
the bead portions protrude from the separator and the adjacent member so as to face each other and sandwich the adhesive sheet therebetween, thereby sealing the flow path between the separator and the adjacent member,
A fuel cell stack, wherein the protrusion protrudes from one of the separator and the adjacent member adjacent to the bead portion and has a protruding height greater than that of the bead portion that similarly protrudes.
前記突起部は、前記ビード部の延びる方向に定められた間隔をおいて複数設けられている請求項１～４のいずれか一項に記載の燃料電池のセルスタック。 The bead portion has a shape that extends long in a direction perpendicular to the protruding direction,
5. The fuel cell stack according to claim 1, wherein a plurality of the protrusions are provided at predetermined intervals in the direction in which the bead portion extends.
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