[发明专利]密封板和使用该密封板的燃料电池堆

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于燃料电池堆(fuel cell stack)的密封板，并且还涉及一种使用该密封板的燃料电池堆。

背景技术

日本特开2005-190706号公报公开了一种燃料电池堆结构，在燃料电池堆结构中，分别通过层叠多个燃料电池形成的多电池模块沿电池层叠方向布置成列，并且电池模块中的相邻电池模块之间的空间由密封垫片(bead gasket)密封。多电池模块的各个端电池的将与密封垫片接触的隔离体(separator)的表面刚性设置为比多电池模块的中央电池的隔离体的表面刚性大。具体地，为了使得多电池模块的端电池的隔离体具有比中央电池的表面刚性大的表面刚性，在端电池的隔离体叠置平板。

发明内容

发明要解决的问题

由于上述燃料电池堆在多电池模块之间的冷却介质流动通道具有平板，平板增加了冷却水的压降。这已经成为一个待解决的问题。

本发明的目的为提供一种密封板和一种利用密封板的燃料电池堆，该密封板能够减小或调节冷却用流动通道的压降。

用于解决问题的方案

本发明的一方面是一种密封板，所述密封板构造成插入在至少两个电池模块的相邻的电池模块之间限定的冷却用流动通道，所述冷却用流动通道构造成允许冷却流体流过所述冷却用流动通道，每个所述电池模块通过将多个燃料电池层叠为一体单元而形成。所述密封板包括：歧管部(manifold portion)、密封构件和压降调节部。在所述歧管部中，形成多个歧管孔(manifold hole)，两种发电用气体分开地流入所述歧管孔或从所述歧管孔流出以流过所述多个燃料电池。所述密封构件沿着每个所述歧管孔的周缘部设置，以为所述发电用气体中的流过所述歧管孔的相应的一者提供密封。所述压降调节部构造成减小或调节流过所述冷却用流动通道的所述冷却流体的压降。

本发明的另一方面是一种燃料电池堆，在所述燃料电池堆中，所述密封板插入相邻的电池模块之间。

附图说明

图1是示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的燃料电池堆的外观的立体图；

图2示出了构成电池模块的隔离体、膜电极接合体和密封板的配置，图2的(A)为分别示出了上述构件的面中的一个面的平面图，图2的(B)为分别示出了上述构件的面中的另一个面的平面图；

图3示出了膜电极接合体和阴极侧隔离体，图3的(A)为图2的(A)所示的膜电极接合体的放大平面图，图3的(B)为图2的(A)所示的阴极侧隔离体的放大平面图；

图4为图2的(A)和图2的(B)所示的密封板的放大平面图；

图5是图1中的燃料电池堆沿着图4中的C-C线截取的局部放大截面图；

图6详细地示出了设置在歧管孔的周缘部的根据另一示例的密封构件，图6的(A)为绕着密封构件的一部分的放大图，图6的(B)为由图6的(A)中的包围线I指示的部分的放大图；

图7是燃料电池堆的局部放大截面图，图7的(A)为燃料电池堆沿着图4中的D-D线截取的局部放大截面图，图7的(B)为由图7的(A)中的包围线III指示的部分的放大图；

图8详细地示出了设置在歧管孔的周缘部的根据另一示例的密封构件，图8的(A)为绕着密封构件的一部分沿着图4中的E-E线截取的放大截面图，图8的(B)为图8的(A)中的包围线IV指示的部分的放大图；

图9详细地示出了设置在歧管孔的周缘部的根据本发明的另一示例的密封构件，图9的(A)为绕着密封构件的一部分沿图4中C-C线截取的放大截面图，图9的(B)为由图9的(A)中的包围线IV指示的部分的放大图；

图10为根据本发明的第二实施方式的密封板的平面图；

图11为根据本发明的第三实施方式的密封板的平面图；

图12为根据本发明的第四实施方式的密封板的平面图；

图13为根据本发明的第五实施方式的密封板的平面图；

图14为沿着图4中的V-V线截取的局部放大截面图，其示出了密封板和隔离体之间的位置关系；

图15为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的局部放大图，并且示出了板基板(plate substrate)比图14中的板基板厚的示例；

图16为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的局部放大图；

图17为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的局部放大图；