[发明专利]燃料电池用隔板构件以及燃料电池堆

说明书

本公开涉及燃料电池用隔板构件以及燃料电池堆。构成燃料电池堆(11)的燃料电池用隔板构件(10)的冷却介质入口桥部(98)，从隔板厚度方向俯视观察时，形成与冷却介质入口连通孔(36a)连通的第一连通路(150a)的第一凸部(150)以与第二连通孔凸起部(72e)交叉的方式延伸，形成将第一连通路(150a)与冷却介质流路(76)相互连通的第二连通路(152a)的第二凸部(152)以与第一连通孔凸起部(58e)交叉的方式延伸。

技术领域

本公开涉及在相互层叠的第一隔板与第二隔板之间形成有冷却介质流路的燃料电池用隔板构件以及燃料电池堆。

背景技术

例如，固体高分子型燃料电池具备电解质膜-电极结构体(MEA)，该电解质膜-电极结构体在由高分子离子交换膜形成的电解质膜的一方的面配设有阳极电极，在另一方的面配设有阴极电极。电解质膜-电极结构体被隔板(双极性板)夹持，由此构成发电单电池(单位燃料电池)。具备层叠有规定数量的发电单电池的层叠体的燃料电池堆，例如组装于燃料电池车辆(燃料电池电动汽车等)。

在燃料电池堆中，存在使用金属制的隔板作为隔板的情况。此时，为了防止反应气体(氧化剂气体、燃料气体)和冷却介质的泄漏，在隔板设置密封构件。

密封构件存在使用氟系、硅等弹性橡胶密封件，成本高昂的问题。因而，例如，在美国专利第7718293号说明书公开的那样，代替弹性橡胶密封件，采用在隔板形成凸形状的凸起密封件的结构。

发明内容

发明所要解决的问题

燃料电池堆中的彼此相邻的两个隔板以在这些隔板之间形成制冷剂流路的方式相互接合来构成隔板构件。在隔板构件形成有在隔板厚度方向贯通形成的冷却介质连通孔。冷却介质连通孔被凸形状的凸起密封件包围。

在隔板设置用于使冷却介质连通孔与冷却介质流路相互连通的桥部。桥部具有与凸起密封件的内周壁部连结并且与冷却介质连通孔连通的内侧通道、以及与凸起密封件的外周壁部连结并且与冷却介质流路连通的外侧通道。

该情况下，凸起密封件的内周壁部中的与内侧通道的连结部分被切口，并且凸起密封件的外周壁部中的与外侧通道的连结部分被切口。因此，凸起密封件的该连结部分的耐载荷特性与凸起密封件的其他部分(除连结部分之外的部分)的耐载荷特性相比降低。期望的是，能够抑制施加于凸起密封件的表面压力(在凸起密封件前端的接触压力)发生偏差。

用于解决问题的方案

本发明是考虑这样的课题而做出的，目的在于提供能够实现使用简单并且经济性的结构，来使施加于包围制冷剂连通孔的凸起密封件的表面压力均匀化的燃料电池用隔板构件以及燃料电池堆。

本发明的一方式涉及燃料电池用隔板构件，其具备相互层叠的金属制的第一隔板和第二隔板，燃料电池用隔板构件形成有：在所述第一隔板与所述第二隔板之间设置的冷却介质流路；在隔板厚度方向贯通的冷却介质连通孔；以及将所述冷却介质流路与所述冷却介质连通孔相互连通的桥部，在所述第一隔板形成以包围所述冷却介质连通孔的方式从所述第一隔板的表面向与所述第二隔板相反方向突出的、用于防止流体漏出的第一凸起密封件，在所述第二隔板形成以包围所述冷却介质连通孔的方式从所述第二隔板的表面向与所述第一隔板相反方向突出的、用于防止流体漏出的第二凸起密封件，所述燃料电池用隔板构件层叠于电解质膜-电极结构体并且向层叠方向施加压缩载荷，其中，所述桥部具有：第一凸部，其是相对于所述第一凸起密封件分离地形成的，从所述第一隔板的表面向与所述第二隔板相反方向突出，形成与所述冷却介质连通孔连通的第一连通路；以及第二凸部，其是相对于所述第二凸起密封件分离地形成地，从所述第二隔板的表面向与所述第一隔板相反方向突出，形成将所述第一连通路与所述冷却介质流路相互连通的第二连通路，从所述隔板厚度方向俯视观察时，所述第一凸部以与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与所述第一凸起密封件交叉的方式延伸。