金属隔板、燃料电池以及金属隔板的制造方法与流程

1.本发明涉及层叠于电解质膜
‑
电极结构体的两面来构成燃料电池的金属隔板，并且涉及具有该金属隔板的燃料电池以及金属隔板的制造方法。


背景技术：

2.燃料电池构成为：具有将阳极电极、固体高分子电解质膜、阴极电极层叠而成的电解质膜
‑
电极结构体(mea)，并且由作为双极性板的一对金属隔板夹持该mea。层叠多个燃料电池而成的燃料电池堆在相互邻接的燃料电池的金属隔板彼此之间形成使制冷剂流通的制冷剂流路。为了使制冷剂在该制冷剂流路流通，金属隔板具有在燃料电池的层叠方向贯通的制冷剂连通孔。
3.该种金属隔板如专利文献1公开那样，为了实现防止发电中所使用的反应气体、制冷剂泄漏的功能以及绝缘功能，有时在金属板(基材)设置橡胶构件(密封构件)。橡胶构件借助涂布于金属板的表面的底涂剂(日文：
プライマ
)来与金属板一体化。该橡胶构件也设置于制冷剂连通孔与制冷剂流路之间，形成能够流通制冷剂的桥部。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2007
‑
134204号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的问题
8.然而，这种金属隔板为了成形橡胶而均匀地涂布底涂剂，但是有时因制造时橡胶成形的合模等而涂布于金属板的底涂剂会局部地消除。在此情况下，燃料电池的发电时，由制冷剂、生成水传导的漏电流(日文：漏
れ
電流)集中于底涂剂消除的部位，有可能因电位差腐蚀(日文：電位差腐食)而导致发生点蚀(日文：孔食)等。
9.另外，燃料电池在发电时，气化的水等(制冷剂)进入并凝聚于金属板与橡胶构件之间，因此有时在金属板与橡胶构件之间产生局部隆起(水泡)。当橡胶构件因发生该局部隆起而膨胀到流体的通路时，流路截面积减少并阻碍流体(反应气体、制冷剂)的流通。
10.为了解决上述的问题，本发明的主要目的在于提供能够以简单的结构使水从金属板与橡胶构件之间良好地排出来抑制发生局部隆起并且能够防止点蚀的金属隔板、燃料电池以及金属隔板的制造方法。
11.用于解决问题的方案
12.为了实现所述目的，本发明的第一方式是金属隔板，其分别层叠于电解质膜
‑
电极结构体的两面来构成燃料电池，该电解质膜
‑
电极结构体在电解质膜的两面设置有电极，在所述金属隔板中，该金属隔板具有：金属板，其具有使流体在层叠方向流通的连通孔，并且形成使所述流体沿着隔板面流通的流体流路；以及粘接于所述金属板并从所述连通孔朝向所述流体流路延伸的多个橡胶延伸部，在多个所述橡胶延伸部彼此之间，所述金属板的金
属面暴露，并且形成有将所述连通孔与所述流体流路之间连通的通路，多个所述橡胶延伸部借助在所述金属板与所述橡胶延伸部之间的多个点状底涂剂被粘接于该金属板。
13.另外，为了实现所述目的，本发明的第二方式是一种燃料电池，在电解质膜
‑
电极结构体的两面的分别层叠金属隔板来构成燃料电池，该电解质膜
‑
电极结构体在电解质膜的两面设置有电极，在所述燃料电池中，所述金属隔板具有：金属板，其具有使流体在层叠方向流通的连通孔，并且形成使所述流体沿着隔板面流通的流体流路；以及粘接于所述金属板并从所述连通孔朝向所述流体流路延伸的多个橡胶延伸部，在多个所述橡胶延伸部彼此之间，所述金属板的金属面暴露，并且形成将所述连通孔与所述流体流路之间连通的通路，多个所述橡胶延伸部借助在所述金属板与所述橡胶延伸部之间的多个点状底涂剂被粘接于该金属板。
14.另外，为了实现所述目的，本发明的第三方式是一种金属隔板的制造方法，所述金属隔板分别层叠于电解质膜
‑
电极结构体的两面来构成燃料电池，所述电解质膜
‑
电极结构体在电解质膜的两面设置有电极，在所述金属隔板的制造方法中，包括：金属板加工工序，制造具有使流体在层叠方向流通的连通孔并且形成使所述流体沿着隔板面流通的形成流体流路的金属板；以及橡胶附加工序，在所述金属板设置从所述连通孔朝向所述流体流路延伸的多个橡胶延伸部，在多个所述橡胶延伸部彼此之间，所述金属板的金属面暴露，并且形成将所述连通孔与所述流体流路之间连通的通路，在所述橡胶附加工序中，借助多个点状底涂剂将所述金属板与多个所述橡胶延伸部粘接。
15.发明的效果
16.上述的金属隔板、燃料电池以及金属隔板的制造方法能够以简单的结构使水从金属板与橡胶构件之间良好地排出。另外，通过消除漏电流的局部集中，能够防止因电位差腐蚀导致的点蚀。
17.参照附图来说明以下的实施方式，从而能够容易地理解上述的目的、特征以及优点。
附图说明
18.图1是本发明的一实施方式涉及的燃料电池的分解立体图。
19.图2是图1的ii
‑
ii线剖视图。
20.图3是从阴极隔板的制冷剂流路的形成侧观察的平面图。
21.图4是从阳极隔板的制冷剂流路的形成侧观察的平面图。
22.图5示出将阴极隔板的金属板与橡胶延伸部的粘接部位放大的立体图。
23.图6是沿图5的vi
‑
vi线观察桥部构造的情况下的剖视图。
24.图7是示出金属隔板的制造方法的流程图。
25.图8a以及图8b是举例说明在金属板与橡胶延伸部的粘接部位处排出液态水的说明图。
具体实施方式
26.以下，关于本发明例举优选的实施方式，参照附图进行详细说明。
27.如图1所示，本发明的一实施方式涉及的燃料电池10构成基于作为反应气体的燃
料气体(阳极气体)以及氧化剂气体(阴极气体)的反应来进行发电的发电单电池单体。在箭头符号a方向层叠多个该燃料电池10，由此形成未图示的燃料电池堆。例如，燃料电池堆被搭载于燃料电池汽车(未图示)，作为电机等车载装置的电源被使用。
28.燃料电池10具有：带框的电解质膜
‑
电极结构体12(以下，称为带框的me a 12)；以及分别层叠于带框的mea 12的两面的一对金属隔板14。本实施方式涉及的带框的mea 12具备：电解质膜
‑
电极结构体16(以下，称为mea 16)；以及树脂框构件18，其固定于mea 16的外周的整周。而且，燃料电池10也可以是，代替带框的mea 12，而适用于不具备树脂框构件18的mea 16。
29.如图1以及图2所示，mea 16具备：电解质膜20(阳离子交换膜)；阳极电极22，其层叠于电解质膜20的一方面；以及阴极电极24，其层叠于电解质膜20的另一方面。
30.电解质膜20例如是含有水分的全氟磺酸的薄膜。此外，电解质膜20除了能够使用氟系电解质以外，还能够使用hc(烃)类电解质。
31.阳极电极22以及阴极电极24具有：在电解质膜20的两面配置的未图示的电极催化剂层；以及在电极催化剂层的外侧(电解质膜20的相反侧)配置的未图示的气体扩散层。例如，气体扩散层由碳纸等构成。另外，电极催化剂层是在气体扩散层的表面均匀地涂布表面承载有白金合金的多孔质碳粒子而形成的。
32.本实施方式涉及的mea 16构成如下台阶形mea，该台阶形mea具有与电解质膜20以及阳极电极22的平面尺寸相比平面尺寸小的阴极电极24。而且，mea 16也可以是如下台阶形mea，该台阶形mea具有与电解质膜20以及阴极电极24的平面尺寸相比平面尺寸小的阳极电极22。另外，mea 16也可以为非台阶形(电解质膜20、阳极电极22以及阴极电极24为相同的平面尺寸)。
33.带框的mea 12的树脂框构件18在比mea 16的阴极电极24的外周缘靠外侧，被粘接剂接合于电解质膜20的外周面部。作为构成树脂框构件18的树脂材料，能够举出例如具有电绝缘性的通用塑料、工程学塑料、超级工程学塑料等。树脂框构件18也可以是由膜等构成。
34.树脂框构件18(带框的mea 12)配置于比在形成为长方形的金属隔板14的外周部设置的多个连通孔26靠内侧。而且，树脂框构件18也可以形成与金属隔板14相同的平面尺寸并且与金属隔板14具备同样的连通孔26的结构。
35.各金属隔板14的多个连通孔26使反应气体以及制冷剂沿着多个燃料电池10的层叠方向流通。即，燃料气体连通孔28(燃料气体入口连通孔28a以及燃料气体出口连通孔28b)构成反应气体连通孔26a的一方，使氢气等燃料气体在箭头符号a方向流通。氧化剂气体连通孔30(氧化剂气体入口连通孔30a、氧化剂气体出口连通孔30b)构成反应气体连通孔26a的另一方，使空气等氧化剂气体在箭头符号a方向流通。制冷剂连通孔32(制冷剂入口连通孔32a、制冷剂出口连通孔32b)构成连通孔26，使水等制冷剂在箭头符号a方向流通。
36.具体来讲，在各金属隔板14的长边方向(箭头符号b方向)一端侧的外周部，设置燃料气体入口连通孔28a以及氧化剂气体出口连通孔30b。在各金属隔板14的长边方向(箭头符号b方向)另一端侧的外周部，设置氧化剂气体入口连通孔30a以及燃料气体出口连通孔28b。
37.另外，在燃料电池10的短边方向(箭头符号c方向)的外周部，设置多个制冷剂入口
连通孔32a、多个制冷剂出口连通孔32b。多个制冷剂入口连通孔32a配置于比金属隔板14的长边方向中央部靠箭头符号b1侧，另外，在短边方向两端部分别设置一对制冷剂入口连通孔32a。在一对制冷剂入口连通孔32a之间设置有将其相互分割的分隔壁34。另一方面，多个制冷剂出口连通孔32b配置于比金属隔板14的长边方向中央部靠箭头符号b2侧，另外，在短边方向两端部分别设置一对制冷剂出口连通孔32b。在一对制冷剂出口连通孔32b之间也设置有将其相互分割的分隔壁34。
38.而且，制冷剂连通孔32(制冷剂入口连通孔32a、制冷剂出口连通孔32b)的形成位置、形状不限定于上述内容。例如，制冷剂入口连通孔32a、制冷剂出口连通孔32b也可以设置于燃料电池10的长边方向两端侧，与燃料气体入口连通孔28a、燃料气体出口连通孔28b、氧化剂气体入口连通孔30a、氧化剂气体出口连通孔30b一起排列配置于箭头符号c方向。
39.燃料气体连通孔28同在阳极电极22与阳极隔板40(金属隔板14)之间形成的燃料气体流路42连通。阳极隔板40在与阳极电极22相向的面40a具有在箭头符号b方向延伸的多个凸部，由在凸部之间形成的槽部(平面形状为波状流路槽或者直线状流路槽)构成燃料气体流路42。燃料气体流路42构成使反应气体的一方即燃料气体沿着隔板面流通的流体流路38(反应气体流路38a的一方)。
40.另外，在阳极隔板40的燃料气体流路42的外周部设置用于防止燃料气体泄漏的后述的橡胶构件52。在燃料气体连通孔28与燃料气体流路42之间，由橡胶构件52的多个凸状的橡胶延伸部(未图示)形成桥部43，该桥部43具备使燃料气体流通的流路槽。具体来讲，桥部43由阳极隔板40的金属暴露面和由多个橡胶延伸部形成多个流路槽构成。另外，图1中的桥部43，用盖覆盖多个流路槽，但也可以不使用盖而使多个橡胶延伸部与树脂框构件18接触。
41.氧化剂气体连通孔30同在阴极电极24与阴极隔板44(金属隔板14)之间形成的氧化剂气体流路46连通。阴极隔板44在与阴极电极24相向的面44a具有在箭头符号b方向延伸的多个凸部，由在凸部之间形成的槽部(平面形状为波状流路槽或者直线状流路槽)构成氧化剂气体流路46。氧化剂气体流路46构成使反应气体的另一方即氧化剂气体沿着隔板面流通的流体流路38(反应气体流路38a的另一方)。
42.在阴极隔板44的氧化剂气体流路46的外周部也设置有用于防止氧化剂气体泄漏的后述的橡胶构件52。在氧化剂气体连通孔30与氧化剂气体流路46之间，由橡胶构件52的多个凸状的橡胶延伸部(未图示)形成桥部47，该桥部47具备使氧化剂气体流通的流路槽。具体来讲，桥部47由阴极隔板44的金属暴露面和由多个橡胶延伸部形成的多个流路槽构成。另外，图1中的桥部47，也用盖覆盖多个流路槽，但也可以不使用盖而使多个橡胶延伸部与树脂框构件18接触。
43.制冷剂连通孔32同在邻接配合的阳极隔板40与阴极隔板44之间形成的制冷剂流路48连通。制冷剂流路48构成使制冷剂沿着隔板面流通的流体流路38。在阳极隔板40的面40b形成的燃料气体流路42的背面形状与在阴极隔板44的面44b形成的氧化剂气体流路46的背面形状相互重合来形成制冷剂流路48。当制冷剂从各制冷剂入口连通孔32a流入时，使制冷剂在箭头符号b2侧流通，使制冷剂从各制冷剂出口连通孔32b流出。
44.金属隔板14(阳极隔板40、阴极隔板44)具有例如钢板、不锈钢板、铝板、镀处理钢板等薄板状的金属板50(基材)。金属板50通过冲压加工而形成具有多个凸部和槽部的截面
凹凸形状。
45.另外，金属隔板14(阳极隔板40、阴极隔板44)在比流体流路38(燃料气体流路42、氧化剂气体流路46、制冷剂流路48)靠外侧，具有将金属板50覆盖的橡胶构件52。橡胶构件52实现防止反应气体和制冷剂泄漏的功能以及绝缘功能。以下，将在阳极隔板40设置的橡胶构件52称为阳极橡胶构件54，将在阴极隔板44设置的橡胶构件52称为阴极橡胶构件56。
46.橡胶构件52的材料没有特别地限定，例如能够使用epdm、nbr、氟橡胶、硅酮橡胶、氟硅酮橡胶、丁基橡胶、天然橡胶、苯乙烯橡胶、氯乙烯或丙烯酸橡胶等密封材料、缓冲材料、或者封装材料等具有弹性的树脂材料。
47.如图1至图3所示，阴极橡胶构件56具有：在阴极隔板44的面44a上围绕氧化剂气体流路46的平面密封部56fa；以及在阴极隔板44的面44b上围绕制冷剂流路48的平面密封部56fb。平面密封部56fa、56fb在制冷剂入口连通孔32a以及制冷剂出口连通孔32b的周围形成缘部密封部56r，该缘部密封部56r连续地围绕该制冷剂入口连通孔32a以及制冷剂出口连通孔32b的内周缘部。
48.另外，在阴极橡胶构件56的平面密封部56fb一体成形有几个突出密封部56s，该几个突出密封部56s从平面密封部56fb突出并将燃料气体以及制冷剂气密以及液密地密封。作为突出密封部56s，能够举出与在金属板50的外缘设置的阳极橡胶构件54接触的外侧突出部56s1、以及将反应气体连通孔26a分别包围的连通孔突出部56s2。
49.而且，如图3以及图5所示，阴极橡胶构件56具有在阴极隔板44的面44b侧上与平面密封部56fb(缘部密封部56r)连续设置的多个橡胶延伸部53(阴极侧橡胶延伸部57)。各阴极侧橡胶延伸部57形成为在制冷剂连通孔32(制冷剂入口连通孔32a、制冷剂出口连通孔32b)与制冷剂流路48之间沿着箭头符号c方向延伸的块状。
50.具体来讲，各阴极侧橡胶延伸部57从金属板50朝向箭头符号a方向(厚度方向)相比于缘部密封部56r(平面密封部56fb)而突出。另外，各阴极侧橡胶延伸部57的宽方向(箭头符号c方向)的尺寸比阴极侧橡胶延伸部57的延伸方向(箭头符号b方向)的尺寸设定得长(例如，设定为两倍以上的尺寸)。即，各阴极侧橡胶延伸部57在箭头符号c方向呈细长地形成。
51.各阴极侧橡胶延伸部57沿着箭头符号b方向相互地等间隔(每间隔l1)地设置。在各阴极侧橡胶延伸部57彼此之间不设置阴极橡胶构件56，而是成为金属板50暴露而成的金属暴露面51。在相互相接的阴极侧橡胶延伸部57彼此之间并且由金属暴露面51形成的空间构成制冷剂流通的槽部58b(也参照图6)。
52.在各阴极侧橡胶延伸部57形成在箭头符号b方向延伸并且将相邻的槽部58b彼此连通的一个以上、例如两个切缺部57b。各阴极侧橡胶延伸部57具有被在箭头符号c方向设置的两个切缺部57b分割而成的三个突出端部57a。各切缺部57b将多个槽部58b之间连通并且能够流通制冷剂。而且，切缺部57b不限定于设置两个，也可以设置一个或者三个以上。
53.如图2以及图4所示，阳极橡胶构件54具有：在阳极隔板40的面40a上围绕燃料气体流路42的平面密封部54fa；以及在阳极隔板40的面40b上围绕制冷剂流路48的平面密封部54fb。在制冷剂入口连通孔32a以及制冷剂出口连通孔32b的周围，平面密封部54fa、54fb形成缘部密封部54r，该缘部密封部54r连续地围绕该制冷剂入口连通孔32a以及制冷剂出口连通孔32b的内周缘部。
54.另外，在阳极橡胶构件54的平面密封部54fa一体成形突出密封部54s，该突出密封部54s从平面密封部54fa突出并将氧化剂气体、燃料气体以及冷却介质气密以及液密地密封。突出密封部54s具有：与树脂框构件18接触的内侧突出部54s1；设置于各连通孔26的周围并与阴极橡胶构件56接触的连通孔突出部54s2；以及设置于金属板50的外缘并与阴极橡胶构件56接触的外侧突出部54s3。
55.而且，阳极橡胶构件54具有在阳极隔板40的面40b上与平面密封部54fb连续设置的多个橡胶延伸部53(阳极侧橡胶延伸部55)。各阳极侧橡胶延伸部55在制冷剂入口连通孔32a以及制冷剂出口连通孔32b与制冷剂流路48之间沿着箭头符号c方向延伸。各阳极侧橡胶延伸部55从金属板50朝向箭头符号a方向形成与缘部密封部54r(平面密封部54fb)相同的厚度。
56.另外，各阳极侧橡胶延伸部55沿着箭头符号c方向呈细长地形成，在阳极隔板40与阴极隔板44的层叠状态下，配置于与各阴极侧橡胶延伸部57相向的位置。即，各阴极侧橡胶延伸部57的突出端部57a与平面密封部54fb中的各阳极侧橡胶延伸部55的表面55f接触。
57.各阳极侧橡胶延伸部55的宽方向(箭头符号b方向)的尺寸比阳极侧橡胶延伸部55的延伸方向(箭头符号c方向)的尺寸设定得长(例如，设定为两倍以上的尺寸)。即，各阳极侧橡胶延伸部55在箭头符号c方向呈细长地形成。另外，各阳极侧橡胶延伸部55的宽方向的尺寸w1比各阴极侧橡胶延伸部57的宽方向的尺寸w2设定得大(宽幅地设定)。因此，即使金属隔板14彼此的组装位置在长边方向发生偏差，制冷剂流路48的压力损失也不会增加。
58.各阳极侧橡胶延伸部55沿着箭头符号b方向相互地等间隔(每间隔l2)设置。在各阳极侧橡胶延伸部55彼此之间不设置阳极橡胶构件54，而是成为金属板50暴露而成的金属暴露面51。在阳极隔板40中相互相邻的阳极侧橡胶延伸部55彼此之间并且由金属暴露面51形成空间构成制冷剂流通的槽部58a(也参照图6)。
59.如图2、图5以及图6所示，以上的金属隔板14(阳极隔板40、阴极隔板44)在燃料电池10的层叠状态下形成使制冷剂能够在制冷剂连通孔32与制冷剂流路48之间流通的桥构造59。由在箭头符号b方向排列的各阳极侧橡胶延伸部55与各阴极侧橡胶延伸部57相互地层叠来构成桥构造59。
60.因此，桥构造59在沿箭头符号b方向相邻的各橡胶延伸部53(阳极侧橡胶延伸部55、各阴极侧橡胶延伸部57)之间具有由阳极隔板40侧的槽部58a与阴极隔板44侧的槽部58b形成的流体通路58。在各流体通路58的箭头符号a方向，阳极隔板40的缘部密封部54r和金属暴露面51与阴极隔板44的缘部密封部56r和金属暴露面51相互地相向。
61.另外，本实施方式涉及的燃料电池10使用将橡胶构件52粘接于金属板50的表面而成的金属隔板14。该情况下，金属隔板14在粘接橡胶构件52前，将提高粘接性的底涂剂60涂布于金属板50的表面，借助底涂剂60来增强金属板50与橡胶构件52的粘接力。
62.而且，本实施方式涉及的底涂剂60在金属板50的桥部分50a(也参照图3以及图4的双点划线)中涂布成多个点状(岛状、小点状)。以下，将涂布于桥部分50a的底涂剂60也称为点状底涂剂61。桥部分50a是位于制冷剂连通孔32(制冷剂入口连通孔32a、制冷剂出口连通孔32b的各自)与制冷剂流路48之间的部分。而且，在构成流体通路58的缘部密封部54r、56r的形成部位也设置点状底涂剂61。另一方面，金属隔板14的桥部分50a之外的部位，在金属板50的表面整体涂布底涂剂60(整面涂布)。以下，将在桥部分50a之外的部位涂布的底涂剂
60称为面状底涂剂62。
63.多个点状底涂剂61例如沿着金属板50的箭头符号b方向以及箭头符号c方向呈矩阵状排列。换言之，多个点状底涂剂61沿着纵方向以及横方向等间隔排列。而且，多个点状底涂剂61也可以不是呈矩阵状，而是不规则地配置。
64.另外，在图5中，各点状底涂剂61形成为具有相同面积的大致四边形。而且，各点状底涂剂61的形状没有特别地限定，例如也可以是圆形、其它多边形，并且形状、面积既可以相同也可以相互不同。另外，各点状底涂剂61的最长尺寸比阳极侧橡胶延伸部55以及阴极侧橡胶延伸部57的宽设定得小。
65.优选为，各点状底涂剂61的厚度设定为3μm～15μm程度的范围。假设，在点状底涂剂61的厚度大于15μm的情况下，在燃料电池10的层叠状态下，有可能施加于橡胶延伸部53的线压力的偏差增大且密封压缩载荷特性降低。
66.还有，优选为，将多个点状底涂剂61合计的面积相对于橡胶延伸部53的粘接面的面积而言的比率(底涂剂面积率)设定为10％～30％的范围内。假设，在底涂剂面积率小于10％的情况下，借助各点状底涂剂61而得的金属板50与橡胶构件52的粘接性有可能降低。另一方面，在底涂剂面积率大于30％的情况下，如后所述，在气化的水进入金属板50与橡胶延伸部53之间并液化时，液态水难以从金属板50与橡胶延伸部53流出。
67.金属隔板14的桥部分50a涂布有多个点状底涂剂61，由此不仅在各橡胶延伸部53的粘接部分，而且在各橡胶延伸部53之间的金属暴露面51也形成各点状底涂剂61。由此，能够有效率地对金属板50进行底涂剂60的涂布作业。
68.涂布于金属板50的底涂剂60没有特别地限定，但优选为使用硅烷联接剂。在本实施方式中，底涂剂60使用硅烷联接剂作为主材料，适当混合了造膜剂、溶剂、催化剂等。
69.伴随橡胶构件52的接合，桥部分50a在金属板50与橡胶延伸部53的接合界限部64产生借助点状底涂剂61粘接的第一粘接部64a和不借助点状底涂剂61粘接的第二粘接部64b。第一粘接部64a以比第二粘接部64b强的结合力将金属板50与橡胶构件52粘接。
70.而且，相对于呈矩阵状形成的多个第一粘接部64a(点状底涂剂61)，以填埋在各第一粘接部64a之间并呈一串地连续的方式形成第二粘接64b(非底涂剂形成部位)。该第二粘接部64b与在各橡胶延伸部53的宽方向两侧或者制冷剂流路48侧暴露的金属板50的金属暴露面51接触。
71.然后，参照图7说明以上的金属隔板14的制造方法。金属隔板14的制造方法中，依次实施金属板加工工序(步骤s1)、橡胶附加工序(步骤s2)。另外，金属板加工工序中，依次实施凹凸加工工序、连通孔形成工序，来成形金属板50。还有，橡胶附加工序中，依次实施底涂剂涂布工序、构件粘接工序，将金属板50与橡胶构件52一体化。
72.凹凸加工工序中，准备构成金属隔板14的未图示的板，将该板配置于冲压装置(未图示)的模具。冲压装置在配置后使模具动作，由此冲压成形出构成金属隔板14的流路(燃料气体流路42、氧化剂气体流路46、制冷剂流路48)的凹凸。
73.连通孔形成工序中，将凹凸加工工序后的未图示的凹凸板配置于冲压装置(未图示)。冲压装置在配置后，用冲孔模具对于凹凸板贯通形成连通孔26。而且，在金属隔板14的制造中，可以在先形成连通孔26之后形成流路，或者也可以同时地实施冲压(凹凸的形成)以及形成连通孔26。
74.底涂剂涂布工序中，使用未图示的涂布装置，在加工的金属板50的外周部表面涂布底涂剂60。涂布装置例如构成为能够从喷嘴的前端喷出底涂剂60的液滴的喷射式。而且，涂布装置将底涂剂60离散地涂布于金属板50的桥部分50a来形成多个点状底涂剂61。另外，涂布装置在桥部分50a之外的、橡胶构件52的粘接部位，在金属板50的面方向连续地涂布底涂剂60来形成面状底涂剂62。
75.构件粘接工序中，将涂布有底涂剂60的金属板50配置于未图示的模具，对金属板50的外周部与模具凹部之间射出橡胶材料，由此成形橡胶构件52。这时，金属板50的底涂剂60能够提高橡胶构件52的粘接性。
76.而且，桥部分50a之外的部位形成有面状底涂剂62，由此成为将金属板50与橡胶构件52牢固地粘接的状态。另一方面，在金属板50与橡胶延伸部53之间的接合界限部64涂布点状底涂剂61，由此成为具有多个第一粘接部64a和在各第一粘接部64a的周围连续的第二粘接部64b的状态。
77.而且，借助点状底涂剂61将金属板50与橡胶延伸部53粘接的结构不限定于制冷剂的桥部分50a。例如，也可以是，在具有作为反应气体的燃料气体、氧化剂气体流通的流体通路58的桥部43、47中，借助点状底涂剂61将金属板50与橡胶延伸部53粘接。
78.本实施方式涉及的燃料电池10以及金属隔板14基本如以上构成，下面说明其作用和效果。
79.如图1所示，从燃料电池堆的外部向构成该燃料电池堆的多个燃料电池10供给燃料气体、氧化剂气体以及制冷剂。各燃料电池10中，经由燃料气体入口连通孔28a在层叠方向(箭头符号a方向)流通燃料气体，使燃料气体流入燃料气体流路42。燃料气体沿着燃料气体流路42在箭头符号b方向移动，被供给到mea 16的阳极电极22。另外，各燃料电池10中，经由氧化剂气体入口连通孔30a在层叠方向(箭头符号a方向)流通氧化剂气体，使氧化剂气体流入氧化剂气体流路46。氧化剂气体沿着氧化剂气体流路46在箭头符号b方向移动，被供给到mea 16的阴极电极24。
80.而且，mea 16通过被供给到阳极电极22的燃料气体与被供给到阴极电极24的氧化剂气体的电化学反应来进行发电。在燃料气体流路42流通的燃料气体向燃料气体出口连通孔28b流出，经由燃料气体出口连通孔28b在层叠方向(箭头符号a方向)流通并被排出到燃料电池堆的外部。另一方面，在氧化剂气体流路46流通的、电传导度低的氧化剂气体向氧化剂气体出口连通孔30b流出，经由氧化剂气体出口连通孔30b在箭头符号a方向流通并被排出到燃料电池堆的外部。
81.还有，由包含乙二醇的纯水等的、电传导度低的液体构成制冷剂，制冷剂经由制冷剂入口连通孔32a在层叠方向(箭头符号a方向)流通，流入制冷剂流路48。该制冷剂沿着制冷剂流路48在箭头符号b方向移动，调整带框的me a 12的温度。在制冷剂流路48流通的制冷剂向制冷剂出口连通孔32b流出，经由制冷剂出口连通孔32b在箭头符号a方向流通并被排出到燃料电池堆的外部。
82.燃料电池10中，使制冷剂经由在制冷剂入口连通孔32a与制冷剂流路48之间以及在制冷剂流路48与制冷剂出口连通孔32b之间设置的桥构造59的各流体通路58流通。如图6所示，各流体通路58是被金属隔板14的金属板50的金属暴露面51以及橡胶构件52的橡胶延伸部53包围而构成的。
83.这里，构成流体通路58的阳极侧橡胶延伸部55以及阴极侧橡胶延伸部57在层叠状态下相互地施加压缩载荷，由此成为在宽方向稍微压瘪的形状。因此，在流体通路58中，液体的制冷剂难以浸入接合界限部64，沿着流体通路58的延伸方向(箭头符号c方向)流通。
84.另一方面，气化了的制冷剂有可能透过橡胶构件52进入金属板50与橡胶延伸部53(阳极侧橡胶延伸部55、阴极侧橡胶延伸部57)的接合界限部64。如图8a以及图8b所示，进入接合界限部64的制冷剂凝缩而成为液态水，由此有形成局部隆起的风险。
85.为了抑制该局部隆起，本发明中，在橡胶延伸部53的粘接部位中岛状地涂布底涂剂60。即，由被点状底涂剂61牢固地接合的第一粘接部64a和没有点状底涂剂61的第二粘接部64b构成接合界限部64，因第二粘接部64b而液态水容易通过。因此，在接合界限部64产生的液态水被引导通过第二粘接部64b。由此，液态水容易从接合界限部64被排出到橡胶延伸部53的周围的金属暴露面51(或者制冷剂流路48)，能够避免滞留于接合界限部64。因而，燃料电池10能够良好地抑制接合界限部64中发生局部隆起。另外，燃料电池10从接合界限部64排出液态水，由此能够消除漏电流的局部集中，防止因电位差腐蚀导致的点蚀。
86.而且，本发明不限定于上述的实施方式，能够遵循发明的主旨进行各种改变。
87.另外，例如，岛状地涂布底涂剂60而形成的桥构造59不限定于制冷剂连通孔32与制冷剂流路48之间的桥部分50a。即，也可以是，金属隔板14中，在燃料气体连通孔28与燃料气体流路42之间由橡胶构件52构成的桥部43，采用上述的桥构造59。同样地，也可以是，金属隔板14中，在氧化剂气体连通孔30与氧化剂气体流路46之间由橡胶构件52构成的桥部47，采用上述的桥构造59。由此，即使在燃料气体或者氧化剂气体的流通路径产生的液体的生成水气化并浸入桥部43、47的橡胶构件52与金属板50之间，也能够从桥部43、47良好地排出。
88.另外，上述的燃料电池10构成为将点状底涂剂61也涂布于金属暴露面51(桥部分50a)。但是也可以是，燃料电池10(金属隔板14)构成为在金属暴露面51中需要橡胶覆盖的部位涂布底涂剂60(面状底涂剂62)。在这种情况下，金属板50与橡胶延伸部53之间被点状底涂剂61粘接，由此能够从接合界限部64良好地排出液态水。
89.以下记载了根据上述的实施方式能够掌握的技术的思想和效果。
90.本发明的第一方式是金属隔板14，其分别层叠于电解质膜
‑
电极结构体16的两面来构成燃料电池10，该电解质膜
‑
电极结构体16在电解质膜20的两面设置有电极(阳极电极22、阴极电极24)，在所述金属隔板14中，该金属隔板14具有：金属板50，其具有使流体在层叠方向流通的连通孔26，并且形成使流体沿着隔板面流通的流体流路38；以及粘接于金属板50并从连通孔26朝向流体流路38延伸的多个橡胶延伸部53，在多个橡胶延伸部53彼此之间，金属板50的金属面(金属暴露面51)暴露，并且形成将连通孔26与流体流路38之间连通的通路(流体通路58)，多个橡胶延伸部53借助在金属板50与橡胶延伸部53之间的多个点状底涂剂61被粘接于该金属板50。
91.上述的金属隔板14是借助多个点状底涂剂61将金属板50与橡胶延伸部53粘接的这样的简单结构，由此能够从金属板50与橡胶延伸部53之间良好地排出液体。即，金属隔板14中，即使气化了的流体进入金属板50与橡胶延伸部53的接合界限部64并液化，也能够使液体通过点状底涂剂61的非涂布部位流出到接合界限部64的外侧(金属暴露面51等)。因而，金属隔板14能够抑制金属板50与橡胶延伸部53之间发生局部隆起。进而，金属隔板14能
够消除漏电流的局部集中，防止因电位差腐蚀导致的点蚀。
92.另外，金属板50与橡胶延伸部53之间的接合界限部64具有：借助多个点状底涂剂61粘接而成的第一粘接部64a；以及在多个点状底涂剂61的非涂布部位中金属板50与橡胶延伸部53直接粘接而成的第二粘接部64b。由此，金属隔板14能够将在金属板50与橡胶延伸部53之间产生的液体通过第二粘接部64b容易地排出。
93.另外，多个点状底涂剂61的合计面积相对于橡胶延伸部53的粘接面的面积的比率为10％～30％。由此，金属隔板14将橡胶延伸部53良好地粘接于金属板50，并且能够更可靠地排出在金属板50与橡胶延伸部53之间产生的液体。
94.另外，多个点状底涂剂61也被涂布于金属面(金属暴露面51)。由此，金属隔板14能够提高多个点状底涂剂61的底涂剂涂布工序的效率。
95.另外，橡胶延伸部53是在金属板50设置的橡胶构件52的一部分，多个橡胶延伸部53的粘接部位之外的橡胶构件52的粘接部位借助被涂布成面状的面状底涂剂62被粘接于金属板50。由此，金属隔板14能够牢固地将金属板50与橡胶构件52一体化。
96.另外，多个点状底涂剂61呈矩阵状排列。由此，在金属板50与橡胶延伸部53之间产生液体的情况下，液体能够在点状底涂剂61彼此之间连续的非涂布部位进一步顺畅地移动。
97.另外，金属隔板14中，作为连通孔26而具有流通制冷剂的制冷剂连通孔32，并且，在层叠多个燃料电池10的状态下，金属隔板14中，作为流体流路38而具有使制冷剂在与邻接的其它金属隔板14之间流通的制冷剂流路48，在制冷剂连通孔32与制冷剂流路48之间，设置被多个点状底涂剂61粘接的橡胶延伸部53。由此，金属隔板14能够抑制流通制冷剂的部位发生局部隆起，并且防止因电位差腐蚀导致的点蚀。
98.另外，金属隔板14中，作为连通孔26而具有流通反应气体的反应气体连通孔26a，并且金属隔板14中，作为流体流路38而具有使反应气体在电解质膜
‑
电极结构体16之间流通的反应气体流路38a，在反应气体连通孔26a与反应气体流路38a之间，设置被多个点状底涂剂61粘接的橡胶延伸部53。由此，金属隔板14能够抑制流通反应气体的部位发生局部隆起，并且防止因电位差腐蚀而导致的点蚀。
99.另外，本发明的第二方式是燃料电池，在电解质膜
‑
电极结构体16的两面分别层叠金属隔板14来构成燃料电池10，该电解质膜
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电极结构体16在电解质膜20的两面设置有电极(阳极电极22、阴极电极24)，在所述燃料电池10中，金属隔板14具有：金属板50，其具有使流体在层叠方向流通的连通孔26，并且形成使流体沿着隔板面流通的流体流路38；以及被粘接于金属板50并从连通孔26朝向流体流路38延伸的多个橡胶延伸部53，在多个橡胶延伸部53彼此之间，金属板50的金属面(金属暴露面51)暴露，并且形成将连通孔26与流体流路38之间连通的通路(流体通路58)，多个橡胶延伸部53借助在金属板50与橡胶延伸部53之间的多个点状底涂剂61被粘接于该金属板50。
100.另外，本发明的第三方式金属隔板的制造方法，金属隔板分别层叠于电解质膜
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电极结构体16的两面来构成燃料电池10，该电解质膜
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电极结构体16在电解质膜20的两面设置有电极(阳极电极22、阴极电极24)，在所述金属隔板14的制造方法中，包括：金属板加工工序，制造如下金属板50，该金属板50具有使流体在层叠方向流通的连通孔26，并且形成使流体沿着隔板面流通的流体流路38；以及橡胶附加工序，在金属板50设置从连通孔26朝向
流体流路38延伸的多个橡胶延伸部53，在多个橡胶延伸部53彼此之间，金属板50的金属面(金属暴露面51)暴露，并且形成将连通孔26与流体流路38之间连通的通路(流体通路58)，橡胶附加工序中，借助多个点状底涂剂61来将金属板50与多个橡胶延伸部53粘接。