变形吸收构件及燃料电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种变形吸收构件及燃料电池。
【背景技术】
[0002] W往，燃料电池是将多个分隔件和多个膜电极接合体交替层叠在一起而构成的。 因为燃料电池对应于分隔件和膜电极接合体的层叠数量而获得高输出，所W希望使该层叠 数量增加。通过使层叠多层的分隔件和膜电极接合体彼此充分地紧密接触，能够使电阻降 低，从而达成所期望的电池性能。
[0003] 但是，在由阳极侧分隔件和阴极侧分隔件构成的分隔件单元中，阳极侧分隔件的 燃料气体（氨气）、冷却水的流路的部分W及阴极侧分隔件的氧化剂气体（含有氧气的空气 或者纯氧）、冷却水的流路的部分由细微的凹凸形状形成，尺寸公差也较大。
[0004] 因此，有在分隔件单元的阳极侧分隔件的流路的部分和阴极侧分隔件的流路的部 分之间配设有相当于具有弹黃功能的变形吸收构件的增压板的结构。采用运样的变形吸收 构件，即使对分隔件单元施加较高的按压力，也能够不使构成流路的凹凸形状的部分发生 破损地均匀地按压（例如，参照专利文献1。）。 阳0化]专利文献1 :日本特许第4432518号公报
【发明内容】
[0006] 发巧要解决的间颗
[0007] 在运里，需要如下一种技术：即使通过按压分隔件单元来对配设在分隔件单元内 部的变形吸收构件施加负荷，也能够W不使分隔件单元、变形吸收构件自身破损的方式使 变形吸收构件的立起片所能够承受的荷重增加。
[0008] 本发明是为了解决上述的课题而做成的，目的在于提供一种能够使立起片所能够 承受的荷重增加的变形吸收构件及配设有变形吸收构件的燃料电池。
[0009] 用于解决间颗的方案
[0010] 为了达成上述目的的本发明的变形吸收构件是配设在阳极侧分隔件和阴极侧分 隔件之间来使用的。变形吸收构件是由薄板状的基材形成，具有将从基端延伸出来的延伸 部配置成格子状的多个立起片。立起片形成为延伸部的宽度比基端的宽度短的非矩形形 状，并且在将彼此相邻的立起片各自的延伸部的朝向配置为互不相同的同时，将彼此相邻 的立起片各自的基端的位置配置在至少重叠的位置。
[0011] 达成上述目的的本发明的燃料电池具有分隔件单元和变形吸收构件。分隔件单元 具有阳极侧分隔件和阴极侧分隔件。变形吸收构件配设在阳极侧分隔件和阴极侧分隔件之 间，并且由薄板状的基材形成，具有将从基端延伸出来的延伸部配置成格子状的多个立起 片。立起片形成为延伸部的宽度比基端的宽度短的非矩形形状，并且在将彼此相邻的立起 片各自的延伸部的朝向配置为互不相同的同时，将彼此相邻的立起片各自的基端的位置配 置在至少重叠的位置。
【附图说明】
[0012] 图1是表示实施方式的燃料电池的立体图。
[0013] 图2是将实施方式的燃料电池的局部分解成每个结构构件而表示的分解立体图。
[0014] 图3是表示实施方式的燃料电池的分隔件单元、变形吸收构件W及膜电极接合体 的局部的剖视图。
[0015] 图4是表示实施方式的燃料电池的变形吸收构件的立体图。
[0016] 图5是表示实施方式的燃料电池的变形吸收构件的侧视图。
[0017] 图6是表示实施方式的燃料电池的变形吸收构件的立起片彼此的紧密接合状态 的图。
[0018] 图7是表示实施方式的燃料电池的变形吸收构件的相邻的行中的立起片彼此的 间隔的示意图。
[0019] 图8是表示实施方式的燃料电池的变形吸收构件的相邻的行中的立起片彼此的 偏移量和外接圆的直径之间的关系的图。
[0020] 图9是表示在使实施方式的燃料电池的变形吸收构件的相邻的行中的立起片彼 此的间隔不同的情况下的耐荷重的特性的图。
[0021] 图10是表示实施方式的变形例1的燃料电池的变形吸收构件的俯视图。
[0022] 图11是表示实施方式的变形例2的燃料电池的变形吸收构件的俯视图。
[0023] 图12是表示实施方式的变形例3的燃料电池的变形吸收构件的俯视图。
[0024] 图13是表示实施方式的变形例4的燃料电池的变形吸收构件的俯视图。
【具体实施方式】
[00巧]W下，一边参照附图，一边说明本发明的实施方式。在附图的说明中，对于相同的 要素标注相同的附图标记，而省略重复说明。为了便于说明，有时将附图中构件的大小、比 例进行夸大而与实际的大小、比例不同。
[0026] (实施方式）
[0027] 参照图1~图9,说明实施方式的燃料电池1和配设于该燃料电池1中使用的变形 吸收构件20。
[002引图1是表示实施方式的燃料电池1的立体图。图2是将燃料电池1的局部分解成 每个结构构件而表示的分解立体图。图3是表示燃料电池1的分隔件单元10、变形吸收构 件20W及膜电极接合体30的局部的剖视图。图3沿着图2的3-3线而示出。图4是表示 燃料电池1的变形吸收构件20的立体图。图5是表示燃料电池1的变形吸收构件20的侧 视图。
[0029] 图6是表示燃料电池1的变形吸收构件20的立起片22彼此的紧密接合状态的图。 图7是表示在燃料电池1的变形吸收构件20的相邻的行中的立起片22彼此的间隔的示意 图。图8是表示燃料电池1的变形吸收构件20的图7所示的相邻行中的立起片22彼此的 偏移量和外接圆Sx的直径化之间的关系的图。图9是表示在使燃料电池1的变形吸收构 件20的相邻的行中的立起片22彼此的间隔不同的情况下的耐荷重的特性的图。
[0030] 实施方式的燃料电池1包含：燃料电池单体100,其用于产生电力；一对集电板 211、212,其用于将由燃料电池单体100产生的电力输出到外部；W及壳体300,其用于保持 多个层叠在一起的燃料电池单体100和一对集电板211、212。W下，按顺序说明燃料电池1 的各结构。
[00川如图1~图3所示，燃料电池单体100在被层叠了多个的状态下，利用供给来的燃 料气体（氨）和氧化剂气体（含有氧的空气或者纯氧）产生电力。
[0032] 燃料电池单体100包含：分隔件单元10、变形吸收构件20W及膜电极接合体30。 W下，说明燃料电池单体100所包含的各构件。
[0033] 如图2和图3所示，分隔件单元10用于将相邻的膜电极接合体30分隔开，并且传 递由膜电极接合体30产生的电力，而且具有燃料气体（氨）或者氧化剂气体（含有氧的空 气或者纯氧）和冷却水的流路。分隔件单元10具有阳极侧分隔件11和阴极侧分隔件12。 阳极侧分隔件11与膜电极接合体30的阳极32抵接。阳极侧分隔件11由具有导电性材料 的金属构成，形成为比阳极32大的薄板状。
[0034] 如图3所示，在阳极侧分隔件11的中央按照恒定的间隔形成多个凹凸形状，W构 成使燃料气体（氨）和冷却水分开流动的流路部llg。阳极侧分隔件11将凹凸形状中的与 阳极32接触而形成的闭合空间用作向阳极32供给氨的阳极气体流路13。另一方面，阳极 侧分隔件11将凹凸状的形状中的隔着变形吸收构件20而在阳极侧分隔件11与阴极侧分 隔件12之间形成的闭合空间用作供给冷却水的冷却水流路14。
[0035] 阳极侧分隔件11形成为长方形形状，在其长度方向的一端开设有分别与阴极气 体供给口 11曰、冷却流体供给口 1化W及阳极气体供给口Ilc相当的贯通孔。同样，阳极侧 分隔件11在其长度方向的另一端开设有分别与阳极气体排出口lid、冷却流体排出口lie W及阴极气体排出口Ilf相当的贯通孔。
[0036] 阴极侧分隔件12与膜电极接合体30的阴极33抵接。阴极侧分隔件12由具有导 电性材料的金属形成，且形成为比阴极33大的薄板状。
[0037] 如图3所示，在阴极侧分隔件12的中央按照恒定的间隔形成多个凹凸形状，W构 成使氧化剂气体（含有氧的空气或者纯氧）和冷却水分开流动的流路部12g。凹凸形状的 形状是交替组合U字状或者交替组合半圆形状而成的。阴极侧分隔件12将凹凸状的形状 中的与阴极33接触而形成的闭合空间用作向阴极33供给氧化剂气体的阴极气体流路15。 另一方面，阴极侧分隔件12将凹凸状的形状中的隔着变形吸收构件20而在阴极侧分隔件 12与阳极侧分隔件11之间形成的闭合空间用作供给冷却水的冷却水流路14。目P、在邻接 的燃料电池单体100中，将一个燃料电池单体100的阳极侧分隔件11的冷却水流路14和 设置于另一个燃料电池单体100的阴极侧分隔件12的冷却水流路14形成为一个冷却水用 的流路。
[0038] 阴极侧分隔件12形成为长方形