燃料电池用的分隔件及集电板、燃料电池及燃料电池组的制作方法

文档序号:9845729阅读:719来源:国知局
燃料电池用的分隔件及集电板、燃料电池及燃料电池组的制作方法
【专利说明】燃料电池用的分隔件及集电板、燃料电池及燃料电池组
[0001]本申请主张基于在2014年11月13日提出申请的申请编号2014-230402号的日本专利申请的优先权,并将其公开的全部通过参照而援引于本申请。
技术领域
[0002]本发明涉及燃料电池。
【背景技术】
[0003]在燃料电池所使用的分隔件中,以往已知设有用于使反应气体或制冷剂流动的内部流路和将反应气体或制冷剂供给或排出的贯通孔的结构。提出了在分隔件中设置用于调整上述贯通孔与内部流路之间的流体(反应气体、制冷剂)的流动的突起(以下,称为“流路肋,,)的结构(JP2007-172874A)。

【发明内容】

[0004]在JP2007-172874A中,流路肋由与分隔件主体不同的材料形成,且与分隔件主体粘接。伴随于反应气体或制冷剂的流动而压力作用于流路肋,因此可能会从分隔件主体剥离。因此,希望一种在燃料电池用的分隔件中抑制流路肋的剥离的技术。
[0005]本发明为了解决上述的课题的至少一部分而作出,可以作为以下的方式来实现。
[0006](I)根据本发明的一方式,提供一种用于燃料电池的分隔件。该分隔件具备:分隔件主体,具备供反应气体或制冷剂流动的流体流通区域、与所述流体流通区域分离地配置在所述流体流通区域的周围且供所述反应气体或所述制冷剂流动的贯通孔、将所述流体流通区域与所述贯通孔连接的连接部;及整流部,与所述连接部粘接配置,对所述流体流通区域与所述贯通孔之间的所述反应气体或所述制冷剂的流动进行调整,所述整流部具备多个突起部和厚度比所述多个突起部薄且将所述多个突起部连结的连结部。
[0007]根据该方式的分隔件,由于具备整流部,因此能够调整流体流通介质与贯通孔之间的流体(反应气体或制冷剂)的流动。而且,整流部具备多个突起部和连结部,多个突起部由连结部连结,因此与多个突起部分别独立地设置的情况相比,与分隔件主体粘接的粘接面积大,因此能够抑制与流体的流动相伴的压力引起的从分隔件主体的剥离。
[0008](2)在上述方式的分隔件中,可以的是,所述连结部相对于所述突起部配置在所述流体流通区域侧或所述贯通孔侧。这样的话,与连结部将各突起部间直接连接地配置于各突起部间的情况相比,能够确保流体(反应气体或制冷剂)流动的流路截面积,能够抑制流体的流通阻碍。
[0009](3)在上述方式的分隔件中,可以的是,突起部为大致圆柱形状。这样的话,使流体的流动不具有方向性,能够向广泛的方向扩散。在此,大致圆柱形状是指平面形状并不限定为正圆形状,也包括从正圆稍偏离的形状。
[0010](4)在上述方式的分隔件中,可以的是,所述突起部及所述连结部由同一弹性材料通过注塑成形而一体形成。这样的话,能够通过注塑成形容易地形成整流部,能够减少成形不良。
[0011](5)在上述方式的分隔件中,可以的是,所述分隔件具备密封部,该密封部形成在所述贯通孔的周围且由弹性材料构成,所述整流部由与所述密封部相同的弹性材料构成,所述密封部和所述整流部通过注塑成形同时成形。这样的话,能够削减制造工序。其结果是,能够缩短制造时间,有助于成本减少。
[0012](6)根据本发明的另一方式,提供一种使用于燃料电池的集电板。该集电板可以具备:集电板主体,具备供制冷剂流动的制冷剂流通区域、与所述制冷剂流通区域分离地配置在所述制冷剂流通区域的周围且供所述制冷剂流动的贯通孔、将所述制冷剂流通区域与所述贯通孔连接的连接部;整流部,与所述连接部粘接配置,对所述制冷剂流通区域与所述贯通孔之间的所述制冷剂的流动进行调整,所述整流部具备多个突起部和厚度比所述多个突起部薄且将所述多个突起部连结的连结部。
[0013]根据该方式的集电板,由于具备整流部,因此能够调整制冷剂流通区域与贯通孔之间的制冷剂的流动。而且,整流部具备多个突起部和连结部,且多个突起部由连结部连结,因此与多个突起部分别独立地设置的情况相比,与集电板主体粘接的粘接面积大,因此能够抑制与制冷剂的流动相伴的压力引起的从集电板主体的剥离。
[0014]需要说明的是,本发明能够以各种方式实现。例如,可以通过具备分隔件的燃料电池、层叠多个燃料电池而成的燃料电池组、具备集电板的燃料电池组、燃料电池系统、搭载有燃料电池系统的移动体、分隔件的制造方法、集电板的制造方法、燃料电池的制造方法等方式来实现。
【附图说明】
[0015]图1是表示作为本发明的第一实施方式的燃料电池组10的结构的概略立体图。
[0016]图2是概略地表示集电板和燃料电池的配置的情况的说明图。
[0017]图3是俯视表示第一实施方式的阳极侧分隔件的说明图。
[0018]图4是概略地表示第一实施方式的整流部的截面结构的说明图。
[0019]图5是俯视表示第二实施方式的阳极侧分隔件的说明图。
[0020]图6是概略地表示第二实施方式的第二整流部的截面结构的说明图。
[0021]图7是俯视表示第三实施方式的阳极侧分隔件的说明图。
[0022]图8是概略地表示第三实施方式的第二整流部的截面结构的说明图。
[0023]图9是俯视表不第四实施方式的集电板的说明图。
【具体实施方式】
[0024]A.第一实施方式:
[0025]Al.燃料电池组的结构:
[0026]图1是表示作为本发明的第一实施方式的燃料电池组10的结构的概略立体图。燃料电池组10具有经由集电板160F、160E、绝缘板165F、165E利用端板170F、170E夹持层叠体12而成的堆叠结构,该层叠体12通过将作为一个发电单位的燃料电池100沿z方向(以下,也称为“层叠方向”)层叠多个而成。燃料电池100、集电板160F、160E、绝缘板165F、165E及端板170F、170E分别是具有大致矩形形状(矩形的四个角部被呈方形地切口,且长边的一方的中央呈大致半圆形地切口)的平面形状的板结构,以长边沿着X方向(水平方向)且短边沿着y方向(垂直方向、铅垂方向)的方式配置。在以下的说明中,图1中的Z轴正方向表现为前,z轴负方向表现为后。需要说明的是,本实施方式中的燃料电池组10通常也简称为“燃料电池”。
[0027]前端侧的端板170F、绝缘板165F、集电板160F具有燃料气体供给孔172IN及燃料气体排出孔1720T、氧化剂气体供给孔174IN及氧化剂气体排出孔1740T、冷却水供给孔176IN及冷却水排出孔1760T。以下,将这些供给孔及排出孔汇总地也称为“供排孔”。这些供排孔与各燃料电池100的对应的位置设置的各个孔(未图示)连结,而构成分别对应的气体或冷却水的供给歧管及排出歧管。另一方面,在后端侧的端板170E、绝缘板165E、集电板160E未设置这些供排孔。这是由于是将反应气体(燃料气体、氧化剂气体)及冷却水从前端侧的端板170F经由供给歧管向各个燃料电池100供给并将来自各个燃料电池100的排出气体及排出水从前端侧的端板170F经由排出歧管向外部排出的类型的燃料电池。但是,没有限定于此,例如,也可以为从前端侧的端板170F供给反应气体及冷却水并从后端侧的端板170E向外部排出排出气体及排出水(冷却水)的类型等各种类型。在本实施方式中,冷却水是对燃料电池100进行加热或冷却而将燃料电池100控制成目标的温度的热介质,相当于权利要求的制冷剂。
[0028]氧化剂气体供给孔174IN在前端侧的端板170F的下端的外缘部沿着x方向(长边方向)配置,氧化剂气体排出孔1740T在上端的外缘部沿着X方向配置。燃料气体供给孔172IN在前端侧的端板170F的右端的外缘部的y方向(短边方向)的上端部配置,燃料气体排出孔1720T配置在左端的外缘部的y方向的下端部。冷却水供给孔176IN在氧化剂气体供给孔174IN的下侧沿着y方向配置,冷却水排出孔1760T在氧化剂气体排出孔1740T的上侧沿着y方向配置。需要说明的是,上述的各供排孔在燃料电池100中如后述那样分为多个供排孔。
[0029]图2是概略性地表示集电板160F、燃料电池100、集电板160E的配置的情况的说明图。前端侧的集电板160F及后端侧的集电板160E对各燃料电池100的发电电力进行集电,经由集电端子161向外部输出。如图所示,燃料电池100在其周缘具备燃料气体供给孔102IN及燃料气体排出孔1020T、6个氧化剂气体供给孔104ΙΝ及7个氧化剂气体排出孔1040Τ、3个冷却水供给孔106ΙΝ及3个冷却水排出孔1060Τ。这些供排孔与端板170F中的燃料气体供给孔172ΙΝ等连接。当层叠多个燃料电池100来构成燃料电池组10时,通过上述的供排孔,形成向各燃料电池100供给燃料气体、氧化剂气体及冷却水的歧管和从各燃料电池100排出燃料气体、氧化剂气体
当前第1页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1