专利名称：燃料电池的制作方法
技术领域：
oooii本发明涉及一种燃料电池。
背景技术：
根据日本专利申请公布No. 2002-50368 ( JP-A-2002-50368 ) 中描述的技术，该凸起部仅形成在每个密封垫的一个面上，并且形成 在密封垫上的凸起部配合在各自的分离器中。但是利用这种结构，密 封垫组合膜电极组件会被弯曲。为了最小化该不便之处，凸起部可形 成在每个密封垫的两个面上，并且形成在密封垫上的凸起部能配合在 各自的分离器中。但是利用这种结构，形成在与插入其间的分离器相 继地布置的密封垫上的凸起部会彼此千涉。结果，会出现故障。
发明内容
如图2D所示，密封垫组合膜电极组件20通过将密封垫部 分22连接至膜电极组件21的外周端部而形成。例如，密封垫部分22 由诸如硅树脂橡胶、丁基橡胶或氟橡胶的树脂材料制成。密封垫部分 22形成的方法为将膜电极组件21的外周端部放置到金属模具的腔 中，然后将树脂材料注入到腔中以将密封垫部分22模制到所述外周端 部上。根据本方法，膜电极组件21和密封垫部分22彼此没有任何间 隙地连接。因此，可以防止冷却介质、氧化剂气体和燃料气体从膜电 极组件21和密封垫部分22彼此连接的部分泄漏。
图11A是示出根据本发明第六实施例的燃料电池100e的分 解透视图。图IIB是沿着图11A中的线XIB-XIB的横截面图。图11C 是沿着图11A中的线XIC-XIC的横截面图。燃料电池100e与图1中 的燃料电池100的区别在于，通孔31形成在每个分离器10中，凸起 部32a形成在每个密封垫组合膜电极组件20的一个面上，凸起部32b 形成在每个密封垫组合膜电极组件20的另一个面上，并且凸起部32a 的位置与凸起部32b的位置不同。为了便于描述燃料电池100e，与分 离器10交替地堆叠的密封垫组合膜电极组件20将被可替代地通过附 图标记20a和20b指示。形成在每个密封垫组合膜电极组件20的顶面 并沿堆叠方向向上延伸的凸起部32将被称作32a。同样，形成在每个 密封垫组合膜电极組件20的底面并沿堆叠方向向下延伸的凸起部32 将被称作32b。在下面将详细地描述燃料电池100e。
[0051如图11A所示，在每个密封垫组合膜电极组件20a和20b 中，凸起部32a形成在顶面上。凸起部32a形成在四个角部中的对角 相对的两个角部上。凸起部32b形成在每个密封垫组合膜电极组件20a 和20b的底面上。凸起部32b形成在对应于未形成凸起部32a的角部
的对角相对的两个角部处。在每个分离器10中，对应于凸起部"a 和32b的通孔31形成在相应的四个角部中。在这种情况下，如图11B 和11C所示，分离器10a和密封垫组合膜电极组件20a及20b可彼此 适当地对准，而不引起凸起部32a和凸起部32b彼此干涉。
权利要求
1.一种燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括分离器；和与所述分离器交错地堆叠的密封垫组合膜电极组件，其中每个密封垫组合膜电极组件都包括膜电极组件和密封垫部分，其中密封垫部分和分离器中的一个具有凸起部，所述凸起部形成在每个面上并且在堆叠方向上延伸，所述分离器和所述密封垫组合膜电极组件在所述堆叠方向上堆叠，其中所述密封垫部分和所述分离器的另一个具有凹陷部，所述凸起部配合在所述凹陷部中，并且其中分别形成在相继的密封垫组合膜电极组件或相继的分离器的相对面上的凸起部位于不同位置处。
2. 根据权利要求1所述的燃料电池，其中所述密封垫部分和所述分离器中的一个在每个面上都具有相同数 量的凸起部，并且分别形成在一个面和另一个面上的一对所述凸起部 定位在相同位置处，并且其中形成在所述密封垫组合膜电极组件或所述分离器上的所述成对的 凸起部位于与相继的密封垫组合膜电极组件或相继的分离器不同的位 置处。
3. 根据权利要求2所述的燃料电池，其中每个密封垫部分都具有所述成对的凸起部，并且每个分离器都具 有所述凹陷部，所述凸起部配合在所述凹陷部中。
4. 根据权利要求3所述的燃料电池，其中所述成对的凸起部形成在每个密封垫组合电极组件上的两个位置处。
5. 根据权利要求4所述的燃料电池，其中所述成对的凸起部分别形成在每个密封垫组合膜电极组件的两个 对角相对的角部处。
6. 根据权利要求5所述的燃料电池，其中形成有所述成对的凸起部的所述两个对角相对的角部的位置在相 继的密封垫组合膜电极组件之间是不同的。
7. 根据权利要求4所述的燃料电池，其中所述成对的凸起部分别形成在每个密封垫组合膜电极组件的两个 相对侧面部分的中心部分处。
8. 根据权利要求4所述的燃料电池，其中所述成对的凸起部分别形成在每个密封垫组合膜电极组件的一端 的两个角部处。
9. 根据权利要求3所述的燃料电池，其中所述成对的凸起部形成在每个密封垫组合膜电极组件上的一个位 置处。
10. 根据权利要求9所述的燃料电池，其中所述成对的凸起部形成在每个密封垫组合膜电极组件的一个角部处。
11. 根据权利要求3所述的燃料电池，其中所述成对的凸起部形成在每个密封垫组合膜电极组件上的三个位 置处。
12. 根据权利要求11所述的燃料电池，其中 所述成对的凸起部分别形成在每个密封垫组合膜电极组件的一端的两个角部处和每个密封垫组合膜电极组件的另一端上的侧面部分的 中心部分处。
13. 根据权利要求3至12中的任意一项所述的燃料电池，其中 所述凸起部由与所述密封垫部分相同的材料制成。
14. 根据权利要求3至12中的任意一项所述的燃料电池，其中 所述凸起部由弹性低于所述密封垫部分的弹性的材料制成。
15. 根据权利要求2所述的燃料电池，其中每个分离器都具有所述成对的凸起部，并且每个密封垫部分都具 有所述凹陷部，所述凸起部配合在所述凹陷部中。
16. 根据权利要求14所述的燃料电池，其中 所述成对的凸起部形成在在每个分离器的两个位置处。
17. 根据权利要求14所述的燃料电池，其中所述成对的凸起部分别形成在每个分离器的两个对角相对的角部处。
18. 根据权利要求16所述的燃料电池，其中 形成有所述成对的凸起部的所述两个对角相对的角部的位置在相继的分离器之间是不同的。
19. 根据权利要求1至18中的任意一项所述的燃料电池，其中 在所述分离器中形成有冷却介质通道。
20. 根据权利要求1至19的任意一项所述的燃料电池，其中 所述凹陷部是通孔。
21. 根据权利要求1所述的燃料电池，其中所述密封垫部分和所述分离器在每个面上都具有相同数量的凸起 部，并且分别形成在一个面和另一个面上的一对所述凸起部定位在相 同位置处，形成在所述密封垫部分上的所述成对的凸起部定位在与和 所述密封垫部分相邻的分离器不同的位置处，并且其中所述密封垫部分和所述分离器具有凹陷部，分别形成在所述相邻 的分离器上和所述相邻的密封垫部分上的凸起部配合在所述凹陷部 中。
22. 根据权利要求1所述的燃料电池，其中所述密封垫部分和所述分离器中的一个在每个面上都具有凸起 部，并且分别形成在相对的面上的所述凸起部定位在不同位置处，并 且其中所述密封垫部分和所述分离器中的另一个具有凹陷部，所述凸起 部配合在所述凹陷部中。
全文摘要
通过交错地堆叠分离器和密封垫组合膜电极组件形成一种燃料电池。每个密封垫组合膜电极组件包括膜电极组件和密封垫部分。密封垫部分和分离器中的一个具有凸起部，所述凸起部形成在每个面上并沿分离器和密封垫组合膜电极组件堆叠的方向延伸。密封垫部分和分离器种的另一个具有凹陷部，所述凸起部配合在所述凹陷部中。分别在相继密封垫组合膜电极组件或相继分离器的相对表面上形成的凸起部位于不同的位置处。
文档编号H01M8/24GK101371394SQ200780002225
公开日2009年2月18日 申请日期2007年1月5日 优先权日2006年1月10日
发明者八神裕一, 吉川大雄, 壶阪健二, 白川努, 竹下直宏 申请人:丰田自动车株式会社