专利名称：燃料电池的密封构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料电池的密封构造。
背景技术：
先前以来如图9所示，已知一种具有在电解质膜52的两面设有一对电极层53、54的膜电极复合体51,并且通过一对分离装置55、56夹持该膜电极复合体51的构造的燃料电池(参照专利文献I)。另外，在该燃料电池中，为了密封可燃气体等的流体，在膜电极复合体51的周缘部上，在阳极侧以及阴极侧分别安装衬垫57、58，在该图9的例中，在一对分离装置55、56的对应的位置上分别设有槽55a、56a，在各个槽55a、56a中安装衬垫57、58，并且各个衬垫57、58与电解质膜52紧密接触。除此之外，也有在一对分离装置55、56的对应的位置上分别一体成形衬垫57、58，并且各个衬垫57、58与电解质膜52紧密接触的情况。近来，为了促进燃料电池的普及，谋求部件形状的简单化，制造以及组装的简易化，以及低成本化，这一点，在上述现有技术中，由于需要在一对分离装置上分别实施槽加工或衬垫一体成形，因此还留有需要解决的问题。
现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-141486号公报
发明内容
(发明要解决的问题)鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种燃料电池的密封构造，不需要对夹持膜电极复合体的一对分离装置中的单个分离装置实施槽加工或衬垫一体成形，从而通过这一点能够实现部件形状的简单化，制造以及组装的简易化，以及低成本化。(解决技术问题的技术方案)为了达成上述目的，本发明的第一方面涉及的燃料电池的密封构造具备于燃料电池中，所述燃料电池具有:膜电极复合体，在电解质膜的两面设有一对电极层；一对分离装置，夹持所述膜电极复合体；所述一对电极层的平面尺寸设定成相互相同，所述电解质膜的平面尺寸设定成比所述电极层大，所述分离装置的平面尺寸设定成比所述电解质膜更大，所述燃料电池的密封构造的特征在于具有:第一衬垫，被保持于所述一对分离装置中的一个分离装置，同时，紧密接触于另一个分离装置；第二衬垫，在所述第一衬垫的内周侧被保持于所述一个分离装置，同时，紧密接触于所述电解质膜。为了从所述电解质膜的背面侧加强所述第二衬垫所紧密接触的所述电解质膜，在所述电解质膜和所述另一个分离装置之间设置有与所述电极层分体的加强部件。并且，本发明的第二方面涉及的燃料电池的密封构造的特征在于，在上述第一方面记载的燃料电池的密封构造中，在与设置于所述电解质膜的背面侧的所述加强部件平面上重合的位置上，在所述电解质膜的表面侧设置保护部件，所述第二衬垫紧密接触于该保护部件。并且，本发明的第三方面涉及的燃料电池的密封构造的特征在于，在上述第一或第二方面记载的燃料电池的密封构造中，所述加强部件由树脂薄膜构成。并且，本发明的第四方面涉及的燃料电池的密封构造的特征在于，在上述第二或第三方面记载的燃料电池的密封构造中，所述保护部件由树脂薄膜构成。在具备上述构成的本发明的密封构造中，首先作为基本构成，设有在电解质膜的两面设置一对电极层的膜电极复合体和夹持该膜电极复合体的一对分离装置，一对电极层的平面尺寸设定成相互相同，电解质膜的平面尺寸设定成比电极层大，分离装置的平面尺寸设定成比电解质膜更大。因此，由于在夹持膜电极复合体的一对分离装置中的一个分离装置上具备与另一个分离装置相向的部位、和在其内周侧与电解质膜相向的部位两者，因此在该两部位将阳极侧衬垫以及阴极侧衬垫两者集约设定。作为衬垫的详细情况，设置有:第一衬垫，被保持于一个分离装置，同时，紧密接触于另一个分离装置；第二衬垫，在第一衬垫的内周侧被保持于一个分离装置，同时，紧密接触于电解质膜。并且，根 据这种构造，由于第一衬垫横跨一对分离装置之间的全部间隔而设置，因此能够确保与另一个分离装置之间的密封面压，但是对于第二衬垫，由于在电解质膜的背面侧留有空间，因此由软质材料构成的电解质膜向该空间的方向偏移，从而不能够确保密封面压。因此在本发明中，一并将加强装置设置于该空间，防止偏移，确保密封面压。作为加强部件，就上述基本构成中的各构成部件的尺寸大小关系而言，由于不能将这些部件作为加强部件进行利用，因此准备加强专用的部件，将其配置于电解质膜和另一个分离装置之间。作为加强专用的部件，就其设置目的而言，只要硬度比第二衬垫大即可，例如为树脂薄膜，即，将具备与电解质膜以及另一个分离装置之间的间隔相同的厚度的树脂薄膜作为专用部件进行利用。另外，如上所述，与在电解质膜的背面侧设置加强部件相关联，可以考虑一并在电解质膜的表面侧设置保护部件，如果这样设置保护部件，则由于第二衬垫不与电解质膜紧密接触而是与该保护部件紧密接触，因此能够通过紧密接触抑制电解质膜的表面损伤。作为保护部件，例如为树脂薄膜，即，将具备规定厚度的树脂薄膜作为专用部件进行利用。(发明的效果)本发明实现以下效果。即，在本发明中，如上所述，由于在夹持膜电极复合体的一对分离装置中的一个分离装置上，集约设定阳极侧衬垫以及阴极侧衬垫两者，因此在另一个装置上，无需实施任何用于保持衬垫的槽加工或衬垫一体成形。因此，通过这一点，能够实现部件形状的简易化，制造以及组装的容易化，以及低成本化。另外，由于为了从电解质膜的背面侧加强第二衬垫所紧密接触的电解质膜，在电解质膜与另一个分离装置之间设置加强部件，因此能够对阳极侧衬垫以及阴极侧衬垫都确保足够的密封面压。作为加强部件，例如在延长一个电极层而进行利用的情况下，需要额外准备比较昂贵的部件，部件成本大幅增大，但是通过使用树脂薄膜等比较廉价的部件，能够防止产生这种不利情况。另外，与在电解质膜的背面侧设置加强部件相关联，通过一并在电解质膜的表面侧设置保护部件，能够保护电解质膜，即，衬垫紧密接触于电解质膜，能够抑制电解质膜的表面损伤。
图1是本发明的第一实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图2是本发明的第二实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图3是本发明的第三实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图4是本发明的第四实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图5是本发明的第五实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图6是本发明的第六实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图7是本发明的第七实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图8是本发明的第八实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图9是现有例涉及的燃料电池密封构造的截面图。符号说明I膜电极复合体2电解质膜2a露出部3、4电极层5、6气体扩散层7、8分离装置9、10 衬垫9a、IOa 唇端11加强部件12、13 空间部14保护部件15连结部16安装片材。
具体实施例方式在本发明中，含有以下的实施方式。(I)本发明涉及一种燃料电池的密封构造，并且涉及一种利用一般衬垫的密封构 造。(2)问题对于今后的燃料电池的普及，需要燃料电池组的低成本化，使用于燃料电池组中的衬垫也存在同样的问题。对于上述问题，在使用由橡胶单体构成的衬垫的情况下，操作性成为了问题。(3)构成之一(3-1)在现有技术中，需要分别对夹持MEA的两个分离装置进行槽加工或衬垫一体成形，在提高组装性或降低成本中存在着问题。在本发明中，通过将加强体使用于一般的MEA构造中的电解质膜的露出面单面，并且将衬垫向夹持MEA的单侧板进行集约/ 一体化，能够改善组装性和成本(参照图1 3)。(3-2)燃料电池密封构造的特征在于，在将阳极和阴极的电极以及与GDL的平面尺寸相同的MEA端部进行密封的衬垫构造中，对通过树脂等加强电解质膜露出部的单面侧的MEA端部，仅通过未加强面进行密封(参照图1 3)。(3-3)作为在电解质膜的端部单面使用加强部件的构成，进一步将衬垫向MEA的单面侧集约。如果上述加强部件在衬垫的橡胶硬度以上，则能够表现出加强功能，优选的是树脂等的高度尺寸经过处理的薄膜、薄板。在这种情况下，不需要对夹持MEA的两个分离装置进行衬垫一体化，能够削减成本(参照图1)。(3-4)对于需要加强效果的加强部件形状的上述(3-3)，通过对MEA (电解质膜)单面全面进行加强，能够提高MEA的操作性(参照图2)。(3-5)对于上述(3-3) (3_4)，通过使用比MEA (电解质膜)端部大的加强部件，能够进一步提高MEA的操作性 (参照图3)。(4)构成之二(4-1)在现有技术中，需要分别对夹持MEA的两个分离装置分别进行槽加工或衬垫一体成形，在提高组装性或降低成本中存在着问题。在本发明中，通过将加强体使用于一般的MEA构造中的电解质膜的露出面两面，并且将衬垫向夹持MEA的单侧板进行集约/ 一体化，能够改善组装性和成本(参照图4 6)。(4-2)燃料电池密封构造的特征在于，在将阳极和阴极的电极以及与GDL的平面尺寸相同的MEA端部进行密封的衬垫构造中，对通过树脂等加强电解质膜露出部的两面侧的MEA端部，仅通过单侧的加强面进行密封(参照图4 6)。(4-3)作为在电解质膜的端部两面使用加强部件的构成，进一步将衬垫向MEA的单面侧集约。如果上述加强部件在衬垫的橡胶硬度以上，则能够表现出加强功能，优选的是树脂等的高度尺寸经过处理的薄膜、薄板。在这种情况下，不需要对夹持MEA的两个分离装置双方进行衬垫一体化，能够削减成本(参照图4)。(4-4)对于需要加强效果的加强部件形状的上述(4-3)，通过对MEA (电解质膜)两面全面进行加强，能够提高MEA的操作性(参照图5)。(4-5)对于上述(4-3) (4-4)，通过使用比MEA (电解质膜)端部大的加强部件，能够进一步提高MEA的操作性(参照图6)。(5)构成之三(5-1)为将阳极面/阴极面的衬垫集约于一个板的构造。(5-2 )通过使阳极扩散电极(⑶L)和阴极扩散电极(⑶L)的表面积为相同尺寸,并且将树脂薄膜设置于偏移(飛^出L.r P 3)的电解质膜的单面，进行电解质膜的加强。(5-3 )通过使阳极扩散电极(⑶L)和阴极扩散电极(⑶L)的表面积为相同尺寸，并且将树脂薄膜设置于偏移的电解质膜的两面，进行电解质膜的加强。(5-4)作为工序，在将衬垫一体成形于将反应面部分切去的框体形状的树脂薄膜后，将电解质膜设置于薄膜，或者通过薄膜将电解质膜夹持，通过热压将树脂薄膜与MEA —体化。实施例接着参照附图对本发明的实施例进行说明。
第一实施例图1示出了本发明的第一实施例涉及的燃料电池用密封构造的主要部分截面，该密封构造如下构成。S卩，首先作为基本构成，设有将一对(阳极侧以及阴极侧)的电极层3、4设置于电解质膜2的厚度方向的两面的膜电极复合体(MEA) I，该膜电极复合体I经由一对气体扩散层(⑶L)5、6被一对分离装置7、8夹持。作为这些燃料电池用构成部件的尺寸的大小关系，一对电极层3、4以及一对气体扩散层5、6的平面尺寸设定成相互相同，电解质膜2的平面尺寸设定成比电极层3、4以及气体扩散层5、6的平面尺寸大，分离装置7、8的平面尺寸设定成比电解质膜2的平面尺寸更大。因此，在电解质膜2的周缘部，设有其两面未设有电极层
3、4并且以规定的宽度尺寸W1构成的露出部2a。另外，在夹持膜电极复合体I的一对分离装置7、8中的一个分离装置7上，设有与另一个分离装置8相向的部位7a、和在其内周侧(图中左侧)与电解质膜2的露出部2a相向的部位7b两者。另外，一个电极层3和气体扩散层5的组合以及另一个电极层4和气体扩散层6的组合分别被称为阳极侧或者阴极侧的扩散电极，在使用该用语的情况下，是指设置在电解质膜2的厚度方向的两面设有一对(阳极侧以及阴极侧)的扩散电极的膜电极复合体(EMA) 1，该膜电极复合体I被一对分离装置7、8夹持。如上所述，由于在夹持膜电极复合体I的一对分离装置7、8中的一个分离装置7上，设有与另一个分离装 置8相向的部位7a、和在其内周侧与电解质膜2的露出部2a相向的部位7b两者，因此在该两部位7a、7b上将阳极侧衬垫以及阴极侧衬垫两者集约设置，即在与另一个分离装置8相向的部位7a上设有一体成形于一个分离装置7的同时唇端9a与另一个分离装置8紧密接触的第一衬垫9，同时在其内周侧与电解质膜2的露出部2a相向的部位7b上设有在第一衬垫9的内周侧一体成形于一个分离装置7的同时唇端IOa与电解质膜2的露出部2a紧密接触的第二衬垫10。由于第一衬垫9横跨一对分离装置7、8之间的全部间隔而设置，因此唇端9a与另一个分离装置8紧密接触，从而在与另一个分离装置8之间确保足够的密封面压。与此相对，由于第二衬垫10在电解质膜2的露出部2a的背面侧(图中下方)留有空间，因此由软质材料构成的电解质膜2的露出部2a向该空间的方向偏移，从而不能够确保密封面压。因此，在该密封构造中，在该空间中设置有加强装置11，由此防止露出部2a的偏移，确保密封面压。因此，加强部件11相对于第二衬垫10的唇端IOa与其配置在同一平面上。作为加强部件11，就上述基本构成中的各构成部件的尺寸大小关系而言，由于不能将这些部件作为加强部件进行利用，因此准备加强专用的部件，具体来说准备树脂薄膜，该树脂薄膜配置于电解质膜2的露出部2a和另一个分离装置8之间。配合各构成部件为平面长方形并且衬垫10也为平面长方形的框状，作为加强部件11的树脂薄膜，成形为与衬垫10相同的平面长方形的框状，由此能够在全周上加强电解质膜2的露出部2a。另外，作为加强部件11的树脂薄膜的厚度设定成与电解质膜2的露出部2a以及另一个分离装置8之间的间隔相同，由此基本上完全防止露出部2a的偏移。另夕卜，作为加强部件11的树脂薄膜，通过热压或者粘接等固定方法，固定于电解质膜2的露出部2a以及另一个分离装置8中的任一个或者双方，但是也可以不固定，而是仅介于电解质膜2的露出部2a以及另一个分尚装置8之间。
在上述构成的密封构造中，由于阳极侧以及阴极侧的衬垫9、10两者集约并一体成形于夹持膜电极复合体I的一对分离装置7、8中的一个分离装置7，因此对于相反侧的另一个分离装置8，无需实施任何用于保持衬垫9、10的槽加工或衬垫一体成形。因此，通过这一点，如本发明预期的目的，实现了部件形状的简易化，制造以及组装的容易化，以及低成本化。另外，由于为了从电解质膜2的背面侧加强第二衬垫10所紧密接触的电解质膜2的露出部2a，在电解质膜2的露出部2a和另一个分离装置8之间设置加强部件11，因此不仅能够确保第一衬垫9而且对于第二衬垫10也能够确保足够的密封面压。作为加强部件11，例如在将电极层4以及气体扩散层6延长进行利用的情况下，需要额外准备比较昂贵的这些部件，但是在该实施例中，由于使用比较廉价的、部件形状的制作也容易的树脂薄膜，因此从这点来看，实现了部件形状的简单化，制造以及组装的容易化，以及低成本化。第二以及第三实施例另外，在上述第一实施例中，加强部件11的宽度尺寸W2设定成比电解质膜2的露出部2a的宽度尺寸Wjh(W1)W2),在其内外周部形成空间部12、13，但是在该加强部件11固定于电解质膜2的露出部2a的情况下，由于该加强部件11能够加强包含电解质膜2的露出部2a的膜电极复合体I并提高部件单体时的操作作业性，因此优选使加强部件11的宽度尺寸W2尽可能地大。从这一点来看，在作为第二实施例示出的图2中，加强部件11的宽度尺寸W2设定成与电解质膜2的露出部2a的宽度尺寸W1相同(W1=W2),由此提高对于膜电极复合体I的操作作业性。在这种情况下，由于加强部件11与电极层4以及气体扩散层6的端面部接触，因此也考虑到根据加强部件11的材质,使该加强部件11的端部浸溃一体化于气体扩散层6的端部。 另外，在作为第三实施例示出的图3中，加强部件11的宽度尺寸W2设定成比电解质膜2的露出部2a的宽度尺寸W1大(W1Of2),由此进一步提高对于膜电极复合体I的操作作业性。在这种情况下，由于加强部件11与电极层4以及气体扩散层6的端面部接触，因此也考虑到根据加强部件11的材质,使该加强部件11的端部浸溃一体化于气体扩散层6的端部。第四实施例图4示出了本发明的第四实施例涉及的燃料电池用密封构造的主要部分截面，该密封构造如下构成。S卩，首先作为基本构成，设有将一对(阳极侧以及阴极侧)的电极层3、4设置于电解质膜2的厚度方向的两面的膜电极复合体(MEA) I，该膜电极复合体I经由一对气体扩散层(⑶L)5、6被一对分离装置7、8夹持。作为这些燃料电池用构成部件的尺寸的大小关系，一对电极层3、4以及一对气体扩散层5、6的平面尺寸设定成相互相同，电解质膜2的平面尺寸设定成比电极层3、4以及气体扩散层5、6的平面尺寸大，分离装置7、8的平面尺寸设定成比电解质膜2的平面尺寸更大。因此，在电解质膜2的周缘部，设有其两面未设有电极层3、4并且以规定的宽度尺寸W1构成的露出部2a。另外，在夹持膜电极复合体I的一对分离装置7、8中的一个分离装置7上，设有与另一个分离装置8相向的部位7a、和在其内周侧(图中左侧)与电解质膜2的露出部2a相向的部位7b两者。另外，一个电极层3和气体扩散层5的组合以及另一个电极层4和气体扩散层6的组合分别被称为阳极侧或者阴极侧的扩散电极，在使用该用语的情况下，是指设置在电解质膜2的厚度方向的两面设有一对(阳极侧以及阴极侧)的扩散电极的膜电极复合体(MEA) 1，该膜电极复合体I被一对分离装置
7、8夹持。如上所述，由于在夹持膜电极复合体I的一对分离装置7、8中的一个分离装置7上，设有与另一个分离装置8相向的部位7a、和在其内周侧与电解质膜2的露出部2a相向的部位7b两者，因此在该两部位7a、7b上将阳极侧衬垫以及阴极侧衬垫两者集约设置，即在与另一个分离装置8相向的部位7a上设有一体成形于一个分离装置7的同时唇端9a与另一个分离装置8紧密接触的第一衬垫9，同时在其内周侧与电解质膜2的露出部2a相向的部位7b上设有在第一衬垫9的内周侧一体成形于一个分离装置7的同时唇端IOa与后述的保护部件14紧密接触的第二衬垫10。由于第一衬垫9 横跨一对分离装置7、8之间的全部间隔而设置，因此唇端9a与另一个分离装置8紧密接触，从而在与另一个分离装置8之间确保足够的密封面压。与此相对，由于第二衬垫10在电解质膜2的露出部2a的背面侧(图中下方)留有空间，因此由软质材料构成的电解质膜2的露出部2a向该空间的方向偏移，从而不能够确保密封面压。因此，在该密封构造中，在该空间中设置有加强装置11，由此防止露出部2a的偏移，确保密封面压。因此，加强部件11相对于第二衬垫10的唇端IOa与其配置在同一平面上。作为加强部件11，就上述基本构成中的各构成部件的尺寸大小关系而言，由于不能将这些部件作为加强部件进行利用，因此准备加强专用的部件，具体来说准备树脂薄膜，该树脂薄膜配置于电解质膜2的露出部2a和另一个分离装置8之间。配合各构成部件为平面长方形并且衬垫10也为平面长方形的框状，作为加强部件11的树脂薄膜，成形为与衬垫10相同的平面长方形的框状，由此能够在全周上加强电解质膜2的露出部2a。另外，作为加强部件11的树脂薄膜的厚度设定成与电解质膜2的露出部2a以及另一个分离装置8之间的间隔相同，由此基本上完全防止露出部2a的偏移。另夕卜，作为加强部件11的树脂薄膜，通过热压或者粘接等固定方法，固定于电解质膜2的露出部2a以及另一个分离装置8中的任一个或者双方，但是也可以不固定，而是仅介于电解质膜2的露出部2a以及另一个分尚装置8之间。此外，该实施例中，配合在电解质膜2的露出部2a的背面侧设置加强部件11，在电解质膜2的露出部2a的表面侧设置保护部件14，第二衬垫10的唇端IOa相对于该保护部件14紧密接触。因此，能够通过该保护部件14对电解质膜2进行保护。作为保护部件14，就上述基本构成中的各构成部件的尺寸大小关系而言，由于不能将这些部件作为保护部件进行利用，因此准备保护专用的部件，具体来说准备树脂薄膜，该树脂薄膜配置于电解质膜2的露出部2a的表面上。配合各构成部件为平面长方形并且衬垫10也为平面长方形的框状，作为保护部件14的树脂薄膜成形为与衬垫10相同的平面长方形的框状，由此能够在全周上保护电解质膜2的露出部2a。另外，作为保护部件14的树脂薄膜的厚度设定成比加强部件11略小。另外，作为保护部件14的树脂薄膜，通过热压或者粘接等固定方法，固定于电解质膜2的露出部2a,但是也可以不固定,而是仅放置在电解质膜2的露出部2a的表面上。在上述构成的密封构造中，由于阳极侧以及阴极侧的衬垫9、10两者集约并一体成形于夹持膜电极复合体I的一对分离装置7、8中的一个分离装置7，因此对于相反侧的另一个分离装置8，无需实施任何用于保持衬垫9、10的槽加工或衬垫一体成形。因此，通过这一点，如本发明预期的目的，实现了部件形状的简易化，制造以及组装的容易化，以及低成本化。另外，由于为了从电解质膜2的背面侧加强第二衬垫10所紧密接触的电解质膜2的露出部2a，在电解质膜2的露出部2a和另一个分离装置8之间设置加强部件11，因此不仅能够确保第一衬垫9而且对于第二衬垫10也能够确保足够的密封面压。作为加强部件11，例如在将电极层4以及气体扩散层6延长进行利用的情况下，需要额外准备比较昂贵的这些部件，但是在该实施例中，由于使用比较廉价的、部件形状的制作也容易的树脂薄膜，因此从这点来看，实现了部件形状的简单化，制造以及组装的容易化，以及低成本化。另外，由于配合在电解质膜2的露出部2a的背面侧设置加强部件11，在电解质膜2的露出部2a的表面侧设置保护部件14，因此能够通过该保护部件14保护电解质膜2，即通过衬垫10与电解质膜2直接紧密接触，能够抑制电解质膜2的表面损伤。第五以及第六实施例另外，在上述第四实施例中，加强部件11以及保护部件14的宽度尺寸W2分别设定成比电解质膜2的露出部2a的宽度尺寸W1小(W1)W2),在其内外周部形成空间部12、13，但是在该加强部件11以及保护部件14固定于电解质膜2的露出部2a的情况下，由于该加强部件11以及保护部件14能够加强包含电解质膜2的露出部2a的膜电极复合体I并提高部件单体时的操作作业性，因此优选使加强部件11以及保护部件14的宽度尺寸W2尽可能地大。从这一点来看，在作为第五实施例示出的图5中，加强部件11以及保护部件14的宽度尺寸W2分别设定成与电解质膜2的露出部2a的宽度尺寸W1相同(W1=W2),由此提高对于膜电极复合体I的操作作业性 。在这种情况下，由于加强部件11以及保护部件14与电极层3、4以及气体扩散层5、6的端面部接触，因此也考虑到根据加强部件11以及保护部件14的材质，使该加强部件11以及保护部件14的端部浸溃一体化于气体扩散层5、6的端部。另外，在作为第六实施例示出的图6中，加强部件11以及保护部件14的宽度尺寸W2分别设定成比电解质膜2的露出部2a的宽度尺寸I大(寧2)，由此进一步提高对于膜电极复合体I的操作作业性。在这种情况下，由于加强部件11以及保护部件14与电极层
3、4以及气体扩散层5、6的端面部接触，因此也考虑到根据加强部件11以及保护部件14的材质，使该加强部件11以及保护部件14的端部浸溃一体化于气体扩散层5、6的端部。另外，对于加强部件11和保护部件14，宽度尺寸W2或平面形状不必相同。此外，对于上述各实施例，考虑到如下对其构成进行变更。第七实施例在上述各实施例中，第一以及第二衬垫9、10都设置于一个分离装置7，该衬垫9、10彼此相互分别成形。与此相对，也可以将两衬垫9、10相互一体地成形，在作为第七实施例示出的图7中，两衬垫9、10通过连结部15相互一体地成形。第八实施例在上述各实施例中，第一以及第二衬垫9、10相对于一个分离装置7的固定方法为一体成形方式，但是该固定方法并没有特别的限定，例如在作为第八实施例示出的图8中，两衬垫9、10 —体成形于作为安装片材16的薄树脂薄膜上之后，该片材16通过粘接等方法固定于一个分离装置7。在这种情况下，也可以与上述第七实施例同样地将两衬垫9、10相互一体地成形。另外，在上述各实施例中，对衬垫9、10具有唇端9a、10a的情况进行了说明，同时，在附图中将衬 垫9、10的截面形状描绘成三角形，但是在本发明中，衬垫9、10的构造和截面形状没有任何的限定。衬垫9、10也可以不具备唇端9a、10a，也可以是三角形之外的截面形状。
权利要求
1.一种燃料电池的密封构造，具备于燃料电池中，所述燃料电池具有:膜电极复合体，在电解质膜的两面设有一对电极层；一对分离装置，夹持所述膜电极复合体；所述一对电极层的平面尺寸设定成相互相同，所述电解质膜的平面尺寸设定成比所述电极层大，所述分离装置的平面尺寸设定成比所述电解质膜更大，所述燃料电池的密封构造的特征在于具有: 第一衬垫，被保持于所述一对分离装置中的一个分离装置，同时，紧密接触于另一个分离装置；第二衬垫，在所述第一衬垫的内周侧被保持于所述一个分离装置，同时，紧密接触于所述电解质膜； 为了从所述电解质膜的背面侧加强所述第二衬垫所紧密接触的所述电解质膜，在所述电解质膜和所述另一个分离装置之间设置有与所述电极层分体的加强部件。
2.根据权利要求1所述的燃料电池的密封构造，其特征在于， 在与设置于所述电解质膜的背面侧的所述加强部件平面上重合的位置上，在所述电解质膜的表面侧设置保护部件，所述第二衬垫紧密接触于该保护部件。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池的密封构造，其特征在于，所述加强部件由树脂薄膜构成。
4.根据权利要求2或3所 述的燃料电池的密封构造，其特征在于，所述保护部件由树脂薄膜构成。
全文摘要
本发明提供一种燃料电池的密封构造，不需要对夹持膜电极复合体的一对分离装置中的一个分离装置实施槽加工或衬垫一体成形，从而能够实现部件形状的简单化，制造以及组装的简易化，以及低成本化。为了达成该目的，具有在电解质膜的两面设有电极层的膜电极复合体和夹持膜电极复合体的分离装置，电极层的平面尺寸设定成相互相同，电解质膜的平面尺寸设定成比电极层大，分离装置的平面尺寸设定成比电解质膜更大。基于以上的基本构成，设置被保持于一个分离装置并且紧密接触于另一个分离装置的第一衬垫和被保持于一个分离装置并且紧密接触于电解质膜的第二衬垫，为了从电解质膜的背面侧加强第二衬垫所紧密接触的电解质膜，设置与电极层分体的加强部件。
文档编号H01M8/02GK103250289SQ20118005841
公开日2013年8月14日 申请日期2011年11月22日 优先权日2010年12月6日
发明者古贺正太郎, 藏野庆宏 申请人:Nok株式会社