变形吸收构件的安装结构及安装方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种变形吸收构件的安装结构和安装方法。
【背景技术】
[0002] 以往，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，所以希望使该层叠 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(氢气）、冷却水的流路的部分以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簧功能的变形吸收构件的增压板的结构。采用这样的变形吸收 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。）。
[0005] 专利文献1:日本特许第4432518号公报
【发明内容】
[0006] 发明要解决的问题
[0007] 在这里，需要一种如下技术：即使在通过按压分隔件单元，对配设在分隔件单元的 内部的变形吸收构件施加了负荷的情况下，也能够防止具有弹簧功能的立起片的顶端侧发 生较大变形且由于来自该顶端侧的应力引起的基侧的基端翘起或者基端过度塑性变形。
[0008] 本发明是为了解决上述课题而做成，目的在于提供一种即使对变形吸收构件的立 起片施加荷重、也能够防止基端翘起的同时防止基端过度塑性变形的变形吸收构件的安装 结构及安装方法。
[0009] 用于解决问题的方案
[0010] 为了达成上述目的的本发明的变形吸收构件的安装结构是一种配设在阳极侧分 隔件和阴极侧分隔件之间来使用的变形吸收构件的安装结构。变形吸收构件具有立起片和 接合部。立起片从基材的一个面呈格子状立起设置，使从基端延伸出来的延伸部与阴极侧 分隔件或者阳极侧分隔件抵接。接合部是变形吸收构件在多个立起片中的、一个立起片的 基端和另一个立起片的基端之间与阳极侧分隔件或者阴极侧分隔件局部接合而形成的，该 另一个立起片在与从一个立起片的基端起沿着延伸部侧的一个方向交叉的另一个方向上 与一个立起片相邻。
[0011]达成上述目的的本发明的变形吸收构件的安装方法是一种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的安装方法。变形吸收构件配设在阳极侧分隔 件和阴极侧分隔件之间，具有薄板状的基材和从基材的一个面呈格子状分别立起设置的多 个立起片。燃料电池1的制造方法具有配设工序和接合工序。在配设工序中，使从设置于基 材的一个面的立起片的基端延伸出来的延伸部与阴极侧分隔件或者阳极侧分隔件抵接地 配设。在接合工序中，该变形吸收构件在多个立起片中的、一个立起片的基端和另一个立起 片的基端之间与阳极侧分隔件或者阴极侧分隔件局部接合而形成接合部，该另一个立起片 在与从一个立起片的基端侧起沿着延伸部侧的一个方向交叉的另一个方向上与一个立起 片相邻。
【附图说明】
[0012] 图1是表示第1实施方式的变形吸收构件的安装结构和安装方法的燃料电池的立 体图。
[0013] 图2是将第1实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电池的局部 分解成每个结构构件而表示的分解立体图。
[0014] 图3是表示第1实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电池的分 隔件单元、变形吸收构件以及膜电极接合体的局部的剖视图。
[0015] 图4是利用变形吸收构件的局部表示第1实施方式的变形吸收构件的安装结构及 安装方法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的立体图。
[0016] 图5是利用变形吸收构件的局部表示比较例的变形吸收构件的安装结构及安装方 法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的立体图。
[0017] 图6是利用变形吸收构件的局部表示第1实施方式的变形吸收构件的安装结构及 安装方法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的俯视图。
[0018] 图7是利用变形吸收构件的局部表示比较例的变形吸收构件的安装结构及安装方 法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的俯视图。
[0019] 图8是利用变形吸收构件的局部表示第1实施方式的变形吸收构件的安装结构及 安装方法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的侧视图。
[0020] 图9是利用变形吸收构件的局部表示第2实施方式的变形吸收构件的安装结构及 安装方法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的立体图。
[0021 ]图10是表示配设于第2实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电 池的变形吸收构件的特性的图。
[0022]图11是利用变形吸收构件的局部表示第3实施方式的变形吸收构件的安装结构及 安装方法的燃料电池中的与分隔件单元接合之后的变形吸收构件的状态的立体图。
[0023] 图12是表示配设于第3实施方式的变形吸收构件的安装结构及安装方法的燃料电 池的变形吸收构件的特性的图。
【具体实施方式】
[0024] 以下，一边参照附图，一边说明本发明的第1~第3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。
[0025] (第丨实施方式）
[0026]参照图1~图8，说明第1实施方式的变形吸收构件20的安装结构和安装方法。
[0027] 图1是表示第1实施方式的变形吸收构件20的安装结构和安装方法的燃料电池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20以及膜电极接合体30的局部的剖视图。图3沿着 图2的3-3线示出。
[0028] 图4是利用变形吸收构件20的局部表示燃料电池1中的与分隔件单元10接合之后 的变形吸收构件20的状态的立体图。图5是利用变形吸收构件1000的局部表示比较例的燃 料电池中的与分隔件单元10接合之后的变形吸收构件1000的状态的立体图。图6是利用变 形吸收构件20的局部表示燃料电池1中的与分隔件单元10接合之后的变形吸收构件20的状 态的俯视图。图7是利用变形吸收构件1000的局部表示比较例的燃料电池中的与分隔件单 元10接合之后的变形吸收构件1000的状态的俯视图。图8是利用变形吸收构件20的局部表 示燃料电池1中的与分隔件单元10接合之后的变形吸收构件20的状态的侧视图。图8的(a) 表示变形吸收构件20未变形的状态。图8的(b)表示变形吸收构件20在固定端部22a以外的 部位发生较大变形的状态。
[0029] 在第1实施方式的变形吸收构件20的安装结构及安装方法中，按照将变形吸收构 件20的安装方法具体化而成的安装结构进行说明。安装结构的变形吸收构件20配设于燃料 电池1。该燃料电池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；以及壳体300,其用于保持多个层叠在一起 的燃料电池单体1 〇〇和一对集电板211、212。以下，按顺序说明燃料电池1的各结构。
[0030] 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(氢)和氧化剂气体(含有氧的空气或者纯氧)产生电力。
[0031] 燃料电池单体100包含：分隔件单元10、变形吸收构件20以及膜电极接合体30。以 下，说明燃料电池单体100所包含的各构件。
[0032] 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(氢)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。
[0033] 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，以构成 使燃料气体(氢)和冷却水分开流动的流路部llg。阳极侧分