[发明专利]燃料电池用隔板以及燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池用隔板以及燃料电池。

背景技术

在通过氢气与氧气的电化学反应获得电力的燃料电池中，近年来研究出对便携式设备、汽车等上各种用途的适用性。燃料电池具有通常串联层叠几十～几百单电池的结构，该单电池(unit cell)为由电解质膜、电极以及隔板构成的基本构成单位。在普通的燃料电池的制造方法中，电解质膜和电极预先形成为电解质膜/电极接合体(MEA：Membrane ElectrodeAssembly)，在该电解质膜/电极接合体上配置隔板。作为隔板，采用在其至少一面上形成流路的结构，所述流路用于分别供给氢气等燃料、由空气或氧气构成的氧化剂、用于冷却电池的制冷剂。

为了确保相邻的MEA之间的电连接且提高燃料电池的发电效率，需要使隔板具有充分的导电性，除此之外，为了支承单电池的层叠结构，还需要具有充分的机械强度。另外，随着对燃料电池小型化的要求，近年来也要求使隔板薄壁化。进而，为了降低单电池层叠结构中的单电池之间的接触电阻，也要求提高厚度精度。

以往的燃料电池用隔板是通过将包含树脂和碳材料的成形材料放入到压缩成形用模具内进行加压而成形的。以往提出了各种用于形成这样的燃料电池用隔板的成形用模具的结构(例如参照专利文献1～5)。

对该压缩成形用模具要求：(1)能高效地将模具内和成形材 料中的空气排出模具外；(2)能将过剩地填充于模具内的成形材料排出模具外。

通常，以往的压缩成形用模具如图24A所示地由具有凹部(模腔)101a的凹模101和具有凸部(芯部)102a的凸模102构成。并且，为了满足上述(1)、(2)项的要求，设置有用于使凹部101a的侧壁与凸部102a的侧壁相对的公共缘部(share edge)(图中的区域P)。

在使用这样的模具成形成形材料120a时，能使多余量的成形材料从凹部101a流出而向公共缘部的间隙(空隙)排出，并且还能高效率地将模具内和成形材料中的空气排出模具外。

另外，作为模具，也可以为如图25A所示地由具有凹部101a的模具101和具有凹部102a的模具102构成的组合型的压缩成形用模具。利用该组合型的模具，结构简单，还能减薄整个模具的厚度。

专利文献1：日本特开2001-198921号公报

专利文献2：日本特开2003-170459号公报

专利文献3：日本特开2004-230788号公报

专利文献4：日本特开2004-71334号公报

专利文献5：日本特许第3751911号公报

但是，在图24A所示的以往具有公共缘部结构的压缩成形用模具中，如图24B所示地在与成形品120的一个面120A交叉的方向上产生树脂飞边。另外，在图25A所示的以往的组合型压缩成形用模具中，如图25B所示地在与成形品120的一个面120A大致平行的方向上产生树脂飞边。

在燃料电池中，在重叠多张隔板(成形品)时，需要将成形品配置成相互间充分地接触或靠近。但是，当如图24B所示地在与成形品120的一个面120A交叉的方向上产生树脂飞边时， 会发生不能将成形品120配置成相互间充分地接触或靠近这样的问题。

另外，重叠多张隔板(成形品)时的定位精度取决于成形品的外周形状。但是，当如图25B所示地在与成形品120的一个面120A大致平行的方向上产生树脂飞边时，会发生因定位精度变差而无法使成形品120高精度地重叠这样的问题。

另外，不仅在成形品的外周部、在成形品面内的贯通孔等中也会产生上述那样的树脂飞边。因此，因形成于贯通孔部分的树脂飞边也会产生与上述同样地无法将成形品配置成相互间充分接触或靠近这样的问题。

另外，为了去除这些树脂飞边，需要复杂的飞边去除加工工序。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而做成的，其目的在于提供一种能将成形品配置成相互间充分地接触或靠近、且能以良好的精度对成形品进行定位后将它们重叠、且不需要复杂的飞边去除加工的燃料电池用隔板以及燃料电池。

本发明的一燃料电池用隔板具有从燃料电池用隔板的一个面的外周缘部向与该一个面交叉的方向突出的飞边，在另一个面的外周缘部形成有能收容飞边的形状的凹槽部。

采用本发明的一燃料电池用隔板，凹槽部形成为能收容飞边的形状。因此，在重叠相同形状的燃料电池用隔板的情况下，产生在一个燃料电池用隔板的一个面上的飞边被收容于形成在另一个燃料电池用隔板的另一个面上的凹槽部内。由此能将各燃料电池用隔板配置成相互间充分接触或靠近。