[发明专利]燃料电池及燃料电池用集电体的连接方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池。更具体地说，本发明涉及单电池平面排列的燃料电池及集电体的连接方法。

背景技术

燃料电池是由氢和氧发生电能的装置，能够获得高的发电效率。作为燃料电池的主要特征，由于是一种不经过如现有的发电方式那样的热能和动能过程的直接发电，因此可举出小规模也能够期待高的发电效率、且没有氮化物等的排出而噪音和振动等也小从而环保性好等优点。如此，燃料电池具有能够有效地利用燃料所具有的化学能量、环保性优异的特性，因此，被期待作为担负起21世纪的能量供给系统，从用于航天航空到用于汽车、用于便携设备，从大规模发电到小规模发电，作为一种能够使用于各种用途的发展前景长远的新发电系统而受到关注，以朝向实用化全面进行着技术开发。

其中，作为这样的燃料电池，公知有在100℃以下的低温动作的固体高分子形燃料电池(Polymer Electrolyte Fuel Cell：PEFC)。作为固体高分子形燃料电池的方式之一，公知有作为燃料使用氢的燃料电池、或不对燃料的甲醇水溶液进行改质而直接供给阳极且利用甲醇水溶液和氧的电化学反应获得电力的直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell：DMFC)等，从而，被期待着利用到便携设备(便携电话、笔记本电脑、PDA、MP3唱机、数字照相机或电子辞典(书籍)等的电源中。

专利文献1：特开2004-146092号公报

单电池(cell)平面排列的平面排列型燃料电池中，将邻接的单电池用连接部(连接器)电连接，从而将集电体(power collector)的端子延伸到电解质膜端。从而必须使集电体的面积增大至必要以上而同时集电体的端子变长，从而导致电阻增大。

另外，还已知如专利文献1所述，在邻接的单电池间的电解质膜上设有贯通孔、设置连接器的结构，但是，在随着燃料电池小型化的推进而电极间的距离缩小的情况下，产生邻接的电极彼此短路、或在贯通孔部分产生交叉漏泄这样的问题。

发明内容

本发明即是鉴于这些课题而产生的，其目的在于，提供一种在单电池平面排列的燃料电池中，没有损失连接可靠性而降低集电体面积的技术。另外，本发明的其他目的在于，提供一种在单电池平面排列的燃料电池中，能够抑制邻接的电池彼此短路且使单电池间接近的技术。

本发明的一个方式是燃料电池。该燃料电池，其特征在于，包括电解质膜、设置在电解质膜一面上的多个阳极、与多个阳极分别对置而设置在电解质膜另一面上以形成单电池的多个阴极、设置在多个阳极每个上的阳极集电体、设置在多个阴极每个上的阴极集电体、密封电解质膜周缘部的密封构件、在密封构件内部将邻接的单电池的一个阳极集电体和另一个阴极集电体连接的连接部。

连接部设置在密封电解质膜周缘部的密封构件内侧，从而能够将集电体的面积限制在必要最小限，且能够实现邻接的单电池彼此的串联连接。

上述方式的燃料电池中，在电解质膜的周缘部设置连接部贯通的贯通孔，贯通孔可以位于邻接的单电池的阳极集电体之间及阴极集电体之间。

上述任意方式的燃料电池中，在电解质膜周缘部突出的阳极集电体及阴极集电体的宽度可以小于单电池的宽度。由此能够加大邻接的集电体的端子间的距离，提高邻接的集电体的绝缘性。

本发明的其他方式是燃料电池用集电体的连接方法。该燃料电池用集电体的连接方法，其特征在于，将具有与阳极集电体接触的接触面和连接端子的第1金属图案及具有与阴极集电体接触的接触面和连接端子的第2金属图案埋入密封构件中，将密封构件在第1金属图案和第2金属图案之间折叠，在第1金属图案和第2金属图案之间插入被夹持在阳极集电体和阴极集电体之间的电解质膜的周缘部，在第1金属图案和第2金属图案之间压接阳极集电体和阴极集电体，从而将邻接的单电池的第1金属图案的连接端子和第2金属图案的连接端子连接。

由此，能够同时进行燃料等的漏泄防止和邻接的单电池的串联连接，从而能够简化燃料电池的制造工序。

发明的效果

根据本发明，在平面排列单电池结构的燃料电池中，能够不损失连接可靠性而降低集电体所需要的面积，从而将燃料电池小型化。

附图说明

图1是表示实施方式的燃料电池结构的分解立体图。

图2(A)是图1的A-A’线上的截面图。图2(B)图1的B-B’线上的截面图。

图3(A)是表示阳极侧的集电体的俯视图。图3(B)是表示阴极侧的集电体的俯视图。