[发明专利]燃料电池单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池单元。

背景技术

近年来，燃料电池作为环境负荷较轻的电源受到关注。燃料电池例如使所供给的氢气和氧气发生化学反应，并将产生的化学能转换成电能。因为燃料电池通过化学反应产生的物质从理论上讲是水，所以几乎没有给地球环境带来恶劣影响。

燃料电池是以多个燃料电池单元层叠起来的状态连结固定而成，能够供给氢气和氧气。因此，燃料电池单元沿着其层叠方向被赋予固定的表面压力。另一方面，设置在了燃料电池单元的膜电极接合体(MEA：membrane electrode assembly)的强度比较弱。

因此，当表面压力作用于膜电极接合体时，膜电极接合体存在损坏的可能性。于是，燃料电池单元构成为通过在燃料电池单元的扩散层设置加强材，而使该燃料电池单元的与弯曲应力对应的刚性提高的结构(例如，参照专利文献1。)。

专利文献1：日本特开2006-310104号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在上述专利文献1的结构中，由于在燃料电池单元的扩散层设置加强材，因此制造工序变得复杂且也增加了制造成本。另外，要求通过利用框体保持膜电极接合体的周围来提高操作性，并且使燃料电池单元的与弯曲应力对应的刚性提高来防止膜电极接合体的损伤。

本发明是为了解决上述课题而做成的，其目的在于提供一种结构简单，即使有表面压力作用于膜电极接合体，也能够防止膜电极接合体和框体的接合部位发生破损的燃料电池单元。

用于解决问题的方案

实现上述目的的本发明的燃料电池单元具有：膜电极接合体、框体、一对隔板以及支承构件。膜电极接合体是将阳极和阴极以与电解质膜相对的方式与电解质膜接合在一起而形成的。框体用于保持膜电极接合体的周围，并与供含氢气体或含氧气体流通的流路相连接。一对隔板用于夹持保持着膜电极接合体的框体。本发明的燃料电池单元具有以下特征：支承构件设置于框体的形成有流路的一侧的面上，以沿着框体的缘部且超出缘部的方式突出，用于支承膜电极接合体。

发明的效果

在如上述那样构成的本发明的燃料电池单元中，支承构件以沿着框体的缘部且超出缘部的方式突出，用于支承膜电极接合体。因此，采用本发明的燃料电池单元，即使表面压力作用于膜电极接合体，该表面压力也能经由支承构件被分散到框体，从而使膜电极接合体和框体的接合部位未受到超额的负荷。即，即使表面压力作用于周围由框体保持的膜电极接合体，也不容易使膜电极接合体和框体的接合部位破损。

附图说明

图1是表示本实施方式的燃料电池单元的立体图。

图2是表示将燃料电池单元分解成各个结构构件的立体图。

图3是利用图1的3-3线的位置的截面表示燃料电池单元的框体和多个支承构件以及膜电极接合体的局部的立体图。

图4是从图3所示的燃料电池单元除去了膜电极接合体的立体图。

图5是利用图1的5-5线的位置的截面表示燃料电池单元的立体图。

图6是表示在燃料电池单元中设置有多个支承构件所起到的作用的图。

具体实施方式

以下，参照添附的附图，说明本发明的实施方式。在附图的说明中，将相同的要素标记为相同的附图标记，而省略重复说明。附图中的各部件的大小、比例为了便于说明而被夸大，有时与实际的大小、比例不同。

图1是表示燃料电池单元1的立体图。图2是表示将燃料电池单元1分解成各个结构部件的立体图。图3是利用图1的3-3线的位置的剖面表示燃料电池单元1的框体20和多个支承构件40以及膜电极接合体10的局部的立体图。图4是从图3所示的燃料电池单元1除去了膜电极接合体10的立体图。图5是利用图1的5-5线的位置的剖面表示燃料电池单元1的局部的立体图。

概括地讲，燃料电池单元1具有：膜电极接合体10，其是以阳极12和阴极13面向电解质膜11地与电解质膜11接合在一起的方式形成；框体20，其用于保持膜电极接合体10的周围；一对隔板30，其用于夹持保持着膜电极接合体10的框体20。而且，燃料电池单元1还具有多个支承构件40，该支承构件40以沿着框体20的缘部且超出缘部的方式突出，并且支承膜电极接合体10。以下，参照图1～图5，按顺序地对燃料电池单元1的膜电极接合体10、框体20、一对隔板30以及多个支承构件40的结构进行详细说明。