[发明专利]燃料电池单元及燃料电池单元的制造方法

说明书

本发明涉及燃料电池单元和燃料电池单元的制造方法，提供一种能够在密封构件中降低粘接层的厚度变得不均匀的可能性的技术。燃料电池单元具备膜电极气体扩散层接合体、在膜电极气体扩散层接合体的周缘部配置的膜状的密封构件以及以夹着膜电极气体扩散层接合体和密封构件的方式配置的第一和第二分隔件。密封构件具有与第一分隔件面对的第一粘接层、与第二分隔件面对的第二粘接层以及位于第一和第二粘接层之间且比第一和第二粘接层硬的芯层。第一和第二分隔件分别具有与粘接层面对的对向面和在朝向密封构件的方向上从对向面突出且埋入各自面对的粘接层的凸部。对向面中的凸部的周围与各自面对的粘接层粘接。

本申请主张基于在2016年2月5日提出申请的申请号为2016-020651的日本专利申请的优先权，其公开的全部通过参照而援引于本申请。

技术领域

本发明涉及燃料电池单元。

背景技术

以往，已知具有膜电极接合体及气体扩散层的膜电极气体扩散层接合体与在膜电极气体扩散层接合体的周缘部配置的膜状的密封构件由一对分隔件夹持的燃料电池单元(例如，日本特开2014-120368号公报)。密封构件具有芯部和在芯部的两侧配置的表层部(粘接层)。在燃料电池单元的制造过程中，密封构件的表层部熔融然后固化，由此，与表层部相对的分隔件的对向面粘接于表层部。

发明内容

【发明要解决的课题】

以往，在使分隔件的对向面粘接于表层部的情况下，对向面整体按压表层部，由此表层部中的被按压的部分(粘接部分)的厚度可能会过度变薄。由于粘接部分过度变薄而会产生以下的各种不良情况。例如，会产生对向面与粘接部分的接合力下降的不良情况。而且例如，会产生粘接部分的一部分由于被对向面按压而向周围流动从而燃料电池单元的厚度变得不均匀的不良情况。由于燃料电池单元的厚度变得不均匀，配置在其与相邻的燃料电池单元的分隔件之间的衬垫等单元间密封构件无法发挥本来的密封功能，在燃料电池单元内流动的反应气体、冷却介质可能向外部漏出。因此，在密封构件中，希望能够降低表层部的粘接部分的厚度过度变薄的可能性的技术。

【用于解决课题的方案】

本发明为了解决上述的课题的至少一部分而作出，可以作为以下的方式来实现。

(1)根据本发明的一方式，提供一种燃料电池单元。该燃料电池单元具备：膜电极气体扩散层接合体，具有在电解质膜的两面配置有电极的膜电极接合体和配置于所述膜电极接合体的两面的气体扩散层；膜状的密封构件，配置在所述膜电极气体扩散层接合体的周缘部；及第一和第二分隔件，以夹着所述膜电极气体扩散层接合体和所述密封构件的方式配置，所述密封构件具有：第一粘接层，与所述第一分隔件面对；第二粘接层，与所述第二分隔件面对；及芯层，位于所述第一和第二粘接层之间，且比所述第一和第二粘接层硬，所述第一分隔件具有：第一对向面，与所述第一粘接层面对；及第一凸部，在朝向所述密封构件的方向上从所述第一对向面突出，且埋入所述第一粘接层，所述第二分隔件具有：第二对向面，与所述第二粘接层面对；及第二凸部，在朝向所述密封构件的方向上从所述第二对向面突出，且埋入所述第二粘接层，所述第一对向面中的所述第一凸部的周围与所述第一粘接层粘接，所述第二对向面中的所述第二凸部的周围与所述第二粘接层粘接。根据该方式，分隔件(第一分隔件、第二分隔件)具有在从对向面(第一对向面、第二对向面)朝向密封构件的方向上突出的凸部(第一凸部、第二凸部)，因此通过凸部抵碰于芯层而能够抑制第一和第二分隔件向密封构件侧进一步推进的情况。由此，能够降低第一和第二分隔件向粘接层(第一粘接层、第二粘接层)压入的量，因而与对向面不具有凸部的情况相比，能够降低粘接层中的与分隔件粘接的区域的厚度过度变薄的可能性。

(2)在上述方式中，可以是，所述第一凸部与所述第二凸部配置在夹着所述密封构件而相互不对向的位置。根据该方式，第一凸部与第二凸部配置在相互不对向的位置，由此能够降低向密封构件的一部分施加过度的载荷的可能性。