[发明专利]燃料电池堆以及燃料电池堆的制造方法

权利要求书

1.一种燃料电池堆，具备层叠多个发电单电池(12)而形成的层叠体(14)，所述发电单电池具有在电解质膜(40)的两侧配设电极(42、44)而形成的电解质膜-电极结构体(28)、在所述电解质膜-电极结构体的两侧配设的金属隔板(30、32)，

所述层叠体在所述层叠体的层叠方向被施加紧固载荷，

在所述金属隔板设置用于防止流体从所述电解质膜-电极结构体与所述金属隔板之间向外部泄漏的密封线(52、68、90、92)，所述燃料电池堆(10)中，

所述密封线具有：

密封用凸起部(54、54a、70、70a)，其从所述金属隔板中所述电解质膜-电极结构体所处位置侧的面(30a、32a)突出；以及

橡胶密封构件(56、72)，其被夹装在所述密封用凸起部的顶部(62、62a、78、78a)与所述电解质膜的外周部之间，或者被夹装在所述密封用凸起部的顶部(62、62a、78、78a)与沿着所述电解质膜的外周设置的框部(46)之间，

在对所述层叠体施加所述紧固载荷之前的状态下，所述密封用凸起部的所述顶部为朝向所述电解质膜-电极结构体而呈凸状的弯曲面，在对所述层叠体施加有所述紧固载荷时，所述密封用凸起部的所述顶部被推压向所述电解质膜-电极结构体的相反侧而变形，

在对所述层叠体施加有所述紧固载荷时，所述橡胶密封构件在所述层叠方向压缩变形，

在对所述层叠体施加有所述紧固载荷的状态下，所述密封用凸起部的所述顶部向所述橡胶密封构件的相反侧凹状地弯曲，

在所述层叠体被施加所述紧固载荷之前的所述橡胶密封构件的沿着所述层叠方向的厚度(d1、d3)设定为如下那样的厚度：在所述层叠体被施加所述紧固载荷时，所述橡胶密封构件的沿着所述层叠方向的变形量(Δx1、Δx2)比所述密封用凸起部的沿着所述层叠方向的变形量(Δy1、Δy2)大。

2.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于，

在所述层叠体被施加所述紧固载荷之前的所述橡胶密封构件的沿着所述层叠方向的厚度，比在所述层叠体被施加所述紧固载荷时的所述密封用凸起部的沿着所述层叠方向的高度(h2、h4)薄。

3.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于，

所述橡胶密封构件被固定于所述顶部。

4.一种燃料电池堆的制造方法，该燃料电池堆具备层叠多个发电单电池而形成的层叠体，所述发电单电池具有在电解质膜的两侧配设电极而形成的电解质膜-电极结构体、在所述电解质膜-电极结构体的两侧配设的金属隔板，

在所述金属隔板设置用于防止流体从所述电解质膜-电极结构体与所述金属隔板之间向外部泄漏的密封线，所述燃料电池堆的制造方法中，

所述密封线具有：

密封用凸起部，其从所述金属隔板中所述电解质膜-电极结构体所处位置侧的面突出；以及

橡胶密封构件，其被夹装在所述密封用凸起部的顶部与所述电解质膜的外周部之间，或者被夹装在所述密封用凸起部的顶部与沿着所述电解质膜的外周设置的框部之间，

所述燃料电池堆的制造方法包括：

准备工序，准备多个所述发电单电池；以及

紧固工序，在层叠多个所述发电单电池的状态下向层叠方向施加紧固载荷，由此使所述密封用凸起部和所述橡胶密封构件在所述层叠方向变形，

在对所述层叠体施加所述紧固载荷之前的状态下，所述密封用凸起部的所述顶部为朝向所述电解质膜-电极结构体而呈凸状的弯曲面，

在所述紧固工序中，所述密封用凸起部的所述顶部被推压向所述电解质膜-电极结构体的相反侧而变形，并且所述橡胶密封构件在所述层叠方向压缩变形，

在所述紧固工序中，所述密封用凸起部的所述顶部向所述橡胶密封构件的相反侧凹状地弯曲，

用于形成所述准备工序所准备的所述发电单电池的所述橡胶密封构件的沿着所述层叠方向的厚度设定为如下那样的厚度：在所述紧固工序时，所述橡胶密封构件的沿着所述层叠方向的变形量比所述密封用凸起部的沿着所述层叠方向的变形量大。