[发明专利]燃料电池用密封垫

说明书

本发明避免在设于双极板的密封凸筋产生泄压。本发明设有燃料电池用密封垫(51)，该燃料电池用密封垫(51)为以下结构：将与反应电极部一起紧固且相互接合的金属制的一对双极板101(101a、101b)介设于多片反应电极部之间，并将密封凸筋(111)以全凸筋形态构图地设于至少一个双极板(101)，在邻接的密封凸筋(111)之间架设隧道(121)而使内部相连，在将密封凸筋(111)的高度设为H1、隧道的高度设为H2的情况下，将H1/H2设定为1.6以上。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池用密封垫，该燃料电池用密封垫由密封凸筋形成，该密封凸筋设在介设于多片反应电极部之间且相互接合的金属制的一对双极板。

背景技术

作为燃料电池的现有结构，有以下结构：包括在电解质膜的两表面设有一对电极层的反应电极部(MEA)，并在其厚度方向两侧层叠一对双极板来作为燃料电池单元，形成层叠多个该燃料电池单元的电池堆结构。这种燃料电池向反应电极部的阴极侧供给氧化气体(空气)，向阳极侧供给燃料气体(氢)，由此通过作为电解水的逆反应的电化学反应来产生电力。

在层叠的燃料电池单元内，设有用于供氧化气体(空气)、燃料气体(氢)、冷却水等介质通过的流路。这样的流路例如由双极板形成。双极板是使由铁、铝等金属材料构成的一对板状的构件接合而成的，并在这些一对构件之间、与其他构件之间形成用于介质通过的流路。

例如，在专利第4959190号公报(以下，专利文献1)中记载有一种燃料电池，该燃料电池通过利用一对双极板夹着反应电极部和气体扩散层(在专利文献1为“气体分散层”)来制作燃料电池单元，并将多片这样的燃料电池单元层叠紧固来进行制造。

基于利用一对双极板夹着反应电极部和气体扩散层这样的结构，相邻的燃料电池单元通过层叠使双极板彼此接合。接合着的两片双极板例如如图5b和图6b所示，分别包括全凸筋形态的密封凸筋。通过将这些密封凸筋的位置对齐并接合两片双极板，从而在相互面对面的密封凸筋的内部形成型腔。型腔的内外的空间用作使H₂、水等介质流通的流路。

在专利文献1中，示出有两个歧管(参照专利文献1的图4)。这些歧管用作反应物质、冷却物质的流路。双极板利用密封凸筋来密封歧管的周围，并在与成为电化学活性区域的反应电极部对应的位置形成凸筋列。

如专利文献1的图5b所示，一个歧管被全凸筋形态的密封凸筋包围。该密封凸筋例如具有将H₂或者水等介质供给至反应电极部的功能(参照文献1的段落[0054])。

更详细地说，围绕上述一个歧管的两个密封凸筋在内部形成型腔。这些两个之中的一个密封凸筋包括孔洞状的孔部(参照专利文献1的图5b)。由此，能够沿专利文献1的图5a和图5b所示的箭头的方向、也就是说从型腔外经由孔部向型腔内，然后从型腔内经由相反侧的孔部向型腔外进行介质的供给(参照文献1的段落[0054])。

如专利文献1的图6b所示，另一个歧管用于使冷却水在相互接合的两片双极板之间的空隙流动而使用。另一个歧管被全凸筋形态的密封凸筋包围。该密封凸筋具有使冷却水流动的功能(参照文献1的段落[0055])。

更详细地说，围绕上述另一个歧管的两个密封凸筋在内部形成型腔。这些两个之中的一个密封凸筋在面向歧管的位置包括孔洞状的孔部，经由隧道将邻接的密封凸筋彼此连结(参照专利文献1的图6b)。基于这样的结构，从歧管供给的冷却水经由孔部流入最初的型腔，并从该型腔经由隧道供给至接下来的型腔(参照文献1的段落[0062])。

发明内容

发明所要解决的技术问题

在层叠燃料电池单元制作燃料电池之际，有时会在设于双极板的密封凸筋产生泄压。该现象是因密封凸筋受到的压力局部不足而产生的现象，由于会成为反应介质、冷却水等介质泄漏的原因，所以需要确实地防止。