燃料电池的密封构造制造技术

本发明专利技术提供一种燃料电池密封构造，在层叠装配隔板(1、2)的过程中，能够抑制或避免因衬垫(3)的密封突条(32)的压缩应力而基部(31)隆起并被咬入隔板(1、2)之间。为实现该目的，衬垫(3)具有以非粘接的方式嵌合于隔板(1)的密封安装槽(11)的基部(31)、和与隔板(2)的密封槽(21)密接的密封突条(32)，在密封槽(32)的宽度方向两侧形成有与衬垫(3)的基部(31)抵接的按压突起(22)及从该按压突起(22)观察位于密封槽(21)的相反侧的避让槽(23)，密封槽(21)和其两侧的按压突起(22)的宽度之和(Wa)比密封安装槽(11)的宽度(W11)小，密封槽(21)和其两侧的按压突起(22)及避让槽(23)的宽度之和(Wb)比密封安装槽(11)的宽度(W11)大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
燃料电池通过在电解质膜的两面设有一对电极层的膜电极复合体(MEA:MembraneElectrode Assembly)的厚度方向两侧层叠隔板而制成燃料电池单元，进而形成将该燃料电池单元层叠多层的堆叠构造。而且，将氧化气体(空气)向膜电极复合体的阴极侧供给，将燃料气体(氢气)向膜电极复合体的阳极侧供给，通过水的电气分解的逆反应即电化学反应，即由氢和氧生成水的反应而产生电力。这种燃料电池在各燃料电池单元中使用用于将燃料气体或氧化气体、因上述电化学反应而生成的水、及剩余空气等密封的衬垫。即，例如如图7所示，在相互层叠的隔板10U102中的一个隔板101上所形成的密封安装槽101a中保持由橡胶状弹性材料(橡胶材料或具有橡胶状弹性的合成树脂材料)构成的衬垫103，并使隆起形成于该衬垫103的密封突条103a与形成于另一个隔板102的密封槽102a密接。在此，在隔板101的密封安装槽101a和隔板102的密封槽102a的宽度彼此相同的情况下，在将隔板101、102层叠装配的过程中，因衬垫103的密封突条103a向其厚度方向压缩变形带来的应力，其根部的基部103b隆起，该基部103b的端部可能会被咬入隔板101、102的槽肩部之间。而且，为防止这样的咬入，如图7所示的例子可知，将与衬垫103对置的隔板102的密封槽102a的宽度Wb设定为比隔板101的密封安装槽101a的宽度Wa大。根据这种结构，在将隔板101、102层叠装配的过程中，即使基部103b因衬垫103的密封突条103a的压缩应力而隆起，也能够抑制或避免该基部103b的端部被咬入隔板101、102的槽肩部之间(参照下述专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009 - 277957号公报
技术实现思路
(专利技术要解决的问题)但是，如图7所示的例子，在隔板101的密封安装槽101a浅的情况、或因密封安装槽101a的表面性状等而衬垫103的基部103b相对于该密封安装槽101a的锚固作用弱的情况下，如图8所示，在将隔板101、102层叠装配的过程中，基部103b会因衬垫103的密封突条103a的压缩应力而大幅隆起，如图9所示，衬垫103会因内压P而在槽内向宽度方向位移，从而密封功能可能会降低。另外，为防止密封突条103a的压缩应力导致的基部103b的隆起，与图7所示的例子相反，也考虑使与衬垫103对置的隔板102的密封槽102a的宽度比隔板101的密封安装槽101a的宽度小，但该情况下，如图10所示，在将隔板101、102层叠装配的过程中，如果基部103b因衬垫103的密封突条103a的压缩应力而隆起，结果基部103b的端部103c可能会被咬入隔板101、102的槽肩部之间。本专利技术是鉴于以上的方面而创立的，其技术课题在于提供一种燃料电池密封构造，能够抑制或避免在将隔板层叠装配的过程中，基部因衬垫的密封突条的压缩应力而隆起，从而其端部被咬入隔板之间。(解决技术问题的技术方案)作为用于有效解决上述的技术课题的手段，本专利技术技术方案所涉及的，在相互层叠且于厚度方向上对置的隔板中的一个隔板上所形成的密封安装槽内，安装由橡胶状弹性材料构成的衬垫，该衬垫具有以非粘接的方式嵌合于所述密封安装槽的基部、和在该基部隆起形成并与形成于另一个隔板的密封槽密接的密封突条，所述的特征在于，在所述密封槽的宽度方向两侧形成有与所述衬垫的基部抵接的按压突起、及从该按压突起观察位于所述密封槽的相反侧的避让槽，所述密封槽和其两侧的按压突起的宽度之和比所述密封安装槽的宽度小，所述密封槽和其两侧的按压突起及避让槽的宽度之和比所述密封安装槽的宽度大。此外，橡胶状弹性材料是指橡胶材料或具有橡胶状弹性的合成树脂材料。本专利技术技术方案所涉及的，在上述的本专利技术技术方案所记载的构成中，其特征在于，按压突起相对于衬垫的基部具有过盈量。本专利技术技术方案所涉及的，在上述的本专利技术技术方案所记载的构成中，其特征在于，避让槽的槽深度比衬垫的基部的厚度小。(专利技术的效果)根据本专利技术的，在将隔板层叠装配的过程中，衬垫的密封突条与密封槽压接，随着进行压缩，衬垫的基部会因其应力而隆起，但该基部被密封槽的宽度方向两侧的按压突起压住，而且，即使所述基部的端部从密封安装槽溢出，由于该密封安装槽的槽肩部与避让槽对置，所以也能够有效抑制或避免所述基部的端部被咬入隔板间。另外，如果按压突起相对于衬垫的基部具有过盈量，则可以进一步提高相对于衬垫的基部的压入作用。另外，如果使避让槽的槽深度比衬垫的基部的厚度小，则衬垫的基部不易进入避让槽，因此，能够防止内压等导致的衬垫向宽度方向的位移。【附图说明】图1是表示本专利技术的的优选的第一实施方式的未层叠状态的局部剖面图。图2是表示本专利技术的的优选的第一实施方式的层叠状态的局部剖面图。图3是表示本专利技术的的优选的第二实施方式的未层叠状态的局部剖面图。图4是表示本专利技术的的优选的第二实施方式的层叠状态的局部剖面图。图5是表示本专利技术的的优选的第三实施方式的未层叠状态的局部剖面图。图6是表示本专利技术的的优选的第三实施方式的层叠状态的局部剖面图。图7是表示现有技术的的一例的未层叠状态的局部剖面图。图8是表示在现有技术的的一例中，衬垫因层叠而变形的状态的局部剖面图。[0029当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池的密封构造，在相互层叠且于厚度方向上对置的隔板中的一个隔板上所形成的密封安装槽内，安装由橡胶状弹性材料构成的衬垫，该衬垫具有以非粘接的方式嵌合于所述密封安装槽的基部、和在该基部隆起形成并与形成于另一个隔板的密封槽密接的密封突条，所述燃料电池的密封构造的特征在于，在所述密封槽的宽度方向两侧，形成有与所述衬垫的基部抵接的按压突起、及从该按压突起观察位于所述密封槽的相反侧的避让槽，所述密封槽和其两侧的按压突起的宽度之和比所述密封安装槽的宽度小，所述密封槽和其两侧的按压突起及避让槽的宽度之和比所述密封安装槽的宽度大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛添稔大，渡部茂，
申请(专利权)人：NOK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP