衬垫及燃料电池组制造技术

本发明专利技术提供衬垫及燃料电池组。密封部具有距中心点的距离为第一长度L1的外周点，该外周点是以中心点为中心而相对于层叠方向为0度至90度的第一范围内的外周线上的一点，在将从中心点朝向外周点的第一方向与层叠方向所成的第一范围内的外周线上的各点距中心点的距离设为第二长度L2时，L2≤L1，在将第一方向与垂直于层叠方向的方向所成的第二范围内的外周线上的各点距中心点的距离设为L3时，L3<L1，并且，在垂直于层叠方向的方向上，第二范围内的外周线上的各点相对于外周点而位于与中心点相反一侧或与外周点相同的位置。

【技术实现步骤摘要】
衬垫及燃料电池组
本专利技术涉及燃料电池组所使用的衬垫、及燃料电池组。
技术介绍
通常，燃料电池组具有将多个单电池层叠而成的堆叠构造。各单电池具有膜电极接合体和夹持膜电极接合体的两张隔板。在隔板形成有反应气体流路、冷却介质流路、反应气体歧管、冷却介质歧管，因此在它们的周围适当地设有用于抑制各自的流体的泄漏的衬垫。在日本特开2006-4851中公开了一种具有与隔板密接的主突唇的非粘结类型的衬垫。
技术实现思路
在使用所述现有技术的衬垫的结构中，在从与层叠方向交叉的方向施加了压缩力的情况下，有时会因所述衬垫以长度方向为轴倾斜而导致在层叠方向上突出的主突唇部从隔板的面偏离。这种情况下，无法向燃料电池组的单电池间充分地施加面压，无法确保充分的密封性。因此，希望有一种在非粘结类型的衬垫中能够确保充分的密封性的技术。本专利技术的第一方案涉及一种衬垫，其以非粘结的方式配置于在层叠方向上相邻的两个燃料电池组的单电池的各隔板之间，将所述各隔板之间密封。所述衬垫具有与所述两个隔板紧贴的密封部。在与所述密封部的长度方向垂直的剖面中，所述密封部具有距所述密封部的中心点的距离为第一长度L1的外周点，该外周点是以所述中心点为中心而相对于所述层叠方向为0度至90度的直角范围内的外周线上的一点，在将从所述中心点朝向所述外周点的第一方向与所述层叠方向所成的第一角度范围内的外周线上的各点距所述中心点的距离设为第二长度L2时，具有L2≤L1的关系，在将所述第一方向与垂直于所述层叠方向的方向所成的第二角度范围内的外周线上的各点距所述中心点的距离设为L3时，具有L3&lt;L1的关系，并且，在垂直于所述层叠方向的方向上，所述第二角度范围内的外周线上的各点相对于所述外周点而位于与所述中心点相反一侧或与所述外周点相同的位置。根据该衬垫，在从0度至90度的直角范围内存在外周点，比外周点靠0度侧的第一角度范围内的外周线上的各点距中心点的长度(距离)L2成为从中心点至所述外周点的长度(距离)L1以下。因此，在第一角度范围内的外周线中，所述外周点成为距中心点最远的部分。在衬垫以长度方向为轴发生了倾斜的情况下，可能以使外周点相对于中心点的朝向接近衬垫的压缩方向的方式发挥作用。因此，即使在衬垫发生了倾斜的情况下，也能够充分地确保有助于密封性的厚度。而且，根据该衬垫，比外周点靠90度侧的第二角度范围内的外周线上的各点距中心点的距离L3比从中心点至所述外周点的长度(距离)L1短，且在与所述层叠方向垂直的方向上，所述第二角度范围内的外周线上的各点相对于所述外周点而位于与所述中心点相反一侧或与所述外周点相同的位置。因此，在来自压缩方向的向视观察下，能够将衬垫材料可靠地填充于压缩范围。因此，能够抑制压缩时的反力的降低。因此，根据该衬垫，即使在衬垫发生了倾斜的情况下也能够确保与隔板密接的部位，并能够抑制压缩时的反力的降低，因此发挥能够向燃料电池组的隔板间充分地施加面压，能够确保充分的密封性的效果。可以是，所述外周点是构成所述密封部的外周线的点列之中距所述中心点最远的点。这样一来，能够进一步确保在衬垫发生了倾斜的情况下与隔板密接的部位。可以是，所述密封部的外周线具有以所述中心点为中心并以所述第一长度为半径的圆弧形状的部分，所述外周点是构成所述圆弧形状的部分的点列之中垂直于所述层叠方向的方向上的距所述中心点的距离最长的点。这样一来，能够确保在衬垫发生了倾斜的情况下与隔板密接的部位是圆弧形状的部分。可以是，所述第二角度范围内的外周线上的各点随着在所述层叠方向上接近所述中心点而垂直于所述层叠方向的方向上的距所述中心点的距离逐渐增大。这样一来，能够以简单的形状确保充分的密封性。可以是，所述密封部具备剖面为圆形的O型圈部和配置于所述O型圈部的外周的第一突出部，所述外周点是所述第一突出部的顶点。这样一来，能够容易地得到外周点，能够确保充分的密封性。可以是，在所述剖面中假想了以所述中心点为原点的坐标平面时，所述直角范围对应于在所述坐标平面中位于右上的第一象限，所述密封部的包含于位于左上的第二象限的部分与所述密封部的包含于所述第一象限的部分线对称。这样一来，能够在第一象限的部分和第二象限的部分的两方得到外周点，因此能够确保更充分的密封性。可以是，具备在所述密封部的垂直于所述层叠方向的方向的两侧设置的板形状的周缘部，所述第二角度范围内的外周线不包含所述密封部的与所述周缘部连结的部分。这样一来，通过周缘部抵接于隔板，能够抑制衬垫以长度方向为轴发生倾斜。可以是，具备从所述周缘部的面沿所述层叠方向突出的第二突出部。这样一来，通过第二突出部抵接于隔板，能够进一步抑制衬垫以长度方向为轴发生倾斜。本专利技术的第二方案涉及在层叠方向上层叠多个单电池而成的燃料电池组。该燃料电池具备第一方案的衬垫。根据该燃料电池组，即使在衬垫发生了倾斜的情况下也能够将各隔板之间充分地密封。附图说明以下，参照附图来说明本专利技术的典型实施例的特征、优点及技术上和工业上的重要性。在这些附图中，同样的标号表示同样的要素。图1是表示本专利技术的第一实施方式的燃料电池系统的概略结构的说明图。图2是从与MEA相反一侧观察单电池的阳极侧隔板时的概略平面图。图3是表示图2所示的阳极侧隔板的III-III剖面的说明图。图4是表示衬垫的与长度方向垂直的剖面的说明图。图5是表示衬垫以长度方向为轴发生了倾斜时的状况的说明图。图6是表示第三参考例的衬垫的与长度方向垂直的剖面的说明图。图7是表示第四参考例的衬垫的与长度方向垂直的剖面的说明图。图8是表示第一实施方式的第一变形例的衬垫的一部分的说明图。图9是表示本专利技术的第二实施方式的衬垫的说明图。图10是表示第二实施方式的衬垫以长度方向为轴发生了倾斜时的状况的说明图。图11是表示第二实施方式的第一变形例的衬垫的一部分的说明图。图12是表示第二实施方式的第二变形例的衬垫的说明图。图13是表示配置有第三实施方式的衬垫的阳极侧隔板的说明图。图14是表示第三实施方式的变形例的衬垫的一部分的说明图。具体实施方式A.第一实施方式：A-1.燃料电池系统整体的结构：图1是表示本专利技术的第一实施方式的燃料电池系统10的概略结构的说明图。燃料电池系统10具备燃料电池组100。燃料电池组100具有将端板110、绝缘板120、集电板130、多个燃料电池组100的单电池140、集电板130、绝缘板120、端板110依次层叠而成的堆叠构造。需要说明的是，单电池140的层叠方向是与铅垂方向Y垂直的方向Z。一方的端板110与另一方的端板110之间由四根紧固螺栓(未图示)赋予压缩力而紧固。从贮存有高压氢的氢罐150经由断流阀151、调节器152、配管153向燃料电池组100供给作为燃料气体的氢。在燃料电池组100中未被利用的燃料气体(阳极废气)经由排出配管163向燃料电池组100的外部排出。需要说明的是，燃料电池系统10也可以具有使阳极废气向配管153侧再循环的再循环机构。而且，经由气泵160及配管161向燃料电池组100供给作为氧化剂气体的空气。在燃料电池组100中未被利用的氧化剂气体(阴极废气)经由排出配管154向燃料电池组100的外部排出。需要说明的是，燃料气体及氧化剂气体也称为反应气体。此外，为了对燃料电池组100进行冷却，经由水泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衬垫，以非粘结的方式配置于在层叠方向上相邻的两个燃料电池组的单电池的隔板之间，将所述隔板之间密封，所述衬垫具备与所述两个隔板紧贴的密封部，其特征在于，在与所述密封部的长度方向垂直的剖面中，所述密封部具有距所述密封部的中心点的距离为第一长度L1的外周点，该外周点是以所述中心点为中心而相对于所述层叠方向为0度至90度的直角范围内的外周线上的一点，在将从所述中心点朝向所述外周点的第一方向与所述层叠方向所成的第一角度范围内的外周线上的各点距所述中心点的距离设为第二长度L2时，具有L2≤L1的关系，在将所述第一方向与垂直于所述层叠方向的方向所成的第二角度范围内的外周线上的各点距所述中心点的距离设为L3时，具有L3<L1的关系，并且，在垂直于所述层叠方向的方向上，所述第二角度范围内的外周线上的各点相对于所述外周点而位于与所述中心点相反一侧或与所述外周点相同的位置。

【技术特征摘要】
2016.10.25 JP 2016-2083171.一种衬垫，以非粘结的方式配置于在层叠方向上相邻的两个燃料电池组的单电池的隔板之间，将所述隔板之间密封，所述衬垫具备与所述两个隔板紧贴的密封部，其特征在于，在与所述密封部的长度方向垂直的剖面中，所述密封部具有距所述密封部的中心点的距离为第一长度L1的外周点，该外周点是以所述中心点为中心而相对于所述层叠方向为0度至90度的直角范围内的外周线上的一点，在将从所述中心点朝向所述外周点的第一方向与所述层叠方向所成的第一角度范围内的外周线上的各点距所述中心点的距离设为第二长度L2时，具有L2≤L1的关系，在将所述第一方向与垂直于所述层叠方向的方向所成的第二角度范围内的外周线上的各点距所述中心点的距离设为L3时，具有L3&lt;L1的关系，并且，在垂直于所述层叠方向的方向上，所述第二角度范围内的外周线上的各点相对于所述外周点而位于与所述中心点相反一侧或与所述外周点相同的位置。2.根据权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述外周点是构成所述密封部的外周线的点列之中距所述中心点最远的点。3.根据权利要求1或2所述的衬垫，其特征在于，所述密封部的外周线具有以所述中心点为中心并以所述第一长度为半径的圆弧形状的部分，所述外周点是构成所述圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤研二，门野秀哉，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP