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的密封构造，不需要对夹持膜电极复合体的一对分离装置中的一个分离装置实施槽加工或衬垫一体成形，从而能够实现部件形状的简单化，制造以及组装的简易化，以及低成本化。为了达成该目的，具有在电解质膜的两面设有电极层的膜电极复合体和夹持膜电极复合体的分离装置，电极层的平面尺寸设定成相互相同，电解质膜的平面尺寸设定成比电极层大，分离装置的平面尺寸设定成比电解质膜更大。基于以上的基本构成，设置被保持于一个分离装置并且紧密接触于另一个分离装置的第一衬垫和被保持于一个分离装置并且紧密接触于电解质膜的第二衬垫，为了从电解质膜的背面侧加强第二衬垫所紧密接触的电解质膜，设置与电极层分体的加强部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种燃料电池的密封构造。
技术介绍
先前以来如图9所示，已知一种具有在电解质膜52的两面设有一对电极层53、54的膜电极复合体51,并且通过一对分离装置55、56夹持该膜电极复合体51的构造的燃料电池(参照专利文献I)。另外，在该燃料电池中，为了密封可燃气体等的流体，在膜电极复合体51的周缘部上，在阳极侧以及阴极侧分别安装衬垫57、58，在该图9的例中，在一对分离装置55、56的对应的位置上分别设有槽55a、56a，在各个槽55a、56a中安装衬垫57、58，并且各个衬垫57、58与电解质膜52紧密接触。除此之外，也有在一对分离装置55、56的对应的位置上分别一体成形衬垫57、58，并且各个衬垫57、58与电解质膜52紧密接触的情况。近来，为了促进燃料电池的普及，谋求部件形状的简单化，制造以及组装的简易化，以及低成本化，这一点，在上述现有技术中，由于需要在一对分离装置上分别实施槽加工或衬垫一体成形，因此还留有需要解决的问题。 现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-141486号公报
技术实现思路
(专利技术要解决的问题)鉴于以上问题，本专利技术的目的在于提供一种燃料电池的密封构造，不需要对夹持膜电极复合体的一对分离装置中的单个分离装置实施槽加工或衬垫一体成形，从而通过这一点能够实现部件形状的简单化，制造以及组装的简易化，以及低成本化。(解决技术问题的技术方案)为了达成上述目的，本专利技术的第一方面涉及的燃料电池的密封构造具备于燃料电池中，所述燃料电池具有:膜电极复合体，在电解质膜的两面设有一对电极层；一对分离装置，夹持所述膜电极复合体；所述一对电极层的平面尺寸设定成相互相同，所述电解质膜的平面尺寸设定成比所述电极层大，所述分离装置的平面尺寸设定成比所述电解质膜更大，所述燃料电池的密封构造的特征在于具有:第一衬垫，被保持于所述一对分离装置中的一个分离装置，同时，紧密接触于另一个分离装置；第二衬垫，在所述第一衬垫的内周侧被保持于所述一个分离装置，同时，紧密接触于所述电解质膜。为了从所述电解质膜的背面侧加强所述第二衬垫所紧密接触的所述电解质膜，在所述电解质膜和所述另一个分离装置之间设置有与所述电极层分体的加强部件。并且，本专利技术的第二方面涉及的燃料电池的密封构造的特征在于，在上述第一方面记载的燃料电池的密封构造中，在与设置于所述电解质膜的背面侧的所述加强部件平面上重合的位置上，在所述电解质膜的表面侧设置保护部件，所述第二衬垫紧密接触于该保护部件。并且，本专利技术的第三方面涉及的燃料电池的密封构造的特征在于，在上述第一或第二方面记载的燃料电池的密封构造中，所述加强部件由树脂薄膜构成。并且，本专利技术的第四方面涉及的燃料电池的密封构造的特征在于，在上述第二或第三方面记载的燃料电池的密封构造中，所述保护部件由树脂薄膜构成。在具备上述构成的本专利技术的密封构造中，首先作为基本构成，设有在电解质膜的两面设置一对电极层的膜电极复合体和夹持该膜电极复合体的一对分离装置，一对电极层的平面尺寸设定成相互相同，电解质膜的平面尺寸设定成比电极层大，分离装置的平面尺寸设定成比电解质膜更大。因此，由于在夹持膜电极复合体的一对分离装置中的一个分离装置上具备与另一个分离装置相向的部位、和在其内周侧与电解质膜相向的部位两者，因此在该两部位将阳极侧衬垫以及阴极侧衬垫两者集约设定。作为衬垫的详细情况，设置有:第一衬垫，被保持于一个分离装置，同时，紧密接触于另一个分离装置；第二衬垫，在第一衬垫的内周侧被保持于一个分离装置，同时，紧密接触于电解质膜。并且，根 据这种构造，由于第一衬垫横跨一对分离装置之间的全部间隔而设置，因此能够确保与另一个分离装置之间的密封面压，但是对于第二衬垫，由于在电解质膜的背面侧留有空间，因此由软质材料构成的电解质膜向该空间的方向偏移，从而不能够确保密封面压。因此在本专利技术中，一并将加强装置设置于该空间，防止偏移，确保密封面压。作为加强部件，就上述基本构成中的各构成部件的尺寸大小关系而言，由于不能将这些部件作为加强部件进行利用，因此准备加强专用的部件，将其配置于电解质膜和另一个分离装置之间。作为加强专用的部件，就其设置目的而言，只要硬度比第二衬垫大即可，例如为树脂薄膜，即，将具备与电解质膜以及另一个分离装置之间的间隔相同的厚度的树脂薄膜作为专用部件进行利用。另外，如上所述，与在电解质膜的背面侧设置加强部件相关联，可以考虑一并在电解质膜的表面侧设置保护部件，如果这样设置保护部件，则由于第二衬垫不与电解质膜紧密接触而是与该保护部件紧密接触，因此能够通过紧密接触抑制电解质膜的表面损伤。作为保护部件，例如为树脂薄膜，即，将具备规定厚度的树脂薄膜作为专用部件进行利用。(专利技术的效果)本专利技术实现以下效果。即，在本专利技术中，如上所述，由于在夹持膜电极复合体的一对分离装置中的一个分离装置上，集约设定阳极侧衬垫以及阴极侧衬垫两者，因此在另一个装置上，无需实施任何用于保持衬垫的槽加工或衬垫一体成形。因此，通过这一点，能够实现部件形状的简易化，制造以及组装的容易化，以及低成本化。另外，由于为了从电解质膜的背面侧加强第二衬垫所紧密接触的电解质膜，在电解质膜与另一个分离装置之间设置加强部件，因此能够对阳极侧衬垫以及阴极侧衬垫都确保足够的密封面压。作为加强部件，例如在延长一个电极层而进行利用的情况下，需要额外准备比较昂贵的部件，部件成本大幅增大，但是通过使用树脂薄膜等比较廉价的部件，能够防止产生这种不利情况。另外，与在电解质膜的背面侧设置加强部件相关联，通过一并在电解质膜的表面侧设置保护部件，能够保护电解质膜，即，衬垫紧密接触于电解质膜，能够抑制电解质膜的表面损伤。附图说明图1是本专利技术的第一实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图2是本专利技术的第二实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图3是本专利技术的第三实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图4是本专利技术的第四实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图5是本专利技术的第五实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图6是本专利技术的第六实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图7是本专利技术的第七实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图8是本专利技术的第八实施例涉及的燃料电池密封构造的主要部分截面图。图9是现有例涉及的燃料电池密封构造的截面图。符号说明I膜电极复合体2电解质膜2a露出部3、4电极层5、6气体扩散层7、8分离装置9、10 衬垫9a、IOa 唇端11加强部件12、13 空间部14保护部件15连结部16安装片材。具体实施例方式在本专利技术中，含有以下的实施方式。(I)本专利技术涉及一种燃料电池的密封构造，并且涉及一种利用一般衬垫的密封构 造。(2)问题对于今后的燃料电池的普及，需要燃料电池组的低成本化，使用于燃料电池组中的衬垫也存在同样的问题。对于上述问题，在使用由橡胶单体构成的衬垫的情况下，操作性成为了问题。(3)构成之一(3-1)在现有技术中，需要分别对夹持MEA的两个分离装置进行槽加工或衬垫一体成形，在提高组装性或降低成本中存在着问题。在本专利技术中，通过将加强体使用于一般的MEA构造中的电解质膜的露出面单面，并且将衬垫向夹持MEA的单侧板进行集约/ 一体化，能够改善组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：古贺正太郎，藏野庆宏，
申请(专利权)人：NOK株式会社，
类型：
国别省市：