專利名稱：燃料電池單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如固體高分子型的燃料電池單元(Fuel cell)。
背景技術(shù)：
作為這種燃料電池單元，專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)有一種“燃料電池用隔板以及具有該隔板的燃料電池”。專利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的燃料電池具有流路劃定構(gòu)件和凸部，該流路劃定構(gòu)件通過(guò)具有向發(fā)電體突出并與發(fā)電體接觸的接觸部，而劃定用于向上述發(fā)電體供給反應(yīng)氣體的反應(yīng)氣體流路；該凸部在上述反應(yīng)氣體流路的一部分自上述流路劃定構(gòu)件向發(fā)電體側(cè)突出。并且，使上述凸部的突出距離比上述接觸部的突出距離短。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010 - 205669號(hào)公報(bào)在上述專利文獻(xiàn)I所述的燃料電池中，會(huì)因?yàn)榉磻?yīng)氣體壓力的變動(dòng)而在發(fā)電體的陰極和陽(yáng)極之間產(chǎn)生壓力差(以下稱“差壓”。)。但是，由于使凸部的突出距離比上述接觸部的突出距離短，因此，仍然存在因上述差壓而引起發(fā)電體變形而使反應(yīng)氣體流路堵塞的可倉(cāng)泛。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種在反復(fù)產(chǎn)生差壓時(shí)也能不減少反應(yīng)氣體的流通截面積地提高耐疲勞性的燃料電池單元。為了解決上述課題，本發(fā)明通過(guò)將形成有膜電極接合體的框體夾持在一對(duì)隔板之間，并在框體的兩表面?zhèn)纫云谕拈g隔配設(shè)多個(gè)突起，從而在框體的一表面?zhèn)刃纬捎泻瑲錃怏w的氣體流路，在框體的另一表面?zhèn)刃纬捎泻鯕怏w的氣體流路?？蝮w的一表面?zhèn)鹊耐黄鸷涂蝮w的另一表面?zhèn)鹊耐黄鹪谌剂想姵貑卧膶盈B方向上以框體為中心非對(duì)稱地配置。


圖1是表示使用了本發(fā)明的第一實(shí)施方式的燃料電池單元的燃料電池堆的外觀的立體圖。圖2是分解表示圖1的燃料電池堆的立體圖。圖3是分解表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的燃料電池單元的立體圖。圖4是圖3的燃料電池單元的主視圖。圖5是圖4的I — I局部剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的燃料電池單元的一部分的局部剖視圖。圖7的(A)是表不本發(fā)明的第三實(shí)施方式的燃料電池單兀的一部分的局部剖視圖，圖7的(B)是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的燃料電池單元的一部分的局部剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的燃料電池單元的一部分的局部剖視圖。圖9是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式的燃料電池單元的一部分的局部剖視圖。圖10是表示本發(fā)明的第七實(shí)施方式的燃料電池單元的一部分的局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是使用了本發(fā)明的第一實(shí)施方式的燃料電池單元的燃料電池堆的外觀立體圖，圖2是分解表示圖1的燃料電池堆的分解立體圖。此外，圖3是分解表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的燃料電池單元的立體圖，圖4是圖3的燃料電池單元的主視圖。另外，在以下的實(shí)施方式中，以能應(yīng)用于搭載于車輛的固體高分子電解質(zhì)型燃料電池的燃料電池堆為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖1、圖2所不,從兩側(cè)(層疊方向α的兩端側(cè))由一對(duì)端板11、12對(duì)層疊在一起的集電板13、14和多個(gè)燃料電池單元Al進(jìn)行夾持。此外，通過(guò)由緊固板15、16和加強(qiáng)板
17、17覆蓋上述集電板13、14和多個(gè)燃料電池單元Al的上下和側(cè)方，從而構(gòu)成燃料電池堆
10。另外，附圖標(biāo)記19為墊片。在本實(shí)施方式中，上述端板11、12、緊固板15、16以及加強(qiáng)板17、17彼此通過(guò)螺栓18等緊固在一起，但并不限定于此。如圖3、圖4所示，在燃料電池單元Al中，通過(guò)將設(shè)有膜電極接合體30的框體(以下稱“框架”。)20夾持在一對(duì)隔板40、41之間，從而在與上述膜電極接合體30相對(duì)的區(qū)域形成發(fā)電部G。如圖4所示，在燃料電池單元Al中，在發(fā)電部G的兩側(cè)形成有用于進(jìn)行含氫氣體或含氧氣體的供給排出的分流(Manifold)部M、M和自各分流部M至發(fā)電部G的含氫氣體或含氧氣體的作為流通區(qū)域的擴(kuò)散(diffuser)部D、D。如圖3、圖4所示，一側(cè)部(圖3、圖4所示的左端部)的分流部M由分流孔Hl H3構(gòu)成。上述分流孔Hl H3分別用于供給含氧氣體(H1)、供給冷卻流體(H2)以及供給含氫氣體(H3)，沿層疊方向α形成各自的流路。另一側(cè)部(圖3、圖4所示的右端部)的分流部M由分流孔Η4 Η6構(gòu)成。各分流孔Η4 Η6分別用于排出含氫氣體(Η4)、排出冷卻流體(Η5)以及排出含氧氣體(Η6)，沿層疊方向α形成各自的流路。另外，用于供給的分流孔和用于排出的分流孔可以部分對(duì)調(diào)位置關(guān)系或全部對(duì)調(diào)位置關(guān)系。接著，說(shuō)明膜電極接合體30。膜電極接合體30也稱MEA (Membrane Electrode Assembly:膜電極組)，具有由陽(yáng)極(anode)和陰極(cathode)(均未圖示)夾持例如由固體高分子構(gòu)成的電解質(zhì)膜而成的結(jié)構(gòu)。另外，在本實(shí)施方式中，在陽(yáng)極和陰極的各表面上分別層疊有由碳紙、多孔質(zhì)體等構(gòu)成的氣體擴(kuò)散層。 上述膜電極接合體30通過(guò)向陽(yáng)極輸送含氫氣體，并向陰極輸送含氧氣體，而利用電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電。另外，作為膜電極接合體30，也可以不設(shè)置上述氣體擴(kuò)散層，而由電解質(zhì)層、陽(yáng)極以及陰極構(gòu)成。
接著，說(shuō)明框架20。圖5是以沿圖4所示的1-1線的剖面來(lái)表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的燃料電池單元Al的局部剖視圖。另外，圖5所示的箭頭表示差壓，(X)表示含氧氣體的壓力高于含氫氣體的壓力時(shí)產(chǎn)生的框架20的彎矩，(Y)表示含氫氣體的壓力高于含氧氣體的壓力時(shí)產(chǎn)生的框架20的彎矩。在框架20上例如通過(guò)注塑成形一體地形成有上述膜電極接合體30。在本實(shí)施方式中，框架20形成為在從燃料電池單元Al的層疊方向α看時(shí)的主視圖狀態(tài)下為橫向長(zhǎng)的長(zhǎng)方形。此外，框架20形成為大致恒定的板厚，在上下左右的中央部分配置有上述膜電極接合體30。擴(kuò)散部D分別形成于框架20與隔板40之間以及框架20與隔板41之間，即，框架20的陽(yáng)極側(cè)和陰極側(cè)(兩表面?zhèn)?。具體而言，在框架20上隔著規(guī)定間隔一體形成有形成為相同形狀相同大小的多個(gè)圓臺(tái)形的突起21。另外，能夠適當(dāng)設(shè)定從突起21的底面(基部)到上底(上部)的高度與底面的寬度尺寸的比率。如圖5所示，利用突起21使框架20和與該框架20相對(duì)的隔板40、41沿α方向分開(kāi)。此外，通過(guò)在各擴(kuò)散部D隔著規(guī)定間隔配設(shè)多個(gè)突起21，從而形成了含氫氣體流路SI和含氧氣體流路S2。以下，將含氫氣體流路S1、含氧氣體流路S2簡(jiǎn)稱為“氣體流路S1、氣體流路S2”。在本實(shí)施方式中，框架20的陽(yáng)極側(cè)(一表面?zhèn)?的突起21與框架20的陰極側(cè)(另一表面?zhèn)?的突起21在燃料電池單元Al的層疊方向α上以框架20的中心軸線C (框架20的α方向上的中心)為中心非對(duì)稱地配置。即，以使氣體流路SI與氣體流路S2在燃料電池單元Al的層疊方向α上以框架20為中心呈非對(duì)稱形狀的方式配置有突起21。在本實(shí)施方式中，如圖5所示，與陽(yáng)極側(cè)(一表面?zhèn)?的氣體流路SI相對(duì)地配置有陰極側(cè)(另一表面?zhèn)?的突起21，此外，與陰極側(cè)(另一表面?zhèn)?的氣體流路S2相對(duì)地配置有陽(yáng)極側(cè)(一表面?zhèn)?的突起21。換言之，含氫氣體和含氧氣體的各流通區(qū)域的突起21彼此不相對(duì)地配置。隔板40、41是分別對(duì)不銹鋼等的金屬板進(jìn)行沖壓成形而形成的。如圖3、圖4所示，隔板40、41的與膜電極接合體30相對(duì)的中央部分形成為在β方向上連續(xù)的凹凸形狀。此外，在隔板40、41的上述中央部分的左右兩側(cè)，與框架20的各分流孔Hl Η6相對(duì)地形成有與框架20的各分流孔Hl Η6相同形狀相同大小的分流孔Hl Η6。由此，在隔板40、41的與膜電極接合體30相對(duì)的凹凸形狀部分40a、41a中，凸部分與膜電極接合體30相接觸，并且凹部分成為含氫氣體(含氧氣體)的流路。根據(jù)本實(shí)施方式，即使產(chǎn)生差壓，也能使差壓的產(chǎn)生部位的分布與框架20的應(yīng)力產(chǎn)生部位的分布錯(cuò)開(kāi)。因而，能減小應(yīng)力振幅，能不減小反應(yīng)氣體的流通截面積地增大結(jié)構(gòu)上的耐疲勞性。此外,能夠局部增加框架20的板厚而增大應(yīng)力產(chǎn)生部的截面系數(shù)。圖6是以剖面來(lái)表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的燃料電池單元的一部分的局部剖視圖。圖6所示的箭頭表示差壓，(X)表示含氧氣體的壓力高于含氫氣體的壓力時(shí)在框架20A上產(chǎn)生的彎矩，(Y)表示含氫氣體的壓力高于含氧氣體的壓力時(shí)產(chǎn)生的框架20A的彎矩。本發(fā)明的第二實(shí)施方式的燃料電池單元A2的突起21的配置間隔與第一實(shí)施方式的上述燃料電池單元Al的突起21的配置間隔不同。
S卩，使燃料電池單元A2的突起21的配置間隔大于燃料電池單元Al的突起21的配置間隔。換言之，將氣體流路S1、S2的寬度尺寸形成為比上述燃料電池單元Al的突起21的配置間隔寬度大的尺寸W1。此外，將框架20A的一表面?zhèn)鹊耐黄?1的基部21a與另一表面?zhèn)鹊耐黄?1的角部21b之間的間隔設(shè)定為尺寸W2。另外，尺寸W2參考所產(chǎn)生的彎矩等來(lái)設(shè)定即可。根據(jù)本實(shí)施方式，由于能夠縮短一表面?zhèn)鹊耐黄?1和另一表面?zhèn)鹊耐黄?1之間的間隔，即尺寸W2，因此，能抑制在框架20A的位于一表面?zhèn)鹊耐黄?1和另一表面?zhèn)鹊耐黄?1之間的部位產(chǎn)生的應(yīng)力。圖7的(A)是以剖面來(lái)表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的燃料電池單元的一部分的局部剖視圖，圖7的(B)是以剖面來(lái)表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的燃料電池單元的一部分的局部剖視圖。圖7所示的箭頭表示差壓，(X)表示含氧氣體的壓力高于含氫氣體的壓力時(shí)在框架20B上產(chǎn)生的彎矩，(Y)表示含氫氣體的壓力高于含氧氣體的壓力時(shí)產(chǎn)生的框架20B的彎矩。圖7的(A)所示的本發(fā)明的第三實(shí)施方式的燃料電池單元A3與上述燃料電池單元A1、A2的不同之處在于，在一對(duì)隔板40A、41A上一體地形成有與上述突起21相同的突起40b、41b。圖7的(A)、(B)所示的框架20B例如通過(guò)注塑成形與上述膜電極接合體30 —體地形成。此外，在本實(shí)施方式中，框架20B形成為在從燃料電池單元A3的層疊方向α看時(shí)的主視圖狀態(tài)下為橫向長(zhǎng)的長(zhǎng)方形，且形成為大致恒定的板厚。此外，在上下左右的中央部分配置有上述膜電極接合體30，但在該膜電極接合體30上不配置上述突起。隔板40Α在與上述擴(kuò)散部D相對(duì)的區(qū)域一體地形成有多個(gè)突起40b。突起40b形成為彼此相同形狀相同大小的圓臺(tái)形，隔著規(guī)定間隔配設(shè)有多個(gè)。隔板41A在與上述擴(kuò)散部D相對(duì)的區(qū)域一體地形成有多個(gè)突起41b。突起41b形成為與突起40b相同形狀相同大小的圓臺(tái)形，隔著規(guī)定間隔配設(shè)有多個(gè)。在本實(shí)施方式中，隔板40A的陽(yáng)極側(cè)(一表面?zhèn)?的突起40b和隔板41A的陰極側(cè)(另一表面?zhèn)?的突起41b在燃料電池單元A3的層疊方向α上以框架20Β為中心非對(duì)稱地配置。即，以使氣體流路SI和氣體流路S2在燃料電池單元Al的層疊方向α上以框架20Β為中心呈非對(duì)稱形狀的方式配置有突起40b、41b。在本實(shí)施方式中，與陽(yáng)極側(cè)(一表面?zhèn)?的氣體流路SI相對(duì)地配置陰極側(cè)(另一表面?zhèn)?的突起41b，此外，與陰極側(cè)(另一表面?zhèn)?的氣體流路S2相對(duì)地配置陽(yáng)極側(cè)(一表面?zhèn)蒁的突起40b。根據(jù)本實(shí)施方式，即使產(chǎn)生差壓，也能使差壓的產(chǎn)生部位的分布與框架20B的應(yīng)力產(chǎn)生部位的分布錯(cuò)開(kāi)，因此能減小應(yīng)力振幅。此外，能不減小反應(yīng)氣體的流通截面積地增大結(jié)構(gòu)上的耐疲勞性。圖7的(B)所示的本發(fā)明的第四實(shí)施方式的燃料電池單元A4的突起40b、41b的配置間隔與上述燃料電池單元A3的突起40b、41b的配置間隔不同。S卩，使燃料電池單元A4的突起40b、41b的配置間隔大于上述燃料電池單元A3的突起40b、41b的配置間隔。換言之，將燃料電池單元A4的氣體流路S1、S2形成為比上述燃料電池單元A3的氣體流路S1、S2寬度大的尺寸。將框架20B的一表面?zhèn)鹊耐黄?0b的基部與另一表面?zhèn)鹊耐黄?1b的角部之間的間隔設(shè)定為尺寸W2。另外，尺寸W2參考所產(chǎn)生的彎矩等來(lái)設(shè)定即可，這一點(diǎn)與上述燃料電池單元A2相同。根據(jù)本實(shí)施方式，即使產(chǎn)生差壓，也能使差壓的產(chǎn)生部位的分布與框架20B的應(yīng)力產(chǎn)生部位的分布錯(cuò)開(kāi)，因此，能減小應(yīng)力振幅，能不減小反應(yīng)氣體的流通截面積地增大結(jié)構(gòu)上的耐疲勞性。圖8是以剖面來(lái)表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的燃料電池單元的一部分的局部剖視圖。圖8所示的箭頭表示差壓，(X)表示含氧氣體的壓力高于含氫氣體的壓力時(shí)在框架20C上產(chǎn)生的彎矩，(Y)表示含氫氣體的壓力高于含氧氣體的壓力時(shí)產(chǎn)生的框架20C的彎矩。另外，對(duì)于與在上述任一實(shí)施方式中說(shuō)明了的部分相同的部分，標(biāo)注與上述相同的附圖標(biāo)記而省略說(shuō)明。本發(fā)明的第五實(shí)施方式的燃料電池單元A5將周圍形成有框架20C的上述膜電極接合體30夾持在與圖6所示的隔板41相同的隔板和與圖7的(A)所示的隔板40A相同的隔板之間。由此，在與膜電極接合體30相對(duì)的區(qū)域形成了發(fā)電部G (圖8中未圖示)。框架20C例如通過(guò)注塑成形與上述膜電極接合體30—體地形成。在本實(shí)施方式中，框架20C形成為在從燃料電池單元A5的層疊方向α看時(shí)的主視圖狀態(tài)下為橫向長(zhǎng)的長(zhǎng)方形，并形成為大致恒定的板厚，并且在框架20C的中央部分配置有上述膜電極接合體30。該框架20C是以如下方式形成的框架:僅在上述擴(kuò)散部D的陰極側(cè)隔著規(guī)定間隔配設(shè)多個(gè)形成為彼此相同大小相同形狀的圓臺(tái)形的突起21，并將陽(yáng)極側(cè)設(shè)置為平坦面。在本實(shí)施方式中，隔板40Α的陽(yáng)極側(cè)(一表面?zhèn)?的突起40b與框架20C的陰極側(cè)(另一表面?zhèn)?的突起21在燃料電池單元A5的層疊方向α上以框架20C的中心軸線C為中心非對(duì)稱地配置。即，以使氣體流路SI和氣體流路S2在燃料電池單元Α5的層疊方向α上以框架20C為中心呈非對(duì)稱形狀的方式配置有突起40b、21。在本實(shí)施方式中，將隔板40A的突起40b配置在與利用框架20C的突起21和隔板41形成的氣體流路S2相對(duì)的位置。根據(jù)本實(shí)施方式，由于即使產(chǎn)生差壓，也能使差壓的產(chǎn)生部位的分布與框架20C的應(yīng)力產(chǎn)生部位的分布錯(cuò)開(kāi)，因此能減小應(yīng)力振幅。此外，能不減小反應(yīng)氣體的流通截面積地增大結(jié)構(gòu)上的耐疲勞性。此外，能夠通過(guò)局部地增加框架20C的板厚而增大應(yīng)力產(chǎn)生部的截面系數(shù)。圖9是以剖面來(lái)表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式的燃料電池單元的一部分的局部剖視圖。圖9所示的箭頭表示差壓，(X)表示含氧氣體的壓力高于含氫氣體時(shí)在框架20B上產(chǎn)生的彎矩，(Y)表示含氫氣體的壓力高于含氧氣體的壓力時(shí)產(chǎn)生的框架20B的彎矩。另外，對(duì)于與在上述實(shí)施方式中說(shuō)明了的部分相同的部分，標(biāo)注與上述相同的附圖標(biāo)記而省略說(shuō)明。本發(fā)明的第六實(shí)施方式的燃料電池單元A6是如下結(jié)構(gòu)的燃料電池單元:將周圍形成有與圖7的(A)、(B)所示的框架20B相同的框架的膜電極接合體30 (圖9中未示出)夾持在隔板40B和與圖7的(B)所示的隔板4IA相同的隔板之間。隔板40B在與上述擴(kuò)散部D相對(duì)應(yīng)的區(qū)域一體地形成有多個(gè)突起40c。
突起40c形成為彼此相同形狀相同大小的圓臺(tái)形，隔著規(guī)定間隔配設(shè)有多個(gè)。此夕卜，與上述突起40b (41b)的情況相比，增大了突起40c抵接在框架20B上的抵接面40c'的面積。在本實(shí)施方式中，隔板40B的突起40c和隔板41A的突起41b相對(duì)地配置。在本實(shí)施方式中，隔板40B的陽(yáng)極側(cè)(一表面?zhèn)?的突起40c和隔板41A的陰極側(cè)(另一表面?zhèn)?的突起41b在燃料電池單元A6的層疊方向α上以框架20Β為中心非對(duì)稱地配置。即，以使氣體流路SI和氣體流路S2在燃料電池單元Α6的層疊方向α上以框架20Β為中心呈非對(duì)稱形狀的方式配置有突起40c、41b。根據(jù)本實(shí)施方式，由于即使產(chǎn)生差壓，也能使差壓的產(chǎn)生部位的分布與框架20B的應(yīng)力產(chǎn)生部位的分布錯(cuò)開(kāi)，因此，能減小應(yīng)力振幅，能不減小反應(yīng)氣體的流通截面積地增大結(jié)構(gòu)上的耐疲勞性。圖10是以剖面來(lái)表示本發(fā)明的第七實(shí)施方式的燃料電池單元的一部分的局部剖視圖。圖10中所示的箭頭表示差壓，(X)表示含氧氣體的壓力高于含氫氣體的壓力時(shí)在框架20D上產(chǎn)生的彎矩，(Y)表示含氫氣體的壓力高于含氧氣體的壓力時(shí)產(chǎn)生的框架20D的彎矩。另外，對(duì)于與在上述實(shí)施方式中說(shuō)明了的部分相同的部分，標(biāo)注與上述相同的附圖標(biāo)記而省略說(shuō)明。本發(fā)明的第七實(shí)施方式的燃料電池單元A7是如下結(jié)構(gòu)的燃料電池單元:將周圍形成有框架20D的膜電極接合體30 (圖10中未示出)夾持在與圖6所示的一對(duì)隔板40、41相同的隔板之間?？蚣?0D例如通過(guò)注塑成形與上述膜電極接合體30 —體地形成。在本實(shí)施方式中，形成為在從燃料電池單元A7的層疊方向α看時(shí)的主視圖狀態(tài)為橫向長(zhǎng)的長(zhǎng)方形，且形成為大致恒定的板厚。此外，在框架20D的中央部分配置有上述膜電極接合體30(未圖示)。該框架20D在其陽(yáng)極側(cè)的面和陰極側(cè)的面上分別配設(shè)多個(gè)不同大小的突起22、23。將突起22、23形成為圓臺(tái)形，并使突起22與隔板40抵接的抵接面22a的面積大于突起23與隔板41抵接的抵接面23a的面積，并且相對(duì)地配設(shè)突起22和突起23。在本實(shí)施方式中，框架20D的陽(yáng)極側(cè)(一表面?zhèn)?的突起22和框架20D的陰極側(cè)(另一表面?zhèn)?的突起23在燃料電池單元A7的層疊方向α上以框架20D的中心軸線C為中心非對(duì)稱地配置。即，以使氣體流路SI和氣體流路S2在燃料電池單元Α7的層疊方向α上以框架20D為中心呈非對(duì)稱形狀的方式配置有突起22、23。另外，將突起23的基部之間的間隔設(shè)定為尺寸L。根據(jù)本實(shí)施方式，即使產(chǎn)生差壓，也能使壓差的產(chǎn)生部位的分布與框架20D的應(yīng)力產(chǎn)生部位的分布錯(cuò)開(kāi)。因而，能減小應(yīng)力振幅，能不減小反應(yīng)氣體的流通截面積地增大結(jié)構(gòu)上的耐疲勞性。此外,能夠局部增加框架20D的板厚來(lái)增大應(yīng)力產(chǎn)生部的截面系數(shù)。另外，本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式，能夠?qū)嵤┤缦伦冃巍Ｔ谏鲜龅母鲗?shí)施方式中，作為突起，例示了圓臺(tái)形，但也能夠采用圓柱形、棱柱形、橢圓柱形以及其他公知形狀。在上述各實(shí)施方式中說(shuō)明的各結(jié)構(gòu)并不限定為僅應(yīng)用于這些各個(gè)實(shí)施方式，能夠?qū)⒃谝粚?shí)施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)用或應(yīng)用于其他實(shí)施方式，此外，可以任意組合這些結(jié)構(gòu)。另外，在此引用日本特愿2011 — 083533號(hào)(申請(qǐng)日:2011年4月5日)的全部?jī)?nèi)容。此外，按照實(shí)施方式的形態(tài)說(shuō)明了本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明不限定于這些記載，能夠進(jìn)行各種變形和改善，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。產(chǎn)業(yè)h的可利用件根據(jù)本發(fā)明，由于即使產(chǎn)生差壓，也能使壓差的產(chǎn)生部位的分布與框體的應(yīng)力產(chǎn)生部位的分布錯(cuò)開(kāi)，因此能不減小反應(yīng)氣體的流通截面積地增大結(jié)構(gòu)上的耐疲勞性。附圖標(biāo)記說(shuō)明20、20A、20B、20C、20D:框體(框架);21、22、23、40b、41b、40c:突起；30:膜電極接合體;40、41、40A、40B:隔板;A1 A7:燃料電池單元；D:流通區(qū)域(擴(kuò)散部);S1、S2:氣體流路。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池單元，其特征在于， 該燃料電池單元包括: 框體，其具有膜電極接合體； 一對(duì)隔板，它們從該框體的兩表面?zhèn)葕A持該框體； 多個(gè)突起，它們彼此隔著規(guī)定間隔配設(shè)于上述框體的兩表面?zhèn)龋? 含氫氣體的氣體流路，其形成于上述框體的一表面?zhèn)龋? 含氧氣體的氣體流路，其形成于上述框體的另一表面?zhèn)龋? 上述框體的一表面?zhèn)鹊耐黄鹋c另一表面?zhèn)鹊耐黄鹪谌剂想姵貑卧膶盈B方向上以框體為中心非對(duì)稱地配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池單元，其特征在于， 以使上述含氫氣體的氣體流路和含氧氣體的氣體流路在燃料電池單元的層疊方向上以框體為中心呈非對(duì)稱形狀的方式配設(shè)上述突起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池單元，其特征在于， 將上述多個(gè)突起一體地形成于框體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的燃料電池單元，其特征在于， 在上述一對(duì)隔板的至少一個(gè)上一體地形成有多個(gè)突起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池單元，其特征在于， 在上述一對(duì)隔板這雙方上一體地形成有多個(gè)突起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料電池單元，其特征在于， 上述一個(gè)隔板的突起與框體抵接的面積和另一個(gè)隔板的突起與框體抵接的面積互不相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料電池單元，其特征在于， 上述一個(gè)隔板的突起與另一個(gè)隔板的突起彼此相對(duì)地配置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的燃料電池單元，其特征在于， 形成于上述框體的兩表面的突起與隔板抵接的面積互不相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料電池單元，其特征在于， 形成于上述框體的兩表面的突起彼此相對(duì)地配置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燃料電池單元(A1)。該燃料電池單元(A1)通過(guò)將形成有膜電極接合體(30)的框體(20)夾持在一對(duì)隔板(40、41)之間，并在框體(20)的兩表面?zhèn)纫孕枰拈g隔配設(shè)多個(gè)突起(21)，從而在框體(20)的一表面?zhèn)葎澐中纬捎泻瑲錃怏w的氣體流路(S1)，在框體(20)的另一表面?zhèn)葎澐中纬捎泻鯕怏w的氣體流路(S2)?？蝮w(20)的一表面?zhèn)鹊耐黄?21)和框體(20)的另一表面?zhèn)鹊耐黄?21)在燃料電池單元的層疊方向(α)上以框體(20)為中心非對(duì)稱地配置。
文檔編號(hào)H01M8/02GK103098277SQ201280002825
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月5日
發(fā)明者屋隆了, 上原茂高, 阿部光高 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社