燃料电池堆的制作方法

本公开涉及燃料电池堆。

背景技术：

1、在日本特表2020-522089号公报公开有燃料电池堆。该燃料电池堆包括层叠的多个单元电池。单元电池包括两个分隔件。在两个分隔件彼此之间设有膜电极接合体和在单元电池的层叠方向上夹着膜电极接合体的两个气体扩散层。

2、各分隔件具有与气体扩散层相对的相对面。在该相对面设有用于引导反应介质的槽状的流路。在各分隔件中，在与相对面相反的一侧的相反面设有形成空洞的槽状的流路，该空洞用于在互相相邻的单元电池的分隔件彼此之间引导冷却介质。

3、此外，在各分隔件的相对面设有凸状的加强筋及在加强筋和流路之间形成的凹部。

4、加强筋在流路的周边整周地设置。

5、在各分隔件形成的凹部的底壁彼此互相接触(参照日本特表2020-522089号公报的图6a)。

6、在包括这样的分隔件的燃料电池堆中，通过互相接触的凹部彼此抑制在上述空洞中流动的冷却介质朝向加强筋流动的、所谓的旁流。

7、此外，在日本特开2018-89679号公报公开有由金属板材成形燃料电池用的分隔件的成形方法。在该成形方法中，在固定侧的凹模的凹陷部和突出部、以及可动侧的凸模的突出部和凹陷部之间，成形有与金属板材连续的伸出部、即分隔件的流路。凹模和凸模的凹陷部的中央部具有呈凸状弯曲的底部。因此，成形的伸出部的中央部呈凹状弯曲。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、然而，在为了成形日本特表2020-522089号公报所记载的燃料电池用的分隔件而例如应用日本特开2018-89679号公报所记载的成形方法的情况下，会产生以下这样的问题。即，上述凹部的底壁彼此的相对面的中央部呈凹状弯曲。因此，在各分隔件的凹部的底壁彼此之间形成间隙。其结果是，由于从上述空洞旁流出的冷却介质会经由上述间隙泄漏，因此，凹部对旁流的抑制效果减少。因而，有可能导致冷却介质的冷却效率降低，进而导致燃料电池的发电效率降低。

3、另外，这样的问题不限于应用日本特开2018-89679号公报所记载的成形方法的情况。例如，只要是通过成形收缩等而在凹部的底壁具有凹陷部的结构，就会同样地产生这样的问题。

4、本公开的目的在于提供能够抑制冷却介质的旁流的燃料电池堆。

5、用于解决问题的方案

6、为了达成上述目的的第1技术方案的燃料电池堆包括在第1方向上层叠的多个单元电池，各单元电池包括发电部、以及夹持所述发电部的第1分隔件和第2分隔件，所述第1分隔件和所述第2分隔件各自具有与所述发电部相对的相对面和与所述相对面相反的一侧的相反面，在所述第1分隔件的所述相反面和所述第2分隔件的所述相反面各自均排列设有在第2方向上延伸并且供冷却介质流动的多个槽流路，其中，各单元电池的所述第1分隔件具有朝向在所述第1方向上与该单元电池相邻的其他单元电池的所述第2分隔件突出并且与所述第2分隔件抵接的多个第1凸部，所述多个第1凸部设于所述多个槽流路中的、在与所述第1方向和所述第2方向这两者交叉的第3方向上位于最外侧的位置的槽流路的外侧，并在所述第2方向上排列设置，各单元电池的所述第2分隔件具有同与该单元电池相邻的其他所述单元电池的所述第1凸部抵接的多个第2凸部，所述多个第2凸部分别在所述第1方向上朝向所述第1凸部突出，在所述第2凸部的顶端部的所述第2方向上的中央部设有沿所述第3方向延伸的凹陷部，所述凹陷部的所述第2方向上的长度大于所述第1凸部的所述第2方向上的长度，所述第1凸部的顶端部位于所述凹陷部内。

7、为了达成上述目的的第2技术方案的燃料电池堆包括在第1方向上层叠的多个单元电池，各单元电池包括发电部、以及夹持所述发电部的第1分隔件和第2分隔件，所述第1分隔件和所述第2分隔件各自具有与所述发电部相对的相对面和与所述相对面相反的一侧的相反面，在所述第1分隔件的所述相反面和所述第2分隔件的所述相反面各自均排列设有在第2方向上延伸并且供冷却介质流动的多个槽流路，其中，各单元电池的所述第1分隔件具有朝向在所述第1方向上与该单元电池相邻的其他单元电池的所述第2分隔件突出并且与所述第2分隔件抵接的多个第1凸部，所述多个第1凸部设于所述多个槽流路中的、在与所述第1方向和所述第2方向这两者交叉的第3方向上位于最外侧的位置的槽流路的外侧，并在所述第2方向上排列设置，各单元电池的所述第2分隔件具有同与该单元电池相邻的其他所述单元电池的所述第1凸部抵接的多个第2凸部，所述多个第2凸部分别在所述第1方向上朝向所述第1凸部突出，在所述第1凸部的顶端部设有第1凹陷部和一对第1鼓出部，该第1凹陷部位于所述第1凸部的顶端部的所述第2方向上的中央部并且沿所述第3方向延伸，该一对第1鼓出部位于所述第1凹陷部的所述第2方向上的两侧，在所述第2凸部的顶端部设有第2凹陷部和一对第2鼓出部，该第2凹陷部位于所述第2凸部的顶端部的所述第2方向上的中央部并且沿所述第3方向延伸，该一对第2鼓出部位于所述第2凹陷部的所述第2方向上的两侧，所述一对第2鼓出部中的仅任一者位于所述第1凹陷部内。

8、为了达成上述目的的第3技术方案的燃料电池堆包括在第1方向上层叠的多个单元电池，各单元电池包括发电部、以及夹持所述发电部的第1分隔件和第2分隔件，所述第1分隔件和所述第2分隔件各自具有与所述发电部相对的相对面和与所述相对面相反的一侧的相反面，在所述第1分隔件的所述相反面和所述第2分隔件的所述相反面各自均排列设有在第2方向上延伸并且供冷却介质流动的多个槽流路，其中，各单元电池的所述第1分隔件具有朝向在所述第1方向上与该单元电池相邻的其他单元电池的所述第2分隔件突出并且与所述第2分隔件抵接的多个第1凸部，所述多个第1凸部设于所述多个槽流路中的、在与所述第1方向和所述第2方向这两者交叉的第3方向上位于最外侧的位置的槽流路的外侧，并在所述第2方向上排列设置，各单元电池的所述第2分隔件具有同与该单元电池相邻的其他所述单元电池的所述第1凸部抵接的多个第2凸部，所述多个第2凸部分别在所述第1方向上朝向所述第1凸部突出，在所述第1凸部的顶端部的所述第2方向上的中央部设有沿所述第3方向延伸的凹陷部，所述第2凸部的顶端部具有突出部，该突出部位于所述凹陷部内，并朝向所述凹陷部的底面突出。

技术特征：

1.一种燃料电池堆，包括在第1方向上层叠的多个单元电池，各单元电池包括发电部、以及夹持所述发电部的第1分隔件和第2分隔件，所述第1分隔件和所述第2分隔件各自具有与所述发电部相对的相对面和与所述相对面相反的一侧的相反面，在所述第1分隔件的所述相反面和所述第2分隔件的所述相反面各自均排列设有在第2方向上延伸并且供冷却介质流动的多个槽流路，其中，

2.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其中，

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆，其中，

4.一种燃料电池堆，包括在第1方向上层叠的多个单元电池，各单元电池包括发电部、以及夹持所述发电部的第1分隔件和第2分隔件，所述第1分隔件和所述第2分隔件各自具有与所述发电部相对的相对面和与所述相对面相反的一侧的相反面，在所述第1分隔件的所述相反面和所述第2分隔件的所述相反面各自均排列设有在第2方向上延伸并且供冷却介质流动的多个槽流路，其中，

5.根据权利要求4所述的燃料电池堆，其中，

6.根据权利要求4或5所述的燃料电池堆，其中，

7.一种燃料电池堆，包括在第1方向上层叠的多个单元电池，各单元电池包括发电部、以及夹持所述发电部的第1分隔件和第2分隔件，所述第1分隔件和所述第2分隔件各自具有与所述发电部相对的相对面和与所述相对面相反的一侧的相反面，在所述第1分隔件的所述相反面和所述第2分隔件的所述相反面各自均排列设有在第2方向上延伸并且供冷却介质流动的多个槽流路，其中，

8.根据权利要求7所述的燃料电池堆，其中，

9.根据权利要求7所述的燃料电池堆，其中，

10.根据权利要求7～9中任一项所述的燃料电池堆，其中，

技术总结
本发明涉及燃料电池堆。燃料电池堆包括在第1方向上层叠的多个单元电池。各单元电池包括发电部、以及夹持发电部的第1分隔件和第2分隔件。各单元电池的第1分隔件具有多个第1凸部。各单元电池的第2分隔件具有多个第2凸部。在第2凸部的顶端部的第2方向上的中央部设有沿第3方向延伸的凹陷部。凹陷部的第2方向上的长度大于第1凸部的第2方向上的长度。第1凸部的顶端部位于凹陷部内。

技术研发人员：青野晴之,河边聪,松原直大
受保护的技术使用者：丰田纺织株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14