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公開番号2024145357
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023057671
出願日2023-03-31
発明の名称燃料電池スタック
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 8/2465 20160101AFI20241004BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】燃料電池スタックを安価に構成する。
【解決手段】燃料電池スタック100のセパレータ3は、それぞれ凹凸状に形成された前プレート32と後プレート33とを有し、凹部側の端面32b,33a同士を当接した状態で一体に接合して形成される。積層方向端部のセパレータ3Aとターミナルプレート4との間には、中間部材7A,7Bが介装される。中間部材7Aは、凹部側の端面33aがターミナルプレート4に当接された後プレート33により構成され、中間部材7Bは、凹部側の端面32bがターミナルプレート4に当接された前プレート32により構成される。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
電解質膜と電極との接合体を含む構造体と、セパレータとを、所定方向に交互に積層して構成され、複数の構造体と複数のセパレータとを有するセル積層体と、
前記セル積層体の前記所定方向における外側に配置されたターミナルプレートと、
前記セル積層体と前記ターミナルプレートとの間に介装された中間部材と、を備え、
前記セパレータは、それぞれ凹凸状に形成された第１プレートと第２プレートとを有するとともに、前記第１プレートの凸部が前記第２プレートの反対方向を向き、かつ、前記第２プレートの凸部が前記第１プレートの反対方向を向くように前記第１プレートに対し前記第２プレートを反転し、前記第１プレートの凹部側の端面である第１端面と前記第２プレートの凹部側の端面である第２端面とを互いに当接した状態で、前記第１プレートと前記第２プレートとが一体に接合して構成され、
前記複数のセパレータのうち、前記所定方向の端部に配置されるセパレータは、前記第１プレートの凸部が前記ターミナルプレートに向けて突出する端部セパレータであり、
前記中間部材は、前記第２端面が前記ターミナルプレートに当接された前記第２プレートにより構成されることを特徴とする燃料電池スタック。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記セパレータおよび前記ターミナルプレートはそれぞれ金属により構成され、
前記第２端面は前記ターミナルプレートに溶接されていることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項３】
請求項１または２に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記構造体は、前記接合体と、前記接合体の周縁部を支持する支持プレートと、を有し、
前記第１プレートの凸部および前記第２プレートの凸部はいずれも、前記接合体に向けて突設された内側凸部と、前記内側凸部の外側に設けられ、前記支持プレートに向けて突設された外側凸部と、を有することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記支持プレートの前記所定方向における厚さは、前記接合体の前記所定方向における厚さよりも薄く、
前記外側凸部の先端部と前記支持プレートとの間に、シール部が設けられることを特徴とする燃料電池スタック。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質膜と電極との接合体を含む構造体と、セパレータとを、交互に積層して構成された燃料電池スタックに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、より多くの人が手ごろで信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギの効率化に貢献する燃料電池に関する技術開発が行われている。この種の燃料電池に用いられる燃料電池スタックに関する技術として、従来、積層方向端部に配置された端部セパレータと、端部セパレータの積層方向外側に配置されたターミナルプレートとの間に、波形状の断熱プレートを介在するようにした燃料電池スタックが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の断熱プレートには、端部セパレータの凸部に交差する方向に延在するような複数の凸部が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４３５１４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の燃料電池スタックにおいては、断熱プレートを別途準備する必要があり、コストの増加を招く。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様である燃料電池スタックは、電解質膜と電極との接合体を含む構造体と、セパレータとを、所定方向に交互に積層して構成され、複数の構造体と複数のセパレータとを有するセル積層体と、セル積層体の所定方向における外側に配置されたターミナルプレートと、セル積層体とターミナルプレートとの間に介装された中間部材と、を備える。セパレータは、それぞれ凹凸状に形成された第１プレートと第２プレートとを有するとともに、第１プレートの凸部が第２プレートの反対方向を向き、かつ、第２プレートの凸部が第１プレートの反対方向を向くように第１プレートに対し第２プレートを反転し、第１プレートの凹部側の端面である第１端面と第２プレートの凹部側の端面である第２端面とを互いに当接した状態で、第１プレートと第２プレートとが一体に接合して構成される。複数のセパレータのうち、所定方向の端部に配置されるセパレータは、第１プレートの凸部がターミナルプレートに向けて突出する端部セパレータであり、中間部材は、第２端面がターミナルプレートに当接された第２プレートにより構成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、燃料電池スタックを安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施形態に係る燃料電池スタックの全体構成を概略的に示す斜視図。
図１の燃料電池スタックに含まれる電極アッセンブリの概略構成を示す斜視図。
図１の燃料電池スタックに含まれるセパレータの正面図。
図３のIV-IV線に沿った断面図。
本発明の参考例としての燃料電池スタックの要部構成を示す断面図。
本発明の実施形態に係る燃料電池スタックの要部構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１～図６を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る燃料電池スタックは、燃料電池の構成要素である。燃料電池は、例えば車両に搭載され、車両駆動用の電力を発生することができる。燃料電池スタックは、航空機や船舶等の車両以外の移動体、ロボットの他、各種産業機械に搭載することもできる。
【０００９】
まず、燃料電池スタックの全体構成を概略的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池スタック１００の全体構成を概略的に示す斜視図である。以下では、便宜上、図示のように互いに直交する三軸方向を、前後方向、左右方向および上下方向と定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。これらの方向は、車両の前後方向、左右方向および上下方向と同一であるとは限らない。例えば図１の前後方向は、車両の前後方向であってもよく、左右方向であってもよく、上下方向であってもよい。
【００１０】
図１に示すように、燃料電池スタック１００は、複数の発電セル１を前後方向に積層して構成されたセル積層体１０１と、セル積層体１０１の前後両端部に配置されたエンドユニット１０２とを有し、全体が略直方体形状を呈する。セル積層体１０１の左右方向の長さは、上下方向の長さよりも長い。図１には、便宜上、単一の発電セル１が示される。発電セル１は、電解質膜と電極とを含む接合体を有する電極アッセンブリ２と、電極アッセンブリ２の前後両側に配置され、電極アッセンブリ２を挟持するセパレータ３，３と、を有する。電極アッセンブリ２とセパレータ３とは、前後方向に交互に配置される。したがって、互いに隣接して配置された前後一対の発電セル（前側発電セル１、後側発電セル１）において、前側発電セル１の後側のセパレータ３が、後側発電セル１の前側のセパレータ３になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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