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公開番号2024155764
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2024061935
出願日2024-04-08
発明の名称発電セル及び燃料電池スタック
出願人本田技研工業株式会社
代理人弁理士法人桐朋
主分類H01M 8/0273 20160101AFI20241024BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】製造コストを抑えつつ流体の漏れを効果的に防止することができる発電セル及び燃料電池スタックを提供する。
【解決手段】燃料電池スタック12の発電セル10は、冷却媒体供給連通孔18aと冷却媒体流路70とを互いに連通させるトンネル76aを備える。トンネルは、第1金属セパレータ22から樹脂枠部30に向かって突出する第1凸部と、第1樹脂シール部材48が配置される第1シール配置面を含む第1配置部とを有する。第1シール配置面は、第1凸部の突出方向の第1端面よりも樹脂枠部とは反対方向に位置する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電解質膜の両側に電極が配設されることにより形成された膜電極接合体と、前記膜電極接合体の外周部から外方に突出すると共に当該膜電極接合体を囲む樹脂枠部とを有する樹脂枠付き膜電極接合体と、
前記樹脂枠付き膜電極接合体の両側に配設された金属セパレータと、
前記樹脂枠部と前記金属セパレータとの間に配設された弾性変形可能な樹脂シール部材と、
を備え、
前記金属セパレータには、
酸化剤ガス、燃料ガス又は冷却媒体である流体を前記金属セパレータの厚さ方向に流通させる流体連通孔と、
前記流体を前記金属セパレータの面方向に流通させる流体流路と、
前記流体連通孔と前記流体流路とを互いに連通させるトンネルと、
が設けられた発電セルであって、
前記樹脂シール部材は、前記トンネルの内部を流通する前記流体の流通方向と交差する方向に当該トンネルを跨ぐように配置され、
前記トンネルは、
前記金属セパレータから前記樹脂枠部に向かって突出する凸部と、
前記樹脂シール部材が配置されるシール配置面を含む配置部と、
を有し、
前記シール配置面は、前記凸部の突出方向の端面よりも前記樹脂枠部とは反対方向に位置する、発電セル。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
請求項１に記載の発電セルであって、
前記樹脂シール部材は、
一方の前記金属セパレータの前記シール配置面である第１シール配置面に配置された第１樹脂シール部材と、
他方の前記金属セパレータの前記シール配置面である第２シール配置面に配置された第２樹脂シール部材と、
を有し、
前記第１シール配置面と前記第２シール配置面とは、前記厚さ方向から見て互いに重ならないように前記流通方向にオフセットしている、発電セル。
【請求項３】
請求項２に記載の発電セルであって、
前記第１樹脂シール部材は、
前記流体連通孔を囲む第１連通孔シール部と、
前記一方の金属セパレータの前記流体流路を囲む第１流路シール部と、
を含み、
前記第２樹脂シール部材は、
前記流体連通孔を囲む第２連通孔シール部と、
前記他方の金属セパレータの前記流体流路を囲む第２流路シール部と、
を含み、
前記第２シール配置面は、
前記第１シール配置面よりも外方に位置する外側シール配置面と、
前記第１シール配置面よりも内方に位置する内側シール配置面と、
を有し、
前記第２連通孔シール部は、前記外側シール配置面に配置され、
前記第２流路シール部は、前記内側シール配置面に配置されている、発電セル。
【請求項４】
請求項１に記載の発電セルであって、
前記シール配置面は、平坦に形成されると共に前記金属セパレータの前記樹脂枠部を向く表面に面一に繋がる、発電セル。
【請求項５】
請求項１に記載の発電セルが複数積層された、燃料電池スタック。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、発電セル及び燃料電池スタックに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、より多くの人々が手ごろで信頼でき、持続可能且つ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する燃料電池スタックに関する研究開発が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、樹脂枠付き膜電極接合体と、樹脂枠付き膜電極接合体の両側に配設された金属セパレータとを備えた発電セルが開示されている。金属セパレータには、酸化剤ガス、燃料ガス又は冷却媒体である流体の漏れを防止するためにシール部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１４９４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
製造コストを抑えつつ流体の漏れを効果的に防止することができる発電セル及び燃料電池スタックが求められている。
【０００６】
本開示は、上述した課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の態様は、電解質膜の両側に電極が配設されることにより形成された膜電極接合体と、前記膜電極接合体の外周部から外方に突出すると共に当該膜電極接合体を囲む樹脂枠部とを有する樹脂枠付き膜電極接合体と、前記樹脂枠付き膜電極接合体の両側に配設された金属セパレータと、前記樹脂枠部と前記金属セパレータとの間に配設された弾性変形可能な樹脂シール部材と、を備え、前記金属セパレータには、酸化剤ガス、燃料ガス又は冷却媒体である流体を前記金属セパレータの厚さ方向に流通させる流体連通孔と、前記流体を前記金属セパレータの面方向に流通させる流体流路と、前記流体連通孔と前記流体流路とを互いに連通させるトンネルと、が設けられた発電セルであって、前記樹脂シール部材は、前記トンネルの内部を流通する前記流体の流通方向と交差する方向に当該トンネルを跨ぐように配置され、前記トンネルは、前記金属セパレータから前記樹脂枠部に向かって突出する凸部と、前記樹脂シール部材が配置されるシール配置面を含む配置部と、を有し、前記シール配置面は、前記凸部の突出方向の端面よりも前記樹脂枠部とは反対方向に位置する、発電セルである。
【０００８】
本開示の第２の態様は、第１の態様による発電セルが複数積層された、燃料電池スタックである。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、製造コストを抑えつつ流体の漏れを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池スタックの分解斜視図である。
図２は、第１金属セパレータの平面図である。
図３は、第２金属セパレータの平面図である。
図４は、冷却媒体導入部の断面斜視説明図である。
図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。
図６は、冷却媒体導入部の断面斜視説明図である。
図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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