[go: up one dir, main page]

JP3292670B2 - Fuel cell - Google Patents

Fuel cell

Info

Publication number
JP3292670B2
JP3292670B2 JP02068197A JP2068197A JP3292670B2 JP 3292670 B2 JP3292670 B2 JP 3292670B2 JP 02068197 A JP02068197 A JP 02068197A JP 2068197 A JP2068197 A JP 2068197A JP 3292670 B2 JP3292670 B2 JP 3292670B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seal
contact surface
surface portion
fuel cell
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP02068197A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10223241A (en
Inventor
成利 杉田
幸治 岡崎
晃生 山本
隆文 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP02068197A priority Critical patent/JP3292670B2/en
Publication of JPH10223241A publication Critical patent/JPH10223241A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3292670B2 publication Critical patent/JP3292670B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電解質膜をシール
するための燃料電池に関する。
The present invention relates to relates to fuel cells for sealing the electrolyte membrane.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、固体高分子電解質膜を挟んでア
ノード側電極とカソード側電極とを対設した燃料電池構
造体を、セパレータによって挟持して複数積層すること
により構成された燃料電池が開発され、種々の用途に実
用化されつつある。
2. Description of the Related Art For example, a fuel cell has been developed in which a plurality of fuel cell structures each having an anode electrode and a cathode electrode facing each other with a solid polymer electrolyte membrane interposed therebetween are sandwiched by separators and stacked. It is being put to practical use for various applications.

【0003】この種の燃料電池は、燃料ガス(水素)を
アノード側電極に供給するとともに、酸化剤ガス(空気
または酸素)をカソード側電極に供給することにより、
前記燃料ガスがイオン化して固体高分子電解質膜内を流
れ、これにより外部に電気エネルギが得られるように構
成されている。
A fuel cell of this type supplies a fuel gas (hydrogen) to an anode electrode and supplies an oxidant gas (air or oxygen) to a cathode electrode.
The fuel gas is ionized and flows through the solid polymer electrolyte membrane, whereby electric energy is obtained outside.

【0004】この場合、上記燃料電池では、有効な発電
機能を発揮させるために、固体高分子電解質膜を適度な
湿潤状態に維持することが必要とされている。このた
め、燃料ガスや酸化剤ガスを予め水により加湿する加湿
装置を用意し、この加湿装置を燃料電池に連結して構成
することにより、前記加湿された燃料ガスや酸化剤ガス
を燃料電池構造体に供給するものが知られている。
In this case, in the fuel cell, it is necessary to maintain the solid polymer electrolyte membrane in an appropriate wet state in order to exhibit an effective power generation function. Therefore, by preparing a humidifying device for humidifying the fuel gas and the oxidizing gas with water in advance and connecting the humidifying device to the fuel cell, the humidifying fuel gas and the oxidizing gas can be used in the fuel cell structure. What supplies the body is known.

【0005】上記加湿装置は、通常、水透過性膜の両面
を燃料ガス流路が形成されたセパレータと加湿水流路が
形成されたセパレータとで挟持した第1積層体と、他の
水透過性膜の両面を酸化剤ガス流路が形成されたセパレ
ータと加湿水流路が形成されたセパレータとで挟持した
第2積層体とを、交互に積層して構成されている。
[0005] The humidifier generally includes a first laminated body in which both surfaces of a water-permeable membrane are sandwiched between a separator having a fuel gas flow path and a separator having a humidified water flow path, and another water-permeable membrane. It is configured by alternately laminating a second laminated body in which both surfaces of the membrane are sandwiched between a separator having an oxidizing gas flow path formed therein and a separator having a humidified water flow path formed therein.

【0006】ところで、燃料電池および加湿装置では、
燃料ガスや酸化剤ガスが固体高分子電解質膜および水透
過性膜の周縁部から漏れないように、気密にガスシール
する必要がある。このため、一般的に、固体高分子電解
質膜および水透過性膜の周縁部にOリングを配設したシ
ール構造が採用されている。
By the way, in a fuel cell and a humidifier,
It is necessary to hermetically seal the gas so that the fuel gas and the oxidizing gas do not leak from the periphery of the solid polymer electrolyte membrane and the water-permeable membrane. For this reason, generally, a seal structure in which an O-ring is provided on the periphery of the solid polymer electrolyte membrane and the water-permeable membrane is employed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃料電
池および加湿装置では、固体高分子電解質膜および水透
過性膜として、極めて薄いフイルム状の薄膜体、例え
ば、イオン交換膜が使用されている。このため、図7に
示すように、薄膜体2の両側に配設されるOリング4
a、4bの相対位置が、加工、組み付けによる誤差やず
れに起因して変動すると、前記薄膜体2が変形して損傷
し易くなり、場合によっては破損するという問題が指摘
されている。しかも、Oリング4a、4bの位置が互い
にずれてしまい、確実なシール性を得ることができない
というおそれもある。
However, in the fuel cell and the humidifier, an extremely thin film-like thin film, for example, an ion exchange membrane is used as the solid polymer electrolyte membrane and the water-permeable membrane. For this reason, as shown in FIG.
It has been pointed out that if the relative positions of a and 4b fluctuate due to errors and deviations due to processing and assembling, the thin film body 2 is easily deformed and damaged, and in some cases, damaged. Moreover, the positions of the O-rings 4a and 4b are shifted from each other, and there is a possibility that a reliable sealing property cannot be obtained.

【0008】そこで、特開平8−148170号公報に
開示されているように、電極の周縁部を緻密化してこの
緻密化部分によりガスシールを行うシール方法が知られ
ている。しかしながら、上記の従来技術では、電極の製
造工程中に、緻密化剤による緻密化処理を行う必要があ
り、前記電極の製造工程が煩雑化するとともに、製造コ
ストが高騰するという問題が指摘されている。
Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-148170, there is known a sealing method in which a peripheral portion of an electrode is densified and a gas seal is performed by the densified portion. However, in the above prior art, during the manufacturing process of the electrode, it is necessary to perform a densification treatment with a densifying agent, and the manufacturing process of the electrode becomes complicated, and the problem that the manufacturing cost rises is pointed out. I have.

【0009】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、簡単な構成で、電解質膜の損傷を有効に阻止する
とともに、確実なシール性を得ることが可能な燃料電
提供することを目的とする。
[0009] The present invention is intended to solve this kind of problem, with a simple structure, thereby effectively preventing damage to the electrolyte membrane, fuel cells capable of obtaining a reliable sealability
The purpose is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、電解質膜の両面に互いに対向して配設
される第1および第2シール部材が、それぞれの接触面
部の幅寸法を異なるように設定される。すなわち、第1
シール部材の接触面部全体が、対向する第2シール部材
の接触面部の輪郭形状内に配置されており、前記第1お
よび第2シール部材に相対的な誤差や位置ずれが生じて
も、その寸法差によって吸収することができる。これに
より、電解質膜を傷付けることなく確実に固定すること
が可能になるとともに、良好なシール性を確保すること
ができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to a first and a second sealing members, which are disposed on both sides of an electrolyte membrane so as to face each other, the width of each contact surface portion. The dimensions are set differently. That is, the first
The entire contact surface portion of the seal member is disposed within the contour of the contact surface portion of the second seal member opposed to the second seal member. Can be absorbed by the difference. This makes it possible to securely fix the electrolyte membrane without damaging it, and to ensure good sealing properties.

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は、本発明にる燃料電池1
にシール構造10が組み込まれた状態の概略縦断面説
明図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Figure 1 is engaged Ru fuel cell 1 to the onset bright
FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional explanatory view of a state where a seal structure 10 is incorporated in FIG.

【0013】燃料電池12は、燃料電池構造体14と、
この燃料電池構造体14を挟持する第1および第2セパ
レータ16、18とを備え、必要に応じてこれらが複数
積層されている。燃料電池構造体14は、例えば、イオ
ン交換膜からなる固体高分子電解質膜20と、この電解
質膜20を挟んで配設されるアノード側電極22および
カソード側電極24とを有する。
The fuel cell 12 includes a fuel cell structure 14 and
First and second separators 16 and 18 sandwiching the fuel cell structure 14 are provided, and a plurality of these are stacked as necessary. The fuel cell structure 14 has, for example, a solid polymer electrolyte membrane 20 made of an ion exchange membrane, and an anode 22 and a cathode 24 disposed with the electrolyte membrane 20 interposed therebetween.

【0014】第1セパレータ16は、略矩形状を有して
おり、その中央部にアノード側電極22に燃料ガス(例
えば、水素)を供給するための第1開口部26が形成さ
れる。この第1セパレータ16の合わせ面側には、アノ
ード側電極22を収容するための第1凹部28が形成さ
れるとともに、この第1凹部28を囲繞して開口断面が
矩形状の第1シール溝30が設けられる。
The first separator 16 has a substantially rectangular shape, and a first opening 26 for supplying a fuel gas (for example, hydrogen) to the anode 22 is formed in the center of the first separator 16. A first concave portion 28 for accommodating the anode 22 is formed on the mating surface side of the first separator 16, and a first seal groove having a rectangular opening cross section surrounding the first concave portion 28. 30 are provided.

【0015】第2セパレータ18は、第1セパレータ1
6と同様に、その中央部にカソード側電極24に酸化剤
ガス(例えば、空気または酸素)を供給するための第2
開口部32が形成される。第2セパレータ18の合わせ
面には、カソード側電極24を収容するための第2凹部
34と、この第2凹部34を囲繞するとともに、第1セ
パレータ16の第1シール溝30に対向して第2シール
溝36が設けられる。第1シール溝30は、第2シール
溝36の幅寸法よりも小さな幅寸法に設定されるととも
に、この第2シール溝36の内部に沿って設けられてい
る。
The second separator 18 includes the first separator 1
6, a second portion for supplying an oxidizing gas (for example, air or oxygen) to the cathode electrode 24 at the center thereof.
An opening 32 is formed. On the mating surface of the second separator 18, a second recess 34 for accommodating the cathode-side electrode 24, a second recess 34 surrounding the second recess 34, and a second recess 34 facing the first seal groove 30 of the first separator 16. Two seal grooves 36 are provided. The first seal groove 30 is set to have a width smaller than the width of the second seal groove 36 and is provided along the inside of the second seal groove 36.

【0016】シール構造10は、第1および第2セパレ
ータ16、18の第1および第2シール溝30、36に
配設される第1および第2シール部材38、40を備え
る。図1および図2に示すように、第1および第2シー
ル部材38、40は、断面矩形状を有する角リングであ
り、樹脂材料で形成された弾性体シールを構成してい
る。
The seal structure 10 includes first and second seal members 38 and 40 provided in the first and second seal grooves 30 and 36 of the first and second separators 16 and 18. As shown in FIGS. 1 and 2, the first and second seal members 38 and 40 are square rings having a rectangular cross section, and constitute an elastic seal made of a resin material.

【0017】第1シール部材38は、電解質膜20に直
接接触する平面状の第1接触面部42を有し、図3に示
すように、この第1接触面部42の幅寸法H1が設定さ
れている。第2シール部材40は、同様に平面状の第2
接触面部44を有するとともに、この第2接触面部44
が、図3に示すように所定の幅寸法H2(>H1)に設
定されている。第1シール部材38は、第1セパレータ
16の第1シール溝30の内壁面に両面テープ46を介
して保持される一方、第2シール部材40は、第2セパ
レータ18の第2シール溝36の内壁面に両面テープ4
8を介して保持されている。なお、両面テープ46、4
8に代替して、接着剤等を用いてもよい。
The first seal member 38 has a planar first contact surface portion 42 that directly contacts the electrolyte membrane 20, and as shown in FIG. 3, the width dimension H1 of the first contact surface portion 42 is set. I have. The second sealing member 40 has a planar second
The second contact surface portion 44 has a contact surface portion 44.
Are set to a predetermined width dimension H2 (> H1) as shown in FIG. The first seal member 38 is held on the inner wall surface of the first seal groove 30 of the first separator 16 via the double-sided tape 46, while the second seal member 40 is formed of the second seal groove 36 of the second separator 18. Double-sided tape 4 on inner wall
8 are held. The double-sided tape 46, 4
Instead of 8, an adhesive or the like may be used.

【0018】図3および図4に示すように、第1および
第2シール部材38、40は、燃料電池構造体14を挟
んで互いに対向するとともに、前記第1シール部材38
の第1接触面部42全体が、対向する前記第2シール部
材40の第2接触面部44の輪郭形状内に配置される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the first and second seal members 38 and 40 face each other with the fuel cell structure 14 interposed therebetween.
The entire first contact surface portion 42 is disposed within the contour shape of the second contact surface portion 44 of the second seal member 40 facing the first contact surface portion 42.

【0019】このように構成されるシール構造10で
は、第1および第2シール部材38、40が、断面矩形
状の角リングに構成されるとともに、前記第1シール部
材38の第1接触面部42の幅寸法H1が、前記第2シ
ール部材40の第2接触面部44の幅寸法H2よりも小
さく設定されている。そして、第1および第2シール部
材38、40が、燃料電池構造体14を挟持すべく対向
した状態では、この第1シール部材38の第1接触面部
42全体が前記第2シール部材40の第2接触面部44
の輪郭形状内に収容されている(図3および図4参
照)。
[0019] In such a configuration Resid Lumpur structure 10, first and second seal members 38 and 40, while being configured rectangular cross section of the square ring, the first contact of the first seal member 38 The width dimension H1 of the surface portion 42 is set smaller than the width dimension H2 of the second contact surface portion 44 of the second seal member 40. When the first and second seal members 38 and 40 face each other so as to sandwich the fuel cell structure 14, the entire first contact surface portion 42 of the first seal member 38 becomes the second contact member of the second seal member 40. 2 contact surface part 44
(See FIGS. 3 and 4).

【0020】これにより、加工や組み付けに起因して第
1および第2シール部材38、40に相対的な位置ずれ
が生じても、それぞれの幅寸法H1、H2の寸法差によ
って吸収することができ、前記第1シール部材38が前
記第2シール部材40の第2接触面部44の輪郭形状外
にはみ出ることがない。従って、極めて簡単な構成で、
薄膜体である電解質膜20を傷付けることがなく、この
電解質膜20の損傷を可及的に低減し得るという効果が
ある。しかも、第1および第2シール部材38、40に
より電解質膜20を確実に固定することが可能になると
ともに、良好なシール性を確保して、燃料ガスや酸化剤
ガスの漏れを有効に阻止することができる。
As a result, even if the first and second seal members 38 and 40 are displaced relative to each other due to processing and assembly, they can be absorbed by the difference between the widths H1 and H2. The first seal member 38 does not protrude outside the contour of the second contact surface portion 44 of the second seal member 40. Therefore, with a very simple configuration,
There is an effect that damage to the electrolyte membrane 20 can be reduced as much as possible without damaging the electrolyte membrane 20 which is a thin film body. Moreover, the electrolyte membrane 20 can be securely fixed by the first and second seal members 38 and 40, and good sealing performance is ensured to effectively prevent leakage of fuel gas and oxidizing gas. be able to.

【0021】なお、第1および第2セパレータ16、1
8に第1および第2シール部材38、40が配設されて
いるが、この第1および第2シール部材38、40を入
れ替えてもよい。
The first and second separators 16, 1
Although the first and second seal members 38, 40 are provided in the figure 8, the first and second seal members 38, 40 may be interchanged.

【0022】図5は、シール構造10に代わるシール構
造10a加湿装置60に組み込んだ状態の概略縦断面
説明図である。
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view of the humidifying device 60 in which a seal structure 10a replacing the seal structure 10 is incorporated .

【0023】加湿装置60は、積層方向(矢印X方向)
に向かって、燃料ガス用の第1供給板(第1セパレー
タ)62と、第1水透過膜64aと、加湿水用の第2供
給板(第2セパレータ)66と、第2水透過膜64b
と、酸化剤ガスおよび燃料ガス用の第3供給板(第1セ
パレータ)68と、第3水透過膜64cと、前記第2供
給板66と、第4水透過膜64dと、酸化剤ガス用の第
4供給板(第1セパレータ)70とを一体的に配置して
おり、その積層方向両端に図示しないエンドプレートが
設けられる。
The humidifying device 60 is moved in the laminating direction (the direction of the arrow X).
, A first supply plate (first separator) 62 for fuel gas, a first water permeable membrane 64a, a second supply plate (second separator) 66 for humidified water, and a second water permeable membrane 64b
A third supply plate (first separator) 68 for oxidant gas and fuel gas, a third water permeable membrane 64c, the second supply plate 66, a fourth water permeable membrane 64d, And a fourth supply plate (first separator) 70 are integrally disposed, and end plates (not shown) are provided at both ends in the stacking direction.

【0024】第1供給板62の一面側には、水平方向に
延在する複数の突起72を設けることにより、第1水透
過膜64aの一方の面側に鉛直方向に向かって蛇行する
燃料ガス流路74aが形成される。第1供給板62の下
部側には、燃料ガス通路76a、加湿水通路76bおよ
び酸化剤ガス通路76cが形成されるとともに、この第
1供給板62の上部側には、燃料ガス通路78a、加湿
水通路78bおよび酸化剤ガス通路78cが形成され
る。燃料ガス通路76a、78aは、溝部(図示せず)
を介して燃料ガス流路74aに連通している。
A plurality of projections 72 extending in the horizontal direction are provided on one surface of the first supply plate 62, so that the fuel gas meandering vertically in one surface of the first water permeable membrane 64a. A channel 74a is formed. A fuel gas passage 76a, a humidifying water passage 76b, and an oxidizing gas passage 76c are formed below the first supply plate 62, and a fuel gas passage 78a, a humidification A water passage 78b and an oxidizing gas passage 78c are formed. The fuel gas passages 76a and 78a are provided with grooves (not shown).
Through the fuel gas flow path 74a.

【0025】第1供給板62の両面には、それぞれの下
部側および上部側に燃料ガス通路76a、加湿水通路7
6bおよび酸化剤ガス通路76cと、燃料ガス通路78
a、加湿水通路78bおよび酸化剤ガス通路78cとを
囲繞して、第1シール溝80a、80bと、第2シール
溝82a、82bとが形成される。第1シール溝80
a、80bの開口幅は、第2シール溝82a、82bの
開口幅よりも小さく設定されている。
On both sides of the first supply plate 62, a fuel gas passage 76a and a humidification water passage 7
6b, the oxidizing gas passage 76c, and the fuel gas passage 78
a, the first seal grooves 80a, 80b and the second seal grooves 82a, 82b are formed so as to surround the humidified water passage 78b and the oxidizing gas passage 78c. First seal groove 80
The opening widths of a and 80b are set smaller than the opening widths of the second seal grooves 82a and 82b.

【0026】第1水透過膜64aは、例えば、イオン交
換膜で構成されており、その下部側に燃料ガス通路84
a、加湿水通路84bおよび酸化剤ガス通路84cが貫
通形成される一方、その上部側に燃料ガス通路86a、
加湿水通路86bおよび酸化剤ガス通路86cが貫通形
成される。第2〜第4水透過膜64b〜64dは、第1
水透過膜64aと同様に構成されており、その詳細な説
明は省略する。
The first water permeable membrane 64a is made of, for example, an ion exchange membrane, and has a fuel gas passage 84 at its lower side.
a, a humidifying water passage 84b and an oxidizing gas passage 84c are formed therethrough, and a fuel gas passage 86a,
The humidification water passage 86b and the oxidizing gas passage 86c are formed to penetrate. The second to fourth water permeable membranes 64b to 64d are the first
The configuration is the same as that of the water permeable membrane 64a, and a detailed description thereof is omitted.

【0027】第2供給板66は、両面に水平方向に延在
する複数の突起88a、88bを有し、この突起88
a、88bと第1および第2水透過膜64a、64bの
他方の面との間に水流路90a、90bが形成される。
第2供給板66の下部側には、燃料ガス通路92a、加
湿水通路92bおよび酸化剤ガス通路92cが貫通形成
されるとともに、この第2供給板66の上部側には、燃
料ガス通路94a、加湿水通路94bおよび酸化剤ガス
通路94cが貫通形成される。加湿水通路92b、94
bは、第2供給板66の両面でそれぞれ溝部(図示せ
ず)を介して水流路90a、90bに連通している。第
2供給板66の両面には、それぞれの下部側および上部
側に、第1シール溝96a、96bと第2シール溝98
a、98bとが形成される。
The second supply plate 66 has a plurality of projections 88a and 88b extending in the horizontal direction on both surfaces.
Water flow passages 90a, 90b are formed between a, 88b and the other surfaces of the first and second water permeable membranes 64a, 64b.
A fuel gas passage 92a, a humidifying water passage 92b, and an oxidizing gas passage 92c are formed through a lower portion of the second supply plate 66, and a fuel gas passage 94a, The humidification water passage 94b and the oxidizing gas passage 94c are formed to penetrate. Humidifying water passages 92b, 94
b communicates with the water flow paths 90a and 90b via grooves (not shown) on both surfaces of the second supply plate 66, respectively. On both sides of the second supply plate 66, a first seal groove 96a, 96b and a second seal groove 98
a and 98b are formed.

【0028】第3供給板68は、その両面に水平方向に
延在する複数の突起100a、100bを有する。突起
100aと第2水透過膜64bの一方の面との間には、
酸化剤ガス流路102aが形成され、突起100bと第
3水透過膜64cの一方の面との間には、燃料ガス流路
74bが形成される。第3供給板68の下部側および上
部側には、燃料ガス通路104a、106a、加湿水通
路104b、106bおよび酸化剤ガス通路104c、
106cが貫通形成される。酸化剤ガス通路104c、
106cは、図示しない溝部を介して酸化剤ガス流路1
02aに連通するとともに、燃料ガス通路104a、1
06aは、溝部(図示せず)を介して燃料ガス流路74
bに連通する。第3供給板68の両面には、その下部側
および上部側に、第1シール溝108a、108bと第
2シール溝110a、110bとが形成される。
The third supply plate 68 has a plurality of projections 100a and 100b extending in the horizontal direction on both surfaces thereof. Between the projection 100a and one surface of the second water permeable membrane 64b,
An oxidizing gas channel 102a is formed, and a fuel gas channel 74b is formed between the protrusion 100b and one surface of the third water permeable membrane 64c. On the lower and upper sides of the third supply plate 68, fuel gas passages 104a and 106a, humidification water passages 104b and 106b, and oxidant gas passages 104c,
106c is formed through. An oxidizing gas passage 104c;
106c is an oxidizing gas flow path 1 through a groove (not shown).
02a and the fuel gas passages 104a,
06a is provided with a fuel gas flow path 74 through a groove (not shown).
b. On both surfaces of the third supply plate 68, first seal grooves 108a and 108b and second seal grooves 110a and 110b are formed on the lower side and the upper side.

【0029】第3水透過性膜64cと第4水透過膜64
dとの間には、第2供給板66が配置される。第2供給
板66の両面と第3および第4水透過膜64c、64d
の他方の面との間には、水流路90c、90dが形成さ
れる。
The third water-permeable membrane 64c and the fourth water-permeable membrane 64
The second supply plate 66 is arranged between the second supply plate 66 and d. Both surfaces of the second supply plate 66 and the third and fourth water permeable membranes 64c, 64d
The water flow paths 90c and 90d are formed between the other surfaces.

【0030】第4供給板70は、その一面に水平方向に
延在する複数の突起112を設けることにより、この突
起112と第4水透過膜64dの一方の面との間に酸化
剤ガス流路102bが形成される。
The fourth supply plate 70 is provided with a plurality of projections 112 extending in the horizontal direction on one surface thereof, so that an oxidant gas flow is provided between the projections 112 and one surface of the fourth water permeable membrane 64d. A path 102b is formed.

【0031】第4供給板70の下部側および上部側に
は、燃料ガス通路114a、116a、加湿水通路11
4b、116bおよび酸化剤ガス通路114c、116
cが形成され、この酸化剤ガス通路114c、116c
は、図示しない溝部を介して酸化剤ガス流路102bに
連通する。第4供給板70の両面には、その下部および
上部に、第1シール溝118a、118bと第2シール
溝120a、120bとが形成される。
On the lower and upper sides of the fourth supply plate 70, fuel gas passages 114a and 116a,
4b, 116b and oxidant gas passages 114c, 116
c is formed, and the oxidizing gas passages 114c, 116c
Communicates with the oxidizing gas channel 102b via a not-shown groove. First seal grooves 118a and 118b and second seal grooves 120a and 120b are formed on both surfaces of the fourth supply plate 70 at lower and upper portions thereof.

【0032】シール構造10aは、第1シール溝80
a、80b、96a、96b、108a、108bおよ
び118a、118bに配設される第1シール部材12
2と、第2シール溝82a、82b、98a、98b、
110a、110bおよび120a、120bに配設さ
れる第2シール部材124とを備える。第1および第2
シール部材122、124は、断面矩形状を有する角リ
ングを構成しており、弾性を有する樹脂性材料で形成さ
れる。
The seal structure 10a includes a first seal groove 80
a, 80b, 96a, 96b, 108a, 108b and 118a, 118b
2, the second seal grooves 82a, 82b, 98a, 98b,
110a, 110b and second sealing members 124 disposed on 120a, 120b. First and second
The seal members 122 and 124 form a square ring having a rectangular cross section, and are formed of an elastic resin material.

【0033】図6に示すように、第1シール部材122
の平面状の第1接触面部126の幅寸法H3は、第2シ
ール部材124の平面状の第2接触面部128の幅寸法
H4よりも小さく設定される。第1接触面部126全体
は、対向する第2シール部材124の第2接触面部12
8の輪郭形状内に配置されている。
As shown in FIG. 6, the first seal member 122
The width H3 of the planar first contact surface portion 126 is set to be smaller than the width H4 of the planar second contact surface portion 128 of the second seal member 124. The entire first contact surface portion 126 is formed by the second contact surface portion 12 of the opposed second seal member 124.
8 are arranged in the outline shape.

【0034】このように構成されるシール構造10aで
は、第1および第2シール部材122、124が、図6
に示すように、それぞれの平面状の第1および第2接触
面部126、128を第1〜第4水透過膜64a〜64
dの両面に接触させるとともに、前記第1接触面部12
6が前記第2接触面部128の輪郭形状内に全て収容さ
れている。
[0034] In such a configuration Resid Lumpur structure 10a, the first and second seal members 122, 124, FIG. 6
As shown in the figure, the first and second planar contact surface portions 126 and 128 are respectively connected to the first to fourth water permeable membranes 64a to 64.
d and contact the first contact surface portion 12
6 are all accommodated in the contour of the second contact surface portion 128.

【0035】従って、シール構造10aは、上述した
ール構造10と同様に、第1および第2シール部材12
2、124に相対的な位置ずれが生じても、その寸法差
によって吸収することができる。これにより、第1〜第
4水透過膜64a〜64dに損傷を与えることがなく、
確実に固定するとともに、良好なシール性を確保するこ
とが可能になるという効果が得られる。
Accordingly, similarly to the above-described seal structure 10, the seal structure 10a includes the first and second seal members 12a.
Even if there is a relative displacement between 2, 124, it can be absorbed by the dimensional difference. Thereby, without damaging the first to fourth water permeable membranes 64a to 64d,
It is possible to obtain an effect that it is possible to securely fix and secure a good sealing property.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように、本発明に係る燃料電池で
は、電解質膜の両面に断面矩形状の第1および第2シー
ル部材が配設されるとともに、この第1シール部材の接
触面部全体が対向する前記第2シール部材の接触面部の
輪郭形状内に配置されている。これにより、第1および
第2シール部材に相対的な位置ずれが生じても、その寸
法差によって吸収することができ、電解質膜の損傷を可
及的に阻止するとともに、確実な固定機能と良好なシー
ル性とを確保することが可能になる。
As is evident from the foregoing description, together with <br/> in fuel cells according to the present invention, cross-section rectangular first and second seal members are disposed on both sides of the electrolyte membrane, the first The entire contact surface of the seal member is disposed within the contour of the contact surface of the second seal member facing the second seal member. Thereby, even if the first and second seal members are displaced relative to each other, the relative displacement can be absorbed by the dimensional difference, thereby preventing damage to the electrolyte membrane as much as possible, and ensuring a reliable fixing function and good performance. It is possible to ensure excellent sealing performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にる燃料電池にシール構造が組み込ま
れた状態の概略縦断面説明図である。
[Figure 1] to the engagement Ru fuel cell to the onset Akira seal structure is built
It is a schematic longitudinal cross-sectional explanatory drawing of the state which was set .

【図2】前記シール構造の要部分解斜視説明図である。2 is an exploded perspective view showing main components of a prior carboxymethyl Lumpur structure.

【図3】前記シール構造の要部拡大縦断面説明図であ
る。
Figure 3 is an enlarged longitudinal sectional view of a prior carboxymethyl Lumpur structure.

【図4】前記シール構造の正面説明図である。4 is a front view showing a prior carboxymethyl Lumpur structure.

【図5】別のシール構造加湿装置に組み込んだ状態
概略縦断面説明図である。
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view showing a state in which another seal structure is incorporated in a humidifier.

【図6】前記シール構造の要部拡大縦断面説明図であ
る。
Figure 6 is an enlarged longitudinal sectional view of a prior carboxymethyl Lumpur structure.

【図7】従来技術に係るシール構造の縦断面説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory longitudinal sectional view of a seal structure according to a conventional technique.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 隆文 埼玉県和光市中央1−4−1 株式会社 本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平8−180883(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 8/02,8/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Takafumi Okamoto 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Pref. Honda Research Laboratory Co., Ltd. (56) References JP-A-8-180883 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 8 / 02,8 / 10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】固体高分子電解質膜をアノード側電極とカ
ソード側電極とで挟んで構成される燃料電池構造体を挟
持する第1および第2セパレータと、 前記固体高分子電解質膜の両面に互いに対向して配設さ
れる第1および第2シール部材と、 を備え、 前記第1および第2セパレータは、前記固体高分子電解
質膜の周面を直接挟持する平坦面に形成され、前記ア
ード側電極および前記カソード側電極を囲繞するととも
に、前記第1および第2シール部材が収容される第1お
よび第2シール溝と、 を設け、 前記第1および第2シール部材は、断面矩形状を有し、
かつそれぞれの平面状接触面部の幅寸法が異なるように
設定されるとともに、 前記第1シール部材の接触面部全体が、対向する前記第
2シール部材の接触面部の輪郭形状内に配置されること
を特徴とする燃料電池。
A first and a second separator sandwiching a fuel cell structure comprising a solid polymer electrolyte membrane sandwiched between an anode electrode and a cathode electrode; comprising first and second sealing member opposed to being disposed, wherein the first and second separators are formed into a flat surface to the peripheral surface directly sandwiching the solid polymer electrolyte membrane, prior to Kia First and second seal grooves surrounding the node-side electrode and the cathode-side electrode and accommodating the first and second seal members, wherein the first and second seals are provided. The member has a rectangular cross section,
In addition, the width dimension of each planar contact surface portion is set to be different, and the entire contact surface portion of the first seal member is arranged within the contour shape of the contact surface portion of the second seal member opposed to the first seal member. Features fuel cell.
【請求項2】前記第1および第2セパレータは、前記ア
ノード側電極および前記カソード側電極を収容する第1
および第2凹部を設けることを特徴とする燃料電池。
2. The first and second separators further include a first and a second electrode housing the anode electrode and the cathode electrode.
And a second concave portion.
JP02068197A 1997-02-03 1997-02-03 Fuel cell Expired - Fee Related JP3292670B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02068197A JP3292670B2 (en) 1997-02-03 1997-02-03 Fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02068197A JP3292670B2 (en) 1997-02-03 1997-02-03 Fuel cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10223241A JPH10223241A (en) 1998-08-21
JP3292670B2 true JP3292670B2 (en) 2002-06-17

Family

ID=12033930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02068197A Expired - Fee Related JP3292670B2 (en) 1997-02-03 1997-02-03 Fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3292670B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001086744A1 (en) * 2000-05-08 2001-11-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell
JP4492770B2 (en) * 2000-07-14 2010-06-30 Nok株式会社 Fuel cell separator adhesive seal structure
JP4498585B2 (en) * 2000-11-06 2010-07-07 本田技研工業株式会社 Fuel cell seal
JP5003989B2 (en) * 2004-09-24 2012-08-22 トヨタ自動車株式会社 Single cell, single cell manufacturing method, fuel cell
JP4886280B2 (en) * 2005-11-24 2012-02-29 本田技研工業株式会社 Humidifier for reactive gas
JP5170376B2 (en) * 2007-08-03 2013-03-27 Nok株式会社 Fuel cell sealing structure

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10223241A (en) 1998-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6764783B2 (en) Electrochemical fuel cell stack with improved reactant manifolding and sealing
US6066409A (en) Electrochemical fuel cell stack with improved reactant manifolding and sealing
US6692860B2 (en) Fuel cell comprising dual seal assembly
JP3830766B2 (en) Fuel cell and fuel cell stack
JP4634933B2 (en) Fuel cell
JPH0765847A (en) Solid polymer electrolyte fuel cell
JP2004172094A (en) Fuel cell
CN101395751A (en) Cell stack and fuel cell provided with the cell stack
JPH11233128A (en) Fuel cell
JP3029419B2 (en) Method of manufacturing fuel cell separator and fuel cell separator
JP4739685B2 (en) Polymer electrolyte fuel cell
JPH06251780A (en) Solid polymer electrolyte fuel cell
JP4081432B2 (en) Fuel cell
JP3292670B2 (en) Fuel cell
JP5144226B2 (en) Fuel cell
JP4473519B2 (en) Fuel cell
JP2002352817A (en) Polymer electrolyte fuel cell
JP2004103255A (en) Fuel cell
JP2004014446A (en) Fuel cell
JP3816369B2 (en) Electrolyte membrane / electrode structure and fuel cell
JP5143336B2 (en) Polymer electrolyte fuel cell
JP4512323B2 (en) Conductive separator for fuel cell and fuel cell
US11791491B2 (en) Fuel cell
JP4210534B2 (en) Fuel cell
JP2581950Y2 (en) Fuel cell manifold plate

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080329

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090329

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100329

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100329

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110329

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110329

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120329

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120329

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130329

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130329

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140329

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees